JP3490027B2 - 作業車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンからの駆
動力を前後車輪に伝える伝動系と、エンジンで駆動され
る油圧ポンプを備えると共に、この油圧ポンプからの作
動油によって前車輪を操向作動させる油圧式のステアリ
ング装置と、前車輪の周速度が後車輪の周速度とほぼ等
しくなる等速駆動状態、及び、前車輪の周速度が後車輪
の周速度より高速となる増速駆動状態夫々に切換え自在
な前輪変速装置とを備えた作業車に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のように構成された作業車として農
用トラクタを例に挙げることができ、この種の農用トラ
クタでは、前車輪の操向操作角度が予め設定された角度
以上に達すると、前輪変速装置を増速駆動状態に切換え
ることで、車体の旋回半径を小さくすることが可能とな
っていた（油圧式のステアリング装置を備えていないも
のであるが特開昭６３‐１９５０２６号公報に示すもの
等が存在する）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前輪変速装置
を備えた農用トラクタでの作業形態を考えるに、車体に
ロータリ耕耘装置を備えて耕起作業を行う場合には車体
が畦に接近する毎にロータリ耕耘装置を上昇させると共
に、前車輪を大きく操向操作して車体を反転させる形態
での作業を行うものとなっている。そして、従来の技術
のように前輪変速装置を備えた農用トラクタでは、この
ように車体を反転させるために前車輪を大きく操向操作
した場合には、これと連動して前輪変速装置が自動的に
増速駆動状態に切換えられ、この前車輪の増速駆動によ
って車体の旋回半径を小さくするものとなる。

【０００４】しかし、車輪が沈み込むような泥濘な圃場
において前車輪を大きく操向操作した場合には、この前
車輪からエンジンに作用する負荷が極めて高いものとな
り、この負荷によってエンジン回転数が大きく低下する
ものとなる。このような状況で前車輪の操向操作と連動
して前輪変速装置が自動的に増速駆動状態に切換わった
場合には、エンジンに対する負荷が急激に増大してエン
ジン回転数が更に低下し、このエンジンで駆動される油
圧ポンプの回転数も低下する結果、ステアリング装置に
対する作動油の供給量も供給圧も低下してしまいステア
リングハンドルの操作が重くなる状況に陥るものであっ
た。特に、前輪変速装置を油圧式のアクチュエータで変
速操作するよう構成されたものでは、車体の旋回時には
前述のエンジン回転数の低下に起因してステアリング装
置に供給される作動油の供給量と供給圧とが同時に低下
する現象を一層悪化させてステアリング操作が更に重く
なるなる点で改善の余地があった。

【０００５】本発明の目的は、泥濘な圃場で車体を旋回
する場合に円滑な操向操作を可能にする作業車を合理的
に構成する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴（請
求項１）は、エンジンからの駆動力を前後車輪に伝える
伝動系と、エンジンで駆動される油圧ポンプを備えると
共に、この油圧ポンプからの作動油によって前車輪を操
向作動させる油圧式のステアリング装置と、前車輪の周
速度が後車輪の周速度とほぼ等しくなる等速駆動状態
と、前車輪の周速度が後車輪の周速度より高速となる増
速駆動状態とに切換え自在な前輪変速装置とを備えた作
業車において、前記エンジンの負荷を計測する負荷セン
サを備え、この負荷センサで計測されるエンジン負荷が
設定値未満にある状況下では、前車輪の操向角が予め設
定された切換角を越えた場合に前輪変速装置を等速駆動
状態から増速駆動状態に切換え、負荷センサで計測され
るエンジン負荷が設定値以上である状況下では、前車輪
の操向角が予め設定された切換角を越えた場合でも、前
車輪が操向作動を継続している際には前輪変速装置を等
速駆動状態に維持する変速制御手段を備え、前車輪の操
向角が予め設定された切換角を越えて操作された後、こ
の前車輪の操向作動が停止した際に前輪変速装置を等速
駆動状態から増速駆動状態に切換えるよう前記変速制御
手段の制御形態が設定されている点にあり、その作用、
及び、効果は次の通りである。

【０００７】本発明の第２の特徴（請求項２）は、エン
ジンからの駆動力を前後車輪に伝える伝動系と、エンジ
ンで駆動される油圧ポンプを備えると共に、この油圧ポ
ンプからの作動油によって前車輪を操向作動させる油圧
式のステアリング装置と、前車輪の周速度が後車輪の周
速度とほぼ等しくなる等速駆動状態、及び、前車輪の周
速度が後車輪の周速度より高速となる増速駆動状態夫々
に切換え自在な前輪変速装置とを備えた作業車におい
て、前記エンジンの負荷を計測する負荷センサを備え、
この負荷センサで計測されるエンジン負荷が設定値未満
にある状況下では、前車輪の操向角が予め設定された切
換角を越えた場合に前輪変速装置を等速駆動状態から増
速駆動状態に切換え、負荷センサで計測されるエンジン
負荷が設定値以上である状況下では、前車輪の操向角が
予め設定された切換角を越えた場合でも、前車輪が操向
作動を継続している際には前輪変速装置を等速駆動状態
に維持する変速制御手段を備え、前車輪の操向角が予め
設定された切換角を越えて操作された後、この前車輪の
操向作動が停止し、かつ、負荷センサで計測されるエン
ジン負荷が設定値未満となる値まで低下した際に前輪変
速装置を等速駆動状態から増速駆動状態に切換えるよう
前記変速制御手段の制御形態が設定されている点にあ
り、その作用、及び、効果は次の通りである。

【０００８】本発明の第３の特徴（請求項３）は請求項
１または２のいずれか１項において、前記前輪変速装置
を変速作動させるために前記油圧ポンプからの作動油の
供給によって等速駆動状態から増速駆動状態に切換られ
る油圧式のアクチュエータを備えている点にあり、その
作用、及び、効果は次の通りである。

