| 【発明の名称】 |
動力車両 |
| 【発明者】 |
【氏名】谷 良孝
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
【氏名】家木 邦彦
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
【氏名】藤田 武利
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
【氏名】石丸 秀司
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
【氏名】小山 浩二
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
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| 【要約】 |
【課題】比較的簡易な構成で作業機の昇降ができる構成を備えた動力車両を提供することである。
【解決手段】前輪１１の回転周速度が後輪１０の回転周速度と略同速となる前後輪駆動の標準四輪駆動状態と前輪１１の回転周速度が後輪１０の回転周速度より大となる前輪増速状態とに切り換え可能な変速装置４と、該変速装置４を標準四輪駆動状態と前輪増速状態に切り換えるための前輪増速状態切換用電動モータ５３と、ロータリなどの作業機２９を上下作動させるリフトアーム３７などを上下作動をさせるための電動モータ３０を備え、運転席近傍に▲１▼前輪増速状態切換用のモータ５３の作動モードと▲２▼前記モータ５３の作動と作業機リフト用電動モータ３０の作動を共に行うモードと▲３▼前記２つの作動を停止する切断モードをそれぞれ切り換えて設定する一つのダイヤルスイッチ６１とその制御装置６０を設けた動力車両である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各一対の前輪１１と後輪１０と、
該前輪１１と後輪１０などを操作する操縦者用の運転席８と、
該運転席８近傍に設けた前後輪の操舵用のハンドル７と、
前輪１１の回転周速と後輪１０の回転周速が略等しい標準四駆状態と、前輪１１の回転周速が後輪１０の周速よりも速くなる前輪増速状態とに切換え可能な前輪増速機構（４）と、
各種作業を行う作業機２９と、
該作業機２９の昇降を行う油圧装置用油圧スプール３２と、
前記ハンドル７の操舵と連動して前記前輪増速機構（４）を増速側に切換えると共に、作業機昇降装置の油圧スプール３２を上げ側に切換える連動機構と、
前記前輪増速機構（４）の切換えを行う電動モータ５３と、
前記油圧スプール３２の作動を行う電動モータ３０と、
運転席８の近傍に設けた、前記両電動モータ５３、３０の作動モードを切換える切換手段（６１）と
を設けたことを特徴とする動力車両。
【請求項２】
前記切換手段６１は、
▲１▼前輪増速状態切換え用電動モータ５３が作動するモード１と、
▲２▼前輪増速状態切換え用電動モータ５３の作動と作業機リフト用電動モータ３０の作動を共に行うモード２と、
▲３▼前記二つの作動を停止する切モードとに、
それぞれ切換え可能にした構成からなることを特徴とする請求項１記載の動力車両。
【請求項３】
前記ハンドル７の操舵角度を測定する検出手段７４と、
動力車両が直進状態から第一所定角度操舵されると先ず作業機リフト用電動モータ３０を作動させ、さらに大きな操舵角度である第二所定角度操舵されると前輪増速状態切換え用電動モータ５３を作動させる電動モータ切換制御手段６０とを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の動力車両。
【請求項４】
前記作業機リフト用電動モータ３０の一回の回転軌道内に、作業機２９を上げ位置と下げ位置に停止させる昇降制御手段６０を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の動力車両。
【請求項５】
前記作業機２９を上下動させるための手動レバー９と、
該手動レバー９の操作による作業機上昇量を作業機リフト用の前記電動モータ３０を介した作業機上昇量よりも大きくしたリフト量調整手段と
を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の動力車両。
【請求項６】
前記作業機２９を上下作動させるための手動レバー９と、
該手動レバー９の操作による作業機下降限度よりも作業機リフト用の前記電動モータ３０を介した作業機下降限度を大きくし、前記電動モータ３０を介した作業機下降位置を、手動レバー９の操作による作業機下降限度を越さない位置に規制した電動モータ制御手段６０と
を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の動力車両。
【請求項７】
作業機２９を上下作動させるための手動レバー９と、
該手動レバー９の操作により作業機上昇を行う場合には、作業機リフト用の前記電動モータ３０は作業機下げ位置に対応した回転位置に設定している電動モータ制御手段６０と
