(57)【要約】【課題】対地作業車両の作業機昇降装置において、電磁制御弁と、電磁制御弁のスプールによって押し開くことができる逆止弁とを組み合わせる複合制御弁について、逆止弁における油漏れを抑制することである。【解決手段】複合制御弁７０は、ソレノイド７４によってスプール７８を軸方向に駆動し、入力油圧があるときはその油圧を減圧して下降弁に供給し、入力油圧がないときはスプールの先端を入力油圧があるときの最大ストロークよりさらに所定の突出量で突き出させる電磁制御弁８０と、昇降シリンダの油圧を保持する保持位置と、シリンダの油圧を抜く油圧抜き位置とをとる逆止制御弁９０とから構成される。逆止制御弁９０の逆止弁ハウジング８２の肩部には傾斜面１０６が設けられ、オーリング１０４が逆止弁体８４の鍔部１０２と傾斜面１０６とに接触して配置される。【選択図】図４
2008061552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機昇降用の油圧シリンダの油をタンクに戻す通路に設けられる下降弁と、
下降弁の作動を制御する複合制御弁と、
を備え、
複合制御弁は、
ソレノイドによってスプールを軸方向に駆動し、入力油圧があるときはスプールとスリーブとの協働によってその油圧を減圧して下降弁に供給し、入力油圧がないときはスプールの先端を入力油圧があるときの最大ストロークよりさらに所定の突出量で突き出させる電磁制御弁と、
電磁制御弁と同軸に配置され、シリンダの油圧を保持する保持位置と、シリンダの油圧を抜く油圧抜き位置とをとる逆止弁であって、電磁制御弁のスプールが最大ストローク以内の位置にあるときは保持位置をとり、電磁制御弁のスプールが所定の突出量で突き出すときには油圧抜き位置をとる逆止弁と、
を含み、
逆止弁は、
電磁制御弁と同軸の案内穴を有する逆止弁ハウジングと、
逆止弁ハウジングの案内穴に摺動自在に挿入される軸部と、軸部と連結されて案内穴の肩部によって止まり位置が定められる鍔部とを有する逆止弁体と、
逆止弁体をシリンダ油圧に抗して止まり位置に押付けることでシリンダの油圧を保持するスプリング部材と、
逆止弁体の鍔部と案内穴の肩部との間に配置される弾性リング部材と、
を有することを特徴とする対地作業車両の作業機昇降装置。
【請求項２】
請求項１に記載の対地作業車両の作業機昇降装置において、
案内穴の肩部は、軸方向に対し傾斜する傾斜面を有し、弾性リング部材は傾斜面に接触して配置されることを特徴とする対地作業車両の作業機昇降装置。
【請求項３】
請求項１に記載の対地作業車両の作業機昇降装置において、
弾性リング部材は、ゴム製の円環状リングであることを特徴とする対地作業車両の作業機昇降装置。
【請求項４】
請求項１に記載の対地作業車両の作業機昇降装置において、
逆止弁は、
電磁制御弁に対する逆止弁ハウジングの軸方向位置を調整し、電磁制御弁のスプールが最大ストロークの位置にあるときには逆止弁体が止まり位置をとるように、電磁制御弁のスプールが所定の突出量で突き出すときには逆止弁体を移動させてシリンダの油圧を抜くようにする調整手段を有することを特徴とする対地作業車両の作業機昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対地作業車両の作業機昇降装置に係り、特に、油圧を用いて作業機の昇降を行なう対地作業車両の作業機昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地面に対し作業を行なう車両、例えば、トラクタ等は、ロータリ耕うん機等の作業機を地面に対し昇降するために、油圧シリンダが主に用いられる。その場合の昇降装置としては、車両のエンジンによって作動する油圧ポンプと、昇降用の油圧シリンダとの間に上昇弁を設けると共に、大気に開放されているタンクと、昇降用の油圧シリンダとの間に下降弁を設け、そして上昇弁と下降弁をそれぞれ、例えば比例減圧弁式の電磁制御弁で駆動制御することによって作業機を緩急自在な速度で昇降させることが行なわれる。ここで、電磁制御弁は、油圧ポンプから供給される油の油圧をソレノイドによって電気的に圧力制御するものであり、上昇弁、下降弁は、電磁制御弁によって制御されたパイロット油圧によって例えば油の流れる方向を切り換える流体制御弁である。このように、上昇弁、下降弁を電磁制御弁とせずに、電磁制御弁によって制御される切換弁とすることで、電磁制御弁そのものが小型化され、市販される低コストのものを利用できる。
【０００３】
ところで、電磁制御弁を用いて下降弁を制御すると、エンジンを駆動して油圧ポンプを作動させないと、パイロット油圧が得られない。つまり、一旦エンジンを停止させてから作業機を下降させていないことに気づいても、エンジンを停止させたままでは作業機を下降させることができず、一々エンジンを始動させなければならない。これを避けるためには、エンジンを停止させたまま油圧シリンダの油を抜くことができればよい。
【０００４】
例えば、特許文献１には、トラクタの作業機昇降装置において、ソレノイドによって油圧シリンダの油圧を抜く下降弁を設け、さらに、この下降弁の作動によってチェックボール式の逆止弁を押し開き、油圧シリンダの油圧を抜くことができる作業機昇降装置が開示されている。この技術によれば、ソレノイドの操作のみで油圧シリンダの油圧を抜くことができ、例えば、作業機を下降させたいときに一々エンジンを駆動して油圧ポンプを作動させる必要がない。
【０００５】
また、特許文献２には、特許文献１における課題として、チェックボール式の逆止弁を用いているので、この逆止弁を押し開くと、油がスプリングの隙間を通って流れるため、大きな圧力損失が生じることを指摘している。そこで、油圧ポンプが作動していないときには、電磁パイロットバルブの鉄心に接続されたロッドがポペット弁を押し開く構成とし、ポペット弁のバネを油が抜ける通路の外に設けることが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−３２４０９号公報
【特許文献２】特公平６−６８３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、従来技術によれば、ソレノイドで駆動される電磁制御弁と、そのソレノイドで駆動される移動体によって押し開かれる弁とを組み合わせることで、油圧が供給されていないときでも、シリンダの油を抜くことができる。
【０００８】
ここで、ソレノイドで駆動される移動体によって押し開かれる弁は、いわゆる逆止弁を移動体によって押し開く構成とすることができる。実際に特許文献１，２もそのような構成をとっている。したがって、この構成の弁を用いるときは、これを用いないときに比べて、シリンダとタンクとの間にもう１つ余分に逆止弁を配置することになる。逆止弁は、油抜き穴をボール、鍔部等をスプリング部材で押し付けて油圧の漏れを防ぐものであるが、油抜き穴と、それを塞ぐものとの間に僅かながら油の漏れが生じる。これにより、作業機は、次第次第に下降してしまうが、逆止弁が１つ増えることで、その下降の度合いが大きくなる。
【０００９】
