JP5729289B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

この発明は、農業用、建築用、運搬用等のトラクタなどの作業車両に関する。

静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）と噛合式変速装置からなる変速装置を備えたトラクタなどの作業車両が、例えば特開２００７−２６２８２７号公報に記載されている。また、前記作業車両には、土砂などをすくい取るフロントローダを備えている。

特開２００７−２６２８２７号公報

引用文献１の作業車両では、フロントローダを作動させて土砂などをすくい取る場合には、ブレーキペダルを踏み込むことで前後の車輪に制動を掛けて車両が不用意に動かないようにした構成が開示されている。
上記した構成ではエンジン回転制御でなく、専らブレーキ用及びフロントローダ作動用の油圧の制御が行われるので、エンジン回転数の制御と油圧の制御との関連性が問われていないため、高燃費になることもある。
本発明の課題は、フロントローダを作動させて土砂などをすくい取る場合に、低燃費を図りながら、適切なエンジン回転数制御が実施できる作業車両を提供することである。

本発明の上記課題は、次の解決手段で解決される。
請求項１記載の発明は、エンジン（５）と、エンジン（５）のスロットル弁の開度を調整して所定時間当たりのエンジン回転数を決めるスロットルレバー（１１）と、前記スロットルレバー（１１）の操作位置を検知するスロットルレバーセンサ（１１ａ）と、エンジン（５）からの出力に応じて油圧出力を変える静油圧式無段変速装置（３４）と、操作位置に応じてトラニオン軸（３０）の回動方向を車体（１）の前進方向又は後進方向に切り替える前後進レバー（１０）と、前記油圧式無段変速装置（３４）のトラニオン軸（３０）の前進方向又は後進方向の回動角度を踏み込み量に応じて決めるアクセルペダル（１５）と、車体（１）の前方に昇降自在に装着したフロントローダ（８０）とを設けた作業車両において、
トラニオン軸（３０）の回動角度を検知するトラニオン軸回動角度センサ（３０ａ）と、トラニオン軸（３０）の回動角度を最高速に設定する最高速設定ダイヤル（１４ａ）、該最高速より遅い車速範囲で緩慢に変速する車速緩慢応答速度に規制する車速緩慢度応答ダイヤル（１４ｂ）及びアクセルペダル（１５）の踏み込み位置に応じたクルーズ走行速度を設定するクルーズ走行スイッチ（１４ｃ）と、スロットルレバーセンサ（１１ａ）によりスロットルレバー（１１）の操作位置が、最大値のほぼ半分であるエンジン回転数に相当するハーフスロットル状態にあることを検知すると、前後進レバー（１０）が前進位置にあるときは、エンジン回転数は一定のままで、アクセルペダル（１５）の踏み込み量に応じたトラニオン軸（３０）の回動角度により車速を上げ、前後進レバー（１０）が後進位置にあるときは、アクセルペダル（１５）の踏み込み量に応じたトラニオン軸（３０）の回動角度で、かつ前記車速緩慢度応答ダイヤル（１４ｂ）で設定される車速緩慢応答速度より遅い変速速度でトラニオン軸（３０）の回動角度を変化させて車速を緩やかに上げる制御構成を有する制御装置（１００）を備えた作業車両である。

請求項２記載の発明は、前後進レバー（１０）の前後進の切替速度を前後進レバー（１０）の切替速度センサ（１０ａ）で検知し、該前後進レバー（１０）の切替速度に応じて目標速度への到達速度を変更する制御構成を制御装置（１００）が有することを特徴とする請求項１記載の作業車両である。

請求項３記載の発明は、前後進レバー（１０）を後進側から前進側に切り替える場合は、同一切替速度での前進側から後進側に切り替える場合より目標速度への到達速度を遅くする制御構成を制御装置（１００）が有することを特徴とする請求項２記載の作業車両である。

請求項４記載の発明は、静油圧式無段変速装置（３４）の出力軸（３５）に回転数を検知するＨＳＴ出力軸回転センサ（３５ａ）を設置し、該ＨＳＴ出力軸回転センサ（３５ａ）の検出値とトラニオン軸（３０）の回動角度を検出するトラニオン軸回動角度センサ（３０ａ）の検出値との差異によりフロントローダ（８０）の牽引負荷の大きさを判断し、前記フロントローダ（８０）の牽引負荷の大きさに応じて前後進レバー（１０）の切替速度を緩やかに変更する制御構成を制御装置（１００）が有することを特徴とする請求項３記載の作業車両である。

