| 【発明の名称】 |
作業車両の作業機昇降制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】二宮 浩二
【氏名】木下 覚
【氏名】玉田 武史
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| 【要約】 |
【課題】単一のレバー操作にて作業機の昇降とスロットル開度の調整を行えるようにする。
【解決手段】ハンドルポスト３３の側部に前後及び上下方向へ回動可能なレバー４０を取り付け、レバー４０の前後回動でスロットルワイヤ４４の引き量を調節し、レバー４０の上下回動で作業機昇降スイッチ４７を切り換える。また、スロットル用ガイド溝４５にてレバー４０の上下回動を規制し、レバー４０がエンジン回転数最大位置のときのみ、昇降用ガイド溝４６の上端部へレバー４０を回動可能にしてある。レバー４０を上方へ回動して作業機昇降スイッチ４７を上昇位置へ切り換えたときは、スロットルワイヤ４４の引き量が減少してエンジン回転数が低下する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ハンドルポスト側部に前後方向の操作でエンジンのスロットル開度を調整し、上下方向の操作で車体に連結した作業機の高さを変更する単一のレバーを設けた作業車両であって、前記レバーには、スロットルが所定値以上の開度に操作されているときにだけ上下方向の操作を可能とする規制手段を備えたことを特徴とする作業車両の作業機昇降制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はトラクタや田植機といった作業車両の作業機昇降制御装置に関するものであり、特に、エンジンのスロットル開度の調整と車体に連結した作業機の高さ調整の変更を単一のレバーで行えるようにした作業車両の作業機昇降制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】トラクタ等の作業車両は、車体に連結したロータリ等の作業機をリフトシリンダ及びリフトアーム等の昇降装置にて上下動しているが、ハンドルポストに作業機昇降用のレバーを設け、このレバーを操作して作業機昇降スイッチをオンオフすることにより、前記昇降装置が作動して作業機を短時間で地面から所定高さまで上昇、または所定高さから地面まで下降するようにしてある。
【０００３】また、此種作業車両では、通常はスロットル開度を最大位置にして作業を行っているが、作業機を地面から上昇した状態では経済性及び安全性の面から、エンジン回転数を低下したほうが好ましい。このため、作業機を上昇しているときには、通常ハンドルポストに設けられているスロットルレバーを操作してスロットル開度を調整し、エンジン回転数を低下させている。
【０００４】しかし、作業機昇降用のレバーとスロットルレバーを同時に操作するのは操作性が良好でなく、作業機上昇時にエンジン回転数を低下させなかったり、或いは、作業機下降時にエンジン回転数を高回転に戻し忘れることがある。また、作業に不慣れなオペレータが低回転位置で作業を行うと、作業負荷が掛かったときにはエンストする虞がある。更に、ハンドルポストに２本のレバーを配置することは、部品点数が多くなってコスト高となり、且つ、設置スペースを確保できないこともある。
【０００５】一方、例えば前記作業機昇降スイッチがオンとなって作業機が上昇したときは、モータ等でスロットルワイヤを引き戻し、自動的にエンジン回転数を低下させるように制御する構成も考えられる。しかし、自動制御用のコントローラが必要となってコスト高となる。
【０００６】そこで、単一のレバー操作にて作業機の昇降とスロットル開度の調整を行えるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、ハンドルポスト側部に前後方向の操作でエンジンのスロットル開度を調整し、上下方向の操作で車体に連結した作業機の高さを変更する単一のレバーを設けた作業車両であって、前記レバーには、スロットルが所定値以上の開度に操作されているときにだけ上下方向の操作を可能とする規制手段を備えた作業車両の作業機昇降制御装置を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳述する。図１は作業車両の一例としてトラクタ１０を示し、エンジン１１の動力はミッションケース１２内に収められたギヤ式変速装置１３を介して後輪１４へ伝達される。車体の後部にはリンク機構１５を介してロータリ作業機１６が連結されており、エンジン１１の動力を前記ギヤ式変速装置１３にて分岐し、ＰＴＯ取出部１７からロータリ作業機１６へ伝達している。
