JP7387574B2 - 作業機の油圧システム - Google Patents
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Description
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、簡単に油圧アクチュエータの動作を素早くする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。
作業機の油圧システムは、作動油によって作動可能な油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに接続される制御弁と、前記油圧アクチュエータと前記制御弁とを連通する連通油路と、を備え、前記制御弁は、前記油圧アクチュエータに向けて作動油を流す第1供給油路と、前記油圧アクチュエータから当該制御弁に戻った作動油を前記第1供給油路に流す再生油路と、前記再生油路から分岐し且つ、作動油を当該制御弁の外部へ流す分岐油路と、を備えている。
前記分岐油路は、前記制御弁の下流側に配置された別の制御弁に向けて作動油を流す出力ポートに接続されている。
前記分岐油路には、第1絞り部が設けられている。
作業機の油圧システムは、バケットと、前記バケットとは別にブームに設けられた作業具と、を備え、前記油圧アクチュエータは、前記バケットを作動させるバケットシリンダである。
まず、作業機から説明する。
図3は、本発明に係る作業機の側面図を示している。図3では、作業機の一例として、スキッドステアローダを示している。但し、本発明に係る作業機はスキッドステローダに限定されず、例えば、コンパクトトラックローダ等の他の種類のローダ作業機であってもよい。また、ローダ作業機以外の作業機であってもよい。
機体2上にはキャビン3が搭載されている。キャビン3内の後部には運転席8が設けられている。本発明の実施形態において、作業機1の運転席8に着座した運転者の前側(図3の左側)を前方、運転者の後側(図3の右側)を後方、運転者の左側(図3の手前側)を左方、運転者の右側(図3の奥側)を右方として説明する。また、前後の方向に直交する方向である水平方向を機体幅方向として説明する。機体2の中央部から右部或いは左部へ向かう方向を機体外方として説明する。言い換えれば、機体外方とは、機体幅方向であって、機体2から離れる方向である。機体外方とは反対の方向を、機体内方として説明する。言い換えれば、機体内方とは、機体幅方向であって、機体2に近づく方向である。
作業装置4は、ブーム10と、バケット11と、リフトリンク12と、制御リンク13と、ブームシリンダ14と、バケットシリンダ17とを有する。ブーム10は、機体2の側方に設けられている。バケット11は、ブーム10の先端(前端)に設けられている。リフトリンク12及び制御リンク13は、ブーム10の基部(後部)を支持する。ブームシリンダ14は、ブーム10を上又は下に駆動する。
の左部と左のブームとの間を連結すると共に、バケット11の右部と右のブームとの間を連結する。なお、ブーム10の先端(前部)には、バケット11の代わりに、油圧圧砕機,油圧ブレーカ,アングルブルーム,オーガー,パレットフォーク,スイーパー,モア,スノウブロア等の予備アタッチメント、即ち、作業具が装着可能とされている。
次に、スキッドステアローダ1に設けられた作業系油圧回路(作業系油圧システム)について説明する。
第1油圧ポンプP1は、原動機7の動力によって作動するポンプであって、定容量型のギヤポンプによって構成されている。第1油圧ポンプP1は、タンク(作動油タンク)15に貯留された作動油を吐出可能である。第2油圧ポンプP2は、原動機7の動力によって作動するポンプであって、定容量型のギヤポンプによって構成されている。第2油圧ポンプP2は、タンク(作動油タンク)15に貯留された作動油を吐出可能である。なお、第2油圧ポンプP2は、油圧システムにおいて、信号用の作動油、制御用の作動油を吐出する。信号用の作動油及び制御用の作動油のことをパイロット油という。
ブーム制御弁20Aは、ブーム10を作動する油圧アクチュエータ(ブームシリンダ)14を制御する弁である。ブーム制御弁20Aは、4位置切換弁である。ブーム制御弁20Aは、中立位置20a3、第1位置20a1、第2位置20a2、第3位置20a4に切り換わる。ブーム制御弁20Aにおいて、中立位置20a3、第1位置20a1、第2位置20a2、第3位置20a4の切換は、操作部材に応じて切り換わる切換弁(図示省略)によって行う。
