JP4809743B2 - トラクタのptoクラッチ操作構造 - Google Patents
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Description
この場合、特許文献1に開示されているように、ロータリ耕耘装置が地面に接地している状態で、昇降スイッチ(特許文献1の図3及び図5の27)を押し操作すると、ロータリ耕耘装置がリンク機構の上限角度の位置に上昇駆動され、次に昇降スイッチをもう一度押し操作すると、ロータリ耕耘装置が地面に接地する位置に下降駆動されるように構成されたものがある。
これにより、ロータリ耕耘装置の耕耘爪に付着した土の飛散や、回転するロータリ耕耘装置の耕耘爪が畦際の障害物に接触することによる破損を防止すると言う点から、ロータリ耕耘装置が上昇駆動される際には、できるだけ速くPTOクラッチを遮断状態に操作することが好ましい。
本発明はトラクタのPTOクラッチ操作構造において、昇降レバー及びポジション制御手段を備えた場合、作業装置の昇降駆動に応じてPTOクラッチを適切に伝動及び遮断状態に操作することができるように構成することを目的としている。
(構成)
本発明の第1特徴は、トラクタのPTOクラッチ操作構造において次のように構成することにある。
作業装置を昇降自在に連結自在なリンク機構と、リンク機構を昇降駆動可能な昇降アクチュエータと、リンク機構の機体に対する上下角度を検出する角度センサーと、所定範囲に亘って人為的に操作される昇降レバーと、昇降レバーの操作位置を所定範囲の上限位置と下限位置とに亘って検出する位置センサーとを備える。
位置及び角度センサーの検出値の制御装置への入力に基づいて、所定範囲での昇降レバーの操作位置に対応する上下角度にリンク機構が機体に対して位置するように制御装置からの電気的な出力により昇降アクチュエータを作動させるポジション制御手段を備える。
リンク機構に連結された作業装置に動力を伝達可能なPTO軸と、PTO軸に動力を伝動及び遮断自在なPTOクラッチとを備える。
所定範囲の上限位置よりも下降側で且つ所定範囲の中央位置よりも上昇側にPTO切換位置を設定する。位置センサーの検出値の制御装置への入力に基づいて、昇降レバーがPTO切換位置よりも下降側に位置すると、制御装置からの電気的な出力によりPTOクラッチを伝動状態に操作し、昇降レバーがPTO切換位置よりも上昇側に位置すると、制御装置からの電気的な出力によりPTOクラッチを遮断状態に操作するPTO操作手段を備える。
[I−1]
昇降レバー及びポジション制御手段を備えた場合、昇降レバーを任意の操作位置に操作することによって、地面に接地する位置及びリンク機構の上限角度の間の任意の中間位置に、作業装置を停止させることができる。
このことについて言い換えると、昇降レバーを所定範囲の下限位置付近及び上限位置に操作することにより、作業装置を地面に接地する位置及びリンク機構の上限角度の位置に亘って昇降駆動することができるのであり、昇降レバーを所定範囲の下限位置付近で操作することにより、作業装置の作業高さ(例えばロータリ耕耘装置の耕耘深さ)を変更することができる。
しかしながら、このように構成すると、PTOクラッチの伝動状態において、昇降レバーを所定範囲の下限位置付近で操作して、作業装置の作業高さを変更する際に、PTOクラッチが遮断状態に操作されてしまうので、作業を続行する為には再びPTOクラッチを伝動状態に操作しなければならず、手間の掛かるものとなる。
これにより、昇降レバーを所定範囲の下限位置付近で操作して作業装置の作業高さを変更する際に、昇降レバーはPTO切換位置の下降側に位置しており、PTOクラッチが遮断状態に操作されないのであり、作業を続行する為に再びPTOクラッチを伝動状態に操作すると言うようなことを行う必要がない。
本発明の第1特徴によると、例えば畦際での旋回時等のように、作業装置を作動させる必要がなく、作業装置を中間位置で停止させる必要がない場合、昇降レバーを所定範囲の上限位置に操作すれば、作業装置がリンク機構の上限角度の位置に上昇駆動されるのであり、PTOクラッチが遮断状態に操作される。
