JPH0248292Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は農業機械のうち、特に乗用田植機の如
く、搭載エンジンの馬力の小さい車両でかつ水田
や不整地を走る為に操向用の出力の大きさが要求
される車両の油圧式操向装置に関するものであ
る。

(ロ) 従来技術 従来から、パワーステアリングと呼ばれる油圧
式操向装置は公知である。

例えば特開昭58−218478号公報の如くである。

しかし、従来の油圧式操向装置はステアリング
ハンドルの回動により油圧バルブを操作し、機体
フレームとナツクルアームの間に介装した油圧シ
リンダーを伸縮することによりナツクルアームを
回動させ、前輪を操向回動していたのである。

そして１個の油圧ポンプの圧油を、油圧式操向
装置用の圧油と、作業機昇降装置用の圧油と両方
に使用する場合には、分流弁としてのフローデバ
イダーを介装して、一定流量を油圧式操向装置用
に分流し、残りの流量を作業機昇降装置に振り向
けるという方法等をとつていたのである。

こうすることにより初めて作業機昇降装置の油
圧の切換えに基づく圧油を影響が油圧式操向装置
へは及ぼされないのである。

又は他の方法として、２個の油圧ポンプを用い
て完全に独立した油圧回路とすることにより、両
油圧装置の影響が及ぼし合わないように構成して
いたのである。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 本考案においては、１個の油圧ポンプで油圧操
向装置と作業機昇降用油圧装置と使用する場合、
大容量の油圧ポンプが必要であり、エンジン馬力
が大となるという不具合いがあつたので、この点
を改善して低馬力で小形油圧ポンプでも駆動可能
とすべく構成したものであり、油圧ポンプと、油
圧操向装置と、作業機昇降用油圧装置とを直列に
配置し、１個の小形油圧ポンプの圧油を分流せず
にどちらの装置にも作用するように流し、このよ
うに構成することにより発生する作業機昇降時の
圧油により操向用油圧シリンダーが伸長してしま
うという不具合いを、操向用油圧バルブ装置をタ
ンデムセンター形とすることにより改善せんとす
るものである。

又、タンデムセンター形の操向用油圧バルブに
て構成すれば、操向用油圧バルブが中立の場合に
は作業機昇降用油圧装置と操向用油圧シリンダー
の油室の間は完全に遮断させるので影響を受けな
いが、中立と左旋回・右旋回の切換えの瞬間にお
いて、スプールとバルブケースの寸法関係により
作業機昇降装置への油路と油圧シリンダーの両方
の油路が一瞬連通し、操向用油圧シリンダーが片
ピストンロツドの往復動油圧シリンダーであると
受圧作用面積の差による出力差が働いて、瞬間的
にコクンと油圧シリンダーがが伸びる方向に操向
が行われてオペレーターに不安を与え、重大な危
険を発生する恐れもあるのである。

本考案はこのように操向用油圧バルブの切換時
に発生する一瞬、操向用油圧シリンダーの両方の
油室と作業機昇降用油圧装置の回路への連通を防
ぐべく構成したものである。

(ニ) 問題を解決するための手段 本考案の目的は以上の如くであり、次に該目的
を達成する為の構成を説明すると。

油圧ポンプ２３・油圧式操向装置・作業機昇降
用油圧装置Ｃを直列に配列し、更に操向用油圧バ
ルブ装置Ａをタンデムセンター形としたものにお
いて、操向用油圧バルブ装置Ａのスプール切換時
において、作業機昇降用油圧装置Ｃへの油路と片
ピストンロツド式の操向用油圧シリンダー８の両
室への油路が同時に連通することなく、どちらか
一方の室の油路と連通すべく、操向用油圧バルブ
装置Ａを構成するスプール２２のランド及びパス
の幅と、該スプール２２が嵌挿されたバルブケー
ス５の側のランド及びパスの幅を設定したもので
ある。

(ホ) 実施例と作用 本考案の目的は以上の如くであり、次に添付の
図面に示した実施例の構成に基づいて、本考案の
構成を説明すると。

第１図は本考案の油圧式操向装置を付設した乗
用田植機の全体側面図、第２図は本考案の油圧式
操向装置の油圧回路図、第３図は油圧バルブ装置
の平面図、第４図は同じく側面断面図、第５図は
第４図のタンデムセンター形油圧バルブ装置の回
路図、第６図は本考案の要部である中立から油圧
シリンダーの伸長方向への切換時の構成を示すス
プール部の拡大断面図、第７図は中立から油圧シ
リンダー伸縮方向への切換時のスプール拡大断面
図、第８図は中立時の拡大断面図である。

