JP3583010B2

JP3583010B2 - 農用トラクタ

Info

Publication number: JP3583010B2
Application number: JP07192299A
Authority: JP
Inventors: 享梅本; 俊也福本; 章平仲井
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2019-03-17
Also published as: JP2000262108A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機体後部にロータリ耕耘装置を昇降自在に連結してなる農用トタクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、農用トタクタにおいては、機体後部に連結したロータリ耕耘装置を昇降レバーの操作位置に対応する高さまで昇降させるポジション制御系と、ロータリ耕耘装置を設定した目標耕深に安定維持させるよう昇降制御する自動耕深制御系と、ロータリ耕耘装置を設定した左右傾斜姿勢に安定維持させるローリング制御系とを備えるとともに、自動耕深制御系およびローリング制御系のそれぞれの機能を人為的に選択調整する操作具類を備えたものが開発され実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような高機能化した農用トタクタは、制御系の仕様を選択調整することで作業条件に適応したきめの細かい作業を行うことができるのであるが、その反面、機能の選択調整が難解になる傾向にあり、機能を熟知しないユーザーにとってはかえって誤操作をもたらすおそれもあった。
【０００４】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、判りやすい簡単な操作で標準的な作業の形態を容易に設定できるようにして、機能を熟知しないユーザーでも誤操作なく作業を行うことができるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１に係る発明の構成、作用および効果〕
【０００６】
（構成）請求項１に係る発明は、機体後部に連結したロータリ耕耘装置を昇降レバーの操作位置に対応する高さまで昇降させるポジション制御系と、前記ロータリ耕耘装置を設定した目標耕深に安定維持させるよう昇降制御する自動耕深制御系と、前記ロータリ耕耘装置を設定した左右傾斜姿勢に安定維持させるローリング制御系とを備えるとともに、前記自動耕深制御系およびローリング制御系のそれぞれの機能を人為的に選択調整する操作具類を備えた農用トラクタにおいて、自動耕深制御の感度を標準に設定した標準自動耕深制御系と自動耕深制御の感度を敏感にした標準自動耕深制御系とエンジン負荷の検出に基づいてロータリ耕耘装置を昇降させて耕深を設定耕深に安定維持させるエンジン負荷対応式自動耕深制御系とのいずれか一つを選択する耕深制御モード選択スイッチと、標準のローリング制御系と谷側車輪の沈下を見越して自動的に目標傾斜角度に補正を加える傾斜地ローリング制御系とのいずれかを選択するローリング制御モード選択スイッチを含む操作具類と、押し操作のつどオン・オフを繰り返し前記自動耕深制御系とローリング制御系とを同時にオン・オフする単一の一括スイッチを備えるとともに、この一括スイッチのオン操作によって、実耕深の検出結果に基づいて前記ロータリ耕耘装置を昇降制御する感度が標準の標準自動耕深制御モードと、目標傾斜角度が設定した傾斜姿勢となる標準仕様のローリング制御モードとが設定されるよう構成し、前記一括スイッチをオン操作した上で前記耕深制御モード選択スイッチを押し操作することによって選択した耕深制御モードに設定され、又前記一括スイッチをオン操作した上でローリング制御モード選択スイッチを押し操作することによって選択したローリング制御モードが設定されることを特徴とする。
【０００７】
（作用）上記構成によると、押し操作のつどオン・オフを繰り返す一括スイッチをオン操作すれば、実耕深の検出結果に基づいて前記ロータリ耕耘装置を昇降制御する感度が標準の標準自動耕深制御モードと、目標傾斜角度が設定した傾斜姿勢（例えば左右水平）となる標準仕様のローリング制御モードとが同時に設定されることになり、この状態でほとんどの標準的な作業を行うことができる。また、一括スイッチをオフ操作すれば、自動耕深制御系とローリング制御系は共に作動しなくなり、ロータリ耕耘装置の昇降はポジション制御によって行うことになる。
