JPS6235522B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として農機に利用される油圧制御
装置であつて、詳しくは、高い作動圧で働く第１
油圧アクチユエータの作動を制御する第１油圧制
御回路と、前記第１油圧アクチユエータよりも低
い作動圧で働く第２油圧アクチユエータの作動を
制御する第２油圧制御回路とを備え、前記第１油
圧制御回路にポジシヨン制御バルブを接続して、
このポジシヨン制御バルブを操作する人為操作具
の操作量に応じた量だけ第１油圧アクチユエータ
が作動したことの検出結果に基づいて前記ポジシ
ヨン制御バルブを自動的に切換え、第１油圧アク
チユエータの作動を停止させるポジシヨン制御回
路に構成し、このポジシヨン制御回路への圧油供
給路を第２油圧アクチユエータを作動させる制御
バルブの中立排油路に接続して、第２油圧アクチ
ユエータを第１油圧アクチユエータに対して優先
作動させるように構成した油圧制御装置に関す
る。

冒記した油圧制御装置によれば、人為操作具を
任意の量操作するだけで、高い作動圧で働く第１
油圧アクチユエータをその操作量に応じた量だけ
で作動させ、かつ、その状態に保持できるのであ
るが、例えば第１図に示す農用トラクタにおいて
は作業機昇降用のリフトアーム５を油圧シリンダ
４で駆動してポジシヨン制御するとともに、この
リフトアーム５に連結支持されたロータリ耕耘装
置３に装備した補助作業器取付用フレーム６を油
圧シリンダ８で昇降可能に構成し、操縦部に設け
た２本の油圧操作レバー９，１０でリフトアーム
５と補助作業器取付用フレーム６を自由に調節で
きるようにしたものがある。この場合、リフトア
ーム用油圧シリンダ４の作動圧は高く、フレーム
用油圧シリンダ８の作動圧は低いものとなり、こ
のため油圧制御回路に作動圧の異なる２種のリリ
ーフ弁が必要であつた。

そこで、リリーフ弁の数を１個にして回路構成
を簡略化する為に、リリーフ作動圧を高低に切換
えることのできる可変リリーフ弁を用い、この可
変リリーフ弁のリリーフ作動圧をフレーム昇降用
制御バルブに対する操作レバーの操作に連動して
高低に切換える構成、又は、リフトアーム用油圧
シリンダをポジシヨン制御するポジシヨン制御バ
ルブに対する操作レバーの操作に連動して高低に
切換える構成が考えられる。

しかし、前者の構成によれば、フレーム昇降用
制御バルブが中立位置にあるときは、リフトアー
ム用油圧シリンダの作動の如何にかかわらず、常
にリリーフ作動圧が高圧に設定されることになる
から、ポンプ駆動負荷が大きく、圧力損失も大き
くなる欠点が生じ、後者の構成によれば、ポジシ
ヨン制御バルブに対する操作レバーが任意の量操
作されてその位置に保持されることにより、リフ
トアーム用油圧シリンダが操作量に応じた量だけ
作動したことの検出結果に基づいてポジシヨン制
御バルブを自動的に切換え、操作レバーを元の位
置に操作することなくリフトアーム用油圧シリン
ダの作動が停止されるものであるから、可変リリ
ーフ弁のリリーフ作動圧が高圧に切換えられたま
まとなり、この状態でフレーム昇降制御バルブを
操作すると高圧の作動油がフレーム昇降用油圧シ
リンダに供給されてしまうおそれがある。

