JPH10164908A

JPH10164908A - 作業車両の変速装置

Info

Publication number: JPH10164908A
Application number: JP33374496A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Ishida; 智之石田; Toshiyuki Hori; 敏行堀; Naohiko Ishii; 尚彦石井
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】トラクタやコンバイン等の作業車両を車庫な
どへ格納するときには、昇降自在に設けた作業機を着地
した状態で格納するものであるが、このままの状態で再
びこの車両を発進すると、前記作業機を引きずってしま
い、これを破損する恐れが有った。また、前記作業機を
上方へ位置させて格納したときには、車庫の設備や入口
などを破損する恐れがあった。【解決手段】リフトアームの回動によって昇降自在に
設けた作業機と、油圧シリンダや、油圧クラッチの作動
により変速位置を変更可能な変速制御装置を有するトラ
クタに、エンジン始動時には、予め設定された作業機１
の位置確認操作（リフトアーム角度とポジションレバー
設定角度との一致）が行なわれるまで前記油圧シリン
ダ、油圧クラッチの作動を、コントローラの指令によ
り、中立、或いは作業機が損傷しない程度の低速側に保
持する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、農業用、建設
用、運搬用等の作業車両の有段、或は無段式の変速装置
の構成に関し、特に、昇降自在な作業機を有するものに
関する。

【０００２】

【従来の技術、及び課題】従来、昇降自在に設けた作業
機と、アクチュエータの作動により変速位置を変更可能
な走行用の変速装置を有する作業車両があった。例え
ば、特開平７−２１７７２９号公報には、コントローラ
の指令により圧着する油圧クラッチ式の変速装置を有す
るトラクタが示されている。このものは、作業開始前、
エンジンキースイッチをＯＮにすると、変速装置を強制
的に低速側に切り替えて、機体の急発進を防止するもの
である。

【０００３】しかしながら、前記従来の装置の場合、こ
の車両を車庫に格納するときには、作業機を着地した状
態で格納するものであるが、このままの状態で再びこの
車両を車庫から出すためにオペレータがエンジンを始動
し、クラッチペダルから足を離すと、車両が発進するこ
ととなるため、前記作業機を引きずってしまい、これを
破損する恐れが有った。

【０００４】また、前記作業機を上方へ位置させて格納
したときには、車庫の設備や入口などを破損する恐れが
あった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上のよう
な課題を解消するために、次のような技術的手段を講じ
た。即ち、昇降自在に設けた作業機１と、アクチュエー
タ２…，３…の作動により変速位置を変更可能な変速装
置５Ａ，５Ｂを有する作業車両であって、この作業車両
のエンジン始動時には、予め設定された作業機１の位置
確認操作が行なわれるまで前記アクチュエータ２…，３
…の作動により変速装置５Ａ，５Ｂを中立、或いは低速
側に保持することを特徴とする作業車両の変速装置とし
た。

【０００６】

【発明の効果】これにより、エンジンの始動時、一旦、
予め設定された作業機位置の確認操作があるまでは、変
速装置５Ａ，５Ｂを中立に保持するために、前述のよう
に車両が発進して、作業機１や車庫などの施設を破損す
ることを防止できる。或は、変速位置５Ａ，５Ｂを低速
側へ保持するために、この作業機１の損傷や車庫の設備
等の損傷を、極力軽減することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を作
業車両である農用トラクタ（以下、トラクタ１０）につ
いて説明する。トラクタ１０の全体構成について説明す
る。トラクタ１０は、機体前部のボンネット１１の内部
にエンジン１２を設け、このエンジン１２からクラッチ
ハウジング、ミッションケース１３、及びリアミッショ
ンケース１４等を一体に連結して設け車体の主枠を構成
している。また、エンジン１２の下方に左右一対の前輪
１６，１６を設け、リヤミッションケース１４の左右に
後輪１６，１６を設けている。

