JP2017219146A - 作業機の油圧システム - Google Patents

Abstract

【課題】油圧アクチュエータの姿勢を長時間にわたって保持することができるようにする。【解決手段】作業機の油圧システムは、第１油圧アクチュエータと、第１油圧アクチュエータに接続される第１接続油路と、第１接続油路に設けられ、且つ、第１位置と第２位置とに切換可能な切換弁と、を備え、切換弁は、第１接続油路に接続される第１ポートと、第１ポートとは異なる位置で第１接続油路に接続される第２ポートと、第１ポート及び第２ポートを連通する第１流路と、第１流路とは異なる第２流路と、第２流路に設けられ第２ポートから第１ポートへの作動油の流れを遮断し且つ第１ポートから第２ポートへの作動油の流れを遮断する遮断部と、を有している。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、トラクタにフロントローダを装着した作業機の油圧システムに関するものである。

従来、トラクタにフロントローダを装着した作業機として特許文献１に示すものが知られている。
特許文献１に開示された作業機は、ブームと、バケットと、ブーム油圧シリンダと、バケット油圧シリンダと、ブーム油圧シリンダを制御するブーム制御弁と、バケット油圧シリンダを制御するバケット制御弁とを備えている。ブーム制御弁及びバケット制御弁は、三位置切換弁である。したがって、ブーム制御弁を所定の位置に切り換えることによってブームを上又は下に揺動することができ、バケット制御弁を所定の位置に切り換えることによってバケットを掬い又はダンプすることができる。

特開２００９−０５２２８７号公報

さて、フロントローダには、バケットの他に様々な予備アタッチメントを取り付けることが可能である。予備アタッチメントは、例えば、油圧シリンダ（予備油圧シリンダという）によって作動する。予備油圧シリンダの制御は、三位置切換弁の予備制御弁によって行われている。以上のように、ブーム油圧シリンダ、バケット油圧シリンダ及び予備油圧シリンダなどの様々な油圧アクチュエータは、当該油圧アクチュエータに対応した制御弁によって制御される。制御弁によって制御される油圧シリンダは、長時間にわたって同じ姿勢を保持しなければならないことがある。

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、油圧アクチュエータの姿勢を長時間にわたって保持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。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下の通りである。
作業機の油圧システムは、第１油圧アクチュエータと、前記第１油圧アクチュエータに接続される第１接続油路と、前記第１接続油路に設けられ、且つ、第１位置と前記第２位置とに切換可能な切換弁と、を備え、前記切換弁は、前記第１接続油路に接続される第１ポートと、前記第１ポートとは異なる位置で前記第１接続油路に接続される第２ポートと、前記第１ポート及び第２ポートを連通する第１流路と、前記第１流路とは異なる第２流路と、前記第２流路に設けられ前記第２ポートから第１ポートへの作動油の流れを遮断し且つ前記第１ポートから第２ポートへの作動油の流れを遮断する遮断部と、を有している。

前記遮断部は、前記第２流路に設けられ且つ前記第２ポートから第１ポートへの作動油の流れを遮断する第１逆止弁と、前記第２流路に設けられ且つ前記第１ポートから第２ポートへの作動油の流れを遮断する第２逆止弁とを含んでいる。

作業機の油圧システムは、第１油圧アクチュエータと、前記第１油圧アクチュエータに接続される第１接続油路と、前記第１接続油路に設けられ、且つ、第１位置と前記第２位置とに切換可能な複数の第１切換弁と、を備え、前記複数の第１切換弁は、前記第１接続油路に接続される第１ポートと、前記第１ポートとは異なる位置で前記第１接続油路に接続される第２ポートと、前記第１ポート及び第２ポートを連通する第１流路と、前記第１流路とは異なる第２流路と、前記第２流路に設けられ前記第２ポートから第１ポートへの作動油の流れを遮断し且つ前記第１ポートから第２ポートへの作動油の流れを遮断する第
１遮断部と、を有している。

前記第１遮断部は、前記第２流路に設けられ且つ前記第２ポートから第１ポートへの作動油の流れを遮断する第１逆止弁と、前記第２流路に設けられ且つ前記第１ポートから第２ポートへの作動油の流れを遮断する第２逆止弁とを含んでいる。
前記複数の第１切換弁は、前記第１位置及び前記第２位置に切換可能な電磁切換弁であり、第１位置及び第２位置のいずれかに同時に切り換わる。

作業機の油圧システムは、前記第１接続油路から分岐する分岐油路と、前記分岐油路に接続される第２油圧アクチュエータと、前記分岐油路に設けられ、且つ、第３位置と前記第４位置とに切換可能な複数の第２切換弁と、を備え、前記複数の第２切換弁は、前記分岐油路に接続される第３ポートと、前記第３ポートとは異なる位置で前記分岐油路に接続される第４ポートと、前記第３ポート及び第４ポートを連通する第３流路と、前記第３流路とは異なる第４流路と、前記第４流路に設けられ前記第４ポートから第３ポートへの作動油の流れを遮断し且つ前記第３ポートから第４ポートへの作動油の流れを遮断する第２遮断部と、を有している。

前記第２遮断部は、前記第４流路に設けられ且つ前記第４ポートから第３ポートへの作動油の流れを遮断する第３逆止弁と、前記第４流路に設けられ且つ前記第３ポートから第４ポートへの作動油の流れを遮断する第４逆止弁とを含んでいる。
前記複数の第２切換弁は、前記第３位置及び前記第４位置に切換可能な電磁切換弁であり、第３位置及び第４位置のいずれかに同時に切り換わる。

