JP3570901B2 - 作業車の昇降操作構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業昇降用のリフトアームを上昇させる上昇操作指令を出力する状態と、前記リフトアームを下降させる下降操作指令を出力する状態と、前記両操作指令を出力しない状態とを現出する外部昇降スイッチを走行機体の作業装置連結部近くに備えた作業車の昇降操作構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような作業車には、リフトアームを昇降させる操作手段として一般的にポジション設定器及び昇降スイッチが運転部に配備されている。ポジション設定器は、その操作位置に基づくリフトアームの目標操作位置と、ポジションセンサにより検出されるリフトアームの実操作位置とが合致する（ポジション設定器で設定されたリフトアームの制御目標値の不感帯幅内にポジションセンサからの検出値が収まる）ようにリフトアームの昇降を制御するポジション制御を行う際に操作されるものである。一方、昇降スイッチは、上限設定器にて設定された制御上でのリフトアームの上限位置と、ポジションセンサにより検出されるリフトアームの実操作位置とが合致する（上限設定器で設定されたリフトアームの制御目標値の不感帯幅内にポジションセンサからの検出値が収まる）までリフトアームを強制上昇させるポジション制御や、ポジション設定器にて設定されたリフトアームの所定の下降位置と、ポジションセンサにより検出されるリフトアームの実操作位置とが合致する（ポジション設定器で設定されたリフトアームの制御目標値の不感帯幅内にポジションセンサからの検出値が収まる）までリフトアームを復帰下降させるポジション制御、などを行う際に操作されるものである。
【０００３】
従来、このような作業車において、ポジション設定器やポジションセンサなどの故障により、運転部に配備されたポジション設定器や昇降スイッチの操作に基づくポジション制御によるリフトアームの昇降操作が行えなくなった場合には、走行機体の作業装置連結部近くに配備された外部昇降スイッチの操作でリフトアームを所望の操作位置まで昇降させるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外部昇降スイッチは、走行機体に対する作業装置の付け替え作業を行う際に、作業装置連結部近くの外部からでもリフトアームの昇降操作が行えるように、走行機体の作業装置連結部近くに配備された外部操作用のものであることから、外部昇降スイッチの操作でリフトアームを昇降させるためには、運転部から外部昇降スイッチの配設箇所である走行機体の作業装置連結部近くまで移動しなければならないことから、ポジション設定器やポジションセンサなどが故障した故障緊急時におけるリフトアームの昇降操作が煩わしいものとなっていた。
【０００５】
本発明の目的は、ポジション設定器やポジションセンサなどが故障した故障緊急時におけるリフトアームの昇降操作を容易に行えるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のうちの請求項１記載の発明では、作業昇降用のリフトアームを昇降させる操作スイッチを運転部に配備し、かつ、前記リフトアームを上昇させる上昇操作指令を出力する状態と、前記リフトアームを下降させる下降操作指令を出力する状態と、前記両操作指令を出力しない状態とを現出する外部昇降スイッチを走行機体の作業装置連結部近くに備えた作業車の昇降操作構造において、前記外部昇降スイッチに対するワイヤハーネスを、前記運転部に配備された３状態を現出する前記操作スイッチに接続切り換え可能となるように構成した。
【０００７】
〔作用〕
上記請求項１記載の発明によると、リフトアームの目標操作位置を設定するポジション設定器や、リフトアームの実操作位置を検出するポジションセンサなどの故障により、運転部に配備されたポジション設定器や昇降スイッチの操作に基づくポジション制御によるリフトアームの昇降操作が不可能になった場合には、外部昇降スイッチに対するワイヤハーネスを運転部に配備された３状態を現出する操作スイッチに接続することによって、外部昇降スイッチの配設箇所である走行機体の作業装置連結部近くまで移動しなくても、運転部からの操作スイッチの操作でリフトアームを所望の操作位置に向けて昇降させることができるようになる。
