JPH03389A

JPH03389A - 農業機械の作業機昇降装置

Info

Publication number: JPH03389A
Application number: JP13025589A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kubozono; 茂久保園; Katsumi Ueno; 勝美上野
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1989-05-25
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1991-01-07
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH0668338B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、農業機械の作業機昇降装置に関する。

［従来の技術］例えばトラクタの作業機の昇降には、単動式の油圧シリ
ンダが主に用いられる。その場合の昇降装置としては、
ポンプとシリンダ間の圧油供給通路に上昇弁を設けると
ともに、シリンダとタンク間の圧油排出通路に下降弁を
設け、そして上昇弁及び下降弁をそれぞれ電磁パイロッ
トバルブで駆動制御することにより作業機を昇降させる
、構造のものを採用しているく特開昭５８−１９１３０
２号公報、特開昭６３−３２４０９号公報）。

ところで、このような電磁パイロットバルブで下降弁を
駆動制御する構造の場合、エンジンを駆動してポンプを
動かしていないと、パイロット油圧が得られないので、
下降弁を制御することはできない。したがって、−旦エ
ンジンを停止してから作業機を下降させていないことに
気がついても、エンジンを停止した状態のままでは、作
業機を下降させることができず、再びエンジンを始動し
てから電磁パイロットバルブを操作して作業機を下降さ
せる必要があり、作業が面倒であった。

そこで、特開昭６３−３２４０９号公報の技術において
は、電磁パイロットバルブの操作により作動する排油弁
を下降弁とは別に設け、この排油弁を操作することでシ
リンダの油を直接抜けるようにしている。この技術によ
れば、ポンプを駆動しなくても、電磁パイロットバルブ
を操作するだけで、シリンダの油を抜（ことができ、作
業機を下降させることができる。

この装置の概略を第３図を参照して説明する。

１００はシリンダＳからタンクＴへの排油通路に設けら
れた下降弁（同公報では「主下降弁」と称されている）
である。この下降弁１００は、チョーク１０１でつなが
れた２つの油圧室１０２．１０３の圧力差によって作動
し、開のとき油圧室ｌｏ２の油をタンクポート１０４に
逃がす。

一方の油圧室１０２はシリンダＳに連通し、他方のスプ
リングを収容した油圧室１０３は電磁弁（同公報では「
下降弁」と称されている）１０６の制御ポート１０７に
連通している。電磁弁１０６は、ソレノイド１０８が駆
動されたとき、スプールを左方に移動し制御ポート１０
７の圧力を抜（ものである。したがって、ソレノイド１
０８を駆動すると、制御ポート１０７の圧力が下がって
、それに連通ずる下降弁１００の油圧室１０３の圧力が
下がり、下降弁１ｏＯが開いて、シリンダＳからの油が
タンクボート１０４に逃げる。

また、油圧室１０２と電磁弁１０６の間には、油圧室１
０２の油を下降弁１００を介さずにタンクボート１ｏ４
に逃がす排油通路が設けられており、この通路に、排油
弁としての逆止弁１１０が設けられている。この逆止弁
１１０は、チエツクボール１１０Ａとスプリング１１０
Ｂとからなるもので、チエツクボールｌｌ０Ａには、電
磁弁ｌＯ６のスプール端部にまで延びるロッドｌ　ＩＯ
Ｃが設けられている。そして、電磁弁１０６のスプール
が通常使用時の移動範囲を超えて最大ストローク移動さ
せられたとき、スプールの端部がロッド１１０Ｃに突き
当たって、チエツクボール１１０Ａを左方に押し、逆止
弁１１０つまり排油弁が開く構成となっている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、第３図に示した従来の装置においては、チエ
ツクボール式の逆止弁１１０を排油弁として使用してい
るので、油がスプリング１１０Ｂの隙間を通って抜ける
ときに、大きな圧力損失を生じる。したがって、油の抜
けが悪（、作業機の下降に時間がかかるという問題があ
った。

本発明は、上記の問題を解消し得る農業機械の作業機昇
降装置を提供することを目的する。

［課題を解決するための手段］本発明の装置は、上記の問題を解消するため、電磁パイ
ロットバルブのスプールの軸方向延長線上に、シリンダ
とタンクをつなぐ通路を開閉しかつ常時は該通路外に設
けたバネの圧力のみで閉状態に保持されるポペット弁を
設けるとともに、スプールの内部に、スプールの軸方向
に貫通しスプールに対して軸方向相対移動可能とされか
つ押し移動されることにより上記ポペット弁の弁体を開
方向に移動するロッドを挿通させ、しかも、このロッド
の一端を、電磁パイロットバルブのソレノイドの可動鉄
心の作動端に対向させ、かつ同一端を、可動鉄心の通常
作動範囲外でかつ可動鉄心が最大ストローク変位したと
き押し移動される位置に配置したことを特徴としている
。

