特許 6157246 作業車の油圧回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6157246

(24)【登録日】2017年6月16日

(45)【発行日】2017年7月5日

(54)【発明の名称】作業車の油圧回路

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/4139 20100101AFI20170626BHJP

【ＦＩ】

   F16H61/4139

【請求項の数】1

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-138030(P2013-138030)

(22)【出願日】2013年7月1日

(65)【公開番号】特開2015-10684(P2015-10684A)

(43)【公開日】2015年1月19日

【審査請求日】2015年9月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100107308

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 修一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180507

【弁理士】

【氏名又は名称】畑山 吉孝

(74)【代理人】

【識別番号】100137590

【弁理士】

【氏名又は名称】音野 太陽

(72)【発明者】

【氏名】高尾 吉郎

【審査官】 日下部 由泰

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０４−１１９６６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−１２８００１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−０４２７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５６３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４６３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３２８５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ６１／１４，６１／３８−６１／６４

Ａ０１Ｂ ５１／００−６１／０４，

６３／１４−６７／００，

７１／００−７９／０２

Ｆ１５Ｂ １１／００−１１／２２，２１／１４

Ｆ０２Ｄ ２９／００−２９／０６

Ａ０１Ｂ ６３／００−６３／１２

Ｂ６０Ｋ ２０／００−２０／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行用の静油圧式無段変速装置と、作業装置用の油圧シリンダとを備え、
前記油圧シリンダにおけるピストンを間に挟んだ一方の第１油室と他方の第２油室とにおいて、油圧ポンプの作動油を前記第１油室に供給及び前記第１油室の作動油を排出する制御弁と、前記制御弁と前記静油圧式無段変速装置のチャージ油路とを接続する第１油路と、前記第２油室と前記チャージ油路とを接続する第２油路とを備え、
作動油のタンクと前記第２油路の途中部分とに亘って第３油路を接続して、前記第３油路が前記第２油路を介して前記第２油室に接続されるように構成し、
前記第２油路における前記第３油路の接続部分と前記チャージ油路との間の部分に、前記チャージ油路への作動油の流れを許容し且つ前記第２油室への作動油の流れを止める第１逆止弁を備え、
前記第２油室への作動油の流れを許容し且つ前記タンクへの作動油の流れを止める第２逆止弁を前記第３油路に備えて、
前記第１油室の作動油が前記制御弁から排出されることにより前記油圧シリンダが一方に作動すると、前記油圧ポンプの作動油が前記制御弁から前記第１油路を介して前記チャージ油路に供給され、前記タンクの作動油が前記第３油路を介して前記第２油室に供給されるように構成し、
前記油圧ポンプの作動油が前記制御弁から前記第１油室に供給されることにより前記油圧シリンダが他方に作動すると、前記第２油室の作動油が前記第２油路を介して前記チャージ油路に供給されるように構成している作業車の油圧回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行用として静油圧式無段変速装置を備えた作業車の油圧回路において、静油圧式無段変速装置のチャージ油路への作動油の供給に関する。

【背景技術】

【0002】

比較的大型の作業車では、静油圧式無段変速装置のチャージ油路に作動油を供給する専用のチャージポンプを備えているものが多くある。これに対し例えば比較的小型の作業車において、チャージポンプを廃止し、作業装置用の油圧シリンダに作動油を供給する油圧ポンプの作動油が、チャージ油路にも供給されるように構成することが考えられている。

【0003】

前述のように、作業装置用の油圧シリンダに作動油を供給する油圧ポンプの作動油がチャージ油路にも供給されるように構成した油圧回路として、特許文献１及び２に開示されているものがある。
特許文献１では、作業装置昇降用の油圧シリンダ（特許文献１の図６の４）の第１油室（特許文献１の図６の２５ａ）及び第２油室（特許文献１の図６の２５ｂ）において、油圧ポンプ（特許文献１の図６の２１）の作動油を、制御弁（特許文献１の図６の２７）により油圧シリンダの第１油室に供給すると、油圧シリンダが上昇側に作動するように構成しており、油圧シリンダの第１油室の作動油を制御弁により排出すると、油圧シリンダが下降側に作動するように構成している。

【0004】

特許文献１では、制御弁とチャージ油路とを接続する第１油路と、油圧シリンダの第２油室とチャージ油路とを接続する第２油路（特許文献１の図６の２６）とを備えている。
これにより、油圧シリンダの第１油室の作動油が制御弁から排出されることにより油圧シリンダが下降側に作動すると、油圧ポンプの作動油が制御弁から第１油路を介してチャージ油路に供給される。これと同時に、油圧ポンプの作動油が第２油路を介して油圧シリンダの第２油室に供給される。
油圧ポンプの作動油が制御弁から油圧シリンダの第１油室に供給されることにより油圧シリンダが上昇側に作動すると、油圧シリンダの第２油室の作動油が第２油路を介してチャージ油路に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−３３２８５０号公報（図６参照）

