JP2009008180A - 作業機用油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機の油圧駆動装置において、各種機能を持たせた複数のシリンダを同時に作動させることが無いことを利用して、動作させたいシリンダへの圧油供給を集中させることで低出力のエンジン或いは比較的高出力エンジンのアイドリング回転時においても充分に機能させることが出来るようにすることを課題とする。
【解決手段】油圧ポンプ１の出力を比例分配型分流弁１２で複数に分配すると共に、各分配先の圧を比較し差圧発生により動作するシャトル弁１３を設け、このシャトル弁１３の出力をチェック弁１４を介して油圧ポンプ１と比例分配型分流弁１２との間に戻すように配管した作業機用油圧駆動装置。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、作業機の作業装置の昇降動作と操向制御動作等の複数の動作を単一の油圧ポンプの出力を利用して行うようにした作業機用油圧駆動装置に関するものである。

例えば、作業機の一種であるコンバインの油圧駆動装置が、特許第３７３１２７８号公報や特許第３６９５１２９号公報に記載されている。
特許第３７３１２７８号公報には、単一の油圧ポンプで刈取装置の昇降シリンダと穀粒排出用オーガの昇降シリンダと操縦用の操向プッシュシリンダを駆動するようにしている。

特許第３６９５１２９号公報には、単一の油圧ポンプで刈取装置の昇降シリンダと刈取装置の横移動シリンダと操縦用の操向プッシュシリンダを駆動するようにしている。
これらの油圧駆動装置で、各シリンダへの圧油の供給は、単一の油圧ポンプの出力流量を定量型の分流弁で分配するようにしている。
特許第３７３１２７８号公報 特許第３６９５１２９号公報

前記のコンバインの油圧駆動装置では、油圧ポンプを駆動するエンジンを所定の回転数で駆動した場合の出力で各シリンダを駆動するように設定されているために、エンジンがアイドリング回転では出力不足によって各シリンダの動きが極端に遅かったり動かないことがある。

そこで、本発明では、作業機の油圧駆動装置において、各種機能を持たせた複数のシリンダを同時に作動させることが無いことを利用して、動作させたいシリンダへの圧油供給を集中させることで低出力のエンジン或いは比較的高出力エンジンのアイドリング回転時においても充分に機能させることが出来るようにすることを課題とする。

この発明は、上述の如き課題を解決するために、以下のような技術的手段を講じる。
即ち、請求項１記載の発明は、油圧ポンプ１の出力を比例分配型分流弁１２で複数に分配すると共に、各分配先の圧を比較し差圧発生により動作するシャトル弁１３を設け、このシャトル弁１３の出力をチェック弁１４を介して油圧ポンプ１と比例分配型分流弁１２との間に戻すように配管した作業機用油圧駆動装置としたものである。

この構成で、油圧ポンプ１からの出力圧油が比例分配型分流弁１２で各シリンダへ必要な流量が分配して送られ、分配先の動作弁が閉じられているとその分配圧が他方の分配圧より高くなり、閉じられている側へ供給される圧油がシャトル弁１３でチェック弁１４を通って分配前に戻され、再度比例分配型分流弁１２を通って動作している側のシリンダへ追加供給される。

請求項１記載の発明によると、エンジンの定格出力が低い場合や定格出力が高い場合でアイドリング回転の場合に、比例分配型分流弁１２で分配された一方側の圧油の流量が少なく充分な機能を発揮できない場合も他方のシリンダを使用しないことで他方側へ送られる圧油の流れがシャトル弁１３とチェック弁１４を通って比例分配型分流弁１２の前に戻り、流れている分流側に合流することで、その側のシリンダが動作するに充分な流量を確保でき、支障なくシリンダが動作する。従って、従来例の課題を簡潔な構成で解消することができる。

次に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明を実施した作業機の一種であるコンバインの油圧回路を示している。
油圧回路は、比例分配型分流弁１２とシャトル弁１３とチェック弁１４と電磁切換弁１５及びチェック弁１６が組み込まれたメイン回路ブロック３に、メインフィルタ９と固定オリフィス１０及びメインリリーフ弁１１が組み込まれたサブ回路ブロック２が一体的に組み付けられている。サブ回路ブロック２には刈取スライドシリンダ１９を制御する電磁切換弁１８を組み込んだスライド制御ブロック７が配管２５，２６で接続されている。

メイン回路ブロック３内のシャトル弁１３に繋がる配管２７は、サブ回路ブロック２内を通ってパワステ回路ブロック４内の電磁切換弁２０へ繋がっている。パワステ回路ブロック４内には操向プッシュシリンダ２１が組み込まれ、この操向プッシュシリンダ２１からの配管２８がパワステリリーフブロック５のパワステリリーフ弁２２に繋がる。さらに、パワステリリーフ弁２２からの配管３０がＨＳＴ回路ブロック６に繋がっている。前記スライド制御ブロック７の配管２５も配管３０に繋がっている。

