JP2018031439A

JP2018031439A - 作業機の油圧駆動装置

Info

Publication number: JP2018031439A
Application number: JP2016164911A
Authority: JP
Inventors: 翔太千葉; Shota Chiba; 拓哉今村; Takuya Imamura
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2018-03-01

Abstract

【課題】油圧ポンプやバルブブロック、及び戻り油路用の配管類を含めての装置の小型化を可能にする。
【解決手段】静油圧式無段変速装置９と、単動シリンダ１２と、油圧ポンプ１３と、作動油の給排を制御する方向制御弁４を設けた制御弁ユニット３を備え、方向制御弁４は、シリンダポートＣへの通油路を開く上昇位置Ｕと、タンクポートＴへの通油路を開く下降位置Ｄと、中立位置Ｎと、に操作位置を選択可能な直動形電磁比例制御弁で構成され、単動シリンダ１２は、シリンダポートＣに連なる圧油給排路３２が接続された第一油室１２ａと、ピストン１２ｃを挟んで第一油室１２ａとは反対側に位置する第二油室１２ｂを備え、第二油室１２ｂに接続された作動油給排用の第二給排路１６が、バルブブロック３０内でタンクポートＴに連なる通油路１７に接続され、タンクポートＴに連なるドレン油路３３が静油圧式無段変速装置９のチャージ油路９３に接続されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、走行装置を駆動する静油圧式無段変速装置と、走行機体に装備された作業装置を昇降操作する単動シリンダと、単動シリンダに対して圧油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプと単動シリンダとの間における圧油の給排を制御する制御弁ユニットと、を備えた作業機の油圧駆動装置に関する。

上記のように、静油圧式無段変速装置と、油圧ポンプと、単動シリンダと、単動シリンダに対する圧油の給排を制御する制御弁ユニットを備えた作業機の油圧駆動装置としては、下記［１］に記載の技術が知られている。
［１］走行装置を駆動する静油圧式無段変速装置を備えた作業機において、昇降用の単動シリンダ（特許文献１では「油圧シリンダ」参照）を制御するための制御弁ユニット（特許文献１では「制御弁装置」参照）に、油圧ポンプから単動シリンダへの圧油の給排を制御するパイロット操作式の単一の方向制御弁（特許文献１では「主制御弁」参照）と、電磁操作式の上昇用のパイロット操作弁、及び下降用のパイロット操作弁とをバルブブロックに組み込み、かつ、その各パイロット操作弁によるパイロット圧を所定の値に制御して供給するためのアンロード弁（特許文献１では「減圧弁」参照）も同じバルブブロック内に備えている。そして、単動シリンダからの戻り油の油路を静油圧式無段変速装置のチャージ回路に接続して、単動シリンダの上昇及び下降時における戻り油を、静油圧式無段変速装置のチャージ油として利用できるように構成したもの（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１５６３２３号公報（段落「００２５」、「００２６」、「００３３」、「００４２」、及び図面の「図３」参照）

特許文献１に示された構造のように、単動シリンダからの戻り油の油路を静油圧式無段変速装置のチャージ回路に接続して、単動シリンダの上昇及び下降時における戻り油を、静油圧式無段変速装置のチャージ油として利用できるようにした構造のものでは、静油圧式無段変速装置における作動油不足を解消する上で有用である。
しかしながら、この構造では、パイロット操作式の単一の方向制御弁を、電磁操作式の上昇用及び下降用のパイロット操作弁で制御するものであり、パイロット操作用の多くの作動油を必要としていた。このため、作動油供給用の油圧ポンプとして大型のものが要望され、また、多くの作動油が流通するための油路を要するためにバルブブロック自体が大型化し易いものであった。
そして、バルブブロックには、上昇用及び下降用のパイロット操作弁から背圧を生じない状態で作動油タンクへ戻すための戻り油路と、第一給油路のシーケンス弁やリリーフ弁から背圧が存在する状態で静油圧式無段変速装置のチャージ回路に戻すための複数種の戻り油路を接続する必要がある。このため、バルブブロックから作動油タンクやチャージ回路に向けて複数本の戻り油路用の配管を配備しなければならず、また、油圧シリンダからチャージ回路へ向けての戻り油路用の配管も要する。したがって、油圧ポンプやバルブブロックの大型化と、戻り油路用の配管を含めての大型化を招きやすくなる傾向があり、この点で改善の余地があった。