請求項１記載の発明によれば、スロットルレバーセンサ１１ａによりスロットルレバー１１の操作位置が、エンジン回転数が最大値のほぼ半分である値に相当するハーフスロットル状態にあることを検知すると、作業車両がローダ作業等の負荷の掛かる作業をしながら走行中であると判断できるので、スロットルレバー１１はそのまま（エンジン回転数はそのまま）として前進時はアクセルペダル１５を踏んで静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）３４のトラニオン軸３０の回動角度を大きくして車速のみを上げ、また後進時はアクセルペダル１５の踏み込み量に応じたトラニオン軸（３０）の回動角度で、かつ前記車速緩慢度応答ダイヤル（１４ｂ）で設定される車速緩慢応答速度より遅い変速速度でトラニオン軸３０の回動角度を変化させて、予め制御装置１００内で記憶されている前記トラニオン軸３０の回動角度と車速の関係から緩やかに車速を上げる制御を行うことができ低燃費化が図れる。特に後進時にはエンジン回転数を緩やかに上げることでエンジン駆動力を減らすことができて低燃費化が図れる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、前後進レバー１０の切替速度に応じて目標速度への到達速度を変更する。例えばオペレータの意図を考慮して前後進レバー１０の切替速度が速く切り替わった場合は目標速度に達する時間を短くすることができる。
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、前後進レバー１０を後進から前進に切り替える場合は同一切替速度での前進から後進に切り替える場合より目標速度への到達速度を遅くする制御構成とすることで、オペレータの恐怖感を無くすことができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、さらにＨＳＴ出力軸回転センサ３５ａの検出値とトラニオン軸回動角度センサ３０ａの検出値との差異によりフロントローダ８０の牽引負荷の程度を判断し、その牽引負荷に応じて静油圧式無段変速装置３４の出力の変更速度を調節することで、ローダ作業などの作業を容易に行うことができる。
例えば、作業機（ローダ）８０のバケット内に大量の土砂が入っている場合は、負荷が大きくなるので、前後進レバー１０を操作して前後進方向を切り替えるとき（前進から後進へ、後進から前進へ）には切り替えを緩やかに行う。ただし後進から前進への切り替えは、その反対よりも緩やかに行う。

本発明の実施例のトラクタの側面図である。 図１のトラクタの平面図である。 図１のトラクタの変速装置の動力伝動機構線図である。 図１のトラクタの静油圧式無段変速装置の油圧回路図である。 図１のトラクタの制御ブロック図である。 本発明の実施例のフロントローダを備えたトラクタの側面図である。 図１のトラクタの緊急停止ペダルの取付構造図（図７（ｂ）は図７（ａ）の水平方向に９０度ずれた方向から見た図）である。 図１のトラクタの緊急停止クラッチの取付構造図（図８（ａ）は側面図、図８（ｂ）、図８（ｃ）はそれぞれ片方のクラッチ平面図）である。 図１のトラクタの他の構成からなる緊急停止クラッチの取付構造図（図９（ａ）は側面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の水平方向に９０度ずれた方向から見た片方のクラッチ平面図、図９（ｃ）は片方のクラッチ平面図）である。 図１のトラクタの他の構成からなる緊急停止クラッチの取付構造図（図１０（ａ）、図１０（ｂ））である。 図１のトラクタのブレーキペダルの平面図である。 図１のトラクタの他の構成からなるブレーキペダルの平面図である。 図１のトラクタの他の構成からなるブレーキペダルの上側に緊急停止ペダルを配置した平面図である。 図１のトラクタの他の構成からなるブレーキペダルの上側に緊急停止ペダルを配置した平面図である。 図１のトラクタのハンドルを含めた操舵室の一部を示す斜視図である。 図１のトラクタの操舵室の一部平面図（図１６（ａ））と従来の操舵室の一部平面図（図１６（ｂ））である。 図１のトラクタの他の構成からなる操舵室の一部平面図である。

以下、図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
作業車両の一例としてトラクタを例に以下説明する。図１（図１にはフロントローダ８０のない図を示す）に全体側面図、図２に図１のトラクタの平面図（キャビンを除いている）を示している。図３は図１のトラクタの変速装置の動力伝動機構線図、図４は本実施例のトラクタの静油圧式無段変速装置の油圧回路図であり、図５は本実施例のトラクタの制御ブロック図である。
なお、本明細書において作業車両の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後ろという。

図１、図２に示すトラクタは走行車体１の前後部に前輪２，２と後輪３，３を備え、車体１の前部に搭載したエンジン５の回転動力を伝動ケース内の変速装置によって適宜減速して、これらの前輪２，２と後輪３，３に伝えるように構成している。
車体１の中央のハンドルポスト６にはステアリングハンドル７が支持され、その後方には座席９が設けられている。

図１に示すように、燃料タンク８をボンネット２２内に収め、燃料タンク８本体の後側はハンドルポスト６内に収納状態となっている。
また、ステアリングハンドル７の下方には車体１の進行方向を前後方向に切り替える前後進レバー１０が設けられている。この前後進レバー１０を前側に移動させると車体１は前進し、後方へ移動させると後進する。またハンドルポスト６を挟んで前後進レバー１０の反対側にはエンジン回転数を変更するスロットルレバー１１が設けられ、またステップフロア１３の右コーナー部にはアクセルペダル１５と左右のブレーキペダル１６，１７が配置されている。前後進レバー１０の前側には緊急停止スイッチ６０を設ける。前記アクセルペダル１５は、基本的には路上走行時に使用し、その踏み込み量に応じてエンジン回転数が上昇すると共に、アクセルペダル１５の踏み込み量をアクセルペダルポテンショ７６（図５）が検出し、このアクセルペダルポテンショ７６の検出値に応じて静圧式無段変速装置（ＨＳＴ）３４のトラニオン軸３０（図５の制御ブロック図にのみ図示）の回動角度を変更させることができる。該トラニオン軸３０の回動角度により斜板３４ｄ（図４）の傾斜角度を変化させてＨＳＴの出力を無段状に連続的に変更させることができる。

前記スロットルレバー１１はエンジン回転数を変更するもので、作業走行時に使用する。スロットルレバー１１は操作した位置で手を離してもその位置が保持される構成である。
また、操縦席９の左側に低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー２１が配置され、その後方に前輪２と後輪３の間に装着しているミッド作業機（モーア等）のＰＴＯ軸の入り切りと変速を行うミッドＰＴＯ変速レバー２３ａと、機体後部に装着した作業機（モーア、ロータリ、除雪機等）のＰＴＯ軸の入り切りと変速を行うリヤＰＴＯ変速レバー２３ｂが設けられている。また、車体１の後方には作業機（図示せず）を連結する前記リンク３１が設けられている。

