| 【発明の名称】 |
移植機における土圧感度調節装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】石飛 芳夫
【氏名】塚原 譲
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| 【要約】 |
【課題】通常はフロートを所定圧で常時下げ方向に付勢して植付部を所定姿勢に保持し、状況に応じて最適姿勢及び押圧力にて調整する。
【解決手段】油圧シリンダ装置１４を制御する油圧制御バルブ３０が、感度調節機構３２を介してフロート２４に連結されていて、このフロート２４に作用する土圧荷重に基づき植付部２０の姿勢とフロート２４の押付圧が制御される。感度調節機構３２は、油圧制御バルブ３０をフロート２４の下げ方向に付勢する戻しスプリング６２と、この戻しスプリング６２の付勢圧を調整可能な電動モータ６３とを備えていて、感度調節ダイヤル３３を手指により回動操作すると、フロート感度調節ワイヤ４５を介してフロート２４の姿勢が変化すると共に、バルブ連動ワイヤ７０により戻しスプリング６２長が変更され、フロート２４の押付圧が変化する。このフロート２４の姿勢と押圧力の変化により、油圧感度が調節される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 油圧シリンダ装置により走行機体に昇降自在に支持された作業部の姿勢を、圃場面に接地されて移動する接地体に作用する土圧荷重によって感知すると共に、前記油圧シリンダ装置を制御する油圧制御バルブを、感度調節手段を介して前記接地体に連結し、該接地体に作用する土圧荷重に基づき前記作業部の姿勢制御を可能とした移植機において、前記感度調節手段は、前記油圧制御バルブを前記接地体の下げ方向に常時付勢する付勢部材と、該付勢部材の付勢圧を調整可能な電動アクチュエータとを備えている、ことを特徴とする移植機における土圧感度調節装置。
【請求項２】 前記電動アクチュエータは、手動操作に基づき駆動されて前記付勢部材の付勢圧を調整可能であると共に、エンジン回転数に基づき自動的に駆動されて前記付勢部材の付勢圧を微調整可能であって、エンジン回転数が高い場合は前記付勢部材の付勢圧を強くなるように調整し、エンジン回転数が低い場合は前記付勢部材の付勢圧を弱くなるように調整する、ことを特徴とする請求項１記載の移植機における土圧感度調節装置。
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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、手動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可能とすると共に、該レバーの自動位置においては、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が行われる。
【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り、土中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】これを解消する手段として、例えば、泥土が軟らかい場合は、フロートを圃場面方向に付勢する付勢力を弱くして、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、前記付勢力を強くして、フロートの上動抵抗を大きくし大きな土圧でなければフロートが上動しないように鈍い感度でフロートの上下動を制御できるようにする等、フロートの感知荷重を大小変更して対応するものがある。
【０００５】例えば、特公平２−５８８９２号公報に記載のように、圃場面の硬軟に応じてフロートの上下動を高感度で制御したり、感度を鈍らせて制御することにより、フロートの感知荷重を変更して対応すると共に、高速走行時には接地荷重を高めて頻繁な昇降制御を抑制するようにしたものが公知である。
【０００６】また、本件出願人の出願に係る特開平２−９２２０５号に記載のように、フロートの感知感度を調節する油圧感度調節レバーを、エンジン回転数が増加したときにのみフロートの感知感度が鈍くなるように油圧感度自動調整手段に連繋したものも公知である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述した従来の技術によると、圃場面の硬軟に応じて油圧感度調節レバー等により手動操作することで、その都度フロートの感知荷重を変更するものでは、状況に応じた最適調整を行うのが困難であった。
【０００８】また、エンジン回転数が増加したときにのみフロートの感知感度が鈍くなるようにしたものでは、高速から低速に亘るエンジン回転数の変動に応じてフロートの感知感度をきめ細かく調整するのは困難であった。
