WO1997009870A1 - Dispositif d'actionnement pour vehicule utilitaire - Google Patents

Description

明 細 害 発明の名称

作業車の操作装置 技術分野

本発明は トラクタの後部に作業機を装着し、 該作業機を運転部に設けた前後進 レバーに設けたヮンタ ツチ式の昇降レバーで昇降できるようにし、 更に、 この前 後進レバーに副変速操作装置を設ける技術に関する。 技術背景

^来、 ト ラクタの後部に作業機装着装置を介して作業機を装着し、 この作業機 の昇降は運転席側部に配置したポジショ ンレバーまたは昇降スィ ツチを回動する ことによって、 制御バルブを切り換えて油圧シリ ンダーを伸縮して、 作業機装着 装置のリ フ トアームを回動して昇降できるように構成していた。

このように作業機を昇降するためのポジショ ンレバーまたは昇降スィ ツチが逦 転席の側方に配置した場合、 酾場端で回行するときに、 圃場端で停止するか、 或 いは減速して、 ボジショ ンレバーまたは昇降スィ ツチを操作して作業機を上昇し 、 変速装置を操作して、 減速で Uター ンしたり、 後進に変速して切り返しして、 次の条に合わせて作業を行うようにしていた。 従って、 回行時には変速操作と作 業機の昇降操作を別々に行う こ とになり、 面行するために時閩を要していた。 ま た、 特に大形の トラクタで作業機の重量が重い場合には、 作業機の下降は自重に より行うように構成していたために、 初期の食い込みが大き く、 作業深さが安定 しないという不具合があった。

また、 ト ラクタに H S T式変速装置を装備して、 前後進レバーを操作すること によって、 走行変速を行うようにした技術は公知となっており、 このような走行 車両において、 作業時に更にきめ細かく作業ができるように、 走行速度を主変速 に加えて副変速装置を設けて、 更に複数段の副変速ができるようにすることは従 来から行われている。 この副変速装置は主変速装置である前後進レバーとは別に 設けられていた。

このように、 H S T式変速装置による主変速と、 ギア変速等による副変速が設 けられている椽成では、 前後進レバーと副変速レバーは別々に設けられ、 ギアに よる副変速はク ラ ツチを切ってからでないと副変速ができない場合があり、 また 、 作業時においては、 操向するためのハン ドル操作と、 走行変速を主変速及び副 変速レバーを用いて行う場合に： 、 変速操作がスムーズにできないという不具合 があった。 また、 圃場内で低速走行から高速走行へ変速し、 元の低速走行変速に 戻したときに、 従前の低速変速位置とすることが難しく、 再び変速操作する必要 があり、 仕上がりにムラが生じるこ とがあった。 発明の開示

本発明は、 走行車輛の運転席近傍に前後進レバーを配置し、 この前後進レバー のグリ ップに作業機昇降レバーと副変速スィ ツチを設けてあり、 一方の手て前後 進操作と作業機の昇降操作と副変速操作をできるようにしてある。 そしてこの副 変速スィ ッチは、 手のひらが当たるグリ ップの握り面より出ないようにして、 誤 操作がないようにしている。

また、 前 K作業機昇降レバーをモーターを介して昇降用コン ト ロールバルブの スプールと連動し、 該作業機昇降レバーの下降操作時に該モーターを徐々に減速 駆動するように構成して、 急激な下降が生じて作業機を傷めないようにし、 そし て、 作業機昇降レバーの操作に対してはポジシ ョ ンレバーの操作を優先するよう に櫞成し、 拼深制御での設定に容易に戻すことができるようにしている。 図面の簡単な説明

図 1 はク ローラー型トラクタの全体側面図、 図 2は同じく平面図、 図 3は運転 部のキャ ビン内部平面図、 図 4は前後進レバーの側面図、 図 5は同じく後面図、 図 6 はフ ロ ン トコラム内の操向伝達部と主変速伝達部を示す側面図、 図 7は同じ く正面図、 図 8はポジショ ンレバーの取付部の側面図、 図 9は昇降用コ ン ト ロー ルバルブの駆動部の侧面図と制御ブロック図、 図 1 0は油圧 II路図である„ ¾明を実施するための最良の形態

