JPS5837303A - 農用トラクタの作業機コントロ−ル弁 - Google Patents

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】 本発明は農用トラクタの作業機コントロール弁に関し、
更に詳しくは農用トラクタにおけるプラウやロークリ等
の作業機を制御するコントロール弁に関する。

農用コントロール弁に関し、作業機のポジションやドラ
フト等を規制する油圧作動装置に用いるコントロール弁
としては例えば特公昭４９−９６８１号や特開昭５１、
−６０８７７号公報に開示されたものが知られている。

これら公知のコントロール弁では作業機を上げ状態にも
ってい（為シリンダに油を送る場合、弁本体内に挿入さ
れたスプールをハンドルの外部操作により移動させ、ス
プールがアンロードバルブのパイロット回路をタンク側
に対して閉じた時ポンプからの油はこのパイロット回路
を介してアンロードバルブを閉じる。この為ポンプ通路
の油はチェック弁を押し開いてシリングに送られ作業機
を上げ状態にもっていくものである。。

しかしながら上記のようなコント９−ル弁の作業機の始
動時にスプールを移動させてアンロードバルブのパイロ
ット回路をタンク側に対して閉じた時瞬間的にアンロー
ドバルブが閉じ、これによりポンプからの油の全量がシ
リングに瞬時に供給される為作業機がいきなり早いスピ
ードで動き出す。又ハンドルをわずか上げ方向に切換え
ると作業機もわずか上昇して停止する。

この際いきなり早いスピードで始動し、次の瞬間にはす
ぐ停止する為ショックが大きく運転者に不快感を与える
のみならず農用トラクタ等の車体自体の破損の原因にも
、なる。゛ この為、従来の欠点を除去すべく、ハンドルを切換えて
作業機を上昇させる際シリングへ送る油量を制得し、こ
れにより始動時にはゆっくりと始動し、又停止時にもゆ
っ（つと停止させ。

急激なショックが発生しないようにした農用トラクタの
作業機コントロール弁が例えば特開昭５０−３３３９４
号公報に開示されている。

このコントロール弁はアンロードバルブのパイロット通
路をシリング通路に接続し、これらの通路の途中にチェ
ック弁を開閉自在に設け。

又ポンプ通路はオリフィスを介してチェック弁の前側に
接続させるようにした為に構造が複雑化し、製作費がか
さむという問題がある。この為本出願人は作業機の始動
時や停止時に急激なショックが発生しないようにすると
共に構造が簡単な農用トラクタの作業機コントロール弁
ヲ開発している。（特願昭５６−１０２９７３号）この
コントロール弁はポンプ側通路とシリング側通路間の流
路を制御し、又アンロードバルブのパイロット通路をタ
ンク側に開閉するスプールを設け、このスプールにシリ
ング側通路への油量を制御するスリットと、ポンプ側通
路を上記パイロット通路に開閉する通路を設けたもので
ある。

しかしながら、このコントロール弁では、中立より上げ
に切換わり、フィードバックリンクにより自動的に中立
に戻ってくる場合、アンロードバルブが半開きになった
状態でバルブは停止してしまうことがある。従ってアン
ロードバルブが半開きな為に中立回路には圧力が発生し
たま＼になってしまい、圧力損失が生ずるものである。

即ち、牙１図のグラフで示すように、Ｘ軸にスプールの
ストロークを、Ｙ軸にシリングへの供給油量をとった時
、この油量はグラフαで示される二このグラフ中ｌ／の
範囲は操作レノ（−等の遊び範囲で不感帯巾となってお
り、Ａｏ点をすぎたねの範囲がスリットの動いている範
囲である。

しかして、上から中立へシリングよりのフィードバック
によりスプールが戻って（ると、入点テハスリットが閉
じ、シリングへ〕供給油量は零となり、シリングは停止
し、フィードバック量も零となるからスプールもこのＡ
ｏ点で停止してしまう。ところが、アンロードバルブが
圧力補償をしていることから、圧力はシリング側に発生
している圧力がＡｏ点では発生したま＼になってしまい
、中立では圧力が発生したま＼。

残圧となり、圧力損失が生じる分けである。

従って本発明の目的は作業機の始動時や停止時に急激な
ショックが発生するのを防止すると共に、上から中立に
戻る時圧力損失が発生せず。

流量制御をしやすくするようにした農用トラクタの作業
機コントロール弁を提供することである・ 本発明はこの目的達成の為、シリング側通路への油量を
制御する二つのスリットをスプールの相対向する位置に
設けたことを特徴とするものである。