【０００９】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、通常は接地体（フロート）を所定圧で常時下げ方向に付勢して作業部を所定姿勢に保持することができると共に、状況に応じて作業部を最適姿勢及び押圧力にて調整することのできる移植機における土圧感知装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、油圧シリンダ装置（１４）により走行機体（１５）に昇降自在に支持された作業部（２０）の姿勢を、圃場面に接地されて移動する接地体（２４）に作用する土圧荷重によって感知すると共に、前記油圧シリンダ装置（１４）を制御する油圧制御バルブ（３０）を、感度調節手段（３２）を介して前記接地体（２４）に連結し、該接地体（２４）に作用する土圧荷重に基づき前記作業部（２０）の姿勢制御を可能とした移植機（１１）において、前記感度調節手段（３２）は、前記油圧制御バルブ（３０）を前記接地体（２４）の下げ方向に常時付勢する付勢部材（６２）と、該付勢部材（６２）の付勢圧を調整可能な電動アクチュエータ（６３）とを備えている、ことを特徴とする。
【００１１】また、請求項２記載の発明は、前記電動アクチュエータ（６３）は、手動操作に基づき駆動されて前記付勢部材（６２）の付勢圧を調整可能であると共に、エンジン回転数に基づき自動的に駆動されて前記付勢部材（６２）の付勢圧を微調整可能であって、エンジン回転数が高い場合は前記付勢部材（６２）の付勢圧を強くなるように調整し、エンジン回転数が低い場合は前記付勢部材（６２）の付勢圧を弱くなるように調整する、ことを特徴とする。
【００１２】［作用］以上の発明特定事項により、本発明によれば、油圧制御バルブ（３０）が、感度調節手段（３２）を介して接地体（２４）に連結されていて、この接地体（２４）に作用する土圧荷重に基づき作業部（２０）の姿勢が制御されるが、前記感度調節手段（３２）は、前記油圧制御バルブ（３０）を接地体（２４）の下げ方向に常時付勢する付勢部材（６２）と、この付勢部材（６２）の付勢圧を調整可能な電動アクチュエータ（６３）とを備えていて、例えば感度調節ダイヤル（３３）を手動により回動操作すると、その回動量に応じて前記電動アクチュエータ（６３）が駆動され、接地体（２４）の姿勢が変化すると共に、前記付勢部材（６２）の付勢圧が強弱に調整されて接地体（２４）の田面に対する押圧力が変化する。
【００１３】また、前記の電動アクチュエータ（６３）は、エンジン回転数の大きさに基づき自動的に駆動制御されるようになっていて、例えばエンジン回転数が高いと付勢部材（６２）の付勢圧が強くなるように制御され、接地体（２４）の田面に対する押圧力が大になって油圧感度は鈍感になる。また、エンジン回転数が低いと付勢部材（６２）の付勢圧が弱くなるように制御され、接地体（２４）の田面に対する押圧力が小になって油圧感度は敏感になる。
【００１４】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、本発明の発明特定事項を何ら限定するものではない。
【００１５】
【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。
【００１６】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１１は、前輪１２及び後輪１３により支持された走行機体１５を有しており、該走行機体１５には前部にエンジン１６が搭載されその後部にトランスミッション２６が取付けられていて、前後輪１２，１３の略々中間位置に座席シート１７を有する運転席１９が配設されている。この運転席１９には、前部に機体走行速度を制御するエンジンスロットルレバー２７と、座席シート１７の側部に植付クラッチの入切を行う植付クラッチレバー（油圧・植付レバー）２８とが配設されている。
【００１７】前記走行機体１５の後方には、作業部としての植付部２０が、アッパリンク１８ａとロアリンク１８ｂを有する昇降リンク機構１８により昇降自在に支持されていて、該植付部２０には多数の植付杆２１、接地体としてのフロー卜２４、及びマット苗を載置し得る苗載せ台２２が備えられている。なお、この植付部２０は、昇降リンク機構１８の後端部のリンク支え枠２３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。
【００１８】また、前輪１２を支持するフロントアクスル（図示せず）の後部と前記昇降リンク機構１８との間には、油圧シリンダ装置１４が配設されており、この油圧シリンダ装置１４は、運転席１９の下方に配置された油圧制御バルブ３０の作動に基づき伸縮して、前記植付部２０を昇降制御する。例えば、図２において、前記植付クラッチレバー２８を、図示しないガイド溝に沿って「上げ」、「固定」、「下げ」、「植付」の各位置に手動操作することにより、油圧カム２９がカム軸２９ａを中心として回動し、ロータリスプールバルブからなる油圧制御バルブ３０が回動制御されて植付部２０が昇降制御される。
