(57)【要約】【課題】農業用トラクタ等では、作業機をリフトレバーによりメカ式連動機構を介して作業機昇降用バルブを操作する手段と、このメカ式連動機構の一部を使って、昇降スイッチと電動モータによる電気式連動機構を介して操作する手段とを設けるものであるが、前記昇降スイッチが故障すると、前記メカ式連動機構をロックしてまい、リフトレバーによる作業機の昇降も行えないという課題が有った。【解決手段】リフトレバー２の操作をメカ的連動機構を介して作業機昇降用油圧バルブＶのスプール３へ伝達する手段と、作業機昇降スイッチのＯＮ操作を電動モータの駆動と前記連動機構を介して前記スプール３へ伝達する手段とを備える。昇降スイッチの接点が閉故障する場合に備えて、前記スイッチとは異なる手段（リフトレバー上げ操作検出スイッチ２ａ、後進操作検出スイッチ等）で、電動モータを駆動できる構成とする。【選択図】　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧バルブ（Ｖ）の切替操作に応じて昇降させる作業部（１）を備え、前記制御バルブ（Ｖ）のスプール（３）に、レバー式操作部（２）の回動操作を機械的伝達経路（Ｌ１）を介して伝達するメカ式操作手段と、昇降スイッチ（４ｕ，４ｄ）のＯＮ・ＯＦＦ操作を電動モータ（５）の駆動及び前記機械的伝達経路（Ｌ１）を介して伝達する電気式操作手段とを備える作業車両の昇降制御装置において、
前記レバー式操作部（２）の作業部上昇操作位置に、前記昇降スイッチ（４ｕ，４ｄ）のスイッチ信号に優先して前記電動モータ（５）を駆動させるモータ駆動手段（２ａ）を設けたことを特徴とする作業車両における作業部の昇降制御装置。
【請求項２】
前記車両に車両の旋回操作または後進操作を検出する手段（１６ｓ，１８ａ）を設け、同手段により前記昇降スイッチ（４ｕ，４ｄ）のスイッチ信号に優先して電動モータ（５）を駆動することを特徴とする請求項１に記載の作業車両における作業部の昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタ等の農業用、或いは建築、運搬用作業車両における作業部の昇降制御装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平８−２５６５１５号公報に示すトラクタのように、油圧バルブの切替操作に応じて昇降させる作業部を備え、前記制御バルブのスプールに、レバー式操作部の回動操作を機械的伝達経路を介して伝達するメカ式操作手段と、昇降スイッチのＯＮ・ＯＦＦ操作を電動モータの駆動及び前記機械的伝達経路を介して伝達する電気式操作手段とを備える作業車両の昇降制御装置が知られている。
【０００３】
【特許文献】
特開平８−２５６５１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報のように一部伝動経路を重複したメカ式操作手段と電気式操作手段とで作業部を昇降する場合は、電気式連動機構の駆動部、即ち電動モータが故障すると、前記機械的伝達経路をロックし、作業部の昇降操作が行えないという課題が有った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を鑑みて、作業車両の変速制御装置を以下のように構成した。即ち、請求項１の発明では、油圧バルブ（Ｖ）の切替操作に応じて昇降させる作業部（１）を備え、前記制御バルブ（Ｖ）のスプール（３）に、レバー式操作部（２）の回動操作を機械的伝達経路（Ｌ１）を介して伝達するメカ式操作手段と、昇降スイッチ（４ｕ，４ｄ）のＯＮ・ＯＦＦ操作を電動モータ（５）の駆動及び前記機械的伝達経路（Ｌ１）を介して伝達する電気式操作手段とを備える作業車両の昇降制御装置において、
前記レバー式操作部（２）の作業部上昇操作位置に、前記昇降スイッチ（４ｕ，４ｄ）のスイッチ信号に優先して前記電動モータ（５）を駆動させるモータ駆動手段（２ａ）を設けたことを特徴とする作業車両における作業部の昇降制御装置とした。
