(57)【要約】【課題】構造簡単で安価に実施できる３位置切換え式の制御弁を利用するものでありながら、微妙な昇降調節を行うことができるようにする。【解決手段】リフトアームを駆動昇降する油圧シリンダを、人為操作される機械式の制御弁によって作動制御するよう構成したトラクタの昇降操作構造において、制御弁を、スプール位置によって下降、中立、および、上昇状態をもたらす３位置切換え弁に構成するとともに、この制御弁９を操作する昇降レバー１６の操作径路中に、制御弁を微少に開いて油圧シリンダ５を微速で作動させるインチング操作径路Ｓ２を設けるとともに、制御弁を全ストロークで操作するための主操作径路Ｓ１に対してインチング操作径路Ｓ２をレバー操作感覚として識別させる手段を備えてある。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフトアームを駆動昇降する油圧シリンダを、人為操作される機械式の制御弁によって作動制御するよう構成したトラクタの昇降操作構造であって、
前記制御弁を、スプール位置によって下降、中立、および、上昇状態をもたらす３位置切換え弁に構成するとともに、この制御弁を操作する昇降レバーの操作径路中に、制御弁を微少に開いて油圧シリンダを微速で作動させるインチング操作径路を設けるとともに、制御弁を全ストロークで操作するための主操作径路に対して前記インチング操作径路をレバー操作感覚として識別させる手段を備えてあることを特徴とするトラクタの昇降操作構造。
【請求項２】
長いストロークの前記主操作径路と、短いストロークの前記インチング操作径路と左右に並べて配置し、前記昇降レバーを主操作径路とインチング操作径路との間で左右移動可能に構成してある請求項１記載のトラクタの昇降操作構造。
【請求項３】
前記インチング操作径路を運転座席に近い側に位置させて主操作径路とインチング操作径路と左右に並べて配置ある請求項２記載のトラクタの昇降操作構造。
【請求項４】
前記昇降レバーをインチング操作径路に移行勝手に横付勢してある請求項１〜３のいずれか一項に記載のトラクタの昇降操作構造。
【請求項５】
前記インチング操作径路の端部に、主操作径路に連なる傾斜案内部を設けてある請求項２〜４のいずれか一項に記載のトラクタの昇降操作構造。
【請求項６】
前記インチング操作径路内では、中立復帰作用によって前記昇降レバーが中立位置まで自動復帰されるよう構成してある請求項１〜５のいずれか一項に記載のトラクタの昇降操作構造。
【請求項７】
前記昇降レバーの中立復帰作用域と前記インチング操作径路とが略一致している請求項６記載のトラクタの昇降操作構造。
【請求項８】
前記制御弁のスプールと、前記昇降レバーとを直接に連動連結してある請求項１〜７のいずれか一項に記載のトラクタの昇降操作構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リフトアームを駆動昇降する油圧シリンダを、人為操作される機械式の制御弁によって作動制御するよう構成したトラクタの昇降操作構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、油圧シリンダの作動を司る機械式の制御弁としてはポジション制御弁が多く利用されているが（特許文献１参照）、廉価な機種では人為操作される３位置切換え式の制御弁が使用されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１６９６０７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ポジション制御弁は、ポジションレバーの操作位置に応じてリフトアームが昇降されるので、ロータリ耕耘作業などでの耕深設定を容易に行うことができるものであるが、昇降作動ににおいて多少のヒステリシスが発生するために、数ミリメータ程度の微妙な昇降調節が要求される整地作業などを行うことが困難なものとなっていた。
【０００５】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、構造簡単で安価に実施できる３位置切換え式の制御弁を利用するものでありながら、微妙な昇降調節を行うことができるようにすることを主たる目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１に係る発明の構成、作用、および効果〕
【０００７】
請求項１に係る発明は、リフトアームを駆動昇降する油圧シリンダを、人為操作される機械式の制御弁によって作動制御するよう構成したトラクタの昇降操作構造であって、
