(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に連結した作業機（１４）をリフトアーム（１９）の回動にて上下動させるとともに、作業機（１４）の高さを変更操作するポジションレバー（５４）を備えた作業車両（１０）に於いて、
運転席（４７）の近傍に前記リフトアーム（１９）の下げ位置を規制する下げ規制設定器（６０）を設け、
ポジションレバー（５４）の設定位置よりも下げ規制設定器（６０）の規制位置が上部位置に変更されたときには、ポジションレバー（５４）の設定値よりも優先してリフトアーム（１９）を駆動させ、
電源オン直後は、前記リフトアーム（１９）が下げ規制設定器（６０）の規制位置よりも下側にあったとしても制御手段（５０）から上昇ソレノイド（６１）または下降ソレノイド（６２）に対してリフトアームの回動を牽制してセフティモード実行し、
セフティモード中リフトアーム（１９）が最下げ規制位置より下側に位置するとき、前記ポジションレバー（５４）を操作して、該ポジションレバー（５４）の設定位置とリフトアーム（１９）の位置とを一致させると前記セフティモードを解除する構成とし、
セフティモードが解除されたときに、前記下げ規制設定器（６０）による最下げ規制位置よりもリフトアーム（１９）が下側にある状態で、ポジションレバー（５４）の上げ操作を行うと、リフトアーム（１９）を上方へ回動させ、ポジションレバー（５４）の下げ操作を行うと、リフトアーム（１９）の下方への回動を牽制する構成とし、
その後、下げ規制設定器（６０）による規制位置よりも上側の位置からポジションレバー（５４）の下げ操作を行うと、リフトアーム（１９）が回動して設定された下げ規制位置でリフトアーム（１９）の回動が停止する構成とし、
さらに、下げ規制設定器（６０）を操作すると、この操作に応じてリフトアーム（１９）が上下動するように制御する制御手段（５０）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。
【請求項２】
上記作業車両（１０）の運転席（４７）の近傍位置に上記リフトアーム（１９）の上げ位置を設定する上げ位置設定器（５７）を設け、
且つ、該上げ位置設定器（５７）の設定位置に応じて制御する制御手段（５０）が、リフトアーム（１９）を所定高さ以上には回動しないように上昇ソレノイド（６１）への出力信号を規制するように構成されてなり、
前記上げ位置設定器（５７）による設定可能な制御範囲と、上記下げ規制設定器（６０）による設定可能な制御範囲とを比較して、双方の制御範囲が重複したときは前記上げ位置設定器（５７）の設定を優先させて制御させるように上記制御手段（５０）を機能させて成ることを特徴とする請求項１記載の作業車両の作業機昇降制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は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、作業機の最下げ位置を電気的に規制する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】
従来、作業車両の車体にリンク機構を介して作業機を連結し、アクチュエータの駆動によりリフトアームを回動して作業機を上下動させるようにしたものは知られている。此種作業車両は運転席の近傍にポジションレバーを備え、該ポジションレバーの操作により前記アクチュエータを駆動して作業機の高さを変更する。また、ポジションレバーを操作して作業機を昇降させながら作業を行う場合に、作業機が深く土中に入り込むのを防止するために、作業機の最下げ位置を規制する手段を備えたものも知られている。
【０００３】
従来は、ストッパ片等にてポジションレバーの下げ方向への操作を牽制したり、リンク機構の下降動作をストッパ片等で直接的に係止することにより、作業機の下降を規制しているが、その都度オペレータがストッパ片を手動でセットしなければならず、操作性が良好でなかった。また、作業機の最下げ位置を電気的に規制する場合に、作業機の下げ規制設定器の操作をポジションレバーの操作よりも優先させてある設定では、リフトアームが前記最下げ規制位置よりも下側にあった場合、電源オン直後にリフトアームが急に動き出すと作業機が不慮昇降して危険である。
【０００４】