前記複数の第２切換弁は、前記複数の第１切換弁が第１位置に切り換わる場合に前記第４位置に切り換わり、前記複数の第１切換弁が第２位置に切り換わる場合に前記第３位置に切り換わる。
作業機の油圧システムは、第５ポート及び第６ポートを有し且つ前記第６ポートに作動油が供給された場合には伸長し、前記第５ポートに作動油が供給された場合には収縮する第３油圧アクチュエータと、前記第３油圧アクチュエータの前記５ポート及び第６ポートに接続される第２接続油路と、前記第３油圧アクチュエータが伸長した際に前記第６ポートに供給された作動油が前記第２接続油路へ抜けることを阻止し、且つ、前記第３油圧アクチュエータが収縮する際には前記第６ポートに供給された作動油が前記第２接続油路へ抜けること許容する作動部と、を備えている。

前記第２接続油路は、前記第５ポートに接続される第１給排路と、前記第６ポートに接続される第２給排路と、を有し、前記作動部は、前記第２給排路に接続され且つ前記収縮時に設定圧が低下可能なリリーフ弁と、前記第２給排路において前記リリーフ弁の上流と前記リリーフ弁の下流とを接続することで当該リリーフ弁をバイパスする第１バイパス油路と、前記第１バイパス油路に設けられ、前記第６ポート側である下流から上流へ作動油が流れるのを許容し且つ上流から下流へ作動油が流れることを阻止する第５逆止弁と、を有している。

作業機の油圧システムは、作動油を排出する排出油路と、前記第２給排路及び前記第１給排路に接続され、前記第５ポート及び前記第６ポートの作動油を前記排出油路に排出するフロート部と、前記第２給排路において前記第１バイパス油路の上流と前記第１バイパス油路の下流とを接続することで前記第１バイパス油路をバイパスする第２バイパス油路と、前記第２バイパス油路に設けられ、前記フロート部が作動時に前記第２バイパス油路を連通し且つ前記フロート部が作動していない場合に前記第２バイパス油路を遮断する第３切換弁と、を備えている。

本発明によれば、油圧アクチュエータの姿勢を長時間にわたって保持することができる。

作業機の油圧システムの概略図である。 作動部の拡大図である。 作業機の側面全体図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
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１の一例として、トラクタ２に装着された作業装置３を示している。但し、本発明に係る作業機１は、トラクタ２に装着された作業装置３に限定されず、例えば、その他のローダ作業機、農業機械などであってもよい。

図３に示すように、トラクタ２は、走行車体（以降、車体という）４と、原動機５と、変速装置６と、走行装置７とを備えている。車体２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幅方向として説明する。車体４の中央部から右部或いは左部へ向かう方向を車体外方として説明する。言い換えれば、車体外方とは、幅方向であって、車体４の中央部から離れる方向である。車体外方とは反対の方向を、車体内方として説明する。言い換えれば、機体内方とは、車体幅方向であって、車体４の中央部に近づく方向である。

車体４は、前車軸フレーム１０と、前車軸フレーム１０から車体外方に突出する第１フレーム（第１支持部材）１１と、第１フレーム１１から起立する一対の第２フレーム（第２支持部材）１２ａ、１２ｂとを有している。原動機５は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、電動機等である。この実施形態では、原動機５は、ディーゼルエンジン（以降、エンジンという）である。走行装置７は、前輪及び後輪を有する車輪型の装置である。なお、走行装置７は、クローラ型（セミクローラ型を含む）の装置であってもよい。

作業装置３は、第２フレーム１２ａ、１２ｂに装着されるフロントローダである。フロントローダ３は、第２フレーム１２ａ、１２ｂのそれぞれに揺動自在に支持されたブーム１５ａ、１５ｂと、ブーム１５ａ、１５ｂに揺動自在に支持されたバケット１６と、伸縮によってブーム１５ａ、１５ｂを揺動させるブーム油圧シリンダ１７と、伸縮によってバケット１６を揺動させるバケット油圧シリンダ１８とを有している。したがって、ブーム油圧シリンダ１７を伸縮することによって、ブーム１５ａ、１５ｂを上方又は下方に揺動することができる。また、バケット油圧シリンダ１８を伸縮することによって、バケット１６を掬い、又はダンプさせることができる。なお、ブーム１５ａ、１５ｂの先端には、パレットフォーク、スイーパー、モア等の様々な予備アタッチメントが装着可能である。予備アタッチメントは、当該予備アタッチメントに設けられた予備油圧シリンダ１９（図１参照）によって作動する。

次に、作業機の油圧システムについて説明する。
図１は、作業機の油圧システム（油圧回路）の全体図である。図１に示すように、作業機の油圧システムは、油圧ポンプＰ１と、複数の制御弁２０とを備えている。
油圧ポンプＰ１は、作動油タンクに貯留された作動油を吐出するポンプであって、例えば、定容量型のギヤポンプである。油圧ポンプＰ１は、可変容量型のポンプであってもよい。油圧ポンプＰ１の吐出側には、油路２５が接続され、当該油路２５には複数の制御弁２０が接続されている。

複数の制御弁２０の夫々は、作動油を流す方向を切換可能な弁である。また。複数の制御弁２０の夫々は、作業機１に設けられた複数の油圧アクチュエータを制御する弁である。油圧アクチュエータとは、油圧シリンダ、油圧モータ等である。この実施形態では、複数の油圧アクチュエータは、油圧シリンダであって、ブーム油圧シリンダ１７、バケット油圧シリンダ１８、予備油圧シリンダ１９である。

