(57)【要約】【課題】農作業装置を前後方向のローリング軸回りに走行機体に対してローリング可能に設け、シリンダ本体及びピストンの一方を走行機体側に連結し他方を農作業装置側に連結したローリング用シリンダ装置を伸縮させることにより農作業装置をローリング作動させる農作業機において、農作業装置のローリング作動を円滑にするとともに、前記連結部の故障や破損を防止する。【解決手段】前記２箇所の連結部の少なくとも一方は、被連結物同士の間に複数のボールジョイント５７Ａ，５７Ｂを介在させた構成とする。前記２箇所の連結部の少なくとも一方は、被連結物同士を上下方向の軸５４及び前後方向の軸５３回りに回動自在に連結した構成とする。前記２箇所の連結部の少なくとも一方は、被連結物同士を左右方向の移動を規制した状態で前後方向又は上下方向の移動に融通を持たせた構成とする。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
農作業装置を前後方向のローリング軸回りに走行機体に対してローリング可能に設け、シリンダ本体及びピストンの一方を走行機体側に連結し他方を農作業装置側に連結したローリング用シリンダ装置を伸縮させることにより農作業装置をローリング作動させる農作業機において、前記２箇所の連結部の少なくとも一方は、被連結物同士の間に複数のボールジョイントを介在させた構成としたことを特徴とする農作業機。
【請求項２】
農作業装置を前後方向のローリング軸回りに走行機体に対してローリング可能に設け、シリンダ本体及びピストンの一方を走行機体側に連結し他方を農作業装置側に連結したローリング用シリンダ装置を伸縮させることにより農作業装置をローリング作動させる農作業機において、前記２箇所の連結部の少なくとも一方は、被連結物同士を上下方向の軸及び前後方向の軸回りに回動自在に連結した構成としたことを特徴とする農作業機。
【請求項３】
農作業装置を前後方向のローリング軸回りに走行機体に対してローリング可能に設け、シリンダ本体及びピストンの一方を走行機体側に連結し他方を農作業装置側に連結したローリング用シリンダ装置を伸縮させることにより農作業装置をローリング作動させる農作業機において、前記２箇所の連結部の少なくとも一方は、被連結物同士を左右方向の移動を規制した状態で前後方向又は上下方向の移動に融通を持たせた構成としたことを特徴とする農作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行機体に農作業装置を前後方向のローリング軸回りにローリング可能に装着した農作業機に関し、詳しくは農作業装置をローリングさせるローリング用シリンダ装置の取付部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行機体に農作業装置を前後方向のローリング軸回りにローリング可能に装着した農作業機、例えば乗用田植機は、各条の苗植付深さが同じになるように、農作業装置である苗植付部を圃場の左右傾斜に応じてローリング作動させる。苗植付部をローリング作動させる手段としてシリンダ装置を用いる場合、当該ローリング用シリンダ装置は、ローリング軸から上下に偏位する位置に左右方向に設け、そのシリンダ本体及びピストンの一方を走行機体側に連結し他方を苗植付部側に連結する（例えば、特許文献１参照）。なお、この特許文献１に記載の乗用田植機では、ローリング用シリンダ装置のシリンダ本体を走行機体側に連結し、ピストンを苗植付部側に連結している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２３６３５号公報
【０００４】
上記構成の乗用田植機では、ローリング用シリンダ装置を伸縮させて苗植付部をローリング作動させるとき、シリンダ本体と走行機体側との連結部や、ピストンと苗植付部側との連結部に左右方向及び上下方向の位置ずれが生じる。この位置ずれを吸収してローリング作動が円滑に行われるように、走行機体に対してシリンダ本体を前後方向の軸回りに回動自在に支持するとともに、ピストンと苗植付部とをユニバーサルジョイントを介して連結している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ローリング軸は、実際には正確に前後方向ではなく、苗植付位置（の前後位置）が該ローリング軸の延長線の近傍に位置するように、若干後ろ下がりに傾斜している。このため、苗植付部のローリング作動により、前記連結部には左右方向及び上下方向の位置ずれだけではなく前後方向の位置ずれも生じる。