(57)【要約】【課題】従来の、リフトアームに上げ力及び下げ力の両方を加えることができる作業機の昇降装置においては、リフトアームに下げ力を加える下降シリンダの支持強度が不充分となるおそれがあり、また該下降シリンダと、リフトアームに上げ力を加える昇降シリンダの駆動を同期させることが困難であった。【解決手段】下降シリンダ３の一方の端部をリフトアーム４Ｌに接続し、もう一方の端部を、トラクタの作業機の昇降装置である昇降リフト１の油圧リフトケース５に、該油圧リフトケース５に一体に形成した受け部５ａを介して接続した。また、昇降シリンダ２及び下降シリンダ３の駆動を昇降切換回路、及びシリンダ選択回路からなる単一の油圧回路によって制御する構成とした。【選択図】図１
2005151912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧リフトケース内に単動式の昇降シリンダを設け、該昇降シリンダによって回動されるリフトアームを油圧リフトケースの左右に設け、昇降シリンダへ給油することによりリフトアームに上げ力が加えられて回動すると共に昇降シリンダから排油することによりリフトアームに連結される作業機の自重で下げ方向に回動するよう構成したトラクタの作業機昇降装置において、リフトアームに下げ力を加える下降シリンダを左右のリフトアームの少なくとも一方と該油圧リフトケースとの間に介装したことを特徴とするトラクタの作業機昇降装置。
【請求項２】
前記下降シリンダ二つをそれぞれ左右の各リフトアームに対して設けたことを特徴とする請求項１記載のトラクタの作業機昇降装置
【請求項３】
前記昇降シリンダ及び下降シリンダを単一の油圧回路で選択的に駆動可能に構成したことを特徴とする請求項１又は２記載のトラクタの作業機昇降装置。
【請求項４】
前記油圧回路に備わる油給排切換弁の出力ポートから昇降シリンダに至る回路中に、該出力ポートを前記下降シリンダに接続可能なシリンダ選択弁を着脱自在に設け、該シリンダ選択弁を除去した場合は前記昇降シリンダのみでリフトアームを昇降可能としたことを特徴とする請求項３記載のトラクタの作業機昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフトアームに油圧による上げ力及び油圧による下げ力の両方を加えることができるトラクタの作業機昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラクタにおいて、油圧シリンダによってリフトアームを駆動し作業機を昇降させる作業機の昇降装置の技術は公知となっている。該昇降装置においては一般に、単動式の昇降シリンダによって作業機を上昇させ、作業機の自重によって作業機を下降させる構成が用いられている。
しかし、このような構成においては、排土板等の押付力を必要とする作業機を用いることができなかった。
そこで、トラクタの車体後部とリフトアームとを複動式の補助シリンダで連結し、該補助シリンダを昇降シリンダと連動連係させることによって、リフトアームに下げ力を加えることを可能とした技術が公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実公平２−３４２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１記載の技術においては、車体後部において補助シリンダの一端が支持されるが、一般にトラクタの車体後部にはアルミ等の軽量な材質で構成されるミッションケースが配設されるので、シリンダの支持部における強度が不充分となるおそれがあった。また、車体後部には後輪の駆動、制動等のための部材が配置されるので、これらの部材と補助シリンダとの干渉を避けるために補助シリンダの取付け位置が制限されていた。
また、昇降シリンダと補助シリンダを同期させて駆動するので、制御のための油圧回路が複雑になっていた。加えて、補助シリンダとして複動式のシリンダを用いるため、昇降装置に要するコストの増加の原因となっていた。
