7585997 作業車両

(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】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   B60K 17/28 20060101AFI20241112BHJP

   A01D 34/64 20060101ALI20241112BHJP

   A01B 71/02 20060101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

B60K17/28 C

A01D34/64 H

A01B71/02 H

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021108500

(22)【出願日】2021-06-30

(65)【公開番号】P2023006098

(43)【公開日】2023-01-18

【審査請求日】2023-12-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003834

【氏名又は名称】弁理士法人新大阪国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100092794

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 正道

(72)【発明者】

【氏名】阿部 真佑

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１３２８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０４７８５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １７／２８

Ａ０１Ｄ ３４／６４

Ａ０１Ｂ ７１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＰＴＯ軸（４１）への動力伝達経路に油圧クラッチ（４２）を設ける作業車両において、油圧クラッチ（４２）への圧油供給状態と油圧クラッチ（４２）からの圧油をタンク還流状態に切り替わるＰＴＯバルブ（５５）を設け、このＰＴＯバルブ（５５）から油圧クラッチ（４２）への供給油路（５６）を分岐する分岐油路（５８）にリリーフバルブ（５７）を設け、分岐油路（５８）の途中に該分岐油路（５８）をリリーフバルブ（５７）に連通し又は遮断する２位置切替バルブ（５９）を配置し、２位置切替バルブ（５９）とリリーフバルブ（５７）の間に第１絞り（６０）を備え、第１絞り（６０）前後の圧力差が所定以上になると分岐油路（５８）を遮断側に切替る構成としたことを特徴とする作業車両。

【請求項2】

前記２位置切替バルブ（５９）が分岐油路（５８）を遮断側に切り替わるとき、このバルブ（５９）の圧油はタンクポートから還流油路（６３）を経てタンクに還流するよう構成し、この還流油路（６３）に第２絞り（６４）を設けてなる請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記第２絞り（６４）の下流は大気圧のタンクに通じる構成とした請求項２に記載の作業車両。

【請求項4】

前記２位置切替バルブ（５９）とリリーフバルブ（５７）の間の第１絞り（６０）の上流側に設けられ前記２位置切替バルブ（５９）を分岐油路（５８）遮断側に切替え得るパイロット経路（６２）に、前記還流油路（６３）の第２絞り（６４）上流側に接続されたパイロット経路（６５）を接続し、第２絞り（６４）上流側の圧力で２位置切替バルブ（５９）による分岐油路（５８）遮断側の保持を行うよう構成すると共に、第１絞り（６０）の上流側に接続されたパイロット経路（６２）を連通するか第２絞り（６４）上流側に接続されたパイロット経路（６５）のいずれが高い方のパイロット圧を２位置切替バルブ（５９）に作用させるシャトルバルブ（６６）を設けてなる請求項２に記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、農業用トラクタや芝刈機等の作業車両に関し、特にＰＴＯの作動と非作動を切り替える油圧クラッチを備えた作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

乗用芝刈機のＰＴＯ駆動系としてブロア・モーア駆動系がある。例えばブロアの入切用のブロア駆動用油圧クラッチとモーア駆動用油圧クラッチを配置し、ブロア駆動用油圧クラッチとモーア駆動用油圧クラッチをそれぞれソレノイドバルブとコントローラを用いる油圧制御装置で入切する構成とした構成が公知である（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－１５４５４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１においては、ブロア駆動用やモーア駆動用の油圧クラッチを急に接続すると各動力軸に負荷が過剰にかかったり、ショックが発生するなどの課題があった。

【0005】

本発明は、上記に鑑み、ＰＴＯ用油圧クラッチの接続時に段階的にクラッチ圧を上昇できる作業車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。

【0007】

請求項１に記載の発明は、ＰＴＯ軸４１への動力伝達経路に油圧クラッチ４２を設ける作業車両において、油圧クラッチ４２への圧油供給状態と油圧クラッチ４２からの圧油をタンク還流状態に切り替わるＰＴＯバルブ５５を設け、このＰＴＯバルブ５５から油圧クラッチ４２への供給油路５６を分岐する分岐油路５８にリリーフバルブ５７を設け、分岐油路５８の途中に該分岐油路５８をリリーフバルブ５７に連通し又は遮断する２位置切替バルブ５９を配置し、２位置切替バルブ５９とリリーフバルブ５７の間に第１絞り６０を備え、第１絞り前後の圧力差が所定以上になると分岐油路５８を遮断側に切替る構成とした。