【特許文献2】特開２００６−４６３５５号公報（図２参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１において、油圧シリンダの第１油室の作動油が制御弁から排出されることにより油圧シリンダが下降側に作動する際、油圧ポンプの作動油が制御弁から第１油路を介してチャージ油路に供給されるのに加えて、第２油路を介して油圧シリンダの第２油室に供給される場合、油圧シリンダの第２油室の容量が比較的大きいので、油圧ポンプの作動油がチャージ油路よりも油圧シリンダの第２油室に多く供給されることがある。

【0007】

これにより、比較的容量の小さな油圧ポンプを備えた作業車において、前述のように油圧ポンプの作動油がチャージ油路よりも油圧シリンダの第２油室に多く供給される状態が生じると、チャージ油路に供給される作動油が不足する状態の生じることがある。

【0008】

本発明は、作業装置用の油圧シリンダに作動油を供給する油圧ポンプの作動油がチャージ油路にも供給されるように構成した作業車の油圧回路において、油圧シリンダが一方に作動しても他方に作動しても、チャージ油路への作動油の供給に不足が生じないように構成することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は、作業車の油圧回路において次のように構成することにある。
走行用の静油圧式無段変速装置と、作業装置用の油圧シリンダとを備え、
前記油圧シリンダにおけるピストンを間に挟んだ一方の第１油室と他方の第２油室とにおいて、油圧ポンプの作動油を前記第１油室に供給及び前記第１油室の作動油を排出する制御弁と、前記制御弁と前記静油圧式無段変速装置のチャージ油路とを接続する第１油路と、前記第２油室と前記チャージ油路とを接続する第２油路とを備え、
作動油のタンクと前記第２油路の途中部分とに亘って第３油路を接続して、前記第３油路が前記第２油路を介して前記第２油室に接続されるように構成し、
前記第２油路における前記第３油路の接続部分と前記チャージ油路との間の部分に、前記チャージ油路への作動油の流れを許容し且つ前記第２油室への作動油の流れを止める第１逆止弁を備え、
前記第２油室への作動油の流れを許容し且つ前記タンクへの作動油の流れを止める第２逆止弁を前記第３油路に備えて、
前記第１油室の作動油が前記制御弁から排出されることにより前記油圧シリンダが一方に作動すると、前記油圧ポンプの作動油が前記制御弁から前記第１油路を介して前記チャージ油路に供給され、前記タンクの作動油が前記第３油路を介して前記第２油室に供給されるように構成し、
前記油圧ポンプの作動油が前記制御弁から前記第１油室に供給されることにより前記油圧シリンダが他方に作動すると、前記第２油室の作動油が前記第２油路を介して前記チャージ油路に供給されるように構成している。

【0010】

（作用及び発明の効果）
［Ｉ］−１
本発明の第１特徴によれば、例えば図２に示すように、油圧シリンダ２４の第１油室２４ａの作動油が制御弁２５から排出されることにより油圧シリンダ２４が一方に作動すると、油圧ポンプ２０の作動油が制御弁２５から第１油路５１を介して、静油圧式無段変速装置１８のチャージ油路４８に供給される。

【0011】

この場合、油圧ポンプ２０の作動油が制御弁２５から第１油路５１を介して第２油路５２（油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂ）に供給されようとしても、第２油路５２に備えられた第１逆止弁５４により作動油が止められるので、静油圧式無段変速装置１８のチャージ油路４８に供給される作動油が不足するという状態は生じ難い。
前述のように、作動油が第１逆止弁５４により止められて油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂに供給されなくても、タンク１７の作動油が第３油路５３（第２逆止弁５５）を介して、油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂに供給される。

【0012】

［Ｉ］−２
本発明の第１特徴によれば、例えば図２に示すように、油圧ポンプ２０の作動油が制御弁２５から油圧シリンダ２４の第１油室２４ａに供給されることにより、油圧シリンダ２４が他方に作動すると、油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂの作動油が第２油路５２を介して静油圧式無段変速装置１８のチャージ油路４８に供給される。
この場合、油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂの作動油が第３油路５３を介してタンク１７に戻されようとしても、第３油路５３に備えられた第２逆止弁５５により作動油が止められるので、静油圧式無段変速装置１８のチャージ油路４８に供給される作動油が不足するという状態は生じ難い。

