JP2021008741A - 作業機の油圧システム及び作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】バケット等の作業具とブーム側との干渉を抑制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、ブームシリンダと、作業具シリンダと、ブームシリンダを上昇位置と下降位置に切換可能なブーム制御弁と、作業具シリンダを第１作動位置と第２作動位置に切換可能な作業具制御弁と、ブームシリンダに作動油を給排する第１、２油路と、作業具シリンダに作動油を給排する第３、４油路と、第１油路と第４油路を接続する第１バイパス油路に設けられ且つ第４油路から第１油路に向かう作動油を許容し且つ第１油路から第４油路に向かう作動油を阻止する第１リリーフ弁と、第２油路と第３油路を接続する第２バイパス油路に設けられ且つ第３油路から第２油路に向かう作動油を許容し且つ第２油路から第３油路に向かう作動油を阻止する第２リリーフ弁と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、ブームと作業具を有した作業機の油圧システムに関する。

従来、特許文献１に開示されたフロントローダが知られている。
特許文献１に開示のフロントローダは、作業機（トラクタ）の前部に枢支されるブームと、ブームの先端に枢支されたバケットと、バケットのスクイ・ダンプ動作に連動して動く連動部と、ブームの支軸回りに回動可能に支持されたベルクランクと、ブームを昇降した時にバケットに収容された収容物が落下することを防止すべくバケットの姿勢を保持する機構を備えている。当該機構は、ブームに沿って延びる複数のリンク部材を有しており、当該リンク部材は連動部とベルクランクとを連結している。

特許第５１１４１３２号

上記フロントローダにおいては、バケットの姿勢を保持する機構がブームに沿って延びる複数のリンク部材を有している。そのため、フロントローダを使用した作業時において、リンク部材がバケットの動きに干渉して、バケットのスクイ動作の回動角度が制限される等のため、バケットの作業性が十分とは言い難い。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、バケット等の作業具とブーム側との干渉を抑制することができる作業機の油圧システム及び作業機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、以下に示す点を特徴とする。
作業機の油圧システムは、ブームを昇降させるブームシリンダと、前記ブームに装着された作業具を作動させる作業具シリンダと、前記ブームシリンダを、前記ブームを上昇させる方向に作動させる上昇位置と、前記ブームを下降させる方向に作動させる下降位置とに切換可能なブーム制御弁と、前記作業具シリンダを、前記作業具を第１作動させる第１作動位置と、前記作業具を第２作動させる第２作動位置とに切換可能な作業具制御弁と、前記ブーム制御弁が前記上昇位置及び前記下降位置である場合に前記ブームシリンダに作動油を給排する第１油路と、前記ブーム制御弁が前記上昇位置及び前記下降位置である場合に前記ブームシリンダに作動油を給排する第２油路と、前記作業具制御弁が前記第１作動位置及び前記第２作動位置である場合に前記作業具シリンダに作動油を給排する第３油路と、前記作業具制御弁が前記第１作動位置及び前記第２作動位置である場合に前記作業具シリンダに作動油を給排する第４油路と、前記第１油路と前記第４油路とを接続する第１バイパス油路と、前記第２油路と前記第３油路とを接続する第２バイパス油路と、前記第１バイパス油路に設けられ且つ、前記第４油路から第１油路に向かう作動油を許容し且つ前記第１油路から第４油路に向かう作動油を阻止する第１リリーフ弁と、前記第２バイパス油路に設けられ且つ、前記第３油路から第２油路に向かう作動油を許容し且つ前記第２油路から第３油路に向かう作動油を阻止する第２リリーフ弁と、を備えている。

前記ブームシリンダは、ボトム側に設けられた第１ポートと、ロッド側に設けられた第２ポートとを有し、前記作業具シリンダは、ボトム側に設けられた第３ポートと、ロッド側に設けられた第４ポートとを有し、前記第１油路は、前記第１ポートと前記ブーム制御弁とを接続し、前記第２油路は、前記第２ポートと前記ブーム制御弁とを接続し、前記第３油路は、前記第３ポートと前記作業具制御弁とを接続し、前記第４油路は、前記第４ポートと前記作業具制御弁とを接続している。
前記ブーム制御弁と前記作業具制御弁とを接続し且つ少なくとも前記ブームシリンダから前記ブーム制御弁に戻る作動油である戻り油を前記作業具制御弁に流す第５油路を備えている。

前記作業具制御弁に接続され且つ少なくとも前記作業具シリンダから前記作業具制御弁に戻る作動油である戻り油を作動油タンクに戻す第６油路を備えている。
前記ブーム制御弁は、前記第１油路及び前記第２油路を排出油路に接続するフロート位置に切り換え可能である。
作業機の油圧システムは、前記作業具を着脱自在に装着する作業具ブラケットを備え、前記ブームの先端及び前記作業具シリンダの先端に前記作業具ブラケットが連結されている。