を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の動力車両。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロータリなど作業用装置を旋回と連動して必要なときに自動的に上昇させたり前後車輪の駆動回転数を変更するトラクタなどの動力車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの出力を変速装置を介して走行車輪に伝動するよう構成した動力車両は、その後端部にロータリなどの作業機を連結し、旋回のためのハンドル操舵角が一定値を超えたときリフト用のアームを回動させて作業機が昇降自在な構成を備えている。そして、作業機上昇後に前輪の回転周速を増速している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１０７７０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術のものは、旋回操作と連動する前輪増速機構や作業機上昇装置を油圧アクチュエータで直接作動させるものであり、車輪駆動系路や昇降油圧回路内に直接油圧アクチュエータを配設した複雑な構成であり高価なものであった。また、その旋回連動の作業機昇降は、機体の走行を停止して上昇を開始するものであり走行を間歇するためフィーリングの悪い作業となっていた。
【０００５】
そこで本発明の課題は、従来の各別手動操作式の安価型メカ式構成のトラクタに、構成簡単に連動作動する前輪増速機構や作業機昇降装置を取り付けてトラクタの小型化や仕様変更対応を簡単容易に安価に行える動力車両を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、少ない設計変更で電動モータを適宜空間に追加配置することで、構成簡単に連動作動する前輪増速機構や作業機昇降装置を取り付けた動力車両であり、次の構成により解決される。
請求項１記載の発明は、各一対の前輪１１と後輪１０と、該前輪１１と後輪１０などを操作する操縦者用の運転席８と、該運転席８近傍に設けた前後輪の操舵用のハンドル７と、前輪１１の回転周速と後輪１０の回転周速が略等しい標準四駆状態と、前輪１１の回転周速が後輪１０の周速よりも速くなる前輪増速状態とに切換え可能な前輪増速機構（変速装置）４と、各種作業を行う作業機２９と、該作業機２９の昇降を行う油圧装置用油圧スプール３２と、前記ハンドル７の操舵と連動して前記前輪増速機構（変速装置）４を増速側に切換えると共に、作業機昇降装置の油圧スプール３２を上げ側に切換える連動機構と、前記前輪増速機構（変速装置）４の切換えを行う電動モータ５３と、前記油圧スプール３２の作動を行う電動モータ３０と、運転席８の近傍に設けた、前記両電動モータ５３、３０の作動モードを切換える切換手段６１とを設けた動力車両である。
【０００７】
上記請求項１記載の発明により、運転者は両電動モータ５３、３０の「入」・「切」操作を手元で容易に行うことができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記切換手段６１は、▲１▼前輪増速状態切換え用電動モータ５３が作動するモード１と、▲２▼前輪増速状態切換え用電動モータ５３の作動と作業機リフト用電動モータ３０の作動を共に行うモード２と、▲３▼前記二つの作動を停止する切モードとに、それぞれ切換え可能にした構成を備えた請求項１記載の動力車両である。
【０００９】
上記請求項２記載の発明により、前記▲１▼〜▲３▼の各モードの切換を一つのダイヤルスイッチなどの切り換えにより行うことができるので操作が簡単になる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記ハンドル７の操舵角度を測定する検出手段７４と、動力車両が直進状態から第一所定角度操舵されると先ず作業機リフト用電動モータ３０を作動させ、さらに大きな操舵角度である第二所定角度操舵されると前輪増速状態切換え用電動モータ５３を作動させる電動モータ切換制御手段６０とを設けた請求項１または２記載の動力車両である。
【００１１】
上記請求項３記載の発明によりハンドル７の回転角度に基づき先ず作業機２９のリフト作動が行われ、次に前輪増速作動と各作動開始タイミングに差を設けながら作業機２９の吊り上げ旋回ができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記作業機リフト用電動モータ３０の一回の回転軌道内に、作業機２９を上げ位置と下げ位置に停止させる昇降制御手段６０を設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の動力車両である。
【００１３】
上記請求項４記載の発明により、対応モード「入」時に操舵角の感知に伴い作業機の上げまたは下げ保持が行え、しかも電動モータ３０の追加で旋回連動の作業機リフト機構が簡易に構成できる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、前記作業機２９を上下動させるための手動レバー９と、該手動レバー９の操作による作業機上昇量を作業機リフト用の前記電動モータ３０を介した作業機上昇量よりも大きくしたリフト量調整手段とを設けた請求項１乃至４のいずれかに記載の動力車両である。
【００１５】
