JP2018096474A - 作業機の油圧システム - Google Patents

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Abstract

【課題】作動油を適正に冷却することができる。【解決手段】作業機の油圧システムは、流入ポート及び排出ポートを有する作動油を冷却するオイルクーラと、作動油が排出される排出部と、作動油によって作動する走行油圧機器と、作動油によって作動する作業油圧機器と、作業油圧機器と排出部とを接続する第1排出油路と、第1排出油路から分岐してオイルクーラの流入ポートに接続する第2排出油路と、オイルクーラの排出ポートと排出部とを接続する第3排出油路と、走行油圧機器に接続され且つ第2排出油路に合流する第4排出油路と、第4排出油路に設けられ、作動油がオイルクーラに向けて流れることを許容し且つ作動油が第4排出油路に向けて流れるのを阻止する第1逆止弁と、を備えている。【選択図】図2

Description

本発明は、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等の作業機の油圧システムに関する。
従来、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等の作業機において、予備アタッチメントを装着するものとして特許文献1に示すものが開示されている。
特許文献1の作業機では、予備アタッチメントの油圧アクチュエータを制御する制御弁が搭載され、制御弁には油路を介して継手が接続されている。この継手には、油圧アクチュエータの油圧ホースが接続することができ、制御弁を作動させることによって、油圧アクチュエータを作動させることができる。
特開2013−36274号公報
特許文献1の作業機では、例えば、油圧アクチュエータを連続的に作動させると、作動油の温度が上昇することがあった。
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、油圧機器を作動油によって作動させた場合であっても、作動油を適正に冷却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、流入ポート及び排出ポートを有する作動油を冷却するオイルクーラと、作動油が排出される排出部と、作動油によって作動する走行油圧機器と、作動油によって作動する作業油圧機器と、前記作業油圧機器と前記タンクとを接続する第1排出油路と、前記第1排出油路から分岐して前記オイルクーラの前記流入ポートに接続する第2排出油路と、前記オイルクーラの排出ポートと前記排出部とを接続する第3排出油路と、前記走行油圧機器に接続され且つ前記第2排出油路に合流する第4排出油路と、前記第4排出油路に設けられ、前記作動油が前記オイルクーラに向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記第4排出油路に向けて流れるのを阻止する第1逆止弁と、を備えている。
前記第1排出油路において前記第2排出油路が分岐する分岐部と前記排出部との間に設けられ、前記作動油が前記排出部に向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記分岐部に向けて流れるのを阻止する第2逆止弁を備えている。
作業機の油圧システムは、前記第4排出油路から分岐して前記排出部に接続する第5排出油路と、前記第5排出油路に設けられ、前記作動油が前記排出部に向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記第4排出油路に向けて流れるのを阻止する第3逆止弁と、を備えている。
前記第2逆止弁は、差圧を設定する第1設定部材を有し、前記第3逆止弁は、差圧を設定する第2設定部材を有している。
前記第1設定部材における前記差圧は、前記第2設定部材における前記差圧よりも大きい。
作業機の油圧システムは、前記第1排出油路に設けられ、前記作動油が前記第2排出油路に向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記作業油圧機器に向けて流れるのを阻止する第4逆止弁を備えている。
作業機の油圧システムは、作動油を冷却するオイルクーラと、作動油が排出される排出部と、作動油によって作動する走行油圧機器と、第1排出ポート及び第2排出ポートを有する作業油圧機器と、前記作業油圧機器の第1排出ポートと前記排出部とを接続する第1
排出油路と、前記作業油圧機器の第2排出ポートと前記オイルクーラに接続する第6排出油路と、前記オイルクーラと前記排出部とを接続する第3排出油路と、前記走行油圧機器に接続され且つ前記第6排出油路に合流する第7排出油路と、前記第7排出油路に設けられ、前記作動油が前記オイルクーラに向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記走行油圧機器に向けて流れるのを阻止する第5逆止弁と、前記第7排出油路に合流し且つ前記排出部に接続する第8排出油路と、前記第6排出油路の作動油を受圧する受圧部を有し、前記受圧部に作用する作動油の圧力が所定以上である場合に前記第8排出油路の作動油の排出を許容し、且つ前記受圧部に作動油が作用していない場合に前記第8排出油路の作動油の排出を阻止する第6逆止弁と、を備えている。
作業機の油圧システムは、作動油を冷却するオイルクーラと、作動油が排出される排出部と、作動油によって作動する走行油圧機器と、作動油を排出する第1排出ポート及び第2排出ポートを有する作業油圧機器と、前記作業油圧機器の第1排出ポートと前記排出部とを接続する第1排出油路と、前記作業油圧機器の第2排出ポートと前記オイルクーラに接続する第6排出油路と、前記オイルクーラと前記排出部とを接続する第3排出油路と、前記走行油圧機器に接続され且つ前記第6排出油路に合流する第7排出油路と、前記第7排出油路に設けられ、前記作動油が前記オイルクーラに向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記走行油圧機器に向けて流れるのを阻止する第5逆止弁と、前記第7排出油路に合流し且つ前記排出部に接続する第8排出油路と、前記第1排出油路の作動油を受圧する受圧部を有し、前記受圧部に作用する作動油の圧力が所定以上である場合に前記第8排出油路の作動油の排出を許容し、且つ前記受圧部に作動油が作用していない場合に前記第8排出油路の作動油の排出を阻止する第7逆止弁と、を備えている。
