(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧シリンダ１７により走行車体１に対して作業装置２が昇降可能に装着され、ＰＷＭ制御される弁３５でポンプ２０が吐出した油を油圧シリンダ１７に送ったり該油圧シリンダ１７内の油をタンク２１に戻したりする構成とし、油圧レバ−４５を作業装置２を上昇させる「上げ」に操作すると前記弁３５が油を油圧シリンダ１７に送る状態に作動する構成とし、前記ＰＷＭ制御される弁３５と油圧シリンダ１７の間のシリンダ油路３９に作業装置２の下降を防止するロックバルブ４１を設け、ポンプ２０から前記弁３５への吐出油路３６に切換弁５６と絞り弁６２とを設けて余剰油量が発生すると分流する構成とし、その分流された油をタンク２１ヘ戻す戻り油路５７と前記分流された油を前記シリンダ油路３９に送る上げ油路５８とを設け、油圧レバ−４５を前記「上げ」に操作すると分流された油を前記上げ油路５８を介して油圧シリンダ１７に供給するチェックバルブ５９を設けた油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、田植機や農用トラクタのような、油圧シリンダにより走行車体に対して作業装置を移動可能に装着したものに用いるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のものは、走行車体に作業装置が油圧シリンダで昇降自在に設けられ、ＰＷＭ制御される弁でポンプが吐出した油が油圧シリンダに送られると、作業装置が上昇し、その油がタンクに抜き落されると、作業装置が下降するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ＰＷＭ制御される弁は、油を油圧シリンダに送るときに波動し、油圧シリンダ内の油に波動が生じるおそれがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するため、油圧シリンダ１７により走行車体１に対して作業装置２が昇降可能に装着され、ＰＷＭ制御される弁３５でポンプ２０が吐出した油を油圧シリンダ１７に送ったり該油圧シリンダ１７内の油をタンク２１に戻したりする構成とし、油圧レバ−４５を作業装置２を上昇させる「上げ」に操作すると前記弁３５が油を油圧シリンダ１７に送る状態に作動する構成とし、前記ＰＷＭ制御される弁３５と油圧シリンダ１７の間のシリンダ油路３９に作業装置２の下降を防止するロックバルブ４１を設け、ポンプ２０から前記弁３５への吐出油路３６に切換弁５６と絞り弁６２とを設けて余剰油量が発生すると分流する構成とし、その分流された油をタンク２１ヘ戻す戻り油路５７と前記分流された油を前記シリンダ油路３９に送る上げ油路５８とを設け、油圧レバ−４５を前記「上げ」に操作すると分流された油を前記上げ油路５８を介して油圧シリンダ１７に供給するチェックバルブ５９を設けた油圧装置とした。
【０００５】
【作用】
上記のように構成した油圧装置は、ＰＷＭ制御される弁３５でポンプ２０が吐出した油を油圧シリンダ１７側に送ると、その油は、ロックバルブ４１を通過して油圧シリンダ１７内に流れ込み、ピストンロッド１８を作動させる。また、ＰＷＭ制御される弁３５で油圧シリンダ１７内の油をタンク２１に戻すと、油圧シリンダ１７内の油が排出され、ピストンロッド１８を作動させる。そして、ポンプ２０から前記弁３５への吐出油路３６に設けた切換弁５６と絞り弁６２とにより、余剰油量が発生すると分流する。また、油圧レバ−４５を作業装置２を上昇させる「上げ」に操作すると、チェックバルブ５９により分流された油を上げ油路５８を介して油圧シリンダ１７に供給する。
【０００６】
【効果】
ＰＷＭ制御される弁３５は、小刻に油路の開閉を繰り返して定量の油を油圧シリンダ１７に送るので、油圧シリンダ１７内の油に波動が生じ、作業装置２に微振動を発生させるおそれがあるが、この発明によると、弁３５から送り出された油は、ロックバルブ４１を通過して油圧シリンダ１７に達し、このロックバルブ４１で上記の波動が緩和され、作業装置２が滑らかに作動する。また、ポンプ２０から前記弁３５への吐出油路３６で余剰油量が発生すると分流する構成としたので、弁３５への油量が安定する。また、油圧レバ−４５を作業装置２を上昇させる「上げ」に操作すると分流された油を上げ油路５８を介して油圧シリンダ１７に供給するチェックバルブ５９を設けたので、作業装置２がすみやかに上昇する。