上記請求項５記載の発明により、手動レバー９の操作により、作業機２９が電動モータ３０によるリフト量より更に上に上昇することで、電動モータ３０による作業機２９の上下作動から手動レバー９による上下作動に切り替わったことが機械的動きで認識できる。
【００１６】
請求項６記載の発明は、前記作業機２９を上下作動させるための手動レバー９と、該手動レバー９の操作による作業機下降限度よりも作業機リフト用の前記電動モータ３０を介した作業機下降限度を大きくし、前記電動モータ３０を介した作業機下降位置を、手動レバー９の操作による作業機下降限度を越さない位置に規制した電動モータ制御手段６０とを設けた請求項１乃至４のいずれかに記載の動力車両である。
【００１７】
上記請求項６記載の発明により、電動モータ３０を使用して作業機２９を最大下げ位置に下げても、手動の油圧レバー９で維持した最下げ位置までしか下がらないようにすることができる。そのため、作業機２９を下降させる場合には、電動モータ３０側の方が手動レバー９による最下げ位置よりも更に下方になる関係になっているので、電動モータ３０によって作業機２９を下降させても、手動レバー９で設定された高さ以上には圃場内に深く作業機（ロータリなど）２９が下がらないようにできる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、作業機２９を上下作動させるための手動レバー９と、該手動レバー９の操作により作業機上昇を行う場合には、作業機リフト用の前記電動モータ３０は作業機下げ位置に対応した回転位置に設定している電動モータ制御手段６０とを設けた請求項１乃至４のいずれかに記載の動力車両である。
【００１９】
例えば、手動レバー９での作業機を上昇させる場合に電動モータ３０が下げ位置に戻るようになっていないものは、手動レバー９で下げようとしても、電動モータ３０は上げ位置にあるままであるので、作業機２９が下がらない。しかし、上記請求項７記載の発明によれば、作業機２９を上げた後で、手動レバー９で作業機２９を下げる時にリフトアーム３７が必ず下がるため、操作性が良くなる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、運転者は両電動モータ５３、３０の「入」・「切」操作を手元で容易に行うことができる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて前記▲１▼〜▲３▼の各モードの切換を一つのダイヤルスイッチなどの切り換えにより行うことができるので車両の操作性が良くなる。即ち、曲がりくねった畦畔に沿って走行する場合、モード▲１▼にすると作業機下降のままで耕耘走行が行える。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果に加えて作業機２９の上昇後に前輪増速変更での旋回をタイムラグを有して連続して行うことができ、走行したままでも枕地などを作業機２９で荒らすことがなく、また作業動２９を損傷させることもなくなる。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の効果に加えて作業機２９の上げまたは下げ保持が行え、作業機リフト機構が簡易になるので、前記リフト機構が安価になり、しかも、機構が簡易な分だけ故障も少なくなる。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれかに記載の発明の効果に加えて手動レバー９の操作により、作業機２９が電動モータ３０によるリフト量より更に上に上昇することで、電動モータ３０による作業機２９の上下作動から手動レバー９による上下作動に切り替わったことが機械的動きで認識でき、作業機昇降装置の故障があったことが容易に確認ができる。
【００２５】
請求項６記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれかに記載の発明の効果に加えて電動モータ３０によって作業機２９を下降させても、手動レバー９で設定された高さ以上には圃場内に深く作業機（ロータリなど）２９が下がらないようにできるので、作業機・圃場の損傷を防ぐことができる。
【００２６】
請求項７記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれかに記載の発明の効果に加えて電動モータ３０を介して作業機を上昇させた場合には、油圧昇降リンク系の上昇移動後、作業機リフト用電動モータ３０は作業機を下げ位置に対応した回転位置に戻されているので、電動モータ３０では作業機を上げ位置に保持しない。そのため手動レバー９で作業機２９を下げる時に手動レバーで油圧昇降リンク系を直接下降操作できてリフトアーム３７が必ず下がるため、操作性が良くなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面と共に以下説明する。
図１には本発明の一実施例のトラクタの側面図を示し、図２には図１のトラクタの走行伝動系を表した線図を示す。
【００２８】
従来から周知のトラクタ１は機体の前部にエンジン２を搭載し、このエンジン２の回転動力をミッションケース３の前部に取り付けられた変速装置４に伝達する。フロア５に設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏込量に応じてエンジン２のスロットルバルブの開度が変わり、変速装置４へ入力される動力軸の回転数が増減する。