第１図について説明すると。

本考案の油圧式操向装置は、ステアリングハン
ドル２により前後に回動されるピツトマンアーム
３と、フロントアクスル部上に枢支されたナツク
ルアーム操作部材のベルクランクアーム４との間
に油圧バルブ装置Ａを介装し、該ベルクランクア
ーム４の一端と機体フレーム１６との間に、操向
用油圧シリンダー８を介装している。

故に油圧バルブ装置Ａはステアリングハンドル
２の回動により切換操作されることは勿論である
が、油圧シリンダー８の伸縮によつてもベルクラ
ンクアーム４を介して、切換操作されるのであ
る。

第２図において、油圧回路構成により説明する
と。２３は油圧ポンプである。該油圧ポンプ２３
は走行車輌の駆動用エンジンＥの側面に付設され
ており、機体のミツシヨンケース内の潤滑油を作
動油として吸引し、圧油として吐出し、油圧式操
向装置と作業機昇降用油圧装置Ｃの両装置へ圧油
を供給している。そして、油圧ポンプ２３から吐
出される圧油はコンビネーシヨンバルブ装置Ｂを
介して、油圧式操向装置用の油圧バルブ装置Ａに
送油されている。コンビネーシヨンバルブ装置は
リリーフバルブ７と、サクシヨンバルブ装置６と
から構成されている。そして、リリーフバルブ装
置から噴き出した圧油は作業機昇降用油圧装置Ｃ
へ送油されるように構成されている。コンビネー
シヨンバルブ装置Ｂを第３図・第４図・第５図の
如く油圧バルブ装置の油圧ポートＰ近辺に一体的
に構成することもできる。

又、油圧バルブ装置Ａを経た後の戻り油も、合
流して作業機昇降用の圧油として送油されるべく
構成されている。更に、コンビネーシヨンバルブ
装置Ｂに設けられたサクシヨンバルブ６は、油圧
シリンダー８の伸縮速度よりも、オペレーターが
ドラツグロツド１１，１３を押引する速度の方が
速い場合に、油圧シリンダー８内が真空となり、
キヤビテーシヨンを発生することがないように、
サクシヨンバルブ６が開いて油圧シリンダーの油
室８ａ，８ｂを連通させるものである。

このサクシヨンバルブ６の作用は油圧ポンプが
停止して圧油が送られない時、オペレーターが手
動でドラツグロツドを押引する場合にも同様に作
用し、圧油が発生しない場合にもマニユアルにて
操向ができるのである。

マニユアルステアリングを可能にしているのは
このサクシヨンバルブ６の他に油圧バルブ装置Ａ
がドラツグロツド１１，１３間に直結介装されて
いることにもよるのである。

油圧バルブ装置Ａはバルブケース５及びスプー
ル２２より構成され、これらの前後にドラツグロ
ツド１１，１３が直結されている。故にステアリ
ングハンドル２の回動により、ステアリングギヤ
ボツクス２０及びピツトマンアーム３を介してド
ラツグロツド１３が押引されると、これに一体的
に付設されたスプール２２が押引されるのであ
る。

ステアリングハンドル２を回動し、ピツトマン
アーム３を後退させ、スプール２２をスプリング
１４に抗して移動させると、バルブのポートはａ
の方へ移動し、パイピング１７を介して油圧シリ
ンダー８の油室８ｂに圧油が流入し、油室８ａの
方へ圧油は作業機昇降用油圧装置Ｃの方へ送油さ
れるのである。この時にピツトマンアーム３の回
動の方が油圧シリンダー８の伸縮よりも速い場合
にはサクシヨンバルブ６が開いて、真空状態が発
生しないように前後の油室８ａ，８ｂを連通させ
るのである。

又、ピツトマンアーム３を前方へ回動すると、
スプール２２が移動し、バルブポートはｂに切換
わるのである。すると圧油はパイピング１８を介
して油圧シリンダー８の油室８ａへ入り、油室８
ｂの圧油は作業機昇降用油圧装置へ至るのであ
る。４はベルクランクアームであり、ナツクルア
ーム９を操作する部材である。該ベルクランクア
ームの一端には油圧シリンダー８のピストンロツ
ド１２とバルブケース５を間に介装したドラツグ
ロツド１１が枢結され、他端には左右のタイロツ
ド１０Ｌ，１０Ｒがが連結されている。

