JPH0720409B2 - 水田作業機のローリング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、歩行型田植機、乗用田植機、施肥装置付きの
田植機等の水田作業機に適用できるローリング制御装置
に関する。さらに詳しくは往復横移動する苗載台を備え
た水田作業機のローリング制御装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

例えば、実開昭62−60112号公報の如く、機体の後方に
連結される植付装置は、機体側に設けた前後方向のロー
リング軸を中心にしてローリング可能に設けられると共
に、左右のスプリングにより水平姿勢に保持されてい
る。これにより機体が左右に傾斜しても植付装置は、上
記ローリング軸を中心とする略水平姿勢が維持されるの
で、左右両側に並設された植付杆による苗植付が正確に
行なわれるようになつている。

この植付装置には、載置されたマツト苗とともに左右方
向に往復横移動する苗載台が設けられており、この苗載
台と、上記ローリング軸上方の機体との間は、上記左右
のスプリングにより連結され、このスプリングの附勢力
により苗載台が横移動しても植付装置の上記ローリング
作用が阻害されないようになつている。

しかし、従来の苗植付速度は、約0.7m/秒程度の低速で
あつたが、最近では植付精度の向上と相俟つて約1.0〜
1.2m/秒程度の高速植付が実施されるようになつてき
た。このような高速植付になると、それに比例して苗載
台の横移動速度も高速となるので、この高速で移動する
苗載台の慣性力の増大によつてローリング軸を中心とす
る植付装置は、その左右傾動が大きくなつて、一方の植
付杆が深植え、他方の植付杆が浮苗となり、植付精度が
乱れてしまうという問題点があつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この問題を解決するものとして、田面を滑走するサイド
フロートの上下動を検知し、この検知によつて作動する
油圧シリンダにより植付装置を附勢するスプリングを補
償し、左右方向に並設された植付杆の植付精度を維持す
る構造のものが試みられている。しかし、植付装置に設
けられた左右のサイドフロートは、一般には植付装置の
前方を進行する走行車輪の跡消しも兼ねる幅員幅に配設
されており、圃場条件によつては車輪跡が極端に凹凸と
なるので、この凹凸の車輪跡上を滑走するサイドフロー
ト位置の検知では、田面の水平以外の要因を検知する誤
検知を招くことになり、植付深さの均一が困難であると
いう欠点があつた。

また、このサイドフロートの植付杆に対する上下位置
は、苗植付深さの調節に連動して上下するので、植付深
さを調節した場合には、サイドフロートの検知点を再調
節しなけねばならず、その調整が面倒であるという問題
があつた。

また、例えば特開昭63−28303号公報によつて、サイド
フロートの外側にサイドフロートとは別の左右の検知フ
ロートを設け、この左右検知フロートの検知による左右
センサの出力差に基いてローリング制御するようにした
マイコン形式のものが提案されているが、左右両側に並
設された植付杆を有する植付装置を田面に追従させるた
めのセンサおよびバルブ並びに制御装置に、非常に精度
を要することになるので、コストが高くなるという問題
点がある上、田植機は泥田の中で使用されると共に、植
付期間が終了した田植機は翌年の植付期間までの間にわ
たつて農家に保管されるので、その保管期間中の電気系
統に、サビ、鼠害、水の侵入等の障害が発生する恐れが
あるという問題もあつた。

そこで、本発明は上述して従来の実情に鑑み、それらの
問題を解消すべく創案されたもので、植付装置の左右傾
動を規制するスプリングを、苗載台の往復横移動に連動
して作動する油圧伸縮機構により附勢するようにした水
田作業機におけるローリング制御装置を提供することを
目的として実施するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明は、乗用機体に苗載台が往復
横移動する植付装置を装着した水田作業機において、前
記機体側の中央ヒッチに枢支させた植付装置の左右の傾
動を規制する左右のスプリング端を、前記機体側に設け
た左右のスプリング圧調節機構に夫々独立に係止させる
と共に、苗載台の横移動を検出する検出機構を設け、該
検出機構によって横移動により突出する側のスプリング
圧調節機構を作動させることを特徴とするものである。

〔作用〕

このように、機体側の中央ヒッチに枢支させた植付装置
の左右の傾動を規制する左右のスプリング端を、前記機
体側に設けた左右のスプリング圧調節機構に夫々独立に
係止させると共に、苗載台の横移動を検出する検出機構
を設け、該検出機構によって横移動により突出する側の
スプリング圧調節機構を作動させることにより、スプリ
ング圧調節機構によって苗載台の突出側のスプリングの
みが苗載台の横移動に伴って付勢され、非突出側のスプ
リングは苗載台の移動のみに起因する僅かなバネ圧低下
だけであるから、苗載台が機体中央にある時と略同様な
左右のバランスが得られる。

