JPH06280818A - 油圧シリンダ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧シリンダを直列状に接続したものであり
ながら、ピストンがストロークエンドに達する毎に自動
位置合わせを行つて正確な同期作動を保証すると共に、
組立段階における位置合わせ作業やエア抜き作業を不要
にして組立性の飛躍的な向上も計る。 【構成】 左右サイドシリンダ２３のピストン４９に、
両シリンダ室を連通する連通孔４９ａを形成すると共
に、該連通孔４９ａには、ストロークエンドでのみ連通
孔４９ａを開放する一対のポペツト５０を設けた油圧シ
リンダ構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、農業機械等に設けられ
る油圧シリンダ構造に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種農業機械等のなかには、複数の油圧シリンダを同
方向あるいは背反方向に同期作動させるものがあるが、
各油圧シリンダをそれぞれ専用の制御バルブで作動制御
するようにした場合には、制御バルブの数が多くなつて
コストアツプを招来する許りでなく、制御バルブの制御
誤差等に基づいて各油圧シリンダの作動にバラツキが生
じる惧れがある。そこで、複数の油圧シリンダを直列状
に油圧接続すると共に、これらの油圧シリンダを単一の
制御バルブで同時に作動制御することが提案され、そし
てこのものでは、理論的には複数の油圧シリンダが正確
に同期作動するはずである。しかるに実際は、油の漏れ
等によつて誤差が生じると共に、この誤差が累積される
ことになるため、長期に亘る正確な同期作動を保証し得
ない許りか、各油圧シリンダを接続する際に、各油圧シ
リンダの正確な位置合わせ作業や、面倒なエア抜き作業
を行う必要があるため、組立性にも劣るのが実状であつ
た。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる油圧シリ
ンダ構造を提供することを目的として創案されたもので
あつて、複数の複動式油圧シリンダを、同期作動させる
べく直列状に油圧接続するにあたり、前記各油圧シリン
ダのピストンに、ストロークエンドで両シリンダ室を連
通させるバルブ体を設けたことを特徴とするものであ
る。そして本発明は、この構成によつて、ピストンがス
トロークエンドに達する毎に自動位置合わせを行つて正
確な同期作動を保証すると共に、組立段階における位置
合わせ作業やエア抜き作業を不要にして組立性の飛躍的
な向上も計ることができるようにしたものである。

【０００４】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、１は６条植え歩行型田植機の走
行機体であつて、該走行機体１の前部には、エンジン２
およびトランスミツシヨンケース３が配設される一方、
機体後部には、苗載台４、植付機構５等を備えた植付作
業部６が配設されているが、機体から左右外側方に突出
するトランスミツシヨンケース３の出力軸（図示せず）
には、チエン伝動機構を内装するスイングケース７を介
して左右の走行車輪８がそれぞれ上下昇降自在に連結さ
れている。尚、９は機体の底部に配設されるメインフロ
ートである。

【０００５】１０は機体の略中央部に前傾状に配設され
るメインシリンダであつて、該メインシリンダ１０は、
中間部がピストンロツド１０ａに揺動自在に枢支される
天秤アーム１１を、油圧伸長作動に基づいて前方上方位
置に変位させる一方、油圧縮小作動に基づいて後方下方
位置に変位させるが、左右方向を向く前記天秤アーム１
１の左右両端部は、後述する中間リンク機構１２を構成
する左右リンクプレート１３、１４の下端部にそれぞれ
第一連結ロツド１５を介して連動連結されている。

