JP2005065611A

JP2005065611A - 作業車両

Info

Publication number: JP2005065611A
Application number: JP2003300958A
Authority: JP
Inventors: Junichi Oshita; 淳一大下; Junichi Fujiwara; 潤一藤原; Yukinori Imai; 征典今井
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】外部作業機を取り付ける作業車において、この作業機の取付操作を極力簡単に行える作業車両を提供すること。
【解決手段】バルブ体５０とバルブ体５１には、ポンプ６０からリリーフバルブ５４へ連通する第一入力用開口部６５と、リリーフバルブ５４により圧力を維持された圧油を外部のジョイステックバルブ５５へ送り出す第一出力用油路（ａ）の開口部６１と、前記第一出力用油路（ａ）から戻された圧油を再度取り入れる第二入力用油路（ｂ）の開口部６２と、該第二入力用油路（ｂ）の前記開口部６２から圧油をコントロールバルブ７３へ送り出す第二入力用油路（ｂ）の開口部６６を共に備えると共に、バルブ体５０又は５１に対してスタック取り付けされ、且つ油路（ａ）と油路（ｂ）の双方をバルブ５５を介さないで直結させる油路（ｃ）を備えた蓋体３４を備え、前記各バルブ体５０又は５１と蓋体３４をバルブ５５を介さないで直接スタック取付する状態と、バルブ体５０又は５１をバルブ５５を介してスタック取付する状態とに変更自在に構成した。
【選択図】図４

Description

この発明は、各種作業機を連結できるトラクタなどの作業車両に関し、特にこの作業機のアクチュエータを駆動操作する油圧バルブの取付構成に関するものである。

従来の農用トラクタのブーム昇降用シリンダ作動用バルブ、バケット上下用シリンダ作動用バルブの切り替えは、それぞれの操作レバーを操作して油圧回路の作動用油路を切り替えることで行っている。
特開平７−１１７５８６号公報

上記特開平７−１１７５８６号公報記載の発明では、農用トラクタの伝動ケースの側部に、切替弁を有するコントロールバルブを取り付け、操作レバーの下端部を前記コントロールバルブのスプールに直接連結することで、例えば除雪機やモーア等の外部作業機（のアクチュエータ）を駆動する発明が示されている。

前記農用トラクタでは、多種多様の作業が求められ、前記各種作業に応じて作業機を付け替えるものである。そしてこれら作業機を付け替えるときには、作業機の本体と共に、アクチュエータを駆動する複数の油圧バルブの取り替えの他に、操作レバー、更にはバルブと操作レバーを接続するリンク機構等をそれぞれ別箇所で取り替える必要が生じ、大変煩わしいものであった。

そこで、本発明の課題は、前記外部作業機を取り付ける作業車において、この複数の油圧バルブの取り付け又は取り替え操作を極力簡単に行える作業車両を提供することにある。

本発明の上記課題は、次の解決手段で解決される。
請求項１記載の発明は、車体に対し着脱自在に構成した作業機（Ｒ）及び同作業機（Ｒ）を駆動する第一アクチュエータ（第一アクチュエータとなるのは、フロントローダに備えたバケットシリンダ３２及びブームシリンダ３０である）を備え、エンジン（６）の動力により油圧ポンプ（６０）を駆動し、同ポンプ（６０）から圧送された作動油を、前記車体に対してスタック式に取付けた第一バルブ体（５５）を介して前記第一アクチュエータ（３０，３２）へ送る作業車両であって、前記第一バルブ体（５５）の車体内側に、少なくとも前記ポンプ（６０）からの作動油を一定圧に保つリリーフバルブ（５４）と、前記リリーフバルブ（５４）により圧力を維持された作動油を前記第一バルブ体（５５）へ送り出す第一出力用油路（ａ）の開口部（６１）と、前記第一バルブ体（５５）から戻された作動油を再度取り入れる第二入力用油路（ｂ）の開口部（６２）と、前記第二入力用油路（ｂ）の開口部（６２）からの作動油を第二のアクチュエータ（第二アクチュエータとなるのは作業機昇降用シリンダ７１）へ送り出す第二出力用油路（ｂ）の開口部（６６）とを備えた複数種の第二バルブ体（５０，５１）を交換自在にスタック式に取り付ける構成とし、前記第一バルブ体（５５）の車体外側に、同バルブ体（５５）から取り入れた作動油を再度第一バルブ体（５５）へ戻す油路（ｃ）を備える蓋体（３４）をスタック式に取り付けると共に、前記蓋体（３４）は、前記内部の油路（ｃ）を前記複数種の第二バルブ体（５０，５１）の第二出力用油路の開口部（６１）及び第二入力用油路の開口部（６２）に直接接続可能に構成した作業車両である。