上記従来技術に鑑み、本発明は、作業機に押付力を加えることが可能であって、よりコストが低く、簡便な構成で制御が可能な作業機昇降装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、油圧リフトケース内に単動式の昇降シリンダを設け、該昇降シリンダによって回動されるリフトアームを油圧リフトケースの左右に設け、昇降シリンダへ給油することによりリフトアームに上げ力が加えられて回動すると共に昇降シリンダから排油することによりリフトアームに連結される作業機の自重で下げ方向に回動するよう構成したトラクタの作業機昇降装置において、リフトアームに下げ力を加える下降シリンダを左右のリフトアームの少なくとも一方と該油圧リフトケースとの間に介装したものである。
【０００７】
請求項２においては、請求項１記載のトラクタの作業機昇降装置において、前記下降シリンダ二つをそれぞれ左右のリフトアームに設けたものである。
【０００８】
請求項３においては、請求項１又は２記載のトラクタの作業機昇降装置において、前記昇降シリンダ及び下降シリンダを単一の油圧回路で選択的に駆動可能に構成したものである。
【０００９】
請求項４においては、請求項３記載のトラクタの作業機昇降装置において、前記油圧回路に備わる油給排切換弁の出力ポートから昇降シリンダに至る回路中に、該出力ポートを前記下降シリンダに接続可能なシリンダ選択弁を着脱自在に設け、該シリンダ選択弁を除去した場合は前記昇降シリンダのみでリフトアームを昇降可能としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
請求項１においては、作業機に押付力を付与する下降シリンダの車体側の端部を、強度の高い材質で構成される昇降装置の油圧リフトケースによって支持するため、該下降シリンダの支持部を充分な強度で構成できる。また、下降シリンダがトラクタの後輪付近の部材と干渉することがない。さらに、押付力を付与する下降シリンダとして、回路の簡単な単動式シリンダを用いるので、該下降シリンダに要するコストを削減できる。
【００１２】
請求項２においては、左右のリフトアームに対して各別に二つの下降シリンダを用いるので、より容量の小さい低コストのシリンダを下降シリンダとして用いることができる。
【００１３】
請求項３においては、昇降シリンダ及び下降シリンダの駆動のための油圧回路を個別に設ける場合と比べ、これらの回路を連動連係させる必要がないので、作業機の昇降装置の制御が容易となり、油圧回路を簡便に構成できる。
【００１４】
請求項４においては、下降シリンダをオプション装備として用いることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明に係るトラクタの作業機昇降装置１の平面図、図２は同じく側面図、図３は同じく斜視図、図４は同じく斜視図、図５は該昇降装置１を駆動する油圧回路を示す回路図、図６（ａ）はシリンダ選択回路３０の構成を示す正面断面図、図６（ｂ）は同じく平面断面図、図７は該昇降装置１を駆動する油圧回路の別実施例を示す回路図である。
【００１６】
本発明に係るトラクタの作業機昇降装置１の構成を、図１から図４を用いて説明する。
該昇降装置１は、昇降シリンダ２、下降シリンダ３、リフトアーム４等からなる。
【００１７】
図示しないトラクタ後部に設けられるミッションケースの上面に固定される油圧リフトケース５に、単動式の油圧シリンダ装置である昇降シリンダ２が内装されている。
昇降シリンダ２は、油圧リフトケース５内に形成される円筒形状の空間内に、ピストンを摺動自在に挿入して構成している。該ピストンは、ピストンロッド、リフトクランク等を介して、図示しないリフト軸に接続され、ピストンの摺動によってリフト軸が回動される構成としている。該リフト軸の両端には左右のリフトアーム４Ｒ・４Ｌの端部が相対回動不能に接続される。
そして、昇降シリンダ２に圧油を供給すると、ピストンが伸長され、これによってリフトアーム４Ｒ・４Ｌが上方へと回動される構成としている。また、昇降シリンダ２より圧油を排出可能にすると、作業機の自重によりリフトアーム４Ｌ・４Ｒが下方に回動し、圧油は昇降シリンダ２より抜ける。
【００１８】