前記制御弁を、スプール位置によって下降、中立、および、上昇状態をもたらす３位置切換え弁に構成するとともに、この制御弁を操作する昇降レバーの操作径路中に、制御弁を微少に開いて油圧シリンダを微速で作動させるインチング操作径路を設けるとともに、制御を全ストロークで操作するための主操作径路に対して前記インチング操作径路をレバー操作感覚として識別させる手段を備えてあることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によると、昇降レバーをインチング操作径路で操作すると油圧シリンダを微速で作動させることができ、また、インチング操作径路を外れて操作すると、通常の速度で油圧シリンダを作動させることができる。ここで、インチング操作径路を他の操作径路とはレバー操作感覚として識別できるので、例えば、操作径路に沿って操作操作位置を目視して認識するようなことをしなくても、インチング操作径路での昇降操作を過剰操作なく行うことができる。
【０００９】
従って、請求項１の発明によると、構造簡単で安価に実施できる３位置切換え式の制御弁を利用するものでありながら微妙な昇降調節を行うことが容易となり、整地作業などを良好に行えるようになった。
【００１０】
〔請求項２に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、長いストロークの前記主操作径路と、短いストロークの前記インチング操作径路と左右に並べて配置し、前記昇降レバーを主操作径路とインチング操作径路との間で左右移動可能に構成してある。
【００１２】
上記構成によると、昇降レバーを左右に移動させることで、短いストロークのインチング操作径路か、長いストロークの主操作径路かのいずれかを選択し、インチング操作径路での微速での昇降調節、あるいは、主操作径路での速やかな昇降調節を任意に行うことができる。
【００１３】
従って、請求項２の発明によると、主操作径路とインチング操作径路とを昇降レバーの操作ストロークの差として容易に識別することができ、昇降レバーを見なくても微速での昇降調節と速やかな昇降調節を容易に使い分けることができ、請求項１の発明の上記効果を助長する。
【００１４】
〔請求項３に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項２の発明において、前記インチング操作径路を運転座席に近い側に位置させて主操作径路とインチング操作径路と左右に並べて配置ある。
【００１６】
上記構成によると、運転座席に近い側のインチング操作径路でのレバー操作は多少窮屈感を感じるが伴うが、インチング操作径路は操作ストロークが短いために特に不具合はなく、むしろ、細かい操作がしやすくなる。これに対して、運転座席に遠い側の主操作径路では窮屈感がなく、大きいストロークでの操作を容易に行うことができる。
【００１７】
従って、請求項３の発明によると、合理的な操作径路の設置によって操作性を高めることができる。
【００１８】
〔請求項４に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項の発明において、前記昇降レバーをインチング操作径路に移行勝手に横付勢してある。
【００２０】
上記構成によると、昇降レバーがインチング操作径路に在ると自動的に運転座席に近い側に移動し、走行レバーを付勢力に抗して運転座席から遠い側に移行させることで主操作径路に位置する。従って、例えば作業装置を所望の作業高さまで下降させる場合、先ず、昇降レバーを主操作径路に移行させて下降位置に操作し、凡そ目標高さまで下降したところで昇降レバーを中立側に戻すと横付勢作用によって昇降レバーはインチング操作径路に移行することになり、以後はこのインチング操作径路での操作によって微妙な昇降調節を行ってオーバーシュートなく目標高さに調節することができる。
【００２１】
従って、請求項４の発明によると、大まかな昇降から微妙な細かい昇降調節までを一連に円滑かつ速やかに行うことが容易となり、操作性の向上に有効となる。
【００２２】
〔請求項５に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００２３】
請求項５に係る発明は、請求項２〜４のいずれか一項の発明において、前記インチング操作径路の端部に、主操作径路に連なる傾斜案内部を設けてある。
【００２４】
上記構成によると、インチング操作径路での操作中に昇降レバーが傾斜案内部に接当して操作抵抗となり、無意識なレバー操作でインチング操作径路から主操作径路に移行することはなくなる。また、傾斜案内部に接当した操作抵抗でインチング操作径路の端部であることを認識した上で、昇降レバーを傾斜案内部に押し付ける方向に強く操作することで、昇降レバーを傾斜案内部に沿って乗り上がり移動させて主操作径路に移行することができる。
【００２５】
従って、請求項５の発明によると、インチング操作径路での昇降調節操作中に不用意に主操作径路に移行して作業装置を過剰に動かしてしまうことはなく、微妙な昇降調節を行いやすいものとなる。しかも、インチング操作径路の端部に至った昇降レバーを主操作径路に移行するのに、昇降レバーを意識的に横操作する必要なく、インチング操作径路での操作方向に強く操作するだけで傾斜案内部を乗り越えて主操作径路に移行することができ、大きく作業装置を動かす状態への切換えが容易となり、操作性の向上に有効となる。
