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発明の名称 農用トラクタ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−56414
公開日 平成8年(1996)3月5日
出願番号 特願平6−200363
出願日 平成6年(1994)8月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修
発明者 岡村 誠一 / 福本 俊也
要約 目的
耕耘装置の下降時にクラッチを自動的に入り操作すると共に、点検等における下降時にはクラッチの入り操作を阻止するトラクタを構成。

構成
昇降スイッチ27の操作で耕耘装置を上限まで上昇させ、クラッチ14を切り操作し、この上昇状態の耕耘装置を下降させる際には、車体が走行している場合で、かつ、再度の昇降スイッチ27の操作でのみ耕耘装置7を作業レベルまで下降させ、かつ、クラッチ14を入り操作する制御装置30を備える。
特許請求の範囲
【請求項1】 ロータリ耕耘装置(7)を駆動昇降するアクチュエータ(8)、車体(3)からロータリ耕耘装置(7)に伝えられる動力を断続するクラッチ機構(14)、及び、その操作で前記アクチュエータ(8)を駆動してロータリ耕耘装置(7)を上限位置まで上昇させる上昇制御と、上限位置のロータリ耕耘装置(7)を作業レベルまで下降させる下降制御とを行う昇降操作具(27)を車体(3)に備えると共に、前記クラッチ機構(14)が入り状態にある際に前記昇降操作具(27)で上昇制御を行った場合には、前記ロータリ耕耘装置(7)の上昇とともに前記クラッチ機構(14)の切り操作を行い、この上昇制御の後、車体(3)が走行している際に前記昇降操作具(27)で下降制御を行った場合には、前記ロータリ耕耘装置(7)の下降とともに前記クラッチ機構(14)の入り操作を行い、又、停車時に昇降操作具(27)で下降制御を行った場合には、前記クラッチ機構(14)の入り操作を行わず前記ロータリ耕耘装置(7)の下降のみを行う制御装置(30)を備えている農用トラクタ。
【請求項2】 前記クラッチ機構(14)が入り状態にある際に前記昇降操作具(27)で上昇制御を行った後、車体(3)が走行している際に前記ロータリ耕耘装置(7)の対車体レベルを任意に設定するポジション操作具(22)の操作で該ロータリ耕耘装置(7)を下降させた場合には、該ポジション操作具(22)の操作開始から所定時間内の下降操作である場合に限り前記クラッチ機構(14)の自動的な入り動作を許容する許容手段(E)を備えている請求項1記載の農用トラクタ。
【請求項3】 前記クラッチ機構(14)が入り状態にある際に前記昇降操作具(27)で上昇制御を行った場合には、上昇制御の開始から所定に時間の経過後にクラッチ機構(14)を切り状態にする遅延手段(F)を備えている請求項1記載の農用トラクタ。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、農用トラクタに関し、詳しくは、ロータリ耕耘装置を昇降する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ロータリ耕耘装置を昇降する技術として実開昭60‐191113号公報に示されるものが存在し、この従来例では、ロータリ耕耘装置の上昇に伴って、該耕耘装置に動力を伝えるPTO軸の回転を停止し、ロータリ耕耘装置の下降に伴ってPTO軸を自動的に回転するように構成してあり、又、この回転停止状態が所定時間以上継続するとPTO軸を回転停止状態に保持するよう制御系が構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ロータリ耕耘装置を用いた作業を考えるに、耕起作業時には機体が畦に接近する毎にロータリ耕耘装置を所定レベルまで上昇させて機体の旋回を行い、旋回の終了時には、該ロータリ耕耘装置を作業レベルまで上昇させ、再び耕起作業を開始する作業形態となっており、従来例では、このロータリ耕耘装置の昇降に伴ってPTO軸の駆動、及び、停止を行うので特別な操作を行わずともロータリ耕耘装置の無駄な駆動を回避できるという良好な面を有するものとなっている。