この場合、ロータリ耕耘装置の耕耘爪に付着した土の飛散や、回転するロータリ耕耘装置の耕耘爪が畦際の障害物に接触することによる破損を防止すると言う点から、昇降レバーを所定範囲の上限位置に操作すると、PTOクラッチが遮断状態に操作されるように構成した場合、PTOクラッチの遮断状態への操作が遅いと言うことができる。
これにより、昇降レバーを所定範囲の上限位置に操作した際に、PTOクラッチが遮断状態に操作される構成に比べて、ロータリ耕耘装置の耕耘爪に付着した土の飛散や、回転するロータリ耕耘装置の耕耘爪が畦際の障害物に接触することによる破損を防止すると言う点で、有利なものとなる。
昇降レバー及びポジション制御手段を備えた場合、昇降アクチュエータの反応速度及び作動速度には限界があるので、例えば昇降レバーをある操作位置から別の操作位置に素早く操作した際に、昇降レバーをある操作位置から操作し始めると、少し遅れて昇降アクチュエータが作動し、昇降レバーが別の操作位置に到達すると、昇降レバーの別の操作位置に対応する上下角度に、少し遅れて昇降アクチュエータが到達して停止すると言うような状態が生じる。
これにより、例えば昇降レバーを所定範囲の下限位置付近から上限位置に素早く操作した際に、PTO切換位置に対応する上下角度にリンク機構(作業装置)が到達する前に(PTO切換位置に対応する上下角度よりも低い上下角度)、昇降レバーがPTO切換位置に到達して、さらに早くPTOクラッチが遮断状態に操作される。
従って、ロータリ耕耘装置の耕耘爪に付着した土の飛散や、回転するロータリ耕耘装置の耕耘爪が畦際の障害物に接触することによる破損を防止すると言う点で、前項[I−2]に記載の本発明の第1特徴の状態よりもさらに有利なものとなる。
作業装置をリンク機構の上限角度の位置に上昇駆動した後(PTOクラッチの遮断状態)、作業装置を地面に接地する位置に下降駆動する場合、作業装置が地面に接地する前にPTOクラッチが伝動状態に操作されることが好ましい(例えばロータリ耕耘装置では、ロータリ耕耘装置の耕耘爪が回転駆動された状態でロータリ耕耘装置が下降駆動され、回転するロータリ耕耘装置の耕耘爪が徐々に地面に入り込んでいく状態が好ましい)。
これにより、昇降レバーを所定範囲の上限位置から下限位置付近に操作する際に、作業装置が地面に接地する前に昇降レバーがPTO切換位置に到達して、比較的早くPTOクラッチが伝動状態に操作されるのであり、昇降レバーが所定範囲の下限位置付近に到達して、作業装置が地面に接地する位置に到達する状態となる。
本発明の第1特徴によると、トラクタのPTOクラッチ操作構造において、昇降レバー及びポジション制御手段を備えた場合、PTOクラッチの伝動及び遮断状態への操作を伴って、作業装置を地面に接地する位置及びリンク機構の上限角度の位置に亘って昇降駆動する状態、並びにPTOクラッチを伝動状態に維持しながら作業装置の作業高さを変更する状態の両方の状態に適切に対応することができるようになって、トラクタのPTOクラッチの操作性及び作業性を向上させることができた。
(構成)
本発明の第2特徴は、本発明の第1特徴のトラクタのPTOクラッチ操作構造において次のように構成することにある。
作業装置を機体に対してローリング駆動するローリングアクチュエータを備えて、作業装置の水平面に対する機体左右方向の角度を設定角度に維持するように、ローリングアクチュエータを作動操作するローリング制御手段を備える。リンク機構の上限角度よりも下降側にローリング切換角度を設定する。角度センサーの検出値に基づいて、リンク機構の上下角度がローリング切換角度よりも下降側であると、ローリング制御手段を作動させ、リンク機構の上下角度がローリング切換角度よりも上昇側であると、ローリング制御手段を停止させるローリング操作手段を備える。
本発明の第2特徴によると、本発明の第1特徴と同様に前項[I]に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
[II−1]
農用トラクタでは、作業装置を機体に対してローリング駆動するローリングアクチュエータを備えて、作業装置の水平面に対する機体左右方向の角度を設定角度に維持するように、ローリングアクチュエータを作動操作するローリング制御手段を備えているものが多くある。
