JP2008265359A - 乗用田植機 - Google Patents

Abstract

【課題】植付作業時にはステアリング操作荷重を重くし、かつ、機体回行時にはステアリング操作荷重を軽くするものでありながら、植付作業機が十分に上昇するまで待たなくても、軽いステアリング操作荷重で機体回行を行うことができるようにする。
【解決手段】油圧式パワーステアリング装置２５からオイルタンクＴに至る戻り油路２８に、絞り弁２９が介在する第一戻り油路２８ａと、絞り弁２９が介在しない第二戻り油路２８ｂとを並列に構成するとともに、感知フロート１１の上下変位にもとづいて植付作業機７を自動的に昇降動作させる自動昇降状態のときは、第一戻り油路２８ａを選択してステアリング操作荷重を重くし、それ以外のときは、第二戻り油路２８ｂを選択してステアリング操作荷重を軽くする。
【選択図】図１０

Description

本発明は、油圧式パワーステアリング装置を備える乗用田植機に関する。

油圧式パワーステアリング装置を備える乗用田植機が知られている。このような乗用田植機では、機体回行時のステアリング操作荷重を軽減できるという利点がある反面、植付作業時（機体直進時）においては、ステアリング操作荷重が軽くなる過ぎる可能性があるため、不用意なハンドルのふらつきにより、直進性が低下することがあった。

そこで、機体回行時にはステアリング操作荷重を軽くする一方、植付作業時（機体直進時）にはステアリング操作荷重を重くするようにした乗用田植機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような乗用田植機によれば、機体回行時のステアリング操作が容易になるとともに、植付作業時の直進性を向上させることができる。
特開２０００−１７７６１４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された乗用田植機では、植付作業機の高さに応じてステアリング操作荷重を変更しているため、植付作業機が上昇を開始したばかりの機体回行初期においては、ステアリング操作荷重が未だ重い状態であり、軽いステアリング操作荷重で機体回行させるには、植付作業機が十分に上昇するまで待たなければならないという問題があった。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、油圧式パワーステアリング装置が設けられた走行機体と、走行機体の後部に昇降自在に連結された植付作業機と、植付作業機を昇降動作させる作業機昇降用油圧シリンダと、植付作業機の下部に設けられ、田面に対する植付作業機の高さ変化に応じて、植付作業機に対して上下変位する感知フロートと、感知フロートの上下変位にもとづいて植付作業機を自動的に昇降動作させる自動昇降手段と、を備える乗用田植機において、前記油圧式パワーステアリング装置からオイルタンクに至る戻り油路に、絞り弁が介在する第一戻り油路と、絞り弁が介在しない第二戻り油路とを並列に構成するとともに、二つの戻り油路を選択的に切換える戻り油路切換弁を設け、該戻り油路切換弁による戻り油路の切換えにもとづいてステアリング操作荷重を変更するにあたり、感知フロートの上下変位にもとづいて植付作業機を自動的に昇降動作させる自動昇降状態のときは、絞り弁が介在する第一戻り油路を選択してステアリング操作荷重を重くし、それ以外のときは、絞り弁が介在しない第二戻り油路を選択してステアリング操作荷重を軽くすることを特徴とする。このようにすると、植付作業時（機体直進時）にはステアリング操作荷重を重くし、かつ、機体回行時にはステアリング操作荷重を軽くするものでありながら、機体回行に際しては、自動昇降状態を解除すると（通常、植付作業機の上昇操作に応じて解除）、直ちにステアリング操作荷重が軽くなるので、植付作業機が十分に上昇するまで待たなくても、軽いステアリング操作荷重で機体回行を行うことが可能になる。
また、前記第一戻り油路を静油圧式無段変速装置及びオイルクーラに接続したことを特徴とする。このようにすると、静油圧式無段変速装置及びオイルクーラの回路抵抗を有効利用して、ステアリング操作荷重を重くすることができる。
また、前記オイルクーラを静油圧式無段変速装置の下流側に配置したことを特徴とする。このようにすると、静油圧式無段変速装置による油温上昇を低減することができる。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１及び図２において、１は乗用田植機の走行機体であって、該走行機体１は、機体前部に搭載されるエンジン２と、該エンジン２の動力を無段変速する静油圧式無段変速装置ＨＳＴと、静油圧式無段変速装置ＨＳＴから出力される走行動力で駆動され、かつ、ステアリングハンドル３の操作に応じて操舵される前輪４と、静油圧式無段変速装置ＨＳＴから出力される走行動力で駆動される後輪５と、ステアリングハンドル３の後方に設けられる運転席６とを備えて構成されている。

