(57)【要約】【課題】従来、トラクタのバックアップ制御装置では、作業機が所定の高さ位置まで十分上昇しないうちに車体を後進させて、作業機が不用意に畦畔に激突して不慮の破損を招いたりすることがある。本発明は、作業機が所定の設定高さ位置に達するまでは車体が後進走行しないようにして上記課題を解消せんとするものである。【解決手段】  トラクタのバックアップ制御装置において、車両のエンジンＥから走行装置３に至る伝動経路に、動力伝達状態を入切するクラッチを設け、前記車両の後進操作に起因して作業機９を上昇させるときに、前記作業機９が所定の設定高さに達するまで、前記クラッチの動力伝達状態を切に保持し車両の発進を牽制する構成とする。また前記クラッチの動力伝達状態を切に保持する作業機９の設定高さを、主変速装置が高速（１速−４速）に設定されているほど高く（３０−１００％）変更する構成とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後進操作に起因して車両後部に装着した作業機（９）を自動的に非作業位置へ上昇するように構成してある農作業車の作業機上昇制御装置において、前記車両のエンジン（Ｅ）から走行装置（３）に至る伝動経路に、動力伝達状態を入切するクラッチ手段（１６，１６）を設け、前記車両の後進操作に起因して作業機（９）を上昇させるときに、前記作業機（９）が所定の設定高さに達するまで、前記クラッチ手段（１６，１６）の動力伝達状態を切に保持し車両の発進を牽制する制御手段（３１）を備えたことを特徴とする農作業車の作業機上昇制御装置。
【請求項２】
前記制御手段（３１）には、前記クラッチ手段（１６，１６）の動力伝達状態を切に保持する作業機（９）の設定高さを、車両の走行用変速装置（１３）の変速位置に応じて変更する設定高さ変更手段（３２）を設けてあることを特徴とする請求項１記載の農作業車の作業機上昇制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の後進時に作業機を非作業位置へ上昇させる農作業車の作業機上昇制御装置（バックアップ制御装置）の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記のような車両の後進時に作動させる作業機上昇制御装置は、畦際などで、オペレータが特別に上昇操作しなくても自動的に作業機を上昇させて畦との接触を回避するようにしたものである。このような作業機上昇制御装置は、例えば、特許文献１に開示されているように農業用トラクタの一般的な技術として知られている。
【特許文献１】特開平7-123817号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような農業用トラクタを用いて、湿田で作業する場合は、走行装置の大部分を泥土の中に沈めた状態で走行するものであるが、前記のような作業機上昇制御装置では、作業機が泥土から上昇しきれていないうちに車両を後進させる場合があり、オペレータに対して作業機後部に備えたカバーや転輪より泥土を押して、均一な床土を形成できなかったり、泥土の抵抗によって前記カバーや転輪を変形損傷したり、更には圃場端の畦畔に接触するという課題が有った。
【０００４】
この発明は、このような点に着目してなされたものであって、作業機が所定の設定高さに達するまでは車両が後進走行しないように構成することによって上記問題点を解消せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１記載の発明は、車両の後進操作に起因して車両後部に装着した作業機（９）を自動的に非作業位置へ上昇するように構成してある農作業車の作業機上昇制御装置において、前記車両のエンジン（Ｅ）から走行装置（３）に至る伝動経路に、動力伝達状態を入切するクラッチ手段（１６，１６）を設け、前記車両の後進操作に起因して作業機（９）を上昇させるときに、前記作業機（９）が所定の設定高さに達するまで、前記クラッチ手段（１６，１６）の動力伝達状態を切に保持し車両の発進を牽制する制御手段（３１）を備えたことを特徴とする農作業車の作業機上昇制御装置とした。
