JPH11113317A - コンバイン等の油圧制御弁 - Google Patents

コンバイン等の油圧制御弁

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JPH11113317A
JPH11113317A JP28729997A JP28729997A JPH11113317A JP H11113317 A JPH11113317 A JP H11113317A JP 28729997 A JP28729997 A JP 28729997A JP 28729997 A JP28729997 A JP 28729997A JP H11113317 A JPH11113317 A JP H11113317A
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JP
Japan
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switching valve
valve
control
switching
control unit
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JP28729997A
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English (en)
Inventor
Koji Otsuka
浩司 大塚
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Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Original Assignee
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コンバインの各制御用の油圧回路において、方
向制御部,刈取制御部,アンロード部等の各切替弁の切
替応答速度を通常より高速応答可能にさせる。 【解決手段】油圧ポンプ1からの送油により作用させる
油圧回路Mにおいて、無負荷時に自動的に作用圧油を逃
がすアンロード部Uと、機体2を自動的に左右操向して
直進制御可能な操向制御部Cと、刈取装置3を自動的に
上下調節して刈高さ制御可能な刈取制御部Bとに、各々
高速応答可能な圧力切替弁4,方向切替弁5,上下切替
弁6を用いたことを特徴とするコンバイン等の油圧制御
弁の構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンバイン等の
油圧制御弁に関し、油圧回路における各アクチュエータ
駆動用やアンロード用に高速応答可能な切替弁を用いた
もの等の分野に属する。
【0002】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】従
来、コンバイン等の油圧回路において、各作業用のアク
チュエータを駆動させる切替弁やアンロード用の切替
弁、例えば、機体の進行方向を自動的に左右操向させる
方向切替弁や、刈取装置の刈高さを自動的に上下調節さ
せる上下切替弁や、無負荷時に自動的に作業圧油を逃が
す圧力切替弁等の切替応答性が遅いときは、刈取直進時
における機体の蛇行や、刈高さの不揃い等により作業性
能を阻害されることに加え、圧力立ち上がりの遅れによ
る圧力切替弁と方向切替弁又は上下切替弁との作動ずれ
により、更に不具合が増大する恐れがある。
【0003】そこでこの発明は、これらの各切替弁の切
替応答性を高速応答可能とすることにより作業性能の向
上を図る。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、油圧ポンプ
1からの送油により作用させる油圧回路Mにおいて、無
負荷時に自動的に作用圧油を逃がすアンロード部Uと、
機体2を自動的に左右操向して直進制御可能な操向制御
部Cと、刈取装置3を自動的に上下調節して刈高さ制御
可能な刈取制御部Bとに、各々高速応答可能な圧力切替
弁4,方向切替弁5,上下切替弁6を用いたことを特徴
とするコンバイン等の油圧制御弁の構成とする。