そこで、ポジションレバーの操作により作業機を昇降させる作業車両に於いて、簡単な操作にて作業機の最下げ位置を規制するとともに、電源オン直後に作業機の不慮昇降を防止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。
【０００５】
【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、車体に連結した作業機（１４）をリフトアーム（１９）の回動にて上下動させるとともに、作業機（１４）の高さを変更操作するポジションレバー（５４）を備えた作業車両（１０）に於いて、
運転席（４７）の近傍に前記リフトアーム（１９）の下げ位置を規制する下げ規制設定器（６０）を設け、
ポジションレバー（５４）の設定位置よりも下げ規制設定器（６０）の規制位置が上部位置に変更されたときには、ポジションレバー（５４）の設定値よりも優先してリフトアーム（１９）を駆動させ、
電源オン直後は、前記リフトアーム（１９）が下げ規制設定器（６０）の規制位置よりも下側にあったとしても制御手段（５０）から上昇ソレノイド（６１）または下降ソレノイド（６２）に対してリフトアームの回動を牽制してセフティモード実行し、
セフティモード中リフトアーム（１９）が最下げ規制位置より下側に位置するとき、前記ポジションレバー（５４）を操作して、該ポジションレバー（５４）の設定位置とリフトアーム（１９）の位置とを一致させると前記セフティモードを解除する構成とし、
セフティモードが解除されたときに、前記下げ規制設定器（６０）による最下げ規制位置よりもリフトアーム（１９）が下側にある状態で、ポジションレバー（５４）の上げ操作を行うと、リフトアーム（１９）を上方へ回動させ、ポジションレバー（５４）の下げ操作を行うと、リフトアーム（１９）の下方への回動を牽制する構成とし、
その後、下げ規制設定器（６０）による規制位置よりも上側の位置からポジションレバー（５４）の下げ操作を行うと、リフトアーム（１９）が回動して設定された下げ規制位置でリフトアーム（１９）の回動が停止する構成とし、
さらに、下げ規制設定器（６０）を操作すると、この操作に応じてリフトアーム（１９）が上下動するように制御する制御手段（５０）を備えた作業車両の作業機昇降制御装置、
及び、上記作業車両（１０）の運転席（４７）の近傍位置に上記リフトアーム（１９）の上げ位置を設定する上げ位置設定器（５７）を設け、
且つ、該上げ位置設定器（５７）の設定位置に応じて制御する制御手段（５０）が、リフトアーム（１９）を所定高さ以上には回動しないように上昇ソレノイド（６１）への出力信号を規制するように構成されてなり、
前記上げ位置設定器（５７）による設定可能な制御範囲と、上記下げ規制設定器（６０）による設定可能な制御範囲とを比較して、双方の制御範囲が重複したときは前記上げ位置設定器（５７）の設定を優先させて制御させるように上記制御手段（５０）を機能させて成る請求項１記載の作業車両の作業機昇降制御装置を提供するものである。
【０００６】
【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を示したものであり、機体の前部にエンジン１１を載置してボンネット１２にて被蔽し、機体の後部にリンク機構１３を介してロータリ作業機１４が連結されている。前記リンク機構１３はトップリンク１５と左右のロワリンク１６，１６とからなり、ミッションケース１７の上部に設けたリフトシリンダ１８を駆動してリフトアーム１９，１９を回動することにより、左右のリフトロッド２０，２０を介してロワリンク１６，１６が上下動する。斯くして、該ロワリンク１６，１６の先端部を回動中心に前記ロータリ作業機１４が上下に昇降する。
【０００７】
前記リフトアーム１９の回動基部には、作業機の昇降高さを検出する手段としてリフトアーム角センサ２１が設けられ、このリフトアーム角センサ２１にて前記リフトアーム１９の回動角を検出し、後述するコントローラ５０にてロータリ作業機１４の昇降高さを演算する。また、ロータリ作業機１４のメインカバー２２の後端部にリヤカバー２３を上下回動自在に取り付け、リヤカバーセンサ２４により前記リヤカバー２３の回動角を検出し、コントローラ５０にてロータリ作業機１４の耕深量を演算する。
【０００８】
