JP3471433B2 - バルブシステム - Google Patents

バルブシステム

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JP3471433B2
JP3471433B2 JP19878394A JP19878394A JP3471433B2 JP 3471433 B2 JP3471433 B2 JP 3471433B2 JP 19878394 A JP19878394 A JP 19878394A JP 19878394 A JP19878394 A JP 19878394A JP 3471433 B2 JP3471433 B2 JP 3471433B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、例えばトラクタのパワ
ーシフトトランスミッション等を制御するためのバルブ
システム関するものである。 【0002】 【従来の技術】トラクタにおいては、パワーシフトトラ
ンスミッションに主クラッチとなる前後進切り換え機
構、主変速機構、副変速機構及び前輪等倍速切り換え機
構等を有し、その他にデフロック機構等を有しており、
これらの各機構を油圧クラッチ、シリンダ等を用いて切
り換え可能にしている。 【0003】これらの多数の油圧クラッチ、シリンダ等
を制御するバルブは、1箇所に集中配置し、メンテナン
スの容易化及び油圧ポンプからの配管の短縮化を図って
おり、従来においては、ミッションケースの内部点検用
開口を閉鎖するために取り付けられたカバーの外面に、
前記多数のバルブが集中配置されている。この種のバル
ブは電磁弁が使用されるが、大油圧を直接制御するタイ
プのものは大型になり、パイロット油圧を利用して制御
バルブを間接制御するタイプのものは小型になり、前述
のような集中配置するものでは、パイロットバルブを利
用するものが好ましいことが知られている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のパイロ
ット制御用のバルブは、制御バルブとパイロットバルブ
とが独立していて、長い油路で接続されており、圧力損
失あるいはオイル洩れ等によって応答性が低く、それぞ
れは小型であるが総合専有面積は大きくなっており、コ
ストが高くかつ配管も面倒になっている。 【0005】本発明は、バルブボディ内に形成したスプ
ール孔に制御バルブとパイロットバルブとを近接配置す
ることにより、応答性が高く、小型で安価に製作できる
バルブシステムを提供することを主目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明が前記目的を達成
するために講じた技術的手段は、バルブボディ11に形
成したスプール孔12にアクチュエータAF、ARへの
作動油の供給を制御する制御バルブBF、BR用スプー
ル13を挿入したバルブにおいて、バルブボディ11内
に、隔壁11aを挟んで一対のスプール孔12を同心状
に形成し、各スプール孔12に、制御バルブBF、BR
用スプール13を摺動自在に挿入し、各スプール孔12
隔壁11a側とは反対側の端部側に、アクチュエータ
AF、ARへ作動油を供給する状態にスプール13を摺
動させるパイロット油を供給するパイロット油路Pを接
すると共に、このパイロット油路Pを制御するパイロ
ットバルブCF、CRをスプール13と対向配置して設
けることにより、制御バルブBF、BRとパイロットバ
ルブCF、CRとの組をバルブボディ11内に隔壁11
aを介在して同心に対称配置し、前記隔壁11aと各ス
プール13との間に、アクチュエータAF、ARに作動
油を供給しない状態にスプール13を戻すスプリング3
0を介装し、前記隔壁11aを貫通して対称配置された
両スプール孔12内に亘って且つ対称配置された一対の
スプール13間に介在されていて、対称配置された一方
のスプール13の作動時に他方のスプール13の動きを
阻止する牽制部材9を備えている点にある。 【0007】 【作用】内バルブボディ11に形成したスプール孔12
に、制御バルブBF、BRを構成するスプール13と、
このスプール13に対向してパイロットバルブCF、C
Rが配置されており、このパイロットバルブCF、CR
でパイロット油路Pを制御すると、スプール13の端部
にパイロット圧が加わりこれをスプリング30に抗して
摺動させ、制御バルブBF、BRを制御する。 【0008】内バルブボディ11には隔壁11aを介在
して同心にスプール孔12が対称配置されており、制御
バルブBF、BRとパイロットバルブCF、CRとの組
