JPH04356105A - 動力取出装置の回転制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトラクタや草刈機の如く
農耕用作業車輌において、牽引または付設した作業機を
駆動する為に動力を取り出すＰＴＯ軸の回転数制御機構
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から移動対地作業機における回転数
制御機構に関する技術は公知とされているのである。例
えば特開昭５２−９８１０５号公報に記載の技術の如く
である。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】本発明は農耕用作業車輌に搭
載したエンジンの回転数の変化に対して、動力取出装置
の回転数を制御し、作業機に最良の回転数を得たり、作
業機に過剰な負荷が掛かった場合においても、エンジン
ストップが発生しないようにするものである。例えば草
刈機において、モア装置の刈刃の回転数は常時一定であ
ることが必要であり、刈刃の回転数が低いと芝生の切断
性能が低下し、また回転数が高過ぎると必要以上の馬力
をモア装置が費やすこととなり、所要馬力に比して刈取
り性能は向上しないのである。本発明はエンジン回転数
が低くて、エンジンに余裕の無い場合には、モア装置の
刈刃の回転数を下げて、エンジン性能を維持させ、また
エンジン回転数が一定以上の場合には、必要回転数以上
の回転数となることが無いように、一定の回転数と、傾
斜地を走行する為に、エンジンの回転数が一定回転数以
上で、上下に変動したとしても、刈刃の回転数は一定に
維持させたものである。

【０００４】また、モア装置の刈刃の回転数の場合には
、設定回転数が決定されるが、その他の作業機の場合に
は設定回転数を変更する必要があるので、動力取出装置
の回転数を検出する検出手段と、該動力取出装置の回転
数を任意に設定する回転数設定手段と、前記設定手段と
検出手段から動力取出装置の回転数を制御する制御手段
を具備させ、設定値を変更可能としたものである。また
、動力取出装置の回転数を一定に制御する場合と、他の
回転数に一定に制御したり、またはエンジン回転数Ｎに
比例して動力取出装置の回転数を変化させる場合等に、
自由に切換制御可能としたものである。また、エンジン
に電子ガバナ機構を具備させた場合において、該電子ガ
バナ機構からの電子信号により、前記動力取出装置の回
転数を規制し、エンジンが過負荷に成った場合に、動力
取出装置の回転数を制御し、エンストを予防すべく構成
したものである。また上記具体的な構成を、エンジン回
転数検出装置３とコントローラ４と電動シリンダ５と、
割りプーリにより構成したＰＴＯプーリ１１により構成
したものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の解決すべき課題
は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段
を説明する。即ち、農耕用作業車輌において、作業機を
駆動する為の動力取出装置の回転数を、或る設定された
回転数までは、エンジン回転数に比例させると共に、該
設定値以上の回転数になると、一定回転数を維持すべく
制御するものである。また、動力取出装置の回転数を検
出する検出手段と、動力取出装置の回転数を任意に設定
する回転数設定手段と、前記設定手段と検出手段から動
力取出装置の回転数を制御する制御手段を具備したもの
である。また、前記２項に記載の動力取出装置の回転制
御機構とを切換自在としたものである。また、エンジン
に、エンジン回転数を検出する手段と、エンジン回転数
を設定する手段と、エンジン回転数を制御する手段より
なる電子ガバナ機構を設け、該電子ガバナ機構により得
られる負荷信号に基づいて、動力取出装置の回転数を決
定し、該決定した回転数を設定回転数としたものである
。また、エンジン回転数をエンジン回転数検出装置３に
より検出し、コントローラ４より電動シリンダ５を作動
させ、割りプーリにより構成したＰＴＯプーリ１１のベ
ルト溝を開閉することにより、作業機の回転数を制御す
るものである。

