JP4994296B2 - コンバインの刈取部昇降用油圧回路 - Google Patents

Description

本発明は、コンバインの刈取部を昇降させるための油圧回路に関するものである。

従来、コンバインは、一般に、機体前部に昇降自在の刈取部を装備している。刈取部は、たとえば、刈取高さを設定する際には低速で昇降させ、作業終了後又は作業開始前には高速で昇降させたいという要望がある。そのため、刈取部を昇降させる油圧シリンダーを変速可能とする油圧回路が提案されている（例えば、特許文献１等）。

この油圧回路は、刈取部を下降させる際には、並列に接続した流量の異なる電磁式開閉弁を選択操作して油圧シリンダーから排出される圧力油の流量を制御する一方、刈取部を上昇させる際には、高速上昇時はポンプからの圧力油の全流量を油圧シリンダーに供給し、低速上昇時は、前記電磁式開閉弁の少なくとも一方から圧力油の一部を逃すブリードオフ回路に切り換えて、油圧シリンダーに供給する圧力油の流量を制御している。
特開平６−１１３６０３号公報

しかしながら、上記従来の油圧回路は、刈取部の低速上昇させるためにいわゆるブリードオフ回路によって油圧シリンダーを制御しているため、刈取部にかかる負荷が大きくなると、それに応じて圧力油の圧力が上昇し、逃げ流量が増加する結果、上昇流量が大幅に下落し、上昇速度が大幅に低下する。

また、上記従来の油圧回路では、低速上昇時に油圧シリンダーからドレンされる圧力油は、流量を制限する電磁式開閉弁を通過する際の摩擦により温度が上昇する。圧力油の粘度は温度が上昇するほど低くなるため、温度が上昇するほど圧力油の粘性抵抗が減少し、圧力油が電磁開閉弁を通過しやすくなる。一方、刈取部に負荷がかかると圧力油の圧力も上昇するため、温度上昇した状態で刈取部に負荷がかかると、負荷が増すほど、電磁式開閉弁の油路を通過しやすくなり、その結果、刈取部に負荷がかかるほど、圧力油の逃げ流量が増して油圧シリンダーに供給される流量が減るため、刈取部の上昇速度が遅くなり、刈取部にかかる負荷による上昇速度のバラツキが大きい。

また、アイドリング時等でエンジンが低速回転のとき、刈取部を低速上昇させようとしても、ブリードオフ回路では、油圧ポンプからの吐出流量が少ないため、逃げ流量を上回る流量が確保できず、低速上昇させることができない。

さらに、流量の異なる２つの電磁開閉弁を選択して、刈取部の昇降速度を変更する構成であり、低速上昇用と低速下降用の絞りを共通で用いるため、コンバイン本機へのマッチングが困難な場合がある。

そこで、本発明は、刈取部の昇降速度を変速可能な油圧回路であって、低速上昇時の上昇速度において刈取部にかかる負荷によって生じる変動を抑制することができ、エンジンの低速回転時にも刈取部の低速上昇が可能であり、しかも、低速昇降に関してコンバイン本機へのマッチングが容易な、油圧回路を提供することを主たる目的とする。

本発明に係るコンバインの刈取部昇降用油圧回路は、コンバインの刈取部を昇降させる油圧シリンダーを、オイルタンクから油圧ポンプを介して送られる圧力油によって駆動するための油圧回路であって、前記油圧ポンプから前記油圧シリンダーに圧力油を供給するための供給油路と、前記供給油路に接続され、流路断面積の異なるドレン流量制限用絞りを通る複数の油路を切り換え選択可能なドレン油路と、前記供給油路に接続され、該供給油路の油圧を所定圧力に制御するための圧力制御弁と、を有し、前記供給油路は、開閉可能な切換弁と、該切換弁と並列に接続された供給油量制限用絞りとを有することを特徴とする。

本発明の一形態においては、前記供給油路は、前記切換弁の二次側の油路に設けられたパイロットチェック弁と、該パイロットチェック弁の二次側の油路に設けられ絞りを内蔵するスローリターン弁とを更に有し、前記切換弁が、前記油圧ポンプからの圧力油を前記油圧シリンダー側へ供給可能な位置と、前記油圧ポンプからの圧力油を前記オイルタンクへドレン可能な位置と、前記油圧ポンプからの圧力油を前記パイロットチェック弁にパイロット圧を供給し且つ該パイロットチェック弁を逆流する圧力油を前記オイルタンクにドレン可能な位置とに切換可能な３位置切換弁であり、前記ドレン油路は、前記供給油路の前記パイロットチェック弁二次側油路と前記オイルタンクとを前記スローリターン弁内蔵の絞りより流路断面積の小さい絞り及び開閉可能な２位置切換弁を介して接続する油路を有し、前記３位置切換弁及び２位置切換弁の切換操作によって、前記異なる流路断面積の絞りを通る油路を切り換え選択可能となっている。