［作用］通常、エンジンを駆動した状態で作業機を下降させる場
合は、電磁パイロットバルブを操作する。

そして、パイロット油圧により下降弁を開いてシリンダ
の油を抜（。それにより作業機はパイロットバルブによ
り制御される速度で下降する。この場合は、可動鉄心は
通常使用時の作動範囲を越えないので、ロッドに突き当
たらず、ポペット弁は開かない。

また、エンジンを停止してから、作業機を下降させるの
を忘れたことに気付いた場合は、エンジンを停止したま
ま、電磁パイロットバルブの可動鉄心を最大ストローク
移動させる。それにより可動鉄心がロッドを押し、この
ロッドが押し移動されることによりポベ・ノド弁が開き
、シリンダの油がタンクに逃げる。そしてこれにより作
業機が下降する。

この場合、ポペット弁のバネは油の抜ける通路外にある
ので、油が抜ける際の圧力損失が小さく、油の抜けが速
く、作業機の下降に時間がかからない。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。

第２図は実施例の作業機昇降装置の全体構成を示す。こ
の装置は、自重の作用するシリンダＳの上昇方向の動作
制御を行う上昇弁Ｖ、と、シリンダＳの下降方向の動作
制御を行う下降弁Ｖ、と、ポンプＰからの吐出油をタン
クＴに無負荷循環させるアンロード弁ｖ３と、シリンダ
Ｓからの油の逆流を防止するチエツク弁ｖ４と、上昇弁
ｖ２の動作制御を行う電磁パイロットバルブＳｖ、と、
下降弁Ｖ、の動作制御を行う電磁パイロットバルブＳ　
Ｖ　ｔと、から構成されている。

上昇弁Ｖ、は、ポンプＰからシリンダＳへ圧油を供給す
る供給通路ｌの途中に介装され、上昇弁ｖＩとシリンダ
Ｓ間の供給通路１にはチエツク弁ｖ４が介装されている
。また、下降弁Ｖ、は、シリンダＳの油をタンクＴに戻
す排出通路２の途中に介装されている。

また、上昇弁Ｖ□と下降弁Ｖ、の動作制御を行う電磁パ
イロットバルブｓｖ、、ｓｖ、としては、電磁比例圧力
制御弁が用いられている。これらの弁は、印加電流に比
例してパイロット油圧を制御することのできるものであ
り、上昇弁ｖ０、下降弁ｖｔは、これらの弁で制御され
るパイロット油圧によって開度調節される。

２つの電磁パイロットバルブｓｖ、　、ＳＶ、（７）う
ち、下降弁Ｖ、を制御する電磁パイロットバルブＳｖ、
としては、ここでは特別に第１図に示すものが用いられ
ている。このバルブＳｖ、は、電磁比例圧力制御弁に、
別の弁を合体した構造のものである。図において左半分
は電磁比例圧力制御弁Ｆ１として構成されており、右半
分は後述するポペット弁Ｆ２として構成されている。

以下、第１図に基づいて詳述する。

弁ハウジング２０には、軸方向に貫通した孔が形成され
ており、その孔の左端には、圧力制御弁Ｆ１のスプール
２１が軸方向摺動自在に収容されている。また、回礼に
は、スプール２１の隣から右に向かって順に、スプリン
グ受は部材２２、ポペット弁ハウジング２３、バネ収容
部材２４が収容され、一番右端には封止部材２５がねじ
込まれている。そして、スプール２１以外の部材は、動
かないようになっている。

スプール２１は、スプリング受は部材２２とスプール２
１間に介装されたリターンスプリング２６により図中左
方に押されている。また、弁ノ１ウジング２０の左端に
は、スプール２０を、リターンスプリング２６の力に抗
して図中右方向に移動させるためのソレノイド１０が配
置されている。

ソレノイド１０のケーシング１１は弁ハウジング２０の
左端面に固定されており、このケーシング１１の内部に
、励磁コイル１２、固定鉄心１３、可動鉄心１４、スプ
リング１５．１６が収容されている。そして、このソレ
ノイド１０は、励磁コイル１２に電流を印加することに
より、その電流に比例した力で可動鉄心１４を右方に動
かし、それによりスプリング１６を介してスプール２１
を右に押すようになっている。

また、弁ハウジング２０には、ポンプＰに接続された１
次側ボートＰ、と、下降弁Ｖ、のパイロット油圧導入ポ
ートに接続された２次側ポートＰ２と、タンクに接続さ
れたタンクボートＴとが設けられている。

そして、この電磁比例圧力制御弁Ｆｌにおいては、図示
の中立状態のとき、１次側ポートＰ１と２次側ポートＰ
、とが仕切壁２１Ａにより遮断され、２次側ボートＰ、
とタンクボートＴとが連通する。また、励磁コイル１２
に電流を印加しスプール２１を右に移動させると、１次
側ポートＰ１と２次側ポートＰ、とが連通し、２次側ポ
ートＰ。

