作业机的升降控制装置的制作方法

本发明涉及装备于乘坐式插秧机等的作业机的升降控制装置。

背景技术：

以往，乘坐式插秧机包括：车辆主体；安装于该车辆的后部的作业机(插植部)，作业机具备：载秧台、插植爪、用于将搭载于车辆的发动机的输出传递给载秧台、插植爪的插植用变速器等。在车辆的后部设有被上下转动自如地枢轴支承的联杆机构，作业机以经由该联杆机构可进行升降的方式被安装于车辆。

联杆机构通过提升缸的活塞的移动量(即活塞杆的伸缩移动量)进行上下转动，为了控制该液压缸的活塞的工作，构成为如日本实开昭62－198907号公报所公开的液压回路系统。该液压回路系统具备：方向控制阀(滑阀)，用于选择如下三个设定状态中的任一个，即，对提升缸供给油、排出来自提升缸的油、停止提升缸的油的供给/排出。

该方向控制阀主要在如下三个位置切换，即，用于向提升缸供给油并使提升臂上升转动的上升位置、从提升缸排出油并使提升臂下降的下降位置、以及停止向提升缸供给油和排出来自提升缸的油并停止提升臂的中立位置，方向控制阀朝向下降位置被施力。

在方向控制阀与提升缸之间的油路设有手动操作式的截止阀，例如，为了将乘坐式插秧机入库而使作业机上升，在上升的状态下将方向控制阀设为中立位置，由此作业机维持在该位置。在插秧作业过程结束、迎接下一个季节之前，在长期保管于库房的情况下，通过手动操作来关闭截止阀，由此将停止在上升状态下的作业机可靠地保持在该位置。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题

但是，由于所述截止阀是手动操作的，因此，上升之后在方向控制阀位于中立位置之后，容易发生忘记关闭该截止阀的情况，在忘记关闭的情况下，当应该被密封在提升缸与方向控制阀之间的油，在作业机的自重作用下具有压力时，油从方向控制阀与阀壳之间的微小间隙朝向油箱口侧泄漏，容易发生作业机的意外下降。特别是，在作业机承载重物等承受大负荷的状态下，容易发生在忘记关闭截止阀时的作业机的自然下降。

用于解决问题的方案

本发明所涉及的作业机的升降控制装置，具备：

作业机升降用的液压提升缸，在使作业机上升时供给压力油，在使作业机下降时排出压力油；

方向控制阀，用于控制该液压提升缸的压力油的供给/排出；以及

阀壳，内装有该方向控制阀，并具有泵口、油箱口、以及缸口。

所述升降控制装置为了解决所述的问题，具有如下的技术特征。

具备：歧管，夹装于该阀壳的该缸口与该液压提升缸之间。

在该歧管内形成有泵/油箱侧油路和缸侧油路。

该歧管的该泵/油箱侧油路的端部所开口的部分连接于该阀壳的该缸口，并拆装自如地安装于该阀壳。

该歧管的该缸侧油路的开口端部能连接于该液压提升缸。

该歧管中安装有电磁截止阀。

所述电磁截止阀在其螺线管的非励磁状态下作为只容许从该歧管的该泵/油箱侧油路向该缸侧油路的油的流动的单向阀来发挥作用。

在该螺线管的励磁状态下处于能使油在该歧管的该泵/油箱侧油路与该缸侧油路之间双向流通的开阀状态。

而且，所述方向控制阀为能设定在如下任一位置的构成，即、用于对所述液压提升缸供给压力油的上升位置、用于从该液压提升缸排出压力油的下降位置、用于停止该液压提升缸的压力油的供给/排出的中立位置。

只有在将该方向控制阀设定在该下降位置时，所述电磁截止阀的所述螺线管与该方向控制阀的操作工具连动连结，以便进行励磁。

发明效果

仅通过在内装有用于控制对作业机升降用液压提升缸供给压力油的方向控制阀的阀壳，经由歧管拆装自如地安装有能自动控制的电磁截止阀，就能简单地构成作业机的升降控制装置，该作业机的升降控制装置能可靠地防止在将作业机设定在停止状态时的作业机的意外下降。