【０００６】前記中間リンク機構１２は、機体に回動自
在に軸支される横軸１６の右端部に、前記右側リンクプ
レート１４の中間部をスプライン結合により一体的に連
結する一方、横軸１６の左端部に、左側リンクプレート
１３の中間部を回動自在に連結して構成されるものであ
るが、さらに前記横軸１６の左端部には、左側リンクプ
レート１３の外側面に対向するようストツパプレート１
７が一体的に溶着されている。つまり、ストツパプレー
ト１７には、軸芯回り方向に長い長孔１７ａを穿設する
一方、左側リンクプレート１３の外側面には、前記長孔
１７ａに遊嵌するストツパピン１３ａを突設することに
よつて、左右リンクプレート１３、１４が必要以上に背
反方向に回動することを規制するよう構成され、該構成
に基づいて前記天秤アーム１１の揺動範囲設定がなされ
るようになつている。

【０００７】１８は前記左側リンクプレート１３の内側
面に設けられる天秤ロツク機構であつて、該天秤ロツク
機構１８は、ストツパプレート１７の係合孔１７ｂに係
脱すべく左側リンクプレート１３に出没自在に支持され
るロツクピン１９、該ロツクピン１９を常時係合側に向
けて付勢する弾機２０、ロツクピン１９に連結ワイヤ２
１を介して連結される天秤ロツク操作具（図示せず）、
連結ワイヤ２１のアウタチユーブ２１ａを固定するため
のアウタ受け１３ｂ等で構成されている。即ち、天秤ロ
ツク操作具によるロツクピン１９の係合操作に基づいて
左右リンクプレート１３、１４の独立した回動を規制
し、該回動規制により天秤アーム１１を水平姿勢にロツ
クすることができるようになつている。

【０００８】２２は左右一対の第二連結ロツドであつ
て、該第二連結ロツド２２は、前記左右スイングケース
７の基端部から上方に突設されるアーム部７ａと、左右
リンクプレート１３、１４の上端部とを連動連結すべく
設けられている。つまり、前記天秤アーム１１の左右両
端部には、第一連結ロツド１５、中間リンク機構１２、
第二連結ロツド２２およびスイングケース７を介してそ
れぞれ左右の走行車輪８が連結されることになり、そし
て、天秤アーム１１は、メインシリンダ１０の油圧伸縮
作動に伴う平行移動に基づき、左右の走行車輪８を同方
向に昇降せしめて機体の昇降制御を行う一方、機体の左
右傾斜に伴つて左右走行車輪８に偏荷重が作用した際に
は、天秤アーム１１の自由揺動に基づいて左右走行車輪
８の背反方向の昇降を許容して機体を従動的にローリン
グ制御するよう構成されている。

【０００９】２３は片ロツド型の複動式油圧シリンダか
らなる左右一対のサイドシリンダであつて、該サイドシ
リンダ２３は、従来の様に天秤アーム１１に直接連結さ
れることなく、前記左右の第二連結ロツド２２にそれぞ
れ介設されている。即ち、左右のサイドシリンダ２３
は、背反的な油圧伸縮作動に基づいて左右の走行車輪８
を背反方向に昇降せしめ、これによつて機体の強制的な
ローリング制御を行うものであるが、強制ローリング制
御状態でも前記天秤アーム１１の自由揺動を許容するた
め、サイドシリンダ２３の油圧伸縮作動に基づく強制的
なローリング制御と、天秤アーム１１の自由揺動に基づ
く従動的なローリング制御とを複合的に行うことができ
るようになつている。

【００１０】前記第二連結ロツド２２は、スイングケー
ス７のアーム部７ａに連結される前側ロツド部２４と、
リンクプレート１３、１４に連結される後側ロツド部２
５との間に、サイドシリンダ２３を直列状に介設して形
成されるものであるが、サイドシリンダ２３のピストン
ロツド２６は、外周面に螺子溝が刻設された螺子軸に形
成されると共に、後側ロツド部２５に対して螺込み状に
連結されている。つまり、前記螺込連結部２７は、常時
はナツト２８で回止めされているが、ナツト２８を緩め
た状態では、ピストンロツド２６の回し操作（ピストン
ロツド２６は配管が接続されないため組立完了後でも回
し操作が可能）に伴つて螺込量が変化し、該螺込量の変
化に基づいて走行車輪８の昇降範囲を切換えるようにな
つている。

