【手続補正書】
【提出日】平成20年2月29日(2008.2.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書      
【発明の名称】作業車両
【特許請求の範囲】   
【請求項１】 車体（１）に連結され左右一側に偏位して作業する作業機（２）と、この作業機（２）の高さ及び左右位置を変更するアクチュエータ（３），（４）とを備えた作業車両において、前記作業機（２）の高さを検出するセンサ（５）を設け、作業機（２）の上昇を検出したときには、同作業機（２）の左右位置を車体中央側に変更する制御手段（６）を備えたことを特徴とする作業車両。
【請求項２】 前記車両には、車両の作業状態を検出するセンサ（７）を設け、前記センサ（７）により車両の作業状態を検出しているときには、前記制御手段（６）の作動を牽制する牽制手段（９）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。  
【請求項３】 前記車両には、車両の作業状態を指定する設定器（８）を設け、前記設定器（８）により車両が作業状態であることが設定されているときには、前記制御手段（６）の作動を牽制する牽制手段（９）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。  
【発明の詳細な説明】   
【０００１】   
【発明の属する技術分野】 この発明は、農業、建築、運搬用等、作業車両の作業機制御装置の構成に関する。  
【０００２】   
【従来の技術】 従来、農業用トラクタには、車体に連結する作業機と、この作業機の高さ及び左右位置を変更するアクチュエータと、備えたものが知られている。例えば、畦塗機を連結するトラクタでは、前記作業機を作業機昇降用油圧シリンダの駆動によって昇降自在に連結し、電動シリンダの駆動によって左右位置を調整する構成となっている。  
【０００３】 
そして、前記のような畦塗機を連結するトラクタでは、作業開始に先駆けて前記畦塗機を作業位置に位置するよう左右位置を適宜手動で設定するものであった。  
【０００４】   
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、前記従来の技術のように手動で作業機の左右位置を調整するものは、作業終端位置で作業機を上昇させて操舵する場合や、作業終了後に走行速で走行する際、前記作業機を左右外方に位置させたままで走行する恐れがあり、障害物に接触したり、操向時の操作性が悪いという課題があった。  
【０００５】   
【課題を解決しようとする手段】 この発明は、前記課題に鑑みて、作業車両の動力伝達装置を以下のように構成した。即ち、請求項１の発明では、車体（１）に連結され左右一側に偏位して作業する作業機（２）と、この作業機（２）の高さ及び左右位置を変更するアクチュエータ（３），（４）とを備えた作業車両において、前記作業機（２）の高さを検出するセンサ（５）を設け、作業機（２）の上昇を検出したときには、同作業機（２）の左右位置を車体中央側に変更する制御手段（６）を備えたことを特徴とする作業車両とした。  
【０００６】 
また請求項２の発明では、前記車両には、車両の作業状態を検出するセンサ（７）を設け、前記センサ（７）により車両の作業状態を検出しているときには、前記制御手段（６）の作動を牽制する牽制手段（９）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両とした。  
【０００７】 
更に請求項３の発明では、前記車両には、車両の作業状態を指定する設定器（８）を設け、前記設定器（８）により車両が作業状態であることが設定されているときには、前記制御手段（６）の作動を牽制する牽制手段（９）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両とした。  
【０００８】   
【発明の作用】 
以上のように構成した請求項１の発明では、作業車両の作業機昇降制御装置では、作業機（２）を上昇させると、作業機（２）の左右位置を車体内側に移動させる。  
【０００９】 
また請求項２の発明では、作業車両が作業状態である場合は、前記制御手段（６）の作動を牽制し、作業機（２）を上昇しても左右位置を維持する。更に請求項３の発明では、作業車両が作業状態であることを設定している場合は、前記制御手段（６）の作動を牽制し、作業機（２）を上昇しても左右位置を維持する。  