また、田面に接地するセンサフロート、またはサイドフ
ロート等による田面検知ではないので、植付け深さ調節
にも連動して補正する必要が全くない上に、圃場の硬軟
に関係なくその適応範囲を広くなし得る。

〔実施例〕

以下、本発明を一実施例として示す図面について説明す
る。

第２図に示す如く、乗用機体１の後方には平行リンク機
構２が連結され、この平行リンク機構２の後方には上下
方向に中央ヒツチ３が連結され、この中央ヒツチ３に設
けられたローリング穴5aには、植付装置４に設けられ前
方に向つて延びるローリング軸（支点軸）５が回動自在
に位置決めされている。

上記乗用機体１は左右一対の前輪６および後輪７により
走行するよう構成され、乗用機体１の前方にはエンジン
９が搭載されている。上記平行リンク機構２に一端が連
結された油圧伸縮機構10の他端は前輪駆動ケース11の後
端に連結され、この油圧伸縮機構10の伸縮による平行リ
ンク機構２の昇降により植付装置４全体が昇降する。

前記植付装置４には左右方向に往復横移動する苗載台12
が配設され、この苗載台12上には図示しないマツト苗が
載置供給される。この苗載台12の下方には所定の植付軌
跡上を移動する植付杆13が対設され、この植付装置４の
下方には、第11図に示す平面図の如く田面を滑走する中
央位置のセンターフロート14、この主フロート14を挾む
左右両側のサイドフロート15がそれぞれ配設されてお
り、このサイドフロート15は前輪６および後輪７の車輪
跡上を進行する幅員に配設されている。

第１図に示す如く、上記苗載台12の裏面には左右のブラ
ケツト19が固定され、この左右のブラケツト19間にはナ
ピアスクリユウー軸16の回転に連動して左右に往復横移
動するスライド軸17が固定されることで、苗載台12の横
送り機構20が構成されている。この横送り機構20によつ
て苗載台12は左右方向に往復横移動するよう構成されて
いる。このナピアスクリユウー軸16の回転数は横送り機
構20に設けた変速機構20aにより変速できる。上記左右
のブラケツト19間にはスライド軸17と平行するセンサ軸
21が固定されており、このセンサ軸21には、このセンサ
軸21の横移動に連動して後述するバルブアーム25を各別
に作動せるためのセンサピン22が突出されている。この
センサピン22はセンサ軸21の軸芯方向に沿つて位置調節
固定自在に設けておくことによつて、バルブアーム25と
の切換タイミングを調節できるようにしてもよく、また
センサ軸21は上記スライド軸17と兼用にしてもよい。

植付装置４の機体中央線Ｏ上にはバルブ室23が配設さ
れ、このバルブ室23のセンサ軸21を挾む両側には、油路
を単独に切換える夫々のスプール24、27を有する２個の
切換弁28が夫々設けられ、この両スプール24、27には、
先端がセンサ軸21に向つて延びる各バルブアーム25の基
端がそれぞれ固定されている。

この各バルブアーム25には、センサピン22から外れた位
置で中立位置に復帰させる復帰バネ26がそれぞれ設けら
れている。この復帰構造はバルブ内蔵形式でもよい。

このバルブアーム25と上記センサピン22とは、第４図Ａ
の如く、センサ軸21が左側に向かう往路移動Ｇの左側移
動端に至る手前で、上側のバルブアーム25がセンサピン
22に接当し所定角度だけ回動してスプール24を「上げゾ
ーンＵ」に切換えた後、センサピン22から外れて「中立
ゾーンＮ」に自動復帰させる関係に対設されており、ま
た、第４図Ｂの如く、センサ軸21の移動端を超えて右側
に向かう復路移動Ｒの移動端を過ぎた位置で、上側のバ
ルブアーム25がセンサピン22に接当し所定角度だけ回動
してスプール24を「下げゾーンＤ」に切換えた後、セン
サピン22から外れて「中立ゾーンＮ」に自動復帰する関
係に対設されている。

そして第４図Ｃの如く、センサ軸21の右側に向かう往路
移動Ｒの右側移動端に至る手前で、バルブアーム25がセ
ンサピン22に接当して所定角度だけ回動しスプール27を
「上げゾーンＵ」に切換えた後、センサピン22から外れ
て「中立ゾーンＮ」に復帰する関係に対設されている。
このように両スプール24、27はセンサ軸21の往復横移動
に連動して切換られる構造となつている。

前記中央ヒツチ３の上方には、右側の油圧シリンダ29a
および油圧ピストン29bよりなる油圧伸縮機構29と、左
側の油圧シリンダ30aおよび油圧ピストン30bよりなる油
圧伸縮機構30が夫々設けられ、この各油圧シリンダ29
a、30aは単動形式が採用されている。この各油圧伸縮機
構29、30と上述した各切換弁28、28とは、第３図に示す
油圧回路に連結されている。つまり、両切換弁28は、分
流弁31aを経由する油路を介して単一の油圧ポンプ32に
夫々連通されており、分流弁31bは制御弁34を経由する
油路を介して植付装置４全体を昇降する油圧伸縮機構10
に連通されている。なお第３図中符号33はタンクであ
る。