此外，由于阀壳的缸口在以往是用于安装手动操作式的截止阀的部分，因此，电磁截止阀具备能连接于该部分的歧管，由此谋求模块化，由于无需在阀壳装备电磁截止阀，能以低成本构成作业机的升降控制装置，因此安装以往的截止阀来取代电磁截止阀，还能简单地变更为现有的作业机的升降控制装置。

如此，能提供一种性价比优异的作业机的升降控制装置。

此外，通过将电磁截止阀构成为：在螺线管的非励磁状态下作为只容许从该歧管的该泵/油箱侧油路向该缸侧油路的油的流动的单向阀来发挥作用，如果利用此非励磁状态，则在设定为停止作业机的升降的状态下，能作为截止阀来发挥作用，可靠地停止从液压提升缸朝方向控制阀的油的流动。

然后，只有在将方向控制阀设为下降位置时，才使电磁截止阀的螺线管进行励磁，由此，在将应该停止作业机的升降的方向控制阀设为中立位置时，螺线管为非励磁，如上所述，电磁截止阀自动地作为截止阀来发挥作用，能可靠地阻止从液压提升缸朝方向控制阀的油的泄漏，能防止作业机的意外下降，并且，只有在将方向控制阀设为下降位置时，进行螺线管的励磁，由此能抑制耗电量，即使在该方面，能提供性价比优异的作业机的升降控制装置。

附图说明

图1是具备本发明的阀装置的液压回路图。

图2是所述阀装置的立体图。

图3是所述阀装置的俯视图。

图4是图3的iv－iv线向视剖面图。

图5是截止阀的主视剖面图。

图6是图4的vi－vi线向视剖面图。

图7是将螺线管作为非励磁的闭阀状态下的电磁截止阀的主要部分剖面图。

图8是将螺线管作为非励磁的开阀状态下的电磁截止阀的主要部分剖面图。

图9是将螺线管励磁的初始开阀状态下的电磁截止阀的主要部分剖面图。

图10是将螺线管励磁的完全开阀状态下的电磁截止阀的主要部分剖面图。

具体实施方式

通过图1，对具有本发明的阀装置10的作业机升降控制用液压回路的构造进行说明。

在省略图示的乘坐式插秧机，设有被枢轴支承轴1a以可上下转动的方式进行枢轴支承的作业机升降用提升臂1，在提升臂1枢轴连结有提升缸2的活塞杆3的顶端。

提升缸2是单动式液压缸，当向提升缸2的油室2a供给油时，活塞杆3伸长，使提升臂1向上方转动，使作业机(包含载秧台的插植部)上升；当从油室2a抽出油时，活塞杆3收缩，使提升臂1向下方转动，使作业机下降。

需要说明的是，在插秧机的情况下，在驾驶席附近配置有作业机升降用的控制杆等操作工具，在进行田埂转向或路上行驶时，为了使作业机上升，通过操作该操作工具，控制提升缸2的活塞杆3的伸缩移动量(提升臂1的上下转动)。

此外，在进行作业走行期间，以调整作业机的高度等为目的，有时根据装备于作业机的插秧机浮板的接地压，自动地控制提升缸2的活塞杆3的伸缩移动量。

为了进行这种作业机的升降控制，作为本发明的作业机的升降控制装置的阀装置10，控制来自由插秧机的发动机e驱动的液压泵p的排出油向提升缸2的油室2a供给以及从油室2a的排出。

阀装置10具备：泵口10p、油箱口10t、以及缸口10c，经由油路(压力油管)l1将泵口10p连接于液压泵p的排出口，经由油路(压力油管)l2将油箱口10t连接于例如作为插秧机的变速器内的油槽等的油箱t，经由油路(配管)l3将缸口10c连接于提升缸2的油室2a。

通过图1至图6对阀装置10进行说明。阀装置10具有阀壳11，在阀壳11内，内装有压力调节用溢流阀15、流量控制阀16、方向控制阀20、以及可变节流阀25。此外，为了进行朝向提升缸2的配管连接，在外置于阀壳11的歧管40安装有电磁截止阀30。

