JP2006061024A

JP2006061024A - 油圧リフト構造

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Publication number: JP2006061024A
Application number: JP2004244294A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yamashita; 正晃山下
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2004-08-24
Filing date: 2004-08-24
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2024-08-24
Also published as: US20080250917A1; EP1795061A4; EP1795061B1; WO2006022031A1; EP1795061A1; JP4206373B2; US7775151B2; DE602004022879D1

Abstract

【課題】油圧シリンダ等の故障を防止するとともに作動油の給排効率を向上させる構造を提案することを目的とする。
【解決手段】作業車両１のミッションケース４２の上部に、作業機（ロータリ耕耘機４）の昇降用の油圧シリンダ５０を内設した油圧シリンダケース５１を配置してなる油圧リフト構造１００において、該ミッションケース４２と該油圧シリンダケース５１との境界部に、該ミッションケース４２内部と隔離して、該油圧シリンダ５０用の作動油の油溜り６２を設けた。
【選択図】図７

Description

本発明は、油圧リフト構造に関し、より詳細には、バックホーやロータリ耕耘機等の作業機を交換して取付け可能に構成した作業車両において、作業機の昇降を行う油圧シリンダケース（油圧シリンダ）に給排される作動油の油溜りの配置構成に関するものである。

トラクタ等の作業車両は、機体後方にロータリ耕耘機等の作業機を配設するとともに、作業内容に応じて、ロータリ耕耘機の他にモアや施肥機や播種機等に交換して取り付けることができるように構成されている。例えば、機体後方にロータリ耕耘機等のユニットを配設したトラクタや、機体の前方及び後方に作業機を配置した作業車両として、機体前方にフロントローダを配設しつつ機体後方にバックホーを配設したバックホーローダ等が公知である。

上述した作業機の内、ロータリ耕耘機等は、作業車両の通常走行時には作業機が地表面に接地しないように上方に持ち上げられるとともに、作業を行う際に降下させて圃場に接地するように構成される。また、作業中において圃場表面の状態や目的とする耕深となるようにその上下位置を調整するように構成されている。このような作業機の昇降を可能とするために、通常はミッションケースの後部上方に、リフトアームを介して連結され油圧によって作業機を上下昇降する油圧シリンダが配設されて、油圧リフト構造が形成されている。

このような作業車両の油圧リフト構造において、通常、油圧シリンダケースに油圧シリンダ等が内設されて、この油圧シリンダケースがミッションケースの後部上方であって運転席の下方位置に配設され、また、油圧シリンダケースに関して、ミッションケースに対して着脱可能に構成したものが提案されている（特許文献１、２参照）。

そして、特許文献３に開示されるように、油圧シリンダケースに配置された油圧シリンダや油圧バルブ等には、油圧ポンプ等によって、ミッションケース内に形成された油溜りの作動油が圧送して供給されるとともに、この油圧シリンダや油圧バルブ等からの戻り油が、油圧シリンダケースを介してトランスミッションケース内に再び戻るように構成されている（特許文献３参照）。
特開平８−１０４１４９号公報特開平７−３９２０１号公報実開平５−３１５０７号公報

なるほど、上述した特許文献１及び特許文献２において開示されるように、ミッションケースに対して着脱自在に構成した油圧シリンダケース（油圧シリンダ）を設けることによって、かかる作業車両のメンテナンス性を向上させ、組み付け作業等を容易にすることができる。

しかし、従来の油圧リフト構造は、特許文献３に開示されるように油圧シリンダに給排される作動油が、トランスミッションに給排される作動油と共用されていた。そのため、トランスミッションを構成する副変速装置やＰＴＯ変速装置やデフ装置等等の機械式ギア機構等から生起される塵屑等（コンタミ）が油圧シリンダケース内に混入し、この塵屑によって油圧シリンダが故障してしまう場合があった。

