牽引作業機のヒッチ角センサ
【課題】オペレーターの運転の好みに合ったタイミングに調整して牽引作業機の方向変換戻し操作をできるようにしたヒッチ角センサを提供する。
【解決手段】ボルト通孔を貫設したカム本体２２の円周側面に沿って横溝巾の異なる複数の直進スイッチ溝と各直進スイッチ溝に対応する左・右対の回行スイッチ溝を形成したセンサカム２０をスイッチボックス１８に回動可能に収納する。スイッチボックス１８から突出させた前記カムセンサ２０の回転軸に、カム本体２２の各直進スイッチ溝に対応する複数の位置決め孔を穿孔した位置決めプレート２８を供回り不能に嵌装する。ドローバーへの当接アームを有するＬ字形ドローバー連動部材２１の水平プレート面にボルト孔を設け、前記位置決めプレート２８の任意の位置決め孔に選択ボルトを介して選択的に結合する。ドローバー連動部材２１の上方へ突出させたセンサカム２０の支軸ボルトにナットを締め付け、一体結合する。
【解決手段】ボルト通孔を貫設したカム本体２２の円周側面に沿って横溝巾の異なる複数の直進スイッチ溝と各直進スイッチ溝に対応する左・右対の回行スイッチ溝を形成したセンサカム２０をスイッチボックス１８に回動可能に収納する。スイッチボックス１８から突出させた前記カムセンサ２０の回転軸に、カム本体２２の各直進スイッチ溝に対応する複数の位置決め孔を穿孔した位置決めプレート２８を供回り不能に嵌装する。ドローバーへの当接アームを有するＬ字形ドローバー連動部材２１の水平プレート面にボルト孔を設け、前記位置決めプレート２８の任意の位置決め孔に選択ボルトを介して選択的に結合する。ドローバー連動部材２１の上方へ突出させたセンサカム２０の支軸ボルトにナットを締め付け、一体結合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタなどで牽引されるビートハーベスタなどの作業機のヒッチ角に応じて、作業機車輪の方向性を制御するステアリング装置のヒッチ角センサに関し、詳細には、複数段階のスイッチ操作タイミングを選択してオペレーターの運転傾向の好みに応じた操作ができるようにしたヒッチ角センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタで牽引される作業機の車輪軸にステアリング装置を設け、トラクタのドローバーと作業機のヒッチとの角度感知信号に基づき、電気回路と油圧回路を連係させた制御装置を介して前記ステアリング装置を制御し、トラクタのハンドル操作に連動して作業機の車輪の向きを変える方向変換装置は、例えば本願発明者らが開発した特開昭６２−８８６７３号（特許第２００３６３６号）公報に開示されている。
【０００３】
上記公開公報に記載された作業機の方向変換装置は、図１２に示すように、トラクター１のドローバー２と作業機３のヒッチ４との回動連結部に、直進用、左折用、右折用の三つのリミットスイッチを有するヒッチ角センサ５を設けてある。
他方、図１３、図１４に示すように、作業機１のステアリング装置は、車輪軸６と、この車輪軸６に対して左右へ平行移動して車輪７、７の向きを変える方向変換軸８を有し、この車輪軸６と方向変換軸８相互間にシリンダとのシリンダロッドからなる油圧シリンダ９が斜め方向に向けて架設されるているとともに、この車輪軸６と方向変換軸８間には、このほかに、防じんケース１０内にスライドロッド１１を伸縮自在に支持させた部材を前記油圧シリンダ９と平行に配設し、防じんケース１０を車輪軸６に、スライドロッド１１の先端を方向変換軸８にそれぞれ固定して架設してある。
なお、図は省略したが、前記油圧シリンダ９の伸長側チャンバと短縮側チャンバにはソレノイド切換バルブを介して油圧パッケージの油圧回路が形成され、ソレノイド切換バルブにより各チャンバへの油圧回路が開閉するようになっている。
また、スライドロッド１１の３ヶ所の軸廻りには直進用、左折用、右折用のスイッチロック溝が所定間隔で形成されており、防じんケース１０内のほぼ中央部に突出させた直進用、左折用、右折用の各リミットスイッチが前記スライドロッド１１に嵌合したときに各リミットスイッチが開閉制御されるようになっている。
【０００４】
かくして、上記の方向変換装置は、トラクタハンドルの回動によりヒッチ角センサ５の左折用又は右折用のいずれかのリミットスイッチが閉じることより、ソレノイドバルブが切り換わり、油圧シリンダ９が作動してスライドロッド１１を左右いずれかの方向へ移動させると同時にソレノイドバルブの回路を保持してスライドロッド１１の移動を継続させると車輪７、７が左又は右へ方向変換する。
その後、ハンドルを戻すとヒッチ角センサ５の直進信号によりソレノイドバルブの回路が切り換わり保持されて油圧シリンダ９を直進位置へ作動させることによりスライドロッド１１が中央中立位置に戻り、車輪７、７が直進状態に戻る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−８８６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、牽引作業機のヒッチ角センサはトラクタのハンドル操作に基づくドローバーとヒッチの角度により作業機の運行を制御するものであるが、従来のヒッチ角センサは、図１５に示すように、ドローバーに固定される円形のドローバー連動カム１２の中央縁辺に唯一のスイッチ溝１３を形成するとともに、円形ドローバー連動カム１２の縁辺に直進スイッチ１４と左・右一対の回行スイッチ１５、１６を所定角度を隔てて扇形に配設してある。従って、連動カムの左又は右回行検出位置１５´、１６´から直進スイッチ溝１３までの円周距離はトラクタの速度に関係なく常に一定である。
他方、トラクタのオペレーターは速度の速い運転を好む者、遅めの運転を好む者のように、運転傾向や熟練度によって操作感覚の好みが異なる。