本発明の目的は、電磁制御弁と、電磁制御弁のスプールによって押し開くことができる逆止弁とを組み合わせる複合制御弁について、逆止弁における油漏れを抑制することができる対地作業車両の作業機昇降装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る対地作業車両の作業機昇降装置は、作業機昇降用の油圧シリンダの油をタンクに戻す通路に設けられる下降弁と、下降弁の作動を制御する複合制御弁と、を備え、複合制御弁は、ソレノイドによってスプールを軸方向に駆動し、入力油圧があるときはスプールとスリーブとの協働によってその油圧を減圧して下降弁に供給し、入力油圧がないときはスプールの先端を入力油圧があるときの最大ストロークよりさらに所定の突出量で突き出させる電磁制御弁と、電磁制御弁と同軸に配置され、シリンダの油圧を保持する保持位置と、シリンダの油圧を抜く油圧抜き位置とをとる逆止弁であって、電磁制御弁のスプールが最大ストローク以内の位置にあるときは保持位置をとり、電磁制御弁のスプールが所定の突出量で突き出すときには油圧抜き位置をとる逆止弁と、を含み、逆止弁は、電磁制御弁と同軸の案内穴を有する逆止弁ハウジングと、逆止弁ハウジングの案内穴に摺動自在に挿入される軸部と、軸部と連結されて案内穴の肩部によって止まり位置が定められる鍔部とを有する逆止弁体と、逆止弁体をシリンダ油圧に抗して止まり位置に押付けることでシリンダの油圧を保持するスプリング部材と、逆止弁体の鍔部と案内穴の肩部との間に配置される弾性リング部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る対地作業車両の作業機昇降装置において、案内穴の肩部は、軸方向に対し傾斜する傾斜面を有し、弾性リング部材は傾斜面に接触して配置されることが好ましい。
【００１２】
また、弾性リング部材は、ゴム製の円環状リングであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る対地作業車両の作業機昇降装置において、逆止弁は、電磁制御弁に対する逆止弁ハウジングの軸方向位置を調整し、電磁制御弁のスプールが最大ストロークの位置にあるときには逆止弁体が止まり位置をとるように、電磁制御弁のスプールが所定の突出量で突き出すときには逆止弁体を移動させてシリンダの油圧を抜くようにする調整手段を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成により、複合制御弁を構成する逆止弁は、逆止弁ハウジングと、逆止弁体と、スプリング部材とを含み、逆止弁体は、逆止弁ハウジングの案内穴に摺動自在に挿入される軸部と、軸部と連結されて案内穴の肩部によって止まり位置が定められる鍔部とを有する。そして、逆止弁体の鍔部と案内穴の肩部との間に弾性リング部材が配置される。
【００１５】
逆止弁における油漏れは、逆止弁体の鍔部と案内穴の肩部との隙間、及び逆止弁体の軸部と案内穴との間の隙間を通って生じる。上記構成によれば、弾性リング部材が逆止弁体の鍔部と案内穴の肩部との間に配置されるので、弾性リング部材の弾性によって、逆止弁体の鍔部と案内穴の肩部との間の落ち着きが改善され、その間の隙間を通って漏れる油が抑制される。さらに、鍔部と肩部との間の落ち着きが改善されると、鍔部と一体の軸部の振れが少なくなるので、軸部と案内部の隙間を少なく設定することが可能になり、これにより逆止弁体の軸部と案内穴との間の隙間を通って漏れる油が抑制される。このように、複合制御弁を構成する逆止弁における油漏れを抑制することができる。
【００１６】
また、案内穴の肩部は、軸方向に対し傾斜する傾斜面を有し、弾性リング部材は傾斜面に接触して配置されることとするので、より一層、逆止弁体の鍔部と案内穴の肩部との間の落ち着きが改善され、これに伴い、鍔部と一体の軸部の振れが、より一層少なくなるので、軸部と案内部の隙間を、より一層少なく設定することが可能になる。したがって、複合制御弁を構成する逆止弁における油漏れを、より一層抑制することができる。また、弾性リング部材は、ゴム製の円環状リングであるので、一般的なオーリング等を用いることができる。
【００１７】
また、逆止弁は、電磁制御弁に対する逆止弁ハウジングの軸方向位置を調整し、電磁制御弁のスプールが最大ストロークの位置にあるときには逆止弁体が止まり位置をとるように、電磁制御弁のスプールが所定の突出量で突き出すときには逆止弁体を移動させてシリンダの油圧を抜くようにする調整手段を有するので、例えば、複合制御弁を構成する電磁制御弁の寸法精度のばらつき等で、スプールの最大ストローク位置、及び所定の突出量がばらついても、逆止弁の作動に適した位置関係に調整できる。これにより、油漏れが少なく、誤動作の少ない複合制御弁とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。なお、以下では、対地作業車両として、耕うん機を引くトラクタを説明するが、地面に対する作業を行なう作業機について油圧を用いて昇降する車両であれば、それ以外のものであってもよい。例えば、地ならし作業機を有する車両、穴掘り作業機を有する車両、苗植え作業機を有する車両、草刈作業機を有する車両等であってもよい。また、以下で説明する油圧制御回路は、説明のための一例であり、作業機を下降させるために、複合制御弁、すなわち、電磁制御弁と、電磁制御弁のスプールによって押し開くことができる逆止弁とを組み合わせる複合制御弁を用いるための油圧制御回路であれば、説明する構成以外の油圧制御回路であってもよい。また、以下では、複合制御弁を構成する電磁制御弁の寸法精度等のばらつきを吸収するために調整手段を備えるものとして説明するが、調整手段を備えなくても、複合制御弁を構成する逆止弁の油漏れの抑制を行うことができる。
【００１９】
図１は、作業機の下降に複合制御弁を用いる作業機昇降装置を備える対地作業車１０の構成を示す図である。対地作業車１０は、作業機３０としての耕うん機を備え、作業機を昇降でき、また地表を走行できる車両である。作業機３０及び作業機昇降装置を備える対地作業車１０は、車両の走行駆動源等として用いられるエンジン１２と、エンジン出力を駆動輪に伝達するためのトランスミッション１４と、伝達機構１６を介しエンジン１２の出力によって作動する油圧ポンプ１８と、図示されていないが、油圧ポンプ１８からフィルタ２０等を介して油圧が供給される油圧制御回路と、油圧制御回路に含まれる昇降シリンダ２２と、作業機３０の傾きを制御するための傾斜シリンダ２４と、作業者によって操作される作業機昇降レバー２６と、昇降シリンダ２２及び傾斜シリンダ２４の動作を作業機３０の昇降動作及び傾斜動作に変換する取付ヒッチ２８を含んで構成される。なお、昇降シリンダ２２に関連して、下降弁の制御に用いられる複合制御弁７０も図示されている。油圧制御回路の詳細は後述する。
【００２０】
作業機昇降装置とは、油圧ポンプ１８の油圧を用いて作業機３０を昇降するために必要な要素を含んで構成されるもので、図１においては、油圧ポンプ１８、フィルタ２０、昇降シリンダ２２、傾斜シリンダ２４、取付ヒッチ２８が図示されている。
【００２１】
図２は、対地作業車１０の作業機昇降装置１１の構成を主に油圧制御回路１３を中心にして示す図である。作業機昇降装置１１は、図１に示されている油圧ポンプ１８、フィルタ２０、複合制御弁７０を含む油圧制御回路１３、これに関連するタンク３２，３４，３６、昇降シリンダ２２、傾斜シリンダ２４、取付ヒッチ２８を含んで構成される。