が背中合わせに形成され、占有面積をより縮小化してい
る。また、隔壁11aを介して同心にスプール孔12を
対称配置しているので、対称配置された一方のスプール
13の作動時に他方のスプール13の動きを阻止する牽
制部材9を容易に組み込める。 【0009】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1〜13において、2はトラクタのトランスミ
ッションを内蔵したミッションケースで、上面に点検用
開口3が形成され、この開口3を開閉自在に閉鎖するカ
バー4が取り付けられている。このカバー4の内面にセ
パレートプレート8を介して内装バルブユニット5が、
外面に外装バルブユニット6がそれぞれ装着され、バル
ブシステムを構成している。 【0010】このバルブシステムは、図12に示すよう
に、トラクタの走行に必要な略総てのアクチュエータを
制御するものであり、アクチュエータとしては、前後進
切り換え機構のアクチュエータAF、AR、主変速機構
のアクチュエータA1〜A4、副変速機構のアクチュエ
ータAL、AH、前後輪デフロック機構のアクチュエー
タAJ、AG及び前輪等倍速切り換え機構のアクチュエ
ータAD、AE等を有している。 【0011】これらの各機構のアクチュエータAは、回
転軸と変速ギヤとを結合する油圧クラッチ、デフロック
体をデフギヤに係合させる油圧シリンダ等であり、変速
ギヤに係合したシフタを移動する油圧シリンダであって
も良い。前記外装バルブユニット6は図3、4〜8、1
0に示すように、外バルブボディ21に、前後進切り換
え機構のアクチュエータAF、ARへ圧油を供給するメ
インクラッチ制御バルブBMと、副変速機構のアクチュ
エータAL、AHを制御する制御バルブBL、BHと、
これらの各制御バルブBに連通する圧力検出スイッチR
M、RL、BHとを取り付けている。前記制御バルブB
M、BL、BHは電磁比例弁が使用されており、後述す
るパイロット制御の制御バルブBより大きいものとなっ
ている。 【0012】Kは油圧ポンプ7に接続された圧油供給用
の供給油路で、外バルブボディ21の内部に貫通形成さ
れ、前記制御バルブBM、BL、BHに連通しており、
この供給油路Kから流通孔K1、K2が分岐している。
また、前記外バルブボディ21には、前後輪デフロック
機構のアクチュエータAJ、AG及び前輪等倍速切り換
え機構のアクチュエータAD、AEに、アクチュエータ
作動油を供給するためのアクチュエータ作動油路SJ、
SG、SD、SEを形成する接続具22J、22G、2
2D、22Eが設けられている。 【0013】カバー4には、肉厚内にアクチュエータ作
動油を流通する8本の取り出し孔QF、QR、Q1〜Q
4、QL、QHが形成され、内面側の一端には前記取り
出し孔QF、QR、Q1〜Q4、QL、QHを前後進切
り換え機構のアクチュエータAF、AR、主変速機構の
アクチュエータA1〜A4及び副変速機構のアクチュエ
ータAL、AHにそれぞれ接続する接続具連結口NF、
NR、N1〜N4、NL、NHが形成され、カバー4の
外面にはアクチュエータA1〜A4用の取り出し孔Q1
〜Q4に連通した圧力検出スイッチR1〜R4を設けて
いる。 【0014】前記圧力検出スイッチRM、RL、BH、
R1〜R4は、対応する各制御バルブBの圧力を検出し
て、作動タイミングをシーケンス制御するために設けら
れている。前記セパレートプレート8に面するカバー4
の接合面(下面)には、流通孔K2と連通する左右一対
のアクチュエータ作動油供給用の供給油溝23と、その
左右両側で流通孔K1と連通する左右一対のパイロット
油供給用のパイロット油溝24とがそれぞれ長く形成さ
れ、流通孔K1には減圧弁25が設けられていて、高圧
のアクチュエータ作動油から低圧のパイロット油を発生
している。また、これら左右供給油溝23及び左右パイ
ロット油溝24はそれぞれ左右が互いに連通している。 【0015】図1、2、8〜11において、内装バルブ
ユニット5には、制御バルブBとパイロットバルブCと
を組み合わせた10組のバルブが配置されている。内バ
ルブボディ11内には中央の隔壁11aを挟んで同心状
にスプール孔12が形成され、このスプール孔12が5
列配列されている。制御バルブBF、BR及びパイロッ
トバルブCF、CRは前後進切り換え機構用、制御バル
ブB1〜B4及びパイロットバルブC1〜C4は主変速
機構用、制御バルブBL、BH及びパイロットバルブC
L、CHは副変速機構用をそれぞれ示している。 【0016】前記内バルブボディ11には各スプール孔
12に面して、供給油室αと作動油室βと排油油室γと