このため、特に、左又は右へ操舵されたタイヤを直進位置に戻すときに、スイッチが直進スイッチ溝へ係合するまでの時間と、オペレーターの運転傾向に基因するトラクタ走行速度間にタイミングずれが生じ、オペレーターが自分の運転傾向に合った操作がしにくいという問題が指摘されている。
例えば、速めの走行速度を好むオペレーターにとっては、直進方向へ戻す時に、直進スイッチがドローバー連動カムの直進スイッチ溝に早めに係合して、車輪が直進方向へ迅速に戻る運転傾向が好みに合っている。逆に、遅めの走行速度を好むオペレーターにとっては、直進スイッチがドローバー連動カムの直進スイッチ溝に遅めに係合して車輪が直進方向へ遅めのタイミングで戻るのが自分の運転傾向に合っている。ところが、ドローバー連動カムに直進スイッチ溝が一個しかない従来のヒッチ角センサでは、これら運転傾向の異なるオペレーターの各自の好みに応えることができない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、簡単な操作でオペレーターの運転傾向（好み）や熟練度に合ったタイミングで方向変換運転ができるヒッチ角センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、牽引車のドローバーと、このドローバーに揺動可能に連結される作業機のヒッチ間に設けられ、牽引車のハンドル操作で回動するドローバーと作業機のヒッチ角を感知して作業機のステアリング装置を作動させるヒッチ角センサであって、作業機のヒッチに固定されるスイッチボックスと；このスイッチボックスに収納され，中心軸にボルト通孔を貫設したカム本体の円周側面に沿って横溝巾の異なる複数の直進スイッチ溝を所定角度を隔てて形成するとともに、各直進スイッチ溝から所定角度を隔てた左・右円周側面に、前記各直進スイッチ溝に対応する左・右対の回行スイッチを形成し、カム本体の上方へ向けて一体形成した回転軸をスイッチボックスの上方へ突出させてベアリングを介して回動可能に嵌合したセンサカムと；スイッチボックスの上方へ突出させた前記センサカムの回転軸に供回り不能に水平嵌装されるプレート面にカム本体の各直進スイッチ溝に対応する複数の位置決め孔を穿孔した位置決めプレートと；Ｌ字形フレームの水平プレート面に、カム本体の支軸ボルトを通して回転可能に嵌め込む係合部と、前記位置決めプレートの任意の位置決め孔に選択ボルトを介して選択的に結合する通孔を形成するとともに、Ｌ字形フレームの上部にドローバーに当接するドローバー連動部材と；を有し、センサカムの中心軸孔から上方へ突出させた支軸ボルトに、前記位置決めプレートとドローバー連動部材を嵌めて一体結合するとともに、前記スイッチボックス内に収納したカム本体の各直進スイッチとこれに対応する左・右回行溝に択一的に係合してＯＮ・ＯＦＦ作動する直進スイッチと左・右スイッチを固定したことを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記位置決めプレートに、前記カム本体の各々の直進スイッチ溝に対応する複数の直進標識部を設けるとともに、前記ドローバー連結部材の水平プレートに切欠き部を形成し、選択したカム本体の直進スイッチ溝に対応する直進標識部が前記水平プレートの切欠き部に現れるようにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のヒッチ角センサは、センサカムの円周面に沿って、溝横巾の異なる複数の直進用スイッチ溝を所定間隔で形成するとともに、選択した直進スイッチ溝とこれに対応する左・右移行スイッチ溝を択一的に感知するリミットスイッチ群を具備しているので、位置決めプレートでセンサカムの所望の直進スイッチ溝を選択してドローバー連動部材を中立位置に位置合わせすることによって、運転傾向の異なるオペレーターの好みに応じたタイミングで方向変換操作をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるヒッチ角センサの取付状態図
【図２】センサカム斜視図
【図３】センサカム平面図
【図４】センサカム側面図
【図５】センサカム側面図
【図６】センサカム側面図
【図７】ヒッチ角センサ分解図
【図８】ヒッチ角センサ組立図
【図９】ヒッチ角センサ動作図
【図１０】ヒッチ角センサ動作図
【図１１】ヒッチ角センサ動作図
【図１２】トラクタドローバーと作業機ヒッチ牽引図
【図１３】作業機車輪のステアリング装置概略図
【図１４】図１３の要部拡大図
【図１５】従来のヒッチ角センサの作動説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１はトラクタ１のドローバー２と作業機３のヒッチ４の回動軸着部に取付けた本発明のヒッチ角センサ５を示すもので、このヒッチ角センサ５は、内部に後述する一群のスイッチを内蔵し、取付脚１７を介してヒッチ４に固定されるスイッチボックス１８と、スイッチボックス１８内に回転可能に内蔵され、回転軸１９をスイッチボックス１８の上方へ突出させたセンサカム２０と、センサカム２０の回転軸１９に取付方向可変に結合されたドローバー連動部材２１を具備している。
【００１３】
図２〜図６に示すように、センサカム２０は所定の高さ寸法と直径を有する円柱形のカム本体２２の中央から上方へ向けて回転軸１９を一体に突出させ、中心に支軸ボルト２３を挿入する通孔２４を貫設した構成からなり、カム本体２２の円周側面に沿って横巾の異なる複数（図の実施例では３個）の直進用スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３を形成するとともに、各々の直進用スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３の中心から左・右へ所定角度隔てた位置に各直進スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応する左回行スイッチ溝Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と右回行スイッチ溝Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を形成してある。