【0013】

【0014】

本発明の第１特徴によると、前項［Ｉ］−１に記載のように、タンクの作動油が第３油路を介して油圧シリンダの第２油室に供給される場合、タンクの作動油が第３油路から第２油路を介して油圧シリンダの第２油室に供給される。
これにより、第２油路の一部を第３油路に兼用することができ、第３油路をタンクと油圧シリンダの第２油室とに亘って直接に接続する必要が無くなって、構造の簡素化の面で有利なものとなった。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】乗用型田植機の全体側面図である。

【図2】油圧シリンダ及び静油圧式無段変速装置に関する油圧回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

［１］
図１に示すように、右及び左の前輪１、右及び左の後輪２で支持された機体の前部にエンジン３が支持されて、機体の後部に上下揺動自在なリンク機構４が備えられ、リンク機構４を介して４条植型式の苗植付装置５（作業装置に相当）が昇降自在に支持されて、作業車の一例である乗用型田植機が構成されている。

【0017】

次に、苗植付装置５について説明する。
図１に示すように、苗植付装置５は２個の伝動ケース６、伝動ケース６の後部に回転駆動自在に支持された右及び左の回転ケース７、回転ケース７の両端に備えられた一対の植付アーム８、接地フロート９及び苗のせ台１０等を備えて構成されている。これにより、苗のせ台１０が左右に往復横送り駆動されるのに伴って、回転ケース７が回転駆動され、苗のせ台１０の下部から植付アーム８が交互に苗を取り出して田面に植え付ける。

【0018】

次に、施肥装置について説明する。
図１に示すように、運転座席１１の後側に、粉粒状の肥料を貯留するホッパー１２及び４個の繰り出し部１３が備えられており、ホッパー１２の横側部にブロア１４が備えられている。接地フロート９に４個の作溝器１５が固定されて、繰り出し部１３と作溝器１５とに亘って４本のホース１６が接続されている。以上のように、ホッパー１２、繰り出し部１３、ブロア１４、作溝器１５及びホース１６等により、施肥装置が構成されている。
これにより、ホッパー１２に貯留された肥料が繰り出し部１３により繰り出されて、ブロア１４の風によりホース１６から作溝器１５に供給され、作溝器１５により田面に形成された溝に供給される。

【0019】

［２］
次に、各部への伝動系について説明する。
図１に示すように、ミッションケース１７（タンクに相当）の左前部に静油圧式無段変速装置１８が連結されており、エンジン３の動力が伝動ベルト（図示せず）を介して静油圧式無段変速装置１８に伝達されている。

【0020】

図１に示すように、エンジン３から静油圧式無段変速装置１８に伝達された動力は、静油圧式無段変速装置１８からミッションケース１７の内部のギヤ型式の副変速装置（図示せず）、及び株間変速装置（図示せず）に伝達されて、副変速装置の動力が前輪１及び後輪２に伝達されるのであり、株間変速装置の動力が植付クラッチ（図示せず）及びＰＴＯ軸１９を介して苗植付装置５に伝達される。

【0021】

［３］
次に、油圧シリンダ２４に関する油圧回路について説明する。
図２に示すように、エンジン３により駆動される油圧ポンプ２０が備えられて、ミッションケース１７に貯留された作動油がフィルタ２１を介して油圧ポンプ２０に供給されており、油圧ポンプ２０の作動油が油路２３を介して前輪１のパワーステアリング機構２２に供給される。

【0022】

図１及び図２に示すように、リンク機構４に油圧シリンダ２４が備えられており、油圧シリンダ２４のシリンダ２４ｃがリンク機構４の機体側に接続され、油圧シリンダ２４のピストンロッド２４ｄがリンク機構４の苗植付装置５側に接続されている。油圧シリンダ２４のシリンダ２４ｃにおいて、ピストン２４ｅを間に挟んでピストンロッド２４ｄ側の第１油室２４ａ、ピストンロッド２４ｄとは反対側の第２油室２４ｂが設定されている。

【0023】

図２に示すように、制御弁２５が備えられて、パワーステアリング機構２２からの作動油が油路２６を介して制御弁２５に供給されており、油圧シリンダ２４の第１油室２４ａと制御弁２５とに亘って油路２７が接続されている。
これにより、制御弁２５から油圧シリンダ２４の第１油室２４ａに作動油が供給されると、油圧シリンダ２４が収縮作動して苗植付装置５が上昇する。油圧シリンダ２４の第１油室２４ａの作動油が制御弁２５から排出されると、苗植付装置５の重量により油圧シリンダ２４が伸長作動して苗植付装置５が下降する。

