(57)【要約】【課題】作業部の下降操作に伴いフロートが着地しリンク機構を介し油圧制御バルブを切換作動しようとするとき、急速切換作動力を許容部の緩衝長により緩衝ししながら、油圧ハンチングを伴うことのない適正作業姿勢を保持する水田作業機を提供する。【解決手段】フロート１５を有する作業部１０を昇降支持する油圧シリンダ１２の油圧制御バルブ２０を、リンク機構２１を介してフロート１５に連結し、該フロート１５の土圧変動に基づく上下動により油圧制御バルブ２０を制御する水田作業機であって、前記リンク機構２１の系統中に、該リンク機構２１に対するフロート１５の上動を許容する許容ガイド４３と、フロート１５を所定荷重以上で下方に付勢する弾性部材４１とからなる許容部４０を設ける構成にした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体（５）に、フロート（１５）を有する作業部（１０）を油圧シリンダ（１２）により昇降支持すると共に、前記油圧シリンダ（１２）を制御する油圧制御バルブ（２０）を配設し、該油圧制御バルブ（２０）を、リンク機構（２１）を介して前記フロート（１５）に連結し、該フロート（１５）に作用する土圧変動に基づくフロート（１５）の上下動により前記油圧制御バルブ（２０）を制御する水田作業機において、
前記リンク機構（２１）の系統中に、該リンク機構（２１）に対するフロート（１５）の上動を許容する許容ガイド（４３）と、フロート（１５）を所定荷重以上で下方に付勢する弾性部材（４１）とからなる許容部（４０）を設けることを特徴とする水田作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行しながら田面に苗を植付ける田植機等の水田作業機であって、詳しくはフロートに作用する土圧の変化に基づき、田面に対する作業部の高さを調節する高さ調節装置を有する水田作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、田植機（水田作業機）は、走行機体にフロートを有する植付け部（作業部）を昇降自在に支持し、該フロートに作用する土圧に基づく該フロートの上下動をリンク機構を介し油圧制御バルブに連結して、該油圧制御バルブにより上記植付け部が田面からの高さが一定になるように調節するようにしている。（例えば特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−６４５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に示される田植機の田面に対する植付け部の高さ調節装置（作業部高さ調節装置）は、油圧制御バルブとフロートの先端部分とをリンク機構により連結しており、該リンク機構は、支持軸により回転自在に支持される複数の揺動体及びこれら揺動体をピンにより連結するリンク体等から構成される。そして、フロートの先端部分の土圧による姿勢変動をリンク機構を介して伝達して油圧制御バルブを切換制御することにより、植付け部を油圧シリンダにより昇降動作させて田面から所定高さ（植付け深さ）の適正作業姿勢になるように昇降制御している。
然しながら、上記リンク機構は、支持軸及びピン等の回転軸部及び複数の揺動体並びにリンク体を単に連結した一般的リンク構造であるため、フロートの動きがそのまま油圧制御バルブに伝わり、例えば植付け部の昇降速度を早くするため油圧の流量を大きく設定すると、油圧ハンチングを生じることがある。さらに、例えば植付け部の下降操作に基づきフロートが田面に急速に着地するような場合には、リンク機構を介して油圧制御バルブが急速に切り換わるため、該油圧制御バルブが過度に移動して油圧ハンチングを生じ易い等の課題がある。
