JP2559384Y2 - 作業機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は作業機の油圧制御装置に
関し、例えばバケットやショベル等の作業具に付着した
土、泥、肥料等を振り落とすいわゆるショックダンプ動
作を行なうために利用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばホイールローダにあっては、昇降
可能なブームと、このブームにダンプ方向と起こし方向
とに揺動可能に取り付けられたバケットと、このバケッ
トのダンプ方向への揺動を阻止するストッパー部と、そ
のバケットを揺動させる複動油圧シリンダと、その油圧
シリンダに供給される圧油の流れ方向をオペレータの操
作により切り換え可能な方向制御弁とを備え、そのバケ
ットを揺動駆動することで土、泥、肥料等のすくい取り
作業を行なう。そのような作業中にバケットに土等が付
着すると、いわゆるショックダンプ動作を繰り返して行
なうことで、その付着した土、泥、肥料等を落とすこと
が行なわれる。すなわち、そのバケットをストッパー部
に衝突するまで故意にダンプ方向に揺動させ、その衝突
の際のショックによりバケットに付着した土等を落とす
動作が繰り返される。また、ホイールローダ以外の土木
作業機や肥料等を扱う作業機等においても、作業具に付
着した土、泥、肥料等を落とすためショックダンプ動作
が繰り返し行なわれる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記ショックダンプ動
作を繰り返し行なうには、バケットを少し起こし方向に
揺動させた後にダンプ方向に揺動させる動作を繰り返す
必要があるため、操作に熟練と集中力を要し、オペレー
タの疲労を招くと共に未熟なオペレータには困難な作業
である。

【０００４】本考案は、上記問題を解決することのでき
る作業機の油圧制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案の作業機の油圧制
御装置は、ダンプ方向と起こし方向とに揺動可能な作業
具と、この作業具のダンプ方向への揺動を阻止するスト
ッパー部と、ダンプ側油室と起こし側油室の一方に圧油
が供給されることで作業具を揺動させる複動油圧シリン
ダと、その油圧シリンダに供給される圧油の流れ方向を
オペレータの操作により切り換え可能な第１の方向制御
弁と、その油圧シリンダに供給される圧油の流れ方向を
油圧シリンダのダンプ側油室の油圧に応じて切り換え可
能な第２の方向制御弁と、その第２の方向制御弁の作動
をロック可能なロック手段とを備え、その第２の方向制
御弁は、前記ストッパー部により作業具のダンプ方向へ
の揺動が阻止されてダンプ側油室の油圧が設定値以上に
なると、圧油の流れ方向を第１の方向制御弁による流れ
設定方向と逆転させる。

【０００６】

【作用】上記構成においてショックダンプ動作を繰り返
し行なうには、第２の方向制御弁の作動ロックを解除す
ると共に、第１の方向制御弁により油圧シリンダのダン
プ側油室に圧油を供給するように圧油の流れ方向を設定
すればよい。これにより、作業具はストッパー部により
阻止されるまでダンプ方向へ揺動し、そのストッパー部
と衝突して最初のショックダンプ動作がなされる。そし
て、作業具のダンプ方向への揺動がストッパー部により
阻止された後も油圧シリンダのダンプ側油室に圧油が供
給されることで、ダンプ側油室の油圧が上昇する。その
ダンプ側油室の油圧が設定値以上になると、第２の方向
制御弁が作動し、圧油の流れ方向は第１の方向制御弁に
よる流れ設定方向と逆転する。これにより、その油圧シ
リンダの起こし側油室に圧油が供給され、作業具は起こ
し方向に揺動する。そうすると、ダンプ側油室の油圧が
設定値よりも小さくなり、第２の方向制御弁が作動して
圧油の流れ方向は第１の方向制御弁による流れ設定方向
に復元され、再び油圧シリンダのダンプ側油室に圧油が
供給され、作業具はストッパー部により阻止されるまで
ダンプ方向へ揺動し、そのストッパー部と衝突して２回
目のショックダンプ動作がなされる。以上の動作が第２
の方向制御弁の作動をロックするまで繰り返される。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例につい
て説明する。

【０００８】図４に示すホイールローダ１は、前輪２と
後輪３とに支持された車体４を備え、この車体４の前部
にブーム５が油圧シリンダ７により昇降可能に取り付け
られ、このブーム５の前端にバケット（作業具）６が軸
１２中心に揺動可能に取り付けられると共に複動油圧シ
リンダ１３のロッド１３′にリンク機構１４を介し連結
されている。その車体４の中央部に設けられたキャビン
８の内部が運転室とされ、そのキャビン８の後方がカバ
ー９に覆われたエンジンルーム１０とされている。その
エンジンルーム１０に内蔵されたエンジン（図示省略）
からの排気をエンジンルーム１０の外部に排出するテイ
ルパイプ１１が設けられている。

