JPS6032042B2 - 農用コンバイン制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は農用コンバインにおける農作業アクチュェータ
を制御するための農用コンバイン制御回路に関し、スブ
ールに対する操作のみで、複数のアクチユエータのうち
の１つのアクチユエータを他のアクチュェータに干渉さ
せることなく制御できるようにしたことを特徴とするも
のである。

農用コンバインには例えば稲穂のつみ取り長さ調整用ア
クチュェータと、稲の刈取り高さ調整用アクチュェータ
と走行方向制御用アクチュェータ等を備えている。これ
ら各アクチュヱー夕をそれぞれ個々に専用のポンプで作
動させる構造のものは、各アクチュヱータが干渉なく作
動する。しかし各アクチュェータを制御する専用のポン
プと制御弁とが必要になり、それだけ構造の複雑になる
と共に、操作が煩雑になる欠点があった。そこで本出願
人は、１台のポンプで複数のアクチュェ−夕を制御でき
る制御回路を提案（持鰯昭５２−６８４８３号）した。
この回路は、１台のポンプから分岐した第１ポンプライ
ンに第１チェック弁を介して第１のアクチュェータを、
第２ポンプラインに第２チェック弁を介して第２のアク
チュェータを接続すると共に、第１アクチュェータとタ
ンクとの間にメカニカルチェツク弁を設け、このメカニ
カルチェック弁と第２チェック弁とをスプールによって
開閉するものであって、第１アクチュヱータをメカニカ
ルチェック弁と第１チェック弁とで位置保持していると
き、スプールによって第２チェック弁を開放して第２ポ
ンプラインの第２アクチュェー夕を作動するのであるが
、この第２アクチュェータが例えば停止（ストロークエ
ンド又は過負荷）したときにはポンプの吐出圧が上昇す
る。

このため第１チェック弁が開放して第１アクチュェータ
へ流体が供給され、第１アクチュェータの位置が変位す
る干渉が起るのである。また、第１・第２アクチユェー
タの上限圧力を１つのりリーフ弁で設定しているためこ
れら両アクチュェータの上限圧力が異なる場合には、ア
クチュェータが作動しなかったり、破損したりする問題
がある。

本発明は上記の点に鑑み発明したもので、目的とすると
ころは、簡単な操作でもつて、１台のポンプで複数台の
アクチユェータを制御でき、しかも複数アクチュェータ
のうちの１つのアクチュェータを他のアクチュェータに
干渉されることなく制御できる如くした特殊な流体回路
を提供するものである。

本発明の構成は、ポンプと単動形の第１アクチュェータ
とを蓮適する第１ポンプライン中に介設され、該ポンプ
から第１アクチュェータへの流れを自由流とする第１チ
ェック弁と、前記第１ポンプラインから分岐した回路に
介設した第１リリーフ弁と、前記アクチュェータと第１
チェック弁間から分岐した戻り回路に介設され、該回路
からタンクへの流れを阻止するメカニカルパイロットチ
ェック弁と、前記ポンプと第２アクチュェータとを蓮適
する第２ポンプラインに介設され、該ポンプから第２ア
クチユェータへの流れを自由流となる第２チェック弁と
、前記第２チェック弁のバネ室を、前記ポンプとタンク
とに切換運通する切換部と前記メカニカルパイロットチ
ェック弁を挿隣する案内棒とを備え、前記バネ室をタン
クへ切換運通したとき、前記メカニカルパイロットチェ
ック弁を関弁するスブールと、前記第２チェック弁と第
２ァクチュェータ間から分岐した回路に介段され、前記
第１リリーフ弁より設定圧力値の小さい第２リリーフ弁
と、前記第１チェック弁とメカニカルパィロットチェッ
ク弁間の戻り回路に介設した絞りとからなるものであっ
て、単一のスプールを切換えることによって第２チェッ
ク弁を開閉できる。