したがって、ブーム制御弁20Aを第1位置(上昇位置)20a1にすれば、連通油路21aからブームシリンダ14の第1ポート14dに作動油を供給することができると共に、ブームシリンダ14の第2ポート14eから連通油路21bに作動油を排出することができる。これによって、ブームシリンダ14は伸長し、ブーム10は上昇する。ブーム制御弁20Aを第2位置(下降位置)20a2にすれば、連通油路21bからブームシリンダ14の第2ポート14eに作動油を供給することができると共に、ブームシリンダ1
4の第1ポート14dから連通油路21aに作動油を排出することができる。これによって、ブームシリンダ14は収縮し、ブーム10は下降する。
バケット制御弁20Bは、バケット11を制御する油圧シリンダ(バケットシリンダ)17を制御する弁である。バケット制御弁20Bは、3位置切換弁である。バケット制御弁20Bは、中立位置20b3、第1位置20b1、第2位置20b2に切り換わる。バケット制御弁20Bにおいて、中立位置20b3、第1位置20b1及び第2位置20b2の切換は、操作部材に応じて切り換わる切換弁(図示省略)によって行う。
したがって、バケット制御弁20Bを第1位置(掬い位置)20b1にすれば、連通油路22aからバケットシリンダ17の第2ポート17eに作動油を供給することができると共に、バケットシリンダ17の第1ポート17dから連通油路22bに作動油を排出することができる。これによって、バケットシリンダ17は収縮し、バケット11は掬い動作する。
1制御弁及び第2制御弁以外の制御弁であって第2制御弁の下流側に設けられた制御弁のことを「第3制御弁」という。
また、第1制御弁に対応する油圧アクチュエータのことを「第1油圧アクチュエータ」、第2制御弁に対応する油圧アクチュエータのことを「第2油圧アクチュエータ」、第3制御弁に対応する油圧アクチュエータのことを「第3油圧アクチュエータ」という。第1油圧アクチュエータから第1制御弁に戻る作動油である戻り油を、第2制御弁に供給する油路のことを、「第1油路」という。
以下、第1制御弁20Aについて、詳しく説明する。
第1制御弁20Aには、油路61が設けられている。油路61は、第1油圧アクチュエータ14から第1制御弁20Aに戻る戻り油を、第1制御弁20Aを通過させて中央油路51(第2制御弁20B)に供給する油路である。
以上によれば、第1制御弁20Aを第1位置20a1にした場合、第1油圧アクチュエータ14から第2ポート32に戻った作動油(戻り油)を、第1内部油路61a及び中央油路51を通過させて、第2制御弁20Bに流すことができる。また、第1制御弁20Aを第2位置20a2にした場合、第1油圧アクチュエータ14から第1ポート31に戻った作動油(戻り油)を、第2内部油路61b及び中央油路51を通過させて、第2制御弁20Bに流すことができる。
図1に示すように、第2制御弁20Bには出力ポート43cが設けられ、出力ポート43cは、第3制御弁20Cに連通する中央油路72に接続されている。図2Aに示すように、第2制御弁20Bには、当該第2制御弁20Bを中立位置20b3にした場合、入力ポート42cと出力ポート43cとを接続する油路90が設けられている。したがって、第2制御弁20Bを中立位置20b3にした場合、第2制御弁20Bに供給された作動油である供給油を、油路90及び中央油路72を介して第3制御弁20Cに供給することができる。
2にした場合、入力ポート42aと第2ポート36とを接続する油路(第1供給油路)95が設けられている。また、第2制御弁20Bには、当該第2制御弁20Bを第2位置20b2にした場合、第1ポート35に接続され且つ油路95に合流する油路(再生油路)96が設けられている。したがって、第2制御弁20Bを第2位置20b2にして、第2油圧アクチュエータ17を伸長させた場合、当該第2油圧アクチュエータ17から連通油路22aを介して第1ポート35に戻った作動油(再生油)を、再生油路96を通じて第1供給油路95から、連通油路22bに流すことができる。
上述した実施形態では、第2制御弁20Bの下流側に位置する第3制御弁20Cに接続する中央油路72に、分岐油路101を接続していたが、これに代えて、作動油を排出する作動油タンク、油圧ポンプの吸い込みのセクションなどの排出部に連通する排出油路24と、分岐油路101を接続してもよい。図2Dに示すように、例えば、分岐油路101は、再生油路96から分岐して排出ポート34に接続される。また、第2制御弁20Bには、第2供給油路103及び絞り部104も設けられている。したがって、第2油圧アクチュエータ17から連通油路22aを介して第1ポート35に戻った作動油(再生油)を、再生油路96及び分岐油路101を通過させて、排出油路24に排出することができる。