【００１４】
図７、図８に示すように、センサカム２０は、中心の通孔２４に支軸ボルト２３を差し込んでスイッチボックス１８内にベアリング２５、２６を介して嵌め入れ、回転軸１９をスイッチボックス１８上方へ突出させて回転可能に内蔵される。
スイッチボックス１８の上方へ突出させたセンサカム２０の回転軸１９の先端部にワッシャ２７を介して位置決めプレート２８が着脱可能に、且つ、共回り不能に嵌め込まれるようになっており、この位置決めプレート２８のプレート面には、センサカム２０の複数の直進スイッチＡ１、Ａ２、Ａ３に対応する位置決め孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃが形成されている。
なお、センサカム２０の回転軸１９の先端部に位置決めプレート２８を供回り不能に容易に着脱できるようにするため、回転軸１９の先端部を非円形軸部３０に形成するとともに、この部分に嵌合される位置決めプレート２８の中心孔を非円形孔３１に形成して嵌装してある。
【００１５】
ドローバー連動部材２１は、Ｌ字フレーム３２の水平プレート３３に前記センサカム２０の回転軸１９から突出するボルト２３の先端部にボルト通孔を有するドーナツ円盤３４を介して回転可能に嵌め込まれる係合孔３５を有するとともに、Ｌ字フレーム３２の上部に、前記ドローバー４に当接してＬ字フレーム３２を回動させる左右一対の係合アーム３６、３６を固着してあるとともに、水平プレート３３に前記位置決めプレート２８のいずれかの位置決め孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃに選択ボルト３７を介して選択的に一体結合するための通孔３８が設けられている。
【００１６】
かくして、ドローバー連動部材２１は位置決めプレート２８の所望の位置決め孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃのいずれかに位置可変に選択的に結合され、係合孔３５に挿入したドーナツ円盤３４のボルト通孔に、前記センサカム２０の通しボルト２３の先端を通してワッシャ３９、ナット４０で締付け固定される。
【００１７】
このように構成されたセンサカム２０、位置決めプレート２８、ドローバー連動部材２１は各々の中心通孔に通した前記支軸ボルト２３で一体に結合されて、スイッチボックス１８に回転可能に支持され、図１のようにヒッチ４とドローバー２に関連付けて組み付けられる。
【００１８】
図９〜図１１はスイッチボックス１８のカバーを外した本発明のヒッチ角センサ５の動作図である。
スイッチボックス１８内にはセンサカム２０の側面近傍に、左回行スイッチ溝Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に択一的に係合する左スイッチ４１と右回行スイッチ溝Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に択一的に係合する右スイッチ４２の間に直進スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３に択一的に係合する中立直進スイッチ４３を挟んだリミットスイッチ群を縦方向に配設され、センサカム２０の回転に伴って、中立直進スイッチ４３、左スイッチ４１、右スイッチ４２の各端子が、選択されたいずれかの直進スイッチ溝及びそれに対応する左・右スイッチ溝に択一的に係合してＯＮ・ＯＦＦ作動するように相互の位置関係が設定されている。
【００１９】
従って、中立直進スイッチ４３、左スイッチ４１、右スイッチ４２のリミットスイッチ群は、カム本体２２の各々の直進スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３に対して、左・右回行スイッチＬ１〜Ｒ１、Ｌ２〜Ｒ２、Ｌ３〜Ｒ３の角度範囲で各々直進、左回行、右回行のセンサ角を感知することができる。このことは、共通のカム本体２２の円周に、溝巾の異なる複数の直進スイッチ溝とこれに対応する左・右スイッチ溝の形成範囲を確保できるうえで重要である。
【００２０】
図９は直進スイッチ４３の端子が直進スイッチ溝Ａ１に嵌合した状態で直進信号が発信されるように位置決めプレート２８の位置決め孔を選択してドローバー連動部材２１を中立直進位置に結合したもので、図１０の状態からドローバー４（図は省略）によってドローバー連動部材２１及びセンサカム２０が左（図１０）又は右（図１１）へ回動すると、左回行スイッチ１５の端子、又は右回行スイッチ１６の端子が対応する左回行スイッチ溝Ｌ１、右回行スイッチ溝Ｒ１に係合して左回行信号又は右回行信号が発信される。
【００２１】
ドローバー連動部材２１の選択ボルト３７を位置決めプレート２８の位置決め孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃに選択的に差換えてドローバー連動部材２１を中立直進位置に回動させることにより直進スイッチ４３の端子が選択した任意の直進スイッチ溝に切り換わって係合するので、オペレーターの運転傾向に合った好みの操作が可能になる。
【００２２】
