トラクタの油圧昇降装置

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【発明の名称】	トラクタの油圧昇降装置
【発明者】	【氏名】杉山和臣【氏名】稲森秋男【氏名】大和田利信【氏名】矢崎利光
【要約】	【課題】油圧昇降装置を軽量化しつつそのメンテナンスを良くする。【解決手段】リフトアーム９を油圧昇降装置１０を構成する油圧ハウジング３３にメインポート４２と連通する油路３４，４５を形成し、この油路３４，４５に連通してドラフト制御弁装置４３及び水平制御弁装置４４を油圧ハウジング３３の左右に備えている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】リフトアーム（９）を有する油圧昇降装置（１０）をトラクタ車体（５）の後部上面に搭載しているトラクタ（２）において、油圧昇降装置（１０）を構成する油圧ハウジング（３３）にメインポート（４２）を備え、該ポート（４２）に連通する油路（３４）（３５）の複数個を油圧ハウジング（３３）に孔構造として形成していることを特徴とするトラクタの油圧昇降装置。
【請求項２】油圧ハウジング（３３）に形成した複数の油路（３４）（４５）が、ドラフト制御弁装置（４３）および水平制御弁装置（４４）のための油路（４５）と、外部油圧取出装置（１）のための油路（３４）であることを特徴とする請求項１記載のトラクタの油圧昇降装置。
【請求項３】リフトアーム（９）を有する油圧昇降装置（１０）をトラクタ車体（５）の後部上面に搭載しているトラクタ（２）において、油圧昇降装置（１０）を構成する油圧ハウジング（３３）に、リフトアーム（９）を有するアーム軸（３８）をブシュ（７０）を介して回動自在に軸支しており、該ブシュ（７０）を半強制潤滑する手段（７１）（７２）を備えていることを特徴とするトラクタの油圧昇降装置。
【請求項４】半強制潤滑手段（７１）（７２）は、油圧ハウジング（３３）の左右側壁に左右振分けて備えた弁装置（４３）（４４）のタンクポートに接続した配管部材（７１）（７２）であることを特徴とする請求項３記載のトラクタの油圧昇降装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタの油圧昇降装置に係り、より具体的には、大容量で軽量化された特に水田用トラクタとして有用な油圧昇降装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トラクタ車体の後部上面に、リフトアームを有する作業機用のための油圧昇降装置を搭載したトラクタは公知であり、三点リンク等の作業機連結装置を介してロータリ耕運機等の作業機を装着して水田作業を実施するのに利用されている。この水田用トラクタは高馬力でありながら軽量化が要求される一方、油圧昇降装置は大容量（持上げ力の増加）が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】トラクタの油圧昇降装置には、ポジションコントロールの他、ドラフトコントロール、水平制御等の各種油圧制御が必要であることから、各種の弁装置（バルブユニット）が装着されている。この弁装置に対する油圧（ポンプからの油）の供給（排出も含む）は、専ら、鋼管、銅管、ホース等の配管部材であることが多く、これでは配管部材による重量増大を招き、軽量化が要求される水田用トラクタの油圧昇降装置としては不向きであった。
【０００４】また、配管部材を採用していたため、油圧昇降装置を整備点検するとき、配管部材の切離し（分離）作業が必要で、これは整備性の点でも大きな課題があった。特に、ドラフト制御弁装置として上昇、下降用のソレノイドバルブとパイロット切換バルブを一体化した電磁パイロットバルブを用いたオートドラフトバルブにあっては、ゴミ、不純物に敏感であり、しかも故障部位の判断が困難であることから、油圧昇降装置の全体をトラクタ車体より取外して整備する必要があるにも拘らず、従来では配管部材の数が多く、接合分離部位が多くなることから、整備、点検に重要な課題があった。