【０００９】そのバケット６は、その油圧シリンダ１３
がダンプ側油室に圧油を供給されて収縮するとダンプ方
向（図２において矢印Ａ方向）に揺動し、その油圧シリ
ンダ１３が起こし側油室に圧油を供給されて伸長すると
起こし方向（図４において矢印Ｂ方向）に揺動する。ま
た、図２に示すようにバケット６の下部にはブロック１
５が取り付けられ、図において仮想線で示すように、そ
のブロック１５がブーム５の下面のストッパー部５ａに
当接することでバケット６のダンプ方向への揺動が阻止
される。

【００１０】図１に示すように、そのバケット６を駆動
する油圧シリンダ１３は、第１の方向制御弁２０と第２
の方向制御弁２１とを介しポンプ２２とタンク２３とに
接続されている。

【００１１】その第１の方向制御弁２０は、ポンプ２２
に接続される第１ポート２０ａと、タンク２３に接続さ
れる第２ポート２０ｂと、第２の方向制御弁２１の第１
ポート２１ａに接続される第３ポート２０ｃと、第２の
方向制御弁２１の第２ポート２１ｂに接続される第４ポ
ート２０ｄとが形成されたバルブハウジングと、運転室
に設けられた操作レバー２０ｅと、この操作レバー２０
ｅをオペレータが操作することで変位するスプール２０
ｆとを有する。そのスプール２０ｆは、第１ポート２０
ａと第３ポート２０ｃとを接続すると共に第２ポート２
０ｂと第４ポート２０ｄとを接続する図に示すダンプ位
置と、第１ポート２０ａと第４ポート２０ｄとを接続す
ると共に第２ポート２０ｂと第３ポート２０ｃとを接続
する起こし位置と、全ポートを閉鎖するニュートラル位
置とに位置変更可能である。

【００１２】その第２の方向制御弁２１は、前記第１ポ
ート２１ａと、前記第２ポート２１ｂと、油圧シリンダ
１３のダンプ側油室１３ａに接続される第３ポート２１
ｃと、油圧シリンダ１３の起こし側油室１３ｂに接続さ
れる第４ポート２１ｄと、油室２１ｅとが形成されたバ
ルブハウジングと、その油室２１ｅにおける油圧とバネ
２１ｆの弾性力の差に応じ変位するスプール２１ｇとを
有する。そのスプール２１ｇは、第１ポート２１ａと第
３ポート２１ｃとを接続すると共に第２ポート２１ｂと
第４ポート２１ｄとを接続する図１の（１）に示すダン
プ位置と、第１ポート２１ａと第４ポート２１ｄとを接
続すると共に第２ポート２１ｂと第３ポート２１ｃとを
接続する図１の（２）に示す起こし位置とに位置変更可
能である。

【００１３】その第２の方向制御弁２１の油室２１ｅ
は、第１の方向制御弁２０の第３ポート２０ｃと第２の
方向制御弁２１の第１ポート２１ａとの間の油路２５
に、電磁切り換え弁３０と調速装置３１とを介し接続さ
れる。その電磁切り換え弁３０はソレノイド３０ａの電
磁力とバネ３０ｂの弾性力により移動するスプール３０
ｃを有し、そのソレノイド３０ａのオフ状態で油路２５
と調速装置３１との間を連通し、ソレノイド３０ａのオ
ン状態で油路２５と調速装置３１との間を閉鎖する。そ
のソレノイド３０ａのオン・オフの切り換えは、例え
ば、図３の（１）に示すように運転室に設けられたスイ
ッチ４０により行なったり、図３の（２）に示すように
第１の方向制御弁２０の操作レバー２０ｅに設けられた
スイッチ４１により行なうのが好ましい。その調速装置
３１は、油室２１ｅと電磁切り換え弁３０との間の油路
に互いに平行に配置された逆止弁３１ａと可変絞り弁３
１ｂとにより構成され、その逆止弁３１ａは電磁切り換
え弁３０から油室２１ｅへの油の流れのみを許容する。

【００１４】上記構成において通常の作業を行なう場合
は、電磁切り換え弁３０のソレノイド３０ａをオフと
し、第２の方向制御弁２１の油室２１ｅに圧油が供給さ
れないようにする。これにより、図１の（１）に示すよ
うに第２の方向制御弁２１のスプール２１ｇはバネ２１
ｆの弾性力によりダンプ位置にロックされる。この状態
では、図１の（１）に示すように第１の方向制御弁２０
のスプール２０ｆをダンプ位置にすれば油圧シリンダ１
３のダンプ側油室１３ａに圧油が供給されると共に起こ
し側油室１３ｂから油が排出されてバケット６はダンプ
方向に揺動し、第１の方向制御弁２０のスプール２０ｆ
を起こし位置にすれば油圧シリンダ１３の起こし側油室
１３ｂに圧油が供給されると共にダンプ側油室１３ａか
ら圧油が排出されてバケット６は起こし方向に揺動し、
第１の方向制御弁２０のスプール２０ｆをニュートラル
位置にすれば油圧シリンダ１３に圧油は供給されず、ま
た、油圧シリンダ１３から油が排出されることもないの
でバケット６は停止する。