【0004】しかし、機体の旋回時にはロータリ耕耘装置の昇降操作と共にステアリング操作を行わねばならない等、短時間のうちに多様な操作を必要とするものであり、この旋回時に作業者の操作をできるだけ簡素化することも望まれている。
【0005】又、従来例のようにPTO軸の回転を停止した後、所定時間が経過するとロータリ耕耘装置を下降させてもPTO軸を回転させないものでは、例えば、作業途中にロータリ耕耘装置を上昇させた状態で点検を開始し、この点検時に該耕耘装置を下降させた場合にも、所定時間が経過していれば耕耘装置が駆動されないので、該耕耘装置の近傍に作業者が位置する場合にもPTO軸に対するクラッチ機構の切り状態を確認ぜず、耕耘装置の昇降を行えるという良好な面を有するものとなっている。
【0006】しかし、従来例で前述のような良好な面を現出するためには前記所定時間を比較的短い時間に設定する必要があり、このように設定すると、例えば、機体が畦に接近した場合に耕耘装置を上昇させたまま枕地を長い時間走行し、この後、再度、耕起作業を開始する形態の作業では、耕耘装置を下降させてもPTO軸が駆動されないものとなり改善の余地がある。
【0007】本発明の目的は、ロータリ耕耘装置の昇降を簡便に行い、この昇降時には自動的に該耕耘装置の停止と駆動を可能にすると共に、ロータリ耕耘装置を上昇させた状態での点検時等にロータリ耕耘装置を下降させても該耕耘装置が駆動されず、又、必要な場合にはロータリ耕耘装置の下降を任意の速度で行い、この下降時にクラッチ機構の自動的な入り操作を可能にし、又、ロータリ耕耘装置の上昇を無理なく行う農用トラクタを構成する点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴(請求項1)は、ロータリ耕耘装置を駆動昇降するアクチュエータ、車体からロータリ耕耘装置に伝えられる動力を断続するクラッチ機構、及び、その操作で前記アクチュエータを駆動してロータリ耕耘装置を上限位置まで上昇させる上昇制御と、上限位置のロータリ耕耘装置を作業レベルまで下降させる下降制御とを行う昇降操作具を車体に備えると共に、前記クラッチ機構が入り状態で、かつ、車体が走行している際に前記昇降操作具で上昇制御を行った場合には、前記ロータリ耕耘装置の上昇とともに前記クラッチ機構の切り操作を行い、この上昇制御の後、車体が走行している際に前記昇降操作具で下降制御を行った場合には、前記ロータリ耕耘装置の下降とともに前記クラッチ機構の入り操作を行う制御装置を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【0009】
【作用】上記特徴によると、昇降操作具の操作で、ロータリ耕耘装置の上昇と下降とを行えると共に、上昇時にはクラッチ機構が自動的に切り操作されロータリ耕耘装置の駆動が停止し、又、下降時にはクラッチ機構が自動的に入り操作されロータリ耕耘装置を駆動するものとなり、昇降操作具でロータリ耕耘装置を上昇させた後、停車した状態では昇降操作具で耕耘装置の下降を行ってもクラッチ機構は入り操作されず、又、他の操作系の操作でロータリ耕耘装置を下降させてもクラッチ機構は入り操作されない。
【0010】つまり、単一の操作具を繰り返して操作することでロータリ耕耘装置の昇降とクラッチ機構の入り切りとを可能にして作業者の負担を軽減すると共に、ロータリ耕耘装置を上昇した後、比較的長い時間が経過していても走行している場合には、この操作具でロータリ耕耘装置を下降させるとクラッチ機構を入り操作するものとなり、昇降操作具でロータリ耕耘装置を上昇させた後、作業を中断して耕耘装置を点検する際には、停車させることによりロータリ耕耘装置の下降時にクラッチ機構が自動的に入り操作されることがない。