以下本発明の実施の一態様を、ｔ−２図〜牙６図につい
て説明する。

コントロール弁Ｍの本体（１）内にはポンプ■）側とシ
リング（４）側を連結するポンプ側通路たるメイン通路
（４）と、シリング側通路たるメイン通路＋５１　（６
）とが穿設され、一方の通路（４）は本体（１）内の横
方向に穿った弁孔（２）と連結し、同様に他方の通路（
６）は上方の弁孔〔３）と連結し、又各通路（５１（６
１は中央の弁孔（７）と夫々連結している。メイン通路
（４）はリリーフバルブ０６）１通路（ｒ［ｔ２を介し
て低圧側タンク（Ｔ）に通じるようにされ、又分枝通路
０３を介して弁孔αｇと連結し、弁孔α＆は通路／１１
１１２１を介してタンク（Ｔ）側に通じている。弁孔〔
２）は背部に於て低圧側ケース例内に開口し、又内部に
はスプールＩ２■が摺動自在に挿入され、該スプールＱ
Ｏ１の左端Ｃ？１１は本体（すより突出し、背部のスプ
リング囚に押圧されてケースの内の作動レバー（２３１
に衝合している。

スプール１２０の外周には三つの環状溝（２６１（２η
及び（１０α）が切欠かれ、環状溝（２θは孔（２８１
を介して低圧側ケースｃ２４）に通じ、又弁孔〔２）の
内周にも環状溝Ｃ９）が形成され、スプール雅に於ける
環状溝（２７）はスプール■の移動に伴なって選択的に
弁孔（２）の環状溝のに連通ずるようになっている。

次に弁孔（３）は背部が低圧側ケースＩ２４１内に開口
し、内部にはきのこ状截頭円錐型の弁頭■を形成した牙
１のチェックバルブ（１５１が摺動自在に挿入され、該
チェックバルブａ９の右端は弁頭ａすを介して弁座（１
７）にスプリングｏ９により押し付けられており、先端
部（３１１は本体＋１１より突出し、これには連結杆（
３２１が挿入され、該連結杆（３２１を介してスプール
Ｉ２ωの左端ｒ２ＤＫ連結している。

淘弁座０ηの内径Ｄ／とチェックバルブ（１５１０基部
外径ＤコはＤ／＞ＤＪの関係を有するように設計され、
これによりシリング（４）の背圧が弁孔／３＋に作用す
るのと相俟って矛ｌのチェックバルブＩＩ！９ヲ弁座ａ
η側へと確実にシートするようになっている。又弁孔（
７）内には矛２の截頭円錐型チェックバルブ（３３１が
摺動自在に挿入され、これは背部のスプリングＣ３４）
により通路ｒ５）と通じている通路膿の口端に押し付け
られている。

チェックバルブ（至）には通孔（至）が穿たれ１通路（
６）と背部の液室（至）が連通できるようになっている
。このため前記同様シリング（５）の背圧がとの牙２の
チェックバルブ（至）の背部液室（至）に作用し】・２
のチェックバルブ峙をメイン通路ｒ５）　Ｃ３０３の弁
座に確実にシートさせるようになっている。更にもう一
つの弁孔０ね内にはスリット（３７α）を設けた截頭円
錐型のアンロードバルブ（３７）が摺動自在に挿入され
、これは背部のスプリング關により常時通路（１３１０
口端に押し付けられており、又背部液室Ｃ３僅は本体ｆ
ｉｌに穿ったアンローディング回路たるパイロット通路
（４ｏ）を介して環状溝（２９）に連通している。

作動レバーｆ２３１は公知のように外部のハンドル（４
１１の操作で時計方向もしくは反時計方向に回転され、
これをスプールごυの直線運動に伝達させるようになっ
ている。又シリング（５）は伸縮した時その動きはフィ
ードバックリンク（４２１を介して作動レバーのにフィ
ードバックされスプールｃ！０）を中立位置に戻すよう
になっている。

次に本発明の要部の構成について述べる。

スプールωのほぼ中央外周にはテーパ状に切欠いたスリ
ット（８ａ）（８４＞が相対向して設けられ、このスリ
ット（８α）の左端は環状溝（２６）を介して弁孔（２
）及びメイン通路（５）に開口し、又、スリット（８α
）の右端はポンプ側メイン通路（４）に開閉されるよう
になっており、更に他のスリット（８ｂ）の右端は環状
溝（１０α）に開口し、左端はメイン通路（４）に開閉
されるようになっている。