【０００５】本発明は、油圧昇降装置を構成する油圧ハウジング（油圧シリンダ本体）自体に油路を形成することにより配管部材を必要最小限とし、これによって軽量化を図り、しかも、整備性も良好なトラクタの油圧昇降装置を提供しようとするものである。また、本発明は、油圧ハウジングにアーム軸を回動自在にブシュを介し軸支するとき、微振動等によってブシュが焼付くのを半強制潤滑することにより、アーム軸を大径化することなく軽量化を図りつつ耐久性を向上できるようにしたことが他の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、リフトアーム９を有する油圧昇降装置１０をトラクタ車体５の後部上面に搭載しているトラクタ２において、前述の目的を達成するために、次の技術的手段を講じている。すなわち、本発明は、油圧昇降装置１０を構成する油圧ハウジング３３にメインポート４２を備え、該ポート４２に連通する油路３４，３５の複数個を油圧ハウジング３３に孔構造として形成していることを特徴とするトラクタの油圧昇降装置であり、このような構成を採用したことによって、配管部材が必要最小限となって軽量化が図れ、水田用トラクタに適用して意義があるとともに、油圧昇降装置１０を整備するにも配管部材の接合・分離が少なくなって整備性が向上したのである。
【０００７】また、本発明では、油圧ハウジング３３に形成した複数の油路３４，４５が、ドラフト制御弁装置４３および水平制御弁装置４４のための油路４５と、外部油圧取出装置１のための油路３４であることを特徴とするものであり、このような構成を採用したことにより、ドラフト制御弁装置４３としてオートドラフトバルブを採用したとしても整備性は確実となり、併せて水平制御弁装置４４、外部油圧取出装置１の整備もできるに至ったのである。
【０００８】更に、本発明にあっては、油圧昇降装置１０を構成する油圧ハウジング３３に、リフトアーム９を有するアーム軸３８をブシュ７０を介して回動自在に軸支しており、該ブシュ７０を半強制潤滑する手段７１，７２を備えていることを特徴とするものであり、このような構成を採用したことにより、ブシュ７０の焼付けは確実に防止できるし、微振動に耐えるためアーム軸３８を大径化しなくとも（これに伴い油圧ハウジング３３に形成したボス３９の大径化もなくなる）よくなって、油圧ハウジング３３の軽量化もできるに至ったのである。
【０００９】また、前記半強制潤滑手段７１，７２は、油圧ハウジング３３の左右側壁に左右振分けて備えた弁装置４３，４４のタンクポートに接続した配管部材７１７２であることを特徴とするものであり、このような構成を採用したことにより、ブシュ７０の焼付けを確実な油膜の形成（造成）によって防止できるに至ったのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明すると、本発明に係る油圧昇降装置１０を装備している２軸４車輪形のトラクタ２の全容を示している図１において、当該トラクタ２は左右の前輪３と左右の後輪４とを備え、前輪３は操向輪であるとともに駆動可能であり、ここに、四輪駆動トラクタとされているが、前輪３はこれに対する動力を断接して二輪駆動（後輪駆動）にすることもできる。
【００１１】トラクタ車体５は搭載エンジン６の後部にクラックハウジングを介してミッションケース７を連設することで構成されており、エンジン６およびこの前方に備えたラジエータ等のエンジン補器は天板を開閉自在としたボンネット８で被われている。トラクタ車体５の後部上面には、左右のリフトアーム９を有する油圧昇降装置１０が搭載されており、図では三点リンク１１によってロータリ作業機１２を昇降制御可能として着脱自在に装着している。
【００１２】左右の後輪４はそれぞれその内側に立設されている後輪フェンダ１３で被われており、この左右の後輪フェンダ１３間に運転席１４が配置されており、この運転席１４の前方に備えている操縦ハンドル１５とによって運転操縦装置１６が構成されており、当該装置１６は左右の後輪フェンダ１３を含んだ独立装着形（車体５上に脱着自在に搭載したものをいう）のキャビン１７によって取囲まれている。
