JP2001171374A - 農作業機のｐｔｏ自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＴＯ系の伝達経路に動力伝達入切手段を設
けた農作業機に於いて、作業機の種類や作業条件等によ
って前記動力伝達入切手段の入り切りタイミングを変更
できるようにする。 【解決手段】 クラッチペダルセンサ５６により走行ク
ラッチペダル３６の踏み込み量を検出し、この踏み込み
量に応じてコントローラ６０が電磁弁５３を制御し、Ｐ
ＴＯクラッチ５２の入り切りタイミングを変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は農作業機のＰＴＯ自
動制御装置に関するものであり、特に、走行系から独立
したＰＴＯ系の伝達経路に動力伝達入切手段を設けた農
作業機のＰＴＯ自動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】トラク
タ等の農作業機では、エンジンの回転動力が変速装置へ
伝達され、該変速装置にて変速された後に、後輪または
前後輪へ伝達している。一方、車体に連結した作業機へ
動力を伝えるために走行系とは別にＰＴＯ系の伝達経路
を設けてあり、該ＰＴＯ系の伝達経路に分岐されたエン
ジンの回転動力がＰＴＯ軸を経て作業機へ伝達される。
ＰＴＯ系の伝達経路にはシフタやクラッチ等の動力伝達
入切手段を設け、必要に応じてオペレータが手動にて該
動力伝達入切手段を入り切りし、或いは、走行クラッチ
ペダルの操作や作業機の昇降位置により自動的に該動力
伝達入切手段を入り切りして、エンジンの回転動力を作
業機へ伝達若しくは遮断するように形成されている。

【０００３】ここで、例えば軟弱な圃場で車体の沈下量
が大きいときは、作業機を高位置の状態にして動力を遮
断する必要がある。一方、常に作業機が高位置の状態で
動力を遮断すると、硬質な圃場では土の飛散で圃場を荒
らす虞がある。しかし、従来は、走行クラッチペダルの
操作や作業機の昇降位置により自動的にＰＴＯ動力を入
り切りできるものはあっても、予め定められた走行クラ
ッチペダルの踏み込み位置或いは所定高さの作業機昇降
位置でのみ、ＰＴＯ動力を入り切りしているため、作業
機の種類や作業条件等によってＰＴＯ動力の入り切りタ
イミングを調整することはできなかった。

【０００４】そこで、ＰＴＯ系の伝達経路に動力伝達入
切手段を設けた農作業機に於いて、作業機の種類や作業
条件等によって前記動力伝達入切手段の入り切りタイミ
ングを変更できるようにするために解決すべき技術的課
題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、車体に連結した作業
機へＰＴＯ系の伝達経路にてエンジンの回転動力を伝達
し、且つ、前記ＰＴＯ系の伝達経路に動力伝達入切手段
を設け、走行クラッチペダルの操作により前記ＰＴＯ系
の動力伝達入切手段を入り切りする制御手段を備えた農
作業機に於いて、前記走行クラッチペダルに踏み込み量
検出手段を設け、該走行クラッチペダルの踏み込み量に
応じて、前記ＰＴＯ系の動力伝達入切手段の入り切り位
置を変更可能に形成した農作業機のＰＴＯ自動制御装
置、及び、車体に連結した作業機へＰＴＯ系の伝達経路
にてエンジンの回転動力を伝達し、且つ、前記ＰＴＯ系
の伝達経路に動力伝達入切手段を設け、作業機の昇降位
置により前記ＰＴＯ系の動力伝達入切手段を入り切りす
る制御手段を備えた農作業機に於いて、前記作業機の昇
降位置を検出する手段を設け、該作業機の昇降位置に応
じて、前記ＰＴＯ系の動力伝達入切手段の入り切り位置
を変更可能に形成した農作業機のＰＴＯ自動制御装置を
提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従って詳述する。図１は農作業機の一例としてトラ
クタ１０を示し、車体の前部にエンジン１１を搭載し、
車体の後部にリンク機構１２を介してロータリ作業機１
３が連結されている。該リンク機構１３はトップリンク
１４と左右のロワリンク１５，１５とからなり、ミッシ
ョンケース１６の後上部に回動可能に設けられた左右の
リフトアーム１７，１７の先端部と左右のロワリンク１
５，１５とが、夫々リフトロッド１８，１８を介して連
結されている。そして、ミッションケース１６の上部に
内蔵されたリフトシリンダ１９の伸縮により、前記リフ
トアーム１７，１７が上下に回動すれば、リフトロッド
１８，１８を介してロワリンク１５，１５が上下動す
る。斯くして、前記ロータリ作業機１３が上下に昇降す
る。