作業機は、上述した作業機の油圧システムを備えている。

本発明によれば、バケット等の作業具とブーム側との干渉を抑制することができる。

作業機の油圧システム（油圧回路）の回路図である。 フロントローダの側面図である。 フロントローダの斜視図である。 フロントローダの平面図である。 バケットのスクイ角度を最大にして、ブームを下降させた状態における作動油の流れを示す回路図である。 バケットのダンプ角度を最大にして、ブームを下降させた状態における作動油の流れを示す回路図である。 作業機の側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図７は、作業機１の一実施形態を示す側面図である。本実施形態の場合、作業機１はトラクタである。但し、作業機１は、トラクタに限定されず、他の種類の作業機（作業車両）であってもよい。
以下、トラクタ（作業機）１の運転席５に着座した運転者の前側を前方、運転者の後側を後方、運転者の左側を左方、運転者の右側を右方として説明する。また、作業機１の前後方向に直交する方向である水平方向を車体幅方向として説明する。また、車体幅方向であって当該車体幅方向の中心から離れる方向を車体外方、車体幅方向であって当該車体幅方向の中心に近づく方向を車体内方として説明する。

トラクタ１は、車体２と走行装置３とを備えている。
車体２の上部には運転席５が設けられている。車体２の前部にはエンジンＥ１が搭載されている。車体２の後部には、クラッチハウジング、ミッションケース４等が設けられている。走行装置３は、車体２の前部に設けられた前輪３Ｆと、車体２の後部に設けられた後輪３Ｒとを有している。

車体２には、フロントローダ６が装着されている。フロントローダ６は、車体２の前部に支持されている。以下、フロントローダ６について説明する。
図２〜４は、フロントローダ６の一実施形態を示す図である。但し、フロントローダ６は、リンク部材がバケット（作業具）９の動きに干渉するのであれば、本実施形態に限定されない。

図２〜図４に示すように、フロントローダ６は、取付フレーム７、ブーム８、バケット９、ブームシリンダ１０、バケットシリンダ１１を備えている。
取付フレーム７は、左フレーム７Ｌと右フレーム７Ｒとを有している。取付フレーム７（左フレーム７Ｌ、右フレーム７Ｒ）は、取付プレート７１と、支持体７２と、メインフレーム７３と、サイドフレーム７４と、を有している。

取付プレート７１は、車体２の左側と右側にそれぞれ取り付け可能である。左フレーム７Ｌの取付プレート７１は、車体２の左側に取り付け可能である。右フレーム７Ｒの取付プレート７１は、車体２の右側に取り付け可能である。支持体７２は、左と右の取付プレート７１からそれぞれ車体外方に向けて突出している。メインフレーム７３は、左と右の支持体７２の車体外方側の端部からそれぞれ上方に延びるように設けられている。サイド
フレーム７４は、メインフレーム７３に着脱可能に取り付けられている。サイドフレーム７４は、メインフレーム７３から上方に延びている。サイドフレーム７４は、内サイドフレーム７４Ａと外サイドフレーム７４Ｂとを含んでいる。内サイドフレーム７４Ａは、車体内方側に配置されている。外サイドフレーム７４Ｂは、車体外方側に配置されている。サイドフレーム７４の上部には、車体幅方向に延びる枢軸１３が設けられている。枢軸１３は、内サイドフレーム７４Ａと外サイドフレーム７４Ｂとを貫通して車体幅方向に延びている。

図３、図４に示すように、ブーム８は、左ブーム８Ｌと右ブーム８Ｒとを有している。左ブーム８Ｌは、左フレーム７Ｌに支持されている。右ブーム８Ｒは、右フレーム７Ｒに支持されている。左ブーム８Ｌの中途部と右ブーム８Ｒの中途部は、連結体１２により互いに連結されている。ブーム８（左ブーム８Ｌ、右ブーム８Ｒ）の基端側は、取付フレーム７（サイドフレーム７４）に設けられた枢軸１３回りに揺動可能に支持されている。ブーム８の先端側には、車体幅方向に延びる枢軸１４が設けられている。

以下、説明の都合上、枢軸１４を「第１枢軸１４」と称し、枢軸１３を「第２枢軸１３」と称する。また、ブーム８の延設方向を「ブーム長さ方向」、ブーム８の基端側から先端側に向かう方向を「ブーム前方向」、ブーム８の先端側から基端側に向かう方向を「ブーム後方向」と称する。本実施形態の場合、ブーム８は、略四角筒状に形成されている。尚、ブーム８の形状は、略四角筒状には限定されず、他の形状であってもよい。

