(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプからの圧油の設定量をパワーシリンダに供給するとともに油圧ポンプからの圧油の余剰量を排出する余剰ポートが付いているステアリングバルブを備えている作業車の油圧装置であって、
前記ステアリングバルブの前記余剰ポートからの圧油をパワーステアリング装置以外の油圧装置に供給する別油圧装置回路を備えてあるとともに、前記油圧ポンプからの圧油をステアリングバルブに供給する給油路に高圧側が接続しているリリーフ弁の低圧側を、前記別油圧装置回路に接続し、
前記別油圧装置回路に接続された低圧側の油路圧を前記リリーフ弁の背圧として作用させる背圧導入用パイロット油路を設けてある作業車の油圧装置。
【請求項２】
油圧ポンプからの圧油の設定量をパワーシリンダに供給するとともに油圧ポンプからの圧油の余剰量を排出する余剰ポートが付いているステアリングバルブを備えている作業車の油圧装置であって、
前記ステアリングバルブの前記余剰ポートからの圧油をパワーステアリング装置以外の油圧装置に供給する別油圧装置回路を備えてあるとともに、前記油圧ポンプからの圧油をステアリングバルブに供給する給油路に高圧側が接続しているリリーフ弁の低圧側を、前記別油圧装置回路に接続し、
前記リリーフ弁の背圧導入側に一端を連通させた背圧導入用パイロット油路の他端を、前記ステアリングバルブのドレン油路に連通させてある作業車の油圧装置。
【請求項３】
前記給油路に高圧側が接続しているとともに前記ステアリングバルブのドレン油路に低圧側が接続し、かつ、リリーフ圧が前記リリーフ弁のリリーフ弁より高圧である第２リリーフ弁を備えてある請求項１又は２記載の作業車の油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ポンプからの圧油の設定量をパワーシリンダに供給するとともに油圧ポンプからの圧油の余剰量を排出する余剰ポートが付いているステアリングバルブを備えている作業車の油圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記作業車は、ステアリングバルブの余剰ポートからの圧油を油圧式無段変速装置のチャージ回路など、パワーステアリング装置以外の別の油圧装置に供給する別油圧装置回路を設けることにより、油圧ポンプから供給される圧油のうち、パワーシリンダの駆動に使用されなかった分の圧油を別油圧装置に供給し、油圧ポンプからの圧油を有効に利用できる。しかも、ステアリングバルブがポンプからの圧油をパワーシリンダと余剰ポートとに分流させる機能を発揮するものであるから、別油圧装置で使用する圧油の圧力をパワーシリンダ側の耐圧より高く設定しても、その圧力差の影響がパワーシリンダ側に出ないようにしながらできる。しかも、可変容量ポンプと特殊な分流弁を採用するよりも安価に圧油の有効利用ができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した別油圧装置回路を備えた従来の油圧装置にあっては、ステアリングバルブの余剰ポートからの圧油のみを別油圧装置回路に供給するようになっており、パワーステアリング装置用のリリーフ弁がリリーフ作動した場合、油圧ポンプからの圧油がリリーフ弁からタンク側に流れ、別油圧装置には供給できなくなっていた。
本発明の目的は、パワーステアリング装置用のリリーフ弁がリリーフ作動するしないにかかわらず油圧ポンプからの圧油を有効に利用できる作業車の油圧装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１による発明の構成、作用、効果はつぎのとおりである。
【０００５】
〔構成〕
油圧ポンプからの圧油の設定量をパワーシリンダに供給するとともに油圧ポンプからの圧油の余剰量を排出する余剰ポートが付いているステアリングバルブを備えている作業車の油圧装置において、