【００２２】
ここで、取付ヒッチ２８は、昇降シリンダ２２及び傾斜シリンダ２４の直線運動を耕うん機である作業機の昇降運動及び傾斜運動に変換する機能を備えた作業機の連結機構で、複数の部材を組み合わせて構成される。具体的には、作業機である耕うん機の幅方向の両端に先端部がそれぞれ取り付けられる２本のロアリンク２３，２５と、２本のロアリンクの後端部を回転可能に支持するようにトラクタ後部に装着された軸支ピン２７を含んで取付ヒッチ２８が構成される。
【００２３】
昇降シリンダ２２は、油圧で駆動されるピストン・シリンダ機構で、油圧の制御によってピストンを前進または後退させてピストンの出力端に接続された取付ヒッチ２８を駆動し、作業機である耕うん機を昇降させる機能を有する。供給される油圧の制御内容については後述する。
【００２４】
具体的には、図２に示されるように、ピストンの出力端に連結された一対のリフトアーム２１ａ，２１ｂと２本のロアリンク２３，２５の各中間部との間に一種のリフトロッドを設け、ピストンが前進するときには、２本のロアリンク２３，２５の中間部を同時に上方に移動させ、ピストンの出力端が後退するときには、２本のロアリンク２３，２５の中間部を同時に下方に移動させる。これにより、ピストンの前進・後退運動を、２本のロアリンク２３，２５の先端部の上下運動に変換する。２本のロアリンク２３，２５の先端が同時に上下することで、その各先端部に取り付けられた作業機である耕うん機の幅方向の両端が同時に上下する。こうして、昇降シリンダ２２の作動により、作業機である耕うん機を昇降させることができる。
【００２５】
傾斜シリンダ２４も、昇降シリンダ２２と同様に、油圧で駆動されるピストン・シリンダ機構であり、油圧の制御によってピストンを前進または後退させてピストンの出力端に接続された取付ヒッチ２８を駆動し、作業機である耕うん機を幅方向に沿って傾斜させる機能を有する。油圧は、ピストンを挟んだ両側の油圧室にそれぞれ別々に供給される。供給される油圧の制御内容については後述する。
【００２６】
具体的には、図２に示されるように、２本のロアリンク２３，２５を上下させる一種のリフトロッドにおいて、一方側ロアリンク２５の中間部のところに傾斜シリンダ２４が配置される。そして、傾斜シリンダ２４のピストンが下方に前進するときには、一方側ロアリンク２５の中間部を下方に移動させ、ピストンの出力端が上方に後退するときには、一方側ロアリンク２５の中間部を上方に移動させる。これにより、ピストンの前進・後退運動を、一方側ロアリンク２５の先端部の上下運動に変換する。他方側ロアリンク２３は傾斜シリンダ２４に接続されていないので、その位置は変わらない。これにより、一方側ロアリンク２５の先端部に取り付けられた作業機である耕うん機の片側のみが上下する。こうして、傾斜シリンダ２４の作動により、作業機である耕うん機を幅方向に傾斜させることができる。
【００２７】
油圧ポンプ１８は、図１で説明したように、伝達機構１６を介してエンジン１２によって作動する固定容量型のギアポンプである。油圧ポンプ１８としては、回転軸であるポンプ軸の回転に応じて油圧室の容積が変化することで油圧を発生する可変容積型ポンプを用いることができる。例えば、ポンプ軸の回転に応じて作動するピストンを備える可変容積型アキシャルピストンポンプを用いることができる。あるいは、ポンプ軸に偏心して取り付けられる回転リングを用いる可変容積型ラジアルポンプを用いてもよい。
【００２８】
フィルタ２０は、流体圧を伝達する媒体である油の中のゴミ等の不純物を除去するためのものである。フィルタ２０としては、適当な粗さを有するメッシュフィルタを用いることができる。
【００２９】
タンク３２，３４，３６は、油圧制御回路１３において作動等に用いられた油を大気開放するための油容器である。タンクは１つで構成することもできるが、図２では、油圧ポンプ１８の作動油として再び利用されるために油を回収するタンク３２の他に、昇降シリンダ２２系統の油圧の元圧制御のため等に用いるタンク３４、上昇弁５８と下降弁６４系統において油圧を大気開放にするため等に用いるタンク３６が示されている。
【００３０】
油圧制御回路１３は、油圧ポンプ１８から供給される油圧に基づいて、昇降シリンダ２２に供給する油圧の制御と、傾斜シリンダ２４に供給する油圧の制御を行う油圧回路である。また、油圧制御回路１３は、複合制御弁７０の機能によって、油圧ポンプ１８から油圧が供給されない場合に、昇降シリンダ２２の油を抜く制御を行う。
【００３１】
油圧制御回路１３の構成は、大別して、傾斜シリンダ２４に供給する油圧制御の部分と、昇降シリンダ２２の作動に関する制御を行う部分とに区別することができる。最初に傾斜シリンダ２４に関する部分を説明し、次に昇降シリンダ２２に関する部分を説明する。
【００３２】
油圧ポンプ１８からの油は、フィルタ２０を通り、絞り４２を介して、方向制御弁４４等の傾斜シリンダ２４のため油圧制御部分に供給される。絞り４２には並列に流量制御弁４０が設けられ、これにより、予め設定された一定の流量の油が傾斜シリンダ２４のために供給され、その一定流量を超える油は、昇降シリンダ２２のための油供給路５４に分配される。したがって、流量制御弁４０と絞り４２とは、油圧ポンプ１８からの油を、傾斜シリンダ２４のための油と、昇降シリンダ２２のための油とに分配する機能を有する。
【００３３】
方向制御弁４４は、ソレノイドによって作動する電磁制御弁で、油圧ポンプ１８から絞り４２を経由した油を、傾斜シリンダ２４のピストンの両側の油圧室にそれぞれ接続される２つの油供給路５０，５２のいずれに供給するかを切り換える機能を有する。また、そのときに、油圧ポンプ１８から絞り４２を経由した油が供給されない側の油供給路を、タンク３２に向けて大気開放する機能を有する。なお、方向制御弁４４と、油供給路５０，５２との間には、逆止弁４６，４８と、適当な絞りがそれぞれ設けられる。
【００３４】
例えば、図２において、方向制御弁４４は中立状態として示されているが、その状態からその右側の状態に移動すると、油圧ポンプ１８から絞り４２を経由した油は、油供給路５０に供給され、同時に油供給路５２は、タンク３２に向けて大気開放される。すなわち、図２において、傾斜シリンダ２４のピストンの下方側の油圧室に高圧の油が供給され、同時に傾斜シリンダ２４のピストンの上方側の油圧室はタンク３２に向けて大気開放される。これにより、傾斜シリンダ２４のピストンは上方に後退し、作業機である耕うん機は、その幅方向の一方側が持ち上げられるようにして傾斜する。一方、方向制御弁４４が中立状態からその左側の状態に移動すると、油圧ポンプ１８から絞り４２を経由した油は、油供給路５２に供給され、同時に油供給路５０は、タンク３２に向けて大気開放される。すなわち、図２において、傾斜シリンダ２４のピストンの上方側の油圧室に高圧の油が供給され、同時に傾斜シリンダ２４のピストンの下方側の油圧室はタンク３２に向けて大気開放される。これにより、傾斜シリンダ２４のピストンは下方に前進し、作業機である耕うん機は、その幅方向の一方側が押し下げられるようにして傾斜する。
【００３５】