【0011】又、請求項2によると、昇降操作具の操作でロータリ耕耘装置の上昇とクラッチ機構の自動的な切り操作とを行った後に、ポジション操作具の操作でロータリ耕耘装置の下降を行った場合には、この下降操作が所定時間内に行われた場合に限り許容手段によってクラッチ機構自動的な入り操作が許容される。つまり、ポジション操作具はロータリ耕耘装置の下降速度を任意に設定できるので、ショックを発生させずに下降させることも可能になり、この下降とともに自動的にクラッチ機構を入り操作できるのである。
【0012】又、請求項3によると、昇降操作具の操作でロータリ耕耘装置を上昇させた場合には、遅延手段によって上昇制御から所定時間の経過後に自動的にクラッチ機構が切り操作されるので、例えば、代掻き作業のようにトラクタの車輪が沈み込むような軟弱な圃場での作業時にも、該耕耘装置の作業時の対車体レベルに拘わらず該耕耘装置の上昇時には耕起爪が圃場から離間するまで該耕起爪を駆動を継続できる。
【0013】
【発明の効果】従って、ロータリ耕耘装置の昇降を簡便に行い、この昇降時には自動的に該耕耘装置の停止と駆動を可能にすると共に、ロータリ耕耘装置を上昇させた状態での点検時等に停車するだけでロータリ耕耘装置を下降させても該耕耘装置が駆動されない農用トラクタが構成された(請求項1)。又、必要な場合にはロータリ耕耘装置の下降を任意の速度で行い、この下降時にクラッチ機構の自動的な入り操作を可能にする農用トラクタが構成された(請求項2)。又、ロータリ耕耘装置の上昇を無理なく行う農用トラクタが構成された(請求項3)。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1に示すように、前車輪1及び後車輪2を有した車体3の前部にエンジン4を配置すると共に、このエンジン4からの動力が伝えられる伝動ケース5を車体3の後部に配置し、又、この伝動ケース5の後端に2点リンク機構6を介し前後軸芯Xでローリング自在、かつ、昇降自在にロータリ耕耘装置7を連結して農用トラクタを構成する。
【0015】又、伝動ケース5の上部にアクチュエータとしてのリフトシリンダ8を備えると共に、このリフトシリンダ8の駆動で昇降作動する左右一対のリフトアーム9と2点リンク機構6とを左右一対のリフトロッド10,10介して支持し、又、一対のリフトロッド10,10の一方に複動型のローリングシリンダ11を介装することで、リフトシリンダ8の駆動でロータリ耕耘装置7を昇降し、ローリングシリンダ11の伸縮作動でロータリ耕耘装置7を前記軸芯X周りでローリング駆動するよう構成してある(ローリング制御系は詳述せず)。
【0016】ロータリ耕耘装置7は横向き軸芯周りで回転駆動される多数の耕起爪7Aを有すると共に、後部位置に横向き軸芯周りで揺動自在に支持される後カバー7Bを有し、この後カバー7Bの揺動量から耕深を計測するポテンショメータ型の耕深センサ12を備えている。又、ロータリ耕耘装置7に対しては前記前後軸芯Xと同軸芯に配置した出力軸13を介して伝動ケース5からの動力が伝えられ、この出力軸13の動力は伝動ケース5に内蔵した油圧操作型のクラッチ機構14によって断続されるよう伝動系が構成されている。
【0017】図2に示すように、伝動ケース5の上方で左右のリヤフェンダー15の間に運転座席16を配置し、この運転座席16の左側部には走行速度を8段に設定する主変速レバー17と、「H」から「L」位置に操作することで走行速度を大きく低減するクリープレバー18とを備え、又、運転座席16の前部の操向ハンドル19の近傍には車体3を前進させる前進位置「F」と、車体3を後進させる後進位置「R」とに切換え自在な前後進レバー20を備え、又、右側のリヤフェンダー15の上面にはコントロールボックス21を備え、更に、運転座席16の右側部には横向き軸芯周りで揺動操作自在にポジション操作具としてのポジションレバー22を備えている。