作为滑阀的方向控制阀20具备：台肩部，分别对形成于阀壳11的泵通路20p、油箱通路20t、缸通路20c、以及通路20r进行开闭。

在阀壳11内以从泵通路20p延伸出的方式形成有泵油路11a，将阀壳11的外侧面的泵油路11a的开口端部作为阀壳11的泵口11p。

在作为该泵口11p的泵油路11a的开口端部安装有管接头12，通过阀壳11的泵口11p以及管接头12构成图1所示的阀装置10的泵口10p。

管接头12连接有作为图1所示的油路l1的压力油管。此外，在管接头12内设有图1所示的管路过滤器13，来自作为油路l1的压力油管的油，通过管路过滤器13进行过滤，流入泵油路11a内。

在阀壳11内，泵油路11a连接有压力调节用溢流阀15以及流量控制阀16，从作为泵口10p的管接头12流入泵油路11a的来自液压泵11的排出油，通过压力调节用溢流阀15进行压力调节后，进一步通过流量控制阀16进行流量调节，向方向控制阀20的泵口20p进行供给。

此外，在阀壳11内，以与压力调节用溢流阀15的溢流通路15a以及流量控制阀16的溢流通路16a进行合流的方式，形成有从油箱通路20t延伸出的油箱油路11b，将阀壳11的外侧面(在本实施例中为泵口11p的相反侧)的油箱油路11b的开口端部作为阀壳11的油箱口11t。

在作为该油箱口11t的油箱油路11b的开口端部嵌入装配有管接头14，通过阀壳11的油箱口11t以及管接头14构成图1所示的阀装置10的油箱口10t。管接头14连接有作为图1所示的油路l2的压力油管。

此外，在阀壳11内形成有用于将从通路20r经过可变节流阀25的油，向油箱油路11b输送的油路11r。

而且，在阀壳11内形成有从缸通路20c延伸出的缸油路11c，将其开口端部作为阀壳11的缸口11d。

而且，在阀壳11内形成有从缸油路11c向流量控制阀16分支的液控油路11e，在方向控制阀20从中立位置到上升位置的过渡期，当该控制阀20将向缸口10c的流量进行限制时，对应该排出其剩余油的流量控制阀16进行开闭。

在阀壳11经由歧管40外置安装有电磁截止阀30。

歧管40在其内部形成容纳有电磁截止阀30的单向阀组件50的阀室43，此外，经由阀室43形成彼此呈直角方向连接的泵/油箱侧油路42以及缸侧油路44。

将泵/油箱侧油路42的开口端部作为歧管40的泵/油箱口41。将作为该泵/油箱口41的歧管40的端部嵌入作为阀壳11的缸口11d的开口端部，由此将电磁截止阀30安装于阀壳11，此外，连通阀壳11内的缸油路11c和歧管40内的泵/油箱侧油路42。

另一方面，将缸侧油路44的开口端部作为歧管40的缸口45，在作为该缸口45的开口端部嵌装有管接头17，通过歧管40的缸口45以及管接头17构成图1所示的阀装置10的缸口10c。管接头17连接有作为图1所示的油路l3的压力油管。此外，在管接头17内设有图1所示的管路过滤器18。

接着，通过图1以及图6等，对阀装置10的方向控制阀20进行详述。

方向控制阀20具备滑阀21，滑阀21通过其轴心方向的移动，切换为上升位置u、中立位置n、下降位置d。

滑阀21被卷绕装配于该滑阀21的弹簧22朝向下降位置d施力。在下降位置d，滑阀21通过设于其外周的台肩，连通泵通路20p和油箱通路20t，使来自泵口10p的吸入油不会流向缸通路20c，并与油箱口10t流通，并且连通缸通路20c和通路20r，将从提升缸2的油室2a流入缸通路20c的油，经由可变节流阀25排出至油箱口10t。

需要说明的是，节流阀25通过限制从缸通路20c向排出油路11b的流速，而具有抑制因自重而要下降的提升臂1的速度的功能，但除此之外，在滑阀21位于从中立位置n到下降位置d的过渡中途的节流下降位置da的状态下，滑阀21内的从缸通路20c到通路20r的油的流动被进一步节流，作业机不会骤然开始下降。

