JP2020118207A - 作業機の油圧システム - Google Patents

Abstract

【課題】第１油圧アクチュエータから第１制御弁に戻った戻り油を第２制御弁に供給することが可能な作業機の油圧システムにおいて、水平制御弁を安定して作動させることができる作業機の油圧システムを提供する。【解決手段】作動油を吐出する油圧ポンプＰ１と、第１油圧アクチュエータ１４と、第２油圧アクチュエータ１７と、第１油圧アクチュエータを制御する第１制御弁２０Ａと、第１制御弁の下流側に設けられ、且つ、第２油圧アクチュエータを制御する第２制御弁２０Ｂと、第１油圧アクチュエータから排出された作動油である戻り油を第２制御弁に流す連通油路６９と、連通油路に接続され且つ、第２油圧アクチュエータの水平動作を行う水平制御弁８１と、連通油路において、水平制御弁が設けられた部分よりも第２制御弁側に、当該第２制御弁に向かう戻り油を排出可能な戻り排出油路１００と、を備えている。【選択図】図１

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、作業機の油圧システムとして特許文献１が知られている。特許文献１の油圧システムは、油圧ポンプに接続されるアンロード通路と、タンクに接続されるタンク通路と、アンロード通路に接続され油圧ポンプから第１アクチュエータへの圧油の供給を制御する第１方向切換弁と、第１方向切換弁と第１アクチュエータとの間をつなぐ一対の第１給排通路と、第１方向切換弁よりも下流側でアンロード通路に接続され油圧ポンプから第２アクチュエータへの圧油の供給を制御する第２方向切換弁と、第２方向切換弁と第２アクチュエータとの間をつなぐ一対の第２給排通路とを具備してなり、第１アクチュエータを作動させると第１給排通路からアンロード通路へ圧油が戻る多連方向切換弁において、第１方向切換弁は、当該第１方向切換弁の上流側のアンロード通路と第１給排通路の一方とが連通しかつ第１給排通路の他方と当該第１方向切換弁の下流側のアンロード通路およびタンク通路とが連通する切換位置を備え、第１給排通路の他方とタンク通路とを連通させるタンク戻通路が第１方向切換弁に接続されている。

特開２０１１−２０８６９３号公報

特許文献１の作業機の油圧システムでは、第１方向切換弁を切換位置に切り換えた場合に、タンク戻通路と水平制御弁とが連通する構造になっているため、第１アクチュエータから第１方向切換弁に戻った戻り油が、タンク戻通路と水平制御弁との両方に供給されることになる。即ち、第１方向切換弁において、戻り油が分流して水平制御弁に供給されることから水平制御弁の動作が不安定になることがあった。

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、第１油圧アクチュエータから第１制御弁に戻った戻り油を第２制御弁に供給することが可能な作業機の油圧システムにおいて、水平制御弁を安定して作動させ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。
本発明の作業機の油圧システムは、作動油を吐出する油圧ポンプと、第１油圧アクチュエータと、第２油圧アクチュエータと、第１油圧アクチュエータを制御する第１制御弁と、前記第１制御弁の下流側に設けられ、且つ、前記第２油圧アクチュエータを制御する第２制御弁と、前記第１油圧アクチュエータから排出された作動油である戻り油を前記第２制御弁に流す連通油路と、前記連通油路に接続され且つ、前記第２油圧アクチュエータの水平動作を行う水平制御弁と、前記連通油路において、前記水平制御弁が設けられた部分よりも前記第２制御弁側に、当該第２制御弁に向かう戻り油を排出可能な戻り排出油路と、
を備えている。

前記連通油路は、前記第１制御弁と前記第１油圧アクチュエータを接続し且つ前記第１油圧アクチュエータから排出された戻り油が流れる第１戻り油路と、前記第１戻り油路に設けられた少なくとも２つの分岐部に接続され且つ中途部に前記水平制御弁が接続されるバイパス油路と、前記第１戻り油路及び第１制御弁を通過した戻り油を前記第２制御弁に流す第２戻り油路と、を有し、前記戻り排出油路は、前記第２戻り油路に接続されている。

前記連通油路は、前記第１制御弁と前記第１油圧アクチュエータを接続し且つ前記第１
油圧アクチュエータから排出された戻り油が流れる第１戻り油路と、前記第１戻り油路に設けられた少なくとも２つの分岐部に接続され且つ中途部に前記水平制御弁が接続されるバイパス油路と、前記第１戻り油路及び第１制御弁を通過した戻り油を前記第２制御弁に流す第２戻り油路と、を有し、前記戻り排出油路は、前記第１制御弁に設けられている。