図 1、 図 2において全沐構成から説明する。 ク ローラー型の ト ラクタは機体フ レーム 1 の前部にエンジン Eを載置し、 ボン ッ ト 2内に収納している。 璣体フ レーム 1 の後端に : 三点リ ンク式の作業機装着装置 Aを配置し、 該作業機装着装 置 Aの後端に作業機 Bを装着し、 昇降手段 4によって昇降可能と している。 なお 、 本実施例の作業機 Bはコータ リ耕耘装置であり、 昇降手段 4は油圧シリ ンダー である。

前記ボンネッ ト 2の後部にはキャ ビン 3が配置され、 該キ ビン 3内にハン ド ル 5や運転席 6を内装して運転部 Cを構成している。 該キャビン 3の左右両側に 燃料タ ンク 7 と作動油タンク 8が配設されている。 また、 前記 ffi体フレーム 1 の下方にはクコーラ一式走行装置 Dを配置している。

該ク π —ラー式走行装置 Dは走行フ レーム 1 2を機体下方に配設し、 該走行フ レーム 1 2 の前端に油圧モータ Mによって駆動される駆動スプロケッ ト 1 3を配 置し、 後端に緊張できるように従動輪 1 4を配置し、 走行フレーム 1 2の下部に 転動輪 1 5 · 1 5 · · · を配置し、 上部にローラー 1 6を轴支し、 これら駆動ス ブロケッ ト 1 3、 従動輪 1 4、 耘動輪 1 5、 ローラー 1 6の周囲にクローラ 1 7 を卷面して、 左右の駆動スブロケッ ト 1 3 ■ 1 3を油圧モータ M · Mによって回 動させることで走行するようにしている。

前記ェンジン Eの後部に ク ラ ッチケースを介してフロ ン ト ミ ッ シ ョ ンケース 2 0が固設され、 該フロ ン ト ミ ッ ショ ンケース 2 0の後部に一対の油圧ポンプ P 1 · P 1 と作業璣用の油圧ポンブ P 2が直列に配置されて、 該油圧ボンブ P 1 - P 1 と左右の油圧モータ M · Mをそれぞれ配管によつて連通して、 油圧ポンプ P 1 · P 1 より油圧モータ M · Mへ圧油を送油して、 油圧モータ M · Mを駆動する ようにしている。 また、 璣体フ レーム 1の後部にはリア ミ ッ ショ ンケース 2 1が 配設され、 前記フロン ト ミ ッ ショ ンケース 2 0よりユニバーサルジョ イ ン ト 2 2 を介してリアミ ッ ショ ンケース 2 1 に動力が伝達される。 該リア ミ ッ シ ョ ンケー ス 2 1 の後面には P T O轴 1 9が後方へ突出され、 該 P T O軸 1 9にュニバーサ ルジョ イ ン ト 2 3を介して作業機 Bに動力が伝達されるように構成している。

そ して、 前記運転部 B内は図 3に示すように、 前記ボンネつ ト 2の後部にフ口 ン トコ ラ ム 9が設けられ、 その後方に運転席 6を配置し、 該運転席 6の右側に右 レバーガイ ド 2 5を設けて、 ボジシヨ ン レバー 3 1やドラフ トコ ン ト ロールレバ - 3 3等を設け、 左側に P T〇変速レバー 3 4 · 3 5等を設けている。 前記フロ ン ト コ ラ ム 9の上面より丸形のハン ドル 5が突出され、 該フロ ン トコ ラム 9の上 面に：よ速度計や燃料計等の操作パネル 2 ？が配置され、 更に、 フ コ ン ト コ ラ ム 9 の上面の進行方向に向かって右側にア ク セルレバー 2 が突出され、 左側に前後 進レバー 3 0が突出されている。 該前後進レバー 3 0のグリ ップ 3 0 a には作業 璣昇降レバー 3 2 と副変速スィ ツチ 3 7が設けられている。

