| 【発明の名称】 |
移植機における土圧感知装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】石飛 芳夫
【氏名】塚原 譲
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| 【要約】 |
【課題】感知リンク機構に、フロートを上方向に向けて付勢する弾性機構を設け、フロートに作用する感知荷重を一定にする。
【解決手段】乗用田植機１は、フロート１４を有する植付部１０が、油圧シリンダ装置１９により昇降自在に支持されていて、この油圧シリンダ装置１９を制御する油圧制御バルブ３５は、感知リンク機構１５を介してフロート１４に連結されている。そして、油圧制御バルブ３５は、フロート１４に作用する土圧荷重に基づき制御されるようになっており、また感知リンク機構１５の植付部１０側には、弾性機構７８が設けられている。この弾性機構５４により、例えば植付部１０に施肥機等が付設された場合においても、フロート１４には常に上向き方向の弾性力が付与され、この弾性力により施肥機等のノズルによる上動抵抗が吸収され、該フロート１４には略々一定の感知荷重が付与される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 走行機体に、圃場面に接地されて移動する接地体を有する作業部を、昇降リンク機構を介して油圧シリンダ装置により昇降支持すると共に、該油圧シリンダ装置を制御する油圧制御バルブを、感知リンク機構を介して前記接地体に連結して、該接地体に作用する土圧荷重に基づく接地体の上下移動により前記油圧制御バルブを制御し、前記作業部にて圃場面に苗を移植する移植機において、前記感知リンク機構を機体前後方向に沿って配置すると共に、該感知リンク機構の前記作業部側に、前記接地体を上方向に向けて付勢する弾性機構を設けた、ことを特徴とする移植機における土圧感知装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、乗用田植機等の移植機に関し、詳しくはフロートに作用する土圧荷重に基づき油圧制御バルブを介して作業部を昇降制御し、適正な移植作業を可能とする移植機における土圧感知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】乗用田植機等の移植機は、一般に手動位置及び自動位置に操作し得る昇降制御レバーを備えていて、該レバーの手動操作により植付部を昇降制御すると共に、該レバーの自動位置にて、植付部のフロートに作用する土圧を感知して適正植付位置になるように植付部を油圧にて自動昇降制御を行う。
【０００３】ところで、圃場面の泥土が軟らかい場合は、一般にフロート前部が下がりぎみになると共に、もぐり込んで泥押しを起こすので、植付部は沈み込んで植付け深さが深くなりすぎる。反対に、圃場面の泥土が硬い場合は、フロート前部が上がりぎみとなって、植付部は浮き上って植付け深さが浅くなると共に、土塊等により頻繁に上下スイングを起こし易い。
【０００４】このような不具合を解消すべく、例えば特公平２−５８８９２号公報や実公昭５９−３０６５９号公報に記載の技術のように、フロートの感知荷重を変更して対応するようにしたものが知られている。
【０００５】この従来例によれば、泥土が軟らかい場合は、フロートを圃場面方向に付勢しているスプリングの張力を弱くして、わずかな土圧によってもフロートが上動可能として鋭い感度でフロートの上下動を制御できるようにし、また、泥土が硬い場合は、前記スプリングの張力を強くして、フロートの上動抵抗を大きくして、大きな土圧でなければフロートが上動しないようにして鈍い感度でフロートの上下動を制御するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例によると、フロートを圃場面方向に付勢するスプリングをフロート近傍に配置し、このスプリングの付勢力をリンク機構を介してフロートに連結し、更に調節レバーの操作により前記スプリングの張力を変更するものであるため、部品点数が増加すると共に構造が複雑になるという課題があった。