とタンクボートＴとが仕切壁２１Ｂにより遮断される。

そして、２つの仕切壁２１Ａ、２１Ｂの面積差に２次側
ボートＰ、の圧力が作用することにより、印加電流に比
例した２次圧（２次側ボートＰ、の圧力）を得ることが
できるようになっている。

また、このように構成された圧力制御弁Ｆ１のスプール
２１の右方には、ポペット弁Ｆ２が組み込まれている。

ポペット弁Ｆ２は、スプール２１と同心の貫通孔２３ａ
を有するポペット弁ハウジング２３と、この貫通孔２３
ａに摺動自在に挿通された円柱状のポペット弁体２７と
、バネ収容部材２４内に収容されポペット弁体２７を閉
方向に付勢するバネ２８とから構成されている。

ポペット弁ハウジング２３の軸方向両端には油室３０．
３１が形成されており、バネ収容部材２４側の油室３１
内に、ポペット弁体２７の円錐状頭部２７ａが位置して
いる。ポペット弁体２７は、上記油室３１内に位置する
頭部２７ａと、ボベ・／ト弁ハウジング２３の貫通孔２
３ａ内を摺動する胴部２７ｂとからなるもので、胴部２
７ｂ外周には、３本の油溝２７ｃと環状凹部２７ｄとが
形成されている。環状四部２７ｃｌは、油ｍ２７ｃの形
成された摺動部分と頭部２７ａとの間に形成されている
。

そして、このポペット弁Ｆ２は、ポペット弁体２７の頭
部２７ａがバネ２８に押されて図示の如く左方に位置し
ているとき、同頭部２７ａで貫通孔２３ａの開口部を塞
いで環状凹部２７ｄと油室３１とを遮断し、一方ポベッ
ト弁体２７がバネ２８に抗して右に押されたとき、貫通
孔２３ａの開口部を開いて環状凹部２７ｄと油室３１と
を連通ずるようになっている。

ここで、上記油室３１は、ポペット弁ハウジング２３に
形成された貫通孔３２、油室３０、スプリング受は部材
２２に形成された貫通孔３３、弁ハウジング２０の孔内
壁に形成された切欠３４、あるいは圧力制御弁Ｆｌのス
プール２１内部に形成された貫通孔３５及び横孔３６、
を介してタンクポートＴと連通されている。また、ポペ
ット弁体２７の環状凹部２７ｄは、ポペット弁ハウジン
グ２３に形成された横孔３７、ポペット弁ハウジング２
３の外周部に位置した環状溝３８、を介して弁ハウジン
グ２０に形成されたアクチュエータポートＡと連通され
ている。このアクチュエータポートＡは、シリンダＳの
作動油室に接続されたポートである（第２図参照）。

したがって、ポペット弁Ｆ２を開くことにより、アクチ
ュエータポートＡとタンクボートＴとを連通させて、シ
リンダＳの油をタンクＴに戻すことができる。なお、こ
の場合、アクチーエータポートＡの圧力はポペット弁体
２７の環状凹部２７ｄに導かれるが、この圧力はポペッ
ト弁体２７に軸方向の力を及ぼさない。そして、ポペッ
ト弁Ｆ２は、バネ２８の力のみで閉状態に保持されてい
る。

また、このように構成されたポペット弁Ｆ２を開閉する
ための手段として、ポペット弁体２７の左端面と、ンレ
ノイド１０の可動鉄心１４の作動端面との間に、ロッド
５０が設けられている。このロッド５０は、スプール２
１に形成された軸方向の貫通孔３５に隙間を持って押通
されており、スプール２１に対して軸方同相対移動可能
にされている。

そして、右端がリターンスプリング２６の中を通って、
スプリング受は部材２２の中心孔を貫通し、ポペット弁
体２７の左端面に当たって、その、状態でスナップリン
グ５１により左方へ抜は止めされている。また、左端は
スプール２１に形成した貫通孔３５の左端摺動部３５ａ
を通って、スプリング１６の中心を貫通し、可動鉄心１
４の作動端面と所定の間隔をおいて対向している。この
場合のロッド５０の左端は、圧力制御弁Ｆ１を通常制御
しているときの可動鉄心１４の作動範囲外でかつ可動鉄
心工４が最大ストローク変位したとき押し移動される位
置に配置されている。

なお、スプール２１に形成した貫通孔３５とロッド５０
との隙間に形成される通路は、一端が夕ンクボートＴに
連通し、他端が、スプール２１左端の横孔４０、油室４
１、弁ハウジング２０に形成した孔４２、ソレノイド１
０のハウジング１１に形成した孔４３を介して、ソレノ
イド１０のアーマチュア室４４に連通している。そして
、アーマチュア室４４を浦で充満した状態にしている。

