JP3877662B2 - 作業車の空席検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタなどの作業車に装備される空席検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタや芝刈り機などの作業車においては、運転者の転落を検知してエンジンを停止する、等の制御を行う仕様のものがあり、このような作業車においては運転者の転落を検知するために、運転座席への着座荷重の有無をシートスイッチによって感知するよう構成した空席検出装置を備えている。このように運転座席への着座荷重の有無をシートスイッチによって感知する空席検出装置は、機体の動揺などによって運転座席への着座荷重が一瞬軽減してしまっても感知作動するので、従来より、シートスイッチからの信号を電気式の遅延装置を通すことで一瞬の着座荷重の軽減に対してエンジン停止制御などが不要に実行されないようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、トラクタで、高圧水で洗車することの多いので、この電気式の遅延装置は防水性の高いものに構成しておく必要があり、コストの高いものになっていた。
【０００４】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、運転座席への着座荷重の一瞬の軽減に対しても感応することを回避することのできるとともに、防水性を余り考慮する必要がなく、安価に製作することのできる空席検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１に係る発明の構成、作用、および効果〕
【０００６】
請求項１に係る発明の作業車の空席検出装置は、運転座席への着座荷重の有無をシートスイッチによって感知するよう構成した作業車の空席検出装置であって、前記シートスイ ッチを運転座席の下方のフレームに取付けるとともに、このフレームに一端を横向き支点周りに上下回動可能に荷重検知レバーを枢支連結し、前記荷重検知レバーの遊端側と前記フレームとの間にダンパを設け、更に前記フレームに運転座席を受け止める荷重検知用バネを装着し、着座荷重を印加していない状態では、運転座席が前記荷重検知用バネで支持されている状態で、前記シートスイッチに前記荷重検知レバーを介して運転座席の着座荷重が作用していない状態にあり、着座荷重を印加している状態では、前記荷重検知用バネが、着座荷重による運転座席の押圧力で圧縮され、且つ前記ダンバに着座荷重による運転座席の押圧力が作用するとともに前記荷重検知レバーを介して前記シートスイッチに運転座席の着座荷重が検知されている状態となり、着座荷重印加状態から印加解除状態への切換りに伴ってシートスイッチへ伝達される前記荷重検知レバーの変位作動を前記ダンパによって機械的に遅延させるよう構成してあることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によると、機体の動揺などによって運転座席への着座荷重が一瞬軽減あるいは消滅しても、荷重検知レバーは直ちには上方変位することがなく、ダンパが荷重検知レバーの上方への変位作動の伝達を遅らすためにシートスイッチは着席状態を検知し続ける。また、ダンパの遅延時間以上に空席状態が続くと機械的な変位作動が伝達されてシートスイッチがこれを検知する。
【０００８】
従って、請求項１の発明によると、ダンパを用いてシートスイッチに伝達される機械的な荷重検知レバーの上方への変位作動を遅延させるようにしたので、電気的な遅延回路を利用する場合に要求される特別な防水対策は不要となり、所期の機能を発揮する空席検出装置を安価に、かつ、耐久性の高いものに製作することができる。
【０００９】
〔請求項２に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００１０】