【０００６】

【作用】次に本発明の作用を説明する。即ち、農耕用作
業車輌にモア装置を付設した場合には、一定の回転数で
刈刃が回転することが望ましく、それ以上の回転数で刈
刃が回転しても、切断性能の向上は得られないし、逆に
動力の損失となるのである。故に、このような場合には
、或る一定回転までは、エンジン回転数の増減と共に、
動力取出装置の回転数も上下するが、それ以上となると
、動力取出装置の回転数が一定となるように制御されて
いるのである。また、該設定回転数を変更可能としてお
り、モア作業以外の作業の場合にはこの設定回転数を替
えたり、または設定回転数を無くして、全ての範囲に渡
り、エンジン回転数と動力取出装置の回転数とを、比例
させることも出来るのである。このような２系統の制御
の切換を可能としている。また、エンジンに電子ガバナ
機構を搭載した場合には、該電子ガバナ機構からの電子
信号により、エンジンの過負荷状態を検出し、この場合
には、動力取出装置の回転数を規制することが出来るよ
うに構成している。また具体的な構成を、エンジン回転
数検出装置３とコントローラ４と電動シリンダ５と、割
りプーリにより構成したＰＴＯプーリ１１により構成し
、モア装置のブレードの回転数を、エンジン回転数が或
る一定回転数以上になると、それ以上には上がらない一
定回転に維持したものである。

【０００７】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。図１は農耕
用作業車輌Ｔに作業機としてモア装置を付設した状態の
平面図、図２はモア装置の駆動部に設けた動力取出装置
回転数制御機構の側面断面図、図３は同じく要部の拡大
断面図、図４は本発明の動力取出装置の回転制御機構を
示すブロック線図、図５はモア装置を付設して作業をす
る場合のフローチャート図面、図６はエンジンに電子ガ
バナ機構を付設し、該電子ガバナ機構より電子信号を入
力して制御する場合のフローチャート図面、図７は本発
明の動力取出装置御機構の電子回路図面、図８は電動シ
リンダモータＭｏの駆動回路図、図９はモア装置の回転
数の変化を示す図面である。

【０００８】図１において説明する。農耕用作業車輌Ｔ
の後部に、油圧式リフト装置を介してモア装置が昇降可
能に付設されている。該モア装置は、３枚の回転刈刃を
具備しており、それぞれの回転刈刃はプーリー１５・１
６・１７により回転されている。そして農耕用作業車輌
Ｔの側から、ベベルギアボックス１の入力軸２に動力が
伝達されて、該該入力軸２の回転を直角方向に変更して
出力軸１０に出力している。そして本発明の要部である
ＰＴＯ回転制御機構は、該出力軸１０とＰＴＯプーリ１
１との間に構成されており、モア駆動プーリ９の回転数
が電動シリンダモータＭｏにより変更されるのである。

【０００９】次に図２と図３において、本発明の要部で
ある動力取出装置の回転制御機構について説明する。即
ち、本発明の動力取出装置の回転制御機構は農耕用作業
車輌Ｔの側に構成されているのではなくて、モア装置の
ベベルギアボックス１の部分に構成されている。農耕用
作業車輌Ｔの側からはジョイント軸１４を介して、ベベ
ルギアボックス１の入力軸２に動力が伝達される。そし
て該入力軸２の外周の位置に、エンジン回転数検出装置
３が配置されておりエンジン回転数Ｎを検出している。 またベベルギアボックス１により入力軸２の回転を、直
行する下方に変更し、出力軸１０の回転としている。該
出力軸１０の回転をそのままＰＴＯプーリ１１に伝達す
るのではなくて、該出力軸１０とＰＴＯプーリ１１の間
に動力取出装置の回転制御機構が構成されている。

【００１０】該動力取出装置の回転制御機構は、コント
ローラ４と電動シリンダ５を主体として構成されている
。電動シリンダ５はポテンショメータ２０と電動シリン
ダモータＭｏと、アクチュエータ１２と制御レバー６と
制御アーム７により構成されている。そして制御アーム
７の先端が制御スライダ８に嵌合しており、該制御スラ
イダ８によりＰＴＯプーリ１１のピッチ径を変更するの
である。該ＰＴＯプーリ１１は電動シリンダモータＭｏ
のモア駆動プーリ９との間にＶベルト１９を巻回してい
るので、ＰＴＯプーリ１１のピッチ径が変更されると、
モア駆動プーリ９の回転数が変更されるのである。 そして該モア駆動プーリ９の軸上に他の２枚の刈刃を駆
動するプーリー１５が固設されており、他の２枚の刈刃
にＶベルトにより動力伝達している。

【００１１】そして上記したコントローラ４と電動シリ
ンダ５の制御操作により、モア駆動プーリ９の回転数と
エンジン回転数Ｎとの変化は図９に示す如く、変化する
のである。図９について説明すると。エンジン回転数Ｎ
が１８００回転になるまでは、モア装置の刈刃の周速は
比例して上昇させるのである。そしてエンジン回転数Ｎ
が１８００回転以上になると、刈刃の周速は８５ｍ／ｓ
のままで一定に維持するのである。