【０００７】
【実施例】
つぎに、この発明の実施例を説明する。
図１および図２のように、走行車体１の後に苗植装置（作業装置の１つ）２が装着されて苗植機となっている。
走行車体１は、主歯車３の後に主枠４が固定されて機台となり、その両横にそれぞれ１対の前輪５，５と後輪６，６が配置されている。座席７の下にエンジン８が取付けられ、その動力がベルト９で中間軸１０に達したのち、ベルト１１で主歯車箱３の入力軸１２に達し、この中で所定の回転数に調整されて前輪５，５と後輪６，６を回転し、走行車体１を前進させるようになっている。ステアリングハンドル１３が座席７の前に設けられ、これを操舵すると前輪５，５が走行車体１の進路を変更するように出来ている。
【０００８】
支柱１４が主枠４の後部から上に伸び、これに上下１対のリンク１５，１５の先端が回動自在に取付けられ、リンク１５，１５の後端が縦向の取付枠１６に回動自在に取付けられて平行リンクが構成されている。油圧シリンダ１７の先端が主枠４に取付けられ、ピストンロッド１８がこれから斜後上に突出し、その突端が上のリンク１５と一体のアーム１９の下端に連結されている。そして、中間軸１０に取付けたポンプ２０（図３）が吐出した油が油圧シリンダ１７に入ると、ピストンロッド１８が突出し、アーム１９が反時計方向（図１）に回り、リンク１５，１５が取付枠１６を上昇させる。油圧シリンダ１７内の油がタンク２１（図３）に戻ると、ピストンロッド１８が戻り、取付枠１６が下降する。
【０００９】
苗植装置２は、つぎのように構成される。植付歯車箱２２が取付枠１５の下部に前後方向のローリング軸でその回りに揺動自在に取付けられている。苗載台２３がその上に前上りの斜に取付けられ、６枚のマット苗を載せて左右に往復駆動されるように出来ている。植付歯車箱２２（及びその両横のスリーブ）から３本の植付枠２４，２４，２４が苗載台２３の後端の下を通って後に伸び、それぞれの後端の両横に１対の旋回ケース２５，２５が取付けられている。１対の植付ケース２６，２６がそれぞれの旋回ケース２５に取付けられて６条植に構成され、旋回ケース２５，２５……がエンジン８の動力で旋回すると、その苗植杆２７，２７……がほぼ同じ姿勢を保って上下方向の軌道で旋回する。そして、下降の途中で苗載台２３を後方を通過するとき、マット苗から１株分の苗を取り出し、下端で圃場に突き刺ってその苗を移植する。中央のセンサフロート２８の両横に１対のサイドフロート２９，２９が配置され、走行車体１の前進でこれらが泥面を滑走して苗植杆２７，２７……が苗を移植する位置を予め整地するようになっている。
【００１０】
アーム３０が植付歯車箱２２から後下に伸び、その後端にセンサフロート２８の後部が横軸３１で揺動自在に取付けられている。アーム３２が植付歯車箱２２から前に伸び、先端にポテンショメータ３３が取付けられ、そのレバー３４がセンサフロート２８の先端に連続されている。植付歯車箱２２は、苗植作業中に泥面に対して下り過ぎると、苗が深植となる。このとき、センサフロート２８は、後部が横軸３１で泥土に押し下げられ、その抵抗で前部が上る（センサフロート２８が前上りに傾斜する）。すると、レバー３４が時計方向（図１）に回り、ポテンショメータ３３からの出力が大きくなる。これとは逆に、植付歯車箱２２が泥面から上り過ぎると、苗が浅植となる。このとき、センサフロート２８は、後部が横軸３１で泥面から引き上げられて前部が下る。すると、レバー３４が反時計方向に回り、ポテンショメータ３３からの出力が小さくなる。
【００１１】
ポンプ２０と油圧シリンダ１７の間に、ＰＷＭ制御される弁３５が図３のように構成されている。タンク２１と弁３５の間にポンプ２０が吐出した油を送る吐出油路３６と、可変絞り弁３７を有する第１戻り油路３８が設けられている。弁３５と油圧シリンダ１７の間にシリンダ油路３９が設けられ、これに逆止弁４０とロックバルブ４１がこの順に設けられるとともに、その間を始端とする下げ専用油路４２の終端が弁３５に達している。弁３５は、図３の位置が「中立」で、ポンプ２０が吐出した油は、第２戻り油路４３を通ってタンク２１に戻るとともに、油圧シリンダ１７内の油は、逆止弁４０と下げ専用油路４２の下端で閉じられ、苗植装置２が泥面から一定の高さに保持されている。なお、苗植作業中は、ロックバルブ４１が左に押され、流路が開いている。
