JPH08182412A - 田植機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンダーラップ部による中立状態及び低速下
降状態における苗植付装置におけるハンチングを防止す
る点にある。 【構成】 アンダーラップ部Ａを形成したスプール１２
を収納するスプール収納室１１Ａの奥部分に、そのスプ
ール１２の内端とスプール収納室１１Ａの奥部分との間
に位置する油に対して絞り作用を施すオリフィス２０Ａ
を形成して、スプール１２に移動抵抗を付与し、苗植付
装置におけるハンチングを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧シリンダへの圧油
供給に伴っ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、前記制御弁のスプールに、
そのスプール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、前記制御弁のポンプポ
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ップ部を形成してあ
る田植機の油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、スプールにアンダーラップ部を
形成することによって、アンダーラップ部を形成しない
スプールを有する制御弁に比べて、苗植付装置の昇降制
御においてつぎのような有利な効果がある。つまり、図
６（ハ）及び図７に示すように、上昇状態でアンダーラ
ップ部ＡをシリンダポートＣの油室ｃと重複させて微小
間隙ｅを形成するようにスプール１２を設定すると、ス
プール１２の大径部１２ＣとドレンポートＴの油室ｂと
の微小間隙ｆが現出して、ドレンポートＴから少量の排
油が行われ、苗植付装置３の低速下降状態が得られると
ともに、アンダーラップ部ＡとシリンダポートＣの油室
ｃとの重複量を多くすると、微小間隙ｆがより小さくな
り、シリンダポートＣからの排油が停止し、苗植付装置
３は中立状態となる。このような構成によって、上昇状
態から中立状態、低速下降状態とに滑らかに切り換える
ことができて、苗植付装置の昇降が円滑に行える良さを
有している（例えば、特公平１‐２１３８７号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構造のものにあっては、アンダーラップ部の占める軸
芯長は短いものであり、かつ、中立状態及び低速下降状
態を現出させるにはアンダーラップ部とシリンダポート
の油室との間に微小間隙を形成する必要があるところか
ら、スプールの僅かな移動によって、上昇状態から中立
状態、或いは、低速下降状態に切り換わることがあり、
苗植付装置の昇降状態が一定せず、ハンチングを起こす
こともあった。本発明の目的は、アンダーラップ部の存
在によって、上昇状態から中立状態及び低速下降状態に
切り換えるに円滑に行うことができる効果を維持しなが
ら、苗植付装置の昇降状態をハンチングのない安定した
ものにできるものを提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による特徴構成
は、前記センサフロートに対する連係端を突出させた状
態でスプールを収納するスプール収納室における、前記
連係端とは反対側の内端部近くに、前記スプールの内端
部と前記スプール収納室との間に位置する油に作用して
抵抗を付与する絞り機構を設けてある点にあり、その作
用・効果は次の通りである。

【０００５】

【作用】図７に示すように、上昇状態でアンダーラップ
部ＡをシリンダポートＣの油室ｃと重複させて微小間隙
ｅを形成するようにスプール１２を設定して、苗植付装
置３を低速下降状態又は中立状態に設定した状態で、セ
ンサフロート６が僅かな変動を生じた場合であっても、
スプール１２が移動しようとすると、前記スプール１２
の内端部と前記スプール収納室１１Ａとの間に位置する
油がそのスプール１２の変動を受けて移動しようとして
も、絞り機構２０Ａの作用によって油の移動に抵抗が付
与され、その油にかかった移動抵抗がスプール１２に反
作用として作用し、スプール１２の移動が抑制される。
このように、スプール１２が移動し易い状態にあるアン
ダーラップ部Ａが作用している場合には、前記スプール
１２の内端部と前記スプール収納室１１Ａとの間に位置
してシリンダ４の駆動に直接関与はしていない油であっ
ても、絞り機構２０Ａとの協動でスプール１２の作動を
抑制する抵抗体として機能させることができる。但し、
上昇状態から中立状態を経て下降状態に切り換える場合
等においては、センサフロート６が大きく変動してスプ
ール１２を大きく移動させるので、前記スプール１２の
内端部と前記スプール収納室１１Ａとの間に位置してシ
リンダ４の駆動に直接関与はしていない油は移動抵抗と
しての影響は少ない。