図２〜図４に示すように、連動機構６０は、主として、ブーム８の上げ動作時にバケット９の姿勢を水平に保持するための機構である。連動機構６０は、ブーム８の上昇（上げ動作）に連動してバケット９がダンプ動作し、ブーム８の下降（下げ動作）に連動してバケット９がスクイ動作する。連動機構６０は、ブーム８の基端側に設けられたリンクバー６１と、ブーム８の基端側から先端側にかけて下方に該基端側から先端側に沿って前後移動可能に配置されたリンク部材６２と、リンクバー６１の揺動をリンク部材６２の前後移動に変換する変換レバー６３を有している。リンクバー６１は、ブーム８の昇降に伴って揺動する。リンク部材６２の先端側は、例えば、リンクバー６１の揺動によって、バケット９がスクイ動作やダンプ動作をするように、バケットブラケット９１に回動自在に取り付けられている。なお、リンク部材６２の先端側は、ブラケット等の部材を介してバケットブラケット９１に取付取付けられていてもよい。

図２〜図４に示すように、ブーム８にはスタンド５９が設けられている。スタンド５９は、左ブーム８Ｌと右ブーム８Ｒにそれぞれ設けられている。スタンド５９は、左ブーム８Ｌと右ブーム８Ｒにそれぞれ沿ってブーム長さ方向に延びている。図４に示すように、スタンド５９は、ブーム８の先端側において、左ブーム８Ｌの車体内方及び右ブーム８Ｒの車体内方にそれぞれ設けられている。スタンド５９の一端側（先端側）は、横軸に枢支されている。横軸は、第１枢軸１４の車体内方に配置され且つ第１枢軸１４回りに回動可能である。図３に示すように、スタンド５９の他端側（基端側）は、ブーム８の長さ方向の中途部において、ブーム８の車体内方側の側板に設けられた係止部に係止されている。スタンド５９は、他端側の係止を解除することによって、フロントローダ６をトラクタ１から取り外したときに、バケット９と共に接地可能である。尚、図示の都合上、スタンド５９は、図２〜図４以外では省略されている。

図２〜図４に示すように、ブームシリンダ１０は、サイドフレーム７４とブーム８を連結している。ブームシリンダ１０の一端部（基端部）は、サイドフレーム７４に取り付けられている。具体的には、ブームシリンダ１０の一端部は、サイドフレーム７４の上下方向の中途部に、横軸８１を介して回動可能に枢支されている。ブームシリンダ１０の他端部（先端部）は、ブーム８に取り付けられている。具体的には、ブームシリンダ１０の他端部は、ブーム８の前後方向（長手方向）の中途部に、横軸８２を介して回動可能に枢支されている。ブーム８は、ブームシリンダ１０の伸長によって第２枢軸１３回りの上方に揺動し、ブームシリンダ１０の収縮によって第２枢軸１３回りの下方に揺動する。ブームシリンダ１０は、そのボトム側に設けられた第１ポート１０ａと、そのロッド側に設けられた第２ポート１０ｂとを有している。

ブームシリンダ１０は、後述するブーム制御弁１６（図１参照）によって制御される。ブーム制御弁１６は、操作レバー等の操作具によって手動操作される。
図２〜図４に示すように、実施形態の場合、作業具９はバケットである。但し、作業具９は、バケットに限定されず、他の種類の作業具であってもよい。
バケット（作業具）９は、バケット本体９２を有している。バケット本体９２は、ピン等の連結部材を介して、バケットブラケット（作業具ブラケット）９１に着脱自在に装着される。バケットブラケット９１は、第１枢軸１４回りに揺動可能に支持されている。

バケット本体９２は、土砂等を掬う（収容する）部分であって、バケットブラケット９１の前部に取り付けられている。バケットブラケット９１とバケット本体９２とは、第１枢軸１４回りに一体的に回動する。
バケットシリンダ（作業具シリンダ）１１は、後述する揺動アーム１０２とバケットブラケット９１を連結している。バケットシリンダ１１の一端部（基端部）は、揺動アーム１０２に取り付けられている。具体的には、バケットシリンダ１１の一端部は、揺動アーム１０２上部に、横軸を介して回動可能に枢支されている。バケットシリンダ１１の他端部（先端部）は、バケットブラケット９１に取り付けられている。具体的には、バケットシリンダ１１の他端部は、バケットブラケット９１の上部に、横軸８３を介して回動可能に枢支されている。バケット９は、バケットシリンダ１１の伸長によって第１枢軸１４回りにダンプ動作（作業具の第１作動）し、バケットシリンダ１１の収縮によって第１枢軸１４回りにスクイ動作（作業具の第２作動）する。バケットシリンダ１１は、そのボトム側に設けられた第３ポート１１ａと、そのロッド側に設けられた第４ポート１１ｂとを有している。