図２は動力伝達経路を示し、図３は制御系のブロック図である。図１乃至図３に於いて、エンジン１１の動力は主クラッチ３０を経てミッションケース１７内に導入され、走行系の前後進切換装置３１とＰＴＯ系のＰＴＯクラッチ３２に入力される。走行系動力は前後進切換装置３１から主変速装置３３及び副変速装置３４に伝達される。変速レバー２６に設けたボタンの押し操作により、アクチュエータである変速用シリンダ２７，２８が駆動されて主変速装置３３が切り換わり、変速レバー２６の手動操作により、シフタが移動して副変速装置３４が切り換わる。
【０００９】
そして、主変速装置３３及び副変速装置３４にて複数段階に減速された走行系動力は、リヤディファレンシャル装置３５から左右の出力軸３６，３６に伝わり、減速機構３７にて更に減速された後に後輪３８に伝達される。また、前記出力軸３６の外端部には夫々ブレーキ装置４０が装着され、ブレーキシリンダ４１の駆動により、ブレーキ装置４０のブレーキ板が押圧されて、左右の出力軸３６，３６の回転を別々に制動できるように形成してある。
【００１０】
一方、前記副変速装置３４から前方に分岐された動力は、四駆切り換え装置４３を経てフロントディファレンシャル装置４４から左右の出力軸４５，４５に伝わり、前輪４６が後輪３８の周速度に対して等速若しくは倍速にて駆動される。また、運転席４７の前方に機体の操向操作部であるステアリングハンドル４８を設け、該ステアリングハンドル４８の回転操作は操向装置４９へ伝達され、ステアリングハンドル４８の回転操作に応じて前輪４６が左右に回向する。前輪４６の操向操作量は前輪切れ角センサ５１によって検出される。
【００１１】
更に、ステアリングハンドル４８の近傍には、後述するポジションレバー５４とは別のスイッチ式作業機昇降操作手段として作業機昇降レバー５２を設けるとともに、前記前後進切り換え装置３１を前進若しくは後進に切り換える前後進切り換えレバー５３を設けてある。この作業機昇降レバー５２の操作により、前記ロータリ作業機１４を作業位置から所定高さまで連続的に上昇させ、或いは、前記ロータリ作業機１４を所定高さから作業位置まで連続的に下降させる。また、運転席４７の側方には前記変速レバー２６とポジションレバー５４を設け、該ポジションレバー５４によってロータリ作業機１４の高さを変更操作する。
【００１２】
図４に示すように、運転席４７から前方に向かって右側に前記変速レバー２６やポジションレバー５４等の各種レバーと、耕深調整ダイヤル５５やＰＴＯ入り切りスイッチ５６等の各種ダイヤル及びスイッチ類が設けられている。また、最上げ位置調整ダイヤル５７や左右傾き調整ダイヤル５８等の使用頻度の低いダイヤル類はカバー５９に被蔽された位置に設けられている。最上げ位置調整ダイヤル５７は、リフトアーム１９の上げ位置（即ちロータリ作業機１４の上げ位置）を設定する上げ位置設定器であり、該最上げ位置調整ダイヤル５７を時計方向へ回すことにより最上げ位置を高く設定でき、該最上げ位置調整ダイヤル５７を反時計方向へ回せば最上げ位置を低く設定できる。そして、該最上げ位置調整ダイヤル５７の設定位置に応じてコントローラ５０がリフトアーム角センサ２１の検出信号を監視しながら、リフトアーム１９を所定高さ以上には回動しないように、上昇ソレノイド６１への出力信号を規制する。
【００１３】
ここで、前記ポジションレバー５４の近傍位置で、且つ、レバーガイドの作業機下げ側には、リフトアーム１９の下げ位置（即ちロータリ作業機１４の下げ位置）を規制する下げ規制設定器として最下げ規制ダイヤル６０を設けてある。該最下げ規制ダイヤル６０は、前記ポジションレバー５４によるロータリ作業機１４の最下げ位置を規制するためのもので、図５に示すように、該最下げ規制ダイヤル６０を時計方向へ回すことにより最下げ位置を高く設定でき、該最下げ規制ダイヤル６０を反時計方向へ回せば最下げ位置を低く設定できる。そして、該最下げ規制ダイヤル６０の設定位置に応じてコントローラ５０がリフトアーム角センサ２１の検出信号を監視しながら、リフトアーム１９を所定高さ以下には回動しないように、下降ソレノイド６２への出力信号を規制する。尚、該最下げ規制ダイヤル６０を反時計方向へ最大限まで回動すれば「切」位置となり、然るときは、後述する最下げ規制の制御がオフとなり、オペレータの意図しない最下げ規制を防止できる。
【００１４】