この前後方向の位置ずれが原因となり、苗植付部の円滑なローリング作動が損なわれ、前記連結部が故障や破損しやすかった。そこで、乗用田植機のように走行機体に農作業装置を前後方向のローリング軸回りにローリング可能に装着した農作業機において、農作業装置のローリング作動を円滑にするとともに、前記連結部の故障や破損を防止することが本発明の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題に対して本発明は下記の対策を採用した。すなわち、請求項１に記載の農作業機は、農作業装置を前後方向のローリング軸回りに走行機体に対してローリング可能に設け、シリンダ本体及びピストンの一方を走行機体側に連結し他方を農作業装置側に連結したローリング用シリンダ装置を伸縮させることにより農作業装置をローリング作動させる農作業機において、前記２箇所の連結部の少なくとも一方は、被連結物同士の間に複数のボールジョイントを介在させた構成としたことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に記載の農作業機は、農作業装置を前後方向のローリング軸回りに走行機体に対してローリング可能に設け、シリンダ本体及びピストンの一方を走行機体側に連結し他方を農作業装置側に連結したローリング用シリンダ装置を伸縮させることにより農作業装置をローリング作動させる農作業機において、前記２箇所の連結部の少なくとも一方は、被連結物同士を上下方向の軸及び前後方向の軸回りに回動自在に連結した構成としたことを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の農作業機は、農作業装置を前後方向のローリング軸回りに走行機体に対してローリング可能に設け、シリンダ本体及びピストンの一方を走行機体側に連結し他方を農作業装置側に連結したローリング用シリンダ装置を伸縮させることにより農作業装置をローリング作動させる農作業機において、前記２箇所の連結部の少なくとも一方は、被連結物同士を左右方向の移動を規制した状態で前後方向又は上下方向の移動に融通を持たせた構成としたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１の場合は、ローリング用シリンダ装置と走行機体側又は農作業装置側との連結部における被連結物同士の間に複数のボールジョイントを介在させることにより、当該連結部の自由度を向上させられる。また、請求項２の場合は、前記連結部における被連結物同士を上下方向の軸及び前後方向の軸回りに回動自在に連結することにより、当該連結部が３次元的に動けるようになる。さらに、請求項３の場合は、前記連結部における被連結物同士を左右方向の移動を規制した状態で前後方向又は上下方向の移動に融通を持たせることにより、当該連結部にかかる負荷を逃がすことができる。したがって、請求項１〜３の構成を有効に組み合わせることにより、農作業装置を円滑にローリング作動させられるとともに、前記連結部の故障や破損を防止できるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明による農作業機の一例である乗用施肥田植機を表している。この乗用施肥田植機１は、走行機体２の後側に昇降リンク装置３を介して農作業装置としての１０条植え苗植付部４が昇降可能に装着され、走行機体２の後部上側に施肥装置５の本体部分が設けられている。
【００１１】
走行機体２は、前輪６，６及び後輪７，７，８，８，９，９を備えた四輪駆動車両で、エンジン１０の回転動力を第一ベルト伝動装置１１及び伝動比を変更可能な第二ベルト伝動装置１２を介してミッションケース１３に伝達し、該ミッションケースで走行動力とＰＴＯ動力とに分離して取り出し、走行動力で前輪６，６及び後輪７，７，８，８，９，９を駆動するとともに、ＰＴＯ動力で苗植付部４及び施肥装置５を駆動する。機体上部の前後中央部に運転席１５があり、その前方に前輪６，６を操向するステアリングハンドル１６が設けられている。
【００１２】
昇降リンク装置３は、走行機体２の後端部に回動自在に取り付けた上リンク２０及び下リンク２１，２１の後端部に縦リンク２２を枢結した平行リンク機構として構成され、縦リンク２２の下端部から若干斜め下向きで後方に突出するローリング軸２３に苗植付部４が回転自在に連結されている。ローリング軸２３の角度は、後述する苗植付装置３２，…による苗植付位置（の前後位置）が当該ローリング軸の延長線の近傍に位置するように定められている。昇降用シリンダ装置２４を伸縮させると、上リンク２０及び下リンク２１，２１が上下に回動し、苗植付部４がほぼ一定姿勢のまま昇降する。また、ローリング用シリンダ装置２５を伸縮させると、苗植付部４がローリング軸２３を中心にしてローリングする。ローリング用シリンダ装置２５の取付部の構造については後で詳述する。