【０００８】
つまり、対地作業途中においてポジション設定器やポジションセンサなどが故障したとしても、運転部からの操作スイッチによるリフトアームの昇降操作で作業装置を所望の高さ位置に向けて昇降させることができるので、作業装置を作業高さ位置（接地高さ位置）から非作業高さ位置（非接地高さ位置）へ上昇させるようにすれば作業車を作業地から容易に脱出させることができ、又、作業装置を作業高さ位置（接地高さ位置）と非作業高さ位置（非接地高さ位置）とに亘って昇降させるようにすれば、枕地旋回時などにおいて作業装置を上昇させる必要のある対地作業を継続させることができるようになる。
【０００９】
ところで、外部昇降スイッチに対するワイヤハーネスを操作スイッチに接続切り換え可能にする構成としては、外部昇降スイッチのコネクタと操作スイッチのコネクタとを共通にして付け替え可能にする構成や、外部昇降スイッチと操作スイッチとを本来のワイヤハーネスに接続する状態と、操作スイッチに対する本来のワイヤハーネスの接続を解除して操作スイッチに外部昇降スイッチに対するワイヤハーネスを接続する状態とに切り換える切換スイッチを装備する構成などが考えられる。前者の構成によると、外部昇降スイッチのコネクタと操作スイッチのコネクタとを共通にするだけの切換スイッチなどの新たな部品を必要としない簡単な構成で、操作スイッチを外部昇降スイッチに対するワイヤハーネスに接続切り換え可能にできることから、構成の複雑化や製造コストの増大を回避できるようになる。一方、後者の構成によると、切換スイッチを操作するだけで簡単に操作スイッチの接続状態を切り換えられることから、操作性の面で有利することができるようになる。
【００１０】
しかも、前者の構成においては各コネクタを、又、後者の構成においては切換スイッチを、運転部にて操作できる位置に配置するようにすれば、運転部から移動しなくても操作スイッチの接続状態を切り換えられる利点をも有するようになる。そして、この利点を有することによって、ポジションセンサやポジション設定器及び上限設定器などの自己診断又は微調節を行うための準備操作の一つとしてリフトアームの基準状態を現出する際に、リフトアームの基準状態であるリリーフ弁が作動する最上端位置（制御上の上限位置よりも上方の機械的な上限位置）までリフトアームを上昇させる場合にも、外部昇降スイッチの配設箇所である走行機体の作業装置連結部近くまで移動しなくても、運転部からの操作スイッチの操作でリフトアームをリリーフ弁が作動する最上端位置まで容易に上昇させることができるようになる。ちなみに、従来、トラクタなどの作業車においては、外部昇降スイッチの操作でリフトアームを最上端位置まで上昇させるようにしていた。
【００１１】
その上、本来より運転部に配備されている操作スイッチを有効利用することによって、ポジション設定器やポジションセンサなどが故障した故障緊急時に使用するアップ・ダウンスイッチを新たに設ける必要がないので、構成の複雑化や製造コストの増大を回避できるようになる。
【００１２】
〔効果〕
従って、構成の複雑化や製造コストの増大を回避しながらも、ポジション設定器やポジションセンサなどが故障した故障緊急時でも、運転部からの操作でリフトアームを昇降させることができて、作業車の作業地からの脱出や作業の継続を容易に行えるようになった。又、ポジションセンサやポジション設定器及び上限設定器などの自己診断又は微調節を行う際の準備操作の一つであるリフトアームの基準状態を現出するためのリフトアームの昇降操作をも、運転部からの操作で容易に行えるようになった。
【００１３】
本発明のうちの請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明において、前記操作スイッチを、ワンショット操作で前記リフトアームを上限位置まで上昇させる強制上昇指令を出力する状態と、ワンショット操作で前記リフトアームを所定の下降位置まで下降させる復帰下降指令を出力する状態と、前記両指令を出力しない状態、の３状態を現出する昇降スイッチとした。