作業機の油圧システムは、前記第1排出油路に設けられ、前記作動油が前記排出部に向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記作業油圧機器に向けて流れるのを阻止する第8逆止弁を備えている。
前記第8逆止弁は、差圧を設定する第3設定部材を有している。
作業機の油圧システムは、作動油を冷却するオイルクーラと、作動油が排出される排出部と、作動油を吐出する油圧ポンプと、作動油によって作動する複数の油圧機器と、前記複数の油圧機器を制御する複数の制御弁と、前記油圧ポンプに接続され且つ前記複数の制御弁に作動油を供給する供給油路と、前記供給油路と前記排出部とを接続する第1排出油路と、前記第1排出油路とは別に前記供給油路に接続され且つ前記オイルクーラに接続される第9排出油路と、前記第9排出油路に設けられたメインリリーフ弁と、を備えている。
前記第9排出油路は、前記メインリリーフ弁が接続された主排出油路と、前記主排出油路に接続され且つ前記制御弁からの戻り油を流す従排出油路とを含み、前記従排出油路に絞り部を設けている。
作業機の油圧システムは、作動油を冷却するオイルクーラと、作動油が排出される排出部と、作動油によって作動する走行油圧機器と、第1排出ポート及び第2排出ポートを有する作業油圧機器と、前記作業油圧機器の第1排出ポートと前記排出部とを接続する第1排出油路と、前記作業油圧機器の第2排出ポートと前記オイルクーラに接続する第6排出油路と、前記走行油圧機器に接続され且つ前記第6排出油路に合流する第10排出油路と、前記オイルクーラと前記排出部とを接続する第3排出油路と、前記第10排出油路に設けられ、前記作動油が前記オイルクーラに向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記第10排出油路に向けて流れるのを阻止する第9逆止弁と、を備えている。
本発明によれば、油圧機器を作動油によって作動させた場合であっても、作動油を適正に冷却することができる。
第1実施形態における走行系油圧システムの概略図である。 第1実施形態における作業系油圧システムの概略図である。 第2実施形態における作業機の油圧システムの概略図である。 第2実施形態における作業機の油圧システムの変形例を示す図である。 第3実施形態における作業機の油圧システムの概略図を示す図である。 第3実施形態における作業機の油圧システムの第1変形例を示す図である。 第3実施形態における作業機の油圧システムの第2変形例を示す図である。 第3実施形態における作業機の油圧システムの第3変形例を示す図である。 本発明に係る作業機の一例であるトラックローダを示す側面図である。 キャビンを上昇させた状態のトラックローダの一部を示す側面図である。
以下、本発明に係る作業機の油圧システム及びこの油圧システムを備えた作業機の好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
[第1実施形態]
まず、作業機の全体の構成から説明する。作業機1は、図7及び図8に示すように、作業機1は、機体2と、キャビン3と、作業装置4と、走行装置5とを備えている。尚、図7及び図8では、作業機の一例としてコンパクトトラックローダを示しているが、本発明に係る作業機はコンパクトトラックローダに限定されず、例えば、トラクタ、スキッドステアローダ、バックホー等であってもよい。尚、本発明において、作業機の運転席8に着座した運転者の前側(図7の左側)を前方、運転者の後側(図7の右側)を後方、運転者の左側(図7の手前側)を左方、運転者の右側(図7の奥側)を右方として説明する。
キャビン3は、機体2に搭載されている。このキャビン3には運転席8が設けられている。作業装置4は機体2に装着されている。走行装置5は、機体2の外側に設けられている。機体2内の後部には、原動機が搭載されている。
作業装置4は、ブーム10と、作業具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15とを有している。
ブーム10は、キャビン3の右側及び左側に上下揺動自在に設けられている。作業具11は、例えば、バケットであって、当該バケット11は、ブーム10の先端部(前端部)に上下揺動自在に設けられている。リフトリンク12及び制御リンク13は、ブーム10が上下揺動自在となるように、ブーム10の基部(後部)を支持している。ブームシリンダ14は、伸縮することによりブーム10を昇降させる。バケットシリンダ15は、伸縮することによりバケット11を揺動させる。
左側及び右側の各ブーム10の前部同士は、異形の連結パイプで連結されている。各ブーム10の基部(後部)同士は、円形の連結パイプで連結されている。
リフトリンク12、制御リンク13及びブームシリンダ14は、左側と右側の各ブーム10に対応して機体2の左側と右側にそれぞれ設けられている。
リフトリンク12は、各ブーム10の基部の後部に、縦向きに設けられている。このリフトリンク12の上部(一端側)は、各ブーム10の基部の後部寄りに枢支軸16(第1枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。また、リフトリンク12の下部(他端側)は、機体2の後部寄りに枢支軸17(第2枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第2枢支軸17は、第1枢支軸16の下方に設けられている。
ブームシリンダ14の上部は、枢支軸18(第3枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第3枢支軸18は、各ブーム10の基部であって、当該基部の前部に設けられている。ブームシリンダ14の下部は、枢支軸19(第4枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第4枢支軸19は、機体2の後部の下部寄りであって第3枢支軸18の下方に設けられている。
制御リンク13は、リフトリンク12の前方に設けられている。この制御リンク13の一端は、枢支軸20(第5枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第5枢支軸20は、機体2であって、リフトリンク12の前方に対応する位置に設けられている。制御リンク13の他端は、枢支軸21(第6枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に
