JP5133733B2

JP5133733B2 - 作業車両

Info

Publication number: JP5133733B2
Application number: JP2008039610A
Authority: JP
Inventors: 健一畑中; 知文越智
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-02-21
Also published as: JP2009195152A

Description

本発明は、シリンダケースの内側であって、シリンダライナ内に摺動自在に設けたピストンの後部に、後端部をリフトクランクに接続したピストンロッドを連結してなるシリンダと、シリンダの前方に設置した、シリンダライナに連通し、作動油を流通させる流通孔を設けたシリンダヘッドと、シリンダヘッドの近傍に設置した、操縦部に有する操作レバーに連係してコントロールバルブに設けたスプールを摺動させ、作動油をシリンダライナ内に供給または停止する操作リンク機構を内設した操作リンクケースとを備える、作業機を昇降させるための油圧昇降装置をミッションケース上に備える作業車両に関するものであり、より詳細には、油圧昇降装置は、シリンダと、シリンダヘッドとを一体成形してなるシリンダ部を備える作業車両に関する。

従来のトラクタなどの作業車両には、車両後部に着脱自在に装着したロータリなどの作業機を、車両の操縦部に有する操作レバーなどの操作により昇降させる油圧昇降装置が、ミッションケース上に載置されており、この油圧昇降装置は、作業機のリフト軸に接続するリフトクランクに取付られたピストンロッドに、シリンダライナ内を摺動させるピストンを連結してなるシリンダを内設するシリンダケースと、該シリンダケースの前端部にインロー嵌合などで取付られた、シリンダライナ内に潤滑油などの作動油を給排する流通孔を備えるシリンダヘッドと、さらにこのシリンダヘッドの前端部にインロー嵌合などで取付けられた、油圧ポンプやシリンダヘッドの流通孔に連通する油路およびシリンダライナ内の作動油を給排制御などする各種バルブが設けられた制御バルブケースとから構成されるものがある。（例えば特許文献１および２）

特開２００４−８９１５３号公報特開２００１−２１１７０７号公報

しかし、このような作業車両では、上述した油圧昇降装置の、シリンダを内設するシリンダケースやシリンダヘッドおよび制御バルブケースを各別に製造して、それらを連結させているため、製造工程が多くなるほか、それら嵌合部分などの無駄な成形も必要となるため、製造に時間と手間がかかり、コスト高になる問題があった。また、油圧ポンプやシリンダヘッドの流通孔に連通する油路が制御バルブケース内に設けられているため、油圧昇降装置の前部に大きなスペースを要し、油圧昇降装置全体をコンパクト化することができないという問題もあった。
そこで、この発明の目的は、油圧昇降装置のシリンダとシリンダヘッドとを一体成形してなるシリンダ部を、シリンダケース内に嵌着して油圧昇降装置を容易に組立可能とし、シリンダ部内に油路および各種バルブ類を設け、油圧昇降装置をコンパクトにして省スペース化するとともに、製造工程を簡略化することで生産性の向上およびコストダウンを図った作業車両を提供することにある。