作業機の油圧システムは、前記第２戻り油路に設けられ前記第１制御弁から前記第２制御弁に向かう戻り油が流れるのを許容し且つ前記第２制御弁から前記戻り排出油路に作動油が流れるのを阻止する第１逆止弁を備えている。
前記第１油圧アクチュエータは、ブームを作動させるブームシリンダであり、前記第２油圧アクチュエータは、バケットを作動させるバケットシリンダであり、前記水平制御弁は、前記バケットの水平を行う弁であり、前記第１戻り油路は、前記ブームを上昇させた場合に前記ブームシリンダから排出された前記戻り油を流す油路である。

作業機の油圧システムは、前記第１戻り油路において前記分岐部の区間に設けられた第２逆止弁を備え、前記第２逆止弁は、前記第１制御弁側から前記第１油圧アクチュエータ側に作動油が流れるのを許容し、前記第１油圧アクチュエータ側から前記第１制御弁側に作動油が流れるのを阻止する。
作業機の油圧システムは、前記第１戻り油路において前記分岐部の区間に設けられた作動弁を備え、前記作動弁は、前記第１油圧アクチュエータから前記第１戻り油路に戻った戻り油を前記バイパス油路及び前記水平制御弁に流して前記水平動作をさせる状態と、前記戻り油を前記バイパス油路及び前記水平制御弁に流さずに前記水平動作をさせない状態とに切り換え可能である。

本発明によれば、第１油圧アクチュエータから第１制御弁に戻った戻り油を第２制御弁に供給することが可能な作業機の油圧システムにおいて、水平制御弁を安定して作動させることができる。

作業機の油圧システム（油圧回路）を示す図である。 作業機の油圧システムの第１変形例を示す図である。 作業機の油圧システムの第２変形例を示す図である。 作業機の油圧システムの第３変形例を示す図である。 作業機の油圧システムの第４変形例を示す図である。 作業機の油圧システムにおいて作動弁を設けていない例を示す図である。 作業機として例示するスキッドステアローダの全体図である。

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。
まず、作業機から説明する。
図４は、本発明に係る作業機の側面図を示している。図４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。

作業機１は、機体（車体）２と、キャビン３と、作業装置４と、走行装置５Ａ、５Ｂとを備えている。
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４の左側）を前方、運転者の後側（図４の右側）を後方、運転者の左側（図４の手前側）を左方、運転者の右側（図４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。

キャビン３は、機体２に搭載されている。作業装置４は、作業を行う装置で、機体２に装備されている。走行装置５Ａは、機体２を走行させる装置であって、機体２の左側に設けられている。走行装置５Ｂは、機体２を走行させる装置であって、機体２の右側に設けられている。機体２内の後部には原動機７が設けられている。原動機７は、ディーゼルエンジン（エンジン）である。なお、原動機７は、エンジンに限定されず、電動モータ等であってもよい。

運転席８の左側には、走行レバー９Ｌが設けられている。運転席８の右側には、走行レバー９Ｒが設けられている。左側の走行レバー９Ｌは、左側の走行装置５Ａを操作するものであり、右側の走行レバー９Ｒは、右側の走行装置５Ｂを操作するものである。
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。

詳しくは、リフトリンク１２、制御リンク１３及びブームシリンダ１４は、機体２の側方に設けられている。リフトリンク１２の上部は、ブーム１０の基部の上部に枢支されている。リフトリンク１２の下部は、機体２の後部の側部に枢支されている。制御リンク１３は、リフトリンク１２の前方に配置されている。制御リンク１３の一端は、ブーム１０の基部の下部に枢支され、他端が機体２に枢支されている。

ブームシリンダ１４は、ブーム１０を昇降する油圧シリンダである。ブームシリンダ１４の上部は、ブーム１０の基部の前部に枢支されている。ブームシリンダ１４の下部は、機体２の後部の側部に枢支されている。ブームシリンダ１４を伸縮すれば、リフトリンク１２及び制御リンク１３によってブーム１０が上下に揺動する。バケットシリンダ１７は、バケット１１を揺動する油圧シリンダである。バケットシリンダ１７は、バケット１１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が装着可能とされている。