（請求項１の作用）
以上のように構成した請求項１の発明では、昇降スイッチのＯＮ・ＯＦＦ操作により電動モータ（５）を駆動し、作業部（２）を昇降すると共に、レバー操作部（２）に設けたモータ駆動手段（２ａ）によっても電動モータ（５）を駆動する。
【０００６】
また請求項２の発明では、前記車両に車両の旋回操作または後進操作を検出する手段（１６ｓ，１８ａ）を設け、同手段により前記昇降スイッチ（４ｕ，４ｄ）のスイッチ信号に優先して電動モータ（５）を駆動することを特徴とする請求項１に記載の作業車両における作業部の昇降装置とした。
（請求項２の作用）
以上のように構成した請求項２の発明では、車両の旋回操作または後進操作を検出することで、前記電動モータ（５）を駆動する。
【０００７】
【発明の効果】
これにより、請求項１の発明では、昇降スイッチ（４ｕ，４ｄ）の故障により電動モータ（５）及びこれと接続した機械的連動機構（Ｌ１）がロック状態となっても、レバー式操作部（２）により前記電動モータ（５）を駆動することができ、作業の中断を阻止でき、或いは作業部（１）適切な高さに変更して安全に移動することができる。
【０００８】
また請求項２の発明では、前記ロック状態を、旋回操作や後進操作でも解除することができ、前記同様、作業の中断を阻止でき、或いは作業部（１）を適切な高さに変更して車両を安全に移動することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、この発明を農業用トラクタ（以下、トラクタＴ）の変速装置に搭載した場合について説明する。
最初にトラクタＴの構成に付いて説明する。
【００１０】
トラクタＴは、図７に示すように、ボンネット１１内部にディーゼルエンジンＥを備え、このエンジンＥの回転動力をミッションケース１２内の各種変速装置へ伝達し適宜減速した後、左右後輪１３Ｒのみに伝達して二輪駆動状態としたり、左右前後輪１３Ｆ，１３Ｒへ伝達して四輪駆動状態で走行する構成となっている。
【００１１】
またトラクタＴの操縦席１４の前方には、ハンドルポスト１５を立設し、同ポスト１５に前記前輪１３Ｆを操舵するステアリングハンドル１６を突出して設け、同ポスト１５の側部に、この発明に係るスイッチ式操作部となる作業機昇降用ワンタッチ式レバー４を支持し、ポスト内部の作業機上昇スイッチ４ｕ若しくは下降スイッチ４ｄをＯＮ／ＯＦＦ操作する構成となっている。
【００１２】
また前記上昇スイッチ４ｕ及び下降スイッチ４ｄは、通常時接点をＯＦＦ側に付勢保持され、前記ワンタッチ式レバー４を上側に回動することにより上昇スイッチ４ｕをＯＮとし、同レバー４を下側に回動することで下降スイッチ４ｄをＯＮとしてこれらスイッチ信号を、メータパネル１７後方に設けたコントローラから成る制御手段１０へ送信する構成となっている。また、前記メータパネル１７には、トラクタＴの車両状態を表示する液晶モニタ４４や、各種制御の作動状態を示すパイロットランプ４５…を設ける構成となっている。
【００１３】
また前記作業機昇降用ワンタッチ式レバー４の下方には、車両の前後進行方向を切り替える前後進切替レバー１８を設け、同レバー１８の基部に後進操作を検出する後進操作検出スイッチ１８ａを設けている。
また、前記ステアリングハンドル１６下方のフロア上には、アクセルペダル１９や左右ブレーキペダル２０，２０等を設ける構成となっている。
【００１４】
また、操縦席１５側方には、ｈ型シフト式の変速レバー２０を設け、同レバー２０の回動操作をリンクやワイヤーなどの機械式リンク機構を介して副変速装置に伝えて、これを高速、中速、低速の３段階に切り替える構成となっている。また変速レバー２０の回動基部にはレバー操作位置を検出する変速レバー位置センサ２０ｓを設けると共に、このレバー把持部には、主変速装置（１〜８速）を切り替える変速アップスイッチ２１Ａと変速ダウンスイッチ２１Ｂを設け、同スイッチ操作により前記制御手段１０の通電指令を介し主変速装置の変速位置を１速ずつアップ又はダウンする構成となってる。