以降、説明の便宜上、予備油圧シリンダ１９のことを「第１油圧アクチュエータ１９」、バケット油圧シリンダ１８のことを「第２油圧アクチュエータ１８」、ブーム油圧シリンダ１７のことを「第３油圧アクチュエータ１７」ということがある。
図１に示すように、複数の制御弁２０は、第１制御弁２０Ａ、第２制御弁２０Ｂである。第１制御弁２０Ａは、第１油圧アクチュエータ（予備油圧シリンダ）１９と第２油圧アクチュエータ（バケット油圧シリンダ）１８の両方を制御する弁である。第２制御弁２０
Ｂは、ブーム油圧シリンダ（第３油圧アクチュエータ）１７を制御する弁である。

第１制御弁２０Ａは、手動方式の直動スプール形３位置切換弁である。第１制御弁２０Ａは、運転席８の近傍に設けられた操作レバー（操作部材）によって、第１位置２０ａ１、第２位置２０ａ２、中立位置２０ａ３に切り換えることができる。
第１制御弁２０Ａと予備油圧シリンダ１９とは、第１接続油路３１により接続されている。具体的には、予備油圧シリンダ１９は、筒体１９ａと、筒体１９ａに移動自在に設けられたロッド１９ｂと、ロッド１９ｂに設けられたピストン１９ｃとを備えている。筒体１９ａの基端部（ロッド１９ｂ側とは反対側）には、作動油を給排するポート１９ｄが設けられている。筒体１９ａの先端（ロッド１９ｂ側）には、作動油を給排するポート１９ｅが設けられている。

第１接続油路３１は、第１制御弁２０Ａのポート２１とポート１９ｅとを接続する第１給排路３１ａと、第１制御弁２０Ａのポート２２とポート１９ｄとを接続する第２給排路３１ｂとを有している。
したがって、第１制御弁２０Ａを第１位置２０ａ１にすれば、第２給排路３１ｂから予備油圧シリンダ１９のポート１９ｄに作動油を供給することができると共に、予備油圧シリンダ１９のポート１９ｅから第１給排路３１ａに作動油を排出することができる。また、第１制御弁２０Ａを第２位置２０ａ２にすれば、第１給排路３１ａから予備油圧シリンダ１９のポート１９ｅに作動油を供給することができると共に、予備油圧シリンダ１９のポート１９ｄから第２給排路３１ｂに作動油を排出することができる。これによって、予備油圧シリンダ１９を伸縮すること、即ち、予備油圧シリンダ１９を作動させることができる。

第１制御弁２０Ａとバケット油圧シリンダ１８とは、第１接続油路３１の中途部から分岐した分岐油路３３より接続されている。具体的には、バケット油圧シリンダ１８は、筒体１８ａと、筒体１８ａに移動自在に設けられたロッド１８ｂと、ロッド１８ｂに設けられたピストン１８ｃとを備えている。筒体１８ａの基端部（ロッド１８ｂ側とは反対側）には、作動油を給排するポート１８ｄが設けられている。筒体１８ａの先端（ロッド１８ｂ側）には、作動油を給排するポート１８ｅが設けられている。

分岐油路３３は、第１給排路３１ａとポート１８ｅとを接続する第１分岐路３３ａと、第２給排路３１ｂとポート１８ｄとを接続する第２分岐路３３ｂとを有している。
したがって、第１制御弁２０Ａを第１位置２０ａ１にすれば、第２給排路３１ｂから第２分岐路３３ｂを介してバケット油圧シリンダ１８のポート１８ｄに作動油を供給することができると共に、バケット油圧シリンダ１８のポート１８ｅから第１分岐路３３ａを介して第１給排路３１ａに作動油を排出することができる。また、第１制御弁２０Ａを第２位置２０ａ２にすれば、第１給排路３１ａから第１分岐路３３ａを介してバケット油圧シリンダ１８のポート１８ｅに作動油を供給することができると共に、バケット油圧シリンダ１８のポート１８ｄから第２分岐路３３ｂを介して第２給排路３１ｂに作動油を排出することができる。これによって、バケット油圧シリンダ１８を伸縮すること、即ち、バケット油圧シリンダ１８を作動させることができる。

第２制御弁２０Ｂは、手動方式の直動スプール形４位置切換弁である。第２制御弁２０Ｂは、運転席８の近傍に設けられた操作レバー（操作部材）によって、第１位置２０ｂ１、第２位置２０ｂ２、第３位置２０ｂ３、中立位置２０ｂ４に切り換えることができる。
第２制御弁２０Ｂとブーム油圧シリンダ１７とは、第２接続油路３２により接続されている。具体的には、ブーム油圧シリンダ１７は、筒体１７ａと、筒体１７ａに移動自在に設けられたロッド１７ｂと、ロッド１７ｂに設けられたピストン１７ｃとを備えている。筒体１７ａの基端部（ロッド１７ｂ側とは反対側）には、作動油を給排するポート１７ｄが設けられている。筒体１７ａの先端（ロッド１７ｂ側）には、作動油を給排するポート１７ｅが設けられている。説明の便宜上、ポート１７ｅのことを「第５ポート１７ｅ」、ポート１７ｄのことを「第６ポート１７ｄ」ということがある。

第２接続油路３２は、第２制御弁２０Ｂのポート２３と第５ポート１７ｅとを接続する第１給排路３２ａと、第２制御弁２０Ｂのポート２４と第６ポート１７ｄとを接続する第
２給排路３２ｂとを有している。
したがって、第２制御弁２０Ｂを第１位置２０ｂ１にすれば、第２給排路３１ｂからブーム油圧シリンダ１７の第６ポート１７ｄに作動油を供給することができると共に、ブーム油圧シリンダ１７の第５ポート１７ｅから第１給排路３２ａに作動油を排出することができる。また、第２制御弁２０Ｂを第２位置２０ｂ２にすれば、第１給排路３２ａからブーム油圧シリンダ１７の第５ポート１７ｅに作動油を供給することができると共に、ブーム油圧シリンダ１７の第６ポート１７ｄから第２給排路３２ｂに作動油を排出することができる。これによって、ブーム油圧シリンダ１７を伸縮すること、即ち、ブーム油圧シリンダ１７を作動させることができる。