枢支されている。第6枢支軸21は、ブーム10であって、第2枢支軸17の前方で且つ第2枢支軸17の上方に設けられている。
ブームシリンダ14を伸縮することにより、リフトリンク12及び制御リンク13によって各ブーム10の基部が支持されながら、各ブーム10が第1枢支軸16回りに上下揺動し、各ブーム10の先端部が昇降する。制御リンク13は、各ブーム10の上下揺動に伴って第5枢支軸20回りに上下揺動する。リフトリンク12は、制御リンク13の上下揺動に伴って第2枢支軸17回りに前後揺動する。
ブーム10の前部には、バケット11の代わりに別の作業具が装着可能とされている。別の作業具としては、例えば、油圧圧砕機、油圧ブレーカ、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等のアタッチメント(予備アタッチメント)である。左側のブーム10の前部には、接続部材50が設けられている。接続部材50は、予備アタッチメントに装備された油圧機器と、ブーム10に設けられたパイプ等の第1管材とを接続する装置である。具体的には、接続部材50の一端には、第1管材が接続可能で、他端には、予備アタッチメントの油圧機器に接続された第2管材が接続可能である。これにより、第1管材を流れる作動油は、第2管材を通過して油圧機器に供給される。
バケットシリンダ15は、各ブーム10の前部寄りにそれぞれ配置されている。バケットシリンダ15を伸縮することで、バケット11が揺動される。左側及び右側の各走行装置5は、本実施形態ではクローラ型(セミクローラ型を含む)の走行装置が採用されている。なお、前輪及び後輪を有する車輪型の走行装置を採用してもよい。
次に、本発明に係る作業機の油圧システムについて説明する。
図1及び図2に示すように、油圧システムは、走行系油圧システム30Aと、作業系油圧システム30Bとに大別することができる。
走行系油圧システム30Aについて説明する。
図1に示すように、走行系油圧システム30Aは、主に、左走行モータ31Lと、右走行モータ31Rとを駆動するシステムである。この走行系油圧システム30Aは、原動機32と、方向切換弁33と、第1油圧ポンプP1と、第1走行モータ31Lと、第2走行モータ31Rと、油圧駆動装置34とを備えている。
原動機32は、電気モータ、エンジン等から構成されている。第1油圧ポンプP1は、原動機32の動力によって駆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22に貯留された作動油を吐出可能である。特に、第1油圧ポンプP1は、主に制御に用いる作動油を吐出する。説明の便宜上、作動油を貯留するタンク22のことを作動油タンクという。また、第1油圧ポンプP1から吐出した作動油のうち、制御用として用いられる作動油のことをパイロット油、パイロット油の圧力のことをパイロット圧ということがある。
第1油圧ポンプP1の吐出側には、作動油(パイロット油)を流す吐出油路40が設けられている。吐出油路40には、順にフィルタ35、方向切換弁33、第1走行モータ31L及び第2走行モータ31Rが設けられている。フィルタ35と方向切換弁33との間には、吐出油路40から分岐した第1チャージ油路41が設けられている。この第1チャージ油路41は、油圧駆動装置34に至っている。
方向切換弁33は、第1走行モータ31L及び第2走行モータ31Rの回転を変更する電磁弁であって、励磁により第1位置33aと第2位置33bとに切り換え可能な二位置切換弁である。方向切換弁33の切換え操作は、図示省略のスイッチ等によって行う。
第1走行モータ31Lは、機体2の左側に設けられた走行装置5の駆動軸に動力を伝達するモータである。第2走行モータ31Rは、機体2の右側に設けられた走行装置の駆動軸に動力を伝達するモータである。
第1走行モータ31Lは、HSTモータ(走行モータ)36と、斜板切換シリンダ37と、油圧切換弁38とを有している。HSTモータ36は、斜板形可変容量アキシャルモータあって、車速(回転)を1速或いは2速に変更することができるモータである。
斜板切換シリンダ37は、伸縮によってHSTモータ36の斜板の角度を変更するシリンダである。油圧切換弁38は、斜板切換シリンダ37を一方側或いは他方側に伸縮させる弁であって、第1位置38a及び第2位置38bに切り換わる二位置切換弁で構成されている。この油圧切換弁38の切換え操作は、当該油圧切換弁38に接続された上流側に位置する方向切換弁33によって行われる。
以上、第1油圧モータによれば、スイッチの操作によって方向切換弁33を第1位置33aにした場合、方向切換弁33と油圧切換弁38との間における区間においてパイロット油が抜け、油圧切換弁38が第1位置38aに切換えられる。その結果、斜板切換シリンダ37が縮み、HSTモータ36は1速状態になる。また、スイッチの操作によって方向切換弁33を第2位置33bにした場合、方向切換弁33を通じて油圧切換弁38にパイロット油が供給され、油圧切換弁38が第2位置38bに切換えられる。その結果、斜板切換シリンダ37が延び、HSTモータ36は2速状態になる。
なお、第2走行モータ31Rも第1走行モータ31Lと同様に作動する。第2走行モータ31Rの構成及び作動は、第1走行モータ31Lと同様であるため説明を省略する。
油圧駆動装置34は、第1走行モータ31L及び第2走行モータ31Rを駆動する装置であって、第1走行モータ31Lの駆動用の駆動回路(左用駆動回路)34Lと、第2走行モータ31Rの駆動用の駆動回路(右用駆動回路)34Rとを有している。
駆動回路34L、34Rは、それぞれHSTポンプ(走行ポンプ)53と、変速用油路100h,100iと、第2チャージ油路100jとを有している。変速用油路100h,100iは、HSTポンプ53とHSTモータ36とを接続する油路である。第2チャージ油路100jは、変速用油路100h,100iに接続され、第1油圧ポンプP1からの作動油を変速用油路100h,100iに補充する油路である。
