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【発明の名称】 牽引作業機の中立位置補正装置
【発明者】 【氏名】安久津　昌義

【氏名】小倉　尚勝
【要約】 【課題】ヒッチ傾斜角度をスイッチの基準位置に補正するセンサを備えた牽引作業機の中立位置補正装置を提供する

【解決手段】ヒッチ角センサと、このセンサの信号で作業機フレームとヒッチの角度を中立位置に補正する駆動装置を備えている。前記センサは、回転軸で回転されるカムと固定スイッチを内蔵したスイッチボックスと、カム回転軸に一体回転可能に連結したカム角調整プレートと、カム回転軸に対して回転可能に係合させた係止フレームとを有し、カム角調整プレートと係止フレームを任意の回転角で結合できるようにしてある。係止フレームの結合ピンと、カム角調整プレート円弧状長孔でカム角調整プレートと係止フレームを任意の回転角で結合する。係止フレームのヒッチ取付孔を長孔に形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機が回行開始位置へ牽引されたことを条件として作動し、その時のヒッチ角を検出するセンサと、このセンサのＯＮ−ＯＦＦ信号で作業機フレームとヒッチの角度を中立位置に補正する駆動装置からなる牽引作業機の中立位置補正装置であって、前記センサは、外部に突出させた回転軸で回転されるカムとこのカムのカム面に摺接してＯＮ・ＯＦＦ制御信号を発信するスイッチを内蔵し、作業機フレーム又はヒッチの一方に結合されるスイッチボックスと；スイッチボックスから突出させた前記カム回転軸に一体回転可能に連結したカム角調整プレートと；前記カム回転軸に対して回転可能に係合され、作業機フレーム又はヒッチの他方の部材に結合される係止フレームと；を有し、スイッチボックスに対するカム角度を基準位置に設定して前記カム角調整プレートと係止フレームを任意の回転角で結合できるようにしたことを特徴とする牽引作業機の中立位置補正装置
【請求項２】
前記係止フレーム面に結合ピンを設けるとともに、このピンに結合される前記カム角調整プレートの結合孔を結合ピンの回動軌道に沿った円弧状長孔に係合し、結合ピンと円弧状長孔でカム角調整プレートと前記係止フレームとを角度変位可能に固定できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の牽引作業機の中立位置補正装置
【請求項３】
作業機フレーム又はヒッチに結合される前記係止フレームのピン孔が係止フレームの軸方向に形成した長孔であることを特徴とする請求項１又は２記載の牽引作業機の中立位置補正装置
【発明の詳細な説明】【００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトラクタなどの牽引車にヒッチを介して牽引されるビートハーベスタなどの作業機の中立位置補正装置に関し、特にこの補正装置に使用されるスイッチの改良に関する。
【００２】
【発明の技術的背景】
トラクタにヒッチを介して牽引されるビートハーベスタなどの作業機は、作業機の前フレームとヒッチ間にヒッチ角を制御するための油圧シリンダを架設するとともに、作業機の架台下方に畦のビート列を検出するビートセンサを設け、ビートセンサの検出信号で上記油圧シリンダを作動して、ヒッチ角を制御し、これにより、ビートコンベアの掘取り口を畦のビート列に一致させる畦合わせ装置を備えている。
【００３】
この種のビートハーベスタは、掘取り作業中はビートセンサの信号で油圧シリンダを制御しながら牽引されるので、ビート列に沿って直進するが、掘取りが終わって畦の外側の回行エリアに出ると、ガイドとなるビート列がないため中立位置への補正信号が働かない。従って、このときに作業機フレームに対しヒッチ角が中立位置から外れ、右又は左に片寄った状態にあると、作業機は偏向したまま牽引されるため、次の畦に回行したときにトラクタと作業機の中立位置（直列牽引）がずれ、ビート掘取り口とビート列が合わなくなってしまう。
【００４】
この問題を解決するために、作業機フレームとヒッチ間にヒッチ角センサを設け、このヒッチ角センサの信号で前記油圧シリンダを制御して作業機とヒッチの角度を中立位置へ戻す補正装置が使用される。このヒッチ角センサは、作業機が回行開始位置へ牽引されたことを条件として作動し、その時の作業機フレームに対するヒッチの角度を検出するものである。