本発明は、油圧ポンプやバルブブロック、及び戻り油路用の配管類を含めての装置の小型化を可能にしようとするものである。

本発明における作業機の油圧駆動装置の特徴は、走行装置を駆動する静油圧式無段変速装置と、走行機体に装備された作業装置を昇降操作する単動シリンダと、前記単動シリンダに対して作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記単動シリンダとの間における作動油の給排を制御する制御弁ユニットと、を備えた作業機の油圧駆動装置において、前記制御弁ユニットは、作動油の給排方向を切り換え制御する方向制御弁と、前記単動シリンダからの作動油の戻りを規制するチェック弁と、前記油圧ポンプから前記単動シリンダへ供給される作動油の圧力補償を行うアンロード弁と、を共通のバルブブロックに備えたものであり、このバルブブロックに、前記油圧ポンプからの圧油供給路が接続されるポンプポートと、前記バルブブロック外へ作動油を導くドレン油路が接続されるタンクポートと、前記単動シリンダに対する圧油給排路が接続されるシリンダポートと、が形成され、前記方向制御弁は、前記ポンプポートから前記シリンダポートへの通油路を開く上昇位置と、前記シリンダポートから前記タンクポートへの通油路を開く下降位置と、前記ポンプポートから前記タンクポートへの通油路を開く中立位置と、に操作位置を選択可能な直動形電磁比例制御弁で構成され、前記単動シリンダは、前記シリンダポートに連なる圧油給排路が接続された第一油室と、ピストンを挟んで前記第一油室とは反対側に位置する第二油室を備え、前記第二油室に接続された作動油給排用の第二給排路が、前記バルブブロック内で前記タンクポートに連なる通油路に接続され、前記タンクポートに連なる前記ドレン油路が前記静油圧式無段変速装置のチャージ油路に接続されていることである。

本発明によれば、方向制御弁を直動形電磁比例制御弁で構成することにより、方向制御弁を操作するためのパイロット操作弁を省き、方向制御用の多量のパイロット油を流通させるためのパイロット流路も省略することができるので、バルブブロック全体の小型化を図ることができる。
また、方向制御用の多量のパイロット油を必要としないことで、油圧ポンプの所要吐出容量も少なくて済み、油圧ポンプの小型化を図り易いものである。
そして、パイロット操作弁を採用した場合のように、背圧の生じない状態で排出油を作動油タンクへ戻すための油路をバルブブロック内に形成する必要もないので、バルブブロックには、静油圧式無段変速装置のチャージ回路に戻すための戻り油路を接続するだけで済む。これにより、バルブブロックからの戻り油路用の配管本数を削減し、全体構造の簡素化及び小型化を図ることができる。
さらに本発明によれば、単動シリンダにおいて、圧油給排路が接続された第一油室とはピストンを挟んで反対側に位置する第二油室に接続された作動油給排用の第二給排路が、バルブブロック内でタンクポートに連なる通油路に接続されている。したがって、バルブブロックと静油圧式無段変速装置のチャージ回路との間では、単動シリンダから静油圧式無段変速装置のチャージ回路に戻すための専用の戻り油路を省略することができる。つまり、第二給排路の戻り油も、バルブブロックのタンクポートから静油圧式無段変速装置のチャージ回路に戻すための戻り油路に合流させることができるので、別途、単動シリンダから静油圧式無段変速装置のチャージ回路に戻すための専用の戻り油路を設ける必要はない。
これにより、油圧ポンプとバルブブロックと静油圧式無段変速装置のチャージ回路に戻すための戻り油路用の配管を含めて全体構造の小型化、簡素化を図りやすいものである。また、作動油給排用の第二給排路が、バルブブロック内でタンクポートに連なる通油路に接続されていると、バルブブロックを単動シリンダ近くに設けて、バルブブロックと単動シリンダとの距離を短縮し、バルブブロック内における方向制御弁による単動シリンダの応答性を向上させることも可能である。

本発明においては、前記第二給排路と前記通油路との合流箇所は、前記方向制御弁と前記タンクポートとの間であると好適である。

本構成によれば、第二給排路からの戻り油をタンクポートに近い位置で合流させることができ、バルブブロック内において戻り油をタンクポートに合流させるための通油路の長さも短縮することができる。したがって、その通油路をバルブブロック内で長く形成するためのスペースも少なくて済み、より一層、バルブブロックの小型化を図り易い。、

本発明においては、前記方向制御弁と前記タンクポートとの間における前記通油路には、前記アンロード弁からの排出油を前記タンクポートへ導く排出油案内路が接続されていると好適である。