このため、請求項１に記載の発明は、シリンダケースの内側であって、シリンダライナ内に摺動自在に設けたピストンの後部に、後端部をリフトクランクに接続したピストンロッドを連結してなるシリンダと、前記シリンダの前方に設置した、前記シリンダライナに連通し、作動油を流通させる流通孔を設けたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの近傍に設置した、操縦部に有する操作レバーに連係してコントロールバルブに設けたスプールを摺動させ、前記作動油を前記シリンダライナ内に供給または停止する操作リンク機構を内設した操作リンクケースと、を備える、作業機を昇降させるための油圧昇降装置を、ミッションケース上に備える作業車両において、前記油圧昇降装置は、前記シリンダと、前記シリンダヘッドとを一体成形してなるシリンダ部を備え、前記シリンダ部を前記シリンダケースに着脱自在に設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両において、前記シリンダ部は、該シリンダ部内であって、前記シリンダライナの外側に、前記流通孔に連通させた前記作動油の油路を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１〜２に記載の作業車両において、前記油路は、前記シリンダ部内に有する、前記シリンダライナ内の前記作動油の供給停止および給排量を規制するスローリターンストップバルブと、前記スプールに連係した前記シリンダライナ内の前記作動油を排出するチェックバルブと、セイフティーバルブとを備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両において、前記操作リンクケースは、前記スプールの摺動位置に前記コントロールバルブを備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、シリンダケースの内側であって、シリンダライナ内に摺動自在に設けたピストンの後部に、後端部をリフトクランクに接続したピストンロッドを連結してなるシリンダと、シリンダの前方に設置した、シリンダライナに連通し、作動油を流通させる流通孔を設けたシリンダヘッドと、シリンダヘッドの近傍に設置した、操縦部に有する操作レバーに連係してコントロールバルブに設けたスプールを摺動させ、作動油をシリンダライナ内に供給または停止する操作リンク機構を内設した操作リンクケースとを備える、作業機を昇降させるための油圧昇降装置を、ミッションケース上に備える作業車両において、油圧昇降装置は、シリンダと、シリンダヘッドとを一体成形してなるシリンダ部を備え、シリンダ部をシリンダケースに着脱自在に設けたので、従来のようなシリンダと、シリンダヘッドとを各別に製造する必要がないとともに、それら嵌合部分の無駄な成形も必要とせず、油圧昇降装置全体の製造工程を簡略化することができる。また、シリンダ部のメンテナンス性を格段に向上させることができる。従って、生産性、メンテナンス性の向上およびコストダウンを図った作業車両を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、シリンダ部は、このシリンダ部内であって、シリンダライナの外側に、流通孔に連通させた作動油の油路を備えるので、別途油路を備えたケースをシリンダ部に接続させる必要がなく、シリンダ部内のスペースを有効利用してシリンダ部内にこの油路を一体成形することができ、製造工程の簡略化および油圧昇降装置をコンパクトにすることができる。従って、生産性の向上およびコストダウンを図った作業車両を提供することができる。

請求項３に記載の発明によれば、油路は、シリンダ部内に有する、シリンダライナ内の作動油の供給停止および給排量を規制するスローリターンストップバルブと、スプールに連係したシリンダライナ内の作動油を排出するチェックバルブと、セイフティーバルブとを備えるので、別途これらバルブを設けたケースをシリンダ部に接続させる必要がなく、上述の各種バルブをシリンダ部内に一体成形でき、製造工程の簡略化および油圧昇降装置をコンパクトにすることができる。従って、生産性の向上およびコストダウンを図った作業車両を提供することができる。

請求項４に記載の発明によれば、操作リンクケースは、スプールの摺動位置にコントロールバルブを備えるので、別途コントロールバルブを設けたケースをシリンダ部に接続させる必要がなく、シリンダ部内に設けた油路に直結した、スプールを内装する操作リンクケースと一体成形することができ、製造工程の簡略化および油圧昇降装置をコンパクトにすることができる。従って、生産性の向上およびコストダウンを図った作業車両を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。
図１は本発明の一実施例に係るホイール式トラクタの左側面図、図２は同トラクタの平面図、図３は後部作業機を装着したトラクタの左側面図である。

この例の作業車両であるトラクタ１は、車体フレーム２の前後に、前輪３および後輪４を備え、前輪３の上方にボンネット５を形成するとともに、その内側には原動機部としてのエンジン６およびクラッチハウジング７が配置され、さらにこのクラッチハウジング７の後部にはミッションケース８が配設されており、エンジン６からの動力が前輪３および後輪４に伝達される。そして、ボンネット５の後部に連続して車体フレーム２上にはキャビン９が設けられる。なお、トラクタ１は、上述したようなキャビン仕様のほか、ロプス仕様であってもよい。

