JPH0121387B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、センサフロートの上下動検出に基づ
いて制御弁を切換え油圧シリンダを作動して、苗
植付装置の対地レベルを安定維持させるよう構成
した田植機の油圧制御装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の田植機の油圧制御装置としては、例え
ば本出願人が先に出願した実願昭54―78910号で
示すように、センサフロートの上下動変化に基づ
いて三位置切換弁を操作し、その切換弁を、苗植
付装置の上昇位置、下降位置の三位置に切換えら
れるように構成した技術が既に存在する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術では、切換弁の操
作位置を上昇側と下降側とに切換えるための弁体
の操作ストロークを割合に大きく要するため、フ
ロートの上下動変化による植付深さの変動を修正
するための昇降制御が、充分に応答性の良いもの
とはいえない問題があつた。

また、切換弁の操作位置が、上昇側または下降
側に切換わる度に、可動弁体の操作位置が中立位
置を越えて操作されるため、例えば、下降側から
上昇側、または上昇側から下降側へ切換えられる
途中で中立位置となつたとき、ポンプポートから
の流入油が一時的にブロツクされた状態が現出さ
れ、苗植付装置の昇降作動に円滑さを欠く原因と
なり易い問題がある。

本発明は、センサフロートの上下動検出に基づ
いて昇降作動される苗植付装置に対する制御弁の
簡単な構造改良によつて、昇降制御の応答性が良
く、かつ、円滑な昇降作動を行えて、植付け深さ
の変動修正を行い易い田植機の油圧制御装置を提
供することにその目的がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明の技術手段
は、油圧シリンダへの圧油供給に伴つて苗植付装
置を上昇させる苗植付装置上昇位置と、前記油圧
シリンダからの排出油をタンク側へ導く下降位置
と、油圧シリンダに対する圧油の給排を断つ中立
位置とを備える制御弁を、センサフロートの上下
動検出に基づいて切換作動させて苗植付装置の対
地レベルを安定維持させるよう構成した田植機の
油圧制御装置において、前記制御弁の可動弁体
に、その可動弁体が前記中立位置と前記上昇位置
との中間操作位置に操作されている状態で、制御
弁のポンプポートを、タンクへのドレンポート
と、前記油圧シリンダへの圧油供給用のシリンダ
ポートとの両方に対して同時に絞り状態で連通さ
せるアンダーラツプ部を形成して、このアンダー
ラツプ部の作用範囲では微少なシリンダ排油によ
る苗植付装置下降状態と給排油圧の平衡による中
立安定状態が現出されるよう構成してあることで
あり、かかる技術手段を講じた結果、次の作用な
らびに効果を奏する。

〔作用〕

(i) ポンプポートからの供給油を、シリンダポー
ト側またはドレンポート側に、選択的に切換え
供給して、油圧シリンダの伸縮作動による昇降
制御を行うだけではなく、可動弁体に設けたア
ンダーラツプ部を有効に利用して、中立位置と
苗植付装置上昇位置との間にも、さらに別の昇
降切換が可能な操作域が形成されることとなる
ので、可動弁体の僅かな変位で油圧シリンダの
作動方向を正逆に切換操作できる。つまり、前
記アンダーラツプ部を設けたことで、前記中立
位置と苗植付装置上昇位置との間に、ポンプポ
ートからの供給油が、タンクへのドレンポート
と油圧シリンダへのシリンダポートとの両方に
対して同時に絞り状態で供給される状態の操作
域が形成され、この状態では給排油圧の平衡に
よる中立安定状態が保たれているので、油圧シ
リンダを上昇側または下降側の何れの側へ作動
させるにしても、上記平衡状態を崩すだけの可
動弁体の僅かな移動によつてその作動方向の切
換えが可能となる。