このように、方向制御弁４４の状態を変更することで、作業機である耕うん機の幅方向に沿った傾斜を制御することができる。なお、油供給路５０側の絞りと、油供給路５２側の絞りとを適当に調節して設定することで、一方方向の傾斜と他方方向の傾斜における作動時間をほぼ同じとなるようにすることができる。
【００３６】
次に、油圧制御回路１３における昇降シリンダ２２に関する部分を説明する。流量制御弁４０によって油供給路５４に分配された油は、２つの電磁制御弁５６，８０と、上昇弁５８と、アンロード弁６０とに供給される。２つの電磁制御弁５６，８０は、それぞれ、油供給路５４を流れる圧油を制御して、上昇弁５８と下降弁６４とにパイロット油圧を供給する機能を有する。
【００３７】
上昇弁５８は、電磁制御弁５６によって作り出されたパイロット油圧によって作動する方向制御弁で、内部に適当な絞りを含んで構成されている。上昇弁５８は、作業機を上昇させる場合において、昇降シリンダ２２に接続される油供給路６２の状態を変更する機能を有する。例えば、図２において上昇弁５８は中立状態として、油圧ポンプから油供給路５４を介して供給される高圧の油を遮断し、同時に昇降シリンダ２２に接続される油供給路６２が、タンク３６に向けて大気開放される油開放路６８に接続される様子が示されている。図２においてこの中立状態からすぐ右側の状態に移動すると、油圧ポンプから油供給路５４を介して供給される高圧の油が、可変絞りを経由して油供給路６２に供給される。したがって、可変絞りの絞り状態に応じ、昇降シリンダ２２に加圧された油が供給されて、そのピストンが前進し、それによって作業機である耕うん機が次第に上昇する。
【００３８】
その状態からさらに右側の状態に移動すると、油圧ポンプから油供給路５４を介して供給される高圧の油が、固定絞りを経由して油供給路６２に供給される。したがって、昇降シリンダ２２に加圧された油が供給されて、そのピストンが前進し、それによって作業機である耕うん機が上昇する。
【００３９】
アンロード弁６０は、油供給路５４における油の油圧を、予め定めたアンロード圧に保持する機能を有する制御弁である。アンロード圧としては、例えば０．５ＭＰａ程度とすることができる。図２に示されるように、昇降シリンダ２２に接続される油供給路６２における油圧と、油圧ポンプ１８からの油が供給される油供給路５４における油圧との差圧である差動圧がアンロード弁６０に戻される。したがって、油が油供給路６２に供給されるときの可変絞り又は固定絞りの前後にかかる圧力差は、アンロード弁６０におけるアンロード圧となる。すなわち、作業機である耕うん機の重さ量等の負荷の大きさによらず、常にアンロード圧の圧力差が、可変絞り又は固定絞りの両端にかかることになる。
【００４０】
下降弁６４は、電磁制御弁８０によって作り出されたパイロット油圧によって作動する方向制御弁で、内部に適当な絞りを含んで構成されている。下降弁６４は、作業機を下降させる場合に、昇降シリンダ２２に接続される油供給路６２の状態を変更する機能を有する。例えば、図２において下降弁６４は中立状態として、昇降シリンダ２２に接続される油供給路６２が遮断されている様子が示されている。図２においてこの中立状態からすぐ左側の状態に移動すると、昇降シリンダ２２に接続される油供給路６２が、可変絞りを経由してタンク３６に向けて大気開放される油開放路６８に接続される。したがって、可変絞りの絞り状態に応じ、昇降シリンダ２２にある油が油開放路６８を経由してタンク３６に抜かれ、作業機である耕うん機の重さ等によって、ピストンが後退し、作業機である耕うん機が次第に下降する。
【００４１】
その状態からさらに左側の状態に移動すると、昇降シリンダ２２に接続される油供給路６２が、固定絞りを経由して油開放路６８に接続される。したがって、昇降シリンダ２２にある油が油開放路６８を経由してタンク３６に抜かれ、作業機である耕うん機の重さ等によって、ピストンが後退し、作業機である耕うん機が下降する。
【００４２】
上記のように、下降弁６４に用いられる電磁制御弁８０は、電磁比例ソレノイド７４によって作動する電磁制御弁であって、油圧ポンプ１８から油供給路５４を介して供給される油圧に基づいてパイロット油圧を生成し、油供給路６６を介して下降弁６４に供給する。なお、図２に示されるように、このパイロット油圧は、そのままアンロード弁６０のバネ受けピストンに戻されるので、下降用の電磁制御弁８０に対する必要圧を高めることができる。そこで、作業機である耕うん機の重さ等の負荷が大きいときは、作業機がすぐ下降し、負荷が小さいときは、作業機がゆっくり下降する。
【００４３】
昇降シリンダに接続される油供給路６２と、タンク３６との間に設けられる逆止制御弁９０は、油圧ポンプ１８が作動せず、電磁制御弁８０に油圧が供給されない場合に、油供給路６２を、タンク３６に向けて大気開放する油開放路６８に接続する機能を有する。図２には逆止制御弁９０の中立状態として、油供給路６２と、タンク３６との間が遮断されている様子が示されている。電磁制御弁８０に油圧が供給されないときは、後述するように、電磁制御弁８０のソレノイド７４の動きに連動し、逆止制御弁９０は、中立状態から図２における下の状態に移動する。そこでは、昇降シリンダ２２に接続される油供給路６２が、タンク３６に向けて大気開放される油開放路６８に接続され、昇降シリンダ２２の油が抜かれる。
【００４４】
このように、ソレノイドで駆動される電磁制御弁８０と、そのソレノイドで駆動される逆止制御弁９０とを組み合わせることで、油圧が供給されていないときでも、エンジンスタートキーをアクセサリ位置にしたうえで、作業機昇降レバー２１を下降位置に置けば、昇降シリンダ２２の油を抜くことができ、これによって作業機である耕うん機を下降させることができる。そこで、電磁制御弁８０と、逆止制御弁９０とを組み合わせて、１つの複合制御弁７０とすることができる。
【００４５】
図３と図４は、共に、複合制御弁７０の部分断面図である。図３は、複合制御弁７０全体の構成を示すために、油漏れ抑制の要素を省略してある。図４は、複合制御弁７０について、特に、油漏れ抑制の要素付近を拡大して示す図である。最初に、図３を用いて、油漏れ抑制の部分を除いて、複合制御弁７０の全体の構成と、その作用について説明し、次に、油漏れ抑制の部分について詳細に説明する。
【００４６】
図３は、電磁制御弁８０と、逆止弁として構成されている逆止制御弁９０とを組み合わせた複合制御弁７０の部分断面図である。図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４７】
複合制御弁７０は、ソレノイド７４によって作動制御される電磁制御弁８０と、電磁制御弁８０と同軸に配置される逆止弁である逆止制御弁９０と、電磁制御弁８０と逆止制御弁９０との間の軸方向位置関係を調整する調整ネジ９４を含んで構成される。これらの要素は、筐体７２にそれぞれ保持される。
【００４８】
筐体７２は、複合制御弁７０の各要素を保持する機能を有する部材である。複合制御弁７０を１つの独立した製品としてまとめるときには、筐体７２は、その製品の外形を形づくる部材となる。また、複合制御弁７０を他の要素、例えば油圧制御回路１３を構成する他の要素と共にまとめた製品とするときは、そのまとめられた製品の一部が複合制御弁７０の筐体７２として利用できる。したがって、筐体７２は、広義において、複合制御弁７０の各要素を保持する機能を有する保持部材ということになる。筐体７２の構造については、調整ネジ９４に関連して後に詳述する。