HSTポンプ53は、原動機32の動力によって駆動される斜板形可変容量アキシャルポンプである。HSTポンプ53は、パイロット圧が作用する前進用受圧部53aと後進用受圧部53bとを有している、受圧部53a、53bに作用するパイロット圧によって斜板の角度が変更される。斜版の角度を変更することによって、HSTポンプ53の出力(作動油の吐出量)や作動油の吐出方向を変えることができる。
HSTポンプ53の出力や作動油の吐出方向の変更は、運転席8の周囲に設けられた走行レバー54によって行うことができる。走行レバー54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可能に支持されている。走行レバー54を傾動操作することにより、走行レバー54の下部に設けられた各パイロット弁55を操作することができる。
走行レバー54を前側に傾動させると、前進用パイロット弁55Aが操作されて当該前進用パイロット弁55Aからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、左用駆動回路34Lの前進用受圧部53a及び右用駆動回路34Rの前進用受圧部53aに作用する。これによりHSTモータ36の出力軸が走行レバー54の傾動量に比例した速度で正転(前進回転)して作業機1が前方に直進する。
また、走行レバー54を後側に傾動させると、後進用パイロット弁55Bが操作されて当該後進用パイロット弁55Bからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、左用駆動回路34Lの後進用受圧部53b及び右用駆動回路34Rの後進用受圧部53bに作用する。これによりHSTモータ36の出力軸が走行レバー54の傾動量に比例した速度で逆転(後進回転)して作業機1が後方に直進する。
また、走行レバー54を右側に傾動させると、右旋回用パイロット弁55Cが操作されて当該右旋回用パイロット弁55Cからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は左用駆動回路34Lの前進用受圧部53a及び右用駆動回路34Rの後進用受圧部53bにも作用する。これにより、左側のHSTモータ36の出力軸が正転し且つ右側のHSTモータ36の出力軸が逆転して作業機1が右側に旋回する。
また、走行レバー54を左側に傾動させると、左旋回用パイロット弁55Dが操作されて当該左旋回用パイロット弁55Dからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、右用駆動回路34Rの前進用受圧部53a及び左用駆動回路34Lの後進用受圧部53
bにも作用する。これにより、右側のHSTモータ36の出力軸が正転し且つ左側のHSTモータ36の出力軸が逆転して作業機1が左側に旋回する。
また、走行レバー54を斜め方向に傾動させると、各駆動回路の前進用受圧部53aと後進用受圧部53bとに作用するパイロット圧の差圧によって、HSTモータ36の出力軸の回転方向及び回転速度が決定され、作業機が前進又は後進しながら右旋回又は左旋回する。
作業系油圧システム30Bについて説明する。
図2に示すように、作業系油圧システム30Bは、ブーム10、バケット11、予備アタッチメント等を作動させるシステムであって、第2油圧ポンプP2と、制御弁ユニット(バルブ制御弁)70とを備えている。
第2油圧ポンプP2は、原動機32の動力によって駆動するポンプであって、第1油圧ポンプP1とは異なる位置に設置された可変容量ポンプである。
制御弁ユニット70は、ブームシリンダ14、バケットシリンダ15、予備アタッチメントに装着された油圧シリンダ等の作業系油圧アクチュエータを制御するもので、ポンプポート71と、タンクポート(排出ポート)72とを有している。ポンプポート71には、第2油圧ポンプP2に接続された第1供給油路39aが接続されている。タンクポート(排出ポート)72は、後述するように油路を介して、作動油が排出される排出部に接続されている。ここで、排出部とは、例えば、作動油タンク22、或いは、油圧ポンプ(第1油圧ポンプP1、第2油圧ポンプP2)の作動油を吸い込む吸込み口等である。この実施形態では、排出部は、作動油タンク22であるとして説明を進める。
制御弁ユニット70は、複数の制御弁(流量制御弁)56を有している。複数の制御弁56には、第1供給油路39aに繋がる第2供給油路39bが接続されている。したがって、第1供給油路39a及び第2供給油路39bによって、第2油圧ポンプP2から吐出した作動油が複数の制御弁56に供給される。即ち、第1供給油路39a及び第2供給油路39bにより作動油を複数の制御弁56に供給する供給油路39が構成されている。
複数の制御弁56は、ブーム制御弁56A、バケット制御弁56B、予備制御弁56Cである。ブーム制御弁56Aは、ブームシリンダ14を制御する弁であって、バケット制御弁56Bは、バケットシリンダ15を制御する弁である。ブーム制御弁56A、バケット制御弁56Bは、それぞれパイロット方式の直動スプール形3位置切換弁である。ブーム制御弁56A、バケット制御弁56Bは、パイロット圧によって、中立位置、第1位置、第2位置に切り換わる。
ブーム制御弁56Aには、油路を介してブームシリンダ14が接続され、バケット制御弁56Bには、油路を介してバケットシリンダ15が接続されている。
ブーム10、バケット11の操作は、運転席8の周囲に設けられた操作レバー58によって行うことができる。操作レバー58は、中立位置から、前後、左右、斜め方向に傾動可能に支持されている。操作レバー58を傾動操作することにより、操作レバー58の下部に設けられた各パイロット弁を操作することができる。
操作レバー58を前側に傾動させると、下降用パイロット弁59Aが操作されて当該下降用パイロット弁59Aからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、ブーム制御弁56Aの受圧部に作用し、ブーム10は下降する。
操作レバー58を後側に傾動させると、上昇用パイロット弁59Bが操作されて当該上昇用パイロット弁59Bからパイロット圧が出力される。このパイロット圧は、ブーム制御弁56Aの受圧部に作用し、ブーム10は上昇する。
操作レバー58を右側に傾動させると、バケットダンプ用のパイロット弁59Cが操作され、バケット制御弁56Bの受圧部にパイロット油が作用する。その結果、バケット制御弁56Bは、バケットシリンダ15を伸長させる方向に作動し、操作レバー58の傾動量に比例した速度でバケット11がダンプ動作する。
