JP2003143904A - 動力車両の油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分解組立が容易で圧損の少ない動力車両の油
圧装置を得ること。 【解決手段】 作業機昇降用のメインスプール５２と、
作動油の一部を作業機昇降用油圧シリンダ３４に残りを
他の油圧機器４４に送る分流弁５０と、メインリリーフ
バルブ４９とを一体に組み込んでコントロールバルブ３
３を構成し、このコントロールバルブ３３を、ミッショ
ンケース３側からの動力によって駆動されるギヤポンプ
３１の上部に取り付け、コントロールバルブ３３から水
平横向きに突出した軸７０には前記メインスプール５２
を操作する油圧操作レバー４１を取り付ける。また、コ
ントロールバルブ３３に嵌合されたメインスプール５２
を長手方向にスライドさせることによって上げ位置、中
立位置、下げ位置の３位置を設定し、前記メインスプー
ル５２の下げ側端部とコントロールバルブボディ３３Ａ
側との間にダンパー室９９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、小型トラクタや
乗用芝刈機等の動力車両の油圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に小型のトラクタや乗用型芝刈機
においては、機体前部にエンジンとギヤポンプを設置
し、機体後部には作業機を昇降させる油圧シリンダやコ
ントロールバルブを設けるようにしているものが多い。

【０００３】コントロールバルブとギヤポンプとは鋼管
からなる油圧配管を介して接続され、コントロールバル
ブ内に組み込まれたスプールと油圧操作レバーとは複雑
なリンク機構を介して連係されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、小型のトラ
クタ等においては、構成が簡潔で廉価であると共に分解
組立等も簡単に行えるものであることが必須要件である
が、前記したトラクタの場合、ギヤポンプからコントロ
ールバルブまでは長い配管を必要とする他、油圧操作レ
バーとコントロールバルブとは複雑なリンク類を必要と
していたために、ガタ付きが生じる分だけ作動が円滑で
なく、また分解組立も面倒で、製造コストも高くなるな
どの問題点を有していた。しかも、配管が長くなればな
るほど圧力損失が生じるという問題に加え、振動による
所謂ビビリ音が発生し、騒音が生じる原因にもなってい
た。

【０００５】本発明の課題は、油圧操作レバーを用いる
コントロールバルブの切替操作が円滑に行え、しかもコ
ントロールバルブとギヤポンプとを圧損なく連結し、分
解組立を容易にした動力車両の油圧装置を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記した問
題点に鑑みて提案するものであって、このため次のよう
な技術的手段を講じた。すなわち、請求項１の発明は、
作業機昇降用のメインスプール５２と、作動油の一部を
作業機昇降用油圧シリンダ３４に、残りを他の油圧機器
４４にそれぞれ送る分流弁５０と、メインリリーフバル
ブ４９とを一体に組み込んだコントロールバルブ３３を
備え、前記コントロールバルブ３３を、ミッションケー
ス３側からの動力によって駆動されるギヤポンプ３１の
上部に取り付け、コントロールバルブ３３から水平横向
きに突出した軸７０を設け、該軸７０には前記メインス
プール５２を操作する油圧操作レバー４１を取り付けた
動力車両の油圧装置である。

【０００７】また、請求項２記載の発明では、動力車両
の油圧装置の構成の前記コントロールバルブ３３の側面
に外部油圧取出口６０を形成する。

【０００８】また、請求項３記載の発明では、動力車両
の油圧装置の構成の前記コントロールバルブ３３に嵌合
されたメインスプール５２を長手方向にスライドさせる
ことによって上げ位置、中立位置、下げ位置の３位置が
設定されると共に、前記メインスプール５２の下げ側端
部とコントロールバルブボディ３３Ａ側との間にダンパ
ー室９９を設け、下げ開始時の微小下げ領域にダンパー
効果を付与させた構成からなるものである。

【０００９】前記構成による作用は次の通りである。ギ
ヤポンプ３１によって送られた作動油は分流弁５０を介
して一部はコントロールバルブ３３のメインスプール５
２に、残りはパワステ等の他の油圧機器４４に送られ、
この状態で油圧操作レバー４１を上げ側に操作するとメ
インスプール５２が作業機上げ位置に切り換えられて作
動油は作業機昇降用の油圧シリンダ３４内に流入し、作
業機を持ち上げる。