【0005】
【作用】上記の構成により、コンバイン等の油圧回路M
において、操向制御部Cでは左右各別に、例えば3ポー
ト2位置切替えによる通常よりも高速応答可能な方向切
替弁5を配置することにより、この方向切替弁5の作用
により左右の走行クラッチを切り走行ブレーキを制動し
て機体2の進行方向を安定して直進制御させることがで
きると共に、刈取制御部Bでは刈取装置3の上げ及び下
げを各別に、例えば2ポート2位置切替えによる通常よ
りも高速応答可能な上下切替弁6を配置することによ
り、この上下切替弁6の作用により一定の刈高さを保持
制御させることができる。なお、アンロード部Uに、例
えば2ポート2位置切替えにより通常よりも高速応答可
能な圧力切替弁4を配置することにより、この圧力切替
弁4による該方向切替弁5又は上下切替弁6の作用に応
じた圧力の立ち上がりを敏速に行わせることができる。
【0006】
【発明の効果】上記作用の如く、コンバイン等の油圧回
路Mにおいて、機体2を左右操向して直進制御させる操
向制御部Cの方向切替弁5と、刈取装置3の刈高さを一
定に保持制御させる刈取制御部Bの上下切替弁6と、該
方向切替弁5又は上下切替弁6の作用時に圧力を立ち上
げるアンロード部Uの圧力切替弁4とを、通常よりも高
速応答可能な切替弁とすることにより、該方向切替弁5
の作用時には機体2の刈取直進時における蛇行や条外れ
等の防止と、該上下切替弁6の作用時には刈取装置3の
刈高さの不揃いによって生じる脱穀性能の不良等を防止
すると共に、該方向切替弁5又は上下切替弁6の作用時
に圧力切替弁4の圧力立ち上がりの遅れによって生じる
不具合等を防止することができるから、切替応答性及び
作動の円滑性を向上させることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施例を図面
に基づき説明する。図12はコンバインの全体構成を示
すもので、機体2の走行フレーム7下部側に土壌面を走
行する左右一対の走行クロ−ラ8を張設した走行装置9
を配設すると共に、該走行フレーム7上にフィ−ドチェ
ン10に挟持搬送して供給される刈取り穀稈を脱穀し、
この脱穀された穀粒を選別回収して一時貯留するグレン
タンク11と、この貯留した穀粒を機外へ排出する排穀
オーガ12とを備えた脱穀装置13を載置構成してい
る。
【0008】該脱穀装置13の前方に、その前端側から
植立穀稈を分草する分草体14と、分草された穀稈を引
き起こす引起部15と、引き起こされた穀稈を刈り取る
刈刃部16と、この刈り取られた穀稈を後方側へ搬送し
ながら横倒れ姿勢に変更して該フィ−ドチェン10へ受
渡しする穀稈搬送部17等を有する刈取装置3を、油圧
駆動による昇降シリンダ18により土壌面に対し昇降自
在に作用するよう配置構成している。
【0009】該刈取装置3の一側にコンバインの操作制
御を行う操作装置19と、この操作のための操作席20
とを設け、この操作席20の下方側にはエンジン21を
搭載し、後方側には前記グレンタンク11を配置すると
共に、操作装置19と操作席20とを覆うキャビン22
を設けて構成している。これらの走行装置9,脱穀装置
13,刈取装置3,操作装置19,エンジン21等によ
ってコンバインの機体2を構成させている。
【0010】前記左端側の分草体14の後側に、未刈稈
への接当により機体2の進行方向を検出する前後回動自
在の検出杆23aを、各々左右側へ突出させた方向セン
サ23を配設すると共に、同じくこの分草体14の後側
に、超音波を発射しその反射波を受けて刈取り穀稈の刈
高さを検出する刈高センサ24を土壌面に向けて配設
し、機体2の前後及び左右傾斜を検出する静電容量形式
の前後傾斜センサ25aと左右傾斜センサ25bとを前
記走行フレーム7の適宜位置に各々配設して構成させて
いる。
【0011】該走行フレーム7の前端側に装架した走行
用ミッションケース26のギヤ伝動機構を2系統に分け
て説明する。まず最初に、図2(a)及び図3に示す如
く、油圧式無段変速モータ27から入力する第1軸の入
力軸28に軸止した入力ギヤ29と、第2軸の変速軸3
0の左端部に軸止する入力伝動ギヤ31とを噛合連動さ