また、第２制御弁２０Ｂは、フロート部３４を有している。フロート部３４は、第２制御弁２０が第３位置２０ｂ３である場合に、第５ポート１７ｅ（第１給排路３２ａ）及び第６ポート１７ｅ（第２給排路３２ｂ）の作動油を排出油路２６に排出する。即ち、フロート部３４は、第３位置２０ｂ３である場合に、第２制御弁２０Ｂのポート２３及びポート２４を、排出油路２６が接続するポート２７に接続する。これにより、第５ポート１７ｅ（第１給排路３２ａ）及び第６ポート１７ｅ（第２給排路３２ｂ）の作動油が排出油路２６に排出される。排出油路２６は、作動油タンクに接続されている。排出油路２６の接続先は、これに限定されず、例えば、油圧ポンプの吸込み口の近傍に接続されていてもよいし、その他の場所に接続されていてもよい。この実施形態では、フロート部３４は、第２制御弁２０Ｂに設けられているが、その他の場所に設けられていてもよい。なお、この実施形態の油圧システムでは、第１接続油路３１（第１給排路３２ａ、第２給排路３２ｂ）の中途部に、制御弁（スピルガードバルブ）２８が設けられているが、制御弁２８は設けられていなくてもよい。また、バケット１６を水平に保つ制御弁（水平制御弁）２９が設けられているが、水平制御弁２９は設けられていなくてもよい。即ち、本発明は、制御弁２８及び制御弁２９が設けられていない油圧システムにも適用が可能である。

さて、第１制御弁２０Ａと第１油圧アクチュエータ（予備油圧シリンダ）１９との間の区間、即ち、第１接続油路３１には、複数の切換弁４１が設けられている。また、第１制御弁２０Ａと第２油圧アクチュエータ（バケット油圧シリンダ）１８との間の区間、即ち、分岐油路３３にも、複数の切換弁４２が設けられている。複数の切換弁４１は、予備油圧シリンダ１９に対応する弁であり、複数の切換弁４２は、バケット油圧シリンダ１８に対応する弁である。以降、説明の便宜上、切換弁４１のことを「第１切換弁４１」といい、切換弁４２のことを「第２切換弁４２」ということがある。

次に、複数の第１切換弁４１の詳細について説明する。
図１及び図２に示すように、複数の第１切換弁４１は、第１切換弁４１Ａ、第１切換弁４１Ｂである。第１切換弁４１Ａは、第１給排路３１ａの中途部に設けられた弁であり、第１切換弁４１Ｂは、第２給排路３１ｂの中途部に設けられた弁である。第１切換弁４１Ａは、第１位置４１ａ１と、第２位置４１ａ２とに切換可能な二位置切換弁である。第１切換弁４１は電磁切換弁であり、制御装置５０によって切り換えられる。また、第１切換弁４１Ｂも第１切換弁４１Ａと同様に二位置切換弁であって、第１位置４１ｂ１と、第２位置４１ｂ２とに切換可能である。第１切換弁４１Ｂの切換も制御装置５０で行う。

第１切換弁４１Ａは、第１ポート５１と、第２ポート５２と、第１流路５３と、第２流路５４と、第１遮断部５５とを有している。第１ポート５１は、第１給排路３１ａにおいて、第１切換弁４１Ａから下流の油路３１ａ１に接続されている。即ち、第１ポート５１は、第１給排路３１ａのうち、予備油圧シリンダ１９側の油路３１ａ１に接続されている。また、第２ポート５２は、第１給排路３１ａにおいて、第１切換弁４１Ａから上流の油路３１ａ２に接続されている。即ち、第２ポート５２は、第１給排路３１ａのうち、第１制御弁２０Ａ側の油路３１ａ２に接続されている。

第１流路５３は、第１切換弁４１Ａが第２位置４１ａ２である場合に、第１ポート５１と第２ポート５２とを連通する流路である。第１流路５３では、第１ポート５１から第２ポート５２に向けて作動油が通過、又は、第２ポート５２から第１ポート５１に向けて作動油が通過する。第２流路５４は、第１流路５３とは異なる流路である。第２流路５４は
、第１遮断部５５を介して作動油の流れを遮断する油路である。

第１遮断部５５は、第２流路５４に設けられたものであって、第２ポート５２から第１ポート５１への作動油の流れを遮断し且つ第１ポート５１から第２ポート５２への作動油の流れを遮断する部分である。第１遮断部５５は、第１逆止弁５５Ａと、第２逆止弁５５Ｂとを含んでいる。第１逆止弁５５Ａ及び第２逆止弁５５Ｂのそれぞれは、第２流路５４の同一直線状に設けられていて、作動油の逆流を防止する弁部が互いに向き合っている（対向している）。即ち、第１逆止弁５５Ａは、第２ポート５２から第２流路５４へ流入した作動油が第１ポート５１へ流れるのを遮断（阻止）する。第２逆止弁５５Ｂは、第１ポート５１から第２流路５４へ流入した作動油が第２ポート５２へ流れるのを遮断（阻止）する。