【００１１】２９は前記螺込連結部２７に並設されるゲ
ージであつて、該ゲージ２９の一端部は、ピストンロツ
ド２６に対して軸芯方向に一体移動自在で、かつ軸芯回
りに回動自在な可動プレート２９ａに一体的に連結され
る一方、ゲージ２９の他端部は、後側ロツド部２５に一
体的に突設される固定プレート２９ｂに摺動自在に貫通
支持されている。即ち、ゲージ２９は、ピストンロツド
２６の回し操作に伴つて進退移動し、該進退移動に基づ
いて螺込連結部２７における螺込量の変化を表示するよ
うになつている。このため、走行車輪８の昇降範囲を切
換える際の目安となつて切換え作業の精度向上に貢献す
るが、さらにゲージ２９の先端部には、固定プレート２
９ｂからの抜け出しを規制するストツパ２９ｃが設けら
れているため、ピストンロツド２６を必要以上に回し操
作して後側ロツド部２５から脱落させる不都合も確実に
防止することができるようになつている。

【００１２】一方、前側ロツド部２４の後端部は、サイ
ドシリンダ２３のシリンダチユーブ３０側に連結される
ことになるが、前側ロツド部２４の後端部は螺子軸に形
成されると共に、シリンダチユーブ３０の前端部に設け
られる螺子孔３０ａに螺込み状に連結され、さらにはナ
ツト３１によつて回止め固定されている。このため、前
記螺込連結部３２において、ナツト３１を緩めた状態で
は、シリンダチユーブ３０の回し操作に伴つて螺込量が
変化し、該螺込量の変化に基づいて左右走行車輪８の水
平出し調整を行うことが可能であるが、シリンダチユー
ブ３０の回し操作は、配管が接続されていない状態での
み許容されるため、工場出荷後におけるユーザーの誤つ
た操作で水平を狂わせたり、シリンダチユーブ３０を前
側ロツド部２４から脱落させてしまうような不都合を確
実に防止することができるようになつている。

【００１３】３３は前記サイドシリンダ２３に設けられ
るシリンダロツク機構であつて、該シリンダロツク機構
３３は、ピストンロツド２６側に一体的に支持されるブ
ラケツト３４、シリンダチユーブ３０側に係脱すべくブ
ラケツト３４に出没自在に支持されるロツクピン３５、
該ロツクピン３５を常時係合側に向けて付勢する弾機３
６、ロツクピン３５に連結ワイヤ３７を介して連結され
るハンドル部３８の手元操作レバー３９、連結ワイヤ３
７のアウタチユーブ３７ａを固定するためのアウタ受け
３４ａ等で構成されている。即ち、手元操作レバー３９
によるロツクピン３５の係合操作に基づいてサイドシリ
ンダ２３の伸縮を規制するものであるが、前記天秤ロツ
ク機構１８とは独立して構成されるため、天秤アーム１
１の自由揺動を許容しつつサイドシリンダ２３の伸縮を
規制することによつて、天秤アーム１１の自由揺動に基
づいた前述の従動的なローリング制御のみを択一的に行
うことができるようになつている。尚、左右のサイドシ
リンダ２３は、後述の如く油圧的に連動連結されている
ため、一方のサイドシリンダ２３に設けたシリンダロツ
ク機構３３のロツク作動で左右のサイドシリンダ２３を
同時にロツクすることができるようになつている。

【００１４】ところで、前記ロツクピン３５が係脱する
シリンダチユーブ３０側の係合部は、シリンダチユーブ
３０（ロツドカバー）の外周部に一体的に凹設された係
合溝３０ｂによつて形成されており、このため、殊更別
部材を用いることなく係合部を形成し得る許りでなく、
別部材を用いた場合に比して係合部の著しい強度アツプ
を計ることができるようになつている。