【０００９】本発明の第４の特徴（請求項４）は請求項
１〜３のいずれか１項において、前記前車輪の操向角を
計測する切れ角センサを備えると共に、前記切換角を基
準に操向操作量が小さい側に復元角を設定し、前記前輪
変速装置が増速駆動状態にある状況下で、前記切れ角セ
ンサで計測される操向角が前記復元角を下回る角度まで
減少した場合に前輪変速装置を等速駆動状態に切換える
よう前記変速制御手段の制御形態を設定してある点にあ
り、その作用、及び、効果は次の通りである。

【００１０】本発明の第５の特徴（請求項５）は請求項
１〜４のいずれか１項において、左右の後車輪を独立し
て制動操作するブレーキ機構を備えると共に、前記前輪
増速装置の等速駆動状態から増速駆動状態への切換えと
連係して旋回内側のブレーキ機構を非制動状態から制動
状態に切換え、前記前輪増速装置の増速駆動状態から等
速駆動状態への切換えと連係して旋回内側のブレーキ機
構を制動状態から非制動状態に切換える制動制御手段を
備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通り
である。

【００１１】本発明の第６の特徴（請求項６）は請求項
５において、前記ブレーキ機構が、作動油の供給によっ
て非制動状態から制動状態に切換える油圧式のアクチュ
エータを備えて構成されている点にあり、その作用、及
び、効果は次の通りである。

【００１２】〔作用〕 〔１〕 上記第１の特徴によると、負荷センサで計測さ
れるエンジン負荷が設定値未満ある状況下で前車輪が予
め設定された切換角を越えて操向操作された場合には変
速制御手段が前輪変速装置を増速駆動状態に設定して小
半径での旋回を可能にするものとなり、これとは逆に、
泥濘な圃場での作業のように、負荷センサで計測される
エンジン負荷が設定値を越える状況下で前車輪が予め設
定された切換角を越えて操向操作されても前車輪の操向
作動が継続している場合には、変速制御手段が前輪変速
装置を等速駆動状態に維持するので、前車輪の増速に起
因するエンジン回転数の低下が抑制されると共に、この
エンジンで駆動される油圧ポンプから充分な量と充分な
圧力の作動油をステアリング装置に供給して円滑なステ
アリング操作を可能する。そして、操向作動が停止した
時点で前輪変速装置を増速駆動状態に設定して小半径で
の旋回を行うことも可能となる。〔２〕 そして、 前車輪の操向角が予め設定された切換
角を越えて操作された後、この前車輪の操向作動が停止
した際には変速制御手段が前輪変速装置を等速駆動状態
から増速駆動状態に切換えるものとなり、円滑な操向操
作を確保しながら小半径での旋回を可能にする。

【００１３】上記第２の特徴によると第１の特徴による
上記〔１〕の作用に加えて下記の作用を奏する。前車輪
の操向角が予め設定された切換角を越えて操作された
後、この前車輪の操向作動が停止し、エンジン負荷が設
定値より低下した際には変速制御手段が前輪変速装置を
等速駆動状態から増速駆動状態に切換えるものとなり、
円滑な操向操作を確保しながら小半径での旋回を可能に
する。

【００１４】上記第３の特徴によると、負荷センサで計
測されるエンジン負荷が設定値を越える状況下で前車輪
が予め設定された切換角を越えて操向操作された場合に
は、変速制御手段が前輪変速装置を等速駆動状態に維持
するので、アクチュエータに対する作動油の供給が阻止
されるものとなり、油圧ポンプから充分な量と充分な圧
力の作動油をステアリング装置に供給して円滑なステア
リング操作を可能にする。

【００１５】上記第４の特徴によると、例えば、前車輪
の操向角を切換角を少し越える程度の角度に維持して前
車輪を増速駆動状態に設定して旋回を行っている場合
に、地面の凹部に前車輪が落ち込んだ場合のように、作
業者の意志に反して前車輪の姿勢が復元方向（直進側）
に変化しても、この変化が僅かである場合には、前車輪
の操向角が復元角を下回ることがないので前輪変速装置
を増速駆動状態に維持でき、又、作業者が意識して前車
輪を大きく復元方向に操作して復元角を下回る角度に達
した時点で前輪変速装置が等速駆動状態に切換わるもの
となる。

【００１６】上記第５の特徴によると、前輪変速装置の
等速駆動状態から増速駆動状態への切換わりと連係し
て、制動制御手段が旋回内側の後車輪のブレーキ機構を
非制動状態から制動状態に切換えるので、作業者が人為
的な操作を特別に行わずとも一層小半径での旋回を可能
にするものとなり、又、前輪変速装置が増速駆動状態に
切換られない限りブレーキ機構が制動状態に切換られな
いので、エンジン負荷が高まっている状況においてブレ
ーキ機構の制動によってエンジンに対する負荷を増大さ
せることもない。

【００１７】上記第６の特徴によると前述のように前輪
変速装置が増速駆動状態に切換られない限り、ブレーキ
機構のアクチュエータに対して作動油が供給されること
はなく、車体旋回時にこのアクチュエータに対する作動
油の供給によってエンジン回転数を低下させてステアリ
ング装置の操作を重くする不都合も回避できるものとな
る。

【００１８】〔発明の効果〕 従って、乾田での作業時には従来通りに前車輪の増速に
よって小半径での旋回を可能にすると共に、泥濘な圃場
で車体を旋回する場合のように走行系に対する負荷が大
きい場合でも操向操作だけは円滑に行える作業車が合理
的に構成されたのである。又、操向操作を終えてエンジ
ンに対する負荷が低下した時点で前車輪の増速を行うこ
とで円滑な操向操作状態を維持しながら小半径での旋回
を可能にし（請求項１、２）、前輪変速装置を変速操作
する油圧式のアクチュエータの制御によって旋回時の操
向操作を円滑に行えるものとし（請求項３）、車体を旋
回させる際には前車輪を増速駆動状態を確実に維持し、
車体を直進させる方向にステアリング操作を行った際に
は前車輪の増速駆動を確実に阻止するものとなり（請求
項４）、前車輪の増速と連動した旋回内側の後車輪の制
動によって一層小半径での旋回を可能にしながら、円滑
な操向操作性を損なうことのないものとなった（請求項
５，６）。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、操向
操作自在に構成された駆動型の前車輪１及び駆動型の後
車輪２を備えた車体の前部にエンジンＥを搭載すると共
に、このエンジンＥからの動力が主クラッチ３を介して
伝えられるミッションケース４を車体の中央部から後部
に亘って配置し、車体の中央部に運転座席５とステアリ
ングハンドル６とを配置し、又、このミッションケース
４の後端位置の縦向き姿勢の油圧式の左右一対のリフト
シリンダ７、７で駆動昇降される左右一対のリフトアー
ム８、８を備え、このリフトアーム８、８で昇降操作さ
れる３点リンク機構Ｌを介してロータリ耕耘装置Ａを車
体の後端に支持して作業車の一例としての農用トラクタ
を構成する。