エンジン５の回転動力はＨＳＴ入力軸３３からＨＳＴ３４に伝達される。また、ＨＳＴ入力軸３３から導入された動力により図４に示す油圧ポンプ３４ａを作動させて、油圧ポンプ３４ａに設けられた斜板３４ｄの傾斜角度に応じた圧油を油圧閉回路３４ｃから油圧モータ３４ｂに供給し、該油圧モータ３４ｂにより走行出力軸３５を駆動させて噛合式の変速装置３８へ動力を伝達させる。

図３に示すように、噛合式の変速装置３８の副変速クラッチシフタ３９は、変速軸４３の回転がデフ装置４６を介して後輪３が副変速高速段の走行速度で駆動される。
前記ＨＳＴ３４から出力された動力は、走行出力軸３５から回転軸３６に伝達される。変速装置３８による変速段は次のように設定される。すなわち副変速高速（３速）は、ギヤ３８ａからギヤ３８ｂで変速された動力が変速軸４３へ伝達される。また、副変速中速（２速）は、ギヤ３８ｃからギヤ３８ｄで変速された動力が変速軸４３へ伝達され、副変速低速（１速）は、ギヤ３８ｅからギヤ３８ｆで変速された動力が変速軸４３へ伝達される。これら副変速の３段変速は、副変速レバー２１を操作してシフタ３９が左右にスライドすることで切り替わる。変速軸４３の回転がデフ装置４６を介して後輪３が副変速中速段の走行速度で駆動される。

一方、ＨＳＴ入力軸３３から容量可変式の油圧ポンプ３４ａ（図４）に入力された動力はポンプ出力軸５１（図３にのみ図示）からＰＴＯ油圧クラッチ５４などを経由してＰＴＯ軸５２に設けられたＰＴＯ用の駆動系に伝達される。ＰＴＯ軸５２にはリヤＰＴＯ軸５５とミッドＰＴＯ軸５６に動力伝達される。
また、変速軸４３の副変速下手側のギヤ５８からＰＴＯ軸５２のギヤ４７、このギヤ４７と一体のギヤ５９を経由して、前輪出力軸４８のギヤ５７に伝達され、前輪２が駆動される。

さらに、車体１の前方又は後方にローダ８０（図６参照）を取り付けたときはローダ昇降シリンダ９３でローダ８０を昇降させる。
また静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）３４はトラニオン軸３０（図４，図５）の回動角度、すなわち斜板３４ｄの回動角度により、制御装置１００で設定されているトラニオン軸３０の回転数が決まり、詳細な説明は省略するが、アクセルペダル１５の踏み込み量がアクセルペダルポテンンショ７６で検出されると、アクセルペダルポテンンショ７６の検出値に応じてトラニオン軸３０の作動量（回転数）が制御装置１００により自動的に設定され、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）３４の油圧出力が自動的に適切な値に設定される。

なお、前後進レバー１０の前進側又は後進側への切り替えで前後進レバー１０の回動基部に設けている図示しない切替スイッチを作動させる等の方法で、制御装置１００が静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）３４のトラニオン軸３０の回動方向を前進側又は後進側に設定する。このトラニオン軸３０の回動方向は、切替弁６３（図４）で決定する。そして、トラニオン軸３０の回動角度が、アクセルペダル１５の踏み込み量に応じて変化する。トラニオン軸３０の回動角度は、比例弁６５の電磁弁への電流量で決定する。

さらに、バルブスティック時などの緊急時には、操縦部にあるブレーキペダル１６，１７を目一杯踏み込むと強制的にＨＳＴトラニオン軸３０をニュートラルに戻すことができる。ブレーキ１６，１７を踏むときは、オペレータはアクセルペダル１５から足を離しているので、トラニオン軸３０は中立に戻る。このときトラニオン軸３０が自然に戻る又は強制的に高速で戻すかは、機種により異なる。

図４に示すＨＳＴ３４の油圧回路３４ｃにおいて、不純物でバルブなどが詰まる（バルブスティック）際には、操縦部にある緊急停止レバー６２（図５のみに図示）を引いて、ＨＳＴ３４のトラニオン軸３０をニュートラルに戻す。

従来は、緊急時にＨＳＴトラニオン軸３０をニュートラルに戻す構成は知られているが、バルブスティック時にはスプール位置が固定されて走行速度が固定されてしまう。そこで緊急時には手動で緊急停止レバー６２を引いてトラクタを停止させる。

上記した２種類の手動操作部材（緊急停止レバー６２とブレーキペダル１６，１７）で緊急時にトラクタを停止することができる。
また、緊急停止スイッチ６０（図５にのみ図示）を押すと、エンジンが停止して、衝突等の事故を避ける場合に利用される。

図２に示すトラクタの全体平面図に示すように、ハンドル７の回りのハンドルポスト６にはスロットルレバー１１と前後進レバー１０が左右に配置されている。スロットルレバー１１の右側のステップフロア１３上にはアクセルペダル１５が配置されている。アクセルペダル１５はＨＳＴ３４のトラニオン軸３０の回動角度の調整を行うことができる。