本構成を備えることで、アンロード弁における余剰分の作動油も静油圧式無段変速装置のチャージ回路に戻すことができ、圧力補償に伴う余剰油もチャージ油として有効利用することができる。

苗植付装置の昇降装置を示す左側面図である。苗植付装置昇降用の油圧回路図である。中立操作状態におけるバルブブロックの展開断面図である。上昇操作状態におけるバルブブロックの展開断面図である。下降操作状態におけるバルブブロックの展開断面図である。

以下、本発明における実施形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
尚、本実施形態での説明における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、次のように記載している。つまり、本発明を適用した作業機の一例である乗用型田植機の作業走行時における前進側の進行方向（図１に示す矢印Ｆ参照）が「前」、後進側への進行方向（図１に示す矢印Ｂ参照）が「後」である。そして、その前後方向での前向き姿勢を基準としての右側に相当する方向が「右」、同様に左側に相当する方向が「左」であるとして説明している。

〔作業機の構成〕
図１は、本発明に係る油圧駆動装置を適用した作業機の一例である乗用型田植機の後部を示している。
乗用型田植機は、操向可能な前輪（図外）および操向不能な後輪１ａを備えて四輪駆動で走行する走行機体１の後方に、昇降装置１０を介して上下昇降駆動する作業装置としての苗植付装置２を備えている。

苗植付装置２は、６条分の苗を載置して左右方向に設定ストロークで往復移動される苗のせ台２０と、苗のせ台２０の下端から１株分ずつ苗を切り出して圃場に植付けてゆく６組の回転式の植付け機構２１と、植付け箇所を整地する３個の整地フロート２２とを備えている。そして、走行機体１の走行にともなって、整地フロート２２によって整地された箇所の圃場に、植付け機構２１が苗のせ台２０上の苗を切り出して植付作業を行うように構成されている。

昇降装置１０は、走行機体１の後端部に前端側を連結した平行四連リンク構造の昇降リンク機構１１と、その昇降リンク機構１１を揺動駆動する単動型の油圧シリンダ１２（単動シリンダに相当する）とを備えている。油圧シリンダ１２は、走行機体１上に搭載されたエンジンＥ（図２参照）によって駆動される主油圧ポンプ１３（油圧ポンプに相当する）から供給された圧油の給排によって昇降駆動可能に構成されている。
昇降リンク機構１１は、走行機体１の後端側上部位置で、水平方向に沿う上部横軸心ｘ１を揺動支点として揺動作動するアッパーリンク１１Ｕと、前記上部横軸心ｘ１に沿う水平方向で、その下方に位置する下部横軸心ｘ２を揺動支点として揺動作動するロワーリンク１１Ｌとを備えている。アッパーリンク１１Ｕとロワーリンク１１Ｌとの各後端部は、縦リンク１１Ｖに相対回動自在に連結され、この縦リンク１１Ｖに苗植付装置２が支持されている。

前記油圧シリンダ１２は、前端側がアッパーリンク１１Ｕの揺動支点と同じ上部横軸心ｘ１を揺動支点として揺動作動可能に連結されている。後端側はロワーリンク１１Ｌの後端部と縦リンク１１Ｖの下端部との連結箇所における横軸心（図示せず）と同心上の横軸（図示せず）に相対回動自在に連結されている。

図１では、油圧シリンダ１２が伸長して、苗植付装置２が下降した植付作業可能な作業姿勢位置にある。この油圧シリンダ１２の伸長状態から油圧シリンダ１２を収縮作動させるように、後述する圧油給排路３２が接続された第一油室１２ａに圧油が供給されると、昇降リンク機構１１が上部横軸心ｘ１及び下部横軸心ｘ２のまわりで揺動作動し、苗植付装置２が持ち上げられた非作業姿勢位置に姿勢変更される。

走行機体１の前部に配設されたエンジンＥの動力は、静油圧式無段変速装置９を介して、走行機体１の前部で前輪（図外）の近くに配備されているトランスミッションケース（図示せず）内の走行駆動系の変速機構（図示せず）にも伝達されている。トランスミッションケースから出力される変速動力が前記後輪１ａ、及び苗植付装置２に伝達されるように構成してある。
トランスミッションケースの内部空間は、前記主油圧ポンプ１３による作動油の給排、及び静油圧式無段変速装置９からの漏出油の受け入れが可能であるように、主油圧ポンプ１３や静油圧式無段変速装置９と連通した作動油タンク１４を兼ねる空間として用いられている。