作業装置が大きく上昇駆動された状態(リンク機構の上限角度の位置に上昇駆動された状態)において、ローリング制御手段が作動して作業装置がローリング駆動されると、機体の安定と言う点で好ましくないが、本発明の第2特徴のように、作業装置が大きく上昇駆動された状態(リンク機構の上限角度の位置に上昇駆動された状態)において、ローリング制御手段を停止させることにより、機体の安定と言う点で良いものとなる。
本発明の第2特徴によると、リンク機構の上限角度よりも下降側にローリング切換角度を設定されており、リンク機構の上下角度とローリング切換角度とに基づいて、ローリング制御手段が作動及び停止状態に操作される。
この場合、機体に対する作業装置の実際の高さ(上下角度)に相当するリンク機構の上下角度を利用しているので、地面の状態(硬い作業地において機体が地面に沈み込まない状態や、深い水田等のように機体が沈み込んだ状態等)の影響を受けることなく、地面から上方の位置にローリング切換角度を設定することができる。
従って、作業装置の水平面に対する機体左右方向の角度が適切でない角度に維持された状態で、作業装置が地面に接地することによる不具合を防止することができる。
前項[II−2]に記載のように、昇降レバーを所定範囲の上限位置から下限位置付近に操作する状態を考慮すると、リンク機構の上限角度にローリング切換角度を設定することも考えられる。
しかしながら、昇降レバーを所定範囲の下限位置付近から上限位置に操作する際に、前項[II−1]に記載のように、ローリング制御手段を停止させることにより、機体の安定と言う点で良いものとなると言うことから、ローリング制御手段の停止状態への操作が遅いと言うことができる。
これにより、昇降レバーを所定範囲の下限位置付近から上限位置に操作する際に、リンク機構の上限角度にローリング切換角度を設定する構成に比べて、ローリング制御手段を停止させることにより、機体の安定と言う点で良いものとなると言うことにおいて、有利なものとなる。
本発明の第2特徴によると、本発明の第1特徴と同様に前項[I]に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第2特徴によると、作業装置が大きく上昇駆動された状態(リンク機構の上限角度の位置に上昇駆動された状態)において、ローリング制御手段を停止させることにより、機体の安定性を向上させることができた。
(構成)
本発明の第3特徴は、本発明の第1又は第2特徴のトラクタのPTOクラッチ操作構造において次のように構成することにある。
作業装置であるロータリ耕耘装置に上下揺動自在に備えられた後部カバーの上下角度を検出する耕深センサーの検出値が、耕深設定器の設定耕耘深さとなるように昇降アクチュエータを作動操作する昇降制御手段を備える。昇降制御手段が停止状態に操作されると、PTO操作手段が停止状態に操作されるように構成する。
本発明の第3特徴によると、本発明の第1又は第2特徴と同様に前項[I][II]に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
農用トラクタでは、作業装置が地面から設定高さに位置するように、昇降アクチュエータを作動操作する昇降制御手段を備えているものが多くある。例えばロータリ耕耘装置のように、機体の姿勢変化に関係なく作業高さ(ロータリ耕耘装置の耕耘深さ)を設定値に維持する必要がある作業装置の場合、昇降制御手段を作動させるのであり、前項[I]に記載のようにPTO操作手段を作動させることが有効なものとなる。
これに対して、例えば掘削機や牧草作業機等のような作業装置では、リンク機構の上下角度(作業装置の高さ)に関係なく、作業状態に応じてPTOクラッチを伝動及び遮断状態に操作する必要があり、昇降制御手段を作動させない方が適切であることがある。
本発明の第3特徴によると、本発明の第1又は第2特徴と同様に前項[I][II]に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第3特徴によると、作業状態に応じてPTOクラッチを伝動及び遮断状態に操作する必要がある作業装置の場合、PTO操作手段を停止状態に操作することを忘れてしまうと言うようなことがなくなり、作業状態に応じてPTOクラッチを伝動及び遮断状態に操作する必要がある作業装置において、PTO操作手段によりPTOクラッチが自動的に伝動及び遮断状態に操作されることによる不具合を防止することができて、トラクタのPTOクラッチの操作性及び作業性を向上させることができた。
