| 【発明の名称】 |
トラクタの油圧装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】村上 徹司
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| 【要約】 |
【課題】トラクタ（芝刈機）へ装着した作業機（モーア）の接地ローラとゲージ輪とは、地面へ接地させて、昇降ユニットの油圧バルブの制御弁を下げ位置への操作で芝刈取り作業を開始するが、作業機の重量が重いことにより、これら接地ローラとゲージ輪とは、土中へ沈み正確な刈取り高さで芝刈取り作業ができないことがあった。
【解決手段】前輪を操舵するパワーステリングユニット３と、作業機を昇降する昇降ユニット６と、走行動力を変速する油圧変速ユニット７とを一連の油圧回路で直列に連通させ、昇降ユニット６の油圧バルブ９を下げ状態の操作に基づいて、油圧変速ユニット７の油圧無段変速装置２５のチャージ圧力を利用して油圧シリンダ８へ背圧を付加する構成である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ステアリングハンドル１の操作で前輪２を操舵するパワーステリングユニット３と、走行車体４に昇降自在に支持した作業機５の昇降ユニット６と、走行動力の変速を行う油圧変速ユニット７とを一連の油圧経路で直列に連通した構成の油圧回路にあって、昇降ユニット６の油圧バルブ９を下げ状態の操作に基づいて、油圧変速ユニット７の油圧無段変速装置２５のチャージ圧力を利用して油圧シリンダ８へ背圧を付加すべく設けたことを特徴とするトラクタの油圧装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パワーステリングユニットと、昇降ユニットと、油圧変速ユニットとを一連の油圧経路で直列に連通した構成の油圧回路で、油圧シリンダに背圧を付加する技術であり、トラクタの油圧装置として利用できる。
【０００２】
【従来の技術】トラクタ（例えば、芝刈機）の油圧装置は、ステアリングハンドルの操作角に基づいて、前輪を操舵するパワーステアリングユニットと、走行車体に昇降自在に支持した作業機（例えば、モーア）の昇降制御ユニットと、走行動力の変速を行う油圧変速ユニットとを一連の油圧経路で直列に連通した構成である。そして、モーアを昇降操作する油圧シリンダは、昇降ユニット６に設けた上げ回路と下げ回路と中立回路を介して連通した制御弁の切換えによって、作動油の供給、停止、排油を行って、上昇、停止、下降の各作動ができる構成としている。
【０００３】そして、従来の前記油圧装置では、所定の刈取り高さにゲージ輪の上下位置の操作で設定すると、モーアの接地ローラと、このゲージ輪とは、地面へ接地して走行し、油圧装置の昇降ユニットの油圧バルブの制御弁を下げ位置へ操作して作業を開始すると、このモーアは設定した所定の刈取り高さにすべく油圧シリンダの作動により、モーアは下降制御されて、所定の刈取り高さで刈取りすべく、常に、これら接地ローラと、ゲージ輪とは、地面へ接地状態に制御されて、芝は刈取りされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】モーアの接地ローラとゲージ輪とは、地面へ接地させて、昇降ユニットの油圧バルブの制御弁を下げ位置への操作で芝刈取り作業を開始するが、モーアの重量が重いと、このモーアのこれら接地ローラとゲージ輪とは、土中へ沈み込むことがあり、このゲージ輪の接地位置から芝の刈取り高さが設定されていることにより、このために、土中へ沈み込んだ分は、芝は低刈りとなり、設定した所定の刈取り高さを得ることができなかったり沈み込んだ分の部材破損等が生じていた。この発明により、これらの問題点を解決しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このために、この発明は、ステアリングハンドル１の操作で前輪２を操舵するパワーステリングユニット３と、走行車体４に昇降自在に支持した作業機５の昇降ユニット６と、走行動力の変速を行う油圧変速ユニット７とを一連の油圧経路で直列に連通した構成の油圧回路にあって、昇降ユニット６の油圧バルブ９を下げ状態の操作に基づいて、油圧変速ユニット７の油圧無段変速装置２５のチャージ圧力を利用して油圧シリンダ８へ背圧を付加すべく設けたことを特徴とするトラクタの油圧装置としたものである。