【００１０】反対に油圧操作レバー４１を下げ方向側に
倒すと油圧シリンダ３４内の作動油は油圧タンクである
ミッションケース３内に排出されるが、このとき、下げ
開始時の微小下げ領域だけダンパー効果が作用し、オペ
レータはレバー操作時の荷重変化を手に感じることがで
きて、作業機の下降操作を精度良く行なうことができ
る。

【００１１】

【発明の効果】請求項１の発明は、作業機昇降用のメイ
ンスプール５２と、作動油の一部を作業機昇降用油圧シ
リンダ３４に残りを他の油圧機器４４に送る分流弁５０
と、メインリリーフバルブ４９とを一体に組み込んでコ
ントロールバルブ３３を構成し、このコントロールバル
ブ３３を、ミッションケース３からの動力によって駆動
されるギヤポンプ３１の上部に取り付け、コントロール
バルブ３３から水平横向きに突出した軸７０には前記メ
インスプール５２を操作する油圧操作レバー４１を取り
付けたものであるから、バルブ３３の切替が円滑に行わ
れると共に、コントロールバルブ３３とギヤポンプ３１
とを配管を用いることなく連結できるため、圧損も少な
く確実な作動が期待できる。そしてコントロールバルブ
３３やギヤポンプ３１がミッションケース３の上部に集
中的に設けられているので分解組立も容易に行える。

【００１２】また、請求項２の発明は、前記コントロー
ルバルブ３３の側面に外部油圧取出口６０が形成されて
いるので、フロントローダや他の作業機を油圧駆動する
ことができる。

【００１３】また、請求項３の発明は、前記コントロー
ルバルブ３３に嵌合されたメインスプール５２を長手方
向にスライドさせることによって上げ位置、中立位置、
下げ位置の３位置が設定されると共に、前記メインスプ
ール５２の下げ側端部とコントロールバルブボディ３３
Ａ側との間にダンパー室９９を設け、下げ開始時の微小
下げ領域にダンパー効果を付与させたものであるから、
下げ開始時の動きをスムーズに行うことができ、例え
ば、ロータリ耕耘装置等の微妙な耕深調節を簡単に行な
うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、この発明
の動力車両の油圧回路の実施例を説明する。まず、動力
車両の構成から説明すると、従来周知のトラクタ１は機
体の前部にエンジン２を搭載し、このエンジン２の回転
動力をミッションケース３の前部に取り付けられた静油
圧式無段変速装置（ＨＳＴ）４のポンプ軸５に自在継手
６を介して伝達している。

【００１５】なお、以下の図示例についての説明で前又
は後というときは、ミッションケース３を配置した側を
後とし、その反対側、即ちエンジン２を配置した側を前
という。そして、右又は左というときは、機体後部にお
いて機体前部側を前側として立つ作業者から見て右手側
を右とし、左手側が左としていう。

【００１６】静油圧式無段変速装置４に入った動力はフ
ロア８の右側に設けられたＨＳＴペダル９の踏込量に応
じてその斜板の傾倒角が変更され、モータ軸１０の回転
数と回転方向を制御する。

【００１７】そして、モータ軸１０の回転動力はミッシ
ョンケース３内の図示しない副変速装置によって変速さ
れ、一部はデフ装置を介して後車軸１２に伝えられて後
輪１１を駆動し、デフ装置の手前から分岐した動力は前
輪駆動軸１３に伝えられ、この前輪駆動軸１３とフロン
トアクスルハウジング１４に軸支された入力軸１５とは
前後方向に長い自在継手１７を介して連動連結され、前
輪１９を駆動するように構成している。

【００１８】ミッションケース３の前下部と後下部の２
ヵ所には夫々ミッドＰＴＯ軸２１とリヤＰＴＯ軸２２が
軸架され、これらはミッションケース３内の変速装置と
ＰＴＯクラッチ２３を介して回転動力が伝達される。

【００１９】リヤＰＴＯ軸２２はトラクタ１の後部に連
結される、例えばロータリ耕耘装置のような作業機を駆
動するためのものであり、ミッドＰＴＯ軸２１は前輪１
９と後輪１１との間にあってトラクタ１の腹下部に装着
されるモーア２４のような作業機を駆動するために利用
される。モーア２４は機体との間に平行リンク機構２５
によって昇降自在に連結され、ギヤボックス２６から後
向きに軸架された入力軸２８と前記ミッドＰＴＯ軸２１
とを自在継手２９により連動連結してモーア２４内の複
数個のブレード３０を回転させる。