さらに操縦席９の右側のレバーガイド１２ａには最高速設定ダイヤル１４ａ、車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂ及びクルーズ走行スイッチ１４ｃが前側から後側に順に一列に配置され、該ダイヤル１４ａ，１４ｂとスイッチ１４ｃの外側には作業機（ローダ８０）上げ下げ用のポジション用レバー１８が配置されている。なお、前記ダイヤル１４ａ，１４ｂとスイッチ１４ｃは前後方向に一列に順に配置されていれば良く、ダイヤル１４ａ，１４ｂとスイッチ１４ｃの配列順序にはこだわらない。
また、ダイヤル１４ａ，１４ｂとスイッチ１４ｃの外側には作業機上げ下げ用のポジション用レバー１８を配置したので、これらのダイヤル１４ａ，１４ｂとスイッチ１４ｃを設けない場合に比較して操縦性が良くなる。

最高速設定ダイヤル１４ａはダイヤル式であり、トラニオン軸３０の回動角度を調整して車体の最高速度を規制するものであり、所定の最高速を操縦者が決めることができるように、例えば約１５〜３０ｋｍ／ｈの範囲にダイヤル式に変更できる構成としている。したがって、アクセルペダル１５を最大まで踏み込んでも、最高速設定ダイヤル１４ａで規制している速度までしか出せない構成としている。

車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂもトラニオン軸３０の回動速度を変更設定するものである。アクセルペダル１５を踏むと、アクセルペダルポテンショ７６で目標となる速度、すなわち目標となるトラニオン軸３０の回動角度が決まるが、この目標となるトラニオン軸３０の回動角度の位置までに、トラニオン軸３０が到達する時間を変更するものである。例えば、車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂを鈍感（スロー）にしておくと、アクセルペダル１５を素早く踏んでも、トラニオン軸３０の目標となる回動角度への到達時間がゆっくりとなるので、ゆっくりと加速していく構成である。この目標位置への到達時間の変更は、比例弁６５（図４）への電流のデューティー比を変更することで行う。この車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂによる所定の車速に達するまでの時間は、例えば約３秒間から約６秒間までとダイヤル式に変更できる構成としている。

クルーズ走行スイッチ１４ｃは入り切り式のスイッチであり、ある特定の速度で走行しているときにこのクルーズ走行スイッチ１４ｃを入りにすると、アクセルペダル１５から足を離してもそのときの速度を維持する構成である。すなわち、クルーズ走行スイッチ１４ｃは該クルーズ走行スイッチ１４ｃを入れたときの車速に合致するように、トラニオン軸３０の回動角度を一定とし、したがってＨＳＴ３４の出力が一定に保持されて車速が一定に保持される。クルーズ走行スイッチ１４ｃを入れた後でアクセルペダル１５から足を離してもそのときの速度を維持する。

このように最高速設定ダイヤル１４ａ、車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂ及びクルーズ走行スイッチ１４ｃのいずれかを入りとするだけで、ＨＳＴ３４のトラニオン軸３０の回動角度を予め設定された３種類のいずれかに設定できるので、これらのダイヤル１４ａ，１４ｂとスイッチ１４ｃを設けない場合に比較して操縦性が良くなる。しかもダイヤル１４ａ，１４ｂとスイッチ１４ｃは操縦席９の隣接位置に前後方向に一列に並べて配置されるので、これらのダイヤル１４ａ，１４ｂとスイッチ１４ｃの選択に迷うことがなく、目的のダイヤル、スイッチを素早く入れることができる。

また、これらのダイヤル１４ａ，１４ｂとスイッチ１４ｃの外側に作業機昇降用のポジション用レバー１８を配置することで、これらのダイヤル１４ａ，１４ｂと、スイッチ１４ｃを作業機昇降用のポジション用レバー１８の直近に設けない場合に比較して操縦性が良くなる。
これらのダイヤル１４ａ，１４ｂとスイッチ１４ｃはまとめてサーボスイッチとも呼ばれているが、操縦席９に隣接する右のレバーガイド１２ａに前後方向に一列に並べる順序としては前側から後側に最高速設定ダイヤル１４ａ、クルーズ走行スイッチ１４ｃ及び車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂの順に配置しても良い。

また操縦席９の左側には副変速レバー２１、ミッドＰＴＯレバー２３ａ、リヤＰＴＯレバー２３ｂ及び４ＷＤレバー２４が配置されている。４ＷＤレバー２４の外側には副変速レバー２１が配置され、リヤＰＴＯレバー２３ｂの外側にはミッドＰＴＯレバー２３ａが配置されている。

また、図４に示すＨＳＴ３４の油圧回路において不純物でバルブなどが詰まる（バルブスティック）際には操縦部にある緊急停止レバー６２（図５のみに図示）を引いて、ＨＳＴ３４のトラニオン軸３０をニュートラルに戻すこともできる。
従来は、緊急時にＨＳＴトラニオン軸３０をニュートラルにする構成は知られているが、バルブスティック時にスプール位置が固定されて走行速度が固定されてしまう。そこで緊急時には手動で緊急停止レバー６２を引いてトラクタを停止させることもできる。

また、バルブスティック時などの緊急時には手動で緊急停止レバー６２を引く又は緊急停止スイッチ６０を押す代わりに操縦部のステップフロア１３上に配置する緊急停止スイッチボタン（図示せず）を踏んで強制的にＨＳＴトラニオン軸３０をニュートラルに戻してトラクタを停止させても良い。インパネのステアリングハンドル７近くに緊急停止スイッチ６０を設けているが、これと同じ機能のスイッチをフロア１３上に設けることで、操作性も向上する。