[IV]
(構成)
本発明の第4特徴は、本発明の第1〜3特徴のトラクタのPTOクラッチ操作構造のうちのいずれか一つにおいて次のように構成することにある。
PTO操作手段が作動する自動位置、PTO操作手段を停止させてPTOクラッチを伝動状態に操作する伝動位置、及び、PTO操作手段を停止させてPTOクラッチを遮断状態に操作する遮断位置に操作自在なPTOスイッチを備える。
図1及び図2に示すように、前輪23及び後輪24で支持された機体のミッションケース3に、トップリンク1(リンク機構に相当)と右及び左のロアリンク2(リンク機構に相当)とが上下に揺動自在に支持され、単動型の油圧シリンダ5(昇降アクチュエータに相当)により上下に揺動駆動される右及び左のリフトアーム6(リンク機構に相当)が備えられており、右及び左リフトアーム6と右及び左のロアリンク2とが、リフトロッド7及び複動型の油圧シリンダ8(ローリングアクチュエータに相当)を介して連結されて、四輪駆動型式の農用トラクタが構成されている。この場合、トップリンク1、右及び左のロアリンク2に、ロータリ耕耘装置4(作業装置に相当)が連結されている。
次に、昇降制御手段及びポジション制御手段について説明する。
図1,2,3に示すように、ロータリ耕耘装置4に上下揺動自在に後部カバー9が備えられ、バネ18により後部カバー9が下方側に付勢されて、ロータリ耕耘装置4に対する後部カバー9の上下角度を検出する耕深センサー10が備えられており、耕深センサー10の検出値が制御装置22に入力されている。ダイヤル操作式で人為的に操作される耕深設定器11及び人為的に操作される昇降制御スイッチ21が、運転部19に備えられて、耕深設定器11の設定耕耘深さ及び昇降制御スイッチ21の操作信号が制御装置22に入力されており、昇降制御スイッチ21は昇降制御手段を作動及び停止状態に操作するものである。
次に、強制昇降手段及びローリング制御手段について説明する。
図1及び図2に示すように、前輪23の操向操作を行う操縦ハンドル31の右下側に強制昇降レバー32が備えられており、強制昇降レバー32の操作位置が制御装置22に入力されている。強制昇降レバーは中立位置、上昇位置及び下降位置に操作自在に構成されて、中立位置に付勢されている。
これにより、ロータリ耕耘装置4の水平面に対する機体左右方向の角度を、傾斜設定器20の設定角度に維持するように、油圧シリンダ8によりトップリンク1及びロアリンク2(ロータリ耕耘装置4)がローリング駆動される(ローリング制御手段)。
次に、PTOスイッチ33について説明する。
図3に示すように、ダイヤル操作式で人為的に操作されるPTOスイッチ33が運転部19に備えられている。PTOスイッチ33は中央に遮断位置が設定されて、遮断位置の右側に伝動位置が設定され、遮断位置の左側に自動位置が設定されており、PTOスイッチ33の操作位置が制御装置22に入力されている。
この場合、遮断位置の左側に伝動位置を設定し、遮断位置の右側の自動位置を設定するように構成してもよい。
次に、PTOスイッチ33を伝動及び遮断位置に操作した場合の制御について、図4に基づいて説明する。
PTOスイッチ33を伝動位置に操作すると(ステップS1)、後述する[6][7][8]に記載のPTO操作手段が停止状態に操作されて(ステップS2)、PTOクラッチ29が伝動状態に操作される(ステップS3)。PTOスイッチ33を遮断位置に操作すると(ステップS1)、後述する[6][7][8]に記載のPTO操作手段が停止状態に操作されて(ステップS4)、PTOクラッチ29が遮断状態に操作される(ステップS5)。
次に、PTO操作手段及びPTOスイッチ33を自動位置に操作した場合の制御の前半について、図4に基づいて説明する。