したがつて、上記油圧ポンプ32による作動油の全流量Ｑ
は、第３図Ａに点線で示す如く、該ポンプ32の回転数rp
mの高くなるにつれて増大する比例流量となるが、各切
換弁28側に至る流量Ｑは、分流弁31aにより第３図Ａに
実線で示す如く流量の少ない範囲で回転数rpmに比例し
て流量が多くなる比例制御流量に制御されるので、油圧
伸縮機構29、30に至る作動油の最小流量を、苗載台12の
最小速度（掻取幅最大）に合せておけば、苗載台12の最
大速度（掻取幅最小）になつても吐出量の不足はない。

そして、各切換弁28を「中立ゾーンＮ」から「下げゾー
ンＤ」に切換える場合には圧油が逃げる方向なので設け
る必要はないが、逆に「中立ゾーンＮ」から「上げゾー
ンＵ」に切換える場合には急激に圧油が流れないよう圧
油の一部をタンクに戻す形式のアンダラツプ回路が各切
換弁28に設けられている。

したがつて、互いに対向するスプール24、27は、第６図
に示すように、「中立ゾーンＮ」から「上げゾーンＵ」
に切換える際には、「中立ゾーンＮ」と「上げゾーン
Ｕ」との間に設けた「アンダラツプゾーンAR」によつ
て、切換弁28はゆつくりと切換えられ、切換側の油圧伸
縮機構29または30は、苗載台12の移動速度と略同様な速
度で伸長するようになつている。また、アンダラツプ回
路に換えて切換が穏やかに行われるロータリバルブ形式
の切換弁を採用してもよい。

前記各油圧ピストン29b、30bと、左右に往復横移動する
苗載台12の裏面左右両側とにわたつて左右一対のスプリ
ング35、36が張設されており、この各スプリング35、36
は、油圧ピストン29b、30b側が狭く苗載台12が広くなる
よう末広状に張設され、この油圧伸縮機構29、30は、第
８図に示す如く上方となる側のピストン29b、30bが互い
に斜めに対向する方向で斜め傾斜姿勢、または第10図に
示す如くスプリング35の張設方向に沿つてピストン29
b、30bが外側に向く方向で斜め傾斜姿勢で各シリンダ29
a、30aが前後位置に交差するよう設けてもよい。

また、中央ヒツチ３の上方と植付装置４側の左右方向に
延びる伝動ケース37との間は左右一対の補助スプリング
39が夫々張設されており、上記左右のスプリング35、36
の下端側をこの伝動ケース37に係止するようにしてもよ
い。なお、第２図、第８図〜第10図中、符号2aは平行リ
ンク機構２を構成するアツパリンクである。

次に作用について説明すると、機体中心線Ｏに苗載台12
の左右中心が略一致している場合は、油圧伸縮機構29、
30は「下げ位置」に保持されているので、苗載台12は左
右一対のスプリング35、36により左右バランスよく附勢
されている。

第７図に示すように、上記中央位置から苗載台12が左側
に向けて往路移動Ｇしても、苗載台12の突出側スプリン
グ35は苗載台12の移動に連動して次第に伸び附勢力が大
きくなるので、苗載台12は左側に向けて傾動することな
く水平方向に保持されているが、左側移動端に至る手前
のマツト苗幅（約300mm）の約1/3程度の位置で、油圧伸
縮機構29に連繋する側の切換弁28は「上げゾーンＵ」に
切換えられ、これにより油圧伸縮機構29のピストン29b
がゆつくりと上昇して突出側スプリング35が伸長し、こ
の伸長された側のスプリング35の附勢力が増大する。

この切換弁28はセンサ軸21の移動につれて「中立ゾーン
Ｎ」に自動復帰するが、ピストン29bは上昇位置に保持
された状態のままであり、この突出側のスプリング35
は、苗載台12が左側移動端から右側に向かう復路移動Ｒ
の約1/3程度の位置で、油圧伸縮機構29側の切換弁28が
「下げゾーンＤ」に切換えられピストン29bが下降位置
となるまでの間にわたつて伸長状態が保持されているの
で、左側の移動端近傍に移動した際の苗載台12の左右バ
ランスを、苗載台12の左右中心が機体中心線Ｏと略一致
する状態のバランスに近似させて維持できる。

この「下げゾーンＤ」に切換えられた切換弁28は、苗載
台12の引き続く復路移動Ｒの横移動によつて「中立ゾー
ンＮ」に自動復帰し、苗載台12は下げ位置に復帰したピ
ストン29bによつて支持された状態にあるスプリング35
の附勢力により支持され左右バランスが維持されてい
る。

