JPH10304718A - 田植機の昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 懸架機構と油圧シリンダとを直列連結して機
体とリンク機構とに亘って架設連結する構造を、狭い配
置スペースでも採り得るように工夫する。 【解決手段】 昇降リンク機構６と機体後部とに亘って
油圧シリンダ８とバネ１３とを直列に架設連結し、油圧
シリンダ８用制御弁を設け、植付装置の対地高さ検出に
基づいて制御弁を切換作動させて、植付装置の対地高さ
レベルを安定維持可能な自動昇降制御が行えるように構
成してある田植機の昇降装置において、後部ミッション
ケース５の側方部分にＬ字クランク２９を枢支し、バネ
１３とダンパ１２とで成る懸架機構１０を、Ｌ字クラン
ク２９とアッッパーリンク６Ａとに亘って立ち姿勢で連
結し、Ｌ字クランク２９と機体側のブラケット３１とに
亘って横臥姿勢で油圧シリンダ８を連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、植付深さを所定の
状態に安定維持させる自動昇降装置を備えた田植機の昇
降装置に係り、詳しくは、自動昇降制御による植付装置
のより円滑な昇降動を実現させるために、サスペンショ
ンバネにダンパを加え、しかもその配置場所に困らない
ようにするレイアウト技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動昇降制御装置を備えた田植機では、
接地フロートが所定高さレベルよりも上昇すると油圧シ
リンダを短縮動させ、接地フロートが所定高さレベルよ
りも下降すると油圧シリンダを伸長動させるという基本
動作により、植付深さを具合の良い値に安定維持させる
ようにしている。又、その油圧シリンダとリンク機構と
の間にはサスペンションバネとダンパとで成る懸架機構
を設けてあり、植付地面の多少の起伏等ではその懸架機
構の伸縮変形によって追従できるとか、植付装置の昇降
動に伴う慣性を緩和吸収できるといったサスペンション
作用により、植付深さの安定維持に寄与できるようにし
てある（例えば、特開昭６０‐４７６０８号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した自動昇降制御
装置により、植付作業走行中では圃場耕盤の起伏や凹凸
に起因して絶えず植付装置は走行機体に対して昇降移動
しているのであるが、近年のように苗植付装置の重量が
種々の装置付設によって重くなり、かつ、植付作業速度
が高速化されると、サスペンションバネ付き自動昇降制
御装置をもってしても制御作動が追いつかなくなり、植
付け乱れが生じるようになってきた。

【０００４】すなわち、バネ上である植付装置の重量が
重くなって慣性が増大すると、多少の起伏でもサスペン
ションバネが動いて植付け装置がふわふわと必要以上に
昇降動し易いとか、自動昇降制御による後揺れが収まり
難くなって昇降制御性能が悪化し易い面がある。これを
改善するには、サスペンションバネに対するダンパを設
けることが良いのであるが、前述した公報に示されたよ
うに、油圧シリンダにバネとダンパとで成る懸架機構が
装備された一体構造のものを、重くなった植付装置に対
応した大型のものとして上下のリンク間に配設すること
が、配置ペースの点で物理的に困難な状態となってき
た。

【０００５】本発明の目的は、懸架機構と油圧シリンダ
とを直列連結して機体とリンク機構とに亘って架設連結
する構造を、狭い配置スペースでも採り得るように工夫
する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕第１発明は、植付装置昇降用のリンク機構と機
体後部とに亘り、油圧シリンダとサスペンションバネと
を直列状態で架設連結するとともに、油圧シリンダ用の
制御弁を設け、植付装置の対地高さ検出に基づいて制御
弁を切換作動させて、植付装置の対地高さレベルを安定
維持可能な自動昇降制御が行えるように構成してある田
植機の昇降装置において、サスペンションバネと油圧シ
リンダとを、それらの作動方向が互いに異なる状態とな
る方向変換機構を介して直列連結するとともに、サスペ
ンションバネの伸縮作動に対して機能するダンパを設け
てあることを特徴とする。

【０００７】第２発明は、第１発明において、サスペン
ションバネとダンパとを並列連結して懸架機構を、又、
機体に枢支された揺動部材で方向変換機構を夫々構成す
るとともに、リンク機構と揺動部材とに亘って懸架機構
又は油圧シリンダを連結し、かつ、機体と揺動部材とに
亘って油圧シリンダ又は懸架機構を連結してあることを
特徴とする。