【００１２】次に図４・図５・図６において説明する。 図４においては、エンジンに電子ガバナ機構を搭載し、
該エンジンの負荷に対して回転数を制御すべく構成して
いる。即ち、電子ガバナ機構としては、エンジン回転数
検出センサ２５と回転数設定器２６とラック位置センサ
２７と、ラック位置制御手段２８等により構成されてい
る。そしてこのようなセンサとアクチュエータにより構
成された電子ガバナ機構から、エンジン負荷情報とエン
ジン回転数信号を、ＰＴＯ回転制御機構のコントローラ
４に送信して、ＰＴＯ回転制御に利用している。

【００１３】そして該コントローラ４には、その他にＰ
ＴＯ回転信号がポテンショメータ２０により検出されて
おり、またＰＴＯ回転数設定器２１がコントローラ４に
設けられている。また本発明の請求項１の如く、自動的
にモア装置の刈刃の回転数に設定する場合と、その他の
作業機の為に設定数を変更する場合の為の切換スイッチ
１８が設けられている。これらにより各部の回転数を検
出し、また電子ガバナ機構からの信号を入力し、コント
ローラ４内の判断回路により判断し、電動シリンダ５の
リレーＲ１・Ｒ２を、ＯＮ−ＯＦＦ操作するのである。

【００１４】そして、通常の場合には、農耕用作業車輌
Ｔにモア装置を装着しているのであるから、この場合に
は、図５に示すようなフローチャートに従い制御が行わ
れるのである。そして通常の場合であって、電子ガバナ
機構から送信されるエンジンＥの負荷情報により、負荷
が設定回転数の場合の負荷よりも以下であれば、そのま
まＰＴＯ回転数設定器２１により設定した回転数で制御
を行うが、負荷が大きい場合には、該負荷情報読込位置
をＰＴＯ回転数として制御を行うのである。また、モア
装置の場合には、モア装置に独特の回転数があるので、
その値を設定値としているが、その他の作業機を付設し
た場合には、設定回転数が相違するし、またエンジンの
回転数に沿ってすべての範囲で比例した回転数の方が良
い場合もあるので、切換スイッチ１８により切換えて、
またＰＴＯ回転数設定器２１により他の設定値を設定可
能としているのである。

【００１５】また、エンジン回転数を検出する手段と、
エンジン回転数を設定する手段と、エンジン回転数を制
御する手段よりなる電子ガバナ機構を設け、該電子ガバ
ナ機構により得られる負荷信号に基づいて、動力取出装
置の回転数を決定し、該決定した回転数を設定回転数と
する場合においては、図６において示す如く制御してい
る。図６においては、図５のフローチャートをより詳細
に開示している。そして負荷率の限度を９８％に設定し
、該許容負荷率を越える場合には、ＰＴＯ回転数設定器
２１により設定した回転数ではなくて、さらに低い回転
数を設定値として、エンジンに過剰負荷が掛からないよ
うに値を設定すべく構成している。

【００１６】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するものである。即ち、請求項１の如く
構成したので、農耕用作業車輌に搭載したエンジンの回
転数の変化に対して、作業機の回転数を制御し、作業機
に最良の回転数を与え、また作業機に過剰な負荷が掛か
った場合においても、エンジンストップが発生しないよ
うにすることが出来たのである。また、例えば草刈機に
おいて、モア装置の刈刃の回転数は常時一定であること
が必要であり、刈刃の回転数が低いと芝生の切断性能が
低下し、また回転数が高過ぎると必要以上の馬力をモア
装置が費やすこととなり、所要馬力に比して刈取り性能
は向上しないのである。本発明はエンジン回転数が低く
て、エンジンに余裕の無い場合には、モア装置の刈刃の
回転数を下げて、エンジン性能を維持させ、またエンジ
ン回転数Ｎが一定以上の場合には、必要回転数以上の回
転数となることが無いように、一定の回転数と、傾斜地
を走行する為に、エンジンの回転数が一定回転数以上で
、上下に変動したとしても、刈刃の回転数は一定に維持
させることにより、エンジンの燃費を良好にし、モア装
置の切れ味を低下させないように構成したものである。