左右一側のリフトアーム（本実施例では左側のリフトアーム４Ｌ）には、ピストンロッド３ａ及びシリンダ３ｂからなる、単動式の油圧シリンダ装置である下降シリンダ３の一方の端部が軸支されている。また、該下降シリンダ３のもう一方の端部は、油圧リフトケース５の底板部の上面左側方に上向きに一体に成形された受け部５ａに軸支されている。また、該受け部５ａの下部外側面５ｂには、後述する昇降切換回路２０を備えるバルブユニット２０ａが装着できるように構成されており、さらには、該バルブユニット２０ａと受け部５ａとの間に、後述するシリンダ選択回路３０を備えるバルブユニット２０ａをサンドイッチ状に装着させることができるように構成されている。
このような構成において、下降シリンダ３に圧油を供給すると、ピストンロッド３ａが伸長され、これによってリフトアーム４Ｒ・４Ｌが下方へと回動される構成としている。
【００１９】
上記の構成においては、下降シリンダ３の固定前側を車体後部のミッションケース等で支持する構成と比較し、下降シリンダ３が油圧リフトケース５上方のデッドスペース内に配置されておりトラクタの後輪付近の部材と干渉することを防止できる。また、受け部５ａが一体に形成される油圧リフトケース５は昇降シリンダ２を内装するので、圧力による破損を防ぐために高強度な鋳物製に構成される。そのため、下降シリンダ３の支持強度を高めることが可能となる。
【００２０】
昇降装置１の後部には図示しないトップリンクとロワーリンクからなる三点式のリンク機構が設けられ、該リンク機構を介して作業機をトラクタに装着可能としている。また、該リンク機構はリフトアーム４Ｒ・４Ｌによって駆動される構成とし、作業機はリフトアーム４Ｒ・４Ｌの上下回動によって、リンク機構を介して昇降駆動されるようにしている。
【００２１】
次に、昇降シリンダ２及び下降シリンダ３を駆動する油圧回路の構成について、図５を用いて説明する。
本実施例におけるトラクタの作業機昇降装置１の油圧回路は、昇降切換回路２０とシリンダ選択回路３０からなる。昇降切換回路２０内の油給排切換弁２１は油圧ポンプ１０の吐出側ポートに接続される。油給排切換弁２１は操作レバー２３によって給油位置Ｕ、中立位置Ｎ、及び排油位置Ｄに切り換えが可能に構成される。１０ａは昇降シリンダ２の作動圧を設定するリリーフ弁である。
【００２２】
油圧ポンプ１０と油給排切換弁２１とを接続する油路は中途部で分岐され、アンロード弁２４に接続される。油給排切換弁２１が給油位置Ｕの際にはアンロード弁２４は閉じられる。油給排切換弁２１が中立位置Ｎ、あるいは排油位置Ｄの際にはアンロード弁２４へのパイロット油はオイルタンクへと戻され、アンロード弁２４が開かれる。
また、アンロード弁２４への分岐点と油給排切換弁２１との間で油路が分岐され、流量制御弁２５に接続される。これにより、油給排切換弁２１が中立位置Ｎから完全な給油位置Ｕに置かれるまでのストローク量増加に応じて油給排切換弁２１より出力される油量が増加されるようにしている。
【００２３】
油給排切換弁２１の下流には逆止弁２２が設けられ、該逆止弁２２の下流において油路が二つに分岐され、一方はシリンダ選択回路３０へ、もう一方はドレン開閉弁２６にそれぞれ接続される。
ドレン開閉弁２６は油給排切換弁２１と機械的に連動して切り換えられるように構成している。油給排切換弁２１が給油位置Ｕあるいは中立位置Ｎの際にはドレン開閉弁２６は遮断され、油給排切換弁２１が排油位置Ｄの際にはドレン開閉弁２６は逆止弁２２下流側の油路をオイルタンクに接続する。前記バルブユニット２０ａはこれら油給排切換弁２１、アンロード弁２４、流量制御弁２５、逆止弁２２、ドレン開閉弁２６、ならびに後述する過負荷リリーフ弁１１、スローリターン弁１２、ストップ弁１３を備えて一体的に構成したものである。
【００２４】
したがって、油給排切換弁２１が給油位置Ｕの際には、ポンプ１０から昇降切換回路２０に供給される作動油はタンクに戻されずに全てがシリンダ選択回路３０へと供給される。
油給排切換弁２１が中立位置Ｎの際には、ポンプ１０から昇降切換回路２０に供給される作動油は全てアンロード弁２４を通じてオイルタンクに戻され、またシリンダ選択回路３０内の作動油は逆止弁２２にて遮断され、作動油の流れが止められ保持される。