【００２６】
〔請求項６に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００２７】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項の発明において、前記インチング操作径路内では、中立復帰作用によって前記昇降レバーが中立位置まで自動復帰されるよう構成してある。
【００２８】
上記構成によると、主操作経路での操作で大きく作業装置を上昇あるいは下降させて停止させる場合、昇降レバーを主操作経路からインチング操作径路内まで戻して手を放すことで昇降レバーは中立に自動復帰して昇降が停止する。また、インチング操作径路での昇降調節時には、昇降レバーから手を放すだけで昇降レバーは中立に自動復帰して昇降が停止する。
【００２９】
従って、請求項６の発明によると、昇降レバーの中立位置への戻しが簡単かつ迅速となり、作業装置を所望の高さに昇降して停止することが容易となる。
【００３０】
〔請求項７に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００３１】
請求項７に係る発明は、請求項６の発明において、前記昇降レバーの中立復帰作用域と前記インチング操作径路とが略一致している。
【００３２】
上記構成によると、昇降レバーをインチング操作径路から外れた主操作経路に移行させると自動中立復帰は働かなくなり、上昇作動あるいは下降作動が連続して行われる。
【００３３】
従って、請求項７の発明によると、自動中立復帰が利く操作域が容易に認識でき、連続して昇降させたい場合、あるいは、速やかに停止させたい場合、などの使い分けが容易となる。
【００３４】
〔請求項８に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００３５】
請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一項の発明において、前記制御弁のスプールと、前記昇降レバーとを直接に連動連結してある。
【００３６】
上記構成によると、昇降レバーとスプールとの間に連係リンク機構などを介在しないので、昇降の切り換えによるヒステリシスがなくなる。
【００３７】
従って、請求項８の発明によると、所望の高さに作業装置を正確に昇降して停止させることが可能となり、整地作業のような微細で精度の要求される高さ調節を容易に行える。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１に、トラクタ本機１の後部に整地用作業装置の一例であるボックスブレード２が３点リンク機構３を介して昇降可能に連結された農用トラクタが示されている。トラクタ本機１における後部ミッションケース４の上部には、単動型の油圧シリンダ５を内装した上部ケース６が連結され、この上部ケース６に装着された左右一対のリフトアーム７と、３点リンク機構３とがリフトロッド８を介して連結されるとともに、油圧シリンダ５の作動を司る制御弁９が、上部ケース６の下面に取り付けられている。
【００３９】
前記制御弁９は、スプール位置によって中立、上昇、および、下降の３状態が現出される３位置切換え弁が利用されており、図２の油圧回路図に示されるように、制御弁９のポンプポートＰがエンジン１０によって駆動されるポンプ１１に接続され、後部ミッションケース４に貯留された潤滑油が作動油としてポンプ１１に吸引されて制御弁７に供給され、排油は制御弁９から直接に後部ミッションケース４に戻されるようになっている。また、制御弁９のシリンダポートＣが逆止弁１２および落下速度調整弁１３を介して油圧シリンダ５に接続されており、落下速度調整弁１３の流路絞込み調節によって油圧シリンダ５からの排油量が制限されることで、リフトアーム７の自重下降速度が調節されるようになっている。なお、油圧シリンダ５に供給される圧油の最大圧がリリーフ弁１４によって制限される。
【００４０】
図５および図６に、前記制御弁９の主要部の詳細が示されている。この制御弁９のスプール１５は前後方向にスライド操作可能に装備されており、このスプール１５の前方突出端が、上部ケース６の右側面に支点ａ周りに前後揺動可能に装着された昇降レバー１６に連動連結されている。つまり、昇降レバー１６の基端金具１６ａが、上部ケース６の側面に前記支点ａ周りに回転自在に貫通装着された支軸１７の外端部に連結固定されるとともに、支軸１７のケース内端部に操作アーム１８が連結固定されている。そして、この操作アーム１８の下端に形成された係合溝１９に、前記スプール１５の前方突出端に備えたピン２０がガタなく係合されており、昇降レバー１６の前後揺動に連動してスプール１５が直接に押込み、あるいは、引出し変位されるようになっている。
【００４１】
