JPH07106090B2

JPH07106090B2 - 水田作業車における油圧制御装置

Info

Publication number: JPH07106090B2
Application number: JP61099748A
Authority: JP
Inventors: 満三代
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: JPS62257311A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、乗用田植機等の水田作業車に係り、詳しくは
植付部等の作業部を昇降制御する油圧制御装置に関す
る。

（ロ）従来の技術一般に、乗用田植機は、手動操作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おり、該レバーの手動
操作にて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自動昇降制御する。

そして、従来、該昇降制御レバーにて切換えられ、かつ
植付部昇降用の油圧シリンダ装置を制御する油圧制御バ
ルブは、手動位置と自動位置とを問わず、共通の上げ位
置、固定（中立）位置及び下げ位置を有している。

このため、手動制御にて昇降制御レバーを固定位置にす
ると、自動制御に係るフロートの上下動を油圧制御バル
ブに作用しないようにする特別な機構を必要とし、構造
が複雑になってしまう。また、自動制御の場合、フロー
トからの動きに追従して応答よく制御バルブを切換える
必要があるため、制御バルブの固定位置を極めて狭まく
設定する必要がある。このため、手動制御において、昇
降制御レバーを固定位置に設定するには、制御バルブの
極めて狭い固定位置にレバーを正確に位置決めする必要
があり、植付部の固定を面倒なものにしている。更に、
自動制御時には、固定（中立）位置を中心に常に細かく
変動し、摩耗の進行が速いが、手動制御によって植付部
を固定状態にする場合、該狭い固定位置及び摩耗が相俟
って、シーク量が増大し、充分に固定状態を維持できな
い。

そこで、本出願人は、昇降制御レバーのシフトパターン
を、手動上げ、手動固定、（半自動又は自動）下げ及び
自動の各位置にて構成し、また油圧制御バルブが、手動
部分及び自動部分においてそれぞれ別個に各切換え位置
を有すると共に、手動の上げと自動の上げを両端に位置
するように配列した油圧制御装置を提案した（特願昭60
-199884号参照）。

（ハ）発明が解決しようとする問題点ところで、上述提案したものは、自動部分においても比
較的狭い範囲ではあるが固定位置を有しており、従って
その油圧制御バルブは、手動上昇、手動固定、下げ、自
動固定、アンダーラップそして自動上昇の順に配置され
ている。このため、植付部を下降して植付け作業を行う
際、特に軟かい圃場で感度を高く設定した場合、センサ
フロートの先端が接地すると制御バルブが自動固定状態
にホールドされ、植付部後端が接地しないで植付作業を
する、いわゆる空中植えを生じてしまうことがある。更
に、フロートが田面を滑走して作業している場合でも、
圃場の短かい凸部をフロートが検知すると、植付部が上
昇しかつ自動固定状態に起因する不感帯により所定時間
該上昇位置にホールドされるため、その間に植付部が圃
場凸部を通過してしまい、機体のヘッドアップとも相俟
って、空中植えを生じてしまうことがある。

また、アンダーラップ位置即ちポンプポートとシリンダ
ポート及びタンクポートとが所定割合で連通する状態
は、その割合に応じて下げ範囲、中立安定範囲及び上げ
範囲があるが、固定位置の次にアンダーラップの下げ範
囲が位置するので、アンダーラップ状態での下げ範囲の
最高速度におけるシリンダ圧の設定が極めて難しく、下
げ速度が遅いと制御遅れを生じ、また早過ぎるとピッチ
ングを誘発して安定制御ができず、その調整に多大な時
間と労力を要している。

そこで、本発明は、自動部分において固定位置をなくし
て、下げ位置よりいきなりアンダーラップ位置に入るよ
うに構成することにより、上述問題点を解消した油圧制
御装置を提供することを目的とするものである。

（ニ）問題を解決するための手段本発明は、上述事情に鑑みなされたものであり、昇降制
御レバーのシフトパターンが、上げ、固定、及び自動の
各位置にて構成されたものであって、例えば第１図に示
すように、油圧制御バルブが、手動部分Ｍ及び自動部分
Ａに分けて構成される。そして、該手動部分Ｍが上げ
Ｕ′、固定Ｎ′及び下げｄの各位置からなり、また上記
自動部分Ａ′が上げｕ、下げｄそしてポンプポートＰと
シリンダポートＣ及びタンクポートＴとが両方連通する
アンダーラップ位置ｒからなり、更に前記自動部分Ａの
下げと前記手動部分Ｍの下げとを共用すると共に該下げ
ｄに隣接してアンダーラップ位置ｒを配置してなること
を特徴としている。