【００４９】
ソレノイド７４は、少なくとも一部が磁性体で構成される移動体と、移動体の周りに配置されたコイルを含んで構成される電磁アクチュエータであって、コイルに電気信号を与えることで、移動体を軸方向に移動駆動させる機能を有する。ソレノイド７４は、適当な固定手段を用いて、筐体７２に固定して取り付けられる。
【００５０】
電磁制御弁８０は、糸巻形状のスプール７８と、スプール７８の外形を保持するスリーブ７６とを含んで構成されるいわゆるスリーブ・スプール型の流体制御弁である。スプール７８は、ランドと呼ばれる大径部分と、ステムと呼ばれ隣り合うランドを接続する小径部分とを有する複数の段付の軸部材である。スプール７８は、ソレノイド７４の移動体に接続される。あるいはソレノイド７４の移動体の一部としてもよい。スリーブ７６は、スプール７８のランドの外形を保持する内壁を有し、その内壁にむけて、油が出入りする３つのポートが設けられる筒状部材である。電磁制御弁８０は、筐体７２に対し位置決めされ固定されて保持される。例えば、筐体７２の内壁形状をスリーブ７６の外形に対応するものとし、その内壁形状に合わせて筐体７２内に電磁制御弁８０を挿入することで位置決めされ、適当な固定部材を用いて固定されて保持されるものとすることができる。
【００５１】
スリーブ７６に設けられる３つのポートは、図３において右側から、図２で説明された油供給路５４に接続され入力油圧が供給される１次ポート、油供給路６６に接続され、スリーブ７６とスプール７８の協働によって生成されたパイロット油圧が出力される２次ポート、油開放路６８に接続され、タンク３６に向けて大気開放されるタンクポートである。
【００５２】
図３に示されるように、油供給路６６に接続される２次ポートに対応するスプールのステムの両側のランドの外径が異なり、それに伴って、油圧を受ける受圧面積が異なるように設定されている。すなわち、油開放路６８に接続されるタンクポート側のランドの受圧面積の方が、油供給路５４に接続される１次ポート側のランドの受圧面積よりも大きい。
【００５３】
ここで、逆止制御弁９０の構成の説明等の前に、電磁制御弁８０の動作について一通り説明する。図３は、電磁制御弁８０の中立状態を示す図である。この状態においては、油供給路６６に接続される２次ポートの位置に対応するスプールの両側のランドのうち、油供給路５４に接続される１次ポート側のランドによって、１次ポートと２次ポートとの間が遮断され、一方、油開放路６８に接続されるタンクポート側のランドによって、２次ポートとタンクポートとの間が連通される。すなわち、２次ポートは大気開放され、油供給路６６にはパイロット油圧が生成されない。
【００５４】
ここで、ソレノイド７４によって、スプール７８が図３において右方に移動駆動されると、ランドの外周とスリーブの内壁との位置関係が変化し、１次ポートと２次ポートとの間が連通し、２次ポートとタンクポートとの間が遮断される。これによって、２次ポートには、１次ポートに接続された油供給路５４からの油が流れ込み、スプール７８の移動量に応じたパイロット油圧が現れる。
【００５５】
このときに、上記で説明したように、油開放路６８に接続されるタンクポート側のランドの受圧面積の方が、油供給路５４に接続される１次ポート側のランドの受圧面積よりも大きいので、２次ポートのパイロット油圧によって、スプール７８はタンクポート側、すなわち図３における左側に押し戻される。したがって、油供給路５４から油圧が１次ポートに供給される通常の場合には、ソレノイド７４の駆動にもかかわらず、スプール７８は、２次ポートとタンクポートとの間が遮断されるまでは図３において右方に移動するが、それ以上右側に移動しない。つまり、スプール７８は、スリーブ７６との相対的位置関係で定まる最大ストロークまでしか右方に移動することができない。
【００５６】
このように、油圧ポンプ１８から油供給路５４を介して入力油圧が電磁制御弁８０に供給されるときは、スプール７８とスリーブ７６との協働によって、その油圧を減圧して、２次ポートから油供給路６６にパイロット油圧として出力し、下降弁に供給することができる。
【００５７】
一方、油圧ポンプ１８が停止しているような不使用時には、油供給路５４を介して入力油圧が電磁制御弁８０に供給されないので、ソレノイド７４によってスプール７８が図３における右方に移動駆動されても、２次ポートにパイロット油圧が現れず、したがって、スプール７８がタンクポート側、すなわち図３における左側に押し戻されることがない。このときには、ソレノイド７４によって、そのままスプールが移動駆動され、入力油圧があるときの最大ストロークを超えて、図３における右方に移動することになる。
【００５８】
すなわち、電磁制御弁８０に、油供給路５４を介して入力油圧が供給されないときは、スプール７８の先端が、入力油圧があるときの最大ストロークよりさらに突き出されることになる。その突出量は、ソレノイド７４に与えられる制御信号によって定められ、その意味では、制御信号を定めれば、それに応じた所定の突出量で、スプール７８の先端が突き出される。この突き出されたスプール７８の先端は、後述するように、逆止制御弁９０の逆止弁体８４の軸部の先端によって受け止められる。
【００５９】
次に、逆止制御弁９０について説明する。逆止制御弁９０は、昇降シリンダの油圧を保持する保持位置と、シリンダの油圧を抜く油圧抜き位置とをとる逆止弁として構成される。具体的には、逆止弁ハウジング８２と、逆止弁体８４と、逆止弁体８４に押付力を与えるスプリング部材８６とを含んで構成される。保持位置は、スプリング部材８６が逆止弁体８４を逆止弁ハウジング８２に押し付けることでとることができ、油抜き位置は、電磁制御弁８０のスプール７８が逆止弁体８４を移動させることでとることができる。
【００６０】
逆止弁ハウジング８２は、電磁制御弁８０と同軸の案内穴を有する筒状部材で、後述するように、軸方向に移動自在として筐体７２に保持される。電磁制御弁８０と同軸とは、電磁制御弁８０の移動体であるスプール７８の中心軸と、逆止弁ハウジング８２の案内穴の中心軸とが同軸、すなわち実質的に一直線に配置されることを意味する。
【００６１】
逆止弁体８４は、逆止弁ハウジング８２の案内穴に摺動自在に挿入され、スプリング部材８６の作用により、軸方向に沿い一方向に向かって止まり位置を有する部材である。逆止弁体８４は、図３に示されるように、鍔部と、軸部とを有し、軸部と鍔部との間は細い軸径となっている。軸部の先端は、上記のように、電磁制御弁８０に入力油圧が供給されないときに突き出されるスプール７８の先端を受け止める機能を有する。
【００６２】
そして、この逆止弁体８４の形状に対応し、逆止弁ハウジング８２は、鍔部を受け止める肩部を有する。肩部は、案内穴の段差部分であり、図３の場合は、逆止弁ハウジング８２の端面がこの肩部として用いられている。逆止弁体８４の鍔部はスプリング部材８６の押付力を受けて軸方向に沿い一方向に移動しようとするが、この肩部で止められ、止まり位置となる。
【００６３】
また、逆止弁体８４の細い軸径の部分に対応し、逆止弁ハウジング８２の内壁に向けて、油開放路６８に接続されるタンクポートが設けられる。