図６に示すように、スプール１５は、前後ストロークの中間位置にある時、シリンダポートＣを遮断してポンプポートＰをタンクポートＴに連通する「中立」状態にあり、図１０に示すように、前方に引き出されると、ポンプポートＰをシリンダポートＣに連通させる「上昇」状態となり、また、図８に示すように、後方に押し込まれると、シリンダポートＣおよびポンプポートＰをミッションケース内に開放させる「下降」状態になるよう設定されている。従って、昇降レバー１６がその操作範囲の中間にあるとスプール１５が「中立」にあって、リフトアーム７はその位置に固定され、昇降レバー１６が前方に大きく揺動操作されるとスプール１５が押し込まれて「下降」状態になり、後方に大きく揺動操作されるとスプール１５が引き出され「上昇」状態となる。
【００４２】
また、図３に示すように、前記昇降レバー１６の基端金具１６ａとリフトアーム７の基部から下方に延出されたフィードバックアーム７ａとがフィードバックリンク２１によって連係されており、昇降レバー１６が上昇位置に操作されると、リフトアーム７の上方揺動に伴ってフィードアーム７ａが後方に向けて揺動し、リフトアーム７が上限の直前に達すると、フィードアーム７ａの先端ピン７ｂがフィードバックリンク２１の取り付けた後部ストッパ２２をストローク吸収バネ２２ａを介して押圧することでフィードバックリンク２１が後方に引かれ、これによって上昇位置の昇降レバー１６が中立に復帰揺動されて上昇が自動的に停止する。
【００４３】
なお、フィードバックリンク２１の中間部イには前後調節可能な前部ストッパ２３が装着されており、昇降レバー１６が下降位置に操作されると、リフトアーム７の下方揺動に伴ってフィードアーム７ａが前方に向けて揺動し、リフトアームが或る高さまで下降すると、フィードアーム７ａがフィードバックリンク２１の前部ストッパ２３を介してフィードバックリンク２１が前方に押され、これによって下降位置の昇降レバー１６が中立に復帰揺動されて下降が自動的に停止する。従って、この前部ストッパ２３を所望の下降位置に相当する位置に調節することで、繰り返して同じ高さまでリフトアーム７を下降させるような場合に便利に利用できる。
【００４４】
前記昇降レバー１６による昇降操作において、制御弁９の開度を微小なものにして、微速での上昇あるいは上昇作動による昇降操作、いわゆるインチング操作を容易に行うことができるように、スプール１５に以下のような工夫が施されている。
【００４５】
つまり、図６中に示すように、スプール１５の上昇側および下降側のランドには、所定ストローク範囲（約２ｍｍ）に亘って微小に小径（スプール直径に対して直径差で約０．０６ｍｍ）の平行段落ち部ｄ１，ｄ２が形成されており、これら平行段落ち部ｄ１，ｄ２がシリンダポートＣに連通した油室ｆの開口端ｅ１，ｅ２に重複する操作領域では、微細な開度での圧油流動が行われて油圧シリンダ５が微速で作動するようになっている。
【００４６】
つまり、らスプール１５が図６に示す「中立」状態から押込み変位されて、図７に示すように、下降側ランドに形成した平行段落ち部ｄ１がシリンダポートＣに連通した油室ｆの一方の開口端ｅ１に重複された「インチング下降」状態になると、油室ｆとスプール周囲の開放空間とが、開口端ｅ１の内周と平行段落ち部ｄ１の外周との間に形成された微細な環状流路（径方向の幅が約０．０３ｍｍ）を介して連通されることになり、シリンダポートＣからの圧油がこの微細な環状流路を通して微量づつ流出されてリフトアーム７が微速で下降揺動する。そして、この微速による「インチング下降」は、平行段落ち部ｄ１が油室ｆの開口端ｅ１に重複しているストロークの全域において行われる。
【００４７】
スプール１５が更に押込み変位されて、図８に示すように、下降側ランドに形成した平行段落ち部ｄ１が開口端ｅ１から油室ｆ側に外れると、油室ｆとスプール周囲の開放空間とは大きい断面積の環状流路を介して連通されることになり、シリンダポートＣからの圧油が落下速度調節弁１３で設定された流量で流出されてリフトアームは「インチング下降」よりも速い適度の低速で下降揺動する。
【００４８】
逆に、スプール１５「中立」状態からが引き出し変位されて、図９に示すように、上昇側ランドに形成した平行段落ち部ｄ２がシリンダポートＣに連通した油室ｆの他方の開口端ｅ２に重複された「インチング上昇」状態になると、シリンダポートＣに連通した油室ｆとポンプポートＰに連通した油室とｈが、開口端ｅ２の内周と平行段落ち部ｄ２の外周との間に形成された微細な環状流路（径方向の幅が約０．０３ｍｍ）を介して連通されることになり、ポンプポーＰトからの圧油がこの微細な環状流路を通して微量づつシリンダポートＣから送り出されてリフトアーム７が微速で上昇揺動する。そして、この微速による「インチング上昇」は、平行段落ち部ｄ２が油室の開口ｅ２端に重複しているストロークの全域において行われる。
【００４９】