即ち、ポンプ吐出流体を第１、第２ポンプラインに選択
的に供聯合できるのである。しかも、第２リリーフ弁の
設定圧は第１リリーフ弁の設定圧より小さくしているた
め、第２チェック弁を開放して第２アクチュェータを作
動させているときには、第２ポンプラインの圧力が第２
リリーフ弁を設定圧以上に上昇することがない。従って
、ポンプ吐出流体は第１ポンプラインに流入することが
ないので、第１アクチュェー外ま第１チェック弁とパイ
ロットチェック弁とによって所定位置に保持され、第２
アクチュェータによって干渉されることがない。また、
スプールを一方に切換えてパイロットチェック弁を開放
して、単動形の第１アクチュェータを降下させている場
合であっても、戻り回路に設けた絞りにより、第１ポン
プラインの圧力を保持して第１チェック弁を押圧して該
弁を閉鎖している。

このため、第１ポンプラインと第２ポンプラインとの運
通は断たれ、単動形の第１アクチュェータが第２アクチ
ュェー外こよって干渉されることはない。さらに、スプ
ールを他方に切換えて単動形の第１アクチュェータを上
昇させる場合にあっても、第２ポンプラインは第２チェ
ック弁によって閉鎖され、ポンプ吐出流体は全て第１ポ
ンプラインを介して第１アクチュェータのみに導かれる
ので、第２アクチュェー外こよって干渉されることはな
い。

要するに、単一のスプールの操作で、第２アクチュェー
外こ干渉されることなく、単動形の第１アクチュェータ
を昇、降、停止できると同時に、該第１アクチュェータ
の上昇時のみを除いて第２アクチュェータを任意に操作
できるのである。

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。図示実
施例において弁本体１には多数のボートが形成され、こ
れらボートのうちポンプボート２にはポンプ６を、各タ
ンクボート３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにはそれぞれタンク
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを、ボート４には他のアクチュ
ェータの干渉を受けても良いアクチュェータ、即ち稲穂
のつみ取り長さ調整用及び走行方向制御用の２個の第２
アクチユエータ８，９を、アクチユヱータポート５には
上記ァクチュェータ８，９の干渉を受けてはいけないア
クチュェータ、即ち稲穂の刈取り高ご調整用の単動形の
第１アクチュェータ１０をそれぞれ接続している。

また、前記弁本体１内には方向制御用のスプール１１、
メカニカルパイロットチェック弁１２、第２チェック弁
１３、第１チェック弁１４、第１リリーフ弁１５、第２
リリーフ弁１９をそれぞれ設置している。

前記第２アクチュェータ８はセンターバイパス形方向制
御弁４０を介して前記ボート４に接続する一方、該方向
制御弁４０と並列状に設けたバイパスライン４１に流量
弁４３を介設し、さらに後位の第２アクチュヱータ９を
センターオールボートオープン形の方向制御弁４２を介
して前記方向制御弁４０のタンクボートに接続すると共
に、前記方向制御弁４２のタンクボートにタンク７ｅを
連結している。

また、前記スプール１１と第２チェック弁１３とは、前
記ポンプボート２とボート４との間に形成された第２ポ
ンプライン１６中に介穀されている。

該スプール１１は後述する如く単動形の第１アクチュェ
ータ１０を昇降する方向切換弁であるが、第１アクチュ
ェータ１０が他の第２アクチュヱータ８，９に干渉され
ないように特殊な配慮が施されている。

即ち、該スプール１１の略真中にランド１７を形成し、
スプール１１の操作によって該ランド１７を変位させ、
前記第２チェック弁１３のバネ室１８を第２ポンプライ
ン１６に接続したり、タンクライン１９ａを介してタン
ク７ｂに接続したりする。

これを詳述すると、前記スプール１１に形成したランド
１７の中を弁本体１の藩中よりも０．０５ミリメートル
ないし０．１ミリメートル程度小さいアンダーラップ状
に形成する一方、前記第２チェック弁１３の弁座側の受
圧面積Ａ，をバネ室１８側の受圧面積Ａ２の７５％ない
し８５％の範囲内に形成している。