バケットシリンダ１１は、後述するバケット制御弁１７（図１参照）によって制御される。バケット制御弁１７は、操作レバー等の操作具によって手動操作される。
なお、図１に示すように、フロントローダ６は、ブームシリンダ１０やバケットシリンダ１１以外に、第３シリンダ４０を備えていてもよい。第３シリンダ４０は、そのボトム側に設けられた第５ポート４０ａと、そのロッド側に設けられた第６ポート４０ｂとを有している。第３シリンダ４０は、例えば、姿勢保持や補足的な動作などを行う。第３シリンダ４０は、後述する第３バルブ２０（図１参照）によって制御される。第３バルブ２０は、操作レバー等の操作具によって手動操作される。

図２〜図４に示すように、フロントローダ６には、ブーム８の基端側の上方に該基端側に沿って配置された連動リンク１００と、下端側がブーム８の前後方向の中途部の下部に枢軸１０１を介して左右軸回りに回動自在に枢着された揺動アーム１０２とを有する。
連動リンク１００の基端部は、取付フレーム７の上部における第２枢軸１３より上方側に枢軸１０３を介して左右軸回りに回動自在に枢着されている。連動リンク１００の先端部は、揺動アーム１０２の上部において、バケットシリンダ１１の一端部を枢支する横軸より上方側に枢軸１０４を介して左右軸回りに回動自在に枢着されている。つまり、揺動アーム１０２の枢軸１０４の下方側に、バケットシリンダ１１の一端部（基端部）が枢着されている。

フロントローダ６は、ブームシリンダ１０及びバケットシリンダ１１を制御する油圧回路を備えている。油圧回路は、操作レバー（図示略）の操作に基づいて、ブームシリンダ１０及びバケットシリンダ１１を制御する。図１に示すように、油圧回路は、油圧制御バルブ１８とリリーフバルブ１９とを有している。油圧回路は、操作レバー（図示略）の操作に基づいて、上述した第３シリンダ４０を制御してもよい。油圧回路は、第３シリンダを制御する第３バルブ２０を有していてもよい。

図２〜図４に示すように、油圧制御バルブ１８は、例えば、油圧制御バルブブラケット１５ａを介してサイドフレーム７４（本実施形態の場合、右フレーム７Ｒのサイドフレーム７４）の上下方向の中途部に取り付けられている。
図３、図４に示すように、リリーフバルブ１９は、例えば、連結体１２の車体幅方向の中途部に取り付けられている。

図２に示すように、第３バルブ２０は、例えば、例えば、第３バルブブラケット１５ｂ
を介してサイドフレーム７４（本実施形態の場合、右フレーム７Ｒのサイドフレーム７４）の下部に取り付けられている。
油圧制御バルブ１８は、操作レバーの操作に応じてブームシリンダ１０及びバケットシリンダ１１に作動油を供給して、ブーム８を上昇又は下降させると共にバケット９をダンプ動作（第１作動）及びスクイ動作（第２作動）させる。

図１に示すように、油圧制御バルブ１８は、ブーム制御弁１６、バケット制御弁（作業具制御弁）１７を備えている。
ブーム制御弁１６は、手動操作により、上昇位置１６ａと中立位置１６ｂと下降位置１６ｃとフロート位置１６ｄとに切り換え可能に構成されている。バケット制御弁１７は、手動操作により、ダンプ位置（第１作動位置）１７ａと中立位置１７ｂとスロースクイ位置（第２作動位置）１７ｃとスクイ位置（クイックスクイ位置、第２作動位置）１７ｄとに切り換え可能に構成されている。

油圧制御バルブ１８は、第１油路２１、第２油路２２、第３油路２３、第４油路２４を備えている。
第１油路２１は、ブーム制御弁１６が上昇位置１６ａ及び下降位置１６ｃである場合にブームシリンダ１０に作動油を給排する油路である。具体的には、第１油路２１は、ブームシリンダ１０の第１ポート１０ａとブーム制御弁１６とを接続している。第２油路２２は、ブーム制御弁１６が上昇位置１６ａ及び下降位置１６ｃである場合にブームシリンダ１０に作動油を給排する油路である。具体的には、第２油路２２は、ブームシリンダ１０の第２ポート１０ｂとブーム制御弁１６とを接続している。第３油路２３は、バケット制御弁１７がダンプ位置１７ａ及びスロースクイ位置１７ｃ（又は、ダンプ位置１７ａ及びスクイ位置１７ｄ）である場合にバケットシリンダ１１に作動油を給排する油路である。具体的には、第３油路２３は、バケットシリンダ１１の第３ポート１１ａとバケット制御弁１７とを接続している。第４油路は、バケット制御弁１７がダンプ位置１７ａ及びスロースクイ位置１７ｃ（又は、ダンプ位置１７ａ及びスクイ位置１７ｄ）である場合にバケットシリンダ１１に作動油を給排する油路である。具体的には、第４油路２４は、バケットシリンダ１１の第４ポート１１ｂとバケット制御弁１７とを接続している。
油圧制御バルブ１８は、第５油路２５、第６油路２６を備えている。