【0008】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記２位置切替バルブ５９が分岐油路５８を遮断側に切り替わるとき、このバルブ５９の圧油はタンクポートから還流油路６３を経てタンクに還流するよう構成し、この還流油路６３に第２絞り６４を設ける。

【0009】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第２絞り６４の下流は大気圧のタンクに通じる構成とした。

【0010】

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記２位置切替バルブ５９
とリリーフバルブ５７の間の第１絞り６０の上流側に設けられ前記２位置切替バルブ５９
を分岐油路５８遮断側に切替え得るパイロット経路６２に、前記還流油路６３の第２絞り
６４上流側に接続されたパイロット経路６５を接続し、第２絞り６４上流側の圧力で２位
置切替バルブ５９による分岐油路５８遮断側の保持を行うよう構成すると共に、第１絞り
６０の上流側に接続されたパイロット経路６２を連通するか第２絞り６４上流側に接続さ
れたパイロット経路６５のいずれが高い方のパイロット圧を２位置切替バルブ５９に作用
させるシャトルバルブ６６を設ける。

【発明の効果】

【0011】

請求項１に記載の発明によると、圧油を油圧クラッチ４２への供給状態とした場合、油圧クラッチ４２においてピストンストローク中は第１絞り６０前後の圧力差が大きくならないためリリーフバルブ５７により制御された圧力でピストン部材４２ｃを動かすことができる。ストロークエンドに到達すると第１絞り６０上流の圧力が上昇して２位置切替バルブ５９が切り替わり、リリーフバルブ５７の作用がなくなり高い圧力に切り替えて油圧クラッチ４２に圧油を供給でき円滑にクラッチ接続できる。

【0012】

請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載の効果に加え、２位置切替バルブ５９は、分岐油路５８から還流油路６３に至る経路が高圧に維持されるため、分岐油路５８を遮断側に切り替えた状態を保持できる。

【0013】

請求項３に記載の発明によると、請求項２に記載の効果に加え、還流する圧油の油温上昇等に起因する内圧上昇を抑制し誤作動を防止できる。

【0014】

請求項４に記載の発明によると、請求項２に記載の効果に加え、２位置切替バルブ５９による分岐油路５８遮断側への切替え又は該切替えの保持のいずれの状態にあってもパイロット圧の漏れを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態にかかる乗用芝刈機の側面図である。

【図2】図１の乗用芝刈機の全体油圧回路図である。

【図3】図２のＰＴＯ油圧クラッチに関する油圧回路図である。

【図4】本発明の実施形態にかかる作業車両のＰＴＯ油圧クラッチ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】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0017】

本実施例の乗用芝刈機１の側面図を図１に示す。

【0018】

走行車体１の前部と後部にそれぞれ前輪２，２と後輪３，３を備え、車体１の前部の下方であって前輪２，２の前方には刈刃４を有する芝草刈り取り用のモーア５が設けられ、所謂フロントモーアを構成している。前記車体１の前部上方のフロア６部にはステアリングコラム７を立設し、該コラム７の上部には操舵用のハンドル８が設けられている。また該ハンドル８の後方には操縦席９を設ける。

【0019】

前記車体１のフレーム構成について詳述すると、前方側より前記フロア６や操縦席９等を支持するフロアフレーム１０、エンジン１１の動力を受けて走行用変速装置（例えばＨＳＴ）やモーア５を駆動する伝動系を収容する伝動ケース１２、該伝動ケース１２の上部に固定された安全ガード用フレーム１３、伝動ケース１２の下端部に連結され前記エンジン１１等を支持する左右一対のサイドフレーム１４Ｌ，１４Ｒ等からなる。

【0020】

フロアフレーム１０は前側を平面視Ｕ状に形成され、前部には前記コラム７を支持し、後部には前記操縦席９や各種レバー等の操作ボックスを支持すべく設けられ、左右の後端を前記安全ガード用フレーム１３の左右側面１３Ｌ，１３Ｒに重合状態で連結する構成である。安全ガード用フレーム１３の前記左右側面１３Ｌ，１３Ｒに、安全ガード１５の左右支柱部１５Ｌ、１５Ｒを連結する構成とし、これら左右支柱部１５Ｌ，１５Ｒの上端を頭部フレーム１５Ｈで連結している。安全ガード用フレーム１３の左右各下部側にＬ型のケース連結部１３ａＬ，１３ａＲを設け、それぞれを前記伝動ケース１２の上面及び後面に固定連結することによって強固な剛体構造を得るよう構成している。