前記ステアリングバルブの前記余剰ポートからの圧油をパワーステアリング装置以外の油圧装置に供給する別油圧装置回路を備えてあるとともに、前記油圧ポンプからの圧油をステアリングバルブに供給する給油路に高圧側が接続しているリリーフ弁の低圧側を、前記別油圧装置回路に接続し、
前記別油圧装置回路に接続された低圧側の油路圧を前記リリーフ弁の背圧として作用させる背圧導入用パイロット油路を設けてある。
【０００６】
〔作用〕
リリーフ弁がリリーフ作動していない場合、油圧ポンプからの圧油がステアリングバルブに供給され、パワーシリンダにこれの駆動に必要な設定量が供給され、他の残りの圧油が余剰ポートから排出され、余剰ポートからの余剰油は、別油圧装置回路に流入してステアリング装置以外の油圧装置に供給される。リリーフ弁がリリーフ作動した場合、油圧ポンプからの圧油はリリーフ弁に流入し、このリリーフ弁の低圧側から流出した圧油は、別油圧装置回路に流入してステアリング装置以外の油圧装置に供給される。
【０００７】
〔効果〕
したがって、リリーフ弁がリリーフ作動しない場合には、油圧ポンプから供給される圧油をパワーシリンダと、パワーステアリング装置以外の油圧装置と分けて供給して無駄のないように有効に使用できるのみならず、リリーフ弁がリリーフ作動して油圧ポンプからの圧油がリリーフ弁に流れた場合でも、その圧油を別油圧装置回路によってパワーステアリング装置以外の油圧装置に供給して、無駄なく有効に使用できるとともに、その油圧装置を所望どおり作動させるとか駆動することができる。
【０００８】
請求項２による発明の構成、作用、効果はつぎのとおりである。
【０００９】
〔構成〕
油圧ポンプからの圧油の設定量をパワーシリンダに供給するとともに油圧ポンプからの圧油の余剰量を排出する余剰ポートが付いているステアリングバルブを備えている作業車の油圧装置において、
前記ステアリングバルブの前記余剰ポートからの圧油をパワーステアリング装置以外の油圧装置に供給する別油圧装置回路を備えてあるとともに、前記油圧ポンプからの圧油をステアリングバルブに供給する給油路に高圧側が接続しているリリーフ弁の低圧側を、前記別油圧装置回路に接続し、
前記リリーフ弁の背圧導入側に一端を連通させた背圧導入用パイロット油路の他端を、前記ステアリングバルブのドレン油路に連通させてある。
【００１０】
〔作用〕
リリーフ弁の背圧導入用パイロット油路を前記別油圧装置回路に連通させると、別油圧装置回路に発生する圧力がリリーフ弁に掛ってリリーフ弁の作動抵抗になることから、別油圧装置回路の回路圧が変化した場合、リリーフ弁のリリーフ圧が変化する。
これに対し、リリーフ弁の背圧導入用パイロット油路をステアリングバルブのドレン油路に連通させてあるものだから、別油圧装置回路の回路圧変化による影響がリリーフ弁のリリーフ圧に出にくいようにしながらリリーフ弁の低圧側から流出した圧油を、別油圧装置回路に流入させることができる。
【００１１】
〔効果〕
別油圧装置回路の回路圧が変化してもリリーフ弁のリリーフ圧が変化しにくく、リリーフ弁がリリーフ作動した場合も油圧ポンプからの圧油をパワーステアリング装置以外の油圧装置に供給して有効に使用できる割には、リリーフ弁のリリーフ圧を安定化させて安定した圧力の圧油を供給できる。
【００１２】
請求項３による発明の構成、作用、効果はつぎのとおりである。
【００１３】
〔構成〕
請求項１又は２による発明の構成において、前記給油路に高圧側が接続しているとともに前記ステアリングバルブのドレン油路に低圧側が接続し、かつ、リリーフ圧が前記リリーフ弁のリリーフ弁より高圧である第２リリーフ弁を備えてある。
【００１４】
〔作用〕
油圧ポンプからステアリングバルブへの給油路の回路圧が上昇すると、リリーフ弁がリリーフ作動し、油圧ポンプからの圧油がこのリリーフ弁から別油圧装置回路に流入してパワーステアリング装置以外の油圧装置に供給される。このとき、別油圧装置回路の回路圧が上昇すると、給油路の回路圧も上昇する。すると、第２リリーフ弁がリリーフ作動して給油路をタンク側に連通させ、給油路の回路圧がそれ以上に上昇することを防止する。
【００１５】
〔効果〕