請求項２記載の発明は、前記複数種のバルブの一種（５１）は、前記リリーフバルブ（５４）により圧力を一定に保たれた作動油を、前記第一アクチュエータ（３０，３２）と前記エンジンから外部取出軸に至る伝達動力を入り切りする第二アクチュエータ（第二アクチュエータである独立系ＰＴＯ４９の回転を入り切り操作するクラッチ内部ピストン）へ分岐する分流弁（３８）と、前記第二アクチュエータ（４９）側へ分岐された作動油を調整する制御弁（５９）を内装する構成とした請求項１に記載の作業車両である。

請求項１記載の発明によれば、車体に装着する作業機（Ｒ）の有無、あるいは作業機（Ｒ）の種類に応じて簡単に第一バルブ体（５５）と第二バルブ体（５０，５１）の取付形態を変更できる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、車体の生産時に車体の仕様に応じて、特に車体に常設する第二アクチュエータ（独立系ＰＴＯ４９）を駆動させる制御弁（５９）を、極力簡単且つ共用部品を多くして車体に搭載して、コストを低減できる上、またこの仕様に応じて変更する第二バルブ体（５１）は、車体の最内に取り付けられているので、前記第一バルブ体（５５）の取付時、メンテナンス時に取扱う必要が無くて、作業性が良い。

本発明の実施の形態の農用トラクタ（以下、トラクタという）について図面と共に説明する。
図１に本発明の一実施の形態のトラクタの左側面図を示し、図２には運転席部分の右側面図を示す。本明細書ではトラクタの前進する方向を前、後退する方向を後といい、前進方向に向かって左側と右側をそれぞれ左右という。

農用トラクタ１は機体側方前後に、前輪２と後輪３を設け、前後輪２、３間を主フレーム５及び伝動ケース９で連結している。該伝動ケース９はクラッチハウジングや、フロント、ミッド、リヤミッションケース等からなり、ボルト、ナット等の締付具を介して組付けた前後方向の枠体であって、この伝動ケース９の後部の下方に、後輪３を左右端部に取り付けたリアアクスルケース１１（図２）が設けられている。主フレーム５の上方のエンジン６廻りは開閉自在のボンネット１３で覆われ、該ボンネット１３の後部にはハンドルコラム１４とハンドル１０などが取り付けられる。

左右の後輪３の間の伝動ケース９の上方には運転席２４が設けられ、左右後輪３の上方から前方部と内側方はフェンダー１８で覆われ、右側のフェンダー１８の下方に設けたコントロールバルブ１９、２０からジョイスティックレバー２１が運転席２４の側方に突出している。

また作業機昇降用シリンダ２５ａ，２５ｂ（図４）は、例えば、リフトアームを介さずに駆動させる作業機（バックホーやロールベーラ等）を車体後部に取り付けた場合に用いられる。作業機昇降用シリンダ２５ａ，２５ｂが操作されるサブコントロールバルブ２２（２２ａ，２２ｂ）がリアアクスルケース１１の上方であって、右側のフェンダー１８の下方に向けて設けられ、サブコントロールバルブ２２から作業機昇降用のレバー２３が運転席２４の右側方に臨んでいる。また、運転席２４の左側には走行変速用レバーが配置されている。