そして、油給排切換弁２１が排油位置Ｄの際には、ポンプ１０から昇降切換回路２０に供給される作動油は全てアンロード弁２４を通じてオイルタンクに戻され、またシリンダ選択回路３０内の作動油ドレン開閉弁２６を通じてオイルタンクへと戻される。
【００２５】
シリンダ選択回路３０にはシリンダ選択弁３１、及び、前記リリーフ弁１０ａよりも低圧に設定されるリリーフ弁３２が配設される。前記バルブユニット３０ａはこれら２つの弁を備えて一体的に構成したものである
シリンダ選択弁３１は、入力ポートａ、昇降シリンダ出力ポートｂ、ドレンポートｃ、下降シリンダ出力ポートｄを有し、操作レバー３３により、ポートａとポートｂとの間、ならびにポートｃとポートｄとの間をそれぞれ接続する昇降シリンダ選択位置Ｕ２、及び、ポートａとポートｄとの間、ならびにポートｃとポートｂとの間を接続する下降シリンダ選択位置Ｄ２に切換可能としている。シリンダ選択弁３１が昇降シリンダ選択位置Ｕ２の際には、該シリンダ選択弁３１は昇降切換回路２０を昇降シリンダ２に、またオイルタンクを下降シリンダ３に接続する。そして、シリンダ選択弁３１が下降シリンダ選択位置Ｄ２の際には、該シリンダ選択弁３１は昇降切換回路２０を下降シリンダ３に、またオイルタンクを昇降シリンダ２に接続する。
【００２６】
シリンダ選択弁３１は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すようにバルブユニット３０ａ内で略水平方向にその回転軸線を配置したロータリ弁式に構成され、前面より外方へ突出した軸部に操作レバー３３が取り付けられる。このバルブユニット３０ａを受け部５ａとバルブユニット２０ａとの間に挟み込んだときに、入力ポートａ、昇降シリンダ出力ポートｂは、バルブユニット２０ａとの接合面を介し、バルブユニット２０ａ内の油給排切換弁２１の下流側油路ａ´、スローリターン弁１２の上流側油路ｂ´と接続される。また、下降シリンダ出力ポートｄはバルブユニット３０ａの上面に形成した開口３０ｂと連通して下降シリンダ3に対する配管（図示せず）が装着される。ドレンポートｃはバルブユニット３０ａと受け部５ａとの間の接合面を介し受け部５ａ内の油路５ｃよりミッションケース（図示せず）内の油溜まりに開放される。なお５ｄは、受け部５ａの下部外側面５ｂに形成した油溝であって、バルブユニット２０ａを取り払ってバルブユニット２０ａを直接、受け部５ａに装着する場合において、前記油給排切換弁２１の下流側油路ａ´とスローリターン弁１２の上流側油路ｂ´とを直結するためのものである。
【００２７】
シリンダ選択弁３１の外周面に刻設した上下２つの平坦溝３１ａにより、入力ポートａが昇降シリンダ出力ポートｂ、下降シリンダ出力ポートｄのいずれかに接続され、同時にドレンポートｃが、下降シリンダ出力ポートｄ、昇降シリンダ出力ポートｂ、下降シリンダ出力ポートｄのいずれかに接続されるようになっている。３１ｂはオイルシールであり、平坦溝３１ａの両側に配置されて、各ポートａ−ｄ、特に、昇降シリンダ出力ポートｂ内の油圧がシリンダ選択弁３１の外へ漏れ出さないようにして、上昇位置に保持しておくべき作業機が自然降下しないようにしている。
【００２８】
したがって、油給排切換弁２１が給油位置Ｕであり、シリンダ選択弁３１が昇降シリンダ選択位置Ｕ２の際には、ポンプ１０からの作動油は昇降シリンダ２に供給され、また下降シリンダ３はオイルタンクに接続されるので、リフトアーム４に上げ力が加えられる。
油給排切換弁２１が給油位置Ｕであり、シリンダ選択弁３１が下降シリンダ選択位置Ｄ２の際には、ポンプ１０からの作動油は下降シリンダ３に供給され、また昇降シリンダ２はオイルタンクに接続されるので、リフトアーム４に下げ力が加えられる。このときに作業機に必要な押付力としては、作業機の自重力分を差し引いた分の残りを油圧力で補なうようにすればよいため、前述のように、リリーフ弁３２のリリーフ設定値は昇降シリンダ２の作動圧を設定するリリーフ弁１０ａよりも低圧としてあり、これによって、排土板などの押付作業ではエンジン馬力の損失や油温上昇を抑制・改善することができる。