【０００８】前記ボンネット１１の後面には、液晶モニ
タ９を有するメータパネル８を設け、更にこの後方に、
前後進切換レバー１９を突出するハンドルポスト１７を
設け、この上部にハンドル１８を突出して設けている。
このハンドル１８の回動基部にはハンドル切角センサ１
８Ｓを設け、オペレータのハンドル操作角度を検出する
構成となっている。また、このハンドル操作により前記
前輪１５を操向する構成となっている。

【０００９】トラクタ１０の操縦席２０の近傍について
説明すると、この操縦席２０の側方には、変速操作部材
である変速レバー２１と、作業機操作部材であるポジシ
ョンレバー４を設け、このレバー４の近傍には、旋回制
御スイッチ２７を設けている。また、前記変速レバー２
１の握部には、変速段を１段ごとに増減速させる変速ア
ップスイッチ２２Ｕと、変速ダウンスイッチ２２Ｄを設
け、変速レバー２１の回動基部には、ポテンショメータ
２１Ｐを設け、オペレータの変速操作を操縦席２０の下
方に設けたコントローラ２３に入力する構成となってい
る。また、前記ポジションレバー４の回動基部にも、ポ
テンショメータ４Ｐを設け、同レバー４の操作角度を検
出する構成となっている。

【００１０】更に、トラクタ１０の後部の構成について
説明する。前記リヤミッションケース１４の後上部には
作業機昇降装置２４を設けている。作業機昇降装置２４
は、作業機昇降シリンダ２５を内蔵し、この昇降シリン
ダ２５のピストン伸縮により左右に支持したリフトアー
ム２６，２６を上下回動する構成となっている。そし
て、このリフトアーム２６の回動基部には、リフトアー
ム角度センサ２６Ｐを設け、後述する作業機１の昇降位
置を間接的に検出する構成となっている。また、リヤミ
ッションケース１４の後部にはトップリンク２８と左右
ロアリンク２９，２９とからなる３点リンク機構を設
け，この後端部に作業機１を連結可能に構成している。
そして、前記左右夫れ夫れのリフトアーム２６，２６と
ロアリンク２９，２９をロッド３０とローリングシリン
ダ３１を介して連結しこのローリングシリンダ３１を伸
縮させることで作業機１の左右傾斜姿勢を変更し、リフ
トアーム２６，２６を上下回動することで作業機１の高
さを変更する構成となっている。これにより、前記コン
トローラ２３は、オペレータのポジションレバー４の操
作角度を前記ポテンショメータ４Ｐより読み取り、この
検出角度と、リフトアーム角度センサ２６Ｐの検出角度
とが一致するように油圧回路を切り替えて作業機１の高
さを変更する構成となっている。

【００１１】作業機１は、ロータリ作業機であって、ト
ラクタ１０のエンジン回転動力をＰＴＯ軸３２より取り
出し、伝達軸３３を介して作業機１側へ伝達し、伝導機
構を介して複数の耕耘爪３４…を有する耕耘軸３５を回
転し、圃場を耕起する構成となっている。トラクタ１０
の動力伝導構成について、図３と図４に基づいて説明す
る。

【００１２】前記エンジン１２から出力された回転動力
は、主クラッチ４０にて断続され、前後進切替装置４１
へ入力される。前後進切替装置４１はシンクロメッシュ
式ギヤによる切替装置で、前記前後進切替レバー１９を
前方へ押し込むと、前記入力された回転動力は、正回転
で主変速装置４２へ伝達し、レバー１９を後方へ引き込
むと、前記回転動力は、逆転軸４３を介して逆回転で主
変速装置５Ａへ伝達する構成となっている。

