JP3690500B2 - Mid-mount agricultural machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はミッドマウント型農作業機に関し、詳しくは、前後車輪間に取り付けられた作業装置の水平制御性能の向上を図るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、カルチベータ、田植機、移植機、刈取機等の各種農作業機には、作業目的に見合った耕耘装置、植付装置、移植装置、刈取装置等の作業装置を前後車輪間に配置したミッドマウント型の作業機が存在している。これらミッドマウント型の農作業機は、通常、機体フレームにリンク機構を介して作業装置を取り付けており、油圧シリンダの駆動で作業装置を昇降可能にしている。
【0003】
図6(A)(B)(C)は、ミッドマウント型の農作業機である田植機1を示し、田植機1は、前後を結ぶ二本の機体フレーム2−1、2−2を前輪3Aおよび後輪3Bで支持し、これら前輪3Aと後輪3Bとの間に作業装置である植付装置4を配置している。植付装置4は、前部4aを機体フレーム2−1、2−2に揺動自在に取り付けられた前リンク2−1a、2−2aで支持し、後部4bを後リンク2−1b、2−2bで支持している。
【0004】
前リンク2−1a、2−1bは、各機体フレーム2−1、2−2に取り付けられた左右の油圧シリンダ5−1、5−2のロッド5−1a、5−2aと連結されており、油圧シリンダ5−1、5−2を駆動することで、図6(B)(C)に示すように、植付装置4を昇降している。また、植付装置4は、圃場の傾斜等により機体フレーム2が左右いずれかに傾いても、水平姿勢となるように水平制御されている。
【0005】
田植機1は上記昇降および水平制御を、図7に示す油圧回路9で行っている。油圧回路9は、左右の油圧シリンダ5−1、5−2をシリンダ用油圧ホース6−1、6−2で油圧バルブ7と接続し、また油圧バルブ7は、バルブ用油圧ホース6−3、6−4で途中油圧ポンプPを介して油圧タンク8と接続している。油圧バルブ7は中立位置から右側へ移動して切換変位されると、油圧タンク8から圧油が油圧シリンダ5−1、5−2へ送られて植付装置4が上昇し、油圧バルブ7が中立位置から左側へ移動してバルブ位置が切り換えられると、油圧シリンダ5−1、5−2から圧油が油圧タンク8へ戻り、植付装置4が下降する。
【0006】
また、油圧バルブ7が中立位置にされると(図7の状態)、シリンダ側の回路とタンク側の回路に分断された状態となり、植付作業はこの状態で行われている。よって、作業中、田植機1自体が圃場の耕盤の傾き等の影響で、一方に傾いた場合、植付装置4自体も同様に傾いて左右の油圧シリンダ5−1、5−2が圃場から受ける反力が相異する。このように左右の反力が相異してバランスが崩れると、シリンダ用油圧ホース6−1、6−2および油圧バルブ7の経路7dで構成される閉鎖されたシリンダ側回路内をバランスを保つ向きに圧油が移動し、この圧油の移動で左右の油圧シリンダ5−1、5−2のロッド5−1a、5−2aの伸縮具合が自然と左右で相異することで、植付装置4を水平姿勢に戻す制御をしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように水平制御は、シリンダ側回路内で圧油を行き来させて行っているが、油圧バルブ7内の経路7dや、シリンダ用油圧ホース6−1、6−2と油圧バルブ7との接続箇所等は、経路断面積が小さく絞られており、これらの箇所では圧油に対する流路抵抗が大きくなっている。よって、植付装置4が、左右の外部反力の相異で水平姿勢に戻ろうとしても、流路抵抗の大きい箇所の影響を受けて圧油がスムーズに移動できない問題がある。この問題により、植付装置4が水平姿勢に戻るためには大きな力(反力)が必要となり、植付装置4の姿勢変位が困難となったり、変位に要する時間が長くなったりし、特に、植付装置4の重量が大きい場合に上記のような傾向は顕著となる。さらに、このような水平制御の応答性の悪化は、機体が進行しながら植付作業を行うことで左右で植付深さは相異するという作業精度の悪化を招く問題もある。
【0008】
これらの問題に対して、植付装置4を支持する前後リンク2−1a、2−1b等や油圧シリンダ5−1、5−2の回転支点にボールベアリング等の軸受けを使用して、植付装置4のリンク機構にかかる摩擦抵抗を低減し、上記油圧の流路抵抗を相殺しようとすることも考えられるが、軸受け等にかかるコストの割には油圧の流路抵抗が依然として大きく残存し充分な効果が得られない。また、センサー等を設けると共にソレノイド等の付いたタイプの油圧バルブを使用して左右の油圧シリンダを強制的に制御し、移植装置の姿勢を水平にすることも考えられるが、機体にかかるコストが大幅に上昇してしまう。
【0009】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、油圧回路内の流路抵抗を軽減して、作業装置の水平制御にかかる応答性を向上させることを課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、前後車輪間でリンク機構を介して複数の油圧シリンダにより昇降自在に機体フレームへ取り付けられた作業装置を備え、上記各油圧シリンダは油圧バルブから分岐する油圧ホースを介して圧油を供給する油圧タンクと接続され、上記油圧バルブのバルブ位置切換で形成される各油圧シリンダ間を繋ぐ閉鎖回路内での圧油の行き来により上記作業装置を水平制御するミッドマウント型農作業機において、