本発明によれば、低速上昇時には、供給油路に設けた切換弁を切り換えることで、油圧シリンダーに供給される圧力油を供給油量制限用絞りによって制御されるメータイン回路に切り換えることができるので、圧力油の逃げ流量による刈取部の上昇速度変動が抑制されるとともに、エンジンの低速回転時でも低速上昇が可能となる。また、供給油量制限用絞りをドレン流量制限用絞りと別にしたので、コンバイン本機へのマッチングが容易となる。

本発明に係るコンバインの刈取部昇降用油圧回路の実施形態について、以下に図１〜３、５，６を参照して説明する。なお、全図及び全実施例を通じて、同様の構成部分には同符号を付した。

先ず、コンバインの概略構成について説明すると、一般的なコンバインは、図１に示すように、前部に刈取部１を備えており、刈取部１は、油圧シリンダー２の駆動によって上下昇降する。油圧シリンダー２は、単動式の油圧シリンダーが採用され得る。

図２は、本発明に係るコンバインの刈取部昇降用油圧回路の第１実施形態を示す油圧回路図である。

油圧回路は、基本的に、オイルタンク３から油圧ポンプ４によって油圧シリンダー２のピストン室２ａに圧力油を供給し、ピストン２ｂを移動させて、ピストンロッド２ｃに連結している刈取部１（図１参照。以下同じ。）を上昇させる一方、ピストン室２ａの圧力油をオイルタンク３にドレンすることにより、ピストン２ｂを元の位置に戻し、刈取部１を下降させる。

油圧ポンプ４と油圧シリンダー２との間には、油圧ポンプ４から順に、油路５ａ、第１の電磁式切換弁６、油路５ｂ、第２の電磁式切換弁７、油路５ｃ、油路５ｂ及び油路５ｃに接続されたバイパス油路８に介在され第２の電磁式切換弁７と並列接続された第１の絞り９、パイロットチェック弁１１、油路５ｄ、スローリターン弁１２、油路５ｅが接続されている。スローリターン弁１２は、チェック弁１２ａと第２の絞り１２ｂが内蔵されている。

なお、「絞り」の語は、流れの断面積を減少し、油路又は流体通路内に抵抗をもたせる機構のことであり、固定絞り、可変絞り、絞り弁、絞り切換弁などを含む。

第１の電磁式切換弁６は、図示例では、一対のソレノイド６ａ、６ｂ及びバネ６ｃ、６ｄを備える、オープンセンターの３位置切換弁である。第１の電磁式切換弁６は、非励磁状態では、バネ６ｃ、６ｄの釣り合いによって、図２に示す中立位置にある。中立位置では、油圧ポンプ４から油路５ａに圧送される圧力油は、油路１３、１４を通じてオイルタンク３へドレンされる。一方のソレノイド６ａを励磁すると、油路５ａ、５ｂが開通して圧力油を油圧シリンダー２へ供給可能となり、他方のソレノイド６ｂを励磁すると、油圧ポンプ４から油路５ａに圧送される圧力油は、油路１５を通じてコンバインに搭載されているグレンタンク昇降機やオーガー昇降部等の他の作業装備を駆動する油圧アクチュエータ（図示せず。）に供給される。

第２の電磁式切換弁７は、図示例では、一対のソレノイド７ａ、７ｂと、一対のバネ７ｃ、７ｄとを備える、ポンプクローズドセンターの３位置切換弁である。第２の電磁式切換弁７は、ソレノイド７ａ、７ｂが非励磁の時は、バネ７ｃ、７ｄによって油路５ｂ、５ｃ間のポートを閉じる中立位置（図２に示された位置）に付勢されている。一方のソレノイド７ａを励磁することにより、第２の電磁式切換弁７は、前記中立位置から、油路５ｂ、５ｃ間のポートを開通させる位置に切り換えられる。他方のソレノイド７ｂを励磁した場合については後述する。

油圧ポンプ４と第１の電磁式切換弁６との間の油路５ａに圧力制御弁としてのリリーフ弁１６が接続されている。リリーフ弁１６は、油圧ポンプ４から油路５ａに圧送される圧力油が設定圧を超えたときに、圧力油の一部を油路１７、１４を通じてオイルタンク３へドレンし、油圧シリンダー２に供給されるべき圧力油の圧力を一定に保つ。