更にスプールのの内部には通路（９）ａαが縦横に形成
され、この通路（９）の左端は環状溝（２ｅを介して弁
孔１２）及びメイン通路（５）側に常時開口しており、
又通路０■は通路（９）と接続すると共にその目端はス
プール１２０１の左右の移動に伴ない環状溝（１０（Ｚ
）及び（２９１を介してパイロット通路（４（ｉに開閉
されるようになってい′る。

しかしてスリット（８α）　（８Ａ）の開口面積をＹ軸
に、スプール＠のストロークをＸ軸にとった時の開口面
積の変化は牙６図のグラフで示され。

スリット（８α）の変化はグラフＰ−Ｑ−Ｒで示され、
スリット（８ｈ）の変化はＳで示され、スリット（８α
）　（８６）の合成の開口面積はグラフＴｏとなり、範
囲１３ではスリット（８α）（８ｂ）が両方功いており
、範囲２＋ではスリット（８α）だけが勅いていること
となる。

コントロール弁（′Ｖ）が中立位置にある時は矛２図の
位置にあり、この時スリット（８ａ）の右端とスリット
（８ｂ）の左端はメイン通路（４）にわずか開口し、メ
イン通路（５）側にわずかの圧が立つようになっている
。又通路（１０）と環状溝（１０α）は弁孔（２）の内
周ラップで閉じられている。

次に作動について述べる。

矛２図に於ける中立状態では上記のようにスリット（８
α）（８ｂ）がわずかメイン通路（４１に開口し、又通
路ａ■の口端が閉じられている。又スプール■の環状溝
僻）が弁孔（２）の環状溝（２９１と連通しており、又
アンロードバルブ（３７）の背部液室Ｃ３■は通孔（４
０１溝ｃ９１（２７］を介して低圧側に通じており。

牙２のチェックバルブ側（至）もスプリングＣ３４Ｊの
押圧力で閉じている為、通路（４）に吐出された作動油
のほぼ全量はアンロードバルブ０７）をスプリング（至
）に抗して押し開くことにより通路（１３）（１１）　
（１２１より夫々タンク（り側に戻される。

次に上げ状態では矛３図に示す如（、作動レバー（２３
１を介してスプールｊをスプリング（２９に抗して右方
向にわずか押し込み、スプール■の一方の環状溝（２７
］を遮断させ１ｍ状溝（１０α）の口端を溝□□□１通
路（４αと連結させる。

又、この時スリット（８α）が半開し、その開度（グラ
フＱ、Ｒ）に応じた高圧油の一部がスリット（８α）を
介してメイン通路〔５）に供給され。

メイン通路ｒ５）に供給された圧油は通路（９）−通路
（１０１−環状溝（１０α）−環状溝翰一通路（４Ｇを
介して油室Ｃ３９に供給される。従ってアンロードバル
ブＣ３７）は油室ｃ３９の内圧とスプリング（至）の張
力で左方向に附勢される。

又メイン通路（５）へ供給された圧油はチェックバルブ
□□□を押し開きメイン通路（６）よりシリング（（転
）へ供給され、シリング（２）をゆつ（つと上昇させる
。

一方スリツ析、（８α）は半開している為、このスリッ
ト（８α）の前後に圧力差が発生し、メイン通路（４）
の内圧が高込為、この圧がアンロードバルブＣ３７）を
右方向に押し込み、この圧とアンロードバルブＧ７）の
背圧とがバランスする位置までアンロードバルブ４３７
）が右行し、通路（１３１０口端を半開させる。

即ち、アンロードバルブＣ３Ｊま圧力補償付流量制御弁
となり、シリング側通路の圧力に関係なくスリット（８
α）の開口面積、いいかえればスプール飾の移動量に比
例した流量をメイン通路（４）から通路（１３１−通路
（１１）−通路０２）を介してタンクに戻す。この状態
でシリング（Ａ）へ供給する流量としてみるとスプール
■の移動量により圧油の供給量が比例的に増減されるこ
とになる。

しかもスリット（８α）の半開時にはその開口度に応じ
た流量しか流れず、シリング（３）が急激に上昇するの
を防止する。即ち作業機が始動、停止時の時がスムース
になりショックの発生が防止されるものである。

更に矛４図のようにスプール１２υをスリット（８）の
軸方向の長さ以上に右行させた場合には、スリット（８
α）は全く無関係となり、スリット（８α）前後には圧
力差が発生せず、アシロードバルブｃ３７）の背部油室
Ｃ３１の内圧とメイン通路〔４）の圧とは同圧となり、
アシロードバルブｃ３７）は背部のスプリング（至）で
左方向に押され１通路（１３１０口端を全閉する。この
為メイン通路（４１の圧油は全量メイン通路（５）ω側
へ供給され、矛２のチェックバルブ（至）を全開し、こ
の油量全部がシリング（３）に導かれ、シリング囚を更
に上昇させる。