上記各油圧シリンダ同士を直接繋ぐバイパスホースを設け、該バイパスホースを通じて各油圧シリンダ間の圧油の行き来させ、水平制御時の各油圧シリンダの応答性を高める構成としていることを特徴とするミッドマウント型農作業機を提供している。
【0011】
このように、油圧シリンダ同士を結ぶバイパスホースを油圧回路に新たに追加すると、水平制御時に、圧油は流路抵抗の大きい流路側を通過することなく、自然に流路抵抗の小さいバイパスホースを通過するため、圧油の移動をスムーズに行える。よって、作業装置は小さい力で変位可能となり、外部の反力が小さい場合でも素早く応答して姿勢を変位して水平姿勢を維持できる。これにより、圃場の傾斜等により作業機自体が傾いた場合でも、軽負荷にも応答し得る水平制御が実現でき作業精度の不揃いも解消できる。なお、本発明は、作業装置の寸法や重量が大きくなっても、バイパスホースの流路抵抗は、油圧バルブ内を経由しないため殆ど変化はなく、上記したスムーズな水平制御が妨げられることはない。
【0012】
また、油圧回路的にはバイパスホースを追加するだけなので、従来の操作や機能等を維持した上で容易に適用でき、また、コスト的にも低コストで導入できる。なお、本発明は、カルチベータ、田植機、移植機、刈取機等の各種農作業機で作業装置をミッドマウントして油圧により昇降させるものであれば、あらゆる種類の農作業機に適用できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるミッドマウント型農作業機の実施形態を田植機を例に挙げて図面を参照して説明する。
図1、2は、ミッドマウント型の田植機10を示し、いわゆる六条植タイプのものである。田植機10は、前後をつなぐ機体フレーム11−1、11−2を二本平行に設け、前輪12と後輪13の間に、作業装置として下面にフロート14cを取り付けた植付装置14を配置している。
【0014】
植付装置14は、前部14aを前方リンク部15−1、15−2で機体フレーム11−1、11−2と繋がれており、後部14bを後方リンク部16−1、16−2で支持されている。前方リンク部15−1、15−2の機体フレーム11−1、11−2側の端部15−1a、15−2aは、左右の機体フレーム11−1、11−2の下面にそれぞれ取り付けられた油圧シリンダ17−1、17−2のロッド17−1a、17−2aと連結されており、油圧シリンダ17−1、17−2の作動により、前方リンク部15−1、15−2及び後方リンク部16−1、16−2が変位して植付装置14を昇降している。
【0015】
なお、後方リンク部16−1、16−2は、後端をピボット基部16aに揺動自在に取り付けると、共にピボット基部16aは後方へローリング軸16bを突出して、機体側の後部フレーム部11aに取り付けたボールベアリングからなる軸受け18でローリング軸16bを支持している。よって、図2に示すように、植付装置14は、機体の前後方向の中心軸と平行するローリング軸16bを中心に回転可能となり、水平制御により植付装置14の左右両端を、図中の黒矢印あるいは白矢印方向に上下させ、田植機10自体が傾いても植付装置14は水平姿勢を保つようにしている。
【0016】
図3は、植付装置14の昇降および水平制御にかかる油圧回路20であり、油圧タンク21と油圧バルブ22とを、途中、油圧ポンプ23を介在させてタンク用油圧ホース24−3、24−4で連結して、タンク側回路20−2を形成している。一方、油圧バルブ22と図4に示す左右の油圧シリンダ17−1、17−2をシリンダ用油圧ホース24−1、24−2で連結すると共に左右の油圧シリンダ17−1、17−2同士をバイパスホース25で直接連結してシリンダ側回路20−1を形成している。なお、図1に示すように、油圧タンク21は田植機10の先端箇所に設置され、油圧バルブ22は運転席の足元付近に設置されている。
【0017】
油圧バルブ22は3位置を有するタイプであり、通常は、スプリング26の付勢力で右側へ変位して右側のバルブ部22aがタンク側回路20−2及びシリンダ側回路20−1と繋がっている。この位置状態では、シリンダ側回路20−1の圧油がタンク側回路20−2へ戻るため、油圧シリンダー17−1、17−2のロッド17−1a、17−2aは縮んで植付装置14は下降している。また、油圧バルブ22は、運転席の植付装置14の昇降レバー27とワイヤー28で結ばれており、昇降レバー27を操作することでワイヤー28が引っ張られ左側へ変位して、中立位置、左側位置と切り替えられる。
【0018】
中立位置(図3の状態)では、中央のバルブ部22bは閉鎖路を有しているので、タンク側回路20−2とシリンダ側回路20−1は分断され、閉鎖されたシリンダ側回路20−1では、残存する圧油が行き来して外部の反力による水平制御を可能にしている。また、この中立位置ではシリンダ側回路20−1の圧油量は変動しないので、植付装置14を任意の高さに止めることができ、植付作業中は、この中立位置にしている。なお、左側位置では、左側のバルブ部22cの通路により油圧タンク21から圧油が油圧シリンダ17−1、17−2へ送られ、ロッド17−1a、17−2aが伸びて植付装置14が上昇している。
【0019】
次に、図3の油圧回路20において、水平制御時の圧油の流れを説明する。
作業中、田植機10は、図5(A)のように、圃場の耕盤Kが水平であれば田植機10自体も水平状態であり、圃場表面Hに接する植付装置14の左右のフロート14cも同等に反力を受けている。よって、シリンダ側回路20−1でも圧油の移動は生じておらず、水平状態の田植機10にあわせて植付装置14も水平姿勢となっている。
【0020】