さらに、バルブスティック時などの緊急時には、図２に示す操縦部にあるブレーキペダル１６，１７を目一杯踏み込むと強制的にＨＳＴトラニオン軸３０をニュートラルに戻すことができる。

なお、図６にはフロントローダ８０を備えたＨＳＴ付きトラクタの側面図を示す。車体１の前方には排土用のローダ８０と該ローダ８０を支持するブーム９７と該ブーム９７を上下回動させる昇降用のブームシリンダ９３が設けられている。ブーム９７の基部とブーム昇降シリンダ９３の基部は第１アーム９４の両端でそれぞれ支持され、該第１アーム９４の先端部と基部がそれぞれ第２アーム９５に連結し、該第２アーム９５の基部が第３アーム９６に連結されており、該第３アーム９６の基部はエンジン５の両側に取り付けられている。また、ブーム９７の中間部に設けられたブラケット９８にはローダシリンダ９２の基部が回動自在に接続され、ローダシリンダ９２の先端部はローダ８０の背面上方部に連結部材を介して連結しており、ローダシリンダ９２の伸縮によりローダ８０の上下方向の回動が行われる。

ＨＳＴサーボ付きのトラクタにおいて、スロットルレバーセンサ１１ａで検知するスロットルレバー１１の操作位置がハーフスロットル位置の近傍にある場合（エンジン回転数は最高回転数の約半分の場合）には、機体の前方に昇降自在に取り付けられるローダ８０のバケット内に負荷のかかる荷をのせて作業中であると判定して、前後進レバー１０が前進側にある場合（トラニオン軸３０の回転方向が前進側にある場合）は、スロットルレバー１１はそのままとしてエンジン回転数を一定に維持し、アクセルペダル１５を踏み込んでＨＳＴ３４の油圧出力を上げで車速のみを上げるが、前後進レバー１０が後進側にある場合にはアクセルペダル１５の踏み込み量に応じたトラニオン軸３０の回動角度に対応した回転数で、かつダイヤル１４ｂで設定される車速緩慢応答速度より遅い変速速度で変化させて車速を緩やかに上げる制御を行うようにしても良い。

また、アクセルペダル１５の踏み込みによりトラニオン軸３０の回動角度を上げていき、エンジン回転数がハーフスロットル相当以上になってもアクセルペダル１５の踏み込みがさらに続くと、エンジン回転数を上げる。このような車速の上げ方はアクセルペダル１５の踏み込み量に応じてコントローラ１００で制御されるトラニオン軸３０の回動角度調整用の比例弁６５の作動量の増加により行われる。

上記したエンジン回転数の制御によりハーフスロットル状態では低燃費化が図れる。特に後進時にはエンジン回転数を緩やかに上げることで、エンジン駆動力を減らすことができて低燃費化が図れる。

また、前後進レバー１０の基部に設けた前後進レバー切替速度センサ１０ａで検出される前後進レバー１０の前後進切替速度に応じて目標速度への到達速度を変更することができる。例えばオペレータの意図を考慮して前後進レバー１０が速く切り替わった場合は目標速度に達する時間を短くすることができる。

さらに、前後進レバー１０の前後進の切替速度に応じて目標速度への到達速度を変更することができる制御構成（前後進レバー１０の前後進の切替速度に応じて、オペレータの意図を考慮し、速く前進と後進が切り替わると目標とする速度に達するまでの時間を短くする構成）を採用した上で、さらに、このとき後進から前進への切替速度は前進から後進への切替速度に比べて目標とする速度に達するまでの時間を遅くする。これは、オペレータが後進から前進に切り替えに恐怖感を感じやすいので、それを防ぐためである。

上記ＨＳＴサーボ付きトラクタにおいて、前後進レバー１０の前後進の切替速度に応じて目標速度への到達速度を変更する制御と同時に後進から前進への切替速度はその反対の前進から後進への切替速度より遅くして、目標速度への到達速度が遅くなるようにすることで、オペレータの恐怖感をなくすと共に、さらにＨＳＴ出力軸回転センサ３５ａの検出値とトラニオン軸回動角度センサ３０ａの検出値との偏差（両検出値の差異における所定値からずれ）により作業機の牽引負荷を判断し、その牽引負荷に応じて静油圧式無段変速装置３４の出力の変更速度を調節することで、ローダ作業などの作業を容易に行うことができる。例えば、トラクタの牽引負荷を判断してローダ８０のバケットに土砂が入っていると判断されると、ローダバケットから土砂を落とさないように、土砂が入っていないときより緩やかに前後進の切り替えを行う制御構成を採用する。
この制御構成もオペレータが後進から前進に切り替えに恐怖感を感じやすいので、それを防ぐために行う。

また、トラニオン軸回動角度センサ３０ａとＨＳＴ出力軸回転センサ３５ａの両検出値の差異が所定値からずれていると、トラクタに牽引負荷があると判断してフィードバックのスピードを変更することができる。

通常はトラニオン軸回動角度とＨＳＴ出力軸回転数とは比例関係にあるが、走行負荷によってはトラニオン軸回動角度が一定でも、負荷が掛かるとＨＳＴ出力軸回転数が変化する。エンジン回転数が一定のときに、エンジン回転数の変化を読み取り、その時間当たりの変化量に応じてＨＳＴトラニオン比例弁３７の変更速度を調整する。例えば、ＨＳＴトラニオン比例弁６５（図５）の変更速度をゆっくりすると、車速もゆっくり下げることができる。
なお、本実施例のトラクタの制御装置の制御ブロック図を図５に示す。