通过使滑阀21从下降位置d(经过节流下降位置da)朝向抵抗弹簧22的方向(图6中箭头的朝向)移动，滑阀21首先到达中立位置n。

在中立位置n，泵通路20p与油箱通路20t一直保持连通，另一方面，滑阀21既可以从通路20r截断缸通路20c，也可以从油箱通路20t截断缸通路20c。由此，即使油从提升缸2的油室2a向缸通路20c流入，也无法流至节流通路20r，因此，停止排出来自提升缸2的油。此外，由于缸通路20c也不与泵通路20p连通，因此，来自泵口10p的油不会供给至提升缸2。

如此，在中立位置n，只要不发生如前述那样因来自提升缸2的负荷而泄漏向油箱口10t侧的事态，缸通路20c的油就不会流动，因此，提升缸2的油室2a内的油压被保持在此状态，提升臂1被保持在此时的位置。

而且，当使滑阀21在抵抗弹簧22的方向上移动，使其到达上升位置u时，滑阀21经由其台肩，将泵通路20p连接至缸通路20c，另一方面，分别关闭油箱通路20t以及通路20r，将来自泵口10p的吸入油供给至缸油路20d，而且，通过来自泵口10p的油的油压将电磁截止阀30的单向阀32打开，将来自泵口10p的吸入油供给至提升缸2的油室2a，使提升臂1向上方转动。

需要说明的是，在滑阀21位于从中立位置n到上升位置u的过渡中途的节流上升位置ua的状态下，从泵通路20p通过缸通路20c的油的流动受到形成于台肩的表面的缺口的限制，作业机不会骤然开始上升。

接着，通过图1至图5、图7至图10对电磁截止阀30的构成进行详述。

电磁截止阀30构成为将单向阀组件50以及螺线管60组合的筒型。

单向阀组件50将阀座构件51、可动阀构件52、滑阀53、弹簧54、以及单向球阀55组合而成。

阀座构件51嵌入装配固定于歧管40的阀室43内，将其螺母部51d配置于歧管40的外侧。在阀座构件51的与泵/油箱侧油路42对置的部分，开口有泵/油箱侧口51a，在与缸侧油路44对置的部分开口有缸侧口51c。此外，在阀座构件51的泵/油箱侧口51a与缸侧口51c之间的部分形成有阀座51b。

在阀座构件51内，在与泵/油箱侧油路42相同的轴心上(以下，作为电磁截止阀30的轴心方向)滑动自如地配设有提升阀形状的可动阀构件52。

可动阀构件52落座于阀座构件51的阀座51b，由此，将阀座构件51的泵/油箱侧口51a与缸侧口51c之间截断，将泵/油箱侧油路42与缸侧油路44之间的油的流通截断。该状态是电磁截止阀30的闭阀状态。

然后，可动阀构件52相对于泵/油箱侧油路42向相反侧滑动，远离阀座51b，由此，能在阀座构件51内产生连通泵/油箱侧口51a与缸侧口51c的间隙，油能在泵/油箱侧油路42与缸侧油路44之间流通。该状态是电磁截止阀30的开阀状态。

此外，在前述的阀座构件51的螺母部51d内形成有背压室51e。

在可动阀构件52内形成有滑阀室52a，还形成有使滑阀室52a与阀座构件51的缸侧口51c始终(无论可动阀构件52是否落座于阀座51b)连通的油路52b。

在可动阀构件52的滑阀室52a内，在电磁截止阀30的轴心方向上，滑阀53以相对于可动阀构件52相对滑动自如的方式进行配设。在滑阀53的外周部形成有螺旋槽53a，经由油路52b流入滑阀室52a内的油，能经由螺旋槽53a流入背压室51e。

而且，在可动阀构件52中，以将滑阀室52a与阀座构件51的泵/油箱侧口51a连通的方式，形成有阻尼孔52c。通常，与滑阀室52a面对的阻尼孔52c的开口端被滑阀53的顶端封闭(参照图7、图8、以及图10)。

此外，在滑阀室52a内，在可动阀构件52与滑阀53之间夹设有弹簧54。

在可动阀构件52的面对泵/油箱侧口51a的顶端部分内设有单向球阀55。

如果泵/油箱侧口51a与背压室51e压力相同，则与泵/油箱侧口51a面对的阻尼孔52c的开口端不会被单向球阀55封闭，而是与泵/油箱侧口51a连通(参照图7、图9、图10)，但当泵/油箱侧口51a的压力高于背压室51e时，通过其油压按压单向球阀55，将与泵/油箱侧口51a面对的阻尼孔52c的开口端封闭(参照图8)。