【００１０】   
【発明の効果】 
これにより請求項１の発明では、前記従来の技術のように作業機（２）を車体外方に位置させながら走行する状況を防止し、左右バランスを悪化させること無く操向することができる。  
【００１１】 
また請求項２の発明では、非作業時には前述同様、車両のバランスを悪化させること無く操向することができる反面、作業時には、作業機（２）の左右位置を維持するので再下降時に同作業機を目的とする位置に合わせ易く、作業効率を維持することができる。  
【００１２】 
また更に請求項３の発明についても、非作業時には前述同様、車両のバランスを悪化させること無く操向することができる反面、作業時には、作業機（２）の左右位置を維持するので再下降時に同作業機（２）を目的とする位置に合わせ易く、作業効率を維持することができる。  
【００１３】   
【発明の実施の形態】 
以下、この発明の実施の形態として、畦塗機２を連結した農作業用トラクタ１０について説明する。トラクタ１０は、図３に示すように、車体の前部にエンジン１１を搭載し、該エンジン１１の回転動力を車体となるミッションケース１内の各種変速装置により適宜変速した後に、後輪１３，１３または前後輪１４，１３へ伝達して走行する構成となっている。そして前記ミッションケース１後部には、作業機昇降用アクチュエータとなる作業機昇降用油圧シリンダ３を内装するシリンダケース１６を設け、このケース左右設けたリフトアーム１７を上下回動することで、後述する畦塗機２を昇降する構成となっている。  
【００１４】 
また前記リフトアーム１７の回動基部には、リフトアーム角センサ５を設け、車体に対する作業機２の高さを検出する構成となっている。トラクタ１０の操縦席１８の側方には、耕深設定ダイヤル２１、リフトアーム１７の上げ高さを設定する上げ位置調整ダイヤル２２、そして車両の作業状態と非作業状態（走行状態）を設定する作業／走行モード切替スイッチ８等の設定器や、変速装置を切り換える為の変速レバー１９、前記リフトアーム１７の回動位置、即ち作業機２の高さを変更するポジションレバー２０等、各種操作レバーを設け、各レバー１９，２０の回動基部に操作位置を検出するセンサ１９ｓ，２０ｓを設けている。  
【００１５】 
また操縦席１８の前方にはハンドルポスト２３を設け、このハンドルポスト２３に操向操作部であるステアリングハンドル２４を突設し、前記前輪１４を操舵して車体を操向する構成となっている。また、前記ハンドル基部には、ステアリング切角センサ３２を設け、車体の操向角を検出する構成となっている。  
【００１６】 
また更に、ハンドルポスト２０の側面には、前記作業機の高さを作業位置から非作業位置まで連続的に昇降する昇降スイッチ２５と、車体の進行方向を切り替える前後進切り換えレバー２６を突設する構成となっている。また、前記ハンドルポスト２３の上部前方には、車速や変速位置等を表示する液晶モニタ２７や各種制御の作動状況を示すパイロットランプ２８等を有するメータパネル２９を配置する構成となっている。  
【００１７】 
また、トラクタ１０の車体後部には、トップリンク３５と左右ロワーリンク３６からなる三点リンク機構を設け、前記リフトアーム１７先端部と連結する構成となっている。これにより、前記ポジションレバー２０の操作角度とリフトアーム１６の検出角度が一致するように前記作業機昇降用シリンダ３のピストンを伸縮して作業機２の高さを変更する昇降制御を行う構成となっている。また前記作業機昇降スイッチ２５のＯＮ操作毎に、前記ポジションレバー２０の設定高さと、前記上げ位置調整ダイヤル２２の設定高さとの間を連続的に上昇若しくは下降する構成となっている。  
【００１８】 
次に作業機となる畦塗機２について説明する。畦塗機２は、図１乃至図３に示すように、前記三点リンク機構の後端部に、前フレーム４０を取り付け、この前フレーム４０に左右二本の左右アーム４１，４１を突設して作業部４２（ロータリ部４２ａ、圧接部４２ｂ）を連結する構成となっている。また、前記前フレーム４０と左右一側のアーム４１との間には、作業機スライド用アクチュエータとなる電動式のスライド用シリンダ４を介して連結する構成となっている。これにより、前記スライド用シリンダ４のピストン部を伸縮すると、前記作業部４２が前フレーム４０の回動支点４３を軸に左右に回動しスライドすることができる。また前記作業部４２の左右回動位置を、回動支点４３部近傍の左右位置センサ３７により検出する構成となっている。  