本発明は上記実情に鑑みて為されたものであつ
て、高圧の作動油が必要なときにのみリリーフ作
動圧を高圧に変更できるようにして、ポンプの駆
動負荷並びに圧力損失を極力抑制しながら回路構
造の簡略化を図るために、リリーフバネ荷重を変
更してリリーフ作動圧を高低に切換えるパイロツ
ト式の可変リリーフ弁を導入するとともに、この
リリーフ弁の作動圧自動切換え作動を適確に行わ
せて、第１及び第２油圧アクチユエータの夫々に
適したリリーフ作動圧を得られるようにしたもの
である。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は水田耕耘作業状態を示し、トラクタ１
の後部に２点リンク機構２にて連結したロータリ
耕耘装置３を、単動型の油圧シリンダ４で駆動さ
れるリフトアーム５で駆動上昇、自重下降させる
よう支持するとともに、この耕耘装置３の後部に
上下揺動自在に取付けた補助作業器取付用フレー
ム６に左右一対の接地尾輪７を装着し、且つこの
フレーム６を複動型の油圧シリンダ８で上下駆動
できるよう構成されている。

前記リフトアーム用油圧シリンダ４は、トラク
タ１の操縦席脇に設けた人為操作具の一例として
のレバー９の操作位置に応じた高さまでリフトア
ーム５を上下動させると自動停止するようポジシ
ヨン制御され、又前記尾輪用の油圧シリンダ８
は、操縦席脇に設けた別のレバー１０の３位置切
換えによつて伸縮駆動及び油圧ロツクされるもの
であり、これら油圧シリンダ４，８が１つの制御
弁ユニツト１１に接続されている。

第２図は両油圧シリンダ４，８の油圧制御回路
を示し、前記制御弁ユニツト１１には、前記レバ
ー１０によつて３位置に切換えられるフレーム昇
降用バルブ１２、ポジシヨン制御リンク機構１３
を介して操作されるポジシヨン制御バルブ１４、
このバルブ１４と一体作動するドレンチエツクバ
ルブ１５、ポジシヨン制御バルブ１４の切換えに
伴つて作動するアンロードバルブ１６、及びメイ
ンリリーフバルブ１７が組込まれている。そして
前記フレーム昇降用バルブ１２はポジシヨン制御
用回路の上手に直列に接続されていて、フレーム
昇降作動が優先するよう構成されている。

尚、リフトアーム５とポジシヨン制御リンク機
構１３とはフイードバツクリンク１８にて連結さ
れていて、レバー９をＵ方向操作で上昇、Ｄ方向
操作で下降が行われるようになつている。又、図
中１９はリフトアーム油圧シリンダ４への圧油供
給路に設けた逆流阻止用チエツク弁である。

前記メインリリーフ弁１７の作動圧設定用バネ
２０はパイロツト圧にて変位するピストン２１に
支持されていて、パイロツト圧印加時には高いリ
リーフ作動圧に切換わるように構成されている。
そして、このピストン２１を支持したシリンダ２
２から導出したパイロツト油路２３がアンロード
バルブ１６を閉じ作動させるためのパイロツト油
路２４に連通されている。

尚、第３図は前記構成の制御ユニツト１１の具
体構造を示すものであり、図中Ｐはポンプポー
ト、ａはリフトアーム用油圧シリンダ４への接続
ポート、ｂ，ｃはフレーム昇降用油圧シリンダ８
への接続ポートである。

上記構成によると、アンロードバルブ１６が閉
じられていないとき、つまりリフトアーム用油圧
シリンダが圧油供給駆動されていない間は、リリ
ーフ弁１７の作動圧は低くセツトされており、こ
の作動圧がフレーム昇降用油圧シリンダ８に適し
た値（例えば55Kg／cm²）に設定されている。そし
て、ポジシヨン制御バルブ１４が上昇位置に切換
えられ、パイロツト油路２４に圧が立つてアンロ
ードバルブ１６が閉じられ、油圧シリンダ４に圧
油供給がなされると、バネ受け２１がパイロツト
圧で変位されて高いリリーフ作動圧に切換えら
れ、この作動圧が油圧シリンダ４に適した値（例
えば135Kg／cm²）に設定されている。