走行装置５Ａ，５Ｂは、本実施形態では前輪５Ｆ及び後輪５Ｒを有する車輪型の走行装置５Ａ，５Ｂが採用されている。なお、走行装置５Ａ，５Ｂとしてクローラ型（セミクローラ型を含む）の走行装置５Ａ，５Ｂを採用してもよい。
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。

作業系油圧システムは、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、図１に示すように、複数の制御弁２０と、作業系の油圧ポンプ（第１油圧ポンプ）Ｐ１を備えている。また、第１油圧ポンプＰ１とは異なる第２油圧ポンプＰ２を備えている。
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。

複数の制御弁２０は、作業機１に設けられた様々な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、作動油によって作動する装置で、油圧シリンダ、油圧モータ等である。この実施形態では、複数の制御弁２０は、ブーム制御弁２０Ａ、バケット制御弁２０Ｂ、予備制御弁２０Ｃである。
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、直動スプール形３位置切換弁である。
ブーム制御弁２０Ａは、中立位置２０ａ３、中立位置２０ａ３とは異なる第１位置２０ａ１、中立位置２０ａ３及び第１位置２０ａ１とは異なる第２位置２０ａ２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の切換は、操作部材の操作によりスプールを動かすことによって行う。なお、ブーム制御弁２０Ａの切換は、操作部材を手動操作することによってスプールを直接移動させることにより行っているが、スプールを油圧操作（パイロットバルブによる油圧操作、比例弁による油圧操作）で移動させてもよいし、電気操作（ソレノイドを励磁することによる電気操作）で移動させてもよいし、その他の方法で移動させてもよい。

ブーム制御弁２０Ａと、第１油圧ポンプＰ１とは吐出油路２７により接続されている。吐出油路２７であって、ブーム制御弁２０Ａと第１油圧ポンプＰ１との間の区間には、作動油タンク１５に繋がる排出油路２４ａが接続されている。排出油路２４ａの中途部にリリーフ弁（メインリリーフ弁）２５が設けられている。第１油圧ポンプＰ１から吐出した作動油は、吐出油路２７を通過してブーム制御弁２０Ａに供給される。また、ブーム制御弁２０Ａと、ブームシリンダ１４とは、油路２１で接続されている。

詳しくは、ブームシリンダ１４は、筒体１４ａと、筒体１４ａに移動自在に設けられたロッド１４ｂと、ロッド１４ｂに設けられたピストン１４ｃとを備えている。筒体１４ａの基端部（ロッド１４ｂ側とは反対側）には、作動油を給排する第１ポート１４ｄが設けられている。筒体１４ａの先端（ロッド１４ｂ側）には、作動油を給排する第２ポート１４ｅが設けられている。

油路２１は、ブーム制御弁２０Ａの第１ポート３１とブームシリンダ１４の第１ポート１４ｄとを接続する第１接続油路２１ａと、ブーム制御弁２０Ａの第２ポート３２とブームシリンダ１４の第２ポート１４ｅとを接続する第２接続油路２１ｂとを有している。
したがって、ブーム制御弁２０Ａを第１位置２０ａ１にすれば、第１接続油路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から第２接続油路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２０ａ２にすれば、第２接続油路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１４の第１ポート１４ｄから第１接続油路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、パイロット方式の直動スプール形３位置切換弁である。バケット制御弁２０Ｂは、中立位置２０ｂ３、中立位置２０ｂ３とは異なる第１位置２０ｂ１、中立位置２０ｂ３及び第１位置２０ｂ１とは異なる第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、操作部材の操作によりスプールを動かすことによって行う。なお、バケット制御弁２０Ｂの切換は、操作部材を手動操作することによってスプールを直接移動させることにより行っているが、スプールを油圧操作（パイロットバルブによる油圧操作、比例弁による油圧操作）で移動させてもよいし、電気操作（ソレノイドを励磁することによる電気操作）で移動させてもよいし、その他の方法で移動させてもよい。

バケット制御弁２０Ｂと、バケットシリンダ１７とは、油路２２で接続されている。詳しくは、バケットシリンダ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、作動油を給排する第１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、作動油を給排する第２ポート１７ｅが設けられている。

油路２２は、バケット制御弁２０Ｂの第１ポート３５とバケットシリンダ１７の第２ポート１７ｅとを接続する第１接続油路２２ａと、バケット制御弁２０Ｂの第２ポート３６とバケットシリンダ１７の第１ポート１７ｄとを接続する第２接続油路２２ｂとを有して
いる。
したがって、バケット制御弁２０Ｂを第１位置２０ｂ１にすれば、第１接続油路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から第２接続油路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はスクイ動作する。バケット制御弁２０Ｂを第２位置２０ａ２にすれば、第２接続油路２２ｂからバケットシリンダ１７の第１ポート１７ｄ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２ポート１７ｅから第１接続油路２２ａ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は伸長し、ダンプ動作する。