パイロットチェック弁１１の２次側ポート（油圧シリンダー２の側）に接続された油路５ｄに、オイルタンク３に接続された油路１４が接続されている。油路１４には、第３の絞り１８と、第３の絞り１８からオイルタンク３へドレンされる圧力油の流通を開閉するための第３の電磁式切換弁１９と、が介在されている。第３の絞り１８は、スローリターン弁１２に内蔵されている第２の絞り１２ｂより小さい流路断面積を有している。第３の電磁式切換弁１９は、２位置切換弁であり、非励磁時にはバネ１９ａによって油路１４を閉じるチェック弁の位置に付勢されており、ソレノイド１９ｂを励磁することによって油路１４を開く位置に切り換えられる。

パイロットチェック弁１１は、第1の電磁式切換弁６のソレノイド６ａ及び第２の電磁式切換弁７のソレノイド７ｂが励磁されて油路５ｂからの圧力油がパイロット油路１１ａを通じてパイロット圧として供給されると、内蔵するチェック弁を押し開いて、圧力油の逆流を許容する。パイロットチェック弁１１を逆流した圧力油は、油路２０，１４を通じてオイルタンク３にドレンされる。

なお、上記油圧回路は、油圧回路ブロックユニット２１に内蔵されている。

上記構成を有する第１実施形態の油圧回路において、刈取部１を高速上昇させる場合は、第１の電磁式切換弁６のソレノイド６ａを励磁させて油路５ａ、５ｂ間を開通させるとともに、第２の電磁式切換弁７のソレノイド７ａを励磁させて、油路５ｂ、５ｃ間のポートを開通させる。その結果、油圧ポンプ４から、油路５ａ、第１の電磁式切換弁６、油路５ｂ、第２の電磁式切換弁７、油路５ｃ、パイロットチェック弁１１、油路５ｄ、スローリターン弁１２、及び油路５ｅを通じて油圧シリンダー２に圧力油を供給する供給油路が形成される。なお、このとき、圧力油は、バイパス油路８も通過するが、第１の絞り９によって流量が制限されているため、パイパス油路８を通過する圧力油の流量は、第２の電磁式切換弁７を通過する圧力油の流量より少なく、圧力油の流量は第２の電磁式切換弁７を通る流量によって決まる。

次に、刈取部１を低速上昇させる場合は、第１の電磁式切換弁６のソレノイド６ａを励磁して油路５ａ、５ｂ間のポートを開通させておいて、第２の電磁式切換弁７を非励磁状態として中立位置とし、油路５ｂ、５ｃ間を閉じる。その結果、油圧ポンプ４から、油路５ａ、第１の電磁式切換弁６、油路５ｂ、バイパス油路８および第１の絞り９、パイロットチェック弁１１、油路５ｃ、スローリターン弁１２、油路５ｅを通じて油圧シリンダー２に圧力油を供給する供給油路が形成される。この場合、リリーフ弁１６からドレンされる量を除き、油圧ポンプ４からの圧力油の全流量がバイパス油路８を介して第１の絞り９を通るので、油圧シリンダー２に供給される圧力油の流量が第１の絞り９によって制限され、上記高速上昇の場合より刈取部１の上昇速度が低下する。すなわち、第１の絞り９は、給油流量制限絞りとなる。

刈取部１を高速下降させる場合は、第１の電磁式切換弁６のソレノイド６ａを励磁して油路５ａ、５ｂ間を開通させる位置に切り換えておいて、第２の電磁式切換弁７のソレノイド７ｂを励磁させて、油路５ｂとパイロット油路１１ａと連通させ、且つ、油路５ｃと油路２０とを連通させてオイルタンク３にドレンする位置に切り換える。その結果、パイロット油路１１ａに供給された圧力油が、油路２０を通じてパイロット圧として作用し、パイロットチェック弁１１内のチェック弁を開通させ、逆流を許容する。このようにして、油圧シリンダー２のピストン室２ａ内の圧力油が、油路５ｅ、スローリターン弁１２の第２の絞り１２ｂ、油路５ｄ、パイロットチェック弁１１、油路５ｃを逆流し、第２の電磁式切換弁７から油路２０，１４を通じてオイルタンク３にドレンされる、ドレン油路が形成される。オイルタンク３にドレンされる圧力油は、第２の絞り１２ｂによってドレン流量が制限される。すなわち、この場合、第２の絞り１２ｂが、ドレン流量制限用絞りとなる。

刈取部１を低速下降させる場合は、第３の電磁式切換弁１９のソレノイド１９ｂを励磁させ、油路１４を開通させる。その結果、油圧シリンダー２のピストン室２ａ内に蓄積された圧力油が、油路５ｅ、スローリターン弁１２の第２の絞り１２ｂ、油路１４に介在された第３の絞り１８を通じて、オイルタンク３にドレンされる、ドレン油路が形成される。第３の絞り１８は、第２の絞り１２ｂより流路断面積が小さいから、油路１４を流れる流量は、第３の絞り１８によって決定される。すなわち、この場合は、第３の絞り１８が、実質的なドレン流量制限用絞りとなる。なお、第１の電磁式切換弁６は中立位置にあり、このとき、油圧ポンプ４からの圧力油は、油路１３、１４を通じてオイルタンク３にドレンされる。

