JP3578861B2

JP3578861B2 - 耕耘ロータリ作業機

Info

Publication number: JP3578861B2
Application number: JP03288496A
Authority: JP
Inventors: 野隆司平
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2016-01-25
Also published as: JPH09201107A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば走行車の後部に耕耘ロータリ作業機を装備させて耕耘作業などを行うようにした耕耘ロータリ作業機に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この種耕耘ロータリ作業機にあってロータリカバーの取付位置が固定の場合、作業機を持上げて機体を旋回するときロータリカバーの最下端部と地面との間隙も拡大して、旋回開始直後などのロータリの回転によって後方に土や石が飛散するときには前記間隙よりカバー外側に土や石が飛び出る状態となる。また、従来技術として、特公平７−６７４０９号公報に示すように、耕深制御と耕耘ロータリカバーの前後移動を組み合わせたものはあるが、本課題を解消するものではなかった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
然るに、本発明は、走行車に装備する耕耘ロータリ作業機の昇降を行う昇降操作手段と、耕耘ロータリカバーを前後に移動させるカバー移動制御手段とを備え、前記昇降操作手段によるロータリ作業機の昇降動作に連動してロータリカバー位置を前後に移動制御すると共に、エンジンの出力制御を行うエンジン出力制御手段を備え、昇降操作手段による作業機の上昇操作に連動してエンジン回転数を低回転設定値まで低減させる耕耘ロータリ作業機において、設定エンジン回転数を維持させながら走行を行う電子ガバナコントローラから得られるエンジン負荷の基準値を設定する負荷設定器と、作業機を昇降させる昇降バルブと、作業機を昇降操作する昇降操作手段によるワンタッチ昇降のオンオフを行うワンタッチ入切スイッチとを備え、電子ガバナコントローラから得られるエンジンの負荷変化に基づいて昇降バルブを自動制御し、作業機の走行車に対する支持高さを可変させ耕耘深さを変化させると共に、前記昇降操作手段の昇降操作に連動してロータリカバーを前後方向に回動させてリヤカバーを上下方向に移動変化させ、エンジン負荷の変化に基づいて作業機を昇降させてエンジン負荷を一定に制御する負荷制御を行わせる一方、昇降操作手段による作業機の上げ・下げ操作によってエンジンの回転数及び出力トルク特性を変更するエンジン出力制御を行わせるもので、耕耘終り（旋回始め）時、耕耘始め（旋回終り）時の耕耘精度を向上させ、作業性や耕耘精度を向上させるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１は制御回路図、図２は全体の側面図、図３は同平面図であり、図中（１）は前後車輪（２）（３）を有する走行車であるトラクタで、運転キャビン（４）内の運転席（５）前方に操向ハンドル（６）を備え、該ハンドル（６）操作によって前輪（２）を方向転換させて車体の操向を行うように構成している。
【０００６】
図４にも示す如く、トラクタ（１）に３点リンク機構（７）を介してサイドドライブ型の耕耘ロータリ作業機（８）を昇降自在に装着させるもので、中央にギアボックス（９）を配置し、ユニバーサルジョイント付ドライブ軸を介してトラクタ（１）のＰＴＯ軸に入力軸（１０）を連結して耕耘駆動力をギアボックス（９）に入力させている。
【０００７】
また、前記ギアボックス（９）側面より両側方にメインフレームであるビーム（１１）を突出し、該ビーム（１１）のそれぞれの中途部に支持プレート（１２）を固設し、該支持プレート（１２）の前端には３点リンク機構（７）のロワリンク（１３）を枢結するピン（１４）を突設し、後端にはデプスフレーム（１５）の前端を枢支すると共に、ギヤボックス（９）上方のマスト（１６）前端に３点リンク機構（７）のトップリンク（１７）後端を連結させている。
【０００８】