そこで、本発明は、リンク機構に急激な動きを緩衝するダンパ機構としての許容部を介在し、上述した課題を解決した水田作業機（田植機）を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため本発明は、第１に、走行機体５に、フロート１５を有する作業部１０を油圧シリンダ１２により昇降支持すると共に、前記油圧シリンダ１２を制御する油圧制御バルブ２０を配設し、該油圧制御バルブ２０を、リンク機構２１を介して前記フロート１５に連結し、該フロート１５に作用する土圧変動に基づくフロート１５の上下動により前記油圧制御バルブ２０を制御する水田作業機において、
前記リンク機構２１の系統中に、該リンク機構２１に対するフロート１５の上動を許容する許容ガイド４３と、フロート１５を所定荷重以上で下方に付勢する弾性部材４１とからなる許容部４０を設けることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、走行機体に、フロートを有する作業部を油圧シリンダにより昇降支持すると共に、前記油圧シリンダを制御する油圧制御バルブを配設し、該油圧制御バルブを、リンク機構を介して前記フロートに連結し、該フロートに作用する土圧変動に基づくフロートの上下動により前記油圧制御バルブを制御する水田作業機において、前記リンク機構の系統中に、該リンク機構に対するフロートの上動を許容する許容ガイドと、フロートを所定荷重以上で下方に付勢する弾性部材とからなる許容部を設けることにより、
作業部の下降操作に伴いフロートが着地し、該フロートに作用する土圧変化によりフロートが急上方移動し、リンク機構を介し油圧制御バルブを急速に切換作動しようとするとき、その急速切換作動力を許容部の弾性部材に伝えて許容ガイドの緩衝長により緩衝した適正切換作動力にしながら油圧制御バルブを上げ方向に切換作動するので、油圧シリンダの油圧ハンチングを伴うことなくフロートを上げ動作して、作業部の適正作業姿勢を速やかに保持しながら作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明を適用した田植機の左側面図である。
【図２】植付け部の植付け高さ調節装置の構成を示す左側面図である。
【図３】植付け部の取付けとリンク機構の要部構造を示す左側面図である。
【図４】リンク機構の許容部の構成を示す拡大左側面図である。
【図５】図４の拡大平面図である。
【図６】油圧制御バルブの切換操作の態様を示す左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。水田作業機としての田植機１は図１に示すように、前輪２及び後輪３により支持される走行機体５を有しており、該走行機体５の前部のボンネット６内にエンジンを搭載し、その後部には運転席７が設置されており、一側に前方から後方に向けて傾斜する予備苗供給装置９が配置されている。
また走行機体５の後部には、図２に示すように植付け部（作業部）１０がロアリンク１１ａとアッパリンク１１ｂと油圧シリンダ１２等からなる昇降リンク機構１１を介して昇降自在に支持されている。実施形態の植付け部１０は、複数のプランタ１３とフロート１５及びマット苗を載置する苗載せ台１６等からなり、多数条（一般には４条以上）の苗の植付けを可能としている。
【０００９】
上記昇降リンク機構１１に配設される油圧シリンダ１２は、植付け高さ調節装置（作業部高さ調節装置）１４により制御される。植付け高さ調節装置１４は、走行機体５に配置された油圧制御バルブ２０を有しており、該油圧制御バルブ２０のバルブアーム２０ａは、リンク機構２１を介してフロート（センタフロート）１５の先端部に連結している。
またフロート１５は、その後部の支点２２を中心に前部を上下方向に揺動自在に支持されており、フロート先端部をリンク機構２１に対し後述するように連結している。
【００１０】
上記油圧制御バルブ２０は図６に示すように、手動部Ａと自動部Ｂとがあり、手動部Ａにあっては、オペレータの手動操作に基づき、上昇、固定及び下降の各位置に操作され、自動部Ｂにあっては手動操作の連動が解除され、前記センタフロート１５の上下動により、下降、アンダラップ及び上昇に操作される自動状態となる。該自動状態は、ロータリスプールの一部が下降ポート及び上昇ポートに共に連通する状態であり、その連通割合により中立状態と上昇又は下降状態がオーバラップして切換えられるものである。