【００１９】更に、この油圧制御バルブ３０は、そのスプールと一体の軸３０ａにアーム３１が取り付けられていて、このアーム３１は、感度調節手段としての感度調節機構３２を介して前記フロー卜２４に連結され、該フロート２４に作用する土圧変動に基づき油圧制御バルブ３０が自動的に制御され、油圧シリンダ装置１４が伸縮して植付部２０が自動的に昇降制御される。
【００２０】前述した図２に示すように、前記フロート２４は、その後部を、伝動ケース３４の下部に設けられた軸３５を中心として一体的に回動可能なアーム３６ａ，３６ｂ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３７が枢支・連結されている。また、前記伝動ケース３４に設けられた支点軸３８には、植付け深さ調節レバー３９及びブラケット４０が一体固定されており、更に該ブラケット４０と前記アーム３６ａとがピン結合されていて、前記植付け深さ調節レバー３９を手動操作することにより、前記フロート２４はその上下位置が調整可能とされている。
【００２１】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３９を上下に操作してフロート２４を上方または下方に調節すると、その支点軸３８が回転すると共に連結ロッド４１が移動し、これにより揺動アーム４２の回動支点４３が昇降リンク機構１８の連結軸４４を中心として上下に移動する。
【００２２】前記感知プレート３７は、図２及び図３に示すように、下端部がフロート２４に連結ピン３７ａにて枢支されており、かつその上端近傍に長孔３７ｂが形成されている。また、該感知プレート３７の上端部分にはフロート感度調節ワイヤ４５が固定されており、該ワイヤ４５のインナワイヤ４５ａに固定されたピン４６が前記長孔３７ｂに嵌入している。
【００２３】ここで、本発明における感度調節手段３２は、前記油圧制御バルブ３０を前記接地体（フロート）２４の下げ方向に常時付勢する付勢部材と、該付勢部材の付勢圧を調整可能な電動アクチュエータとを備えている。
【００２４】図２及び図３において、前記感度調節機構３２は、感知プレート３７と、該感知プレート３７に揺動アーム４２を介して連結された感知ロッド４７と、該感知ロッド４７にリンク比調整部４８を介して連結された連牽リンク４９とを有すると共に、フロート２４を下げ方向に常時付勢する戻しスプリング６２と、この戻しスプリング６２の付勢圧を調整可能な電動モータ６３とを有している。
【００２５】まず、前記揺動アーム４２は、回動支点４３を中心として一体的に揺動可能な二又状のアーム４２ａ，４２ｂから成り、該アーム４２ａ，４２ｂは、昇降リンク機構１８の後部で機体左右側のロアリンク１８ｂ，１８ｂを連結している連結軸４４に装着された連結プレート５０により、該連結軸４４に近接配置されている。このため、前記回動支点４３は、該回動支点４３と連結軸４４との間の距離に等しい半径で回動自在とされている。
【００２６】そして、前記感知プレート３７と一方のアーム４２ａとは、該感知プレート３７の長孔３７ｂに嵌入されたピン４６を介して連結されていて、該アーム４２ａは、前記連結軸４４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４２ｂの先端には、ピン５１を介して前記感知ロッド４７が連結されている。
【００２７】以上により、前記揺動アーム４２の一方のアーム４２ａの先端側は、ピン４６を介して感知プレート３７に連結され、また他方のアーム４２ｂの先端側は、ピン５１を介して感知ロッド４７に連結されていて、これら両連結部４６，５１は前記連結軸４４に対し、略々上下方向に離間して配置されている。
【００２８】一方、前記揺動アーム４２ａと感知プレート３７とを連結しているピン４６には、前述のフロート感度調節ワイヤ４５が連結され、該ワイヤ連結ピン４６とフロート連結ピン３７ａとの間にはスプリング５２が張設されていて、該スプリング５２はインナワイヤ４５ａを張って、前記ワイヤ連結ピン４６とフロート連結ピン３７ａとの間の長さからなる感知プレート３７の作用長を位置決め設定している。
【００２９】次に、前記感知ロッド４７は、長手方向の中央部が細長状のロッド部材からなり、該ロッド部材の後部にはリンク金具５３が一体的に取り付けられ、前部にはピン継手部５４が取り付けられている。前記リンク金具５３は、その一側中央寄りにピン５３ａが植立され、他側端部には長孔５３ｂが形成されている。そして、この長孔５３ｂには、前記揺動アーム４２ｂの先端に固着されたピン５１が嵌入され、このピン５１と前記ピン５３ａとの間にスプリング５５が張設されている。