【００１２】
ポテンショメータ３３の出力が制御装置４４に伝達され、出力が大きいと（苗植装置２が下り過ぎていると）、その指令で右のソレノイドＳ1 が作動し、弁３５が右に作動して「上げ」となる。すると、下げ専用油路４２の終端が弁３５で閉じられているので、ポンプ２０が吐出した油は、逆止弁４０を通って油圧シリンダ１７に達し、ピストンロッド１８が突出して苗植装置２が上る。これとは逆に、ポテンショメータ３３の出力が小さいと、制御装置４４が左のソレノイドＳ2 を作動し、弁３５が「中立」から左に作動して「下げ」となる。すると、ポンプ２０が吐出した油は、「中立」の位置と同様に第２戻り油路４３を通ってタンク２１に戻り、油圧シリンダ１７内の油は、下げ専用油路４２を経由して可変絞り弁３７を通り、戻り油路３８でタンク２１に抜き落される。そのため、ピストンロッド１８が油圧シリンダ１７に戻り、苗植装置２が下降する。
【００１３】
油圧レバー４５が座席７の左に設けられ、これを時計方向（上げ）に操作すると、制御装置４４が上記に優先してソレノイドＳ1 で弁３５を「上げ」に作動し、反時計方向（下げ）に操作すると、ソレノイドＳ2 で弁３５を「下げ」に作動するようになっている。また、油圧レバー４５を反時計方向に操作して苗植装置２が所定の位置に下ると、ポテンショメータ３３の出力が標準となって、弁３５が「中立」となり、下降が停止する。そののち、ポテンショメータ３３の出力の大小で弁３５が作動し、苗植装置２の泥面からの高さが所定の範囲内に保たれる。
【００１４】
上記の構成によると、弁３５は、ＰＷＭ制御により、ソレノイドＳ3 で作動して油圧シリンダ１７に対する流路の開閉を繰り返すので、これから送り出された油に波動を生じるが、油圧シリンダ１７に達する間に、逆止弁４０でその波動が緩和され、苗植装置の上昇が円滑になる。
図１および図４のように、リンク１５の基部にポテンショメータ４６又は油圧シリンダ１７のピストンロッド１８の間にストロークセンサを設け、走行車体１に対する苗植装置２の高さの情報を制御装置４４に伝達する、そして、その情報により、苗植作業中に苗植装置２が基準よりも高いときは、センサフロート２８がやや前上りの状態で弁３５が「中立」となるように制御し、これとは逆に、苗植装置２が基準よりも低いときは、センサフロート２８がやや前下りの状態で弁３５が「中立」となるように制御されることができる。すなわち、耕盤の深い水田では、走行車体１が泥面に対して沈み勝手にあってこれに対する苗植装置２が高くなる。そして、泥土が軟い。ここに、上記のように構成すると、泥土が軟い水田では、センサフロート２８の前が上って泥押が解消される。これとは逆に、耕盤の浅い水田では、走行車体１が泥面に対して浮き勝手となってこれに対する苗植装置２が低くなる。耕盤が浅い水田は、泥土が比較的に硬いが、このとき、センサフロート２８が標準よりもやや前下りとなり、これが敏感に作動して苗植装置２の高さが効果的に保たれる。
【００１５】
なお、図のロックバルブ４１は、苗植機を収納するようなとき、これを右に引いたのち、苗植装置２を上昇させ、エンジン８を停止する。すると、苗植装置２の不慮の下降が防止される。
ＰＷＭで制御される弁は、図５および図６のように構成することができる。すなわち、弁３５は、図の位置が「中立」で、ソレノイドＳ1 で左に引かれると「上げ」となり、ソレノイドＳ2 で右に引かれると「下げ」となる。そして、図３における下げ専用回路４２を廃止し、「下げ」のときに逆止弁４０を開放するためのパイロット油路４７を追加している。スプール式の弁は、油もれを生じるおそれがあり、苗植装置２がそのもれで自動的に下るので、頻繁に油圧シリンダ１７に油を供給する必要があったが、このように構成すると、油圧シリンダ１７内の油は、逆止弁４０で閉じられるので、そのおそれが解消される。