さらに、前記ビーム（１１）の左外側端にチェンケース（１８）上部を固設し、該チェンケース（１８）下部に耕耘爪軸（１９）を横架し、該耕耘爪軸（１９）上にナタ爪よりなる多数の耕耘爪（２０）…を側面視で放射状に植設させると共に、該耕耘爪（２０）の回転軌跡上方をロータリカバー（２１）によって覆い、両側をサイドカバー（２２）によって覆っている。そして、該耕耘爪軸（１９）はギアボックス（９）内のギア、ビーム（１１）内の伝動軸、チェンケース（１８）内のスプロケット及びチェンを介して駆動し、耕耘爪（２０）…を回転させることによって耕耘を行うようにしている。
【０００９】
またさらに、前記ビーム（１１）の左右両端前方に第１プレート（２３）を固設し、該プレート（２３）前端にボルト（２４）及び第２プレート（２５）を介してパイプ製の支持杆（２５）を横架させ、該パイプ製支持杆（２６）に回動軸（２７）を回転自在に内挿させて二重軸構造に形成すると共に、前記回動軸（２７）の第２プレート（２５）を挾んだ左右両側の固定取付板（２８）に、ボルト（２９）を介しバネ鋼製の切断刃（３０）を取外し自在に固定させて、切断刃（３０）の先端刃先部を土中に突入させている。そして前記第２プレート（２５）と固定取付板（２８）間に切断刃昇降用の電動式昇降シリンダ（電動モータ）（３１）を介設するもので、前記第２プレート（２５）の固定ブラケット（３２）に枢軸（３３）を介し電動シリンダ（３１）を支持させると共に、電動シリンダ（３１）のロッド（３４）先端を枢軸（３５）を介し固定取付板（２８）に連結させて、昇降シリンダ（３１）の伸縮動作でもって回動軸（２７）を中心として切断刃（３０）を上下揺動させて、切断刃（３０）の突入深さを適宜変化させるように構成している。
【００１０】
前記切断刃（３０）は上側を略直線部（３０ａ）に、下側を湾曲部（３０ｂ）に形成し、前高後低状に傾斜させて、耕耘爪（２０）の回転軌跡（Ａ）の前部内に湾曲部（３０ｂ）を側面視でオーバラップするように臨ませ、耕耘爪（２０）の土中突入地点に切断刃（３０）の土中突入地点を略一致させ、耕耘爪（２０）の土壌切断時に切断刃（３０）によって土壌を切り込む状態とさせて、この切り込んだ土を耕耘爪（２０）によって容易に耕耘して、この耕耘作業での負荷の低減化を図るように構成している。また前記切断刃（３０）は、耕耘ロータリ（３６）が浮上がってダッシュ状態となるような硬質土条件では切断刃（３０）の土中突入長さを大に調節してロータリ（３６）の浮上りを防止する一方、圃場面やトラクタ姿勢の変化によって耕耘負荷が変化しエンジン負荷も大となるときその突入長さを小に調節してエンジン負荷を安定維持させるように構成している。
【００１１】
さらに、前記耕耘爪（２０）は切り込んでから土を反転させるために先端部を右または左に交互に一定巾（略８０ｍｍ）湾曲させて弾性を有する構成とし、１８０°対向位置の耕耘爪（２０）の湾曲方向を右または左方向に同一とするように爪軸（１９）の同一断面に取付けられた４本のホルダー（３７）に４本（爪軸（１９）１回転当りの爪本数同一方向に２本）の耕耘爪（２０）を装着させている。そして耕耘爪（２０）の回転半径（ａ）を略２４５ｍｍ程度とし、対向関係にある隣接の耕耘爪（２０）（２０）の基部間隔（Ｔ）を大きな間隙の５とするのに対し、先端爪軌跡（Ｌ）の間隙である間隔（ｔ）を略１（Ｔ：ｔ≒５：１）（Ｔ≒２００ｍｍ、ｔ≒４０ｍｍ）の割合に設けて、基部間隔（Ｔ）を大とさせ耕耘爪（２０）の取付本数を減少させることによって、所要動力の低減化を図って、同一動力での耕耘時余力分を速度に回して高速（従来の略２倍）耕耘を可能とさせるように構成したものである。
【００１２】
図１、図６に示す如く、エンジン（３８）の燃料噴射ポンプ（３９）の燃料噴射量を電子ガバナ（４０）によって調節するラックソレノイドである燃料噴射ソレノイド（４１）を備えるもので、ラック位置より燃料噴射量を検出する電子ガバナ（４０）のラック位置センサ（４２）と、エンジン（３８）の回転数を検出するピックアップ型回転センサ（４３）と、作業者が操作するアクセルレバー（４４）またはペダル（４５）の操作量を検出するポテンショメータ型アクセルセンサ（４６）とを備え、エンジン出力制御手段である電子ガバナ（４０）のガバナコントローラ（４７）にこれらソレノイド（４１）・各センサ（４２）（４３）（４６）を接続させて、アクセルレバー（４３）またはペダル（４４）で設定されるエンジン回転数に電子ガバナ（４０）で燃料噴射量を調節して、設定エンジン回転数を維持させながら走行を行うように構成している。
【００１３】