【００２０】前記３点リンク機構Ｌは車体後端の上部位
置に備えたトップリンク９と車体後部両側部に備えた左
右一対のロアーリンク１０，１０とで構成され、この左
右のロアーリンク１０，１０と前記左右のリフトアーム
８，８とをリフトロッド１１，１１で吊り下げ状態に支
持することでリフトアーム８の揺動作動によってロータ
リ耕耘装置Ａが昇降自作動在に構成されている。そし
て、リフトアーム８の揺動量を計測するポテンショメー
タ型のリフトアームセンサ８Ｓを備えている。又、リフ
トロッド１１，１１の一方に介装された油圧式で複動作
動するローリングシリンダ１２の伸縮作動によって該ロ
ータリ耕耘装置Ａがローリング作動自在に構成されてい
る。又、車体の後部位置には車体のローリング姿勢を計
測するポテンショメータ型のローリングセンサＲＳを備
え、ローリングシリンダ１２の作動量を計測するようロ
ーリングシリンダ１２の伸縮作動部にインナーワイヤ１
４Ａとアウタワイヤ１４Ｂを支持したセンサワイヤ１４
の他方の端部に該センサワイヤ１４で操作される回転操
作式でポテンショメータ型のストロークセンサＳＳを備
えている。

【００２１】図１、図２、図６に示すように、このロー
タリ耕耘装置Ａは横向き姿勢の駆動軸周りで回転する多
数の耕起爪１６を備えると共に、装置本体１７の後部位
置に横向き姿勢の軸芯周りで揺動自在な後カバー１８を
備え、この後カバー１８に揺動自在に連結したロッド１
９と装置本体１７のフレーム１７Ｆとの間にロッド１９
を外装し、圧縮バネで該後カバー１８に対して下方に向
かう付勢力を作用させよう構成してあり、又、このロッ
ド１９と後カバー１８との支持位置を変更することで後
カバー１８を吊り上げ状態に固定し得るよう構成されて
いる。そして、この後カバー１８の揺動量を計測するカ
バーセンサ１８Ｓを本体上面に備えている。

【００２２】図３及び図４に示すように、前記運転座席
５には連結及び解除自在な左右のシートベルト２０を備
え、この運転座席５の右側部に前記リフトアーム８の揺
動角度を調節してロータリ耕耘装置Ａを昇降制御するポ
ジションレバー２１と、コントロールパネルＣＰとを配
置し、運転座席５の左側部に走行速度を設定する主変速
レバー２２とクリープ変速レバー２３とを配置してあ
り、前記ステアリングハンドル６の左側部に前後方向に
揺動操作自在な前後進切換レバー２４を配置し、ステア
リングハンドルの右側部にアクセルレバー２５と強制昇
降レバー２６を配置し、又、ステップの左側には踏み込
み操作で前記主クラッチ３を切り操作する主クラッチペ
ダル２７を配置してあり、ステップの右側には踏み込み
操作で左右の後車輪２，２を独立して制動操作するサイ
ドブレーキペダル２８，２８を配置してある。ステアリ
ングハンドル８の前方位置のパネル部にメータ部Ｍと表
示切換スイッチ２９と選択スイッチ３０とキースイッチ
３１とを配置してあり、前記選択スイッチは押し操作に
よって「２ＷＤ」「４ＷＤ」「倍速」「ＡＤ倍速」の４
モードのいずれか１つを選択できるものとなっている。

【００２３】又、「２ＷＤ」「４ＷＤ」「倍速」「ＡＤ
倍速」の４モードでの制御形態は後述するが、「２Ｗ
Ｄ」の制御モードでは前車輪１に対する伝動を遮断して
後車輪２の駆動力だけでの走行を行わせるものとなり、
「４ＷＤ」の制御モードでは前車輪１に対して周速度が
後車輪２と等しくなる速度の駆動力を伝えて前後の車輪
の同時駆動による走行を行わせる（標準駆動状態）もの
となり、「倍速」の制御モードでは前車輪１が予め設定
された操向角度より大きく操作された際に、「４ＷＤ」
の標準駆動状態から前車輪１の駆動速度を増大する駆動
状態に切換えて小半径での旋回を行わせるものとなり、
「ＡＤ倍速」の制御モードでの制御は前車輪１が予め設
定された操向角度より大きく操作された際に、「４Ｗ
Ｄ」の標準駆動状態から前車輪１の駆動速度を増大する
駆動状態に切換えると同時に旋回内側の後車輪２を制動
して一層小半径での旋回を行わせるものとなっている。