ＨＳＴ回路ブロック３０では、油圧ポンプ２３でオイルタンク８から吸い上げられフィルタ２４で濾過されたオイルと前記配管３０からのオイルが一緒になって、途中にフィルタ３２を設けた配管３１でＨＳＴ回路ブロック３０からメイン油圧ポンプ１の吸引側へ繋がっている。

なお、配管３０には、電磁切換弁１８と電磁切換弁２０の戻り配管２８も繋がっている。
この油圧回路において、オイルタンク８から吸い上げられたオイルがメイン油圧ポンプ１で加圧されてフィルタ９を通って、固定オリフィス１０へ送られる流れと比例分配型分流弁１２へ送られる流れに分岐される。固定オリフィス１０を通る流れは、メインリリーフ弁１１で圧力を一定以下に調整され、チェック弁１４を介してシャトル弁１３と連結される。比例分配型分流弁１２では配管２７を通じてパワステ回路ブロック４への流れと刈取昇降シリンダ１７の電磁切換弁１５への流れに分岐される。

なお、比例分配型分流弁１２での分配比は、パワステ回路ブロック４が２に対して電磁切換弁１５が３の関係にしている。
シャトル弁１３にはパワステ回路ブロック４と刈取昇降シリンダ１７の電磁切換弁１５への回路が接続され、どちらかの圧が高くなるとチェック弁１４を介してメインリリーフ弁１１に圧が加わり、リリーフ圧を越えるとオイルがタンク８へ戻される。リリーフ圧以下の流れは固定絞り１０を介して比例分配型分流弁１２への流れに追加される。

パワステ回路ブロック４は、操向プッシュシリンダ２１への流れが電磁切換弁２０で調整され、パワステリリーフ弁２２で操向プッシュシリンダ２１の油圧を調整される。
配管３０を通じてＨＳＴ回路ブロック６へ供給されるオイルはフィルタ２４で細かく濾過されたオイルと一緒になって、配管３１とフィルタ３２を通じてメイン油圧ポンプ１の吸引側へ戻され、再循環する。

比例分配型分流弁１２で分配された刈取昇降シリンダ１７への流れは、電磁切換弁１５を介して刈取スライドシリンダ１９を制御する電磁切換弁１８へ配管２６を通じて供給される。

刈取昇降シリンダ１７は、電磁切換弁１５とチェック弁１６を通って圧油が供給され、刈取スライドシリンダ１９は、電磁切換弁１５が中立時に圧油が電磁切換弁１８へ供給され作動可能になる。

この回路構成では、比例分配型分流弁１２で分流されたパワステ回路ブロック４への流れと刈取昇降シリンダ１７の電磁切換弁１５への流れのどちらかを使わずに圧が高まるとシャトル弁１３の機能によって、使用中の圧が低い方の流れに圧油の流れが加わることになって、出力不足を補助することになる。

この際に、他方のシリンダが使用できないが、通常同時に動作させることが無いコンバインにおいては問題とならない。
図２は、本発明を実施したコンバインの油圧回路の別実施例を示している。

図１の実施例と違う部分は、メイン回路ブロック３と一体的に旋回力制御油圧ブロック３３を組みつけている点と新たに車体ローリング制御油圧ブロック３８，３９を追加している点である。

旋回力制御油圧ブロック３３には、前記のメインフィルタ９と固定オリフィス１０及びメインリリーフ弁１１の他に、一次圧力補償リリーフ弁３６と刈取昇降シリンダ１７の電磁切換弁１５でパイロットされるリリーフ弁３５及び電磁比例減圧弁３４を組み込み、操向クラッチ３７の制御出力を行う。

車体ローリング制御油圧ブロック３８，３９は、車体の左右傾きを水平に維持するための油圧制御回路で、前記配管３１からのオイルをローリングポンプ４９で再加圧し、車体ローリング制御油圧ブロック３８，３９内のフィルタ５０と固定オリフィス４７とリリーフ弁４８と比例分配型分流弁４４とシャトル弁４５とチェック弁４６電磁切換弁４２，４３及び絞りチェク弁７４，７５で構成し、左右のローリングシリンダ４０，４１を制御する。

