JP4286381B2 - 乗用型作業機の運転操作機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用型作業機の運転操作機構に関し、さらに詳しくは、走行装置の始動および停止機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用型作業機の一つとして、茶園での中刈作業など茶園管理作業を行う乗用型茶樹中刈機がある。
このような乗用型茶樹中刈機の構成には、車体フレームの左右両側に装備した左右のクローラ走行装置により茶畝を跨いでその両側の畝間を自走する乗用車体の前部に茶樹の細断装置を、後部に茶樹の剪枝装置をそれぞれ装備することで、乗用車体の前進走行中に茶樹の細断作業に連続して茶樹の剪枝作業を行うようにしたものが、本件出願人により既に提案されている（実開平５−６７２２３号公報参照）。
【０００３】
ここで、前記乗用型茶樹中刈機は、乗用車体の中央部において例えば右側に運転席が、その前方に各種の操作レバーを有する操作盤が設置されたもので、運転席と反対側の乗用車体中央部の左側には全ての動力源となる高出力の水冷ディーゼルエンジンが搭載されており、その冷却風吸入口は乗用車体の左側方に向けて開口されている。
【０００４】
従来の乗用型茶樹中刈機を初めとする乗用型作業機においては、走行装置の一つであるクローラ装置を用いた場合、そのクローラ装置の駆動源である油圧モータへの給油制御を行うための油圧ポンプが設けられており、この油圧ポンプと油圧モータとの間の油路には流量制御弁および油路開閉制御手段をなす電磁遮断弁が配置される。
油圧ポンプは、水冷ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）によって回転駆動されるようになっており、エンジンは、乗用型作業機の運転席に設置されている操舵盤において始動、停止制御が行われるようになっている。
通常、エンジンの始動は、イグニッションキーが用いられる始動スイッチを操作することによりセルモータを回転させて行うようになっており、始動後、エンジンはスロットル手段の操作を介して回転数を制御されるようになっている。これにより、油圧モータは、油圧ポンプからの圧力および流量によりトルクおよび速度が設定されるようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の乗用型作業機では、エンジンの始動に連動して油圧ポンプへの給油が行えるように電磁遮断弁が開放されることが多い。
しかし、エンジン始動と同時に電磁遮断弁を開放した場合には、油圧ポンプからの圧油が油圧モータに送油されることから、不用意にクローラ装置が作動し、少なくとも微動進行することがある。このため、作業者の運転意志に沿わないで発進してしまう場合がある。
また、油圧ポンプから油圧モータへの送油路に電磁遮断弁が設けられ、電磁遮断弁への通電により電磁遮断弁を開放して油圧モータへの送油を可能にする構成とした場合には、給電系にトラブルが発生して通電が行えなくなると油路が閉じられてしまう。このため、油圧ポンプから油圧モータへの送油が不能となることで乗用型作業機が停止してしまう。この結果、例えば、茶畝内で乗用型作業機が停止した場合に枕地等の茶畝の外に移動させて保守作業などを行うこともあるが、比較的大きな重量の作業機を簡単に移動させることは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来の乗用型作業機における問題、特に、エンジンの始動時や電気的トラブルが発生した場合の問題に鑑み、不用意な移動を防止できると共に油圧回路に装備されている電磁遮断弁等のように電装装備品に対する給電が不能な状態に陥っても自走が可能な状態を設定できる構成を備えた乗用型作業機の運転操作機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、エンジンを動力源とする油圧ポンプから供給される圧油により駆動する左右のクローラ走行装置を備えた乗用型作業機の運転操作機構において、上記エンジンを始動させる始動スイッチと、通電状態にあっては上記クローラ走行装置の油圧モータへの油路を閉じて上記油圧ポンプから上記油圧モータへの送油を停止し、非通電状態にあっては自ら装備されているバネによって上記油路を開放して上記油圧ポンプからの圧油を上記油圧モータに供給する電磁遮断弁と、頭部が２つの自由位置と押し下げ位置とに移行自在とされた油圧回路用スイッチとを有し、上記油圧回路用スイッチは、その頭部が自由位置から押し下げ位置に移行されると上記始動スイッチとセルモータとを通電状態とし、かつ上記電磁遮断弁は通電状態のままとし、上記押し下げ位置に移行した頭部が回動されたのち今ひとつの自由位置に移行されると上記電磁遮断弁を非通電状態とすることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、上記油圧回路用スイッチは、上記エンジンの稼働中に上記頭部が上記今ひとつの自由位置から押し下げ位置に移行されると上記電磁遮断弁を通電状態とすることを特徴としている。