【００３０】前記リンク比調整部４８は、感知ロッド４７と連牽リンク４９とを連結する変換レバー５６を有し、該変換レバー５６の揺動側先端と感知ロッド４７のピン継手部５４とがピン５７にて回動可能に軸着されている。また、前記変換レバー５６の基端側は、枢支連結部５８によりロアリンク１８ｂに回動可能に軸着されている。前記変換レバー５６には、その長手方向に沿って複数個の穴が穿設されており、該穴に挿入されるピン５９により前記連牽リンク４９の一端が取り付けられている。このピン５９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。
【００３１】前記連牽リンク４９の他端は、前述のようにピン６０を介して油圧制御バルブ３０のアーム３１に連結されている。更に、前記連牽リンク４９の中間部にはピン６１が植設されていて、該ピン６１には付勢部材としての戻しスプリング６２が張設され、該戻しスプリング６２により前記連牽リンク４９は常時フロート２４の下げ方向に付勢されている。
【００３２】次いで、図３及び図４に示すように、前記植付クラッチレバー２８の近傍の固定フレーム６４には、扇形ギヤ６５がギヤ軸６６により揺動自在に軸着されていて、該扇形ギヤ６５は、前記電動モータ６３の出力軸に固定されたギヤ６７に噛合されている。前記電動モータ６３には、運転席１９に配設された感度調節ダイヤル３３が連結されていると共に、前記扇形ギヤ６５には、その揺動方向の両端側に夫々固定ピン６８，６９が取付けられている。そして、一方の固定ピン６８はバルブ連動ワイヤ７０のインナワイヤ７０ａを介して前記戻しスプリング６２に接続され、他方の固定ピン６９はフロート感度調節ワイヤ４５のインナワイヤ４５ａにより取付金具７１を介してフロート２４側に接続されている。
【００３３】一方、前記ギヤ軸６６の回転量及び回転方向を検出するポテンショメータ７２が制御部７３に接続されていると共に、前記エンジンスロットルレバー２７の作動量を検出するポテンショメータ７４が制御部７３に接続されている。
【００３４】また本発明では、前記電動アクチュエータ（電動モータ）６３は、手動操作に基づき駆動されて前記付勢部材（戻しスプリング）６２の付勢圧を調整可能であると共に、エンジン回転数に基づき自動的に駆動されて前記付勢部材６２の付勢圧を微調整可能としている。
【００３５】すなわち、例えば手動操作により前記感度調節ダイヤル３３を回動調節すれば、その回動量に応じて制御部７３を介し電動モータ６３が駆動され、これによりフロート感度調節ワイヤ４５が伸縮されて、フロート２４の姿勢が変化すると共に、バルブ連動ワイヤ７０を介して戻しスプリング６２の長さが変更され、フロート２４の田面に対する押圧力が変化する。こうして、フロート２４の姿勢の変化と押圧力の変化によってフロート２４の動きが制限され、油圧感度が調整される。
【００３６】また、前記エンジンスロットルレバー２７の作動量がポテンショメータ７４によって検出され、エンジン回転数が高い場合は、制御部７３を介して前記戻しスプリング６２の付勢圧が強くなるように電動モータ６３が駆動され、フロート２４の田面に対する押圧力が大きくなってフロート感度は鈍感になる。また同様に、エンジン回転数が低い場合は、制御部７３を介して戻しスプリング６２の付勢圧が弱くなるように電動モータ６３が駆動され、フロート２４の田面に対する押圧力が小さくなってフロート感度は敏感になる。
【００３７】次いで、上述した本実施の形態の作用について説明する。
【００３８】植付クラッチレバー２８を「自動」位置に操作すると、フロート２４に作用する土圧に基づき、揺動アーム４２を介して感度調節機構３２により油圧制御バルブ３０が自動的に制御される。即ち、植付部２０が適正植付位置にある場合、油圧制御バルブ３０をホールドして植付部２０をその位置に保持する。
【００３９】この状態から、植付部２０が田面に対して上昇してフロート２４に作用する土圧が減少すると、フロート２４の前方が下がり、該動きは感知プレート３７及び長孔３７ｂの所定位置に位置決めされているピン４６を介して、揺動アーム４２ａに回動支点４３を中心とする反時計方向の回転として伝えられ（図３参照）、揺動アーム４２ｂも同方向に回転して感知ロッド４７を左方向に押圧する。
【００４０】これにより、枢支連結部５８を中心として変換レバー５６が図３の反時計方向に回動し、連牽リンク４９を図面左方向に移動させる。このときの移動量は、ピン６０を介してアーム３１に伝達され、油圧制御バルブ３０の作動軸３０ａを時計方向に回転させて、該油圧制御バルブ３０を、油圧シリンダ装置１４内の油を排出するように切換え、該シリンダ装置１４を収縮して植付部２０を下げる。
【００４１】反対に、植付部２０が下降してフロート２４に作用する土圧が増大すると、フロート２４の前方が持上り、該動きは感知プレート３７、揺動アーム４２ａ，４２ｂ、及び感知ロッド４７を介して、枢支連結部５８を中心として変換レバー５６を図３の時計方向に回動させる。この変換レバー５６の回動により、連牽リンク４９を図面右方向に移動させる。このときの移動量は、ピン６０を介してアーム３１に伝達され、油圧制御バルブ３０の作動軸３０ａを反時計方向に回転させて、油圧制御バルブ３０を、油圧シリンダ装置１４に圧油を圧送するように切換え、該シリンダ装置１４を伸張して植付部２０を上昇させる。