図９〜図１１は、スイッチボックス１８の内部を説明するためにカバーを外してあるが、通常はカム本体２２とリミットスイッチ４３、４２、４１はカバーで覆われているため、その位置関係は外部から知ることができない。
このため、本発明のヒッチ角センサは、ドローバー連動部材２１の水平プレート３３と位置決めプレート２８の位置関係から、使用中の選択直進スイッチ溝を外部から知るための認識手段を設けてある。
【００２３】
図の実施例の直進スイッチ溝認識手段は、図７に示すように、位置決めプレート２８面に、カム本体２２の各直進スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応する直進標識部ａ１、ａ２、ａ３を、好ましくは、各別に識別可能な異型貫通孔などの手段で形成するとともに、直進位置にあるドローバー連動部材２１の水平プレート３３面に前記位置決めプレート２８の選択したいずれかの直進標識部ａ１、ａ２、ａ３を確認することができる切欠き部４４を形成してある。
図の実施例では、直進スイッチ溝Ａ２が選択・使用されており、これに対応する直進標識部ａ２が位置決めプレート２８の先端側に位置するように形成されているとともに、ドローバー連結部材２１の水平プレート３３先端に、前記位置決めプレート２８の直進標識部ａ２を確認するための切欠き部４４を形成してある。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
センサカムに形成した溝巾の異なる複数の直進スイッチ溝の中からオペレーターの運転傾向に合った溝巾の直進スイッチを選択して運転操作することにより、牽引作業車の方向変換、特に回行戻し操作が円滑になるので、トラクタで牽引されるビートハーベスタなどの作業効率に貢献できる。
【符号の説明】
【００２５】
１…トラクタ
２…ドローバー
３…作業機
４…ヒッチ
５…ヒッチ角センサ
６…車輪軸
７…車輪
８…方向変換軸
９…油圧シリンダ
１０…防じんケース
１１…スライドロッド
１２…ドローバー連動カム
１３…スイッチ溝
１４…中央直進スイッチ
１５…左回行スイッチ
１５´…左回行検出位置
１６…右回行スイッチ
１６´…右回行検出位置
１７…取付脚
１８…スイッチボックス
１９…回転軸
２０…センサカム
２１…ドローバー連動部材
２２…カム本体
２３…支軸ボルト
２４…通孔
２５、２６…ベアリング
２７…ワッシャ
２８…位置決めプレート
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ…位置決め孔
３０…非円形軸部
３１…非円形孔
３２…Ｌ字フレーム
３３…水平プレート
３４…ドーナツ円盤
３５…係合孔
３６…係合アーム
３７…選択ボルト
３８…通孔
３９…ワッシャ
４０…ナット
４１…左スイッチ
４２…右スイッチ
４３…直進スイッチ
４４…切欠き部
Ａ１、Ａ２、Ａ３…直進スイッチ溝
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…左回行スイッチ溝
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…右回行スイッチ溝
ａ１、ａ２、ａ３…直進標識部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタなどで牽引されるビートハーベスタなどの作業機のヒッチ角に応じて、作業機車輪の方向性を制御するステアリング装置のヒッチ角センサに関し、詳細には、複数段階のスイッチ操作タイミングを選択してオペレーターの運転傾向の好みに応じた操作ができるようにしたヒッチ角センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタで牽引される作業機の車輪軸にステアリング装置を設け、トラクタのドローバーと作業機のヒッチとの角度感知信号に基づき、電気回路と油圧回路を連係させた制御装置を介して前記ステアリング装置を制御し、トラクタのハンドル操作に連動して作業機の車輪の向きを変える方向変換装置は、例えば本願発明者らが開発した特開昭６２−８８６７３号（特許第２００３６３６号）公報に開示されている。
【０００３】
上記公開公報に記載された作業機の方向変換装置は、図１２に示すように、トラクター１のドローバー２と作業機３のヒッチ４との回動連結部に、直進用、左折用、右折用の三つのリミットスイッチを有するヒッチ角センサ５を設けてある。
他方、図１３、図１４に示すように、作業機１のステアリング装置は、車輪軸６と、この車輪軸６に対して左右へ平行移動して車輪７、７の向きを変える方向変換軸８を有し、この車輪軸６と方向変換軸８相互間にシリンダとのシリンダロッドからなる油圧シリンダ９が斜め方向に向けて架設されるているとともに、この車輪軸６と方向変換軸８間には、このほかに、防じんケース１０内にスライドロッド１１を伸縮自在に支持させた部材を前記油圧シリンダ９と平行に配設し、防じんケース１０を車輪軸６に、スライドロッド１１の先端を方向変換軸８にそれぞれ固定して架設してある。
なお、図は省略したが、前記油圧シリンダ９の伸長側チャンバと短縮側チャンバにはソレノイド切換バルブを介して油圧パッケージの油圧回路が形成され、ソレノイド切換バルブにより各チャンバへの油圧回路が開閉するようになっている。
また、スライドロッド１１の３ヶ所の軸廻りには直進用、左折用、右折用のスイッチロック溝が所定間隔で形成されており、防じんケース１０内のほぼ中央部に突出させた直進用、左折用、右折用の各リミットスイッチが前記スライドロッド１１に嵌合したときに各リミットスイッチが開閉制御されるようになっている。
【０００４】
かくして、上記の方向変換装置は、トラクタハンドルの回動によりヒッチ角センサ５の左折用又は右折用のいずれかのリミットスイッチが閉じることより、ソレノイドバルブが切り換わり、油圧シリンダ９が作動してスライドロッド１１を左右いずれかの方向へ移動させると同時にソレノイドバルブの回路を保持してスライドロッド１１の移動を継続させると車輪７、７が左又は右へ方向変換する。