また電子ガバナコントローラ（４７）から得られるエンジン（３８）の負荷率（ラック位置の変化率）の基準値を設定する負荷率設定器（４８）と、作業機（８）を昇降させる油圧昇降シリンダの電磁式昇降バルブ（４９）と、作業機（８）を昇降操作する昇降操作手段であるワンタッチ操作式昇降スイッチ（５０）と、このスイッチ（５０）によるワンタッチ昇降のオン・オフ（入・切）を行うワンタッチ入切スイッチ（５１）と、前記ロータリカバー（２１）を耕耘爪軸（１９）を中心として前後方向に回動させるロータリカバー移動制御手段である回動モータ（回動シリンダ）（５２）とを備え、電子ガバナコントローラ（４７）に接続させる耕耘コントローラ（５３）に、これら設定器（４８）・バルブ（４９）・各スイッチ（５０）（５１）・モータ（５２）を接続させて、電子ガバナコントローラ（４７）から得られるエンジン（３８）の負荷率の変化に基づいて昇降バルブ（４９）を自動制御して、作業機（８）のトラクタ（１）に対する支持高さを可変させ耕耘深さを変化させて、エンジン（３８）の負荷率を略一定に維持させた状態で作業を行うように構成する一方、前記昇降スイッチ（５０）の昇降操作に連動してロータリカバー（５２）を前後方向に回動させて、該カバーの後方に連設するリヤカバー（５４）を上下方向に移動変化させるように構成している。
【００１４】
本実施例は上記の如く構成するものにして、従来例えば爪軸（１９）１回転当りの爪本数を１本で、爪軸回転数略１７０ｒｐｍ、車速０．５ｍ／ｓの作業条件で行われる耕耘作業を、爪軸（１９）１回転当りの爪本数を２本として、爪軸回転数略１７０ｒｐｍ、車速１〜１．５ｍ／ｓの作業条件で行うもので、走行速度を従来の略２倍以上に高速化させて、作業能率を大巾に向上させるものである。
【００１５】
そして作業中にあっては、エンジン（３８）負荷の変化に基づいて作業機（８）を昇降させてエンジン（３８）負荷を一定に制御する負荷制御が行われる一方、昇降スイッチ（５０）による作業機（８）の上げ・下げ操作時には、エンジン（３８）の回転数及び出力トルク特性を変更するエンジン出力制御が行われるもので、以下図９のフローチャート、図１０のルーチン、図１１乃至図１２のトルク特性図を参照してこの作用を説明する。
【００１６】
通常エンジン（３８）の回転は、アクセルセンサ（４６）で検出される設定のエンジン回転数（Ｎ２）に対し、回転センサ（４３）で検出される実際のエンジン回転数（Ｎ１）を等しく（Ｎ２＝Ｎ１）するように電子ガバナ（４０）で制御が行われているもので、斯る回転制御中、ワンタッチ入切スイッチ（５１）のオンで、昇降スイッチ（５０）を上げ操作するとき、図１２に示す如くエンジン（３８）の回転数を１５００ｒｐｍを設定値とする回転数まで低減させると共に、この１５００ｒｐｍ時を最大トルクとする低回転トルク特性にエンジン出力を切換えて、旋回作業時などには走行速度を自動的に減速させ、しかも旋回に必要なトルクは確保した良好な作業を可能とさせるものである。
【００１７】
そして旋回後などで昇降スイッチ（５０）を下げ操作するとき、図１１に示す如くエンジン（３８）の回転数をアクセルで設定される２５００ｒｐｍのエンジン回転数まで増大させると共に、この２５００ｒｐｍ時を最大トルクとする通常の作業トルク特性にエンジン出力を切換えて、作業に必要な所定の走行速度で、この速度時最大トルクを確保して、効率良好な高速耕耘作業を可能とさせるものである。
【００１８】
またこのような昇降スイッチ（５０）によるエンジン回転数の増減及びエンジントルク特性の切換時にあっては、前記ロータリカバー（２１）も同時に移動変化するもので、図７に示す如く昇降スイッチ（５０）の下げ操作によって作業機（８）が通常の作業位置まで下降状態のとき、回動モータ（５２）はピストンロッド（５２ａ）を最短に縮小させて、耕耘爪軸（１９）を中心としてロータリカバー（２１）を前回動させ、リヤカバー（５４）を上移動させる状態とさせて、リヤカバー（５４）の最下端部で耕耘面を均平とさせる一方、昇降スイッチ（５０）の上げ操作によって作業機（８）を上昇させ旋回作業などを行う時、回動モータ（５２）はピストンロッド（５２ａ）を最長に伸張させて、耕耘爪軸（１９）を中心としてロータリカバー（２１）を後回動させ、リヤカバー（５４）を下移動させる状態とさせて、リヤカバー（５４）の最下端部と地面との間に形成される間隙（Ｃ）を縮小させて、ロータリ（３６）の回転によって土や石などが後方に飛散するときにもこの間隙（Ｃ）よりのカバー（５４）外側への飛び出しを最大抑制させた良好な旋回作業などを可能とさせるものである。このように旋回作業時にロータリカバー（２１）を後回動させる結果、耕耘終り（旋回始め）における土のカバー（２１）外側への飛散など移動を最小にできると共に、耕耘始め（旋回終り）における土の盛上がりも小さなものにできて、耕耘精度を向上させることができ、特にＰＴＯ回転数が高くなる程土や砂の飛散などを少なく有効に抑えて、安全にして良好な作業を可能とさせるものである。