【００１４】
〔作用〕
上記請求項２記載の発明によると、ポジション設定器やポジションセンサの故障などによりポジション制御によるリフトアームの昇降操作が行えなくなった故障緊急時には機能しなくなる昇降スイッチを利用してリフトアームを昇降させるようにしていることから、故障緊急時に機能している他の操作スイッチを利用する場合のように、リフトアームを昇降させるために、その操作スイッチの本来の機能を損なう不都合が生じることを回避できるようになる。
【００１５】
又、本来よりリフトアームの昇降操作用として配備されている昇降スイッチを利用することから、全く関係のない他の操作スイッチを利用する場合のように、リフトアームを昇降させる際に操縦者が違和感を覚えることを回避できるようになる。
【００１６】
〔効果〕
従って、ポジション設定器やポジションセンサなどが故障した故障緊急時での運転部からのリフトアームの昇降操作を、他の操作機能を損なうことなく行えるとともに、その操作性の面でも有利にすることができるようになった。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１には、作業車の一例である農用トラクタの全体側面が示されており、このトラクタは、エンジン１、ミッションケース２、左右一対の前輪３と後輪４、ステアリングホイール５、及び、運転座席６、などを備えて走行機体Ａが構成されるとともに、その後部に配備された油圧式のリフトシリンダ７の作動により昇降揺動するリフトアーム８に、３点リンク機構９を介して、ロータリ耕耘装置やプラウなどの作業装置１０が昇降自在に連結されるようになっている。尚、図１では、作業装置１０としてロータリ耕耘装置を例示している。
【００１９】
図２に示すように、トラクタには、予め設定されたリフトアーム８の制御上での昇降操作範囲内において、ポテンショメータからなるポジション設定器１１の操作位置に基づいて設定されるリフトアーム８の目標操作位置と、ポテンショメータからなるポジションセンサ１２により検出されるリフトアーム８の実操作位置とが合致する（ポジション設定器１１により設定されたリフトアーム８の制御目標値の不感帯幅内にポジションセンサ１２からの検出値が収まる）ようにリフトアーム８の昇降を制御するポジション制御を行うポジション制御モードや、プラウなどによる牽引作業時に牽引負荷に応じて自動的にリフトアーム８（作業装置１０）を昇降させて一定の牽引力を維持するドラフト制御を行うドラフト制御モードなどを備えた制御装置１３が搭載されている。ポジション設定器１１は、運転座席６の右横側方に前後揺動操作可能に配備されたポジションレバー１４を介して運転座席６から操作されるようになっている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、運転座席６の右横側方には、ポジションレバー１４を操作案内するガイド溝１５Ａが形成された操作パネル１５を配設している。この操作パネル１５には、制御装置１３の制御モードをポジション制御モードとドラフト制御モードとに切り換えるモード切換スイッチ１６、自動復帰型の押しボタンスイッチからなる上昇スイッチ１７と下降スイッチ１８、ドラフト制御モードにおいて牽引負荷の変化量に対するリフトアーム８（作業装置１０）の動き量を調節する際に使用されるポテンショメータからなるドラフト比設定器１９、リフトアーム８の制御上での上限位置を設定するポテンショメータからなる上限設定器２０、及び、リフトアーム８の下降速度を設定するポテンショメータからなる下降速度設定器２１、などが配備されている。
【００２１】
上昇スイッチ１７は、そのワンショット操作でリフトアーム８を上限位置まで上昇させる強制上昇指令を制御装置１３に向けて出力するものであり、又、下降スイッチ１８は、そのワンショット操作でリフトアーム８を予め設定された所定の下限位置まで下降させる復帰下降指令を制御装置１３に向けて出力するものであり、これらの上昇スイッチ１７と下降スイッチ１８とから、強制上昇指令を出力する状態と、復帰下降指令を出力する状態と、両指令を出力しない状態（上昇スイッチ１７及び下降スイッチ１８を操作しない状態）、の３状態を現出する昇降スイッチ（操作スイッチの一例）Ｓ１が構成されている。