が形成されており、スプール13の摺動により、作動油
室βが両側の供給油室αと排油油室γとに択一的に連通
され、供給油室αから作動油室βを経てアクチュエータ
Aへの作動油の供給と、作動油室β,排油油室γを介し
てアクチュエータAからの作動油の排出とを制御可能に
している。 【0017】各供給油室αはセパレートプレート8の油
孔35を介して前記供給油溝23と連通しており、前後
進切り換え機構の制御バルブBF、BR用の供給油室α
は内バルブボディ11内の連通孔36で互いに連通され
ている。前後進切り換え機構の制御バルブBF、BR及
び主変速機構の制御バルブB1〜B4の各作動油室β
は、内バルブボディ11及び外バルブボディ21の各セ
パレートプレート8接合面側に形成した油溝及びセパレ
ートプレート8に形成した作動油孔TF、TR、T1〜
T4を介して、カバー4内の取り出し孔QF、QR、Q
1〜Q4と連通している。また、副変速機構の制御バル
ブBL、BHは一方が外バルブボディ21の油溝37を
介して、他方がセパレートプレート8の孔及び内バルブ
ボディ11の油溝38を介して取り出し孔QL、QHと
連通している。 【0018】前後輪デフロック機構の制御バルブBJ、
BG及び前輪等倍速切り換え機構のBD、BEの各作動
油室βは、内バルブボディ11の油溝、セパレートプレ
ート8に形成した作動油孔TJ、TG、TD、TE、カ
バー4及び外バルブボディ21の4つの孔27を介して
接続具22J、22G、22D、22Eと連通してい
る。 【0019】これら作動油室β、作動油孔T、取り出し
孔Q、油溝37、38、孔27等によって、各アクチュ
エータAへ制御された作動油を供給するためのアクチュ
エータ作動油路SF、SR、S1〜S4、SL、SH、
SJ、SG、SD、SE(図12に示す)が形成されて
いる。前記各制御バルブBの排油油路γは互いに連通さ
れていて、内バルブボディ11からセパレートプレート
8を介してカバー4の排油溝28からミッションケース
2内に開放されている。 【0020】前後進切り換え機構のアクチュエータA
F、AR用の制御バルブBF、BRの供給油室αは油路
36で連通され、この油路36にメインクラッチ制御バ
ルブBMからの作動油が供給可能になっている。前記内
バルブボディ11の各スプール孔12の端部には、それ
ぞれバルブ支持体14の端部が挿入固定されている。各
バルブ支持体14内には、スプール孔12に連通する排
油孔14aが形成されていると共に、この排油孔14a
を開閉するボール製の弁体17が設けられている。ま
た、各バルブ支持体14にはソレノイド16が設けら
れ、このソレノイド16は、励磁することにより前記弁
体17を押動して排油孔14aを閉鎖可能になってい
る。 【0021】スプール13はスプリング30によって端
部がバルブ支持体14に当接するように付勢されてお
り、バルブ支持体14はスプール13の位置規制部材に
もなっている。このスプール13には、図13にも示す
ように、端部の周溝13aと、この周溝13aと連通す
る端面のスリット13bとが形成され、このスリット1
3bはバルブ支持体14内の排油孔14aとも連通して
いる。 【0022】前記バルブ支持体14、ソレノイド16及
び弁体17の端部によって電磁式パイロットバルブCが
構成されており、パイロットバルブCはスプール13に
対向して各制御バルブBと組になっており、この組が隔
壁11aを間にして背中合わせに同心に対称配置されて
いる。内バルブボディ11及びセパレートプレート8に
は、図11に示すように、前記各制御バルブBのスプー
ル13の周溝13aと連通する油路UF、UR、U1〜
U4、UJ、UG、UD、UEが形成され、この各油路
Uは前記外バルブボディ21の左右パイロット油溝24
と連通していてパイロット油路Pを構成している。各油
路Uには、絞りt(図12に示す)が設けられていて、
各絞りtと減圧弁25との間のパイロット圧を維持して
いる。 【0023】従って、油路UF、UR、U1〜U4、U
J、UG、UD、UEを介してスプール孔12の開口端
側に供給されるパイロット油は、パイロットバルブCの
ソレノイド16を消磁しているとき、スプール13の周
溝13aおよびスリット13bを経て排油孔14aから
ドレンされ、ソレノイド16を励磁すると、排油孔14
aが弁体17で閉鎖されるので、前記周溝13a及びス
リット13bに充満し、スプール13の端部にパイロッ
ト圧を加え、このスプール13をスプリング30に抗し
て押動し、供給油室αを作動油室βに連通させることが
できる。 【0024】前記セパレートプレート8は、カバー4と
内バルブボディ11との間の不本意な油の流動を規制す