そこで、後述するレバー２５が例えば図示の平衡位置Ａ
にあってスプール１１が第１図中立位置にあるこき、あ
るいは平衡状態でＡ位置にあるレバー２５を時計方向に
回動してスプール１１が第２図位置にあるときには、第
２チェック弁１３のバネ室１８をタンク７ｂに蓬通し、
反対にレバー２５を逆時計方向に回動してスプール１１
が第３図位置にあるときにはバネ室１８をポンプ６に運
通する如く成している。

このため、第１アクチュェ−夕１０を昇降すべ〈、切換
スプール１１を切換えると前記バネ室１８の開閉作動に
よって第２ポンプライン１６の第２チェック弁１３を開
閉するのである。

また、前記スプール１１はその一端と前記アクチュェー
タ１０のピストン２０とを連結村２１、コンロツド２２
、ベルクランク２３などのフイードバックリンク２４を
介して連結すると共に、制御用のレバー２５の一端と前
記フィードバックリンク２４とをピン２６を介して枢着
状に連結している。

さらに、前記ポンプボート２とアクチュヱータポート５
との間に第１ポンプライン２８を形成し、該第１ポンプ
ライン２８中にポンプ６から第１アクチュェータ１０へ
の流れを自由流とする方向に前記第１チェック弁１４を
設置すると共に、該第１チェック弁１４の前位において
前記第１ポンプライン２８から分岐したりリーフ回路２
９に前記第１リリーフ弁１５を設置している。

また、前記第１チェック弁１４の後位における第１ポン
プライン２８からタンクボート３ｃにかけて戻り回路３
０を形成し、該戻り回路３０中に絞り３１、可動弁座３
２をそれぞれ設置し、該弁座３２に前記メカニカルパイ
ロットチェック弁１２を対設している。

さらに、また前記第２チェック弁１３の後位において第
２ポンプライン１６から分岐したリリ−フラィン２７に
第２リリーフ弁１９を設置している。

該第２リリーフ弁１９及び既に述べた第１リリーフ弁１
５の設定圧は、第１リリーフ弁１５を例えば１００ｋ９
／地、第２リリーフ弁１３を例えば３０ｋ９／地の値に
して、第２リリーフ弁１３よりも第１リリーフ弁１５を
高圧設定している。また、前記パイロットチェック弁１
２を前記スプール１１の池端に一体に蓮設した案内棒３
４に対して軸方向に摺動自在に支持すると共に、該案内
榛３４の先端に形成したねじ部３３に設けたダプルナッ
トのストッパ３５でもつて案内棒３４における前記パイ
ロットチェック弁１２の一方向への摺動範囲を規制する
如くしている。

前記パイロットチェック弁１２は断面きのこ形で、その
背面にスプリング３６を設け、該スプリング３６力で該
パイロットチェック弁１２を弁座３２に圧接する一方、
前記ストッパ３５の端面に他のスプリング３７を設置し
ている。

これら両スプリング３６，３７を比較した場合、図面上
左側のスプリング３６よりも右側のスプリング３７のバ
ネ力の方が若干小さく、第１図に示す如くパイロットチ
ェック弁１２を弁座３２にスプリング３６で庄鞍せしめ
ている。図示実施例は上記の如く構成するものにして、
以下作用を説明する。

レバー２５は第１図に示す位置Ａを起点にして第２図の
時計方向及び第３図の反騰計方向に操作することができ
、これによって第１アクチュェータ１０を昇降させるの
であるが、先ず第１アクチュェータ１０を停止させてい
るときの状態について説明する。

レバー２５が第１図に示す平衡位置Ａに位置していると
きには、第２チェック弁１３のバネ室１８がアンダーラ
ップ状のランド１７の右側を適ってタンクライン１９に
開放され、且つパイロットチェック弁１２が弁座３２に
接触している。