静油圧式無段変速装置９は、閉回路９０で接続された一対の油圧ポンプ９１と油圧モータ９２とを備え、トランスミッションケースの外壁に取り付けられている。
この静油圧式無段変速装置９の油圧ポンプ９１のポンプ軸９１ａと、主油圧ポンプ１３の駆動軸１３ａとがベルト伝動機構１５を介して連動連結され、エンジンＥの動力がベルト伝動機構１５を介して油圧ポンプ９１のポンプ軸９１ａに伝達される。そして、静油圧式無段変速装置９における油圧モータ９２のモータ軸９２ａがトランスミッションケースの入力軸（図示せず）に連結されていて、静油圧式無段変速装置９で変速された動力がトランスミッションケース内の変速機構に伝達されるように構成されている。

〔油圧回路〕
昇降装置１０の油圧シリンダ１２は、図２に示すように、制御弁ユニット３を介して圧油供給用の主油圧ポンプ１３及び作動油タンク１４（トランスミッションケース内の空間）に接続されている。
制御弁ユニット３には、主油圧ポンプ１３から供給される圧油の給排方向を切り換え制御する電磁比例制御弁からなる方向制御弁４と、油圧シリンダ１２からの圧油の戻りを規制するチェック弁５と、主油圧ポンプ１３から油圧シリンダ１２へ供給される圧油の圧力補償を行うアンロード弁６と、主油圧ポンプ１３から方向制御弁４への圧油供給路３１に接続されたリリーフ弁７と、チェック弁５から油圧シリンダ１２への圧油給排路３２に介装された手動開閉弁８とが備えられている。

これらの方向制御弁４、チェック弁５、アンロード弁６、及びリリーフ弁７は、共通のバルブブロック３０内に備えられている。
バルブブロック３０には、主油圧ポンプ１３からの圧油供給路３１が接続されるポンプポートＰと、ドレン油路３３が接続されるタンクポートＴと、油圧シリンダ１２に対する圧油給排路３２が接続されるシリンダポートＣと、が形成されている。

バルブブロック３０内で、方向制御弁４は、ポンプポートＰからシリンダポートＣへの通油路３４を開く上昇位置Ｕと、シリンダポートＣからタンクポートＴへの通油路３５を開く下降位置Ｄと、ポンプポートＰからタンクポートＴへの通油路３６を開く中立位置Ｎと、に操作位置を切換可能に構成されている。
この方向制御弁４の上昇位置Ｕへの操作に伴って、主油圧ポンプ１３からの圧油が油圧シリンダ１２に供給され、方向制御弁４の下降位置Ｄへの操作に伴って、パイロット油路３７を介してチェック弁５が開放され、油圧シリンダ１２から作動油タンク１４に圧油が戻され、方向制御弁４の中立位置Ｎへの操作に伴って、油圧シリンダ１２の昇降作動は停止され、主油圧ポンプ１３の圧油は作動油タンク１４に戻される。

〔制御弁ユニットの具体構造〕
制御弁ユニット３は、図３乃至図５に示すように構成されている。
すなわち、方向制御弁４は、バルブブロック３０内に形成された第一弁室４０内に主スプール４１を挿入した状態で配備されている。そして、主スプール４１の両端部に操作ロッド４２が連設されていて、この操作ロッド４２が、バルブブロック３０の左右両側に装備させたソレノイド４３に挿入されている。また、主スプール４１の両端部近くで操作ロッド４２の外周部に、主スプール４１を中立位置Ｎへ復帰付勢する復帰バネ４４，４４が設けられている。
したがって、方向制御弁４は、各ソレノイド４３の何れか一方への通電によって、主スプール４１が上昇位置Ｕ又は下降位置Ｄの何れかに択一的に切り換えられ、両ソレノイド４３への通電が断たれると、両端部の復帰バネ４４，４４の復元力によって中立位置Ｎへ復帰するように構成されている。

主スプール４１は、その長手方向の中央部に位置する中央大径部４５と、図中右端側寄りに位置する右大径部４６と、図中左端側寄りに位置する左大径部４７とを備えている。中央大径部４５と右大径部４６との間、及び中央大径部４５と左大径部４７との間には、第一弁室４０の内周面との間に通油用の間隙を存在させるための、右小径部４８と左小径部４９とが形成されている。