PTOスイッチ33を自動位置に操作した場合(ステップS1)、昇降制御スイッチ21が停止位置に操作されていると(ステップS19)、PTOスイッチ33が遮断位置に操作される(ステップS21)。これにより、PTO操作手段が停止状態に操作されて(ステップS4)、PTOクラッチ29が遮断状態に操作される(ステップS5)(昇降制御手段が停止状態に操作されていると、PTO操作手段が停止状態に操作される状態に相当)。
次に、PTO操作手段及びPTOスイッチ33を自動位置に操作した場合の制御の後半について、図5に基づいて説明する。
PTOスイッチ33を自動位置に操作した場合(ステップS1)、昇降制御スイッチ21が作動位置に操作され(ステップS19)、機体が中断状態になっていないと(ステップS20)、PTO操作手段が作動状態に操作される(ステップS31)。昇降レバー12の操作位置が検出され(ステップS32)、昇降レバー12の操作位置が微分処理されて、昇降レバー12の操作速度が検出されている(ステップS33)。
この場合、第1PTO切換位置A4と第1ローリング切換位置B4とが対応している(第1PTO切換位置A4に対応する上下角度が、第1ローリング切換角度B4と一致している)。第2ローリング切換角度B5が第2PTO切換位置A5よりも少し上昇側になるように設定されている(第2PTO切換位置A5に対応する上下角度が、第2ローリング切換角度B5よりも少し下降側に設定されている)。
この場合、第2ローリング切換角度B5が第2PTO切換位置A5よりも少し上昇側になるように設定されているので(第2PTO切換位置A5に対応する上下角度が、第2ローリング切換角度B5よりも少し下降側に設定されているので)、前述のように昇降レバー12の操作位置が第2PTO切換位置A5を越えて下降側に変化した場合(図3の矢印AY2参照)(ステップS42)、ローリング制御手段が作動状態に操作されてから、PTOクラッチ29が伝動状態に操作されるような状態となる。
前項[7]に記載の図5のステップS43において、昇降レバー12の操作位置が第2PTO切換位置A5を越えて下降側に変化しても(図3の矢印AY2参照)(ステップS42)、昇降レバー12の操作速度が設定操作速度V1よりも低速であると(ステップS43)、PTOクラッチ44は伝動状態に操作されずに遮断状態に維持される。
前項[7]に記載の図5のステップS52において、リフトアーム6の上下角度が第2ローリング切換角度B5を越えて下降側に変化しても(図3の矢印BY2参照)(ステップS51)、リフトアーム6の作動速度が設定作動速度V2よりも低速であると(ステップS52)、ローリング制御手段が作動状態に操作されずに停止状態に維持される。
前述の[発明を実施するための最良の形態]の図4のステップS19において、昇降制御スイッチ21が停止位置に操作されたことに代えて、ロータリ耕耘装置4(作業装置に相当)がトップリンク1及びロアリンク2から取り外されると、又はロータリ耕耘装置4から後部カバー9が取り外されると、PTOスイッチ33が遮断位置に操作されるように構成してもよい(ステップS21)。
図1に示すように、後輪24の上方を覆う後輪フェンダ35の後部にブレーキランプ36が備えられて、右及び左の後輪フェンダ35の間にロプスフレーム37が備えられており、ロプスフレーム37の上部の右及び左側部の外側(又は内側)に、右及び左の方向指示器38が備えられている。この場合、ロプスフレーム37において右(又は左)の方向指示器38の下側に報知ランプ39を備えたり、ロプスフレーム37において右(又は左)の方向指示器38の上側に報知ランプ39を備えたり(図示せず)、ロータリ耕耘装置4に報知ランプ39を備えたり(図示せず)、メータパネル34に報知ランプ(図示せず)を備えたりしてもよい。
(1)ブザー(図示せず)を作動させ、ロプスフレーム37の報知ランプ39を点灯(又は点滅)させる。
(2)ブザー(図示せず)を作動させ、メータパネル34の報知ランプを点灯(又は点滅)させる。
(3)ブザー(図示せず)を作動させ、ロータリ耕耘装置4の報知ランプ39を点灯(又は点滅)させる。
(4)ブザー(図示せず)を作動させ、右及び左の方向指示器38を点滅(ハザード状態)させる。