作業中、田植機10が移動して圃場の耕盤Kが左側に下がって傾斜している箇所にさしかかると、図5(B)に示すように田植機10が左に傾斜し、それに伴い植付装置14も左に傾いている。このように植付装置14が傾くと、右側のフロート部14cは圃場表面Hから浮き上がり受ける反力も軽減され、一方、左側のフロート部14cは圃場表面Hより中の方へ沈み込み受ける反力も増加している。このように外部から受ける反力に差が生じると、差を解消する向きに圧油が流れる。
【0021】
即ち、圧油は、右側の油圧シリンダ17−1から左側の油圧シリンダー17−2へ移動するが、この際、図3の黒矢印に示すように、圧油は自然と流路抵抗の少ないバイパスホース25を通過して移動し、流路抵抗の大きい右側のシリンダ用油圧ホース24−1から油圧バルブ22内の経路22dを経由して左側のシリンダ油圧ホース24−2を通る経路を殆ど流れない。よって、圧油はスムーズに左側の油圧シリンダ17−2へ流れ、圃場表面Hからの反力とバランスが取れた時点で圧油の移動が止まり、図5(C)に示すように、植付装置14を圃場表面Hに対して水平となる姿勢にしている。
【0022】
よって、植付装置14は、圃場から受ける反力が軽微でも大きくても、植付装置14は反力に応じて姿勢を変位して、水平姿勢を確保しており、それに伴い、植付深さも田植機10の左右で一定に維持され、植付精度が従来に比べ向上している。このように、圃場の耕盤Kの傾斜具合がどのように変化しても、バイパスホース25を通過して圧油が左右の油圧シリンダ17−1、17−2間を流路抵抗に妨げられず行き来するので、植付装置14は、スムーズに姿勢を変位して圃場に対して水平姿勢を保っている。なお、水平制御は右側に傾いた場合でも上記と同様に行われ、植付装置14の水平姿勢を確保している。
【0023】
上述した実施形態では、二本の油圧シリンダを有する田植機で説明したが、大型の田植機で二本以上の油圧シリンダを備える場合でも、複数の各油圧シリンダ毎に、あるいは、水平制御に最も関連深い油圧シリンダ同士をバイパスホースで繋いで、植付装置である作業装置の姿勢を水平に維持するようにしてもよい。また、田植機以外のカルチベータ、移植機、刈取機等の油圧により作業装置を昇降するミッドマウント型の各種農作業機においても複数の油圧シリンダ間を繋ぐバイパスホースを設けて作業装置を水平姿勢に維持することが可能である。
【0024】
【発明の効果】
上記した説明より明らかなように、ミッドマウント型の農作業機において油圧シリンダ同士を繋ぐバイパスホースを設けると、バイパスホース自体は流路抵抗が小さいので圧油をスムーズに流すことができ、水平姿勢を維持されることが要求される作業装置を、圃場からの反力が小さい場合でも、素早く姿勢を変位して水平姿勢を維持できる。これにより作業精度も向上できる。また、油圧回路的には、バイパスホースを追加するだけなので、通常の機能に何ら影響を与えることもなく、さらに、センサー等を用いて電気的に水平制御を強制する場合に比べて安価で実用性のある制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかるミッドマウント側田植機の側面図である。
【図2】 本発明の田植機の正面図である。
【図3】 本発明の油圧回路図である。
【図4】 油圧シリンダの接続状況を示す概略図である。
【図5】 (A)(B)(C)は水平制御による植付装置の姿勢変位の説明図である。
【図6】 (A)(B)(C)は従来のミッドマウント型田植機である。
【図7】 従来の油圧回路図である。
【符号の説明】
10 田植機
11−1、11−2 機体フレーム
12 前輪
13 後輪
14 植付装置
14c フロート
17−1、17−2 油圧シリンダ
21 油圧タンク
22 油圧バルブ
25 バイパスホース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mid-mount farm work machine, and more particularly, to improve the horizontal control performance of a work device attached between front and rear wheels.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various farming machines such as cultivators, rice transplanters, transplanters, mowers, etc. have been arranged between the front and rear wheels with working devices such as tillage equipment, planting equipment, transplanting equipment, and mowing equipment that are suitable for the work purpose. There is a mid-mount work machine. In these mid-mount farming machines, a work device is usually attached to a machine frame via a link mechanism, and the work device can be moved up and down by driving a hydraulic cylinder.
[0003]
6 (A), 6 (B), and 6 (C) show a
[0004]