【００１６】
図６は、単１の平面的な弁箱５０内に弁３５、可変絞弁３７、逆止弁４０、ロックバルブ４１およびパイロットバルブ４８を組み込んだものを示している。すなわち、苗植作業中は、ロックバルブ４１のボールが押棒４９で右に押され、シリンダ油路３９ｂと３９ｃが連通している。そして、弁３５が「中立」では、ポンプ２０が吐出した油が吐出油路３６から第２戻り油路４３を通ってタンク２１に戻っている。また、油圧シリンダ１７内の油は、逆止弁４０で閉じられ、苗植装置２の高さが保たれている。「上げ」では、弁３５がソレノイドＳ1 で引かれて左に移動する。すると、吐出油路３６から送られた油は、シリンダ油路３９ａ、逆止弁４０およびシリンダ油路３９ｂ，３９ｃを通って油圧シリンダ１７に達する。また、「下げ」では、弁３５がソレノイドＳ2 で引かれて「中立」から右に移動する。すると、第２戻り油路４３が閉じ、第１戻り油路３８が開く。そのため、吐出油路３６から送られた油は、パイロット油路４７を通ってパイロットバルブ４８を右に押し、逆止弁４０のボールが弁座から離れてシリンダ油路３９ａとシリンダ油路３９ｂが連通する。すなわち、油圧シリンダ１７内の油は、シリンダ油路３９ｃ，３９ｂ，３９ａ、第１戻り油路３８および可変絞弁３７を通ってタンク２１に戻り、吐出油路３６から送られた油は、パイロットバルブ４８のノッヂ４８ａを通じてシリンダ油路３９ａに達し、下記の油圧シリンダ１７からの戻り油に合流する。
【００１７】
上記の構成によると、前記に加え、単１の弁箱５０にすべての弁が組み込まれるので、これらを一纏にして図２のように走行車体１のステップ５１の下に取付けることができる。また、「下げ」において、吐出油路３６から送られた油は、パイロットバルブ４８を右に押したのち、ノッヂ４８ａ（図８の流路４８ｂで可）からタンク２１に戻されるので、リリーフ圧が発生しないでリリーフバルブ５２（図５）を作動しないように構成できる。さらに、ノッヂ４８ａは、図のように半円形に欠ぎ落されたように形成すると、パイロットバルブ４８の右端が逆止弁４０に当ったのち、油の流量が増大し、これがゆるやかに右に移動して苗植装置２を下降する際の初期のショックが緩和される。
【００１８】
図７および図８のように、「下げ」のときにポンプ２０から吐出してパイロットバルブ４８を作動した油を、シリンダ油路３９ａで油圧シリンダ１７からタンク２１に戻る油に合流させないで、第３戻り油路５３で可変絞弁３７を経由させることなくタンク２１に戻すことができる。すると、苗植装置２が下降するとき、可変絞弁３７を通る油が油圧シリンダ１７から排出される油のみとなり、その油量がエンジンの回転数の影響を受けないので、苗植装置２の下降速度が安定する。
【００１９】
図５、図６、図７および図８のように、パイロットバルブ４８で油路が開放されるように逆止弁４０を設けると、必ずしもロックバルブ４１を必要としない。
図９のように、上記の逆止弁４０の位置に弁３５から油圧シリンダ１７に流れる油を止めるように逆止弁５４を設け、これを迂回する油路に絞弁５５を設けることができる。すると、苗植装置２を上昇させるときの油の波動がこの絞弁５５で緩和させる。
【００２０】
油圧回路は、図１０のように構成することができる。すなわち、図は「中立」の状態を示し、ポンプ２０が吐出した油は、吐出油路３６から第２戻り油路４３を通ってタンク２１に戻り、油圧シリンダ１７内の油は、弁３５で閉じられるように出来ている。ソレノイドＳ1 が作動すると、弁３５が右に移動して「上げ」となって、吐出油路３６の油がシリンダ油路３９を通って油圧シリンダ１７に流れる。ソレノイドＳ2 が作動すると、弁３５が左に移動して「下げ」となり、吐出油路３６の油が第２戻り油路４３からタンク２１に戻り、油圧シリンダ１７内の油がシリンダ油路３９から第１戻り油路３８を通ってタンク２１に戻る。吐出油路３６に切換弁５６と絞り弁６２が設けられ、エンジン８の回転数が高いことなどで油圧（油量）が増大すると（余剰が発生すると）、これがパイロット圧で自動的に右に移動して１部の油を弁３５外に流し（分流）、これが低いと、その全量を弁３５に流す（全流）ようになっている。分流で取り出された１部の油は、タンク２１に向う第４戻り油路５７と、シリンダ油路に通じる上げ油路５８に流れ、それぞれの油路５７，５８には、ソレノイドＳ3 の作動で流れを止めたり開いたりするチェックバルブ５９と油圧タンク１７からの流れを止める逆止弁６０が設けられている。