【０００７】また、フロートの感知荷重は、フロート重量にリンク抵抗等が加わった荷重であり、また機体に施肥機等が装着されている場合は、フロートに固定されかつ土中に挿入されて走行する施肥用ノズルの重量、及び、フロート滑走に伴い該ノズルに加わる抵抗によりフロート前部が圃場面に押し付けられるため、フロートの感知荷重に変動が生じる。そのため、圃場面において植付部側を一定条件に保つことが難しく、植付け性能を向上させるためには、フロートの感知荷重をある程度安定させる必要があった。
【０００８】本発明は、斯かる課題を解消するためになされたもので、その目的とするところは、油圧制御バルブと接地体とを連結する感知リンク機構に、接地体を上方向に向けて付勢する弾性機構を設けることにより、接地体に作用する感知荷重を略々一定にし得る移植機における土圧感知装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明は、走行機体（５）に、圃場面に接地されて移動する接地体（１４）を有する作業部（１０）を、昇降リンク機構（８）を介して油圧シリンダ装置（１９）により昇降支持すると共に、該油圧シリンダ装置（１９）を制御する油圧制御バルブ（３５）を、感知リンク機構（１５）を介して前記接地体（１４）に連結して、該接地体（１４）に作用する土圧荷重に基づく接地体（１４）の上下移動により前記油圧制御バルブ（３５）を制御し、前記作業部（１０）にて圃場面に苗を移植する移植機（１）において、前記感知リンク機構（１５）を機体前後方向に沿って配置すると共に、該感知リンク機構（１５）の前記作業部（１０）側に、前記接地体（１４）を上方向に向けて付勢する弾性機構（７８）を設けた、ことを特徴とする。（作用）以上の発明特定事項により、作業部（１０）は油圧シリンダ装置（１９）により昇降自在に支持されていて、この油圧シリンダ装置（１９）を制御する油圧制御バルブ（３５）は、感知リンク機構（１５）を介して接地体（１４）に連結され、この接地体（１４）に作用する土圧荷重に基づく該接地体（１４）の上下移動により制御されるようになっている。
【００１０】前記感知リンク機構（１５）は、機体の前後方向に沿って配置されていて、この感知リンク機構（１５）の作業部（１０）側に設けられた弾性機構（７８）により、接地体（１４）には常時上方向に向けた付勢力が付与される。このため、例えば作業部（１０）に施肥機等が付設された場合においても、前記弾性機構（５４）により、接地体（１４）には常に上向き方向の弾性力が付与されるから、この弾性力により施肥機等のノズルによる上動抵抗が吸収され、該接地体（１４）には略々一定の感知荷重が付与されることになる。
【００１１】なお、上述したカッコ内の符号は図面を参照するために示すものであって、本発明の構成を何ら限定するものではない。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】図１は、本発明を適用した乗用田植機の全体側面図であり、同図に示すように、乗用田植機１は、前輪２及び後輪３により支持された走行機体５を有しており、該走行機体５にはその前方部分にエンジン６が搭載されていて、前後輪２，３の略々中間位置にシート７を有する運転席９が配設されている。この運転席９には、機体走行速度を制御するエンジンスロットルレバー７４と、植付クラッチの入切を行う植付クラッチレバー７０とが配設されている（図２参照）。
【００１４】前記走行機体５の後方には、植付部（作業部）１０が、アッパリンク８ａとロアリンク８ｂを有する昇降リンク機構８により昇降自在に支持され、該植付部１０には多数の植付杆１１、フロー卜（接地体）１４、及びマット苗を載置し得る苗載せ台１２が備えられている。なお、この植付部１０は、昇降リンク機構８の後端部のリンク支え枠５５（図２参照）に設置されたローリング軸（図示せず）により、ローリング自在とされている。