【００１１】
そして、植付け高さ調節装置１４のリンク機構２１は図２〜図４に示すように、走行機体５に回動自在に支持されている第１揺動体２５、前記油圧制御バルブ２０のバルブアーム２０ａと上記第１揺動体２５とを連結する第１リンク体２６、植付け部１０のフレームに回動自在に支持されている第２揺動体２７、前記第１揺動体２５の先端側と第２揺動体２７とを連結する第２リンク体２８、及び第２揺動体２７と前記センタフロート１５の先端部とを支持ピン２９ｂを介して連結する第３リンク体２９からなる。
上記第２揺動体２７は、前方側に突出する突出アーム２７ａを有しており、該アーム２７ａの先端に設けたピン３０を前記第３リンク体２９に形成される長孔２９ａに摺動自在に嵌合している。
【００１２】
また油圧制御バルブ２０は、前記自動状態においては、その回転スプールバルブを回動するバルブアーム２０ａの先端側が、制御バルブスプリング２０ｂによって第１リンク体２６の前端部に押し付けられる。これにより、前記支点２２を中心としたフロート１５の上下回動、即ちフロート１５の姿勢変化を油圧制御バルブ２０に伝達することにより、フロートの前後姿勢を基準姿勢に保つべく植付け部１０が油圧により高さ調節されて、植付深さが略一定に保たれる。
【００１３】
前記第３リンク体２９と走行機体５に配置された油圧感度制御装置３１との間には感知ワイヤ３２が連結されている。油圧感度制御装置３１は、運転席７に配置された油圧感度切替ダイヤルからの信号により制御されるモータ３３と、該モータ３３の回転を減速して上記感知ワイヤ３２のインナワイヤを巻取り巻解くリール３４とを有する。感知ワイヤ３２のインナワイヤの他端は、前記ピン３０に連結されており、アウタワイヤの一端は、上記リール３４の近くの走行機体に調節自在に固定されると共に、他端が上記第３リンク体２９の先端に調節自在に固定されている。
【００１４】
そして、ピン３０は、引張り位置決め用の引張スプリング３０ａによって、第３リンク体２９の下方側に内向きに突設された係止ピン２９ｃと連結している（図４,図５）。
これにより引張スプリング３０ａは、リール３４の巻解き動作により繰り出されるインナワイヤ３２ａを、ピン３０を介して下向きに引張り付勢して弛みなく緊張させ、ピン３０を長孔２９ａ内で調節位置に固定して第２揺動体２７を所定の調節姿勢に保持する。
【００１５】
従って、図示しない油圧感度切替ダイヤルを、圃場条件（田面の硬，軟の程度等）に応じて調整すると、油圧感度制御装置３１を介して長孔２９ａに対するピン３０の位置が調節される。例えば、圃場がやわらかい場合、油圧感度切替ダイヤルを軟方向に調整すると、ピン３０を上方に移動して、ピン３０とセンタフロート１５の支持ピン２９ｂとの間隔からなる第３リンク体２９の有効長を長くして、フロート１５の先端が下がるように調節することができる。
また、圃場が硬い場合、感度切替ダイヤルを硬方向に調整すると、フロート１５の先端が上がるように調節することができる。
【００１６】
次に、上記構成からなるリンク機構２１のリンク系統中に配設される第２揺動体２７と許容部４０について図４,図５を参照し説明する。先ず、第２揺動体２７は、植付け部フレーム３５に取付固定されている平面視コ字状の支持ブラケット３６に軸支される支持軸３７を介して回転自在に軸支されている。
そして、実施形態の植付け高さ調節装置１４は、リンク機構２１の中で第２揺動体２７に対し、フロート１５の上動を許容する許容部４０を設けると共に、該許容部４０にフロート１５を下方に向けて所定荷重以上によって付勢するコイル状スプリングからなる弾性部材４１を設けることにより、フロート１５が急激に上動する際の上動衝撃を緩衝し油圧制御バルブ２０の制御動作をスムーズにするようにしている。
【００１７】