タイロツド１０Ｌ，１０Ｒによりナツクルアー
ム９Ｌ，９Ｒが回動され、前輪１Ｌ，１Ｒが回動
される。

本実施例ではベルクランクアーム４を設けた
が、ベルクランクアーム４を直接に一方のナツク
ルアームとしてもよいのである。

以上のような全体的構成において、油圧バルブ
装置オープンセンター式であると、中立時にＰ・
Ｔ・Ｅ・Ｆの各ポートが連結してしまうので、油
圧シリンダー８の前室・後室と、作業機昇降用油
圧装置Ｃとが連通し、作業機上げ時に負荷がかか
るとパイピング１７，１８内の圧力が上がり、油
圧シリンダー８のピストンロツドの有無により加
圧面積差が発生し、ピストンロツドの伸長方向に
働いてしまうのである。

これが走行中に作業機を上下した時に前輪を動
かしたり、前輪が一瞬動くという不具合いとなつ
ていたのである。

本考案はこの不具合いをなくす為に油圧バルブ
装置Ａをタンデムセンター形として、中立時に
Ｐ・Ｔポートと、Ｅ・Ｆポートを断つてしまうこ
とにより、作業機昇降用油圧装置Ｃの作動の影響
が伝わらないようにしたものである。

即ち、スプール２２とバルブケース５の間には
付勢バネ１４が介装されているので、バルブポー
トが中立位置へ常に付勢されており、油圧バルブ
装置が中立の場合には、Ｅ・ＦポートとＰ・Ｔポ
ートを断つたのである。しかし、ＰポートとＴポ
ートは連結されているので、作業機昇降用油圧装
置Ｃへはここから圧油が流れるのである。

油圧バルブ装置がａ又はｂの切換位置の場合に
は圧油が送り込まれる室とは逆の室の圧油が押し
出されて、作業機昇降用油圧装置へと流れるので
ある。又、油圧シリンダー８が最大限に伸縮され
た後は、リリーブバルブ７が噴いてここから噴出
した圧油が作業機昇降用油圧装置へ至るのであ
る。

第４図において、２８はドラツグロツド１１と
バルブケース５を連結するピンである。該ピン２
８はスプール２２の長孔２２ａにも嵌合し、スプ
ールが切換摺動幅以上には移動しないようにスト
ツパーの役目もしている。

次に第６図・第７図より本考案の要部を説明す
ると。

第６図は中立から、油圧シリンダーの伸長方向
への切換時のスプールの位置を示している。

そしてスプール２２にはランド２２ｈ，２２
ｅ，２２ｆ，２２ｇが、その間にパス２２ｉ，２
２ｊ，２２ｋが設けられ、パス２２ｋと２２ｊは
連通孔２２ｄで連結されている。

又、バルブケース５側にはランド５ｃ，５ｄ，
５ｅ，５ｆとパス５ｋ，５ｇ，５ｈ，５ｉ，５ｊ
が設けられており、パス５ｋ，５ｊはタンクポー
トＴであり、作業機昇降用油圧回路への油路とな
つている。パス５ｇはピストンロツド側の油室８
ｂへのＥポートである。パス５ｉは非ピストンロ
ツド側の油室８ａへのＦポートであり、５ｈは圧
油の入るポンプポンプＰである。

このような構成において、中立の場合にはポン
プポートＰの圧油はパス２２ｊ・連結孔２２ｄよ
りパス２２ｋよりタンクポートＴへ吐出して、作
業機昇降用油圧装置へ至つている。

この状態からスプール２２が左摺動すると、ス
プール２２のパス２２ｋの左端がケースのパス５
ｉと連通し、圧油が連通孔２２ｄからパス２２ｋ
を経て、ケースのパス５ｉへ流入し、非ピストン
ロツド側へ入るのである。この時、パス２２ｋの
幅と、ランド５ｆの幅の関係で、パス５ｊのＴポ
ートとパス５ｉのＦポートが連通する可能性があ
るのである。一方Ｅポートのパス５ｇと、Ｔポー
トのパス５ｋもランド２２ｈの右端が開いた瞬間
に連通し、寸法の関係によつてはＥポート・Ｆポ
ートの両方がＴポートと連通する可能性があるの
である。

本考案はこれを防ぐ為にバルブケース側のパス
５ｋの右端と、パス５ｊの左端の距離ｌ１をスプ
ールのパス２２ｉの左端と、パス２２ｋの右端の
距離ｌ２に対しｌ１＞ｌ２としているのである。