請求項２に係る発明の作業車の空席検出装置は、請求項１の発明において、前記ダンパを流体式のダンパで構成してある。
【００１１】
上記構成によると、流体の流動抵抗を利用して変位作動を遅延させるので、部材の摩耗などの影響を受けることがほとんどなく、長期間安定した性能で作動させることができる。
【００１２】
〔請求項３に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００１３】
請求項３に係る発明の作業車の空席検出装置は、請求項２の発明において、流体式の前記ダンパを、空気出入り用の小孔を備えた弾性変形在な中空体で構成してある。
【００１４】
上記構成によると、中空体を出入りする空気を流体として利用するので、オイルダンパなどのようにダンピングオイルを漏洩なく封入処理しておくような必要がなく、極めて構造簡単かつ安価な構造で遅延機能を発揮させることができ、請求項１の発明の上記効果を助長する。
【００１５】
〔請求項４に係る発明の構成、作用、および効果〕
【００１６】
請求項４に係る発明の作業車の空席検出装置は、請求項３の発明において、前記中空体を伸縮自在な蛇腹状に構成してある。
【００１７】
上記構成によると、蛇腹状の中空体は伸縮作動方向が規制されるので、空気の出入り量と変位作動との関係が安定し、遅延特性が長期間安定することになり、性能のばらつきの少ない空席検出装置を構成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係る空席検出装置を装備した作業車の一例であるトラクタが示されている。このトラクタは、トラクタ本機１の後部に付設作業装置の一例として油圧式の掘削装置２が取り付けられており、図２の伝動系統図に示されているように、機体前部に搭載されたエンジン４の動力は主クラッチ５を介して油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）からなる主変速装置６に伝達され、この主変速装置６からの変速動力は更にギヤ式の副変速装置７で変速された後、後輪８および前輪９に伝達される。また、主変速装置６に入力されたエンジンの動力の一部はＰＴＯ変速機構１０で変速された後、クラッチ１１を介してリヤＰＴＯ軸１２に伝達されるとともに、クラッチ１３を介してミッドＰＴＯ軸１４にも伝達されるようになっている。そして、前記掘削装置２の図示しない油圧ユニットがリヤＰＴＯ軸１２からの動力で駆動されるようになっている。
【００１９】
トラクタ本機１に備えられた運転座席３の下部には空席検出装置Ａが備えられている。この空席検出装置Ａは運転座席３への着座荷重の有無から着座状態か空席状態かを電気的に検知するものであり、所定の条件下で空席状態が検知されるとエンジン４を自動的に停止するようにエンジン自動停止装置に連係されている。
【００２０】
図３に、前記エンジン自動停止装置を構成する電気回路図が示されている。図において、２１はキースイッチからなるメインスイッチ、２２は前記主変速装置６が中立にある時にオンされる走行スイッチ、２３は前記ミッドＰＴＯ用クラッチ１３が切り操作されるオンされるミッドＰＴＯスイッチ、２４は前記リヤＰＴＯ用クラッチ１１が切り操作されるとオンされるリヤＰＴＯスイッチ、２５は任意にオン・オフされるリヤＰＴＯ解除スイッチ、２６は運転座席３への着座荷重を受けてオンされるシートスイッチ、２７はスタータ、２８はスタータ起動用リレー、２９は燃料カットバルブ、３０および３１は通電励磁によって燃料カットバルブ２９を開くソレノイド、３２はソレノイド３１に接続されたタイマーリレーであり、メインスイッチのアクセサリ接点ACに接続された回路ａにシートスイッチ２６が介在されるとともに、アクセサリ接点ACに接続された別の回路ｂに、走行スイッチ２２、ミッドＰＴＯスイッチ２３、リヤＰＴＯスイッチ２４が直列に介在されるとともに、リヤＰＴＯ解除スイッチ２５がリヤＰＴＯスイッチ２４と並列に接続され、これら両回路ａ，ｂが前記ソレノイド３０の通電用回路となっている。