上記のように、刈取部１を低速上昇させる際には、第１の絞り９によって圧力油の流量を制限することで、油圧シリンダー２のピストン移動速度を低下させている。従って、刈取部１の低速上昇時は、従来のブリードオフ回路とは異なり、メーターイン回路に切り換えて油圧シリンダー２を駆動することができるので、逃げ流量による変動が抑制され得る。なお、第１の絞り９によって圧力油の流量が制限されても、第１の絞り９の一次側圧力はリリーフ弁１６によって圧力調整されているため、第１の絞り９を通過する圧力油の流量の変動は防がれる。

油圧ポンプ４は、図示しないエンジンによって駆動しているため、例えばアイドリング時や湿田走行時等でエンジンが低速回転になると、油圧ポンプの吐出流量が低下する。エンジンが低速回転のとき、刈取部を低速上昇させようとしても、ブリードオフ回路では、油圧ポンプからの吐出流量が少ないため、逃げ流量を上回る流量が確保できず、低速上昇させることができないが、本発明では、エンジンが低速回転である場合、リリーフ弁１６から圧力油の一部がドレンされても、圧力油のリリーフ圧は確保されているため、低速上昇が可能である。

また、供給油量制限用の第１の絞り９を、ドレン流量制限用の第２、第３の絞り１２ｂ、１８と別にしたので、コンバイン本機へのマッチングが容易となる。

図３は、本発明の油圧回路の流量特性を概略的に示すグラフである。図４は、比較参照例としてのグラフであり、上記特許文献１の回路とは別のブリードオフ回路によって上昇速度を制御する油圧回路の流量特性を概略的に示すグラフである。これらのグラフは、刈取部の高速上昇と低速上昇の、油温及び負荷に対する流量特性を測定した結果を示している。また、これらのグラフは、供給油圧回路ブロックユニット２１のポート２１ａ（刈取ポートと称する。）に対して設定した負荷の圧力を横軸にとり、刈取部を上昇させるために刈取ポートから排出される流量（上昇流量と称する）を縦軸にとっている。

図４から分かるように、ブリードオフ回路を利用する油圧回路では、刈取部の負荷設定圧が増加するに従い、逃げ流量が増加するため、単動式油圧シリンダーに供給される圧力油の流量が大幅に減少している。一方、図３から分かるように、本発明の油圧回路では、負荷が増加しても、図４に示された比較参照例に比べて圧力油の流量の減少幅は小さくなっている。また、図３、４から分かるように、圧力油の温度差による流量の変化についても、図３に示された本発明の油圧回路は、図４に示された比較参照例に比べて小さくなっており、油温変化による刈取部上昇速度の変動が抑制され得ることが分かる。

次に、本発明に係る刈取部昇降用油圧回路の第２実施形態について、図５を参照しつつ説明する。

油圧回路は、基本的に、オイルタンク３から油圧ポンプ４によって油圧シリンダー２のピストン室２ａに圧力油を供給し、ピストン２ｂを移動させて刈取部１（図１参照。以下同じ。）を上昇させる一方、ピストン室２ａの圧力油をオイルタンク３にドレンすることにより、ピストン２ｂを元の位置に戻し、刈取部１を下降させる。

油圧ポンプ４と油圧シリンダー２との間には、油圧ポンプ４から順に、油路５ａ、第１の電磁式切換弁６、油路５ｂ、第４の電磁式切換弁２５、油路５ｃ、油路５ｂ及び油路５ｃに並列接続されたバイパス油路８、チェック弁２６、油路５ｄが介在されている。バイパス油路８には、第１の絞り９が介在されている。すなわち、第１の絞り９は、第４の電磁式切換弁２５に並列接続されている。

第１の電磁式切換弁６は、図示例では、一対のソレノイド６ａ、６ｂ及びバネ６ｃ、６ｄを備える３位置切換弁である。第１の電磁式切換弁６は、非励磁状態では、バネ６ｃ、６ｄの釣り合いによって、中立位置にある。中立位置では、油圧ポンプ４から圧送される圧力油は、油路１３、１４ｂを通じてオイルタンク３へドレンされる。一方のソレノイド６ａを励磁すると、油路５ａ、５ｂ間が開通し、他方のソレノイド６ｂを励磁すると、油圧ポンプ４から圧送される圧力油が油路１５を通じて他の作業装備（不図示）を駆動する油圧アクチュエータ（図示せず。）に供給される。

