JP3829311B2 - 移動農機の作業機昇降用油圧回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、作業機を取り付け、取り外し可能な移動農機の作業機昇降用油圧回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】
従来、移動農機の作業機昇降用油圧回路は、制御バルブから油圧タンクに至る戻り油路中に固定の絞り弁を設け、昇降用油圧シリンダからの戻り油に常時所定の抵抗を与えている。そして、この抵抗によって走行作業時に作業機を下降操作した時も昇降シリンダーに内圧を生じさせて作業機を上昇はしないが取付リンクを上昇側に吊り上げて、作業機の地面に接触する重量を軽くしながら、地表面を傷めないようにして作業を行なうようにしている。
【０００３】
上記従来の構成では、制御バルブを作業機上げ側に操作すると当然作業機取付リンクは上昇操作されるが、制御バルブを下降操作したとき、次のような欠点を生じていた。即ち、油圧ポンプを駆動した状態で、且つ前記作業機取付リンクから作業機を取り外し、同リンクを軽くした状態で制御バルブを下降操作すると、タンクに戻る油の抵抗による残留圧力が昇降シリンダーを上昇側に内圧作用して、作業機を取り外した軽い状態の作業機取付リンクが下降されなかったり、ひどい場合は操作方向と逆に上昇してしまう等の欠点が有った。この為、別作業機への取替えや脱着時に、油圧ポンプを止めて制御バルブへの圧油の供給を停止、特に前記油圧ポンプがエンジンの駆動と一体で駆動される場合、その都度エンジン停止しなければ作業機の交換や着脱が行なえなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、従来装置のこのような不具合を解消しようとするものであって、次のような技術的手段を講じた。
即ち、制御バルブ（２）の油路切換え操作によって油圧式の昇降シリンダー（１）へ圧油を給排し、同シリンダー（１）の駆動により作業機取付リンク（４）を介して作業機（３）を昇降操作且つ取替え可能に構成する移動農機において、
前記制御バルブ（２）の回路下手側に前記昇降シリンダー（１）からの圧油をタンク（５）側へ戻す排油路（５１）を構成すると共に、同油路（５１）とタンク（５）との間に、絞り（６）及びオイルクーラー（５３）を取り付けた第一油路（７）と、この第一油路（７）より有効径が大きな油路であってその流路途中に開閉弁（９）を取り付けた第二油路（８）とを並設し、該開閉弁（９）は、常時閉側へ付勢されスイッチ（５４）の通電操作 により開側へ切り換わる構成とし、ＨＳＴユニット（１９）の変速操作ペダル（２２）に連動して機体（１１）走行中は閉鎖し走行停止時には開けるよう制御され、前記第一及び第二油路（７，８）を前記タンク（５）へ夫れ夫れ接続することを特徴とした移動農機の作業機昇降用油圧回路とした。
【０００５】
【実施例】
図は、この発明の実施例であって、芝刈り機１０である移動農機の作業機３昇降用油圧回路に、この発明を折り込んだものであって、以下詳述する。芝刈り機１０は、図３で示すように乗用四輪型の移動農機であり、機体１１の前方下部に回転刃（図示せず。）を有した作業機３である刈取装置を昇降自在に取り付けている。機体１１の前後には前後車輪１２，１３を配設し、左右の前車輪１２，１２間上方に座席１４を設け、その前方にハンドル１５を突設したステアリングポスト１６を設けている。
【０００６】
機体１１の前後車輪１２，１３間上方にはエンジン１７が搭載されており、このエンジン１７の駆動力はＨＳＴユニット１９の入力軸１８に達し、ＨＳＴユニット１９内のＨＳＴポンプ２０を駆動回転する。ＨＳＴポンプ２０は斜板角度を操作ペタル２２で角度を変更操作して、ＨＳＴモーター２１への駆動油路２３の流れの方向や流量を変えることにより、ＨＳＴモーター２１の出力軸２４の回転方向と回転数を制御し、出力軸２４と前車輪１２を駆動連結して走行の方向と速度を変えている。
【０００７】
２５はＰＴＯ軸であって、図示しないがエンジン１７からこのＰＴＯ軸２５間に設けた伝動ケース２６内の変速機構を介して、出力回転数を複数段に変速して取り出している。２７は、ＰＴＯ変速レバーである。前述の作業機３である刈取装置の伝動箱２８には、ＰＴＯ軸２５から自在継ぎ手２９を介して駆動力が入力しており、図示しない複数の回転刃を駆動回転して地面上の芝草を一定高さに切断する。３０はゲージ輪、３１はガイド輪であって、ゲージ輪３０を上下調節することにより、芝草の刈り高さを変更する。作業機３を降下したときは、このゲージ輪３０とガイド輪３１で作業機３の重量を受けている。