【００１９】 
また前フレーム４０の上部には、スイッチボックス４８を設け、このボックス内部に作業機側の制御部である畦塗機側コントローラ４４を内装すると共に、上部に後述する自動スイッチ４５、前記リフトアーム１７を回動操作する手動上下位置設定器４６、前記スライド用シリンダ４を操作する手動左右位置設定器４７、そして液晶モニタ５４等を備える構成となっている。  
【００２０】 
また耕耘部４２ａは、トラクタ１０のＰＴＯ軸４９の回転を伝達して回転する複数のロータリ爪５０を備えると共に、この前方及び上方をロータリカバー５１にて覆う構成となっている。また前記カバー５１内には、内カバー５２を回動自在に設け、この内カバー５２の回動位置をポテンショ式の土量センサ５３により検出する構成となっている。即ち、内カバー５２の回動角度が浅い場合（水平に近くなる場合）には土の量が多く、反対に内カバー５２の回動角度が深いとき（垂直状に立つ場合）には土の量が少ないことを検出する構成となっている。  
【００２１】 
また前記圧接部４２ｂには、畦形状に合わせた略円錐形の回転筒５５を設け、前記耕耘部４２ａによって攪拌された土を畦面に押圧しながら回転する構成となっている。次にトラクタ１０及び畦塗機の夫れ夫れのコントローラ６，４４について説明する。  
【００２２】 
トラクタ１０のコントローラ６は、この内部に各種信号を処理するＣＰＵと、これら信号情報を一時記憶するＲＡＭと、この発明の牽制手段となる制御プログラム９を格納するＲＯＭ等を備える構成となっている。そして、トラクタ１０のコントローラ６の入力部には、ポジションレバー２０のポテンショメータ２０ｓと、昇降スイッチ２５、リフトアーム角センサ５、上げ位置調整ダイヤル２２、ステアリング切角センサ３２、変速位置センサ１９ｓ、ＰＴＯ軸の動力伝達を入切するＰＴＯ入切スイッチ７、作業／走行モード切替スイッチ８を接続して設け、更にドラフトセンサ３０やリヤカバー角度センサ３１等を接続可能に設けている。  
【００２３】 
尚、前記ドラフトセンサ３０は、畦塗機２の牽引中に前記トップリンク３５の押圧力を検出するセンサであり、この検出値が所定値以上となれば畦塗機２を所定量だけ上昇させて作業負荷を回避するものである。またリヤカバー角度センサ３１は、前記三点リンク機構にロータリ耕耘機を連結したときにリヤカバーの回動角を耕深として検出するセンサである。  
【００２４】 
また出力部には、前記作業機昇降用シリンダへ圧油を送り、作業機を昇降する比例圧力制御弁のソレノイド５７ａ，５７ｂ、液晶モニタ２７、パイロットランプ２８等を接続して設けている。一方、畦塗機側のコントローラ４４も同様に、内部に各種信号を処理するＣＰＵと、これら信号情報を一時記憶するＲＡＭと、前述同様、この発明の牽制手段となる制御プログラム９を格納するＲＯＭ等を備える構成となっている。そして入力部に、自動スイッチ４５、上下位置設定器４６、左右位置設定器４７、左右位置センサ３７、土量センサ５３等を接続して設け、出力部に、前記スライド用電動シリンダ４、液晶モニタ５４を接続して設けている。  
【００２５】 
そして前記両コントローラ６，４４は、相互のセンサ情報や設定情報を通信線５６を介して送受信する構成となっている。尚、前記制御手段である両コントローラ６，４４は、ハードウェアとして単一の部材で構成してもよいし、更に複数のコントローラにて構成してもよい。また牽制手段としての制御プログラムは何れのコントローラに記憶されていても良い。  
【００２６】 
以上のように構成したトラクタ１０及び畦塗機２の夫れ夫れのコントローラ６，４４では、以下のように制御が行われる。トラクタ１０のコントローラ６は、図５に示すように、最初に電源系統がＯＮされると、各種センサ類の接続状態、設定状態を読み込み、前記畦塗機側コントローラ４４との間で通信を行なって必要情報の送受信を行う。その後、前記自動スイッチ４５がＯＮであるかどうかを判定し、これがＹＥＳの場合は、畦塗機側コントローラ４４の指令を優先する旨のパイロットランプ２８を点灯し、前記ドラフト制御を牽制する。また前記判定がＮＯの場合は、前記パイロットランプ４４を消灯し、作業走行中は前記ドラフト制御を実行する。  
【００２７】 