前記副変速スィ ツチ 3 7が配設される前後進レバー 3 0 は図 4、 図 5に示すよ うに、 下部を回動基部として、 その回転都は H S T式変速装置の油圧ポンプ P 1 - P 1 の斜板の角度を変更する手段と連結されている。 前後進レバー 3 0上部は グリ ップ 3 0 a としており、 該グリ ップ 3 0 aは正面視略 T字状に構成されて、 グリ ップ 3 0 a上面が手 Hの指が当たるようにして、 前面に作業機昇降レバー 3 2を設けて、 指で操作するようにしている。 グリ ップ 3 0 a後面は手のひらが当 たるようにして、 握る面は左右方向と している。

そして、 該グリ ップ 3 0 a の後面の酪中央に凹部 3 0 bを設け、 該凹部 3 0 b 内に副変速スィ ツチ 3 7を設けている。 つまり、 副変速スイ ッチ 3 7 の先战はグ リ ップ 3 0 aの後面 （握り面） より出ることがないように配設され、 操作者がグ リ ッ プ 3 0 aを握つただけて 副変速スィ ツチ 3 7を押すことはできず、 親指で 押し込むこ とによって始めて副変速ス ィ ッ チ 3 7を O N · O F Fできる構成とし ている。

そして、 図 6、 図 7 に示すように、 前記フ ロ ン ト コラム 9の下後部にはブレー キペダル 3 6 とそのロ ック レバー 3 8が突出され、 フロ ン トコ ラム 9下方の左右 の機体フレーム 1 · 1 の間にステアリ ングボック ス 4 0が配設されている。 該ス テア リ ングボッ ク ス 4 0内に增減速連動機搆が収納され、 前記ハ ソ ドル 5 の回動 軸下部と前後進レバー 3 0 に連結したリ ンク の一端が挿入され、 操向操作と変速 操作が連動できるようにしている。

即ち、 ハ ン ドル 5の中央の面転鼬が伝動軸 4 1を介してステアリ ングボッ クス 4 0の上面より上方へ突出したピニオ ン铀 3 9に連結されている。 一方、 前後進 レバー 3 0の面動基部はレハー支軸 4 2に固定され、 該レバー支軸 4 2 の中途部 に作動アーム 4 3を固設し、 該作動アーム 4 3はレバー操作位置保持手段 4 4に よって押圧付勢されて、 前記前後進レバー 3 0を回動した時に任意位置で保持で きるようにしている。 前記作動アーム 4 3 に連結リ ンク 4 5 と規制口 ッ ド 4 6が 連結され、 規制口 ッ ド 4 6に :よ回動時に中立位置で止めることができるデテン ト ϋ構と前後最大回動量の規制機構が連結されている。

前記連結リ ンク 4 5にはアーム 4 7やリ ンク 4 8等を介してステアリ ングボッ クス 4 0の変速軸 4 9 と連結している。 そして、 このステアリ ングボッ クス 4 0 の下部よりアーム 5 0 · 5 0を突出して、 リ ンクゃアーム等よりなる伝動機構 Ν を介して油圧ポンプ Ρ 1 · Ρ 1 の斜板を傾倒する ト ラニォン ΐもと連結されている -- このよ ϋに椽成することで、. 前後進レバー 3 0の回動に応じてステア リ ングボ ノ ク ス 4 0內の增減速連動璣構によって、 油圧ポンプ Ρ 1 . Ρ 1 の斜板の角度を 同量変更して左右の油圧モータの回耘数を変更して前進または後進の主変速を可 能とすると同時に、 ハン ドル 5を回動して操向を行うと、 その回動に応じてステ ァリ ングボックス 4 0內の增減速連動機構によって、 旋回中心側の走行速度を下 げて旋回、 または、 反対側の油圧モータを逆転させてスピンターンができるよう にしている。

そして、 前記作業機 Βを昇降するための昇降手段 4は、 運転部 Cに設けたポジ ショ ンレバー 3 1 を回動したり、 前記前後進レバー 3 0 のグリ ップ 3 0 aに設け た作業機昇降レバー 3 2を回動したり、 作業璣装着装置 Aの ドラフ トセ ンサーや 作業機の耕深センサ一からのフ ィー ドバックによつて伸縮されて、 作業機 Bを昇 降できるようにしている。