The front links 2-1a and 2-1b are connected to rods 5-1a and 5-2a of left and right hydraulic cylinders 5-1 and 5-2 attached to the body frames 2-1 and 2-2. By driving the hydraulic cylinders 5-1 and 5-2, the planting device 4 is moved up and down as shown in FIGS. Further, the planting device 4 is horizontally controlled so as to be in a horizontal posture even when the body frame 2 is tilted to the left or right due to the inclination of the farm field or the like.
[0005]
The
[0006]
When the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the horizontal control is performed by moving the pressure oil back and forth in the circuit on the cylinder side, but the
[0008]
For these problems, planting by using bearings such as ball bearings at the rotation fulcrums of the front and rear links 2-1a, 2-1b and the hydraulic cylinders 5-1, 5-2 that support the planting device 4. Although it is conceivable to reduce the frictional resistance applied to the link mechanism of the device 4 and offset the hydraulic flow path resistance, the hydraulic flow path resistance still remains large for the cost of bearings and the like. The effect is not obtained. In addition, it may be possible to force the left and right hydraulic cylinders to be controlled by using a type of hydraulic valve with a sensor and so on, and to position the transplanter in a horizontal position. It will rise significantly.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to reduce the flow resistance in the hydraulic circuit and improve the responsiveness of the horizontal control of the work device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention includes a working device that is attached to a body frame by a plurality of hydraulic cylinders via a link mechanism between front and rear wheels so that the hydraulic cylinders are branched from hydraulic valves. A mid, which is connected to a hydraulic tank that supplies pressure oil through a hose, and horizontally controls the working device by the flow of pressure oil in a closed circuit that connects the hydraulic cylinders formed by switching the valve position of the hydraulic valve. In the mount type agricultural machine,
A mid mount characterized in that a bypass hose for directly connecting the respective hydraulic cylinders is provided, and pressure oil is transferred back and forth between the hydraulic cylinders through the bypass hose to improve the responsiveness of the hydraulic cylinders during horizontal control. A type farm work machine is provided.