【００１５】
また同じく操縦席１５側方には、車体の旋回操作、ここではハンドル基部に設けた切角センサ１６ｓの検出値に連動して作業機１を上昇させる所謂オートリフトの入切スイッチ２２や、車体の後進操作に連動して、作業機１を上昇させる所謂バックアップの入切スイッチ３２等、各種設定器を設ける構成となっている。また車体後部の作業部、図中ではロータリ作業機１の高さを変更するリフトレバー２を設け、このレバー２の回動基部に同レバーを作業機を上昇位置に操作したことを検出するセンサ（以下、上げ操作検出スイッチ２ａ）を設ける構成となっている。
【００１６】
また前記ミッションケース１２の後部には、平面視門型の安全フレーム２４を設け、同フレーム２４にリフトアーム２５を回動自在に支持し、同アーム２５の回動基部とミッションケース１２上の作業機昇降用油圧シリンダ２６のピストン２６ａと接続する構成となっている。
【００１７】
これにより、前記油圧シリンダ２６のピストン２６ａを伸長することでリフトアーム２５を上動しリンク機構２７を介して作業機１を上昇し、同シリンダ２６のピストン２６ａを短縮することでリフトアーム２５を下動し作業機１を下降することができる。
【００１８】
次に、図１乃至図図６に基づいて、作業機昇降に係る連動機構に付いて説明する。
前記トラクタＴのミッションケース後上部には、図４と図５に示すように、プレート部材３０を設け、このプレート３０上に前記作業機昇降用油圧シリンダ２６と、同シリンダ２６へ圧油連通する油圧バルブＶと、同バルブＶのスプール３を押し引き操作する電動モータ５等を併設して取り付ける構成となっている。また前記バルブＶのスプール３は、前記リフトレバー２の回動操作によっても押し引き操作する構成となっている。
【００１９】
詳細に説明すると、図６に示すように、前記油圧バルブＶのスプール３右後方に、車体左右に配した筒軸３１を設け、同筒軸３１の内側にボス部３１ａを有するプレート（以下、内側プレート３１ｂ）を下設する。またこのボス部３１ａの上部には前記スプール３を押圧する押圧プレート３１ｃを立設する構成（機械的伝達経路Ｌ１）としている。
【００２０】
また図２乃至図３に示すように、前記筒軸３１の外側にも、内側プレート３１ｂと同形状の、ボス部３１ｄを有するプレート部材（以下、外側プレート３１ｅ）を下設し、このボス部３１ｄにロッド３２をスライド自在に貫通する構成、即ち融通機構を構成している。
【００２１】
一方、前記電動モータ５には、この出力軸５ａに回転プレート３３を取り付けると共に、前記モータ出力軸５ａの後方に、三角形状の傾倒プレート３４を軸支し、前記回転プレート３３と傾倒プレート３４を長方形状の屈折用プレート３５により接続する構成となっている。そして前記傾倒プレート３４と前記筒軸３１のボス部３１ｄとを前記ロッド３２により接続する構成となっている。
【００２２】
以上のように構成した電気式操作手段では、前記ワンタッチ式レバー４を操作して上昇スイッチ４ｕをＯＮすると、電動モータ５が駆動され、この出力軸５ａを第一回転状態、即ち図２に示すように、前記回転プレート３３を下側に降ろして、前記ボス部３１ｄを車体後方へ引き付ける。これに伴い、前記筒軸３１の内側プレート３１ｄのボス部３１ａも車体後方へ移動し、機械的伝達経路Ｌ１を介して前記油圧バルブＶのスプール３を後方へ押圧する。これにより、前記バルブＶ内の油室が切り替わり、圧油を油圧シリンダ２６のピストンを伸長させて作業機１を上昇させる。
【００２３】