また、トラニオン軸回動角度センサ３０ａとＨＳＴ出力軸回転センサ３５ａの前記偏差により、トラクタの牽引負荷を判断してフィードバックのスピードを変更する際に、トラクタの牽引負荷に変化がないにも拘わらず、ＰＴＯ負荷によりエンジン回転数が減少する場合には、ＰＴＯ負荷があると判断して車速を下げる制御を行い、ＰＴＯ負荷によるエンストを防止する。

また、トラニオン軸回動角度センサ３０ａとＨＳＴ出力軸回転センサ３５ａの前記偏差により、トラクタの牽引負荷を判断して、牽引負荷に変化がなく、スロットルレバー１１を操作していないためにスロットルレバーセンサ１１ａによるスロットルレバー１１の動きの検知がない場合に、ＰＴＯ負荷によるエンジン回転数の変動があったときにはＨＳＴトラニオン比例弁３７の変更速度を調整して車速を下げる。
これはＰＴＯ作業時に一定車速で走行中にＰＴＯ負荷によりエンジンドロップがあった場合は、最悪の場合にエンストするので、そのエンストの防止のためである。

また、トラニオン軸回動角度センサ３０ａとＨＳＴ出力軸回転センサ３５ａの前記偏差とエンジン回転数の変動を総合的に判断して（トラニオン軸回動角度センサ３０ａとＨＳＴ出力軸回転センサ３５ａの検出値にズレがあり、かつエンジン回転数が低下しているときは、負荷大と判定する。またトラニオン軸回動角度センサ３０ａとＨＳＴ出力軸回転センサ３５ａの検出値にズレがあっても、エンジン回転数が低下していない場合は、負荷ではなく機械的な部材の構成によるトラブルが考えられる）、トラクタの牽引負荷とＰＴＯ負荷の変動とを両方感知してＨＳＴトラニオン比例弁６５の変更速度を調整して車速を変更する制御構成としても良い。
こうしてＰＴＯ負荷と牽引負荷の変動を検出し、この負荷に応じて車速を下げることでエンストの防止を図ることができる。

図７に示す緊急停止ペダル６１（停止スイッチ６０（図示せず）とは別であり、機械的な部材の構成に基づきトラニオン軸３０を中立にする。また停止スイッチ６０は電気的にトラニオン軸３０を中立にする。）に固着したプレート３４ｄに係止される中間プレート６１ｂの長穴６１ｂ１に回動自在に取り付ける。こうして緊急停止ペダル６１を踏み込むとＨＳＴのトラニオン軸３０が回動してＨＳＴ３４を停止させることができる。

図７に示す緊急停止ペダル６１に代えて、ＨＳＴ３４の出力軸３５に緊急停止クラッチ６６を設けた構成を図８に示す。緊急停止クラッチ６６は図９のペダル６１を操作することで作動させ、ＨＳＴ３４からの変速装置３８への出力がなされないようにすることができる。

図８（ａ）には緊急停止クラッチ６６の側面図を示し、図８（ｂ）には緊急停止クラッチ６６のトラニオン軸３０側の凸部６６ａ１があるクラッチ６６ａの平面図を示し、図８（ｃ）にはトラニオン軸３０側の反対側の凹部６６ｂ１があるクラッチ６６ｂの平面図を示す。図８（ａ）に示すように緊急停止クラッチ６６のトラニオン軸３０側のクラッチ６６ａとは反対側のクラッチ６６ｂの裏面側には常時クラッチ６６ａ，６６ｂの爪同士を係合させる方向に付勢するスプリング７５を機体との間に設けている。なお、クラッチ係合をさせたくない場合にはロック６６ｃによりスプリング７５がクラッチ６６ｂを押圧側に移動しないようにしている。すなわち、ペダル６１から足を離すと、スプリング７５で緊急停止クラッチ６６が開放されて元に戻る構成としている。

図９には他の構成からなるＨＳＴ３４の出力軸３５に設ける緊急停止クラッチ６６を示し、図９（ａ）の側面図に示すトラニオン軸側のクラッチクラッチ６６ａと緊急停止ペダル６１側のクラッチ６６ｂの係合により、ＨＳＴ３４を緊急停止させる構成である。 図９（ａ）の矢印Ａ方向から見た側面図である図９（ｂ）に示すように、緊急停止ペダル６１は、該緊急停止ペダル６１の底部に固着したロッド６１ａの先端を緊急停止クラッチ６６のペダル側クラッチ６６ｂの回動軸６６ｂ２に直交する方向に固着しておき、緊急停止ペダル６１のロッド６１ａを図９（ｂ）の矢印Ｂ方向に踏み込むとロッド６１ｂの先端のペダル側クラッチ６６ｂの回動軸６６ｂ２も矢印Ｂに回動し、該回動軸６６ｂ２の矢印Ｂへの回動により、緊急停止ペダル６１を踏むと、シフターステー６６ｃがトラニオン軸側にスライドするため、ペダル側クラッチ６６ｂの凹部６６ｂ１がトラニオン軸側のクラッチ６６ａの凸部６６ａ１に係合する。なお図９（ｃ）にはトラニオン軸側クラッチ６６ａの平面図を示す。
また緊急停止ペダル６１の踏み込みを解除するとロッド６１ａと機体との間に設けたスプリング７５により緊急停止ペダル６１は元の位置に戻る。