主フレーム５の前方には排土用のバケット２８と該バケット２８のブーム２９と該ブーム２９を上下回動する昇降用のブームシリンダ３０が設けられている。また、ブーム２９の中間部にはバケットシリンダ３２の基部が回動自在に接続され、バケットシリンダ３２の先端部はバケット２８の背面上方部に連結部材を介して連結されており、バケットシリンダ３２の伸縮によりバケット２８の上下方向の回動が行われる。

図３には図２の矢印Ａ方向（トラクタ前方向）から要部を見た図を示す。コントロールバルブ１９、２０の前面にはバケット用切替弁３５とブーム用切替弁３６の各スプール５２、５３（図４、図５）の端部が突出している。

図２と図３に示すように、コントロールバルブ１９、２０の側面には蓋体３４が設けられ、その内側にあるコントロールバルブ１９のバケット用切替弁３５とコントロールバルブ２０のブーム用切替弁３６はそれぞれが側面視Ｌ字状のアーム４０、４１の一端部に連結している。該Ｌ字状のアーム４０、４１の他端部にはそれぞれロッド４２、４３の端部が回動自在に連結している。なおＬ字状アーム４０、４１は折曲部が各バルブ１９、２０のケース上から突出したプレート上の回動軸４０ａ、４１ａに回動自在に設けられている。

また、前方視で並列配置されたバケット用切替弁３５とブーム用切替弁３６の伝動ケース９側には走行にかかわらず、入り切りできる独立系（インデペンデント）ＰＴＯ４９の分流弁３８と制御弁５９が設けられている。

さらに、各ロッド４２、４３の他端部は一定範囲で揺動できるロッド調整部４５内の十文字状の可動板４６に連結している。該可動板４６はジョイスティックレバー２１により動かされる板であり、ジョイスティックレバー２１の操作に応じてバケット用切替弁３５とブーム用切替弁３６の各スプール５２、５３の端部が同時に又は別々に作動する。このようにジョイスティックレバー２１の直下の伝動ケース９の側面にコントロールバルブ１９、２０を配置することができるので、サブコントロールバルブ２２と干渉することなくジョイスティックレバー２１の操作リンク部材を設けることができる。また、上部にアーム４０、４１の回動軸４０ａ、４１ａを構成し、下部に配管４４ａ、４４ｂをそれぞれ配索し、さらに、サクションフィルター（図示せず）を設けたので、配管構成が長くならない。

また、ジョイスティックレバー２１の回動支点があるロッド調整部４５を運転席２４のシートフロア４８の上部に設けるので、ロッド調整部４５の内部のメンテナンスが容易に行える。さらに、ジョイスティックレバー２１の回動支点があるロッド調整部４５がシートフロア４８のカバー下部４８ａより車体の前方側に出ないのでＨＳＴペダル（図示せず）を有するトラクタ１であっても、ＨＳＴペタル操作時にもロッド調整部４５が足に当たらない。

図３に示す伝動ケース９の側部には、トラクタの外部油圧取出装置であるサブコントロールバルブ２２ａ、２２ｂを経由して作業機昇降用シリンダ７１、７２のコントロールバルブ７３（作業機昇降用シリンダ７１が常設の作業機昇降用シリンダであり、他のシリンダ２５ａ、２５ｂ、７２は必要に応じて随時据え付けられる）への送油を行うことができるバルブ体５０（図４）又はサブコントロールバルブ２２ａ、２２ｂへの送油と独立系ＰＴＯ４９への送油を切替自在に行うことができるバルブ体５１（図５）を設けることができる。図４と図５には外部取出用油路に接続可能な前記バルブ体５０、５１をそれぞれ示すが、図４のバルブ体５０はサブコントロールバルブ２２ａ、２２ｂへの送油を行うことができるバルブ体であり、図５のバルブ体５１はサブコントロールバルブ２２ａ、２２ｂとコントロールバルブ７３への送油と独立系ＰＴＯ４９への送油を切替自在又は同時に両方に送油できるバルブ体である。