【０００８】
作業機３の上部左右には、前後方向に延びる取付ステー３２，３２が左右に設けられ、この取付ステー３２の後端部が取付リンク４の前部に一体的に取り付けられている。図３に作業機３を取り付けた状態を示し、図４で作業機３を取り外した取付リンク４のみの状態を示す。取付リンク４はパイプ状のものであって、後端部を機体１１に軸着３３しており、取付リンク４と機体１１間に設けた昇降シリンダー１を伸縮操作することにより、取付リンク４または作業機３を昇降制御している。
【０００９】
ここで、油圧機器とその配管について、図１R>１，図２を主体として大まかに説明する。芝刈り機１０の伝動ケース等を共用使用するタンク５には、潤滑用の油が収納されており、この油をポンプ３４により高圧化して高圧油路３５を経て分流弁３６へ送り出す。分流弁３６により、ハンドル１５側のオービットロール３７に優先的に圧油が送られ、余剰圧油を圧油路３８を介して制御バルブ２に供給している。
【００１０】
オービットロール３７側に供給された圧油は、ハンドル１５の操舵により下部のロータリバルブ３９が操作されて、操舵シリンダー４０を伸縮操作し後車輪１３，１３を操舵し走行する。また、オービットロール３７側に供給された圧油は、操舵作業の変更を行なっていない図示の中立状態の時は、連絡油路４１を経てＨＳＴユニット１９のブースター油路４２に供給され、ＨＳＴユニット１９内を潤滑し冷却しタンク５へ戻り油路４３を経て戻る。４４はフィルターであって連絡油路４１の途中に取り付けており、ブースター油路４２を経た圧油が逆止弁４５，４５を開いて駆動油路２３，２３に流入した場合、駆動油路２３にゴミが侵入するのを防止している。
【００１１】
制御バルブ２について詳述する。制御バルブ２はケース内に主スプール４６とリリーフバルブ４７と逆止弁４８と絞り６を有しており、制御バルブ２に圧油路３８を経て供給される圧油により逆止弁４８を開き主スプール４６とリリーフバルブ４７に圧油が作用する。図１の主スプール４６は中立状態４６ａの位置であり、圧油はタンク５側に流れる。ここで昇降操作レバー４９を矢印「イ」方向に操作して主スプール４６の油室を上昇油室４６ｂに切り換えると、高圧油は昇降シリンダー１に流れ込みピストンと一体のコンロッド５０を伸ばして、取付リンク４を矢印「ロ」方向に動かし作業機３を上動する。
【００１２】
昇降操作レバー４９を反矢印「イ」方向に操作すると、主スプール４６は下降油室４６ｃ側に切り換えられ、昇降シリンダー１内の高圧油は作業機３の自重により押されて排油路５１に流れ込み、タンク５へ排油しようとする。この排油路５１は、この発明の要部である第一油路７または第二油路８を介してタンク５に油路連結されている。
【００１３】
まず、第一油路７側に油を流す時の作用を説明すると、第一油路７には絞り６が取り付けられ、第一油路７を流れる油に抵抗を与えておりこの抵抗を、主スプール４６が下降油室４６ｃ側に切り換えられて昇降シリンダー１内の油が作業機３の自重により押されて排油路５１から第一油路７に流れ込む時、同時に上部油路５２にポンプ３４からの圧油を第一油路７に流入させて第一油路７内の内圧を上昇させ、この上昇圧により作業機３の重量を受け止めて、作業機３を吊り上げ方向に圧力付加を図ってウェイトトランスファーを行ない、作業機３の重量を前車輪１２に転化して駆動力を増している。５３はクーラーであって、第一油路７を介して油をタンク５へ排出する際に、油を冷却して油温を下げてタンク５へ戻し、油圧機器の温度上昇を防ぐ。
【００１４】
次に、第二油路８側に油を流す時の作用を説明すると、図１では、第二油路８途中に電気ソレノイド式の開閉弁９が設けられ、スイッチ５４の「入り」「切り」操作により開閉弁９が開閉する。開閉弁９を閉めた図示の状態では排油は第一油路７を経てタンク５へ流れ、開閉弁９を開けると、第二油路８の方の油路の有効径を大きくしているから、排油流量が少ない場合は第二油路８からタンク５に油は全て流れて排油され、この時排油に流通抵抗を強く生じさせないようにしているから、昇降シリンダー１は取付リンク４の自重程度で降下可能にできる。５５は戻しバネであって、スイッチ５４を切ったとき開閉弁９を閉鎖側に戻す。
【００１５】