せ、この変速軸30に横並びに二連の変速駆動ギヤ32
を軸回転摺動させると共に、この変速駆動ギヤ32側面
のクラッチ爪32aと噛合接続する高速駆動ギヤ32b
を変速軸30の右端部に遊転軸承し、この高速駆動ギヤ
32bと、第3軸のカウンタ軸33の右端部に軸止する
高速ギヤ34aとを噛合連動させ、この高速ギヤ34a
の左側に適宜間隔に軸止した中速ギヤ34b及び低速ギ
ヤ34cと、該変速駆動ギヤ32とを各々切り替え噛合
連動させて3速の副変速を構成させる。
【0012】該低速ギヤ34bと第4軸の操向軸35に
軸止する操向センタギヤ36とを噛合連動させると共
に、この操向センタギヤ36の両側面に各々噛合接続す
る左右の操向クラッチ37を操向軸35に遊転摺動可能
に軸承し、この左右の操向クラッチ37に、操向センタ
ギヤ36側からギヤ部37aとシフタ溝部37bとボス
部37cとを設け、左右のシフタ溝部37bに、操向ク
ラッチ37を油圧駆動の左右の操向シリンダ38により
左右摺動させる左右の操向シフタ39を係合し、左右の
ボス部37cに、油圧駆動の左右のブレーキシリンダ4
0により制動させる左右の走行ブレーキ41の回転ディ
スク側を軸止し、停止ディスク側を内壁に固定させた構
成とする。
【0013】該操向クラッチ37の左右のギヤ部37a
と、第5軸の減速軸42に遊転軸承した左右の二連の操
向伝動ギヤ43とを各々噛合連動させ、この操向伝動ギ
ヤ43の他方の小径ギヤ43aと、第6軸の左右のホイ
ル軸44の一端部に軸止した左右のホイルギヤ45とを
各々噛合連動させ、該ホイル軸44の他端部に前記走行
クローラ8を駆動する左右の駆動輪46を各々軸止して
構成させる。
【0014】次に、図2(b)及び図3に示す如く、第
1軸の入力軸28から第2軸の変速軸30を経て、第3
軸のカウンタ軸33に至るまでは前記の如き伝動経路と
なるが、このカウンタ軸33の一端部に軸回転摺動する
旋回切替ギヤ47の一方側のスピン旋回ギヤ47aと、
第7軸の旋回中間軸48の一端部に軸止したスピン中間
ギヤ49とを噛合連動させると共に、このスピン中間ギ
ヤ49の右側に適宜間隔に軸止したスピン駆動ギヤ50
と、第8軸の旋回軸51に軸止した旋回ギヤ52とを噛
合連動させた構成とする。
【0015】該第3軸の旋回切替ギヤ47の他方側のマ
イルド旋回ギヤ47bと、旋回軸51の旋回ギヤ52と
を噛合連動させ、旋回軸51の左右端部に、油圧駆動の
左右の旋回シリンダ53により作動させる左右の旋回ク
ラッチ54の回転ディスク側を軸止すると共に、停止デ
ィスク側から内側に向けて延長したボス部54aに軸止
した左右の旋回駆動ギヤ55と、前記減速軸42の操向
伝動ギヤ43とを噛合連動させた構成とする。
【0016】また、図4及び図5に示す如く、前記走行
フレーム7の中央左右側に縦方向に固着した、左右の縦
フレ−ム56の前側下部に設けた左右のローリングメタ
ル57に前部ローリングアーム58を回動可能に軸支
し、この左右の前部ローリングアーム58の下端部位置
と、左右の縦フレ−ム56の外側下方に各々位置する左
右の転輪フレーム59の前部側位置とを回動可能に連結
して構成する。
【0017】該左右の縦フレ−ム56の後側下部に各々
設けた左右のピッチングメタル60にピッチング軸61
を回動可能に軸支し、このピッチング軸61の左右側に
各々左右のピッチングアーム62を軸止する。この左右
のピッチングアーム62と平面視H字状の連結アーム6
3の左右側一端部とを回動可能に連結すると共に、その
他端部と左右の後部ローリングアーム64とを回動可能
に連結し、この左右の後部ローリングアーム64の下端
部位置と、該左右の転輪フレーム59の後部側位置とを
回動可能に連結して構成する。
【0018】該左右の転輪フレーム59の後端部上側
に、各々左右の後部転輪65を回動可能に軸支すると共
に、左右の転輪フレーム59の外側面下部側に各々所定
の間隔にて複数個の接地転輪66を遊転自在に軸支し、
これら左右の後部転輪65及び複数個の接地転輪66
と、前記走行フレーム7の前端部に装架した走行用ミッ
ションケ−ス26から動力を伝達する駆動輪46とに、
前記左右の走行クロ−ラ8を各々巻掛け張設した構成と
する。