【００１３】主変速速装置５Ａは、シンクロメッシュ式
ギヤによる４段変速可能な変速装置であり、変速用のア
クチュエータである２つの油圧シリンダ２Ａ，２Ｂのピ
ストンの内、いづれか一方を伸長、或いは短縮すること
で主変速装置５Ａに入力されたエンジン１２の回転動力
が、四速ギヤ組４５、三速ギヤ組４６、二速ギヤ組４
７、一速ギヤ組４８の何れか１つのギヤ組を通じて副変
速装置５Ｂへ伝達される構成となっている。即ち、コン
トローラ２３により油圧回路の切替制御弁５０のソレノ
イド５１ａへ通電が行なわれると、油圧シリンダ２Ａの
ピストンが伸長し「４速」となり、切替制御弁５０のソ
レノイド５０ｂへ通電が行なわれると、油圧シリンダ２
Ａのピストンが短縮し「３速」となり、切替制御弁５１
のソレノイド５１ａへ通電が行なわれると、油圧シリン
ダ２Ｂのピストンが伸長して「２速」となり、切替制御
弁５１のソレノイド５１ｂへ通電が行なわれると、油圧
シリンダ４４Ｂのピストンが短縮して「１速」となる。
尚、図例では「４速」から「１速」になるに従い減速比
が大きくなっている。

【００１４】また、副変速装置５Ｂは、油圧クラッチ式
変速装置であり、変速用のアクチュエータである４つの
油圧クラッチ３Ｈ，３Ｍ，３Ｌ，３ＬＬの内、いづれか
一つを圧着することで、前記主変速装置５Ａから入力さ
れた回転動力を減速して後輪デフ装置を介して後輪１
６，１６へ伝達し、または前輪増速機構５４へ伝達する
構成となっている。即ち、コントローラ２３が、油圧回
路の比例圧力制御弁５５のソレノイド５５ｓへ通電を行
ない油圧クラッチ３Ｈが圧着すると「高速」となり、比
例圧力制御弁５６のソレノイド５６ｓへ通電を行ない油
圧クラッチ３Ｍが圧着すると「中速」となり、比例圧力
制御弁５７のソレノイド５７ｓへ通電を行ない油圧クラ
ッチ３Ｌが圧着すると「低速」となり、比例圧力制御弁
５８のソレノイド５８ｓへ通電を行ない油圧クラッチ３
ＬＬが圧着すると「超低速」となる。

【００１５】以上のようにトラクタ１０は、主変速４
段、副変速４段の組み合わせより前１６段の変速が可能
となっており（図９）、この１６段の変速段を作業別
（超低速作業域１〜４段、ロータリ作業域５〜１０段、
プラウ作業域８〜１２段、走行領域１２〜１６段）に分
配している。これにより、オペレータは、前記ポジショ
ンレバー４により作業域を選択し、この領域の中で変速
段を変速アップスイッチ２２Ｕと変速ダウンスイッチ２
２Ｄとで選択して変速する構成となっている。

【００１６】また、前記前輪増速機構５４は、副変速装
置５Ｂの回転動力を前輪伝達ギヤ５９を介して伝達軸６
０へ伝達し、この伝達軸６０に設けた等速クラッチ６１
と倍速クラッチ６２のいづれか一方が圧着して前輪１５
を駆動する構成となっている。即ち、両クラッチ６１，
６２がいづれも圧着していないときには、トラクタ１０
は後輪１６，１６による二駆走行となり、等速クラッチ
６１が圧着すると、前輪１５，１５の周速が後輪１６，
１６の周速とが略等しい四駆走行となる。また、旋回時
にハンドル切角が一定以上になると、倍速クラッチ６２
が圧着し前輪１５，１５の周速が後輪１６，１６の周速
より略２倍となる前輪倍速走行となる。