次いで、キャビン９内には、操縦部として、ブレーキペダルやクラッチペダルなどの操作ペダル１０、ステアリングハンドル１１、シート１２などが設けられる。また、シート１２の両側方に有する図示しない左右フェンダには、例えば、主変速レバーや副変速レバー、ＰＴＯ変速レバーのほか、後述する油圧昇降装置２２を介して後部作業機２１を任意の高さに昇降させる作業機昇降レバー１４などの各種操作レバーが突設されている。また、キャビン９の外周は、それぞれフロントガラス１５、リヤガラス１６、ドア１７、屋根１８などを取付けてもよい。

そして、エンジン６の動力は、ミッションケース８から前後に突出した不図示のＰＴＯ軸に伝達され、このＰＴＯ軸の駆動により、車両後端部のユニバーサルジョイントや、リフトリンク３５および左右ロアリンク３６からなる三点リンク式などの作業機装着装置２０を介して車両後端に装着された後部作業機２１が駆動される。

次に、本願発明の、後部作業機を昇降させるリフトアームを駆動するための油圧昇降装置について、その具体的構成を説明する。図４は油圧昇降装置の内部構造を示す左側面模式図、図５は油圧昇降装置の右側面図、図６は油圧昇降装置の平面図、図７はバルブ等の配置を示す油圧昇降装置の正面図、図８はシリンダ部内の油路を示す油圧昇降装置前部を拡大した左側面模式図、図９はシリンダケースと、シリンダ部との取付けを模式的に示す斜視図である。

まず、ミッションケース８上に載置された油圧昇降装置２２は、図４〜６に示すように、この油圧昇降装置２２の外枠を形成するシリンダケース２３と、油圧昇降装置２２の前部を構成し、シリンダケース２３に内設され、前端部がシリンダケース２３から前方に突出したシリンダ部２４と、シリンダケース２３前部の底部に設置された操作リンクケース２５とから構成される。

このシリンダ部２４は、シリンダ２６と、シリンダヘッド２７とを鋳造などで一体成形して構成されたものであり、シリンダ部２４をシリンダケース２３内に挿入し、例えば、図９に示すように、シリンダケース２３前端面の上下左右端部（軸芯から等間隔で放射状に延ばした端部位置など）の４箇所（適宜箇所）に設けた台座ｄ１と、シリンダ部２４前端面にも上記同様に設けた台座ｄ２とのそれぞれの穴部を一致させて、ボルトｂ１でシリンダ部２４前端面が、シリンダケース２３の前端面に固定されるとともに、シリンダケース２３およびシリンダ部２４のそれぞれ上面の適宜位置に設けた穴部の位置を一致させ、ボルトｂ２によりシリンダケース２３上面と、シリンダ部２４上面とを固定し、シリンダ部２４がシリンダケース２３内に着脱自在に固定される。なお、さらには、図示しないが、シリンダ部２４の底部をミッションケース８などにボルト締結により固定させてもよいほか、上述したシリンダ部２４とシリンダケース２３とのボルトｂ１，ｂ２による固定箇所や固定方法は限定されない。

次に、シリンダ２６は、シリンダ部２４内の後部を、油圧昇降装置２２の前後方向に鋳造成形時などに予め型抜き成形などして設けられた、円筒など限定されない形状を有する空洞、かつ前端部に流通孔ｈを備えるシリンダライナ２８と、このシリンダライナ２８内に挿嵌させた、シリンダライナ２８内を摺動自在とする、ピストン２９とから構成される。また、ピストン２９は、ピストンヘッド３０と、ピストンロッド３１とから構成される。

さらに、このピストンロッド３１の後端部は、リフトクランク３２を介してリフト軸３３に接続される。なお、リフト軸３３の両端部には、左右リフトアーム３４が連結されており、この左右リフトアーム３４がロアリンク３６に接続され、後部作業機２１がこのロアリンク３６の上下回動により昇降可能とされる。

次に、図８に示すように、シリンダ部２４の前部を構成するシリンダヘッド２７には、このシリンダヘッド２７内の、シリンダヘッド２７と、シリンダライナ２８との間のスペースであって、シリンダヘッド２７の上端部からシリンダライナ２８の流通孔ｈを介してシリンダライナ２８の中央近傍下方に位置するシリンダ部２４の中央近傍底部までの間に油路３７が貫設される。なお、これら油路３７は、シリンダ部２４の鋳造成形時などに予め設けられる。また、油路３７の配設位置は上述に限定されず、シリンダヘッド２７内であればよい。