【００２４】前記メータ部Ｍは図４に示すように、中央
位置に指針式のエンジン回転数計３４を配置し、この上
部に液晶式のディスプレイ３５を配置し、左側に複数の
報知ランプ類等を備えた報知部３６を配置し、右側に作
業モードを示す表示ランプ類を備えた表示部３７を配置
してある。具体的に表示部３７には、警報状態にあるこ
とを示すシンボルマークを記したランプ、サイドブレー
キペダル２８，２８同士を連結する連結金具（図示せ
ず）の連結が解除された状態にあることを示す「ブレー
キ連結解除」の文字を記したランプ、駐車ブレーキが制
動状態にあることを示す「Ｐ」の文字を記したランプ、
前記「ＡＤ倍速」の制御モードにあることを示す「ＡＤ
倍速」の文字を記したランプ、前記「倍速」の制御モー
ドにあることを示す「倍速」の文字を記したランプ、４
輪駆動状態にあることを示す「４ＷＤ」の文字を記した
ランプ夫々を備えて成り、又、表示部３７には、ロータ
リ耕耘装置Ａがローリング制御状態にあることを示す
「モンロ」の文字を記したランプ、前記カバーセンサ１
８Ｓを用いた対地基準の昇降制御が行われていることを
示す「オート」の文字を記したランプ、エンジンＥの回
転数の変化に基づいてロータリ耕耘装置Ａの昇降が行わ
れる状態にあることを示す「Ｅオート」の文字を記した
ランプ、前記強制昇降レバー２６の操作による昇降制御
が行われていることを示す「ポンパ」の文字を記したラ
ンプ、車体の後進時に自動的にロータリ耕耘装置Ａを設
定高さまで上昇させる制御を行う状態にあることを示す
「バックアップ」の文字を記したランプ、前車輪１を設
定角度以上操作された場合にロータリ耕耘装置Ａを設定
高さまで上昇させる制御を行う状態にあることを示す
「オートアップ」の文字を記したランプ夫々を備えて成
っている。

【００２５】前記ミッションケース４の内部には図５に
示す伝動系が内装されている。つまり、前記エンジンＥ
から前記主クラッチ３を介して伝えられる動力を４段に
変速するよう４組のギヤと、２組のシンクロメッシュ式
のシフト部材４１，４２とを備えた第１変速機構Ｔ１、
この第１変速機構Ｔ１の伝動下手に配置された油圧クラ
ッチＣ、この油圧クラッチＣの伝動下手に配置され動力
を２段に変速するよう２組のギヤと１つのシンクロメッ
シュ式のシフト部材４３とを備えた第２変速機構Ｔ２、
この第２変速機構Ｔ２の動力を正転状態で伝える状態と
逆転状態で伝えるよう逆転ギヤ系とシンクロメッシュ式
の１つのシフト部材４４とを備えた前後進変速機構Ｔｆ
ｒ、この前後進変速機構Ｔｆｒの伝動下手に配置され動
力を２段に変速するよう２組のギヤと１つのシンクロメ
ッシュ式のシフト部材４５とを備えた第３速機構Ｔ３、
この第３変速機構Ｔ３の伝動下手に配置され第３変速機
構Ｔ３からの変速状態をそのまま伝える状態と大きく減
速する１組のギヤとコンスタントメッシュ式のシフト部
材４７とを備えたクリープ変速機構Ｔｃｒとを備えてい
る。そして、この変速系からの動力は後車輪２に対する
差動装置４８を介して後車輪２に伝えられると共に、シ
フト部材４９の操作によって前車輪１の周速度を後車輪
２の周速度と一致させて駆動する標準駆動状態と、前車
輪１の周速度を後車輪２の周速度より高速化させて駆動
する増速駆動状態と、前車輪１に対する伝動を遮断する
状態とに切換え可能な前輪変速装置ＴＦ及び前車輪駆動
軸５０を介して前車輪１に伝えられるよう走行伝動系が
構成されている。尚、この前輪増速装置ＴＦは、前記
「倍速」の制御時、及び、「ＡＤ倍速」の制御時に前車
輪１が予め設定された操向角度より大きく操作された際
に、シフト部材４９の作動によって前車輪１に対して増
速駆動力を伝える機能を有している。

【００２６】又、前記第１変速機構Ｔ１と第２変速機構
Ｔ２とで前進走行速度を８段に変速する主変速装置ＴＭ
が構成され、この主変速装置にＴＭは３つのシフト部材
４１，４２，４３を夫々を操作する第１油圧シリンダＰ
１、第２油圧シリンダＰ２、第３油圧シリンダＰ３を備
え、前後進変速機構Ｔｆｒのシフト部材４４は前記前後
進切換レバー２４と機械的に連係し、第３変速機構Ｔ３
にはシフト部材４５を操作する第４油圧シリンダＰ４を
備え、クリープ変速機構Ｔｃｒのシフト部材４７は前記
クリープ変速レバー２３と連係している。

【００２７】図１０に示すように、前記夫々の油圧シリ
ンダＰ１〜Ｐ４と油圧クラッチＣとを制御する油圧系が
構成されている。つまり、前記第１、第２、第４油圧シ
リンダＰ１，Ｐ２，Ｐ４はシフト部材４１、４２、４５
を両操作端と中立位置とに設定し得る複動型に構成さ
れ、前記第３油圧シリンダＰ３はシフト部材４３を両操
作端に設定し得る複動型に構成され、これらの油圧シリ
ンダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を制御する７つの電磁操作
式のシリンダ制御弁Ｖ１，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ
４，Ｖ４に対して前記エンジンＥで駆動される油圧ポン
プ５１からの作動油を供給する油路系が形成されると共
に、前記油圧クラッチＣに対してパイロット操作型の開
閉弁Ｖｃを介して油圧ポンプ５１からの作動油を供給す
る油路系が形成され、又、電磁比例型の圧力制御弁Ｖｐ
によって油圧クラッチＣの入り操作時の圧力を調節する
油路が形成され、オリフィス５２を介してパイロット油
路５３に対して作動油を供給する油路系が形成されてい
る。更に、このパイロット油路５３の圧力で前記開閉弁
Ｖｃを操作する油路を形成し、又、このパイロット油路
５３に対して５つのチェック弁５４…を介して圧力を低
下させる系を備えている。この５つのチェック弁５４…
のうち４つは前記油圧シリンダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４
の作動時に機械的に開閉操作され、あと１つのチェック
弁５４は前記前後進切換レバー８にの操作時に開閉操作
されるよう連係しており、このパイロット油路５３には
圧力センサ５５が備えられている。

【００２８】尚、複動型の第１、第２、第４油圧シリン
ダＰ１，Ｐ２，Ｐ４は、２つの制御弁から同時に圧油が
供給するとシリンダ内のピストンが中立状態となり、一
方の制御弁からの作動油を供給するとピストンが一方の
端部まで作動し、他方の制御弁からの作動油を供給する
とピストンが他方の端部まで作動するものとなってい
る。