その後、ハンドルを戻すとヒッチ角センサ５の直進信号によりソレノイドバルブの回路が切り換わり保持されて油圧シリンダ９を直進位置へ作動させることによりスライドロッド１１が中央中立位置に戻り、車輪７、７が直進状態に戻る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−８８６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、牽引作業機のヒッチ角センサはトラクタのハンドル操作に基づくドローバーとヒッチの角度により作業機の運行を制御するものであるが、従来のヒッチ角センサは、図１５に示すように、ドローバーに固定される円形のドローバー連動カム１２の中央縁辺に唯一のスイッチ溝１３を形成するとともに、円形ドローバー連動カム１２の縁辺に直進スイッチ１４と左・右一対の回行スイッチ１５、１６を所定角度を隔てて扇形に配設してある。従って、連動カムの左又は右回行検出位置１５´、１６´から直進スイッチ溝１３までの円周距離はトラクタの速度に関係なく常に一定である。
他方、トラクタのオペレーターは速度の速い運転を好む者、遅めの運転を好む者のように、運転傾向や熟練度によって操作感覚の好みが異なる。
このため、特に、左又は右へ操舵されたタイヤを直進位置に戻すときに、スイッチが直進スイッチ溝へ係合するまでの時間と、オペレーターの運転傾向に基因するトラクタ走行速度間にタイミングずれが生じ、オペレーターが自分の運転傾向に合った操作がしにくいという問題が指摘されている。
例えば、速めの走行速度を好むオペレーターにとっては、直進方向へ戻す時に、直進スイッチがドローバー連動カムの直進スイッチ溝に早めに係合して、車輪が直進方向へ迅速に戻る運転傾向が好みに合っている。逆に、遅めの走行速度を好むオペレーターにとっては、直進スイッチがドローバー連動カムの直進スイッチ溝に遅めに係合して車輪が直進方向へ遅めのタイミングで戻るのが自分の運転傾向に合っている。ところが、ドローバー連動カムに直進スイッチ溝が一個しかない従来のヒッチ角センサでは、これら運転傾向の異なるオペレーターの各自の好みに応えることができない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、簡単な操作でオペレーターの運転傾向（好み）や熟練度に合ったタイミングで方向変換運転ができるヒッチ角センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、牽引車のドローバーと、このドローバーに揺動可能に連結される作業機のヒッチ間に設けられ、牽引車のハンドル操作で回動するドローバーと作業機のヒッチ角を感知して作業機のステアリング装置を作動させるヒッチ角センサであって、作業機のヒッチに固定されるスイッチボックスと；このスイッチボックスに収納され，中心軸にボルト通孔を貫設したカム本体の円周側面に沿って横溝巾の異なる複数の直進スイッチ溝を所定角度を隔てて形成するとともに、各直進スイッチ溝から所定角度を隔てた左・右円周側面に、前記各直進スイッチ溝に対応する左・右対の回行スイッチを形成し、カム本体の上方へ向けて一体形成した回転軸をスイッチボックスの上方へ突出させてベアリングを介して回動可能に嵌合したセンサカムと；スイッチボックスの上方へ突出させた前記センサカムの回転軸に供回り不能に水平嵌装されるプレート面にカム本体の各直進スイッチ溝に対応する複数の位置決め孔を穿孔した位置決めプレートと；Ｌ字形フレームの水平プレート面に、カム本体の支軸ボルトを通して回転可能に嵌め込む係合部と、前記位置決めプレートの任意の位置決め孔に選択ボルトを介して選択的に結合する通孔を形成するとともに、Ｌ字形フレームの上部にドローバーに当接するドローバー連動部材と；を有し、センサカムの中心軸孔から上方へ突出させた支軸ボルトに、前記位置決めプレートとドローバー連動部材を嵌めて一体結合するとともに、前記スイッチボックス内に収納したカム本体の各直進スイッチとこれに対応する左・右回行溝に択一的に係合してＯＮ・ＯＦＦ作動する直進スイッチと左・右スイッチを固定したことを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記位置決めプレートに、前記カム本体の各々の直進スイッチ溝に対応する複数の直進標識部を設けるとともに、前記ドローバー連結部材の水平プレートに切欠き部を形成し、選択したカム本体の直進スイッチ溝に対応する直進標識部が前記水平プレートの切欠き部に現れるようにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のヒッチ角センサは、センサカムの円周面に沿って、溝横巾の異なる複数の直進用スイッチ溝を所定間隔で形成するとともに、選択した直進スイッチ溝とこれに対応する左・右移行スイッチ溝を択一的に感知するリミットスイッチ群を具備しているので、位置決めプレートでセンサカムの所望の直進スイッチ溝を選択してドローバー連動部材を中立位置に位置合わせすることによって、運転傾向の異なるオペレーターの好みに応じたタイミングで方向変換操作をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるヒッチ角センサの取付状態図
【図２】センサカム斜視図
【図３】センサカム平面図
【図４】センサカム側面図
【図５】センサカム側面図
【図６】センサカム側面図
【図７】ヒッチ角センサ分解図
【図８】ヒッチ角センサ組立図
【図９】ヒッチ角センサ動作図
【図１０】ヒッチ角センサ動作図
【図１１】ヒッチ角センサ動作図
