JP4312920B2 - 堆肥攪拌機用油圧回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイールローダなどの作業車両に用いられ、牛糞や敷きわら等の材料を攪拌して堆肥化を促進させる堆肥攪拌機用油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、家畜の排泄物の処理にあたっては、排泄物にわら等の材料を加えて堆積し、それを発酵させて堆肥を生成している。この場合、材料の堆肥化を迅速に進めるためには、堆積物中の通気性を高め、材料内に生息する微生物の働きを促進する必要がある。そこで、塊になっている堆積物をほぐして通気性を高め、細菌の発酵を助けるための切り返しという作業が行われる。
【０００３】
この切り返し作業は、ホイールローダなどに取り付けられたバケットで堆積物（堆肥）を掬いとった後、バケットを小刻みに振動させて少しづつ堆肥を落とし、塊になっている堆肥をほぐすことにより行われており、これによって堆肥の通気性を高め、堆肥を発酵しやすい状態としていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の切り返しの方法では、バケットを小刻みに振動させながら堆肥を下に落とすだけなので、堆積物を十分にほぐすことができず、堆肥化の促進に十分とはいえなかった。また、バケットを小刻みに振動させながらの作業はオペレータの操作性を悪化させるものであり、ホイールローダ本体の耐久性を悪化させるものであった。
【０００５】
本発明の目的は、切り返し作業を容易にし、効率よく堆肥を生成することのできる堆肥攪拌機用油圧回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図１〜４を参照して説明する。
（１）請求項１の発明による堆肥攪拌機用油圧回路は、原動機４０により駆動される走行駆動装置４１,４８と、車体前方に軸支されたブーム２Ｒ,２Ｌを起伏させるブームシリンダ４Ｒ,４Ｌと、ブーム２Ｒ,２Ｌの先端に軸支されたバケットＢＡを回動させるバケットシリンダ５とを有する作業車両に用いられる堆肥攪拌機用油圧回路に適用される。そして、バケットＢＡの開口部に軸支されたロータ９を回転させるロータ回転用油圧モータ９と、バケットＢＡの奥方に車幅方向に配置されたベルトコンベア７,８を駆動するベルトコンベア駆動用油圧モータ３６,３７と、原動機４０により駆動され、ブームシリンダ４Ｒ,４Ｌとバケットシリンダ５とロータ回転用油圧モータ２８とにそれぞれ圧油を供給する第１の作業機用油圧ポンプ４３と、原動機４０により駆動され、ロータ回転用油圧モータ２８とベルトコンベア駆動用油圧モータ３６,３７とにそれぞれ圧油を供給する第２の作業機用油圧ポンプ４４と、第１の作業機用油圧ポンプ４３からの圧油をブームシリンダ４Ｒ,４Ｌおよびバケットシリンダ５側と、ロータ回転用油圧モータ２８側とに所定の流量比で分流させる第１の分流手段６４と、第２の作業機用ポンプ４４からの圧油をロータ回転用油圧モータ２８側とベルトコンベア駆動用油圧モータ３６,３７側とに所定の流量比で分流させる第２の分流手段６５と、第１および第２の分流手段６４，６５から分流された圧油をロータ回転用油圧モータ９に供給する合流管路とを備えたことを特徴とする。
（２）請求項２の発明による堆肥攪拌機用油圧回路は、ブームシリンダ４Ｒ,４Ｌおよびバケットシリンダ５の駆動状態を検出するシリンダ駆動検出手段６０ｓ,６１ｓと、シリンダ駆動検出手段６０ｓ,６１ｓによりブームシリンダ４Ｒ,４Ｌおよびバケットシリンダ５が駆動されていないことが検出されると、第１の作業機用油圧ポンプ４３からの圧油を第１の分流手段６４をバイパスさせて油圧モータ２８側に導くシリンダバイパス手段６６とを備えるものである。
（３）請求項３の発明による堆肥攪拌機用油圧回路は、ロータ９の使用状態を検出するロータ使用検出手段７３と、ロータ使用検出手段７３によりロータ９の非使用状態が検出されると、第１の作業機用油圧ポンプ４３からの圧油を第１の分流手段６４をバイパスさせてブームシリンダ４Ｒ,４Ｌおよびバケットシリンダ５側に導くモータバイパス手段６６とを備えるものである。