【００２１】
従って、ポンプ２０が油を余剰に発生しているときは、その余剰の分が自動的にタンク２１に戻り、弁３５に向って流れる油量が安定する。また油圧レバー４５を操作して「上げ」にすると、ソレノイドＳ4 がチェックバルブ５９を左に移動して流路を閉じ、余剰の油も上げ油路５８から油圧シリンダ１７に流れ、苗植装置２がすみやかに上昇する。
【００２２】
弁３５が機械的に作動するものにおいては、その回路を図１１のように構成することができる。弁３５は、右の端から順に、「下げ」「中立」「自動上げ」および「手動上げ」となっている。図では、「中立」が用いられ、ポンプ２０が吐出した油が吐出油路３６で弁３５に達したのち、第２戻り油路４３でタンク２１に戻っている。その油に余剰があっても、パイロット圧で切換弁５６右に移動させる油が油路６１で弁３５に流れたのち、第２戻り油路４３でタンク２１に戻るようになっている。センサフロート２８の先が上ると、弁３５が自動的に右に移動する。すると、「自動上げ」が用いられ、ポンプ２０が吐出した油が吐出油路３６からシリンダ油路３９を通って油圧シリンダ１７に送られるとともに、その油に余剰があると、パイロット圧で切換弁５６が右に移動し、余剰な油が上げ油路５８で弁３５にれたのち、第２戻り油路４３を通ってタンク２１に戻される。従って、油圧シリンダ１７内には、常に適量の油が送られ、苗植装置２が円滑に上昇する。
【００２３】
センサフロート２８の先が下ると、又は、油圧レバー４５を「下げ」に操作すると、弁３５が左に移動し、その「下げ」が用いられる。すると、切換弁５６を作動するパイロット圧が「中立」と同様に第２戻り油路４３でタンク２１に抜け、ポンプ２０から吐出した油の全量が吐出油路３６から第２戻り油路４３でタンク２１に戻るとともに、油圧シリンダ１７内の油がシリンダ油路３１から第１戻り油路３８に達し、可変絞弁３７で流量が調整されてタンク２１に戻る。
【００２４】
油圧レバー４５を「上げ」に操作すると、弁３５が右に移動して左端の「手動上げ」が用いられる。そして、ポンプ２０が吐出した油は、吐出油路３６で弁３５に達したのち、シリンダ油路３９で油圧シリンダ１７に送られる。そして、その油量に余剰があると、パイロット圧で切換弁５６が自動的に右に移動し、余剰な分が上げ油路５８に流れるが、この余剰な油も弁３５でシリンダ油路に送られ、苗植装置２がすみやかに上昇する。
【００２５】
以上のように、この構成によると、苗植装置２をセンサフロート２８からの信号で自動的に上昇させるときには、余剰の油を取除いた適正な油量が用いられ、これを下降させるときには、可変絞弁３７で、適正量の油が抜き落されながらこれが下降するので、その上昇が安定良く行われるとともに、手動操作で苗植装置２を上昇させるときには、ポンプ２０が吐出した油の全量が用いられて、その上昇が迅速に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を施した苗植機の側面図
【図２】その平面図
【図３】その油圧回路図
【図４】その制御回路図
【図５】その油圧回路の他の実施例
【図６】その油圧回路の他の実施例
【図７】その油圧回路の他の実施例
【図８】その油圧回路の他の実施例
【図９】他の油圧回路図
【図１０】他の油圧回路図
【図１１】他の油圧回路図
【符号の説明】
１    走行車体
２    苗植装置
１７    油圧シリンダ
１８    ピストンロッド
２０    ポンプ
２１    タンク
３５    弁
３６    吐出油路
３９    シリンダ油路
４１    ロックバルブ
４５    油圧レバ−
５６    切換弁
５７    戻り油路
５８    上げ油路
５９    チェックバルブ
６２    絞り弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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