また、従来の油圧リフト構造は、上述したコンタミを防止するために、作動油の給排用の油路中にサクションフィルター以外にもラインフィルターを配置していた。そのため、このラインフィルターを配設することで油路圧が低減し、作動油温度が上昇して動力伝達効率の低下や燃費の低下等が生じていた。さらに、ラインフィルターを配置することで、作業車両（油圧リフト構造）の製造コストが高くなっていた。

そこで、本発明においては、油圧リフト構造に関し、前記従来の課題を解決するもので、油圧シリンダ等の故障を防止するとともに作動油の給排効率を向上させる構造を提案することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、作業車両のミッションケースの上部に、作業機の昇降用の油圧シリンダを内設した油圧シリンダケースを配置してなる油圧リフト構造において、該ミッションケースと該油圧シリンダケースとの境界部に、該ミッションケース内部と隔離して、該油圧シリンダ用の作動油の油溜りを設けたものである。

請求項２においては、請求項１において、前記油溜りは、前記ミッションケースの上部に凹部が形成され、前記油圧シリンダケースが該凹部の上方を覆うように取り付けられるものである。

請求項３においては、請求項１又は請求項２において、前記油溜りは、前記作業機用の作動油の油溜りとして用いられるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に示す構成としたので、トランスミッションケース内の機械式ギア機構等によって生起される塵屑等が油圧シリンダケース内に混入するのを防いで、かかる塵屑等に起因する油圧シリンダ等の故障を防止できる。また、塵屑等を除去するためのフィルター類（ラインフィルター等）を配置する必要がなくなり、作動油の給排効率を向上できる。さらに、油圧シリンダケースをミッションケースから取り外す際に、油圧シリンダケースから油抜きをする必要がなく、メンテナンス性を向上できる。

請求項２に示す構成としたので、ミッションケース等に別途部材を設ける必要がなく、製造コストを低減できるとともに、かかる部材の設置スペースが省略できる。また、ミッションケース上部のデッドスペースを有効利用でき、ミッションケース上部の補強ともなる。

請求項３に示す構成としたので、作業機の油圧系機器へに塵屑等が混入することがなく、塵屑等に起因する機器の故障を防止し、またフィルター類による油路圧の低減を防いで作動油の給排効率を向上できる。また、ミッションケース内で潤滑油と混じることがないので、作動油の油温上昇が抑えられ、作動油の劣化を抑えられる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係る油圧リフト構造を備えた作業車両の全体的な構成を示した側面図、図２は操縦部の平面図、図３は作業車両の動力伝達系統を示す側面略図、図４はバックホー及びロータリ耕耘機の取付部の一部省略側面図、図５は油圧リフト構造周りの側面図、図６は作業車両の取付部の後方平面図、図７は油圧リフト構造の前方斜視図略図、図８は同じく図７の側断面図、図９は油圧シリンダケースを取り外した図７の前方斜視図、図１０は同じく図９の側断面図である。
本実施例における作業車両１は、機体前方にフロントローダ２を配設するとともに、機体後方に他の作業機に交換可能に構成されたバックホー３を配設したものである。そして、この作業車両１は、バックホー３と交換して、後述する油圧シリンダ５０によって昇降される作業機としてのロータリ耕耘機４が配設されるように構成される。

まず、本実施例に係る作業車両１の全体構成について、以下に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施例に係る作業車両１は、バックホーローダとして構成されており、積み込み装置であるフロントローダ２及びバックホー３が装着されている（以下、フロントローダ２が配設される方向を作業車両１の前方とする）。機体の前端部から後端部にかけて成形された略直線状の機体フレーム５（図５及び図６参照）が左右一対略平面視で左右対称に配設され、機体フレーム５の前部及び後部にフロントアクスルケース・リアアクスルケース（図略）を介して前輪８・８、後輪９・９が支承されている。機体フレーム５の前方上部にエンジン１０が載置され、エンジン１０はボンネット１１で被装されている。