一方、単動形の第１アクチユェータ１０のピストン２川
こは常に負荷Ｗが作用して〔図では第１アクチュェータ
１０は横設置型であるが、この第１アクチュェータ１０
は刈取り高ご調整用のものであって、実際には斜方向に
設置しているため〕おり、この負荷Ｗ〔自重〕に対応し
た圧力が第１チェック弁１４及びパイロットチェック弁
１２のバネ室側に作用するような回路構成になっている
ので、第１図の如くレバー２５が平衡位置Ａにあるとき
、メカニカルパイロットチェック弁１２は弁座側の受圧
面積＄，と反弁座側の受圧面積弦との面積差（本実施例
では弁座径に対して反弁座径を略０．３柳程度小径に形
成している。）に作用する負荷Ｗに対応した圧力とスプ
リング３６力とで弁座３２に圧着されて、第１アクチュ
ェータ１０は停止状態に保たれる。このとき、第１アク
チュェータ１０内の流体はチェック弁１２，１４を介し
て漏洩することがなし、ので第１アクチュェータ１０、
換言すれば刈取り高ごは常に一定の高さに維持されるの
である。

一方、第２チェック弁１３のバネ室１８がタンク７ｂに
開放されているため、第２チェック弁１３の一次側に作
用するポンプ吐出圧によって第２チェック弁１３は右方
向に変位してポンプ吐出流体は第２ポンプライン１６を
通って矢印の如くボート４の方向に自由に流れる。特に
、前記第２チェック弁１３は弁座側の受圧面積Ａ，をバ
ネ室１８側の受圧面積Ａ２の７５％ないし８５％にして
おき、従って例えばスプール１１が第３図から第１図に
示す如く中立になった時、第２チェック弁１３は円滑に
作動して第２アクチュェータ８，９への流体供総合を補
償する。

仮りに第２チェック弁１３の弁座側の受圧面積Ａ，に対
してバネ室１８の受圧面積Ａ２が前記以上に大きい場合
はスプール１ １が中立になってもバネ室１８の圧力が
タンクライン１９ａの抵抗によって急激に低下しないた
め、第２チェック弁１３の開放が遅れる結果、第１ポン
プライン２８と第２ポンプライン１６との切換えが瞬時
に行なわずに円滑性に欠けると共に、第２チェック弁１
３などの謀作動が生ずる。

また、反対にこれら面積Ａ．，Ａ２の差が小さい場合は
第２チェック弁の開閉動作が不安定になって各アクチュ
ェー夕８，９，１０などの謀作動が生ずる。

第２リリーフ弁１９はこの場合のポンプ圧を、第１ポン
プライン２８において第１アクチュェータ１０の負荷に
よって発生している圧力よりも小さな値（例３０ｋ９／
地）に制御して、ポンプ吐出流体が第１チェック弁１４
を押して第１アクチュェータ１０の方向に供聯合される
のを防止する。

このため、レバー２５が平衡位置Ａにあるとき、即ち第
１アクチュェータ１０を停止させているとき、第１アク
チュェータ１０の漏洩及び給油もないので停止位置は常
に一定である。前記ポ−ト４には複数の第２アクチュェ
ータ８，９をそれぞれ別個のセンターバイパス形方向制
御弁４０とオールボートオープン形の方向制御弁４２を
介してタンク７ｅに接続されるものであり、これら方向
制御弁４０，４２が中立位置のときポンプ吐出流体は第
２チェック弁１３を押開いて全量がタンク７ｅに流出し
、アンロード回路を形成する。しかし、前記方向制御弁
４０，４２を中立位置以外の位置に切換えて第２アクチ
ュェータ８，９を駆動させた場合、第２アクチュヱータ
８，９の出力は第２リリーフ弁１９によって規制される
。上述実施の農用機械は一側の第２アクチュェ−夕８を
稲穂のつみ取り長さを調整する扱き深さ調整装置に、ま
た他側の第２アクチュェータ９をコンバインの走行方向
を調整する装置に使用するもので、一方第１アクチュェ
−夕１０は稲刈り装置における土壌面からの稲株の刈取
り高さを調整する等に使用するものである。そこで第２
アクチユェータ９によってコンバインの走行制御を行な
っている最中において、稲株の刈取り高さの調整を行な
う必要が生じたときは、レバー２５の操作でもつて調整
を任意に行なうことができる。

