JPH1082073A - 作業車両の操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラクタでフロントローダ作業機等を装着し
てローダ作業を行なう場合、オペレータは、各々離れた
各操作部材で作業機の姿勢変更操作と、ハンドル操作
と、前後進切替操作と、変速操作を行なうためこの操作
は大変煩わしいものであった。 【解決手段】 フロントローダ等の作業機操作部材のコ
ントローラ６２と、トラクタ本機側のコントローラ１９
とをハーネス６６…，８…とこれに設けたカプラ７７，
５０により接続し、この作業機操作部材に、トラクタ本
機側と作業機側とのどちらを操作するかを選択する切替
スイッチ７Ａ・７Ｂを設け、この切り換えにより変速装
置３，４、あるいは前後進切替装置と、作業機１の姿勢
変更操作とを操作可能に構成した。

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、トラクタ、ブル
トーザ等、各種作業機を連結して作業を行なう農業用や
建設用等の作業車両の操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術、および課題】従来、作業機を連結可能に
設け、オペレータの操作を各種センサにて電気信号とし
て検出し、コントローラの通電出力により車体の変速装
置、あるいは前後進切替装置を切り替えて車体の車速、
あるいは前後推進方向を切り替える作業車両があった。
例えば、特開平８−１２８５２９号公報では、車体の後
部にロアリンクナ等の作業機連結用のリンク機構を設
け、コントローラの通電出力によりシンクロメッシュ式
の主変速装置と、油圧クラッチ式の副変速装置と、油圧
クラッチ式の前後進切替装置とを切り替えて、車体の車
速と前後推進方向を切り替えて、オペレータのクラッチ
操作を不要としたトラクタが示されている。

【０００３】ところで、各種の作業車両は、各種作業に
応じて作業機を付け替えて作業をするが、例えば前記公
報のトラクタであればフロントローダ作業機を装着して
土砂の運搬作業を行なう際、このフロントローダ専用の
操作部材を設け、オペレータは、ハンドル操作と、前後
進切替操作と、変速操作と、フロントローダの姿勢変更
操作とを、夫れ夫れ別々の部材で行なうため、これらの
操作は大変煩わしいものであった。

【０００４】

【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、作業機１を連結する作業機装着機構２を設
け、車体の変速装置３，４、あるいは前後進切替装置５
を切り替えて、車速、あるいは前後推進方向を切り替え
る作業車両において、前記作業機１の操作部材６を、変
速装置３，４、あるいは前後進切替装置５に接続し、こ
の操作部材６に、作業機１の姿勢変更操作と、車両側の
変速装置３，４、あるいは前後進切替装置５の切替操作
とを適宜切り替える切替手段７Ａ，７Ｂを設けた作業車
両の操作装置とした。

【０００５】

【発明の効果】以上のように構成した作業車両の操作装
置では、作業機１の操作部材９に設けた切替手段の切り
替えにより、作業機１の姿勢変更操作と、車両側の変速
装置３，４、あるいは前後進切替装置５を操作可能とし
たので、従来のように作業機の操作部材と、変速レバ
ー、あるいは前後進切替操作レバーを各所で操作する煩
わしさが解消される。

【０００６】

【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、図２に示したように、車体前部の
ボンネット１１内にエンジン１２を設け、このエンジン
１２からクラッチハウジング１４、ミッションケース１
５等を一体的に連結して設けている。そして、前記エン
ジン１２の下方に左右一対の前輪１６，１６を設け、ミ
ッションケース１５の左右に後輪１７，１７を設けてい
る。