【００６４】
また、逆止弁体８４の軸部の長さに応じて逆止弁ハウジング８２の案内穴の長さが設定される。案内穴の長さ、特に、逆止弁体８４の細い軸径の先の太い軸径の部分を案内する案内穴の長さは、逆止弁体８４の軸方向に沿った油漏れを抑制するために、適度な長さが必要である。また、逆止弁体８４の軸部の先端は、電磁制御弁８０のスプール７８の動きを受け止める機能を有するので、案内穴より十分に突き出す必要がある。すなわち案内穴の軸方向の全長は、逆止弁体８４の全長よりも短く、逆止弁体８４の太い軸の部分を案内する部分の長さは、油漏れを考慮して適当な長さとされる。
【００６５】
スプリング部材８６は、逆止弁体８４を昇降シリンダの油圧に抗して止まり位置に向かって押し付けることで昇降シリンダの油圧を保持する機能を有する押し付けバネである。図３に示されるようにスプリング部材８６は、逆止弁ハウジング８２における肩部の外側に配置され、肩部によって止められる逆止弁体８４の鍔部に押付力を与える。押付力の方向は、逆止弁体８４を電磁制御弁８０側に移動させる方向である。したがって、肩部は、押付力を受け止めるようにスプリング部材８６に向かいあう受止面を有することになる。
【００６６】
スプリング部材８６は、このように逆止弁ハウジング８２の外側に配置されるので、実際には筐体７２に設けられる収納空間に配置される。その収納空間には、スプリング部材８６と調整ネジ９４との間に設けられる中間体９６も配置される。そして、この収納空間に向けて、油供給路６２に接続されるアクチュエータポートが設けられる。油供給路６２は、図２で説明したように、昇降シリンダに接続されているので、アクチュエータポートには昇降シリンダの油圧が供給されることになる。収納空間は、筐体７２の内壁と、逆止弁ハウジング８２の肩部側の部分とで区画される空間であり、このアクチュエータポートと、肩部側の部分における案内穴を除いて油が漏れない構造とされている。
【００６７】
ここで、逆止制御弁９０の作用について説明する。電磁制御弁８０に入力油圧が供給されている状態では、スプール７８の先端は最大ストローク以内の範囲で作動するので、この最大ストロークのときに逆止弁体８４の先端がスプール７８の先端に接触しないようにすることで、逆止制御弁９０の作動がスプール７８の移動によって影響されないようにできる。このように電磁制御弁８０と逆止制御弁９０の軸方向の位置関係が設定されると、電磁制御弁８０が通常動作のときには、逆止制御弁９０において、スプリング部材８６は、逆止弁体８４の鍔部を逆止弁ハウジング８２の肩部に押し付け、止まり位置とする。したがって、収納空間に油供給路６２から供給される昇降シリンダの油圧は、他に漏れずに、そのまま保持される。
【００６８】
一方、電磁制御弁８０に入力油圧が供給されないときは、ソレノイド７４の駆動によって、スプール７８はその最大ストロークを超えて所定量突き出すので、そのときに逆止弁体８４の先端がスプール７８の先端に接触するようにすることで、スプール７８の移動によって油抜きをすることができる。すなわち、この場合には、スプール７８の移動に伴い、逆止弁体８４がスプリング部材８６及び昇降シリンダの油圧に抗して移動し、逆止弁ハウジング８２の肩部と逆止弁体８４の鍔部との間に隙間を生じる油抜き位置をとる。油抜き位置においては、肩部と鍔部との間の隙間を通り、収納空間の油が、タンクポートを通って油開放路６８に流れ、昇降シリンダの油が抜かれる。このように、電磁制御弁８０に入力油圧が供給されないときは、ソレノイド７４、電磁制御弁８０との協働作用によって、逆止制御弁９０は、昇降シリンダの油を抜くことができる。
【００６９】
次に、電磁制御弁８０と逆止制御弁９０の軸方向における位置関係の調整について説明する。最初に、位置関係の調整に関係する筐体７２の構造について説明する。
【００７０】
筐体７２は、図３に示されるように、電磁制御弁８０と逆止制御弁９０とについて、これらが同軸になるように配置して保持する。ここで、上記のように、電磁制御弁８０は筐体７２に対して位置決めされ、固定手段によってその軸方向位置は固定されている。一方、逆止制御弁９０は、逆止弁ハウジング８２が筐体７２に対し軸方向に移動可能に保持される。すなわち、逆止弁ハウジング８２の外形に対応する筐体７２の内壁形状は、径方向に逆止弁ハウジング８２の外径よりやや大きめで、軸方向に逆止弁ハウジング８２の全長よりも十分長い。したがって、逆止弁ハウジング８２は、軸方向に摺動可能に、筐体７２によって保持されている。
【００７１】
バネ部材８８は、逆止弁ハウジング８２に対し、スプリング部材８６の押付力に抗する軸方向の付勢力を与える機能を有する付勢手段である。具体的には、中央部に穴を有する金属製のリング部材に初期変位を与え、軸方向に付勢力を発生することができるリング状板バネを用いることができる。例えば、リング部分に波形の初期形状を与えた波形リング状板バネを用いることができる。この場合、リング状板バネの中心穴に逆止弁体８４の軸部が通し、リング部分を筐体７２に設けられた適当な受面によって受けることで、逆止弁ハウジング８２に対し、軸方向の付勢力を与えることができる。もちろんこれ以外の構成のバネ部材を用いることができる。
【００７２】
取付ナット９２、調整ネジ９４、中間体９６は、バネ部材８８と共に、電磁制御弁８０と逆止制御弁９０との間の軸方向の位置関係を調整するための調整手段を構成する。
【００７３】
取付ナット９２は、中心軸に沿って調整ネジ９４が噛み合うメネジ部分を有し、外周の一部にオネジ部分を有し、先端部に中間体９６を軸方向移動可能に保持する案内部を有する部材である。取付ナット９２は、筐体７２に調整ネジ９４が噛み合うメネジ部を設けにくい場合、あるいは、複合制御弁７０の軸方向の全長を、その仕様にかかわらず標準化したい場合等に用いられる調整部材である。したがって、筐体７２に調整ネジ９４が噛み合うメネジ部を設ける場合等にあっては、取付ナットの機能を筐体７２の一部として構成することで、取付ナットを省略してもよい。
【００７４】
調整ネジ９４は、取付ナット９２に設けられたメネジ部に噛み合うオネジ部を有するボルト部材である。中間体９６は、スプリング部材８６と調整ネジ９４の先端との間に配置される部材で、先端にスプリング部材８６を保持する有底穴を有する。中間体９６は、複合制御弁７０の寸法等において、その製品仕様あるいは構成要素の相違にかかわらず標準化したい場合に用いられる調整部材である。例えば、逆止制御弁９０の各ポートの位置を標準化したい場合、あるいは複合制御弁７０において各ポート間の位置関係を標準化したい場合、あるいは、逆止制御弁９０の軸方向の全長を標準化したい場合等に、構成要素の寸法等に合わせ、適当な軸方向長さを有する中間体９６を用いることができる。
【００７５】
電磁制御弁８０と逆止制御弁９０の軸方向における位置関係の調整、具体的には、電磁制御弁８０のスプール７８の先端と、逆止制御弁９０の逆止弁体８４の先端との間の軸方向隙間ΔＳの調整が必要な理由は、ソレノイド７４及び電磁制御弁８０の寸法精度のばらつきのためである。ここで、電磁制御弁８０のスプール７８の先端位置、特にその最大ストロークの位置は、スプール７８のランド及びステムの配置位置の寸法と、これに対応するスリーブ７６の内壁形状の寸法と、ソレノイド７４のコイルの配置位置及び移動体の寸法等によって定まる。これら各寸法にはそれぞれ加工誤差及び組立誤差があり、それらの累積で、電磁制御弁８０のスプール７８の最大ストローク位置が定まる。したがって、電磁制御弁８０の個体が異なれば、そのスプール７８の最大ストローク位置も異なってくる。実際の例では、多くの電磁制御弁８０の間のスプール７８の最大ストローク位置の軸方向誤差は、約１ｍｍ以上ある場合がある。