第４の電磁式切換弁２５は、ソレノイド２５ａと、バネ２５ｂとを備える２位置切換弁である。第４の電磁式切換弁２５は、ソレノイド２５ａが非励磁の時はバネ２５ｂによって油路５ｂ、５ｃ間のポートを閉じる位置に付勢されており、ソレノイド２５ａを励磁することにより、前記閉鎖位置から、油路５ｂ、５ｃ間のポートを開通させる位置に切り換えることができる。

油圧ポンプ４と第１の電磁式切換弁６との間の油路５ａにリリーフ弁１６が接続されている。リリーフ弁１６は、油圧ポンプ４から油路５ａに圧送される圧力油が設定圧を超えたときに、圧力油の一部を油路１７、１４ｂを通じてオイルタンク３へドレンし、油圧シリンダー２に供給されるべき圧力油の圧力を一定に保つ。

チェック弁２６の二次側に接続された油路５ｄに、オイルタンク３に導かれる油路１４ａ、１４ｂが接続されている。油路１４ａには、第２の絞り１２ｂと、油路１４ａを開閉するための第５の電磁式切換弁２８とが介在されている。油路１４ｂには、第３の絞り１８と、油路１４ｂを開閉するための第６の電磁式切換弁２９とが介在されている。第３の絞り１８は、第２の絞り１２ｂより小さい流路断面積を有する。

なお、上記油圧回路は、油圧回路ブロックユニット２１ａに内蔵されている。

上記構成を有する第２実施形態の油圧回路において、刈取部１を高速上昇させる場合は、第１の電磁式切換弁６のソレノイド６ａを励磁して油路５ａ、５ｂを開通させるとともに、第４の電磁式切換弁２５のソレノイド２５ａを励磁して油路５ｂ、５ｃのポートを開通させる。その結果、油圧ポンプ４から、油路５ａ、第１の電磁式切換弁６、油路５ｂ、第４の電磁式切換弁２５、油路５ｃ、チェック弁２６、油路５ｄを通じて、油圧シリンダー２に圧力油を供給する供給油路が形成される。なお、このとき、圧力油は、バイパス油路８も通過するが、第１の絞り９によって流量が制限されているため、パイパス油路８を通過する圧力油の流量は、第４の電磁式切換弁２５を通過する圧力油の流量より少ない。

次に、刈取部１を低速上昇させる場合は、第１の電磁式切換弁６のソレノイド６ａを励磁して油路５、５ｂ間を開通させておいて、第４の電磁式切換弁２５を非励磁状態として、油路５ｂ、５ｃ間のポートを閉じておく。その結果、油圧ポンプ４から、油路５ａ、第１の電磁式切換弁６、油路５ｂ、バイパス油路８及び第１の絞り９、油路５ｃ、チェック弁２６、油路５ｄを通じて、油圧シリンダー２に圧力油を供給する供給油路が形成される。この場合、リリーフ弁１６によってドレンされる一部の油量を除き、油圧ポンプ４からの圧力油の全流量が、バイパス油路８を介し、第１の絞り９を通るので、油圧シリンダー２に供給される圧力油の流量が第１の絞り９によって制限され、刈取部１の上昇速度が低下する。すなわち、第１の絞り９は、給油流量制限絞りである。

刈取部１を高速下降させる場合は、第５の電磁式切換弁２８のソレノイド２８ａを励磁させ、油路１４ａを開通させる。油路１４ａには、第２の絞り１２ｂが介在されており、油圧シリンダー２に蓄積されている圧力油は、第２の絞り１２ｂを通る油路１４ａを介してオイルタンク３にドレンされる。すなわち、この場合は、第２の絞り１２ｂを通る油路１４ａがドレン油路であり、第２の絞り１２ｂがドレン流量制御用絞りである。

刈取部１を低速下降させる場合は、第５の電磁式切換弁２８を非励磁状態としておいて、第６の電磁式切換弁２９のソレノイド２９ａを励磁させ、油路１４ｂを開通させる。油路１４ｂには、第３の絞り１８が介在されており、油圧シリンダー２に蓄積された圧力油は、第３の絞り１８を通る油路１４ｂを介してオイルタンク３にドレンされる。すなわち、この場合は、第３の絞り１８を通る油路１４ｂがドレン油路となり、第３の絞り１８がドレン流量制御用絞りとなる。

刈取部１の下降速度を変速する他の切換方法として、刈取部１を高速下降させる場合は、第５の電磁式切換弁２８と第６の電磁式切換弁２９の双方を励磁させ、油路１４ａ、１４ｂからオイルタンク３にドレンし、刈取部１を低速下降させる場合は、第５の電磁式切換弁２８または第６の電磁式切換弁２９を励磁して、油路１４ａ、１４ｂのいずれか一方の油路からオイルタンク３へドレンすることもできる。