操作レバー58を左側に傾動させると、バケットスクイ用のパイロット弁59Dが操作され、バケット制御弁56Bの受圧部にパイロット油が作用する。その結果、バケット制御弁56Bは、バケットシリンダ15を縮小させる方向に作動し、操作レバー58の傾動
量に比例した速度でバケット11がスクイ動作する。
予備制御弁56Cには、第1給排油路83a及び第2給排油路83bが接続されている。第1給排油路83a及び第2給排油路83bには、予備アタッチメントの予備油圧アクチュエータが接続される接続部材50に接続されている。なお、予備油圧アクチュエータは、油圧シリンダ、油圧モータ、油圧ポンプ等である。予備制御弁56Cは、制御装置88によって開度が設定される第1電磁弁60A及び第2電磁弁60Bによって操作される。具体的には、制御装置88には、スイッチ等の操作部材89が接続され、操作部材89の操作量に基づいて、第1電磁弁60A及び第2電磁弁60Bの開度が設定され、その結果、予備制御弁56Cの受圧部に第1電磁弁60A及び第2電磁弁60Bのいずれかのパイロット圧が作用し、予備油圧アタッチメント(予備油圧アクチュエータ)を操作することができる。
さて、図2に示すように、第2供給油路39bの上流側(一端側)は、第1供給油路39aに接続されている。第2供給油路39bにおいて制御弁56に供給されなかった作動油は下流側に設けられた排出油路を介して作動油タンク(排出部)22に戻るようになっている。また、第2供給油路39bにおいて、ポンプポート71に接続する接続部と、複数の制御弁56のうち最上流側の制御弁56A(ブーム制御弁56A)が接続する接続部との区間には、第2供給油路39bの作動油を排出する排出油路80が接続されている。排出油路80は、主排出油路80aと、従排出油路80bとを含んでいる。主排出油路80aは、メインリリーフ弁81が接続される油路である。従排出油路80bは、メイン排出油路80aに接続され且つ複数の制御弁56(ブーム制御弁56A、バケット制御弁56B、予備制御弁56C)における戻り油等を排出する油路である。従排出油路80bは、第2供給油路39bを介してタンクポート72に接続されている。メインリリーフ弁81から排出された作動油及び複数の制御弁56を通った戻り油は、排出油路80及びタンクポート72を経て作動油タンク22に排出される。
作業機1の油圧システムでは、作業油圧機器から排出された作動油と、走行系油圧機器から排出された作動油とをオイルクーラ82に排出可能である。この実施形態では、作業油圧機器は、制御弁ユニット70であり、走行油圧機器は走行モータ36である。
以下、作動油の排出に関する油路及び作動油の排出について詳しく説明する。
作業油圧機器(制御弁ユニット)70と作動油タンク22は、第1排出油路91を介して接続されている。第1排出油路91は、タンクポート72と作動油タンク22とを接続している。第1排出油路91には、当該第1排出油路91から分岐してオイルクーラ82の流入ポート82aに繋がる第2排出油路92が接続されている。また、第1排出油路91において、当該第1排出油路91に対して第2排出油路92が分岐する分岐部110と、作動油タンク22との区間91aには、第2逆止弁102が設けられている。第2逆止弁102は、作動油が作動油タンク22に向けて流れることを許容し且つ作動油が分岐部110に向けて流れるのを阻止する弁である。第2逆止弁102は、差圧を設定する第1設定部材102aを有している。第1設定部材102aは、スプリング等で構成されていて、作動油の流れを許容する方向と反対側(阻止する方向)から弁体を所定の付勢力で押すことによって差圧を生じさせる。
また、第1排出油路91において、タンクポート72と分岐部110との区間91bには、第4逆止弁104が接続されている。第4逆止弁104は、作動油が第2排出油路92(分岐部110)に向けて流れることを許容し且つ作動油が作業油圧機器70(タンクポート72)に向けて流れるのを阻止する弁である。また、オイルクーラ82の流入ポート82aとは異なる排出ポート82bには、当該排出ポート82bと作動油タンク22とを接続する第3排出油路93が接続されている。即ち、第3排出油路93は、オイルクーラ82で冷却された作動油を排出部、例えば、作動油タンク22に流す油路である。
図1に示すように、走行モータ36には、第4排出油路94が接続されている。図1,2に示すように、第4排出油路94の一端側は走行モータ36における排出ポートに接続され、他端側は第2排出油路92に合流している。第4排出油路94の中途部には、第1逆止弁101が設けられている。第1逆止弁101は、作動油が第2排出油路92、即ち
、オイルクーラ82に向けて流れることを許容し且つ作動油が第2排出油路92側から第4排出油路94に向けて流れるのを阻止する弁である。第1逆止弁101は、例えば、チェック弁、一方向に作動油を流すことが可能なリリーフ弁等である。
また、第4排出油路94において、第1逆止弁101と走行モータ36との区間94aには、第5排出油路95が接続されている。第5排出油路95は、作動油タンク22に接続されている。第5排出油路95の中途部には、第3逆止弁103が設けられている。第3逆止弁103は、作動油が作動油タンク22に向けて流れることを許容し且つ作動油が第4排出油路94の区間94aに向けて流れるのを阻止する弁である。第3逆止弁103は、差圧を設定する第2設定部材103aを有している。第2設定部材103aは、スプリング等で構成されていて、作動油の流れを許容する方向と反対側(阻止する方向)から弁体を所定の付勢力で押すことによって差圧を生じさせる。ここで、第2逆止弁102における第1設定部材102aの差圧(第1差圧)と、第3逆止弁103における第2設定部材103aの差圧(第2差圧)とを比較した場合、第1差圧は、第2差圧よりも大きく設定されている。
以上、作業機の油圧システムは、第1排出油路91と、第1排出油路から分岐してオイルクーラ82に接続する第2排出油路92と、第4排出油路94と、第1逆止弁101とを備えている。そのため、作業油圧機器から排出された作動油をオイルクーラ82に通して冷却することができると共に、走行油圧機器から排出された作動油もオイルクーラ82に通して冷却することができる。作業油圧機器から排出された作動油と、走行油圧機器から排出された作動油とを選択的にオイルクーラ82に排出することができる。例えば、第4排出油路94に第1逆止弁101が設けられている。そのため、作業油圧機器から排出された作動油の圧力が低い場合には、走行油圧機器から排出された作動油をオイルクーラ82に排出することができ、作業油圧機器から排出された作動油の圧力が高い場合には、作業油圧機器から排出された作動油をオイルクーラ82に排出する一方で、作業油圧機器から排出された作動油が走行油圧機器側へ流れ込むことを防止することができる。また、第2逆止弁102を設けた場合は、作業油圧機器の作動油をオイルクーラ82に通さず、第2逆止弁102を介して作動油タンク22等に排出することが可能である。