【０００６】

【発明の効果】従って、アンダーラップ部を形成したこ
とによる、苗植付装置の上昇状態から中立状態、及び、
低速下降状態への切り換えを円滑に行える良さを維持し
ながら、苗植付装置の昇降作動にかかるハンチングを、
センサフロートにダンパー等を設ける場合に比べて簡単
な構成で阻止できるようになっている。しかも、前記絞
り機構の作用をうける油は、スプールの内端部とスプー
ル収納室との間に位置して油圧シリンダの伸縮には直接
関係しないものであるから、この絞り機構は苗植付装置
を大きく作動させる旋回時等の場合には影響せず、作業
に必要な昇降速度を落とすことはない。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に示すように、走行機体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を昇降自在に連結さ
れているとともに、このリンク機構２を駆動する単動式
油圧シリンダ４を設けて乗用型田植機を構成してある。
図２に示すように、この油圧シリンダ４の作動を司どる
スプール１２を備えた三位置切換式制御弁５を設け、こ
の制御弁５とセンサフロート６を連係し、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
り換えて苗植付装置３を昇降させ、もってセンサフロー
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してある。

【０００８】次に、センサフロート６と苗植付装置３と
の連係構造について説明する。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
切換操作するようにしてある。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は
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、また、機体１が耕盤
の深い箇所に入って苗植付装置３の対地レベルがさがる
と、センサフロート６の接地圧が高くなって屈折リンク
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が緩められることによって制御弁５が圧油供給
状態に切り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。

【０００９】また、耕盤が浅くなって機体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の接地圧が低くなって屈折リンク８，８が
スプリング１０の弾圧力及びフロート重量によって伸展
し、インナーワイヤ９ａが引っ張られることによって制
御弁５をシンリンダ排油状態に切り換えられ、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って機体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。

【００１０】図３乃至図５に示すように、制御弁５の詳
細な構造を示し、バルブケーシング１１に装入したスプ
ール１２の先端部を操作ケーシング１３内に突出し、ス
プール１２の突出端に取付ピン１４を操作ケーシング１
３に枢支された操作フォーク１５で係止し、レリーズワ
イヤ９に連係したフォーク軸１６を正逆に回動させるこ
とによって、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
切り換えるよう構成する。

【００１１】尚、図中の１７はスプール１２を、手動で
切り換えるための操作アームであり、フォーク軸１６の
外嵌した筒軸１８のケース内端に取り付けた接当部で、
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っている。そして、この
操作アーム１７の接当部を二点鎖線でしめすようにピン
１４から大きく逃しておくことによってフォーク１５に
よるスプール正逆操作、つまり自動昇降制御を許し、ま
た、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
とによって油圧シリンダ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１２を圧油供給位置Ｕに
強制シフトすることによって苗植付装置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っている。

【００１２】次に制御弁５自体の機能を詳細に説明す
る。図６（ロ）に示すように、スプール１２が中立位置
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がロックされてい
る。図６（ニ）に示すように、スプール１２が押し込ま
れて圧油供給位置Ｕに切り換えられると第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。また、
図６（イ）に示すように、スプール１２が引き出されて
排油位置Ｄに切り換えられると、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。

【００１３】尚、図中２７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
下降ロック用弁であり、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。

