JPH0646249Y2 - 農用トラクタにおける動力取出し軸の駆動制御切換え装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、農用トラクタにおいて、動力取出し軸を、走
行クラツチペダルの踏み込みに対し、これに追従して停
止させるクラツチ追従型駆動制御と、駆動状態のままに
維持するクラツチ独立型駆動制御とに切換えができるよ
うにした動力取出し軸の駆動制御切換え装置に関するも
のである。

［従来技術及び考案が解決しようとする問題点］ 一般に、この種農用トラクタの設けられる動力取出し軸
（以下「PTO軸」と略す）の駆動方式としては、大きく
分けて、走行クラツチペダルを踏み込んだ場合に、これ
とは無関係にPTO軸は駆動し続けるクラツチ独立型駆動
制御（インデイペンデント制御、以下「IND−PTO制御」
と略す）と、走行クラツチペダルの踏み込みに追従して
PTO軸が停止するクラツチ追従型駆動制御（スタンダー
ド制御、以下「STD−PTO制御」と略す）との二種類があ
るが、農用トラクタのなかには、これら二種類の切換え
が駆動種類切換え操作具の操作によつて自由にできるよ
うにして、作業の多様化に種々対処できるようにしたも
のがある。しかるにこの様にPTO軸の駆動種類を切換え
ることができるようにしたものにおいて、耕耘作業のよ
うな対地作業を行う場合、IND−PTO制御の状態のままで
作業を行うと、走行クラツチを踏み込んで機体停止をさ
せたとしてもPTO軸はそのまま駆動し続けて対地作業が
続行されてしまうため、その場所における作業深さが深
くなつてしまい、作業深さが乱れて精度の高い対地作業
を行うことができないという欠点があり、この結果、駆
動種類切換え操作具をSTD−PTO制御側に必ず切換えて対
地作業をする必要があるが、しばしばこれを忘れてしま
うという実情にあり、このための対策が強く要望されて
いる。

［問題を解決する手段］ 本考案は、上記の如き実情に鑑み、これらの欠点を一掃
することができる農用トラクタにおける動力取出し軸の
駆動制御切換え装置を提供することを目的として創案さ
れたものであつて、動力取出し軸への伝動系中に設けた
動力断続機構と該動力取出し軸の駆動種類切換え操作具
とを、駆動種類切換え操作具からの指令に基づいて動力
断続機構に制御指令を出す制御部を介して連結して、動
力断続機構を、走行クラツチペダルの踏み込みに対し、
追従して断状態に切換えるクラツチ追従型駆動制御と続
状態を維持するクラツチ独立型駆動制御とに切換えがで
きるように構成された農用トラクタにおいて、前記制御
部には、対地作業をする作業部の作業深さ制御切換え操
作具に連結され、これが作業深さ制御にセツトされてい
るときはクラツチ独立型駆動制御となつている駆動種類
切換え操作具からの指令を無視してクラツチ追従型駆動
制御による制御指令を出す作業深さ制御判別手段を設け
たことことを特徴とするものである。

そして本考案は、この構成によつて、IND−PTO制御にセ
ツトされていたとしても、作業深さ制御状態で対地作業
を行う場合は自動的にSTD−PTO制御によるPTO軸の駆動
制御を行うことができるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図
面において、１は農用トラクタの走行機体であつて、該
走行機体１の後部には対地作業部の一例であるロータリ
耕耘式の作業部２が昇降リンク機構３を介して取付けら
れている。そして作業部２は、後述する制御部４からの
指令に基づいてリフトアーム５が上下揺動することで昇
降するようになつていると共に、PTO軸６との間に介装
される連結軸７を介してエンジン側からの動力が入力す
るようになつている。

第３図にはリフトアーム５の昇降動を司るリフトアーム
シリンダ27、リフトアーム５と昇降リンク機構３のロア
リンク3bとの間に介装されるリフトロツド13のうちの左
右何れか一方に設けたリフトロツドシリンダ13、PTO軸
６に対する動力伝動系中に設けた油圧クラツチ23に対す
る油圧回路図を示すが、リフトアームシリンダ27は上昇
用ソレノイドバルブ27a、下降用ソレノイドバルブ27bの
切換えによつて伸縮作動をし、リフトロツドシリンダ13
aは傾斜制御用ソレノイドバルブ28の切換えによつて伸
縮作動をし、また油圧クラツチ23はクラツチ用ソレノイ
ドバルブ29の切換えによつて断続作動するようにそれぞ
れ構成されているが、さらに実施例においては、プライ
オリテイバルブ30が設けられていて、後述するようにエ
ンジン回転数に基づいたリフトアームシリンダ27側への
圧油供給量の調整を行うようになつているが、このプラ
イオリテイバルブ30のバルブ出口側に前記傾斜制御用ソ
レノイドバルブ28が連結されており、該バルブ30の切換
えによつてリフトロツドシリンダ13aに対する圧油供給
量の調整もできるようになつている。