また、第4排出油路94から分岐して作動油タンク22に接続する第5排出油路95を設け、第5排出油路95に第3逆止弁103を設けているため、作業油圧機器及び走行油圧機器の両方から作動油が排出された場合には、走行油圧機器の作動油を第5排出油路95及び第3逆止弁103を経て排出することができる。
また、第2逆止弁102は、第1設定部材102aを有し、第3逆止弁は、第2設定部材103aを有しているため、作業油圧機器から排出された作動油及び走行油圧機器から排出された作動油をどのように流すかを任意に設定することができる。これにより、確実に、作業油圧機器から排出された作動油を走行油圧機器から排出することができる。
例えば、作業油圧機器が作動していない状態で、走行油圧機器から排出された作動油が作業油圧機器へ流れることを確実に防止することができる。
[第2実施形態]
図3は、第2実施形態における作業機の油圧システムを示している。第2実施形態では、上述した実施形態と異なる構成について説明する。第2実施形態では、作業油圧機器は、制御弁ユニット70であり、走行油圧機器は走行モータ36及び走行ポンプ53である。
図3に示すように、制御弁ユニット70は作動油を排出する複数のポートを有している。具体的には、制御弁ユニット70におけるタンクポート72は、第1タンクポート(第1排出ポート)72aと、第2タンクポート(第2排出ポート)72bとを含んでいる。第2供給油路39bの一端側は、ポンプポート71に接続され、他端側は、第1タンクポート72aに接続されている。第1タンクポート72aには、第1排出油路91が接続されている。第1排出油路91の中途部には、第8逆止弁108が設けられている。第8逆止弁108は、作動油が作動油タンク22に向けて流れることを許容し且つ作動油が制御弁ユニット70(第1タンクポート72a)に向けて流れるのを阻止する弁である。第8
逆止弁108は差圧を設定する設定部材(第3設定部材)108aを有している。第3設定部材108aはスプリング等で構成されていて、作動油の流れを許容する方向と反対側(阻止する方向)から弁体を所定の付勢力で押すことによって差圧を生じさせる。
また、従排出油路80bは、第2タンクポート72bに接続されている。第2タンクポート72bとオイルクーラ82の流入ポート82aとは、第6排出油路96により接続されている。第6排出油路96には、当該第6排出油路96に合流する第7排出油路97が接続され、当該第7排出油路97は、走行モータ36及び走行ポンプ53の排出ポートに接続されている。第7排出油路97には、第5逆止弁105が設けられている。第5逆止弁105は、作動油がオイルクーラ82に向けて流れることを許容し且つ作動油が走行モータ36及び走行ポンプ53に向けて流れるのを阻止する弁である。第7排出油路97には、作動油タンク22に接続された第8排出油路98が接続されている。第8排出油路98には、第6逆止弁106が接続されている。第6逆止弁106は、パイロットチェック弁であって、作動油が受圧する受圧部106aを有している。第6逆止弁106の受圧部106aと、第6排出油路96とパイロット油路120を介して接続されている。第6逆止弁106は、受圧部106aに作用する作動油の圧力が所定以上である場合に第8排出油路98の作動油の排出を許容し、且つ受圧部106aに作動油が作用していない場合に第8排出油路98の作動油の排出を阻止する。
図4は、第2実施形態の作業機の油圧システムの変形例である。図4に示すように、第8排出油路98には、第7逆止弁107が接続されている。第7逆止弁107は、パイロットチェック弁であって、作動油が受圧する受圧部107aを有している。第7逆止弁107の受圧部107aと、第1排出油路91とはパイロット油路120を介して接続されている。第7逆止弁107は、受圧部107aに作用する作動油の圧力が所定以上である場合に第8排出油路98の作動油の排出を許容し、且つ受圧部107aに作動油が作用していない場合に第8排出油路98の作動油の排出を阻止する。
以上、作業機の油圧システムは、第1排出油路91と、第6排出油路96と、第7排出油路97と、第8排出油路98と、第5逆止弁105と、第6逆止弁106とを備えている。作業油圧機器の作動油を第1排出油路91及び第6排出油路96を介して排出することができ、第6排出油路96に接続されたオイルクーラ82によって作動油を冷却することができる。また、走行油圧機器の作動油を、第7排出油路97を介して排出することができる。ここで、第6逆止弁106が第8排出油路98に設けられていることから、作業油圧機器から作動油が排出されている場合には、走行油圧機器から排出された作動油はオイルクーラ82ではなく直接作動油タンク22に排出することができる。即ち、作業油圧機器から排出された作動油を走行油圧機器から排出された作動油よりも優先してオイルクーラ82に流して冷却することができる。
第8逆止弁108を第1排出油路91に設けているため、作業油圧機器の作動油を排出する第1排出油路91及び第6排出油路96のうち、第1排出油路91から排出される作動油をオイルクーラ82に通すことなく排出することができる。
[第3実施形態]
図5は、第3実施形態における作業機の油圧システムを示している。第3実施形態では、上述した実施形態と異なる構成について説明する。第3実施形態における制御弁ユニット70はオープンセンタ回路であって、その他の制御弁に関する構成は実質的に同じである。
図5に示すように、従排出油路80bの一端側は第2供給油路39の最下流側に接続され他端部は主排出油路80aに接続されている。また、主排出油路80aは、従排出油路80bに接続されるだけでなく第2タンクポート72bに接続されている。また、第2タンクポート72bには第6排出油路96が接続され、当該第6排出油路96にはオイルクーラ82が接続されている。したがって、第3実施形態では、主排出油路80a、従排出油路80b、第6排出油路96を接続することにより、メインリリーフ弁81から排出された作動油及び制御弁56からの戻り油をオイルクーラ82に流す第9排出油路99が構成されている。