【００２０】ミッションケース３の前部にはギヤポンプ
３１が取り付けられ、このギヤポンプ３１の上部には作
業機を昇降させるコントロールバルブ３３が着脱自在に
取り付けられている。一方、ミッションケース３の上部
には単動式油圧シリンダ３４を収容している油圧シリン
ダケース３６が設けられ、その左右両側にはリフトアー
ム３８、３８が回動可能に枢着されている。前記ギヤポ
ンプ３１はミッションケース３内のギヤを介して図示し
ないポンプ軸を常時回転させる。ギヤポンプ３１とミッ
ションケース３の底部とは吸引パイプ３２を介して連結
され、ミッションケース３内のミッションオイルを兼ね
る作動油が、この吸引パイプ３２を介してギヤポンプ３
１内に吸い込まれるように構成している。

【００２１】なお、図１に示す動力車両には、ＰＴＯク
ラッチ入切用の操作レバー４０、作業機昇降用の操作レ
バー４１、座席４２、ステアリングハンドル４３、全油
圧式パワステアリングユニット４４、パワステアリング
用油圧シリンダ４５、トラクタ１のシャーシ４６、シャ
ーシ４６の後部に取り付けられた安全フレーム４７など
が設けられている。

【００２２】次に、図３に示す油圧回路図に基づいて油
圧系全体の構成について説明する。ギヤポンプ３１の上
部に載置されるコントロールバルブ３３はメインリリー
フバルブ４９と分流弁５０とメインスプール５２とが一
体的に組み込まれて形成されたもので、分流弁５０によ
って大部分の作動油は油圧昇降系のメインスプール５２
側に送られ、残りの作動油は配管５３を経由してパワス
テアリングユニット４４側に送られる。メインスプール
５２はコントロールバルブ３３にスライド自在に嵌合さ
れており、油圧昇降操作レバー４１を前後に回動操作し
てメインスプール５２を長手方向にスライドさせる。メ
インスプール５２には「上げ位置」と「中立位置」と
「下げ位置」が設定されており、「上げ位置」にすると
作動油はコントロールバルブ３３から配管５４を介して
油圧シリンダ３４内に送られ、リフトアーム３８を上昇
側に回動させる。

【００２３】内部に油路が形成された蓋体５５をコント
ロールバルブ３３に取り付けると分流弁５０側とメイン
スプール５２側とが油路８０で連通し、この蓋体５５を
外すと外部油圧取出用の油路６０が形成されて、ここに
外部油圧機器、例えばフロントローダ等のバルブ４８を
接続すれば、外部機器が操作できるようになっている。

【００２４】全油圧式パワステアリングユニット４４は
ステアリングハンドル４３によってバルブ４４ａが切り
換えられ、パワステアリング用油圧シリンダ４５内に作
動油が送り込まれて、そのピストンロッド４５ａが左右
方向に移動して前輪１９の操舵を行う。

【００２５】パワステアリングユニット４４の戻り側は
配管６１を介してＰＴＯバルブ６３に接続され、このＰ
ＴＯバルブ６３がＰＴＯ操作レバー４０によってＯＮの
状態に切り換わるとＰＴＯクラッチ２３が接続されて、
ミッドＰＴＯ軸２１とリヤＰＴＯ軸２２が回転する。な
お、この実施例では、ミッションケース３内のシフタを
操作することによってミッドＰＴＯ軸２１とリヤＰＴＯ
軸２２を単独で回転させることも、あるいは同時に回転
させることもできる。

【００２６】配管６１の途中を分岐させた油路はＰＴＯ
リリーフバルブ６５、チャージフィルタ６６を順次介し
て静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）４に接続される。

【００２７】静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）４には低
圧リリーフ６７、高圧リリーフ６８が配置されている。
前述したが、エンジン２等の駆動源ＭがＨＳＴのポンプ
軸５を自在継手６（図１）を介して駆動している。ＨＳ
Ｔポンプ７の駆動により、ＨＳＴモータ１８が駆動され
走行する。