【００１５】また、前記ブラケツト３４は、シリンダチ
ユーブ３０の外周に沿うべく配設されると共に、その一
端部がピストンロツド２６に一体的に連結されるもので
あるが、ブラケツト３４の他端部には、シリンダチユー
ブ３０の上面部および下面部に沿う上下一対の脚片３４
ｂが形成され、さらに両脚片３４ｂ間には、シリンダチ
ユーブ３０の左側面部および右側面部に沿う左右一対の
ローラピン４０が架設されている。つまり、ブラケツト
３４の他端部は、シリンダチユーブ３０の外周部に前後
方向摺動自在に連結されており、このため、ブラケツト
３４の両端部を両持ち状に支持することができるように
なつている。

【００１６】一方、４１は機体中央部に配設される油圧
バルブユニツトであつて、該油圧バルブユニツト４１
は、ポンプの供給油を分流する分流バルブ４２、該分流
バルブ４２の一方の出力ポートから第一タンクポートＴ
１に至る油路に介在する第一油圧バルブ（方向制御弁）
４３、分流バルブ４２の他方の出力ポートから第二タン
クポートＴ２に至る油路に介在する第二油圧バルブ４４
等を組み込んで構成されている。

【００１７】前記第一油圧バルブ４３は、昇降操作レバ
ー４５の操作に基づいて３ポジシヨン（上昇、停止、下
降）に切換え作動可能な４ポートバルブに構成されるも
のであるが、一対の出力側ポートＡ、Ｂには、メインシ
リンダ１０の各シリンダポートＣ、Ｄがそれぞれ接続さ
れている。つまり、第一油圧バルブ４３は、昇降操作レ
バー４５の操作に基づく切換え作動によつてメインシリ
ンダ１０を油圧伸縮作動せしめて機体の昇降制御を行う
ようになつている。

【００１８】一方、第二油圧バルブ４４は、後述するロ
ーリング検知機構に連結され、該ローリング検知機構の
検知に基づいて３ポジシヨン（右傾斜、停止、左傾斜）
に切換え作動可能な４ポートバルブに構成されるもので
あるが、一対の出力側ポートＥ、Ｆのうち、一方の出力
側ポートＥは、左側サイドシリンダ２３Ｌの車輪上昇側
（伸長側）シリンダポートＧに油圧配管４６を介して接
続される一方、他方の出力側ポートＦは、右側サイドシ
リンダ２３Ｒの車輪上昇側（伸長側）シリンダポートＨ
に油圧配管４７を介して接続されており、さらに両サイ
ドシリンダ２３Ｌ、２３Ｒの車輪下降側（縮小側）シリ
ンダポートＩ、Ｊ同志は油圧配管４８を介して互いに連
通接続されている。即ち、単一の第二油圧バルブ４４に
左右一対のサイドシリンダ２３Ｌ、２３Ｒを直列状に油
圧接続して、第１ポジシヨン（左傾斜）への切換え状態
では、シリンダポートＧに油圧供給をして左側サイドシ
リンダ２３Ｌを車輪上昇側に作動せしめる一方、左側サ
イドシリンダ２３ＬのシリンダポートＩから排出される
油圧をシリンダポートＪに供給して右側サイドシリンダ
２３Ｒを背反方向である車輪下降側に作動させ、また、
第３ポジシヨン（右傾斜）への切換え状態では、シリン
ダポートＨに油圧供給をして右側サイドシリンダ２３Ｒ
を車輪上昇側に作動せしめる一方、右側サイドシリンダ
２３ＲのシリンダポートＪから排出される油圧をシリン
ダポートＩに供給して左側サイドシリンダ２３Ｌを背反
方向である車輪下降側に作動させるようになつている。