以上、作業機の油圧システムは、供給油路36と、第1排出油路91と、第1排出油路91とは別に供給油路36に接続され且つ制御弁56からの戻り油を流すと共にオイルクーラ82に接続される第9排出油路と、第9排出油路に設けられたメインリリーフ弁81とを備えている。そのため、油圧ポンプから制御弁56に供給されなかった作動油は第1排出油路91を介して排出することができる。一方で、制御弁56に供給された後、戻ってきた作動油或いはメインリリーフ弁81からの作動油はオイルクーラ82に排出して冷却することができる。
図6A〜図6Cは、第3実施形態における作業機の油圧システムの変形例を示している。
図6A及び図6Bは、従排出油路80bに絞り部123を設けた油圧システムを示している。
図6Aに示すように、従排出油路80bと第2供給油路39bとを接続する接続部115の近傍に絞り部123が設けられている。詳しくは、従排出油路80bにおいて複数の制御弁56のうち最も下流側の第3制御弁56Cの排出油路116が従排出油路80bに接続する接続部117と、接続部115との間に絞り部123が設けられている。
図6Aの変形例では、第9排出油路(主排出油路80a、従排出油路80b、第6排出油路96)において、接続部117と接続部115との間に絞り部123を設けている。そのため、接続部117と接続部115との間に絞り部123を設けることにより、予備アクチュエータから第3制御弁56Cに戻った作動油を優先的にオイルクーラ82側に排出することができる。なお、絞り部123を設ける代わりに、接続部117と接続部115との区間の油路を無くしてもよい。
図6Bに示すように、主排出油路80bと従排出油路80bとを接続する接続部124の近傍に絞り部123が設けられている。詳しくは、従排出油路80bにおいて複数の制御弁56のうち最上流側の第1制御弁56Aの排出油路125が従排出油路80bに接続する接続部126と、接続部124との間に絞り部123が設けられている。図6Bの変形例では、接続部126と接続部124との間に絞り部123を設けることにより、メインリリーフ弁81から排出される作動油を、制御弁57へ戻った作動油よりも優先してオイルクーラ82に排出することができる。なお、絞り部123を設ける代わりに、接続部126と接続部124との区間の油路を無くしてもよい。
図6Cに示すように、第6排出油路96には、走行モータ等の走行油圧機器に接続された第10排出油路111が合流している。即ち、上述した第4排出油路94はオイルクーラ82に繋がる第2排出油路92に合流しているのに対して、図6Cに示した第10排出油路111はオイルクーラ82に繋がる第6排出油路96に接続されていて、第4排出油路94に対して接続先が異なる油路であり、その他の構成は第4排出油路94と同じである。即ち、第10排出油路111には、第4排出油路94に接続していた第5排出油路95に相当する第11排出油路112が接続されると共に、第1逆止弁101に相当する第9逆止弁109が接続されている。また、第11排出油路112には、第5排出油路95に接続していた第3逆止弁103に相当する第10逆止弁113が設けられている。
図6Cの変形例では、作業油圧機器の第1排出ポート72aから排出した作動油は作動油タンク22等に排出する一方で、作業油圧機器の第2排出ポート72bから排出した作動油はオイルクーラ82に流すことができる。これに加え、走行油圧機器から排出された作動油を、第10排出油路111及び第6排出油路96によってオイルクーラ82に流すこともできる。
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。制御弁ユニット70におけるタンクポート72の数、作動油圧機器及び走行油圧機器は上述したものに限定されない。また、上述した実施形態では、作動油タンク22等の排出部は作動油が排出される構造体であるが、当該排出部は、オイルクーラ82で冷却した作動油が排出可能な構造体であればよい。また、上述した実施形態における逆止弁は、例えば
、チェック弁を採用することが多いが、一方向に作動油を流すことが可能なリリーフ弁等であってもよい。
22 作動油タンク
39a 第1供給油路
39b 第2供給油路
56 制御弁
56A ブーム制御弁
56B バケット制御弁
56C 予備制御弁
70 制御弁ユニット
71 ポンプポート
72 タンクポート
72a 第1タンクポート(第1排出ポート)
72b 第2タンクポート(第2排出ポート)
80 排出油路
80a 主排出油路
80b 従排出油路
81 メインリリーフ弁
82 オイルクーラ
82a 流入ポート
82b 排出ポート
91 第1排出油路
91a 区間
92 第2排出油路
93 第3排出油路
94 第4排出油路
94a 区間
95 第5排出油路
96 第6排出油路
97 第7排出油路
98 第8排出油路
110 分岐部
101 第1逆止弁
102 第2逆止弁
103 第3逆止弁
104 第4逆止弁
105 第5逆止弁
106 第6逆止弁
106a 受圧部
108 第8逆止弁
108a 第3設定部材
109 第9逆止弁
111 第10排出油路
112 第11排出油路
113 第10逆止弁
120 油路
115 接続部
116 排出油路
117 接続部
123 絞り部
124 接続部
125 排出油路
126 接続部

Claims (13)

  1. 流入ポート及び排出ポートを有する作動油を冷却するオイルクーラと、
    作動油が排出される排出部と、
    作動油によって作動する走行油圧機器と、
    作動油によって作動する作業油圧機器と、
    前記作業油圧機器と前記タンクとを接続する第1排出油路と、
    前記第1排出油路から分岐して前記オイルクーラの前記流入ポートに接続する第2排出油路と、
    前記オイルクーラの排出ポートと前記排出部とを接続する第3排出油路と、
    前記走行油圧機器に接続され且つ前記第2排出油路に合流する第4排出油路と、
    前記第4排出油路に設けられ、前記作動油が前記オイルクーラに向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記第4排出油路に向けて流れるのを阻止する第1逆止弁と、