【0024】

［４］
次に、制御弁２５について説明する。
図２に示すように、制御弁２５は、パイロット操作式の主スプール２８、主スプール２８を操作する電磁操作式のソレノイド弁２９，３０、パイロット操作式の逆止弁３１、締切弁３２、アンロード弁３３，３４及びリリーフ弁３５等を備えて、一つのユニット状に構成されている。

【0025】

図２に示すように、油路２６と主スプール２８とに亘って内部油路３６が接続されて、内部油路３６にフィルタ３７が備えられており、油路２７と主スプール２８とに亘って内部油路３８が接続されて、内部油路３８に逆止弁３１及び締切弁３２が備えられている。逆止弁３１から内部油路３９が延出されており、内部油路３６，３９に亘ってアンロード弁３３及びリリーフ弁３５が接続されている。

【0026】

図２に示すように、ソレノイド弁２９，３０と内部油路３６とに亘ってパイロット油路４０が接続されて、パイロット油路４０にアンロード弁３４が備えられており、内部油路３６からソレノイド弁２９，３０に供給されるパイロット圧が、アンロード弁３４により保障されている。逆止弁３１を開閉操作するパイロット油路４１が、主スプール２８と逆止弁３１とに亘って接続されており、内部油路３８及びパイロット油路４１と、アンロード弁３３とに亘って、シャトル弁４２及びパイロット油路４３が接続されている。

【0027】

図２に示す状態は、主スプール２８が中立位置２８Ｎに操作された状態である。この状態において、逆止弁３１が閉位置に操作され、アンロード弁３３が開位置に操作されて、油圧シリンダ２４が停止しており、油路２６の作動油が内部油路３６及びアンロード弁３３を介して内部油路３９に供給される。

【0028】

図２に示す状態から、ソレノイド弁２９のパイロット圧により主スプール２８が上昇位置２８Ｕに操作されると、油路２６の作動油が、内部油路３６、主スプール２８（上昇位置２８Ｕ）、内部油路３８（逆止弁３１及び締切弁３２）、油路２７を介して油圧シリンダ２４の第１油室２４ａに供給されて、油圧シリンダ２４が収縮作動して苗植付装置５が上昇する。これと同時に、内部油路３８からシャトル弁４２及びパイロット油路４３を介して、アンロード弁３３にパイロット圧が供給されて、アンロード弁３３が閉位置に操作される。

【0029】

図２に示す状態から、ソレノイド弁３０のパイロット圧により主スプール２８が下降位置２８Ｄに操作されると、油路２６の作動油が、内部油路３６、主スプール２８（下降位置２８Ｄ）、パイロット油路４１、逆止弁３１を介して内部油路３９に供給される。油圧シリンダ２４の第１油室２４ａの作動油が、油路２７、内部油路３８（逆止弁３１及び締切弁３２）、主スプール２８（下降位置２８Ｄ）を介してミッションケース１７に排出され、油圧シリンダ２４が伸長作動して苗植付装置５が下降する。これと同時に、パイロット油路４１からシャトル弁４２及びパイロット油路４３を介して、アンロード弁３３にパイロット圧が供給されて、アンロード弁３３が閉位置に操作される。

【0030】

［５］
次に、静油圧式無段変速装置１８のチャージ油路４８に関する構造について説明する。
図２に示すように、静油圧式無段変速装置１８は、エンジン３により駆動される可変容量型の油圧ポンプ４４、油圧モータ４５を備え、油圧ポンプ４４と油圧モータ４５とを一対の油路４６，４７により接続して構成されており、油圧ポンプ４４の斜板４４ａの操作により前進及び後進に無段階に変速自在に構成されている。

【0031】

図２に示すように、油路４６，４７に亘ってチャージ油路４８が接続されており、制御弁２５の内部油路３９とチャージ油路４８とに亘って第１油路５１が接続されており、第１油路５１にリリーフ弁４９が接続されている。油圧シリンダ２４の第２油室２ｂとチャージ油路４８とに亘って第２油路５２が接続されている。ミッションケース１７と第２油路５２の途中部分とに亘って、第３油路５３が接続されており、第３油路５３が第２油路５２を介して油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂに接続されている。