上記第２実施形態の油圧回路は、上記第１実施形態の油圧回路と同様に、刈取部１を低速上昇時は、第１の絞り９によって圧力油の流量を制御するメーターイン回路によって、油圧シリンダー２を制御することができるので、低速上昇速度の変動が抑制され得る。また、低速上昇時において、油温変化による刈取部上昇速度の変動も抑制され得る。さらに、コンバイン本機へのマッチングも容易であり、エンジン低速回転時における刈取部の低速上昇も可能である。

また、上記第２実施形態の油圧回路は、上記第１実施形態に比較して部品点数が増えるが、上記第１実施形態と異なり、刈取部１の高速下降時にパイロット作動油圧を必要としない。そのため、刈取部１の下降時において、油圧ポンプ４からの圧力油を低圧に保つことができる。その結果、上記第１実施形態では刈取部１の下降時において高速下降と低底下降とを切り換える際に圧力油が高圧と低圧とに切り替わるが、第２実施形態は、圧力油の圧力切り換えが無いため、圧力油が通るホース等の衝撃の緩和、圧力油温度上昇の抑制、リリーフ弁１６のリリーフ作動回数低減による耐久性向上等の利点を有する。

次に、本発明に係るコンバインの刈取部昇降用油圧回路の第３実施形態の油圧回路について説明する。

油圧回路は、基本的に、オイルタンク３から油圧ポンプ４によって油圧シリンダー２のピストン室２ａに圧力油を供給し、ピストン２ｂを移動させて刈取部１（図１参照。以下同じ。）を上昇させる一方、ピストン室２ａの圧力油をオイルタンク３にドレンすることにより、ピストン２ｂを元の位置に戻し、刈取部１を下降させる。

油圧ポンプ４と油圧シリンダー２との間には、油圧ポンプ４から順に、油路５ａ、油路５ｂ、第７の電磁式切換弁３０、油路５ｃ、パイロットチェック弁３１、油路５ｄ、スローリターン弁３２、油路５ｆ、５ｇを通じて油圧シリンダー２に圧力油を供給する油路に、油路８ａ、第８の電磁式切換弁３５、油路８ｂ、パイロットチェック弁３６、油路８ｃ、スローリターン弁３７、第１の絞り９を通じて油圧シリンダー２に圧力油を供給する油路が並列接続されている。第１の絞り９をバイパスする油路８ｄが設けられ、この油路８ｄに供給側への流れを阻止するチェック弁３８が介在されている。第３の絞り１８は、第２の絞り１２ｂより小さい流路断面積を有する。

また、油路５ａには、第９の電磁式切換弁４０が接続されている。第９の電磁式切換弁４０は、ソレノイド４０ａ及びバネ４０ｂを備える２位置切換弁である。第９の電磁式切換弁４０は、非励磁時は、油路５ａ内の圧力油を油路５ｍ、５ｎ、１４を通じてオイルタンク３にドレンし、励磁時には油路５ｍ、５ｎ間流路を閉じる。第９の電磁式切換弁４０は、油圧ポンプ４からの圧力油の供給とドレンとを切り換える働きをする。

第７の電磁式切換弁３０は、図示例では、一対のソレノイド３０ａ、３０ｂ及びバネ３０ｃ、３０ｄを備える３位置切換弁である。第７の電磁式切換弁３０は、非励磁状態では、バネ３０ｃ、３０ｄの釣り合いによって、中立位置にある。中立位置では、油路５ｂ、５ｃ間のポートは閉じられ、油圧ポンプ３から圧送される圧力油は、油路５ａ、５ｍ、第９の電磁式切換弁４０、油路５ｎ、油路１４を通じてオイルタンク３へドレンされる。一方のソレノイド３０ａを励磁すると、油路５ｂ、５ｃ間のポートが開通して圧力油を油圧シリンダー２へ供給可能となる。他方のソレノイド３０ｂを励磁すると、油圧ポンプ４から圧送される圧力油がパイロット油路３１ａに供給され、パイロットチェック弁３１を開き、油路５ｄ、５ｃ間の逆流を許容するとともに、油路５ｃ、１４ｃ間を連通させ、油路１４を通じてドレン可能にする。

