JP2525266B2 - 水田作業機における作業部昇降制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、水田作業機における作業部昇降制御装置
に関するものである。

＜従来の技術＞ 一般に、乗用田植機並びに直播機等の水田作業機は、
手動操作位置及び自動位置に操作し得る作業機の昇降制
御レバーを備えており、該レバーの手動操作にて植付部
並びに播種部等の作業部を昇降制御するとともに、該レ
バーの自動位置にて、作業部のフロートに作用する土圧
を感知して適正作業位置になるように作業部を自動昇降
制御する。

上記作業部の昇降は制御バルブを操作することによっ
てなされ、従来における制御バルブの作動域は、上昇
域、アンダーラップ域、中立域及び下降域の順に設定さ
れている。ここで、上昇域及び下降域では、単動型の油
圧シリンダ内に作動油が強制供給される方向に制御バル
ブが切替わり、下降域では油圧シリンダの作動油を自重
排出する方向に切替わり、中立域においては油圧シリン
ダへの作動油の供給及び油圧シリンダから作動油の排出
が遮断されて、作業部の下降方向に対して油圧シリンダ
がロックされ、中立固定状態となる。

そして、アンダーラップ域においては、制御バルブの
作用によって、作業部の緩速昇降及び中立安定が可能と
なっており、走行車体が走行する耕盤の深浅変化に対応
して、泥面に接地する作業部の昇降作動が良好となるよ
うに構成されていた。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、上記従来の自動昇降制御においては、昇降制
御レバーを中立位置から、下降状態位置または自動制御
位置へ切り替えると、センサーフロートが接地しない空
中上昇状態の時では、制御バルブの作動は下降域とな
り、作業部の下降によりフロートの接地に伴って下降域
から中立域を経てアンダーラップ域へ達することとな
る。

このとき、制御バルブの作動が中立域を通過する際に
作業部の動きがロックされ、作業部の昇降追従機能が損
なわないといった欠点があった。

また、自動昇降制御中に耕盤が浅く変化してセンサー
フロートより急激な下げ信号が制御バルブに伝わった場
合には、制御バルブの作動域がアンダーラップ域から、
中立域を経て下降域へ達し、更に作業部がフィードバッ
クで下降してセンサーフロートの上昇復帰作動によっ
て、下降域から中立域を経て再びアンダーラップ域へ戻
るといった作動がなされるが、制御バルブが上記中立域
を経る度毎に、作業部の下降がロックされ、自動昇降制
御の応答感度が悪くなるといった問題があった。

これを解決すべく、本発明出願人は、先に特開昭62−
257311号を提案したが、このものは制御バルブの構成並
びに制御装置が複雑となり高価になる問題があった。

本発明は、自動制御用のアンダーラップ域で手動制御
時の下降域をも兼ねる構造とすることによって、対地セ
ンサーからの指令に基づく自動制御状態では制御バルブ
の上昇制御域及びアンダーラップ制御域のみで制御し、
中立固定状態を不存在とし、上記問題点を解消すること
を目的とするものである。

＜課題を解決するための手段＞ 上記のような課題を解決するための本発明は、走行車
体５に対し、単動型の油圧シリンダ19によって昇降する
作業部10を付設し、該走行車体５に設けられた操作具21
の手動指令及び作業部10に設けられた対地センサーの指
令によって作業部10を昇降制御する水田作業機１におい
て、昇降制御を司る制御バルブ59を少なくとも上昇制御
域a,アンダーラップ制御域ｂ及び中立域ｃの順に構成
し、手動指令に基づく下降状態と、対地センサーからの
指令に基づく下降状態並びに中立安定状態とを制御バル
ブ59のアンダーラップ制御域ａで兼用せしめ、前記対地
センサーからの指令に基づく自動制御状態では制御バル
ブ59の上昇制御域ａ及びアンダーラップ制御域ｂのみで
制御し、中立固定状態を不存在とする構成にしたことを
特徴としている。