【0019】該右のピッチングアーム62の上端部に、
油圧駆動によるピッチングシリンダ67の可動先端部を
連結すると共に、該左右の前部ローリングアーム58と
該左右の後部ローリングアーム64とを各々4点平行リ
ンクを形成可能に左右の連結杆68によって回動可能に
連結し、左右の後部ローリングアーム64の上部側を連
結杆68の連結位置より更に上方へ延長した上端部に、
油圧駆動による左右のローリングシリンダ69の可動先
端部を連結して構成する。
【0020】このように、該左右の前部及び後部ローリ
ングアーム58,64と、左右のローリングシリンダ6
9等の作用により、機体2を昇降又は左右傾斜させるロ
ーリング制御による左右水平制御手段を構成すると共
に、該ピッチングアーム62とピッチングシリンダ67
等の作用により、機体2を前後傾斜させるピッチング制
御による前後水平制御手段を構成する。
【0021】このようなコンバインにおける刈取作業時
に、方向センサ23による機体2の進行方向の検出と、
刈高センサ24による刈取装置3の刈高さの検出と、前
後及び左右傾斜センサ25a,25bによる機体2の水
平状態の検出とにより、図1に示す如く、操向制御部
C,刈取制御部B,水平制御部T,アンロード部U等を
各々作用させる油圧回路Mを構成させる。
【0022】該油圧回路Mにおける操向制御部Cは、油
圧式無段変則装置H等の油タンク70から油圧ポンプ1
により供給される圧油を、3ポート2位置切替えによる
優先分流弁71を経由して、スプールのストロークや形
状等の変更によって、弁の切替応答速度を通常より高速
で応答可能な3ポート2位置を電磁切替えする左右の方
向切替弁5を配置し、この左右の方向切替弁5から、左
右の操向シフタ39により操向クラッチ37を各々入り
切りさせる左右の操向シリンダ38に接続して構成させ
る。
【0023】該左右の操向シリンダ38を介して、4ポ
ート2位置を電磁切替えする左右の作用切替弁72によ
り、左右の走行ブレーキ41を各々制動する左右のブレ
ーキシリンダ40と、スピン旋回又はマイルド旋回用の
左右の旋回クラッチ54を作用させる左右の旋回シリン
ダ53とを切替え可能に配置すると共に、左右の操向シ
リンダ38と左右の作用切替弁72との中間から、各々
チェック弁73を介してパワステレバー74aによる手
動制御用のリリーフ弁74へ接続し、このリリーフ弁7
4から該油タンク70へ返油させるよう接続して構成さ
せる。
【0024】刈取制御部Bは、前記優先分流弁71を経
由し絞り弁75aを介して、スプールのストロークや形
状等の変更によって、弁の切替応答速度を通常より高速
で応答可能な2ポート2位置を電磁切替えして刈取装置
3を昇降させる、上下切替弁6の上げ切替弁6aを前記
昇降シリンダ18へ接続すると共に、この昇降シリンダ
18から下げ切替弁6bへ絞り弁75bを介して接続
し、この下げ切替弁6bから該油タンク70へ返油させ
るよう接続して構成させる。
【0025】アンロード部Uは、該優先分流弁71を経
由して、スプールのストロークや形状の変更によって、
弁の切替応答速度を通常より高速で応答可能な2ポート
2位置を電磁切替えするパイロットの圧力切替弁4を接
続した、大流量に対応可能な増幅弁76を配置し、この
増幅弁76から該油タンク70へ返油するよう接続して
構成させる。
【0026】水平制御部Tは、該優先分流弁71を経由
して、各々4ポート3位置を電磁切替えするピッチング
制御用のピッチング切替弁77と、ローリング制御用の
左右のローリング切替弁78を各々接続し、このピッチ
ング切替弁77からピッチングシリンダ67の伸長側へ
パイロットチェック弁79aを、短縮側へチェック弁7
9bを介して各々接続させると共に、該左右のローリン
グ切替弁78から各々ローリングシリンダ69の伸長側
へパイロットチェック弁80aとチェック弁80bを、
短縮側へパイロットチェック弁81を介して接続した構
成とする。
【0027】前記排穀オーガ12を上下作用させる4ポ
ート3位置を電磁切替えするオーガ切替弁82を、パイ
ロットチェック弁83を介してオーガシリンダ84へ接
続した構成とする。方向センサ23の検出により自動的