螺线管60将铁心筒61、可动铁心62、固定铁心63、弹簧64、以及线圈65等组合而成。

铁心筒61是整个螺线管60的安装构件，通过将铁心筒61嵌入固定于在单向阀组件50的阀座构件51的螺母部51d开口的背压室51e，将螺线管60安装于单向阀组件50。

在嵌入固定于背压室51e的铁心筒61内，在电磁截止阀30的轴心方向上滑动自如地设有可动铁心62，将其顶端部紧贴于从可动阀构件52向背压室51e内突出的滑阀53的端部，滑阀53与可动铁心62一体地在电磁截止阀30的轴心方向上滑动。

在可动铁心62的与单向阀组件50的相反的相反侧，在与可动铁心62相同的轴心上延伸设置有固定铁心63，在固定铁心63以及铁心筒61环抱设置有线圈65。

当线圈65通电时，固定铁心63被励磁，可动铁心62向与单向阀组件50相反的相反侧即电磁截止阀30的开阀方向滑动并被吸附于固定铁心63。

此外，在可动铁心62的内部配设有弹簧64，通过该弹簧64，向单向阀组件50侧即电磁截止阀30的闭阀方向对可动铁心62施力。

需要说明的是，如图5等所示，在可动阀构件52落座于阀座构件51的阀座51b时，即在电磁截止阀30闭阀时，在可动铁心62与固定铁心63之间有了间隙g。

以贯通可动铁心62以及固定铁心63的轴心部的方式，设有强制开阀用杆66，其外端部向固定铁心63的外侧突出，在该突出端部固设有强制开阀用旋钮67。

例如，构成为：在发动机停止后或由于电气系统的故障而无法向螺线管60通电时，在想要使作业机下降的情况下，通过手动操作强制开阀用旋钮67，拉动强制开阀用杆66，强制开阀用杆66处于将可动铁心62按压在固定铁心63的状态，可动阀构件52与阀座51b分离，能强制地使电磁截止阀30开阀。

使用图7至图10，对关于控制螺线管60的励磁/非励磁、以及与方向控制阀20的换挡相关连的、电磁截止阀30的单向阀组件50的状态变化和歧管40内的油的流动的变化等进行说明。

首先，图7表示螺线管60为非励磁的状态、处于闭阀状态的电磁截止阀30的情况，图8表示螺线管60为非励磁的状态、处于开阀状态的电磁截止阀30的情况。

当线圈65未通电时，在如前所述的封闭阻尼孔52c的开口端的状态下，与可动铁心62一体移动的滑阀53的顶端通过弹簧54被按压接触于可动阀构件52，由此，可动阀构件52被按压于阀座构件51的阀座51b。

在该状态下，当方向控制阀20位于中立位置n或者下降位置d时，泵/油箱侧口51a内的油压低于缸侧口51c，如图7所示，电磁截止阀30进行闭阀。

不仅在方向控制阀20位于下降位置d时，而且在方向控制阀20位于中立位置n时，通过连结于提升臂1的作业机的自重对提升缸2施加使活塞杆3收缩的方向的负荷。但是，在螺线管60为非励磁状态，如图7所示，只要电磁截止阀30闭阀，这样缸侧油路44的油就会从阻尼孔51b流入滑阀室52a内并被引导至背压室51e内，在该油压力上附加弹簧54的施加力，由此对可动阀构件52向闭阀方向施加作用。

因此，虽然将方向控制阀20设置于中立位置n，但是不会发生作业机意外下降的情况。换言之，电磁螺线管阀30作为防止从提升缸2向方向控制阀20的油泄漏的截止阀(安全阀)来发挥作用。