なお、第１接続油路２１ａ及び第２接続油路２１ｂには、排出油路２４ｃが接続されている。また、排出油路２４ｃは、第１制御弁２０Ａの第１排出ポート３３ａ及び第２排出ポート３３ｂに接続されていて、作動油を排出部に排出可能である。なお、排出部は、作動油タンク、油圧ポンプの吸込部（作動油を吸い込む部分）である。排出部は、作動油が排出される部分であればよく、作動油タンク、油圧ポンプの吸込部以外であってもよく限定されない。

また、排出油路２４ｃには、リリーフ弁３８が設けられている。リリーフ弁３８の設定圧は、例えば、メインリリーフ弁２５の設定圧よりも高く設定されている。なお、リリーフ弁３８の設定圧を、メインリリーフ弁２５の設定圧よりも低くすることにより、上流側の油圧アクチュエータを作動させ易くしてもよい。
予備制御弁２０Ｃは、予備アタッチメントに装着された油圧アクチュエータ（油圧シリンダ、油圧モータ等）１６を制御する弁である。予備制御弁２０Ｃは、パイロット方式の直動スプール形３位置切換弁である。予備制御弁２０Ｃは、中立位置２０ｃ３、中立位置２０ｃ３とは異なる第１位置２０ｃ１、中立位置２０ｃ３及び第１位置２０ｃ１とは異なる第２位置２０ｃ２に切り換わる。予備制御弁２０Ｃにおいて、中立位置２０ｃ３、第１位置２０ｃ１及び第２位置２０ｃ２の切換は、パイロット油の圧力によってスプールを動かすことによって行う。予備制御弁２０Ｃには、給排油路８３ａ、８３ｂを介して接続部材１８が接続されている。接続部材１８には、予備アタッチメントの油圧アクチュエータ（予備油圧アクチュエータ）１６に接続された油路が接続される。

したがって、予備制御弁２０Ｃを第１位置２０ｃ１にすれば、給排油路８３ａから予備アタッチメントの油圧アクチュエータ１６に作動油を供給することができる。予備制御弁２０Ｃを第２位置２０ｃ２にすれば、給排油路８３ｂから予備アタッチメントの油圧アクチュエータ１６に作動油を供給することができる。このように、給排油路８３ａ又は給排油路８３ｂから油圧アクチュエータ１６に作動油を供給することにより、当該油圧アクチュエータ１６（予備アタッチメント）を作動させることができる。

さて、油圧システムにおいては、シリーズ回路（シリーズ油路）が適用されている。シリーズ回路では、油圧アクチュエータから上流側の制御弁に戻った作動油が、下流側の制御弁に供給可能である。例えば、ブーム制御弁２０Ａと、バケット制御弁２０Ｂとに着目すると、ブーム制御弁２０Ａが上流側の制御弁であり、バケット制御弁２０Ｂが下流側の制御弁である。

以下、上流側の制御弁を「第１制御弁」、下流側の制御弁を「第２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」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のことを戻り油という。この実施形態では、ブーム制御弁２０Ａが「第１制御弁」、バケット制御弁２０Ｂが「第２制御弁」である。また、ブームシリンダ１４が「第１油圧アクチュエータ」、バケットシリンダ１７が「第２油圧アクチュエータ」である。

作業系油圧システムは、連通油路６９を備えている。連通油路６９は、第１油圧アクチュエータ１４から排出された戻り油を、第１制御弁２０Ａを経て第２制御弁２０Ｂに供給可能する油路である。連通油路６９は、第１戻り油路と、第２戻り油路６１とを含んでいる。第１戻り油路は、第１油圧アクチュエータ１４から排出された戻り油を第１制御弁２
０Ａに流す油路であって、この実施形態では、第２接続油路２１ｂである。以降、第２接続油路２１ｂのことを「第１戻り油路」という。第１戻り油路２１ｂは、第１制御弁（ブーム制御弁）２０Ａを第１位置２０ａ１にして、第１油圧アクチュエータ（ブームシリンダ）１４を伸長、即ち、ブームを上昇させた場合に、第１油圧アクチュエータ（ブームシリンダ）１４から排出された戻り油を、第１制御弁（ブーム制御弁）２０Ａに流すことができる油路である。