走行機体１の後部には、植付作業機７が昇降リンク機構８を介して昇降自在に連結されている。植付作業機７は、植付苗が載置される苗載台９と、苗載台９の下端部から苗を掻取って田面に植付ける植付機構１０と、田面を滑走する感知フロート１１とを備えており、走行機体１と昇降リンク機構８との間に介設される作業機昇降用油圧シリンダ１２の油圧伸縮動作に応じて昇降される。また、感知フロート１１は、植付作業機７の下部に上下動自在に設けられており、田面に対する植付作業機７の高さ変化に応じて、植付作業機７に対して上下変位するようになっている。

図３〜図５に示すように、作業機昇降用油圧シリンダ１２は、作業機昇降制御バルブ（自動昇降手段）１３の切換操作に応じて伸縮動作されるようになっている。作業機昇降制御バルブ１３は、バルブ操作軸１３ａの回転角に応じて油路の切換えを行うロータリバルブであり、その操作領域には、ポンプ油路１４をシリンダ油路１５に連通させる手動操作用の上昇ポジションａと、シリンダ油路１５を閉じる手動操作用の固定ポジションｂと、シリンダ油路１５をタンク油路１６に連通させる手動操作・自動昇降兼用の下降ポジションｃと、ポンプ油路１４、シリンダ油路１５及びタンク油路１６を連通させる自動昇降用のアンダーラップポジションｄと、ポンプ油路１４をシリンダ油路１５に連通させる自動昇降用の上昇ポジションｅとを連続的に備えている。また、バルブ操作軸１３ａには、バルブ操作板１７が一体的に設けられる。このバルブ操作板１７は、係合ピン１７ａを一体的に備えると共に、リンク機構１８を介して感知フロート１１に連繋されている。尚、図面において、Ｐは油圧ポンプ、Ｔはミッションケースに兼用されるオイルタンクである。

図６に示すように、作業機昇降制御バルブ１３の近傍には、リフタカムモータ１９の駆動に応じて回動するリフタカム２０が設けられている。リフタカム２０は、前記係合ピン１７ａに係合して作業機昇降制御バルブ１３を切換操作すると共に、クラッチ作動部材２１に係合して図示しない植付クラッチ機構を入切操作するカム部材であり、リフタカムモータ１９の駆動に応じて「上げ」、「固定」、「下げ（自動昇降）」、「植付（自動昇降）」の４ポジションに移動制御される。そして、リフタカム２０のポジションが「上げ」の場合は、バルブ操作板１７を介して作業機昇降制御バルブ１３を上昇ポジションａとし、リフタカム２０のポジションが「固定」の場合は、バルブ操作板１７を介して作業機昇降制御バルブ１３を固定ポジションｂとするが、リフタカム２０のポジションが「下げ（自動昇降）」又は「植付（自動昇降）」の場合は、バルブ操作板１７の回動を許容する。この状態では、感知フロート１１に連繋されたバルブ操作板１７が、感知フロート１１の上下変位に応じてポジションｃ、ｄ、ｅの範囲を回動し、作業機昇降制御バルブ１３の自動的な切換えが行われる。これにより、植付状態（作業機下降状態）においては、感知フロート１１の上下変位にもとづいて植付作業機７を自動的に昇降動作させる自動昇降状態となり、植付苗の植付深さが一定に保たれることになる。また、リフタカム２０は、ポジションが「上げ」、「固定」、「下げ（自動昇降）」の場合は、クラッチ作動部材２１を切り位置に保持するが、ポジションが「植付（自動昇降）」の場合は、クラッチ作動部材２１を入り位置とし、植付クラッチ機構を入り状態に切換える。