【０００９】
【作用】
請求項１記載の発明では、自由位置にある油圧回路用スイッチの頭部が押し下げ位置に移行されて初めてエンジンの始動が可能となる。しかも、始動後、油圧回路用スイッチの頭部が押し下げ位置で回動されたのち今ひとつの自由位置に移行されるまでの間、クローラ走行装置に装備されている油圧モータへの送油制御を行う電磁遮断弁が油圧モータへの送油を停止した状態に維持されているので、エンジン始動と同時に油圧モータに送油されることがなく、これにより、エンジン始動と同時に走行装置が自走しだすのを防止できる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、エンジン始動後に油圧回路用スイッチの頭部を今ひとつの自由位置へ移行させることにより行われる油圧モータへの送油は、再度、油圧回路用スイッチが操作されると停止される。これにより、非常時などには油圧モータが停止されて走行装置を停止することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、図示実施例により本発明の詳細を説明する。
図１は、本発明実施例による運転操作機構が用いられる乗用型作業機の一例が示されており、同図に示す乗用型作業機は、乗用型中刈機が対象として示されている。なお、本発明はかような乗用型中刈機だけでなく、乗用型茶葉摘採機や防除機等を対象とすることも可能である。
図１において、乗用型中刈機は、乗用車体１が正面視門型に形成された車体フレーム２の左右両脚部に左右一対のクローラ走行装置３，３を備えることで、茶畝を跨いでその両側の畝間を自走できる腰高のもので、乗用車体１の前部には細断装置４が、また後部には剪枝装置５がそれぞれ装備されている。
【００１２】
また車体フレーム２上には、中央部左側に運転席６が、その直前方の前部左側に操作盤７が、その直右側に操作ボックス８がそれぞれ配置されている。そして中央部右側には送風機９が設置され、この送風機９と運転席６との間の中央部にはエンジンなどを収容したボックス状の動力部カバー１０が配置されている。
【００１３】
図に示されていないが、車体フレーム２上には水冷エンジンが前記動力部カバー１０内に配置して横置き搭載されている。この水冷エンジンは全ての動力源となる高出力のディーゼルエンジンであり、前記運転席６側に向く側部に冷却ファンを装着している。これに対応して動力部カバー１０の運転席６側に向く側部には冷却風吸入口が設けられ、その内側にラジエータおよびオイルクーラが上記冷却ファンに対向して配置されている。
【００１４】
前記水冷エンジンの出力軸には、図示しないが、カップリングを介して油圧ポンプの駆動軸が直結されている。また、上記出力軸はベルト伝動機構を介して伝動軸および補助油圧ポンプの駆動軸に伝動構成され、伝動軸は２段のベルト伝動機構を介して送風機の駆動軸に伝動構成されている。
【００１５】
車体フレーム２における脚部（図１中、符号２ｄ，２ｅで示す）には、左右一対でクローラ走行装置３が連結され、運転席６はサブフレーム２ｆ上に設置されている。
前記左右一対のクローラ走行装置３，３は、油圧モータ３ａによりそれぞれ回転駆動されるゴムクローラ３ｂ，３ｂを有するもので、上記各油圧モータ３ａ，３ａは、前記油圧ポンプにそれぞれ流量制御弁および油路開閉制御手段である電磁遮断弁（いずれも図示省略）を介して連通している。上記各流量制御弁は、運転席６の前方に配置された操舵レバー（図示されず）を介して開度が可変制御されることにより、油圧モータ３ａの速度制御を行えるようになっている。また、図示しない電磁遮断弁は、油圧モータへの送油路を開閉制御する制御手段であり、後述する操作盤７に設けられている油圧回路用スイッチ５１を介して作動態位が設定されるようになっている。
【００１６】
前記細断装置４は、門型に形成された支持フレーム間に回転自在に横架された回転支軸の周囲に複数のフレール刃を装着したもので、この回転支軸はベルト伝動機構を介して前記伝動軸に伝動構成されている。また上記支持フレームは所定の前後幅を有し、その前部には前部カバーが前後に揺動自在に枢着され、また支持フレームの左右両側部には支持アーム（便宜上、図１において符号４ｅで示す）が固定されている。