【００４２】ところで、手動操作により油圧感度を調節するには、図４において、感度調節ダイヤル３３を手指にて鈍感側に回動調節すると、その回動量に応じて制御部７３を介し電動モータ６３が駆動され、扇形ギヤ６５が図４のＡ方向に揺動し、フロート感度調節ワイヤ４５のインナワイヤ４５ａが緩み、感知プレート３７側のスプリング５２の張力が減少して、フロート２４の前部を持ち上げる力が減少し該フロート２４の姿勢は前方が下がった状態になる。これと同時に、バルブ連動ワイヤ７０が引っ張られるため、戻しスプリング６２の付勢力は強くなりフロート２４の田面押圧力が大きくなると共に、油圧制御バルブ３０の作動軸３０ａを図３の時計方向に回転し、シリンダ装置１４が収縮して植付部２０が下がる。
【００４３】なお、感度調節ダイヤル３３を前記と反対方向の敏感側に回動調節すると、扇形ギヤ６５が図４のＢ方向に揺動し、フロート感度調節ワイヤ４５のインナワイヤ４５ａが引っ張られ、感知プレート３７側のスプリング５２の張力が増大して、フロート２４の前部を持ち上げる力が増大し該フロート２４の姿勢は前方が上がった状態になる。これと同時に、バルブ連動ワイヤ７０が緩められるため、戻しスプリング６２の付勢力は弱くなりフロート２４の田面押圧力が小さくなると共に、油圧制御バルブ３０の作動軸３０ａが図３の反時計方向に回転し、シリンダ装置１４が伸長して植付部２０が上がる。こうして、フロート２４の姿勢変化及び田面に対する押圧力の変化によってフロート２４の動きが制限され、油圧感度が調節される。
【００４４】次に、前記電動モータ６３はエンジン回転数に基づき自動的に駆動されて戻しスプリング６２の付勢力が自動的に調整される。
【００４５】すなわち、エンジンスロットルレバー２７の揺動量（角度）はポテンショメータ７４により検出され、このスロットルレバー２７の揺動量の大きさでエンジン回転数が把握されるようになっていて、エンジン回転数が高い場合は、扇形ギヤ６５が図４のＡ方向に揺動されるように制御部７３を介して電動モータ６３が自動的に駆動される。こうして、戻しスプリング６２の付勢力は強くなるように調整され、フロート２４の田面押圧力は大きくなってフロート感度は鈍感になる。反対に、エンジン回転数が低い場合は、扇形ギヤ６５が図４のＢ方向に揺動されるように制御部７３を介して電動モータ６３が自動的に駆動され、これにより、戻しスプリング６２の付勢力は弱くなるように調整されて、フロート２４の田面押圧力は小さくなりフロート感度は敏感になる。
【００４６】以上により、電動モータ６３は手動によるダイヤル操作又はエンジン回転数により自動的に制御され、フロート２４の姿勢が変化すると共に、戻しスプリング６２の付勢力が調節されて油圧感度が調節される。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、感度調節手段は、油圧制御バルブを接地体の下げ方向に常時付勢する付勢部材と、該付勢部材の付勢圧を調整可能な電動アクチュエータとを備えていることにより、通常は付勢部材により接地体を所定圧で常時下げ方向に付勢して作業部を所定姿勢に保持することができると共に、電動アクチュエータにより、状況に応じて作業部を最適姿勢及び押圧力で制御することができる。
【００４８】請求項２記載の発明によれば、前記電動アクチュエータは、手動又は自動により付勢部材の付勢圧を調整可能であって、手動操作に基づき作業部を任意姿勢に制御することができると共に、エンジン回転数の変動に応じて自動的に付勢部材の付勢圧を制御することができ、作業部を移植速度に応じて最適姿勢及び押圧力で制御することができる。
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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１１年１月１２日（１９９９．１．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２３３７
【弁理士】
【氏名又は名称】近島 一夫
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２０１５１２（Ｐ２０００−２０１５１２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月２５日（２０００．７．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−５７９５ |
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