【００１３】キャビン１７は左右一対の前支柱１８と、左右一対の後支柱１９と、前・後支柱１８，１９の中間でかつ後支柱１９側に寄った後輪フェンダ１３から立上った中間支柱２０と、空調装置（冷房、暖房、冷・暖房、換気等）を有する天井部２１とで箱形に構成されていて該キャビン１７の底部板（フロアーシート）２２は運転席１４の装着部位２２Ａがその前方部位２２Ｂよりも一段高くなっている。
【００１４】更に、キャビン１７は、中間支柱２０に備えたピボット金具２０Ａを支点として開閉固定可能なドア２３を備え、このドア２３の開閉部位が昇降口とされているとともにステップ２４を備え、前後左右の底部に備えている防振ゴム等による防振支持手段によってトラクタ車体５に搭載されている。また、キャビン１７の後支柱１９は中間の屈折連結部１９Ａを介して逆くの字形に形成されていて、該屈折連結部１９Ａがリフトアーム９の回動支点（アーム軸）を横切る鉛直平面近傍に位置することで、キャビン１７の全体が前方（従来より約５ｃｍ程）に相対的に位置して搭載され、トラクタ２全体の重心が前方に転移されることになって、ロータリ作業機１２を昇降自在に装着しても前後重量バランスが良好で、この結果としてトラクタ全体は軽量化され水田作業に適応可能とされている。
【００１５】図２を参照すると、キャビン１７における左右の後支柱１９は、後車軸ケース２５にボルト止めされているハット型支持台２６に、ブラケット２７と防振支持手段２８によってトラクタ車体５に搭載されており、後支柱１９の下端に固着している左右の下部体２９が前方に延伸されていて左右の前支柱１８に連結されている。
【００１６】すなわち、従来では左右の下部体２９の後底面２９Ａをハット型支持台２６に防振支持手段２８を介して搭載していたのに対し、本発明の実施形態では、後支柱１９の下方部位を後車軸ケース２５の前方側で上下方向に位置させて該支柱１９に固着したブラケット２７と防振支持手段２８を介してトラクタ車体５に搭載し、ここに、キャビン１７は従来よりも５ｃｍ程度前方に位置し、後支柱１９の下方部位が後上り傾斜であることから、キャビン１７を従来より前方位置にしても居住空間は確保し、また、キャビン１７を従来よりも前方位置に搭載したことから、トラクタ車体５の上面に着脱自在に搭載固定した油圧昇降装置１０をメンテナンスするときの持上げ空間３０を確保しているのである。
【００１７】油圧昇降装置１０のヘッド部分１０Ａはフロアーシート２２の装着部位２２Ａで上方から被われており、この装着部位２２Ａ上には、シート支持体３１を介して運転席１４が装着されており、当該運転席１４はシート支持体３１とともに装着部位２２Ａ上に着脱自在であり、これら１４，３１を取外した状態で装着部位２２Ａに形成した開口窓を介して上方から油圧昇降装置１０を車体６に固定している上下方向のボルトを締結弛緩可能とし、ここに、油圧昇降装置１０を車体６から上方に上記空間３０内で持上げて後方に抜き出すことで該油圧昇降装置１０をメンテナンス可能としている。
【００１８】油圧昇降装置１０の前方のミッションケース７上には、エンジン６によって駆動される油圧ポンプ装置３２が設けられており、該油圧ポンプ装置３２は装着部位２２Ａによって被われているとともに、該部位２２Ａに形成した開口窓を介してヘッド部１０Ａとともにメンテナンスが可能とされている。油圧ポンプ装置３２はエンジン６の出力軸に直結されたＰＴＯ推進軸を介して図外のギヤ等を介して駆動されており、該油圧ポンプ装置３２は通常（従来）では、エンジン６の側面に設けられていたものを、ミッションケース７上面に設けることにより、ミッションケース７自体が作動油タンクも兼ねていることから、配管部材を省略又は短尺化できるとともに、エンジン６の側面に備えたときは前輪３の操向角に制限を与えていたのを併せて解消しているのである。