一方、畦塗機側コントローラ４４では、電源系統がＯＮされると、各種センサの接続状態や設定器の設定状態を読み込み、前記自動スイッチ２８のＯＮの状況等の必要情報を、前記トラクタ側コントローラ６へ送受信する。そして後に、図７に示す上下位置制御と、図８に示す収納制御のサブルーチンを実行する。  
【００２８】 
前記上下位置制御では、前記自動スイッチ２８の設定状態がＯＮであり且つ前記リフトアーム角が作業状態と想定される程度に下降位置にあるかが判定され、これらが共にＹＥＳのときに実行される。そして最初にハンドル操作があったかどうかが検出され、これがＹＥＳのときには、変化速度に応じた作動速度と作動量が演算される。そして続いて、操舵方向を判定して畦接近側（図１中進行方向右側）に操舵されていれば、前記作業部４２を畦接近側に移動するべくスライド用シリンダ４を作動させる。また逆に畦離反側（図１中進行方向左側）に操舵されていれば、前記作業部４２を畦離反側に移動するべくスライド用シリンダ４を作動させる。  
【００２９】 
これにより、オペレータが誤操作や障害物により車体を操舵しても作業部４２を所定の位置に維持して畦形状を損なうことがない。また前記ハンドル操作が無くなった後には、前記土量センサ５３から耕耘部内で攪拌される土の量を検出し、この量に応じて前記トラクタ側コントローラ６の指令を介してリフトアーム１５を昇降作動させる。即ち、前記土量が過少の場合は、リフトアーム１５を所定量だけ下動して土の確保を図り、土量が過多の場合は、リフトアーム１５を所定量だけ上動して土の放出を図る。  
【００３０】 
これにより、例えば圃場の凹凸によって土の量が変化して畦の形状が損なわれることを防止する。尚、前記上下左右位置制御の別形態としては、ハンドル操作量が所定以上の操作量または操作速度である場合は、畦塗機２を非作業位置まで一旦上昇させたり、前記圧接部４２ｂを、前記スライド用シリンダのような電動アクチュエータにより上下動させる構成としても良い。  
【００３１】 
また前記収納制御では、最初に畦塗機２が設置しない程度の上げ位置であるかどうかを判定し、続けて作業／走行モード切替スイッチ８が「走行」位置であるか、ＰＴＯ入切スイッチ７が切であるかを判定し、これらが全てＹＥＳの場合に、前記スライド用シリンダ４へ出力を行なって作業部４２を車体内側、即ち収納位置に移動させる。  
【００３２】 
また作業機下げ位置にある時には、前記スイッチボックス４８の左右位置設定器４７の設定位置、即ち作業位置に移動させる。これにより、非作業時には、前記作業部４２が車体側に収納され、走行中果樹等障害物に接触したり、操舵時に左右バランスを悪化して車体をふらつかせることが無くなる。また作業時の上げ操作時には、作業部４２は収納位置に戻さず設定位置を維持するので、下降時に同畦塗機２を目的とする畦位置に合わせ易く、作業効率を維持することができる。  
【００３３】 
尚、この発明の別形態としては、前記トラクタ１０の作業状態を検出する手段として、前記ＰＴＯ入切スイッチ７の設定状態に代えて直接ＰＴＯ軸４９の回転を検出する方法としたり、前記変速位置センサ１９ｓによりトラクタ１０が作業速と想定される変速位置に設定されている場合に「作業」状態と判定したり、また左右後輪を制動する左右ブレーキペダルを有する作業車両の場合は、前記ブレーキペダルの非連結時を「作業」状態と判定する構成としても良い。  
【００３４】 
また作業機の種類として、スライド式ロータリ耕耘装置や散布作業機等にも利用できる。  
【図面の簡単な説明】   
【図１】 畦塗機の斜視図。  
【図２】 畦塗機をスライドさせた時の平面図。  
【図３】 トラクタの全体側面図。  
【図４】 コントローラ接続状態を示す図。  
【図５】 トラクタ側コントローラの行なう制御の概要を示すフローチャート。  
【図６】 畦塗機側コントローラの行なう制御の概要を示すフローチャート。  
【図７】 図６の上下位置制御の概要を示すフローチャート。  
【図８】 図６の収納制御の概要を示すフローチャート。  
【符号の説明】 
１ ミッションケース  
２ 畦塗機  
３ 昇降用シリンダ  
４ スライド用シリンダ  
５ リフトアーム角センサ  
６ トラクタ側コントローラ  
７ ＰＴＯ入切スイッチ  
８ 作業／走行モード切替スイッチ  
９ 制御プログラム  
１０ トラクタ  
３７ 左右位置センサ  
４８ スイッチボックス  
５３ 土量センサ