第５油路２５は、ブーム制御弁１６とバケット制御弁１７とを接続し且つ少なくともブームシリンダ１０からブーム制御弁１６に戻る作動油である戻り油をバケット制御弁１７に流す油路である。第６油路２６は、バケット制御弁１７に接続され且つ少なくともバケットシリンダ１１からバケット制御弁１７に戻る作動油である戻り油を作動油タンクＴに戻す油路である。

その他、油圧制御バルブ１８は、ポンプＰと、作動油タンクＴと、フィルタＦと、リリーフ弁Ｒを有している。
ポンプＰは、例えば、作業機１のエンジンＥ１の動力によって駆動される定容量型のギヤポンプによって構成されている。作動油タンクＴは、作動油を貯留するタンクである。フィルタＦは、作動油タンクＴとポンプＰの吸込口との間に設けられている。リリーフ弁Ｒは、ポンプＰの吐出口と第６油路２６の間に設けられ且つ、ポンプＰの吐出口から第６油路２６に向かう作動油を許容し且つ第６油路２６からポンプＰの吐出口に向かう作動油を阻止する弁である。

その他、油圧制御バルブ１８は、第７油路２７、第８油路２８、第９油路２９と、第１０油路３０を備えている。
第７油路２７は、ポンプＰの吐出口とブーム制御弁１６とを接続する油路である。第８油路２８は、第７油路２７から分岐し且つ第８逆止弁２８ａを介してブーム制御弁１６に接続する油路である。第８逆止弁２８ａは、ポンプＰの吐出口からブーム制御弁１６に向かう作動油を許容し且つブーム制御弁１６からポンプＰの吐出口に向かう作動油を阻止する弁である。第９油路２９は、第６油路２６とブーム制御弁１６とを接続する油路である。第１０油路は、第５油路２５から分岐し且つ第１０逆止弁３０ａを介してバケット制御弁１７に接続する油路である。第１０逆止弁３０ａは、ブーム制御弁１６かバケット制御
弁１７に向かう作動油を許容し且つバケット制御弁１７からブーム制御弁１６に向かう作動油を阻止する弁である。

油圧制御バルブ１８は、第１バイパス油路３１、第２バイパス油路３２を備えている。
第１バイパス油路３１は、第１油路２１と第４油路２４とを接続する油路である。第２バイパス油路３２は、第２油路２２と第３油路２３とを接続する油路である。
その他、油圧制御バルブ１８は、外方油路３３と、外方バルブ第１油路３４と、外方バルブ第２油路３５を備えている。

外方油路３３は、ポンプＰからの作動油を油圧制御バルブ１８の外部の油圧機器側に供給したり、外部の油圧機器を経由して作動油タンクＴに接続する油路である。外方バルブ第１油路３４は、後述する第３バルブ２０に作動油を給排する油路である。具体的には、外方バルブ第１油路３４は、第３バルブ２０の第１ポート２０ａと第７油路２７とを接続している。外方バルブ第２油路３５は、後述する第３バルブ２０に作動油を給排する油路である。具体的には、外方バルブ第２油路３５は、第３バルブ２０の第２ポート２０ｂと第７油路２７とを接続している。

上述した構成の油圧制御バルブ１８において、ブーム制御弁１６を上昇位置１６ａに切り換えたとき、ポンプＰからの作動油が第７油路２７、第８油路２８、第１油路２１を通してブームシリンダ１０のボトム側に供給され、その戻り油が第２油路２２を通してブーム制御弁１６側に戻される。その結果、ブームシリンダ１０を、ブーム８を上昇させる方向に作動させることとなる。ブーム制御弁１６を、中立位置１６ｂに切り換えたとき、ポンプＰからの作動油が第５油路２５や第１０油路３０を通してバケット制御弁１７側に供給される。ブーム制御弁１６を下降位置１６ｃに切り換えたとき、ポンプＰからの作動油が第７油路２７、第８油路２８、第２油路２２を通してブームシリンダ１０のロッド側に供給され、その戻り油が第１油路２１を通してブーム制御弁１６側に戻される。その結果、ブームシリンダ１０を、ブーム８を下降させる方向に作動させることとなる。ブーム制御弁１６をフロート位置１６ｄに切り換えたとき、第１油路２１及び第２油路２２が、第９油路２９、第６油路２６に接続される。なお、排出油路とは、第９油路２９及び第６油路２６である。