【００１９】また、フロアーシート２２は装着部位２２Ａを薄手板で構成し、前方部位２２Ｂを厚手板で構成しており、これによっても、車体重心を前方に転移させているのであり、装着部位２２Ａを薄手板で構成してもその開口窓の周縁に固着しているシート支持体３１のためのステーによって強度は確保されているのである。図３～図５を参照すると、本発明に係る左右のリフトアーム９を有する油圧昇降装置１０を装着した実施形態が示してあり、油圧昇降装置１０を構成する油圧ハウジング（油圧シリンダ本体）３３に外部油圧取出用の油路３４が形成されており、該油路３４に連絡（連通）されている外部油圧取出装置１用のバルブ３５を、前記油圧ハウジング３３の上部で左右のリフトアーム９間に設けているのである。
【００２０】具体的に説明すると、油圧ハウジング３３は鋳物製であって台座部３６にミッションケース７に対する取付孔３６Ａが形成されており、台座部３６に膨出形成した本体部３７の後部左右壁にリフトアーム９のためのアーム軸３８を回動自在に支持する左右ボス３９が形成されているとともに、本体部３７の前内部には前上り傾斜状としてシリンダチューブ４０が内装され、このシリンダチューブ４０にピストンが摺動自在に嵌合されていてヘッド蓋４１によってチューブ４０の開口端が閉塞されていて、この油圧ハウジング３３がミッションケース７の上面開口部を施蓋した状態での台座部３６を上下方向のボルトで着脱自在として搭載されている。
【００２１】油圧ハウジング３３の側壁（図では右側壁）には、油圧ポンプ装置３２からの作動油のための入口（メイン）ポート４２が形成されており、該ポート４２は実質的にネジ管構成とされており、該ポート４２に鋼製の配管が左右方向の横方向から着脱自在として接続可能である。油圧ハウジング３３には、ドラフト制御弁装置４３と水平制御弁装置４４が左右に振分けられて装着されており、これら弁装置４３，４４のための油路４５、プライオリティバルブ４６、リリーフバルブ４７等が装着されているとともに、トラクタ２にフロントローダを装着したときにはこのローダのための油圧取り出しポート４８、ニュートラルポート４９およびドレンポート５０等が具備されている。
【００２２】ドラフト制御弁装置４３は、上昇と下降のソレノイドバルブとパイロット切換バルブを一体化した電磁パイロットバルブであり、図６で示すようにドラフトセンサ５１、リフトアームセンサ５２からの信号をコントロールボックス５３に送信し、このコントロールボックス５３からの制御信号でドラフト制御が自動的に可能とされている。
【００２３】水平制御弁装置４４は、トラクタ車体５に備えている図６に示すローリングセンサ５４の信号をコントロールボックス５３に送信し、三点リンク１１におけるリフトシリンダ（リフトロッド）５５をストロークセンサ５６からの信号等によって制御するものである。図６において、コントロールボックス５３は、ドラフト・水平制御切換、ドラフト制御およびポジション制御等のスイッチボックス５７から各制御が設定、切換自在であり、勿論ドラフト・ポジション制御については後述するマニアル操作も可能であり、このため、油圧シリンダ本体３３の右側にはマニアル操作のための取付穴が開口されており、この開口は自動制御のときは着脱自在なカバーによって施蓋されている。
【００２４】リフトアーム９には持上げ揚力（油圧力増強補助）のための伸縮形油圧シリンダ（アシストシリンダ）の取付孔９Ａが形成されており、このアシストシリンダのための油圧取出口５８がシリンダヘッド４１に形成されているとともに該ヘッド４１には落下調整弁５９が組込まれている。外部油圧取出用のバルブ３５は、バルブケース６１に切換用スプール６２を備えて構成されており、該スプール６２は揺動アーム６３を介してプッシュプルケーブル６４の操作力によって切換自在であり、油圧取出部（油圧取出と戻りを含む）３５Ａは、実質的に油圧取出ホースを着脱自在とするクイックカプラーで構成されている。
【００２５】この外部油圧取出用のバルブ３５（バルブケース、スプールを含む、以下同じ）は、油圧ハウジング３３の上面に、油路３４と連通して直接装着することもできるが、図示例では油路３４と連通した連絡油路６０Ａを有するスペーサ６０を介在して油圧ハウジング３３上部に着脱自在に装着されている。また、バルブ３５はこれのひとつを装着しても良いが図示例では中間スペーサ６５およびヘッドスペーサ６６を介して複数個を上下方向に積み重ねてボルト６７によって着脱自在として装着されており、油圧取出部３５Ａは水平面上において後方に延伸されていて油圧取出ホースの脱着が容易とされているのである。