【００２２】
制御装置１３は、ポジション制御モード及びドラフト制御モードにおいて上昇スイッチ１７のワンショット操作が行われると、リフトアーム８を上限設定器２０にて設定された上限位置まで上昇させるポジション制御を行うようになっている。又、ポジション制御モードにおいて下降スイッチ１８のワンショット操作が行われると、リフトアーム８をポジション設定器１１にて設定された下限位置まで下降させるポジション制御を行うようになっている。一方、ドラフト制御モードにおいて下降スイッチ１８のワンショット操作が行われると、リフトアーム８をドラフト制御高さまで下降させ、その下降後、下降スイッチ１８の押圧操作が行われると、その押圧操作が継続されている間、リフトアーム８を自重下降状態とし、下降スイッチ１８の押圧操作が解除されると、リフトアーム８をドラフト制御高さに復帰させるドラフト制御を行うようになっている。
【００２３】
尚、図３に示す符号２２は、ポジションレバー１４との接当によりポジションレバー１４の下降方向への操作を規制するレバーストッパであり、符号２３は、そのレバーストッパ２２をガイド溝１５Ａに沿って移動させることによって、ポジションレバー１４により操作されるポジション設定器１１の下限設定位置を変更する下限設定ダイヤルである。
【００２４】
図１及び図２に示すように、走行機体Ａの作業装置連結部近くである左後端部には、走行機体Ａに対する作業装置１０の付け替え作業を行う際に、作業装置連結部近くの外部からでもリフトアーム８の昇降操作を行えるようにするための外部昇降スイッチＳ２が配備されている。外部昇降スイッチＳ２は、押圧操作が継続されている間だけリフトアーム８を上昇させる上昇操作指令を制御装置１３に向けて出力する外部上昇スイッチ２４と、押圧操作が継続されている間だけリフトアーム８を下降させる下降操作指令を制御装置１３に向けて出力する外部下降スイッチ２５とから構成されており、上昇操作指令を出力する状態と、下降操作指令を出力する状態と、両操作指令を出力しない状態（外部上昇スイッチ２４及び外部下降スイッチ２５を操作しない状態）、の３状態を現出するようになっている。
【００２５】
制御装置１３には、外部上昇スイッチ２４の押圧操作が継続されている間はリフトアーム８を上昇させ、外部上昇スイッチ２４の押圧操作が解除されるのに伴ってリフトアーム８の上昇を停止させる手動上昇制御を行い、又、外部下降スイッチ２５の押圧操作が継続されている間はリフトアーム８を下降させ、外部下降スイッチ２５の押圧操作が解除されるのに伴ってリフトアーム８の下降を停止させる手動下降制御を行う手動昇降制御モードが備えられている。
【００２６】
図２に示すように、制御装置１３の昇降スイッチ接続用端子１３Ａから延設されたワイヤハーネス２６と昇降スイッチＳ１とを接続するコネクタ２７と、制御装置１３の外部昇降スイッチ接続用端子１３Ｂから延設されたワイヤハーネス２８と外部昇降スイッチＳ２とを接続するコネクタ２９には、前述のように昇降スイッチＳ１と外部昇降スイッチＳ２とが互いに３状態を現出するものであることから、共通のものを採用するようにしており、これによって、外部昇降スイッチＳ２に対するワイヤハーネス２８を運転部に配備された昇降スイッチＳ１に接続することが可能となっている。又、各コネクタ２７，２９は運転部近くに配置されており、これによって、外部昇降スイッチＳ２に対するワイヤハーネス２８の昇降スイッチＳ１と外部昇降スイッチＳ２の間での付け替え作業を運転部から行えるようになっている。
【００２７】