フロントローダ２は、ブラケット１２及びリフトアーム１３等によって構成されている。ブラケット１２は、ボンネット１１の左右両側方に配設され、機体フレーム５に固定されている。リフトアーム１３は、ブラケット１２に取り付けられ、前後中央部が両端を結ぶ直線より上方に屈曲して側面視略「へ」字状に形成して下方に配置される前輪８・８を操向回動できるようにしている。また、リフトアーム１３の前端に、上下回動可能に構成されたバケット１４が配設されている。

バックホー３は、機体フレーム５に対して着脱自在に構成されており、ブームブラケット１５及びブーム１６等からなる掘削装置部１７と、各操作レバー２３等が配設されるコントロールボックス１８等からなる操作装置部１９とが、機枠２０を介して連設されている。なお、機枠２０は、機体前方に向けて取付部２０ａが突出して形成され（図４（ａ）参照）、該取付部２０ａを介して機体（機体フレーム５等）に着脱自在に取り付けられる。また、機枠２０の左右両側には、バックホー３による掘削作業を行う場合に地表に接地して作業車両１を位置固定するためのアウトリガー２４が設けられている。このアウトリガー２４は、バックホー３による掘削作業を行わない場合には、機枠２０との連結部を揺動中心として、上方に揺動されて支持固定される。

掘削装置部１７の構成としては、機枠２０の端部にブームブラケット１５が機体フレーム５の後方に向けて突設され、ブームブラケット１５は、機枠２０に対して左右回動可能に枢支されている。ブームブラケット１５には、側面視略「く」字状に形成されたブーム１６の基部が前後回動可能に枢支され、このブーム１６と機枠２０との間に左右一対の油圧シリンダ２１・２１が並設されている。この油圧シリンダ２１・２１を交互に伸縮することで、ブーム１６を機枠２０に対して左右に揺動できるように構成されている。ブーム１６の先端部には、作業用アタッチメントであるバケット２２が前後回動可能に枢支されている。

操作装置部１９の構成としては、機枠２０上であってブームブラケット１５より前方位置にコントロールボックス１８が配設され、コントロールボックス１８の上部にはバックホー２を上下左右に操作するための操作レバー２３・２３が突出されている。この操作レバー２３・２３を操作することによって、ブーム１６に配設される各油圧シリンダ２５・２５・・・に圧油を供給して、ブーム１６等の揺動制御が可能となるように構成されている。コントロールボックス１８の前側には、アウトリガー２４を操作するための操作レバー２６・２６が突出され、この操作レバー２６・２６を操作することによって、アウトリガー２４の油圧シリンダを制御してアウトリガー２４を上下に揺動操作できるように構成している。

機体フレーム５の前後中央部には、ステップ３０が機体フレーム５に対して略水平に載設され、該ステップ３０の後方上方に運転席３１が配置され、運転席３１の上方に４本のフレームにて支持されるキャノピー３２が配設されている。この運転席３１は前後方向に姿勢変更自在に構成され、運転席３１を前後に回転させることで、機体前後に装着したフロントローダ２及びバックホー３の操作をオペレータが運転席３１に座ったままで行えるようにしている（図２参照）。なお、運転席３１の下方には、後述するミッションケース４２の上部が配設されている。

ステップ３０の前方にはダッシュボード３３が立設され、ダッシュボード３３から操向操作のためのステアリングハンドル３４が突設されている。運転席３１の側方に、ローダ作業用の作業レバー３５ａ、アクセルレバー３５ｂ及び副変速レバー３５ｃ等からなる油圧操作具３５やメーター等の表示装置等からなる操作装置部３６が集中して配置されている。

このように構成される作業車両１において、作業車両１を走行させる際には、運転席３１を前方側に向け、ステアリングハンドル３４を操作して機体を操向する。フロントローダ２を操作する場合には、オペレータは、運転席３１をそのままの状態（前進状態）にして操作装置部３６の作業レバー３５ａ等を操作してフロントローダ２を制御する。バックホー３を操作する場合には、運転席３１を１８０度後方に回転させ、機体後方に構成された操作装置部１９のコントロールボックス１８から突出した操作レバー２３等を操作してバックホー３やアウトリガー２４を操作する。