【０００８】第３発明は、第２発明において、リンク機
構の下方における機体後端部に側面視で略Ｌ字状の揺動
部材を枢支するとともに、この揺動部材とリンク機構と
に亘って懸架機構又は油圧シリンダを立ち姿勢で連結
し、かつ、機体の下方位置における揺動部材と機体とに
亘って油圧シリンダ又は懸架機構を横臥姿勢で連結して
あることを特徴とする。

【０００９】第４発明は、植付装置昇降用のリンク機構
と機体後部とに亘り、油圧シリンダとサスペンションバ
ネとを直列状態で架設連結するとともに、油圧シリンダ
用の制御弁を設け、植付装置の対地高さ検出に基づいて
制御弁を切換作動させて、植付装置の対地高さレベルを
安定維持可能な自動昇降制御が行えるように構成してあ
る田植機の昇降装置において、油圧シリンダとサスペン
ションバネとを直接に直列連結して、リンク機構におけ
るアッパーリンク又はロアーリンクと機体とに亘って連
結するとともに、ロアーリンク又はアッパーリンクと機
体とに亘ってダンパを連結してあることを特徴とする。

【００１０】〔作用〕請求項１の構成によれば、サスペ
ンションバネと油圧シリンダとをそれらの作動方向が互
いに異なる状態となる方向変換機構を介して直列連結し
てあるから、サスペンションバネと油圧シリンダとの配
置場所を離すことが可能になる。つまり、サスペンショ
ンバネに対して作用するダンパを設けても、リンク機構
における上下のリンク間にバネとダンパとを、かつ、ロ
アーリンクの下方に油圧シリンダを夫々配置して方向変
換機構で連結する、といった具合に昇降駆動部を分割配
置できる。

【００１１】従って、従来のように、バネとダンパで成
る懸架機構と油圧シリンダとを直接に直列連結した昇降
駆動部を配置するための単一の大空間は必要で無くな
り、互いに離れた複数箇所の空間を設けることで、大重
量用の大きな油圧シリンダ、及び大型の懸架機構を機体
とリンク機構とに亘って架設連結し得るようになる。そ
して、サスペンションバネとダンパとの並列連結によ
り、苗植付装置が必要以上に上下動しないようになると
ともに、後揺れも迅速に減衰して昇降制御作動に悪影響
が出ないようにできる。

【００１２】請求項２の構成によれば、懸架機構と油圧
シリンダとを、機体に枢支された揺動部材とリンク機構
との間、及び機体と揺動部材との間に振分けて配置する
ものであり、リンク機構と機体との間の空間と機体付近
の空間とを有効利用して、コンパクトで効率良く大重量
用の油圧シリンダ及び懸架機構を配置することが可能に
なる。

【００１３】請求項３の構成によれば、リンク機構下方
の空き空間に立ち姿勢で懸架機構を、かつ、機体下方の
空き空間に横臥姿勢で油圧シリンダを夫々配置するもの
である。懸架機構が立ち姿勢になれば、油の粘性を利用
したオイルダンパを、空気室と油室とを隔てるために不
活性ガスを封入する必要のない廉価なものに構成でき、
しかもその減衰機能を有効に、かつ、安定的に発揮させ
ることができるようになる。そして、作動油の給排設備
が必要な油圧シリンダを機体側に配置することにより、
機体との配管長さを短く、かつ、単純に配策できるとと
もに、機体の地上高を徒に低めることがない点で油圧シ
リンダの横臥配置は有利である。

【００１４】又、揺動部材と機体とに亘って横臥姿勢で
懸架機構を配置すれば、ダンパをオイルダンパとすれ
ば、空気室と油室とを隔てるための不活性ガスを封入し
た比較的高価なものが必要ではあるが、その作動角度変
化が少なくて安定作動できるようになる。リンク機構と
揺動部材とに亘って油圧シリンダを配置することは、リ
ンク機構と機体とに油圧シリンダを架設する従来の構造
をほぼ踏襲することになるから、揺動部材と懸架機構を
後付け配置することによって、従来機種への適用が可能
になる。