【００１７】尚、図４中の符号５２は減圧回路を示し、
Ｔ圧タンク、Ｐは油圧ポンプを示す。前記コントローラ
２３は、各種センサやスイッチの情報を処理するＣＰＵ
や、この情報を一時記憶するＲＡＭや、後述するセフテ
ィー機能、変速制御、旋回制御等の制御プログラムを予
め設定しているＲＯＭ等を有する構成となっている。そ
して、入力部には前記変速レバー２１のポテンショメー
タ２１Ｐと、変速アップスイッチ２２Ｕ、変速ダウンス
イッチ２２Ｄ、ポジションレバー４のポテンショメータ
４Ｐと、リフトアーム角センサ２６Ｐと，旋回制御スイ
ッチ２７と、ハンドル切角センサ２８Ｓを接続してい
る。出力部には前記主変速装置４２の切替制御弁５０の
ソレノイド５０ａとソレノイド５０ｂと、切替制御弁５
１のソレノイド５１ａとソレノイド５１ｂと、副変速装
置４９の比例圧力制御弁５５のソレノイド５５ｓと、比
例圧力制御弁５６のソレノイド５６ｓと、比例圧力制御
弁５７のソレノイド５７ｓと、比例圧力制御弁５８のソ
レノイド５８ｓとを接続し、また、前記昇降装置２４の
昇降シリンダ２５のピストンを伸縮する比例圧力制御弁
のソレノイド６６ｓ，６７ｓを接続して設けている。ま
た、前記前輪増速機構５４の等速クラッチ６１を圧着す
る切替制御弁のソレノイド６１ａとソレノイド６１ｂと
を接続している。また、各制御の作動状態を示す液晶モ
ニタ９を接続している以上のように、構成されたトラクタ１０の作業機１の位
置確認操作であるセフティー機能の解除操作について、
図１に基づいて説明する。

【００１８】最初に前記トラクタ１０の電源を入りにす
ると、接続されている各種センサ、スイッチ等の状態が
読み込まれ、このセフティー機能が入となる（ＳＴＥＰ
１，２）。これと共に、前記液晶モニタ９に、「セフテ
ィー機能作動中」の旨の表示を行う。そして、最初の前
記ポジションレバー４の操作が入力されるまで待機する
（ＳＴＥＰ４）。ここで、このレバー４の操作が検出さ
れると、このレバー４の設定角度と現在停止中のリフト
アームの設定角度とが一致するかどうかが判定される
（ＳＴＥＰ５）。前記ＳＴＥＰ４，５の判定がＮＯの場
合は、ＳＴＥＰ３へ戻り、セフティー機能は解除されな
いままで、変速装置５Ａ，５Ｂ、作業機昇降シリンダ２
５は共に作動不能の状態に設定される。また、前記ＳＴ
ＥＰ４，５の判定がＹＥＳとなれば、セフティー機能が
解除され、前記液晶モニタ９の「セフティー機能作動
中」の表示も消去する（ＳＴＥＰ６，７）。

【００１９】これにより、エンジン始動時には、少なく
とも一度はポジションレバー４を操作する必要が生じ、
セフティー機能が解除された時にポジションレバー４の
操作角度に応じて作業機１の高さが変化するので、オペ
レータは、作業機１の位置を確実に認識することとな
る。尚、この作業機確認操作は、ポジションレバー４の
最上げ位置にスイッチを設け、このスイッチＯＮでセフ
ティー機能を解除する構成としても良いし、また、直接
「作業機確認」を表示するスイッチを、作業機を目視可
能な車両後部に設け、これを操作することでセフティー
機能を解除する構成としても良い。

【００２０】次に、トラクタ１０のコントローラ２３
で、前記セフティー機能と共に実行されるエンジン始動
時の変速制御について説明すると、トラクタ１０のエン
ジン始動時には、コントローラ２３により前記センサや
スイッチの接続状態や、設定状態が読み込まれる。これ
と共に、変速装置５Ａ，５Ｂを中立に設定する（ＳＴＥ
Ｐ１，２）。そして、前記変速レバー４やスイッチ２２
Ｕ，２２Ｕによるエンジン始動後の第一回目の変速操作
の入力があるまで待機させる（ＳＴＥＰ３）。そして、
前述したセフティー機能が解除されているかどうかが判
定される（ＳＴＥＰ４）。ここで、判定がＹＥＳであれ
ば、通常の変速レバー位置に応じた変速が開始される
（ＳＴＥＰ５）。また、ＳＴＥＰ３，４の判定でＮＯの
場合は、ＳＴＥＰ２へ戻りこの間変速段を中立に保持す
る。