【0032】

図２に示すように、チャージ油路４８への作動油の流れを許容し且つ油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂへの作動油の流れを止める第１逆止弁５４が、第２油路５２における第３油路５３の接続部分とチャージ油路４８との間の部分に備えられている。
油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂへの作動油の流れを許容し且つミッションケース１７への作動油の流れを止める第２逆止弁５５が、第３油路５３に備えられており、第３油路５３における第２逆止弁５５とミッションケース１７との間の部分に、フィルタ５０が備えられている。

【0033】

［６］
次に、チャージ油路４８への作動油の流れについて説明する。
前項［４］及び図２に示すように、主スプール２８が中立位置２８Ｎに操作された状態であると、逆止弁３１が閉位置に操作され、アンロード弁３３が開位置に操作されて、油圧シリンダ２４が停止しており、油路２６の作動油が内部油路３６及びアンロード弁３３を介して内部油路３９に供給される。
これにより、内部油路３９の作動油が第１油路５１を介してチャージ油路４８に供給される。内部油路３９の作動油は第１逆止弁５４により止められて、第２油路５２から油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂに供給されない。

【0034】

前項［４］に記載のように、図２に示す状態から主スプール２８が下降位置２８Ｄに操作されると、油路２６の作動油が、内部油路３６、主スプール２８（下降位置２８Ｄ）、パイロット油路４１、逆止弁３１を介して内部油路３９に供給される。これと同時に、パイロット油路４１からシャトル弁４２及びパイロット油路４３を介して、アンロード弁３３にパイロット圧が供給されて、アンロード弁３３が閉位置に操作される。
これにより、内部油路３９の作動油が第１油路５１を介してチャージ油路４８に供給される。内部油路３９の作動油は第１逆止弁５４により止められて、第２油路５２から油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂに供給されない。

【0035】

前述のように図２に示す状態から主スプール２８が下降位置２８Ｄに操作されると、油圧シリンダ２４の第１油室２４ａの作動油が、油路２７、内部油路３８（逆止弁３１及び締切弁３２）、主スプール２８（下降位置２８Ｄ）を介してミッションケース１７に排出され、油圧シリンダ２４が伸長作動して苗植付装置５が下降する（前項［４］参照）。

【0036】

この場合、油圧シリンダ２４が伸長作動することにより、ミッションケース１７の作動油が、第３油路５３（第２逆止弁５５及びフィルタ５０）を介して、油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂに供給される。第２油路５２において第１逆止弁５４からチャージ油路４８側の部分が、第３油路５３よりも高圧であるので、第１逆止弁５４が開位置に操作されることはない。

【0037】

前項［４］に記載のように、図２に示す状態から主スプール２８が上昇位置２８Ｕに操作されると、油路２６の作動油が、内部油路３６、主スプール２８（上昇位置２８Ｕ）、内部油路３８（逆止弁３１及び締切弁３２）、油路２７を介して油圧シリンダ２４の第１油室２４ａに供給されて、油圧シリンダ２４が収縮作動して苗植付装置５が上昇する。これと同時に、内部油路３８からシャトル弁４２及びパイロット油路４３を介して、アンロード弁３３にパイロット圧が供給されて、アンロード弁３３が閉位置に操作される。

【0038】

前述のように主スプール２８が上昇位置２８Ｕに操作されて油圧シリンダ２４が収縮作動すると、油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂの作動油が押し出されて、第２油路５２（第１逆止弁５４）を介してチャージ油路４８に供給される。この場合、油圧シリンダ２４の第２油室２４ｂの作動油は、第２逆止弁５５により止められて、ミッションケース１７に戻ることはない。

【0039】

【0040】

［発明の実施の別形態］
前述の［発明を実施するための形態］において、油圧シリンダ２４のピストンロッド２４ｄが存在する側の油室を第２油室とし、油圧シリンダ２４のピストンロッド２４ｄが存在しない側の油室を第１油室としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明は、乗用型田植機ばかりではなく、コンバインやトラクタ等の農作業車、建設車両等の作業車に適用することができ、作業装置昇降用の油圧シリンダばかりではなく、作業装置ローリング用の油圧シリンダや、作用装置の各部を作動させる油圧シリンダにより本発明を構成することができる。

【符号の説明】

【0042】

５ 作業装置
１７ タンク
１８ 静油圧式無段変速装置
２０ 油圧ポンプ
２４ 油圧シリンダ
２４ａ 油圧シリンダの第１油室
２４ｂ 油圧シリンダの第２油室
２４ｅ 油圧シリンダのピストン
２５ 制御弁
４８ チャージ油路
５１ 第１油路
５２ 第２油路
５３ 第３油路
５４ 第１逆止弁
５５ 第２逆止弁

【図1】

【図2】