【０００６】
【発明の作用】トラクタ（芝刈機）の油圧装置は、ステアリングハンドル１の操作角に基づいて、前輪２を操舵するパワーステアリング３と、走行車体４に昇降自在に支持した作業機（モーア）５の昇降制御ユニット６と、走行動力の変速を行う油圧変速ユニット７とを一連の油圧経路で直列に連通した構成である。そして、作業機５を昇降操作する油圧シリンダ８は、昇降ユニット６の油圧バルブ９の上げ回路と下げ回路とを介して連通した制御弁の切換によって、作動油の供給、停止、排油を行って、上昇、停止、下降の各作動ができる。更に、油圧バルブ９の制御弁の下げ操作により、油圧変速ユニット７の油圧無段変速装置２５のチャージ圧力を利用して、油圧シリンダ８に背圧が付加される。
【０００７】芝刈り作業のときには、所定の刈取り高さにゲージ輪の上下位置を操作すると、作業機５の接地ローラとこのゲージ輪とは地面へ接地して走行可能となり、油圧装置の昇降ユニット６の油圧バルブ９の制御弁を下げ位置へ操作して作業を開始すると、この作業機５は設定した所定の刈取り高さにすべく油圧シリンダ８の作動により、作業機５は下降制御されて、所定の刈取り高さで芝は刈取るべく、常に、これら接地ローラとゲージ輪とは、地面へ接地状態に制御されようとすると共に、油圧変速ユニット７の油圧無段変速２５のチャージ圧力がさらに油圧シリンダ８へ背圧として作用し、この作業機５は浮上ぎみに接地荷重が軽減されながら芝は刈取りされる。
【０００８】
【発明の効果】油圧変速ユニット７の油圧無段変速装置２５のチャージ圧力は、油圧シリンダ８へ背圧として掛かることとなり、作業機５の接地荷重が軽減され、この作業機５の接地ローラと、ゲージ輪とは、土中へ沈み込むことを防止することができ、これにより、設定した所定の刈取り高さを維持して、芝を刈取りすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。トラクタ１５は、例えば実施例では、芝刈機１５で説明する。この芝刈機１５の走行車体４の下部へ装置する作業機５は、例えば、実施例では、モーア５を装着して説明する。この芝刈機１５の油圧装置は、車体フレーム１６の前部に設けたステアリングハンドル１の操作で前輪２を操舵するパワーステリングユニット３と、走行車体４に昇降自在に支持したモーア５を昇降させる昇降ユニット６と、走行動力の変速を行う油圧変速ユニット７との一連の油圧経路で直列に連通した構成の油圧回路であり、この油圧回路で形成される油圧装置を主として図示して説明する。
【００１０】前記芝刈機５は、図で示す如く車体フレーム１６の前部には、ステアリングハンドル１からパワーステリングユニット３を介して操舵される前輪２を軸支し、後部には、駆動輪となる後輪１７を設けた構成である。エンジン１８は車体フレーム１６の前側にあるボンネットカバー１９によって覆われたエンジンルームに内装して載置した構成であり、回転動力を走行ミッションケース２０と、後逑する油圧ポンプ２１とモーア５とに伝達する構成である。３４は油タンクである。
【００１１】前記モーア５は、刈刃ハウジング２２の内部には、縦軸で回転する刈刃を設け、車体フレーム１６の中央下部左右に、それぞれ主リンク２３ａと、前部リンク２３ｂとにより、吊り下げ状態に支持している。このモーア５は上端部を油圧シリンダ８に接続したクランクアーム２３ｃの突出下端部を、リフトリンク２３ｄを介してモーア５と一体の支枠４０の略中間部へ装着して設け、この油圧シリンダ８の伸縮作動により、このモーア５は昇降自在な構成である。
【００１２】前記モーア５は図３で示す如く前側から延長した入力軸２２ａを設け、更に前部下面に接地ローラ２４ａと、後部にゲージ輪２４ｂとを設けた構成である。前記油圧装置の油圧回路上の各ユニット３、６、７の配置図は、図１で示す如くエンジン１８によって駆動される油圧ポンプ２１を基点にして、ステアリングハンドル１に接続したパワーステアリングユニット３を設け、油圧シリンダ８に接続している昇降ユニット６を配設しており、更に油圧無段変速装置２５を構成する油圧変速ユニット７を配設した構成である。