（請求項１の作用）
車両が後進状態に切り替えられて作業機（９）を自動的に上昇制御する場合、作業機（９）が所定の設定高さまで上昇するまでは車両は後進走行せず、設定高さに達すると、走行が開始されることになる。
【０００６】
また、請求項２記載の発明は、前記制御手段（３１）には、前記クラッチ手段（１６，１６）の動力伝達状態を切に保持する作業機（９）の設定高さを、車両の走行用変速装置（１３）の変速位置に応じて変更する設定高さ変更手段（３２）を設けてあることを特徴とする請求項１記載の農作業車の作業機上昇制御装置とした。
（請求項２の作用）
車両が後進状態に切り替えられて作業機（９）を自動的に上昇制御する場合、走行変速装置の変速位置が高速ほど、後進走行も高速で開始されることになる。そのため、作業機（９）が十分上がりきるのを待ってから後進走行を開始することになる。一方、変速位置が低速である場合は、前記泥土の抵抗が少ないことや、畦畔までに達する時間が長いことを想定し、前記作業機（９）の設定高さを高速側より低く設定して後進走行を早く開始させる。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように構成した請求項１の発明による作業機上昇制御装置によれば、作業機（９）が所定の設定高さに上がりきるのを待ってから後進走行を開始するので、後進走行時に作業機（９）に土などの抵抗がかかるのを防止し、また畦畔に激突して不慮の破損を招いたりすることがなく、特に、畦際での車両後進操作を安全に且つ能率よく行うことができる。
【０００８】
また、請求項２の発明による作業機上昇制御装置によれば、請求項１の発明による作用効果を奏するものでありながら、変速位置が高速の場合は、作業機（９）が十分上がりきるのを待ってから後進走行を開始し、変速位置が低速の場合には高速の場合より低い高さでバック走行を開始するので、前記破損を防止しつつ最小の待ち時間で車両を移動できてタイムロスをなくし、作業の迅速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づいてこの発明を農作業車の一例として農業用トラクタに搭載した形態を説明する。
農業用トラクタ１は、図１と図２に示すように、車両前部にエンジンＥを搭載し、このエンジンＥの回転動力を後述するミッションケース２内の走行変速装置１３に伝え、この走行変速装置１３で減速された回転動力をクローラ式走行装置（以下、単に走行クローラ３）に伝えるように構成している。符号４はステアリングハンドルを示し、この回動基部に車両の操舵操作を検出するステアリング切角センサ２１を設け、同センサ２１の検出により後述する正転クラッチ１４及び逆転クラッチ１５を入り切り操作して前記走行クローラ３の回転を検出しながら車両を左右操向する構成となっている。
【００１０】
また同ハンドル４の下方には、車両の前後進を切り替える前後進切替レバー２２を設け、同レバー２２の回動基部には車両の前進操作及び後進操作を検出する前進スイッチ２２ｆとを後進スイッチ３３ｒを設け、両スイッチ２２ｆ，２２ｒの検出状態により前記正転クラッチ１４及び逆転クラッチ１５を共に正逆切り替えて車両を前進、後進、或いは停止する構成となっている。
【００１１】
また前記ミッションケース２の上部には、油圧シリンダＳを設け同シリンダＳのピストン先端部を、リフトアーム６の回動基部に枢着している。そして前記油圧シリンダＳ内に作動油を供給するとリフトアーム６が上昇回動し、排出するとリフトアーム６は下降回動するようになっている。また前記リフトアームの回動基部には、作業機６の高さを検出するリフトアーム角センサ６ｓを設け、また左右の各リフトアーム６には、リフトロッド１０及びロアリンク１１を介して各種作業機、図例ではロータリ作業機９を連結する構成となっている。