したがって、給油路の耐圧に基づいてリリーフ弁及び第２リリーフ弁のリリーフ圧を適切に設定することにより、リリーフ弁がリリーフ作動した場合も油圧ポンプからの圧油をパワーステアリング装置以外の油圧装置に供給して有効に使用できる割には、別油圧装置回路の回路圧が上昇してもこれの影響によって給油路の回路圧が耐圧以上に上昇しないように給油路を保護できるる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、左右一対の操向及び駆動自在な前車輪１、左右一対の駆動自在な後車輪２、車体前端部に位置するエンジン３が備えられている原動部、車体後端部に位置する運転座席４が備えられている運転部を有する自走車体の車体フレームの後部を形成しているミッションケース５の後部に、ロータリ耕耘装置などの各種作業装置を昇降操作自在に連結する左右一対のリフトアーム６、連結した作業装置に前記エンジン３からの回動力を伝達する動力取り出し軸７を設けて、農用トラクターを構成してある。
【００１７】
前記原動部に油圧ポンプ１０を前記エンジン３によって駆動されるように構成した状態で設けるとともに、この油圧ポンプ１０が前記ミッションケース５から取出して供給する潤滑油を作動油として左右前輪１を操向操作する油圧式のパワーステアリング装置を装備してある。
【００１８】
図２に示すように、前記パワーステアリング装置は、前記油圧ポンプ１０の吐出側に給油路１１を介してポンプポートが接続しているステアリングバルブ１２と、このステアリングバルブ１２に一対のポンプ側駆動油路１３によって接続しているメータリングポンプ１４と、前記ステアリングバルブ１２の一対のシリンダポートにシリンダ側駆動油路１５によって接続しているパワーシリンダ１６とによって構成してあり、全油圧形に構成してある。
【００１９】
パワーシリンダ１６のシリンダロッドを左右前輪１のナックルアーム（図示せず）に連動させてある。ステアリングバルブ１２の操作側部材を、運転部に設けたステアリングハンドル１７にハンドル軸などを介して連動させ、ステアリングバルブ１２の操作側部材を連動機構１８によってメータリングポンプ１４の駆動部に連動させてあることにより、ステアリングバルブ１２もメータリングポンプ１４も前記ステアリングハンドル１７に連動しており、このパワーステアリング装置は、ステアリングハンドル１７を操作することによって次の如く作動する。
【００２０】
すなわち、ステアリングハンドル１７を回転操作すると、ステアリングバルブ１２が停止状態１２ａから駆動状態１２ｂに切り換わるとともにメータリングポンプ１４が回動し、油圧ポンプ１０から給油路１１によってステアリングバルブ１２のポンプポートに供給される圧油をステアリングバルブ１２、ポンプ側駆動油路１３、メータリングポンプ１４、シリン側駆動油路１５を介してパワーシリンダ１６に供給する。これにより、パワーシリンダ１６のシリンダロッドが所定方向に駆動されて左右前輪１をステアリングハンドル１７の回転方向に対応する左や右向きにステアリングハンドル１７の回転角に対応する操向角度を操向操作する。このとき、ステアリングバルブ１２は、油圧ポンプ１０から供給される圧油のうち、パワーシリンダ１６の駆動に必要なものとして予め設定してある設定量の圧油をパワーシリンダ１６に供給し、これ以外の余剰量の圧油を余剰ポート１２ｃから排出する。また、パワーシリンダ１６から排出される油をタンクポート１２ｄから排出し、このタンクポート１２ｄをタンクとしての前記ミッションケース５に連通させているドレン油路１９によってミッションケース５に戻す。
【００２１】
ステアリングハンドル１７がストロークエンドに達するまでにステアリングハンドル１７の回転操作を停止すると、ステアリングバルブ１２が前記停止状態１２ａになり、パワーシリンダ１６への圧油供給を停止する。これにより、パワーシリンダ１６は左右前輪１をステアリングハンドル１７の操作位置に対応する向きの操向状態に維持する。このとき、ステアリングバルブ１２は、油圧ポンプ１０からの圧油の全量を余剰ポート１２ｃから排出する。
【００２２】