苗載台12が右側に向けて復路移動Ｒすると、苗載台12の
突出側スプリング36が苗載台12の移動に連動して次第に
伸びるので、苗載台12は、右側に向けて傾動することな
く水平方向に保持されているが、右側移動端に至る手前
の約1/3程度の位置で、油圧伸縮機構30側の切換弁28は
「上げゾーンＵ」に切換えられ、これにより油圧伸縮機
構30のピストン30bがゆつくりと上昇して突出側スプリ
ング36が伸長し、この伸長された側のスプリング35の附
勢力が増大する。

この切換弁28はセンサ軸21の移動につれて「中立ゾーン
Ｎ」に自動復帰するが、ピストン30bは上げ位置に保持
されたままであり、この突出側スプリング36は、苗載台
12が右側移動端から左側に向かう往路移動Ｇの約1/3程
度の位置で、油圧伸縮機構30側の切換弁28が「下げゾー
ンＤ」に切換えられピストン30bが下降位置となるまで
の間にわたつて伸長状態が保持されるので、右側の移動
端近傍に移動した際の苗載台12の左右バランスを、苗載
台12の左右中心が機体中心線Ｏと略一致する状態のバラ
ンスに近似させて保持できる。

この「下げゾーンＤ」に切換えられた切換弁28は、苗載
台12の引き続く往路移動Ｇの横移動によつて「中立ゾー
ンＮ」に自動復帰し、苗載台12は下げ位置に復帰したピ
ストン30bによつて支持された状態のスプリング36の附
勢力により支持され左右バランスが維持されている。

このように、苗載台の横移動に連動して上げ位置に保持
された油圧伸縮機構によつて左右のスプリング35、36を
それぞれ交互に附勢することにより、支点軸５を中心と
する植付装置４の左右バランスを補正し、植付装置４の
水平姿勢を維持できるので、植付杆による正確な植付を
行うことができる。

〔発明の効果〕

以上に説明してきたように本発明は、機体側の中央ヒッ
チに枢支させた植付装置の左右の傾動を規制する左右の
スプリング端を、前記機体側に設けた左右のスプリング
圧調節機構に夫々独立に係止させると共に、苗載台の横
移動を検出する検出機構を設け、該検出機構によって横
移動により突出する側のスプリング圧調節機構を作動さ
せたから、スプリング圧調節機構によって苗載台の突出
側のスプリングのみが苗載台の横移動に伴って付勢さ
れ、非突出側のスプリングは苗載台の移動のみに起因す
る僅かなバネ圧低下だけであるから、苗載台が機体中央
にある時と略同様な左右のバランスが得られる。

さらに、田面に接地するセンサフロート、またはサイド
フロート等による田面検知ではないから、植付け深さ調
節にも連動させて補正する必要が全くない上に、圃場の
硬軟に関係なくその適応範囲を広くできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は苗載台の左右
往復横移動機構と油圧伸縮機構との概略関係図、第２図
は乗用田植機の全体側面図、第３図は油圧回路図、第３
図Ａは流量と回転数の関係図、第４図は苗載台の横移動
と切換弁の切換状態を示す作用説明図、第５図はセンサ
軸とバルブアームとの関連を示す側面図、第６図は切換
弁の切換範囲を示す作用説明図、第７図は苗載台の横移
動と切換弁の切換位置との関係説明、第８図は油圧伸縮
機構とスプリングとの関係配置図、第９図は他例を示す
油圧伸縮機構とスプリングとの関係配置図、第10図は他
例を示す油圧伸縮機構とスプリングとの関係配置図、第
11図はフロートと車輪との関係を示す平面配置図であ
る。 １…走行機体、３…中央ヒツチ、４…植付装置、５…支
点軸、10…油圧伸縮機構、12…苗載台、16…ナピアスク
リユウ軸、21…センサ軸、22…センサピン、24…スプー
ル、25…バルブアーム、27…スプール、28a…切換弁、2
8b…切換弁、29…油圧伸縮機構、29a…油圧シリンダ、2
9b…油圧ピストン、30…油圧伸縮機構、30a…油圧シリ
ンダ、30b…油圧ピストン、31…分流弁、32…油圧ポン
プ、34…制御弁、35…スプリング、36…スプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乗用機体に苗載台が往復横移動する植付装
   置を装着した水田作業機において、前記機体側の中央ヒ
   ッチに枢支させた植付装置の左右の傾動を規制する左右
   のスプリング端を、前記機体側に設けた左右のスプリン
   グ圧調節機構に夫々独立に係止させると共に、苗載台の
   横移動を検出する検出機構を設け、該検出機構によって
   横移動により突出する側のスプリング圧調節機構を作動
   させることを特徴とする水田作業機のローリング制御装
   置。