図４に示す油圧回路は、伝動ケース９右側側面にバルブ体５０を取り付けた場合のものであり、バルブ体５０はリリーフ弁５４を内装し、さらにサブコントロールバルブ２２ａ、２２ｂへの送油機能を兼ね備えたバルブ体である。このバルブ体５０にバケット用切替弁３５とブーム用切替弁３６のジョイステックバルブ５５を重ねて取り付けることができる。

図５に示す油圧回路は、伝動ケース９右側の側面にバルブ体５１を取り付けた場合のものであり、バルブ体５１はリリーフ弁５４、５７と独立系ＰＴＯ４９の分流弁（切替弁）３８と制御弁５９を備えている。このバルブ体５１には図４に示す油圧回路と同様にバケット用切替弁３５とブーム用切替弁３６のジョイステックバルブ５５を重ねて取り付けることができる。

ジョイステックバルブ５５には蓋３４が設けられており、ジョイステックバルブ５５が不要な場合には、この蓋３４をジョイステックバルブ５５から外してバルブ体５０（図４）、バルブ体５１（図５）の油路開口部６１、６２と蓋の油路（ｃ）の開口部６３、６４をそれぞれ合致するようにセットすることができる。

上記した図４、図５に示す油圧回路は次のような構成である。
バルブ体５５にスタック取り付け可能なバルブ体５０とバルブ体５１は、少なくとも共に油圧ポンプ６０からリリーフバルブ５４へ連通する第一入力用開口部６５と、リリーフバルブ５４により圧力を維持された圧油をブームシリンダ３０とバケットシリンダ３２へ送り出す第一出力用油路（ａ）の開口部６１と、前記第一出力用油路（ａ）から戻された圧油を再度取り入れる第二入力用油路（ｂ）の開口部６２と、該第二入力用油路（ｂ）の前記開口部６２から圧油をサブコントロールバルブ２２ａ、２２ｂへ送り出す第二入力用油路（ｂ）の開口部６６を備え、バルブ体５０又はバルブ体５１のブームシリンダ３０とバケットシリンダ３２への送油用の第一出力用油路（ａ）と第二入力用油路（ｂ）の双方をジョイステックバルブ５５を介さないで直結させる取り外し自在の油路（ｃ）を設けたジョイステックバルブ５５の蓋体３４を備え、バルブ体５０又はバルブ体５１と蓋体３４をジョイステックバルブ５５を介さないで直接スタック取り付けする状態と、バルブ体５０又はバルブ体５１をジョイステックバルブ５５を介してスタック取り付けする状態とを変更自在に構成した外部油圧取出装置を備えている。

なお、バルブ体５１には分岐弁３８を内蔵させ、コントロールバルブ（２２ａ、２２ｂ、７３）への送油用の油路（ａ）と独立系ＰＴＯ４９への送油用の油路（ａ）からの分岐油路（ｄ）を分岐する構成になっている。また、独立系ＰＴＯ４９側へ分岐された作動油は制御弁５９で送油量が調整され、分岐油路（ｄ）の開口部６７から独立系ＰＴＯ４９へ送油がなされる。

従来、コントロールバルブ２２ａ、２２ｂ、７３への送油用のバルブ体と独立系ＰＴＯ４９への送油用のバルブ体は別々に構成されており、それぞれのバルブ体には送油用配管が設けられていたが、コストアップの要因となっていた。またこれらのバルブ体に減圧弁を接続すると、さらに高コストになっていた。

本発明の図４と図５に示すバルブ体５０又はバルブ体５１をジョイステックバルブ５５にスタックすることにより配管及びアダプタ類が必要なくなり、コスト低減につながる。また、各バルブ体５０、５１の故障等におけるメンテナンス性向上と配管等による泥だまり等もなくなる。

図４と図５の油圧回路図に示す通りジョイステックバルブ５５には切替弁３５、３６を設けてあり、ブーム用スプール５３及びバケット用スプール５２の油路はそれぞれ図示した位置でそれぞれブームシリンダ３０及びバケットシリンダ３２を上げ下げすることができる。