【００１５】また、前記走行機体５の前部に設けられたミッションケース１６と前記昇降リンク機構８との間には、油圧シリンダ装置１９が配設されており、この油圧シリンダ装置１９は油圧制御バルブ３５の作動に基づき伸縮して、前記植付部１０を昇降制御する。
【００１６】この油圧制御バルブ３５は、ロータリスプールバルブからなり、図１及び図２に示すように、運転席９の下方に配置されていて、そのスプールと一体の軸３５ａにアーム３７が取り付けられている。このアーム３７が、後述する感知リンク機構１５を介して前記フロー卜１４に連結され、該フロート１４に作用する土圧変動に基づき前記油圧制御バルブ３５が自動的に制御されて、前記油圧シリンダ装置１９が伸縮するようになっている。
【００１７】前記フロート１４は、図２に示すように、その後部を、伝動ケース６１の下部に設けられた軸５８を中心として一体的に回動可能なアーム５７，５９を介して回動可能に軸着され、その前部には感知プレート６２が枢支・連結されている。また、前記伝動ケース６１に設けられた支点軸６７には、植付け深さ調節レバー６８およびブラケット６６が一体固定されており、更に該ブラケット６６と前記アーム５７とがピン結合されていて、前記植付け深さ調節レバー６８を手動操作することにより、前記フロート１４はその上下位置が調整可能とされている。
【００１８】なお、詳細な説明は省略するが、前記植付け深さ調節レバー６８を上下に操作してフロート１４を上方または下方に調節すると、その支点軸６７が回転すると共に連結ロッド６５が移動し、これにより揺動アーム７５の回動支点６０が昇降リンク機構８の連結軸２１を中心として上下に移動する。
【００１９】前記感知プレート６２は、図３に示すように、下端部がフロート１４に連結ピン６２ａにて枢支されており、かつその上端近傍に長孔６２ｂが形成されている。また、該感知プレート６２の上端部分にはボーデンワイヤ７１が固定されており、該ワイヤ７１のインナワイヤ７１ａに固定されたピン７２が前記長孔６２ｂに嵌入している。
【００２０】ここで、本実施の形態においては、前記感知リンク機構１５を機体前後方向に沿って配置すると共に、該感知リンク機構１５の前記作業部１０側に、前記接地体１４を上方向に向けて付勢する弾性機構を設けた、ことを特徴としている。
【００２１】すなわち、図３において、前記感知リンク機構１５は機体前後方向に沿って配置されていて、前記感知プレート６２と、該感知プレート６２に揺動アーム７５を介して連結された感知ロッド３９と、該感知ロッド３９にリンク比調整部２０を介して連結された連牽リンク４２とを有し、この連牽リンク４２の他側は前記油圧制御バルブ３５に連結されている。
【００２２】また、前記揺動アーム７５は、回動支点６０を中心として一体的に揺動可能な二又状のアーム７５ａ，７５ｂから成り、該アーム７５ａ，７５ｂは、昇降リンク機構８の後部で機体左右側のロアリンク８ｂ，８ｂを連結している連結軸２１に装着された連結プレート２３により、該連結軸２１に近接配置されている。このため、前記回動支点６０は、昇降リンク機構８の連結軸２１に対し、前記回動支点６０と連結軸２１との間の寸法に等しい半径で回動自在とされている。
【００２３】そして、前記感知プレート６２と一方のアーム７５ａとは、該感知プレート６２の長孔６２ｂに嵌入されたピン７２を介して連結されていて、該アーム７５ａは、前記連結軸２１に当接しないように円弧状に湾曲形成されている。また、他方のアーム７５ｂの先端には、ピン３２を介して前記感知ロッド３９が連結されている。
【００２４】以上により、前記揺動アーム７５の一方のアーム７５ａの先端側は、ピン７２を介して前記感知プレート６２に連結され、また他方のアーム７５ｂの先端側は、ピン３２を介して前記感知ロッド３９に連結されていて、これら両連結部７２，３２は前記連結軸２１に対し、略々上下方向に離間して配置されている。