また、機能を熟知しているユーザーは、一括スイッチをオン操作した上で前記耕深制御モード選択スイッチを押し操作すれば選択した耕深制御モードに設定され、又一括スイッチをオン操作した上でローリング制御モード選択スイッチを押し操作すれば、標準のローリング操作系から傾斜地ローリング制御系に変更したり、元の標準のローリング制御系に戻したりというふうに選択したローリング制御モードが設定されるものであり、各制御系を所望の仕様にして作業を行うことができる。
【０００８】
（効果）従って、請求項１に係る発明によると、エンジン負荷対応式自働耕深制御や傾斜地ローリング制御によって多機能となった中で、機能を熟知していない非熟練ユーザーや高齢ユーザーでも、一括スイッチをオン操作するだけで標準的な自動耕深制御モードとローリング制御モードをー設定することができ、操作の簡素化によって誤操作のない作業を行うことができるようになった。
【０００９】
〔請求項２に係る発明の構成、作用および効果〕
【００１０】
（構成）請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明のおいて、一括スイッチを、防水構造のパネルタッチ型に構成してある。
【００１１】
（作用）上記構成によると、自動耕深制御とローリング制御の同時オン・オフを軽い押し操作で簡単容易に行えるとともに、防水構造のパネルタッチ型に構成された一括スイッチは常時露出した状態で配置しておくことができる。
【００１２】
（効果）従って、請求項２の発明によると、防水の面で一括スイッチの設置箇所に制約を受けることがなく、キャビンのない機種でも雨水がかかる運転席横などの任意の位置に操作しやすい形態で露出配置して、操作性の優れたものにすることができ、請求項１に係る発明の上記効果を助長する。
【００１３】
〔請求項３に係る発明の構成、作用および効果〕
【００１４】
（構成）請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の発明において、前記耕深制御モード選択スイッチとローリング制御モード選択スイッチを含む操作具類と前記一括スイッチを同一の操作パネルに装備するとともに、前記操作具類を覆い隠す開閉自在なカバーを備えてある。
【００１５】
（作用）上記構成によると、非熟練作業者は、カバーを閉じておくことで、使うことのない操作具類を覆い隠しておくことができ、機能を熟知しているユーザーは、カバーを開いて操作具類を任意に操作すればよい。
【００１６】
（効果）従って、請求項３の発明によると、非熟練作業者は使用しない操作具類に気をとられることなく一括スイッチの操作に集中でき、誤りのない操作を行うことができ、非熟練作業者にとって取扱い性に優れたものになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に、農作業機の一例としてロータリ耕耘仕様に構成された農用トラクタが示されている。この農用トラクタは、トラクタ本機１の後部に、ロータリ耕耘装置２が、三点リンク機構３を介して昇降およびローリング可能に連結された構造となっている。ここで、前記三点リンク機構３は、図２に示すように、トップリンク３ａと左右一対のロアーリンク３ｂとからなり、外装式の単動型油圧シリンダからなるリフトシリンダ４によって駆動される左右のリフトアーム５と左右の各ロアーリンク３ｂがリフトロッド６とローリングシリンダ７を介してそれぞれ連結されている。
【００１８】
図６に、ロータリ耕耘装置２をリフトシリンダ４によって昇降する昇降制御系と、ロータリ耕耘装置２をローリングシリンダ７によって左右傾斜させるローリング制御系のブロック図が示されている。昇降制御系には、ロータリ耕耘装置２を運転者が設定した任意の高さに昇降させるポジション制御系、ロータリ耕耘装置２を耕深検出結果に基づいて昇降させて耕深を設定耕深に安定維持する標準自動耕深制御系と、ロータリ耕耘装置２をトラクタ本機１に搭載したエンジン８の回転数に基づいて昇降させて耕深を設定耕深に安定維持するエンジン負荷対応式自動耕深制御系と、トラクタ本機１の前車輪９がある程度大きく操向されるとロータリ耕耘装置２を設定された上限位置まで自動的に上昇させるオートアップ制御系と、機体が後進されるとロータリ耕耘装置２を設定された上限位置まで自動的に上昇させるバックアップ制御系と、ポジション制御系並びに第１および第２の自動耕深制御系に優先してロータリ耕耘装置２を上限位置まで任意に上昇させる操作と上昇しているロータリ耕耘装置２を下降させることのできる優先昇降制御系とが含まれている。また、ローリング制御系には、平地圃場においてロータリ耕耘装置２をトラクタ本機１の左右傾斜にかかわらず設定された左右傾斜角度に維持する標準のローリング制御系と、傾斜圃場においてロータリ耕耘装置２を設定された左右傾斜角度に維持する傾斜地ローリング制御系とが含まれている。そして、リフトシリンダ４の作動を司る昇降用電磁制御弁１１、およびローリングシリンダ７の作動を司るローリング用電磁制御弁１２は、マイクロコンピュータを使用した制御装置１０に接続されており、以下に、これら昇降用電磁制御弁１１およびローリング用電磁制御弁１２を作動させる前記各制御系についてその概略を説明する。