【００２９】そして、油圧シリンダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，
Ｐ４の作動開始時には対応するチェック弁５４が開放し
てパイロット油路５３の圧力を低下させることで開閉弁
Ｖｃをドレン位置に切換えて油圧クラッチＣを切り操作
するものとなっており、このように油圧クラッチＣが切
り状態にあるタイミングで油圧シリンダの作動によって
変速が行われるものとなっている。この後、油圧シリン
ダの作動終了時にはチェック弁５４が閉じ状態に戻され
る結果、開閉弁Ｖｃが作動油供給位置に操作され、これ
によって供給される作動油の圧力が制御弁Ｖｐで調節さ
れ乍ら油圧クラッチＣに送られ、該油圧クラッチＣが入
り状態に達するものとなっており、変速時には主クラッ
チ３を人為的に切り操作しないで済むものとなってい
る。

【００３０】これと同様に、前後進切換レバー８を操作
した際にも対応したチェック弁５４が開放してパイロッ
ト油路５３の圧力を低下させることで開閉弁Ｖｃをドレ
ン位置に切換えて油圧クラッチＣを切り操作した状態で
変速を行い、この後、前後進切換レバー８の操作の終了
時にチェック弁５４が閉じ状態に戻される結果、開閉弁
Ｖｃが作動油供給位置に操作され、これによって供給さ
れる作動油の圧力が制御弁Ｖｐで調節され乍ら油圧クラ
ッチＣに送られ、該油圧クラッチＣが入り状態に達する
ものとなっている。又、このように変速操作される際に
は、パイロット油路５３の圧力が低下した後に上昇する
ものとなっており、この圧力変化を電気スイッチ型の圧
力センサ５５で検出すると、制御装置（後述する）が制
御弁Ｖｐの電磁ソレノイドに対する電流を調節すること
で、油圧クラッチＣに供給される作動油の供給圧を所定
の特性に従って調節しながら油圧クラッチＣの昇圧を図
り、ショックを発生させること無く円滑に入り状態に切
換えるものとなっている。

【００３１】又、前記前輪変速装置ＴＦのシフト部材４
９をシフト操作する変速シリンダＰＦ（アクチュエータ
の一例）を備え、この変速シリンダＰＦは前記第１油圧
シリンダＰ１と同様にシフト部材４９を両操作端と中立
位置とに設定し得る複動型に構成され、この変速シリン
ダＰＦを制御する電磁操作式の変速制御弁ＶＦ、ＶＦに
対して前記油圧ポンプ５１からの作動油を供給する油路
系が形成されている。

【００３２】図１１に示すようにロータリ耕耘装置Ａの
昇降制御と、ローリング制御とを行う油路系が構成され
ている。つまり、前記油圧ポンプ５１からの作動油が供
給される油路にフロープライオリティ弁５７を備え、こ
のフロープライオリティ弁５７の制御油の流路側に前記
ローリングシリンダ１２に対する作動油を制御する電磁
式のローリング弁５８を備え、又、フロープライオリテ
ィ弁５７の余剰油の流路側に前記リフトシリンダ７，７
に対する作動油を制御する電磁比例制御弁Ｖを備えてい
る。この電磁比例制御弁Ｖは作動油をリフトシリンダ
７，７に供給する位置に配置された上昇弁５９と、この
上昇弁５９を開閉操作するパイロット圧制御用の上昇用
パイロット弁６０と、リフトシリンダ７，７からの作動
油を排出する位置に配置された下降弁６１と、この下降
弁６１を開閉操作するパイロット圧制御用の下降用パイ
ロット弁６２と、リリーフ弁６３とを備えて構成されて
いる。又、上昇用パイロット弁６０と下降用パイロット
弁６２とは電磁ソレノイドに供給する制御電力の電流値
の調節でパイロット圧を変化させて上昇弁５９、下降弁
６１の開度を調節し得るよう構成され、この開度の調節
によってロータリ耕耘装置Ａの上昇速度と下降速度を任
意に設定できるものとなっている。

【００３３】図４に示すように、ミッションケース４か
ら左右の後車輪２，２に動力を伝える伝動軸系にサイド
ブレーキ６６を備えており、この左右のサイドブレーキ
６６，６６を制動操作するアーム６６Ａ，６６Ａと前記
サイドブレーキペダル２８，２８の踏み込み操作で左右
独立して制動できるよう操作ロッドや、操作ワイヤ等の
連係部材６７を介して連係され、又、この左右のサイド
ブレーキ６６，６６（ブレーキ機構の一例）を独立して
制動操作する油圧式のブレーキシリンダ６８，６８を備
えている。

【００３４】前記ステアリングハンドル６の操作力が伝
えられる油圧式のパワーステアリングユニット６９を備
え、このパワーステアリングユニット６９のピットマン
アーム６９Ａと左右の前車輪１，１のナックルアーム７
０，７０との間にタイロッド７１，７１を配置して操向
操作系を構成してあり、ナックルアーム７１の揺動量か
ら前車輪１のステアリング角度を計測するポテンショメ
ータ型の切れ角センサＡＳを備えている。そして、図１
２に示すように、前記油圧ポンプ５１からパワーステア
リングユニット６９と、左右のブレーキシリンダ６８、
６８（アクチュエータの一例）を制御する電磁式のブレ
ーキ弁ＶＢ、ＶＢに対する油路が形成されている。