【０００７】前記ボンネット１１の後方には、ハンドル
ポスト２２を設け、この上部にハンドル２３を突設して
設け、このハンドル２３の回転操作により前記前輪１
６，１６を操向操作する構成となっている。また、ハン
ドルポスト２２の左側面からは、前後進切替操作レバー
２４を突出して設け、この回動基部にはオペレータの操
作位置を検出する前進スイッチ５４と後進スイッチ５５
を設けている。これにより、同レバー２４を前方へ押し
込むと前進スイッチ５４がオンされ、後方へ引き込むと
後進スイッチ５５がオンされ、この押し引き操作の中間
部では、両スイッチ５４，５５がオフとなり、夫れ夫れ
の状態で保持される構成となっている。そして、両スイ
ッチ５４，５５の検出信号は、後述するトラクタ１０の
コントローラ１９へ送信される。また、ハンドルポスト
２２の後方には、操縦席２５を設け、この左側方に走行
用の変速レバー２６を、右側方に、車体後部に常設した
昇降装置（図示省略）とこれに連結する作業機の高さを
操作するポジションレバー３３を設けている。また、こ
の操縦席２５の下方には、コントローラ１９を設けてい
る。これらの操縦席２５の回りの操縦スペースはキャビ
ン２７により覆われている。

【０００８】前記変速レバー２６は、この回動基部にオ
ペレータの操作位置を検出する装置としてポテンショメ
ータ２８を設け、このレバーノブ部に変速アップスイッ
チ２９と変速ダウンスイッチ３０を設けている。レバー
２６のアーム部を案内するレバーガイド３１の側方に
は、トラクタ１０を使用して行われる主な五つの作業
（走行、中立、プラウ・代かき、ロータリ、超低速）の
領域、及びこれに対応する車速値が示され、レバー２６
はこの領域に合わせて回動保持する構成となっている。
そして、前記各領域には、全変速１６段の変速位置が夫
れ夫れ一部重複して配分されている。また、前記ポテン
ショメータ２８と変速アップスイッチ２９と変速ダウン
スイッチ３０は、信号入力経路であるハーネス３４を通
じて前記コントローラ５に接続している。これにより、
オペレータが変速操作するときには、作業に合った領
域、若しくは車速に合った領域までレバー２６を回動
し、この領域に配分された変速位置を、前記変速アップ
スイッチ２９と変速ダウンスイッチ３０を押して設定し
て調節する（図３）。

【０００９】トラクタ１０の伝動機構の構成を図４に基
づいて説明すると、前記エンジン１１の回転動力は、エ
ンジン出力軸３５から取り出され、主クラッチ１８を介
して前後進切替装置５に入力される。前後進切替装置５
は、シンクロメッシュギヤ式の切替装置であり、前記コ
ントローラ１９の通電指令により油圧回路内の切替制御
弁を切り替え、前後進油圧シリンダ２０のピストンを伸
縮操作し、これに連結したシフタを前後摺動すること
で、前進用ギヤ組３６、或いは後進用ギヤ組３７のギヤ
組を介して前記主クラッチ１８からの回転動力を主変速
装置３へ伝達する構成となっている。

【００１０】また、主変速装置３は、４段変速可能なシ
ンクロメッシュギヤ式の変速装置であり、前記コントロ
ーラ１９の出力信号により油圧回路内の２つの切替制御
弁を切り替え、２つの油圧シリンダ３８，３９のピスト
ンの内１つを伸長、あるいは短縮して、４組のギヤ組
（伝動上手側から４速ギヤ組４０、３速ギヤ組４１、２
速ギヤ組４２、１速ギヤ組４３）の一つを通じ前記前後
進切替装置５から出力された回転動力を副変速装置４へ
伝達する構成となっている。

【００１１】また、副変速装置４は、４段変速可能な油
圧クラッチ式変速装置であり、コントローラ１９の出力
信号により油圧回路内の４つの比例圧力制御弁のうち１
つを開放し、４つの油圧クラッチ（高速クラッチ４４、
中速クラッチ４３、低速クラッチ４６、超低速クラッチ
４７）の内の１つを圧着して前記主変装置３から出力さ
れた回転動力を、後輪デフ機構４８を介して後輪１７，
１７へ伝達する構成となっている。また、副変速装置４
から出力された回転動力は、前輪駆動伝達クラッチ４９
を経由して後輪１７，１７へも伝達可能に構成してい
る。