図５に示す独立系ＰＴＯ４９への送油用のバルブ体５１は一定圧力に制御するリリーフバルブ５７を有するが、該バルブ体５１はシート面を持たないポペット（スプール）方式とした。

従来、リリーフバルブはスチールボール等によりシート面を形成し、圧力制御しているが、独立系ＰＴＯ４９の制御の場合には、常時、リリーフバルブ５４、５７が作動しているため、シート面の耐久性に欠ける。そこでシート面を持たないポペット（スプール）方式のバルブ体を用いた。

また、図４、図５に示すトラクタの作業機昇降シリンダは、メインシリンダ７１と、必要に応じて着脱されるサブシリンダ７２から構成され、前記シリンダ７１、７２の油路上手側に備えた作業機昇降用コントロールバルブ７３内のスプール７４を切り替えることにより同シリンダ７１、７２のピストンを伸縮作動する構成となっている。

図６には前記作業機昇降シリンダ７１、７２の作業機中立時（図６（ａ））、上げ時（図６（ｂ））及び下げ時（図６（ｃ））の油圧回路をそれぞれ示す。
作業機昇降用コントロールバルブ７３は、回路上手側から順に、作業機昇降レバーの操作により切り替えられるメインスプール７４と、同スプール７４を通過した圧油を一定圧に保持するチェック弁７６とを備えると共に、更に前記メインスプール７４の回路上手側の圧と同スプール７４の回路下手側の圧との差により作動する第一のアンロード弁７８及び第二のアンロード弁７９とを備える構成となっている。

なお、作業機昇降用シリンダ７１、７２の負荷が過剰に大きくなったときにシリンダ７１、７２内の油を逃がすセフティ用リリーフバルブ８０がスプール７４の回路下手側で作業機昇降用シリンダ７１、７２とタンク（伝動ケース９）の間に設けられている。

以上のように構成した作業機昇降用コントロールバルブ７３では、前記作業機昇降レバーを作業機上げ側に操作すると、前記メインスプール７４が上げ位置に切り替えられ、ポンプ６０からの圧油はメインスプール７４、チェック弁７６、スローリターンバルブ８２を経て前記メインシリンダ７１またはサブシリンダ７２へ送られる。

またこの際、前記第一及び第二アンロード弁７８、７９は、前記メインスプール７４の下手側の油圧が大きくなるに従い、アンロード量（油の逃がし量）を減らし、徐々にシリンダ７１、７２の伸長速度を加速させる。その後、前記作業機昇降レバーによる作業機上げ操作を停止しようとすると、メインスプール７４が中立位置側に切り替えられ、メインスプール７４の下手側の圧が小さくなるに従い、メインスプール７４の上手側との圧の差が大きくなりアンロード量を増加させて徐々にシリンダの伸長速度を減速させる。

これにより、前記メインスプール７４を通過する油の量を前記第一及び第二アンロード弁７８、７９により徐々に増加或いは減量するので、例えば前記アンロード弁７８、７９をメインスプール７４の下手側だけの圧で開度を変更する構成と比較して、前記シリンダ７１、７２の作動ショックを低減することができる。

従来の作業機昇降用油圧回路は、作業機の上げショックがあったが、それが本実施例では無くなり、またアンロードを瞬時にさせるためにアンロードスプール後方の背圧を抜くアンロード強化スプールなどの部品点数も多く、加工も複雑となり、非常に高価となっていた。しかし上記図６に示す構成では、チェック弁７６は作業機の上げ・下げの共用（１個で構成）とし、受圧部７６ａと後方のスプリング室７６ｂの受圧部に面積差を持たせて、作業機の上げ・下げの開閉はメインスプール７４にて行うように構成したコントロールバルブ７３を用いることで、従来の問題点が解消され、安価な作業機昇降用油圧回路を提供できる。