【０００７】リフトアーム１７の回動基部には作業機の
高さを検出する手段であるリフトアーム角センサ２０が
設けられ、このリフトアーム角センサ２０にてリフトア
ーム１７の回動角を検出し、ロータリ作業機１３の昇降
高さを演算する。また、ロータリ作業機１３のリヤカバ
ー２１の回動基部にリヤカバー角センサ２２が設けら
れ、このリヤカバー角センサ２２にてリヤカバー２１の
角度を検出し、耕耘爪２３の耕深量を演算する。尚、２
４はＰＴＯ軸であり、前記エンジン１１の回転動力が、
後述するＰＴＯ系の伝達経路を経てこのＰＴＯ軸２４に
伝えられ、ロータリ作業機１３の耕耘爪２３が回転駆動
される。

【０００８】一方、運転席２５の近くには、前記ロータ
リ作業機１３の昇降高さを設定するポジションレバー２
６や、変速装置の変速位置を切り替える変速レバー２７
を設けてあり、更に、後述するＰＴＯスイッチ２８や、
ボリュームスイッチ２９，３０が設けられている。ま
た、運転席２５の前方にステアリングハンドル３５を設
け、該ステアリングハンドル３５の下方に走行クラッチ
ペダル３６を配置してある。尚、３９は前輪、４０は後
輪である。

【０００９】図２は動力伝達経路及び制御系ブロック図
を示し、エンジン１１の回転動力は、主クラッチ４１を
介して走行系の伝達経路４２に伝わるとともに、主クラ
ッチ４１の前段からＰＴＯ系の伝達経路５１に伝わる。
前記走行クラッチペダル３６の踏み込み操作により、制
御弁５５が切り替わって主クラッチ４１が切り状態にな
り、走行系の伝達経路４２が遮断される。前記走行クラ
ッチペダル３６が戻されて、主クラッチ４１が入り状態
のときは、前記エンジン１１の回転動力が前後進切替装
置４３、主変速装置４４、副変速装置４５を経てリヤデ
ファレンシャル装置４６に伝わり、後輪４０が駆動され
る。また、副変速装置４５から走行系の動力が前方へ分
岐され、二駆四駆切替装置４７を介してフロントデファ
レンシャル装置４８に伝わり、前輪３９が駆動される。

【００１０】一方、ＰＴＯ系の伝達経路５１には動力伝
達入切手段である油圧式のＰＴＯクラッチ５２が設けら
れている。このＰＴＯクラッチ５２は電磁弁５３の切り
替えにて入り切りされ、該電磁弁５３のソレノイド５４
は制御手段としてのコントローラ６０からの指令信号に
てオン・オフする。コントローラ６０には前記リヤアー
ム角センサ２０の検出信号やＰＴＯスイッチ２８の信号
をはじめとして、前記ボリュームスイッチ２９，３０の
信号、並びに、後述するトグルスイッチ３１，３２、ク
ラッチペダルセンサ５６の信号等が入力される。尚、前
記ＰＴＯ系の伝達経路５１の途中に、ＰＴＯの回転を減
速させる変速装置５７を設け、ロータリ作業機１３を上
昇したときに土を飛散しない程度に耕耘爪２３の回転数
を低下させるように構成しても良い。

【００１１】図３は前記走行クラッチペダル３６を示
し、該走行クラッチペダル３６のボス３６ａはペダル軸
３７に枢着され、ペダル軸３７の近傍にポテンショメー
タからなるクラッチペダルセンサ５６を設ける。前記ボ
ス３６ａの外周面にアーム３６ｂを固設し、このアーム
３６ｂを前記クラッチペダルセンサ５６のセンサアーム
５６ａに係合する。同図の実線で示した非操作位置
（イ）から、該走行クラッチペダル３６を所定深さ位置
（ロ）まで踏み込めば、該走行クラッチペダル３６の背
面部が前記制御弁５５のスプール軸５５ａを押して制御
弁５５が切り替わり、主クラッチ４１が切り状態にな
る。