【００２５】一方、前記ピン７２には前述のボーデンワイヤ７１が連結され、該ワイヤ連結ピン７２とフロート連結ピン６２ａの間にはスプリング７６が張設されていて、該スプリング７６はインナワイヤ７ｌａを張って、前記ワイヤ連結ピン７２とフロート連結ピン６２ａとの間の長さからなる感知プレート６２の作用長を位置決め設定している。
【００２６】次に、前記感知ロッド３９は、長手方向の中央側に細長状のロッド部材を有し、該ロッド部材の後端にはリンク金具４０が一体的に取り付けられ、前部にはピン継手部３８が取り付けられている。前記リンク金具４０は、その一側中央寄りにピン４０ａが植立され、他側端部には長孔４０ｂが形成されている。そして、前記長孔４０ｂには、揺動アーム７５ｂの先端に固着されたピン３２が嵌入され、このピン３２と前記ピン４０ａとの間にスプリング４１が張設されている。
【００２７】また、前記感知ロッド３９の植付部１０側には、弾性機構５４が設けられていて、この弾性機構５４は、前記感知ロッド３９の後部に固定されたバネ取付金具７７と、前記連結プレート２３の前部に形成されたバネ取付孔２３ａと、該バネ取付孔２３ａと前記バネ取付金具７７に穿設された多数の小孔７７ａとの間に張設されたスプリング７８とを有している。このスプリング７８は、前記フロート１４を常時上方向に向けて付勢する役目をなす。
【００２８】前記リンク比調整部２０は、感知ロッド３９と連牽リンク４２とを連結する変換レバー２２を有し、該変換レバー２２の揺動側先端と感知ロッド３９のピン継手部３８とがピン２７にて回動可能に軸着されている。また、前記変換レバー２２の基端側は、枢支連結部１７によりロアリンク８ｂに回動可能に軸着されている。
【００２９】前記変換レバー２２には、その長手方向に沿って複数個の穴２２ａが穿設されており、該穴２２ａに挿入されるピン４６により前記連牽リンク４２の一端が取り付けられている。このピン４６は、抜き差しにより自由にその差し込み位置を変えることができるが、例えばアクチュエータを介して自動的にピン４６の差し込み位置を変更制御することもできる。
【００３０】前記連牽リンク４２の他端は、前述のようにピン４３を介して油圧制御バルブ３５のアーム３７に連結されている。更に、前記連牽リンク４２の中間部にはピン４４が植設されていて、該ピン４４には戻しスプリング４５が張設され、該戻しスプリング４５により前記連牽リンク４２は常時フロート１４の下げ方向に付勢されている。
【００３１】以上により、前記フロート１４に作用する土圧荷重は、前記リンク比調整部２０を介して所定比率に変更され、該変更後のフロート感知荷重にて前記油圧制御バルブ３５が制御される。
【００３２】すなわち、前記リンク比調整部２０において、中間のピン４６の抜き差しにより変換レバー２２と連牽リンク４２との連結点を変更すると、枢支連結部１７を中心とする感知ロッド３９に加わる荷重（フロート１４感知荷重）と連牽リンク４２に伝達される荷重とが連結点に応じて変更される。
【００３３】例えば、図３において、変換レバー２２の枢支連結部１７と先端のピン２７との距離をＲ、枢支連結部１７と中間のピン４６との距離をｒとすると、感知ロッド３９に加わる荷重（フロート１４の感知荷重）と連牽リンク４２に伝達される荷重との比は、ｒ／Ｒとなり、感知ロッド３９に加わる荷重は拡大されて連牽リンク４２に伝達される。
【００３４】これを、フロート１４の感知荷重の観点からみると、フロート１４を下げ方向に付勢している戻しスプリング４５の付勢力をＰとした場合、感知ロッド３９にはＰ・ｒ／Ｒに縮小された荷重が伝達され、この荷重（Ｐ・ｒ／Ｒ）に比例した荷重がフロート１４の下げ方向に作用する（但し、フロート自身の重量とリンク間の摩擦は除く）。
【００３５】これに対し、前記リンク比調整部２０におけるリンク比を変えない場合（リンク比＝Ｒ／Ｒ）は、戻しスプリング４５の付勢力Ｐがそのまま感知ロッド３９に伝達されるから、前記のようにリンク比を変えると、該リンク比を変えない場合に比較して、より小さい荷重がフロート１４の下げ方向に作用する。従って、リンク比を変えると、フロート１４は小さな土圧荷重によつても上方移動が可能となり、こうしてフロート感知荷重が変更される。