この上昇の動きは作動レバーのにフィードバックされ、
これを反時計方向に回動させスプールＣυを中立の位置
に戻される。しかして、中立位置近くまでスプール飾が
戻るとスリット（８α）が徐々に閉じる反面他方のスリ
ット（８ｈ）が徐々に開いてくる為、二つのスリット（
８α）（８ｈ）の開口度は矛６図のグラフＴｏで示すよ
うに大きくなり、シリング（５）が途中で停止するのが
防止され、ｙｉ図の中立位置まで確実にスプールωが戻
され、圧力損失が防止されるものである。

次に下げ状態の時は矛５図に示す如く１作動レバーのを
反時計方向に回動しスプリング四の押圧力でスプール■
を左行させ、スプール■の後方の環状溝（２力を弁孔（
２）の環状溝Ｃ！（ト）に連通させると同時にスリット
（８α）をスプール頓と弁孔（２）のラップで閉じ、他
方のスリット（８α）を開く。この為アンロードバルブ
Ｃ３７）の背部液室−は低圧側に通じ、これにより通路
（４）の高圧はスプリング（至）に抗してアンロードバ
ルブＣ３７）を押し開いてタンク（Ｔ）に全量戻される
。又スプールＱＯ１が左行すると連結杆Ｇ２１を介して
牙１のチェックバルブａりを同時に左行させ右端の弁頭
（１４）を弁座αηから開かせる。牙１のチェックバル
ブ（１５１が開（と通路（６）及び弁孔（３）は低圧側
に通じる為シリンダ（匂は自重で下降する。又この動き
は前記と同様フィードバックされてスプールＱ■を中立
位置に戻される。

本発明ではスプール１２■に二つのス゛リット（８α）
（８ｂ）と１通路（９）ａ■を設げ、スプール切換時の
初めはある大きさの開口面積にし、切換量をそれより増
加させると一度開口面積を小さクシ。

それから徐々に大きくさせるようにしたから。

流量制御がしやす（なり、圧力損失を無くすことが可能
となった。更にスリット（８α）　（８Ａ）の開口面積
に比例した油量を増減できるようにしたから、シリング
（３）の始動、停止時にはショックの発生が防止され、
又このスリット（８α）（８ｂ）と通路（９）（１０１
は従来のスプールω自体に形成しただけであるから構造
がコンパクトであり、簡素化され、製作費が安価であり
１作業性、経済性にすぐれている。

【図面の簡単な説明】

矛１図は従来のコントロール弁による供給油量を示すグ
ラフ、牙２図〜、ＩＦ５図は本発明の実施の一態様に係
るコントロール弁を示し、そのうち牙２図は中立時の縦
断正面図、牙３図は上げ始動時の縦断正面図、牙４図は
上げ作動時の縦断正面図、牙５図は下げ作動時の縦断正
面図。 矛６図はスリットの開口面積の変化を示すグラフである
。 （２）・・・弁孔、（４）・・・ポンプ側メイン通路、
（５）■（６）・・・シリング側メイン通路、（８α）
（８ｈ）・・・ｘ　ｖ　ット、　（９）αω・・・通路
、■・・・スプール。 Ｏ７）・・・アシロードバルブ、（３９・・・液室、（
Ｔ）・・・タンク。 代理人弁理士 天　　野　　　　　泉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ　　ポンプ側メイン通路とシリング側メイン通路
   がスプールを挿入した弁孔と通じ、ポンプ側メイン通路
   はアンロードバルブを介してタンク側に開閉され、アン
   ロードバルブ背部液室はスプールの摺動に応じて高圧側
   又は低圧側に選択的に開閉されるようにした液圧作動装
   置に於て、前記スプールの外周に相対向する二つのスリ
   ットを形成し、又、同じくスプールにメイン通路をアン
   ロードバルブ背部液室に開閉する通路を形成し、前記ス
   リットの一方はポンプ側メイン通路とシリング側メイン
   通路を開閉し、他方のスリットはポンプ側メイン通路を
   前記スプールの通路に開閉させ二つのスリットの開口面
   積に比例してポンプ側メイン通路の圧油をシリング側メ
   イン通路に供給するようにした農用トラクタの作業機コ
   ントロール弁。 （２）　　スリットがポンプ側メイン通路を絞り得るよ
   うにテーパ状に形成された特許請求の範囲矛１項記載の
   農用トラクタの作業機コントロ−−ル弁。