JPH0363326B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、スプール式の３位置切換制御弁に
よつて制御される単動型油圧シリンダへの圧油供
給、排油、並びに給排油遮断によつて苗植付装置
等の水田作業装置を昇降作動並びに固定させると
ともに、この制御弁のスプールを水田作業装置に
設けた接地センサーの上下動検出に基づいて切換
え作動させ、水田作業装置の対地レベルを安定維
持させるように構成した水田作業機の油圧昇降装
置に関する。

〔従来の技術〕

前記制御弁のスプールに、中立位置と作業装置
上昇位置との中間位置の一定小範囲において作用
する平行段部状のアンダーラツプ部を形成し、こ
のアンダーラツプ部の作用範囲ではポンプポート
油室とシリンダポート油室とがアンダーラツプ部
外周の微少間隙を介して連通されるとともに、ポ
ンプポート油室がドレン油室とも少間隙を介して
連通されるようにし、もつて給排油の圧力平衡に
よる中立安定状態がもたらされるように構成した
ものがある（例えば、特開昭56−148207号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来手段は、油圧平衡による中立安定状態
からの僅かのスプール変位によつて作業装置の昇
降作動がもたらされるために、一般の３位置切換
え制御弁に比較して応答が迅速かつ円滑であり、
オーバーシユートの少ない安定した昇降制御を行
うことができ、かつ、畦際での機体方向転換時等
において人為的にスプールを大きく上昇側に操作
すると、アンダーラツプ部を介さない全量供給に
よる急速上昇を行うことができる特徴を有してい
るのであるが、前記アンダーラツプ部を介した下
降作動速度が作動油の温度変化に伴う粘度変化に
よつて大きく変動するものであつた。又、この下
降速度は作業装置の重量によつても変動するもの
であつた。

そこで、従来の制御弁においては、油圧シリン
ダからの下降用排油路中に可変絞り弁を装備し
て、その絞り調節によつて所望の下降作動速度を
得られるようには構成してあつたが、油温や作業
装置重量等の使用条件に応じた微妙な絞り調整操
作は煩雑でむづかしいものであつた。

本発明は、従来のかかる不具合を解消すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明においては、
前記単動型油圧シリンダと切換制御弁とを接続す
る給排油路中に、油圧シリンダからの排油時にの
み作用するオリフイスを備えた一方向制御弁を設
けた構造とした。

〔作用〕

上記構成によると、油圧シリンダからの単位時
間当りの排油量は一方向制御弁のオリフイスの径
のみによつて、ほぼ一定に決定されることにな
り、油温変化、及び作業装置重量の影響をほとん
ど受けることがない。又、アンダーラツプ部を介
して不降時の速度と、スプールが正規の下降位置
に切換わつたときの下降速度とが略同一となる。

〔発明の効果〕

従つて、一方向制御弁のオリフイスを予め設定
しておくだけで作業装置の下降作動速度が安定
し、使用条件によつて昇降制御の応答性が変動す
るといつた不具合がなくなつた。

〔実施例〕

第５図は本発明に係る油圧昇降装置を備えた水
田作業機の一例である乗用型田植機を示し、走行
車体１の後部に平行四連リンク機構２を介して水
田作業装置としての施肥装置付き苗植付装置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３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（接地センサ）６に連
係され、このセンサフロート６の接地圧変動に伴
う上下変位に基づいて制御弁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６図は上記制御機構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に抗して埋折され、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
スプリング１１によつて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が引張さ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
るものである。

第１図乃至第４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５ａに挿入
したスプール１２の先端が操作ケーシング５ｂ内
に突入され、このスプール１２の突出端に取付け
たピン１３が操作ケーシング５ｂに枢支された操
作フオーク１４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１５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。

次に制御弁５自体の機能を詳細に説明する。ス
プール１２が第１図に示すように中立位置Ｎにあ
るときは、ポンプヒート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１２ａ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１６はポンプポートＰに連通の
メインリリーフ弁、１７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、１８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。

又、前記スプール１２の大径部１２ｂのポンプ
ポート油室ａ側の部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
ール軸心方向に中立から上昇操作側へのストロー
クＬ（約７mm）よりやや少ない一定範囲ｌ（約５
mm）に亘つて、前記大径部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４
図イに示すようにシリンダポート油室ｃ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からの排油が可能となつ
て苗植付装置３の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が小な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
油による下降位置D′が形成され、更に、この下
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
とになる。

又、スプール１２がこの中立安定位置N′から
もう少し上昇側に変位されると、第４図ロに示す
ように、第１ドレン油室ｂが大径部１２ｃで閉塞
された状態で、ポンプポート油室ａとシリンダポ
ート油室ｃがアンダーラツプ部Ａの外周小間隙ｅ
を介して連通され、少量づつ圧油がシリンダポー
トＣに送り出され、緩速上昇作動が行われる。