【００３６】なお、以上において、前記リンク比調整部２０のリンク比調整により、土圧感知感度やフロート感知荷重が変更されても、フロート１４の滑走姿勢は何ら変化しない。
【００３７】次に、前記フロート１４には、ワイヤ部材７１を介して感度調節レバー５０が接続され、この感度調節レバー５０の操作により、前記フロート前部の上下位置が変更自在とされている。
【００３８】すなわち、前記感知プレート６２の長孔６２ｂに嵌入されたワイヤ連結ピン７２は、インナワイヤ７１ｂを介して感度調節レバー５０の基部側の作動部５０ａに連結されている。そして、この感度調節レバー５０の操作により、前記作動部５０ａは回動支点５１を中心として回動し、これによりインナワイヤ７１ｂが伸縮操作される。こうして、前記フロート１４前部の上下位置が変更され、フロート１４の滑走姿勢が変更される。
【００３９】従って、前記感度調節レバー５０の操作によりフロート１４の滑走姿勢を変更することができると共に、前記リンク比調整部２０によりフロート１４に作用する土圧荷重を所定比率に変更し、該変更後のフロート荷重にて前記油圧制御バルブ３５を制御するようにすれば、フロート感知荷重に合わせてフロート姿勢を自由に設定することができる。
【００４０】更に、図３において、前記感度調節レバー５０にはワイヤ２４が接続され、該ワイヤ２４の他端は、戻しスプリング４５を介して前記連牽リンク４２に植立されたピン４４に接続されている。前記戻しスプリング４５は、油圧制御バルブ３５を常時フロート１４の下げ方向に付勢する役目をなす。
【００４１】すなわち、前記ワイヤ２４は、図４に示すように、内部にインナワイヤ２４ａを有し、該インナワイヤ２４ａの一端に連結金具２５が取り付けられ、他端にヒンジ部２６が取り付けられている。そして、前記連結金具２５には、丸穴２８と長円孔２９が形成されていて、この長円孔２９を介して該連結金具２５は感度調節レバー５０の突起５０ｂに係止されている。
【００４２】なお、前記丸穴２８にはスロットルワイヤ７３の一端が連牽されており、このワイヤ７３の他端はエンジンスロットルレバー７４に接続されている。
【００４３】以上により、前記感度調節レバー５０を傾動操作すると、その作動部５０ａも回動支点５１を中心として揺動するため、この作動部５０ａに連結されたボーデンワイヤ７１を介して前記フロート１４前部の上下位置が変更される。また、これと同時に、この感度調節レバー５０の突起５０ｂに係止されたワイヤ２４が、連結金具２５の長円孔２９の長さ範囲で移動することにより、前記戻しスプリング４５の付勢力が変更される。
【００４４】この戻しスプリング４５の付勢力の変更は、前記連牽リンク４２とリンク比調整部２０、及び感知ロッド３９等を介してフロート１４に伝達され、フロート感知荷重が変更される。
【００４５】これにより、前記フロート１４の滑走姿勢の変更と、戻しスプリング４５によるフロート１４の感知荷重の変更とを可能としたので、例えば、軟らかい田面ではフロート感知荷重を軽減すると共に感知ポイントを早くし、硬い田面ではフロート感知荷重を重くすると共に感知ポイントを遅らせることにより、硬い田面から軟らかい田面に至るまで適応範囲を広げることができる。
【００４６】次いで、上述した本実施の形態の作用について説明する。
【００４７】図示しない昇降制御レバーを自動位置に操作すると、フロート１４に作用する土圧に基づき、揺動アーム７５を介して感知リンク機構１５により油圧制御バルブ３５が制御される。即ち、植付部１０が適正植付位置にある場合、油圧制御バルブ３５の作動軸３５ａを介して図示しない制御プレー卜が固定位置にあり、油圧制御バルブ３５をホールドして植付部１０をその位置に保持する。
【００４８】この状態から、植付部１０が田面に対して上昇してフロート１４に作用する土圧が減少すると、フロート１４の前方が下がり、該動きは感知プレート６２及び長孔６２ｂの所定位置に位置決めされているピン７２を介して揺動アーム７５ａに反時計方向の回転として伝えられ、更に回動支点６０を介して揺動アーム７５ｂも同方向に回転して感知ロッド３９を左方向に押圧する。
