JP5025610B2 - 作業機の油圧システム - Google Patents
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Description
特許文献1に示すような作業機においては、メインポンプから油圧アクチュエータに至る作動油の作動油流通路側に、サブポンプからの作動油を流す増量油路を接続することによって、油圧アクチュエータに流す作動油を増量することができるものとなっている。なお、増量油路にサブポンプからの作動油を流すか否かは制御弁(ハイフロー弁)で行っている。
一方で、バケットのように、その油圧アクチュエータが作動油の増量を不要として駆動する非増量仕様(標準仕様)のものを用いる場合も、前記接続装置に標準仕様の油圧アクチュエータ(標準仕様のアタッチメント)を接続することになる。
そこで、本発明は、接続した油圧アクチュエータに対応して確実に作動油を流すことができる作業機の油圧システムを提供することを目的とする。
前記ノーマル用接続部及びハイフロー用接続部が設けられた作動油流通路は、油圧アクチュエータに対して一方向に作動油を供給する作動油供給側であることが好ましい。
図3及び図4において、本発明に係る作業機1(トラックローダ)は、機体フレーム2と、この機体フレーム2に装着した作業装置3と、機体フレーム2を支持する左右一対の走行装置4とを備え、機体フレーム2の上部前部側にキャビン5(運転者保護装置)が搭載されている。
機体フレーム2は、鉄板等により構成されていて、底壁6と、左右一対の側壁7と、前壁8と、左右各側壁7の後部に設けられた支持枠体9とを備え、側壁7間は上方に開放状とされ、この機体フレーム2の後端部には、左右一対の支持枠体9間の後端開口を塞ぐ蓋部材10が開閉自在に設けられている。
キャビン5内には運転席13が設けられ、この運転席13の左右一側(例えば、左側)には、走行装置4を操作するための走行用操作部材が配置され、運転席13の左右他側(例えば、右側)には、作業装置3を操作するための作業用操作部材15が配置されている。運転席13の前側には、作業機1のエンジン29の回転数、水温、油温等を表示したり、様々な警告などを表示するための表示装置(メータ)14が設けられている。
左右の各走行装置4は、前後一対の従動輪16と、前後の従動輪16間の上方で且つ後部寄りに配置した駆動輪17と、前後の従動輪16間に配置した複数の転輪18と、これら前後従動輪16,駆動輪17及び転輪18にわたって巻き掛けられた無端帯状のクローラベルト19とを備えてなるクローラ式走行装置により構成されている。
作業装置3は、左右一対のアーム22と、該アーム22の先端に装着したバケット23(作業具)とを備える。
左右の各アーム22は、該アーム22の先端側が機体フレーム2の前方側で昇降するように、その基部側(後部側)が機体フレーム2の後上部に第1リフトリンク24と第2リフトリンク25とを介して上下揺動自在に支持されている。
また、左右の各アーム22の基部側と機体フレーム2の後下部との間には、複動式油圧シリンダからなるリフトシリンダ26が設けられていて、左右のリフトシリンダ26を左右同時に伸縮させることにより左右のアーム22が上下に揺動動作する。
また、装着ブラケット27とアーム22の先端側中途部との間には、複動式油圧シリンダからなるチルトシリンダ28が介装され、このチルトシリンダ28の伸縮によってバケット23が揺動動作(スクイ・ダンプ動作)するように構成されている。
バケット23は装着ブラケット27に対して着脱自在とされており、バケット23を取り外して装着ブラケット27に各種のアタッチメント(油圧駆動式の作業具)を取り付けることで、掘削以外の各種の作業(又は他の掘削作業)を行えるように構成されている。
エンジン29の前方には左右の走行モータ21L,21Rを駆動する油圧駆動装置32が設けられ、油圧駆動装置32の前方に第1〜3ポンプP1,P2,P3が設けられ、機体フレーム2の右側壁7の前後方向中途部に、作業装置3用のコントロールバルブ33(油圧制御装置)が設けられている。
次に、作業機の作業機系の油圧システムについて、図1〜2を用いて詳しく説明する。
アーム用制御弁45、バケット用制御弁46及びSP用制御弁47は、第1ポンプP1の吐出路eに接続された作業系供給油路fに、上流側からアーム用制御弁45、バケット用制御弁46、SP用制御弁47の順で設けられており、第1ポンプP1からの作動油が、アーム用制御弁45を介してリフトシリンダ26に、又はバケット用制御弁46を介してチルトシリンダ28に、或いはSP用制御弁47を介してアタッチメントの油圧アクチュエータ34にそれぞれ供給可能とされている。