一方、前記ワンタッチ式レバー４を操作して下降スイッチ４ｄをＯＮすると、前記電動モータ５が駆動され、この出力軸５ａを第二回転状態、即ち図３に示すように、前記回転プレート３３を上側に振り上げて、前記ボス部３１ｄをロッド３２上でスライド自在な状態に設定する。これに伴い、前記油圧バルブＶのスプール３は、同バルブ内のスプリングの付勢力により油室が作業機下げ側（車体前側）へ復帰して、油圧シリンダ２６のピストンを短縮することで作業機１を下降させる。
【００２４】
また、前記リフトレバー２と油圧バルブＶを接続するメカ式操作手段では、前記筒軸３１の前方にレバー回動軸３７を併設すると共に、前記筒軸３１の上部に前記リフトレバー２の基部へ向かって面する被押圧プレート３１ｆを立設し、前記リフトレバー２を前後に回動するに従い、前記被押圧プレート３１ｆを前方へ押圧し、前記筒軸３１を回転させ、前記機械的伝達経路Ｌ１を介して前記油圧バルブＶのスプールを操作する構成となっている。
【００２５】
以上のように構成したメカ式操作手段では、前記リフトレバー２を後方へ操作して、前記被押圧プレート３１ｆを後方へ回動させると、即ち筒軸３１の押圧プレート３１ｃは車体前方へ移動し、油圧バルブＶのスプール３を押圧する。これにより前記バルブ内の油室が切り替わり、圧油を油圧シリンダ２６へ連通させて作業機１を上昇させる。一方、前記リフトレバー２を前方へ操作すると、前記スプール３は作業機下側へ操作する方向方向へ復帰するものの、前記筒軸３１と一体の被押圧プレート３１ｆがレバー基部に規制され、スプール３の伸長、即ち作業機１の下動を停止する。
【００２６】
これにより、前記作業機１をリフトレバー２の操作角に位置に高さに変更することができる。
尚、図４に示す符号３９は、作業機１の左右傾斜姿勢を変更するローリング制御用切替制御弁を示し、符号４０は車体の旋回時に前輪１３Ｆを後輪１３Ｒに比して増速させる前輪増速用の切替制御弁を示す。
【００２７】
次に前記トラクタＴの制御手段１０について説明する。
前記制御手段１０は、主に車体を制御する制御用コントローラ１０ａと、主に前記メータパネルの表示を制御するメータパネル用コントローラ１０ｂとから成り、双方のコントローラは通信回線により接続され、各種情報を送受信する構成となっている。
【００２８】
また各コントローラ１０ａ，１０ｂには、内部に各種センサや設定器の情報を処理するＣＰＵ、前記情報を一時記憶するＲＡＭ、制御プログラム等を記憶するＲＯＭ等を有する構成となっている。
そして、制御用コントローラ１０ａの入力部には、前記作業機１の上昇スイッチ１ｕ、下降スイッチ１ｄ、上げ操作検出スイッチ２ａ、更にはオートリフト制御入切スイッチ２２、ハンドル切角センサ２２ｓ、バックアップ制御入切スイッチ２３、後進操作検出スイッチ１８ａ、変速アップスイッチ２１Ａ、変速ダウンスイッチ２１Ｂ、変速レバー位置センサ２０ｓ等を設けている。
【００２９】
また出力部には、前記電動モータ５の他、前記変速スイッチの操作に応じて出力される主変速操作用の切替制御弁のソレノイド４１…や、主変速操作時に伝導機構の動力伝達を一時的に切りとする前後進切替用比例流量制御弁のソレノイド４２，４２等を接続して設けている。
【００３０】
また前記メータパネル用コントローラ１０ｂには、この入力部にトラクタＴのエンジンキースイッチの操作位置を検出するエンジンキースイッチ位置センサ４３を設け、出力部に前記液晶モニタ４４、各種制御のパイロットランプ４５ａ，４５ｂ…、変速位置表示ランプ４６…等を接続して設けている。
【００３１】
以上のように構成したトラクタＴでは、図９と図１０に示す制御の概要を示すフローチャートのように各種制御が行われる。
まず、図９に示すように、最初にトラクタＴにキースイッチをＯＮとして電源を投入すると、前記コントローラ１０では、ＳＴＥＰ２で、トラクタＴが通常モードで起動されたか、或いはセンサチェックモードで起動されたかを判定し、これがセンサチェックモードで起動された場合は、ＳＴＥＰ３へ進み、センサ及び制御バルブの通電チェックを行う。ここでは、前記チェックモードに入ると同時に、ランプ４５…，４６…の電球切れチェックを行えるよう全ランプ４６…を数秒間、一斉に点灯する。その後、前記各種制御弁３９，４０…や各種スイッチ４ｕ，４ｄ…やセンサ１６ｓ，２０ｓ…の通電処理を行って、異常電圧を検出した場合は同制御にかかるランプを点滅する。
