JP2010273557A

JP2010273557A - コンバインの油圧回路

Info

Publication number: JP2010273557A
Application number: JP2009126686A
Authority: JP
Inventors: Fumio Shigematsu; 文雄重松; Tetsuji Murakami; 徹司村上; Kenichiro Sakata; 賢一郎阪田; Tetsuya Shiroshita; 哲也城下
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: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2010-12-09

Abstract

【課題】刈取油圧無段変速装置用に新たな油圧ポンプを設置することなく、油圧配管構成を改良することで刈刃速度の変速に充分な圧油の供給を行えるものとし、刈取作業の能率を高める。
【解決手段】メイン油圧ポンプ１１で走行系回路Ｔと作業系回路Ｗへ圧油を供給し、走行用油圧変速チャージ回路１に設けた走行チャージポンプ２２の圧油を分流して刈取変速回路２へ圧油を供給すると共に、前記作業系回路Ｗから分流した圧油を刈取変速回路２へ合流してコンバインの油圧駆動回路を構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、コンバインにおいて刈取装置の昇降制御や機体の安定制御に用いられる油圧回路の構成に関するものである。

コンバインの油圧駆動回路は、例えば、特許文献１に記載されている如く、走行ブレーキや旋回ブレーキを制御する走行油圧回路と刈取装置を昇降制御する刈取昇降油圧回路と機体のローリングとピッチングを制御する機体制御油圧回路と穀粒排出用オーガの昇降を制御するオーガ昇降油圧回路の多くの油圧回路で構成されている。

特開２００３−２０６９０７号公報

コンバインの油圧駆動回路構成として、穀粒の収穫作業に必要なコンバイン機能を制御する油圧回路の圧油供給源として一個の油圧モータが設けられ、コンバインの走行速度を無段変速する走行油圧無段変速装置の動力源として別の走行チャージポンプが設けられ、刈取装置の刈刃速度を無段変速する刈取油圧無段変速装置には走行チャージポンプから圧油が供給されるようにした油圧回路構成が有る。

このコンバインの油圧回路構成では、走行速度を変速しながら刈取装置の刈刃速度を変更する場合に、走行油圧無段変速装置に多くのオイルが使用されて刈取油圧無段変速装置への圧油供給が不足して刈刃速度を充分に変速できなく騒音が発生したりして耐久性も低下する。

そこで、本発明では、従来のコンバイン油圧回路で刈取油圧無段変速装置用に新たな油圧ポンプを設置することなく、油圧配管構成を改良することで刈刃速度の変速に充分な圧油の供給を行えるようにすることが課題である。

上記の課題は、次の技術手段により解決される。
即ち、この発明は、メイン油圧ポンプ（１１）で走行系回路（Ｔ）と作業系回路（Ｗ）へ圧油を供給し、走行用油圧変速チャージ回路（１）に設けた走行チャージポンプ（２２）の圧油を分流して刈取変速回路（２）へ圧油を供給すると共に、前記作業系回路（Ｗ）から分流した圧油を刈取変速回路（２）へ合流してなるコンバインの油圧回路とした。

この構成で、刈取変速回路（２）へ走行用油圧変速チャージ回路（１）の走行チャージポンプ（２２）から常時圧油を供給し、圧油が不足した場合には作業系回路（Ｗ）の圧油が刈取変速回路（２）へ供給される。

上記構成で、新たに油圧モータを設けなくても、刈取変速回路（２）の圧油が不足する場合に、作業系回路（Ｗ）から圧油が供給されて、刈取変速を支障なく行うことができ、刈取作業を能率よく行うことができる。

本発明実施例を示すコンバインの油圧回路図である。別実施例を示す走行変速と刈取変速の油圧回路図である。さらに別実施例を示す走行変速と刈取変速の油圧回路図である。走行変速装置の平面図である。別実施例を示す刈取変速油圧回路図である。走行旋回用油圧シリンダの断面図である。別実施例を示す走行旋回用油圧シリンダの断面図である。

次に、本発明の実施例をコンバインの油圧回路で説明する。
コンバインの油圧制御同路は、図１に示す如く、油タンク１０から走行用油圧変速チャージ回路１を介して油圧ポンプ１１により供給される圧油を、第一減圧弁１２で所定の一次圧力に保持して走行系回路Ｔに向かう流れと、作業系回路Ｗに向かう流れに分岐する。