【００１２】これにより、コントローラ１９からの通電
出力により主変速装置４段、副変速装置４段を組み合せ
て全１６段の変速を可能としている。トラクタ１０のコ
ントローラ１９について、この接続状態を図１に基づい
て説明する。コントローラ１９は、内部に各種信号を処
理するＣＰＵ、各種スイッチ信号に対応した出力信号パ
ターンを定義した変速制御プログラム等を内蔵するＲＯ
Ｍと、各種センサ値などを一時格納するＲＡＭ等を有す
る構成で、入力部には、前記ポテンショメータ２８、変
速アップスイッチ２９、変速ダウンスイッチ３０、前進
スイッチ５４、後進スイッチ５５を接続して設けてい
る。そして、前記スイッチ２９，３０，５４，５５とコ
ントローラ１９とをハーネス３４で接続すると共に、ハ
ーネス３４の途中を分岐させて分岐回路８…を設けてい
る。そして、これらの分岐回路８…のハーネスの先端部
を束ねて、その端部にカプラ５０を設けている。また、
コントローラ１９の出力部には、前記主変速装置３を切
り替る１速〜４速の切替制御弁のソレノイド５１Ａ，５
１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄと、前記副変速装置４を切り替る
比例圧力制御弁のソレノイド５２Ｈ，５２Ｍ，５２Ｌ，
５２ＬＬと、前後進切替装置５を切り替える切替制御弁
の前進用ソレノイド５３Ｆ，５３Ｒとを接続している。

【００１３】作業機の一例としてフロントローダ１につ
いて説明する。フロントローダ１の連結機構２は、左右
夫れ夫の車体前後方向に沿う横フレーム２ａと、この横
フレーム２ａの後端部に立設した縦フレーム２ｃと、こ
の縦フレーム２ｃとトラクタ１０と連結する取付フレー
ム２ｂとから構成されている。そして、前記縦フレーム
２ｃの上部にローダアーム５６の基部を枢着し、このロ
ーダアーム５６の中間部と縦フレーム２ｃの下部との間
に昇降シリンダ５８を介装連結している。また、ローダ
アーム５６の先端部にはバケット５９の後部を回動自在
に設け、この回動支点よりも前方のバケット５９の上部
と、ローダアーム５６の中間部とをダンプシリンダ６
０、及びリンク機構を介して連結している。

【００１４】そして、前記右側の縦フレーム２ｃの上部
に設けた切替制御弁５７…を切り替えて、これに接続し
た前記左右の昇降シリンダ５８，５８のピストンを同時
に伸縮操作することで、ローダアーム５６，５６の地上
高さを変更し、左右２つのダンプシリンダ６０，６０の
ピストンを同時に伸縮操作することで、バケット５９の
前後傾き姿勢を変更する構成となっている。

【００１５】また、フロントローダ１の操作部材６は、
キャビン２７の右側のドア７９のハンドフレーム３２に
設け、このレバー支持ケース６１の内部には、フロント
ローダ１のコントローラ６２を設け、上部に十字方向に
操作する十字レバー６３を突出して設けている。また、
この十字レバー６３の側面にはフロントローダ１側の姿
勢変更操作を行なう「作業」スイッチ７Ａと、トラクタ
１０側の変速装置３，４、および前後進切替装置５の切
替操作を行なう「本機」スイッチ７Ｂを設け、この両ス
イッチ７Ａ，７Ｂはケース６１内部のコントローラ６２
に接続されている。レバー支持ケース６１の内部で十字
レバー６３の回動基部には、このレバー６３を前後左右
に傾倒操作するときにオンする前スイッチ６７と、後ス
イッチ６８と、左スイッチ６９と、右スイッチ７０を設
けている。また、ケース６１の背面には、電源入切スイ
ッチ７１を設けている。これらのスイッチ６７〜７１
は、前記スイッチ７Ａ，７Ｂと同様にフロントローダ１
のコントローラ６２に接続されている。