（ホ）作用以上構成に基づき、作業部（10）が上昇保持されている
状態から、作業を開始する際、オペレータは、昇降制御
レバー20を固定位置Ｎから自動位置Ａに操作する。する
と、油圧制御バルブ35は、自動部分Ａとなるが、作業部
10が上昇状態にある場合、センサフロートの吊下がり等
により、下げ位置ｄにあって作業部10は下降し、ついで
フロートが着地する等により、アンダーラップ位置ｒと
なり、ポンプポートＰとシリンダポートＣ及びタンクポ
ートＴとがバランスした中立安定範囲となって作業部10
は保持される。

この状態で、走行機体５が走行することにより、制御弁
35が自動部分において下げｄ、アンダーラップｒ及び上
げｕの各位置に適宜制御されることにより、作業部10は
適正な位置に昇降制御される。

（ヘ）実施例以下、図面に沿って、本発明の実施例について説明す
る。

乗用田植機１は、第２図に示すように、前輪２及び後輪
３により支持されている走行機体５を有しており、該走
行機体５にはその前輪前方部分にエンジン６が搭載され
ていると共に、前後輪の中間部分即ち機体重心部分にシ
ート７を位置するように運転席９が配設されている。更
に、走行機体５の後方にはリンク８を介して植付部10が
昇降自在に支持されており、該植付部10には多数のプラ
ンタ11…、フロート14及びマット苗を縦方向に２枚半載
置し得る長い苗のせ台12が備えられている。また、走行
機体５における前部ミッションケース16とリンク８に固
設されたブラケット17との間には油圧シリンダ装置19が
配設されており、後述する油圧制御バルブによる油圧シ
リンダ装置19の伸縮に基づき、植付部10が昇降作動す
る。

そして、第３図及び第４図に示すように、運転席９には
そのシート７側方に植付部昇降制御レバー20が配設され
ており、またステップ前部にサイドクラッチペダルが配
設されている。レバー20はカム板22に設けられたピン23
に左右方向揺動自在に支持されており、かつカム板22は
シート支柱25の側方に突出しているピン26に回転自在に
支持されている。更に、支柱25にはカムアーム27が回転
自在にかつスプリング28に付勢されて支持されており、
該アーム27にはカム板22のカム面に圧接するローラ27a
を有して、カム板22の位置を規制している。そして、カ
ム板22にはロッド29を介して連牽ロッド30が連結されて
おり、該連牽ロッド30には長方形の孔30aが形成されて
いる。また、支柱25にはロッド連動アーム32がピン33に
て回転自在に支持されており、該アーム32の先端ピン32
aが長方形孔30aに係合していると共に、その他端にピン
32bが植設されている。一方、シート支柱25にはロータ
リスプールバルブからなる油圧制御バルブ35が設置され
ており、そのスプールと一体の軸35aに長孔36aを有する
プレート36が固定されていると共に、該軸35aに回動自
在にアーム37が支持されており、そして前記ピン32bが
長孔36aを貫通して該アーム37に当接するように延びて
いる。また、植付部10のフロート14から延びている感知
ロッド39がフレーム40に回転自在に支持されているアー
ム41を介して連牽リンク42に連結されており、該リンク
42の先端に前記アーム37が連結されている。更に、該連
牽リンク42の中間耳部にはピン43が植付されており、該
ピン43と前記ピン32bとの間にスプリング45が張設され
ている。また、支柱25から突出してストッパ25aが固定
しており、前記ピン43が該ストッパ25aに当接し、連牽
リンク42のそれ以上の動きを規制している。一方、前記
カム板22に隣接して、支柱25には植付クラッチ連動アー
ム50が枢支されており、このアーム50の一端にはカム板
22のカム面に転接するローラ50aが回転自在に支持され
ている。更に、該アーム50の他端にはワイヤ51が連結さ
れており、該ワイヤ51はスプリング52を介して植付クラ
ッチを操作する植付クラッチアーム53に連結されてい
る。

なお、第３図及び第４図において、55はノブ56にて容易
に取外し得る側面カバー、62は後述するガイド溝を有す
るガイドカバー、Ｔ′はミッションケース16からなるタ
ンク、Ｐ′はポンプである。また、57は制御レバー20と
連動アーム32のピン32aとを連結する引張りトグルスプ
リング、59は連牽リンク42のピン43とフレーム40との間
に張設され、自動作動時に作動するバルブ戻しスプリン
グである。