【図１２】トラクタドローバーと作業機ヒッチ牽引図
【図１３】作業機車輪のステアリング装置概略図
【図１４】図１３の要部拡大図
【図１５】従来のヒッチ角センサの作動説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１はトラクタ１のドローバー２と作業機３のヒッチ４の回動軸着部に取付けた本発明のヒッチ角センサ５を示すもので、このヒッチ角センサ５は、内部に後述する一群のスイッチを内蔵し、取付脚１７を介してヒッチ４に固定されるスイッチボックス１８と、スイッチボックス１８内に回転可能に内蔵され、回転軸１９をスイッチボックス１８の上方へ突出させたセンサカム２０と、センサカム２０の回転軸１９に取付方向可変に結合されたドローバー連動部材２１を具備している。
【００１３】
図２〜図６に示すように、センサカム２０は所定の高さ寸法と直径を有する円柱形のカム本体２２の中央から上方へ向けて回転軸１９を一体に突出させ、中心に支軸ボルト２３を挿入する通孔２４を貫設した構成からなり、カム本体２２の円周側面に沿って横巾の異なる複数（図の実施例では３個）の直進用スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３を形成するとともに、各々の直進用スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３の中心から左・右へ所定角度隔てた位置に各直進スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応する左回行スイッチ溝Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と右回行スイッチ溝Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を形成してある。
【００１４】
図７、図８に示すように、センサカム２０は、中心の通孔２４に支軸ボルト２３を差し込んでスイッチボックス１８内にベアリング２５、２６を介して嵌め入れ、回転軸１９をスイッチボックス１８上方へ突出させて回転可能に内蔵される。
スイッチボックス１８の上方へ突出させたセンサカム２０の回転軸１９の先端部にワッシャ２７を介して位置決めプレート２８が着脱可能に、且つ、共回り不能に嵌め込まれるようになっており、この位置決めプレート２８のプレート面には、センサカム２０の複数の直進スイッチＡ１、Ａ２、Ａ３に対応する位置決め孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃが形成されている。
なお、センサカム２０の回転軸１９の先端部に位置決めプレート２８を供回り不能に容易に着脱できるようにするため、回転軸１９の先端部を非円形軸部３０に形成するとともに、この部分に嵌合される位置決めプレート２８の中心孔を非円形孔３１に形成して嵌装してある。
【００１５】
ドローバー連動部材２１は、Ｌ字フレーム３２の水平プレート３３に前記センサカム２０の回転軸１９から突出するボルト２３の先端部にボルト通孔を有するドーナツ円盤３４を介して回転可能に嵌め込まれる係合孔３５を有するとともに、Ｌ字フレーム３２の上部に、前記ドローバー４に当接してＬ字フレーム３２を回動させる左右一対の係合アーム３６、３６を固着してあるとともに、水平プレート３３に前記位置決めプレート２８のいずれかの位置決め孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃに選択ボルト３７を介して選択的に一体結合するための通孔３８が設けられている。
【００１６】
かくして、ドローバー連動部材２１は位置決めプレート２８の所望の位置決め孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃのいずれかに位置可変に選択的に結合され、係合孔３５に挿入したドーナツ円盤３４のボルト通孔に、前記センサカム２０の通しボルト２３の先端を通してワッシャ３９、ナット４０で締付け固定される。
【００１７】
このように構成されたセンサカム２０、位置決めプレート２８、ドローバー連動部材２１は各々の中心通孔に通した前記支軸ボルト２３で一体に結合されて、スイッチボックス１８に回転可能に支持され、図１のようにヒッチ４とドローバー２に関連付けて組み付けられる。
【００１８】
図９〜図１１はスイッチボックス１８のカバーを外した本発明のヒッチ角センサ５の動作図である。
スイッチボックス１８内にはセンサカム２０の側面近傍に、左回行スイッチ溝Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に択一的に係合する左スイッチ４１と右回行スイッチ溝Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に択一的に係合する右スイッチ４２の間に直進スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３に択一的に係合する中立直進スイッチ４３を挟んだリミットスイッチ群を縦方向に配設され、センサカム２０の回転に伴って、中立直進スイッチ４３、左スイッチ４１、右スイッチ４２の各端子が、選択されたいずれかの直進スイッチ溝及びそれに対応する左・右スイッチ溝に択一的に係合してＯＮ・ＯＦＦ作動するように相互の位置関係が設定されている。
【００１９】
従って、中立直進スイッチ４３、左スイッチ４１、右スイッチ４２のリミットスイッチ群は、カム本体２２の各々の直進スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３に対して、左・右回行スイッチＬ１〜Ｒ１、Ｌ２〜Ｒ２、Ｌ３〜Ｒ３の角度範囲で各々直進、左回行、右回行のセンサ角を感知することができる。このことは、共通のカム本体２２の円周に、溝巾の異なる複数の直進スイッチ溝とこれに対応する左・右スイッチ溝の形成範囲を確保できるうえで重要である。