【００１３】図１で示す油圧回路について説明する。この油圧回路は油圧ポンプ２１に近い側からポートオービットロールを使用したパワーステアリングユニット３と高圧油路５０で接続し、所定流量以上の圧油が流れていれば分流弁５１を介して分流油路５２で油圧バルブ９と接続し、所定流量以下の圧油の場合、パワーステアリングユニット３を経た圧油をポンプ油路５３として油圧バルブ９に接続供給している。又、油圧バルブ９から出る油路は、後述するアンロード回路３１やタンク回路３０の外に、昇降用の油圧シリンダ８と接続する昇降油路５４を設けている。
【００１４】そしてアンロード回路３１は、走行動力の変速を行う油圧変速ユニット７へと一連の油圧経路で直列に連通した構成としている。パワーステアリングユニット３は、ステアリングハンドル１の操作角によって作動する弁２６の切換えによって、２室シリンダ４１を介して前輪２を左右に操舵する構成である。
【００１５】前記モーア５の昇降制御ユニット６は、油圧バルブ９の制御弁９ａをＵ位置とした上げ回路１０と、Ｄ位置とした下げ回路１１とによって、油圧シリンダ８へ連通し、このモーア５を昇降自在な構成である。前記油圧変速ユニット７は、可変式油圧ポンプ２７と、油圧モータ２８とからなる油圧無段変速装置２５を構成し、走行動力を変速する構成である。
【００１６】図１で示す油圧回路の主として、モーア５の昇降ユニット６についてさらに説明する。この昇降ユニット６は、油圧ポンプ２１に連通して作動油を供給するポンプ回路２９と、作動油を排出するタンク回路３０と、油圧シリンダ８に対して作動油を供給する上げ回路１０と、排出する下げ回路１１と、更に油圧変速ユニット７のチャージ油路に送るアンロード回路３１とを連通した構成としている。
【００１７】前記油圧バルブ９の制御弁９ａは油圧レバー４２の操作に基づいて、左右にスライドする切換弁であって、中立位置（Ｎ）を中央に配設し、その一方側に下げ位置（Ｄ）を設け、他方側に上げ位置（Ｕ）をそれぞれ設けている。したがって、制御弁９ａは上げ位置（Ｕ）へ切換えると、アンロード回路３１は閉され、絞り４３を介してポンプ回路２９の圧油がチェック弁１２を開けて上げ回路１０と連通する。下げ位置（Ｄ）へ切換えると、ポンプ回路２９の圧油はアンロード回路３１と排油路４４へ直接流入し、パイロット回路３２によりパイロットチェック弁１３を開き、絞り４５を経て油圧シリンダ８内に作用し、これによりモーア５を浮き上がり方向に作用させる。更に、パイロットチェック弁１３は該パイロット回路３２に圧が立っていない時外部から人為的に押し操作ができる押圧ピン１４によって、開き作動ができるように接続した構成としている。
【００１８】前記油圧シリンダ８は油圧バルブ９の制御弁９ａの切換操作に連動して、上げ回路１０と下げ回路１１とによって、作動油が供給、又は、排出されてモーア５は昇降する。そして、この下げ回路１１のパイロットチェック弁１３は、前述のようにこの制御弁９ａ側からパイロット回路３２に供給される油のパイロット圧が発生したときに開き、作動油をアンロード回路３１側に排出して、モーア５を浮上り勝手にしながら下げ操作になる下降に抵抗を与えている構成としている。
【００１９】前記モーア５で芝刈取り作業を行うときは、芝の刈取り高さにより、ゲージ輪２４ｂを所定の高さ位置へ調節操作し、昇降ユニット６の油圧バルブ９の制御弁９ａを下げ位置（Ｄ）へ切換操作して、下げ回路１１とアンロード回路３１とを連通状態にして、芝刈取り作業を開始すると、刈刃ハウジング２２に設けた接地ローラ２４ａとゲージ輪２４ｂとは、地面へ接地して走行し、このモーア５は設定した所定の刈取り高さにすべく、油圧シリンダ８は浮上り勝手に作動して、このモーア５は下降制御され、所定の刈取り高さで芝を刈取りすべく、常にこれら接地ローラ２４ａと、ゲージ輪２４ｂとは、地面へ接地状態で浮上りぎみに制御されて刈取りされ土中への沈み込みを防止している。
【００２０】又このときは、前記油圧シリンダ８のポートは油圧変速ユニット７の油圧無段変速装置２５のアンロード回路３１と連通し、この油圧無段変速装置２５のリリーフ弁３３のチャージ圧力の、例えば、５ｋｇ／ｃｍ２を利用して、油圧シリンダ８へ背圧とし付加されて、この圧力シリンダ８でモーア５を持上げるようとする力が発生し、このモーア５の接地荷重は軽減される構成であり、このモーア５の刈取ハウジング２２に設けた接地ローラ２４ａ、及びゲージ輪２４ｂの沈み込みを防止した構成である。