【００１６】これにより、この十字レバー６３を前方へ
倒すと前スイッチ６７がオンとなり、この間コントロー
ラ６２は、前記昇降シリンダ５８，５８のピストンを短
縮してローダアーム５６，５６を下降する。また、十字
レバー６３を後方へ引くと後スイッチ６８がオンとな
り、この間コントローラ６２は、前記昇降シリンダ５８
のピストンを伸長してローダアーム５６，５６を上昇す
る。また、この十字レバー６３を左側へ倒すと左スイッ
チ６９がオンとなり、この間コントローラ６２は、前記
ダンプシリンダ６０，６０のピストンを短縮してバケッ
ト５９の前端部を後方へ傾ける。また、十字レバー６３
を右側へ倒すと右スイッチ７０がオンとなり、この間コ
ントローラ６２は、前記ダンプシリンダ６０，６０のピ
ストンを伸長してバケット５９の前端部を前方へ傾け
る。また、これらのレバー操作は、前後左右方向だけで
なく斜め方向にも操作可能であり、バケット５９の姿勢
変更操作とローダアーム５６の昇降操作を同時に行なう
こともできる。

【００１７】フロントローダ１のコントローラ６２は、
信号処理部であるＣＰＵと、前記「作業」「本機」切替
スイッチ７Ａ，７Ｂの切り替え時、夫れ夫れの信号出力
パターン等を記憶したＲＯＭと、各種スイッチやセンサ
の入力状態を記憶するＲＡＭ等を有する構成となってい
る。そして、入力側に、電源入切スイッチ７１と、前記
切替スイッチ７Ａ，７Ｂと、前後左右スイッチ６７〜７
０とを接続して設けている。また、出力側に、前記昇降
シリンダ５８，５８に圧油を送る切替制御弁５７…のロ
ーダアーム上昇ソレノイド７３と、ローダアーム下降ソ
レノイド７４と、ダンプシリンダ６０へ圧油を送る切替
制御弁５７…のバケットすくい用ソレノイド７５と、バ
ケットダンプ用ソレノイド７６を接続している。また、
前記トラクタ１０のカプラ５０に係合可能なカプラ７７
をフロントローダ１のコントローラ６２から延長して設
けている。

【００１８】以上のように構成したトラクタ１０にフロ
ントローダ１を装着してローダ作業を行なうときには、
最初に前記トラクタ１０のコントローラ１９に設けた接
続カプラ５０とフロントローダ１のコントローラ６２に
設けた接続カプラ７７と接続する。そして、トラクタ１
０の電源系を「入」すると共に、フロントローダ１のコ
ントローラ６２でも、電源を「入」する。そして、作業
状況に合わせ、前記「作業」「本機」切替スイッチ７
Ａ，７Ｂを適宜切り替える。

【００１９】即ち、ローダアーム５６昇降したり、バケ
ット５９の姿勢を変更して作業するときには、前記「作
業」スイッチ７Ａを「入」にする。この時、前記十字レ
バー６３は、前述したようにローダアーム５６，５６の
昇降、およびバケット５９の姿勢を変更する操作レバー
となる。一方、トラクタ１０を移動するときには、「本
機」スイッチ７Ｂを「入」にする。この時には、前記フ
ロントローダ１のコントローラ６２は、信号出力対象を
トラクタ１０のコントローラ１９に切り替え、前記ＲＯ
Ｍに記憶したトラクタ１０の前後進切替操作レバー２４
の前進スイッチ５４、及び後進スイッチ５５の出力信号
と同一の出力信号を送信し、また変速レバー２６の変速
アップスイッチ２９、変速ダウンスイッチ３０と同一の
出力信号を出力可能となる。即ち、前記十字レバー６３
を前方へ倒すと前スイッチ６７がオンとなり、この時コ
ントローラ６２は、前記前進スイッチ３Ｆと同一の出力
信号を、前記分岐経路８に接続した接続カプラ５０，７
７を通じてトラクタ１０のコントローラ１９へ出力す
る。これにより、トラクタ１０のコントローラ５では、
前記前進用ソレノイド５３Ｆに通電出力して前後進切替
装置５を前進側に切り替える。同様に、十字レバー６３
を後方へ倒すと後スイッチ６８がオンされてコントロー
ラ６２は、前記後進スイッチ３Ｒと同位一の出力信号を
トラクタ１０のコントローラ１９へ出力する。また、十
字レバー６３を左側へ倒すと左スイッチ６９がオンされ
てコントローラ６２は、前記変速アップスイッチ２９と
同一の出力信号をトラクタ１０のコントローラ１９へ出
力する。十字レバー６３を右側へ倒すと右スイッチ７０
がオンされてコントローラ６２は、トラクタ１０のコン
トローラ１９へ前記変速ダウンスイッチ３０と同一の出
力信号を出力する。