に操向制御部Cの左又は右の方向切替弁5を作用側に切
替えたときは、まず操向シリンダ38を作動させて操向
シフタ39により操向クラッチ37を切りとし、この切
りに伴い作用切替弁72をブレーキシリンダ40側に切
替えているときは、走行ブレーキ41を制動させて機体
2の直進時の左右操向又はブレーキ旋回を行わせ、作用
切替弁72を旋回シリンダ53側に切り替えているとき
は、旋回クラッチ54を作用させて旋回切替ギヤ47の
切り替えによりスピン旋回又はマイルド旋回による旋回
制御を行わせる。
【0028】刈高センサ24の検出により自動的に刈取
制御部Bの上下切替弁6の上げ切替弁6a又は下げ切替
弁6bを各々作用側に切り替えたときは、各絞り弁75
a又は75bにより流量調節を行って昇降シリンダ18
を作動させ、刈取装置3を上昇又は下降させて刈高さ制
御を行わせる。これらの操向制御部Cにおける方向切替
弁5、又は刈取制御部Bにおける上下切替弁6を作用側
に切り替えたときは、アンロード部Uの圧力切替弁4を
自動的に圧力を立ち上げる側に切り替え、増幅弁76に
よる大流量の圧油の逃がしを停止させる作用を行うが、
このとき圧力切替弁4,方向切替弁5,上下切替弁6の
弁切替の応答速度を通常より高速で応答させることによ
り、圧力の立ち上がりや切替えを敏速に行わせて、刈取
直進時における蛇行や条外れ等を防止できると共に、刈
高さの不揃いによる稈長のばらつき等を防止することが
できる。
【0029】また、前記水平制御部Tにおいて、ローリ
ング制御を行う左右のローリング切替弁78の切替応答
性を向上させるため、図6(a)及び(b)に示す如き
回路を構成することもできるが、これらの回路では同時
制御させる出力(電気)が多いため、コントローラの電
気容量を大きくする必要があると共に、コントローラそ
のものを大きくしなければならないという難点がある。
【0030】そこで、図7に示す如く、油圧回路Mの水
平制御部Tの左右のローリング切替弁78を、スプール
のストロークや形状等の変更によって、弁の切替応答速
度を通常より高速で応答可能な3ポート2位置を電磁切
替えするローリング切替弁85に代えることにより、機
体2の左右水平制御の応答性及び作用の円滑性を向上さ
せることができる。
【0031】また、図8に示す如く、前記油圧回路Mの
優先分流弁71により制御流aと余剰流bとに分流する
ものにおいて、この分流された制御流a側で操向制御部
Cとアンロード部Uを作動させ、余剰流b側で刈取制御
部Bと水平制御部T等を作動させるようにし、制御流a
側の操向制御部Cの左右の方向切替弁5とアンロード部
Uの圧力切替弁4とを、各々前記の如く弁の切り替えを
高速応答可能とすることにより、切替応答性を向上させ
ることができると共に、切り替え頻度を増加させてパル
スやデューティ制御等の高精度制御を可能とすることが
できる。
【0032】また、図9に示す如き油圧回路Sにおい
て、前記油圧回路Mにおける操向制御部Cの左右の方向
切替弁5及び刈取制御部Bの上下切替弁6を、4ポート
3位置を電磁切替えする方向切替弁86及び上下切替弁
87に代えると共に、前記油圧ポンプ1から優先分流弁
71を経由して、該方向切替弁86と上下切替弁87と
排穀オーガ12のオーガ切替弁82とアンロードの圧力
切替弁88aとに各々接続する回路pと、別の油圧ポン
プ89からアンロードの圧力切替弁88bを経由して、
水平制御部Tのピッチング切替弁77と左右のローリン
グ切替弁78とに各々接続する回路rとに分離して構成
させる。
【0033】このように油圧回路pと油圧回路rとに分
離させることにより、従来の如く、単一の油圧ポンプ1
からの送油だけでは、刈高さ制御時に機体2の水平制御
ができ難いため水平制御が遅れていたものを、方向制御
と刈取上下制御と水平制御とを同時に作動させることが
可能となって、刈取り及び脱穀性能を向上できると共
に、型式による対応を容易に行わせることができる。
【0034】また、従来では油圧回路M等において、各
作業用の切替弁としての左右の方向切替弁5や上下切替
弁6と、アンロード用の切替弁としての圧力切替弁4と
を同時にON,OFFしていたため、圧力の立ち上がり
が遅れて切替応答性が悪くなると共に、作動にずれを生