又、前記ポジシヨン制御バルブ１４が油圧シリ
ンダ伸長駆動位置（リフトアームの上昇位置）か
ら中立位置（リフトアーム停止位置）に切換わる
ときに、アンロードバルブ１６に通じるパイロツ
ト油路２４の圧油を大きい抵抗をかけながらタン
ク側に排出できるようにスプールランド１４ａに
アンダーラツプ部２５が形成されており、これに
よつてポジシヨン制御バルブ１４の操作に対する
アンロードバルブ１６の開閉作動を遅延させるこ
となく、つまり、ポジシヨン制御回路全体の応答
性を損なうことなく、ポジシヨン制御バルブ１４
が油圧シリンダ伸長駆動位置から中立位置に戻り
かかつたときに、パイロツト油路２３，２４内の
圧力を迅速に低下させて、パイロツト油路２４，
２３の圧が高圧に維持されてピストン２１の戻り
が悪くなるのを防止する構成となつている。

即ち、パイロツト油路２３，２４が同時にタン
ク側流路並びにポンプ側流路に連通することな
く、ポジシヨン制御バルブ１４の操作に対するア
ンロードバルブ１６の開閉作動を迅速に行わせる
には、ポジシヨン制御バルブ１４のパイロツト油
路２３，２４に対するスプールランド１４ａの大
きさを必要最小限の大きさに形成し、パイロツト
油路２３，２４がポンプ側流路と連通すると同時
にタンク側流路が閉じられ、タンク側流路と連通
すると同時にポンプ側流路が閉じられるように構
成するのが望ましいが、この場合でも、パイロツ
ト油路２３，２４内の圧力を確実に低下させてア
ンロードバルブ１４を迅速に開作動させる為に
は、ポンプ側流路が閉じられた後もパイロツト油
路２３，２４がタンク側流路と確実に連通するよ
うスプールを一定量操作する必要がある。

これに対して、本発明によれば、スプールラン
ド１４ａにアンダーラツプ部２５を形成してポジ
シヨン制御バルブ１４がシリンダ伸長駆動位置か
ら中立位置に切換わるときに、つまり、パイロツ
ト油路２３，２４がポンプ側流路に対してほぼ閉
塞される状態で、パイロツト油路２３，２４内の
圧油を大きい抵抗をかけながらタンク側流路に排
出するのであるから、ポンプ側流路が閉じられた
後に続くスプールに対する一定量操作を行うこと
なく、つまり、この一定量操作に起因するポジシ
ヨン制御バルブ１４の操作に対するアンロードバ
ルブ１６の開閉作動の遅れを抑制して、ポジシヨ
ン制御回路全体の応答性を損なうことなく、可変
リリーフ弁１７のリリーフ作動圧を迅速に低圧側
に変更させることができる。

尚、本発明は農用トラクタのみならず他の農機
の油圧制御装置にも適用可能であり、例えばコン
バインの刈取部昇降用の油圧シリンダ（高圧作
動）の扱深さ調節用の油圧シリンダ（低圧作
動）、などの制御装置にも利用できる。又油圧ア
クチユエータとしては油圧シリンダ、油圧モータ
など適当な機能のものを選択して使用すればよ
い。