【００３５】図８に示すように、前記コントロールパネ
ルＣＰは中央部に開閉自在な蓋体７５を備え、この蓋体
７５を閉じた状態で、蓋体７５より前部に露出する位置
に耕深設定ダイヤル７６を配置し、蓋体７５より後部に
露出する位置にオートアップのＯＮ・ＯＦＦ用のスイッ
チ７７とランプ７７Ｌとのセット、バックアップ制御の
ＯＮ・ＯＦＦ用のスイッチ７８とランプ７８Ｌとのセッ
ト、標準感度の自動耕深制御及び標準のローリング制御
を一括してＯＮ・ＯＦＦするスイッチ７９とランプ７９
Ｌとのセット、手動ローリングスイッチ８０夫々を配置
してある。又、蓋体７５で覆われる部位には前記３点リ
ンク機構Ｌの仕様に対応して制御基準値を補正するため
のリンク仕様選択スイッチ８１と２つのランプ８１Ｌの
セット、感度を標準に設定した標準自動耕深制御と感度
を敏感に設定した敏感自動耕深制御とエンジン負荷に対
応したエンジン負荷耕深制御との何れか１つを選択する
耕深制御モード選択スイッチ８２と３つのランプ８２Ｌ
のセット、標準のローリング制御と傾斜地でのローリン
グ制御とのいずれかを選択するローリング制御モードス
イッチ８３と２つのランプ８３Ｌのセット、ロータリ耕
耘装置Ａの仕様に対応して制御基準値を補正するための
ロータリ仕様選択スイッチ８４と３つのランプ８４Ｌの
セット、ローリング角度設ダイヤル８５、上限設定ダイ
ヤル８６夫々が備えられている。尚、このスイッチ類と
セット状態で配置されたランプはスイッチがＯＮ操作さ
れた場合や、スイッチで選択されたモード等を示す位置
で点灯するものとなっている。

【００３６】操向制御を行うための制御系は図９に示す
ようにマイクロプロセッサを有した制御装置９０（変速
制御手段・制動制御手段の一例）に対して前記表示切換
スイッチ２９、選択スイッチ３０、主変速レバー２２の
操作位置を検出するポテンショメータ型の主変速センサ
２２Ｓ、切れ角センサＡＳ、エンジンＥの回転数を計測
するエンジン回転数センサＥＳ夫々からの信号が入力す
る系が構成されるとともに、報知部３６、表示部３７、
シリンダ制御弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４、変速制御弁Ｖ
Ｆ、ＶＦ、ブレーキ弁ＶＢ、ＶＢ夫々に対する出力系が
形成されている。尚、エンジン回転数センサＥＳは、エ
ンジンＥの回転数の変化に基づいてエンジンＥに作用す
る負荷の計測に用いられるものであり、このエンジン回
転数センサＥＳで負荷センサが構成されている。

【００３７】前記選択スイッチ３０は繰り返して押し操
作することで、「２ＷＤ」のモード、「４ＷＤ」のモー
ド、「倍速」のモード、「ＡＤ倍速」のモードが順次選
択できるものとなっており、夫々のモードを選択した場
合には、制御装置９０が報知部３６の対応する「４Ｗ
Ｄ」「倍速」「ＡＤ倍速」のランプを点灯させるものと
なっている。そして、制御装置９０は以下のフローチャ
ートのように制御を行うプログラムがセットされてい
る。

【００３８】つまり、図１３のフローチャートに示すよ
うに、「２ＷＤ」あるいは「４ＷＤ」のモードが選択さ
れている場合には操向操作に連係した制御を行わず、こ
れらのモード以外のモードが選択された場合、つまり、
「倍速」あるいは「ＡＤ倍速」のモードが選択されてい
る場合には、前輪変速装置ＴＦの状態を判別し、等速駆
動状態（「等速」）にある場合において、「倍速」のモ
ードが選択されていると倍速制御ルーチンを実行し（＃
２００ステップ）、「ＡＤ倍速」のモードが選択されて
いるとＡＤ倍速ルーチン（＃３００ステップ）を実行す
るものとなっており、又、前輪変速装置ＴＦの状態を判
別し、既に増速駆動状態（「増速」）にある場合におい
ては復元ルーチン（＃４００ステップ）を実行し、この
処理をリセットされるまで継続するものとなっている
（＃１０１〜＃１０４ステップ）。尚、「２ＷＤ」のモ
ードが選択されている場合には、変速制御弁ＶＦ、ＶＦ
を制御して前輪変速装置ＴＦを中立状態に設定して前車
輪１への伝動を断ち、「４ＷＤ」のモードが選択された
場合には、変速制御弁ＶＦ、ＶＦを制御して前輪変速装
置ＴＦを、後車輪２の周速度と等しい周速度となる駆動
速度の動力を前車輪１に伝える状態に設定するよう制御
形態が設定されている。

【００３９】倍速制御ルーチン（＃２００ステップ）の
制御は図１４のフローチャートに示すように、切れ角セ
ンサＡＳからの信号に基づいて、前車輪１の切れ角が予
め設定された角度α未満（図４を参照）にあることを判
別した場合に、変速制御弁ＶＦ、ＶＦを制御して前輪変
速装置ＴＦを、後車輪２の周速度と等しい周速度となる
駆動速度の動力を前車輪１に伝える状態に設定してお
き、切れ角センサＡＳからの信号から前車輪１の切れ角
が予め設定された角度α（図４を参照）を越えたことを
判別した場合には、更に、エンジン回転数センサＥＳか
らの信号に基づいてエンジンＥに作用している負荷を判
別し、エンジンＥに対して作用する負荷の値が予め設定
された値未満である場合には、即座に変速制御弁ＶＦ、
ＶＦを制御して前輪変速装置ＴＦを後車輪２の周速度よ
り高速となる駆動速度の動力を前車輪１に伝える状態に
設定し、又、エンジンＥに対して作用する負荷が予め設
定された値以上である場合には、操向操作の継続時には
前輪変速装置ＴＦの変速は行わず、操向操作が停止した
時点で変速制御弁ＶＦ、ＶＦを制御して前輪変速装置Ｔ
Ｆを、後車輪２の周速度より高速となる駆動速度の動力
を前車輪１に伝える状態に設定するものとなっている
（＃２０１〜＃２０６ステップ）。