第８の電磁式切換弁３５も、図示例では、一対のソレノイド３５ａ、３５ｂ及びバネ３５ｃ、３５ｄを備える３位置切換弁であり、第７の電磁式切換弁３０と同一構造を有している。第８の電磁式切換弁３５は、非励磁状態では、バネ３５ｃ、３５ｄの釣り合いによって、中立位置にある。中立位置では、油路８ａ、８ｂ間のポートは閉じられ、油圧ポンプ４から圧送される圧力油は、油路５ａ、油路５ｍ、第９の電磁式切換弁４０、油路５ｎ、油路１４を通じてオイルタンク３へドレンされる。一方のソレノイド３５ａを励磁すると、油路８ａ、８ｂ間が開通して圧力油を油圧シリンダー２へ供給可能となる。他方のソレノイド３５ｂを励磁すると、油圧ポンプ４から圧送される圧力油がパイロット油路３６ａに供給され、パイロットチェック弁３６を開き、油路８ｃ、８ｂ間の逆流を許容するとともに、油路８ｂ、１４間を開通させて、油路１４を通じてドレン可能にする。

油圧ポンプ４と第７の電磁式切換弁３０との間の油路５ａにリリーフ弁１６が接続されている。リリーフ弁１６は、油圧ポンプ４から油路５ａに圧送される圧力油が設定圧を超えたときに、圧力油の一部を油路１７、１４を通じてオイルタンク３へドレンし、油圧シリンダー２に供給されるべき圧力油の圧力を一定に保つ。

なお、上記油圧回路は、油圧回路ブロックユニット２１ｂに内蔵されている。

上記構成を有する第３実施形態の油圧回路において、刈取部１を高速上昇させる場合は、第９の電磁式切換弁４０を励磁させて油路５ｍ、５ｎ間を閉じておき、第７の電磁式切換弁３０のソレノイド３０ａを励磁して油路５ｂ、５ｃ間を開通させる。第８の電磁式切換弁３５は、非励磁状態としておいて、油路８ａ、８ｂ間は閉じておく。その結果、油圧ポンプ４から、油路５ａ、５ｂ、第７の電磁式切換弁３０、油路５ｃ、パイロットチェック弁３１、油路５ｄ、スローリターン弁３２、油路５ｆ、５ｇを通じて、油圧シリンダー２に圧力油を供給する供給油路が形成される。

次に、刈取部１を低速上昇させる場合は、第９の電磁式切換弁４０を励磁させて油路５ｍ、５ｎ間を閉じておき、第８の電磁式切換弁３５のソレノイド３５ａを励磁して油路８ａ、８ｂ間を開通させる。第７の電磁式切換弁３０は、非励磁状態としておいて、油路５ｂ、５ｃ間を閉じておく。その結果、油圧ポンプ４から、油路５ａ、８ａ、第８の電磁式切換弁３５、油路８ｂ、パイロットチェック弁３６、油路８ｃ、スローリターン弁３７、第１の絞り９、油路５ｆ、５ｇを通じて、油圧シリンダー２に圧力油を供給する供給油路が形成される。この場合、リリーフ弁１６からドレンされる一部の圧力油を除き、油圧ポンプ４からの圧力油の全流量が、第１の絞り９を通るので、油圧シリンダー２に供給される圧力油の流量が第１の絞り９によって制限され、刈取部１の上昇速度が低下する。すなわち、第１の絞り９は、給油流量制限絞りである。

刈取部１を高速下降させる場合は、第９の電磁式切換弁４０を励磁させて油路５ｍ、５ｎ間を閉じておき、第８の電磁式切換弁３５のソレノイド３５ｂを励磁させ、パイロット油路３６ａに圧力油を供給し、パイロットチェック弁３６を開いて油路８ｃ、８ｂ間の逆流を許容する。スローリターン弁３７には、第２の絞り１２ｂが介在されており、油圧シリンダー２に蓄積されている圧力油は、チェック弁３８、第２の絞り１２ｂ、パイロットチェック弁３６、油路８ｂ、第８の電磁式切換弁３５、油路１４を介してオイルタンク３にドレンされる。すなわち、この場合は、第２の絞り１２ｂを通る油路がドレン油路であり、第２の絞り１２ｂがドレン流量制御用絞りである。

刈取部１を低速下降させる場合は、第９の電磁式切換弁４０を励磁させて油路５ｍ、５ｎ間を閉じておき、第７の電磁式切換弁３０のソレノイド３０ｂを励磁させ、パイロット油路３１ａに圧力油を供給し、パイロットチェック弁３１を開いて油路５ｄ、５ｃ間の逆流を許容する。パイロットチェック弁３１の二次側の油路には、スローリターン弁３１の第３の絞り１８が介在されており、油圧シリンダー２に蓄積された圧力油は、油路５ｇ、５ｆ、第３の絞り１８、油路５ｄ、パイロットチェック弁３１、油路５ｃ、第７の電磁式切換弁３０、油路１４ｃ、１４を介してオイルタンク３にドレンされる。すなわち、この場合は、第３の絞り１８を通る油路がドレン油路であり、第３の絞り１８がドレン流量制御用絞りとなる。第３の絞り１８は、第２の絞り１２ｂより流路断面積が小さいから、第２の絞り１２ｂを通ってドレンされる場合に比べ、流量が減少し、刈取部１の下降速度が遅くなる。