【００１９】ところで、前記サイドシリンダ２３のピス
トン４９には、該ピストン４９で仕切られた両シリンダ
室を連通させる連通孔４９ａが形成されており、さらに
連通孔４９ａの両端部にはそれぞれ段差状のシート部４
９ｂが形成されている。そして、連通孔４９ａの内部に
は、各シート部４９ｂを開閉する一対のポペツト５０
と、該ポペツト５０を常時閉塞側に付勢する弾機５１と
が内装されているが、さらに前記各ポペツト５０には、
シリンダ室内に向けて突出する接当ピン５０ａがそれぞ
れ一体形成されている。つまり、ピストン４９がシリン
ダチユーブ３０の中間に位置する状態では、弾機５１の
付勢力を受けて両ポペツト５０が閉塞状態を維持する
が、ピストン４９がストロークエンドまで達した場合に
は、シリンダ室の端面に接当ピン５０ａが接当して一方
のポペツト５０が開放作動する一方、他方のポペツト５
０も弾機５１に勝る油圧を受けて開放作動して両シリン
ダ室を連通させるようになつている。このため、仮令何
れかのサイドシリンダ２３が先行してストロークエンド
に達した場合でも、供給される圧油の流れを止めて他の
サイドシリンダ２３を停止させることなく、供給される
圧油を通過させて他のサイドシリンダ２３の作動を継続
させることができるようになつている。

【００２０】また、５２は機体の左右外側方に配設され
るサイドフロートであつて、該サイドフロート５２の後
端部は、前記植付作業部６の下端部に上下揺動自在に連
結されるが、サイドフロート５２の前端部は、スイング
ケース７の回動支点位置から外側方に突設される支軸５
３の先端部に、該支軸５３の軸芯回りに回動自在なコ字
状のリンク５４を介して上下動自在に連結されている。

【００２１】さらに、５５は前記ローリング検知機構を
構成するローリング検知ロツドであつて、該ローリング
検知ロツド５５は前記支軸５３に沿つて配設されてい
る。そして、ローリング検知ロツド５５の外端部は、前
記リンク５４に一体的に連結される一方、ローリング検
知ロツド５５の外端部は、支軸５３の基端部に前後回動
自在に支持された連結アーム５６に一体的に連結されて
いる。つまり、ローリング検知ロツド５５の両端部を同
一軸芯上に支持して、ローリング検知ロツド５５に偏芯
荷重が作用することを回避するようになつており、この
ため、ローリング検知ロツド５５は、サイドフロート５
２の上下動に極めて円滑に追随して前記連結アーム５６
を確実に回動せしめるようになつている。

【００２２】またさらに、５７は機体の中心部に左右方
向を向いて配設される天秤ロツドであつて、該天秤ロツ
ド５７は、中心部が前後揺動自在に枢支されると共に、
該枢支位置から側方に偏倚した位置には前記第二油圧バ
ルブ４４のスプールが連動連結されるが、さらに天秤ロ
ツド５７の左右両端部には、それぞれ連結ロツド５８を
介して前記連結アーム５６が連結されている。即ち、天
秤ロツド５７は、左右サイドフロート５２の背反的な上
下動に基づいて揺動すると共に、該揺動に伴うスプール
の押し引きに基づいて第二油圧バルブ４４を自動的に切
換えるようになつている。

【００２３】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、直列状に配管された左右一対のサイドシリンダ２
３は、第二油圧バルブ４４の切換えに基づいて背反方向
に同期作動することになるが、両サイドシリンダ２３の
同期作動には、油の漏れ等に基づいて誤差が生じる惧れ
がある。しかるに、前記サイドシリンダ２３のピストン
４９には、両シリンダ室を連通する連通孔４９ａが形成
されると共に、ストロークエンドでのみ連通孔４９ａを
開放する一対のポペツト５０が設けられており、このた
め、仮令何れかのサイドシリンダ２３が先行してストロ
ークエンドに達したとしても、供給される圧油の流れを
止めて他のサイドシリンダ２３を停止させることなく、
供給される圧油をそのまま通過させて他のサイドシリン
ダ２３の作動を継続させることになる。つまり、油の漏
れ等によつて同期作動に誤差が生じたとしても、両サイ
ドシリンダ２３を確実にストロークエンドまで到達させ
て自動的に誤差を補正することになる。従つて、左右一
対のサイドシリンダ２３を直列状に接続したものであり
ながら、長期に亘つて極めて正確な同期作動を行うこと
ができるうえに、組立段階における位置合わせ作業も不
要にして組立性の飛躍的な向上を計ることができる。