【００５】
従来この種の補正装置のヒッチ角センサは、スイッチボックスにカムを回転可能に配置するとともにこのカムのカム面に摺接してＯＮ・ＯＦＦ信号を発信するスイッチを内蔵させ、スイッチボックスから突設させた前記カムの回転軸に係止フレームを一体回転可能に固定した構成になり、スイッチボックスを作業機フレームに固定し、係止フレームの先端側取付孔をヒッチのピンに固定していた。
【００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のセンサは、ヒッチに固定される係止フレームが、カム回転軸と一体回転可能に結合され、スイッチボックスに対して直角のときにスイッチが基準位置（０角中立位置）になるように設定されており、作業機フレームとヒッチが直角で牽引されることを前提としている。
ところで、牽引車の運転席後方にある作業機の車輪の軌道を気にしないで牽引するには牽引車と作業機の相互の一側車輪（左側又は右側車輪）が直列に並び同じ軌道を走行するようにする必要があるが牽引車と作業機は横巾が異なるため、前記の一側車輪を合わせるにはヒッチを予め所定傾斜角度に保持させた状態で連結しなければならないことが多い。
【００７】
このため、従来のように、カム回転軸に固定した係止フレームを、所定傾斜角度に設定したヒッチに結合すると、カムが傾斜角度分だけすでに回転しているので、作業機フレームに対するヒッチ角を元の中立位置に戻すことができなくなる。
【００８】
従って、本発明の目的は、ヒッチが傾斜角度に初期設定されていても、カム自体は常にスイッチの基準位置に補正して前記ヒッチに固定することができるセンサを備えた牽引作業機の中立位置補正装置を提供することにある。
【００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、作業機が回行開始位置へ牽引されたことを条件として作動し、その時のヒッチ角を検出するセンサと、このセンサのＯＮ−ＯＦＦ信号で作業機フレームとヒッチの角度を中立位置に補正する駆動装置からなる牽引作業機の中立位置補正装置であって、前記センサは、外部に突出させた回転軸で回転されるカムとこのカムのカム面に摺接してＯＮ・ＯＦＦ制御信号を発信するスイッチを内蔵し、作業機フレーム又はヒッチの一方に結合されるスイッチボックスと；スイッチボックスから突出させた前記カム回転軸に一体回転可能に連結したカム角調整プレートと；前記カム回転軸に対して回転可能に係合され、作業機フレーム又はヒッチの他方の部材に結合される係止フレームと；を有し、スイッチボックスに対するカム角度を基準位置に設定して前記カム角調整プレートと係止フレームを任意の回転角で結合できるようにしたことを特徴とする。
【０１０】
カム角調整プレートと係止フレームの結合手段は、好ましくは、前記係止フレーム面に結合ピンを設けるとともに、このピンに結合される前記カム角調整プレートの結合孔を結合ピンの回動軌道に沿った円弧状長孔に係合し、結合ピンと円弧状長孔でカム角調整プレートと前記係止フレームとを角度変位可能に固定できるようにする。
【０１１】
作業機フレーム又はヒッチに結合される前記係止フレームのピン孔は、係止フレームの軸方向に形成した長孔に形成する。
【０１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付の図面に基づいて説明する。
図１はトラクタ１に、作業機２としてのビートハーベスタをヒッチ３を介して連結した実施例を示すもので、作業機２のフレーム４にヒッチ３の基部が回動自在に軸着されているとともに、ヒッチ３の先端側はトラクタ１のドローバー５に軸着され、作業機２がヒッチ３を介してトラクタ１に牽引されるようになっている。
【０１３】
作業機２の車体下方に畦のビート列６を感知するビートセンサ７が設置されているとともに、ビートセンサ７の後方には先端にビート掘取り口８を取付けたビートコンベア（図は省略）が動力リフター（図は省略）によって上下動可能に設置されている。
また、作業機フレーム４とヒッチ３間に、作業機フレーム４とヒッチ３の角度を制御する油圧シリンダ９などの駆動手段が架設されている。