前記制御部４はマイクロコンピユータを用いて構成され
るものであるが、制御部４には、リフトアーム５の揺動
角度を検知するアーム角検知センサ８、昇降リンク機構
３のトツプリンク3aからのドラフト力を検知するドラフ
ト検知センサ９、作業部高さのセツトをするポジシヨン
レバー10のレバー位置を検知するポジシヨン検知センサ
11、走行機体１の左右水平方向に対しての傾斜状態を検
知する傾斜検知センサ12、リフトロツドシリンダ13aの
伸縮長さを検知するリフトロツドセンサ14、エンジンの
回転数を検知する回転数検知センサ26等のセンサ類、あ
るいは傾斜制御切換えスイツチ15、ドラフト制御切換え
スイツチ16、PTO軸の駆動種類切換えスイツチ17、感度
切換えスイツチ18、走行クラツチペダル21の踏み込みを
検知するセイフテイスイツチ22（該セイフテイスイツチ
22は、走行クラツチペダル21を踏み込んでONに切換つた
ときのみエンジン始動ができるように設定されるも
の）、耕深制御切換えスイツチ24等のスイツチ類、さら
にはドラフト力の設定をするドラフト設定器19、作業部
２の左右傾斜状態を設定する傾斜設定器20、耕耘深さを
設定する耕深設定器31等の設定器類からのデータが入力
するようになつており、そして制御部４は、これら入力
したデータに基づいて後述する各作動部に対して制御指
令を出力するようになつている。

次にその制御システム手順を第５図に示すフローチヤー
ト図により説明する。まずPTO軸６の駆動方式の切換え
に基づく制御については、システムスタートした場合、
駆動種類切換えスイツチ17がSTD−PTO制御にセツトされ
ているか否かが判断される。そしてセツトされていると
してYESの判断が成されると、次にセイフテイスイツチ2
2がOFF状態（つまり走行クラツチペダル21が踏み込まれ
ていない機体走行状態）となつているか否かを判断し、
OFFになつているとしてYESの判断が成されると、クラツ
チ用ソレノイドバルブ29に対してON指令を出して油圧ポ
ンプＰからの圧油を油圧クラツチ23に送つて該クラツチ
23を続状態とするようになつている。

また前述の判断で、セイフテイスイツチ22がON状態にな
つている（つまり走行クラツチペダル21を踏み込んだ状
態）としてNOの判断が成されると、クラツチ用ソレノイ
ドバルブ29に対してOFF指令が出されて油圧クラツチ23
は断状態と成るように制御される。

一方、PTO軸の駆動種類切換えスイツチ17がSTD−PTO制
御にセツトしておらずNOの判断が成された場合には、さ
らにIND−PTO制御にセツトされているか否かが判断さ
れ、セツトされていない（つまりスイツチ17はOFF位置
にセツトされている）としてNOの判断がなされると、ク
ラツチ用ソレノイドバルブ29に対してOFF指令が出され
てPTO軸６への動力伝動が断たれる。またセツトされて
いるとしてYESの判断が成されると、さらに耕深制御切
換えスイツチ24がOFF状態にセツトされているか否かの
判断が成され、ここでされているとしてYESの判断が成
されると、クラツチ用ソレノイドバルブ29に対してON指
令を出して油圧クラツチ23を続状態とするように制御さ
れ、一方、セツトされていないとしてNOの判断がなされ
ると、前記駆動種類切換えスイツチ17がSTD−PTO制御に
セツトされていると判断されたと同じ状態になるよう制
御される。

前述したように駆動種類切換えスイツチ17をIND−PTOの
制御にセツトした場合、耕深制御状態でないときは走行
クラツチペダル21を踏み込んでも油圧クラツチ23は続状
態のままに維持され、従つて走行クラツチを切つて機体
停止状態にしても、これには拘り無くPTO軸６は駆動し
続け作業部２には動力伝動が成されて作業を行うことが
できるクラツチ独立型の駆動制御が成される。ししかる
にこの状態で、耕耘制御を行うとして耕深制御切換えス
イツチ24をONにした場合には、駆動種類切換えスイツチ
17がIND−PTO制御にセツトされていたとしてもこれが無
視され、セイフテイスイツチ22のON−OFF、つまり走行
クラツチペダル21の踏み込みの有無に追随して油圧クラ
ツチ23が自動的に断続切換ることに成り、従つて従来の
如く駆動種類切換えスイツチ17をいちいちSTD−PTO制御
に切換えないでIND−PTO制御にしたままでも、機体停止
に追従して作業部２が停止することとなつて、耕耘深さ
深くなりすぎてしまうことを確実に回避できて、精度の
高い耕深制御ができることになる。