【００２１】また、図７の制御フローチャート図では、
エンジン始動時の変速装置５Ａ，５Ｂをセフティー機能
が作動中に、変速位置５Ａ，５Ｂを低速位置（１速）に
保持する構成としている。これにより、エンジン始動時
に、トラクタ１０を作業機１や設備等を破損しない程度
の微速走行を可能としている。また、このセフティー機
能は、前記センサやスイッチ、制御弁のソレノイドが接
続されていなかったり、トラクタ１０の走行中に前記コ
ントローラ２３の配線が断線して通電一定時間以上無く
なると「入」として、変速装置５Ａ，５Ｂを中立、或は
低速位置へ変速する構成としてもよい。これにより、異
常事態時に作業機１が下降してこれを損傷することを防
止できる。

【００２２】前記旋回制御装置について説明する。トラ
クタ１０は、前記旋回制御スイッチ２７がＯＮの時に、
ハンドル１８を切ると、この操作がハンドル切角センサ
２８Ｓにより検出されて、この角度が一定上になると旋
回内側の後輪ブレーキ装置４２，４２が作動すると共
に、前記倍速クラッチ６２が圧着し、前輪１５が後輪１
６に対して略２倍の速度で回転駆動される。これによ
り、圃場での旋回時のオペレータの操作を軽減してい
る。しかしながら、これらの旋回制御のスイッチ２７を
ＯＮしたままでエンジン１２を停止して、次にトラクタ
１０を発進させると、前述のように低速で走行可能な構
成の場合、一定角度以上のハンドル１８操作と共に前輪
駆動による急旋回が生じる。よって、ここでは、前記セ
フティー機能が作動中には、図８に示すフローチャート
図のように前記倍速クラッチ６２や旋回内側のブレーキ
装置の作動する旋回制御装置の作動を牽制する構成とな
っている。これにより、旋回制御スイッチ２７がＯＮで
あっても、セフティー機能が作動中には旋回に関する制
御が作動しないために、安全な走行が可能となる。

【００２３】尚、特許請求の範囲に実施の形態の構成に
対応する部材の符号を付すが、この符号により、この発
明をこの実施の形態に限るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】作業機の位置確認操作の解除を示す制御フロー
チャート図。

【図２】トラクタの全体側面図。

【図３】トラクタの動力伝達線図。

【図４】トラクタの変速装置に関する油圧回路図。

【図５】コントローラの接続状態を示すブロック図。

【図６】変速装置を中立に保持する時の制御フローチャ
ート図。

【図７】変速装置を低速に保持する時の制御フローチャ
ート図。

【図８】旋回制御装置の作動を牽制するときの制御フロ
ーチャート図。

【図９】変速段と各アクチュエータの作動の対応を示す
図。

【符号の説明】

１作業機２Ａ油圧シリンダ２Ｂ油圧シリンダ３Ｈ油圧クラッチ３Ｍ油圧クラッチ３Ｌ油圧クラッチ３LL 油圧クラッチ４ポジションレバー４Ｐ４のポテンショメータ５Ａ主変速装置５Ｂ副変速装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】昇降自在に設けた作業機１と、アクチュ
エータ２…，３…の作動により変速位置を変更可能な変
速装置５Ａ，５Ｂを有する作業車両であって、この作業
車両のエンジン始動時には、予め設定された作業機１の
位置確認操作が行なわれるまで前記アクチュエータ２
…，３…の作動により変速装置５Ａ，５Ｂを中立、或い
は低速側に保持することを特徴とする作業車両の変速装
置。