[0011]
In this way, when a bypass hose connecting hydraulic cylinders is newly added to the hydraulic circuit, the pressure oil does not pass through the flow path side with a large flow resistance during the horizontal control, and the bypass hose with a low flow resistance is naturally added. Since it passes, the pressure oil can move smoothly. Therefore, the working device can be displaced with a small force, and even when the external reaction force is small, the working device can quickly respond and displace the posture to maintain the horizontal posture. As a result, even when the work implement itself is tilted due to the inclination of the farm field or the like, horizontal control that can respond to light loads can be realized, and unevenness in work accuracy can be eliminated. In the present invention, even if the size and weight of the working device increase, the flow resistance of the bypass hose hardly changes because it does not pass through the hydraulic valve, and the above smooth horizontal control is not hindered. .
[0012]
Further, since only a bypass hose is added in terms of a hydraulic circuit, it can be easily applied while maintaining conventional operations and functions, and can be introduced at a low cost. Note that the present invention can be applied to all types of agricultural machines as long as the working device is mid-mounted and hydraulically moved up and down by various agricultural machines such as cultivators, rice transplanters, transplanters, and mowers.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a mid-mount agricultural machine according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking a rice transplanter as an example.
1 and 2 show a mid-mount
[0014]
The
[0015]
In addition, when the rear link parts 16-1 and 16-2 are attached to the
[0016]
FIG. 3 shows a
[0017]
The
[0018]
In the neutral position (state shown in FIG. 3), the
[0019]
Next, the flow of pressure oil during horizontal control in the
During the work, as shown in FIG. 5 (A), the
[0020]
During the operation, when the
[0021]
That is, the pressure oil moves from the right hydraulic cylinder 17-1 to the left hydraulic cylinder 17-2. At this time, as shown by the black arrow in FIG. It moves through the
[0022]
Therefore, even if the reaction force received from the field is slight or large, the
[0023]
In the embodiment described above, the rice transplanter having two hydraulic cylinders has been described. However, even when a large rice transplanter has two or more hydraulic cylinders, it is most suitable for each of a plurality of hydraulic cylinders or for horizontal control. You may make it maintain the attitude | position of the working apparatus which is a planting apparatus horizontally by connecting closely related hydraulic cylinders with a bypass hose. Also, in various mid-mount farming machines that raise and lower the work device by hydraulic pressure such as cultivators other than rice transplanters, transplanters, and mowers, a bypass hose that connects multiple hydraulic cylinders is provided to place the work device in a horizontal position. It is possible to maintain.
[0024]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, when a bypass hose that connects hydraulic cylinders is provided in a mid-mount agricultural machine, the bypass hose itself has a low flow resistance, so that the pressurized oil can flow smoothly, and the horizontal posture is maintained. Even when the reaction force from the field is small, the working device that is required to be maintained can be quickly displaced to maintain the horizontal posture. Thereby, work accuracy can also be improved. In addition, because the hydraulic circuit only adds a bypass hose, it does not affect the normal function, and it is cheaper and practical compared to the case where electrical control is forced using a sensor. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a mid-mount side rice transplanter according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the rice transplanter of the present invention.
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing a connection state of hydraulic cylinders.
FIGS. 5A, 5B, and 5C are explanatory views of posture displacement of the planting device by horizontal control.
6A, 6B, and 6C are conventional mid-mount rice transplanters.
FIG. 7 is a conventional hydraulic circuit diagram.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
上記各油圧シリンダ同士を直接繋ぐバイパスホースを設け、該バイパスホースを通じて各油圧シリンダ間の圧油の行き来させ、水平制御時の各油圧シリンダの応答性を高める構成としていることを特徴とするミッドマウント型農作業機。A hydraulic tank provided with a working device attached to the body frame so that it can be moved up and down by a plurality of hydraulic cylinders via a link mechanism between the front and rear wheels, and each hydraulic cylinder supplies pressure oil via a hydraulic hose branched from the hydraulic valve In a mid-mount type agricultural work machine that horizontally controls the working device by the back and forth of pressure oil in a closed circuit that connects between the hydraulic cylinders formed by switching the valve position of the hydraulic valve,
A mid mount characterized in that a bypass hose for directly connecting the respective hydraulic cylinders is provided, and pressure oil is transferred back and forth between the hydraulic cylinders through the bypass hose to improve the responsiveness of the hydraulic cylinders during horizontal control. Type farm work machine.
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