【００２９】
また、フロア５の上方には、ステアリングハンドル７、操縦席８、作業機２９（図９）を上下するために手動レバー９や図示しないクラッチぺダル、主変速操作レバー、副変速レバー、左右一対のブレーキぺダルなどが設けられている。
【００３０】
ミッションケース３内には変速装置４が設けられ、この変速装置４で最終的に減速された回転動力が左右の後輪１０、１０に伝達される。ミッションケース３の前部には前輪１１、１１を駆動するための前輪駆動軸１４が軸支されている。
【００３１】
なお、変速装置４は図示しないが周知の複数の変速段を構成するギア機構の中の適切なギア段の組み合わせを手動操作レバーで選択することで適切な変速段を選択する構成からなる図２の走行伝動系の線図に示す主変速装置１７と該主変速装置１７の主変速駆動軸の下手側に設けられた副変速駆動軸に高速用ギアと低速用ギアなどの複数の変速段を設け、該複数の変速段のいずれかのギアと噛み合うピニオンギアを有する副変速出力軸を備えた副変速装置１９を備えており、前記主変速装置１７と副変速装置１９により複数の変速段が駆動輪に出力される。
【００３２】
図２の線図において、エンジン２の回転動力は足動式の主クラッチ１５に伝えられた後、機体の進行方向を前後方向に切換えるレバーで操作されるリバーサ機構１６と手動レバーにより多段変速が可能な主変速装置１７と副変速装置１９に順次伝達され、後輪デフ装置２０と最終減速ギヤ機構２１を介して後輪１０、１０を駆動するように構成している。また、前輪１１、１１へは後輪デフ装置２０の伝動上手からの動力を分岐させて歯車伝動系からなる前輪増速または等速四駆を切換える前輪回転切換部２５を経由し、さらに前輪駆動軸１４から前輪デフ装置２７を介して通常の四輪駆動系と増速四輪駆動系のいずれかの動力を前輪１１、１１に伝達する。
【００３３】
ミッションケース３の後上部には作業機２９（図９）を自動的に昇降させる作業機リフト用電動モータ３０が配置され、この作業機リフト用電動モータ３０が図１０で示すリンクや軸（例えば、軸８３、軸９３ａ、リンク９３、突起９３ｂ）を介して、図９に示すコントロールバルブ３１のスプール３２（図１）を作動させることで、オイルタンク３４からの圧油を油圧シリンダ３６に供給してピストン３５を作動させ、該ピストン３５は油圧シリンダ３６の左右両側にあるリフトアーム３７、３７を回動させる。
【００３４】
リフトアーム３７、３７とロワーリンク３８、３８との間にはリフトロッド３９、３９が設けられ、トップリンク（図示せず）とロワーリンク３８、３８の後端にロータリなどの作業機２９を連結し、リフトアーム３７、３７を回動させると作業機２９が昇降する構成になっている。
【００３５】
前記前輪回転切換部２５について図３に基づき説明する。後輪デフ装置２０からの動力は前輪駆動用の動力取出ギヤ４１に伝達され、該ギア４１と一体で筒状部４２が前方へ延設されている。筒状部４２には溝４２ａが前後方向に形成されており、該溝４２ａにキーシフト爪４３が半径方向外向きに出入可能になっている。また筒状部４２の外周上には２枚のギヤ４５、４６が遊嵌されている。これら２枚のギヤ４５、４６は内周部に夫々複数個の係止溝４５ａ、４６ａが設けられ、キーシフト爪４３の先端部が筒状部４２の溝４２ａから外側に突出してギヤ４５、４６の係止溝４５ａ、４６ａのどちらかに係合すると動力取出ギヤ４１側の回転がギヤ４５又はギヤ４６に伝達される。
【００３６】
前記のように、動力取出ギア４１と一体の筒状部４２の半径方向にスリットが設けられ、このスリット部に２枚のキーシフト爪４３、４３がシフタ軸４４に取り付けられたピン５５、５５で枢支され、２枚のキーシフト爪４３、４３の間にスプリング５６を介装して２枚のキーシフト爪４３、４３が常時半径方向外側へ付勢されるようにしている。
【００３７】
なお、シフタ軸４４はシフト爪４３、４３を介して動力取り出しギヤ４１と一体の筒状部４２に係合しており、また、電動モータ３０で作動するシフタ５４により車両前後方向に動く。
【００３８】
前記小径ギヤ４５と大径ギヤ４６は、これらの下方に軸架された前輪駆動軸１４上の大径ギヤ５０と小径ギヤ５１とにそれぞれ常時噛み合っている。キーシフト爪４３が小径ギヤ４５の係止溝４５ａに入ると前輪駆動軸１４には低速の回転が伝達され、前輪１１は後輪１０の周速度と略同速の標準四駆状態となり、キーシフト爪４３が大径ギヤ４６の係止溝４６ａに入ると前輪駆動軸１４には高速の回転が伝達され、前輪１１は後輪１０の周速度より約２倍程度速い回転で回される前輪増速状態に切り換えられる。
【００３９】
なお、カラー５７は２枚のギヤ４５、４６の位置決めを行なうために、２枚のギヤ４５、４６間に設けられている。カラー５７の内周部には前記キーシフト爪４３が収まる係止溝５７ａが設けられ、この係止溝５７ａ内にキーシフト爪４３が入ると、動力取出ギヤ４１の回転動力は前輪駆動軸１４に伝達されず中立状態となる。しかし、電動モータ切替の場合には二位置切替のため後輪１０だけが駆動する二輪駆動状態は短時間で通過し、二輪駆動状態を保持しない。？？