【００１７】
前記剪枝装置５は、油圧モータによりクランク機構を介して左右方向に往復駆動されることで茶畝の全面の枝葉を剪枝するバリカン刃を有するもので、その左右の両端部に連接された支持アーム３１，３１が左右一対の平行リンク機構３２を介して車体フレーム２の後部に連結されることで、所定姿勢を保って上下に昇降できるようになっている。この剪枝装置５を上下に昇降駆動するように、平行リンク機構３２に横架された連結バー３３の中央部と車体フレーム２の後部中央部に斜めに立設された支持マスト３４との間には昇降用シリンダ３５が架設されている。上記バリカン刃上には、前記送風機９から延びる２本の送風ダクト３０，３０の送風口が臨んでおり、剪枝されたバリカン刃上の枝葉屑を畝間に吹き落とすようになっている。
【００１８】
上記操作盤７には、次の構成が備えられている。
図２は、操作盤７の平面図であり、同図に示されている操作盤７の内容は、送風用エンジンとは別に設けたエンジンにより茶葉を刈り取って剪定する中刈機を対象とするものである。なお、この中刈機に代えて、茶刈機あるいは防除機などを乗用型作業機の対象とすることも可能である。
図２において操作盤７の操作面７Ａには、主なものとして、エンジンの始動用セルモータ（図示されず）を作動させるための始動スイッチ５０、後述する構成を備えた油圧回路用スイッチ５１，エンジン回転計５２，水温計５３，グローランプ５４，オイルランプ５５，チャージランプ５６、エンジンスロットルレバー５７が装備されている。なお、図２中、符号５８は操舵ハンドルを示しており、また、符号５９、５９’は、この操作盤７が乗用型茶葉摘採機に用いられる場合の摘採機用のエンジンの始動・停止スイッチである。
【００１９】
始動スイッチ５０は、エンジンの始動用セルモータを回転させるキースイッチであり、油圧回路用スイッチ５１の操作状態に応じて操作できるようになっている。
つまり、油圧回路用スイッチ５１は、図３に示すように、図示しないバネによって操作面７Ａから上方に一部が突出する習性を付与された回転部材で構成されており、頭部には押圧操作用大径部（以下、頭部という）５１Ａが、また、頭部５１Ａの下部に位置する軸部５１Ｂにはその周面にガイド溝５１Ｂ２が設けられている。
ガイド溝５１Ｂ２は、上向きコ字状をなし、操作盤７側の不動部に固定されている図示しないガイドピンの一部が入り込んでいる。このため、油圧回路用スイッチ５１は、図４（Ａ）に示す自由位置から、バネの付勢に抗して押圧されるとガイド溝５１Ｂにおける立て溝の一つに沿って下方に下がり、さらにこの状態で回転させると（図４（Ｂ）参照）、ガイド溝５１Ｂにおける今ひとつの立て溝に沿ってバネの付勢を利用して操作面７Ａの上方に向け突出して今ひとつの自由位置に移行することができる（図４（Ｃ）参照）。
【００２０】
一方、図４において油圧回路用スイッチ５１の近傍には、その移動位置に応じてエンジン用スイッチ６０と電磁遮断弁用スイッチ６１、６２とが配置されている。
エンジン用スイッチ６０は、油圧回路用スイッチ５１が押圧操作された際に該スイッチ５１の軸先端部に対向する位置に配置され、また、電磁遮断弁用スイッチ６１、６２は、回転後、今ひとつの立て溝に沿って移動する際の軸部周面に対向して上下各位置に配置されている。
エンジン用スイッチ６０は、バッテリから始動スイッチ５０への通電回路を開閉するための自己保持型スイッチであり、電磁遮断弁用スイッチ６１は、電磁遮断弁を開閉制御して油圧モータへの送油経路を設定するためのスイッチである。
上記エンジン用スイッチ６０は、油圧回路用スイッチ５１によって作動されると、始動スイッチ５０がオフされるまでの間、オン状態を自己保持してセルモータへの通電が行える構成とされている。
油圧回路用スイッチ５１の周面の一部には、図３に示すように、今ひとつの立て溝と同じ位相における頭部５１Ａ側と軸部先端側とに径方向に突出する凸部５１Ｃ、５１Ｄがそれぞれ形成されており、これら凸部５１Ｃ、５１Ｄが油圧回路用スイッチ５１の操作状態に応じて電磁遮断弁用スイッチ６１，６２と対向するようになっている。
【００２１】
上記各スイッチ６０，６１，６２は、図５に示す制御部７０に接続されている。
図５において、制御部７０は、例えば、マイクロコンピュータにより主要部が構成され、図示しないＩ／Ｏインターフェースを介して、入力側に上記各スイッチ６０〜６２が接続され、出力側には、本実施例に関係するものとして、操作盤７に有する各計器類を用いた表示部７２および電磁遮断弁８０の駆動部７１が接続されている。