    を備えている作業機の油圧システム。
  2. 前記第1排出油路において前記第2排出油路が分岐する分岐部と前記排出部との間に設けられ、前記作動油が前記排出部に向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記分岐部に向けて流れるのを阻止する第2逆止弁を備えている請求項1に記載の作業機の油圧システム。
  3. 前記第4排出油路から分岐して前記排出部に接続する第5排出油路と、
    前記第5排出油路に設けられ、前記作動油が前記排出部に向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記第4排出油路に向けて流れるのを阻止する第3逆止弁と、
    を備えている請求項1又は2に記載の作業機の油圧システム。
  4. 前記第2逆止弁は、差圧を設定する第1設定部材を有し、前記第3逆止弁は、差圧を設定する第2設定部材を有している請求項3に記載の作業機の油圧システム。
  5. 前記第1設定部材における前記差圧は、前記第2設定部材における前記差圧よりも大きい請求項4に記載の作業機の油圧システム。
  6. 前記第1排出油路に設けられ、前記作動油が前記第2排出油路に向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記作業油圧機器に向けて流れるのを阻止する第4逆止弁を備えている請求項1〜5のいずれかに記載の作業機の油圧システム。
  7. 作動油を冷却するオイルクーラと、
    作動油が排出される排出部と、
    作動油によって作動する走行油圧機器と、
    第1排出ポート及び第2排出ポートを有する作業油圧機器と、
    前記作業油圧機器の第1排出ポートと前記排出部とを接続する第1排出油路と、
    前記作業油圧機器の第2排出ポートと前記オイルクーラに接続する第6排出油路と、
    前記オイルクーラと前記排出部とを接続する第3排出油路と、
    前記走行油圧機器に接続され且つ前記第6排出油路に合流する第7排出油路と、
    前記第7排出油路に設けられ、前記作動油が前記オイルクーラに向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記走行油圧機器に向けて流れるのを阻止する第5逆止弁と、
    前記第7排出油路に合流し且つ前記排出部に接続する第8排出油路と、
    前記第6排出油路の作動油を受圧する受圧部を有し、前記受圧部に作用する作動油の圧力が所定以上である場合に前記第8排出油路の作動油の排出を許容し、且つ前記受圧部に作動油が作用していない場合に前記第8排出油路の作動油の排出を阻止する第6逆止弁と、
    を備えている作業機の油圧システム。
  8. 作動油を冷却するオイルクーラと、
    作動油が排出される排出部と、
    作動油によって作動する走行油圧機器と、
    作動油を排出する第1排出ポート及び第2排出ポートを有する作業油圧機器と、
    前記作業油圧機器の第1排出ポートと前記排出部とを接続する第1排出油路と、
    前記作業油圧機器の第2排出ポートと前記オイルクーラに接続する第6排出油路と、
    前記オイルクーラと前記排出部とを接続する第3排出油路と、
    前記走行油圧機器に接続され且つ前記第6排出油路に合流する第7排出油路と、
    前記第7排出油路に設けられ、前記作動油が前記オイルクーラに向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記走行油圧機器に向けて流れるのを阻止する第5逆止弁と、
    前記第7排出油路に合流し且つ前記排出部に接続する第8排出油路と、
    前記第1排出油路の作動油を受圧する受圧部を有し、前記受圧部に作用する作動油の圧力が所定以上である場合に前記第8排出油路の作動油の排出を許容し、且つ前記受圧部に作動油が作用していない場合に前記第8排出油路の作動油の排出を阻止する第7逆止弁と、
    を備えている作業機の油圧システム。
  9. 前記第1排出油路に設けられ、前記作動油が前記排出部に向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記作業油圧機器に向けて流れるのを阻止する第8逆止弁を備えている請求項7又は8に記載の作業機の油圧システム。
  10. 前記第8逆止弁は、差圧を設定する第3設定部材を有している請求項9に記載の作業機の油圧システム。
  11. 作動油を冷却するオイルクーラと、
    作動油が排出される排出部と、
    作動油を吐出する油圧ポンプと、
    作動油によって作動する複数の油圧機器と、
    前記複数の油圧機器を制御する複数の制御弁と、
    前記油圧ポンプに接続され且つ前記複数の制御弁に作動油を供給する供給油路と、
    前記供給油路と前記排出部とを接続する第1排出油路と、
    前記第1排出油路とは別に前記供給油路に接続され且つ前記オイルクーラに接続される第9排出油路と、
    前記第9排出油路に設けられたメインリリーフ弁と、
    を備えている作業機の油圧システム。
  12. 前記第9排出油路は、前記メインリリーフ弁が接続された主排出油路と、前記主排出油路に接続され且つ前記制御弁からの戻り油を流す従排出油路とを含み、前記従排出油路に絞り部を設けている請求項11に記載の作業機の油圧システム。
  13. 作動油を冷却するオイルクーラと、
    作動油が排出される排出部と、
    作動油によって作動する走行油圧機器と、
    第1排出ポート及び第2排出ポートを有する作業油圧機器と、
    前記作業油圧機器の第1排出ポートと前記排出部とを接続する第1排出油路と、
    前記作業油圧機器の第2排出ポートと前記オイルクーラに接続する第6排出油路と、
    前記走行油圧機器に接続され且つ前記第6排出油路に合流する第10排出油路と、
    前記オイルクーラと前記排出部とを接続する第3排出油路と、
    前記第10排出油路に設けられ、前記作動油が前記オイルクーラに向けて流れることを許容し且つ前記作動油が前記第10排出油路に向けて流れるのを阻止する第9逆止弁と、
    を備えている作業機の油圧システム。
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