前記ポジショ ンレバー 3 1 は図 3、 図 8、 図 9 に示すように、 右レバーガイ ド 2 5のガイ ド孔 2 5 aに揷入され、 該ボジシヨ ンレバー 3 1 の下端は軸 5 1 に粬 支されて、 ポジショ ンレバー 3 1 の中途部に係合ローラー 5 2によってレバー リ ンク 5 3 と係合されている。 該レバーリ ンク 5 3は三角形伏のプレー トの中央部 が支持軸 5 4に固設され、 一頂部に前記係合ローラー 5 2を、 他の一頂部に枢支 体 5 5が枢支され、 他の一頂部に当接部 5 3 aを配置し、 前記支持軸 5 4を中心 に回動てきる。 該レバーリ ンク 5 3 の下方にはダンパー 5 6が配置され、 前記ポ ジシヨ ンレバー 3 1を下げる方向へ回動した時に当接部 5 3 aがダンパー 5 6に 当接して急速な下方への回動に対して锾衝作用を与える。

前記枢支体 5 5にはモーター作動軸 5 7が摺動自在に揷入され、 該モーター作 動軸 5 7の他端に: ί回動アー ム 5 9に枢支され、 該回動アーム 5 9は减速ギアボ ッ ク ス 6 1 より突出した駆動軸 6 2 ：ニ固設され、 該減速ギアボッ ク ス S 1 モー ター 6 0の回転軸の回転を减速して動力を伝達するようにモーター 6 0 と一体的 に構成さ iている。 そして、 前記回動アーム 5 9 とモーター作動軸 5 7 の枢支部 と、 枢支休 5 5の間のモーター作動軸 5 了上には、 スプリ ング 6 3が外嵌されて いる。

また、 前記モ一ター 6 0 は正逆転可能なモーターであって、 コ ン ト ローラ 6 4 と接続されて、 該コ ン ト ローラ 6 4に制御されて駆動される。 該コ ン ト ローラ 6 に 前記作業機昇降レバー 3 2の回動基部に ¾けたスィ ツチ 3 2 a と、 惑度を 調節する操作ツマ ミ 6 5 とが接続されている。

また、 前記運転席 6下方に: ί作業镍 Bの昇降用コ ン ト ロ ールバルブ 6 7が配設 され、 一方、 前記支持軸 5 4 にはアーム 6 9が固設され、 該アーム 6 9 にはカ ム 7 0が枢結され、 該カム 7 0は前記コ ン ト ロールバルブ 6 7のスプール 7 1 に当 接され、 該カム 7 0の下部はド ラ フ ト コ ン ト ロール用のフ ィ ー ドバッ ク リ ンク に 連結されたアーム 7 2が当接されている。 また、 前記モーター 6 0はコ ン ト ロ ー ラ 6 4からのパルス信号によつて駆動され、 そのパルス幅は前記操作ッマミ 6 5 を E動することによって調整でき、 後述するように下降させるときの速度を調整 することができる。

このような構成において、 前後進レバー 3 0に設けた作業機昇降レバー 3 2を 上げ方向に操作すると、 コ ン ト ローラ 6 4を介してモーター 6 0をパルス駆動し て、 上げ側に回動アーム 5 9を面動し、 モーター作動軸 5 7を押してレバー リ ン ク 5 3が回動されて、 支持軸 5 4を回動し、 アーム 6 9 を介してカム 了 0を移動 させてスプール 7 1を摺動させてコ ン ト口ールバルブ 6 7を切り換えて、 昇降手 段 4である油圧シリ ンダーを縮小させて作業機 Bを上昇させる。