【００１２】このとき、前記ボス３６ａと一体にアーム
３６ｂが図中時計方向に回動し、前記センサアーム５６
ａが動いてクラッチペダルセンサ５６の検出信号が変化
する。即ち、該クラッチペダルセンサ５６が走行クラッ
チペダル３６の踏み込み量検出手段となり、後述するよ
うに、前記走行クラッチペダル３６の踏み込み量に応じ
て、ＰＴＯクラッチ５２の入り切り位置を変更すること
ができる。例えば、二点鎖線で示す任意の踏み込み位置
（ハ）にてＰＴＯクラッチ５２を入り切りするように設
定し、前記非操作位置（イ）からＰＴＯクラッチ５２が
入り切りされる踏み込み位置（ハ）までの幅を自由に変
更することができる。

【００１３】該クラッチペダルセンサ５６の検出信号は
コントローラ６０に入力され、前記走行クラッチペダル
３６の踏み込み量がどの位置でＰＴＯクラッチ５２が入
り切りされるかをコントローラ６０にて設定する。尚、
図１に示したリフトアーム角センサ２０の検出信号によ
り、コントローラ６０がリフトアーム１７の回動角即ち
ロータリ作業機１３の昇降位置を演算し、ロータリ作業
機１３がどの高さに昇降したときにＰＴＯクラッチ５２
が入り切りされるかを設定するようにしても良い。

【００１４】図４（ａ）は前記運転席２５の近くに設け
られたＰＴＯ動力の入り切り位置を設定する手段である
ボリュームスイッチ２９，３０を示し、一方のボリュー
ムスイッチ２９を回すことにより、ＰＴＯクラッチ５２
が入り切りするときのリフトアーム１７の回動位置を変
更し、他方のボリュームスイッチ３０を回すことによ
り、ＰＴＯクラッチ５２が入り切りするときの走行クラ
ッチペダル３６の踏み込み量を変更する。該ボリューム
スイッチ２９，３０には、夫々ｏｆｆ位置を設けてお
き、リフトアーム１７の回動操作や走行クラッチペダル
３６の踏み込み操作による自動モードを解除できるよう
にしてある。また、図４（ｂ）に示すように、トグルス
イッチ３１，３２を設け、一方のトグルスイッチ３１に
てＰＴＯクラッチ５２が入り切りするときのリフトアー
ム１７の回動高さを変更し、他方のトグルスイッチ３２
にてＰＴＯクラッチ５２が入り切りするときの走行クラ
ッチペダル３６の踏み込み深さを変更するようにしても
よい。

【００１５】而して、図２に於いて、ボリュームスイッ
チ２９若しくはトグルスイッチ３１の設定が「リフトア
ーム角が低い位置」である場合は、コントローラ６０は
前記リフトアーム角センサ２０の検出信号に基づいてリ
フトアーム角を演算し、前記リフトアーム１７の回動位
置が低い位置でＰＴＯクラッチ５２を入り切りするよう
に設定する。然るときは、ロータリ作業機１３が地面か
ら上昇し始めたときに電磁弁５３のソレノイド５４に
「ＰＴＯクラッチ切り」信号を出力するため、直ちにＰ
ＴＯクラッチ５２が切れてＰＴＯ軸２４の回転が停止す
る。また、ロータリ作業機１３が上げ位置から低い位置
まで降下したときに電磁弁５３のソレノイド５４に「Ｐ
ＴＯクラッチ入り」信号を出力するため、接地直前にＰ
ＴＯクラッチ５２が入ってＰＴＯ軸２４が回転し始め
る。