そして、更にスプール１２が上昇側に変位され
ると、第４図ハに示すように、アンダーラツプ部
Ａの端部がシリンダポート油室ｃに入り込み、ポ
ンプポート油室ａとシリンダポート油室ｃが大き
い流路で短絡されて、急速上昇作動がもたらされ
る。

上記構成の制御弁５は手動によつても切換え可
能であり以下にその構造について説明する。

前記フオーク軸１５には筒軸１９が外嵌され、
そのケース内端に固設した接当アーム２０が前記
ピン１３に片側からのみ接当可能に構成されると
ともに、筒軸１９の外端には手動操作レバー２１
が取付けられている。そして、このレバー２１を
第６図に示すように前方限界位置イに切換えてお
くと、接当アーム２０が第２図中に示すようにピ
ン１３から大きく逃げた位置となり、フオーク１
４によるスプール正逆操作、つまり、自動昇降制
御が許される。

又、レバー２１を第６図中の後方限界位置ハま
で操作すると、接当アーム２０でスプール１２を
圧油供給位置Ｕに強制シフトすることになり、こ
れ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。

そして、所望の位置まで上昇させたのちレバー
２１を第６図中示すロ位置に戻すと、接当アーム
２０がピン１３を介してスプール１２を中立位置
Ｎに保持することになり、かつ、ロ位置において
は接当アーム２０がスプリングボール２２によつ
て位置保持され、苗植付装置３が所定上昇位置で
固定される。又、前記筒軸１９は苗植付装置３へ
の動力断続を行う植付クラツチ２３の操作レバー
２４にリンク２５を介して連係されており、手動
操作レバー２１がイ位置にあるときにのみ植付ク
ラツチ２３が入れられるようになつている。

以上の構成において、本発明では更に次のよう
な構成を付加している。

つまり、第１図中に示すように、前記制御弁５
のシリンダポートＣと油圧シリンダ４とをつなぐ
配管油路中に、油圧シリンダ４への圧油供給時に
は流路を開き、油圧シリンダ４からの排油時に流
路を閉じる逆止弁２６と、油圧シリンダ４からの
排油に抵抗を与えるオリフイス２７とを備えた一
方向制御弁２８が装備されている。

前記一方向制御弁２８の具体構造は第５図に示
されており、実際には逆止弁２６自体にオリフイ
ス２７が形成されている。

上記一方向制御弁２８の導入によつて、油圧シ
リンダ４に作用する排油圧の大小、及び作動油の
粘度変化に拘わらず、オリフイス前後の圧力差が
一定となつてオリフイス２７を通過する単位時間
当りの流路が安定し、施肥装置２９を取付けた機
種も取付けてない機種も苗植付装置３の下降速度
は常に略一定となる。

〔別実施例〕 第８図に示すように、前記一方向制御弁２８を
制御弁５の出力部に組込むこともに、前記オリフ
イス２７を下降ロツク用弁１７で閉塞する構造に
して実施することもできる。

〔応用例〕

水田作業装置としては苗植付装置、施肥装置付
き苗植付装置の他に、水田直播装置などが考えら
れる。

又、本発明は耕盤に接地する推進車輪を昇降制
御して機体の直結した苗植付装置や直播装置のレ
ベルを安定維持する歩行型水田作業機に適用する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る水田作業機の油圧昇降装置
の実施例を示し、第１図は切換制御弁の横断平面
図、第２図は切換制御弁の一部切欠き側面図、第
３図は切換制御弁の縦断正面図、第４図イ〜ハは
各種スプール変位状態を示す要部拡大図、第５図
は一方向制御弁の断面図、第６図は田植機の全体
側面図、第７図は自動制御機構の斜視図、第８図
は別実施例の切換制御弁及び一方向制御弁を示す
断面図である。 ３……水田作業装置、４……油圧シリンダ、５
……切換制御弁、６……接地センサ、１２……ス
プール、２７……オリフイス、２８……一方向制
御弁、Ａ……アンダーラツプ部、Ｎ……中立位
置、Ｕ……作業装置上昇位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スプール式の３位置切換制御弁５によつて制
   御される単動型油圧シリンダ４によつて水田作業
   装置３を駆動昇降するとともに、前記制御弁５の
   スプール１２を水田作業装置３に設けた接地セン
   サー６の上下動検出に基づいて切換え作動させ、
   水田作業装置３の対地レベルを安定維持させるよ
   うに構成し、かつ、前記制御弁５のスプール１２
   に、中立位置Ｎと作業装置上昇位置Ｕとの中間に
   おいて作用する平行段部状のアンダーラツプＡを
   形成し、このアンダーラツプ部Ａの作用範囲で
   は、アンダーラツプ部周囲の微少間隙を介しての
   シリンダ排油による作業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
   してある水田作業機の油圧昇降装置であつて、前
   記単動型油圧シリンダ４と切換制御弁５とを接続
   する給排油路中に、油圧シリンダ４からの排油時
   にのみ作用するオリフイス２７を備えた一方向制
   御弁２８を設けてある水田作業機の油圧昇降装
   置。