チェック弁５は、圧油給排路３２に連なる第二弁室５０内に逆流防止用の鋼球５１が設けられている。この鋼球５１は、第二弁室５０内に備えた逆止付勢バネ５２によって、弁座部５０ａの存在する側へ押圧付勢されている。
つまり、鋼球５１は、ポンプポートＰからシリンダポートＣへの通油路３４に圧油が送り込まれると、圧油の圧力によって弁座部５０ａから離れてシリンダポートＣ側への圧油供給を許容する。逆に、シリンダポートＣからタンクポートＴへは、逆止付勢バネ５２の付勢力、及び圧油給排路３２に作用する戻り油の圧力によって鋼球５１が弁座部５０ａに密着する側へ押し付けられ、シリンダポートＣからタンクポートＴへの通油路３５が閉塞された状態となる。

そして、チェック弁５の鋼球５１は、逆止付勢バネ５２による押し付け方向とは逆方向に作動する解除ピストン５３の作動によって、逆流阻止状態を解除できるように構成されている。つまり、解除ピストン５３は、パイロット油路３７に接続されたピストン油室５４に装備されていて、パイロット油路３７に圧油が供給されてきたとき、解除ピストン５３が逆止付勢バネ５２の付勢力に抗して、鋼球５１を弁座部５０ａから離れる側に押し戻すように作用する。これによって、油圧シリンダ１２からの戻り油を、圧油給排路３２及び通油路３５を経て逆流させ、タンクポートＴに戻すことができる。

アンロード弁６は、第三弁室６０内に、圧力補償用の筒状スプール６１を内装している。
第三弁室６０は、方向制御弁４が上昇位置Ｕに位置している状態で、ポンプポートＰからシリンダポートＣへの通油路３４に連なる中間通油路３８と、パイロット油路３７とにわたって形成されている。つまり、この第三弁室６０は、中間通油路３８と、パイロット油路３７とにわたるバイパス路に相当する。

筒状スプール６１は、中間通油路３８に近い側の端部が中実で反対側の端部が筒状に形成されている。そのうち、中実に形成された端部側の肉厚内部に、中間通油路３８とパイロット油路３７とを接続することが可能な連通路６２が形成されている。
連通路６２が形成された側とは反対側で筒状に形成された端部には、第三弁室６０内において筒状スプール６１を中間通油路３８側へ押圧付勢する圧力補償用のコイルスプリング６３が内装されている。
この第三弁室６０には、パイロット油路３７の存在箇所よりも中間通油路３８から遠い側で、かつ筒状スプール６１の中実に形成された端部が最も中間通油路３８に近い側に移動した時点における、筒状スプール６１の他端側よりも前記中間通油路３８から遠い側に通油開口６０ａが形成されている。そして、その通油開口６０ａが、シリンダポートＣからタンクポートＴへの通油路３５に対して、接続油路３９を介して接続されている。

これにより、方向制御弁４が上昇位置Ｕに操作された状態では、図４に示すように、ポンプポートＰに近い中間通油路３８の圧が上昇して筒状スプール６１を中間通油路３８から遠ざかる側へ押し、筒状スプール６１内の連通路６２を通してパイロット油路３７へ導き、タンクポートＴから排出される。
この上昇位置Ｕでは、ポンプポートＰから供給された圧油は、シリンダポートＣへの通油路３４に供給され、油圧シリンダ１２が上昇作動する。このとき、シリンダポートＣへの通油路３４に供給された圧油は接続油路３９を介して通油開口６０ａから第三弁室６０にも流れ込む。したがって、筒状スプール６１には、中間通油路３８における圧油の圧力と、接続油路３９を介して通油路３４から供給された第三弁室６０内の圧油の圧力とが相反する方向で作用し、かつ、第三弁室６０内の圧油の圧力と同方向にコイルスプリング６３の付勢力が作用する。
これによって、中間通油路３８における圧油の圧力と、第三弁室６０内の圧油の圧力と、の圧力差がコイルスプリング６３の付勢力と釣り合うように第三弁室６０内の筒状スプール６１の位置が調節されて連通路６２からの流量が制御される。

方向制御弁４が下降位置Ｄに操作された状態では、図５に示すように、ポンプポートＰからパイロット油路３７に流入した圧油の圧力でピストン油室５４の圧が高められ、解除ピストン５３の作用でチェック弁５が開かれる。これにともなって、油圧シリンダ１２からの戻り油がシリンダポートＣを経てタンクポートＴへの通油路３５に流れ込む。このとき、シリンダポートＣからタンクポートＴへの通油路３５の圧油が接続油路３９を経て第三弁室６０にも送り込まれる。
これによって、筒状スプール６１の、中間通油路３８に面する側の端部にポンプポートＰからの圧油の圧力が作用している状態で、その反対側の端部における第三弁室６０の内部では、接続油路３９を介して通油路３５の圧力が作用する。したがって、筒状スプール６１には、両端部側から、ほぼ同等の圧油の圧力が互いに逆向きに作用して均衡する。この状態で圧力補償用のコイルスプリング６３の付勢力が中間通油路３８の存在する側へ向けて加えられるので、筒状スプール６１は図５に示すように、中間通油路３８に近い側のストロークエンドまで移動した状態に維持される。
このように、接続油路３９を介して通油路３５の圧力が作用する状態における第三弁室６０の内部が、アンロード弁６の背圧室に相当する。