ると共に、供給油溝23及びパイロット油溝24とこれ
に対向する内バルブボディ11の油路U及び供給油室
α、作動油室β等との間には、油の受け渡しをするため
の供給油孔35、作動油孔T、油路Uが形成され、供給
油路K、アクチュエータ作動油路S及びパイロット油路
Pが連通するようになっている。 【0025】図1、2、12において、前後進切り換え
機構のアクチュエータAF、AR用の制御バルブBF、
BRのスプール孔12内には、隔壁11aを貫通しかつ
該隔壁11aに摺動自在に支持された棒材からなる牽制
部材9が設けられている。この牽制部材9は、対称配置
された制御バルブBF、BRの一方のスプール13がパ
イロット圧によって押圧された時に、該一方のスプール
13によって押動されて他方のスプール13に接当し、
その他方のスプール13の動きを規制し、制御バルブB
F、BRが同時に作動しないようにするものである。 【0026】また、前後進切り換え機構のアクチュエー
タAF、AR用の制御バルブBF、BRのスプール孔1
2の開口端側には、内バルブボディ11に形成された圧
抜き油路WF、WRが接続されており、したがって、こ
れら油路WF、WRは、前後進切り換え機構用のパイロ
ットバルブCF、CRに連通した油路UF、URに連通
されている。また、前記油路WF、WRにはそれぞれ逆
止弁33が介装されていると共に、これら油路WF、W
Rは合流していて圧抜きバルブ32に接続されている。
尚、油路WF、WRの合流部分50に、一方からの圧油
のみを圧抜きバルブ32に流すシャトル弁を設けること
によって、2個の逆止弁33を1個の弁で兼用させるこ
とができる。 【0027】前記圧抜きバルブ32は、手動操作または
クラッチペダル47を通常踏み込み範囲(メインクラッ
チ制御バルブBMを操作する範囲)から更に踏み込むこ
とにより操作でき、この圧抜きバルブ32を開放するこ
とにより、前後進切り換え機構のアクチュエータAF、
AR用の制御バルブBF、BRのスプール孔12へ選択
的に供給されるパイロット油が、逆止弁33を押圧し、
圧抜き油路WF、WRを介してドレンされ、したがっ
て、パイロットバルブCF、CRの排油孔14aが弁体
17で閉鎖された状態であっても、パイロット圧による
スプール13の押圧力が解除されて該スプール13がス
プリング30によって戻され、アクチュエータAF、A
Rの作動が解除され、前後進切り換え機構を中立状態に
する。 【0028】図12において、エンジン駆動される3連
ポンプ7、40、41の内、油圧ポンプ7から吐出され
た作動油は、ステアリングコントローラ42を通った
後、PTOクラッチバルブ43へ供給される。ここで調
圧された油がバルブシステムの外バルブボディ21の供
給油路Kへ供給され、同時に潤滑油に調圧された油が潤
滑油路44を介して、アクチュエータAF、AR、A1
〜A4、AL、AH、AJ、AG、AD、AEへ供給さ
れる。 【0029】他のポンプ40、41から吐出された作動
油は、トラクタに装着される作業機のアクチュエータ4
5及び3点リンク昇降用油圧装置46等へ供給される。
供給油路Kに入った作動油は、メインクラッチ制御バル
ブBM及び制御バルブBL、BHへ直接供給され、流通
孔K2を介して制御バルブB1〜B4、BJ、BG、B
D、BEに供給され、メインクラッチ制御バルブBMを
介して制御バルブBF、BRに供給される。また、流通
孔K1の減圧弁25を介してパイロット油となって内装
バルブユニット5のパイロットバルブCF、CR、C1
〜C4、AL、AH、CJ、CG、CD、CEへ供給さ
れる。 【0030】前記メインクラッチ制御バルブBMは前後
進切り換え時及び車両停止時に、パイロットバルブC
F、CRに連動して作動され、制御バルブBL、BHは
副変速機構を高低に切り換えるとき、或いは主変速機構
のパイロットバルブA1〜A4に連動して作動されるの
であって、これらバルブBM,BL、BHは、変速時の
ショック低減のための圧力制御を行うため直接電気的に
制御され、アクチュエータ作動油をアクチュエータA
L、AHへ供給する。 【0031】パイロットバルブCF、CR、C1〜C
4、AL、AH、CJ、CG、CD、CEを電気的に制
御することにより、パイロット油の排油を規制し、制御
バルブBF、BR、B1〜B4、BJ、BG、BD、B
Eのスプール13をパイロット圧で押動してバルブを切
り換え、供給油路Kからアクチュエータ作動油路Sへア
クチュエータ作動油を送って、アクチュエータAF、A
R、A1〜A4、AL、AG、AD、AEを適宜作動さ