【００１４】次に、アンダーラップ部Ａについて説明す
る。図７に示すように、スプール１２の大径部１２ｂの
ポンプポート油室ａ側の端部にアンダーラップ部Ａを形
成し、このアンダラップ部Ａを、スプール軸心方向に一
定小範囲（約１mm）に亘って大径部１２ｂの外形より僅
かに小径（半径差で約０．１mm）となるように平行段部
として構成してある。このような構成によって、アンダ
ーラップ部Ａが図７に示すようにシリンダポート油室ｃ
の端部にかかったとき、この油室ｃがアンダーラッップ
部Ａの微小間隙（約０．１mm）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をもって連通さ
れることとなり、アンダーラップ部Ａと油室ｃとの重複
量が少ない場合には前記小間隙ｆが比較的大きくなって
ドレン抵抗が小さくなり、油圧シリンダ４からの少量ず
つの排油が可能となって苗植付装置３の低速下降状態が
もたらされる。又、アンダーラップ部Ａと油室ｃとの重
複量が多くなると、前記小間隙ｆが小さくなってドレン
抵抗が大きくなり、このドレン抵抗による背圧と油圧シ
リンダ内圧とが平衡状態になっ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。したがって、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
にはアンダーラップ部Ａを介した排油による低速下降位
置Ｄ’を形成し、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’を形成することになり、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ィードバック時間も短くなり、応答
性及び安定性の高い制御が円滑に行われる。

【００１５】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ュート
が発生するので一旦上昇位置Ｕに切り換えられて上昇制
御が行われて、その後にアンダーラップ部Ａを用いた中
立安定位置Ｎ’に落ち着くことになる。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ュートした後に中
立安定位置Ｎ’に至るのである。

【００１６】次に、アンダーラップ部Ａを使用して昇降
制御を行う場合の過渡現象を抑制する構成について説明
する。図３、図４及び図７に示すように、バルブケーシ
ング１１に、操作ケーシング１３取付端とは反対側に油
室ｄを形成したカバー１９を取り付けるとともに、操作
ケーシング１３とカバー１９とで挟まれたバルブケーシ
ング１１の内部に、スプール１２を収納するスプール収
納室１１Ａを設け、このスプール収納室１１Ａをカバー
１９の油室ｄに連通させ、さらに、この油室ｄを上方に
位置するタンクポートＴに接続している。このような構
成によって、スプール収納室１１Ａにおけるスプール１
２の内端より奥側と油室ｄとには油が存在して、スプー
ル１２の作動につれて移動する。この部位に、絞り機構
２０Ａとしてのオリフィスを形成した補助端体２０を装
着することによって、スプール１２の作動に連れて移動
する油に絞り作用を加えて移動抵抗を与え、その移動抵
抗をスプール１２に作用させ、結果としてスプール１２
に移動抵抗を与えるようにする。

【００１７】この絞り機構２０Ａを設けることによっ
て、前記したアンダーラップ部Ａで中立安定位置Ｎ’に
設定した場合に、スプール１２に前記した移動抵抗が作
用するので、その中立安定位置Ｎ’に操作された状態を
より安定したものにでき、中立安定位置Ｎ’より低速下
降位置Ｄ’等に位置変更した場合においてもオーバーシ
ュート現象を抑制して、過渡応答を良好なものにでき
る。

【００１８】次に、苗植付装置３のピッチング及びハン
チングを抑える絞り弁２５の構成について説明する。図
８及び図９に示すように、油圧シリンダ４の一端に油圧
ホース２２接続用ボルト２３をねじ込み装着するととも
に、この接続用ボルト２３に油圧ホース接続金具２４を
外嵌装着する。この接続用ボルト２３内に油圧シリンダ
４に連通する油路ｇを形成し、この油路ｇの油圧シリン
ダ４に臨む部位に大径部を形成してこの大径部内に絞り
弁体２５を装入してある。この絞り弁体２５は焼結合金
製でかつ有底筒状のものであり、底面部にオリフィス部
２５Ａを形成し、筒状外面の二箇所を平坦面２５Ｂに削
り取り形成し、断面として小判型の形状を成している。
また、絞り弁体２５と大径部の奥壁との間にはＯリング
２６を介在させてある。

【００１９】この構成より、下降位置Ｄに設定して油圧
シリンダ４より排油する場合には、絞り弁体２５の底面
に排油圧が作用してＯリング２６とともに大径部の奥壁
に押し付けられて、オリフィス部２５Ａを通してのみ排
油を通過させる。平坦面２５Ｂと大径部の周壁との間に
入り込んだ排油は、平坦面よりも大径のＯリング２６に
よって阻止されて、この部分から油路ｇ内に流入するこ
とはない。これによって、排油に絞りが作用することに
なる。