【００３２】
また前記ＳＴＥＰ２の判定がＮＯであれあば、この発明の作業機昇降制御を行う。
前記作業機昇降制御では、図１０に示すように、通常時、前記上昇スイッチ４ｕがＯＮされると、ＳＴＥＰ１とＳＴＥＰ３の通り、電動モータ５へ通電して作業機１を上昇し、下降スイッチ４ｄがＯＮされると、ＳＴＥＰ４乃至ＳＴＥＰ５の通り、電動モータ５へ通電して作業機１を下降する。そしてここでは、前記ＳＴＥＰ１の判定時に、前記下降スイッチ４ｄが故障しているかどうか、即ち接点がＯＮ状態のままかどうかを判定し、これがＹＥＳの場合（電動モータ５が図２の状態のままロックされたままであるので、リフトレバー２を前側に操作できない状態）、ＳＴＥＰ７乃至ＳＴＥＰ９の何れか一つの条件、即ちリフトレバー２が最上げ位置に操作されたかどうか、バックアップ制御が入で後進操作があったかどうか、或いはオートリフト制御が入で旋回操作があったかどうかを判定し、これら判定の内１つでもＹＥＳの判定であれば、前記閉故障した下降スイッチ４ｄの信号を無視した状態で、前記電動モータ５へ通電を送り、同出力軸５ａを図３の状態へ移行する。
【００３３】
これにより、前記リンク機構Ｌ２によるロック状態が解除されて、リフトレバー２により作業機１を昇降操作することができる。よって、作業の中断を阻止でき、或いは作業機を過剰に上昇したままで走行すること無く、安全に移動することができる。
【００３４】
そして前記作業機昇降制御の処理が終了すると、前記オートリフト制御、バックアップ制御、変速制御等を実行し、これら制御をエンジンキースイッチがＯＦＦとなるまで繰り返す。
ここで前記変速制御に付いて説明する。
【００３５】
この変速制御では、通常作業時、前記変速アップ／ダウンスイッチ２１Ａ，２１Ｂや変速レバー位置センサ２０ｓの設定より変速位置を記憶する構成とし、エンジンキースイッチ位置センサ４３がＯＮで且つエンジン回転数が作業状態であるにも関わらず、エンジンＥの急停止を検出したときには、コントローラ１０ｂ内のタイマーを作動させて所定時間内の１回目の再始動のときにだけ、第１速から前記エンジン停止時の変速位置に自動変速する構成としている。
【００３６】
尚、前記自動変速前には前記液晶モニタ４４へこの旨を表示する構成となっている。
これにより、作業時にエンストを生じても迅速に作業に復帰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リフトレバー（レバー式操作部）基部のリンク機構を示す図。
【図２】作業機上昇時の電動モータ近傍のリンク機構を示す図。
【図３】作業機下降時の電動モータ近傍のリンク機構を示す図。
【図４】ミッションケースの平面図。
【図５】ミッションケースの側面図。
【図６】第一、第二リンク機構の平面図。
【図７】トラクタの全体側面図。
【図８】コントローラの接続状態を示す図。
【図９】コントローラの処理を示すフローチャート。
【図１０】作業機昇降制御の処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
Ｌ１　第一リンク機構
Ｌ２　第二リンク機構
Ｔ　トラクタ
Ｖ　油圧バルブ
１　作業機
２　リフトレバー
３　スプール
４　作業機昇降ワンタッチ式レバー
４ｕ　上昇スイッチ
４ｄ　下降スイッチ
５　電動モータ
１０　制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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