【００２１】
上記回路構成によると以下に示すエンジン自動停止制御が行われる。
【００２２】
運転者が運転座席３に着座してエンジン４が作動している状態では、メインスイッチ２１がアクセサリ位置にあって、シートスイッチ２６が「ＯＮ」となっているので、ソレノイド３０は回路ａを介して通電作動して燃料カットバルブ２９が開かれることになり、この状態では回路ｂに介在されたスイッチ群の切換え状態に関係なくエンジン４の運転状態が維持されることになる。
【００２３】
リヤＰＴＯ解除スイッチ２５が開かれている状態で、走行スイッチ２２，ミッドＰＴＯ２３，および、リヤＰＴＯスイッチ２４が「ＯＮ」にあると、つまり、リヤＰＴＯ解除スイッチ２５が「ＯＦＦ」の状態で、主変速装置６が中立にあり、ミッドＰＴＯ用クラッチ１３およびリヤＰＴＯ用クラッチ１１が共に切り操作されていれば、運転座席３が空席状態になってシートスイッチ２６が「ＯＦＦ」となっても、回路ｂを介してソレノイド３０が通電されるためにエンジン４の運転状態が維持される。
【００２４】
しかし、リヤＰＴＯ解除スイッチ２５が「ＯＦＦ」の状態で、走行スイッチ２２，ミッドＰＴＯスイッチ２３，リヤＰＴＯスイッチ２４のいずれかが「ＯＦＦ」にあって回路ｂが開かれている状態、つまり、リヤＰＴＯ解除スイッチ２５が「ＯＦＦ」の状態で、走行状態にあるか、走行を停止していてもミッドＰＴＯ用クラッチ１３およびリヤＰＴＯ用クラッチ１１の少なくとも一方が入れられてミッドＰＴＯ軸あるいはリヤＰＴ０軸が駆動されている状態にあると、回路ｂを介してのソレノイド３０への通電が不能となるので、運転座席３が空席状態になってシートスイッチ２６が「ＯＦＦ」になると、回路ａを介してのソレノイド３０への通電も断たれることになり、これによって燃料カットバルブが閉じられ、エンジンが自動的に停止される。
【００２５】
ただし、リヤＰＴＯ解除スイッチ２５「ＯＮ」に切換えておくと、主変速装置６を中立にし、（走行スイッチ２２が「ＯＮ」）、ミッドＰＴＯ用クラッチ１３を切り操作（ミッドＰＴＯスイッチ２３が「ＯＮ」）しておけば、リヤＰＴＯクラッチ１１が入れられてリヤＰＴＯスイッチ２４が「ＯＦＦ」となる状態でも回路ｂは閉じられることになり、この状態では運転座席３が空席状態になってシートスイッチ２６が「０ＦＦ」となっも、回路ｂを介してソレノイド３０が通電されるためにエンジン４の運転状態が維持される。つまり、リヤＰＴＯ解除スイッチ２５を「ＯＮ」に切換えておくと、空席状態でも前記掘削装置２をリヤＰＴＯ軸１２で駆動することができ、定位置での掘削作業を行うことができるのである。
【００２６】
ここで、エンジン自動停止が実行される条件を図表にすると図４のようになる。
【００２７】
なお、前記走行スイッチ２２、ミッドＰＴＯスイッチ２３、リヤＰＴＯスイッチ２４、および、リヤＰＴＯ解除スイッチ２５は、エンジン始動を可能とする条件スイッチとしても機能しており、メインスイッチ２１をスタート位置に操作した際に、回路ｂを介してスタータ起動用リレー２８を通電作動させることでソレノイド３１を通電作動させて燃料カットバルブ２９を開くことになる。このエンジン始動条件を図表に示すと図５のようになる。
【００２８】
次に、前記空席検出装置Ａの具体構造を、図６〜図１１に基づいて説明する。トラクタ本機１の後部上方に横架された前後一対の支持枠４１に、左右一対の支持レール４２が取り付けられ、この支持レール４２に沿って前後スライド可能に座席支持フレーム４３が装着されるとともに、この座席支持フレーム４３は、図示しない係止機構によって前後複数位置において係止固定することができるようになっている。そして、この座席支持フレーム４３の前部に立設した支持部４３ａに、前記運転座席３が横向き支点ｐ周りに上下回動可能に枢支連結されている。