また逆に、 作業璣昇降レバー 3 2を下げ方向に操作すると、 コ ン ト ローラ 6 4 を介してモーター 6 0がパルス駆動されて、 前記と逆に、 回動アーム 5 9、 モー タ一作動 t* 5 了、 レバーリ ンク 5 3、 支待軸 5 4、 アーム 6 9を介してカム 7 0 が移動されてスプール 7 1を摺動させてコ ン トロールバルブ 6 7を切り換えて、 昇降手段 4を伸县させて作業^ Bを下降させる。 このとき、 作業璣 Bの高さに応 じてパルス幅 （デューティ比） が変更されて、 徐々に減速下降するようにしてい る。 即ち、 作業機昇降レハー 3 2を下げ方向に ί喿作すると、 モーター 6 0を駆動 する信号のパルス幅は最初広いために速く下降し、 途中からパルス幅が徐々に狭 く して、 圃場面に近づく ほど.'、'ルス幅を狭く してモーター 6 0 の回 速度を遅く して、 作業機 Βをゆつ く り降ろして、 下降して接地するときのショ ックを和らげ ている。 このパルス幅 （デューティ比） は前記操作ツマ ミ 6 5を (1動するこ とに よって変更でき、 作業 の種類や重量等によって、 下降するときの速さを調整す るこ とができる。

そして、 ポジシ ョ ン レバー 3 1を上げまた： 下げ方向に回動操作した場合に 、 即ち、 手動操作のときには、 前記作業璣昇降レバー 3 2の操作によってモータ 一 6 0を駆動して停止したモーター作動轴 5 7の位置は維持されたままて、 ポジ シヨ ンレバー 3 1 の回動に伴って係合ローラー 5 2を介してレバーリ ンク 5 3が 面動されて、 支持軸 5 4、 アーム 6 9を介してカム 7 0が移動されてスプール 7 1 を摺動させてコ ン ト ロールバルブ 6 7を切り換えて、 昇降手段 4を駆動する。 このとき枢支体 5 5がスプリ ング 6 3の付勢力に抗して、 モータ一作動軸 5 7上 を摺動する。 また、 耕深制御を行っている場合であっても、 作業機昇降レハー 3 2を操作するこ とて、 作業機を昇降できるようにしている。

このように、 前後進レバー 3 0に ¾けた作業機昇降レバー 3 2を回動するこ と によ って機体の回行時に、 走行変速と昇降が同時に行えて迅速に作業機を昇降す ることができるようになる。 また、 この囬行して作業を開始するときに、 自重の 重い作業機を下降させると、 下降するに従って徐々に減速下降されるので、 作業 機が接地する際のショ ックが柔らげられて、 食い込みが大き く なくスムースに作 業を開始することができる。 そして、 减速下降させる時の速さの躕整はモーター の駆動の S定を変更するだけでよく容易に行うこ とができる。 また、 手動操作を «先した锡成としたのて、 拼深制御て作業を行っている場合等て 、 手動で作業 璣の昇降が素早く てき、 従前の ¾定を容易に戻すことができる。 次に図 1 0において、 油圧面路を説明する。 前述のように、 フ ン ト ミ ノ ショ ンケース 2 0の後部に、 一対の油圧ポンプ P 1 · P 1 と作業 ϋ用及びチ ャージ用 の油圧ボンプ Ρ 2が直列に配置されて、 該油圧ポ ンプ Ρ 1 · Ρ 1 と左右の油圧モ ータ Μ · Μがそれぞれ連通連結されて 2対の閉回路が構成されている。 該油圧ポ ンプ Ρ 1 · Ρ 1 σ斜板の角度を変更するこ とによつて、 作動油の吐出量を無段階 に変更てきて、 吐出方向も変更てき、 前後進と主変速が同時に行え、 また、 左右 レっ吐出量を変更するこ とで油圧モータ Μ · Μの左右の回転速度を変更することに よつて旋回させることができる。 そして、 油圧モータ Μ . Μの出力軸上に: ί駆動 スプロケッ ト 1 3 · 1 3が固設されて、 ク ローラー 1 7 · 1 7を回動することが できる。