第２戻り油路６１は、第１制御弁２０Ａを通過した戻り油を第２制御弁２０Ｂに流す油路である。第２戻り油路６１は、第１制御弁２０Ａの第１出力ポート４１ａと第２制御弁２０Ｂの第１入力ポート４２ａとを接続し、且つ、第１制御弁２０Ａの第２出力ポート４１ｂと第２制御弁２０Ｂの第２入力ポート４２ｂとを接続している。第２戻り油路６１の中途部は、中央油路５１に接続されている。

第１制御弁２０Ａと第１油圧ポンプＰ１の吐出部とは、吐出油路２７により接続されている。吐出油路２７は接続部２７ａで分岐している。吐出油路２７の分岐後の油路は、第１制御弁２０Ａの第１入力ポート４６ａ及び第２入力ポート４６ｂに接続されている。また、吐出油路２７は、第１制御弁２０Ａの第３入力ポート４６ｃに接続されている。したがって、第１油圧ポンプＰ１から吐出した作動油は、吐出油路２７、第１入力ポート４６ａ、第２入力ポート４６ｂ、第３入力ポート４６ｃを通じて、第１制御弁２０Ａ内に供給することが可能である。

第１制御弁２０Ａと第２制御弁２０Ｂとは、中央油路５１により接続されている。中央油路５１は、第１制御弁２０Ａの第３出力ポート４１ｃと、第２制御弁２０Ｂの第３入力ポート４２ｃとを接続している。
さて、連通油路６９は、当該連通油路６９から分岐するバイパス油路８２が設けられている。バイパス油路８２は、第１戻り油路２１ｂの中途部から分岐した油路であって、中途部に水平制御弁８１が接続される油路である。連通油路６９の第１戻り油路２１ｂの中途部には少なくとも２以上の分岐部４０ａ、４０ｂが設けられ、分岐部４０ａには、バイパス油路８２の一端が接続され、分岐部４０ｂには、バイパス油路８２の他端が接続されている。第１戻り油路２１ｂにおいて、分岐部４０ａと分岐部４０ｂとの区間には、作動弁４３が設けられている。この実施形態では、作動弁４３が設けられているが、作動弁４３は無くてもよい。図３に示すように、作動弁４３が設けられてない場合は、第１戻り油路２１ｂにおいて、分岐部４０ａよりも第１制御弁２０Ａ側に第２逆止弁８５を設ける。例えば、作動弁４３に対応する位置、即ち、第１戻り油路２１ｂにおいて、分岐部４０ａと分岐部４０ｂとの間に、第２逆止弁８５を設ける。第２逆止弁８５は、第１制御弁２０Ａから第１油圧アクチュエータ１４に作動油が流れるのを許容し、第１油圧アクチュエータ１４から第１制御弁２０Ａに作動油が流れるのを阻止する弁である。

水平制御弁８１は、第２油圧アクチュエータ（バケットシリンダ）１７の水平動作を行う弁である。作動弁４３は、第１位置４３ａと、第２位置４３ｂとに切り換え可能な弁である。作動弁４３が第１位置４３ａである場合、ポート７１、７２を連通し、第１油圧アクチュエータ（ブームシリンダ）１４から戻っていた戻り油を、第１制御弁２０Ａ側に流す。即ち、作動弁４３が第１位置４３ａである場合、当該作動弁４３は、戻り油をバイパス油路８２及び水平制御弁８１に流さない状態である。作動弁４３が第２位置４３ｂである場合、ポート７１、７２の連通を遮断する。即ち、作動弁４３が第２位置４３ｂである場合、当該作動弁４３は、第１油圧アクチュエータ（ブームシリンダ）１４から戻っていた戻り油を、バイパス油路８２及び水平制御弁８１に流す状態である。言い換えれば、作動弁４３は、戻り油を水平制御弁８１に供給しないことによって水平動作を停止し、戻り油を水平制御弁８１に供給することによって水平動作を作動させる弁である。なお、作動弁４３は、バネによって第１位置４３ａに切り換えられ、ソレノイド４３ｃを励磁することで第２位置４３ｂに切り換えられる電磁切換弁である。なお、作動弁４３は、手動等によって第１位置４３ａと第２位置４３ｂとに切換可能な切換弁であってもよい。また、作動弁４３は、切換弁でなくてもよく、比例弁であってもその他の弁であってもよい。また、作動弁４３の切換（第１位置４３ａと第２位置４３ｂとの切換）は、運転席８等の近傍
に設けられたスイッチ等により行うことができる。