また、スプール２１の左端に配した符号４５で示すもの
は、スプール２１の動きによって動きのある油がツレメ
イド１０側へ行くのを防止するダイヤフラムである。

次に、上述のように構成された実施例装置の作用を説明
する。

まず、作業機を上昇させるには、エンジンを駆動しポン
プを動かしている状態で、第２図に示す電磁パイロット
バルブＳｖ１を操作し、パイロット油圧により上昇弁Ｖ
、を開く。そうすると、シリンダＳに圧油が供給されて
作業機が上昇する。

一方、作業機を下降させるには、ポンプを動かしながら
、電磁パイロットバルブＳｖ、を操作する。すなわち、
第２図に示す励磁コイル１２に制御電流を印加する。す
ると、可動鉄心１４が右方に移動し、２次側ボートＰｌ
にパイロット油圧が立ち上がり、このパイロット油圧に
より下降弁ＳＶ、が開かれてシリンダＳの油がタンクＴ
に戻る。

このとき、パイロット油圧は印加電流の大きさに比例し
て制御され、それに応じた速度で作業機は下降する。な
お、このようにパイロット油圧で下降弁Ｖ、が制御され
る際、可動鉄心１４は通常使用時の作動範囲を越えない
ので、ロッド５０に突き当たらず、ポペット弁Ｆ２は開
かない。

また、エンジンを停止してから、作業機を下降させるの
を忘れたことに気付いた場合は、エンジンを停止したま
ま、イグニッションキーをオンにして電磁パイロットバ
ルブＳ■、の可動鉄心１４を最大ストローク移動させる
。そうすると可動鉄心１４がロッド５０の左端に当たり
、ロッド５０を右方に押す。そして、ロッド５０が押し
移動されることにより、ポペット弁体２７をバネ２８に
抗して右方に押し、ポペット弁Ｆ２が開く。そして、シ
リンダＳの油がアクチュエータポートＡからタンクボー
トＴを経由してタンクに逃げる。そしてこれにより作業
機が下降する。

このように油が抜ける際、ポペット弁Ｆ２のバネ２８は
油の抜ける通路外にあるので、油が抜ける際の圧力損失
が小さく、油の抜けが速（、作業機の下降に時間がかか
らない。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の作業機昇降装置によれば
、エンジンが停止状態のときにも、電磁パイロットバル
ブを操作するだけで作業機を下降させることができる。

また、その場合の下降速度を速（することができ、下降
にほとんど時間がかからなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例の説明図であり、
第１図は実施例の装置に用いられる電磁パイロットバル
ブの断面図、第２図は実施例装置の全体構成を示す油圧
回路図、第３図は従来装置の主要部を示す断面図である
。Ｖ、・・・・・・上昇弁、■、・・・・・・下降弁、Ｓ
・・・・・・シリンダ、Ｐ・・・・・・ポンプ、ｓｖ、
、ｓｖ、・・・・・・電磁パイロットバルブ、Ｆ２・・
・・・・ポペット弁、１０・・・・・・ソレノイド、１
４・・・・・・可動鉄心、２１・・・・・・スプール、
２７・・・・・・ポペット弁体、２７ｄ・・・・・・環
状凹部、２８・・・・・・バネ、３１・・・・・・油室
、３２・・・・・・貫通孔、３３・・・・・・貫通孔、
３４・・・・・・切欠、３５・・・・・・貫通孔、３６
・・・・・・横孔、３７・・・・・・横孔、３８・・・
・・・環状溝、５０・・・・・・ロッド、Ｐｌ・・・・
・・１次側ボート、Ｐｔ・・・・・２次側ボート、Ｔ・
・・・・・・タンクボート、Ａ・・・・・・アクチュエ
ータボート。

Claims

【特許請求の範囲】作業機昇降用シリンダの油をタンクに戻す通路に下降弁
が設けられ、この下降弁を電磁パイロットバルブで駆動
制御することにより、作業機を下降させる農業機械の作
業機昇降装置において、上記電磁パイロットバルブのス
プールの軸方向延長線上に、上記シリンダとタンクをつ
なぐ通路を開閉しかつ常時は該通路外に設けたバネの圧
力のみで閉状態に保持されるポペット弁を設けるととも
に、上記スプールの内部に、スプールの軸方向に貫通しスプ
ールに対して軸方向相対移動可能とされかつ押し移動さ
れることにより上記ポペット弁の弁体を開方向に移動す
るロッドを挿通させ、しかも、このロッドの一端を、上
記電磁パイロットバルブのソレノイドの可動鉄心の作動
端に対向させ、かつ同一端を、可動鉄心の通常作動範囲
外でかつ可動鉄心が最大ストローク変位したとき押し移
動される位置に配置したことを特徴とする農業機械の作
業機昇降装置。