作業用操作部材15は、中立位置から、前後左右と前後左右の間の斜め方向に傾動操作可能とされている。この作業用操作部材15を傾動操作することにより、各パイロット弁40,41,42,43が操作される。
具体的には、作業用操作部材15を後側に(図2では矢示B1方向に)傾動させると、アーム上げ用パイロット弁40が操作されて該パイロット弁40からパイロット圧が出力され、該パイロット圧がアーム用制御弁45の一方の受圧部に作用して該制御弁45が操作されることでリフトシリンダ26が伸長し、作業用操作部材15の傾動量に比例した速度でアーム22が上がる。
また、作業用操作部材15を右側に(図2では矢示B3方向に)傾動させると、バケットダンプ用のパイロット弁42が操作されて該パイロット弁42からパイロット圧が出力され、該パイロット圧がバケット用制御弁46の一方の受圧部に作用して該制御弁46が操作されることでチルトシリンダ28が伸長し、作業用操作部材15の傾動量に比例した速度でバケット23がダンプ動作する。
また、作業用操作部材15を斜め方向に傾動させると、アーム22の上げ又は下げ動作と、バケット23のスクイ又はダンプ動作とを複合した動作が行える。図1に示すように、この油圧システムにおいては、第1ポンプP1から供給された作動油を流すための作動油流通路49と、第3ポンプP3から供給された作動油を流すための増量油路uとを有している。
このハイフロー弁51は、パイロット方式の2位置切換弁から構成され、第3ポンプP3からの吐出油をドレン油路gに流す(第1作動油流通路iに流さない)非増量位置51aと、第3ポンプP3からの吐出油を増量油路u側に流す増量位置51bとに切り換え自在とされている。受圧部51cにパイロット圧が作用していない状態ではバネによって非増量位置51aに切り換えられ、受圧部51cに作用するパイロット圧により増量位置51bへと切り換えられる。
したがって、ハイフロー切換弁52を作用位置52aにすると、ハイフロー弁51の受圧部51cにパイロット圧が作用し、ハイフロー弁51が増量位置51bになる。その結果、第3ポンプP3からの吐出油を増量油路uに流すことができるものとなっている。なお、ハイフロー切換弁52を受圧部51cにパイロット圧を作用させない非作用位置52bにすると、ハイフロー弁51の受圧部51cにパイロット圧が作用しなくなり、ハイフロー弁51が非増量位置51aになる。その結果、第3ポンプP3からの吐出油は増量油路uに流れない。
第1作動油流路iの先端部側は、途中で2つに分岐していて、最先端側に接続装置50が接続されている。第1作動油流路iにおいて、当該第1作動油流路iの中途部、即ち、分岐した分岐部Sと接続装置50との間には、逆止弁(チェック弁)53が設けられ、第1作動油流路iの第1分岐路iaの先端側は接続装置50に接続され、第1作動油流路iの第2分岐路ibの先端側も接続装置50に接続されている。第1作動油流路iの第1分岐路iaには増量油路uが接続され、第1作動油流路iの第2分岐路ibには増量油路uは接続されていない構造となっている。ゆえに、メインポンプP1から吐出してSP用制御弁47で流量制御された作動油は、第1作動油流路iの分岐部Sで分岐して第1分岐路iaに流れると共に、第2分岐路ibに流れるものとなっている。また、第1分岐路iaに流れるSP用制御弁47からの作動油は、サブポンプP3から吐出して増量油路uへ流れた作動油と合流部54で合流して接続装置50へと流れるようになっている。
接続装置50は、第1作動油流通路iの第1分岐路iaに接続される第1接続部(急速継手)55と、第2作動油流通路jの第1分岐路jaに接続される第2接続部(急速継手)56と、第1作動油流通路iの第2分岐路ibに接続される第3接続部(急速継手)57と、第2作動油流通路jの第2分岐路jbに接続される第4接続部(急速継手)58とを備えている。
第1接続部55と第2接続部56とは、大容量仕様の油圧アクチュエータ34aを備えたアタッチメント(例えば、ブラッシュカッター、フォレストモアー等)を接続するためのもので、ハイフロー用接続部60とされている。
第3接続部57と第4接続部58とは、標準仕様の油圧アクチュエータ34bを備えたアタッチメント(例えば、チルトバケット、油圧ブレーカ)を接続装置50に接続するためのもので、ノーマル用接続部61とされている。
なお、図1においては、説明の便宜上、大容量仕様の油圧アクチュエータ34a、油圧アクチュエータ34bの両方が接続装置50に接続されているものになっているが、後述するように、接続装置50には、大容量仕様の油圧アクチュエータ34aと油圧アクチュエータ34bとのいずれかが接続されることになる。