該最下げ規制ダイヤル６０の設定操作はポジションレバー５４の下げ操作よりも優先させてある。例えば、図６に示すように、予め前記最下げ規制ダイヤル６０により最下げ位置（二点鎖線で示す▲３▼の位置）を設定した場合は、リフトアーム１９が回動可能な最上端位置（実線で示す▲１▼の位置）にある状態から、ポジションレバー５４の下げ操作を行うと、リフトアーム１９が下方へ回動して作業機が下降するが、設定された最下げ位置（▲３▼の位置）にてリフトアーム１９の回動が停止する。そして、ポジションレバー５４の下げ操作を継続したとしても、リフトアーム１９はその高さ以下には回動しない。
【００１５】
このように、コントローラ５０が下降ソレノイド６２への出力信号を電気的に制御することにより、構成が簡素化されてコストダウンとなり、且つ、最下げ位置を正確に設定できるとともに操作性も良好となる。また、最下げ規制ダイヤル６０の設定操作はポジションレバー５４の下げ操作よりも優先させてあるため、リフトアーム１９が上記設定された最下げ位置（▲３▼の位置）にある状態で、オペレータが最下げ規制ダイヤル６０を操作すれば、その回転操作に応じてコントローラ５０から上昇ソレノイド６１若しくは下降ソレノイド６２に制御信号が出力されて、リフトアーム１９が上下動する。即ち、前記ポジションレバー５４が上記設定された最下げ位置（▲３▼の位置）にあるときは、最下げ規制ダイヤル６０を操作することにより作業機の高さを自由に変更でき、ポジションレバー５４での操作よりも操作性がよく、且つ微調整も可能である。
【００１６】
前記最下げ規制ダイヤル６０での最下げ位置の規制範囲は、リフトアーム１９が回動可能な最下端位置（点線で示す▲４▼の位置）と前記リフトアーム最上端位置（▲１▼の位置）との中間であるリフトアーム中央位置（一点鎖線で示す▲２▼の位置）以下の範囲、即ち、同図にて▲４▼の位置から▲２▼の位置までの範囲内で最下げ位置を設定できるものとする。このように、リフトアーム１９の回動範囲全域ではなく、実際に使用する範囲に限定することで、最下げ規制ダイヤル６０の回転操作量に対するダイヤルの分解能が大きくなって微調整も容易となる。
【００１７】
尚、リフトアーム１９が回動可能な最下端位置よりもやや下側位置（▲７▼の位置）から▲２▼の位置までの範囲内で最下げ位置を設定できるようにした場合は、前記ポジションレバー５４での制御範囲よりも下側位置まで最下げ規制ダイヤル６０の設定範囲が拡大され、図５にて説明した最下げ規制ダイヤル６０の「切」位置がない場合であっても、最下げ規制の制御をオフすることが可能となり、オペレータの意図しない最下げ規制を防止できる。
【００１８】
而して、設定された最下げ位置に対してポジションレバー５４の位置が上側にある場合は、前記リフトアーム１９の位置と最下げ位置との差に応じた流量設定信号をコントローラ５０から上昇ソレノイド６１または下降ソレノイド６２に出力する。一方、設定された最下げ位置に対してポジションレバー５４の位置が下側にある場合は、前記リフトアーム１９の位置とポジションレバー５４の位置との差に応じた流量設定信号をコントローラ５０から上昇ソレノイド６１または下降ソレノイド６２に出力する。即ち、目標値が遠い場合と近い場合とで流量設定を変えることにより、リフトアーム１９の回動速度が適切な速度に制御される。
【００１９】
ここで、図７に示すように、前記最上げ位置設定ダイヤル５７で設定可能な制御範囲が、リフトアーム最上端位置（▲１▼の位置）から最上げ設定の下限位置（▲５▼の位置）までの範囲である場合は、前記最下げ規制ダイヤル６０で設定可能な制御範囲を、前述した▲７▼の位置から最下げ設定の上限位置（▲６▼の位置）までの範囲にして、最上げ位置設定ダイヤル５７で設定可能な制御範囲（▲１▼から▲５▼の範囲）と、最下げ規制ダイヤル６０で設定可能な制御範囲（▲７▼から▲６▼の範囲）とが重複するように構成する。これは、作業機によって上げ位置設定をかなり低くしたい場合や、最下げ規制位置を高めに設定したい場合があるので、斯かる場合での設定幅の自由度を大きくするためである。
【００２０】