【００２４】しかも、左右のサイドシリンダ２３をスト
ロークエンドまで作動させた場合には、供給される圧油
が両サイドシリンダ２３を通過することになるため、サ
イドシリンダ２３内に残留するエアを自動的に除去する
ことができる。つまり、油圧配管を行う段階でのエア抜
き作業が不要になり、この結果、組立性をさらに向上さ
せることができる。

【００２５】さらに、前記圧油の通過に基づいて油圧回
路の圧力上昇が抑えられるため、油温の異常な上昇を防
止することができる許りでなく、メインリリーフバルブ
の作動に伴うリリーフ音の発生も回避することができ
る。

【００２６】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、複数の複動式油圧シリンダを直列
状に油圧接続したものでありながら、各油圧シリンダの
ピストンには、ストロークエンドで両シリンダ室を連通
させるバルブ体が設けられているため、仮令何れかの油
圧シリンダが先行してストロークエンドに達したとして
も、供給される圧油の流れを止めて他の油圧シリンダを
停止させることなく、供給される圧油をそのまま通過さ
せて他の油圧シリンダの作動を継続させることになる。
即ち、油の漏れ等によつて同期作動に誤差が生じたとし
ても、全ての油圧シリンダが確実にストロークエンドま
で達して自動的な誤差の補正が行われることになり、こ
の結果、長期に亘つて極めて正確な同期作動を行うこと
ができる許りでなく、組立段階における位置合わせ作業
も不要にすることができる。しかも、全ての油圧シリン
ダがストロークエンドに達した状態では、供給される圧
油が全ての油圧シリンダを通過して油圧タンクに戻され
ることになるため、油圧シリンダ内のエアが自動的に除
去されることになり、この結果、組立段階におけるエア
抜き作業も不要にして組立性の飛躍的な向上を計ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の側面図である。

【図２】同上平面図である。

【図３】同上要部側面図である。

【図４】同上要部平面図である。

【図５】中間リンク機構の断面図である。

【図６】第二連結ロツドの要部平面図である。

【図７】同上背面図である。

【図８】シリンダが中間に位置するサイドシリンダの断
面図である。

【図９】ストロークエンドに達したサイドシリンダの断
面図である。

【図１０】ピストンの要部拡大断面図である。

【図１１】メインシリンダおよびサイドシリンダの作動
回路を示す油圧回路図である。

【符号の説明】

１ 走行機体 ７ スイングケース ８ 走行車輪 ２３ サイドシリンダ ２６ ピストンロツド ３０ シリンダチユーブ ４９ ピストン ４９ａ 連通孔 ５０ ポペツト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の複動式油圧シリンダを、同期作動
   させるべく直列状に油圧接続するにあたり、前記各油圧
   シリンダのピストンに、ストロークエンドで両シリンダ
   室を連通させるバルブ体を設けたことを特徴とする油圧
   シリンダ構造。
2. 【請求項２】 左右走行車輪の背反的な昇降に基づいて
   機体をローリング制御せしめてなる歩行型水田作業機で
   あつて、該歩行型水田作業機に、背反的な油圧伸縮作動
   に基づいて機体をローリング制御する左右一対の複動式
   油圧シリンダを設けるにあたり、左右一対の油圧シリン
   ダを、背反方向に同期作動させるべく直列状に油圧接続
   すると共に、各油圧シリンダのピストンに、ストローク
   エンドで両シリンダ室を連通させるバルブ体を設けたこ
   とを特徴とする油圧シリンダ構造。