具体的には、ハイフロー用接続部60、即ち、第1接続部55及び第2接続部56は大径の継手であって、ノーマル用接続部61、即ち、第3接続部57及び第4接続部58は前記継手よりも小径の継手あり、第1接続部55及び第2接続部56の接続口55a、56aは、第3接続部57及び第4接続部58の接続口57a、58aよりも口径が大きなものとなっている。
さて、SP用制御弁47は排油路kを介して前記バイパス油路hに接続されている。第1作動油流通路iは第1逃がし路mを介して前記バイパス油路hに接続されている。第2作動油流通路jは第2逃がし路nを介して前記バイパス油路hに接続され、第1,第2逃がし路m,nには、それぞれリリーフ弁78,79が設けられている。
このSP用制御弁47を第1位置47bに切り換えると、第1作動油流通路iからアタッチメントの油圧アクチュエータ34へと第1ポンプP1からの作動油が供給されると共にアタッチメントの油圧アクチュエータ34からの戻りの油が第2作動油流通路jから排油路kに流され、第2位置47cに切り換えると、第2作動油流通路jからアタッチメントの油圧アクチュエータ34へと第1ポンプP1からの作動油が供給されると共にアタッチメントの油圧アクチュエータ34からの戻りの油が第1作動油流通路iから排油路kに流される。
このSP用制御弁47は、受圧部78a,78bに作用するパイロット圧の大きさによって任意の開度をとることのできる(流量を連続的に制御することのできる)弁であって、一側の受圧部78a又は他側の受圧部78bに作用するパイロット圧により、第1作動油流通路i又は第2作動油流通路jから油圧アクチュエータ34に供給される作動油の流量が制御される。
上述したSP操作弁80,81の操作、即ち、SP用制御弁47の操作は、コントローラ75の制御によって行うものとなっている。また、ハイフロー切換弁52の操作、即ち、ハイフロー弁51の操作も、コントローラ75の制御によって行うものとなっている。
本発明によれば、作動油流通路49、即ち、第1作動油流通路iの先端側を分岐して、分岐した一方側にハイフロー用接続部60を設けると共に、他方側にノーマル用接続部61を設け、分岐部Sとハイフロー用接続部60との間にサブポンプP3からの作動油を供給して増量するための増量油路uを接続して作動油流通路49(第1作動油流通路i)に合流させ、作動油流通路49にチェック弁53を設け、ハイフロー用接続部60とノーマル用接続部61との大きさを互いに異ならせている(接続部分の大きさを異ならせている)。ゆえに、ハイフロー用接続部60に対しては大容量仕様の油圧アクチュエータ34aのみを接続することができ、標準仕様の油圧アクチュエータ34bは接続することができないため、接続間違いといったことも確実に防ぐことができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。
49 作動油流通路
53 チェック弁
60 ハイフロー用接続部
61 ノーマル用接続部
i 第1作動油流通路
j 第2作動油流通路
ia 第1作動油流通路の第1分岐路
ib 第1作動油流通路の第2分岐路
ja 第2作動油流通路の第1分岐路
jb 第2作動油流通路の第2分岐路
Claims (3)
- メインポンプにより供給される作動油によって作動するノーマル用油圧アクチュエータを接続するためのノーマル用接続部と、前記メインポンプとは異なるサブポンプによって増量された作動油によって作動するハイフロー用油圧アクチュエータを接続するためのハイフロー用接続部とを備え、
前記メインポンプからの作動油を供給する作動油流通路の先端側を分岐して一方の作動油流通路に前記ハイフロー用接続部を設けると共に、他方の作動油流通路にノーマル用接続部を設け、分岐部と前記ハイフロー用接続部との間にサブポンプからの作動油を供給して増量するための増量油路を接続して作動油流通路に合流させ、前記作動油流通路にチェック弁を設け、前記ハイフロー用接続部とノーマル用接続部との大きさを互いに異ならせていることを特徴とする作業機の油圧システム。 - 前記チェック弁を前記増量油路を作動油流通路に合流させた合流部と前記分岐部との間に設けていることを特徴とする請求項1に記載の作業機の油圧システム。
- 前記ノーマル用接続部及びハイフロー用接続部が設けられた作動油流通路は、油圧アクチュエータに対して一方向に作動油を供給する作動油供給側であることを特徴とする請求項1又は2に記載の作業機の油圧システム。
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