また実施例のものは、前記PTO軸６の駆動種類切換え制
御のほかに、エンジン始動時等のように回転数が低い場
合であつてもリフトアームシリンダ27に対する圧油供給
量を略一定に維持できるよう設けた前記プライオリテイ
バルブ25を有効に利用してリフトロッドシリンダ13aに
対する油圧供給量の切換え制御ができるようになつてい
る。つまり第６図に示すように、システムスタート状態
で、エンジン回転数が回転数検知センサ26によつて検知
され、この検知値Ｃが予め設定される設定値Ｄよりも小
さい（Ｃ＜Ｄ）か否かが判断され、小さいとしてYESの
判断が成された場合にはプライオリテイバルブ25をOFF
状態に切換えて該バルブ25を通る圧油の流れを規制し、
これによつて油圧ポンプＰからの圧油をリフトアームシ
リンダ24側へ必要量供給してエンジン回転数が小さい場
合におけるリフトアームシリンダ24の遅延の無い伸縮作
動を行うことができるようになつている。そしてエンジ
ン回転数が設定値Ｄよりも高くなつてNOの判断が成され
ると、さらに傾斜制御切換えスイツチ15がON（つまり傾
斜制御状態）となつているか否かの判断が成され、OFF
であるとしてNOの判断が成されるとプライオリテイバル
ブ25は前記OFF状態に制御されてリフトアームシリンダ2
4側への圧油が必要量供給されるようになつている。

また前記傾斜制御切換えスイツチ15の判断でONになつて
いるとしてYESの判断が成されると、さらにリフトロツ
ドシリンダ13aは低速作動の範囲外（つまり、目標とす
る傾斜制御姿勢から大きくずれているような場合）であ
るか否かが判断され、範囲外でない（つまり目標とする
傾斜制御状態に近い）場合にはプライオリテイバルブ25
はOFF状態に制御されて、該バルブ25を通る油路は閉ざ
されているが、範囲外であるとしてYESの判断が成され
るとプライオリテイバルブ25はON状態となつて該バルブ
25を通る油路が開かれ、これによつてリフトロツドシリ
ンダ13a側の油路に対する圧油供給量が多くなつて、高
速制御が成されるようになつている。

この様に本実施例では、エンジン回転数が低い場合に、
リフトアームシリンダ27に対する圧油供給量が少なくな
らないよう制御するために設けたプライオリテイバルブ
25を、傾斜制御時においては、その制御速度を切換える
速度調整バルブとして使用することができ、従つて部材
の兼用化が有効に計れる許りでなく、制御速度を減速す
るためにインチング作動させる必要がなくなつて、バル
ブの連続したON作動でリフトロツドシリンダ13aの伸縮
速度の増減調整ができ、従つてシヨツクのない安定した
きめの細かい高精度の傾斜制御ができることになる。

またこのものはドラフト制御切換えスイツチ16をONにし
て作業部２がプラウ作業機であるときに必要となるドラ
フト制御とした場合に、第７図のフローチヤート図に示
す如くリフトアーム５の昇降制御を行うようになつてい
る。つまりシステムスタート状態で、スイツチ16がONで
ある場合、当該モニタランプが点灯する（前述した耕深
制御時においては耕深制御用のモニタランプが点灯する
ことは言うまでもない。）が、この状態で、後述する
「リフトアーム作動」でないか否かが判断される。そし
て「リフトアーム作動」でないとしてYESの判断が成さ
れると、ドラフト検知センサ９の検知値Ｅがドラフト設
定器19の設定値Ｆよりも小さい（Ｅ＜Ｆ）か否かが判断
され、小さいとしてYESの判断が成された場合、つまり
作業部２が設定状態よりも高位置にあると判断された場
合には、下降用ソレノイドバルブ27bに対してON指令が
出されて作業部２の下降制御が成されることになる。一
方、検知値Ｅが大きいとしてNOの判断が成された場合に
は、さらに検知値Ｅが設定値Ｆよりも大きい（Ｅ＞Ｆ）
か否かが判断され、大きいとしてYESの判断が成された
場合には、リフトアーム５が下限位置を基準（下限位置
を零度）として作業範囲角度Ｙの範囲にあるか否かが判
断される（アーム角検知センサ８の検知値によつて判断
できる）。ここで、角度Ｙは、ドラフト制御をする場合
において、リフトアーム５が過負荷時に該過負荷を避け
るべく一定角度だけ上昇する上昇角度をＸ、リフトアー
ム５の下限位置から上限位置までの角度をＺとした場合
に、「Ｙ＋Ｘ≒Ｚ」で表され、角度Ｘ＋Ｙに対して僅か
に上限角度Ｚが大きく（補正値α分だけ大きい）なるよ
うに設定されている。