【００７６】
これに伴って、電磁制御弁８０に入力油圧が供給されないときのスプール７８の突出位置の誤差が生じる。最大ストローク位置からの突出量も、ソレノイド７４の駆動性能の再現性等のばらつきによって誤差が生じる。先ほどの最大ストローク位置の誤差と、突出量のばらつきとを合わせると、電磁制御弁８０に入力油圧が供給されないときのスプール７８の作動位置の誤差は、約１ｍｍから２ｍｍ程度となる場合がある。
【００７７】
これに対し、逆止制御弁９０における逆止弁の機能は、逆止弁体８４の軸方向の変位がごく僅か、例えば０．１ｍｍ以下でも、昇降シリンダの油を抜くことができる。したがって、軸方向の位置関係の調整を行わず、単純に、電磁制御弁８０と逆止制御弁９０とを筐体７２に取り付けると、電磁制御弁８０のスプール７８の先端と、逆止制御弁９０の逆止弁体８４の先端との間の軸方向隙間ΔＳが大きすぎ、あるいは少なすぎ、場合によっては最初から両者が接触することが起こる。例えば、電磁制御弁８０のスプール７８が最大ストロークの状態にあるときに、逆止制御弁９０の逆止弁体８４の先端に接触する場合には、電磁制御弁８０に入力油圧が供給されていて、通常のパイロット油圧生成が行われていても、逆止制御弁９０において逆止弁体８４の先端が移動し、昇降シリンダの油が抜かれてしまうという誤動作が生じる。
【００７８】
そこで、調整ネジ９４を用いて、電磁制御弁８０と逆止制御弁９０との間の軸方向における位置関係が調整される。具体的には、電磁制御弁８０のスプール７８の最大ストローク位置のときのその先端と、逆止制御弁９０の逆止弁体８４が止まり位置にあるときのその先端との間の軸方向隙間ΔＳを所定の設定値になるように、調整ネジ９４のねじ込み量を調整する。軸方向隙間ΔＳの所定の設定値は、電磁制御弁８０に入力油圧が供給されないときに、ソレノイド７４による駆動によって、スプール７８が最大ストローク位置からさらに突き出す所定の突出量より小さい値とすることができる。例えば、所定の突き出し量が約１．８ｍｍとすると、調整ネジ９４の調整による軸方向隙間ΔＳの設定値を約１．５ｍｍとすることができる。
【００７９】
この軸方向隙間ΔＳの調整において、実際の隙間測定が困難な場合は、調整対象の複合制御弁７０を実際に作動させて、調整ネジ９４のねじ込み量を決定することができる。その手順は次のようにして実行することができる。
【００８０】
最初に、調整ネジ９４のねじ込みを逆方向に十分戻し、ΔＳを十分大きな量とする（戻し工程）。次に、電磁制御弁８０の１次ポートに入力油圧を供給する。入力油圧は、実際の作動のときと同等の油圧であることが好ましい。また、逆止制御弁９０のアクチュエータポートに適当な油圧を供給する。この油圧も、実際の作動のときと同等の油圧であることが好ましい（初期設定工程）。この状態で、ソレノイド７４を駆動し、スプール７８を最大ストロークの位置とし、そこでスプール７８の位置を保持する（最大ストローク設定工程）。ここで、逆止制御弁９０のタンクポートの状態を監視しながら、タンクポートに油が抜け出すまで、調整ネジ９４を徐々にねじ込み、その状態でねじ込みを止める（油抜け設定工程）。そして、予め定めたΔＳの設定値に相当する長さ分、調整ネジ９４のねじ込みを戻す（調整工程）。例えば、上記の例で、ΔＳの設定値を約１．５ｍｍとし、調整ネジ９４のネジピッチが３ｍｍの場合には、およそ半回転分、ねじ込み量を戻す。これにより、電磁制御弁８０と逆止制御弁９０の間の軸方向の位置関係を適切に調整することができる。このように、適切な調整を行うことで、ソレノイド７４、電磁制御弁８０等の寸法精度のばらつき、組立精度のばらつき等を吸収し、複合制御弁７０の作動を正常なものとして確保できる。
【００８１】
次に、図４を用いて、逆止制御弁９０における油漏れを抑制する構成につき、詳細に説明する。ここで、図３と同様な機能を有する要素については、構造が僅かに異なっていても、図３に用いたと同一の符号を付し、その機能についての詳細な説明を省略する。例えば、逆止弁ハウジング８２は、油漏れ抑制のために、その肩部に傾斜面１０６が設けられ、また、案内穴の内径がやや小径となっているが、油漏れ抑制について説明していない図３の逆止弁ハウジング８２と同一の符号で示してある。同様に、逆止弁体８４も、油漏れ抑制について説明していない図３の逆止弁体８４と同一の符号で示してある。逆止制御弁９０についても、油漏れ抑制について説明していない図３の逆止制御弁９０と同一の符号で示してある。
【００８２】
逆止弁体８４は、図３で説明したように、鍔部１０２と、軸部１００とを有し、軸部１００と鍔部１０２との間は細い軸径となっている。細い軸径の部分は、油開放路６８に接続されるタンクポートに対応する部分で、昇降シリンダの油が抜ける際の流路となる。軸径を細くすることで、油が抜ける場合の抵抗を少なくできる。軸部１００の先端は、上記のように、電磁制御弁８０に入力油圧が供給されないときに突き出されるスプール７８の先端を受け止める機能を有する。
【００８３】
逆止弁体８４の鍔部１０２と、逆止弁ハウジング８２の肩部との間に配置されるオーリング１０４は、スプリング部材８６によって鍔部１０２が肩部に押し付けられる際に、鍔部１０２と肩部との間の落ち着きを改善するためのゴム製の弾性リング部材である。ここで弾性リング部材とは、ゴムのように金属に比較して格段に大きな弾性を有する部材のことである。このように金属に比較して格段に大きな弾性を有するものであれば、材質はゴム以外のもの、例えば適当なプラスチックであってもよい。リング部材とは、環状の部材を指し、必ずしも円環状でなくてもよい。例えば、逆止弁体８４の軸部１００の断面形状が楕円、あるいは矩形等であるときは、その断面形状に合わせた環状部材であってもよい。
【００８４】
ここで、落ち着きとは、鍔部１０２と肩部との間の接触関係のことで、落ち着きが悪いとは、鍔部１０２が肩部に対して、傾いて接触する場合等を指し、落ち着きがよいとは、鍔部１０２が肩部の形状に倣って接触する場合である。
【００８５】
オーリング１０４を介さずに、金属部品である鍔部１０２と金属部品である肩部が直接接触する場合について述べると、例えば、案内穴と肩部との角度関係が９０度でないときには、逆止弁体８４において鍔部１０２と軸部１００とは一体であるので、鍔部１０２が肩部の傾きに従おうとすると、軸部１００はその傾き分だけ、案内穴に対し傾くことになる。軸部１００はかなり長く、軸部１００と案内穴との隙間はあまりないので、軸部１００が傾くと、案内穴にぶつかる。つまり、鍔部１０２と軸部１００とは一体である逆止弁体８４においては、鍔部１０２の傾きは、軸部１００と案内穴との干渉によって制限される。
【００８６】