第二減圧弁２４を通して二次圧力に減圧した圧油は、左第一絞り８Ｌを介して左パイロット圧切換弁１６Ｌへ向かう流れと右第一絞り８Ｒを介して右パイロット圧切換弁１６Ｒへ向かう流れに分岐する。

左パイロット圧切換弁１６Ｌでは、左第二絞り７Ｌを通って左電磁比例弁１７Ｌへ供給され、さらに左走行ブレーキシリンダ１８Ｌへ向かう流れと、左電磁比例弁１７Ｌの供給側の圧油を左クラッチ切換電磁弁１４Ｌに向かう流れに切換える。左走行ブレーキシリンダ１８Ｌの戻り油は、左電磁比例弁１７Ｌから油タンク１０へ戻される。

左クラッチ切換電磁弁１４Ｌには、前記左第一絞り８Ｌを通った二次圧力の圧油が左チェック弁９Ｌを通って供給される。左クラッチ切換電磁弁１４Ｌでは、左操向クラッチシリンダ１５Ｌの一方へ圧油が供給されたり、左パイロット圧切換弁１６Ｌのパイロット圧として左パイロット圧切換弁１６Ｌを切り換えて前記左第二絞り７Ｌを通った圧油が左操向クラッチシリンダ１５Ｌの他方へ供給されたりする。

なお、第一減圧弁１２の圧油供給側に電磁開閉バルブを介して油タンク１０に通じるドレン油路を設け、走行系回路Ｔと作業系回路Ｗの油圧シリンダを使用しない場合にこの電磁開閉バルブを開いて圧油を直ちに油タンク１０に戻すようにすれば、油圧ポンプ１１の駆動負荷を軽減する。電磁開閉バルブを閉じて圧油を第一減圧弁１２で高圧に保持すると、刈取昇降シリンダ２８ａとオーガ昇降シリンダ２８ｂと左ローリングシリンダ２８ｃと右ローリングシリンダ２８ｄとピッチングシリンダ２８ｅが使用可能になる。

以上の左パイロット圧切換弁１６Ｌと左電磁比例弁１７Ｌと左クラッチ切換電磁弁１４Ｌと左チェック弁９Ｌが一体の左油圧制御ブロック３５Ｌとして組み込まれている。
また、右パイロット圧切換弁１６Ｒでは、右第二絞り７Ｒを通って右電磁比例弁１７Ｒへ供給されさらに右走行ブレーキシリンダ１８Ｒへ向かう流れと、右電磁比例弁１７Ｒの供給側の圧油を右クラッチ切換電磁弁１４Ｒに向かう流れに切換える。右走行ブレーキシリンダ１８Ｒの戻り油は、右電磁比例弁１７Ｒから油タンク１０へ戻される。

右クラッチ切換電磁弁１４Ｒには、前記右第一絞り８Ｒを通った二次圧力の圧油が右チェック弁９Ｒを通って供給される。右クラッチ切換電磁弁１４Ｒでは、右操向クラッチシリンダ１５Ｒの一方へ圧油が供給されたり、右パイロット圧切換弁１６Ｒのパイロット圧として右パイロット圧切換弁１６Ｒを切り換えて前記右第二絞り７Ｒを通った圧油が右横向クラッチシリンダ１５Ｒの他方へ供給されたりする。

以上の右パイロット圧切換弁１５Ｒと右電磁比例弁１７Ｒと右クラッチ切換電磁弁１４Ｒと右チェック弁９Ｒが一体の右油圧制御ブロック３５Ｒとして組み込まれている。
油圧ポンプ１１から出た一次圧力の圧油がパイロット切換弁５と電磁切換弁６を介して比例流量制御弁２６に送られ、オーガ昇降シリンダ２８ｂと左ローリングシリンダ２８ｃと右ローリングシリンダ２８ｄとピッチングシリンダ２８ｅを制御する作業系回路Ｗに流れる。

電磁切換弁６を出た圧油は、第一パイロット弁１９と第二パイロット弁２０に送られる。
作業系回路Ｗには、別途に刈取用油圧変速チャージ回路２から送られる圧油が供給され、第一パイロット弁１９と第二パイロット弁２０と比例流量制御弁２６に送られる。