上述した実施形態では、第2制御弁20Bが第1位置20b1のときに、第2油圧アクチュエータ17から当該第2制御弁20Bに戻る作動油は、排出油路24に排出されていたが、これに代えて、下流側の制御弁(第3制御弁)20Cに作動油を流すシリーズ回路であってもよい。シリーズ回路では、例えば、第2制御弁20Bが第1位置20b1のときに、第2ポート36と中央油路72とを接続する油路を設ければよい。
流すことができるため、油圧アクチュエータ17の推進力も確保することができる。
分岐油路101は、制御弁20Bの外部に作動油を排出する排出油路に連通する排出ポート34に接続されている。これによれば、再生油路96を通過する作動油の一部を分岐油路101から排出ポート34(排出油路24)に簡単にバイパスすることができる。
分岐油路101には、制御弁20B内へ作動油を供給する入力ポート42aに接続された第2供給油路103が接続されている。これによれば、油圧アクチュエータ17を作動させたときに、第2供給油路103及び分岐油路101を介して、他の制御弁(下流側の制御弁)にも作動油を流すことができ、複合動作をスムーズにさせることができる。
作業機の油圧システムは、バケット11と、バケット11とは別にブームに設けられた作業具と、を備え、油圧アクチュエータ17は、バケット11を作動させるバケットシリンダである。特に、油圧アクチュエータ17を伸長させる動作を行うことで、バケット11(作業具)に対してダンプ動作を行う構成、即ち、比較的ダンプ動作時に大きな力が必要ない構成であるのに対して、作動油の再生を行うことができる。
上述した実施形態では、制御弁は、3位置切換弁であったが、切換の位置の数は限定されず、2位置切換弁であっても、4位置切換弁であっても、その他の切換弁であってもよい。上述した実施形態では、油圧ポンプは定容量ポンプであったが、例えば、斜板の変更によって吐出量が変化する可変容量ポンプであっても、その他の油圧ポンプであってもよい。
10 :ブーム
11 :バケット
20 :制御弁
20B :制御弁
20a1 :第1位置
20a2 :第2位置
20b1 :第1位置
20b2 :第2位置
20c1 :第1位置
20c2 :第2位置
21 :油路
21a :連通油路
21b :連通油路
22 :油路
22a :連通油路
22b :連通油路
24 :排出油路
34 :排出ポート
41c :出力ポート
42a :入力ポート
42c :入力ポート
43c :出力ポート
61 :油路
95 :第1供給油路
96 :再生油路
101 :分岐油路
102 :第1絞り部
103 :第2供給油路
104 :第2絞り部
104 :絞り部
Claims (7)
- 作動油によって作動可能な油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータに接続される制御弁と、
前記油圧アクチュエータと前記制御弁とを連通する連通油路と、
を備え、
前記制御弁は、
前記油圧アクチュエータに向けて作動油を流す第1供給油路と、
前記油圧アクチュエータから当該制御弁に戻った作動油を前記第1供給油路に流す再生油路と、
前記再生油路から分岐し且つ、作動油を当該制御弁の外部へ流す分岐油路と、
を備え、
前記分岐油路には、前記制御弁内へ作動油を供給する入力ポートに接続された第2供給油路が接続されている作業機の油圧システム。 - 前記制御弁は、前記油圧アクチュエータを収縮する第1位置と、前記油圧アクチュエータを伸長させる第2位置とに切換え可能であり、
前記第1供給油路、前記再生油路及び前記分岐油路は、前記制御弁が前記第2位置であるときに作動油を流す油路である請求項1に記載の作業機の油圧システム。 - 前記分岐油路は、前記制御弁の下流側に配置された別の制御弁に向けて作動油を流す出力ポートに接続されている請求項2に記載の作業機の油圧システム。
- 前記分岐油路は、前記制御弁の外部に作動油を排出する排出油路に連通する排出ポートに接続されている請求項2に記載の作業機の油圧システム。
- 前記分岐油路には、第1絞り部が設けられている請求項1~4のいずれかに記載の作業機の油圧システム。
- 前記第2供給油路には、第2絞り部が設けられている請求項1に記載の作業機の油圧システム。
- バケットと、
前記バケットとは別にブームに設けられた作業具と、
を備え、
前記油圧アクチュエータは、前記バケットを作動させるバケットシリンダである請求項1~6のいずれかに記載の作業機の油圧システム。
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