【０００９】前記リンク機構１５はアッパリンク１８と左右のロワリンク１９，１９とからなり、ミッションケース１２の後上部に回動可能に設けられた左右のリフトアーム２０，２０の先端部と左右のロワリンク１９，１９とが、夫々リフトロッド２１，２１を介して連結されている。そして、ミッションケース１２の上部に内蔵されたリフトシリンダ２２の伸縮により、前記リフトアーム２０，２０が上下に回動すれば、リフトロッド２１，２１を介してロワリンク１９，１９が上下動する。斯くして、該リンク機構１５の回動支点であるロワリンク１９，１９の先端部を回動中心にして、前記ロータリ作業機１６が昇降する。
【００１０】リフトアーム２０の回動基部にはリフトアーム角センサ２３が設けられ、このリフトアーム角センサ２３にてリフトアーム２０の回動角を検出し、ロータリ作業機１６の昇降高さを演算する。また、ロータリ作業機１６のリヤカバー２４の回動基部にリヤカバー角センサ２５が設けられ、このリヤカバー角センサ２５にてリヤカバー２４の角度を検出し、耕耘爪２６の耕深量を演算する。
【００１１】一方、運転席３０の近くには、変速レバー３１や作業機ポジションレバー３２等の各種操作レバーが設けられ、運転席３０の前方にはハンドルポスト３３が立設され、車体の操舵操作部であるステアリングハンドル３４が装着されている。該ステアリングハンドル３４の回転操作は操舵装置３５へ伝達され、操舵量に応じて前輪３６が回向する。
【００１２】ここで、前記ハンドルポスト３３の側部に、前後方向と上下方向へ回動可能なレバー４０を横向きに取り付けてある。図２乃至図４に示すように、該レバー４０は基端部近傍にて分割されており、ピン４１を中心に前後方向（図２乃至図４では紙面の左右方向）へ略水平に回動自在なアーム部４０ａと、このアーム部４０ａにピン４２にて上下方向へ回動自在に枢着したレバー部４０ｂとからなり、アーム部４０ａとレバー部４０ｂとの間に引張コイルばね４３を介装してある。更に、レバー部４０ｂにはスロットルワイヤ４４の先端が係止されている。
【００１３】前記ハンドルポスト３３の側面には、規制手段となるスロットル用ガイド溝４５を前後方向へ開穿し、このスロットル用ガイド溝４５から前記レバー４０のレバー部４０ｂをハンドルポスト３３の側方へ突出させて、該レバー４０の上下方向への回動を規制している。
【００１４】図２及び図３の二点鎖線で示すように、該レバー４０がスロットル用ガイド溝４５の一端部（ハンドルポスト３３の前部側）に位置するときは、スロットルワイヤ４４の引き量を最小にしてエンジン回転数が最低となるようにし、同図の実線で示すように、該レバー４０がスロットル用ガイド溝４５の他端部（ハンドルポスト３３の後部側）に位置するときは、スロットルワイヤ４４の引き量を最大にしてエンジン回転数が最高回転となるようにする。通常の作業時には、該レバー４０をスロットル用ガイド溝４５の他端部に位置させて、エンジン回転数を最高回転の状態にしておく。
【００１５】一方、スロットル用ガイド溝４５の他端部には、規制手段となる昇降用ガイド溝４６を延設してあり、該昇降用ガイド溝４６は略上向きで且つスロットルガイド溝４５の一端部方向（ハンドルポスト３３の前方向）に傾斜しており、前記ハンドルポスト３３内の昇降用ガイド溝４６の上部に作業機昇降スイッチ４７が設けられている。該作業機昇降スイッチ４７としては、例えばリミットスイッチなどを使用し、図４及び図５の実線で示すように、前記レバー４０が昇降用ガイド溝４６の下端部に位置するときは、該作業機昇降スイッチ４７がオフとなって前述のリフトシリンダ２２がリフトアーム下げ位置となり、ロータリ作業機１６が下降した状態となる。