【００１５】請求項４の構成によれば、油圧シリンダと
サスペンションバネとを一体として、ダンパは単独で配
置する手段であり、夫々リンク機構と機体とに亘って連
結させてある。これによれば、ダンパを有さない従来機
種に、ダンパのみ後付けすることが可能であり、極力リ
ンク機構周辺の改造を行わないようにしながら大重量用
の油圧シリンダ及び懸架機構を配置できるようになる。

【００１６】〔効果〕請求項１〜４のいずれに記載の昇
降装置でも、（イ）ダンパの作用するサスペンションバ
ネと油圧シリンダとを別々に配置しながら直列連結させ
ることが可能になり、多条植えや施肥装置付き等によっ
て重くなってきている植付装置に対応した大容量の油圧
シリンダ及び懸架機構を、リンク機構周辺に大きな改造
を加えることなく、かつ、安定作動できる状態で設置す
ることができた。

【００１７】請求項２に記載の昇降装置では、揺動部材
を追加する程度の小改造により、大重量用の油圧シリン
ダ及び懸架機構を、リンク機構周辺の空間を効率良く用
いてコンパクトに配置できる利点がある。

【００１８】請求項３に記載の昇降装置では、懸架機構
と油圧シリンダとを揺動部材を介して立ち姿勢と横臥姿
勢に振り分け配置することにより、懸架機構及び油圧シ
リンダへの給排構造を廉価に構成できるとか、従来機種
への追加設定が容易としながら懸架機構を安定作動でき
る等の利点が得られるに至った。

【００１９】請求項４に記載の昇降制御装置では、ダン
パのみ別配置する工夫により、自動昇降制御の高機能化
を図るべく、サスペンションバネと油圧シリンダとを直
列連結したものを機体とリンク機構に架設した従来構造
を踏襲しながら、植付装置の重い機種にダンパを追加設
定することがいとも容易となる利点がある。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１に田植機が示され、１は前
輪、２は後輪、３は機体、４はエンジン、５は後部ミッ
ションケース、６は昇降リンク機構、７は運転席、８は
単動型の昇降用油圧シリンダ、Ａは植付装置である。
尚、９は植付装置Ａに対する昇降レバーである。

【００２１】昇降リンク機構６は、アッパーリンク６Ａ
とロアーリンク６Ｂとを備えた平行四連リンクであり、
アッパーリンク６Ａと機体３とに亘って、懸架機構１０
と油圧シリンダ８とを直列に連結してある。すなわち、
図２に示すように、後部ミッションケース５の側方部
に、左右向きの支点Ｐ回りに揺動自在な側面視逆Ｌ字状
の揺動部材（方向変換機構Ｅの一例）２９を、機体側の
支持部３０に枢支し、アッパーリンク６Ａと揺動部材２
９とに亘って立ち姿勢で懸架機構１０を、かつ、機体側
のブラケット３１と揺動部材２９とに亘って横臥姿勢で
油圧シリンダ８を夫々連結してある。

【００２２】油圧シリンダ８は、伸び側には強制駆動さ
れるが、縮み側には植付装置Ａの自重作用によって作動
する構造である。懸架機構１０は、巻き型のサスペンシ
ョンバネ１３と減衰力が可変設定可能なオイルダンパ１
２とを並列連結して構成されており、所謂ショックアブ
ソーバーとして機能するものである。ダンパ１２の減衰
力調節構造としては、ダンパ内部に設けられた可変オリ
フィス２１のオイル通過面積を大小調節可能な回動ロッ
ド（図示せず）と、その回動ロッドを駆動操作するステ
ッピングモータ２７とで構成するのである（図３参
照）。

【００２３】ダンパ１２を立ち姿勢にすれば、内部に存
在する空気と作動油とを重力によって分離する廉価なオ
イルダンパに設定でき、しかも、リンク機構６の昇降動
によるダンパの姿勢角度変化が少なくて済み、その減衰
性能を安定的に発揮できるようになる点で好都合であ
る。又、懸架機構１０をロアーリンク６Ｂと揺動部材２
９とに亘って連結させても良い。

【００２４】この田植機では、植付深さを所定の状態に
維持させる自動昇降制御手段Ｂ、及びダンパ１２の減衰
力を自動的に調節制御するサスペンション制御手段Ｃを
備えてあり、次に説明する。