第１切換弁４１Ｂは、第１切換弁４１Ａと同様に、第１ポート５１と、第２ポート５２と、第１流路５３と、第２流路５４と、第１遮断部５５とを有している。なお、第１切換弁４１Ｂは、第１切換弁４１Ａと比べて接続先は異なるが、構造は同じであるため、構造の説明を省略する。
第１切換弁４１Ｂの第１ポート５１は、第２給排路３１ｂにおいて、第１切換弁４１Ｂから下流の油路３１ｂ１に接続されている。即ち、第１ポート５１は、第２給排路３１ｂのうち、予備油圧シリンダ１９側の油路３１ｂ１に接続されている。また、第２ポート５２は、第２給排路３１ｂにおいて、第１切換弁４１Ｂから上流の油路３１ｂ２に接続されている。即ち、第２ポート５２は、第２給排路３１ｂのうち、第１制御弁２０Ａ側の油路３１ｂ２に接続されている。

制御装置５０は、複数の第１切換弁４１（第１切換弁４１Ａ、４１Ｂ）の切換を同時に行う。具体的には、制御装置５０には、第１油圧アクチュエータ（予備油圧シリンダ１９）１９又は第２油圧アクチュエータ（バケット油圧シリンダ）１８を選択するスイッチ５６が接続されている。スイッチ５６によって、予備アクチュエータ１９（予備アタッチメント）が選択されている状態では、制御装置５０は、第１切換弁４１Ａのソレノイド及び第１制御弁４１Ｂのソレノイドを同時に励磁する。一方、スイッチ５６によって、バケット油圧シリンダ１８（バケット１６）が選択されている状態では、制御装置５０は、第１切換弁４１Ａのソレノイド及び第１制御弁４１Ｂのソレノイドを同時に消磁する。

以上、第１切換弁４１によれば、第１切換弁４１Ａを第１位置４１ａ１に切り換え且つ第１切換弁４１Ｂを第１位置４１ｂ１に切り換えれば、第１逆止弁５５Ａ及び第２逆止弁５５Ｂによって、第１ポート５１と第２ポート５２との間（第２流路５４）の連通を確実に遮断することができる。即ち、第１切換弁４１Ａを第１位置４１ａ１、第１切換弁４１Ｂを第１位置４１ｂ２にすることにより、第１給排路３１ａの油路３１ａ１（第１切換弁４１Ａと予備油圧シリンダ１９との区間）の作動油を第１切換弁４１Ａに排出することを抑制することができる。また、第２給排路３１ｂの油路３１ｂ１（第１切換弁４１Ｂと予備油圧シリンダ１９との区間）の作動油を第１切換弁４１Ｂに排出することを抑制することができる。

従来では、スプールの外周面によって第１ポートと第２ポートとの連通を遮断している。そのため、スプールの外周面と弁体の内壁との隙間から僅かにリークする作動油によって、予備油圧シリンダ１９の姿勢が少し変化してしまい、当該予備油圧シリンダ１９の姿勢を長時間、保持することが難しい。一方で、本発明では、第１遮断部５５（第１逆止弁５５Ａ及び第２逆止弁５５Ｂ）によって第１ポート５１と第２ポート５２との連通を遮断しているため、従来の問題のように作動油がリークすることを抑制することができる。その結果、予備油圧シリンダ１９の姿勢を長時間にわたって保持することができる。

次に、複数の第２切換弁４２の詳細について説明する。
複数の第２切換弁４２は、第２切換弁４２Ａ、第２切換弁４２Ｂである。第２切換弁４２Ａは、第１分岐路３３ａの中途部に設けられた弁であり、第２切換弁４２Ｂは、第２分岐路３３ｂの中途部に設けられた弁である。第２切換弁４２Ａは、第３位置４２ａ１と、第４位置４２ａ２とに切換可能な二位置切換弁である。また、第２切換弁４２Ａ及び第２切換弁４２Ｂは、電磁切換弁である。第２切換弁４２Ａの切換は、当該第２切換弁４２Ａ
のソレノイドを励磁又は消磁することによって行うことができる。第２切換弁４２Ａのソレノイドの励磁又は消磁は、制御装置５０で行う。また、第２切換弁４２Ｂも第２切換弁４２Ａと同様に二位置切換弁であって、第３位置４２ｂ１と、第４位置４２ｂ２とに切換可能である。第２切換弁４２Ｂの切換は、当該第２切換弁４２Ｂのソレノイドを励磁又は消磁することによって行うことができる。第２切換弁４２Ｂのソレノイドの励磁又は消磁は、制御装置５０で行う。

第２切換弁４２Ａは、第３ポート６１と、第４ポート６２と、第３流路６３と、第４流路６４と、第２遮断部６５とを有している。第３ポート６１は、第１分岐路３３ａにおいて、第２切換弁４２Ａから下流の油路３３ａ１に接続されている。即ち、第３ポート６１は、第１分岐路３３ａのうち、バケット油圧シリンダ１８側の油路３３ａ１に接続されている。また、第４ポート６２は、第１分岐路３３ａにおいて、第２切換弁４２Ａから上流の油路３３ａ２に接続されている。即ち、第４ポート６２は、第１分岐路３３ａのうち、第１制御弁２０Ａ側の油路３３ａ２に接続されている。

第３流路６３は、第２切換弁４２Ａが第４位置４２ａ２である場合に、第３ポート６１と第４ポート６２とを連通する流路である。第３流路６３では、第３ポート６１から第４ポート６２に向けて作動油が通過、又は、第４ポート６２から第３ポート６１に向けて作動油が通過する。第４流路６４は、第３流路６３とは異なる流路である。第４流路６４は、第２遮断部５６を介して作動油の流れを遮断する油路である。