【００２０】
図９は直進スイッチ４３の端子が直進スイッチ溝Ａ１に嵌合した状態で直進信号が発信されるように位置決めプレート２８の位置決め孔を選択してドローバー連動部材２１を中立直進位置に結合したもので、図１０の状態からドローバー４（図は省略）によってドローバー連動部材２１及びセンサカム２０が左（図１０）又は右（図１１）へ回動すると、左回行スイッチ１５の端子、又は右回行スイッチ１６の端子が対応する左回行スイッチ溝Ｌ１、右回行スイッチ溝Ｒ１に係合して左回行信号又は右回行信号が発信される。
【００２１】
ドローバー連動部材２１の選択ボルト３７を位置決めプレート２８の位置決め孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃに選択的に差換えてドローバー連動部材２１を中立直進位置に回動させることにより直進スイッチ４３の端子が選択した任意の直進スイッチ溝に切り換わって係合するので、オペレーターの運転傾向に合った好みの操作が可能になる。
【００２２】
図９〜図１１は、スイッチボックス１８の内部を説明するためにカバーを外してあるが、通常はカム本体２２とリミットスイッチ４３、４２、４１はカバーで覆われているため、その位置関係は外部から知ることができない。
このため、本発明のヒッチ角センサは、ドローバー連動部材２１の水平プレート３３と位置決めプレート２８の位置関係から、使用中の選択直進スイッチ溝を外部から知るための認識手段を設けてある。
【００２３】
図の実施例の直進スイッチ溝認識手段は、図７に示すように、位置決めプレート２８面に、カム本体２２の各直進スイッチ溝Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応する直進標識部ａ１、ａ２、ａ３を、好ましくは、各別に識別可能な異型貫通孔などの手段で形成するとともに、直進位置にあるドローバー連動部材２１の水平プレート３３面に前記位置決めプレート２８の選択したいずれかの直進標識部ａ１、ａ２、ａ３を確認することができる切欠き部４４を形成してある。
図の実施例では、直進スイッチ溝Ａ２が選択・使用されており、これに対応する直進標識部ａ２が位置決めプレート２８の先端側に位置するように形成されているとともに、ドローバー連結部材２１の水平プレート３３先端に、前記位置決めプレート２８の直進標識部ａ２を確認するための切欠き部４４を形成してある。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
センサカムに形成した溝巾の異なる複数の直進スイッチ溝の中からオペレーターの運転傾向に合った溝巾の直進スイッチを選択して運転操作することにより、牽引作業車の方向変換、特に回行戻し操作が円滑になるので、トラクタで牽引されるビートハーベスタなどの作業効率に貢献できる。
【符号の説明】
【００２５】
１…トラクタ
２…ドローバー
３…作業機
４…ヒッチ
５…ヒッチ角センサ
６…車輪軸
７…車輪
８…方向変換軸
９…油圧シリンダ
１０…防じんケース
１１…スライドロッド
１２…ドローバー連動カム
１３…スイッチ溝
１４…中央直進スイッチ
１５…左回行スイッチ
１５´…左回行検出位置
１６…右回行スイッチ
１６´…右回行検出位置
１７…取付脚
１８…スイッチボックス
１９…回転軸
２０…センサカム
２１…ドローバー連動部材
２２…カム本体
２３…支軸ボルト
２４…通孔
２５、２６…ベアリング
２７…ワッシャ
２８…位置決めプレート
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ…位置決め孔
３０…非円形軸部
３１…非円形孔
３２…Ｌ字フレーム
３３…水平プレート
３４…ドーナツ円盤
３５…係合孔
３６…係合アーム
３７…選択ボルト
３８…通孔
３９…ワッシャ
４０…ナット
４１…左スイッチ
４２…右スイッチ
４３…直進スイッチ
４４…切欠き部
Ａ１、Ａ２、Ａ３…直進スイッチ溝
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…左回行スイッチ溝
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…右回行スイッチ溝
ａ１、ａ２、ａ３…直進標識部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
牽引車のドローバーと、このドローバーに揺動可能に連結される作業機のヒッチ間に設けられ、牽引車のハンドル操作で回動するドローバーと作業機のヒッチ角を感知して作業機のステアリング装置を作動させるヒッチ角センサであって、作業機（３）のヒッチ（４）に固定されるスイッチボックス（１８）と；このスイッチボックス（１８）に収納され、中心軸にボルト通孔（２４）を貫設したカム本体（２２）の円周側面に沿って横溝巾の異なる複数の直進スイッチ溝を所定角度を隔てて形成するとともに、各直進スイッチ溝から所定角度を隔てた左・右円周側面に、前記各直進スイッチ溝に対応する左・右対の回行スイッチ溝を形成し、カム本体（２２）の上方へ向けて一体形成した回転軸（１９）をスイッチボックス（１８）の上方へ突出させてベアリングを介して回動可能に嵌合したセンサカム（２０）と；スイッチボックス（１８）の上方へ突出させた前記センサカム（２０）の回転軸（１９）に供廻り不能に水平嵌装されるプレート面にカム本体（２２）の各直進スイッチ溝に対応する複数の位置決め孔を穿孔した位置決めプレート（２８）と；Ｌ字形フレーム（３２）の水平プレート（３３）面に、カム本体（２２）の支軸ボルト（２３）を通して回転可能に嵌め込む係合部と、前記位置決めプレート（２８）の任意の位置決め孔に選択ボルト（３７）を介して選択的に結合する通孔（３８）を形成するとともに、Ｌ字形フレーム（３２）の上部にドローバーに当接するドローバー連動部材（２１）と；を有し、センサカム（２０）の中心軸孔（２４）から上方へ突出させた支軸ボルト（２３）に、前記位置決めプレート（２８）とドローバー連動部材（２１）の嵌めて一体結合するとともに、前記スイッチボックス（１８）内に収納したカム本体（２２）の各直進スイッチとこれに対応する左・右回行溝に択一的に係合してＯＮ・ＯＦＦ作動する直進スイッチと左・右スイッチを固定したことを特徴とするヒッチ角センサ