(ii) しかも、供給ポートの選択切換えによる本来
の中立位置を通過させてポンプポートをブロツ
クするという状態を生じることなくアツプ・ダ
ウンの切換えが行えるので制御弁の切換えがス
ムーズに行える。つまり、中立位置では、油圧
シリンダへの圧油供給は停止され、ポンプポー
トはドレンポートに開放されているものであ
り、この状態から苗植付装置上昇位置へ切換え
る方向に可動弁体を操作すると、その途中で、
ドレンポートが徐々に絞られ、それが閉止され
ないように、アンダーラツプ部を利用してシリ
ンダポートが徐々に開き始め、両ポートが絞り
状態で同時にポンプポートに連通する状態とな
るので、このように、ポンプポートからの給油
が瞬間的にでも停止されたブロツク状態となる
ことがないので、この操作域での油圧シリンダ
の作動方向切換えがきわめてスムーズに行え
る。

〔発明の効果〕

上記，の作用から、可動弁体の切換えのた
めのストロークが僅かなもので、センサフロート
の上下動に対する応答性の良い制御が行えるとと
もに、油圧シリンダの作動方向の切換えをスムー
ズに行えて、全体として植付深さの制御を良好に
行い得る効果がある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の油圧制御装置を用いて苗植付
装置の昇降制御を行うようにした乗用田植機を示
し、走行車体１の後部に平行四連リンク機構２を
介して苗植付装置３が昇降自在に連結されるとと
もに、このリンク機構２を圧油供給によつて伸長
作動し、排油によつて短縮作動する単動型油圧シ
リンダ４によつて上昇下降揺動させるよう構成さ
れている。

そして、前記油圧シリンダ４の作動を司るスプ
ール式の三位置切換え制御弁５が苗植付装置３に
装備されたセンサフロート６に連係され、このセ
ンサフロート６に作用する接地圧変動に基づいて
制御弁５を切換えて苗植付装置３を昇降させ、も
つてセンサフロート６の接地圧を一定に維持して
苗植付装置３の対地レベルを安定させる制御を行
うよう構成されている。

第２図は上記の油圧制御装置の具体構造を示す
ものであつて、後部支点Ｘを中心に上下揺動自在
なセンサフロート６の前部と苗植付装置３の固定
部材７とを屈折リンク８，８で連結し、この屈折
リンク８，８の屈伸に応じてレリーズワイヤ９を
操作し、そのインナーワイヤ９ａで制御弁５を切
換え操作するよう構成されている。つまり、セン
サフロート６の接地圧と屈折リンク８，８を伸展
付勢するスプリング１０による弾圧力とがバラン
スしていると制御弁５が中立状態にあり油圧シリ
ンダ４が停止されて苗植付装置３の対地レベルが
一定に維持され、又、車体１が耕盤の深い箇所に
入つて苗植付装置３の対地レベルが下がると、セ
ンサフロート６の接地圧が高くなつて屈折リンク
８，８がスプリング１０に抗して屈折され、イン
ナーワイヤ９ａが弛められることによつて制御弁
５が圧油供給状態に切換えられて苗植付装置３が
油圧シリンダ４で上昇され、センサフロート接地
圧が設定値まで低下すると前記中立状態に復元す
る。又、耕盤が浅くなつて車体１の沈下が少なく
なり苗植付装置３の対地レベルが高くなると、セ
ンサフロート６の接地圧が低くなつて屈折リンク
８，８がスプリング１０の弾圧力及びフロート重
量によつて伸展し、インナーワイヤ９ａが引張ら
れることによつて制御弁５がシリンダ排油状態に
切換えられ、苗植付装置３はセンサフロート６の
接地圧が設定値に増大するまで自重で下降して中
立状態で安定する。以上の制御を連続的に行うこ
とによつて車体１の沈下量に関係なく苗植付装置
３の対地レベルを略一定に維持するのである。

第３図乃至第６図は前記制御弁５の詳細な構造
を示すものであり、バルブケーシング１１に挿入
した可動弁体としてのスプール１２の先端が操作
ケーシング１３内に突入され、このスプール１２
の突出端に取付けたピン１４が操作ケーシング１
３に枢支された操作フオーク１５で係止され、前
記レリーズワイヤ９に連係したフオーク軸１６を
正逆に回動させることによつて、スプール１２を
中立位置Ｎ、圧油供給位置（強制上昇位置）Ｕ及
び排油位置（自重下降位置）Ｄに切換えるよう構
成されている。