【００４０】ＡＤ倍速制御ルーチン（＃３００ステッ
プ）の制御は図１５のフローチャートに示すように、切
れ角センサＡＳからの信号に基づいて、前車輪１の切れ
角が予め設定された角度α未満（図４を参照）にあるこ
とを判別した場合に、変速制御弁ＶＦ、ＶＦを制御して
前輪変速装置ＴＦを、後車輪２の周速度と等しい周速度
となる駆動速度の動力を前車輪１に伝える状態に設定し
ておき、切れ角センサＡＳからの信号から前車輪１の切
れ角が予め設定された角度α（図４を参照）を越えたこ
とを判別した場合には、更に、エンジン回転数センサＥ
Ｓからの信号に基づいてエンジンＥに作用している負荷
を判別し、エンジンＥに対して作用する負荷の値が予め
設定された値未満である場合には、即座に変速制御弁Ｖ
Ｆ、ＶＦを制御して前輪変速装置ＴＦを後車輪２の周速
度より高速となる駆動速度の動力を前車輪１に伝える状
態に設定すると同時に、旋回内側の後車輪２に対応する
ブレーキ弁ＶＢを制御して旋回内側の後車輪１のサイド
ブレーキ６６を制動操作するものとなっている。又、エ
ンジンＥに対して作用する負荷が予め設定された値以上
である場合には、操向操作の継続時には前輪変速装置Ｔ
Ｆの変速は行わず、操向操作が停止した時点で変速制御
弁ＶＦ、ＶＦを制御して前輪変速装置ＴＦを後車輪２の
周速度より高速となる駆動速度の動力を前車輪１に伝え
る状態に設定すると同時に、旋回内側の後車輪２に対応
するブレーキ弁ＶＢを制御して旋回内側の後車輪１のサ
イドブレーキ６６を制動操作するものとなっている（＃
３０１〜＃３０６ステップ）。

【００４１】復元ルーチン（＃４００ステップ）の制御
は図１６のフローチャートに示すように、切れ角センサ
ＡＳからの信号に基づいて、前車輪１の切れ角が予め設
定された復元角β未満（図４を参照）となる状態まで復
元操作された際に、変速制御弁ＶＦ、ＶＦを制御して前
輪変速装置ＴＦを、後車輪２の周速度と等しい周速度と
なる駆動速度の動力を前車輪１に伝える状態（４ＷＤ）
に設定すると共に、ＡＤ倍速のモードにある場合にはブ
レーキ弁ＶＢを制御して旋回内側の後車輪１のサイドブ
レーキ６６を制動を解除するものとなっている（＃４０
１〜＃４０５ステップ）。尚、切換角αは４０度程度の
設定され、復元角βは前記切換角αより数度程度小さい
角度に設定されたものである。

【００４２】このように、本発明では「倍速」・「ＡＤ
倍速」のモードが選択されている状態で大きくステアリ
ング操作を行い前車輪１の操向角が切換角α以上に達し
た場合には、この時点でエンジンＥに作用している負荷
を計測し、エンジンＥに作用している負荷が設定値未満
である場合には、従来からのものと同様に前車輪１を増
速する制御を行い、「ＡＤ倍速」のモードが選択されて
いる場合には同時に旋回内側の後車輪２の制動を行い、
又、前車輪１の操向角が切換角α以上に達した時点でエ
ンジンＥに作用している負荷が設定値以上である場合に
は前輪変速装置ＴＦを４ＷＤの状態に維持することで、
油圧ポンプ５１からの作動油を前輪変速装置ＴＦの変速
シリンダＰＦやブレーキシリンダ６８に供給することを
阻止して油圧ポンプ５１からの作動油を優先的にパワー
ステアリングユニット６９（ステアリング装置の一例）
に供給することでステアリング操作を重くすることなく
円滑な操作を可能にするものとなっている。そして、こ
の前車輪１の操向作動が停止した時点で前輪変速装置Ｔ
Ｆの変速シリンダＰＦに作動油を供給し、「ＡＤ倍速」
のモードが選択されている場合には同時にブレーキシリ
ンダ６８に作動油を供給するすることで小半径での旋回
も実現するものとなっている。

【００４３】又、このように前車輪１の増速による旋回
を行った後には切換角αより小さい角度の復元角βを下
回る角度まで前車輪１が復元操作された場合に、前車輪
１を等速駆動状態に切換、「ＡＤ倍速」のモードが選択
されている場合には旋回内側の後車輪１の制動操作を解
除することにより、例えば、前車輪１の操向角が切換角
未満で等速駆動状態となり、切換角以上で増速駆動状態
を現出するもののように前車輪１の操向角度が切換角の
を越えて振動する場合のように前輪変速装置ＴＦを頻繁
に変速操作する不都合が解消され、前車輪１を直進方向
に操作した場合には確実に前輪変速装置ＴＦを等速駆動
状態に確実に復元し、又、サイドブレーキ６６も非制動
状態に確実に復元して円滑な旋回を可能にするものとな
っている。

【００４４】〔別実施の形態〕 本発明は上記実施の形態以外に、例えば、倍速制御ルー
チンを図１７のフローチャートに示すように構成するこ
とも可能である。つまり、切れ角センサＡＳからの信号
に基づいて、前車輪１の切れ角が予め設定された角度α
未満にあることを判別した場合に、変速制御弁ＶＦ、Ｖ
Ｆを制御して前輪変速装置ＴＦを、後車輪２の周速度と
等しい周速度となる駆動速度の動力を前車輪１に伝える
状態に設定しておき、切れ角センサＡＳからの信号から
前車輪１の切れ角が予め設定された角度αを越えたこと
を判別した場合には、更に、エンジン回転数センサＥＳ
からの信号に基づいてエンジンＥに作用している負荷を
判別し、エンジンＥに対して作用する負荷の値が予め設
定された値未満である場合には、即座に変速制御弁Ｖ
Ｆ、ＶＦを制御して前輪変速装置ＴＦを後車輪２の周速
度より高速となる駆動速度の動力を前車輪１に伝える状
態に設定し（＃５０１〜＃５０５ステップ）、又、エン
ジンＥに対して作用する負荷が予め設定された値以上で
ある場合には、操向操作の継続時には前輪変速装置ＴＦ
の変速は行わず、この操向操作が停止し、かつ、エンジ
ンＥに対する負荷が前記設定値未満まで低下したことを
判別することで変速制御弁ＶＦ、ＶＦを制御して前輪変
速装置ＴＦを後車輪２の周速度より高速となる駆動速度
の動力を前車輪１に伝える状態に設定するものとなって
いる（＃５０６〜＃５０８ステップ）。