【請求項２】
前記位置決めプレート（２８）に、前記カム本体の各々の直進スイッチ溝（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）に対応する直進標識部（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）を設けるとともに、前記ドローバー連結部材（２１）の水平プレート（３３）に切欠き部（４４）を形成し、選択したカム本体の直進スイッチ溝（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）に対応する直進標識部（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）が前記水平プレート（３３）の切欠き部（４４）に現れるようにしたことを特徴とする請求項１記載のヒッチ角センサ
【請求項１】
牽引車のドローバーと、このドローバーに揺動可能に連結される作業機のヒッチ間に設けられ、牽引車のハンドル操作で回動するドローバーと作業機のヒッチ角を感知して作業機のステアリング装置を作動させるヒッチ角センサであって、作業機（３）のヒッチ（４）に固定されるスイッチボックス（１８）と；このスイッチボックス（１８）に収納され、中心軸にボルト通孔（２４）を貫設したカム本体（２２）の円周側面に沿って横溝巾の異なる複数の直進スイッチ溝を所定角度を隔てて形成するとともに、各直進スイッチ溝から所定角度を隔てた左・右円周側面に、前記各直進スイッチ溝に対応する左・右対の回行スイッチ溝を形成し、カム本体（２２）の上方へ向けて一体形成した回転軸（１９）をスイッチボックス（１８）の上方へ突出させてベアリングを介して回動可能に嵌合したセンサカム（２０）と；スイッチボックス（１８）の上方へ突出させた前記センサカム（２０）の回転軸（１９）に供廻り不能に水平嵌装されるプレート面にカム本体（２２）の各直進スイッチ溝に対応する複数の位置決め孔を穿孔した位置決めプレート（２８）と；Ｌ字形フレーム（３２）の水平プレート（３３）面に、カム本体（２２）の支軸ボルト（２３）を通して回転可能に嵌め込む係合部と、前記位置決めプレート（２８）の任意の位置決め孔に選択ボルト（３７）を介して選択的に結合する通孔（３８）を形成するとともに、Ｌ字形フレーム（３２）の上部にドローバーに当接するドローバー連動部材（２１）と；を有し、センサカム（２０）の中心軸孔（２４）から上方へ突出させた支軸ボルト（２３）に、前記位置決めプレート（２８）とドローバー連動部材（２１）の嵌めて一体結合するとともに、前記スイッチボックス（１８）内に収納したカム本体（２２）の各直進スイッチとこれに対応する左・右回行溝に択一的に係合してＯＮ・ＯＦＦ作動する直進スイッチと左・右スイッチを固定したことを特徴とするヒッチ角センサ
【請求項２】
前記位置決めプレート（２８）に、前記カム本体の各々の直進スイッチ溝（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）に対応する直進標識部（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）を設けるとともに、前記ドローバー連結部材（２１）の水平プレート（３３）に切欠き部（４４）を形成し、選択したカム本体の直進スイッチ溝（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）に対応する直進標識部（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）が前記水平プレート（３３）の切欠き部（４４）に現れるようにしたことを特徴とする請求項１記載のヒッチ角センサ
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２２１８３５（Ｐ２０１０−２２１８３５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７１０４４（Ｐ２００９−７１０４４）
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【特許番号】特許第４４９４５０６号（Ｐ４４９４５０６）
【特許公報発行日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００１１７２７２）
【出願人】（０００１１７２８３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【特許番号】特許第４４９４５０６号（Ｐ４４９４５０６）
【特許公報発行日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００１１７２７２）
【出願人】（０００１１７２８３）
【Ｆターム（参考）】
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