刈取部１の下降速度を変更する他の切換方法として、刈取部１を高速下降させる場合は、第９の電磁式切換弁４０、第７の電磁式切換弁３０のソレノイド３０ｂ、および、第８の電磁式切換弁３５のソレノイド３５ｂを励磁させて、第２の絞り１２ｂを通る油路及び第３の絞り１８を通る油路からオイルタンク３へドレンさせ、低速下降させる場合には、第９の電磁式切換弁４０を励磁させて油路５ｍ、５ｎ間を閉じておいて、第７の電磁式切換弁３０のソレノイド３０ｂまたは第８の電磁式切換弁３５のソレノイド３５ｂを励磁させて、第２の絞り１２ｂまたは第３の絞り１８の何れか一方を通る油路からオイルタンク３へドレンさせることにより、刈取部１の下降速度を変更することができる。

上記第３実施形態の油圧回路も、上記第１、第２の実施形態と同様、刈取部１を低速上昇時は、第１の絞り９によって圧力油の流量を制御するメーターイン回路によって、油圧シリンダー２を制御することができるので、低速上昇速度の変動が抑制され得る。また、低速上昇時において、油温変化による刈取部上昇速度の変動も抑制され得る。さらに、コンバイン本機へのマッチングも容易であり、エンジン低速回転時における刈取部の低速上昇も可能である。

また、上記第３実施形態では、第１実施形態に比べて部品点数が増えるが、第７の電磁式切換弁３０と第８の電磁式切換弁３５とを同一構造とすることができるため、部品の共通化が可能になる。

なお、上記実施形態は、本発明に適した実施形態を例示しただけであり、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

一般的なコンバインの要部を示す側面図である。 本発明に係るコンバインの刈取部昇降用油圧回路の第１実施形態を示す油圧回路図である。 本発明に係るコンバインの刈取部昇降用油圧回路の流量特性を示すグラフである。 従来のコンバインの刈取部昇降用油圧回路の流量特性を示すグラフである。 本発明に係るコンバインの刈取部昇降用油圧回路の第２実施形態を示す油圧回路図である。 本発明に係るコンバインの刈取部昇降用油圧回路の第３実施形態を示す油圧回路図である。

符号の説明

１ 刈取部
２ 油圧シリンダー
３ オイルタンク
４ 油圧ポンプ
７ （３位置）切換弁
９ 供給油量制限用絞り
１２ｂ ドレン流量制限用絞り
１８ ドレン流量制限用絞り
１９ ２位置切換弁

Claims (2)

1. コンバインの刈取部を昇降させる油圧シリンダーを、オイルタンクから油圧ポンプを介して送られる圧力油によって駆動するための油圧回路であって、
   前記油圧ポンプから前記油圧シリンダーに圧力油を供給するための供給油路と、
   前記供給油路に接続され、流路断面積の異なるドレン流量制限用絞りを通る複数の油路を切り換え選択可能なドレン油路と、
   前記供給油路に接続され、該供給油路の油圧を所定圧力に制御するための圧力制御弁と、を有し、
   前記供給油路は、開閉可能な切換弁と、該切換弁と並列に接続された供給油量制限用絞りとを有することを特徴とする、コンバインの刈取部昇降用油圧回路。
2. 前記供給油路は、前記切換弁の二次側の油路に設けられたパイロットチェック弁と、該パイロットチェック弁の二次側の油路に設けられ絞りを内蔵するスローリターン弁とを更に有し、
   前記切換弁が、前記油圧ポンプからの圧力油を前記油圧シリンダー側へ供給可能な位置と、前記油圧ポンプからの圧力油を前記オイルタンクへドレン可能な位置と、前記油圧ポンプからの圧力油を前記パイロットチェック弁にパイロット圧を供給し且つ該パイロットチェック弁を逆流する圧力油を前記オイルタンクにドレン可能な位置とに切換可能な３位置切換弁であり、
   前記ドレン油路は、前記供給油路の前記パイロットチェック弁二次側油路と前記オイルタンクとを前記スローリターン弁内蔵の絞りより流路断面積の小さい絞り及び開閉可能な２位置切換弁を介して接続する油路を有し、前記３位置切換弁及び２位置切換弁の切換操作によって、前記異なる流路断面積の絞りを通る油路を切り換え選択可能となっていることを特徴とする請求項１に記載のコンバインの刈取部昇降用油圧回路。

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