また、シリンダヘッド２７内の上部であって、油路３７の上部には、シリンダライナ２８内の作動油の供給停止および給排量を規制するスローリターンストップバルブ３８が設けられるとともに、このスローリターンストップバルブ３８の調節を行う調節ノブ３９がシリンダヘッド２７の前方に向けて突設される。

そして、図７に示すように、スローリターンストップバルブ３８の近傍に位置する油路３７には、セイフティーバルブ４０が設けられるとともに、スローリターンストップバルブ３８の下方に位置する油路３７には、シリンダライナ２８内の作動油を図示しない配管類を介してミッションケース８に排出するチェックバルブ４１が設けられる。なお、これらスローリターンストップバルブ３８やセイフティーバルブ４０、チェックバルブ４１の構成は周知技術であるため、詳述は省略する。

次に、シリンダケース２３前部の底部には、油路３７の開口部を覆うように金属製などの操作リンクケース２５が、このシリンダケース２３に溶接などで取付けられる。該操作リンクケース２５内であって、油路３７の開口部には、スプール４５を備えるコントロールバルブ４２が設置されるとともに、操作リンクケース４１内には、前後方向に摺動可能とする、全体を図示しないリンク機構の一部であるコントロールロッド４３の前部が内装される。また、コントロールバルブ４２は、図示しない配管類を介してミッションケース８から作動油を供給する、操作リンクケース２５に設けられた作動油受入口４４に連設した不図示の油路に連通される。

このスプール４５は、バネなどの図示しない弾性体により、通常は中立位置に付勢される。また、符号４６は、油路３７の中途部に設置された、油路３７内およびシリンダライナ２８内の作動油による内圧を測定する、セイフティーバルブ４０に連係した単動取り出し型の圧力測定プラグである。なお、図８においては、シリンダケース２３およびシリンダ部２４が操作リンクケース２５に対して水平に設置されているが、これらシリンダケース２３およびシリンダ部２４は、図４〜５のように操作リンクケース２５に対して前高後低に傾斜させて設置してもよく、さらには操作リンクケース２５の取付位置は上述した位置に限定されない。

このコントロールロッド４３の前端部は、コントロールバルブ４２のスプール４５端部に当接されるとともに、コントロールロッド４３の後端部は、前記リンク機構を介して作業機昇降レバー１４などに連係される。なお、これらコントロールバルブ４２やスプール４５、コントロールロッド４３、前記リンク機構などの構成は周知技術であるため、詳述は省略する。

ここで、後部作業機２１の昇降操作を行う場合、操縦部の作業者が作業機昇降レバー１４などを上昇側に回動させると、作業機昇降レバー１４などに連係するコントロールロッド４３が、例えば、車両前方へ摺動されると、スプール４５も前方へ摺動し、コントロールバルブ４２が開くことにより、作動油受入口４４を介してミッションケース８から不図示のポンプなどにより常時引揚げられている作動油がコントロールバルブ４２から油路３７内に導入されるとともに、スプール４５に連係するチェックバルブ４１が押し開かれる。

そして、油路３７からチェックバルブ４１を介し、流通孔ｈからシリンダライナ２８内に導入された作動油は、ピストンヘッド３０を後方へ押圧されるに伴い、ピストンロッド３１も後方へ摺動するため、リフトクランク３２を介してリフト軸３３が左側面視反時計回りに回動される。この結果、リフト軸３３に連結される左右リフトアーム３４およびリフトリンク３５を介してロアリンク３６を上方へ回動させることにより、後部作業機２１が上昇される。

なお、このとき、圧力測定プラグ４６などにより作動油の導入により油路３７内およびシリンダライナ２８内の圧力が適宜定めた範囲を越えたことが検出されると、セイフティーバルブ４０が作動し、それら油路３７内およびシリンダライナ２８内の作動油を排出させて、系内の圧力が下げられる。