この構成から、リフトアーム８の目標操作位置を設定するポジション設定器１１や、リフトアーム８の実操作位置を検出するポジションセンサ１２などの故障により、運転部に配備されたポジション設定器１１や昇降スイッチＳ１の操作に基づくポジション制御によるリフトアーム８の昇降操作が不可能になった場合には、外部昇降スイッチＳ２に対するワイヤハーネス２８を運転部に配備された昇降スイッチＳ１に接続することによって、外部昇降スイッチＳ２の配設箇所である走行機体Ａの作業装置連結部近くまで移動しなくても、運転部からの昇降スイッチＳ１の操作でリフトアーム８を所望の操作位置に向けて昇降させることができるようになっている。
【００２８】
つまり、対地作業（本実施形態では耕耘作業）途中においてポジション設定器１１やポジションセンサ１２などが故障したとしても、運転部からの昇降スイッチＳ１によるリフトアーム８の昇降操作で作業装置１０を所望の高さ位置に向けて昇降させることができるので、作業装置１０を作業高さ位置（接地高さ位置）から非作業高さ位置（非接地高さ位置）へ上昇させるようにすればトラクタを作業地から容易に脱出させることができ、又、作業装置１０を作業高さ位置（接地高さ位置）と非作業高さ位置（非接地高さ位置）とに亘って昇降させるようにすれば、枕地旋回時などにおいて作業装置１０を上昇させる必要のある対地作業を継続させることができるようになっている。
【００２９】
又、昇降スイッチＳ１のコネクタ２７と外部昇降スイッチＳ２のコネクタ２９とを共通にするだけの切換スイッチなどの新たな部品を必要としない簡単な構成で、外部昇降スイッチＳ２に対するワイヤハーネス２８を昇降スイッチＳ１に接続切り換え可能にすることができ、更に、本来より運転部に配備されている昇降スイッチＳ１を有効利用することによって、ポジション設定器１１やポジションセンサ１２などが故障した故障緊急時に使用するアップ・ダウンスイッチを新たに設ける必要がないので、構成の複雑化や製造コストの増大を効果的に回避できるようになっている。
【００３０】
図２に示すように、制御装置１３には、リフトアーム８、ポジションレバー１４、ドラフト比設定器１９、上限設定器２０、及び、下降速度設定器２１、などを基準状態に設定した状態で下降スイッチ１８を押圧操作しながらメインスイッチ３０をオン操作することによって、ポジションセンサ１２や各設定器１１，１９〜２１などの点検を行う自己診断モード、並びに、リフトアーム８、ポジションレバー１４、ドラフト比設定器１９、上限設定器２０、及び、下降速度設定器２１、などを基準状態に設定した状態で上昇スイッチ１７を押圧操作しながらメインスイッチ３０をオン操作することによって、ポジションセンサ１２や各設定器１１，１９〜２１などの微調節（零点調節）を行う微調節モードが備えられている。ちなみに、リフトアーム８の基準状態は最上端位置に位置させた状態であり、ポジションレバー１４の基準状態は操作位置「９」に位置させた状態であり、ドラフト比設定器１９の基準状態はセンタクリック位置に位置させた状態であり、上限設定器２０の基準状態は操作位置「高」に位置させた状態であり、下降速度設定器２１の基準状態は操作位置「速」に位置させた状態である。
【００３１】
つまり、自己診断モードや微調節モードを行う際には、リフトアーム８を、制御上の上限位置よりも上方のリリーフ弁が作動する最上端位置に位置させる上昇操作を行う必要があるが、この上昇操作も、外部昇降スイッチＳ２に対するワイヤハーネス２８を昇降スイッチＳ１に接続した後の上昇スイッチ１７の押圧操作によって、リフトアーム８を最上端位置に向けて上昇させることができるようになっており、これによって、リフトアーム８の基準状態を現出する基準状態現出時には、外部昇降スイッチＳ２の配設箇所である走行機体Ａの作業装置連結部近くまで移動しなくても、運転座席６に着座した状態のままで、外部昇降スイッチＳ２に対するワイヤハーネス２８を昇降スイッチＳ１に接続して上昇スイッチ１７を操作することによって、リフトアーム８をその基準状態であるリリーフ弁が作動する最上端位置まで容易に上昇させることができるようになっている。
【００３２】