【００２９】
また、前記支持部４３ａには、前記横向き支点ｐ周りに上下回動可能に可動フレーム４４が枢支連結され、この可動フレーム４４の後端部４４ａが、座席支持フレーム４３の後部に装着されたクッションバネ４５に受け止め支持されるとともに、可動フレーム４４の後部には、運転座席３を受け止める荷重検知用バネ４６が装着されている。さらに、可動フレーム４４の前後中間部位には荷重検知レバー４７が横向き支点ｑ周りに上下回動可能、かつ、復帰バネ４８で上方付勢して枢支連結されるとともに、この荷重検知レバー４７の下方への揺動変位によって押圧操作されるように前記シートスイッチ２６が可動フレーム４４に取付けられている。そして、シートスイッチ２６の上面に出退可能に突設された操作部２６ａは突出付勢されており、操作部２６ａが突出復帰することでシートスイッチ２６が「０ＦＦ」となり、操作部２６ａが押し込み操作されることでシートスイッチ２６が「ＯＮ」となる。
【００３０】
また、可動フレーム４４と荷重検知レバー４７の遊端部との間にダンパ５０が介在されている。このダンパ５０には、上下に伸縮自在な蛇腹状に形成されたゴム製の中空体からなるエアーダンパが利用されており、その上下端に連設された連結突起５０ａが可動フレーム４４と荷重検知レバー４７に貫通止着されている。そして、下側の連結突起５０ａに形成された小孔５１を介して中空体内部が外気に連通されており、上方から着座荷重を受けると小孔５１を介して空気が排出されて圧縮変形され、着座荷重から解放されて自由状態になると、小孔５１を介して空気を吸入しながら弾性復元力で伸長するようになっている。
【００３１】
空席検知構造の基本的な構成は以上のようであり、運転座席３に運転者が着座すると、図７に示すように、運転座席３が荷重検知用バネ４６およびダンパ５０を圧縮変形しながら下方揺動して可動フレーム４４に受け止められるとともに、可動フレーム４４にかかる着座荷重がクッションバネ４５によって受け止められる。また、運転座席３が荷重検知用バネ４６に抗して下降して可動フレーム４４に対して接近揺動することで、操作部２６ａが押し込まれてシートスイッチ２６が「０Ｎ」に切換えられる。
【００３２】
この状態で運転座席３への着座荷重が消滅すると、図６に示すように、荷重検知用バネ４６のバネ力によって運転座席３が持ち上げられ、これに伴って荷重検知レバー４７が復帰バネ４８によって上方に持ち上げ変位され、操作部２６ａへの押し込み操作が解除されてシートスイッチ２６は「ＯＦＦ」に切換わって空席状態が検知される。
【００３３】
この場合、着座荷重が消滅して荷重検知用バネ４６のバネ力によって運転座席３が持ち上げられても、ダンパ５０は小孔５１からの空気の流入に応じて緩慢に伸長するので、ダンパ５０に連結支持されている荷重検知レバー４７は直ちには上方変位することがなく、着座荷重が一瞬だけ消滅した程度ではシートスイッチ２６は「ＯＮ」状態に維持される。
【００３４】
従って、機体が走行路面の凹凸などによって動揺する、等して、運転者が一瞬だけ腰を浮かしたような状態が発生して、運転座席３への着座荷重が一瞬消滅あるいは軽減してしまっても、ダンパ５０を利用した機械的な遅延作動によって、着座荷重の一瞬の消滅や軽減をシ−トスイッチ２６が検知してしまうことが回避され、上記したようなエンジン自動停止制御が実行されることはないのである。
【００３５】
機体後部に付設した掘削装置２をリヤＰＴＯ軸１２によって駆動しながら定置作業する場合に利用する前記リヤＰＴＯ解除スイッチ２５は、運転座席３の横側近傍に設けられた支持ブラケット６０に装着されているとともに、このリヤＰＴＯ解除スイッチ２５を切換え操作するスイッチ操作レバー６１が、前記支持ブラケット６０に支点ｒ周りに天秤状に上下揺動可能に装着されている。
【００３６】