【００２９】
油給排切換弁２１が中立位置Ｎの際には、シリンダ選択弁３１の位置によらず昇降切換回路２０とシリンダ選択弁３１との間での作動油の流れが遮断されるので、リフトアーム４は固定される。
油給排切換弁２１が排油位置Ｄの際には、シリンダ選択弁３１の位置によらず昇降シリンダ２及び下降シリンダ３がオイルタンクに接続されるので、リフトアーム４には力が加わらない。したがって、リフトアーム４は、そこに連結された作業機の自重によって下降する。
【００３０】
なお、昇降切換回路２０において、シリンダ選択弁３１の昇降シリンダ出力ポートｂと昇降シリンダ２との間には、過負荷リリーフ弁１１が設けられ、昇降シリンダ２に一定以上の圧力が加えられることのないようにしている。また、リフトアーム４の下降速度を規制するスローリターン弁１２、及び昇降シリンダ２内の圧油を保持するためのストップ弁１３が設けられている。これらの部材によって、昇降シリンダ２に過度の圧力が加えられることや、リフトアーム４の急激な動作を防止している。
【００３１】
このような構成においては、昇降シリンダ２及び下降シリンダ３の駆動のための油圧回路を個別に設け、これらを連動連係させる必要がないので、作業機の昇降装置の制御が容易となる。また、油圧回路の構造の簡略化、及び油路の短縮により、作動油の漏れの防止や圧力の損失の削減が可能となる。
【００３２】
また、下降シリンダ３及びシリンダ選択回路３０を昇降装置１に対し着脱可能な構成とすることも可能である。このような構成においては、下降シリンダ３及びシリンダ選択回路３０を取り外した際には、昇降切換回路２０を直接昇降シリンダ２に接続することで、昇降装置リフト１を従来の、リフトアーム４に上げ力のみを加えるリフト機構として用いることが可能である。
【００３３】
また、本実施例においては下降シリンダ３として単動式の油圧シリンダを用いているので、該下降シリンダ３に要するコストを削減することが可能である。なお、図７に示すように下降シリンダ３として複動式のシリンダを用いる構成とすることもできる。この構成においては、シリンダ選択弁３１を昇降シリンダ選択位置Ｕ２とし油給排切換弁２１を給油位置Ｕにすれば昇降シリンダ２と下降シリンダ３の収縮側油室との両方に給油される。よって、下降シリンダ３によってもリフトアーム４に上げ力を加えることが可能となるので、昇降シリンダ２としてより容量の小さいシリンダを用いることが可能となる。シリンダ選択弁３１を下降シリンダ選択位置Ｄ２とし油給排切換弁２１を給油位置Ｕにすれば下降シリンダ３の伸張側油室にのみ給油されることとなり、先述の第一実施例の挙動と変わりはない。
【００３４】
また、本実施例においては一つの下降シリンダ３をリフトアーム４Ｒ・４Ｌの一方のみに配設しているが、左右のリフトアーム４Ｒ・４Ｌにそれぞれ一つずつの下降シリンダ３を配設する構成とすることも可能である。この構成においては、下降シリンダ３としてより容量の小さいコンパクトなシリンダを用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るトラクタの作業機の昇降装置１の平面図。
【図２】同じく側面図。
【図３】同じく斜視図。
【図４】同じく斜視図。
【図５】該昇降装置１を駆動する油圧回路を示す回路図。
【図６】（ａ）はシリンダ選択回路３０の構成を示す正面断面図、（ｂ）は同じく平面断面図。
【図７】該昇降装置１を駆動する油圧回路の別実施例を示す回路図。
【符号の説明】
【００３６】
１    （トラクタの作業機）昇降装置
２    昇降シリンダ
３    下降シリンダ
４Ｌ  リフトアーム
５    油圧リフトケース
５ａ  受け部
【図１】
2005151912.tif 000003
【図２】
2005151912.tif 000004
【図３】
2005151912.tif 000005
【図４】
2005151912.tif 000006
【図５】
2005151912.tif 000007
【図６】
2005151912.tif 000008
【図７】
2005151912.tif 000009