【００１７】また、請求項２の如く構成したので、モア
装置の刈刃の回転数の場合には、設定回転数が決定され
るが、その他の作業機の場合には設定回転数を変更する
必要があるので、動力取出装置のＰＴＯ軸回転数を検出
する検出手段と、ＰＴＯ軸回転数を任意に設定する回転
数設定手段と、前記設定手段と検出手段から動力取出装
置のＰＴＯ回転数を制御する制御手段を具備させ、設定
値を変更可能とすることができたものである。

【００１８】また請求項３の如く構成したので、動力取
出装置の回転数を一定に制御する場合と、他の回転数に
一定に制御したり、またはエンジン回転数Ｎに比例して
ＰＴＯ軸の回転数を変化させる場合等に、自由に切換制
御可能となったので、モア装置以外の作業機を付設する
場合にも、広く動力取出装置の回転制御機構を使用する
ことが可能となったのである。

【００１９】また、請求項４の如く構成したので、エン
ジンに電子ガバナ機構を具備させた場合において、該電
子ガバナ機構からの電子信号により、前記ＰＴＯ軸の回
転数を規制すべく制御することにより、エンジンが過負
荷に成った場合に、動力取出装置の回転数を制御し、エ
ンストを予防することが出来たのである。

【００２０】また請求項５の如く構成したことにより、
余裕のあるエンジンの場合には、回転数を下げても刈取
性能は変化しないのである。また負荷が少ない場合には
、回転数を下げ、燃費の向上を図り、騒音の低下を図る
ことが出来るのである。また走行部の負荷により、エン
ジン回転数が低下してもモア装置のブレードの回転変化
が無いのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】農耕用作業車輌Ｔに作業機としてモア装置を付
設した状態の平面図である。

【図２】モア装置の駆動部に設けたＰＴＯ回転数制御機
構の側面断面図である。

【図３】同じく要部の拡大断面図である。

【図４】本発明のＰＴＯ回転制御機構を示すブロック線
図である。

【図５】モア装置を付設して作業をする場合のフローチ
ャート図面である。

【図６】エンジンに電子ガバナ機構を付設し、該電子ガ
バナ機構より電子信号を入力して制御する場合のフロー
チャート図面である。

【図７】本発明のＰＴＯ回転制御機構の電子回路図面で
ある。

【図８】電動シリンダモータＭｏの駆動回路図である。

【図９】モア装置の回転数の変化を示す図面である。

【符号の説明】

１　　ベベルギアボックス ２　　入力軸 ３　　エンジン回転数検出装置 ４　　コントローラ ５　　電動シリンダ ６　　制御レバー ７　　制御アーム ８　　制御スライダ ９　　モア駆動プーリ １０　　出力軸 １１　　ＰＴＯプーリ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　農耕用作業車輌において、作業機を駆
   動する為の動力取出装置の回転数を、或る設定された回
   転数までは、エンジン回転数に比例させると共に、該設
   定値以上の回転数になると、一定回転数を維持すべく制
   御することを特徴とする動力取出装置の回転制御機構。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の動力取出装置の回転制
   御機構において、動力取出装置の回転数を検出する検出
   手段と、動力取出装置の回転数を任意に設定する回転数
   設定手段と、前記設定手段と検出手段から動力取出装置
   の回転数を制御する制御手段を具備したことを特徴とす
   る動力取出装置の回転制御機構。
3. 【請求項３】　　請求項１の動力取出装置の回転制御機
   構と、請求項２に記載の動力取出装置の回転制御機構と
   を切換自在としたことを特徴とする動力取出装置の回転
   制御機構。
4. 【請求項４】　　エンジンに、エンジン回転数を検出す
   る手段と、エンジン回転数を設定する手段と、エンジン
   回転数を制御する手段よりなる電子ガバナ機構を設け、
   該電子ガバナ機構により得られる負荷信号に基づいて、
   動力取出装置の回転数を決定し、該決定した回転数を請
   求項２記載の設定回転数としたことを特徴とする動力取
   出装置の回転制御機構。
5. 【請求項５】　　エンジン回転数をエンジン回転数検出
   装置３により検出し、コントローラ４より電動シリンダ
   ５を作動させ、割りプーリにより構成したＰＴＯプーリ
   １１のベルト溝を開閉することにより、作業機の回転数
   を制御することを特徴とする動力取出装置の回転制御機
   構。