水平制御弁８１は、第１切換弁４４と、第２切換弁４５とを有している。第１切換弁４４は、第１位置４４ａと第２位置４４ｂとに切換可能なパイロット切換方式の二位置切換弁である。第１切換弁４４は、バイパス油路８２に接続されている。バイパス油路８２の作動油の圧力（戻り油の圧力）は、第１切換弁４４の受圧部４４ｃに作用する。
第２切換弁４５は、第１位置４５ａと第２位置４５ｂと第３位置４５ｃとに切換可能なパイロット切換方式の三位置切換弁である。第１切換弁４４と第２切換弁４５とは、油路４７ａ、４７ｂにより接続されている。油路４７ａには、油路４７ｃが接続され、油路４７ｂには、油路４７ｄが接続されている。油路４７ｃと油路４７ｄとは、油路４７ｅにより繋がっていて、油路４７ｅには、第２切換弁４５の受圧部４５ｄが接続されている。なお、第２切換弁４５と第１接続油路２２ａとは油路４８により接続されている。したがって、水平制御弁８１が作動する場合には、油路４７ａ、４７ｂの作動油の圧力は、第２切換弁４５の受圧部４５ｄに作用する。

バイパス油路８２は、分岐部４０ａと第１切換弁４４とを接続する油路４９と、第１切換弁４４と第２切換弁４５と接続する油路４７ａと、油路４７ａに接続された油路４７ｃと、油路４７ｃと分岐部４０ｂとを接続する油路８４とを含んでいる。
したがって、第１位置４３ａである場合（水平動作オフの場合）には、第１制御弁２０Ａの切換によって、第１油圧アクチュエータ（ブームシリンダ）１４を伸縮することができ、第２制御弁２０Ｂの切換によって、第２油圧アクチュエータ（バケットシリンダ）１７を伸縮することができる。第２位置４３ｂである場合（水平動作オンの場合）にすると、第１油圧アクチュエータ（ブームシリンダ）１４の伸長時、即ち、ブーム１０の上昇時における第１油圧アクチュエータ（ブームシリンダ）１４からの戻り油（ブーム戻り油という）が、作動弁４３によって遮断される。ブーム戻り油は、分岐部４０ａから油路４９に入り、第１切換弁４４の受圧部４４ｃに作用し、且つ、第２切換弁４５の受圧部４５ｄに作用する。そして、第１切換弁４４及び第２切換弁４５の切換によって、ブーム戻り油は、油路４８を介して第１接続油路２２ａに作用する。その結果、ブーム戻り油によって、第２油圧アクチュエータ（バケットシリンダ）１７はダンプする、即ち、水平動作をする。

また、第１切換弁４４の油路４７ａを通過した戻り油は、油路４７ｃ及び油路８４を通過して、第１戻り油路２１ｂに流れ、第１制御弁２０Ａに向かって流れる。
作業系油圧システムは、戻り排出油路１００を備えている。戻り排出油路１００は、連通油路６９を流れる戻り油の少なくとも一部を排出部に排出する油路である。戻り排出油路１００は、連通油路６９において、水平制御弁８１が設けられた部分よりも第２制御弁２０Ｂ側に接続された油路である。言い換えれば、連通油路６９に着目した場合、戻り油が流れる上流側（第１油圧アクチュエータ１４側）に、水平制御弁８１が接続され、水平制御弁８１の下流側（第２制御弁２０Ｂ側）に、戻り排出油路１００が接続されている。この実施形態では、戻り排出油路１００は、連通油路６９の第２戻り油路６１に接続されている。具体的には、戻り排出油路１００の一端は第２戻り油路６１に接続され、他端は、排出油路２４ｃに接続されている。戻り排出油路１００には、絞り部１０１が接続されている。絞り部１０１は、例えば、戻り排出油路１００の一部を他の部分よりも細くすることにより構成されている。言い換えれば、絞り部１０１は、戻り排出油路１００において作動油が流れる部分の断面積を他の部分よりも小さくすることにより構成されている。なお、戻り排出油路１００の構成は、前述した例に限定されない。