＜作用＞ 油圧シリンダ19に作動油を供給排出することによっ
て、作業部10が昇降する。油圧シリンダ19の作動は、制
御バルブ59によって制御される。制御バルブ59は操作具
21による手動指令または、対地センサーによる指令によ
って作動し、制御バルブ59は上昇制御域a,アンダーラッ
プ制御域ｂ及び中立域ｃの順で各作動域を有する。

操作具21を手動操作して、作業部10を下降操作する
と、制御バルブ59はアンダーラップ制御域ｂの作動域に
位置し、作業部10が下降する。

また対地センサーからの指令による下降作動の場合も
同様に制御バルブ59の作業域はアンダーラップ制御域ｂ
となる。そして、対地センサーによる自動制御状態で
は、制御バルブ59は上昇制御域ａとアンダーラップ制御
域ｂ内でのみ作動する。この結果、手動指令による下降
状態から対地センサーからの指令による下降状態へ制御
バルブ59の作動が移行する際に、制御バルブ59が中立固
定状態とならず、作業部10の下降が円滑となる。また、
対地センサーによる自動制御状態の場合も同様に、中立
固定状態が現出しないため、作業部10の昇降追随性能が
向上する。

＜実施例＞ 以下本発明の一実施例について、図面に基づいて詳説
する。

乗用田植機１は第２図に示すように、前輪２及び後輪
３により支持されている走行車体５を有しており、該走
行車体５にはその前輪前方部分にエンジン６が搭載され
ていると共に、前後輪の中間部分即ち機体重心部分にシ
ート７を位置するように運転席９が配設されている。更
に、走行車体５の後方にはリンク８を介して、一般の水
田作業機の作業部に相当する植付部10が昇降自在に支持
されており、植付部10には多数のプランタ11……，フロ
ート14及びマット苗を縦方向に２枚半載置し得る長い苗
載台12が備えられている。また、走行車体５における前
部ミッションケース16とリンク８に固設されたブラケッ
ト17との間には、油圧シリンダ19が配設されており、後
述する油圧制御バルブによる油圧シリンダ19の伸縮に基
づき、植付部10が昇降作動する。

運転席９にはそのシート７の側方に植付部の昇降を手
動操作するためのレバーからなる操作具21が配置されて
いる。

第１図，第４図及び第５図は、操作具21からなる植付
部昇降制御装置を示す要部側面図である。シート７の下
方に配置された固定フレーム23には、支持プレート25が
固定されている。支持プレート25には軸27が左右方向に
回転自在に挿通し、取付部材29が固定されている。取付
部材29には前述の操作具21が、ピン31により接続され、
左右方向揺動自在に支持されている。そして、操作具21
は軸27を中心として、第２図，第４図及び第５図に示す
ように、前後に揺動することができる機構である。

一方軸27の他方端にはカム33が固定され、操作具21の
前後揺動と一体として揺動する構造である。カム33の周
端辺には凹凸のカム面35a,35c,35bが順に形成されてい
る。そして、軸27から各カム面35a,35b,35cまでの距離
をそれぞれRa,Rb,Rcとすると、各距離Ｒの関係は、Ra＞
Rb＞Rcとなっている。

カム33の上側には揺動アーム37が、機体側に固定され
ている支点39を中心として上下揺動自在に支持されてお
り、側面には前記カム35に転接するローラ41が軸支され
ている。そして、カム33の揺動によって、カム面35がロ
ーラ41を上下動せしめ、揺動アーム37を揺動させる機構
となっている。

揺動アーム37の揺動先端には連結杆43の上端部が揺動
自在に接続されており、連結杆43の下端部は、機体側に
支点45によって軸支されている揺動体47に接続されてい
る。従って、揺動体47は、連結杆43によって、揺動アー
ム37の上下動に応じて上下動する機構となっている。