電磁遮断弁８０は、本実施例の場合、通電されて励磁されると油路を閉じて油圧ポンプからの圧油をドレイン回路に流す態位とされ、非通電時には自らに装備されているバネによって油圧モータへの油路を開放して送油を可能にする油路を構成し、油圧モータが回転する状態を設定する。
制御部７０では、エンジン用スイッチ６０がオンされるとそれに応じて操作面７Ａに装備されている各種計器類の表示点灯を行うとともに始動スイッチ５０の操作が行われるまでの待機状態を設定し、電磁遮断弁用スイッチ６１，６２からの信号に基づき、電磁遮断弁８０の開閉態位を設定するようになっている。
つまり、電磁遮断弁用スイッチ６１，６２は、一対をなすことで論理和構成とされており、両方のスイッチ６１，６２が作動した際には電磁遮断弁８０に対して通電することにより電磁遮断弁８０を閉じ、油圧モータへの送油を停止するように、油圧ポンプからの圧油をドレイン油路に流す状態を設定する。
これに対して、油圧回路用スイッチ５１が初期状態に復帰し、各スイッチ６１，６２が作動した後に一つのスイッチ、つまり、油圧回路用スイッチ５１の軸先端部に位置する凸部５１Ｄと対向する側のスイッチ６１が作動した場合には、電磁遮断弁８０への通電を解除し、電磁遮断弁８０に装備されているバネによる自己保持特性により電磁遮断弁８０を開放して油圧モータへの送油を可能にする油路を構成する。従って、始動スイッチ５０が操作されてエンジンが始動された後、油圧回路用スイッチ５１が初期状態に復帰されると、電磁遮断弁８０を介した油圧モータへの送油経路が形成され、この送油経路は、再度、油圧回路用スイッチ５１が押圧操作されて上記電磁弁用スイッチの両方６１、６２が作動されることにより電磁遮断弁８０への通電が行われるまでの間、維持される。
従って、油圧回路用スイッチ５１が初期状態に復帰した後には電磁遮断弁８０への通電が行われないので、消費電力の低減が図れる。なお、上記走行装置３としては、上述したようなクローラ走行装置に限らず、キャタピラあるいは車輪を用いることを前提とする構成とすることも可能である。
【００２２】
本実施例は以上のような構成であるから、エンジンを始動する場合には、油圧回路用スイッチ５１を押圧操作することが前提となる。
つまり、油圧回路用スイッチ５１を図４（Ａ）に示す自由位置から押圧操作することにより、エンジン用スイッチ６０が作動してセルモータへの通電回路が構成される。これにより、始動スイッチ５０が操作されることによりセルモータを回転させることが可能となる。
一方、油圧回路用スイッチ５１が押圧操作された時点でこの油圧回路用スイッチ５１が回転されていない場合には、電磁遮断弁用スイッチ６１、６２と油圧回路用スイッチ５１側の凸部５１Ｃ、５１Ｄとが対向していないので、電磁遮断弁８０への通電が行われない。従って、油圧モータへの送油が停止されているので、クローラ走行装置３は走行しない状態を維持される。
なお、本実施例では、上記油圧モータとしてブレーキ内蔵構造を備えたものが用いられており、例えば、始動スイッチ５０が操作されてエンジンが始動するまでの間、油圧モータの回転を不能にしている。これにより、油圧モータが前進および後退のいずれをも選択されておらずに、いわゆる中立状態にあるときに傾斜地などで始動する際の滑落が防止できるようになっている。
【００２３】
自由位置から押圧操作された油圧回路用スイッチ５１が回されると、図４（Ｂ）に示すように、上記凸部と電磁弁用スイッチ６１、６２とが対向し、両方のスイッチ６１、６２が作動される。この状態では、制御部において電磁遮断弁８０に対し、電磁遮断弁８０への通電を行って電磁遮断弁８０を閉じて油圧モータへの送油を停止するための信号が電磁遮断弁８０の駆動部に出力される。これにより、油圧モータは停止状態を維持するので、クローラ走行装置３は非走行状態に設定される。
【００２４】
一方、回された後に、自らの習性によって油圧回路用スイッチ５１が今ひとつの自由位置に移行すると、図４（Ｃ）に示すように、頭部５１Ａが操作面７Ａから突出した状態で凸部の一方（図４（Ｃ）中、符号５１Ｄで示す凸部）が電磁弁用スイッチ６２と対向してそのスイッチ６２のみを作動させる。このため、制御部７０からは電磁遮断弁８０への通電を解除する信号が出力される。この結果、自らの習性により電磁遮断弁８０が開放されて油圧モータへの送油経路が構成され、油圧ポンプを介した油圧モータへの給油が可能となる。これにより、後述する非常操作時にない限り、電磁遮断弁８０への通電が行われないので、仮に、電気的なトラブルが発生した場合でも、油圧モータへの送油は維持されることになり、トラブル解消のために作業機を茶畝の外に移動させることができる。