次に、作業車両１の動力伝達系統について、以下に概説する。
図３に示すように、作業車両１においては、左右の機体フレームの間に前記エンジン１０が水平支持されるとともに、エンジン１０の後方に、走行駆動系として順にクラッチハウジング４０、ＨＳＴケース４１及びミッションケース４２が連設されている。ＨＳＴケース４１は、油圧ポンプ及び油圧モータからなる油圧式無段変速装置（図略）を内設して、主変速装置を構成しているが、ミッションケース内に配置することも可能であり、主変速装置を有段式の歯車噛合式や油圧クラッチ式等で構成することも可能である。ミッションケース４２は、副変速装置やＰＴＯ変速装置やデフ装置等（図略）を内装し、前面からは走行駆動力をフロントアクスルケースに伝達する前輪伝動軸４４を突出し、後面からは作業機を駆動するためのＰＴＯ軸５６を突出している。

エンジン１０の出力軸（図略）は機体後方に突出されて、かかる出力軸がクラッチハウジング４０内の主クラッチ若しくはダンパーを介して、機体の前後方向に施設されたユニバーサルジョイント４３と連設されている。このユニバーサルジョイント４３は、機体後方において伝動軸（図略）と連設されて、伝動軸がＨＳＴケース４１内の油圧式無段変速装置及びミッションケース４２内の歯車伝動装置（図略）と連動連結している。

このように、エンジン１０の駆動は、エンジン１０の出力軸からユニバーサルジョイント４３を介して伝動軸に伝動され、この伝動軸からミッションケース４２から突設されたリアアクスルケース４５内の車軸（図略）に伝達されて後輪９が駆動される。また、ＨＳＴケース４１内の油圧式無段変速装置を経た回転は、前輪駆動軸４４を介してフロントアクスルケース内の差動装置（図略）に伝達されて、前輪８を駆動するように構成されている。

次に、機体への作業機の取付構造を、以下に説明する。
本実施例における作業車両１は、上述のように作業機としてバックホー３を配設するものであるが、このバックホー３を他の作業機と交換して取り付けることができるように構成されており、以下、バックホー３を配設する場合とバックホー３に換えてロータリ耕耘機４を配設する場合とを対比して説明する。なお、バックホー３と交換可能な作業機として、ロータリ耕耘機４の他にフォークリフト、マルチ作業機及び施肥・播種作業機等を取り付けることができる。

図４（ａ）及び図５に示すように、機体後方にバックホー３を配設する場合には、該バックホー３は、機枠２０の一部が機体前方に向けて突出された取付部２０ａが、機体フレーム５の機体後方部に固定されて装着される。このバックホー３は、運転席３１を１８０度後方に回動させることで、オペレータが運転席３１に座った状態で、コントロールボックス１８に配設された操作レバー２３等を操作してバックホー３やアウトリガー２４を操作するように構成されている。バックホー３は、機体（機体フレーム５）に対して上下位置を変動させるような昇降操作をする必要がなく、その上下位置は固定されている。

一方、図４（ｂ）及び図６に示すように、機体後方にロータリ耕耘機４を配設する場合には、該ロータリ耕耘機４は、公知の機構によって機体に取り付けられる。すなわち、ロータリ耕耘機４は、トップリンク５２と、左右一対のロアリンク５３・５３とからなる三点リンク機構５４を介して機体後方に配設され、昇降並びにロータリング可能に連結されている。具体的には、後述する油圧シリンダ５０に揺動駆動可能に連結されたリフトアーム５５とロアリンク５３・５３とがロッド５５ａ・５５ａを介して連結され、油圧シリンダ５０によって上下摺動可能に構成されている。また、前記ミッションケースの後側面から作業機駆動用のＰＴＯ軸５６が突出され、該ＰＴＯ軸５６がロータリ耕耘機４に連結されて、ロータリ耕耘刃５７を回転駆動可能に構成している。なお、この三点リンク機構５４は、機体に対して着脱自在に構成されるとともに、他の作業機によっては不要となる場合もあるため、その構成を適宜変更できる。また、トップリンク５２を省略した２点リンクとすることも可能である。