【００１６】これに対して、ボリュームスイッチ２９若
しくはトグルスイッチ３１の設定が「リフトアーム角が
高い位置」である場合は、コントローラ６０は前記リフ
トアーム１７の回動位置が高い位置でＰＴＯクラッチ５
２を入り切りするように設定する。然るときは、ロータ
リ作業機１３がある程度上昇した後に電磁弁５３のソレ
ノイド５４に「ＰＴＯクラッチ切り」信号を出力するた
め、作業機が地面から完全に離間した後にＰＴＯクラッ
チ５２が切れてＰＴＯ軸２４の回転が停止する。また、
ロータリ作業機１３が上げ位置からある程度降下したと
きに電磁弁５３のソレノイド５４に「ＰＴＯクラッチ入
り」信号を出力するため、早目にＰＴＯクラッチ５２が
入ってＰＴＯ軸２４が回転し始める。

【００１７】一方、ボリュームスイッチ３０若しくはト
グルスイッチ３２の設定が「走行クラッチペダルが浅い
位置」である場合は、コントローラ６０は前記クラッチ
ペダルセンサ５６の検出信号に基づいて走行クラッチペ
ダル３６の踏み込み量を演算し、前記走行クラッチペダ
ル３６の踏み込み量が浅い位置でＰＴＯクラッチ５２を
入り切りするように設定する。然るときは、走行クラッ
チペダル３６を踏み込んだときに、主クラッチ４１が切
れる前にＰＴＯクラッチ５２が切れてＰＴＯ軸２４の回
転が停止し、一方、走行クラッチペダル３６を戻すとき
に、主クラッチ４１が入ってからＰＴＯクラッチ５２が
入ってＰＴＯ軸２４が回転し始める。即ち、車体の走行
停止に先立って早めにロータリ作業機１３の駆動が停止
し、また、車体の走行が開始されてからロータリ作業機
１３が駆動し始める。

【００１８】これに対して、ボリュームスイッチ３０若
しくはトグルスイッチ３２の設定が「走行クラッチペダ
ルが深い位置」である場合は、コントローラ６０は前記
走行クラッチペダル３６の踏み込み量が深い位置でＰＴ
Ｏクラッチ５２を入り切りするように設定する。然ると
きは、走行クラッチペダル３６を踏み込だときに、主ク
ラッチ４１が切れるとき（または切れる直前）までＰＴ
Ｏ軸２４が回転し続け、一方、走行クラッチペダル３６
を戻すときに、主クラッチ４１が入ると同時（または入
った直後）にＰＴＯ軸２４が回転し始める。即ち、車体
の走行停止直前までロータリ作業機１３が駆動され、ま
た、ロータリ作業機１３を駆動しながら車体の走行が開
始する。

【００１９】斯くして、ロータリ作業機１３の昇降位置
の高低にてＰＴＯクラッチ５２の入り切り位置を変更
し、或いは、走行クラッチペダル３６の踏み込み量の深
浅にてＰＴＯクラッチ５２の入り切り位置を変更するこ
とにより、作業機の種類や作業速度に応じて前記ＰＴＯ
クラッチ５２の入り切りタイミングを最適なものにする
ことができる。尚、ＰＴＯクラッチ５２の入り切り位置
を変更してＰＴＯ動力を切りとする構成に代えて、前述
した変速装置５７によってＰＴＯ動力の回転を減速する
構成としても同様の効果を得ることができる。

【００２０】ここで、一般的なトラクタ１０では、エン
ジン１１の始動直後や作業機との間に設けたカプラが外
れたとき等は作業機昇降がセフティ状態となり、ポジシ
ョンレバーの位置とリフトアームの角度が一致しない場
合であっても、作業機を急に昇降させないようにして危
険を防止している。しかし、上記セフティ状態のとき
に、ＰＴＯスイッチ２８を入りにするとＰＴＯ軸が回転
するため、ロータリ作業機１３が下降しているときには
耕耘爪２３の回転によって地面を損傷する虞がある。こ
れを防止するため、図５に示すように、エンジン始動後
のセフティ状態では、ＰＴＯスイッチ２８（或いはボリ
ュームスイッチ２９，３０）をオフ位置から自動若しく
は手動位置に切り替えたとしても、前記ＰＴＯクラッチ
５２をオンしないようにする。