図７及び図８に示すように、ステアリングハンドル３の近傍には、作業機操作レバー２２、スイッチパネル２３、モニタパネル２４等が設けられている。本実施形態の作業機操作レバー２２は、作業機昇降操作具（上下操作）及びマーカ操作具（前後操作）に兼用されており、手を離した状態では中立位置に自動復帰するように弾機（図示せず）で付勢される。尚、作業機操作レバー２２によるマーカ操作については、説明を省略する。

作業機操作レバー２２による植付作業機７の昇降操作は、リフタカムモータ１９の駆動によるリフタカム２０のポジション制御に基づいて行われる。例えば、植付作業時において、リフタカム２０のポジションが「固定」のときに、作業機操作レバー２２を下げ操作すると、リフタカム２０が「下げ（自動昇降）」のポジションに移動され、リフタカム２０のポジションが「下げ（自動昇降）」のときに、作業機操作レバー２２を下げ操作すると、リフタカム２０が「植付（自動昇降）」のポジションに移動され、リフタカム２０のポジションが「植付（自動昇降）」のときに、作業機操作レバー２２を上げ操作すると、リフタカム２０が「下げ（自動昇降）」のポジションに移動され、リフタカム２０のポジションが「下げ固定」のときに、作業機操作レバー２２を上げ操作すると、リフタカム２０が「下げ（自動昇降）」のポジションに移動されると共に、作業機最上げ後に、「固定」のポジションに移動される。

図３に示すように、ステアリングハンドル３は、油圧式パワーステアリング装置２５に連結されている。本実施形態の油圧式パワーステアリング装置２５は、トルクジェネレータからなり、ステアリングハンドル３に連結される入力軸２５ａと、ピットマンアーム２６に連結される出力軸２５ｂと、ポンプ油路２７及び戻り油路（タンク油路）２８に接続され、入力軸２５ａの回転に応じて油路の切換えを行う油路切換部２５ｃと、油路切換部２５ｃの油路切換に応じて回転駆動される油圧モータ部２５ｄとを備えて構成されている。つまり、油圧式パワーステアリング装置２５は、ステアリングハンドル３（入力軸２５ａ）が中立位置から左右いずれかの方向に回転すると、内部の油路を切換えてポンプ油路２７からの圧油を油圧モータ部２５ｄに送り、油圧モータ部２５ｄを駆動させることにより、出力軸２５ｂから大トルクを出力し、ステアリング操作荷重を軽減させる。

図３に示すように、油圧式パワーステアリング装置２５からオイルタンクＴに至る戻り油路２８には、絞り弁２９が介在する第一戻り油路２８ａと、絞り弁２９が介在しない第二戻り油路２８ｂとが並列に構成されている。また、第二戻り油路２８ｂには、戻り油路切換弁３０が設けられており、この戻り油路切換弁３０による戻り油路２８ａ、２８ｂの選択的な切換えにもとづいて油圧式パワーステアリング装置２５の背圧を変化させることにより、ステアリング操作荷重を変更するようになっている。

本発明の乗用田植機は、戻り油路切換弁３０による戻り油路２８ａ、２８ｂの切換えにもとづいてステアリング操作荷重を変更するにあたり、感知フロート１１の上下変位にもとづいて植付作業機７を自動的に昇降動作させる自動昇降状態のときは、絞り弁２９が介在する第一戻り油路２８ａを選択してステアリング操作荷重を重くし、それ以外のときは、絞り弁２９が介在しない第二戻り油路２８ｂを選択してステアリング操作荷重を軽くするようになっている。このようにすると、植付作業時（機体直進時）にはステアリング操作荷重を重くし、かつ、機体回行時にはステアリング操作荷重を軽くするものでありながら、機体回行に際しては、自動昇降状態を解除すると（作業機操作レバー２２による植付作業機７の上昇操作に応じて解除）、直ちにステアリング操作荷重が軽くなるので、植付作業機７が十分に上昇するまで待たなくても、軽いステアリング操作荷重で機体回行を行うことが可能になる。