【００１９】
【発明の効果】
以上実施例から明らかなように本発明は、走行車（１）に装備する耕耘ロータリ作業機（８）の昇降を行う昇降操作手段（５０）と、耕耘ロータリカバー（２１）を前後に移動させるカバー移動制御手段（５２）とを備え、前記昇降操作手段（５０）によるロータリ作業機（８）の昇降動作に連動してロータリカバー（２１）位置を前後に移動制御すると共に、エンジン（３８）の出力制御を行うエンジン出力制御手段（４７）を備え、昇降操作手段（５０）による作業機（８）の上昇操作に連動してエンジン（３８）回転数を低回転設定値まで低減させる耕耘ロータリ作業機において、設定エンジン（３８）回転数を維持させながら走行を行う電子ガバナコントローラ（４７）から得られるエンジン（３８）負荷の基準値を設定する負荷設定器（４８）と、作業機（８）を昇降させる昇降バルブ（４９）と、作業機（８）を昇降操作する昇降操作手段（５０）によるワンタッチ昇降のオンオフを行うワンタッチ入切スイッチ（５１）とを備え、電子ガバナコントローラ（４７）から得られるエンジン（３８）の負荷変化に基づいて昇降バルブ（４９）を自動制御し、作業機（８）の走行車（１）に対する支持高さを可変させ耕耘深さを変化させると共に、前記昇降操作手段（５０）の昇降操作に連動してロータリカバー（５２）を前後方向に回動させてリヤカバー（５４）を上下方向に移動変化させ、エンジン（３８）負荷の変化に基づいて作業機（８）を昇降させてエンジン（３８）負荷を一定に制御する負荷制御を行わせる一方、昇降操作手段（５０）による作業機（８）の上げ・下げ操作によってエンジン（３８）の回転数及び出力トルク特性を変更するエンジン（３８）出力制御を行わせるもので、耕耘終り（旋回始め）時、耕耘始め（旋回終り）時の耕耘精度を向上させることができ、作業性や耕耘精度を一層向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御回路図である。
【図２】全体の側面図である。
【図３】全体の平面図である。
【図４】ロータリ部の側面説明図である。
【図５】ロータリ部の平面説明図である。
【図６】制御部の配置説明図である。
【図７】ロータリカバー部の側面説明図である。
【図８】ロータリカバー部の側面説明図である。
【図９】フローチャートである。
【図１０】昇降スイッチ連動のロータリカバーの回動ルーチンを示す説明図である。
【図１１】エンジン出力の通常の作業トルク特性を示す説明図である。
【図１２】エンジン出力の低回転トルク特性を示す説明図である。
【符号の説明】
（１）トラクタ（走行車）
（８）作業機
（２１）ロータリカバー
（３８）エンジン
（４７）コントローラ（出力制御手段）
（５０）昇降スイッチ（昇降操作手段）
（５２）回動モータ（カバー移動制御手段）

Claims

走行車（１）に装備する耕耘ロータリ作業機（８）の昇降を行う昇降操作手段（５０）と、耕耘ロータリカバー（２１）を前後に移動させるカバー移動制御手段（５２）とを備え、前記昇降操作手段（５０）によるロータリ作業機（８）の昇降動作に連動してロータリカバー（２１）位置を前後に移動制御すると共に、エンジン（３８）の出力制御を行うエンジン出力制御手段（４７）を備え、昇降操作手段（５０）による作業機（８）の上昇操作に連動してエンジン（３８）回転数を低回転設定値まで低減させる耕耘ロータリ作業機において、設定エンジン（３８）回転数を維持させながら走行を行う電子ガバナコントローラ（４７）から得られるエンジン（３８）負荷の基準値を設定する負荷設定器（４８）と、作業機（８）を昇降させる昇降バルブ（４９）と、作業機（８）を昇降操作する昇降操作手段（５０）によるワンタッチ昇降のオンオフを行うワンタッチ入切スイッチ（５１）とを備え、電子ガバナコントローラ（４７）から得られるエンジン（３８）の負荷変化に基づいて昇降バルブ（４９）を自動制御し、作業機（８）の走行車（１）に対する支持高さを可変させ耕耘深さを変化させると共に、前記昇降操作手段（５０）の昇降操作に連動してロータリカバー（５２）を前後方向に回動させて、リヤカバー（５４）を上下方向に移動変化させ、エンジン（３８）負荷の変化に基づいて作業機（８）を昇降させてエンジン（３８）負荷を一定に制御する負荷制御を行わせる一方、昇降操作手段（５０）による作業機（８）の上げ・下げ操作によってエンジン（３８）の回転数及び出力トルク特性を変更するエンジン（３８）出力制御を行わせることを特徴とする耕耘ロータリ作業機。