【００２６】油圧外部取出用のバルブ３５に対する油路３４が油圧ハウジング３３に形成されていることから、外部にむき出しの配管は不要となり、スペーサ６０、中間スペーサ（これにも油路がある）６５を積み重ねるとき位置決めと重合面のシールを確実にすることで油洩れは確実に防止できるのであり、また、左右のリフトアーム９間に設けられていることから、リフトアーム９の昇降動作に油圧取出ホースとともに支障とならないのである。
【００２７】油圧ハウジング３３には、その後立面にトーションバー（荷重感知部材であり、ドラフトセンサとなる）６８を有するトップリンク取付台装置６９が装着され、また、ミッションケース７に対する作動油の給油プラグＡ等が備えられることから、図４および図５で示すようにバルブ３５は左右方向一方、図では左方向に偏在して装着され、これによって三点リンク１１を昇降動作させたとき、バルブ３５との干渉を少なくしており、この結果として三点リンク１１（リフトアーム９）の揚程角は充分に確保されているのである。
【００２８】図７～図１３を参照すると、連絡通路６０Ａを有するスペーサ６０の詳細が図解されており、該スペーサ６０は油圧ハウジング３３に対する着座部６０Ｂに複数のボルト挿通孔６０Ｃを有し、該着座部６０Ｂにドレンポート５０が形成されているとともに、ボルト挿通孔６０Ｃに挿通した上下方向のボルトによって油圧ハウジング３３の上面に着脱自在として装着されていることから、油圧ハウジング３３をトラクタ車体６に装着した状態でスペーサ６０を介してバルブ３５が脱着自在とされているのである。
【００２９】更に、スペーサ６０にはバルブ３５の取付座６０Ｄが膨出形成されており、この取付座６０Ｄにバルブ３５が中間スペーサ６５、ヘッドスペーサ６６を介してボルト６７により着脱自在であり、このことから、油圧ハウジング３３にスペーサ６０を装着した状態でバルブ（バルブユニット）３５を着脱自在であり、これによって、メンテナンスがより一層容易とされているのである。
【００３０】図１４を参照すると、アーム軸３８は油圧ハンジング３３に左右方向として貫通した筒状ボスに挿通されていて該筒状ボスとの間に介在した左右の筒状ブシュ７０を介して回動自在に支持されている。この筒状ブシュ７０は微振動による焼付けが激しいことからアーム３８を大径化することなく（油圧ハウジング３３を大形化することなく）潤滑することが必要であり、本実施形態ではドラフト制御弁装置４３および水平制御弁装置４４が油圧ハウジング３３の左右側壁に左右分配して配置されていることから、ドラフト制御弁装置４３の戻り油口（タンクポート）に配管部材７１を遊挿接続して戻り油の一部を配管部材７１を介して右側のブシュ７０に送液して当該ブシュ７０を半強制潤滑しており、一方、水平制御弁装置４４の戻り油口（タンクポート）に配管部材７２を遊挿接続して戻り油の一部を配管部材７２を介して左側のブシュ７０に送液して当該ブシュ７０を半強制潤滑してブシュ７０の焼付けを防止しているのであり、図１４で示すように、ブシュ７０の外側にはＯリング７３とカラー７４を設けて戻り油の外部洩出を防止しているのであり、左右のブシュ７０に油膜を造成した残余の油はミッションケースに還流されるのである。
【００３１】なお、配管部材７１については、右側にドラフト制御弁装置（オートドラフト）の代りに、メカニカル（機械）操作される（人為操作される）ドラフト制御弁を設けたときには、このドラフト制御弁のタンクポートに遊挿接続されるものである。ここで、タンクポートに配管部材７１，７２を遊挿接続したことにより、戻り油の一部はその遊挿接続部を介してミッションケース内に戻り、残余の戻り油が配管部材７１，７２を介して左右のブシュ７０を半強制潤滑するのであり、上述のように、油圧ハウジングの左右にドラフト制御弁（オート又はメカニカルを含む）と水平制御弁をそれぞれ左右振り分けて設け、この各バルブのタンクポートに配管部材７１，７２を介在することでブシュ７０の焼付けを防止しており、この配管部材７１，７２も油圧ハウジング３３で被ったかたちで前後方向に配置すれば良く、配管部材７１，７２の配管も容易となるのである。