上述した構成の油圧制御バルブ１８において、バケット制御弁１７をダンプ位置１７ａに切り換えたとき、ポンプＰからの作動油が第７油路２７、第５油路２５、第１０油路３０、第３油路２３を通してバケットシリンダ１１のボトム側に供給され、その戻り油が第４油路２４を通してバケット制御弁１７側に戻される。その結果、バケットシリンダ１１を、バケット９をダンプ動作（第１作動）させることとなる。バケット制御弁１７を中立位置１７ｂに切り換えたとき、ポンプＰからの作動油が外方油路３３を通して外部の油圧機器側に供給される。バケット制御弁１７をスロースクイ位置１７ｃに切り換えたとき、ポンプＰからの作動油が第７油路２７、第５油路２５、第１０油路３０、第３油路２３、第４油路２４を介してバケットシリンダ１１のロッド側にボトム側より多く供給される。その結果、バケットシリンダ１１を、バケット９をスロースクイ動作（第２作動）させることとなる。バケット制御弁１７をスクイ位置１７ｄに切り換えたとき、ポンプＰからの作動油が第７油路２７、第５油路２５、第１０油路３０、第４油路２４を通してバケットシリンダ１１のロッド側に供給され、その戻り油が第３油路２３を通してバケット制御弁１７側に戻される。その結果、バケットシリンダ１１を、バケット９をスクイ動作（第２作動）させることとなる。

図１に示すように、リリーフバルブ１９は、第１リリーフ弁４１と、第２リリーフ弁４２とを備えている。
第１リリーフ弁４１は、第１バイパス油路３１に設けられ且つ、第４油路２４から第１油路２１に向かう作動油を許容し且つ第１油路２１から第４油路２４に向かう作動油を阻止するリリーフ弁である。第２リリーフ弁４２は、第２バイパス油路３２に設けられ且つ、第３油路２３から第２油路２２に向かう作動油を許容し且つ第２油路２２から第３油路２３に向かう作動油を阻止するリリーフ弁である。

第３バルブ２０は、操作レバーの操作に応じて第３シリンダ４０に作動油を供給して、
例えば、姿勢保持などを作動させる。
図１に示すように、第３バルブ２０は、第３制御弁５０を備えている。
第３制御弁５０は、手動操作により、収縮位置５０ａと中立位置５０ｂと伸長位置５０ｃとに切り換え可能に構成されている。

第３バルブ２０は、第３ボトム側油路５１、第３ロッド側油路５２を備えている。
第３ボトム側油路５１は、第３制御弁５０が収縮位置５０ａ及び伸長位置５０ｃである場合に第３シリンダ４０に作動油を給排する油路である。具体的には、第３ボトム側油路５１は、第３シリンダ４０の第５ポート４０ａと第３制御弁５０とを接続している。第３ロッド側油路５２は、第３制御弁５０が収縮位置５０ａ及び伸長位置５０ｃである場合に第３シリンダ４０に作動油を給排する油路である。具体的には、第３ロッド側油路５２は、第３シリンダ４０の第６ポート４０ｂと第３制御弁５０とを接続している。

上述した構成の第３バルブ２０において、第３制御弁５０を収縮位置５０ａに切り換えたとき、ポンプＰからの作動油が第７油路２７、外方バルブ第１油路３４、第３ロッド側油路５２を通して第３シリンダ４０のロッド側に供給され、その戻り油が第３ボトム側油路５１を通して第３制御弁５０側に戻される。その結果、第３シリンダ４０を、収縮させる方向に作動させることとなる。第３制御弁５０を、中立位置１６ｂに切り換えたとき、ポンプＰからの作動油が第７油路２７、外方バルブ第１油路３４を通して第３制御弁５０に供給された後、外方バルブ第２油路３５を通して再び油圧制御バルブ１８の第７油路２７に戻る。つまり、図１中の第７油路２７において、点線にて示された中途部分が、連通していない場合には、ポンプＰからの作動油は、第７油路２７、外方バルブ第１油路３４、中立位置１６ｂの第３制御弁５０、外方バルブ第２油路３５、第７油路２７を通して、ブーム制御弁１６やバケット制御弁１７に供給される。第３制御弁５０を伸長位置５０ｃに切り換えたとき、ポンプＰからの作動油が第７油路２７、外方バルブ第１油路３４、第３ボトム側油路５１を通して第３シリンダ４０のボトム側に供給され、その戻り油が第３ロッド側油路５２を通して第３制御弁５０側に戻される。その結果、第３シリンダ４０を、伸長させる方向に作動させることとなる。

以下、ブーム８及びバケット９の動作について、特に、バケット９のスクイ角度を最大にして、ブーム８を下降させた状態と、バケット９のダンプ角度を最大にして、ブーム８を下降させた状態を説明する。
バケット９をフルスクイ状態（スクイ角度を最大にした状態）にして、ブーム８を下降させようとすると、バケットシリンダ１１が伸長する方向に力が加わる。つまり、バケットシリンダ１１のロッド側内における作動油の圧力が上がる（図５中のバケットシリンダ１１のロッド側内を参照）。

従って、図５に示すように、バケットシリンダ１１のロッド側内における作動油は、第１バイパス油路３１及び第１リリーフ弁４１を通って第１油路２１及びブームシリンダ１０の第１ポート１０ａ側に作用する（図５中の矢印Ａ１参照）。
バケット９をフルダンプ状態（ダンプ角度を最大にした状態）にして、ブーム８を下降させようとすると、バケットシリンダ１１が収縮する方向に力が加わる。つまり、バケットシリンダ１１のボトム側内における作動油の圧力が上がる（図６中のバケットシリンダ１１のボトム側内を参照）。