以上説明したように本発明は、パイロツト圧で
高低にリリーフ作動圧が切換わる可変式のリリー
フ弁１７を導入することによつて、高圧作動する
第１油圧アクチユエータ４及び低圧作動する第２
油圧アクチユエータ８の夫々に適したリリーフ作
動圧を１つのリリーフ弁１７で自動的に切換え設
定でき、しかも、高圧側へのリリーフ作動圧の切
換えが、第１油圧アクチユエータ８の作動時にの
み行われるので、ポンプの駆動負荷並びに圧力損
失を極力抑制しながら構造の簡素化を図ることが
できたのであるが、特に第１油圧アクチユエータ
４を制御するポジシヨン制御バルブ１４がアクチ
ユエータ駆動位置から中立に戻るときに発生する
サージ圧によつてリリーフ作動圧切換えのための
パイロツト圧が高く維持されてリリーフ作動圧の
低圧側への切換えが遅れる不都合を、ポジシヨン
制御回路全体の応答性を損なうことなく、ポジシ
ヨン制御バルブ１４のスプールランド１４ａにサ
ージ圧吸収用のアンダーラツプ部２５を形成する
だけの簡単な構成で解消し、高低のリリーフ作動
圧の自動切換えをポジシヨン制御バルブ１４の作
動に連動して適確迅速に行えるようになつた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る油圧制御装置の実施例を示
し、第１図は湿田耕耘作業状態の農用トラクタの
全体側面図、第２図は油圧回路図、第３図は油圧
ユニツトの縦断展開図、第４図は第３図における
Ａ部の拡大図である。 ４……第１油圧アクチユエータ、５……リフト
アーム、６……補助作業器取付用フレーム、８…
…第２油圧アクチユエータ、９……人為操作具、
１２……制御バルブ、１４……ポジシヨン制御バ
ルブ、１４ａ……スプールランド、１６……アン
ロードバルブ、１７……リリーフ弁、２３，２４
……パイロツト油路、２５……アンダーラツプ
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高い作動圧で働く第１油圧アクチユエータ４
   の作動を制御する第１油圧制御回路と、前記第１
   油圧アクチユエータ４よりも低い作動圧で働く第
   ２油圧アクチユエータ８の作動を制御する第２油
   圧制御回路とを備え、前記第１油圧制御回路にポ
   ジシヨン制御バルブ１４を接続して、このポジシ
   ヨン制御バルブ１４を操作する人為操作具９の操
   作量に応じた量だけ第１油圧アクチユエータ４が
   作動したことの検出結果に基づいて前記ポジシヨ
   ン制御バルブ１４を自動的に切換え、第１油圧ア
   クチユエータ４の作動を停止させるポジシヨン制
   御回路に構成し、このポジシヨン制御回路への圧
   油供給路を第２油圧アクチユエータ８を作動させ
   る制御バルブ１２の中立排油路に接続して、第２
   油圧アクチユエータ８を第１油圧アクチユエータ
   ４に対して優先作動させるように構成した油圧制
   御装置であつて、前記第２油圧制御回路における
   制御バルブ１２への圧油供給路にリリーフ弁１７
   を接続するとともに、このリリーフ弁１７をパイ
   ロツト圧の印加によつてバネ荷重を高圧に切換え
   る可変リリーフ弁に構成し、該リリーフ弁１７の
   パイロツト油路２３を前記第１油圧アクチユエー
   タ４のポジシヨン制御回路におけるアンロードバ
   ルブ１６の閉弁作動用パイロツト油路２４に接続
   し、ポジシヨン制御回路のポジシヨン制御バルブ
   １４がアクチユエータ駆動位置に切換えられて前
   記アンロードバルブ１６がパイロツト圧で閉弁作
   動するに連動してリリーフ弁１７の作動圧が高圧
   側に自動的且つ可逆的に切換えられるように構成
   し、且つ前記ポジシヨン制御バルブ１４がアクチ
   ユエータ駆動位置から中立位置に切換えられると
   きに、アンロードバルブ１６へのパイロツト圧油
   が大なる絞り抵抗をもつて排油できるように、前
   記ポジシヨン制御バルブ１４のスプールランド１
   ４ａに、前記閉弁作動用パイロツト油路２４をタ
   ンク側流路に連通させるアンダーラツプ部２５を
   形成してあることを特徴とする油圧制御装置。 ２ 前記第１油圧アクチユエータ４は農用トラク
   タのリフトアーム５を昇降駆動する油圧シリンダ
   であり、前記第２油圧アクチユエータ８は、前記
   リフトアーム５で昇降されるロータリ耕耘装置３
   に装備した補助作業器取付用フレーム６を昇降駆
   動する油圧シリンダであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の油圧制御装置。