【００１６】そして、同図の二点鎖線で示すように、該レバー４０が昇降用ガイド溝４６の上端部に位置するときは、作業機昇降スイッチ４７が該レバー４０のレバー部４０ｂに押されてオンに切り換わり、前記リフトシリンダ２２がリフト上げ位置となって、ロータリ作業機１６を短時間で地面から所定高さまで上昇させることができる。更に、該レバー４０を昇降用ガイド溝４６の下端部へ戻せば、作業機昇降スイッチ４７がオフに切り換わり、再びリフトシリンダ２２がリフトアーム下げ位置となって、ロータリ作業機１６を短時間で所定高さから地面まで下降させることができる。
【００１７】ここで、前述したようにアーム部４０ａとレバー部４０ｂとの間に引張コイルばね４３を介装してあるので、前記レバー４０を昇降用ガイド溝４６の上端部へ回動したときは、該引張コイルばね４３の引張により前記レバー４０を上昇方向へ付勢して、作業機昇降スイッチ４７をオン状態に保持する。そして、前記レバー４０を昇降用ガイド溝４６の下端部へ回動したときは、該引張コイルばね４３が死点越えして前記レバー４０を下降方向へ付勢し、作業機昇降スイッチ４７をオフ状態に保持する。
【００１８】而して、図２及び図３に示したように、前記レバー４０をスロットル用ガイド溝４５に沿って前後方向へ回動すれば、スロットルワイヤ４４が押し引きされてエンジン回転数を調節することができる。該レバー４０がスロットル用ガイド溝４５の他端部以外の位置にあるとき、即ち、エンジン回転数が最高回転の状態にセットされていない場合は、該レバー４０を上方へ回動することはできず、前記作業機昇降スイッチ４７がオフ状態となってロータリ作業機１６を上昇することはできない。
【００１９】ロータリ作業機１６を上昇する場合は、図４及び図５に示したように，前記レバー４０をスロットル用ガイド溝４５の他端部へ回動した後に、該レバー４０を昇降用ガイド溝４６に沿って上端部へ回動すれば、作業機昇降スイッチ４７がオンに切り換わって、ロータリ作業機１６が上昇する。
【００２０】ここで、前記昇降用ガイド溝４６は前方向へ傾斜しているので、前記レバー４０が昇降用ガイド溝４６の上端部に位置するときは、昇降用ガイド溝４６の下端部に位置するときよりもスロットルワイヤ４４の引き量が少なくなる。従って、該レバー４０を上方へ回動してロータリ作業機１６を上昇したときは、通常作業時のエンジン回転数よりもエンジン回転数が自動的に低下し、該レバー４０を下方へ回動してロータリ作業機１６を下降したときは、通常作業時のエンジン回転数に自動的に復帰する。
【００２１】尚、前記レバー４０の位置をポテンショメータなどで検出してスロットル開度を演算し、所定以上のスロットル開度領域のときのみ作業機の昇降を可能とするように、電気式の構成としてもよい。
【００２２】図６は作業機昇降制御装置のブロック図であり、前記作業機ポジションレバー３２の設定位置はポテンショメータ５０にて検出し、コントローラ５１は作業機ポジションレバー３２の設定位置に応じて、前記リフトシリンダ２２を伸縮させる電磁比例弁の上昇用ソレノイド５２または下降用ソレノイド５３へ指令信号を出力する。また、前記作業機昇降スイッチ４７がオンであれば、コントローラ５１から上昇用ソレノイド５２へ指令信号を出力し、ロータリ作業機１６を短時間で地面から所定高さまで上昇させる。ロータリ作業機１６の上昇高さは、上げ位置設定器５４にて設定する。
【００２３】また、前記変速レバー３１若しくは前後進切換レバー（図示せず）を後進位置に切り換えたときは、後進検出スイッチ５５がオンとなり、コントローラ５１は車体が後進状態に入ったと判定する。更に、前記ロワリンク１９の回動基部に作業機重量センサ５６を設け、ロータリ作業機１６を地面から上昇させたときに、作業機重量センサ５６の検出値から作業機の重量を演算する。
【００２４】図７は作業機昇降制御のフローチャートであり、先ず各種センサやスイッチ類の状態をコントローラ５１へ読み込む（ステップ１）。前記レバー４０が昇降用ガイド溝４６の上端部に位置するときは作業機昇降スイッチ４７がオンとなり（ステップ２）、上げ位置設定器５４の設定値と現在のリフトアーム角センサ２３の検出値とを比較して、ロータリ作業機１６が所定の上昇位置にあるか否かを判別する（ステップ３）。ロータリ作業機１６が下降位置にあると判定されたときは、前記上昇用ソレノイド５２へ指令信号を出力してロータリ作業機１６を上昇させる（ステップ４）。