図１０（ａ）ではトラニオン軸３０と一体のクラッチ体６７ａを五角柱形状とし、該クラッチ体６７ａの五角柱形状の中の凸状の隣接する２つの側面６７ａ１，６７ａ１に係合する凹状の２つの側面６７ｂ１，６７ｂ１を有する強制戻し駒からなるクラッチ体６７ｂを、機体にスプリング７５を介して取り付けておくことでＨＳＴ３４を緊急停止させることができる。なおクラッチ体６７ａ，６７ｂをクラッチ体６７ということにする。

図１０（ａ）の（１）に示すトラニオン軸３０を備えた五角柱形状のクラッチ体６７ａの上下に（２），（３）で示すようにクラッチ体６７ａの隣接する２つの側面部が斜め上向き、斜め下向きにそれぞれ回動している状態で、ＨＳＴ３４を緊急停止させたいときには、トラニオン軸３０を（１）に示す状態に戻した後に強制戻しクラッチ体６７ａ，６７ｂのスプリング７５によるロックをロック６７ｄを摺動させて解除して、該強制戻しクラッチ体６７ｂの凹状の２つの側面６７ｂ１，６７ｂ１とクラッチ体６７ａの五角柱形状の隣接する凸状の２つの側面６７ａ１，６７ａ１を図１０（ｂ）に示すようにスプリング７５により強制的に係合させる。こうしてトラニオン軸３０はＨＳＴ３４を停止させる位置に戻り、ＨＳＴ３４の停止状態を保持できる。

なお、機体と強制戻しクラッチ体６７ｂの間にロック溝６７ｃ内にロック６７ｄを摺動自在に設けておき、図１０（ａ）に示す状態で強制戻しクラッチ体６７ｂが機体にロックされる。

図１１にブレーキペダル１６，１７の平面図を示すように、左右一対のブレーキペダル１６，１７の右側の隣接位置に緊急停止ペダル６１を配置することができる。
このように左右一対のブレーキペダル１６，１７の隣接位置に緊急停止ペダル６１を配置すると、緊急停止ペダル６１を踏み込みやすいので、緊急時の操作性が従来より向上する。

図１２にブレーキペダル１６，１７の平面図を示すように、左右一対のブレーキペダル１６，１７の左側隣接位置に緊急停止ペダル６１を配置しても良い。
図１３にブレーキペダル１６，１７の平面図を示すように、左右一対のブレーキペダル１６，１７より機体の中央寄りに緊急停止ペダル６１を配置しても良い。
この場合は機体を止めるという同じ機能のブレーキペダル１６，１７の近傍に緊急停止ペダル６１を配置することで、操作性が向上するようになる。

図１４にブレーキペダル１６，１７の平面図を示すように、左右一対のブレーキペダル１６，１７の上側に緊急停止ペダル６１を配置しても良い。
この場合も機体を止めるという同じ機能のブレーキペダル１６，１７の近傍に緊急停止ペダル６１を配置することで、操作性が向上するようになる。

図１５にハンドル７を含めた操舵室４の一部斜視図を示すように、トラクタのハンドル７を中心として、その左右の操舵室４における対称位置にメインキースイッチ６９と緊急エンジン停止スイッチ７１を配置しておくと、オペレータが車両の運転中に発生する緊急時にはメインキー６９と緊急エンジン停止スイッチ７１のどちらかを操作することができるので、安全に車両を停止させることができる。

図１６（ａ）に操舵室の一部平面図を示すように、作業車両の操縦席９を中心として、その左側のレバーガイド７３に前側から最高速設定ダイヤル１４ａと車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂを車体前後方向に配置し、副変速レバー２１を最高速設定ダイヤル１４ａと車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂより外側に配置する。

一方、図１６（ｂ）に従来の操舵室の一部平面図を示すように最高速設定ダイヤル１４ａと車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂを左レバーガイド７３の前側に配置するとフェンダ２７に近くなり、操作がし難い。また副変速レバー２１が前側に倒されていると、最高速設定ダイヤル１４ａと車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂ等の操作の邪魔になる。副変速レバー２１を配置するためには、前記最高速設定ダイヤル１４ａと車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂ等の操作の邪魔にならないように副変速レバー２１の内側に最高速設定ダイヤル１４ａと車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂを配置することで、レバーよりも小さいスイッチの操作性が向上する。

図１７に操舵室の一部平面図を示すように、作業車両の操縦席９を中心として、その左側のレバーガイド７３に前側から最高速設定ダイヤル１４ａと車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂを機体前後方向に順に配置し、最高速設定ダイヤル１４ａを車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂより操縦席９から外方に配置し、しかも最高速設定ダイヤル１４ａを車速緩慢度応答ダイヤル１４ｂより少し後ろに配置する。
このようなレイアウトで２つのダイヤル１４ａ，１４ｂを共に手を伸ばさずに手首又は手を回すだけでダイヤル１４ａ，１４ｂのつかみ替えができ、ダイヤル１４ａ，１４ｂの操作性が従来以上に向上する。