【００１２】
また前記操縦席５の側方には、作業機昇降レバー８や主変速レバー２７、更にはこの発明のバックアップ制御を入切操作するバックアップ入切スイッチ２５等の各種操作具を設け、前記作業機昇降レバー８では、同レバー８の中立から上昇或は中立から下降への操作によって作業機昇降用切替弁を切り替え、前記油圧シリンダＳのピストン伸縮作動によりリフトアーム６を上昇又は下降回動する構成となっている。また前記主変速レバー２７の回動基部には、同レバー２７の変速操作位置を検出する主変速位置センサ２６を設けている。
【００１３】
次に、前記走行クローラ３の構成について説明する。
まずトラクタ１の左右略中央両側部には、トラックフレーム前部支持ブラケット１８ｆを取り付け、車両後部の駆動スプロケット９を支持するアクスルハウジングの下部にトラックフレーム後部支持ブラケット１８ｒを取り付け、前記前部支持ブラケット１８ｆ下方に前支柱５３ｆを支持し、後部支持ブラケットの下部に、後下がり傾斜の後支柱５３ｒを支持して、前後支柱５３ｆ、５３ｒの下部にトラックフレーム５１を備える構成となっている。
【００１４】
また前記左右の各トラックフレーム５１には、前端部に前従動輪５６を支持し、後端部に後従動輪５７を支持すると共に、この前後従動輪５６，５７間に、第一から第五の転輪５５ａ〜５５ｅを支持して、これら前後従動輪５６，５７と転輪５５ａ〜５５ｅと駆動スプロケット１９の周りにゴム製クローラを巻き掛ける構成となっている。
【００１５】
また前記前従動輪５６の前端部は、側面視でエンジンＥの下方（図１中一点鎖線Ｙ１上）に位置させ、後従動輪５７の後端部は略水平状態の前記リフトアーム６後端の略下方（図１中一点鎖線Ｙ２上）に位置させると共に、前記前支柱５３ｆ下方に固定式の第一転輪５５ａを支持し、前記後側の支柱５３ｒの延長線上に固定式の第五転輪５５ｅを支持する構成となっている。
【００１６】
また前記第二転輪５５ｄと第三転輪５５ｃは、前記クローラの前後長の略中心位置で可動式（シーソー式）に支持し、また前記第四転輪５５ｄは、前記駆動スプロケット１９の軸心直下（図１中一転鎖線Ｙ３）の前方に支持する構成となっている。
【００１７】
これにより、車両の重量が係る位置、特に前後に傾いた場合でもこの重量がかかる位置を固定式の転輪５５ａ，５５ｄ，５５ｅで受けると共に、前後中心部でイコライザ式転輪により接地長さを極力長く保持することができるので、凹凸の激しい走行面や傾斜地でも振動等を低減して走行を安定することができる。
【００１８】
尚、図１中の符号Ｈは、トラクタ１が湿田を作業した場合の走行面からの泥土の高さの例を示す。
また、前記左右各走行クローラ３の上部前方から後上方にかけては、フェンダー２３で覆い、このフェンダー上部且つ外面に、電動式モータ（以下、バックアップモータ２９）を取り付け、車両の後進操作時にコントローラ３１の指令により駆動して、前記作業機昇降レバー８を作業機上昇側へ強制的に回動する構成となっている。
【００１９】
これにより、前記のようなホイール型車輪とクローラ式走行装置を交換自在に構成するトラクタでは、クローラ式走行装置を備えた場合、フェンダ２３上部にに十分なスペースがとれるので、ここに各種機器、ここではバックアップモータを配置することによって効率的な部品配置ができ、メンテナンスの容易化を図ることができる。
【００２０】
図３は前記トラクタ１の動力伝達経路図を示すものであり、前記ミッションケース２内の走行伝動装置は、エンジンＥのクランク軸から主クラッチ１２を経て主変速装置１３ａ及び副変速装置１３ｂを伝動し、更には左右ぞれぞれの正転クラッチ１４と逆転クラッチ１５及び遊星ギヤ機構１７とからなる前後進切替クラッチ１６等を介して走行伝動軸１８を伝動し、駆動スプロケット１９を経て走行クローラ３を回転駆動する構成となっている。