次いで、操縦部の作業者が作業機昇降レバー１４などを下降側に回動させると、作業機昇降レバー１４などに連係するコントロールロッド４３が、例えば、車両後方へ摺動されると、弾性体によってスプール４５も後方へ摺動し、コントロールバルブ４２が閉じ、ミッションケース８から不図示のポンプなどにより常時引揚げられている作動油の、シリンダ部２４への流入が遮断されるとともに、スプール４５に連係するチェックバルブ４１が開かれる。

そして、後部作業機２１の自重により、リフトクランク３２やリフト軸３３などを介してシリンダライナ２８内をピストンロッド３１が車両前方に摺動するため、シリンダライナ２８内の作動油が、流通孔ｈから油路３７およびチェックバルブ４１を介してミッションケース８内に戻されることにより、後部作業機２１が下降される。

なお、後部作業機２１が中立時においては、ミッションケース８からの作動油は、コントロールバルブ４２に流入し、不図示のアンロードバルブなどを押し開いてミッションケース８内に戻るとともに、前記アンロードバルブ後方の作動油は、スプールを介してミッションケース８内に戻される。

そして、シリンダライナ２８内の作動油は、チェックバルブ４１やセイフティーバルブ４０によって油圧昇降装置２２外への流出を止められているため、後部作業機２１を一定の高さに保持することができる。

また、調節ノブ３９を回動させてスローリターンストップバルブ３８の調節を行うことにより、コントロールバルブ４２などを介して油路３７からシリンダライナ２８内に流入またはシリンダライナ２８内から油路３７およびチェックバルブ４１を介して油圧昇降装置２２外へ流出させる作動油の流通量を増減して、後部作業機２１の上昇や下降速度を適宜変更したり、シリンダライナ２８内への作動油の供給を停止させることができる。

そして、本願発明の構成によれば、油圧昇降装置２２は、シリンダ２６と、シリンダヘッド２７とを一体成形したシリンダ部２４を備えるため、従来のようなシリンダ２６と、シリンダヘッド２７とを各別に製造する必要がないとともに、それら嵌合部分の無駄な成形も必要とせず、油圧昇降装置２２全体の製造工程を簡略化することができる。

また、油路３７が、このシリンダ部２４のシリンダヘッド２７内に予め成形して設けられるため、別途油路３７を備えたケースをシリンダ部２４に接続させる必要がなく、シリンダ部２４内のスペースを有効利用してシリンダ部２４内にこの油路３７を一体成形することができ、製造工程の簡略化および油圧昇降装置２２をコンパクトにすることができ、油圧昇降装置２２前方の自由度を増すことができる。

さらには、スローリターンストップバルブ３８やセイフティーバルブ４０、チェックバルブ４１などの各種バルブもシリンダヘッド２７に設置されるため、従来のような油圧昇降装置２２の前部にバルブケースを別途設ける必要がなく、油圧昇降装置２２全体をコンパクトに構成することができ、油圧昇降装置２２前方の自由度を増すことができる。

そして、スプール４５の摺動位置にコントロールバルブ４２を備えた操作リンクケース２５をシリンダケース２３に取付けるため、従来のような油圧昇降装置２２の前部にコントロールバルブ４２を備えたバルブケースを別途設ける必要がなく、操作リンクケース２５を油路３７の端部位置に合わせてシリンダケース２３に取付可能とし、操作リンクケース２５の取付位置の自由度を向上できるとともに、油路３７の位置変更にも容易に対応可能とすることができる。

以上詳述したように、この例のトラクタ１は、シリンダケース２３の内側であって、シリンダライナ２８内に摺動自在に設けたピストン２９の後部に、後端部をリフトクランク３２に接続したピストンロッド３１を連結してなるシリンダ２６と、シリンダ２６の前方に設置した、シリンダライナ２８に連通し、作動油を流通させる流通孔ｈを設けたシリンダヘッド２７と、シリンダヘッド２７の近傍に設置した、操縦部に有する作業機昇降レバー１４（操作レバー）に連係してコントロールバルブ４２に設けたスプール４５を摺動させ、作動油をシリンダライナ２８内に供給または停止するコントロールロッド４３など（操作リンク機構）を内設した操作リンクケース２５とを備える、後部作業機２１（作業機）を昇降させるための油圧昇降装置２２を、ミッションケース８上に備え、油圧昇降装置２２は、シリンダ２６と、シリンダヘッド２７とを一体成形してなるシリンダ部２４を備えるものである。