【0021】

前記伝動ケース１２は、前記のように車体１のフレーム構造を構成する一部となっており、この伝動ケース１２の左右各端部に前輪２，２への伝動無端帯やギア類を内装する走行伝動ケース１２ａＬ，１２ａＲを伝動可能に装着する。

【0022】

前記エンジン１１の高さよりもやや高い位置に、上部フレーム１７を構成するが、該上部フレーム１７は平面視Ｕ型に成形され、湾曲部を後方とし左右の前端部を近傍のフレームに連結する。

【0023】

図１に示すように、前記安全ガード１５の後方で、前記上部フレーム１７の上方に、昇降機構を介して刈り取った芝草（刈草）を収容するコレクタ３２を設けている。昇降機構は、平行リンクの昇降アーム３３と、昇降シリンダ機構３４とを備え、一端側は前記安全ガード１５を支持する安全ガード用フレーム１３Ｌ，１３Ｒに、他端はコレクタ３２を載置できるコレクタフレーム３５に連結している。なお、前記モーア５による刈草は、図外ブロアの送風作用を受けて蛇腹ホース３６を経由してコレクタ３２に収容される構成としている。

【0024】

次いで、前記伝動ケース１２内の伝動機構について、ＨＳＴ４０を備え無段変速された動力が前後輪２，３に伝動されるよう構成している。また、この伝動ケース１２内の伝動機構を分岐してモーア５を駆動するＰＴＯを構成し、ＰＴＯ軸４１には油圧クラッチ４２を備えて動力を入り切りできる構成としている。

【0025】

図２において、エンジン１１の回転動力はＨＳＴ回路４３のポンプ４４を駆動し、斜板制御によってモータ４５の回転が制御され変速出力される公知の構成を有する。

【0026】

一方、図３に示すように、前記ＰＴＯ軸４１への動力伝達経路に設けられる油圧クラッチ４２は、軸方向に摺動自在とした駆動側多板プレート４２ａと被動側多板プレート４２ｂを交互に配置し、ピストン部材４２ｃが背圧上昇によって駆動側プレート４２ａを押圧しつつ軸方向に沿い前進すると駆動側多板プレート４２ａと被動側多板プレート４２ｂとを所定に圧接させて伝動可能とする周知の構成としている。油圧ポンプ４６からの圧油を減圧バルブ４７を経由してＰＴＯ制御バルブ４８に導入し、このＰＴＯ制御バルブ４８の切替作動によって油圧クラッチ４２に圧油を供給しまたは排出作動させ、動力入り切りに切替えできる構成としている。

【0027】

図３の詳細図に示すように、ＰＴＯ制御バルブ４８は３位置切替バルブの形態とされ両側にソレノイド４８ａ，４８ｂを備える。最初にソレノイド４８ａが励磁され、減圧バルブ４７からの供給圧油はポートＢから供給油路４９を経由して油圧クラッチ４２に供給される。そしてクラッチストローク到達後ソレノイド４８ｂの励磁に切り替わり、ポートＡからの供給圧油は合流する供給油路４９から油圧クラッチ４２に供給される。なお、ソレノイド４８ａが励磁され圧油がポートＢから供給されるときは、タンクポートＴへの還流経路に絞り５０を設けることでストロークエンド到達までは減圧制御可能に設けられ、一方、ソレノイド４８ｂが励磁され圧油がポートＡから供給されるときは、タンクポートＴへの還流経路が遮断されるため全量全圧が油圧クラッチ４２に供給される。したがって、クラッチ接続時に急激に動力接続する恐れが少ない。

【0028】

ところが、前記図２、図３におけるＰＴＯ制御バルブ４８の場合は、ピストンストローク中の圧油による出力圧及び流量のばらつきが大きく、またピストンストロークのストロークエンド到達後から全圧をかけるまでにタイムラグが生じる。このような事情に鑑みて、図４のように改良を加えることとした。