次にＨＳＴユニット１９廻りを詳述する。ＨＳＴユニット１９のＨＳＴポンプ２０の斜板はアーム５６により角度変更され、図３，図４に示す操作ペタル２２の前進方向の操作または後進方向の操作によりロッド５７を押し引きして、前車輪１２の進行方向と車速を変更している。図例ではこの操作ペタル２２の操作軸部にポテンショメータ５８を取り付けており、操作ペタル２２が走行停止時の位置ではＣＰＵ５９を介し、前述の開閉弁９を開けてウェイトトランスファーを行なわないようにし、機体１１が走行中には開閉弁９を閉鎖してウェイトトランスファーを行なうように自動制御している。ポテンショメータ５８の取り付け位置はアーム５６部や前後車輪１２，１３部等走行状態が検出できればどこでも良い。
【００１６】
図５，図６は制御バルブ２ａの別図例であって、特別に異なった点のみ説明すると、開閉弁９ａを排油路７ａに取り付け、この開閉弁９ａをＨＳＴユニット１９の駆動油路２３ａの内圧によりパイロット圧６０として圧力を開閉弁９ａに作用させ、走行時には絞り室９ｂを介して排油し、走行停止時には戻しバネ５５ａにより全開室９ｃ側に切り換える。
【００１７】
図７は従来の制御バルブ２ｃを示すもので第一油路７ｃのみしか有していないため、作業機３を下降側に主スプール４６を操作してポンプ３４が駆動中は、常に第一油路７ｃの絞り６ｃにより排油に抵抗を与えウェイトトランスファーを行なっている。
【００１８】
【発明の作用効果】
この発明は前述のように、作業機３を取り外した状態で作業機取付リンク４を下降操作する場合、第二油路８中に設けた開閉弁９を開方向に操作しておくと、制御バルブ２からタンク５に戻る戻り油が、第一油路７と、同油路より有効径の大きな第二油路８を介してタンク５に戻るから、第一油路７だけを通じて油を戻す構成に比し抵抗を大幅に少なくでき、作業機３を取り外した状態の軽量の取付リンク４であっても容易に下降することができ作業機３の着脱取替え等の作業が容易に行なえる。
【００１９】
また、前記作業機取付リンク４に作業機３を取り付けた後は開閉弁９を閉方向に操作しておくと、作業機３を下降操作して地面側に降ろした状態を保って走行し作業を行なうとき、作業機３の重量の一部が移動農機の駆動車輪側に転移するから、駆動力を減すことなく走行することができ丘陵地での作業能率が低下しない。
更に前記開閉弁９は、常時閉側へ付勢し且つスイッチ５４の通電操作により開側へ切り換える構成とし、ＨＳＴユニット１９の変速操作ペダル２２に連動して機体１１走行中は閉鎖し走行停止時には開けるよう制御されるので、この機体走行停止時において前記作業機３の着脱取替え等の作業を可能とする。又この着脱取替え等の作業の際同スイッチ５４をＯＮとしたままでもエンジンを停止すれば、即ち車両の電気系がＯＦＦになれば作業機３が急速に下降することが無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の、油圧回路の全体図である。
【図２】油圧機器全体の、配管説明図である。
【図３】作業機を取り付けた、芝刈り機の全体側面図である。
【図４】作業機を取り外した状態の、部分拡大側面図である。
【図５】別図例を折り込んだ、油圧回路の全体図である。
【図６】図５の開閉弁部の、説明断面図である。
【図７】この発明に対応した部分の、従来の油圧回路図である。
【符号の説明】
１ 昇降シリンダー
２ 制御バルブ
３ 作業機
４ 取付リンク
５ タンク
６ 絞り
７ 第一油路
８ 第二油路
９ 開閉弁
１９ ＨＳＴユニット
２２ 変速操作ペダル
５１ 排油路
５３ オイルクーラー
５４ スイッチ

Claims (1)

1. 制御バルブ（２）の油路切換え操作によって油圧式の昇降シリンダー（１）へ圧油を給排し、同シリンダー（１）の駆動により作業機取付リンク（４）を介して作業機（３）を昇降操作且つ取替え可能に構成する移動農機において、前記制御バルブ（２）の回路下手側に前記昇降シリンダー（１）からの圧油をタンク（５）側へ戻す排油路（５１）を構成すると共に、同油路（５１）とタンク（５）との間に、絞り（６）及びオイルクーラー（５３）を取り付けた第一油路（７）と、この第一油路（７）より有効径が大きな油路であってその流路途中に開閉弁（９）を取り付けた第二油路（８）とを並設し、該開閉弁（９）は、常時閉側へ付勢されスイッチ（５４）の通電操作により開側へ切り換わる構成とし、ＨＳＴユニット（１９）の変速操作ペダル（２２）に連動して機体（１１）走行中は閉鎖し走行停止時には開けるよう制御され、前記第一及び第二油路（７，８）を前記タンク（５）へ夫れ夫れ接続することを特徴とした移動農機の作業機昇降用油圧回路。

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