また、 ：:由圧モー 々 Μに： 油圧サーボ式のブレーキ 7 4 と副変速機搆 7 5が一体 的に けられており、 ブレーキ 7 4はブレーキ用油圧弁 7 6を切り換えることに よって作動させることができ、 この切り換えは、 前記ブレーキペダル 3 6を踏む ことによつ て制動てき、 また、 ェ ンジンを始動させて油圧ポンプ P 1 · P 1を ffi 動することによって制動を解除する構成としている。 前記副変速機媾 7 5は変速 用油圧弁 7 7を切り換えるこ とで流量を高低 2段に変更できるようにしている。 該変速用油圧弁 7 7は電磁バルブよりなり、 前記副変速スィ ツチ 3 7 の操作で切 り換えられるようにしている。 マ 8はバイ ロ ッ ト油圧切り換えバルブ、 3 0 は制 御ハ 'レブであり、 前記ポジシ ョ ン レバー 3 1や作業機昇降レバー 3 2 の操作で昇 降手段 4を伸縮させたり 、 外部の油圧装置へ送油したりできるようにしている。 7 9 はモーターであり、 前記作業璣昇降レバー 3 2 と接続され、 該作業璣昇降レ バー 3 2の操作でモーター Ί 9を駆動して、 制御バルブ 8 0のスプールを変更し て、 昇降手段 4を伸縮して作業 を昇降できるようにしている。

このような楊成において、 前後進レバー 3 0を前後に回動することによって、 ¾圧ポ ンプ P 1 · Ρ 1の斜板が変更されて前進また :ま後進て無段階で変速でき、 前後進レバー 3 0のグリ ッ プ 3 0 aに設けた副変速ス ィ ツチ 3 7を押すことによ つて、 変速用油圧弁了 了を切り換えて副変速機構 7 5を作動させて、 高速または 低速に切り換えられる。 そして、 再び副変速ス ィ フ チ 3 7を押すと逆に切り換え づれるゥ そして、 作業中の負荷に応じた走行速度の調節が、 前後進レバーを操作して無 段階に変速でき、 同時に副変速操作も、 レバーを持ち替えることなく、 指を動か すたけの ¾単な操作で、 間違いなく スムーズに高低変速ができるようになる。 そ して、 作業中においては、 副変速スィ ッチによって速度を切り換えても、 再び副 変速ス ィ チを押すこ と 、 容易に前後進レバーで設定した速度に復帰するこ と ができる。

また、 副変速スィ ツチはグリ ·;·プの凹部内に配しているので、 前後進レハ一を 握っただけでは副変速スィ ツ チを操作するこ とはできず、 副変速スィ ツ チの先端 を押し込んで初めて操作てき、 前後進レバーを操作する時に誤って誤動作させる 二とがな く、 主変速操作と副変速操作を別々に確実にできる。 産業上の利用可能性

£1上のように、 本発明にかかる作業車の操作装置は、 作業璣を装着し、 その作 業 t¾は油圧シリ ンダ一によつて昇降操作或いは前後動操作或いは左右回動操作等 を運転席から行えるようにする走行車輛に有用であり、 例えば、 トラクタゃコ ン バイ ン等の農作業車、 バックホーやブルドーザーや運 ¾車等の建設機械に適用で きる。

Claims

請求の範囲

【請求項 1】 運転席近傍に前後進レバーを配置し、 該前後進レバーのグリ ップに作業機昇降レバーを設け、 運転席側方にポジショ ンレバーを設けて、 それ ぞれのレバーを昇降用コ ン ト 口ールバルブのスブールと連動した昇降制御装置て あって、 前記作業機昇降レハーをモーターを介して前記スプールと連動し、 作業 ^昇降レバーの下降操作時に該モーターを徐々に減速駆動することを特徴とする 作業車の操作装置。

【請求項 2】 請求項 1記載の作業璣昇降装置において、 ポジショ ンレバー の操作を倭先したことを特徴とする作業車の操作装置。

【請求項 3】 エ ンジンにて 動する油圧.十: ンプと走行装置を駆動する油圧 モータを閉回路で連結した H S T式変速装蘆と、 前記油圧モータの速比を変更す る副変速手段を設けるとともに、 運転席近傍に前後進レバーを配置し、 前後進 レバーのグリ フプに副変速スィ ツチを設けたことを特徴とする作業車の操作装置

【請求項 4】 前記グリ ップに操作者の手のひらが当たる位置に凹部を設け

、 該 GD部內に副変速スィ ッチを設け、 該副変速スィ ッチの先端がグリ ップの握り 面より出ないように設けたこ とを特徴とする 青求項 1記載の作業車の操作装置。