従って、図６に示すように、バケットシリンダ１１のボトム側内における作動油は、第２バイパス油路３２及び第２リリーフ弁４２を通って第２油路２２及びブームシリンダ１０の第２ポート１０ｂ側に作用し、ブームシリンダ１０の上昇を規制する方向に働く（図６中の矢印Ａ２参照）。言い換えれば、上述した油圧作用により、ブーム８の先端部とバケット９とが近接する方向とは逆方向（離反する方向）に力を作用させる。

なお、第３シリンダ４０、第３制御弁５０、外方バルブ第１油路３４、外方バルブ第２油路３５、第３ボトム側油路５１、第３ロッド側油路５２を備えているが、これら第３シリンダ４０等を備えていなくともよい。
以下、上記実施形態に係る作業機の油圧システムの作用について説明する。
作業機１の油圧システムは、ブーム８を昇降させるブームシリンダ１０と、ブーム８に
装着された作業具９を作動させる作業具シリンダ１１と、ブームシリンダ１０を、ブーム８を上昇させる方向に作動させる上昇位置１６ａと、ブーム８を下降させる方向に作動させる下降位置１６ｃとに切換可能なブーム制御弁１６と、作業具シリンダ１１を、作業具９を第１作動させる第１作動位置１７ａと、作業具９を第２作動させる第２作動位置１７ｃとに切換可能な作業具制御弁１７と、ブーム制御弁１６が上昇位置１６ａ及び下降位置１６ｃである場合にブームシリンダ１０に作動油を給排する第１油路２１と、ブーム制御弁１６が上昇位置１６ａ及び下降位置１６ｃである場合にブームシリンダ１０に作動油を給排する第２油路２２と、作業具制御弁１７が第１作動位置１７ａ及び第２作動位置１７ｃである場合に作業具シリンダ１１に作動油を給排する第３油路２３と、作業具制御弁１７が第１作動位置１７ａ及び第２作動位置１７ｃである場合に作業具シリンダ１１に作動油を給排する第４油路２４と、第１油路２１と第４油路２４とを接続する第１バイパス油路３１と、第２油路２２と第３油路２３とを接続する第２バイパス油路３２と、第１バイパス油路３１に設けられ且つ、第４油路２４から第１油路２１に向かう作動油を許容し且つ第１油路２１から第４油路２４に向かう作動油を阻止する第１リリーフ弁４１と、第２バイパス油路３２に設けられ且つ、第３油路２３から第２油路２２に向かう作動油を許容し且つ第２油路２２から第３油路２３に向かう作動油を阻止する第２リリーフ弁４２と、を備えている。

この構成によれば、バケット等の作業具９がブーム８に近づく動作を行った場合に互いの干渉を抑制することができる。例えば、作業具（バケット）９の姿勢を保持する連動リンク１００を備えた場合には、連動リンク１００が作動したときに、作業具９とブーム８とが極端に近づいてしまうことを抑制することができる。
また、ブームシリンダ１０は、ボトム側に設けられた第１ポート１０ａと、ロッド側に設けられた第２ポート１０ｂとを有し、作業具シリンダ１１は、ボトム側に設けられた第３ポート１１ａと、ロッド側に設けられた第４ポート１１ｂとを有し、第１油路２１は、第１ポート１０ａとブーム制御弁１６とを接続し、第２油路２２は、第２ポート１０ｂとブーム制御弁１６とを接続し、第３油路２３は、第３ポート１１ａと作業具制御弁１７とを接続し、第４油路２４は、第４ポート１１ｂと作業具制御弁１７とを接続している。

この構成によれば、ブーム制御弁１６や作業具制御弁１７によって、ブームシリンダ１０及び作業具シリンダ１１の伸長・収縮をスムーズに行うことができる。
また、ブーム制御弁１６と作業具制御弁１７とを接続し且つ少なくともブームシリンダ１０からブーム制御弁１６に戻る作動油である戻り油を作業具制御弁１７に流す第５油路を備えている。

この構成によれば、ブームシリンダ１０が伸縮したときの戻り油を作業具制御弁１７に供給することができ、ブームシリンダ１０と作業具シリンダ１１との複合動作も可能となる。
また、作業具制御弁１７に接続され且つ少なくとも作業具シリンダ１１から作業具制御弁１７に戻る作動油である戻り油を作動油タンクＴに戻す第６油路２６を備えている。

これによれば、作業具シリンダ１１をスムーズに伸縮することができる。
ブーム制御弁１６は、第１油路２１及び第２油路２２を排出油路（第６油路２６、第９油路２９）に接続するフロート位置１６ｄに切り換え可能である。
この構成によれば、ブーム制御弁１６をフロート位置１６ｄにした際には、作業具９等を自重にて路面の凸凹に追従させることができる。