【００１９】
〔ポジション制御〕
ポジション制御系の入力機器として、昇降レバー１３の操作に基づいて目標高さが設定されるポテンショメータ型のポジション設定器１４と、リフトアーム５の揺動角度からロータリ耕耘装置２の高さを検出するポテンショメータ型のリフトアームセンサ１５が制御装置１０に接続されており、ポジション設定器１４からの設定値とリフトアームセンサ１５からの検出値とが均衡するように、電磁制御弁１１を介してリフトシリンダ４を伸縮制御することで、ロータリ耕耘装置２を昇降レバー１３の操作位置に対応した位置にまで昇降させてその位置に保持することができる。
【００２０】
〔標準自動耕深制御〕
この標準自動耕深制御系の入力機器として、目標耕深を設定するポテンショメータ型の耕深設定器１６と、ロータリ耕耘装置２における後カバー１７の揺動変位量を実耕深として検出するポテンショメータ型のカバーセンサ１８とが制御装置１０に接続されており、耕深設定器１６からの耕深設定値とカバーセンサ１８からの耕深検出信号とが均衡するように、電磁制御弁１１を介してリフトシリンダ４を伸縮制御することで、トラクタ本機１の前後傾斜や圃場への沈下具合にかかわらず設定された所定の耕深でのロータリ耕耘を行うことができる。
【００２１】
〔エンジン負荷対応式自動耕深制御〕
この自動耕深制御系の入力機器として、目標耕深を設定する前記耕深設定器１６と、エンジン回転数を検出する回転センサ１９と、ロータリ耕耘装置２の高さを検出する前記リフトアームーセンサ１５とが制御装置１０に接続されており、基本的にはロータリ耕耘装置２の高さ（リフトアーム５の高さ）を耕深設定器１６で設定された目標耕深に維持するとともに、エンジン負荷が増大すると耕深が深くなったものとして上昇制御を行い、エンジン負荷が回復すると元の耕深になるよう下降制御を行うことで、実耕深を安定化することができる。ここで、回転センサ１９のからの信号に基づいてエンジン負荷が検出され、このエンジン負荷の変動に応じて、例えばファジイ推論に基づいて電磁制御弁１１への制御量が決定されるのである。従って、エンジン負荷対応式の自動耕深制御系を用いた昇降制御では、上記標準自動耕深制御系で使用するカバーセンサ１８が不要であり、湿田での粗起こし作業、内盛り耕耘作業、畝立て作業など、後カバー１７を大きく持ち上げたまま行うロータリ耕耘作業、などにおいて有効に利用される。
【００２２】
〔オートアップ制御〕
オートアップ制御系の入力機器として、トラクタ本機１における操向車輪である前車輪９を操向するピットマンアーム（図示せず）の揺動角度を検出するステアリングセンサ２２と、トラクタ本機１における走行速度を設定する主変速レバー２３、および、前後進切換えレバー２４の各操作位置を検出する走行変速センサ２５，２６と、トラクタ本機１におけるＰＴＯ軸（作業用動力取出し軸）２７の回転速度および回転方向を選択するＰＴＯ変速レバー２８の操作位置を検出するＰＴＯ変速センサ２９とが制御装置１０に接続されている。
【００２３】
このオートアップ制御においては、前記走行変速センサ２５，２６からの信号によって前進走行状態にあることが検出され、ＰＴＯ変速センサ２９からの信号によってＰＴＯ軸２７に動力が伝達されている状態にあるとき、すなわち、ロータリ耕耘層２を駆動して前進作業走行を行っているとき、ステアリングセンサ２２によって直進状態から左方あるいは右方に設定角度以上（例えば３０度以上）に前車輪９が操向されたことが検出されると、畦際での機体方向転換であると判断して、ロータリ耕耘装置２を設定された上限まで自動的に上昇制御するものである。
【００２４】
〔バックアップ制御〕
バックアップ制御系の入力機器としては、前記走行変速センサ２５，２６が制御装置１０に接続されており、トラクタ本機１が後進状態になったことが検出されるとると、ロータリ耕耘装置２を設定された上限まで自動的に上昇制御するものである。
【００２５】
〔優先昇降制御〕