揺動体47の側面には、揺動によって前後復動し得る位
置に係合ピン49が突設されている。係合ピン49は前後方
向に向けて配置されている連結ロッド51の長孔53内に及
んでいる。

連結ロッド55の前端は、第１図に示すように、接続プ
レート57を介して制御バルブ59のアーム61に接続されて
いる。制御バルブ59は、アーム61の揺動角度によって、
油圧シリンダ19への作動油の強制供給や排出を制御する
バルブであり、本実施例の装置においては、ロータリー
バルブが用いられているが、スプールバルブを用いるこ
とも可能である。

アーム61の作動制御域は、第３図に示すように、前方
から順に上昇制御域a,アンダーラップ制御域b,中立域c,
下降制御域ｄの順に構成されている。

アーム61には、本体との間にスプリング62が介挿され
ており、アーム61は下降制御域ｄへ引き戻す方向へ付勢
されている。

連結ロッド55の先端部には縦方向に長孔63が形成され
ており、支点69で軸支された揺動プレート65の上端に、
ピン67を介して接続されている。揺動プレート65の下端
には、植付部10の対地センサーに接続されている感知ロ
ッド71が接続されている。本実施例の装置における対地
センサーは、フロートであり、フロート前端の上下揺動
を感知ロッド71が揺動プレート65へ伝達し、揺動プレー
ト65の揺動によって連結ロッド55が前後動し、アーム61
を介して制御バルブ59が自動制御される機構となってい
る。つまり、フロートが沈むと、感知ロッド71が引っ張
られ、植付部10が浮いてフロートが下がると、感知ロッ
ド71が押し出される。

第１図に示すように、揺動プレート65の支点69はプレ
ート73に設けられている。プレート73は本体側に揺動自
在に軸支され、上端には油圧感知調節レバー75が連結さ
れている。そして、油圧感知調節レバー75の揺動操作に
よって、支点69の位置を調節し、スプリング62の付勢力
を調節することで、対地センサーの検知感度を調節する
機構となっている。

以上の如く構成された本実施例の装置の作動を説明す
ると、第５図に示すように、操作具21を最も後方へ引い
た上昇位置Ａにおいては、カム面35aがローラ41を最も
上方へ押しあげ、揺動アーム37の連動して揺動する揺動
体47が、連結ロッド55を前方へ押し出す。アーム61は上
昇制御域ａに達し、油圧シリンダ19によって植付部10は
上昇する。

操作具21を中立固定位置Ｃとすると、ローラ41は最下
方位置となり、揺動アーム37と揺動体47の揺動によっ
て、係合ピン49は最後方位置に達し、アーム61はスプリ
ング62の付勢力によって中立域ｃに位置する。中立域ｃ
では油圧シリンダ19への作動油の供給排出が遮断される
ため、植付部10の昇降はロックされる。

操作具21を前方へ倒し、自動制御位置Ｂとすると、カ
ム面35bとローラ41が接触して、揺動アーム37と揺動体4
7の揺動により、係合ピン49が前方へ移動する。これに
より、連結ロッド55がアーム61をアンダーラップ制御域
ｂへ移動させる。このアンダーラップ制御域ｂでは、対
地センサーであるフロートの上下揺動に応じて、感知ロ
ッド71,揺動プレート65及び連結ロッド55を介してアー
ム61が操作される。従って、フロートが接地しない上方
位置で、操作具21をＢ位置とすると、フロートからの指
令によって、連結ロッド55は後方へ引っ張られる。ここ
で、係合ピン49はカム33,ローラ41,揺動アーム37,連結
杆43及び揺動体47とから構成される機構によって、後方
へは移動せず、従ってアーム61はアンダーラプ制御域ｂ
より後方（中立域ｃ及び下降制御域ｄ）への移動は妨げ
られる。