方向制御弁４が中立位置Ｎに操作された状態では、図３に示すように、ポンプポートＰからタンクポートＴへの通油路３６が形成され、パイロット油路３７、中間通油路３８、及び第三弁室６０内に大きな圧は作用せず、筒状スプール６１はコイルスプリング６３の付勢力で中間通油路３８に近い側のストロークエンドまで移動した状態に維持され、チェック弁５は閉じ位置にあって、油圧シリンダ１２への圧油給排路３２は閉塞されている。

リリーフ弁７は、タンクポートＴに連通する第四弁室７０に、栓体７１とリリーフバネ７２とを備えている。
栓体７１は、中間通油路３８に臨む開口３８ａに対して挿抜可能に構成されたものであり、リリーフバネ７２によって前記開口３８ａを閉塞する側へ向けて押し付け付勢可能に構成されている。

手動開閉弁８は、図示しない手動操作具に連係されていて、図２に示す閉止位置と、開放位置との二位置に、択一的に操作可能であるように構成されている。
この手動開閉弁８は、必ずしも制御弁ユニット３を構成するバルブブロック３０に内装された状態に設けられる必要はなく、バルブブロック３０からは離れた位置に設けられていてもよい。

上記の通油路３４と通油路３５は次のように構成されている。つまり、方向制御弁４が存在する第一弁室４０とシリンダポートＣとの間では、通油路３４と通油路３５は共通の油路によって構成されているが、通油路３４は方向制御弁４によって上昇位置Ｕに切り換えられた第一弁室４０内の空間がポンプポートＰにつながり、通油路３５は方向制御弁４によって下降位置Ｄに切り換えられた第一弁室４０内の空間がタンクポートＴにつながっている点で相違する。

〔制御弁ユニットの動作〕
上記のように構成された制御弁ユニット３の作動形態を説明する。
図３に示すように、方向制御弁４に対する方向切り換え用の左右のソレノイド４３，４３を非作動状態にして、左右の復帰バネ４４，４４の付勢作用により、主スプール４１を中立位置Ｎに操作する。
この状態では、主スプール４１の中央大径部４５が、第一弁室４０内において、ポンプポートＰを、中間通油路３８と、パイロット油路３７と、タンクポートＴに連通させる位置にあり、ポンプポートＰからタンクポートＴへの通油路３６が形成されている。
この状態では、アンロード弁６の両端部は開放されており、主油圧ポンプ１３に、アンロード弁６による圧力補償動作を行わせるための圧力損失が生じるものではない。

図４に示すように、方向制御弁４に対する方向切り換え用の左側のソレノイド４３を作動状態にして主スプール４１を左方向に引き、上昇位置Ｕに操作する。この状態では、主スプール４１の中央大径部４５が、第一弁室４０内における、中間通油路３８とパイロット油路３７との連通状態を断ち、ポンプポートＰを、ポンプポートＰからシリンダポートＣへの通油路３４と、その通油路３４に連通する中間通油路３８とに対して接続する。
この上昇位置Ｕでは、ポンプポートＰから通油路３４を経てチェック弁５を開き、シリンダポートＣから油圧シリンダ１２に圧油が供給される。同時に、通油路３４に連通する中間通油路３８に供給された圧油は、第三弁室６０内の筒状スプール６１を中間通油路３８から遠ざかる側に押し、その内部に形成されている連通路６２を通して、パイロット油路３７に中間通油路３８側の余剰圧油を排出する。また、ポンプポートＰから通油路３４に供給された圧油は接続油路３９を介して通油開口６０ａから第三弁室６０にも流れ込む。
したがって、筒状スプール６１には、中間通油路３８における圧油の圧力と、接続油路３９や通油開口６０ａを介して通油路３４から供給された第三弁室６０内の圧油の圧力とが相反する方向で作用し、かつ、第三弁室６０内の圧油の圧力と同方向にコイルスプリング６３の付勢力が作用する。
その結果、中間通油路３８における圧油の圧力と、第三弁室６０内の圧油の圧力と、の圧力差がコイルスプリング６３の付勢力と釣り合うように第三弁室６０内の筒状スプール６１の位置が調節され、圧力差が一定となるように連通路６２からの流量が制御される。