そして、制御レバー20は、第５図に示すように、ガイド
カバー62のガイド溝62aに沿って、上げ位置Ｕ、固定位
置Ｎ、下げ位置Ｄ及び自動位置Ａに切換え制御され、か
つ油圧制御バルブ35の制御プレート36は、第１図に示す
ように上げ位置（範囲）Ｕ′、アンダラップＲ、固定位
置（範囲）Ｎ′、下げ範囲ｄ、アンダーラップ位置（範
囲）ｒ及び自動上げ位置（範囲）ｕに切換え制御され
る。なお、上げ位置Ｕ′及び固定位置Ｎ′はレバー20に
て強制的にバルブ35が制御されるが、下げ位置ｄの一
部、アンダーラップ位置ｒ及び自動上げ位置ｕでは連牽
アーム30の長方形孔30aの遊び範囲内にて、植付部10か
らの感知ロッド39を介する連牽リンク42にて制御され、
自動部分Ａとなる。なお、制御レバー20の下げ位置Ｄは
油圧制御バルブ35における下げ位置ｄ及びアンダーラッ
プ位置ｒに対応するように設定しても、また連牽ロッド
30の長方形孔30a（遊び範囲）を調節して、自動上げ位
置ｕまで含むように設定してもよい。また、連牽リンク
42に植設されたピン43は自動部分Ａ′の開始位置（下げ
開始位置）Ｂにてストッパ25aに当接し、それ以上の回
動位置（手動部分Ｍ）ではストッパ25aにて移動を規制
され、スプリング45により制御プレート36に張力を付与
し、かつそれ以下の回動位置（自動部分Ａ）ではピン32
bがアーム37に常に当接するように付勢して、該アーム3
7にて制御プレート36が制御される。

更に詳述すると、第６図に示すように、ロータリスプー
ルバルブからなる油圧制御バルブ35は、ロータリスプー
ル35b及びケース35cからなり、スプール35bの中心部に
ポンプポートＰが形成され、またケース35cには90度離
れた位置にシリンダポートＣ及びタンクポートＴが形成
されている。更に、スプール35bにはその直径上を通る
第１通路ｘ、その外径側を切欠いた第２通路ｙ、及び第
１通路ｘから外径方向に延びかつ第２通路ｙと近接して
開口する第３通路ｚが形成されており、かつアンダーラ
ップ位置ｒにおいて、第２通路ｙの縁部と第３通路ｚと
がシリンダポートＣに連通すると同時に第１通路ｘがタ
ンクポートＴに連通するように設定されている。そし
て、バルブ操作角度に対する、各ポートP,C,Tの開口面
積は第１図に示すような関係になるように設定されてい
る。

なお、第５図中65は感度調節レバーであり、ワイヤを介
して植付部部10のセンサフロート14部分の感度調節装置
に連結していると共に、ガイドカバー62のガイド溝62b
に沿って高感度（軟圃場）位置Ｈと低感度（硬圃場）位
置Ｌに亘って多段階に切換えられる。

ついで、上述構成に基づく本実施例の作用について説明
する。

制御レバー20が固定位置Ｎにあると、カム板22、ロッド
29、連牽ロッド30、アーム32を介して制御プレート36も
固定位置Ｎ′にあり、制御バルブ35は第６図（ｂ）に示
すように、ポンプポートＰとタンクポートＴとが第１通
路ｘを介して連通しているが、シリンダポートＣは閉塞
されており、従って油圧シリンダ装置19はそのままの状
態に保持され、植付部10は固定状態にある。

この状態から制御レバー20を上げ位置Ｕに操作すると、
カム板22及びロッド29を介して連牽ロッド30を下方に移
動する。すると、該ロッド30の長方形孔30aの上壁にて
ピン32aを下方に移動して、スプリング45に抗してアー
ム32を反時計方向に回動し、ピン32bを介して制御プレ
ート36を上げ位置Ｕ′に回動する。これにより、制御バ
ルブ35は、第６図（ａ）に示すように、タンクポートＴ
を閉塞すると共に、ポンプポートＰとシリンダポートＣ
とを第１通路ｘを介して連通して、ポンプＰ′からの圧
油を油圧シリンダ装置19に圧送して該シリンダを伸長
し、植付部10を上昇する。