即ち、第１図の状態においてレバー２５を第１図Ａ位置
から時計方向に第２図の状態まで回転させると、フィー
ドバックリンク２４の連結杵２１は下端のピン４４を支
点にして反時計方向に額けられ、スプール１１を図面上
左方向に変位させるので、ストツ／ぐ３５によつてメカ
ニカル／ｆイロツトチェック弁１２は弁座３２から引き
離される。

このため、弟仇１アクチユエータ１ ０のピストン４２
０は負荷Ｗの重力によって自然変位（右動）させられ、
刈取り高さが調整される。この場合、戻り回路３０１こ
設けた絞り３１は第１アクチュェータ１０の速度を調整
すると同時にその抵抗によって生ずる圧力によって第１
チェック弁１４を弁座に押付けてポンプ圧で該チェック
弁１４が開放されるのが防止される。しかも、これと同
時にピストン２０の運動はフィードバックリンク２４を
介してスブール１１にフィードバックされ、連結好２１
をピン２６を軸にして時計方向に回転させて、ピストン
２０の運動量に応じてスプール１１を右方向に復帰させ
る。

このため、メカニカルパイロットチェック弁１２が弁座
３２に接すると同時に第１アクチュェー夕１０は停止す
る。

結果的には第１アクチュェータ１川まメカニカルサーボ
機構によってレバー２５の操作角度に比例した量だけ移
動して自動的に停止する。この場合、第２チェック弁１
３のバネ室１８は常時、タンクライン１９ａに通じてい
るので、第２アクチュェー夕８，９をポンプ６から供給
される流体によって連続的に作動することができる。

前記制御が仮りに稲株の刈取り高さを高く調整する場合
には、第３図に示す如くレバー２５を位置Ａから反時計
方向に回転させる。このため、連結杵２１は下端のピン
４４を支部こして時計方向に預けられ、パイロットチェ
ック弁１２を弁座３２の位置に保持したま）スブール１
１のみが右方向に変位するので、第２チェック弁１３の
バネ室１８はポンプ６と直接連通して、該第２チェック
弁１３を閉鎖する。この結果、ポンプ６から吐出される
流体は第１ポンプライン２８１こ流入し、第１チェック
弁１４を押開いて第１アクチュェー夕１０に供ｇ台され
ピストン２０を作動させる。

この場合、第１アクチュェータ１０の負荷が所定値以上
に上昇すると、ポンプ６の吐出圧力は第１リリーフ弁１
５の設定圧（例えば１００ｋ９／地）に制御される。し
かも、同時に同じピストン２０の運動をリンク２４に介
してスプール１１にフィードバックして、スプール１１
のランド１７の変位によって第２ポンプライン１６とバ
ネ室１８との間が閉鎖するので第１ァクチュェー夕１０
はしバー２５の操作角度に対応する量だけ作動して停止
する。そしてバネ室１８とタンクライン１９ａとがアダ
ーラップ状のランド１７の右側を介して緩かに蓮適する
ため、第２チェック弁１３は緩かに開放され、ポンプ６
の吐出流体は再びボート４に緩かに導かれ、且つこれら
の作動はスプール１１のアンダラツプ効果によりショッ
クなく行なわれる。本発明は以上詳述したように、第２
ポンプライン１６に第２チェック弁１３を介設する一方
、単動形の第１アクチュェータ１０を変位させるスプー
ル１１の切換えによって該第２チェック弁１３のバネ室
１８をタンク７ｂあるいは第２ポンプライン１６に蓮適
する如く成したので、スプール１１を切換えることによ
って第２チェック弁１３を開閉できる。即ち、ポンプ吐
出流体を第１、第２ポンプライン２８，１６に選択的に
供給できるのである。しかも、第２リリーフ弁１９の設
定圧は第１リリーフ弁１５の設定圧より４・さくしてい
るため、第２チェック弁１３を開放して第２アクチュェ
ー夕８，９を作動させているときには、第２ポンプライ
ン１６の圧力が第２リリーフ弁１９の設定圧以上に上昇
することがない。