次に、本実施例に係る油圧リフト構造１００について、以下に詳述する。
図７及び図８に示すように、本実施例に係る油圧リフト構造１００は、前記ミッションケース４２の上部に、機体後方に取り付けられる作業機の昇降用のリフトアーム５５を上下揺動させる油圧シリンダ５０及びこれを内設する油圧シリンダケース５１が、一体として設けられて構成されている。油圧シリンダ５０は、油圧シリンダケース５１の左右方向に軸支されたアーム軸５９との間をピストンロッド６０で連動して前後方向に伸縮するように構成されている。このアーム軸５９は、油圧シリンダケース５１の後部両側壁から突出して、かかる突出部であってアーム軸５９の左右両端に前記リフトアーム５５の基部が固設されている。油圧シリンダ５０が伸縮されることによって、アーム軸５９を介してリフトアーム５５が上下揺動操作される。

この油圧シリンダケース５１とミッションケース４２との境界部に、ミッションケース４２の内部と隔離するようにして、油圧シリンダ５０に給排される作動油が貯油される油溜り６２が形成されている。具体的には、ミッションケース４２の上部に、平面視略矩状に下方に凹設された凹部５８が形成され、この凹部５８に油圧シリンダ５０の作動油を貯油する油溜り６２が形成される。つまり、油溜り６２がミッションケース４２の上部空間に臨むように配置される。この凹部５８の上方を覆うように油圧シリンダケース５１が、凹部５８の外縁部に密着して、当接面から作動油が漏出しないように配設される。この油圧シリンダケース５１は、ミッションケース４２との当接部においてゴムパッキン等を介設してボルト等によって螺着されるが、装着手段はこれに限定されるものではない。

油圧シリンダケース５１は、ミッションケース４２の上面に当接して配置されるため、油圧シリンダケース５１の内部とミッションケース４２の内部とは連通しない。一方、油圧シリンダケース５１は下方に開口した開口部５１ａが形成され、この開口部５１ａがミッションケース４２の上部の凹部５８に形成された油溜り６２に開口しているため、油圧シリンダケース５１内部は開口部５１ａを介して油溜り６２と連通されているが、ミッションケース４２の内部は該上側面によって油溜り６２とは隔離される。そして、この油溜り６２に貯油される作動油は、油圧シリンダ５０に給排されて、ピストンロッド６０の伸縮操作のために供給される。このように、この油溜り６２は、ミッションケース４２内に形成される油溜り（図略）に貯油されてミッションケース４２内部の各機構に給排される作動油が混入しないように、ミッションケース４２内部とは隔離して構成される。

以上のように、油圧リフト構造１００は、ミッションケース４２と油圧シリンダケース５１との境界部に、ミッションケース４２内部と隔離して、油圧シリンダ５０用の作動油の油溜り６２を設けるために、油圧シリンダ５０用の作動油を、ミッションケース４２内の各機構用の作動油と混入させることなく貯油することができる。そのため、ミッションケース４２を構成する上記機械式ギア機構等によって生起される塵屑等が油圧シリンダケース５１内に混入するのを防いで、塵屑等に起因する油圧シリンダ５０等の故障を防止できる。また、油圧シリンダケース５１に給排する作動油の油路中に、塵屑等を除去するためのフィルター類（ラインフィルター等）を配置する必要がなくなる。そのため、かかるフィルター類による油路圧の低減を防いで作動油の給排効率を向上でき、従来の油圧リフト構造と比べて、製造コストを低減できる。さらに、油圧シリンダケース５１をミッションケース４２から取り外す際に、油圧シリンダケース５１から油抜きをする必要がなく、油圧シリンダケース５１の着脱作業が容易となるとともに、メンテナンス性が向上する。