図５に示すように、方向制御弁４に対する方向切り換え用の右側のソレノイド４３を作動状態にして主スプール４１を右方向に引き、下降位置Ｄに操作する。この状態では、主スプール４１の中央大径部４５が、第一弁室４０内における、シリンダポートＣからタンクポートＴへの通油路３５と、中間通油路３８との連通状態を断ち、ポンプポートＰをパイロット油路３７に接続させる。
この下降位置Ｄでは、パイロット油路３７に導入された圧油は解除ピストン５３を操作して鋼球５１を強制的に開放側に操作し、チェック弁５を開いて油圧シリンダ１２からの戻り油を、シリンダポートＣから通油路３５に導き、タンクポートＴから作動油タンク１４へ排出する。
このとき、通油路３５を流れる戻り油が、接続油路３９を介してアンロード弁６の背圧室となる第三弁室６０の内部に送り込まれ、筒状スプール６１を中間通油路３８に近づける側へ押圧付勢し、中間通油路３８側から作用するポンプポートＰからの圧油の圧力と対向し、ほぼ均衡した状態に近くなる。かつ、それに加えてコイルスプリング６３の付勢力が第三弁室６０の背圧に付加されることで、筒状スプール６１を中間通油路３８に近づける側へ押し付けた状態に維持することができる。

油圧シリンダ１２は、シリンダポートＣに連なる圧油給排路３２が接続された第一油室１２ａと、ピストン１２ｃを挟んで第一油室１２ａとは反対側に位置する第二油室１２ｂを備えている。
第二油室１２ｂには、作動油給排用の第二給排路１６が接続されている。第二給排路１６はバルブブロック３０に備えた合流ポートＡに接続されていて、油圧シリンダ１２の収縮作動（昇降リンク機構１１の上昇側への揺動）に伴って、第二油室１２ｂからの排出油が合流ポートＡを介してバルブブロック３０内に取り込まれる。バルブブロック３０内に取り込まれた排出油は、バルブブロック３０内の合流油路１７（通油路に相当する）及びタンクポートＴを経てドレン油路３３へ送り込まれる。
ドレン油路３３の排出側は、図２に示すように、一部が静油圧式無段変速装置９のチャージ回路９３に接続され、他の一部がリリーフ弁９４を介して作動油タンク１４に接続されている。
これによって、ドレン油路３３を介して油圧シリンダ１２からの排出油、及び方向制御弁４からの戻り油を、静油圧式無段変速装置９のチャージ回路９３に取り込み可能であるように構成されている。

また、油圧シリンダ１２の収縮作動（昇降リンク機構１１の上昇側への揺動）に際しては、方向制御弁４が上昇位置Ｕに操作されている。このとき、アンロード弁６では圧力補償制御に伴う流量調節が行われているので、余剰分の圧油が、パイロット油路３７のうち、方向制御弁４の主スプール４１とアンロード弁６の筒状スプール６１との間に位置するパイロット油路３７の一部（排出油案内路に相当する）を経て合流油路１７に合流し、タンクポートＴへ流れる。
これによって、アンロード弁６での流量調節に伴う余剰油もドレン油路３３を介して静油圧式無段変速装置９のチャージ回路９３に送られる、アンロード弁６での流量調節に伴う余剰油をチャージ油として取り込みが可能であるように構成されている。

油圧シリンダ１２の伸長作動（昇降リンク機構１１の下降側への揺動）の際には、方向制御弁４が下降位置Ｄに操作されている。このとき、ポンプポートＰから供給された圧油は、パイロット油路３７と、タンクポートＴへの通油路とに分配される。そして、パイロット油路３７に導入された圧油は解除ピストン５３を操作してチェック弁５を開き、油圧シリンダ１２からの戻り油がシリンダポートＣを経て通油路３５に導かれ、タンクポートＴからドレン油路３３に排出される。
したがって、油圧シリンダ１２の伸長作動に伴って、合流ポートＡから油圧シリンダ１２の第二油室１２ｂ側に吸引される油量よりも、油圧シリンダ１２の第一油室１２ａからの戻り油とポンプポートＰから供給された圧油との総和の油量が多くなっていて、余剰分の油量がドレン油路３３に送られる。これによって、油圧シリンダ１２からの戻り油やパイロット油路３７からの排出油を静油圧式無段変速装置９のチャージ回路９３に取り込み可能である。