優先昇降制御系の入力機器としては、トラクタ本機１におけるステアリングハンドル３１の右側脇に設けた優先昇降レバー３２によって操作される優先昇降スイッチ３３が制御装置１０に接続されている。この優先昇降レバー３２は中立復帰付勢された上下揺動自在なレバーとして構成さており、上方へのワンショット揺動操作で、選択されている昇降制御系に優先してロータリ耕耘装置２が上限まで上昇され、下方へのワンショット揺動操作でロータリ耕耘装置２が選択されている昇降制御系で設定された目標耕深まで下降制御される。
【００２６】
〔ローリング制御〕
ローリング制御系の入力機器としては、トラクタ本機１の左右傾斜角度を検出する傾斜センサ３５と、ロータリ耕耘装置２の左右方向での目標傾斜角度（例えば左右水平）に設定するポテンショメータ型のローリング設定器３６と、ローリングシリンダ７の長さを検出するストロークセンサ３７と、手動ローリングスイッチ３８とが制御装置１０に接続されている。このローリング制御によれば、トラクタ本機１が左または右に傾斜すると、傾斜センサ３５の検出値に基づいて、本機傾斜に伴うロータリ耕耘装置２の傾斜を修正する目標シリンダ長さが演算され、この目標長さに一致するようにローリングシリンダ７が電磁制御弁１２を介して伸縮制御されることで、ロータリ耕耘装置２の絶対傾斜角度が目標傾斜角度に安定維持されるのである。
【００２７】
なお、手動ローリングスイッチ３８は「上」位置に操作している間だけロータリ耕耘装置２を右上がり方向に傾斜させ、「下」位置に操作している間だけロータリ耕耘装置２を右下がり方向に傾斜させるようにローリングシリンダ７が優先的に操作され、手動操作スイッチ３８から手を放すと、元の目標傾斜角度に復帰制御されるようになっている。
【００２８】
また、傾斜地ローリング制御系は、トラクタ本機１を傾斜圃場の等高線に沿って走行する場合に使用されるものであって、基本的には標準的な上記ローリング制御と同様であるが、谷側車輪の沈下を見越して自動的に目標傾斜角度に補正が加えられるものである。
【００２９】
次に、上記各制御系の選択や目標値の設定を行う手段について説明する。
トラクタ本機１における運転席４０の右横側には、操作パネル４１が配備され、ここに前方から後方にかけて、回転ダイヤル式に構成された前記耕深設定器１６、３点リンク機構３の仕様に対応して制御基準値を補正するためのリンク仕様選択スイッチ４２、感度を標準に設定した標準自動耕深制御系と、感度を敏感にした標準自動耕深制御系と、エンジン負荷対応式自動耕深制御系とのいずれか一つを選択する耕深制御モード選択スイッチ４３、標準のローリング制御系と傾斜地ローリング制御系とのいずれかを選択するローリング制御モード選択スイッチ４４、ロータリ耕耘装置２の仕様に対応して制御基準値を補正するためのロータリ仕様選択スイッチ４５、回転ダイヤル式に構成された前記ローリング設定器３６、リフトアーム５の上限を設定する回転ダイヤル式の上限設定器４６、オートアップ制御系のオン・オフ用の切換えスイッチ４７、バックアップ制御系のオン・オフ用の切換えスイッチ４８、標準感度の標準自動耕深制御系と標準のローリング制御系を同時にオン・オフするための一括スイッチ４９、手動ローリングスイッチ３８、がこの順に配備されている。なお、仕様選択用の前記スイッチ類４２，４３，４４，４５は、押し操作するたびに選択される仕様が順次切り換わる防水構造のパネルタッチ型スイッチで構成されるとともに、オン・オフ用の前記スイッチ類４７，４８，４９は、押し操作するたびにオン・オフを繰り返すパネルスイッチで構成されている。また、手動ローリングスイッチ３８は中立復帰型のレバースイッチで構成されている。
【００３０】
ここで、リンク仕様選択スイッチ４２、耕深制御モード選択スイッチ４３、ローリング制御モード選択スイッチ４４、ロータリ仕様選択スイッチ４５のそれぞれの上側箇所には、押し操作ごとに選択された仕様を点灯によって示すＬＥＤからなる表示ランプＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 が配備されている。
【００３１】
また、オートアップ制御系のオン・オフ用の切換えスイッチ４７、バックアップ制御系のオン・オフ用の切換えスイッチ４８、標準自動耕深制御系と標準のローリング制御系を同時にオン・オフするための一括スイッチ４９は、押し操作するたびにオン・オフが交互に切り換えられる防水構造のパネルタッチ型スイッチで構成され、それぞれの側脇には、オン操作されると点灯し、オフ操作されると消灯するＬＥＤからなる表示ランプＬ5 ，Ｌ6 ，Ｌ7 が配備されている。
【００３２】