【０１４】
この油圧シリンダ９はビートセンサ７がビート列６を感知していないときは作業機フレーム４とヒッチ３の角度を固定しているが、作業機２が左又は右に片寄って、ビートセンサ７がビートを感知するとその信号で油圧シリンダ９を伸縮制御して作業機２を右又は左に軌道修正させ、これにより前記ビートコンベアの掘取り口８がビート列６に一致するようになっている。すなわち、ビートセンサ７と油圧シリンダ９は協働して作業機２の自動畦合わせ装置を構成している。
【０１５】
他方、図１、図２に示すように、ヒッチ軸着部の作業機フレーム４とヒッチ３間に、作業機２の前部が畦から出て回行開始位置にきたことを条件として作動し、その時のヒッチ角を検出するヒッチ角センサ１０が架設されている。
このヒッチ角センサ１０は、作業機２が回行開始位置にきたときに、ビートセンサ７によって制御されていたヒッチ３の角度を検出し、その検出信号で油圧シリンダ９を伸縮制御して作業機２とヒッチ３の位置関係を中立位置（直列牽引）に戻すものである。従って、ヒッチ角センサ１０と前記油圧シリンダ９は協働して作業機２の中立位置補正装置を構成している。
【０１６】
ヒッチ角センサ１０はビート掘取作業中は作動せず、作業機２が畦の端の回行開始位置にきたことを条件として作動するもので、この条件は、例えば図３に例示するように、コンベアセンサのリフトアップ信号、あるいは、作業機２が回行開始位置にきたことを目視あるいは他の手段で感知して操作される手動又は自動スイッチ信号の開閉電気回路Ｅ１にヒッチ角センサ１０の開閉電気回路Ｅ２を直列に接続することによって構成することができる。
【０１７】
本発明は、上記の作業機中立位置補正装置において、ヒッチ角センサ１０を以下のように構成したことを特徴とする。
すなわち、このヒッチ角センサ１０は、図３〜図６に示すように、作業機フレーム４とヒッチ３の一方側に固定されるスイッチボックス１１と他方側に取付ける係止フレーム１２を有し、通常はスイッチボックス１１を作業機フレーム４に取付け、係止フレーム１２の先端側取付孔１３をヒッチ３の結合ピンに係着するようになっている。
【０１８】
スイッチボックス１１は外部に突出させた回転軸１４で回転されるカム１５が回転可能に収納されているとともに、このカム１５の凹凸カム面に摺接してヒッチの中立、左、右の各位置を検出して信号を出すスイッチ１６が固定されている。図中、符号１７はスイッチ１６のコードである。
【０１９】
カム１５の回転軸１４はスイッチボックス１１の外部へ延び、その突出軸体にカム角調整プレート１８が水平に、且つ、一体回転可能に結合されている。図の実施例では回転軸１４とカム角調整プレート１８の嵌合部を非円形（半円形）軸体部１９と係合孔２０に形成し、これにより、回転軸１４とカム角調整プレート１８が一体に回転するようにしてある。もちろん他の結合手段で一体化してもよい。
【０２０】
他方、前記係止フレーム１２は平らなカム角調整プレート１８と同様の平らなプレートからなり、円形嵌合孔２１をカム回転軸１４に遊嵌してカム回転軸１４とは独立に回動可能に組込まれている。すなわち、係止フレーム１２は、カム１５及びこれと一体のカム角調整プレート１８と同芯に配置され、且つカム１５及びカム角調整プレート１８から独立して回転できるようにカム回転軸１４に係合している。
【０２１】
係止フレーム１２は組付け構造上は独立して回動するようにカム回転軸１４に係合しているが、ヒッチ３に固定して作業機２とヒッチ３の角度を中立位置へ戻すときはヒッチ３と連動してカム１５を回転させるものである。このため、同芯に配置された係止フレーム１２とカム角調整プレート１８には両部材を適宜角度に変位させて結合する着脱手段２２が設けられている。
【０２２】
図の実施例の着脱手段２２は、係止フレーム１２に係着した結合ピン２２ａ
（ボルト、ナット）と、この結合ピン２２ａの回動軌道に沿ってカム角調整プレート１８に形成した円弧状長孔２２ｂで構成されており、係止フレーム１２の結合ピン２２ａをカム角調整プレート１８の円弧状長孔２２ｂに適宜の位置で固定することにより、係止フレーム１２とカム角調整プレート１８が所望の角度で一体結合される。