作業機の油圧システム及び作業機は、作業具９を着脱自在に装着する作業具ブラケット９１を備え、ブーム８の先端及び作業具シリンダ９１の先端に作業具ブラケット９１が連結されている。これによれば、リンク機構を介して作業具と作業具シリンダとを接続しない場合に、バケット等の作業具とブーム側との干渉を抑制することができる。
以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態は全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
２ 車体
６ フロントローダ
８ ブーム
９ バケット（作業具）
１０ ブームシリンダ
１０ａ 第１ポート
１０ｂ 第２ポート
１１ バケットシリンダ（作業具シリンダ）
１１ａ 第３ポート
１１ｂ 第４ポート
１３ 第２枢軸
１４ 第１枢軸
１６ ブーム制御弁
１６ａ 上昇位置
１６ｃ 下降位置
１７ バケット制御弁（作業具制御弁）
１７ａ スクイ動作位置（第１作動位置）
１７ｄ ダンプ位置（第２作動位置）
１８ 油圧制御バルブ
１９ リリーフバルブ
２１ 第１油路
２２ 第２油路
２３ 第３油路
２４ 第４油路
２５ 第５油路
２６ 第６油路（排出油路）
２９ 第９油路（排出油路）
３１ 第１バイパス油路
３２ 第２バイパス油路
４１ 第１リリーフ弁
４２ 第２リリーフ弁
１００ 連動リンク
１０２ 揺動アーム

Claims (7)

1. ブームを昇降させるブームシリンダと、
   前記ブームに装着された作業具を作動させる作業具シリンダと、
   前記ブームシリンダを、前記ブームを上昇させる方向に作動させる上昇位置と、前記ブームを下降させる方向に作動させる下降位置とに切換可能なブーム制御弁と、
   前記作業具シリンダを、前記作業具を第１作動させる第１作動位置と、前記作業具を第２作動させる第２作動位置とに切換可能な作業具制御弁と、
   前記ブーム制御弁が前記上昇位置及び前記下降位置である場合に前記ブームシリンダに作動油を給排する第１油路と、
   前記ブーム制御弁が前記上昇位置及び前記下降位置である場合に前記ブームシリンダに作動油を給排する第２油路と、
   前記作業具制御弁が前記第１作動位置及び前記第２作動位置である場合に前記作業具シリンダに作動油を給排する第３油路と、
   前記作業具制御弁が前記第１作動位置及び前記第２作動位置である場合に前記作業具シリンダに作動油を給排する第４油路と、
   前記第１油路と前記第４油路とを接続する第１バイパス油路と、
   前記第２油路と前記第３油路とを接続する第２バイパス油路と、
   前記第１バイパス油路に設けられ且つ、前記第４油路から第１油路に向かう作動油を許容し且つ前記第１油路から第４油路に向かう作動油を阻止する第１リリーフ弁と、
   前記第２バイパス油路に設けられ且つ、前記第３油路から第２油路に向かう作動油を許容し且つ前記第２油路から第３油路に向かう作動油を阻止する第２リリーフ弁と、
   を備えている作業機の油圧システム。
2. 前記ブームシリンダは、ボトム側に設けられた第１ポートと、ロッド側に設けられた第２ポートとを有し、
   前記作業具シリンダは、ボトム側に設けられた第３ポートと、ロッド側に設けられた第４ポートとを有し、
   前記第１油路は、前記第１ポートと前記ブーム制御弁とを接続し、
   前記第２油路は、前記第２ポートと前記ブーム制御弁とを接続し、
   前記第３油路は、前記第３ポートと前記作業具制御弁とを接続し、
   前記第４油路は、前記第４ポートと前記作業具制御弁とを接続している請求項１に記載の作業機の油圧システム。
3. 前記ブーム制御弁と前記作業具制御弁とを接続し且つ少なくとも前記ブームシリンダから前記ブーム制御弁に戻る作動油である戻り油を前記作業具制御弁に流す第５油路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. 前記作業具制御弁に接続され且つ少なくとも前記作業具シリンダから前記作業具制御弁に戻る作動油である戻り油を作動油タンクに戻す第６油路を備えている請求項３に記載の作業機の油圧システム。
5. 前記ブーム制御弁は、前記第１油路及び前記第２油路を排出油路に接続するフロート位置に切り換え可能である請求項１〜４のいずれかに記載の作業機の油圧システム。
6. 前記作業具を着脱自在に装着する作業具ブラケットを備え、
   前記ブームの先端及び前記作業具シリンダの先端に前記作業具ブラケットが連結されている請求項１〜６のいずれかに記載の作業機の油圧システム。
7. 請求項１〜６のいずれかの作業機の油圧システムを備えた作業機。

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