【００２０】一方、上昇位置Ｕに設定して油圧シリンダ
４に油を送り込む場合には、絞り弁体２５の底面に供給
圧が作用してその絞り弁体２５が大径部の奥壁より離
れ、それによって供給油を平坦面２５Ｂと大径部の周壁
との間隙を通して油圧シリンダ４に投入される。これに
よって、流入抵抗の大きなオリフィス部２５Ａから供給
されることはない。前記平坦面２５Ｂの対角長ＷはＯリ
ング２６の中心径Ｌより大とする。Ｏリング２６の代わ
りにシート状のゴム座を用いる場合には、対角長Ｗをゴ
ム座の内径よりも大きくする。

【００２１】このような絞り弁体２５を設けることによ
って、次のような効果がある。 (1) 苗植付装置３を上昇させる際には、迅速に上昇さ
せることができ、下降させる際には、緩速下降させるこ
とができる。 (2) Ｏリング２６を使用することによって、弁座の機
能を発揮する大径部の奥壁に対して特別の加工を施す必
要はなく、一般加工による平面度を確保できればよい。 (3) 絞り弁体２５が油の圧力を受けて移動するので、
付勢バネを使用する必要はない。 (4) 絞り弁体２５を接続ボルト２３に一体的に組み込
んでいるので、別体で設ける場合に比べて、構造の簡素
化を図ることができるとともに、苗植付装置３の重量に
応じて絞り弁体２５の仕様を異なるものに切り換える場
合に容易に切り換えることができる。 (5) 絞り弁体２５を接続ボルト２３に一体的に組み込
んでいるので、制御弁５にその絞り弁２５を設けるため
の特別の構成を施す必要はない。制御弁５自体は元々構
造が複雑なものであるから、複雑度合いを抑えることが
できる。

【００２２】〔別実施例〕 スプール１２に対する絞り機構２０Ａとして、バル
ブケーシング１１とは別の補助端体２０に形成した絞り
機構２０Ａを用いているが、図１０に示すように、バル
ブケーシング１１のスプール収納室１１Ａ奥壁にオリフ
ィスを形成して、絞り機構２０Ａとしてもよい。尚、特
許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符
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１】田植機の全体側面図

【図２】センサフロートと制御弁との連係を示す側面図

【図３】制御弁の一部切欠き側面図

【図４】制御弁の横断平面図

【図５】制御弁の縦断正面図

【図６】制御弁の制御形態を示す作用図

【図７】アンダーラップ部が機能している状態を示す縦
断側面図

【図８】昇降用油圧シリンダに対する絞り機を示す断面
図

【図９】絞り弁体とＯリングとの大きさ関係を示す断面
図

【図１０】図７に対応した別実施例を示す縦断側面図

【符号の説明】

３ 苗植付装置 ４ 油圧シリンダ ５ 制御弁 ６ センサフロート １１Ａ スプール収納室 １２ スプール ２０Ａ 絞り機構 Ｎ 中立位置 Ｕ 上昇位置 Ｄ 下降位置 Ｔ ドレンポート Ｃ シリンダポート Ｐ ポンプポート Ａ アンダーラップ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧シリンダ（４）への圧油供給に伴っ
   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、前記制御弁（５）のスプール
   （１２）に、そのスプール（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、前記制御弁（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
   ラップ部（Ａ）を形成してある田植機の油圧制御装置で
   あって、 前記センサフロート（６）に対する連係端を突出させた
   状態でスプール（１２）を収納するスプール収納室（１
   １Ａ）における、前記連係端とは反対側の内端部近く
   に、前記スプール（１２）の内端部と前記スプール収納
   室（１１Ａ）との間に位置する油に作用して抵抗を付与
   する絞り機構（２０Ａ）を設けてある田植機の油圧制御
   装置。