また、最上げ位置設定ダイヤル５７で設定可能な制御範囲（▲１▼から▲５▼の範囲）と、最下げ規制ダイヤル６０で設定可能な制御範囲（▲７▼から▲６▼の範囲）とを重複させた場合は、上げ位置設定を優先させるように制御する。即ち、最上げ位置設定ダイヤル５７を反時計方向に回動して最上げ位置を低い方へ下げていくと、最下げ規制位置の設定位置に拘わらず、最上げ位置は設定可能な下限位置（▲５▼の位置）まで下げることができる。しかし、最下げ規制ダイヤル６０を時計方向に回動して最下げ規制位置を高いほうへ上げていくと、最上げ位置設定ダイヤル５７で設定した最上げ位置が▲５▼と▲６▼との間にある場合は、この最上げ位置にてリフトアーム１９が停止する。これは、下げ位置設定では作業機が上昇することはないが、上げ位置設定が意図した以上に高い場合は、作業機が上昇したときにキャビンに干渉することがあるので、車体及び機械の破損を防止するために上げ位置設定を優先させる。
【００２１】
図８は電源オン直後に於ける作業機昇降制御のフローチャートを示し、電源オン直後はセフティモードを実行するため、前記最下げ規制ダイヤル６０で設定された最下げ規制位置よりもリフトアーム１９の位置が下側にあったとしても、コントローラ５０から上昇ソレノイド６１または下降ソレノイド６２に対して制御信号は出力せず、リフトアーム１９の回動を牽制する。そして、オペレータがポジションレバー５４を操作して、ポジションレバー５４の設定位置とリフトアーム１９の位置とを一致させた場合は、セフティモードを解除する。
【００２２】
セフティモードが解除された後は、前記最下げ規制位置よりもリフトアーム１９が下側にあるときにポジションレバー５４の上げ操作があれば、コントローラ５０から上昇ソレノイド６１に制御信号を出力して、リフトアーム１９を上方へ回動させる。これに対して、ポジションレバー５４の下げ操作があった場合は、コントローラ５０から下降ソレノイド６２に制御信号を出力せず、リフトアーム１９の下方への回動を牽制する。これは、リフトアーム１９が現在の位置よりも下がることがなく、上昇操作のみ確実に作動させるためである。また、リヤカバーオート制御やドラフト制御等の各制御の上昇出力要求に対してもリフトアーム１９が上昇するように構成してある。
【００２３】
尚、本実施の形態では作業機としてロータリ作業機について説明したが、プラウ作業機を使用するドラフト制御や田植機の植付け装置等に於いても、同様の効果を奏するものである。而して、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。
【００２４】
【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、請求項１記載の発明は、電源オン時はセフティモードとなるので、リフトアームが下げ規制位置よりも下側にあってもリフトアームは動かない。オペレータがポジションレバーを動かしてリフトアームの位置に一致させたときは、セフティモードが解除されて、リフトアームの回動が可能となる。従って、電源オン直後に作業機の不慮昇降を防止できるとともに、オペレータの操作に違和感なくセフティモードを解除することができる。
【００２５】
また、請求項２記載の発明は、最上げ位置設定ダイヤルで設定可能な制御範囲と、最下げ規制ダイヤルで設定可能な制御範囲とが重複したときは、上げ位置設定器の設定を優先させるように構成したので、最上げ位置がオペレータの意図しない高さに設定されることはなく、作業機の上昇時にキャビンと干渉して車体や機械を破損することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施の形態を示すものである。
【図１】ロータリ作業機を連結したトラクタの側面図。
【図２】動力伝達経路図。
【図３】制御系のブロック図。
【図４】（ａ）運転席近傍に設けられたレバーやダイヤル類の平面図。
（ｂ）運転席近傍に設けられたレバーやダイヤル類の側面図。
【図５】最下げ規制ダイヤル設定範囲を示す拡大図。
【図６】リフトアームの最下げ位置を説明する解説図。
【図７】制御範囲の重複を説明する解説図。
【図８】制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０        トラクタ
１４        ロータリ作業機
１９        リフトアーム
４７        運転席
５０        コントローラ
５４        ポジションレバー
５７        最上げ位置調整ダイヤル
６０        最下げ規制ダイヤル
【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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