尚、図中の１７はスプール１２を、手動で切換
えるための操作アームであり、前記フオーク軸１
６に外嵌した筒軸１８のケース内端に取付けた接
当部で、前記スプール１２のピン１４を片側から
押圧して圧油供給位置Ｕへ強制シフト可能となつ
ている。そして、この操作アーム１７の接当部を
仮想線で示すようにピン１４から大きく逃がして
おくことによつてフオーク１５によるスプール正
逆操作、つまり自動昇降制御を許し、又、図示の
ように中立位置Ｎにあるスプール１２のピン１４
に操作アーム１７を接当支持するとともに、この
アーム１７をスプリングボール２１で位置保持し
ておくことによつて油圧シリンダ４を任意の位置
で固定でき、更に、操作アーム１７でスプール１
２を圧油供給位置Ｕに強制シフトすることによつ
て苗植付装置３を任意の高さまで強制上昇させる
ことができるようになつている。

次に制御弁５自体の機能を詳細に説明する。ス
プール１２が図示のように中立位置Ｎにあるとき
は、ポンプポートＰに連通する油室ａとドレンポ
ートＴに連通する第１の油室ｂがスプール１２の
小径部１２ａを介して連通されて圧油が直接流出
されるとともに、シリンダポートＣに連通した油
室ｃが大径部１２ｂで閉塞されて油圧シリンダ４
がロツクされている。スプール１２が押込まれて
圧油供給位置Ｕに切換えられると第１ドレン油室
ｂが大径部１２ｃで閉塞されるとともに、ポンプ
ポート油室ａとシリンダポート油室ｃが小径部１
２ａを介して連通され、シリンダポートＣへ圧油
が送られる。又、スプール１２が引出されて排油
位置Ｄに切換えられると、シリンダ油室ｃと第２
ドレン油室ｄとが第２の小径部１２ｄを介して連
通され、油圧シリンダ４からの排油が可能となる
とともに、ポンプポート油室ａと第１のドレン油
室ｂとは連通状態に維持されて短絡排油される。
尚、図中の１９はポンプポートＰに連通のメイン
リリーフ弁、２０はシリンダ４からの排油を阻止
して油リークによる苗植付装置３の不測な下降を
防止する下降ロツク用弁であり、通常は開き、路
上走行時等に遮断する。又、２２はシリンダ排油
路中に設けた絞り弁で、苗植付装置３の自重下降
速度の調整に用いる。

以上説明した構成は特に従来と変わるところは
なく、本発明では更に次のような構成が付加され
ている。

つまり、前記スプール１２の大径部１２ｂのポ
ンプポート油室ａ側の端部にはアンダーラツプ部
Ａが形成されている。このアンダーラツプ部Ａは
スプール軸心方向に一定小範囲ｌ（約１mm）に亘
つて大径部１２ｂの外径より僅かに小径（半径差
で約0.1mm）となるように平行段部として構成さ
れている。

上記構成によると、アンダーラツプ部Ａが第６
図に示すようにシリンダポート油室ｃの端部にか
かつたとき、この油室ｃがアンダーラツプ部Ａの
微小間隙（約0.1mmの間隙）ｅを介してポンプポ
ート油室ａに連通されるともに、ポンプポート油
室ａ自体が第１のドレンポート油室ｂに小間隙ｆ
をもつて連通されることになり、アンダーラツプ
部Ａと油室ｃとの重複量が少ないときには前記小
間隙ｆが比較的大きくなつてドレン抵抗が小さく
なり、油圧シリンダ４からの少量づつの排油が可
能となつて苗植付装置３の低速下降状態がもたら
される。又、アンダーラツプ部Ａと油室ｃとの重
複量が多くなると、前記小間隙ｆが小さくなつて
ドレン抵抗が大きくなり、このドレン抵抗による
背圧が油圧シリンダ内圧とが平衡状態になつて実
質的に油圧シリンダ４が停止する安定状態がもた
らされる。従つてスプール１２の本来の中立位置
Ｎと圧油供給位置Ｕとの間にはアンダーラツプ部
Ａを介した排油による低速下降位置D′が形成さ
れ、更に、この低速下降位置D′と本来の圧油供
給位置Ｕとの間には給排油平衡による中立安定位
置N′が形成されることになり、これら３つの位
置Ｕ，N′，D′，の間でのスプールシフトによる
自動制御が可能となる。そして、この制御ではス
プール１２のシフト量が少ないためにフイードバ
ツク時間も短くなり、応答性及び安定性の高い制
御が円滑に行われる。