【００２１】また、図６に示すように、上記セフティ状
態のときに、ＰＴＯスイッチ２８をオフ位置から自動若
しくは手動位置に切り替えた場合は、１回目の操作では
ＰＴＯクラッチ５２をオンにせず、オペレータがロータ
リ作業機１３の状態を確認して２回目の操作があったと
きは、前記ＰＴＯクラッチ５２をオンする。従って、ポ
ジションレバーを意図的に手動操作する等のセフティ解
除操作をせずして、ＰＴＯ自動制御が可能となる。

【００２２】更に、図７に示すように、上記セフティ状
態のときに、ＰＴＯスイッチ２８をオフ位置から自動若
しくは手動位置に切り替えた場合は、前記リフトアーム
角センサ２０の検出値が低いときは、前記ＰＴＯクラッ
チ５２をオンする。或いは、前記リフトアーム角センサ
２０に代えて、リフトアーム１７の高さが一定値以下で
オンするリミットスイッチを設けておき、該リミットス
イッチのオンにて、前記ＰＴＯクラッチ５２をオンする
ようにしてもよい。斯かる場合は、電子油圧形式でない
構成でもリミットスイッチにて制御を実行できる。

【００２３】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したよ
うに、請求項１記載の発明は走行クラッチペダルの踏み
込み量に応じて、ＰＴＯ系の動力伝達入切手段の入り切
り位置を変更可能にしたので、車体の走行停止及び走行
開始に合わせてＰＴＯの駆動停止及び駆動開始のタイミ
ングを調整することができる。

【００２５】請求項２記載の発明は作業機の昇降位置に
応じて、ＰＴＯ系の動力伝達入切手段の入り切り位置を
変更可能にしたので、作業機の地面からの離間及び地面
への接地に合わせてＰＴＯの駆動停止及び駆動開始のタ
イミングを調整することができる。

【００２６】斯くして、作業機の種類や作業条件等に応
じて前記ＰＴＯ系の動力伝達入切手段の入り切りタイミ
ングを最適なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施の形態を示すものである。

【図１】トラクタの側面図。

【図２】動力伝達経路及び制御系ブロック図。

【図３】走行クラッチペダルの側面図。

【図４】（ａ）ボリュームスイッチの要部平面図。 （ｂ）トグルスイッチの要部平面図。

【図５】セフティ状態でのＰＴＯ自動制御のフローチャ
ート。

【図６】セフティ状態でのＰＴＯ自動制御のフローチャ
ート。

【図７】セフティ状態でのＰＴＯ自動制御のフローチャ
ート。

【符号の説明】

１０ トラクタ １１ エンジン ２０ リフトアーム角センサ ２８ ＰＴＯスイッチ ３６ 走行クラッチペダル ５１ ＰＴＯ系の伝達経路 ５２ ＰＴＯクラッチ ５３ 電磁弁 ５４ ソレノイド ５６ クラッチペダルセンサ ６０ コントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に連結した作業機へＰＴＯ系の伝達
   経路にてエンジンの回転動力を伝達し、且つ、前記ＰＴ
   Ｏ系の伝達経路に動力伝達入切手段を設け、走行クラッ
   チペダルの操作により前記ＰＴＯ系の動力伝達入切手段
   を入り切りする制御手段を備えた農作業機に於いて、前
   記走行クラッチペダルに踏み込み量検出手段を設け、該
   走行クラッチペダルの踏み込み量に応じて、前記ＰＴＯ
   系の動力伝達入切手段の入り切り位置を変更可能に形成
   したことを特徴とする農作業機のＰＴＯ自動制御装置。
2. 【請求項２】 車体に連結した作業機へＰＴＯ系の伝達
   経路にてエンジンの回転動力を伝達し、且つ、前記ＰＴ
   Ｏ系の伝達経路に動力伝達入切手段を設け、作業機の昇
   降位置により前記ＰＴＯ系の動力伝達入切手段を入り切
   りする制御手段を備えた農作業機に於いて、前記作業機
   の昇降位置を検出する手段を設け、該作業機の昇降位置
   に応じて、前記ＰＴＯ系の動力伝達入切手段の入り切り
   位置を変更可能に形成したことを特徴とする農作業機の
   ＰＴＯ自動制御装置。