これにより植付け高さ調節装置１４は、例えば、植付け部１０が下降し田面に急速に接地したような場合に生じる、フロート１５の急激な上向き姿勢変動を、第２リンク体２８から油圧制御バルブ２０に直接的に伝えることなく、許容部４０の許容ガイド４３と弾性部材４１とによって緩衝動作をしながら油圧制御バルブ２０を適正切換作動力によってバルブ切換制御動作をさせ、フロート１５のハンチング動作を抑制するハンチング抑制手段を構成している。
【００１８】
次に、実施形態のハンチング抑制手段としての許容部４０について図４を参照し詳述する。先ず、前記支持ブラケット３６の支持軸３７を介し前後揺動可能に軸支される第２揺動体２７は、リンク体の上部に許容ピン２７ｂを外向きに突設すると共に、第２リンク体２８の後端部側に設ける縦帯状板の許容片４２を設け、該許容片４２に前後方向の長孔状に形成に形成されるガイド長（緩衝長）を有する許容ガイド４３を設けている。
【００１９】
上記許容部４０の許容ガイド４３は、許容ピン２７ｂを許容ガイド４３に挿入した状態で、該許容ピン２７ｂがガイド長に沿って前後方向に移動する範囲を緩衝長とし、支持軸３７を支点に自由に回動（揺動）する第２揺動体２７の緩衝回動を可能している。
そして、許容ガイド４３に挿入した状態の許容ピン２７ｂと、許容片４２の前方側に外向きに突出する係止ピン２８ａとを前記弾性部材４１によって連結している。
【００２０】
上記弾性部材４１は、その引張り弾性力を前記制御バルブスプリング２０ｂより大きくし、且つ引張スプリング３０ａより小さくしていると共に、弾性部材４１によってフロート１５を下方に向けて所定荷重以上によって付勢する初張力をかけた状態で許容ガイド４３の溝前端側に接当させている。即ち、許容ガイド４３は、許容ピン２７ｂが弾性部材４１によって溝前端に接当する引張り初期位置から、許容ピン２７ｂが支持軸３７を支点に後方移動し溝後端に接当する最大緩衝位置に至る範囲を不感帯域とし、フロート１５が急激に上動する際の上動衝撃を緩衝して油圧制御バルブ２０のハンチング動作が緩和されるように動作をさせるようにしている。
【００２１】
これにより許容部４０は、植付け部１０の下降操作に伴いフロート１５が急激に着地し、該フロート１５に作用する土圧変化によりフロートが急速に上方移動してリンク機構２１を介し油圧制御バルブ２０を急速に切換えようとするとき、その急速切換作動力を弾性部材４１に伝え、許容ピン２７ｂが許容ガイド４３内で弾性部材４１の弾性力に抗して引張りながら移動することによって緩衝する。
【００２２】
また上記構成による許容部４０は、弾性部材４１を変更することなく緩衝力を大きくする場合には、許容ガイド４３のガイド長さを長くすること、或いは弾性部材４１の初張力を大きくすること等によって簡単且つ安価に行うことができる。つまり、リンク機構２１を介し油圧制御バルブ２０を急速に切換作動しようとする急速切換作動力は、許容ガイド４３の緩衝長の調節変更又は弾性部材４１の弾性力の変更等により、所望に緩衝減衰しながら油圧ハンチングの低減を容易にする等の利点を有している。
【００２３】
次に、以上のように構成される田植機１の作業態様について説明する。先ず、田植機１はオペレータが、枕地での転回後に下降（植付）操作することにより、油圧制御バルブ２０が手動部Ａ（及び自動部Ｂ）における下降位置となり、油圧シリンダ１２を伸長して植付け部１０が下降する。この状態では、フロート１５は前方が垂れ下がった状態にあり、上記植付け部１０の下降に伴いフロート先端部が田面に着地すると、フロート１５は後側の支点２２を中心に先端部が持ち上がるように揺動する。
これにより、リンク機構２１を介し油圧制御バルブ２０は、下降位置からアンダラップの上昇側に操作され、フロート１５が田面上の所定姿勢になるとアンダラップ位置になり、この状態で走行機体５を走行すると共に植付け作業を開始する。
【００２４】