【００２８】次に図４乃至図６の構成について簡単に説
明する。図４は静油圧式無段変速装置４を正面から見た
ときの図で、座席４２左側下方に位置するコントロール
バルブ３３の左右方向内端にはメインスプール５２（図
３）をスライドさせる回動軸７０が水平内向きに突設さ
れており、この回動軸７０に延長軸７１が取り付けら
れ、該延長軸７１の突出端に、前記座席４２の右側に位
置する油圧昇降操作レバー４１の下端部が取り付けられ
る。

【００２９】このように、メインスプール５２をスライ
ドさせる回動軸７０に延長軸７１を取り付け、これに直
接油圧昇降操作レバー４１を取り付けているので、従来
のようにリンクを介装する方式に比べ作動が円滑となる
と共に、余分な部品が不要となるため製造コストも抑え
ることができる。

【００３０】図５は静油圧式無段変速装置４とミッショ
ンケース３を横からみたときの側面図であり、図６はそ
の平面図であり、静油圧式無段変速装置４のポンプ軸５
前部には冷却用ファン７２を取り付け、エンジン駆動中
はこの冷却用ファン７２で静油圧式無段変速装置４本体
部を冷却するようにしている。全油圧式パワステアリン
グユニット４４からの戻り側の作動油は配管６１を経由
してＰＴＯバルブ６３に至り、ＰＴＯ操作レバー４０を
回動させることによってバルブ回動軸７４を切り換えて
作動油をＰＴＯクラッチ２３（図３）に導く。

【００３１】次に図７乃至図１０に基づいてコントロー
ルバルブ３３の構成について説明する。図７はコントロ
ールバルブ３３の平断面図であり、バルブボディ３３Ａ
の左側には前後に適当間隔をおいてメインリリーフバル
ブ４９と分流弁５０を設けている。ギヤポンプ３１から
送られてくる高圧作動油はバルブボディ３３Ａに形成し
た通孔９８を通って分流弁５０の弁室５０ａに入り、一
部は出口ポート７６から配管５３を介して全油圧式パワ
ステアリングユニット４４に向かう。

【００３２】分流弁５０側の通孔７８とメインスプール
５２側の通孔７９とは蓋体５５に形成した油路８０で連
通しており、メインスプール５２室に入った作動油はこ
のメインスプール５２のスライドにより油路が適宜切り
換えられて出口ポート８２から配管５４を介して油圧シ
リンダケース３６（図１）内の油圧シリンダ３４（図
４）内に流入する。

【００３３】更に詳述すると油圧昇降操作レバー４１を
後方に倒してメインスプール５２を前側（図７では左
側）にスライドさせるとメインスプール５２に形成した
半月状の小さな開口８４が上げ側の室８５と連通し、作
動油がこの開口８４を介して室８５に入り、出口ポート
８２を通って油圧シリンダ３４内に流入する。

【００３４】一方、油圧操作レバー４１を前側に倒して
メインスプール５２を後側（図７では右側）に移動させ
ると油圧シリンダ３４内に流入していた作動油は同じ配
管５４を通って室８５に入り、小さな開口８４ａを通過
して油圧タンクであるミッションケース３に戻る。メイ
ンスプール５２の孔８６と孔８９とは常時連通してお
り、孔８９はアンロード用ポート８７と連通し、ポート
８７には配管９４を介してミッションケース３と連通し
ている。

【００３５】なお、メインスプール５２とコントロール
バルブ３３との関係については、図８、図９、図１０に
基づいて更に詳しく説明する。これらの図はいずれもコ
ントロールバルブ３３を右側から見た断面であり、図８
はメインスプール５２が中立位置にあるときの断面図、
図９はメインスプール５２が下げ位置にあるときの断面
図、図１０はメインスプール５２が上げ位置にあるとき
の断面図である。

【００３６】メインスプール５２を前後方向にスライド
させる回動軸７０の前端外周部には位置決め用の切欠部
９１が形成されており、スプリング９２で付勢された鋼
製のディテントボール９３が、この切欠部９１に入り込
むことによってメインスプール５２の中立状態を保持す
るようにしている。

【００３７】回動軸７０の内端にはメインスプール５２
をスライドさせるべくシフター９５が下向に固着され、
シフター９５の下端はメインスプール５２上部に形成し
た凹部９６に嵌合される。