このように、案内穴と肩部との角度関係が９０度でないときには、鍔部１０２が肩部の形状に倣おうとしても制限があり、鍔部１０２は肩部に対し、その形状に倣いきれずに、傾いて接触することが起こる。同様に、鍔部１０２と軸部１００との間の角度関係が９０度でないときにも、鍔部１０２は肩部に対し、傾いて接触することが起こる。また、鍔部１０２と肩部とが向かい合う面のいずれかに、あるいは双方の面に、凹凸がある場合も同様に、鍔部１０２は肩部に対し、傾いて接触することが起こる。また、案内穴の内面と軸部１００の外周面のいずれかに、あるいは双方の面に、凹凸がある場合も同様に、鍔部１０２は肩部に対し、傾いて接触することが起こる。これらの場合が、鍔部１０２と肩部との間の落ち着きが悪い例である。
【００８７】
このように、落ち着きが悪いと、鍔部１０２と肩部との間に隙間が生じ、油漏れの原因となる。落ち着きが悪くなる原因の１つは、軸部１００と案内穴との干渉であるから、軸部１００と案内穴との隙間を広げることで、落ち着きを改善することは可能である。しかし、その場合には、軸部１００と案内穴との間の隙間が広がるので、その部分での油漏れが抑制できない。
【００８８】
逆止弁としての逆止制御弁９０における油漏れは、鍔部１０２と肩部との間の隙間における流体抵抗と、軸部１００と案内穴との間の隙間における流体抵抗とで定まる。上記のように、オーリング１０４を用いない従来構造では、鍔部１０２と肩部との間の隙間を少なくして前者の流体抵抗を大きくしようとすると、軸部１００と案内穴との間の隙間を広げることとなり、後者の流体抵抗が低くなる。逆に、後者の流体抵抗を大きくするために軸部１００と案内穴との間の隙間を少なくすると、鍔部１０２が肩部に対し傾き、鍔部１０２と肩部との間の隙間が増えて、後者の流体抵抗が低くなる。
【００８９】
このように、金属部品である鍔部１０２と金属部品である肩部とが直接接触する構造においては、前者の流体抵抗の抑制と後者の流体抵抗の抑制とを両立させることが困難である。
【００９０】
逆止弁体８４の鍔部１０２と、逆止弁ハウジング８２の肩部との間に配置されるオーリング１０４は、その弾性によって、鍔部１０２と肩部との間の落ち着きを改善すると共に、軸部１００と案内穴との隙間を低減することができる。すなわち、上記で示した落ち着きの悪い例のいずれの場合に対しても、鍔部１０２と肩部との間に弾性リング部材であるオーリング１０４を配置することで、軸部１００と案内穴との隙間が小さくて、鍔部１０２と肩部とが傾斜する場合でも、オーリング１０４の弾性によって、鍔部１０２と肩部とをぴったり密着させることができる。つまり、軸部１００と案内穴との隙間を少なくしながら、鍔部１０２と肩部との隙間をほとんどなくすことができる。
【００９１】
このように、逆止弁体８４の鍔部１０２と、逆止弁ハウジング８２の肩部との間に弾性リング部材であるオーリング１０４を配置することで、鍔部１０２と肩部との間の隙間における流体抵抗の増大と、軸部１００と案内穴との間の隙間における流体抵抗の増大とを両立させ、逆止弁である逆止制御弁９０における油漏れを抑制することができる。
【００９２】
図４において、案内穴の肩部に設けられる傾斜面１０６は、オーリング１０４による鍔部１０２と肩部との間の落ち着きを、より一層、改善する機能を有する。この傾斜面１０６は、軸方向に傾斜する面で、具体的には、肩部における案内穴のおいて設けられるテーパ面である。傾斜面１０６は、逆止弁体８４の鍔部１０２に向かって広がる方向に傾斜する。軸方向に対する傾斜角度は、例えば４５度、あるいは６０度とすることができる。傾斜面１０６は、オーリング１０４の外周を保持するのに十分な面積を有するように形成される。したがって、オーリング１０４は、この傾斜面１０６と、鍔部１０２とに接触するように配置される。
【００９３】
この傾斜面１０６によってオーリング１０４の保持位置が安定し、これにより、鍔部１０２と肩部との間の落ち着きが、より一層、改善される。すなわち、軸部１００と案内穴との隙間をさらに小さくして、鍔部１０２と肩部との傾斜が増加する場合でも、オーリング１０４の保持位置が安定しているので、その弾性によって、鍔部１０２と肩部とをぴったり密着させることができる。
【００９４】
一例を上げると、逆止弁体８４の軸部１００の外径を約６ｍｍとして、逆止弁体８４の鍔部１０２と、逆止弁ハウジング８２の肩部とを直接接触させる従来技術の場合、鍔部１０２と肩部との隙間を極力少なくすると、軸部１００と案内部との間の隙間を、約２０μｍから約４０μｍとする必要があった。案内部の肩部に傾斜面１０６を設け、鍔部１０２と肩部との間にゴム製のオーリング１０４を配置すると、軸部１００と案内部との間の隙間を、約５μｍから約１０μｍとすることができた。これにより、逆止弁である逆止制御弁９０における油漏れは、従来技術に比べ、およそ１／２０以下に減少した。
【００９５】
このように、逆止弁体８４の鍔部１０２と、逆止弁ハウジング８２の肩部との間に弾性リング部材であるオーリング１０４を配置することで、複合制御弁を構成する逆止制御弁９０における油漏れを抑制することができる。また、案内穴の肩部に傾斜面を設け、その傾斜面にオーリング１０４を接触させて配置することで、複合制御弁を構成する逆止制御弁９０における油漏れを、より一層、抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る実施の形態において、作業機の下降に複合制御弁を用いる作業機昇降装置を備える対地作業車の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態において、対地作業車の作業機昇降装置の構成を主に油圧制御回路を中心にして示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態において、複合制御弁の全体の構成を示すために、油漏れ抑制の要素を省略して示した部分断面図である。
【図４】本発明に係る実施の形態において、複合制御弁について、特に、油漏れ抑制の要素付近を拡大して示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０  対地作業車、１１  作業機昇降装置、１２  エンジン、１３  油圧制御回路、１４  トランスミッション、１６  伝達機構、１８  油圧ポンプ、２０  フィルタ、２１ａ，２１ｂ  リフトアーム、２２  昇降シリンダ、２３，２５  ロアリンク、２４  傾斜シリンダ、２６  作業機昇降レバー、２７  軸支ピン、２８  取付ヒッチ、３０  作業機、３２，３４，３６  タンク、４０  流量制御弁、４２  絞り、４４  方向制御弁、４６，４８  逆止弁、５０，５２，５４，６２，６６  油供給路、５６，８０  電磁制御弁、５８  上昇弁、６０  アンロード弁、６４  下降弁、６８  油開放路、７０  複合制御弁、７２  筐体、７４  ソレノイド、７６  スリーブ、７８  スプール、８２  逆止弁ハウジング、８４  逆止弁体、８６  スプリング部材、８８  バネ部材、９０  逆止制御弁、９２  取付ナット、９４  調整ネジ、９６  中間体、１００  軸部、１０２  鍔部、１０４  オーリング、１０６  傾斜面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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