また、本実施形態では、第一戻り油路２８ａを静油圧式無段変速装置ＨＳＴ及びオイルクーラ３１に接続しており、油圧式パワーステアリング装置２５の戻り油を、静油圧式無段変速装置ＨＳＴ及びオイルクーラ３１を経由してオイルタンクＴに戻すようになっている。このようにすると、静油圧式無段変速装置ＨＳＴ及びオイルクーラ３１の回路抵抗を有効利用して、ステアリング操作荷重を重くすることができる。

さらに、本実施形態では、第一戻り油路２８ａを静油圧式無段変速装置ＨＳＴ及びオイルクーラ３１に接続するにあたり、オイルクーラ３１を静油圧式無段変速装置ＨＳＴの下流側に配置している。このようにすると、静油圧式無段変速装置ＨＳＴからの戻り油を冷却してオイルタンクＴに戻すことができるので、オイルタンクＴにおける油温上昇を低減することができる。

次に、上記のようなステアリング操作荷重の変更機能を実現する具体的な制御構成について、図９及び図１０を参照して説明する。図９に示すように、乗用田植機の走行機体１には、マイコン等を用いて構成される制御部３２が設けられている。制御部３２の入力側には、作業機操作レバー２２の上げ操作を検出する上げ操作検出スイッチ３３と、作業機操作レバー２２の下げ操作を検出する下げ操作検出スイッチ３４と、リフタカム２０のポジションを検出するリフタカムポテンショ３５とが接続されており、制御部３２の出力側には、戻り油路切換弁３０を切換える戻り油路切換えソレノイド３６や、前述したリフタカムモータ１９が接続されている。そして、制御部３２は、作業機操作レバー２２の操作に応じてリフタカム２０のポジションを制御する油圧昇降制御や、リフタカム２０のポジションに応じて戻り油路切換弁３０を切換えるステアリング操作荷重変更制御を実行するようになっており、以下、ステアリング操作荷重変更制御の制御手順をフローチャートに沿って説明する。

図１０に示すように、ステアリング操作荷重変更制御では、まず、リフタカムポテンショ３５の検出値にもとづいてリフタカム２０のポジションを判断する（Ｓ１１）。ここで、リフタカム２０のポジションが「下げ（自動昇降）」又は「植付（自動昇降）」である場合は、感知フロート１１の上下変位にもとづいて植付作業機７を自動的に昇降動作させる自動昇降状態であると判断し、戻り油路切換弁３０を絞り弁２９が介在する第一戻り油路２８ａ側に切換えてステアリング操作荷重を重くする一方（Ｓ１２）、リフタカム２０のポジションが「上げ」又は「固定」である場合は、非自動昇降状態であると判断し、戻り油路切換弁３０を絞り弁２９が介在しない第二戻り油路２８ｂ側に切換えてステアリング操作荷重を軽くするようになっている（Ｓ１３）。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、油圧式パワーステアリング装置２５が設けられた走行機体１と、走行機体１の後部に昇降自在に連結された植付作業機７と、植付作業機７を昇降動作させる作業機昇降用油圧シリンダ１２と、植付作業機７の下部に設けられ、田面に対する植付作業機７の高さ変化に応じて、植付作業機７に対して上下変位する感知フロート１１と、感知フロート１１の上下変位にもとづいて植付作業機７を自動的に昇降動作させる自動昇降手段と、を備える乗用田植機において、油圧式パワーステアリング装置２５からオイルタンクＴに至る戻り油路２８に、絞り弁２９が介在する第一戻り油路２８ａと、絞り弁２９が介在しない第二戻り油路２８ｂとを並列に構成するとともに、二つの戻り油路２８ａ、２８ｂを選択的に切換える戻り油路切換弁３０を設け、該戻り油路切換弁３０による戻り油路２８ａ、２８ｂの切換えにもとづいてステアリング操作荷重を変更するにあたり、感知フロート１１の上下変位にもとづいて植付作業機７を自動的に昇降動作させる自動昇降状態のときは、絞り弁２９が介在する第一戻り油路２８ａを選択してステアリング操作荷重を重くし、それ以外のときは、絞り弁２９が介在しない第二戻り油路２８ｂを選択してステアリング操作荷重を軽くするので、植付作業時（機体直進時）にはステアリング操作荷重を重くし、かつ、機体回行時にはステアリング操作荷重を軽くするものでありながら、機体回行に際しては、自動昇降状態を解除すると、直ちにステアリング操作荷重が軽くなるので、植付作業機７が十分に上昇するまで待たなくても、軽いステアリング操作荷重で機体回行を行うことが可能になる。