方向制御弁４が中立位置Ｎに操作され、油圧シリンダ１２が停止している状態では、ポンプポートＰから供給された圧油が、直接的にタンクポートＴへ戻される。このとき、合流ポートＡからも油圧シリンダ１２への作動油の給排はなく、全ての圧油がドレン油路３３へ戻されるので、この方向制御弁４が中立位置Ｎにある油圧シリンダ１２の停止時にも、静油圧式無段変速装置９のチャージ回路９３にチャージ油の取り込みが可能な状態となる。

〔別実施形態の１〕
上記の実施形態では、油圧シリンダ１２の収縮作動で昇降リンク機構１１が上昇側へ揺動作動し、油圧シリンダ１２の伸長作動で昇降リンク機構１１が下降側へ揺動作動するように構成された構造のものを例示したが、この構造のものに限定されるものではない。
例えば、油圧シリンダ１２の収縮作動で昇降リンク機構１１が下降側へ揺動作動し、油圧シリンダ１２の伸長作動で昇降リンク機構１１が上昇側へ揺動作動するように、昇降リンク機構１１に対する油圧シリンダ１２の取付構造を変更したものであってもよい。
この場合にも、シリンダポートＣに連なる圧油給排路３２が接続された第一油室１２ａとはピストン１２ｃを挟んで反対側の第二油室１２ｂに第二給排路１６が接続され、第二給排路１６が合流ポートＡに接続される。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

本発明における作業機の油圧駆動装置は、実施形態で示した乗用型田植機の昇降装置に限らず、トラクタの作業機昇降装置や運搬車両に装備した昇降装置など、単動シリンダを用いる適宜の作業機における油圧駆動装置に適用することができる。

１走行機体
３制御弁ユニット
４方向制御弁
５チェック弁
６アンロード弁
９静油圧式無段変速装置
１２単動シリンダ
１２ａ第一油室
１２ｂ第二油室
１２ｃピストン
１３油圧ポンプ
１６第二給排路
１７通油路
３０バルブプロック
３１圧油供給路
３２圧油給排路
３３ドレン油路
３７排出油案内路（パイロット油路）
Ｔタンクポート
Ｐポンプポート
Ｃシリンダポート
Ｕ上昇位置
Ｎ中立位置
Ｄ下降位置

Claims

走行装置を駆動する静油圧式無段変速装置と、
走行機体に装備された作業装置を昇降操作する単動シリンダと、
前記単動シリンダに対して作動油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと前記単動シリンダとの間における作動油の給排を制御する制御弁ユニットと、を備えた作業機の油圧駆動装置において、
前記制御弁ユニットは、作動油の給排方向を切り換え制御する方向制御弁と、前記単動シリンダからの作動油の戻りを規制するチェック弁と、前記油圧ポンプから前記単動シリンダへ供給される作動油の圧力補償を行うアンロード弁と、を共通のバルブブロックに備えたものであり、このバルブブロックに、前記油圧ポンプからの圧油供給路が接続されるポンプポートと、前記バルブブロック外へ作動油を導くドレン油路が接続されるタンクポートと、前記単動シリンダに対する圧油給排路が接続されるシリンダポートと、が形成され、
前記方向制御弁は、前記ポンプポートから前記シリンダポートへの通油路を開く上昇位置と、前記シリンダポートから前記タンクポートへの通油路を開く下降位置と、前記ポンプポートから前記タンクポートへの通油路を開く中立位置と、に操作位置を選択可能な直動形電磁比例制御弁で構成され、
前記単動シリンダは、前記シリンダポートに連なる圧油給排路が接続された第一油室と、ピストンを挟んで前記第一油室とは反対側に位置する第二油室を備え、
前記第二油室に接続された作動油給排用の第二給排路が、前記バルブブロック内で前記タンクポートに連なる通油路に接続され、
前記タンクポートに連なる前記ドレン油路が前記静油圧式無段変速装置のチャージ油路に接続されている作業機の油圧駆動装置。
前記第二給排路と前記通油路との合流箇所は、前記方向制御弁と前記タンクポートとの間である請求項１記載の作業機の油圧駆動装置。
前記方向制御弁と前記タンクポートとの間における前記通油路には、前記アンロード弁からの排出油を前記タンクポートへ導く排出油案内路が接続されている請求項１又は２記載の作業機の油圧駆動装置。