また、シリンダ部２４は、このシリンダ部２４内であって、シリンダライナ２８の外側に、流通孔ｈに連通させた作動油の油路３７を備え、油路３７は、シリンダ部２４内に有する、シリンダライナ２８内の作動油の供給停止および給排量を規制するスローリターンストップバルブ３８と、スプール４５に連係したシリンダライナ２８内の作動油を排出するチェックバルブ４１と、セイフティーバルブ４０とを備えるとともに、操作リンクケース２５は、スプール４５の摺動位置にコントロールバルブ４２を備える。

また、上述の例では、作業車両の一例としてホイール式トラクタ（農作業車両）について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、クローラ式トラクタのほか、建設作業車両として、バックホーやブルトーザなど、車両に取付けた作業機を昇降する作業機昇降装置を備えたあらゆる作業車両に適用することができる。

本発明の一実施例に係るホイール式トラクタの左側面図である。ホイール式トラクタの平面図である。後部作業機を装着したトラクタの左側面図である。油圧昇降装置の内部構造を示す左側面模式図である。油圧昇降装置の右側面図である。油圧昇降装置の平面図である。バルブ等の配置を示す油圧昇降装置の正面図である。シリンダ部内の油路を示す油圧昇降装置前部を拡大した左側面模式図である。シリンダケースと、シリンダ部との取付けを模式的に示す斜視図である。

符号の説明

２１後部作業機
２２油圧昇降装置
２３シリンダケース
２４シリンダ部
２５操作リンクケース
２６シリンダ
２７シリンダヘッド
２８シリンダライナ
２９ピストン
３０ピストンヘッド
３１ピストンロッド
３２リフトクランク
３３リフト軸
３４左右リフトアーム
３５リフトリンク
３６ロアリンク
３７油路
３８スローリターンストップバルブ
３９調節ノブ
４０セイフティーバルブ
４１チェックバルブ
４２コントロールバルブ
４３コントロールロッド
４４作動油受入口
４５スプール
４６圧力測定プラグ
ｂ１，ｂ２ボルト
ｈ流通孔

Claims

シリンダケースの内側であって、シリンダライナ内に摺動自在に設けたピストンの後部に、後端部をリフトクランクに接続したピストンロッドを連結してなるシリンダと、前記シリンダの前方に設置した、前記シリンダライナに連通し、作動油を流通させる流通孔を設けたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの近傍に設置した、操縦部に有する操作レバーに連係してコントロールバルブに設けたスプールを摺動させ、前記作動油を前記シリンダライナ内に供給または停止する操作リンク機構を内設した操作リンクケースと、を備える、作業機を昇降させるための油圧昇降装置を、ミッションケース上に備える作業車両において、前記油圧昇降装置は、前記シリンダと、前記シリンダヘッドとを一体成形してなるシリンダ部を備え、前記シリンダ部を前記シリンダケースに着脱自在に設けたことを特徴とする作業車両。
前記シリンダ部は、該シリンダ部内であって、前記シリンダライナの外側に、前記流通孔に連通させた前記作動油の油路を備えることを特徴とする、請求項１に記載の作業車両。
前記油路は、前記シリンダ部内に有する、前記シリンダライナ内の前記作動油の供給停止および給排量を規制するスローリターンストップバルブと、前記スプールに連係した前記シリンダライナ内の前記作動油を排出するチェックバルブと、セイフティーバルブとを備えることを特徴とする、請求項１〜２に記載の作業車両。
前記操作リンクケースは、前記スプールの摺動位置に前記コントロールバルブを備えることを特徴とする、請求項１に記載の作業車両。