また、本実施例に係る油圧リフト構造１００は、前記油溜り６２として、ミッションケース４２の上部に凹部５８を形成するため、ミッションケース４２等に別途部材、例えば、油圧シリンダ５０用の作動油タンク等を別に設ける必要がなく、製造コストを低減できるとともに、作動油タンクの設置スペースも省略できる。さらに、凹部５８の上方を覆うようにして油圧シリンダケース５１が取り付けられるため、油溜り６２の作動油が機外に漏出することなく、かつ、機外塵屑等が油溜り６２内に混入するのを容易に防止できる。

このように、本実施例にかかる油圧リフト構造１００は、前記油溜り６２に貯油される作動油は、ミッションケース４２内部と隔離されて、すなわち、ミッションケース４２内部に設けられる機械式ギア機構等に給排される作動油とは区別されるように構成することで、油圧シリンダケース５１に塵屑等が混入するのを防止するものである。そのため、かかる作動油は、油圧シリンダケース５１内の油圧リフト５０に給排されるだけでなく、例えば前記機体後方に配設される作業機（バックホー３やロータリ耕耘機４）等の作動用として共用して、これら作業機の油圧シリンダ（例えば、バックホー３の前記油圧シリンダ２１・２５）等に給排してもよい。油溜り６２を作業機用の作動油の油溜りとして用いることで、作業機の油圧系機器へに塵屑等が混入することがなく、塵屑等に起因する機器の故障を防止し、フィルター類による油路圧の低減を防いで作動油の給排効率が向上する。

なお、図９及び１０に示すように、本実施例に係る油圧リフト構造１００は、油圧シリンダ５０による昇降操作が不要な作業機を配設する場合には、これを取り外すことができるように構成されている。前記凹部５８に、キャップ部材６１が上方から嵌合してこれを塞ぐように構成される。このキャップ部材６１は、平面視略矩形であって上面が平面となるように形成され、ミッションケース４２との当接部においてゴムパッキン等が介設されるとともに、ボルト等によって螺着される。

例えばバックホー３のように油圧シリンダ５０による昇降操作が不要な作業機の場合は、油圧シリンダ５０等をミッションケース４２の上部に配設する必要がなく、油圧シリンダ５０等をミッションケース４２から取り外すことで、ミッションケース４２と運転席３１との間の下方空間を広くして居住性を高めることができる。また、油圧シリンダケース５１を取り付けない場合には、凹部５８を板体等のキャップ部材６１で塞ぐように構成することで、油溜り６２内の作動油が漏出したり、機外の塵埃が混入したりするのを防ぐことができる。

本発明に係る油圧リフト構造を備えた作業車両の全体的な構成を示した側面図。操縦部の平面図。作業車両の動力伝達系統を示す側面略図。バックホー及びロータリ耕耘機の取付部の一部省略側面図。油圧リフト構造周りの側面図。作業車両の取付部の後方平面図。油圧リフト構造の前方斜視図略図。同じく図７の側断面図。油圧シリンダケースを取り外した図７の前方斜視図。同じく図９の側断面図。

符号の説明

１作業車両
３バックホー（作業機）
４ロータリ耕耘機（作業機）
４２ミッションケース
５０油圧シリンダ
５１油圧シリンダケース
１００油圧リフト構造

Claims

作業車両のミッションケースの上部に、作業機の昇降用の油圧シリンダを内設した油圧シリンダケースを配置してなる油圧リフト構造において、
該ミッションケースと該油圧シリンダケースとの境界部に、該ミッションケース内部と隔離して、該油圧シリンダ用の作動油の油溜りを設けた、
ことを特徴とする油圧リフト構造。
前記油溜りは、前記ミッションケースの上部に凹部が形成され、前記油圧シリンダケースが該凹部の上方を覆うように取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の油圧リフト構造。
前記油溜りは、前記作業機用の作動油の油溜りとして用いられる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の油圧リフト構造。