また、本実施形態では、第一戻り油路２８ａを静油圧式無段変速装置ＨＳＴ及びオイルクーラ３１に接続しているので、静油圧式無段変速装置ＨＳＴ及びオイルクーラ３１の回路抵抗を有効利用して、ステアリング操作荷重を重くすることができる。

また、本実施形態では、オイルクーラ３１を静油圧式無段変速装置ＨＳＴの下流側に配置したので、静油圧式無段変速装置ＨＳＴによる油温上昇を低減することができる。

尚、本発明は、前記実施形態に限定されないことは勿論であって、例えば、前記実施形態では、図３に示すように、一つの油圧ポンプＰから吐出される圧油を分流弁３７で分流して、作業機昇降用油圧シリンダ１２及び油圧式パワーステアリング装置２５に供給しているが、図１１に示すように、二つの油圧ポンプＰ１、Ｐ２を有し、各油圧ポンプＰ１、Ｐ２から吐出される圧油を、それぞれ作業機昇降用油圧シリンダ１２と油圧式パワーステアリング装置２５に供給するようにした乗用田植機でも実施できることは言うまでもない。

乗用田植機の側面図である。 乗用田植機の平面図である。 乗用田植機の油圧構成を示す油圧回路図である。 作業機昇降制御バルブの側面図である。 作業機昇降制御バルブと感知フロートの連繋構造を示す側面図である。 リフタカムを示す側面図である。 ステアリングハンドルの周辺を示す平面図である。 ステアリングハンドル及び作業機操作レバーを示す斜視図である。 制御部の入出力を示すブロック図である。 ステアリング操作荷重変更制御のフローチャートである。 他例を示す油圧回路図である。

符号の説明

１ 走行機体
３ ステアリングハンドル
７ 植付作業機
１１ 感知フロート
１２ 作業機昇降用油圧シリンダ
１３ 作業機昇降制御バルブ
１８ リンク機構
１９ リフタカムモータ
２０ リフタカム
２２ 作業機操作レバー
２５ 油圧式パワーステアリング装置
２７ ポンプ油路
２８ 戻り油路
２８ａ 第一戻り油路
２８ｂ 第二戻り油路
２９ 絞り弁
３０ 戻り油路切換弁
３１ オイルクーラ
３２ 制御部
ＨＳＴ 静油圧式無段変速装置

Claims (3)

1. 油圧式パワーステアリング装置が設けられた走行機体と、走行機体の後部に昇降自在に連結された植付作業機と、植付作業機を昇降動作させる作業機昇降用油圧シリンダと、植付作業機の下部に設けられ、田面に対する植付作業機の高さ変化に応じて、植付作業機に対して上下変位する感知フロートと、感知フロートの上下変位にもとづいて植付作業機を自動的に昇降動作させる自動昇降手段と、を備える乗用田植機において、
   前記油圧式パワーステアリング装置からオイルタンクに至る戻り油路に、絞り弁が介在する第一戻り油路と、絞り弁が介在しない第二戻り油路とを並列に構成するとともに、二つの戻り油路を選択的に切換える戻り油路切換弁を設け、該戻り油路切換弁による戻り油路の切換えにもとづいてステアリング操作荷重を変更するにあたり、感知フロートの上下変位にもとづいて植付作業機を自動的に昇降動作させる自動昇降状態のときは、絞り弁が介在する第一戻り油路を選択してステアリング操作荷重を重くし、それ以外のときは、絞り弁が介在しない第二戻り油路を選択してステアリング操作荷重を軽くすることを特徴とする乗用田植機。
2. 前記第一戻り油路を静油圧式無段変速装置及びオイルクーラに接続したことを特徴とする請求項１記載の乗用田植機。
3. 前記オイルクーラを静油圧式無段変速装置の下流側に配置したことを特徴とする請求項２記載の乗用田植機。

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