比例流量制御弁２６に送られた圧油は、上昇用切換弁２６ａ、下降用切換弁２６ｂ、リリーフ弁２６ｅと、これら上昇用切換弁２６ａと下降用切換弁２６ｂをパイロット圧によって可変調整する上昇用調整弁２６ｃと下降用調整弁２６ｄとにより制御された制御流の一方が第一パイロットチェック弁３０ａを介して刈取昇降シリンダ２８ａへ送油可能に接続すると共に、比例流量制御弁２６の制細流の他方が第二パイロットチェック弁３０ｂを介してオーガ昇降シリンダ２８ｂへ送油可能に接続する。

パイロット切換弁５から手動切換弁２１を介して送られる圧油が、左ローリング切換電磁弁２７ｃと右ローリング切換電磁弁２７ｄとピッチング切換電磁弁２７ｅへ送られる。
左ローリング切換電磁弁２７ｃへ送られた圧油は、第三パイロットチェック弁３０ｃと第二チェック付き絞り弁２９ｃを介して左ローリングシリンダ２８ｃへ送油可能に接続し、右ローリング切換電磁弁２７ｄへ送られた圧油は、第四パイロットチェック弁３０ｄと第三チェック弁付き絞り弁２９ｄを介して右ローリングシリンダ２８ｄへ送油可能に接続し、ピッチング切換電磁弁２７ｅへ送られた圧油は、第五パイロットチェック弁３０ｅと第五チェック付き絞り弁２９ｅを介してピッチングシリンダ２８ｅへ送油可能に接続している。

走行用油圧変速チャージ回路１内の走行チャージポンプ２２で出力する圧油が変速分流弁２３で圧油の略７割が走行用油圧変速チャージ回路１に送られ、残り３割が刈取用油圧変速チャージ回路２に送られる。

また、前記の刈取昇降シリンダ２８ａとオーガ昇降シリンダ２８ｂを制御する比例流量制御弁２６のリリーフ弁２６ｅの圧油リターン流路に第六調圧チェック弁３４でクラッキング圧をかけて、第七チェック弁２５を介して刈取用油圧変速チャージ回路２の供給路に合流している。この第六調圧チェック弁３４のクラッキング圧は、刈取用油圧変速チャージ回路２のチャージ圧よりも低く設定する。（例えば、チャージ圧５ｋｇｆ／ｃｍ^２に対してクラッキング圧を２ｋｇｆ／ｃｍ^２とする。）
第六調圧チェック弁３４と第七チェック弁２５は、手動切換弁２１を組み込む油圧ブロックに一体的に組みこんでも良い。

また、図２に示す如く、刈取用油圧変速チャージ回路２に不足圧油をチャージする刈取チャージポンプ３１を設ける方法も有る。
さらに、図３に示す如く、オイルクーラのオイル吸入側に第八調圧チェック弁３２を設け、この調圧チェック弁３２のオイルクーラ側油路を分流して変速分流弁２３から刈取用油圧変速チャージ回路２への供給路へ第九チェック弁３３を介した油路で連結する方法も有る。（例えば、第八調圧チェック弁３２のクラッキング圧は０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２とする。）
図４は、刈取用油圧変速チャージ回路２を有する刈取油圧無段変速装置の変速用トラニオン軸３６を刈取変速モータ４０で駆動する部分の平面図である。モータ取付ブラケット３７から突出するトラニオン軸３６に作動アーム３８を固着し、この作動アーム３８の歯部に刈取変速モータ４０の出力軸４１に固着のピニオンギヤ４２を噛み合わせ、刈取変速モータ４０の駆動でトラニオン軸３６を回動して変速する。作動アーム３８の回動範囲を規制するボルト３９，４４をモータ取付ブラケット３７に設けて最高速から中立停止までトラニオン軸３６を回動可能にし、作動アーム３８を中立停止側に向けて引っ張るばね４３を設けて作動アーム３８の歯部とピニオンギヤ４２のバックラッシュを取って、刈取変速モータ４０の出力軸４１の回転が遊びなくトラニオン軸３６の回転となって変速できる。

また、別実施例として、トラニオン軸３６に常時中立に戻す復元力を作用させると共に、トラニオン軸３６を回転駆動するモータを電流値制御によって駆動力を変更するようにして、増速起動時のみ駆動力を大きくしその後駆動力を小さくするように制御し、減速時の駆動力を小さく制御することで、モータへの回転指示に対してトラニオン軸３６の増減速への追従性が良くなり、オーバーシフトを防ぐようになる。