【００４９】なお、植付作業に先立ち、予めリンク比調整部２０のリンク比をピン４６の抜き差しにより調整しておくが、この例では田面が軟らかい場合として、ピン４６を変換レバー２２の長手方向の中間位置に位置決めしておく。
【００５０】このときの感知ロッド３９の左方向への押圧力は、枢支連結部１７を中心として変換レバー２２を反時計方向に回転させる。すると、枢支連結部１７を中心とする感知ロッド３９の反時計方向への回動量と、連牽リンク４２の同方向への回動量との比はＲ／ｒとなり、感知ロッド３９の回動量は縮小されて、連牽リンク４２に図面左方向への移動量として伝達される。
【００５１】更に、この連牽リンク４２に伝達された図面左方向への移動量は、ピン４３を介してアーム３７に伝達され、油圧制御バルブ３５の作動軸３５ａを時計方向に回転させて、油圧制御バルブ３５を、油圧シリンダ装置１９内の油を排出するように切換え、該シリンダ装置１９を収縮して植付部１０を下げる。
【００５２】また反対に、植付部１０が下降してフロート１４に作用する土圧が増大すると、フロート１４の前方が持上り、該動きは感知プレート６２、揺動アーム７５ａ，７５ｂ、及び感知ロッド３９を介して、変換レバー２２を枢支連結部１７を中心として時計方向に回動させる。この変換レバー２２の回動により、連牽リンク４２に図面右方向への移動量として伝達され、更に該連牽リンク４２とピン４３を介してアーム３７に伝達され、油圧制御バルブ３５の作動軸３５ａを反時計方向に回転させて、油圧制御バルブ３５は油圧シリンダ装置１９に圧油を圧送するように切換えられ、該シリンダ装置１９のロッドを伸張して植付部１０を適正位置まで上昇させる。
【００５３】以上において、植付部１０に施肥機等が付設されたとしても、感知リンク機構１５の植付部１０側に設けられた弾性機構５４により、フロート１４には常に上向き方向の弾性力が付与されるから、この弾性力により施肥機等のノズルによる上動抵抗を吸収して該フロート１４には略々一定の感知荷重が付与されることになり、よって略々一定の植付け深さにて移植作業を行うことができる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、作業部に施肥機等が付設されたとしても、前記弾性機構により接地体には常に上向き方向の弾性力が付与されるから、この弾性力により施肥機等のノズルによる上動抵抗を吸収して該接地体には略々一定の感知荷重が付与されるため、略々一定の植付け深さにて移植作業を行うことができる。
【００５５】また、植付け深さを上下変更したとしても、前記弾性機構の弾性力はほとんど変動することがないため、接地体の感知荷重に及ぼす影響は少なく該感知荷重は略々一定に保持される。
【００５６】更に、前記弾性機構の装着位置から接地体に至る途中にリンク抵抗が発生したとしても、最終的にはこれらのリンク抵抗は前記弾性機構の弾性力にて打ち消すことができるため、接地体の感知荷重は安定化する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８７８
【氏名又は名称】三菱農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月３０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】近島 一夫
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１０３６２４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月２０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２６７３２７ |
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