【0018】図3に示すように、前記コントロールボックス21には、自動耕深制御時にロータリ耕耘装置7の耕深を設定する耕深設定ダイヤル23、自動耕深制御の感度を設定する感度調節ダイヤル24夫々を備えると共に、前記クラッチ機構14をロータリ耕耘装置7の昇降に伴って自動的に入り切りする自動操作モードを選択する自動スイッチ25、及び、この自動操作モードが解除されたことを示す警報ランプ26夫々を備え、更に、押し操作で作業レベルのロータリ耕耘装置7を上限レベルまで上昇させ、再度の押し操作で上限レベルのロータリ耕耘装置7を作業レベルまで下降させる昇降操作具としてランプ27Aを内蔵した押しボタン式の昇降スイッチ27を備えている。
【0019】図4に示すように前記ポジションレバーはP域とQ域とに操作自在に構成されると共に、その基端部には操作量を計測するポテンショメータ型のレバーセンサ28を備え、又、図1に示すようにリフトアーム9の基端部には揺動量を計測するリフトアームセンサ29を備え、このポジションレバー22をP域内で操作すると、レバーセンサ28で設定された対車体レベルにロータリ耕耘装置7を維持するようリフトアームセンサ29からの信号をフィードバックして該耕耘装置7の昇降制御を行い、Q域に操作すると自動耕深制御が開始され、前記耕深設定ダイヤル23で設定された耕深にロータリ耕耘装置7を維持するよう前記耕深センサ12からの信号をフィードバックして該耕耘装置7の昇降制御を行う。
【0020】この農用トラクタでは、作業時において、前記クラッチ機構14が入り状態にあり、車体3が走行する状態にある際に前記昇降スイッチ27で上昇制御を行い、この後、昇降スイッチ27の操作で下降制御を行った場合に、上昇制御とともに前記クラッチ機構14の切り操作を行い、下降制御とともに前記クラッチ機構14の入り操作を行う制御装置30を備えている。
【0021】図5に示すように、前記制御装置30はマイクロプロセッサを有して構成され、この制御装置30には、前記耕深センサ12、前記レバーセンサ28、前記リフトアームセンサ29、耕深設定ダイヤル23で操作されるポテンショメータ型の設定耕深センサ31、感度調節ダイヤル24で操作されるポテンショメータ型の設定感度センサ32、自動スイッチ25、昇降スイッチ27、及び、変速系の状態を判別する判別スイッチ機構S夫々からの信号が入力し、又、この制御装置30から前記リフトシリンダ8を制御する電磁弁33、前記クラッチ機構14を制御する電磁弁34、警報ランプ26、昇降スイッチ27に内蔵されたランプ27A夫々に対する出力系を形成してある。
【0022】又、判別スイッチ機構Sは図6に示すように、主変速レバー17が図2に示す如く、中立位置「N」にある場合にOFF状態となるスイッチ35と、クリープレバー18が「H」、「L」にある場合にON操作される一対のスイッチ36,36と、前後進レバー20が前進位置「F」、「R」にある場合にON操作される一対のスイッチ37,37と同図に示すように結線することにより検出経路38の電圧で車体3が走行状態にあるか停車状態にあるかを判別できるよう構成されている。
【0023】又、制御動作はクラッチ機構14が入り状態で、ロータリ耕耘装置7が作業レベルにある状態で(ロータリ耕耘装置7が図1に示す如く自動耕深制御を行う作業レベルにある状態で)、昇降スイッチ27がON操作されると、図7のフローチャートに示すように、電磁弁33を制御して該耕耘装置7の上昇を開始すると共に(#101、#102ステップ)、自動スイッチ25がON状態で、判別スイッチ機構Sで走行状態を判別した場合にのみタイマ(ソフトウエアで構成されている)を作動させ、タイマに設定された時間の経過後、電磁弁34を制御してクラッチ機構14を切り操作し(#103〜#107ステップ)、更に、前記リフトアームセンサ29で上限に達したことが検出されるまで耕耘装置7を上昇させる。尚、自動スイッチ25がOFFであるか、車体3が停車している場合にはクラッチ機構14を切り操作せずに耕耘装置7の上昇のみを行い(#108、#109ステップ)、次の「A」の処理に移る。