第２戻り油路６１には、第１逆止弁１０２が接続されている。第１逆止弁１０２は、第１制御弁２０Ａから第２制御弁２０Ｂに向かう戻り油が流れるのを許容し且つ第２制御弁２０Ｂから戻り排出油路１００に作動油が流れるのを阻止する弁である。詳しくは、第１逆止弁１０２は、第２戻り油路６１において、第２戻り油路６１と戻り排出油路１００とが接続する第１接続部１１０と、第２戻り油路６１と第２制御弁２０Ｂとが接続する第２接続部（第１入力ポート４２ａ、第２入力ポート４２ｂ）との区間に設けられている。

したがって、作動弁４３が第１位置４３ａである場合（水平動作を停止している場合）
において、第１制御弁２０Ａを第２位置２０ａ２にすれば、第１戻り油路２１ｂと第２戻り油路６１とが連通する。そのため、第１油圧アクチュエータ１４からの戻り油は、第１戻り油路２１ｂを通過して第２戻り油路６１に流すことができる。上述したように、第２戻り油路６１には、戻り排出油路１００が接続されているため、戻り油の一部を戻り排出油路１００に排出することができる。一方で、作動弁４３が第２位置４３ｂである場合（水平動作を作動させている場合）において、第１制御弁２０Ａを第２位置２０ａ２にすれば、第１油圧アクチュエータ１４からの戻り油を、バイパス油路８２を介して水平制御弁８１に供給することができる。つまり、水平動作を作動させている場合において、第１油圧アクチュエータ１４からの戻り油を少なくとも、バイパス油路８２を通じて水平制御弁８１に流すため、水平制御弁８１の動作を安定させることができる。

また、第２戻り油路６１に第１逆止弁１０２を設けているため、中央油路５１の作動油の圧力と、第２戻り油路６１から第２制御弁２０Ｂに向かう作動油の圧力との関係によって、第２戻り油路６１内の作動油が第１制御弁２０Ａに逆戻りをしてしまうことを防止することができる。
図２Ａ〜図２Ｄは、作業系油圧システムの変形例を示している。図２Ａ〜図２Ｄにおいて、水平制御弁８１は省略されているが、図１と同様に、当該水平制御弁８１は、分岐油路４６に接続されていて、水平制御弁８１等は図１と同様であるため説明を省略する。

図２Ａに示す変形例では、第２戻り油路６１は、第１出力ポート４１ａに接続された油路６１ａと、第２出力ポート４１ｂに接続された油路６１ｂと、油路６１ａ及び油路６１ｂに接続し且つ第２制御弁２０Ｂに接続する油路６１ｃとを含んでいて、油路６１ｂに戻り排出油路１００の一端が接続され、排出油路２４ｃに戻り排出油路１００の他端が接続されている。また、油路６１ｂには第１逆止弁１０２が設けられている。

図２Ｂに示す変形例では、作業系油圧システムは、少なくとも２つ以上（複数）の戻り排出油路１００を有していて、一方の戻り排出油路１００が油路６１ａ及び排出油路２４ｃに接続され、他方の戻り排出油路１００が油路６１ｂ及び排出油路２４ｃに接続されている。一方の戻り排出油路１００及び他方の戻り排出油路１００には、第１逆止弁１０２が設けられている。

図２Ｃに示す変形例では、戻り排出油路１００は、第１制御弁２０Ａの内部に設けられている。詳しくは、第１制御弁２０Ａは、当該第１制御弁２０Ａが第２位置２０ａ２である場合に第１ポート３１と第１出力ポート４１ａとを連通する油路（内部油路）６２ａを含んでいる。戻り排出油路１００の一端は、内部油路６２ａに接続され、他端は、第１排出ポート３３ａに接続されている。なお、第１制御弁２０Ａは、当該第１制御弁２０Ａが第１位置２０ａ１である場合に第２ポート３２と第２出力ポート４１ｂとを連通する油路（内部油路）６２ｂを含み、当該内部油路６２ｂに戻り排出油路１００を設けてもよい。図２Ｄは、図２Ｃの変形例であって、油路６１ａ及び油路６１ｂに第１逆止弁１０２が設けられている。

図２Ａ〜図２Ｄのいずれの変形例であっても、少なくとも第１油圧アクチュエータ１４からの戻り油の一部を、戻り排出油路１００から排出油路２４ｃに排出することができ、且つ、残りの戻り油を第２制御弁２０Ｂに流すことができる。
なお、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すべての変更が含まれることが意図される。第１制御弁及び第２制御弁は上述した実施形態に限定されず、作業機に設けられた制御弁であれば何でもよい。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。