【００２５】
電磁遮断弁８０の自らの習性による油圧モータへの送油は、再度、油圧回路用スイッチ５１が押圧操作された時点で停止される。つまり、今ひとつの自由位置にある油圧回路用スイッチ５１が再度押圧操作されると、図４（Ｂ）に示す状態が設定され、これにより、電磁遮断弁８０への通電が再開されて電磁遮断弁８０が閉じられる。これにより、非常時などには、油圧回路用スイッチ５１を押圧操作するだけで、油圧モータへの送油が停止されて油圧ポンプからの圧油がドレイン油路に流されるので、油圧モータの回転が停止される。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、自由位置にある油圧回路用スイッチが操作されて初めてエンジンの始動が可能となる。しかも、始動後、油圧回路用スイッチが今ひとつの自由位置に移行されるまでの間、油路開閉制御手段、つまり、クローラ走行装置に装備されている油圧モータへの送油制御を行う電磁制御弁が油圧モータへの送油を停止した状態に維持されているので、エンジン始動と同時に油圧モータに送油されることがないので、エンジン始動と同時に走行装置が自走しだすのを防止でき、不用意な移動を防止できると共に油圧回路に装備されている電磁遮断弁等のように電装装備品に対する給電が不能な状態に陥っても自走を可能にして容易に茶畝外等に向けて移動させることが可能となる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、エンジン始動後に油圧回路用スイッチを今ひとつの自由位置へ移行させることにより行われる油圧モータへの送油は、再度、油圧回路用スイッチが操作されると停止される。これにより、非常時などには油圧モータが停止されて走行装置を停止することができるので、暴走などを未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明実施例による運転操作機構が適用される乗用型作業機に一例である乗用型中刈機の側面図である。
【図２】 図１に示した乗用型作業機に用いられる操作盤の操作面を示す平面図である。
【図３】 図２に示した操作盤に用いられる油圧回路用スイッチの構成を説明するための斜視図である。
【図４】 図３に示した油圧回路用スイッチ及びこれと対向して設けられている各種スイッチとの配置関係を説明するための図であり、（Ａ）は油圧回路用スイッチが押圧操作された状態を、（Ｂ）は油圧回路用スイッチが回された状態を、（Ｃ）は初期状態に復帰した状態をそれぞれ示している。
【図５】 図２に示した操作盤でのスイッチを入力側に有する制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１ 乗用車体
２ 車体フレーム
３ クローラ走行装置
４ 細断装置
５ 剪枝装置
６ 運転席
７ 操作ボックス
７Ａ 操作面
５０ 始動スイッチ
５１ 油圧回路用スイッチ
５１Ａ 頭部
５１Ｂ ガイド溝
５１Ｃ、５１Ｄ 凸部
６０ エンジン用スイッチ
６１、６２ 電磁遮断弁用スイッチ
７０ 制御部
８０ 油圧ポンプへの油路開閉制御手段をなす電磁遮断弁

Claims (2)

1. エンジンを動力源とする油圧ポンプから供給される圧油により駆動する左右のクローラ走行装置を備えた乗用型作業機の運転操作機構において、
   上記エンジンを始動させる始動スイッチと、
   通電状態にあっては上記クローラ走行装置の油圧モータへの油路を閉じて上記油圧ポンプから上記油圧モータへの送油を停止し、非通電状態にあっては自ら装備されているバネによって上記油路を開放して上記油圧ポンプからの圧油を上記油圧モータに供給する電磁遮断弁と、
   頭部が２つの自由位置と押し下げ位置とに移行自在とされた油圧回路用スイッチとを有し、
   上記油圧回路用スイッチは、その頭部が自由位置から押し下げ位置に移行されると上記始動スイッチとセルモータとを通電状態とし、かつ上記電磁遮断弁は通電状態のままとし、上記押し下げ位置に移行した頭部が回動されたのち今ひとつの自由位置に移行されると上記電磁遮断弁を非通電状態とすることを特徴とする乗用型作業機の運転操作機構。
2. 上記油圧回路用スイッチは、上記エンジンの稼働中に上記頭部が上記今ひとつの自由位置から押し下げ位置に移行されると上記電磁遮断弁を通電状態とすることを特徴とする請求項１記載の乗用型作業機の運転操作機構。

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