植付け作業においては、フロート１５が田面上を滑走しつつプランタ１３により苗が植え付けられ、この際フロート１５は田面の凹凸により上下に揺動し、該揺動は、リンク機構２１を介して油圧制御バルブ２０に伝達される。そして、油圧制御バルブ２０は、自動部Ｂにおけるアンダラップの中立位置を挟んだ上昇又は下降側に操作され、油圧シリンダ１２により植付け部１０は、田面から所定高さ（植付け深さ）になるように昇降制御される。
次いで、一行程の植付け作業が終了して枕地に至るとき、オペレータが植付け作業を停止すると共に油圧制御バルブ２０を手動部Ａの上昇位置に操作すると、植付け部１０は上昇し所定位置で停止（固定）する。
【００２５】
一方、在来の田植機においては前記植付け部１０が下降操作される際に、フロート１５が田面に急速に着地するような場合に、リンク機構２１を介して油圧制御バルブ２０が切り換わり、該油圧制御バルブ２０が過度に移動して油圧ハンチングを生ずることがある。この他、一般的な油圧ハンチングは、植付け部の昇降速度を速くするために油圧吐出量を大きく設定すると発生し易く、また植付け部の下降時に限らず上昇時及び植付け作業における自動昇降時にも発生することがある。
【００２６】
然しながら、実施形態に係る植付機１においては、植付け部１０の下降操作に伴いセンタフロート１５が急激に着地し、該フロートに作用する土圧変化によりフロートが急速に上方移動してリンク機構２１を介し油圧制御バルブ２０を急速に切換作動しようとするとき、リンク機構２１の系統中に構成したダンパ機構としての許容部４０が、その急速切換作動力を弾性部材４１に伝え許容ガイド４３の緩衝長を介し緩衝しながら、油圧制御バルブ２０を適正切換作動力によって上げ方向に適正切換作動させる。
これにより植付け高さ調節装置１４は、油圧ハンチングを伴うことなくフロート１５を速やかに上げ動作して適正姿勢に保持するため、植付け部１０を適正作業姿勢に位置決めした状態で、植付け開始時の苗の植付け精度を高めながら作業能率を向上することができる。
【００２７】
また上記のように油圧制御バルブ２０を制御する田植機１は、前記許容部４０側に設ける弾性部材４１の弾性荷重を、リンク機構２１と油圧制御バルブ２０を連結する制御バルブスプリング２０ｂの設定荷重よりも大きくしているため、フロートが急速に上方移動する急速切換作動力を許容部４０の弾性部材４１に伝え緩衝しながら油圧制御バルブ２０を上げ方向に切換えるとき、制御バルブスプリング２０ｂのリンク引張り力に抗しリンクガタを伴うことなく切換え作動精度を高めることができるので、油圧制御バルブ２０をスムーズに切換え油圧ハンチングを抑制することができる。
【００２８】
また実施形態の許容部４０によるダンパ機構は、回転軸部及び揺動体並びにリンク体を連結したリンク構造において、合成樹脂や特殊緩衝ゴム等で成形加工された高価なダンパ構造にすることなく、板状のリンク体に許容ガイド４３を穿設加工し、その近隣のリンク軸やピン部材に市販品であるコイルバネ又は板バネ又はゴムバネ等の弾性部材４１を組み合わせた簡潔な構成によって安価に製作できる等の特徴がある。
そして、実施形態のものと大きさや形状又は仕様の異なる田植機、並びに市場に既存の田植機に対しても、リンク機構２１を大きく変更することなく部品の共通化を促進すると共に、リンク系統中の適所に各緩衝力を適正対応させながら所望仕様のダンパ機構を簡単且つ速やかに、また後付け作業による設置も可能にする等の利点を創出する。
【符号の説明】
【００２９】
１  水田作業機（田植機）
５  走行機体
１０  作業部（植付け部）
１２  油圧シリンダ
１４  作業部高さ調節装置（植付け高さ調節装置）
１５  フロート
２０  油圧制御バルブ
２０ｂ  制御バルブスプリング
２１  リンク機構
２７  第２揺動体
２９  第３リンク体
４３  許容ガイド
４１  弾性部材
【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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