【0024】尚、#105、#106ステップで上昇制御開始から所定時間経過後にクラッチ機構14の入り操作を行う遅延手段Fが構成され、タイマに設定された時間(最大で0.6秒程度)は耕耘装置7の上昇時に7耕耘装置の耕起爪7Aが圃場面から完全に離間するまで耕起爪7Aを駆動し続けるためのものであり、耕深が深いほどタイマの設定時間を時間が長くなるよう耕深設定ダイヤル23の設定値とタイマの値とを連係してあり、又、昇降スイッチ27の操作時には内蔵したランプ27Aを点灯させる制御が行われる。
【0025】このように耕耘装置7を上昇させる制御は、畦際に接近した車体3を旋回する際に行われるものであり、この上昇状態で旋回を完了した後には、図8に示すフローチャートのように(「A」の処理)、走行を停止せず、ポジションレバー22で耕耘装置7を下降する操作を行わず、昇降スイッチ27を再度ON操作した場合には電磁弁33を制御して耕耘装置7の下降を開始すると共に、電磁弁34を制御してクラッチ機構14の入り操作を行い、耕深センサ12からの信号の基づき耕耘装置7が作業レベル(自動耕深制御が開始されるレベル)に達したことが判別されるまで耕耘装置7を下降させる(#201〜#207ステップ)。尚、昇降スイッチ27を再度ON操作した際には昇降スイッチに内蔵したランプ27Aを消灯する。
【0026】このように、走行したまま、ポジションレバー22で耕耘装置7を下降する操作を行わず、昇降スイッチ27を操作した場合にのみクラッチ機構14の入り操作が許容される理由は、昇降スイッチ27で耕耘装置7を上昇させた状態のまま作業を中断して耕耘装置7の点検を行う場合のように、作業者が耕耘装置7に接近する位置で点検を行い、この点検時に耕耘装置7を下降させた際に自動的にクラッチ機構14が入り操作され耕起爪7Aが回転することに起因する不都合を解消するためである。
【0027】又、判別スイッチ機構Sからの信号によって停車したことを判別すると、昇降スイッチ27がON操作されず、5秒程度の設定時間内に走行が再開されない限り(#208、#209ステップ)、耕耘装置7を下降してもクラッチ機構14は入り操作されず(「C」あるいは「D」の処理が行われる)、更に、ポジションレバー22をP域の上限位置まで操作した後、5秒程度の設定時間内に該レバー22で下げ操作しない限り(#209ステップ)耕耘装置7を下降してもクラッチ機構14は入り操作されない(「D」の処理が行われる)。
【0028】つまり、停車した状態で昇降スイッチ27がON操作された場合には(#201、#208ステップ)、図9(イ)に示すように(「C」の処理)、耕耘装置7の下降を開始すると共にクラッチ機構14の入り操作を行わず、耕深センサ12からの信号の基づき耕耘装置7が作業レベル(自動耕深制御が開始されるレベル)に達したことが判別されるまで耕耘装置7を下降させる(#301〜#303ステップ)。この後、メインスイッチ(図示せず)がON状態にあり、自動スイッチ25がOFF操作された場合にのみクラッチ機構14を入り操作し「B」の制御の流れに戻る(#304〜#306ステップ)。
【0029】又、停車した状態で昇降スイッチ27がON操作されず、設定時間内に走行を開始しない場合には(#201、#208、#209ステップ)、図9(ロ)に示すように(「D」の処理)警報ランプ37を点滅させ、メインスイッチがON状態にあり、自動スイッチ25がOFF操作された場合にのみクラッチ機構14を入り操作し(#401〜#404ステップ)、この後、昇降スイッチ27、あるいは、ポジションレバー22の操作で耕耘装置7が作業レベルまで下降すると「B」の制御の流れに戻る(#405ステップ)。