従って、ポンプ吐出流体は第１ポンプライン２８に流入
することがないので、第１アクチュェータ１０は第１チ
ェック弁１４とパイロットチェック弁１２とによって所
定位置に保持され、第２アクチュェータ８，９によって
干渉されることがない。また、スプール１１を一方に切
換えてパイロットチェック弁３２を開放して、単動形の
第１アクチュェータ１０を降下させている場合であって
も、戻り回路３川こ設けた絞り３１により、第１ポンプ
ライン２８の圧力を保持して第１チェック弁１４を押圧
して該弁１４を閉鎖している。

このため、第１ポンプライン２８と第２ポンプライン１
６との運通は断たれ、単動形の第１アクチュェータ１０
が第２アクチュェータ８，９によって干渉されることは
ない。さらに、スブール１１を他方に切換えて単動形の
第１アクチュェータ１０を上昇させる場合にあっても、
第２ポンプライン１６は第２チェック弁１３によってて
閉鎖され、ポンプ吐出流体は全て第１ポンプライン２８
を介して単動形の第１アクチュェータ１０のみに導かれ
るので、第２アクチュェータ８，９によって干渉される
ことはない。

以上これを要するに単一のスプール１１の操作で、第２
アクチュェータ８，９に干渉されることなく、単動形の
第１アクチュェー夕１０を昇、降、停止できると同時に
、該第１アクチュヱータ１０の上昇時のみを除いて第２
アクチュェータ８，９を任意に操作できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図及び第３
図は前図の作用説明図である。 ６……ポンプ、７ｂ，７ｃ……タンク、８，９……第２
アクチュヱー夕、１０……第１アクチュエータ、１１…
…スプール、１２……メカニカルパイロットチェック弁
、１３……第２チェック弁、１４……第１チェック弁、
１５……第１リリーフ弁、１６…・・・第２ポンプライ
ン、１８・・・…バネ室、１９……第２リリーフ弁、２
７……回路、２８・・・・・・第１ポンプライン、２９
・・・・・・回路、３０…・・・戻り回路、３１……絞
り、３２……可動弁座、３４……案内棒。 第３図 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプ６と単動形の第１アクチユエータ１０とを連
   通する第１ポンプライン２８中に介設され、該ポンプ６
   から第１アクチユエータ１０への流れを自由流とする第
   １チエツク弁１４と、前記第１ポンプライン２８から分
   岐した回路２９に介設した第１リリーフ弁１５と、前記
   アクチユエータ１０と第１チエツク弁１４間から分岐し
   た戻り回路３０に介設され、該回路３０からタンク７ｃ
   への流れを阻止するメカニカルパイロツトチエツク弁１
   ２と、前記ポンプ６と第２アクチユエータ８とを連通す
   る第２ポンプライン１６に介設され、該ポンプ６から第
   ２アクチユエータ８への流れを自由流となす第２チエツ
   ク弁１３と、前記第２チエツク弁１３のバネ室１８を、
   前記ポンプ６とタンク７ｂとに切換連通する切換部と前
   記メカニカルパイロツトチエツク弁１２を挿嵌する案内
   棒３４とを備え、前記バネ室１８をタンク７ｂへ切換連
   通したとき、前記メカニカルパイロツトチエツク弁１２
   を開弁するスプール１１と、前記第２チエツク弁１３と
   第２アクチユエータ８間から分岐した回路２７に介設さ
   れ、前記第１リリーフ弁１５より設定圧力値の小さい第
   ２リリーフ弁１９と、前記第１チエツク弁１４とメカニ
   カルパイロツトチエツク弁１２間の戻り回路３０に介設
   した絞り３１とからなる農用コンバイン制御回路。