【００１３】
苗植付部４は、伝動機構を内蔵する苗植付部フレーム３０、苗を載せて左右に往復動し苗取出口３１ａ，…に苗を一株分づつ供給する苗載台３１、前記苗取出口３１ａ，…に供給された苗を圃場に植付ける苗植付装置３２，…、整地用のフロート３３，…等を備え、フロート３３，…が泥面に接地する位置まで苗植付部４を下降させて走行機体２を前進させると、フロート３３，…が泥面を滑走して整地し、その整地跡に苗植付装置３２，…が苗載台３１の苗を植付けるようになっている。なお、苗載台３１は、図３に示すように、下端部が左右方向の案内枠３４に摺動自在に支持されているとともに、苗植付部フレーム３０に下端が固着された苗載台ガイドフレーム３５に取り付けたローラ３６が苗載台の裏面上部に設けた左右方向のレール３７に沿って移動するようになっており、両端部が苗載台に固着された横移動棒３８を左右に往復動させることにより、苗載台３１が左右に往復動する。
【００１４】
施肥装置５は、肥料タンク４０，４０内の肥料を肥料繰出部４１，…によって一定量づつ下方に繰り出し、その繰り出された肥料を送風機４２から供給される圧力風によって肥料移送管４３，…内を移送し、前記フロート３３，…の左右両側に取り付けた作溝体４４，…の肥料吐出口から圃場に吐出するようになっている。
【００１５】
次に、ローリング用シリンダ装置２５の取付部の構造を、図３乃至図５に基づき説明する。
【００１６】
ローリング用シリンダ装置２５は、シリンダ本体２５ａから両側にピストンロッド２５ｂ，２５ｂが突出する複動型油圧シリンダで、シリンダ本体２５ａと一体にローリング制御弁２６が形成されている。このローリング用シリンダ装置２５は、左右方向を向くようにシリンダ本体２５ａが縦リンク２２の上部に取り付けられ、ピストンロッド２５ｂ，２５ｂの先端部が前記苗載台ガイドフレーム３５に固着の連結板５０，５０に連結されている。
【００１７】
シリンダ本体２５ａの取り付けに関しては、縦リンク２２の上端部から上向きに突設した取付板５１に側面視コ字型のシリンダ保持枠５２を前後方向の軸５３によって回動自在に取り付け、さらにそのシリンダ保持枠５２の内部にシリンダ本体２５ａを上下方向の軸５４，５４によって回動自在に取り付けている。したがって、シリンダ本体２５ａは、前後方向の軸回りに回動自在かつ上下方向の軸回りに回動自在である。また、前後方向の軸５３が挿通される取付板の穴５５は上下に長い長穴になっているため、シリンダ本体２５ａは上下方向の移動に融通を持たせた状態で取り付けられている。なお、上下方向の軸５４が挿通されるシリンダ保持枠５２の穴を前後に長い長穴として、シリンダ本体２５ａを前後方向の移動に融通を持たせた状態で取り付けてもよい。
【００１８】
ピストンロッド２５ｂと連結板５０の連結部５６に関しては、ピストンロッド２５ｂにねじ込み式に取り付けた第一ボール５７Ａと連結板５０にねじ込み式に取り付けた第二ボール５７Ｂとを突き合わせて設け、前記第一ボール５７Ａの外周部に摺動自在に接する第一ブーツ５８Ａと前記第二ボール５７Ｂの外周部に摺動自在に接する第一ブーツ５８Ｂとをハブ５９で連結した構造をしている。すなわち、２つのボールジョイントを結合した構造であり、１個のボールだけを有する普通のボールジョイントに比べ、被連結物であるピストンロッド２５ｂと連結板５０との角度変更に対する自由度が高い。
【００１９】
ローリング用シリンダ装置２５を作動して、一方のピストンロッドを突出させ他方のピストンロッドを後退させると、突出側の連結板５０が外側に押され、後退側の連結板５０が内側に引かれることにより、苗植付部４がローリング軸２３を支点にしてローリング作動する。このローリング作動は、以下に説明するローリング制御装置によって制御する。
【００２０】
図６にローリング制御装置の構成を示す。走行機体２に対する苗植付部４の角度を検出するローリング角センサ６１、走行機体２の左右傾斜を検出する左右傾斜センサ６２、走行機体２の左右傾斜の変化速度を検出する傾斜角速度センサ６３、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ６４、及び苗載台３１の左右位置を検出する苗載台位置センサ６５がコントローラ６６の入力側に接続され、比例ソレノイド弁であるローリング制御弁２６の右回り用及び左回り用のソレノイド６７Ｒ，６７Ｌ、及び第二ベルト伝動装置１２の伝動比を変更する変速モータ６８がコントローラ６６の出力側に接続されている。このローリング制御装置により、以下の各制御を行う。