また、制御レバー20を下げ位置Ｄに操作すると、連牽ロ
ッド30を上方に移動して、該アームの長方形孔30aの下
壁にてピン32aを上方に移動し、アーム32を時計方向に
回動する。すると、ピン32bを介して制御プレート36が
スプリング45によりピン32bがアーム37に当接するまで
戻ることとなり、そして、植付部10のフロート14が吊下
がっている状態では、戻しスプリング59により連牽リン
ク42は右方に押された状態にあって、アーム37を介して
制御プレート36を下げ方向に付勢しており、従って、制
御プレート36は下げ位置ｄにあって、制御バルブ35は、
第６図（ｃ）に示すように、シリンダポートＣが第３通
路ｚ及び第１通路ｘを介してタンクポートＴに連通して
おり、油圧シリンダ装置19内の油を排出して該シリンダ
を収縮し、植付部を下降する。この状態で、フロート14
が圃場面に接して、該圃場面からの土圧を受けて上方に
回動すると、該動きが感知ロッド39及びアーム41を介し
て連牽リンク42に伝えられる。そして、該リンク42の動
きはアーム37に時計方向の動きとして伝えられ、該アー
ム37に、制御プレート36の長孔に位置するアーム32のピ
ン32bが当接し、スプリング45に基づきアーム37と制御
プレート36は一体に回動する自動制御状態となる。そし
て、フロート14に適当な土圧が作用する適正植付位置に
至ると、アーム37及び制御プレート36が自動部分Ａ′の
アンダーラップ位置ｒになり、制御バルブ35はホールド
されて、油圧シリンダ装置19はその状態に保持され、植
付部10は適正植付位置にて停止する。

なお、上述した制御レバー20の固定位置Ｎ、上げ位置Ｕ
及び下げ位置Ｄでは、カム板22のランド部ａが植付クラ
ッチ連動アーム50のローラ50aに当接しており、従って
該アーム27は時計方向に回動した状態にあって、ワイヤ
51及びスプリング52を介して植付クラッチアーム53は、
植付クラッチ切位置に保持されている。

そして、制御レバー20を自動位置Ａに操作すると、連牽
ロッド30は更に上方に移動してその長方形孔30aに基づ
くアーム32の回動範囲も更に時計方向側にずれる。従っ
て、該アーム32とピン32bを介して連動している制御プ
レート36の回動範囲は自動上げ位置ｕを含むように規定
される。この状態では、フロート14に作用する土圧に基
づき、感知ロッド39及びアーム41を介して移動する連牽
リンク42により制御バルブ35が制御される。即ち、植付
部10が略々適正植付位置にある場合、アーム37及びピン
32bを介して制御プレート36はアンダーラップ位置ｒに
あり、制御バルブ35は、第６図（ｄ）に示すように、ポ
ンプポートＰとシリンダポートＣとが第２通路ｙ及び／
又は第３通路ｚを介して連通すると同時に、ポンプポー
トＰとタンクポートＴとが第１通路ｘを介して連通して
いる。そして、その開口面積の割合により、該アンダー
ラップ位置における上げ範囲、中立安定範囲及び下げ範
囲が無段階に調整される。即ち、タンクポートＴの開口
面積S₃の割合が大きい場合、下げ範囲となり、タンクポ
ートＴの開口面積S₃が絞られかつシリンダポートＣの開
口面積S₁及びS₂の割合が大きい場合、上げ範囲となり、
そしてポンプポートＰからの圧油供給とタンクポートＴ
への排出が釣り合う場合、中立安定範囲となる。なおこ
の際、第６図（ｃ）に示す下げ位置ｄから、（ｄ）に示
すアンダーラップ位置ｒになる際、第３通路ｚが開口面
積S₁が絞られる分だけ第２通路ｙの開口面積S₂が増加
し、その合計面積S₁＋S₂が下げ位置からの移行時に第３
通路ｚの全開口面積に対してあまり変化しないようにな
っており、植付部10の降下速度が下げ位置ｄからアンダ
ーラップ位置ｒに滑らかに連続するようになっている。

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し、リンク42が右方に移動し
てアーム37を反時計方向に回動すると、スプリング45に
基づきピン32bがアーム37に当接していることにより、
該ピン32bを介してアーム37と一体に制御プレート36が
アンダーラップ位置ｒの下げ範囲を経て下げ位置ｄに回
動し、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、該シリンダ装置を収縮して植付部
10を応答よくかつ滑らかに下降する。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し、リ
ンク42が左方に移動してアーム37を時計方向に回動する
と、該アーム37と一体に制御プレート36がアンダーラッ
プ位置ｒの上げ範囲を経て上げ位置ｕに回動する。これ
により、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、該シリンダ装置を伸張して植
付部10を適正位置まで応答よくかつ滑らかに上昇する。

一方、制御レバー20の自動位置Ａへの回動に基づき、カ
ム板22が回動して植付クラッチ連動アーム50のローラ50
aがランド部ａから外れて凹部ｂに係合する。すると、
該アーム50は反時計方向に回動してワイヤ51を緩め、ス
プリング52を介して植付クラッチアーム53を回動し、植
付クラッチを入れてプランタ11を作動する。