第２遮断部６５は、第４流路６４に設けられたものであって、第４ポート６２から第３ポート６１への作動油の流れを遮断し且つ第３ポート６１から第４ポート６２への作動油の流れを遮断する部分である。第２遮断部６５は、第３逆止弁６５Ａと、第４逆止弁６５Ｂとを含んでいる。第３逆止弁６５Ａ及び第４逆止弁６５Ｂのそれぞれは、第４流路６４の同一直線状に設けられていて、作動油の逆流を防止する弁部が互いに向き合っている（対向している）。即ち、第３逆止弁６５Ａは、第４ポート６２から第４流路６４へ流入した作動油が第３ポート６１へ流れるのを遮断（阻止）する。第４逆止弁６５Ｂは、第３ポート６１から第４流路６４へ流入した作動油が第４ポート６２へ流れるのを遮断（阻止）する。

第２切換弁４２Ｂは、第２切換弁４２Ａと同様に、第３ポート６１と、第４ポート６２と、第３流路６３と、第４流路６４と、第２遮断部６５とを有している。なお、第２切換弁４２Ｂは、第２切換弁４２Ａと比べて接続先は異なるが、構造は同じであるため、構造の説明を省略する。
第２切換弁４２Ｂの第３ポート６１は、第２分岐路３３ｂにおいて、第２切換弁４２Ｂから下流の油路３３ｂ１に接続されている。即ち、第３ポート６１は、第２分岐路３３ｂのうち、バケット油圧シリンダ１８側の油路３３ｂ１に接続されている。また、第４ポート６２は、第２分岐路３３ｂにおいて、第２切換弁４２Ｂから上流の油路３３ｂ２に接続されている。即ち、第４ポート６２は、第２分岐路３３ｂのうち、第１制御弁２０Ａ側の油路３３ｂ２に接続されている。

制御装置５０は、複数の第２切換弁４２（第２切換弁４２Ａ、４２Ｂ）の切換を同時に行う。具体的には、スイッチ５６によって、予備アクチュエータ１９が選択されている状態では、制御装置５０は、第２切換弁４２Ａのソレノイド及び第２制御弁４２Ｂのソレノイドを同時に励磁する。一方、スイッチ５６によって、バケット油圧シリンダ１８（バケット１６）が選択されている状態では、制御装置５０は、第２切換弁４２Ａのソレノイド及び第２制御弁４２Ｂのソレノイドを同時に消磁する。つまり、複数の第２切換弁４２は、複数の第１切換弁４１が第１位置４１ａ１，４１ｂ１に切り換わる場合には、第４位置４２ａ２，４２ｂ２に切り換わる。複数の第２切換弁４２は、複数の第１切換弁４１が第２位置４１ａ２，４１ｂ２に切り換わる場合には、第３位置４２ａ１，４２ｂ１に切り換わる。したがって、複数の第１切換弁４１と、複数の第２切換弁４２とを互いに逆方向に切り換えている。そのため、複数の第１切換弁４１、複数の第２切換弁４２、第１制御弁２０Ａによって、予備油圧シリンダ１９とバケット油圧シリンダ１８とを安定して独立に作動させることができる。

以上の第２切換弁４２によれば、当該第２切換弁４２Ａを第３位置４２ａ１に切り換え且つ第２切換弁４２Ｂを第３位置４２ｂ１に切り換えれば、分岐油路３３を遮断することができる。即ち、第１分岐路３３ａの油路３３ａ１（第２切換弁４２Ａとバケット油圧シリンダ１８との区間）の作動油が第２切換弁４２Ａに排出することを抑制することができる。また、第２分岐路３３ｂの油路３３ｂ１（第２切換弁４２Ｂとバケット油圧シリンダ１８との区間）の作動油が第２切換弁４２Ｂに排出することを抑制することができる。即ち、第２切換弁４２Ａにおいても、第２遮断部６５（第１逆止弁５５Ａ及び第２逆止弁５５Ｂ）によって第３ポートと第４ポートとの連通を遮断しているため、従来の問題のように作動油がリークすることを抑制することができる。その結果、バケット油圧シリンダ１８の姿勢を長時間にわたって保持することができる。

特に、この実施形態における作業機１は、第１切換弁４１及び第２切換弁４２を備えている。そのため、様々な作業において、予備アタッチメントやバケット１６で重量物を支持した状態で、予備アタッチメント（予備油圧シリンダ１９）又はバケット１６（バケット油圧シリンダ１８）の姿勢を長時間にわたって支持することができる。
次に、ブーム油圧シリンダ（第３油圧アクチュエータ）１７及び第２接続油路３２について説明する。第２接続油路３２には、作動部７０が設けられている。作動部７０は、ブーム油圧シリンダ１７を伸長して停止させた場合（ブーム１５ａ、１５ｂを上昇させて停止した場合）において、ブーム油圧シリンダ１７の作動油が第６ポート１７ｄから第２接続油路３２に抜けることを阻止する。即ち、作動部７０は、ブーム１５ａ、１５ｂを上昇させた状態で保持する。また、作動部７０は、ブーム油圧シリンダ１７を収縮させる場合（ブーム１５ａ、１５ｂを下降させる場合）において、ブーム油圧シリンダ１７の作動油が第６ポート１７ｄから第２接続油路３２に流れることを許容する。即ち、作動部７０は、ブーム１５ａ、１５ｂを下降させる際は、ブーム１５ａ、１５ｂの保持を解除して、当該ブーム１５ａ、１５ｂを下降させることができる。