ここで、標準四輪駆動状態と、前輪増速状態との切り換えは前輪回転切換部用の電動モータ５３と電動モータ５３に連動するシフタ５４とキーシフト爪４３の作動で行われる。つまり、直進時は電動モータ５３はオフとなり、シフタ５４は実線位置にあり、ギア４５とギア５０の係合が行われ、標準四輪駆動状態で走行し、前輪増速状態では電動モータ５３はオンとなり、シフタ５４は点線位置にあり、ギヤ４６とギヤ５１の係合により前輪が増速した小回り旋回を行うことができる。
【００４０】
図４に図１のトラクタの制御装置（ＣＰＵ）６０への出入力システムの構成図を示す。
図４のＣＰＵ６０の入力部には、「前輪増速旋回（モード１）」、「旋回時作業機上昇作動及び前輪増速旋回（モード２）」、「旋回時作業機上昇作動（モード３）」、「切」の各モードが設定可能であり、ダイヤルスイッチ６１（図５）により切り換えられる。また、ハンドル舵角センサ７４、リフト用モータ３０上げ位置（角度）センサ、リフト用モータ３０下げ位置（角度）センサ、前輪増速旋回用モータ５３オン位置検出スイッチ、前輪増速旋回用モータ５３オフ位置検出スイッチの各センサ、スイッチ類が設けられ、図４の出力部にはリフト用モータ３０の上昇及びリフト用モータ３０の下降の出力、前輪増速旋回入用モータ５３のオン及び前輪増速旋回入用モータ５３のオフの出力が行われる。
【００４１】
上記構成からなる本実施の形態において運転席８の近傍の計器盤パネル６４には、図５に示すようなダイヤルスイッチ６１を設けており、該ダイヤルスイッチ６１で電動モータ５３により前輪１１が後輪１０の２倍の周速度で回転しながら左右どちらかに旋回する前輪増速旋回作動位置（モード１）と、該前輪増速旋回と同時に旋回時に作業機２９が自動的に上昇する旋回時作業機上昇（旋回時リフト）作動位置（モード２）と、「切」位置を選択できるようになっている。
【００４２】
ダイヤルスイッチ６１はハンドルポスト設置箇所６２の右側の計器盤パネル６４に設けられ、電動モータ５３により前輪増速旋回（モード１）と、前輪増速旋回及び旋回時作業機上昇（モード２）の選択が１つのダイヤルスイッチ６１の切替で行えるように構成した。
【００４３】
上記本実施の形態の構成では、電動モータ５３を利用しているので伝動ケース回りの適所に配置でき、仕様変更対応が容易となり、また、構成が簡潔であり、安価で旋回時の作業機上昇機能及び前輪増速旋回機能が得られる。また、これらのモード切換もダイヤルスイッチ６１で行えるので、操作が簡単になる。
【００４４】
更に、前輪増速旋回用のモード１と、前輪増速旋回及び旋回時作業機上昇用のモード２が３Ｐポジションスイッチで足りるため、モード切換をダイヤルスイッチ（又はダイヤル）で行えるので、操作が簡単となり、また、コストダウンにもなる。
【００４５】
図６には他の実施の形態のダイヤルスイッチ６５を示すが、このダイヤルスイッチ６５で電動モータ５３による前輪増速旋回作動位置（モード１）と前輪増速旋回及び旋回時作業機上昇作動位置（モード２）と旋回時作業機上昇作動位置（モード３）と「切」位置を選択できるようになっている。
【００４６】
図６に示す構成では、図５に示す構成に、旋回時に作業機２９が自動的に上昇する旋回時作業機上昇用のモード３を独立した別モードとしてモード１と２の中間に追加したものであり、これらの３つのモードを電動モータ５３を利用して作動できるので、構成が簡潔で、安価な作業機のリフト機能及び前輪増速旋回機能が達成でき、また、モード切換もダイヤルスイッチ６５で行えるので、操作が簡単である。
【００４７】
実作業上は、旋回時作業機上昇作動機構のみを使用する作業はほとんど無いことと図５に示す構成に比較して図６に示す構成では４Ｐポジションスイッチと余分なポジションが必要となり、コスト高となることがあるので、図５に示す構成の方が望ましい構成である。
【００４８】
本実施の形態の電動モータ式の作業機の自動昇降機構において、電動モータ３０（図１、図２）を介して吊り上げた作業機の下降を、図７に示すステアリングハンドル７の近傍に配置したフィンガップレバー（簡易昇降操作レバー）６７で電動モータ３０を作動させて作業機２９の下降を行わせる。フィンガップレバー６７は単に上げまたは下げ方向操作の操作信号をスイッチボックス７６を介してＣＰＵ６０に伝えることで、モータ３０を介して作業機２９が下降時に上げ信号が入れば上げ、作業機２９が上昇時に下げ信号が入れば下げ、同方向の信号は無視し、操作後は中立位置に戻る。
【００４９】
このように、電動モータ３０を利用した作業機２９の旋回時作業機上昇作動機構において、上昇位置にある作業機２９の下げ操作を運転者の意志によってフィンガップレバー６７で行うようにしたことで、複雑な回路を組むことなく、所定の上昇位置にあるリフトアーム３７を下降させることができる。
【００５０】
図７を用いてハンドル７の操舵角度と方向、速さ（角速度）の検出用の構成を説明する。
電動モータ３０を用いる作業機２９の旋回時作業機上昇作動モード及び前輪増速旋回モードにおいて、ステアリングハンドル７を右又は左に回転させると、ハンドル軸６９に設けたネジ部６９ａに噛合している上下スライド筒７０がハンドル軸６９の軸方向に上下動をする。このとき上下スライド筒７０の外周に突設したピン７１が、トラクタ機体のフレーム側に設けた取付板７３と一体のセンサ（ポテンショメータ）７４のセンサーアーム７５に挟持されている。センサ取付板７３の両側にはそれぞれ長孔７３ａが設けられ、センサーアーム７５の取付位置調整を前記長孔７３ａ内にねじ込むボルト７７の位置調整により行う。