ステアリングハンドル１７をストロークエンドまで回転操作すると、ステアリングバルブ１２はエンド状態１２ｅになってポンプポートをポンプ側駆動油路１３に接続するが、油圧ポンプ１０からの圧油を分流させる機能を発揮せず、油圧ポンプ１０からの圧油を余剰ポート１２ｃからは排出しない。
【００２３】
前記ミッションケース５の前部に、走行用主変速装置としての無段変速装置２０を設けてある。図２に示すように、この無段変速装置２０は、前記エンジン３の回転出力が伝達される可変容量形のプランジャ式油圧ポンプ２１と、この油圧ポンプ２１からの圧油によって駆動されて回転出力を走行用副変速装置２２に伝達する油圧モータ２３とによって構成してある。すなわち、油圧ポンプ２１の斜板操作部に連動している油圧式の変速シリンダ２４を変速バルブ２５の切り換え操作によって操作することにより、油圧ポンプ２１の斜板角が変化し、エンジン３からの回転動力を前進側と後進側とに切り換えて走行用副変速装置２２を介して前後輪１，２に伝達するとともに前進側と後進側のいずれにおいても無段階に変速して伝達することによって、車体を前進側や後進側に走行させるとともにその走行速度を変化させたり、走行用副変速装置２２に対する動力伝達を停止することによって、車体走行を停止させるように静油圧式の無段変速装置に構成してある。
【００２４】
前記無段変速装置２０は、前記ミッションケース５の内部に走行用副変速装置２２などの潤滑用に貯留されている潤滑油を作動油として作動するように、この無段変速装置２０の作動油補給回路２６に作動油を補給する構造を図２に示す如く構成してある。
【００２５】
この作動油補給構造は、無段変速装置２０の前記作動油補給回路２６の受け入れ部２６ａを前記ステアリングバルブ１２の前記余剰ポート１２ｃに接続している別油圧装置回路３０と、前記ステアリングバルブ１２に圧油供給する前記給油路１１と前記別油圧装置回路３０とにわたって接続しているリリーフ弁３１とによって構成してある。
【００２６】
前記リリーフ弁３１の高圧側３１ａは前記給油路１１に接続し、低圧側３１ｂは前記別油圧装置回路３０に接続してある。このリリーフ弁３１の背圧導入用パイロット油路３１ｃの排出側は、低圧側３１ｂを介して別油圧装置回路３０に接続してある。これにより、このリリーフ弁３１のリリーフ圧は、次の如く設定してある。すなわち、別油圧装置回路３０の回路圧が、作動油補給回路２６に接続してあるリリーフ弁２７によって設定されるチャージ圧になっている状態において給油路１１の回路圧が設定限界の圧力になると、リリーフ弁３１がリリーフ作動するように設定してある。
【００２７】
これにより、作動油補給構造は、次の如く作動して作動油補給回路２６に油補給する。
すなわち、リリーフ弁３１がリリーフ作動していない場合、油圧ポンプ１０からステアリングバルブ１２に供給されてこのステアリングバルブ１２の余剰ポート１２ｃから排出される油を、別油圧装置回路３０に流入させ、この別油圧装置回路３０によって作動油補給回路２６に供給する。
リリーフ弁３１が作動して油圧ポンプ１０からの圧油がリリーフ弁３１に流入した場合、このリリーフ弁３１の低圧側３１ｂから流出する圧油を別油圧装置回路３０に流入させ、この別油圧装置回路３０によって作動油補給回路２６に供給する。
【００２８】
無段変速装置２０の作動油補給回路２６は、前記別油圧装置回路３０が接続している前記受け入れ部２６ａを一端側に備えている受け入れ側回路部２６ｂと、この受け入れ側回路部２６ｂの他端側に一端側が接続しているとともに途中にオイルフィルター２８を備えているフィルター回路部２６ｃと、このフィルター回路部２６ｃの他端側に一端側が接続しているとともに他端側が無段変速装置２０のリリーフ回路２９に接続している供給側回路部２６ｄとによって構成してあり、別油圧装置回路３０から受け入れ部２６ａに供給された作動油を、オイルフィルター２８に導入して混入異物を除去し、この後、供給側回路部２６ｄからリリーフ回路２９に流入させることにより、無段変速装置２０の油圧ポンプ２１と油圧モータ２３とを接続している一対の駆動油路２１ａに流入させる。
【００２９】
〔別実施形態〕