図５は刈取油圧変速装置の油圧回路を示し、ピストンポンプ４５とピストンモータ４６で構成する閉回路のピストンモータ４６の戻り油路に可変絞り弁４７を設け、ピストンモータ４６の負荷が無くなった時に可変絞り弁４７で戻りオイルを制限してオーバーランによる回転増加を防ぎ、刈刃速度を安定化させる構成である。可変絞り弁４７は、高圧回路と低圧回路の圧力差が大きいと絞りを利かせるようにする。

また、刈取油圧変速装置の高圧回路と低圧回路間に開閉で流量を制御する開閉弁を設け、穀稈センサが刈り取る穀稈を検出すると開閉弁でオイルの流量を少なくしてピストンモータの回転数を増加させるように制御し、刈取負荷変動による刈刃速度の変動を少なくすることも出来る。

また、刈取油圧変速装置の高圧回路に開閉弁を介してアキュムレータを接続し、穀稈センサが刈り取る穀稈を検出すると開閉弁を開いてアキュムレータの圧油を供給してピストンモータの回転数を増加させるように制御し、刈取負荷変動による刈刃速度の変動を少なくすることも出来る。

また、刈取油圧変速装置を変速するトラニオン軸を穀稈センサが刈り取る穀稈を検出すると増速側へ回動して負荷増大に対応するようにして、刈取負荷変動による刈刃速度の変動を少なくすることも出来る。

なお、刈取油圧変速装置の出力軸の回転センサが回転停止を検出すると、走行油圧変速装置のトラニオン軸を中立に戻して走行を停止するようにすれば、刈刃が停止したままで機体が走行して穀稈を押し倒すことを防ぐことが出来る。

また、刈取油圧変速装置の回路に設けた圧力センサで高圧リリーフ弁が作動して刈刃駆動が停止したことを検出すると、走行油圧変速装置のトラニオン軸を中立に戻して走行を停止するようにしても良い。

図６は、ミッションケース内のサイドクラッチやサイドブレーキを作動させて旋回走行を制御する油圧シリンダで、油圧作動ケース５０内に左右一対のプッシュロッド５３，５３を突出させて設け、油路５１に圧油を送ることでプッシュピストン５２が押されてプッシュロッド５３が飛び出しサイドクラッチやサイドブレーキを作動させる。

プッシュロッド５３のプッシュピストン５２側にバネ受け５６を外嵌しＣ型止め輪５４で抜け止めし、このバネ受け５３とシリンダヘッド５５の間にプッシュロッド戻しバネ６１を介在させている。

この構成で、油路５１に圧油を送ってプッシュピストン５２と共にプッシュロッド５３を押してプッシュロッド戻しバネ６１を圧縮してプッシュピストン５２を突出させ、油路５１の圧油を抜くとプッシュロッド戻しバネ６１の弾発力でバネ受け５３を押し戻し、プッシュピストン５２とプッシュロッド５３を引っ込ませる。

図７は、同じく油圧シリンダで、プッシュピストン５２を戻すプッシュロッド戻しバネ５８とプッシュピストン５２を戻すプッシュピストン戻しバネ５９を別々に設けた実施例で、バネ受け５７とシリンダヘッド５５の間にプッシュロッド戻しバネ５８を介在させ、プッシュピストン５２とシリンダヘッド５５の間にプッシュピストン戻しバネ５９を介在させている。

プッシュロッド戻しバネ５８がプッシュロッド５３を戻し作用し、プッシュピストン戻しバネ５９がプッシュピストン５２を戻し作用して動きがスムースになる。
なお、両構成で、プッシュロッド５３には先端近くに止め輪溝６０を設けて組み付け時にこの止め輪溝６０に嵌合したＣ型止め輪でプッシュロッド５３が抜け落ちるのを防ぎながら組み付けられるようにしている。

１走行用油圧変速チャージ回路
２刈取変速回路
１１メイン油圧ポンプ
２２走行チャージポンプ
Ｔ走行系回路
Ｗ作業系回路

Claims

メイン油圧ポンプ（１１）で走行系回路（Ｔ）と作業系回路（Ｗ）へ圧油を供給し、走行用油圧変速チャージ回路（１）に設けた走行チャージポンプ（２２）の圧油を分流して刈取変速回路（２）へ圧油を供給すると共に、前記作業系回路（Ｗ）から分流した圧油を刈取変速回路（２）へ合流してなるコンバインの油圧回路。