【００２５】前記レバー４０が昇降用ガイド溝４６の下方部またはスロットル用ガイド溝４５内に位置するときは作業機昇降スイッチ４７がオフとなり、ステップ２からステップ５へ進む。ロータリ作業機１６が地面に接地して下降位置にあるときは、このときのリフトアーム角を記憶する（ステップ６）。これに対して、ロータリ作業機１６が上昇位置若しくは下降途中であるときは、後進検出スイッチ５５がオンであるか否かを判別する（ステップ７）。
【００２６】ステップ２に於いて、後進検出スイッチ５５がオフであれば車体が前進または停止状態であるから、前記下降用ソレノイド５３へ指令信号を出力してロータリ作業機１６を下降させるとともに（ステップ８）、下降速度減速制御を行う（ステップ９）。下降速度減速制御とは、作業機の下降途中までは所定の下降速度で下降させ、作業機が地面に接地する直前位置で下降速度を減速させるものであり、作業機の下降時間を短縮すると同時に作業機接地時のショックを軽減する。そして、ステップ６にて記憶した作業機下降位置でのリフトアーム角に至ったときに下降出力を停止する（ステップ１０）。
【００２７】一方、ステップ７に於いて、後進検出スイッチ５５がオンであれば車体が後進状態であるから、前記下降用ソレノイド５３へ指令信号を出力してロータリ作業機１６を下降させるとともに（ステップ１１）、下降速度減速制御を行う（ステップ１２）。車体の後進時には、ステップ６にて記憶した作業機下降位置よりやや上方位置で下降出力を停止する（ステップ１３）。これは、例えばロータリ作業中に圃場の隅などで回り耕耘する際に、前進と後進及び旋回操作等を繰り返すときに、ロータリ作業機１６の位置合せを容易にするためである。従来では、作業機ポジションレバー３２にて操作していたが、このように、後進時に下降速度減速制御の下げ位置を規制することにより、前記レバー４０による作業機昇降操作が可能となって作業性を向上できる。
【００２８】また、車体の走行状態に拘らず、前記レバー４０の操作によってロータリ作業機１６を上昇する際、ロータリ作業機１６を地面から上昇させたときに、前記作業機重量センサ５６の検出値から作業機の重量を演算し、予め設定されている重量を超えているときは、上昇用ソレノイド５２への指令信号を出力しない。このように、作業機の重量超過時に作業機上昇を規制することにより、前輪３６の分担荷重が極端に減少して車体の前方が浮き上がるなどの危険を回避できる。
【００２９】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００３０】
【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したように、ハンドルポストに設けた単一のレバーを前後方向の操作でエンジンのスロットル開度を調整するとともに、上下方向の操作で車両に連結した作業機の高さを変更するようにし、且つ、スロットルが所定値以上の開度に操作されているときにだけレバーの上下操作を可能としてあるので、エンジン回転数の低下時に作業機を上昇させたり、作業に不慣れなオペレータが低回転位置で作業を行ってエンストを起す等の不具合が解消され、安全性並びに経済性を確保できる。
【００３１】また、単一のレバーにてスロットル開度の調整と作業機の高さの変更操作が可能となり、操作性が著しく向上するとともにコストダウンにも寄与できる等、正に著大な効果を奏する発明である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年２月２６日（１９９９．２．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６０５７５
【弁理士】
【氏名又は名称】林 孝吉
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２４５２０２（Ｐ２０００−２４５２０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月１２日（２０００．９．１２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−４９５６７ |
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