（ト）発明の効果以上説明したように、本発明によると、油圧制御バルブ
35を、手動部分Ｍ及び自動部分Ａを分けて構成したの
で、各々の状態に応じて最適な油圧制御を行うことがで
き、更にその手動部分Ｍが上げＵ′、固定Ｎ′及び下げ
ｄの各位置からなり、専用の広い固定位置Ｎ′にてリー
クの少ない確実な作業部（植付部）の保持を可能とする
ものでありながら、自動部分Ａ′では、固定位置を有さ
ず、下げ位置ｄからいきなりアンダーラップ位置ｒにな
るので、自動を高感度に設定した場合でも、植付部10が
センサフロート先端部が接地しただけの高い位置にホー
ルドされることはなく、植付開始時の空中植えを防止で
きると共に、自動部分Ａにおいて、固定位置に基づく不
感帯がなくなり、圃場凹凸面に素早く応答して追従する
ことができ、作業中においても空中植え等を防止して、
確実かつ正確に植付作業を行うことができる。

また、下げ位置ｄから、アンダーラップ位置ｒ詳しくは
その下げ範囲になり、そして微妙な中立安定状態を経て
上げ範囲となり、更に自動上げ位置ｕになるので、下降
時、作業部（植付部）10は下げからアンダーラップ位置
ｒの微妙な下げ範囲そして中立安定位置にて停止される
ので、作業部の動きが極めて滑らかとなり、かつバルブ
35のアンダー量の設定が従来よりラフで足り、組立時の
チェックも容易となり、アンダーラップ位置ｒの下げ範
囲から自動部分の正規の下げ位置ｄ又はアンダーラップ
の上げ範囲から自動上げ位置ｕに移行するので、油圧シ
リンダ装置19のシリンダ内圧の変化が少なく、ピッチン
グの発生を防止でき、固定位置のない素早い対応と相俟
って、正確で安定した自動制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧制御バルブにおけるバルブ操
作角に対する各ポートの開口面積を示す図、第２図は本
発明を適用し得る乗用田植機を示す全体側面図である。
そして、第３図はその油圧制御装置部分を示す側面図、
第４図はその展開して示す正面断面図である。また、第
５図はガイドカバーを示す平面図である。そして、第６
図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ異なる状態における油圧制
御バルブを示す断面図である。１……水田作業車（乗用田植機）、５……走行機体、10
……作業部（植付部）、19……油圧シリンダ装置、20…
…昇降制御レバー、30……連牽ロッド、35……油圧制御
バルブ、35b……ロータリスプール、35c……ケース、42
……連牽リンク、Ｕ……上げ位置、Ｎ……固定位置、Ｄ
……下げ位置、Ａ……自動部分（自動範囲）、Ｍ……手
動部分、Ａ′……自動部分、Ｕ′……手動上げ位置、
Ｎ′……手動固定位置、ｄ……下げ位置、ｒ……アンダ
ーラップ位置、ｕ……自動上げ位置、Ｃ……シリンダポ
ート、Ｐ……ポンプポート、Ｔ……タンクポート、ｘ…
…第１通路、ｙ……第２通路、ｚ……第３通路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行機体に作業部を油圧シリンダ装置にて
昇降支持し、かつ該油圧シリンダ装置を制御する油圧制
御バルブ及び該バルブを操作する昇降制御レバーを備え
てなる水田作業車において、前記昇降制御レバーのシフトパターンが上げ、固定、下
げ及び自動の各位置にて構成され、また前記油圧制御バ
ルブが手動部分及び自動部分を分けて構成され、かつ該
手動部分が上げ、固定及び下げの各位置からなり、また
前記自動部分が上げ及び下げそしてポンプポートとシリ
ンダポート及びタンクポートとが両方連通するアンダー
ラップ位置からなり、更に前記自動部分の下げと前記手
動部分の下げとを共用すると共に該下げに隣接してアン
ダーラップ位置を配置してなる水田作業車における油圧
制御装置。
【請求項２】前記油圧制御バルブが、ロータリスプール
バルブからなり、かつロータリスプールの中心部にポン
プポートを、ケースにおける所定間隔離れた位置にシリ
ンダポート及びタンクポートをそれぞれ有し、更にロー
タリスプールにその直径上を通る第１通路、その外径側
を切欠いた第２通路及び上記第１通路から外径に延びる
第３通路を備え、前記第２通路及び／又は第３通路を前
記シリンダポートに連通すると同時に前記第１通路を前
記タンクポートに連通し得るように構成した特許請求の
範囲第１項記載の水田作業車における油圧制御装置。