此外，如果在螺线管60为非励磁的状态下，将方向控制阀20设为上升位置u，则可动阀构件52承受其油压力而开阀，能向提升缸2的油室2a供油而使作业机上升。

因此，可以说螺线管60为非励磁时的电磁螺线管阀30也作为只容许从歧管40的泵/油箱侧油路42向缸侧油路44的油的流动的单向阀来发挥作用。

接着，图9以及图10表示使螺线管60励磁时的电磁截止阀30的情况。

当使螺线管60励磁时，可动铁心62向固定铁心63滑动，吸附于固定铁心63，滑阀53也与可动铁心62一体地向螺线管60侧滑动。

图9是表示可动铁心62吸附于固定铁心63的最初的状态的图，滑阀53抵抗弹簧54的施加力，与可动铁心62一起瞬间滑动，但可动阀构件52通过滑阀室52a内的油压仍保持落座于阀座51b的状态。

当滑阀53的顶端离开与滑阀室52a面对的阻尼孔52c的开口端时，泵/油箱侧口51a和缸侧口51c经由滑阀室52a以及油路52b或阻尼孔52c连通。因此，当方向控制阀20位于下降位置d时，如果使螺线管60励磁，则能从提升缸2的油室2a抽出油，使作业机下降。

为了将螺线管60从非励磁状态切换为励磁状态，可考虑：例如将用于打开电磁截止阀30的开关预先设于车辆的驾驶席附近，操作员手动地进行开关的切换操作。但是，从防止截止阀的操作失误(操作遗忘)的观点考虑，优选将螺线管60的励磁/非励磁的切换做成自动控制，此外，优选将该螺线管60的励磁/非励磁的切换电连结于手动操作位于车辆的驾驶席附近的作业机升降用的操作工具(控制杆、开关等)的方向控制阀20的换挡。

因此，优选为，在该车辆设有控制器，并设有电磁截止阀30的自动控制系统，该电磁截止阀30的自动控制系统构成为：基于检测作业机升降用的操作工具的操作位置、或者方向控制阀20的滑阀21的操作位置，通过控制器向电磁截止阀30的螺线管60发送指令信号。

当构成这种自动控制系统时，在将方向控制阀20设定在下降位置d、中立位置n、上升位置u的各位置时，重要的是应将螺线管60设为励磁还是设为非励磁。

首先，如果不使螺线管60励磁，则电磁截止阀30不会以油从缸侧口51c流向泵/油箱侧口51a的方式开阀，因此，当将方向控制阀20设定在下降位置d时，应该使螺线管60励磁。

在将方向控制阀20设定在上升位置u时，无论螺线管60处于励磁还是非励磁状态，电磁截止阀30均能开阀，以便油从泵/油箱侧口51a流向缸侧口51c，因此，无论哪种均可，但从性价比的面来说，考虑优选设为非励磁。

然后，在将方向控制阀20设为中立位置n时，若将螺线管60设为非励磁，则处于非励磁位置30a的电磁截止阀30可靠地截断从缸侧口51c向泵/油箱侧口51a的油的流动，因此，能防止作业机的意外下降。因此，在将方向控制阀20设为中立位置n时，电磁截止阀30作为用于防止作业机的意外下降的截止阀来发挥作用。

如上所述，如果使用带有本发明的电磁截止阀30的阀装置10，则只有在将方向控制阀20设为下降位置d时，采用使电磁截止阀30的螺线管60励磁的构造即可，因此，不仅能控制耗电量，还能可靠地抑制将方向控制阀20设为中立位置n时的作业机的自然下降。

需要说明的是，也可以将现有的、通过基于手动操作的开关的切换操作等能进行切换的结构的截止阀安装于阀装置10，来取代电磁截止阀30。在该情况下，将作为截止阀的泵/油箱侧口的开口端部连接于阀壳11的缸口11d即可。

反过来说，对于带有本发明的电磁截止阀30的阀装置10，将内装有以往作为作业机的升降控制装置使用的压力调节用溢流阀15、流量控制阀16、方向控制阀20、以及可变节流阀25等的阀壳11保持原样地使用，由此谋求模块化，以便能容易地将电磁截止阀30替换成现有的截止阀。

附图标记说明：

1提升臂

2提升缸

10阀装置

11阀壳

11p(阀壳11的)泵口

11t(阀壳11的)油箱口

11d(阀壳11的)缸口

20方向控制阀

30电磁截止阀

40歧管

42泵/油箱侧油路

44缸侧油路

50单向阀组件

60螺线管。