図の実施例とは逆に、カム角調整プレート１８に結合ピン２２ａを設け、係止フレーム１２に円弧状長孔２２ｂを形成してもよい。また、着脱手段２２は上記の構造に限らず、係止フレーム１２とカム角調整プレート１８を所望の角度に変位して結合・離脱させるものであればよい。
【０２３】
ヒッチ３に係着する係止フレーム１２の先端側の前記取付孔１３は、係止フレーム１２の軸方向に延びる長孔に形成する。こうすることにより、取付孔１３とヒッチ３の結合ピンの精度を緩和して位置合わせできるようにするとともに、ヒッチ３の軸支点とカム回転軸１４の中心位置がずれていても回動時に干渉しないようにしてある。
【０２４】
かくして、本発明のヒッチ角センサ１０は、着脱手段２２の結合を解いた状態では、スイッチボックス１１、カム角調整プレート１８及び係止フレーム１２の３部材が中心点を共通にして各々独立の回動が可能となり、これにより、カム角調整プレート１８と係止フレーム１２を任意の角度に変位させることができるとともに、着脱手段２２を所望の位置で結合するとカム角調整プレート１８と係止フレーム１２がスイッチボックス１１に対して一体となって回動する構造になっている。
【０２５】
ヒッチ角センサ１０を作業機フレーム４とヒッチ３の連結部に取付ける際は、例えば、スイッチボックス１１を作業機フレーム４に平行に固定するとともに、係止フレーム１２を、カム角調整プレート１８との結合を解除した状態でヒッチ３に係着する。次いで、カム角調整プレート１８でカムをスイッチ中立位置に合わせた状態で該カム角調整プレート１８と係止フレーム１２を結合手段２２で一体化する。
かくして、この状態ではヒッチ３が作業機フレーム４にどのような初期傾斜角度に設定しても常に初期設定傾斜角度の状態がスイッチ１６とカム１５が０基準位置となる。
【０２６】
図の実施例はスイッチボックス１１を作業機フレーム４側に固定し、係止フレーム１２をヒッチ３側に係着する場合を例示したが、これとは逆に取付けてもよい。
【０２７】
【効果】
以上のように、本発明の中立位置補正装置に使用するヒッチ角センサは、ヒッチの初期設定角度に応じてカム角調整プレートを介してスイッチボックスとスイッチカムの位相を合わせた上で、カムと係止フレームが連結されるようにしたので、ヒッチの傾斜角度、係止フレームの姿勢に関係なく、初期設定位置のスイッチが、常に且つ自動的に０基準位置に設定される。従って、作業機が畦外で回行する際に、ヒッチ角変化を正確に感知して作業機を中立位置で牽引することができる。
【０２８】
係止フレームのヒッチ先端側取付孔を長孔にすることによりヒッチピン位置と係止フレーム取付孔位置の製作に厳格な精度を必要としなくなるとともに、ヒッチと係止フレームの軸着支点位置がずれていても回動時にヒッチと係止フレームが干渉しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタと作業機の一部切欠き全体態図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】コンベアセンサとヒッチ角センサの電気回路接続図
【図４】ヒッチ角センサの縦断面図
【図５】ヒッチ角センサの内部構造図
【図６】ヒッチ角センサ部材組付け説明図
【符号の説明】
１…トラクタ
２…作業機
３…ヒッチ
４…作業機フレーム
５…ドローバー
６…ビート列
７…ビートセンサ
８…掘取り口
９…油圧シリンダ
１０…ヒッチ角センサ
１１…スイッチボックス
１２…係止フレーム
１３…先端側取付孔
１４…回転軸
１５…カム
１６…スイッチ
１７…コード
１８…カム角調整プレート
１９…軸体部
２０…係合孔
２１…円形嵌合孔
２２…着脱手段
２２ａ…結合ピン
２２ｂ…円弧状長孔
Ｅ１、Ｅ２…センサ電気回路
【整理番号】ＰＡＳ００２―０１１
【出願人】 【識別番号】０００１１７２７２
【氏名又は名称】安久津　義人
【識別番号】０００１１７２８３
【氏名又は名称】安久津　昌義
【出願日】 平成１４年６月２０日（２００２．６．２０）
【代理人】 【識別番号】１０００７３６５６
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤　直義
【公開番号】 特開２００４−１６１８０（Ｐ２００４−１６１８０Ａ）
【公開日】 平成１６年１月２２日（２００４．１．２２）
【出願番号】 特願２００２−１７９６７３（Ｐ２００２−１７９６７３）