【００４５】つまり、この制御では前記実施の形態のよ
うにエンジンＥに作用する負荷が高い場合には前車輪１
の操向操作が停止した後に、エンジン負荷が低下した場
合に前車輪１の増速を行うものとなっており、エンジン
Ｅに対して過大な負荷が作用している場合に、前車輪１
を増速することによる負荷の増大を抑制してエンジン停
止を確実に阻止できるものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】農用トラクタの全体側面図

【図２】農用トラクタ後部の斜視図

【図３】農用トラクタ後部の平面図

【図４】ステアリング系、制動系等の概略を示す平面図

【図５】ミッションケース内の変速系の概略図

【図６】ロータリ耕耘装置の概略側面図

【図７】メータ部及びスイッチ類の配置を示す図

【図８】コントロールパネルの平面図

【図９】制御系のブロック回路図

【図１０】変速制御系の油圧回路図

【図１１】昇降用、ローリング用の油圧回路図

【図１２】制動用の油圧回路図

【図１３】基本的な制御動作を示すフローチャート

【図１４】倍速ルーチンのフローチャート

【図１５】ＡＤ倍速ルーチンのフローチャート

【図１６】復元ルーチンのフローチャート

【図１７】倍速ルーチンの別実施の形態のフローチャー
ト

【符号の説明】

１ 前車輪 ２ 後車輪 ５１ 油圧ポンプ ６６ ブレーキ機構 ６８ アクチュエータ ６９ ステアリング装置 ９０ 変速制御手段・制動制御手段 ＡＳ 切れ角センサ Ｅ エンジン ＥＳ 負荷センサ ＴＦ 前輪変速装置 ＰＦ アクチュエータ α 切換角 β 復元角

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 17/34 - 17/35 B60K 23/08 A01B 69/00 B62D 5/26 B62D 11/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンからの駆動力を前後車輪に伝え
   る伝動系と、エンジンで駆動される油圧ポンプを備える
   と共に、この油圧ポンプからの作動油によって前車輪を
   操向作動させる油圧式のステアリング装置と、前車輪の
   周速度が後車輪の周速度とほぼ等しくなる等速駆動状
   態、及び、前車輪の周速度が後車輪の周速度より高速と
   なる増速駆動状態夫々に切換え自在な前輪変速装置とを
   備えた作業車であって、 前記エンジンの負荷を計測する負荷センサを備え、この
   負荷センサで計測されるエンジン負荷が設定値未満にあ
   る状況下では、前車輪の操向角が予め設定された切換角
   を越えた場合に前輪変速装置を等速駆動状態から増速駆
   動状態に切換え、負荷センサで計測されるエンジン負荷
   が設定値以上である状況下では、前車輪の操向角が予め
   設定された切換角を越えた場合でも、前車輪が操向作動
   を継続している際には前輪変速装置を等速駆動状態に維
   持する変速制御手段を備え、前車輪の操向角が予め設定
   された切換角を越えて操作された後、この前車輪の操向
   作動が停止した際に前輪変速装置を等速駆動状態から増
   速駆動状態に切換えるよう前記変速制御手段の制御形態
   が設定されている作業車。
2. 【請求項２】 エンジンからの駆動力を前後車輪に伝え
   る伝動系と、エンジンで駆動される油圧ポンプを備える
   と共に、この油圧ポンプからの作動油によって前車輪を
   操向作動させる油圧式のステアリング装置と、前車輪の
   周速度が後車輪の周速度とほぼ等しくなる等速駆動状
   態、及び、前車輪の周速度が後車輪の周速度より高速と
   なる増速駆動状態夫々に切換え自在な前輪変速装置とを
   備えた作業車であって、 前記エンジンの負荷を計測する負荷センサを備え、この
   負荷センサで計測されるエンジン負荷が設定値未満にあ
   る状況下では、前車輪の操向角が予め設定された切換角
   を越えた場合に前輪変速装置を等速駆動状態から増速駆
   動状態に切換え、負荷センサで計測されるエンジン負荷
   が設定値以上である状況下では、前車輪の操向角が予め
   設定された切換角を越えた場合でも、前車輪が操向作動
   を継続している際には前輪変速装置を等速駆動状態に維
   持する変速制御手段を備え、前車輪の操向角が予め設定
   された切換角を越えて操作された後、この前車輪の操向
   作動が停止し、かつ、負荷センサで計測されるエンジン
   負荷が設定値未満となる値まで低下した際に前輪変速装
   置を等速駆動状態から増速駆動状態に切換えるよう前記
   変速制御手段の制御形態が設定されている 作業車。
3. 【請求項３】 前記前輪変速装置を変速作動させるため
   に前記油圧ポンプからの作動油の供給によって等速駆動
   状態から増速駆動状態に切換られる油圧式のアクチュエ
   ータを備えている請求項１または２のいずれか１項に記
   載の作業車。
4. 【請求項４】 前記前車輪の操向角を計測する切れ角セ
   ンサを備えると共に、前記切換角を基準に操向操作量が
   小さい側に復元角を設定し、前記前輪変速装置が増速駆
   動状態にある状況下で、前記切れ角センサで計測される
   操向角が前記復元角を下回る角度まで減少した場合に前
   輪変速装置を等速駆動状態に切換えるよう前記変速制御
   手段の制御形態を設定してある請求項１〜３のいずれか
   １項に記載の作業車。
5. 【請求項５】 左右の後車輪を独立して制動操作するブ
   レーキ機構を備えると共に、前記前輪増速装置の等速駆
   動状態から増速駆動状態への切換えと連係して旋回内側
   のブレーキ機構を非制動状態から制動状態に切換え、前
   記前輪増速装置の増速駆動状態から等速駆動状態への切
   換えと連係して旋回内側のブレーキ機構を制動状態から
   非制動状態に切換える制動制御手段を備えている請求項
   １〜４のいずれか１項に記載の作業車。
6. 【請求項６】 前記ブレーキ機構が、作動油の供給によ
   って非制動状態から制動状態に切換える油圧式のアクチ
   ュエータを備えて構成されている請求項５記載の作業
   車。