リヤＰＴＯ解除スイッチ２５は、その上面の操作部２５ａが付勢突出している自由状態では「０ＦＦ」となり、操作部２５ａが押し込み変位されると「ＯＮ」状態となるものであり、この操作部２５ａがスイッチ操作レバー６１の後端部に対向配備されている。そして、スイッチ操作レバー２５ａの前端にはリヤＰＴＯ解除ボタン６２が連結され、このリヤＰＴＯ解除ボタン６２が押し下げられていると、スイッチ操作レバー６１の後端部が振り上げられてリヤＰＴＯ解除スイッチ２５が解放され、リヤＰＴＯ解除ボタン６２を引き上げておくと、スイッチ操作レバー６１の後端部が振り下げられてリヤＰＴＯ解除スイッチ２５が押圧オン操作されるようになっている。
【００３７】
前記リヤＰＴＯ解除ボタン６２は着座状態および空席状態のいずれにおいても引き上げ操作してリヤＰＴＯ解除スイッチ２５を「ＯＮ」状態に切換えることができ、しかも、引き上げ操作されたリヤＰＴＯ解除ボタン６２は、空席状態の運転座席３に着座するだけで自動的に押し込み操作状態に戻されて、リヤＰＴＯ解除スイッチ２５が「ＯＦＦ」状態に切換えられるように、スイッチ操作レバー６１と前記空席検出装置Ａとが以下のように機械式に連係されている。
【００３８】
つまり、前記空席検出装置Ａの可動フレーム４４には、支点ｓ周りに上下揺動可能、かつ、トッグルバネ６３によって上または下に切換え揺動されるトッグルアーム６４が枢支連結されており、このトッグルアーム６４の遊端部と前記スイッチ操作レバー６１の後部とに亘ってプッシュプルワイヤ６５が装着されている。また、可動フレーム４４には、前記荷重検知レバー４７の支点ｑを中心に上下揺動可能な連係アーム６６が装着されるとともに、この連係アーム６６の遊端と前記トッグルアーム６４とに亘ってねじりバネ６７が架設されている。さらに、連係アーム６６には荷重検知レバー４７の下面に対向する接当ピン６８が固着されている。
【００３９】
上記構成によると、図７に示す着座状態でリヤＰＴＯ解除ボタン６２を引き上げると、図８に示すように、スイッチ操作レバ６１の後部が振り下げられてリヤＰＴＯ解除スイッチ２５の操作部２５ａが押し込み操作されるとともに、プッシュプルワイヤ６５のインナー後端が押し込み操作され、これによってプッシュプルワイヤ６５のインナー前端が突出されることでトッグルアーム６４がデッドポイントを超えて上方に揺動され、可動フレーム４４の一部に受け止め保持される。この場合、荷重検知レバー４７と接当ピン６８との接当によって上方への揺動が阻止された連係アーム６６に対してトッグルアーム６４が接近することに伴ってねじりバネ６７は屈曲変形される。
【００４０】
そして、このようにリヤＰＴＯ解除ボタン６２を引き上げた後、掘削装置２を操作するために運転者が機体から降りると、図９に示すように、着座荷重の消滅に伴って空席検出装置Ａの可動フレーム４４が上方に揺動されるとともに、荷重検知レバー４７および連係アーム６６も上方に揺動変位し、これによって屈曲変形されていたねじりバネ６７が元の伸展姿勢に復元する。
【００４１】
定置掘削作業を終えて運転者が再び着座すると、着座荷重の印加に伴って空席検出装置Ａの可動フレーム４４が下方に揺動されるとともに、荷重検知レバー４７および連係アーム６６も下方に揺動変位する。この場合、伸展姿勢のねじりバネ６７は屈曲変形されることなくトッグルアーム６４を下方に押し動かすことになり、トッグルアーム６４の下方揺動によってプッシュプルワイヤ６５のインナー前端が押し込み操作されてインナー後端が突出操作される。そして、このインナー後端の突出によってスイッチ操作レバー６１の後部が突き上げられ、リヤＰＴＯ解除スイッチ２５の操作部が解放されるとともに、リヤＰＴＯ解除ボタン６２が自動的に引き下げられる。
【００４２】