さらに、ステアリングハンドル３１を備えたフロントパネル５１には、ローリング制御モード選択スイッチ４４の操作に対応して点・消灯する表示ランプＭＬ1 、標準自動耕耘制御系のオン・オフに対応して点・消灯する表示ランプＭＬ2 、エンジン負荷対応式自動耕耘制御系のオン・オフに対応して点・消灯する表示ランプＭＬ3 、優先昇降レバー３２によって上昇操作した時に点灯する表示ランプＭＬ4 、バックアップ制御系のオン・オフに対応して点・消灯する表示ランプＭＬ5 、および、オートアップ制御系のオン・オフに対応して点・消灯する表示ランプＭＬ6 が配備されており、運転中でも現在の制御仕様の選択具合、等を容易に目視確認することができるようになっている。
【００３３】
ここで、前記オートアップ制御系の表示ランプＬ5 ，ＭＬ6 は、切換えスイッチ４７の選択操作状態を表示するものであって、実際のオートアップ制御が機能するか否かを表示するものではない。つまり、切換えスイッチ４７を一旦オン操作すると、次にオフ操作しない限り表示ランプＬ5 ，ＭＬ6 は点灯し続け、牽制機能によってオートアップ制御が牽制阻止された状態でも点灯しており、牽制が解除されればオートアップ制御が働く状態であることを認識することができるようになっている。
【００３４】
また、前記操作パネルには開閉自在なカバー５２が設けられており、このカバー５２を閉じると、リンク仕様選択スイッチ４２、耕深制御モード選択スイッチ４３、ローリング制御モード選択スイッチ４４、ロータリ仕様選択スイッチ４５、ローリング設定器３６、上限設定器４６、は隠されてしまうようになっている。
【００３５】
つまり、カバー５２で隠されたスイッチ類や設定器は、機能を熟知した作業者がきめの細かい作業を行うために操作することがほとんどで、高齢の作業者や経験の浅い、あるいは機能を熟知していない非熟練作業者が余り操作することのないものである。そして、このような非熟練作業者は、一括スイッチ４９を用いて標準感度の標準自動耕深制御系と標準のローリング制御系を同時にオン・オフする程度の切り換えで十分作業を行うことができるものであり、むしろ、操作しない機器をカバー５２で隠して誤操作の発生を未然に回避するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの全体側面図
【図２】機体後部の斜視図
【図３】機体後部の平面図
【図４】フロントパネルの正面図
【図５】操作パネルの平面図
【図６】制御ブロック図
【符号の説明】
２ロータリ耕耘装置
１３昇降レバー
４１操作パネル
４９一括スイッチ
５２カバー

Claims

機体後部に連結したロータリ耕耘装置（２）を昇降レバー（１３）の操作位置に対応する高さまで昇降させるポジション制御系と、前記ロータリ耕耘装置（２）を設定した目標耕深に安定維持させるよう昇降制御する自動耕深制御系と、前記ロータリ耕耘装置（２）を設定した左右傾斜姿勢に安定維持させるローリング制御系とを備えるとともに、前記自動耕深制御系およびローリング制御系のそれぞれの機能を人為的に選択調整する操作具類を備えた農用トラクタにおいて、
自動耕深制御の感度を標準に設定した標準自動耕深制御系と自動耕深制御の感度を敏感にした標準自動耕深制御系とエンジン負荷の検出に基づいてロータリ耕耘装置（２）を昇降させて耕深を設定耕深に安定維持させるエンジン負荷対応式自動耕深制御系とのいずれか一つを選択する耕深制御モード選択スイッチ（４３）と、標準のローリング制御系と谷側車輪の沈下を見越して自動的に目標傾斜角度に補正を加える傾斜地ローリング制御系とのいずれかを選択するローリング制御モード選択スイッチ（４４）を含む操作具類と、押し操作のつどオン・オフを繰り返し前記自動耕深制御系とローリング制御系とを同時にオン・オフする単一の一括スイッチ（４９）を備えるとともに、この一括スイッチ（４９）のオン操作によって、実耕深の検出結果に基づいて前記ロータリ耕耘装置（２）を昇降制御する感度が標準の標準自動耕深制御モードと、目標傾斜角度が設定した傾斜姿勢となる標準仕様のローリング制御モードとが設定されるよう構成し、前記一括スイッチ（４９）をオン操作した上で前記耕深制御モード選択スイッチ（４３）を押し操作することによって選択した耕深制御モードに設定され、又前記一括スイッチ（４９）をオン操作した上でローリング制御モード選択スイッチ（４４）を押し操作することによって選択したローリング制御モードが設定されることを特徴とする農用トラクタ。
前記一括スイッチ（４９）を、防水構造のパネルタッチ型に構成してある請求項１記載の農用トラクタ。
前記耕深制御モード選択スイッチ（４３）とローリング制御モード選択スイッチ（４４）を含む操作具類と前記一括スイッチ（４９）を同一の操作パネル（４１）に装備するとともに、前記操作具類を覆い隠す開閉自在なカバー（５２）を備えてある請求項１または２に記載の農用トラクタ。