【００５１】
上記センサーアーム７５でピン７１の上下移動量の検出により、ハンドル７の操舵角度と方向、速さ（角速度）を検出することができる。
【００５２】
また、センサーアーム７５の取付位置調整を前記長孔７３ａ内にねじ込むボルト７７の位置調整によりセンサー７４とハンドル軸６９に対する遠近の調整を行い、作業機２９の旋回時リフト作動と前輪増速旋回作動の各作動開始タイミングの調整ができる。センサー７４をハンドル軸６９に近づけると少量の操舵角度で前記各作動が開始され、遠ざけると前記各作動の開始が遅れる。
【００５３】
こうして、ステアリングハンドル７の操舵角をセンサ７４で測定し、直進状態のステアリングハンドル７を片側に先に所定の第１の回転角度（図例ではハンドル軸６９の「０．４５回転」）操舵で作業機２９の旋回時リフト作動を行わせ、その後、所定の第２の回転角度（図例ではハンドル軸６９の「１．４５回転」）の操舵で前輪増速旋回作動を行わせることができる。
【００５４】
このようにハンドル回転角度に基づき作業機２９の旋回時リフト作動と前輪増速旋回作動の各作動開始タイミングに差を設け、作業機２９の上昇後に前輪増速旋回を行うことで、枕地などを作業機２９で荒らすことがなく、また作業機２９の損傷などのおそれもなくなりトラクタの操縦性能も良くなる。
【００５５】
図８に示すように、作業機２９の旋回時作業機上昇作動モードで電動モータ３０の回転速度数を変更して、電動モータ３０で作動する作業機２９の昇降速度を変える電流又は電圧変更するボリューム（ダイヤル）スイッチ７９を計器盤パネル６４上に設けても良い。
【００５６】
電動モータ３０で作業機２９を旋回時に自動的に上昇させる旋回時リフト機構を作動させるものにおいて、電動モータ３０の回転速度を変更する調整手段としてボリューム（ダイヤル）スイッチ７９を用いる図示しない電流又は電圧変更用の電気回路を設けた。
【００５７】
上記構成により作業機２９の種類の変更、例えば、ロータリからプラウへの変更に応じて、その下げ速度、上げ速度を変えることができ、または圃場の硬軟の具合に応じて作業機２９の下げ速度、上げ速度を変更することができ、作業性、適応性が向上する。
【００５８】
作業機２９の旋回時リフト用の電動モータ３０とその駆動リンク機構を図９（図９（ａ）は側面図、図９（ｂ）は全体の概略構成図）に示すが、前記電動モータ３０は一回転する間に作業機２９の「上げ位置」と「下げ位置」の２カ所で停止する機構になっている。
【００５９】
前記電動モータ３０は、一旦、作業機２９の上げ指令又は下げ指令が入ると、所定の上昇位置または下降位置まで動作する構成であり、電動モータ３０が作動することによりリンク機構８０を介してリフトアーム３７の昇降用の油圧シリンダ３６を作動制御する油圧バルブ３１のスプール３２が押し込まれ、又は押し出されるのが目視可能になる。
【００６０】
すなわち、図９において作業機２９が下げ位置にあるときは電動モータ３０のリンク機構８０は実線で示す位置にあり、作業機２９を上げ位置に移動させる場合には、電動モータ３０が矢印Ａ方向に所定量だけ回転し、リンク機構８０は点線で示す位置に移動する。このとき、リンク機構８０の一つであるロッド８１も矢印Ｂ方向に動き、さらにスプール３２が図１０のスプール当接部９３ｂにより矢印Ｃ方向（図９）に押し込まれる。このスプール３２の動きで油圧シリンダー３６のピストン３５が作動して作業機２９を上げる。
【００６１】
従来の作業機２９の旋回時リフトモード用のバックアップモータ制御方式のものはコントロールバルブがミッション３の内部にあるため、油圧バルブのスプールの動きが目視できないので、スプールの作動が正常かどうかの判断ができないが、図９に示す本実施の形態では油圧バルブ３１のスプール３２が押し込まれるのが目視できるので、そのメンテナンスが容易となる。
【００６２】
また、電動モータ３０のストロークが一定であるため、この電動モータ３０のストロークに対応して一定量のストロークでスプール３２が動くようにリンク機構８０のロッド８１の先端部に設けたダブルナット８５の固定位置を調整する。この調整は前記ロッド８１が貫通しているアーム８４（軸８３を中心に回転する）へのダブルナット８５の当接位置を設定するだけで容易に行える。
【００６３】
こうして、リミットスイッチのような作業機２９の上げ位置、下げ位置を感知するスイッチを用いなくてもリフトアーム３７の昇降用の油圧シリンダ３６の作動開始点を容易に調整することができる。
【００６４】
また、図９に示す構成はリフトアーム３７の昇降用の機構が簡易であり、電動モータ３０の追加で連動化への仕様変更が行え、そのため安価に構成でき、しかも機構が簡易な分だけ故障も少ない。
【００６５】
さらに図１０の機体側面から見た作業機２９のリフトアーム３７とその手動レバ９の基部付近の図に示すように、前記電動モータ３０を介して作業機２９をリフトさせる構成の外に、さらに油路切替の手動レバー９で作業機２９を手動でリフトさせる機構を説明する。
【００６６】