このように構成することにより必らず、Ｅ→
Ｔ、Ｆ→Ｔの２油路の両方が一度閉じる瞬間がで
きその後、他が開くというタイミングのずれがが
生じるのである。

第７図は、油圧シリンダーが中立から縮小方向
への切換えの状態を示しているが、この場合には
バルブケース５のランド５ｅの幅と、スプール２
２のパス２ｊの幅の大小によりパス５ｉのポート
と、パス２２ｊ、連通孔２２ｄ、パス２２ｋを介
してＴポートがつながつている可能性があるので
ある。

又、ケースのパス５ｈとスプール２２のランド
２２ｅの幅の大小によりＥポートが、スプールの
ランド２２ｅを迂回しケースのパス５ｈを介して
スプールのパス２２ｊ、連通孔２２ｄを介して、
パス５ｊのＴポートに連結する可能性があるので
ある。

これにより、ＴポートがＥポートとＦポートに
瞬間的に連通する可能性があるので、これを防ぐ
べく、スプール２２のパス２２ｊの幅ｌ４を、ケ
ースのランド５ｅとの幅ｌ３との関係において、
ｌ３＞ｌ４に構成している。

これにより、Ｆ→Ｔ、Ｅ→Ｔの２油路の両方が
必らず一度両方とも閉じる瞬間ができ、一方が閉
じて、後に他方が開くというタイミングのずれが
構成できるのである。

そして、両方が閉じた瞬間は圧油が行き場を失
うが、リリーフバルブ７が介装されているのでこ
れを噴出させてＴポート即ち、作業機昇降用油圧
装置へと流れるので問題はないのである。

(ヘ) 考案の効果 本考案は以上の如く構成したので次のような効
果を奏するものである。

第１に、油圧ポンプ、油圧走行装置、作業機昇
降用油圧装置を直列に配置したので、油圧ポンプ
を小形にし、所要馬力を小さくすることができた
のである。

第２に、両者を直列に配置し、同じ圧油で作動
させたにも拘らずタンデムセンター方式とし、中
立時に両者の間の関係を断つことができたので作
業機昇降に伴つて操向輪にシヨツクが発生した
り、自然に操向輪が回動されてしまうことがなく
なつたのである。

第３に微小操向操作時にスプールが中立からの
伸・縮方向の切換点近傍で往復し、この時にタイ
ミングがずれていないと、作業機昇降用油圧回路
と油圧シリンダーの両室が連通し、受圧面積差に
よつてシリンダーの伸長向へスプリングがコクツ
と動いてしまうという不具合があつたが、本考案
の如くｌ１，ｌ２，ｌ３，ｌ４を構成することに
より、これを完全になくすことができたのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の油圧式操向装置を付設した乗
用田植機の全体側面図、、第２図は本考案の油圧
式操向装置の油圧回路図、第３図は油圧バルブ装
置の平面図、第４図は同じく側面断面図、第５図
は第４図のタンデムセンター形油圧バルブ装置の
回路図、第６図は本考案の要部であるスプールの
タイミングをずらした構成のうち、中立から油圧
シリンダーの伸長方向への切換時の構成を示すス
プール部の拡大断面図、第７図は中立から油圧シ
リンダー伸縮方向への切換時のスプール拡大断面
図、第８図は中立時の拡大断面図である。 Ａ……操向用油圧バルブ装置、Ｂ……コンビネ
ーシヨンバルブ装置、Ｃ……作業機昇降用油圧装
置、４……ベルクランクアーム（ナツクルアーム
操作部材）、２３……油圧ポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 油圧ポンプ２３・油圧式操向装置・作業機昇降
   用油圧装置Ｃを直列に配列し、更に操向用油圧バ
   ルブ装置Ａをタンデムセンター形としたものにお
   いて、操向用油圧バルブ装置Ａのスプール切換時
   において、作業機昇降用油圧装置Ｃへの油路と片
   ピストンロツド式の操向用油圧シリンダー８の両
   室への油路が同時に連通することなく、どちらか
   一方の室の油路と連通すべく、操向用油圧バルブ
   装置Ａを構成するスプール２２のランド及びパス
   の幅と、該スプール２２が嵌挿されたバルブケー
   ス５の側のランド及びパスの幅を設定したことを
   特徴とする農業機械の油圧式操向装置。