【0030】又、この制御系では昇降スイッチ27で耕耘装置7を上昇させた後、ポジションレバー22をP域の上限位置まで操作した後、下げ操作しても耕耘装置7を下降させることも可能であり、この形態での操作はレバー22の操作速度によって耕耘装置7の下降時の速度を任意に調節できるので、この形態での下降制御も多く行われている。従って、この下降制御が一定の条件下において行われた場合にのみクラッチ機構14の自動的な入り操作を許容するよう、ポジションレバー22が上限位置に操作されてから5秒程度の短い時間内に該レバー22をQ域に操作した場合にのみクラッチ機構14が自動的に入り操作されるように制御動作を設定してある(#202、#210、#204〜#207ステップ)。
【0031】又、ポジションレバー22が上限位置に操作されてから5秒程度の短い時間内に該レバー22がQ域に操作されなかっ場合には、図9(ロ)に示すように、(「D」の処理)前述と同様に警報ランプ37を点滅させ、メインスイッチがON状態にあり、自動スイッチ25がOFF操作された場合にのみクラッチ機構14を入り操作し(#401〜#404ステップ)、この後、昇降スイッチ27、あるいは、ポジションレバー22の操作で耕耘装置7が作業レベルまで下降すると「B」の制御の流れに戻る(#405ステップ)。
【0032】尚、#202、#210ステップで許容手段Eが構成され、この許容手段Eは昇降スイッチ27で耕耘装置7を上昇させた後、所定時間内にポジションレバー22の操作で耕耘装置7を作業レベルまで下降させた場合には、昇降スイッチ27を操作したのと同様にクラッチ機構14の自動的な入り操作を許す制御を行う機能を有する。
【0033】このように単一の操作具としての昇降スイッチ27を繰り返して操作することでロータリ耕耘装置7の昇降とクラッチ機構14の入り切りとを可能にして作業者の負担を軽減できると共に、ロータリ耕耘装置7を上昇した後、長い時間が経過していても走行を継続する限りにおいては昇降スイッチ27でロータリ耕耘装置7を下降させるとクラッチ機構14を入り操作できるものであり乍ら、一定時間以上停車した場合、あるいは、ポジションレバー22を上昇位置に操作してから一定時間以上経過してからポジションレバー22でロータリ耕耘装置7の下降を行った場合にはクラッチ機構14は入り操作されず、例えば、作業途中でロータリ耕耘装置7を上昇させた状態で点検を開始して、点検の途中に下降させる場合にもロータリ耕耘装置7の耕起爪7Aを回転させることもない。
【0034】又、昇降スイッチ27でロータリ耕耘装置7を上昇させた場合には上昇制御の開始から所定時間の経過後に自動的にクラッチ機構14が切り操作されるので、例えば、トラクタの車輪1、2が沈み込むような軟弱な圃場での作業時にも、該耕耘装置7の作業時の対車体レベルに拘わらず該耕耘装置7の上昇時には耕起爪7Aが圃場面から離間するまで該耕起爪7Aを駆動を継続でき、耕起爪7Aを土に突入させた状態で駆動を停止することがなく、又、上昇時に耕起爪7Aが駆動され続けることによる泥土の飛散も解消される。
【0035】〔別実施例〕本発明は上記実施例以外に、例えば、車体が停車状態にあることを判別する手段として車軸が回転状態にあるかを計測するセンサを備えて構成することが可能である。
【0036】又、昇降スイッチの操作によってロータリ耕耘装置が上昇するレベルは機械的な作動限界でなくて良く任意に調節できるよう構成することも可能である。
【0037】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。




 

 


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