具体的には、作動部７０は、リリーフ弁７１と、第１バイパス油路７２と、第５逆止弁７３とを有している。リリーフ弁７１は、設定圧が変更することが可能な弁であって、第２給排路３２ｂの中途部に接続されている。リリーフ弁７１の受圧部７１ａには、油路７６が接続され、当該油路７６は第１給排路３２ａに接続されている。したがって、第１給排路３２ａに作動油の圧力が作用した場合、当該第１給排路３２ａに作用した圧力が受圧部７１ａに作用し、リリーフ弁７１の設定圧を下げることができる。一方で、第１給排路３２ａに作動油の圧力が作用しなかった場合、受圧部７１ａにも圧力が作用しないため、リリーフ弁７１の設定圧を上げることができる。

第１バイパス油路７２は、第２給排路３２ｂに接続された油路であって、リリーフ弁７１の上流とリリーフ弁７１の下流とを接続することでリリーフ弁７１をバイパスする。即ち、第１バイパス油路７１は、第２給排路３２ｂにおいて、リリーフ弁７１のポート７１ａ及び第２制御弁２０Ｂのポート２４を接続する区間（リリーフ弁７１の上流の区間）３２ｂ１と、リーフ弁７１のポート７１ｂ及びブーム油圧シリンダ１７の第６ポート１７ｄとを接続する区間（リリーフ弁７１の下流の区間）３２ｂ２とを接続している。

第５逆止弁７３は、第１バイパス油路７２の中途部に設けられている。第５逆止弁７３は、下流から上流へ作動油が流れるのを許容し且つ上流から下流へ作動油が流れることを阻止する。
したがって、ブーム１５ａ、１５ｂを上昇させた際（第２制御弁２０Ｂを第１位置２０ｂ１にした際）には、リリーフ弁７１の受圧部７１ａに作用する作動油の圧力が上昇して、当該作動油の圧力によってリリーフ弁７１の設定圧が上昇する。そのため、ブーム１５ａ、１５ｂを上昇させた位置で停止した場合は、第２給排路３２ｂの作動油がリリーフ弁７１及び第５逆止弁７３を通過して、第２制御弁２０Ｂへと抜けることを阻止することができる。即ち、ブーム１５ａ、１５ｂの上昇させた状態の姿勢（上昇姿勢）を保持することができる。一方、ブーム１５ａ、１５ｂを下降させた際には、リリーフ弁７１の受圧部７１ａに作用した作動油の圧力は低くなるため、リリーフ弁７１の設定圧が低下する。そのため、ブーム１５ａ、１５ｂを下降させた際（第２制御弁２０Ｂを第２位置２０ｂ２に
した際）には、第２給排路３２ｂの作動油がリリーフ弁７１を通過して、第２制御弁２０Ｂへと抜けるため、ブーム１５ａ、１５ｂを下降させることができる。

また、油圧システムは、第２バイパス油路７４と、第３切換弁７５とを備えている。
第２バイパス油路７４は、第２給排路３２ｂにおいて、第１バイパス油路７２の上流と第１バイパス油路７２の下流とを接続している。詳しくは、第２給排路３２ｂの区間３２ｂ１と第１バイパス油路７２とを接続する接続部７２ａよりも上流側で、第２バイパス油路７４が区間３２ｂ１に接続されている。第２給排路３２ｂの区間３２ｂ２と第１バイパス油路７２とを接続する接続部７２ｂよりも下流側で、第２バイパス油路７４が区間３２ｂ２に接続されている。

第３切換弁７５は、第２バイパス油路７４の中途部に設けられている。第３切換弁７５は、第１位置７５ａと、第２位置７５ｂとに切換可能な二位置切換弁である。第３切換弁７５の切換は、当該第３切換弁７５のソレノイドを励磁又は消磁することによって行うことができる。第３切換弁７５は、フロート部３４が作動時には、第２位置７５ｂに切り換わることで第２バイパス油路７４を連通する。第３切換弁７５は、フロート部３４が作動していない場合に第２バイパス油路７４を遮断する。なお、第３切換弁７５の構造は、第１切換弁４１や第２切換弁４２と同様であるため説明を省略する。

したがって、作動部７０によってブーム１５ａ、１５ｂの上昇姿勢で保持できる構成でありながら、第３切換弁７５を第２位置７５ｂに切り換えれば、ブーム油圧シリンダ１７の第６ポート１７ｄの作動油を排出して、ブーム１５ａ、１５ｂをフロート動作させることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 作業機
３１ 第１接続油路
４１、４１Ａ、４１Ｂ 切換弁（第１切換弁）
４２、４２Ａ、４２Ｂ 切換弁（第２切換弁）
４１ａ１ 第１位置
４１ａ２ 第２位置
４１ｂ１ 第１位置
４１ｂ２ 第２位置
４２ａ１ 第３位置
４２ａ２ 第４位置
４２ｂ１ 第３位置
４２ｂ２ 第４位置
５１ 第１ポート
５２ 第２ポート
５３ 第１流路
５４ 第２流路
５５ 第１遮断部
５５Ａ 第１逆止弁
５５Ｂ 第２逆止弁
６１ 第３ポート
６２ 第４ポート
６３ 第３流路
６４ 第４流路
６５ 第２遮断部
６５Ａ 第３逆止弁
６５Ｂ 第４逆止弁
７０ 作動部
７１ リリーフ弁
７２ 第１バイパス油路
７３ 第５逆止弁
７４ 第２バイパス油路
７５ 第３切換弁
７６ 油路

Claims (12)