なお、この車体ローリング制御油圧ブロック３８内に設ける比例分配型分流弁４４の分流比を１：１にして左右のローリングシリンダ４０，４１の動く速度を同じにしている。
図３は、メイン回路ブロック３の具体的構造を示し、電磁切換弁１５とチェック弁１６をメイン回路ブロック３内に収めているが、チェック弁１６のシート部５１とスリーブ部５２を一体加工で構成し、プラグ５３とシート部５１をネジ部５４で連結してプラグ５３の取り外しと共にシート部５１とスリーブ部５２の一体加工部分も取り外しが出来るようにして、シート部５１とスリーブ部５２を一体加工で製作コストダウンを図り、補修時の分解・交換を容易にした。

また、プラグ５３の内部にはスロットルチェック部５５を構成し、プラグ５３に固定オリフィス５６を設けたプラグ５７を締め付けて取り付けている。
図４は、メイン回路ブロック３に対する圧油の取出し側面を変えた実施例で、メイン回路ブロック３内のチェク弁１６に通じる油路５８を他側面に向けて設けてその取出孔にプラグ５７を取り付け、プラグ５３の取出口には盲プラグ５９を取り付ける。

図５は、図４のメイン回路ブロック３の圧油取出し側面に二個のスロットルチェック付プラグ６０，６２を取り付けて複動シリンダを制御する実施例で、油路５８の取出口にスロットルチェック付プラグ６０を取り付け、チェック弁１６の盲プラグ６３取付口にスロットルチェック付プラグ６２付の繋ぎプラグ６１を取り付けている。

図６の実施例は、油路５８を設けることなく、チェック弁１６の盲プラグ６３取付口に圧油取出プラグ６４を取り付けている。この取出プラグ６４は、スロットルチェック付にしても良い。

図７は、図１のメイン回路ブロック３の一部を変えたパワステ回路ブロック６７を使用した油圧回路である。違いは、比例分配型分流弁６５の分配比を１：１にした点とチェック弁１６を設けない点で、シャトル弁１３とチェック弁１４と電磁切換弁２０を同じくする。

パワステ回路ブロック６７にメインブロック６６を一体的に組みつけている。このメインブロック６６には、メインフィルタ９と固定オリフィス１０とメインリリーフ弁１１と電磁切換弁１５とチェック弁１６を内蔵している。

図８は、メイン油圧ブロック７０に電磁切換弁１５を内蔵する電磁切換弁ブロック７１を着脱可能に組み付けた構成で、電磁切換弁ブロック７１を取り外して別の電磁切換弁ブロックと交換したり手動切換弁と交換したり出来るようにしている。

メイン油圧ブロック７０内には、メインフィルタ９とメインリリーフ弁１１と比例分配型分流弁１２とチェック弁１６及び低圧リリーフ弁６８，６９を設けている。
メイン油圧ブロック７０の側面には、電磁切換弁ブロック７１の他に、刈取スライドシリンダ１９を制御する電磁切換弁１８を内蔵したスライド制御ブロック７とパワステ回路ブロック４を組みつけている。

図９は、三個の電磁切換弁ブロック７１をメイン油圧ブロック７０と車体ローリング制御油圧ブロック３８と車体ローリング制御油圧ブロック７３に組み付けた実施例で、車体ローリング制御油圧ブロック７３にはチェク弁１６と絞りチェク弁７４を内蔵し、他の各油圧ブロック３８，７０，３３の内部構造は既に説明したとおりである。

図１０は、電磁切換弁のスプール７６でソレノイドを付けない側のブロック７７の開口部のカバー構造を示している。スプール７６の軸端にばね８２で反発させて二枚の受皿７９，８０をピン８１で止めて取り付け、その外側を盲蓋７８でカバーしている。

この構造で、スプール７６がスライドすることによる圧縮空気を出入させる従来のブリザード孔を設ける必要が無くなり、ブリザード孔からのオイル漏れの虞が無くなる。

本実施例のコンバインの油圧回路図 別実施例のコンバインの油圧回路図 油圧ブロックの一部拡大側断面図 油圧ブロックの一部拡大側断面図 油圧ブロックの一部拡大側断面図 油圧ブロックの一部拡大側断面図 別実施例のコンバイン部分油圧回路図 別実施例のコンバイン部分油圧回路図 別実施例のコンバイン部分油圧回路図 油圧ブロックの一部拡大平面図

符号の説明

１ 油圧ポンプ
１２ 比例分配型分流弁
１３ シャトル弁
１４ チェック弁

Claims (1)

1. 油圧ポンプ（１）の出力を比例分配型分流弁（１２）で複数に分配すると共に、各分配先の圧を比較し差圧発生により動作するシャトル弁（１３）を設け、このシャトル弁（１３）の出力をチェック弁（１４）を介して油圧ポンプ（１）と比例分配型分流弁（１２）との間に戻すように配管したことを特徴とする作業機用油圧駆動装置。

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