【００２０】これにより、十字レバー６３に設けた「作
業」「本機」スイッチ７Ａ，７Ｂの切り替えにより、同
一の操作部材６により作業中のバケット操作と、移動の
際のトラクタ１０の変速操作、および前後進切替操作を
適宜切り替えて操作することができるので、従来の前記
変速レバー２６と前後進切替操作レバー２４、フロント
ローダ１の操作部材で操作するときの操作の煩わしさを
解消し、且つ迅速な切替操作を行なうことができる。

【００２１】また、これらの接続方法を、前後進切替操
作レバー２４の前進スイッチ５４と後進スイッチ５５、
変速レバー２６の変速アップスイッチ２９と、変速ダウ
ンスイッチ３０の信号入力経路のハーネス３４…を分岐
してこの分岐経路８…に設けた接続カプラ５０より、操
作部材６を接続可能に構成したので、予備の外部通信端
子を有する高価なコントローラを設ける必要が無く、ト
ラクタ１０の改良コストを極力抑えることできる。

【００２２】また、図６に示したフロントローダ１の操
作部材６の別形態は、操作部材６にＣＰＵやＲＯＭ等を
有するコントローラ６２を含まないときの電気回路図で
ある。ここでは前記レバー支持ケース６１内に、前後左
右スイッチ６７〜７０夫れ夫れから出力対象をトラクタ
１０側のコントローラ１９とするか、あるいはフロント
ローダ１側のシリンダ５８，６０を操作する切替制御弁
５７…のソレノイド７３〜７６とするかを選択する接点
を設け、「作業」「本機」切替スイッチ７Ａ，７Ｂの切
り替えによりこの接点を適宜切り変える構成としてい
る。即ち、「本機」スイッチ７Ｂを「入」とすると、各
スイッチ信号は、前記ハーネス６６−カプラ７７，５０
を介してトラクタ１０のコントローラ１９へ送られ、
「作業」スイッチ７Ｂを「入」とする、各スイッチ信号
は、前記ローダアーム５６を上昇操作するソレノイド７
３、前記ローダアーム５６を下降操作するソレノイド７
４、バケット５９をすくい操作するソレノイド７５、バ
ケット５９をダンプ操作するソレノイド７６へ送られ
る。

【００２３】これにより、前記コントローラ１９を有す
る操作部材６と比較して、フロントローダ１の操作部を
安価に生産することができる。前記トラクタ１０のキャ
ビン２７は、フロア１３の前部の左右両側端に前フレー
ムを立設し、リヤミッションケース１５の左右両側に後
フレームを立設し、これらのフレームの左右、及び前後
上端部同士を横フレームで連結して、この上にルーフを
設けた構成となっている。そして、左右操縦席側方には
ドア７９を設け、このドア７９のハンドフレーム３２に
前記フロントローダ１の操作部材６を取り付けている。
しかしながら、従来、トラクタ１０のキャビン２７内に
は、各種操作部材が多数設けられているためキャビン２
７内に乗降するときに、前記各種操作部材が衣服がひっ
かかるという課題が有った。図７では、このような課題
に対処するために、トラクタ１０のフェンダー部を改良
して、変速レバー等、各種操作部材を設けたユニットを
形成し、キャビン２７のドア７９の開放に連動してユニ
ット全体を回動する構成としてオペレータのキャビン２
７への乗り降りを容易にしている。