１ ：作業機
１０ ：ブーム
１１ ：バケット
１４ ：ブームシリンダ（第１油圧アクチュエータ）
１５ ：作動油タンク
１７ ：バケットシリンダ（第２油圧アクチュエータ）
２０Ａ ：第１制御弁（ブーム制御弁）
２０Ｂ ：第２制御弁（バケット制御弁）
２１ａ ：第１接続油路
２１ｂ ：第１戻り油路（第２接続油路）
４０ ：分岐部
４３ ：作動弁
４３ａ ：第１位置
４３ｂ ：第２位置
４３ｃ ：ソレノイド
６１ ：油路（第２戻り油路）
６９ ：連通油路
８１ ：水平制御弁
８２ ：バイパス油路
８５ ：第２逆止弁
１００ ：戻り排出油路
１０１ ：絞り部
１０２ ：第１逆止弁
Ｐ１ ：第１油圧ポンプ
Ｐ２ ：第２油圧ポンプ

Claims (7)

1. 作動油を吐出する油圧ポンプと、
   第１油圧アクチュエータと、
   第２油圧アクチュエータと、
   第１油圧アクチュエータを制御する第１制御弁と、
   前記第１制御弁の下流側に設けられ、且つ、前記第２油圧アクチュエータを制御する第２制御弁と、
   前記第１油圧アクチュエータから排出された作動油である戻り油を前記第２制御弁に流す連通油路と、
   前記連通油路に接続され且つ、前記第２油圧アクチュエータの水平動作を行う水平制御弁と、
   前記連通油路において、前記水平制御弁が設けられた部分よりも前記第２制御弁側に、当該第２制御弁に向かう戻り油を排出可能な戻り排出油路と、
   を備えている作業機の油圧システム。
2. 前記連通油路は、前記第１制御弁と前記第１油圧アクチュエータを接続し且つ前記第１油圧アクチュエータから排出された戻り油が流れる第１戻り油路と、前記第１戻り油路に設けられた少なくとも２つの分岐部に接続され且つ中途部に前記水平制御弁が接続されるバイパス油路と、前記第１戻り油路及び第１制御弁を通過した戻り油を前記第２制御弁に流す第２戻り油路と、を有し、
   前記戻り排出油路は、前記第２戻り油路に接続されている請求項１に記載の作業機の油圧システム。
3. 前記連通油路は、前記第１制御弁と前記第１油圧アクチュエータを接続し且つ前記第１油圧アクチュエータから排出された戻り油が流れる第１戻り油路と、前記第１戻り油路に設けられた少なくとも２つの分岐部に接続され且つ中途部に前記水平制御弁が接続されるバイパス油路と、前記第１戻り油路及び第１制御弁を通過した戻り油を前記第２制御弁に流す第２戻り油路と、を有し、
   前記戻り排出油路は、前記第１制御弁に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。
4. 前記第２戻り油路に設けられ前記第１制御弁から前記第２制御弁に向かう戻り油が流れるのを許容し且つ前記第２制御弁から前記戻り排出油路に作動油が流れるのを阻止する第１逆止弁を備えている請求項２又は３に記載の作業機の油圧システム。
5. 前記第１油圧アクチュエータは、ブームを作動させるブームシリンダであり、
   前記第２油圧アクチュエータは、バケットを作動させるバケットシリンダであり、
   前記水平制御弁は、前記バケットの水平を行う弁であり、
   前記第１戻り油路は、前記ブームを上昇させた場合に前記ブームシリンダから排出された前記戻り油を流す油路である請求項２〜４のいずれかに記載の作業機の油圧システム。
6. 前記第１戻り油路において前記分岐部の区間に設けられた第２逆止弁を備え、
   前記第２逆止弁は、前記第１制御弁から前記第１油圧アクチュエータに作動油が流れるのを許容し、前記第１油圧アクチュエータから前記第１制御弁に作動油が流れるのを阻止する請求項２〜５のいずれかに記載の作業機の油圧システム。
7. 前記第１戻り油路において前記分岐部の区間に設けられた作動弁を備え、
   前記作動弁は、前記第１油圧アクチュエータから前記第１戻り油路に戻った戻り油を前記バイパス油路及び前記水平制御弁に流して前記水平動作をさせる状態と、前記戻り油を
   前記バイパス油路及び前記水平制御弁に流さずに前記水平動作をさせない状態とに切り換え可能である請求項２〜５のいずれかに記載の作業機の油圧システム。

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