【００２５】図３に示すように、油圧シリンダ８用の電
磁比例型の制御弁２４と、接地フロート２２の上下動を
検出するポテンショメータ等のフロートセンサ２３とを
設け、フロートセンサ２３の検出情報に基づいて制御弁
２４を切換作動させて、植付装置Ａの対地高さレベルを
安定維持させる公知の自動昇降制御を行うべく、自動昇
降制御手段Ｂを制御装置２５に備えてある。

【００２６】図１に示すように、機体の上下方向の加速
度を検出可能な加速度センサ２６を前輪１付近の機体３
に配置してあり、この加速度センサ２６による検出値が
所定値以上のときにはダンパ１２の減衰力を弱め、所定
値未満のときにはダンパ１２の減衰力を強めるように制
御するサスペンション制御手段Ｃを制御装置２５に備え
てある。

【００２７】すなわち、圃場を植付作業走行していると
きに轍等の凸部に前輪１が乗り上げるか凹部に落ち込む
かすると、それによって加速度センサ２６が機体の昇降
加速度を検出し、その検出値と予め制御装置２５に記憶
された基準値と比較して、検出値の方が大である場合に
は、可変オリフィス２１での流路抵抗が小となるように
ステッピングモータ２７を作動する。そして、通常の起
伏や小さな凹凸通過では、加速度センサ２６の検出値は
基準値よりも小になり、可変オリフィス２１での流路抵
抗が大となるようにステッピングモータ２７を作動させ
るのである。

【００２８】又、加速度センサ２６が検出作動してから
暫くすると、今度は後輪２がその凸部に乗り上げるか又
は凹部に落ち込むかするから、そのときの機体の走行速
度を検出する速度センサ２８の検出情報から演算された
予測時間の経過後に、再びダンパ１２の減衰力が調節さ
れるタイマー制御機能が発揮されるように、サスペンシ
ョン制御手段Ｃが作用する。つまり、前輪１が上下動し
た時点で前輪用の第１次サス制御が作動し、遅れて後輪
用の第２次サス制御が作動するのである。但し、後輪の
後方に植付装置Ａが配置される構造上、前輪１よりも後
輪２の通過時の方が植付装置Ａの昇降制御量が大となる
ので、ダンパ１２の減衰力調節幅は、第２次サス制御時
の方をより大きくするのが望ましい。

【００２９】又、加速度センサ２６による検出値が所定
値以上のときには油圧シリンダ８の作動速度を増速し、
所定値未満のときには油圧シリンダ８の作動速度を減速
するように、制御弁２４とサスペンション制御手段Ｃと
を連係する連係制御手段Ｄを制御装置２５に備えてあ
る。

【００３０】つまり、機体の急激な上下移動に、自動昇
降制御による植付部の昇降動が追従できるように、ダン
パ１２の調節に加えて、油圧シリンダ８の作動速度も増
減調節するものであり、基本的にはダンパ１２の減衰力
調節と同様に制御されるが作動方向は独自の制御とな
る。すなわち、前輪１が凸部に乗り上がる状態又は後輪
２が凹部に落ち込む状態のときには、植付装置Ａを上昇
するべく油圧シリンダ８を伸長駆動し、前輪１が凹部に
落ち込む状態又は後輪２が凸部に乗り上がる状態のとき
には、植付装置Ａを下降するべく油圧シリンダ８を短縮
させるようになる。

【００３１】従って、加速度センサ２６による加速度の
上下方向検出、及び第１次サス制御か第２次サス制御か
の判別により、制御弁２４の切換操作量を大にして油圧
シリンダ８を通常よりも急激に伸長駆動させるのか、或
いは、作動油の排出量を大にして植付装置Ａの自重によ
る油圧シリンダ８の短縮動を通常よりも急激に行わせる
のかを判断して制御するのである。

【００３２】例えば、第１次サス制御時における所定値
以上の上昇加速度が検出されると、油圧シリンダ８から
の作動油排出量を多くするように制御弁２４の切換方向
及び開き量が決定され、それに起因して遅れて生じる第
２次サス制御時には、油圧シリンダ８の伸長駆動が速く
なるように制御弁２４の切換方向及び開き量が決定され
るようになる。