そして、スプー１５が更に引き出し変位されて、図１０に示すように、上昇側ランドに形成した平行段落ち部ｄ２が開口端ｅ２から油室ｆ側に外れると、ポンプポートＰ側の油室ｈとシリンダポーＣト側の油室ｆとは大きい断面積の環状流路を介して連通されることになり、ポンプポートＰからの圧油が大流量でシリンダポートＣから送り出されてリフトアーム７は速い速度で上昇揺動する。
【００５０】
図３および図４に示すように、前記昇降レバー１６は、後輪フェンダ２５の上部に形成された操作孔２６を貫通して上方に突設されているとともに、後輪フェンダ２５の上部内面にリベット連結された支持金具２７に、厚板材からなるレバーガイド２８が前後に位置調節可能に取り付けられている。
【００５１】
レバーガイド２８には、右外方に開放された段付き凹部２９が切欠き形成され、この段付き凹部２９と前記操作孔２６との重複部分が昇降レバー１６の実際の操作径路となる。ここで、前記段付き凹部２９は、開口部位が前後に幅広で、その内奥部位が前後幅狭に形成されており、段付き凹部２９の幅広開口部位と操作孔２６との重複領域が、制御弁９のスプール１５を全ストロークで操作するための主操作径路Ｓ１に設定されるとともに、段付き凹部２９の幅狭内奥部位と操作孔２６との重複領域が、前記「インチング下降」と「インチング上昇」とを行うためにスプール１５を所定ストローク範囲で操作するためのインチング操作径路Ｓ２に設定されている。つまり、運転座席２４に近い側にインチング操作径路Ｓ２が位置するように、長いストロークの主操作径路Ｓ１と短いストロークのインチング操作径路Ｓ２が左右に並設されている。
【００５２】
ここで、前記昇降レバー１６は、左右方向に弾性変形可能な板レバーに構成されており、自由状態ではインチング操作径路Ｓ２に位置し、昇降レバー１６を右外側に弾性変形させて主操作径路Ｓ１に移行させることができるようになっている。また、段付き凹部２９における幅狭内奥部位の両端部は傾斜案内部ｇを介して幅広開口部位に連なるよう構成されており、インチング操作径路Ｓ２の端部に到達した昇降レバー１６を強く操作することで、傾斜案内部ｇの案内作用によって昇降レバー１６を主操作径路Ｓ１の端部にまで移行させることができるようになっている。
【００５３】
また、操作アーム１８は、ボールデテント機構３１によって中立位置に復帰付勢されている。このボールデテント機構３１は、上部ケース６に装着したボール３２を操作アーム１８の側面に形成した円錐状の凹部３３にバネ３４によって押付けるよう構成されたものであり、その復帰付勢が作用する操作域と、昇降レバーのインチング操作径路Ｓ２と略一致するよう構成されている。
【００５４】
従って、昇降レバー１６が主操作径路Ｓ１の端部にある下降位置あるいは上昇位置では昇降レバー１６をその操作位置に保持しておくことができるが、下降位置あるいは上昇位置の昇降レバー１６を戻し操作してインチング操作径路Ｓ２の端部を中立側に越えると、昇降レバー１６は自らの弾性性復元力でインチング操作径路Ｓ２に入り込むとともんみ、ボールデテント機構３１による復帰付勢力が働いて、自動的に中立位置に向けて移動する。
【００５５】
〔別実施形態〕
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００５６】
（１）上記実施形態では、昇降レバー１６自体の弾性を利用してインチング操作径路Ｓ２に向けて横付勢しているが、昇降レバー１６の中間部に横折れ支点を設けるとともに、その横折れ支点より上方のレバー部分を専用のバネで横付勢するように構成することもできる。
（２）インチング操作径路Ｓ２において作用する中立復帰付勢手段を制御弁９のスプール１５に直接作用させる形態で実施することもできる。
（３）主操作径路Ｓ１のうちのインチング操作径路Ｓ２から外れた両端部位においてのみ、昇降レバー１６の操作抵抗を大きくすることで、昇降レバー１６がインチング操作径路Ｓ２にあるか否かをレバー感覚として識別させる手段とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの全体側面図
【図２】油圧回路図
【図３】昇降レバーと制御弁の連係構造を示す側面図
【図４】昇降レバーの操作径路を示す平面図
【図５】制御弁操作部の正面図
【図６】制御弁の「中立」状態を示す縦断側面図
【図７】制御弁の「インチング下降」状態を示す縦断側面図
【図８】制御弁の「下降」状態を示す縦断側面図
【図９】制御弁の「インチング上昇」状態を示す縦断側面図
【図１０】制御弁の「上昇」状態を示す縦断側面図
【符号の説明】
５　　　　　　　　油圧シリンダ
７　　　　　　　　リフトアーム
９　　　　　　　　制御弁
１５　　　　　　　スプール
１６　　　　　　　昇降レバー
２４　　　　　　　運転座席
Ｓ１　　　　　　　　　　　　　　　主操作径路
Ｓ２　　　　　　　　　　　　　　　インチング操作径路
【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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