せる。 【0032】 【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、バルブボ
ディ11に形成したスプール孔12にアクチュエータA
F、ARへの作動油の供給を制御する制御バルブBF、
BR用スプール13を挿入したバルブにおいて、前記ス
プール孔12のスプール端部側にスプール13を摺動さ
せるパイロット油を供給するパイロット油路Pを接続
し、このパイロット油路Pを制御するパイロットバルブ
CF、CRをスプール13と対向配置しているので、制
御バルブBとパイロットバルブCF、CRとの間の油路
が不要であり、応答性が高くなり、小型でかつ安価に製
作できる。 【0033】また、前記制御バルブBF、BRとパイロ
ットバルブCF、CRとの組をバルブボディ11内に隔
壁11aを介在して同心に対称配置しているので、制御
バルブBF、BRとパイロットバルブCF、CRとの間
の油路が不要であり、応答性が高くなり、小型でかつ安
価に製作でき、しかも1個のバルブボディ11に複数組
のバルブを効率良く配置することができる。 【0034】また、隔壁11aを介して同心にスプール
孔12を対称配置しているので、対称配置された一方の
スプール13の作動時に他方のスプール13の動きを阻
止する牽制部材9を容易に組み込める。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の要部を示す断面平面図である。 【図2】走行車両のバルブシステム全体の断面平面図で
ある。 【図3】バルブシステム全体の側面図である。 【図4】外装バルブユニットの平面図である。 【図5】外装バルブユニットの断面平面図である。 【図6】図4のX−X線断面図である。 【図7】図4のY−Y線断面図である。 【図8】バルブシステム内の油路を示す平面説明図であ
る。 【図9】図2のZ−Z線断面図である。 【図10】内装バルブユニット側の油路を示す平面図で
ある。 【図11】セパレートプレートの油路を示す平面図であ
る。 【図12】バルブシステムの油圧回路図である。 【図13】スプールの斜視図である。 【符号の説明】 2 ミッションケース 3 開口 4 カバー 5 内装バルブユニット 6 外装バルブユニット 7 油圧ポンプ 8 セパレートプレート 9 牽制部材 11 内バルブボディ 12 スプール孔 13 スプール 21 外バルブボディ21 A アクチュエータ B 制御バルブ C パイロットバルブ K 供給油路 S アクチュエータ作動油路 P パイロット油路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 61/26 - 61/36 F16H 63/00 - 63/38

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 バルブボディ(11)に形成したスプー
    ル孔(12)にアクチュエータ(AF)、(AR)への
    作動油の供給を制御する制御バルブ(BF)、(BR)
    用スプール(13)を挿入したバルブにおいて、バルブボディ(11)内に、隔壁(11a)を挟んで一
    対のスプール孔(12)を同心状に形成し、各スプール
    孔(12)に、制御バルブ(BF)、(BR)用スプー
    ル(13)を摺動自在に挿入し、各 スプール孔(12)
    隔壁(11a)側とは反対側の端部側に、アクチュエ
    ータ(AF)、(AR)へ作動油を供給する状態にスプ
    ール(13)を摺動させるパイロット油を供給するパイ
    ロット油路(P)を接続すると共に、このパイロット油
    路(P)を制御するパイロットバルブ(CF)、(C
    R)をスプール(13)と対向配置して設けることによ
    、制御バルブ(BF)、(BR)とパイロットバルブ
    (CF)、(CR)との組をバルブボディ(11)内に
    隔壁(11a)を介在して同心に対称配置し、前記隔壁
    (11a)と各スプール(13)との間に、アクチュエ
    ータ(AF)、(AR)に作動油を供給しない状態にス
    プール(13)を戻すスプリング(30)を介装し、
    記隔壁(11a)を貫通して対称配置された両スプール
    孔(12)内に亘って且つ対称配置された一対のスプー
    ル(13)間に介在されていて、対称配置された一方の
    スプール(13)の作動時に他方のスプール(13)の
    動きを阻止する牽制部材(9)を備えていることを特徴
    とするバルブシステム。
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