また、図６に示す空席状態でリヤＰＴＯ解除ボタン６２を引き上げると、図９に示すように、スイッチ操作レバー６１の後部が振り下げられてリヤＰＴＯ解除スイッチ２５の操作部２５ａが押し込み操作されるとともに、プッシュプルワイヤ６５のインナー後端が押し込み操作され、これによってプッシュプルワイヤ６５のインナー前端が突出されることでトッグルアーム６４がデッドポイントを超えて上方に揺動される。この場合、連係アーム６６は上方へ揺動変位する余裕があるので、トッグルアーム６４の上方移動力が伸長姿勢のねじりバネ６７を介して連係アーム６６に伝えられ、連係アーム６６は上方に揺動して図９に示す状態となる。
【００４３】
このように、着座状態あるいは空席状態でリヤＰＴＯ解除ボタン６２を引き上げてリヤＰＴＯ解除スイッチ２５を「０Ｎ」状態に切換え保持することで、空席検知に基づくエンジン自動停止機能を解除し、トラクタ本機１から降りてリヤＰＴＯ軸からの動力で駆動される掘削装置２を操作して定置掘削作業をすることができるとともに、掘削作業を終えた後、トラクタ本機１に乗り込めば、運転座席への着座に基づいて自動的にリヤＰＴＯ解除ボタン６２が引き下げられ、空席検知に基づくエンジン自動停止機能が復元することになり、リヤＰＴＯ解除ボタン６２の戻し忘れを未然に回避することができるのである。
【００４４】
〔別実施形態〕
荷重検知レバー４７の上方変位を遅延させるダンパとしては、上記のように空気を出入りさせて伸縮させるエアーダンパや、ダンピングオイルを封入した伸縮自在なオイルダンパなどの流体の粘性抵抗を利用して変位の伝達を遅延させる流体ダンパの他に、摩擦抵抗を利用して変位の伝達を遅延させるダンパを利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 トラクタの側面図
【図２】 伝動系統図
【図３】 エンジン自動停止装置の電気回路図
【図４】 エンジン自動停止条件を示す図表
【図５】 エンジン始動条件を示す図表
【図６】 空席検出装置の空席状態における側面図
【図７】 空席検出装置の着座状態における側面図
【図８】 着座状態でリヤＰＴＯ解除スイッチをオン操作した状態を示す側面図
【図９】 空席状態でリヤＰＴＯ解除スイッチをオン操作した状態を示す側面図
【図１０】 空席検出装置の要部を示す一部切欠き側面図
【図１１】 空席検出装置の要部を示す平面図
【符号の説明】
３ 運転座席
２６ シートスイッチ
４４ フレーム
４６ 荷重検知用バネ
４７ 荷重検知レバー
５０ ダンパ
５１ 小孔
ｑ 横向き支点

Claims (4)

1. 運転座席への着座荷重の有無をシートスイッチによって感知するよう構成した作業車の空席検出装置であって、前記シートスイッチを運転座席の下方のフレームに取付けるとともに、このフレームに一端を横向き支点周りに上下回動可能に荷重検知レバーを枢支連結し、前記荷重検知レバーの遊端側と前記フレームとの間にダンパを設け、更に前記フレームに運転座席を受け止める荷重検知用バネを装着し、着座荷重を印加していない状態では、運転座席が前記荷重検知用バネで支持されている状態で、前記シートスイッチに前記荷重検知レバーを介して運転座席の着座荷重が作用していない状態にあり、着座荷重を印加している状態では、前記荷重検知用バネが、着座荷重による運転座席の押圧力で圧縮され、且つ前記ダンバに着座荷重による運転座席の押圧力が作用するとともに前記荷重検知レバーを介して前記シートスイッチに運転座席の着座荷重が検知されている状態となり、着座荷重印加状態から印加解除状態への切換りに伴ってシートスイッチへ伝達される前記荷重検知レバーの変位作動を前記ダンパによって機械的に遅延させるよう構成してあることを特徴とする作業車の空席検出装置。
2. 前記ダンパを流体式のダンパで構成してある請求項１記載の作業車の空席検出装置。
3. 流体式の前記ダンパを、空気出入り用の小孔を備えた弾性変形自在な中空体で構成してある請求項２記載の作業車の空席検出装置。
4. 前記中空体を伸縮自在な蛇腹状に構成してある請求項３記載の作業車の空席検出装置。

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