【００３２】なお、配管部材７１，７２については、油圧ハウジング３３に孔形状として構成しても良く、油圧ハウジング３３に、外部油圧取出用の油路３４、弁装置４３，４４のための油路４５等を形成することによって、該油圧ハウジング３３は大容量でありながらも、軽量化が図れて水田用トラクタにおける油圧昇降装置１０として意義があるのである。
【００３３】図１５～図１８は、本発明に係る油圧昇降装置１０を、キャノピー（日除け）７５を有するトラクタ２に適用しているとともに、ドラフト制御弁装置についてはメカニカル（マニアル）としたものであり、前述した構成と共通する部分は共通符号で示し、以下、相違する構成について説明する。図１５，図１６において、キャノピー７５は、左右の後車軸ハウジン２５からフェンダ１３の上面近傍まで立設されている下部支柱７５Ａと、該下部支柱７５Ａの上部に入れ子構成にて挿脱自在として挿通され、ボルト締結具７５Ｃによって装着された上部支柱７５Ｂとから構成されている。
【００３４】油圧ハウジング３３上に積み重ねられている外部油圧取出用のバルブ３５は、ボーデンケーブル６３にて遠隔操作されるが、該遠隔操作レバー７６は運転席１４の右脇にフロアーシート２２に横方向の枢支軸７７を介して備えられており、フロアーシート２２の段差部（立上り面）２２Ｃに窓を形成して、この窓からレバー７６が突出されている。
【００３５】段差部２２Ｃの窓の左右を補強するかたちでブラケット７８が段差部２２Ｃにボルト止めしてあり、このブラケット７８に枢支軸７７が備えられ、レバー７６の根元部の筒部が枢支軸７７に回動自在に套嵌され、この筒部に形成したアーム部に、金具７９を介してケーブル６３が接続されているのであり、ケーブル６３は右側から油圧ハウジング３３の上方を運転席１４の後方を迂回して左側に延伸されている（この操作レバー７６等については、図１～図１４の実施形態についても採用される）。
【００３６】オートドラフト制御装置に代替してマニアル操作（人為操作）される油圧制御レバー装置８０が備えられており、このレバー装置８０は、ポジション用レバー８１とドラフト用レバー８２からなり、油圧ハウジング３３の右側（オートドラフト制御弁のやや後方）に形成した開口を塞ぐかたちで内・外２重軸としたコントロール軸８３を内挿支持した支持アーム８４を右外方に突出させており、コントロール軸８３をレバー８１，８２の前後操作にて回動して、油圧ハウジング３３に内装したバルブを制御するものである。
【００３７】なお、図１６，図１７においては、８５はデフロックペタルを示しており、前輪用と後輪用が踏込み自在に並設されている。上述した本発明に係る外部油圧取出装置１は、キャビン１７、キャノピー７５を具備していないトラクタ２について適用することも可能であり、また、バルブ３５については図示した上下方向だけでなく左右方向に積み重ねることもできる。
【００３８】更に、ドラフト制御弁装置について、特に、オートドラフト制御弁にあっては、メンテナンスの機会が多くなることから、本発明についての適用意義が大であるけれども、マニアル操作のドラフト制御弁についても意義がある。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、油圧昇降装置の軽量化を図りつつメンテナンスも良好にできるのである。

【出願人】	【識別番号】０００００１０５２【氏名又は名称】株式会社クボタ
【出願日】	平成９年（１９９７）８月１３日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】安田敏雄
【公開番号】	特開平１１－５６００８
【公開日】	平成１１年（１９９９）３月２日
【出願番号】	特願平９－２１８５９５