すなわち、図９で説明したロッド８１と連動する軸８３を中心に回転するアーム８４の端部には逆ヘ字状の部材８６が固着されているので、該逆へ字状部材８６に手動レバー９の基部に設けられたカム８７を当接可能にさせておく。そして手動レバー９を矢印Ａ方向に回動させると、レバー基部のカム８７が逆へ字状の部材８６に当接しながら、逆へ字状の部材８６を矢印Ｂ方向に回す。そのためコントロールバルブ３１のスプール３２がスプール当接部９３ｂにより押し込まれ、油圧シリンダー３６によりリフトアーム３７が上げ位置に移動することになる。
【００６７】
リフトアーム３７が上がるとリフトアーム３７から第１リンク８９を経由して三角アーム９０が矢印Ｃ方向に揺動する。三角アーム９０の揺動で第２リンク９１を介して第２アーム９３が矢印Ｄ方向に揺動する。このとき第２アーム９３には、その回動中心９３ａと第２リンク９１との接続部との中間部位に設けられた突起状のスプール当接部９３ｂが矢印Ｄ方向に逃げてスプール３２の上げ方向押圧を減じ、中立状態まで達するとリフトアーム３７は上昇を止める。。
【００６８】
このとき、作業機２９の最上げ量の操作を、電動モータ３０での最上げ量よりも手動レバー９で操作するリンク、軸類の最上げ量を大きくすることで、手動レバー９では、電動モータ３０による最上げ位置よりも更に上昇させることができる。
【００６９】
手動レバー９が作業機２９を最大高さに上げる、いわゆる最上げ時には、電動モータ３０側の上昇は内蔵したリミットスイッチがオンになるようにすることでモータ３０側は先に停止しており、次にモータ３０は下げ側に変わっており手動レバー９の操作による作業機２９の上げ、下げが可能となる。
【００７０】
また、手動レバー９の操作により、作業機２９が電動モータ３０によるリフト量より更に上に上昇することで、電動モータ３０による作業機２９の上下作動から手動レバー９による上下作動に切り替わったことが機械的動きで認識できる。
【００７１】
電動モータ３０による作業機２９の上下作動をモニタするランプを設ける場合には、ランプの点灯がないことで、油圧バルブ３１などの故障を検出することができるが、そのようなランプ点灯式のバルブ作動確認装置を備えていても、その他にバルブスプール３２を目視しながら作動確認できるので、ランプが玉切れなどで点灯しないなどの故障があったとしてもバルブ作動状態の確認ができる。
【００７２】
また、手動の油圧レバー９の操作でも、コントロールバルブ３１のスプール３２が作動中に目視できるので、一定ストロークのバルブスプール３２に連動するリンク機構８０の調整をロッド８１に設けるダブルナット８５位置の調整で行えるので、スプール３２を見ながら確認が容易にできる。
【００７３】
また、電動モータ３０による作業機２９の上下作動は、電動モータ３０をダイヤルスイッチのオン・オフにより、最上げ位置か最下げ位置かのいずれかに移動できるだけであり、上下限の中間位置に作業機２９をリフトさせたままに保持することはできない。また、電動モータ３０で作業機を昇降させる場合には、電動モータ３０の回転速度で昇降速度が決まってしまい、昇降途中で昇降速度の緩急の調節ができない。もし昇降途中で昇降速度の緩急の調節をするなら、特別の装置を容易する必要がある。
【００７４】
トラクタ後進時に作業機２９を自動上昇させるバックアップオン、作業機２９の自動リフト機構の作動中に、手動レバー９による操作に切り替えたい作業としては次のようなものがある。
【００７５】
・畦際耕耘時にコンクリートの畦へゆっくりとロータリ等の作業機２９を降ろしたい時
・圃場より出るとき、できるだけ車輪のタイヤ跡を消しながらゆっくりとロータリ等の作業機２９を上げたいとき
【００７６】
上記構成により、バックアップ、作業機２９の自動リフト機構が共にオンであるとき、作業機２９を手動操作により上昇または下降すれば、手動が優先となって自動リフト機構作動用のスイッチをそのたびにオフにしなくても、オンのままで上記作業が行える。
【００７７】
また、電動モータ３０を介して作業機２９をリフトさせる構成の外に、さらに油路切替の手動の油圧レバー９で作業機２９をリフトさせる機構を備えた構成を採用するときに作業機２９を下げるときの最大の下げ量を手動レバー９での最下げ量よりも電動モータ３０での最下げ量を大きくすることで、電動モータ３０を使用して作業機２９を最大下げ位置に下げても、手動の油圧レバー９で維持した最下げ位置までしか下がらないようにすることもできる。
【００７８】
すなわち作業機２９を下降させる場合には、電動モータ３０側の方が手動レバー９による最下げ位置よりも更に下方になる関係になっている（バルブスプール３２は手動レバー９で設定された位置より下方に下がらない。）ので、電動モータ３０によって作業機２９を下降させても、手動レバー９で設定された高さ以上には圃場内に深く作業機（ロータリなど）９が下がらないようにできる。これによりモータ３０側には、内部的に余裕がある下げ高さが設定できる。また、上記の設定ができていることをスプール３２を目視することで確認できる。
【００７９】
手動の油圧レバー９で作業機２９を上昇させる操作時は、電動モータ３０は下げ位置に戻しておくことで、次ぎに手動操作で作業機２９を下げる時に電動モータ３０が上げ位置にないので、作業機２９を下げることができる。
【００８０】