1. 第１油圧アクチュエータと、
   前記第１油圧アクチュエータに接続される第１接続油路と、
   前記第１接続油路に設けられ、且つ、第１位置と第２位置とに切換可能な切換弁と、
   を備え、
   前記切換弁は、
   前記第１接続油路に接続される第１ポートと、
   前記第１ポートとは異なる位置で前記第１接続油路に接続される第２ポートと、
   前記第１ポート及び第２ポートを連通する第１流路と、
   前記第１流路とは異なる第２流路と、
   前記第２流路に設けられ前記第２ポートから第１ポートへの作動油の流れを遮断し且つ前記第１ポートから第２ポートへの作動油の流れを遮断する遮断部と、
   を有している作業機の油圧システム。
2. 前記遮断部は、前記第２流路に設けられ且つ前記第２ポートから第１ポートへの作動油の流れを遮断する第１逆止弁と、前記第２流路に設けられ且つ前記第１ポートから第２ポートへの作動油の流れを遮断する第２逆止弁とを含んでいる請求項１に記載の作業機の油圧システム。
3. 第１油圧アクチュエータと、
   前記第１油圧アクチュエータに接続される第１接続油路と、
   前記第１接続油路に設けられ、且つ、第１位置と第２位置とに切換可能な複数の第１切換弁と、
   を備え、
   前記複数の第１切換弁は、
   前記第１接続油路に接続される第１ポートと、
   前記第１ポートとは異なる位置で前記第１接続油路に接続される第２ポートと、
   前記第１ポート及び第２ポートを連通する第１流路と、
   前記第１流路とは異なる第２流路と、
   前記第２流路に設けられ前記第２ポートから第１ポートへの作動油の流れを遮断し且つ前記第１ポートから第２ポートへの作動油の流れを遮断する第１遮断部と、
   を有している作業機の油圧システム。
4. 前記第１遮断部は、前記第２流路に設けられ且つ前記第２ポートから第１ポートへの作動油の流れを遮断する第１逆止弁と、前記第２流路に設けられ且つ前記第１ポートから第２ポートへの作動油の流れを遮断する第２逆止弁とを含んでいる請求項３に記載の作業機の油圧システム。
5. 前記複数の第１切換弁は、前記第１位置及び前記第２位置に切換可能な電磁切換弁であり、第１位置及び第２位置のいずれかに同時に切り換わる請求項３又は４に記載の作業機の油圧システム。
6. 前記第１接続油路から分岐する分岐油路と、
   前記分岐油路に接続される第２油圧アクチュエータと、
   前記分岐油路に設けられ、且つ、第３位置と第４位置とに切換可能な複数の第２切換弁と、
   を備え、
   前記複数の第２切換弁は、
   前記分岐油路に接続される第３ポートと、
   前記第３ポートとは異なる位置で前記分岐油路に接続される第４ポートと、
   前記第３ポート及び第４ポートを連通する第３流路と、
   前記第３流路とは異なる第４流路と、
   前記第４流路に設けられ前記第４ポートから第３ポートへの作動油の流れを遮断し且つ前記第３ポートから第４ポートへの作動油の流れを遮断する第２遮断部と、
   を有している請求項３〜５のいずれか１項に記載の作業機の油圧システム。
7. 前記第２遮断部は、前記第４流路に設けられ且つ前記第４ポートから第３ポートへの作動油の流れを遮断する第３逆止弁と、前記第４流路に設けられ且つ前記第３ポートから第４ポートへの作動油の流れを遮断する第４逆止弁とを含んでいる請求項６に記載の作業機の油圧システム。
8. 前記複数の第２切換弁は、前記第３位置及び前記第４位置に切換可能な電磁切換弁であり、第３位置及び第４位置のいずれかに同時に切り換わる請求項６又は７に記載の作業機の油圧システム。
9. 前記複数の第２切換弁は、前記複数の第１切換弁が第１位置に切り換わる場合に前記第４位置に切り換わり、前記複数の第１切換弁が第２位置に切り換わる場合に前記第３位置に切り換わる請求項６〜８のいずれか１項に記載の作業機の油圧システム。
10. 第５ポート及び第６ポートを有し且つ前記第６ポートに作動油が供給された場合には伸長し、前記第５ポートに作動油が供給された場合には収縮する第３油圧アクチュエータと、
    前記第３油圧アクチュエータの前記５ポート及び第６ポートに接続される第２接続油路と、
    前記第３油圧アクチュエータが伸長した際に前記第６ポートに供給された作動油が前記第２接続油路へ抜けることを阻止し、且つ、前記第３油圧アクチュエータが収縮する際には前記第６ポートに供給された作動油が前記第２接続油路へ抜けることを許容する作動部と、
    を備えた請求項１〜９のいずれか１項に記載の作業機の油圧システム。
11. 前記第２接続油路は、前記第５ポートに接続される第１給排路と、前記第６ポートに接続される第２給排路と、を有し、
    前記作動部は、
    前記第２給排路に接続され且つ前記収縮時に設定圧が低下可能なリリーフ弁と、
    前記第２給排路において前記リリーフ弁の上流と前記リリーフ弁の下流とを接続することで当該リリーフ弁をバイパスする第１バイパス油路と、
    前記第１バイパス油路に設けられ、前記第６ポート側である下流から上流へ作動油が流れるのを許容し且つ上流から下流へ作動油が流れることを阻止する第５逆止弁と、
    を有している請求項１０に記載の作業機の油圧システム。
12. 作動油を排出する排出油路と、
    前記第２給排路及び前記第１給排路に接続され、前記第５ポート及び前記第６ポートの作動油を前記排出油路に排出するフロート部と、
    前記第２給排路において前記第１バイパス油路の上流と前記第１バイパス油路の下流とを接続することで前記第１バイパス油路をバイパスする第２バイパス油路と、
    前記第２バイパス油路に設けられ、前記フロート部が作動時に前記第２バイパス油路を連通し且つ前記フロート部が作動していない場合に前記第２バイパス油路を遮断する第３切換弁と、
    を備えた請求項１１に記載の作業機の油圧システム。

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