【００３３】〔別実施形態〕図４に示すように、図２に
おける油圧シリンダ８と懸架機構１０とを入換えた構造
としても良い。この場合には、ダンパ１２が横置きとな
るので、オイルダンパ構造とする場合には、空気と作動
油とを分離するために窒素ガス等の不活性ガスを封入し
たものに設定すれば好都合である。

【００３４】図５に示すように、油圧シリンダ８とサス
ペンションバネ１３とを直接に直列連結したものを、ア
ッパーリンク６Ａとブラケット３０とに亘って連結する
とともに、ロアーリンク６Ｂと後部ミッションケース５
とに亘ってダンパ１２を連結する構造でも良い。この構
造では、ダンパ１２を装着しない従来機種への後付けが
容易である利点がある。

【００３５】但し、この構造では常にダンパ１２が作用
するので、リンク機構６の動きだしや停止時の慣性ショ
ックを軽減可能である。又、油圧シリンダ８の伸張駆動
中にはダンパ１２が作用せず、油圧シリンダ８が停止す
るとダンパ１２が作用するように制御して、植付装置の
無駄な昇降動の規制作用と軽快な昇降作動とを得るよう
にしても良い。

【００３６】又、図５に示す構造において、ダンパ１２
に、サスペンションバネ１３とは別のバネを並列に連結
しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用型田植機の側面図

【図２】リンク機構の駆動昇降構造の第１実施形態を示
す側面図

【図３】各種制御手段の系統を示す制御ブロック図

【図４】リンク機構の駆動昇降構造の第２実施形態を示
す側面図

【図５】リンク機構の駆動昇降構造の第３実施形態を示
す側面図

【符号の説明】

６ リンク機構 ８ 油圧シリンダ １０ 懸架機構 １２ ダンパ １３ サスペンションバネ ２２ 接地フロート ２４ 制御弁 ２９ 揺動部材 Ａ 植付装置 Ｅ 方向変換機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 植付装置昇降用のリンク機構と機体後部
   とに亘り、油圧シリンダとサスペンションバネとを直列
   状態で架設連結するとともに、油圧シリンダ用の制御弁
   を設け、植付装置の対地高さ検出に基づいて制御弁を切
   換作動させて、植付装置の対地高さレベルを安定維持可
   能な自動昇降制御が行えるように構成してある田植機の
   昇降装置であって、 前記サスペンションバネと前記油圧シリンダとを、それ
   らの作動方向が互いに異なる状態となる方向変換機構を
   介して直列連結するとともに、前記サスペンションバネ
   の伸縮作動に対して機能するダンパを設けてある田植機
   の昇降装置。
2. 【請求項２】 前記サスペンションバネと前記ダンパと
   を並列連結して懸架機構を、又、機体に枢支された揺動
   部材で前記方向変換機構を夫々構成するとともに、前記
   リンク機構と前記揺動部材とに亘って前記懸架機構又は
   前記油圧シリンダを連結し、かつ、機体と前記揺動部材
   とに亘って前記油圧シリンダ又は前記懸架機構を連結し
   てある請求項１に記載の田植機の昇降装置。
3. 【請求項３】 前記リンク機構の下方における機体後端
   部に側面視で略Ｌ字状の前記揺動部材を枢支するととも
   に、この揺動部材と前記リンク機構とに亘って前記懸架
   機構又は前記油圧シリンダを立ち姿勢で連結し、かつ、
   機体の下方位置における前記揺動部材と機体とに亘って
   前記油圧シリンダ又は前記懸架機構を横臥姿勢で連結し
   てある請求項２に記載の田植機の昇降装置。
4. 【請求項４】 植付装置昇降用のリンク機構と機体後部
   とに亘り、油圧シリンダとサスペンションバネとを直列
   状態で架設連結するとともに、油圧シリンダ用の制御弁
   を設け、植付装置の対地高さ検出に基づいて制御弁を切
   換作動させて、植付装置の対地高さレベルを安定維持可
   能な自動昇降制御が行えるように構成してある田植機の
   昇降装置であって、 前記油圧シリンダと前記サスペンションバネとを直接に
   直列連結して、前記リンク機構におけるアッパーリンク
   又はロアーリンクと機体とに亘って連結するとともに、
   前記ロアーリンク又は前記アッパーリンクと機体とに亘
   ってダンパを連結してある田植機の昇降装置。