【００２１】
また前記主クラッチ１２からは、前記作業機９へ動力を伝達するＰＴＯ軸２０も駆動する構成となっている。
前記主変速装置１３ａは、４組の常時噛合式ギヤから成るキーシフト式変速装置であり、この変速キーを前記変速レバー２７により前後操作して、変速位置を切り替える構成となっている。
【００２２】
また前記副変速装置１３ｂは、高速用内歯ギヤと低速用噛合ギヤからなる二段の変速装置であって、前記操縦席５側方に備えた副変速レバー（図示省略）によりクラッチギヤを前後操作して変速位置を切り替える構成となっている。
【００２３】
また前記左右の前後進切替クラッチ１６は、通常内部スプリングにより圧着された正転クラッチ１４と、操向時や後進時に油圧操作で前記スプリングに抗して圧着する逆転クラッチ１５とからなる湿式多板形態の切替装置であって、どちらか一方のクラッチを圧着操作することで、入力回転を正転若しくは逆転で出力し、両クラッチのディスクを中立に維持することにより無回転とする構成となっている。
【００２４】
次にトラクタ１の電気系について説明する。
前記トラクタ１のコントローラ（制御手段）３１は、この内部に各種情報を処理するＣＰＵと、これら情報を一時記憶するＲＡＭと、この発明のバックアップ手段や設定高さ変更手段３２となる各種制御プログラムを格納するＥＥＰＲＭを有する構成となっている。
【００２５】
またコントローラ３１の入力部には、ハンドル切角センサ２１、主変速位置センサ２６、前後進スイッチ２２ｆ，２２ｒ、バックアップ入切スイッチ２５、リフトアーム角センサ６ｓ、前記逆転クラッチ１５の作動圧を検出する圧力センサ２８ｌ、２８ｒ、左右クローラ３，３の回転センサ３３ｌ、３３ｒ等を接続して設けている。
【００２６】
またコントローラ３１の出力部には、バックアップモータ２９、前記左右各逆転クラッチ１５，１５の内部ピストンへ圧油を給排する比例圧力制御弁のソレノイド３０Ｌ，３０Ｒ、更には警報ブザーや各種制御の状態を示すパイロットランプを接続して設けている。
【００２７】
以上のように構成したトラクタ１では、図５に示すように、各種制御が行われる。
図５では、制御の全体の概要を示し、エンジンキースイッチによりトラクタ１の電源系がＯＮされ、エンジンＥが駆動されたときに行なわれる制御の順序を示す。
【００２８】
図６に示すフローチャートは、バックアップ制御の制御プログラムの概要を示し、以下のように制御が実行される。
まず、最初に、前記後進スイッチ２２ｒの信号がＯＦＦからＯＮに変改したかどうかを判定し、これがＹＥＳであれば前記バックアップ入切スイッチ２５が入りであるかどうかを判定する。そして前記判定がＹＥＳであれば、バックアップモータ２９へ通電を開始してリフトアーム６を上回動させて作業機９を非作業位置へ上昇すると共に、前記逆転クラッチ１５を接続操作する比例圧力制御弁のソレノイド３０Ｌ，３０Ｒへ通電を行う。尚、この通電量は、前記正転クラッチ１４及び逆転クラッチ１５のクラッチディスクが共に圧着せずに車両が停止する程度の通電量である。
【００２９】
そして、車両を停止させた後は、前記主変速位置センサ２６の主変速位置に応じて、この停止状態を前記リフトアーム６のどの程度の高さまで保持するかを設定する。即ち、１速で有ればリフトアーム６の最大上げ高さの３０％とし、２速で有れば５０％とし、３速で有れば最大上げ高さの８０％とし、４速で有れば最大上げ高さと同等とする。
【００３０】
そしてその後、前記リフトアーム角センサ６ｓの検出値からリフトアーム６が設定高さに到達したことを検出すると前記ソレノイド３０Ｌ，３０Ｒへの通電量を変更し、逆転クラッチ１５のクラッチディスクを圧着させて車両を後進させる。
【００３１】