そして前記判断でリフトアーム５は角度Ｙの範囲にある
としてYESの判断が成されると、さらにリフトアーム５
は角度Ｘだけ上昇したか否かの判断が成され、上昇した
ものなら「リフトアーム停止」とすると共に、昇降用ソ
レノイドバルブ27a、27bをOFF状態とするが、上昇して
いないとしてNOの判断が成されると「リフトアーム作
動」とすると共に、上昇用ソレノイドバルブ27aにON指
令を出してリフトアーム５の上昇制御を、角度Ｘ分だけ
上昇するよう制御される。一方、リフトアーム５が角度
Ｙの範囲を超えて上位置にあるとして前記角度Ｙの範囲
にあるか否かの判断でNOの判断が成された場合、上昇制
御状態であるにも拘らず「リフトアーム停止」とすると
共に、上昇用ソレノイドバルブ27aをOFFに制御するよう
になつており、而してリフトアーム５が上限近傍位置に
位置する状態で上昇指令が出されたとしても、これを無
視してリフトアーム５は停止状態のままに維持されるこ
ととなり、これによつてリフトアーム５の揺動域いつぱ
いの範囲で昇降制御が成されるドラフト制御時に、上限
を超えての制御指令が出されることが回避されて、圧油
がリリーフし続けるという不具合を確実に防止できると
共に、この状態でセンサ検知値が設定値以下となつた場
合において速やかな下降制御が成されることとなり、安
全で精度の高いドラフト制御を行うことができる。

［作用効果］ 以上要するに、本考案は叙述の如く構成されたものであ
るから、駆動種類切換え操作具の切換え操作によつて、
動力取出し軸の駆動方式を、走行クラツチペダルの踏み
込みに追従して停止するクラツチ追従型駆動制御と、停
止しないクラツチ独立型駆動制御とに任意に切換えるこ
とができるようにしたものでありながら、クラツチ独立
型駆動制御のセツト状態で作業深さ制御を行う場合は、
制御部に設けた作業深さ制御判別手段がこれを判断し、
駆動種類切換え操作具からの指令を無視してクラツチ追
従型駆動制御による制御指令が出されることに成り、従
つていちいち駆動種類切換え操作具を切換える必要が無
くなつて、従来の切換え忘れによる作業深さの不揃い状
態を確実に防止し得て、精度の高い作業深さ制御を何れ
の駆動方式でも行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係る農用トラクタにおける動力取出し
軸の駆動制御切換え装置の一実施例を示したものであつ
て、第１図は農用トラクタの全体側面図、第２図は駆動
種類切換え操作スイツチ部を示す正面図、第３図は油圧
回路図、第４図は制御システムのブロツク回路図、第５
図は動力取出し軸の駆動種類切換え制御のフローチヤー
ト図、第６図はリフトロツドシリンダの伸縮制御のフロ
ーチヤート図、第７図はドラフト制御のフローチヤート
図、第８図A,Bはリフトアーム部の作用説明図である。 図中、１は走行機体、２は作業部、４は制御部、５はリ
フトアーム、６は動力取出し軸、17は駆動種類切換えス
イツチ、22はセイフテイスイツチ、24は耕深制御切換え
スイツチ、23は油圧クラツチ、27a、27bは昇降用ソレノ
イドバルブである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】動力取出し軸への伝動系中に設けた動力断
   続機構と該動力取出し軸の駆動種類切換え操作具とを、
   駆動種類切換え操作具からの指令に基づいて動力断続機
   構に制御指令を出す制御部を介して連結して、動力断続
   機構を、走行クラツチペダルの踏み込みに対し、追従し
   て断状態に切換えるクラツチ追従型駆動制御と続状態を
   維持するクラツチ独立型駆動制御とに切換えができるよ
   うに構成された農用トラクタにおいて、前記制御部に
   は、対地作業をする作業部の作業深さ制御切換え操作具
   に連結され、これが作業深さ制御にセツトされていると
   きはクラツチ独立型駆動制御となつている駆動種類切換
   え操作具からの指令を無視してクラツチ追従型駆動制御
   による制御指令を出す作業深さ制御判別手段を設けたこ
   とを特徴とする農用トラクタにおける動力取出し軸の駆
   動制御切換え装置。