【００３８】メインスプール５２は３つの大径部５２
Ａ，５２Ｂ，５２Ｃと２つの小径部５２ｄ、５２ｅとを
その長手方向に備え、メインスプール５２の中立時に
は、ギヤポンプ３１からの高圧作動油が流入してくる室
９７とその隣の室９０とが連通して作動油は室９７から
室９０側へと流れ込み、作動油はすべてミッションケー
ス３内に流出する、いわゆるアンロード状態となる。室
９０の後側には、この室９０と連通し、その内径がメイ
ンスプール５２の大径部５２Ｃより僅かに大きいダンパ
ー室９９が形成されている。

【００３９】このダンパー室９９は油圧操作レバー４１
を押し下げてメインスプール５２を後方（図９では左
側）にスライドさせた際にメインスプール５２の大径部
５２Ｃがダンパー室９９内に入り込む瞬間に抵抗を与え
るものであり、油圧昇降操作レバー４１を下げ側に操作
するオペレータには荷重変化が伝えられ下げ操作が有効
に働いていることを認識させることができる。

【００４０】油圧操作レバー４１を下げ側に操作する
と、油圧シリンダ３４内の作動油は配管５４、室８５、
開口８４ａ、孔８６，８９、ポート８７、配管９４を順
次介してミションケース３内に戻る。

【００４１】一方、図１０に示すように油圧操作レバー
４１を上げ側に操作すると、メインスプール５２は前側
（図１０では右側）に移動し、メインスプール５２後端
の大径部５２Ｃが室９０と室９７の連通を遮断する。す
ると、ギヤポンプ３１からの高圧作動油は室９７から開
口８４を通過して室８５内に入り、出口ポート８２、配
管５４を介して油圧シリンダ３４内に流入してリフトア
ーム３８を上昇させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態のトラクタの側面図であ
る。

【図２】 図１のトラクタの平面図である。

【図３】 図１のトラクタの油圧回路図である。

【図４】 図１のトラクタの要部の拡大正面図である。

【図５】 図１のトラクタの要部の拡大側面図である。

【図６】 図１のトラクタの要部の拡大平面図である。

【図７】 図１のトラクタのコントロールバルブの平断
面図である。

【図８】 図１のトラクタのコントロールバルブの側断
面図である。

【図９】 図１のトラクタのコントロールバルブの側断
面図である。

【図１０】 図１のトラクタのコントロールバルブの側
断面図である。

【符号の説明】

１ トラクタ ２ エンジン ３ ミッションケース ４ 静油圧式無段変速
装置 ５ ポンプ軸 １０ モータ軸 １１ 後輪 １５ 入力軸 １９ 前輪 ３１ ギヤポンプ ３３ コントロールバルブ ３４ 油圧シリンダ ３８ リフトアーム ４０ ＰＴＯ操作レバ
ー ４１ 油圧操作レバー ４９ メインリリーフ
バルブ ５０ 分流弁 ５２ メインスプール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機昇降用のメインスプール５２と、
   作動油の一部を作業機昇降用油圧シリンダ３４に、残り
   を他の油圧機器４４にそれぞれ送る分流弁５０と、メイ
   ンリリーフバルブ４９とを一体に組み込んだコントロー
   ルバルブ３３を備え、 前記コントロールバルブ３３を、ミッションケース３側
   からの動力によって駆動されるギヤポンプ３１の上部に
   取り付け、コントロールバルブ３３から水平横向きに突
   出した軸７０を設け、該軸７０には前記メインスプール
   ５２を操作する油圧操作レバー４１を取り付けたことを
   特徴とする動力車両の油圧装置。
2. 【請求項２】 前記コントロールバルブ３３の側面に外
   部油圧取出口６０が形成されていることを特徴とする請
   求項１記載の動力車両の油圧装置。
3. 【請求項３】 前記コントロールバルブ３３に嵌合され
   たメインスプール５２を長手方向にスライドさせること
   によって上げ位置、中立位置、下げ位置の３位置が設定
   されると共に、前記メインスプール５２の下げ側端部と
   コントロールバルブボディ３３Ａ側との間にダンパー室
   ９９を設け、下げ開始時の微小下げ領域にダンパー効果
   を付与させた構成からなる請求項１記載の動力車両の油
   圧装置。