ちなみに、自己診断モードにおいては、下降スイッチ１８を押圧操作しながらメインスイッチ３０をオン操作するモード切り換え操作の段階で、自己診断用の第１ランプ３１のみが一回点滅して消灯することによって、自己診断モードへの切り換え操作の完了を確認することができ、その確認後、下降スイッチ１８の押圧操作を解除することによって自己診断モードが実行されるようになっている。そして、設定不良、部品不良、又は、組付け不良がある場合には、不良箇所に応じた回数だけ第１ランプ３１が繰り返し点滅する（例えば、不良箇所がポジションセンサ１２である場合は第１ランプ３１が２回点滅する）ようになっている。又、異常がない場合には、第１ランプ３１が連続点灯するようになっている。尚、自己診断モードの終了は、第１ランプ３１による表示を確認した後、メインスイッチ３０をオフ操作することによって行えるようになっている。
【００３３】
一方、微調節モードにおいては、上昇スイッチ１７を押圧操作しながらメインスイッチ３０をオン操作するモード切り換え操作の段階で、微調節用の第２ランプ３２のみが一回点滅して消灯することによって、微調節モードへの切り換え操作の完了を確認することができ、その確認後、上昇スイッチ１７の押圧操作を解除することによって微調節モードが実行されるようになっている。そして、設定不良、部品不良、又は、組付け不良がある場合には、不良箇所に応じた回数だけ第２ランプ３２が繰り返し点滅する（例えば、不良箇所がポジションセンサ１２である場合は第２ランプ３２が２回点滅する）ようになっている。又、異常がない場合には、第２ランプ３２が連続消灯するようになっており、この異常がない状態で再度上昇スイッチ１７を３秒以上押し続けると、基準状態でのポジションセンサ１２や各設定器１１，１９〜２１などの出力電圧を制御装置１３に記憶させることができ、その記憶が正常に行われた場合には、第２ランプ３２が連続点灯するようになっている。尚、微調節モードの終了は、第２ランプ３２の点灯を確認した後、メインスイッチ３０をオフ操作することによって行えるようになっている。
【００３４】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）作業車としては芝刈機や田植機などであってもよい。
（２）図４に示すように、昇降スイッチ（操作スイッチ）Ｓ１と外部昇降スイッチＳ２とを本来のワイヤハーネス２６，２８に接続する状態と、昇降スイッチＳ１に対する本来のワイヤハーネス２６の接続を解除して、昇降スイッチＳ１に外部昇降スイッチＳ２に対するワイヤハーネス２８を接続する状態、とに切り換える切換スイッチ３３を運転部に配備するようにしてもよい。
（３）操作スイッチとしては、３位置切り換え式に構成されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】耕耘装置を連結した農用トラクタの全体側面図
【図２】昇降制御の構成を示すブロック図
【図３】上昇スイッチ及び下降スイッチを備えた操作パネルの平面図
【図４】外部昇降スイッチに対するワイヤハーネスの他の操作スイッチへの接続切り換えを切換スイッチで行う別実施形態を示す電気回路図
【符号の説明】
８ リフトアーム
２８ ワイヤハーネス
Ａ 走行機体
Ｓ１ 操作スイッチ（昇降スイッチ）
Ｓ２ 外部昇降スイッチ

Claims (2)

1. 作業昇降用のリフトアームを昇降させる操作スイッチを運転部に配備し、かつ、前記リフトアームを上昇させる上昇操作指令を出力する状態と、前記リフトアームを下降させる下降操作指令を出力する状態と、前記両操作指令を出力しない状態とを現出する外部昇降スイッチを走行機体の作業装置連結部近くに備えた作業車の昇降操作構造であって、
   前記外部昇降スイッチに対するワイヤハーネスを、前記運転部に配備された３状態を現出する前記操作スイッチに接続切り換え可能となるように構成してある作業車の昇降操作構造。
2. 前記操作スイッチを、ワンショット操作で前記リフトアームを上限位置まで上昇させる強制上昇指令を出力する状態と、ワンショット操作で前記リフトアームを所定の下降位置まで下降させる復帰下降指令を出力する状態と、前記両指令を出力しない状態、の３状態を現出する昇降スイッチとしてある請求項１記載の作業車の昇降操作構造。

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