【００１５】上記構成においてショックダンプ動作を繰
り返し行なうには、電磁切り換え弁３０のソレノイド３
０ａをオンとして第２の方向制御弁２１の油室２１ｅに
圧油を供給し、第２の方向制御弁２１のスプール２１ｇ
を油圧に応じ位置変更可能にすると共に、第１の方向制
御弁２０のスプール２０ｆをダンプ位置にする。これに
より、まず油圧シリンダ１３のダンプ側油室１３ａに圧
油が供給され、バケット６は前記ブロック１５がブーム
５のストッパー部５ａに衝突するまでダンプ方向へ揺動
し、その衝突によるショックがバケット６に作用して最
初のショックダンプ動作がなされる。そして、バケット
６のダンプ方向への揺動がストッパー部５ａにより阻止
された後も油圧シリンダ１３のダンプ側油室１３ａに圧
油が供給され、そのダンプ側油室１３ａの油圧が予め定
めた設定値以上になると、図１の（２）に示すように第
２の方向制御弁２１のスプール２１ｇが起こし位置に位
置変更し、圧油の流れ方向は第１の方向制御弁２０によ
る流れ設定方向と逆転する。これにより、その油圧シリ
ンダ１３の起こし側油室１３ｂに圧油が供給され、バケ
ット６は起こし方向に揺動する。そうすると、ダンプ側
油室の油圧が設定値よりも小さくなり、第２の方向制御
弁２１のスプール２１ｇが再びダンプ位置に位置変更し
て圧油が油圧シリンダ１３のダンプ側油室１３ａに供給
され、バケット６はストッパー部５ａにより阻止される
まで再びダンプ方向へ揺動し、２回目のショックダンプ
動作がなされる。なお、本実施例では調速装置３１が設
けられているので、その第２の方向制御弁２１のスプー
ル２１ｇが起こし位置に位置変更してから再びダンプ位
置に位置変更するまでの間のタイムラグを可変絞り弁３
１ｂにより調節でき、バケット６に作用するショックを
適度な大きさに設定できる。以上の動作が、電磁切り換
え弁３０のソレノイド３０ａをオフとして第２の方向制
御弁２１の作動をロックするまで繰り返される。すなわ
ち、電磁切り換え弁３０のソレノイド３０ａをオンにし
て第１の方向制御弁２０の操作レバー２０ｅをダンプ操
作側に移動させるだけでショックダンプ動作を繰り返し
行なうことができる。

【００１６】なお、本考案は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、ホイールローダ以外の作業機にも
本考案は適用できる。また、第１の方向制御弁を作業具
駆動用油圧シリンダと第２の方向制御弁との間に配置し
てもよい。また、調速装置３１は必須ではなく、例えば
調速装置３１にかえて固定絞りを用いてもよい。また、
第２の方向制御弁の動作をロックする手段は電磁切り換
え弁３０に限定されない。

【００１７】

【考案の効果】本考案によれば、操作に熟練を要するこ
となく簡単にショックダンプ動作を自動的に連続して繰
り返し行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の油圧制御装置の油圧回路の説
明図

【図２】本考案の実施例のホイールローダの要部の側面
図

【図３】本考案の実施例のホイールローダの部分斜視図

【図４】ホイールローダの側面図

【符号の説明】 ５ａ ストッパー部 ６ バケット １３ 油圧シリンダ １３ａ ダンプ側油室 １３ｂ 起こし側油室 ２０ 第１の方向制御弁 ２１ 第２の方向制御弁 ３０ 電磁切り換え弁

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダンプ方向と起こし方向とに揺動可能な
   作業具と、この作業具のダンプ方向への揺動を阻止する
   ストッパー部と、ダンプ側油室と起こし側油室の一方に
   圧油が供給されることで作業具を揺動させる複動油圧シ
   リンダと、その油圧シリンダに供給される圧油の流れ方
   向をオペレータの操作により切り換え可能な第１の方向
   制御弁と、その油圧シリンダに供給される圧油の流れ方
   向を油圧シリンダのダンプ側油室の油圧に応じて切り換
   え可能な第２の方向制御弁と、その第２の方向制御弁の
   作動をロック可能なロック手段とを備え、その第２の方
   向制御弁は、前記ストッパー部により作業具のダンプ方
   向への揺動が阻止されてダンプ側油室の油圧が設定値以
   上になると、圧油の流れ方向を第１の方向制御弁による
   流れ設定方向と逆転させる作業機の油圧制御装置。