この発明は、アクチュエータを駆動操作する油圧バルブの取付が簡単なトラクタなどの作業車両に適用できる。

本発明の実施の形態のトラクタの左側面図である。図１のトラクタの操縦席部分の右側面である。図１のトラクタの操縦席部分の要部正面図である。図１のトラクタの外部油圧取出装置への送油用のバルブ体を備えた油圧回路である。図１のトラクタの外部油圧取出装置への送油用のバルブ体を備えた油圧回路である。図１のトラクタのメカコントロールバルブ部分の油圧回路である。

符号の説明

１農用トラクタ２前輪
３後輪５主フレーム
６エンジン９伝動ケース
１０ハンドル１１リアアクスルケース
１３ボンネット１４ハンドルコラム
１５伝動ケース１８フェンダー
１９、２０コントロールバルブ
２１ジョイスティックレバー（操作レバー）
２２ａ、２２ｂサブコントロールバルブ
２３レバー２４運転席
２５ａ、２５ｂシリンダ２８バケット
２９ブーム３０ブームシリンダ
３２バケットシリンダ３４カバー（蓋体）
３５、３６切替弁３８分流弁（切替弁）
４０、４１アーム４０ａ、４１ａ回動軸
４２、４３ロッド４４ａ、４４ｂ配管
４５ロッド調整部４６可動板
４８シートフロア４８ａカバー下部
４９ＰＴＯ５０、５１バルブ体
５２、５３スプール５４、５７リリーフ弁
５５ジョイスティックバルブ５９制御弁
６０油圧ポンプ
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７開口部
７１、７２作業機昇降シリンダ
７３コントロールバルブ７４スプール
７６チェック弁７６ａ受圧部
７６ｂスプリング室７８、７９アンロード弁
８０セフティ用リリーフバルブ
８２スローリターンバルブ
（ａ）第一出力用油路（ｂ）第二入力用油路
（ｃ）油路（ｄ）分岐油路

Claims

車体に対し着脱自在に構成した作業機（Ｒ）及び同作業機（Ｒ）を駆動する第一アクチュエータ（３０，３２）を備え、エンジン（６）の動力により油圧ポンプ（６０）を駆動し、同ポンプ（６０）から圧送された作動油を、前記車体に対してスタック式に取付けた第一バルブ体（５５）を介して前記第一アクチュエータ（３０，３２）へ送る作業車両であって、
前記第一バルブ体（５５）の車体内側に、少なくとも前記ポンプ（６０）からの作動油を一定圧に保つリリーフバルブ（５４）と、前記リリーフバルブ（５４）により圧力を維持された作動油を前記第一バルブ体（５５）へ送り出す第一出力用油路（ａ）の開口部（６１）と、前記第一バルブ体（５５）から戻された作動油を再度取り入れる第二入力用油路（ｂ）の開口部（６２）と、前記第二入力用油路（ｂ）の開口部（６２）からの作動油を第二のアクチュエータ（７１）へ送り出す第二出力用油路（ｂ）の開口部（６６）とを備えた複数種の第二バルブ体（５０，５１）を交換自在にスタック式に取り付ける構成とし、
前記第一バルブ体（５５）の車体外側に、同バルブ体（５５）から取り入れた作動油を再度第一バルブ体（５５）へ戻す油路（ｃ）を備える蓋体（３４）をスタック式に取り付けると共に、
前記蓋体（３４）は、前記内部の油路（ｃ）を前記複数種の第二バルブ体（５０，５１）の第二出力用油路の開口部（６１）及び第二入力用油路の開口部（６２）に直接接続可能に構成したことを特徴とする作業車両。
前記複数種のバルブの一種（５１）は、前記リリーフバルブ（５４）により圧力を一定に保たれた作動油を、前記第一アクチュエータ（３０，３２）と前記エンジンから外部取出軸に至る伝達動力を入り切りする第二アクチュエータ（４９）へ分岐する分流弁（３８）と、
前記第二アクチュエータ（４９）側へ分岐された作動油を調整する制御弁（５９）を内装する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。