これにより、後進走行時に作業機９に土などの抵抗がかかるのを防止し、また畦畔に激突して不慮の破損を招いたりすることがなく、特に、畦際での車両後進操作を安全に且つ能率よく行うことができる。また、主変速位置が高速の場合であるほど、作業機９が高く上がりきるのを待ってから後進走行を開始し、変速位置が低速の場合程作業機９が低い高さで後進走行を開始するので、前記破損を防止しつつ最小の待ち時間で車両を移動できてタイムロスをなくし、作業の迅速化を図ることができる。
【００３２】
次に、図７乃至図８に基づいて、前記作業機昇降レバー８とバックアップモータ２９の取付構成、及び制御について詳細に説明する。
前記作業機昇降レバー８は、作業機昇降用の油圧切替弁を上昇、中立、下降の３位置に切り替えるセレクトレバー方式となっており、この回動基部をミッションケース２側部に回動自在に支持すると共に、前記切替弁のスプールに接続する構成となっている。またレバー８のアーム基部は、後端部をフェンダー２３の開口部４５を挿通させたロッド４２を介して、前記フェンダー４４外側部のバックアップモータ２９の駆動アーム４１に接続する構成となっている。
【００３３】
尚、図中符号４６は、バックアップモータ２９をフェンダー２３へ取り付ける際の取付板を示す。
これにより、前記バックアップモータ２９を駆動すると、駆動アーム、ロッドを介して前記昇降レバー８を作業機上げ側に移動すると共に、このレバー基部に接続した作業機昇降用切替弁を操作して、作業機８を上昇させる。
【００３４】
また前記のようなセレクトレバー式形態のレバーには、切替弁内のスプリングの付勢力や作動油の抵抗により作業機上げの操作をしても動きが鈍いとスプールが中立に戻るという課題が有る。そこで、ここでは、前記変速レバー２７を後進に切り替えて前記バックアップモータ２９を作動させ、作業機昇降レバー８を操作した後、リフトアーム６の動きを監視し、設定された上げ位置に至るまでに上昇が一定時間停止すると、前記バックアップモータ２９を再度１アクション作動させて切替弁のスプールを上昇側へ操作する構成となっている。
【００３５】
尚、前記のアクションでもリフトアーム６の上昇が検知されない場合は、異常処置として警報ブザーを鳴動する。
次に前記湿田地等で使用するロータリ作業機９の構成について説明する。
【００３６】
前記ロータリ作業機９のマッドロップ（泥土付着を少なくするためのゴム板）は、図９に示すように、この後面、即ちリヤカバー６０の内面に対する合わせ面側に、該ゴム板５９とカバー６０との間に適宜の隙間６１を形成すべく突起６２…を設ける構成となっている。従って、これらの突起６２…がリヤカバーに６０に接触するので、ゴム板５９とリヤカバー６０との間には適宜の隙間６１ができることになり、耕耘作業時に土塊がゴム板に衝突すると、土塊がゴム自体の反発張力によっ反対方向へ押し戻されることになって、マッドロップやリヤカバー６０に泥土が付着しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】トラクタの側面図。
【図２】トラクタの平面図。
【図３】動力伝達経路図。
【図４】制御ブロック図。
【図５】制御全体の概要を示す制御フローチャート。
【図６】バックアップ制御の概要を示すフローチャート。
【図７】バックアップ機構の取付構造を示す斜視図。
【図８】バックアップモータと作業機昇降レバーの接続状態を示す斜視図。
【図９】ロータリカバーの側断面図。
【符号の説明】
【００３８】
Ｅ    エンジン
１    トラクタ
３    走行クローラ
６    リフトアーム
７    油圧昇降シリンダ
８    作業機昇降レバー
９    作業機
１６    前後進切替クラッチ
２５    バックアップ入切スイッチ
２７    主変速レバー
２９    バックアップモータ
３１    コントローラ
【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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