すなわち、電動モータ３０が下げ位置に戻るようになっていないものは、手動レバー９で下げようとしても、電動モータ３０は上げ位置にあるままであるので、作業機２９が下がらない。
【００８１】
例えば、リフトアーム３７を下げるためには一度、フィンガップレバー６７等の油圧昇降スイッチで下げ操作しなければ電動モータ３０が下げ位置にならない構成では操作性が非常に悪いが、本実施の形態では、作業機２９を上げた後で、手動レバー９で作業機２９を下げる時にリフトアーム３７が必ず下がるため、操作性が良くなる。
【００８２】
電動モータ３０を利用して自動的に作業機２９をリフトする機構を有するトラクタにおいて、手動レバー９でリフトアーム３７を上昇させたら、電動モータ３０は下げ位置に戻るように構成するために、例えば、手動レバー９の最上げ位置の感知スイッチを取り付けておき、該最上げスイッチが手動レバー９の最上げ位置を感知したら、電動モータ３０を下げ位置に戻すように出力する。
【００８３】
手動レバー９の位置を感知するために手動レバー９にポテンショセンサが設けられているものがあるが、ポテンショセンサは高価であり、またそれを取り付けるためにもリンクが必要となり、部品点数も増え更にコストアップとなる。しかし上記手動レバー９の最上げ位置の感知スイッチとしてリミットスイッチを使用することができるのでコストダウンが図れ、また取付構成が簡単になり部品点数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のトラクタの側面図である。
【図２】図１のトラクタの走行伝動系を表した線図である。
【図３】図１のトラクタの変速装置の前輪増速旋回部の構成図である。
【図４】図１のトラクタの制御装置の入出力構成図である。
【図５】図１のトラクタの前輪増速旋回と作業機のリフト用の操作パネルの平面図である。
【図６】図１のトラクタの前輪増速旋回と作業機のリフト用の操作パネルの平面図である。
【図７】図１のトラクタのハンドルに設けた前輪増速旋回と作業機のリフトのための起動部の構成を示す斜視図である。
【図８】図１のトラクタの前輪増速旋回と作業機のリフト用の操作パネルの平面図である。
【図９】図１のトラクタの作業機の旋回時リフト用の電動モータとその駆動リンク機構の側面図（図９（ａ））と全体の概略図（図９（ｂ））である。
【図１０】図１のトラクタの作業機のリフトアームとその手動レバーの基部付近の側面図である。
【符号の説明】
１ トラクタ ２ エンジン
３ ミッションケース ４ 変速装置
５ フロア ７ ステアリングハンドル
８ 操縦席 ９ 手動レバー
１０ 後輪 １１ 前輪
１４ 前輪駆動軸 １５ 主クラッチ
１６ リバーサ機構 １７ 主変速装置
１９ 副変速装置 ２０ 後輪デフ装置
２１ 最終減速ギヤ機構 ２４ 前輪駆動軸
２５ 前輪回転切換部 ２７ 前輪デフ装置
２９ 作業機 ３０ 電動モータ
３１ コントロールバルブ ３２ スプール
３４ オイルタンク ３５ ピストン
３６ 油圧シリンダ ３７ リフトアーム
３８ ロワーリンク ３９ リフトロッド
４１ ギヤ ４２ 筒状部
４２ａ 溝 ４３ キーシフト爪
４４ シフタ軸 ４５ 小径ギヤ
４５ａ 係止溝 ４６ 大径ギヤ
４６ａ 係止溝 ５０ 大径ギヤ
５１ 小径ギヤ ５７ カラー
５７ａ 係止溝 ５３ 前輪増速切換用電動モータ
５４ シフタ ５５ ピン
５６ スプリング ５７ カラー
５７ａ 係止溝 ６０ ＣＰＵ
６１ ダイヤルスイッチ ６２ ハンドルポスト設置箇所
６４ 計器盤パネル ６５ ダイヤルスイッチ
６７ フィンガップレバー ６９ ハンドル軸
６９ａ ネジ部 ７０ 上下スライド筒
７１ 移動ピン ７３ 取付板
７３ａ 長孔 ７４ センサー
７５ センサーアーム ７７ ボルト
７９ スイッチ ８０ リンク機構
８１ ロッド ８３ 軸
８４ アーム ８５ ダブルナット
８６ 逆へ字状部材 ８７ カム
８９ 第一リンク ９０ 三角アーム
９１ 第二リンク ９３ 第二アーム
９３ａ 回動中心 ９３ｂ スプール当接部
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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
【住所又は居所】愛媛県松山市馬木町７００番地
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| 【出願日】 |
平成１４年１１月５日（２００２．１１．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６５４１
【弁理士】
【氏名又は名称】松永 孝義
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| 【公開番号】 |
特開２００４−１５４０２２（Ｐ２００４−１５４０２２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１６年６月３日（２００４．６．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−３２１４６５（Ｐ２００２−３２１４６５） |
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