【００２１】
植付作業中に走行機体２及び苗植付部４が左右何れかに傾斜すると、これを左右傾斜センサ６２及び傾斜角度センサ６３が検出し、その検出結果に基づき、苗植付部４が左右水平に復帰する側にローリング用シリンダ装置２５が伸縮するようにローリング制御弁２６のソレノイド２６ａ又は２６ｂに出力する。そして、ローリング角センサ６１が苗植付部４の左右水平を検出すると出力を停止する。このように制御することにより、苗植付部４の各フロート３３，…が接地して滑走する状態となり、各条の苗植付深さが一定する。
【００２２】
上記ローリング制御出力は、傾斜角度センサ６３の値が所定範囲内である場合は左右傾斜センサ６２の値に基づいて算出し、傾斜角度センサ６３の値が所定範囲外である場合は該傾斜角度センサの値に基づいて算出する。傾斜角度センサ６３の値が所定範囲外であるということは走行機体２や苗植付部４が急激に左右に傾いたことを意味するから、苗植付部４のローリング作動を迅速に行う必要がある。しかしながら、ローリング用シリンダ装置２５の特性上、あまり速く苗植付部４をローリング作動させることは難しいので、実際の傾斜に制御が追いつかず浮き苗や深植えが発生するおそれがある。そこで、これを防ぐために、傾斜角度センサ６３の値に応じ、変速モータ６８に出力して車速を変更するように制御する。これにより、正確なローリング制御が可能な適正車速に維持することができ、苗植付け精度を向上させられるとともに、フロート３３，…による泥押しを防止できる。
【００２３】
また、苗載台３１が左右中心から大きく偏位した位置にあるときには苗植付部４のローリング作動に大きな出力を要するので、図７に示すように、苗載台位置センサ６５の値が予め定めた規定値を超える場合はローリング出力のオンタイムを大きくし、苗載台位置センサ６５の規定値内である場合はローリング出力のオンタイムを小さくするように制御する。これにより、ローリング制御の安定化が図れる。
【００２４】
図８は油圧装置の一部を表す油圧回路図である。ローリング制御弁２６により、油圧ポンプ７０からの圧力油をパイロットチェック弁７１Ｌを経由してローリング用シリンダ装置２５の左シリンダ室２５ｃＬに供給する状態と、パイロットチェック弁７１Ｒを経由してローリング用シリンダ装置２５の右シリンダ室２５ｃＲに供給する状態と、何れのシリンダ室にも供給せずにタンク７２に戻す状態とに切り替える。両シリンダ室２５ｃＬ，２５ｃＲにつながる油圧経路間には、圧力差が一定以上になると圧力油を高圧側から低圧側へ逃す調圧弁７３（図９参照）が設けられている。これにより、ローリング用シリンダ装置２５に一定圧以上の外力が加わった場合、調圧弁７３が開いて高圧側のシリンダ室から低圧側のシリンダ室に油が移動して外力を吸収し、ローリング用シリンダ装置２５が破損するのを防止する。なお、調圧弁７３のスプール７３ａにおける左シリンダ室２５ｃＬ側の圧力を受ける面Ｆ１と、右シリンダ室２５ｃＲ側の圧力を受ける面Ｆ２とは同面積である。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用施肥田植機の側面図である。
【図２】乗用施肥田植機の平面図である。
【図３】苗植付部の正面図である。
【図４】ローリング用シリンダ装置の取付状態を示す背面図である。
【図５】ローリング用シリンダ装置のシリンダ本体の取付状態を示す側面図である。
【図６】ローリング制御装置のブロック図である。
【図７】苗載台の左右位置に係るローリング制御のフローチャートである。
【図８】油圧装置の一部を表す油圧回路図である。
【図９】調圧弁の構造を示す図である。
【符号の説明】
１  乗用施肥田植機（農作業機）
２  走行機体
３  昇降リンク装置
４  苗植付部（農作業装置）
５  施肥装置
２３  ローリング軸
２５  ローリング用シリンダ装置
２６  ローリング制御バルブ
２５ａ  シリンダ本体
２５ｂ  ピストンロッド
３１  苗載台
５３  前後方向の軸
５４  上下方向の軸
５５  前後方向の軸を挿通する穴
５６  連結部
５７Ａ  第一ボール（ボールジョイント）
５７Ｂ  第二ボール（ボールジョイント）
【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】
2004215524.tif 000009
【図８】
2004215524.tif 000010
【図９】
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