従って、植付部10はアンダーラップ制御域ｂにおいて
下降し、フロートが水田面に接地した時に、フロートか
らの指令によってアーム61が前方へ移動され、アンダー
ラップ制御域ｂ内において中立安定状態となる。

操作具21をＢ´位置とすると、植付クラッチが入とな
り、植付作業が開始される。ここで、操作具21のB,B´
位置では、カム面35bの半径は同一Rbであるため、係合
ピン49の位置は変化せず、アンダーラップ制御域ｂでの
自動制御状態で、植付作業が行なわれる。

以上説明したように、制御バルブ59のアーム61は、上
昇制御域a,アンダーラップ制御域ｂ及び中立域ｃにおい
て移動し、下降制御域ｄに及ぶことがない。そして、自
動制御状態においては、アーム61は常に自動制御域ａと
アンダーラップ制御域ｂ内を移動するため、植付部10の
下降作動中に中立域ｃで植付部10の下降がロックされる
といった欠点が解消されている。特に、本実施例の装置
においては、制御バルブ59が下降制御域ｄをたとえ有し
ていても、アーム61の操作機構において、アーム61が下
降制御域ｄに達しないように構成されているので、従来
機を改良する際にも、高価な制御バルブを交換すること
がなく、操作機構の変更によって欠点が解消できるとい
った利点がある。

また加えて、本実施例の装置は、カム機構により構成
されているため、機構が簡単で且つアーム61の移動量も
カムの形状を考慮するのみで正確に設定でき、切換も確
実にできるといった利点がある。

＜発明の効果＞ 以上の如く構成される本発明の制御装置によれば、制
御バルブの自動制御用のアンダーラップ制御域で手動制
御用の下降制御域をも兼用させ、対地センサーからの指
令に基づく自動制御状態では制御バルブの上昇制御域及
びアンダーラップ制御域のみで制御し、中立固定状態を
不存在とするようにしたので、昇降自動制御の際に急激
な下降信号を受けても、中立域の不存在により作業部の
昇降がロックされることなく、耕盤の深浅に応じた円滑
な昇降制御が可能となるといった効果がある。

しかも、制御バルブは上昇制御域，アンダーラップ制
御域及び中立制御域の順に作動域が構成されているもの
であれば、制御バルブの操作系のみを巧みに構成するこ
とにより、上記効果を奏しめる事が可能である。

従って、既存の制御バルブをそのまま利用することも
可能であり、コスト高となるバルブ改良や交換をするこ
となく、実施できるといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は作業部昇降制御装置の要部側面図、第２図は乗
用田植機全体側面図、第３図はアームの制御バルブ作動
範囲をしめす要部側面図、第４図及び第５図は作業部昇
降制御装置の要部側面図である。 図面の符号は次ぎの各部を示す。 5:走行車体、10:植付部 19:油圧シリンダ、21:操作具 33:カム、59:制御バルブ a:上昇制御域、b:アンダーラップ制御域 c:中立域、d:下降制御域

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行車体（５）に対し、単動型の油圧シリ
   ンダ（19）によって昇降する作業部（10）を付設し、該
   走行車体（５）に設けられた操作具（21）の手動指令及
   び作業部（10）に設けられた対地センサーの指令によっ
   て作業部（10）を昇降制御する水田作業機（１）におい
   て、昇降制御を司る制御バルブ（59）を少なくとも上昇
   制御域（ａ），アンダーラップ制御域（ｂ）及び中立域
   （ｃ）の順に構成し、手動指令に基づく下降状態と、対
   地センサーからの指令に基づく下降状態並びに中立安定
   状態とを制御バルブ（59）のアンダーラップ制御域
   （ｂ）で兼用せしめ、前記対地センサーからの指令に基
   づく自動制御状態では制御バルブ（59）の上昇制御域
   （ａ）及びアンダーラップ制御域（ｂ）のみで制御し、
   中立固定状態を不存在とする構成にした水田作業機にお
   ける作業部昇降制御装置。