図３は、別の実施形態を備える作動油補給構造を示し、この作動油補給構造にあっては、前記給油路１１に高圧側３１ａが接続し、前記別油圧装置回路３０に低圧側３１ｂが接続しているリリーフ弁３１の背圧導入用パイロット油路３１ｃの排出側をステアリングバルブ１２の前記ドレン油路１９に連通させてある。これにより、この作動油補給構造にあっては、リリーフ弁３１のリリーフ圧としては、別油圧装置回路３０に発生する回路圧を考慮することなく設定できる。
【００３０】
図４は、さらに別の実施形態を備える作動油補給構造を示し、この作動油補給構造にあっては、前記給油路１１に高圧側３１ａが接続し、前記別油圧装置回路３０に低圧側３１ｂが接続しているリリーフ弁３１と、前記給油路１１に高圧側３２ａが接続し、前記ステアリングバルブ１２の前記ドレン油路１９に低圧側３２ｂが接続している第２リリーフ弁３２とを備えてある。前記リリーフ弁３１の背圧導入用パイロット油路３１ｃの排出側は、低圧側３１ｂを介して別油圧装置回路３０に連通させ、前記第２リリーフ弁３２の背圧導入用パイロット油路３２ｃの排出側は、低圧側３２ｂを介してステアリングバルブ１２のドレン油路１９に連通させてある。第２リリーフ弁３２のリリーフ圧をリリーフ弁３１のリリーフ圧より高圧に設定してある。
【００３１】
これにより、この作動油補給構造にあっては、給油路１１の回路圧が上昇してリリーフ弁３１がリリーフ作動し、油圧ポンプ１０からの圧油がリリーフ弁３１を通して別油圧装置回路３０に供給されている場合、この別油圧装置回路３０に発生した回路圧のために給油路１１の回路圧がさらに上昇した場合、第２リリーフ弁３２がリリーフ作動して給油路１１がタンク側に連通し、給油路１１のそれ以上の回路圧上昇が防止される。
【００３２】
前記別油圧装置回路３０によって圧油供給する供給先として、前記実施形態の如く無段変速装置２０の作動油補給回路２６を採用する他、ギヤ式主変速装置のシフトギヤを油圧シリンダによって切り換え操作するように構成した変速装置のシリンダ駆動回路を採用したり、前後進切り換えギヤを油圧シリンダによって切り換え操作するように構成した前後進切り換え装置のシリンダ駆動回路を採用するとか、作業用クラッチを入り切り操作する油圧ピストンの駆動回路を採用して実施する場合にも本発明は適用できる。したがった、これら作動油補給回路、シリンダ駆動回路、ピストン駆動回路などを総称してパワーステアリング装置以外の油圧装置と呼称する。
【００３３】
また、本発明は、農用トラクターの他、芝刈り機など各種の作業車にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  農用トラクター全体の側面図
【図２】  パワステアリング装置及び走行用主変速装置の油圧回路図
【図３】  別の実施形態を有するパワステアリング装置及び走行用主変速装置の油圧回路図
【図４】  別の実施形態を有するパワステアリング装置及び走行用主変速装置の油圧回路図
【符号の説明】
１０            油圧ポンプ
１１            給油路
１６            パワーシリンダ
１２            ステアリングバルブ
１２ｃ          ステアリングバルブの余剰ポート
１９            ステアリングバルブのドレン油路
２６            油圧装置
３０            別油圧装置回路
３１            リリーフ弁
３１ａ          リリーフ弁の高圧側
３１ｂ          リリーフ弁の低圧側
３１ｃ          リリーフ弁の背圧導入用パイロット油路
３２            第２リリーフ弁
３２ａ          第２リリーフ弁の高圧側
３２ｂ          第２リリーフ弁の低圧側
３２ｃ          第２リリーフ弁の背圧導入用パイロット油路
【図１】
0003838862.tif 000002
【図２】
0003838862.tif 000003
【図３】
0003838862.tif 000004
【図４】
0003838862.tif 000005