【００２４】この構成を説明すると、前記変速レバー２
６は、この基部を支持する変速レバーユニットケース８
２に取り付けられ、前記操縦席２５の側方に位置してい
る。そして、このケース８２と前記キャビン２７の左側
のハンドフレーム３２をアーム８３で連結して設けてい
る。これにより、左側のドア７９を開放すると、変速レ
バーユニットケース８２がドア７９と共に、操縦席２５
から離れるので、このレバー３２にオペレータの衣服が
ひっかかることが無くなりキャビン２７内への乗降が容
易になる。

【００２５】また、右側のフェンダー８０の前部には凹
部８１を形成し、この凹部８１に前記ポジッションレバ
ー３３を支持するポジションレバーユニットケース８４
が入り込むように設けている。このポジションレバーユ
ニットケース８４内には、レバー３３を支持する支持部
材やレバー操作角度を検出するポテンショメータ等が設
けられている。また、ケース８４と右側のハンドフレー
ム３２とを、連結アーム８６で連結している。これによ
り、右側のドア７９を開放すると、ユニットケース８４
がドア７９と共に、操縦席２５から離れるので、オペレ
ータの乗降通路が広くなり、このレバー３３にオペレー
タの衣服がひっかかること等が無くなりキャビン２７内
への乗降が容易になる。尚、前記ポテンショメータ等の
センサ類とコントローラ５間の電気回線は、フェンダー
８０の裏側にリールを設け、ドア７９の遮蔽時に巻き取
る構成としても良いし、無線式に構成しても良い。

【００２６】また、トラクタ１０のフロア１３の左右前
端部には、キャビン２７のドア７９，７９の開閉を検出
するスイッチ式の検出装置８７，８７を設け、このスイ
ッチ検出信号を、前記コントローラ５へ入力する構成と
なっている。そして、コントローラ５では前記ドア７９
が閉められているときにだけ、前記変速レバー２６やポ
ジッションレバー３３の各種スイッチ、センサの入力信
号を入力し、これに応じた出力信号を出力する構成とし
ている。これにより、オペレータがドア７９，７９を閉
め忘れて、危険な状態で作業、あるいは走行を開始する
ことを防止することできる。

【００２７】尚、特許請求の範囲に実施例の構成に対応
する部材の符号を付すが、この符号により、この発明を
実施例の構成に限るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】接続ブロック図。

【図２】トラクタにフロントローダを装着した時の全体
側面図。

【図３】トラクタ変速レバーの上面図。

【図４】トラクタの伝動機構線図。

【図５】フロントローダの操作部材の外観図。

【図６】図１の別実施例を示したブロック図。

【図７】キャビンのドアと左右ユニットケースの連動を
示すトラクタの上面図。

【符号の説明】

１ フロントローダ ２ 作業機装着機構 ３ 主変速装置 ４ 副変速装置 ５ 前後進切替装置 ６ １の操作部材 ７Ａ 「作業」スイッチ ７Ｂ 「本機」スイッチ １０ トラクタ １９ １０のコントローラ ６２ １のコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 恒 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 (72)発明者 池田 光彦 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機１を連結可能に構成し、車体の変
   速装置３，４、あるいは前後進切替装置５を切り替え
   て、車速、あるいは前後推進方向を切り替える作業車両
   において、前記作業機１の操作部材６を、変速装置３，
   ４、あるいは前後進切替装置５に接続し、この操作部材
   ６に、作業機１の姿勢変更操作と、車両側の変速装置
   ３，４、あるいは前後進切替装置５の切替操作とを適宜
   切り替える切替手段７Ａ，７Ｂを設けたことを特徴とす
   る作業車両の操作装置。