１ 走行車体 ２ 前輪
３ 後輪 ４ 操舵室
５ エンジン ６ ハンドルポスト
７ ステアリングハンドル ８ 燃料タンク
９ 座席 １０ 前後進レバー
１０ａ 前後進レバー切替速度センサ
１１ スロットルレバー １１ａ スロットルレバーセンサ
１２ａ レバーガイド １３ ステップフロア
１４ａ 最高速設定ダイヤル １４ｂ 車速緩慢度応答ダイヤル
１４ｃ クルーズ走行スイッチ １５ アクセルペダル
１５ａ 円弧状アーム １５ｂ ペダル支持部材
１６，１７ ブレーキペダル １８ ポジション用レバー
１９ クラッチペダル ２０ 変速レバー
２１ 副変速レバー ２２ ボンネット
２３ａ，２３ｂ ＰＴＯ変速レバー ２４ ４ＷＤレバー
２７ フェンダ ３０ トラニオン軸
３０ａ トラニオン軸回動角度センサ
３１ 作業機上げ用リンク ３２ トラニオン軸油圧シリンダ
３３ ＨＳＴ入力軸 ３４ ＨＳＴ
３４ｄ プレート ３４ａ 油圧ポンプ
３４ｂ 油圧モータ ３４ｃ 油圧閉回路
３４ｄ 斜板 ３５ 走行出力軸
３５ａ ＨＳＴ出力軸回転センサ ３６ 回転軸
３７ ＨＳＴトラニオン比例弁
３８（３８ａ〜３８ｆ） 噛合式変速装置
３９ 副変速クラッチシフタ ４１，４２，４５，４７ ギヤ
４３ 変速軸 ４６，４９ デフ装置
４８ 前輪出力軸 ５１ ポンプ出力軸
５２ ローダ ５４ ＰＴＯ油圧クラッチ
５５ ミッドＰＴＯ軸 ５６ リヤＰＴＯ軸
５７，５８，５９ ギヤ ６０ 緊急停止スイッチ
６１ 緊急停止ペダル ６１ａ 緊急停止ペダルロッド
６１ｂ 中間プレート ６２ 緊急停止レバー
６３ 切替弁 ６５ トラニオン比例弁
６６，６７ 緊急停止クラッチ ６９ メインキースイッチ
７１ 緊急エンジン停止スイッチ ７３ レバーガイド
７５ スプリング ７６ アクセルペダルポテンショ
８０ ローダ ９２ ローダシリンダ
９３ ブーム昇降シリンダ ９４ 第１アーム
９５ 第２アーム ９６ 第３アーム
９７ ブーム ９８ ブラケット
１００ 制御装置

Claims (4)

1. エンジン（５）と、エンジン（５）のスロットル弁の開度を調整して所定時間当たりのエンジン回転数を決めるスロットルレバー（１１）と、前記スロットルレバー（１１）の操作位置を検知するスロットルレバーセンサ（１１ａ）と、エンジン（５）からの出力に応じて油圧出力を変える静油圧式無段変速装置（３４）と、操作位置に応じてトラニオン軸（３０）の回動方向を車体（１）の前進方向又は後進方向に切り替える前後進レバー（１０）と、前記油圧式無段変速装置（３４）のトラニオン軸（３０）の前進方向又は後進方向の回動角度を踏み込み量に応じて決めるアクセルペダル（１５）と、車体（１）の前方に昇降自在に装着したフロントローダ（８０）とを設けた作業車両において、
   トラニオン軸（３０）の回動角度を検知するトラニオン軸回動角度センサ（３０ａ）と、トラニオン軸（３０）の回動角度を最高速に設定する最高速設定ダイヤル（１４ａ）、該最高速より遅い車速範囲で緩慢に変速する車速緩慢応答速度に規制する車速緩慢度応答ダイヤル（１４ｂ）及びアクセルペダル（１５）の踏み込み位置に応じたクルーズ走行速度を設定するクルーズ走行スイッチ（１４ｃ）と、スロットルレバーセンサ（１１ａ）によりスロットルレバー（１１）の操作位置が、最大値のほぼ半分であるエンジン回転数に相当するハーフスロットル状態にあることを検知すると、前後進レバー（１０）が前進位置にあるときは、エンジン回転数は一定のままで、アクセルペダル（１５）の踏み込み量に応じたトラニオン軸（３０）の回動角度により車速を上げ、前後進レバー（１０）が後進位置にあるときは、アクセルペダル（１５）の踏み込み量に応じたトラニオン軸（３０）の回動角度で、かつ前記車速緩慢度応答ダイヤル（１４ｂ）で設定される車速緩慢応答速度より遅い変速速度でトラニオン軸（３０）の回動角度を変化させて車速を緩やかに上げる制御構成を有する制御装置（１００）を備えた作業車両。
2. 前後進レバー（１０）の前後進の切替速度を前後進レバー（１０）の切替速度センサ（１０ａ）で検知し、該前後進レバー（１０）の切替速度に応じて目標速度への到達速度を変更する制御構成を制御装置（１００）が有することを特徴とする請求項１記載の作業車両。
3. 前後進レバー（１０）を後進側から前進側に切り替える場合は、同一切替速度での前進側から後進側に切り替える場合より目標速度への到達速度を遅くする制御構成を制御装置（１００）が有することを特徴とする請求項２記載の作業車両。
4. 静油圧式無段変速装置（３４）の出力軸（３５）に回転数を検知するＨＳＴ出力軸回転センサ（３５ａ）を設置し、該ＨＳＴ出力軸回転センサ（３５ａ）の検出値とトラニオン軸（３０）の回動角度を検出するトラニオン軸回動角度センサ（３０ａ）の検出値との差異によりフロントローダ（８０）の牽引負荷の大きさを判断し、前記フロントローダ（８０）の牽引負荷の大きさに応じて前後進レバー（１０）の切替速度を緩やかに変更する制御構成を制御装置（１００）が有することを特徴とする請求項３記載の作業車両。

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