じていた。そこで、前記の如く、高速応答可能な切替弁
によって切替制御を行う際に、図10に示す如く、該ア
ンロード用の圧力切替弁4を、例えば60ms連続ON
状態とし、各作業用の左右の方向切替弁5や上下切替弁
6を、例えば15ms毎に10ms間ON状態のパルス
やデューティ制御を行うことにより、アンロード用の切
替弁の連続ONにより各作業用の切替弁を圧力が維持さ
れた状態で切り替え作動させることができるから、圧力
立ち上がりの遅れにより応答性が悪くなることがないと
共に、各切替弁の応答性のばらつき等による作動のずれ
も考慮する必要がない。
【0035】また、油圧回路Mにおいて刈取時の直進制
御を行う際に、一定の作業速(例えば0.8m/s程
度)以上の走行速度のときのみ操向制御部Cの回路に、
図11に示す如く、前記油圧ポンプ1から優先分流弁7
1を経由して左右の方向切替弁5に送油する制御流aに
加え、別の油圧ポンプ、例えば油圧式無段変速装置H等
のチャージポンプ90から、供給切替弁91を介して絞
り弁92による流量の調節とチェック弁93による逆流
入の防止を行いながら合流供給させる。
【0036】このように車速が一定速より早くなるとき
に圧油を補助することにより、各切替弁の切替えが高速
応答可能な場合においても弁の切替時間に規制されて発
生する刈取走行時の蛇行や条外れを防止することができ
る。なお、制御流aの絶対量を増やすこともできるが、
それでは回路全体の流量が増大して切替弁の容量アップ
が必要となり、コストアップ及び形状の大型化につなが
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンバインの各作業部の油圧回路を示すブロッ
ク図。
【図2】(a)走行装置におけるミッションケースの伝
動機構を示す正断面配列図。 (b)走行装置におけるミッションケースの伝動機構を
示す正断面配列図。
【図3】走行装置におけるミッションケースの伝動機構
を示す側面配列図。
【図4】走行装置における走行クローラの昇降機構を示
す側面図。
【図5】走行装置における走行クローラの昇降機構を示
す平面図。
【図6】(a)コンバインの左右水平制御関係の油圧回
路の一例を示すブロック図。 (b)コンバインの左右水平制御関係の油圧回路の一例
を示すブロック図。
【図7】コンバインの水平制御関係の油圧回路を示すブ
ロック図。
【図8】油圧回路における制御流と余剰流との分流状態
を示すブロック図。
【図9】2台の油圧ポンプにより各作業制御部を分担し
た油圧回路を示すブロック図。
【図10】作業制御部のパルス制御に体しアンロード制
御部の連続ON状態を示す線図。
【図11】高速刈取走行時の方向制御部に圧油を補助す
る油圧回路を示すブロック図。
【図12】コンバインの全体構成を示す側面図。
【符号の説明】
1. 油圧ポンプ 2. 機体 3. 刈取装置 4. 圧力切替弁 5. 方向切替弁 6. 上下切替弁 M. 油圧回路 U. アンロード部 C. 操向制御部 B. 刈取制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B62D 11/08 B62D 11/08 G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】油圧ポンプ1からの送油により作用させる
    油圧回路Mにおいて、無負荷時に自動的に作用圧油を逃
    がすアンロード部Uと、機体2を自動的に左右操向して
    直進制御可能な操向制御部Cと、刈取装置3を自動的に
    上下調節して刈高さ制御可能な刈取制御部Bとに、各々
    高速応答可能な圧力切替弁4,方向切替弁5,上下切替
    弁6を用いたことを特徴とするコンバイン等の油圧制御
    弁。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101022362B1 (ko) 2009-02-05 2011-03-22 주식회사 득인기공 콤바인용 유압 제어 장치

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