但し、耕盤凹凸が大きいときには本来の下降位
置Ｄも使用されるが、このときはオーバーシユー
トが発生するので一亘上昇位置Ｕに切換えられて
上昇制御が行われ、その後にアンダーラツプ部Ａ
を用いた中立安定位置N′に落ちつくことになる。
又、手動操作で浮上させておいた苗植付装置３を
下降位置Ｄを用いて下降させたときも同様に一旦
オーバーシユートしたのちに中立安定位置N′に
至るのである。

尚、スプール式制御弁のアンダーラツプ部Ｂと
して第７図に示すように大径部の端部にテーパー
部を形成すると、この場合アンダーラツプ部の加
工誤差によつてスプール位置に対応した間隙e′が
大きく変化した排油による下降速度が安定した問
題が生ずるが、上記実施例のようにアンダーラツ
プ部Ａを平行段部として構成すると加工誤差によ
る間隙ｅの大きい変化が少なく、より安定した下
降速度を得られるものである。

第８図イ〜ニは、本発明の制御弁５における各
操作状態を示し、同図イがスプール１２を下降位
置Ｄに切換えた状態、同図ロが中立位置Ｎに、同
図ニが苗植付装置上昇位置Ｕに、夫々操作された
状態を示し、同図ハに示す操作位置が、アンダー
ラツプ部Ａを作用させた給排油の平衡による切換
操作位置を示す。

図中、点線による矢印は圧油の流れ方向を示
す。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にする為に符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る田植機の油圧制御装置の実
施例を示し、第１図は田植機の全体側面図、第２
図は苗植付装置昇降制御機構の構成図、第３図は
制御弁の側面図、第４図は制御弁の平面図、第５
図は第３図におけるＶ―Ｖ断面図、第６図は要部
の拡大図、第７図は比較構造の要部拡大図、第８
図は制御弁の操作状態を示す説明図である。 ３……苗植付装置、４……油圧シリンダ、５…
…制御弁、１２……可動弁体、１２ａ……大径
部、Ａ……アンダーラツプ部、Ｃ……シリンダポ
ート、Ｄ……下降位置、Ｎ……中立位置、Ｕ……
苗植付装置上昇位置、Ｐ……ポンプポート、Ｔ…
…ドレンポート、ａ……ポンプポート油室、ｂ…
…ドレンポート油室、ｃ……シリンダポート油
室、ｅ……微少間隙、ｆ……小間隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧シリンダ４への圧油供給に伴つて苗植付
   装置３を上昇させる苗植付装置上昇位置Ｕと、前
   記油圧シリンダ４からの排出油をタンク側へ導く
   下降位置Ｄと、油圧シリンダ４に対する圧油の給
   排を断つ中立位置Ｎとを備える制御弁５を、セン
   サフロート６の上下動検出に基づいて切換作動さ
   せて苗植付装置３の対地レベルを安定維持させる
   よう構成した田植機の油圧制御装置において、前
   記制御弁５の可動弁体１２に、その可動弁体１２
   が前記中立位置Ｎと前記上昇位置Ｕとの中間操作
   位置に操作されている状態で、制御弁５のポンプ
   ポートＰを、タンクへのドレンポートＴと、前記
   油圧シリンダ４への圧油供給用のシリンダポート
   Ｃとの両方に対して同時に絞り状態で連通させる
   アンダーラツプ部Ａを形成して、このアンダーラ
   ツプ部Ａの作用範囲では微少なシリンダ排油によ
   る苗植付装置下降状態と給排油圧の平衡による中
   立安定状態が現出されるよう構成してあることを
   特徴とする田植機の油圧制御装置。