【００２１】前記のチャージ圧力の、例えば５ｋｇ／ｃｍ２は、モーア５を完全に持ち上げて、浮上させる圧力ではなく、あくまでも、このモーア５は地面に追従して走行できる構成である。これにより、前記モーア５の重量は大重量であるが、チャージ圧力は油圧シリンダ８へ背圧として掛かることにより、このモーア５の接地荷重が軽減され、接地ローラ２４ａとゲージ輪２４ｂとは、土中へ沈み込むことを防止でき、これにより、設定した所定の刈取り高さを維持して、芝を刈取ることができる。
【００２２】図２で示すものは、パイロットチェック弁１３の詳細別図例であり以下説明する。モーア５を下げ操作時にパイロットチェックスイッチ３５を押し開き操作するパイロットピストン３６を設け、このパイロットピストン３６はパイロットチェックスイッチ３５のポペット３７より、径方向の断面積を大きくした構成である。これにより、押圧ピン１４を押す時、低圧にて、パイロットチェックスイッチ３５を押し開くことを可能とした構成である。３８は押圧抵抗用のスプリングである。
【００２３】図２の制御弁９ａ中立状態Ｎでは、油圧ポンプ２１よりの圧油は、制御弁９ａＮ位置を介して油圧無段変速装置２５のアンロード回路３１へ供給される。又、制御弁９ａが下げ状態Ｄ時では、スプールである制御弁９ａが右へ移動し、油圧ポンプ２１からの圧油は、油圧無段変速装置２５のアンロード回路３１へ供給されながら、矢印（ハ）で示すように排油路４４を経てパイロットチェック弁１３内のパイロットチェックスイッチ３５の背部と、パイロットピストン３６へ連通し断面積の差によりポペット３７を矢印（ニ）方向に押圧移動して、パイロットチェック弁１３を開放状態とする。
【００２４】前記パイロットピストン３６が作動し、ポペット３７を押し開き、油圧無段変速装置２５のアンロード回路３１が矢印ホから絞り４５を経て上げ回路１０と連通し、油圧シリンダ８へチャージ圧の、例えば、５ｋｇ／ｃｍ２の背圧が付加される構成としている。
【００２５】これにより、従来のパイロットピストン３６がない構成では、パイロットチェックスイッチ３５の背部４６に直接圧をかけるのに径方向寸法差が小さくてポペット３７を押し開くのに高圧力が必要となり、馬力ロス、及び油温の上昇を招くことがあったが、この別図例構成により、大径のパイロットピストン３６を構成したことにより、ポペット３７との断面積の差を設けることで、低圧、又は同圧であっても、このポペット３７を開き、油圧シリンダ８に背圧を掛けることが径方向寸法差を大きくしたので可能になった。
【００２６】図１、及び図２（Ｎ状態）で示す構成において、前記油圧バルブ９の制御弁９ａは中立位置（Ｎ）の時は、パイロットチェックスイッチ３５とパイロットピストン３６部とは、矢印へで示すように直接油タンク３４ポートへ連通させた構成としている。
【００２７】これにより、従来はエンジン１８を停止して、モーア５の着脱を行うときは、パイロットピストン３６の背部に背圧が残って押圧ピン１４を押し戻していると、押圧ピン１４を押す手動操作をすることができなかったが、中立時に本発明により、パイロットピストン３６の背部を油タンク３４ポートと連通することにより、手動操作時に油圧シリンダ８を自由に動かすことができて、モーア５の脱着が容易にできる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年２月１６日（２００１．２．１６） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２３８３０９（Ｐ２００２−２３８３０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年８月２７日（２００２．８．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−４０２１１（Ｐ２００１−４０２１１） |
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