前述の[発明を実施するための最良の形態][発明の実施の第1別形態][発明の実施の第2別形態]において、角度センサー13をトップリンク1の基部又はロアリンク2の基部に備えて、トップリンク1の機体に対する上下角度又はロアリンク2の機体に対する上下角度に基づいて、ポジション制御手段を作動させてもよい。トップリンク1を備えずに、右及び左のロアリンク2と右及び左のリフトアーム6とを備えた2点リンク機構にも本発明は適用できる。
前述の[発明を実施するための最良の形態][発明の実施の第1別形態]〜[発明の実施の第3別形態]において、第1及び第2PTO切換位置A4,A5を所定範囲A1において同じ位置に設定して、第1及び第2PTO切換位置A4,A5に対して不感帯を設定してもよい。第1及び第2ローリング切換角度B4,B5を上下範囲B1において同じ角度に設定して、第1及び第2ローリング切換角度B4,B5に対して不感帯を設定してもよい。
4 作業装置
5 昇降アクチュエータ
8 ローリングアクチュエータ
12 昇降レバー
13 角度センサー
25 位置センサー
26 PTO軸
29 PTOクラッチ
33 PTOスイッチ
A1 所定範囲
A2 所定範囲の下限位置
A3 所定範囲の上限位置
A4,A5 PTO切換位置
B3 リンク機構の上限角度
B4,B5 ローリング切換角度
G 地面
Claims (4)
- 作業装置を昇降自在に連結自在なリンク機構と、前記リンク機構を昇降駆動可能な昇降アクチュエータと、前記リンク機構の機体に対する上下角度を検出する角度センサーと、所定範囲に亘って人為的に操作される昇降レバーと、前記昇降レバーの操作位置を前記所定範囲の上限位置と下限位置とに亘って検出する位置センサーとを備えて、
前記位置及び角度センサーの検出値の制御装置への入力に基づいて、前記所定範囲での昇降レバーの操作位置に対応する上下角度に、前記リンク機構が機体に対して位置するように、前記制御装置からの電気的な出力により前記昇降アクチュエータを作動させるポジション制御手段を備えると共に、
前記リンク機構に連結された作業装置に動力を伝達可能なPTO軸と、前記PTO軸に動力を伝動及び遮断自在なPTOクラッチとを備え、
前記所定範囲の上限位置よりも下降側で且つ前記所定範囲の中央位置よりも上昇側にPTO切換位置を設定して、
前記位置センサーの検出値の前記制御装置への入力に基づいて、前記昇降レバーがPTO切換位置よりも下降側に位置すると、前記制御装置からの電気的な出力により前記PTOクラッチを伝動状態に操作し、前記昇降レバーがPTO切換位置よりも上昇側に位置すると、前記制御装置からの電気的な出力により前記PTOクラッチを遮断状態に操作するPTO操作手段を備えてあるトラクタのPTOクラッチ操作構造。 - 前記作業装置を機体に対してローリング駆動するローリングアクチュエータを備えて、前記作業装置の水平面に対する機体左右方向の角度を設定角度に維持するように、前記ローリングアクチュエータを作動操作するローリング制御手段を備えると共に、
前記リンク機構の上限角度よりも下降側にローリング切換角度を設定して、
前記角度センサーの検出値に基づいて、前記リンク機構の上下角度がローリング切換角度よりも下降側であると、前記ローリング制御手段を作動させ、前記リンク機構の上下角度がローリング切換角度よりも上昇側であると、前記ローリング制御手段を停止させるローリング操作手段を備えてある請求項1に記載のトラクタのPTOクラッチ操作構造。 - 前記作業装置であるロータリ耕耘装置に上下揺動自在に備えられた後部カバーの上下角度を検出する耕深センサーの検出値が、耕深設定器の設定耕耘深さとなるように、前記昇降アクチュエータを作動操作する昇降制御手段を備えて、
前記昇降制御手段が停止状態に操作されると、前記PTO操作手段が停止状態に操作されるように構成してある請求項1又は2に記載のトラクタのPTOクラッチ操作構造。 - 前記PTO操作手段が作動する自動位置、前記PTO操作手段を停止させて前記PTOクラッチを伝動状態に操作する伝動位置、及び、前記PTO操作手段を停止させて前記PTOクラッチを遮断状態に操作する遮断位置に操作自在なPTOスイッチを備えてある請求項1〜3のうちのいずれか一つに記載のトラクタのPTOクラッチ操作構造。
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