【0029】

すなわち、図４において、ソレノイド５５ａを備え油圧クラッチ４２への圧油供給状態と油圧クラッチ４２からの圧油をタンク還流状態に切り替わる２位置切替ＰＴＯバルブ５５を設ける。このＰＴＯバルブ５５から油圧クラッチ４２への供給油路５６を分岐してリリーフバルブ５７を設けるが、分岐油路５８の途中には、油路をリリーフバルブ５７に連通し又は遮断する２位置切替バルブ５９を配置している。またリリーフバルブ５７の上流側、すなわち２位置切替バルブ５９とリリーフバルブ５７の間に第１絞り６０を備え、この第１絞り６０の前後のうち下流側には当該下流側の圧力にて２位置切替バルブ５９を分岐油路５８接続側に付勢するパイロット回路６１を、上流側には当該上流側の圧力を受けて２位置切替バルブ５９を分岐油路５８遮断側に切替え得るパイロット経路６２を構成し、第１絞り６０前後の圧力差が所定以上になると分岐油路５８を遮断側に切替る構成としている。

【0030】

したがって、ＰＴＯバルブ５５のソレノイド５５ａを励磁し圧油を油圧クラッチ４２への供給状態とした場合、油圧クラッチ４２においてピストンストローク中は第１絞り６０前後の圧力差が大きくならないためリリーフバルブ５７により制御された圧力でピストン部材４２ｃを動かすことができる。ストロークエンドに到達すると第１絞り６０上流の圧力が上昇して２位置切替バルブ５９が切り替わり、リリーフバルブ５７の作用がなくなり高い圧力に切り替えて油圧クラッチ４２に圧油を供給でき円滑にクラッチ接続できる。

【0031】

前記２位置切替バルブ５９が分岐油路５８を遮断側に切り替わるとき、このバルブ５９の圧油はタンクポートから還流油路６３を経てタンクに還流するが、この還流油路６３に第２絞り６４を設ける。このように構成すると、２位置切替バルブ５９は、分岐油路５８から還流油路６３に至る経路が高圧に維持されるため、分岐油路５８を遮断側に切り替えた状態を保持できる。なお、前記第２絞り６４の下流は大気圧のタンクに通じる構成としており、還流する圧油の油温上昇等に起因する内圧上昇を抑制し誤作動を防止できる。

【0032】

また、前記２位置切替バルブ５９とリリーフバルブ５７の間の第１絞り６０の上流側に設けられ前記２位置切替バルブ５９を分岐油路５８遮断側に切替え得るパイロット経路６２に、前記還流通路６３の第２絞り６４上流側に接続されたパイロット経路６５を接続し、第２絞り６４上流側の圧力で２位置切替バルブ５９による分岐油路５８遮断側の保持を行うよう構成すると共に、第１絞り６０の上流側に接続されたパイロット経路６２を連通するか第２絞り６４上流側に接続されたパイロット経路６５のいずれが高い方のパイロット圧を２位置切替バルブ５９に作用させるシャトルバルブ６６を設けている。これによって、２位置切替バルブ５９による分岐油路５８遮断側への切替え又は該切替えの保持のいずれの状態にあってもパイロット圧の漏れを低減できる。

【0033】

なお、前記実施例では芝刈機のＰＴＯ油圧クラッチについて説明したが、農業用トラクタ、産業車両等のＰＴＯ油圧クラッチに応用できる。

【0034】

なお、図２の油圧回路において、前記減圧バルブ４７への圧油の一部は操舵連動油圧回路７０に導入される。操舵連動油圧回路７０は前記操舵ハンドル８の旋回操舵に連動してステアリングシリンダ７１を作動し前輪操舵に寄与する。

【0035】

さらに操舵連動油圧回路７０を迂回した圧油は昇降油圧回路７２に導入される。昇降油圧回路７２の切替作動によって前記昇降シリンダ機構３４を伸縮作動する構成としている。

【符号の説明】

【0036】

４１ ＰＴＯ軸
４２ 油圧クラッチ
５５ ＰＴＯバルブ
５７ リリーフバルブ
５８ 分岐油路
５９ ２位置切替バルブ
６０ 第１絞り
６２ パイロット経路
６３ 還流油路
６４ 第２絞り
６５ パイロット経路
６６ シャトルバルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】