（４）請求項４の発明による堆肥攪拌機用油圧回路は、走行駆動装置はポンプ４１とモータ４８とが閉回路接されたＨＳＴ走行駆動装置であって、ポンプ４１の吸収馬力を減少させる走行馬力制御手段５１を備えるものである。
（５）請求項５の発明による堆肥攪拌機用油圧回路は、図１３,１４に示すように、走行馬力制御手段が、ペダル操作に応じてポンプ４１の吸収馬力を減少させるペダル部材５１であり、ペダル部材５１を所定の踏み込み位置で保持する保持機構８０と、保持機構８０によるペダル部材５１の保持を解除する解除機構９５とを有することを特徴とする。
【０００７】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
−第１の実施の形態−
図１，２は本発明の第１の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路図であり、図３は本発明が適用されるホイールローダの側面図、図４は正面図である。油圧回路の説明は後述する。図３，４に示すように、ホイールローダは車両本体１と、車両本体１の前側に軸支された左右一対のブーム２Ｒ,２Ｌと、ブーム２Ｒ,２Ｌの先端に軸支された堆肥攪拌用のバケットＢＡとを有している。バケットＢＡはバケット本体３と、２基のベルトコンベア７,８と、ロータ９とを有する。ブーム２Ｒ,２Ｌは左右一対のブームシリンダ４Ｒ,４Ｌの伸縮によって起伏し、バケットＢＡはベルクランク６を介してバケットシリンダ５の伸縮により回動する。なお、図３，４は、バケットＢＡの作業姿勢を示している。
【０００９】
バケット本体３は以下のような形状をしている。図５はバケット本体３の正面図（前方から見た図）であり、図６は右側面図（図５の矢視VI図）、図７は左側面図（図３の矢視VII図）、図８は平面図である。図５〜８に示すように、バケット本体３の上面と背面の外殻を形成するケース１０の前面には断面略Ｃ字状のプレート１１が設けられ、プレート１１の中央部には矩形状の孔１２が開口されている。孔１２の四方縁部にはプレート１３〜１６の一端がバケット奥方に向かってテーパ状に固設され、このプレート１３〜１６によりバケット前面からバケット奥方にかけて面積が徐々に小さくなるような通路１７が形成されている。上端のプレート１３はバケット奥方においてフード形状とされ、これにより通路１７の端部（開口部１８）は下方に向けられている。なお、下端のプレート１５はバケット奥方にかけて右上がりの形状とされている。したがって、図６で開口部１８の前後方向端面１８Ｆ,１８Ｒが見えている。
【００１０】
プレート１１の左右側面にはプレート１９Ｒ,１９Ｌがそれぞれ設けられ、プレート１１とプレート１９Ｌの交差部上方にはモータ取り付け用のブラケット２０が設けられている。プレート１９Ｌの外側面にはチェーン収納用のチェーンケース２１とチェーンケース保護用のプレート２２がそれぞれ固設され、プレート１９Ｌにはロータ支持用の孔１９ａが開口されている。プレート１９Ｒの外側面にはロータ支持用のブラケット２３が固設されている。ケース１０の上面および背面にはリブ２４が設けられている。バケット本体３の後部底面には一対の支柱２５Ｆ,２５Ｒが前後に離間して配置され、支柱２５Ｆと２５Ｒの間には支柱２５Ｆ,２５Ｒに直交するようにサイドビーム２６がそれぞれ接合されている。このように構成されたバケット本体３にベルトコンベア７,８、ロータ９などが取り付けられて、バケットＢＡが構成される。
【００１１】
図９はバケットＢＡの拡大正面図であり、図１０は右側面図（図９の矢視X図）、図１１は左側面図（図９の矢視XI図）である。なお、図９において、ベルトコンベア７,８の図示は省略する。図９〜１１に示すように、バケット右側部のブラケット２３のフランジにはアーム２７がボルト結合され、アーム２７にはロータ９の回転軸９ａの一端部が回転自在に支持されている。ロータ回転軸９ａの他端部はバケット左側部の孔１９ａを貫通してチェーンケース２１内に突出している。バケット左側部のブラケット２０には油圧モータ２８が取り付けられ、油圧モータ２８の出力軸２８ａはチェーンケース２１内に突出している。チェーンケース２１内において、ロータ回転軸９ａとモータ出力軸２８ａとはスプロケット２９を介しチェーン３０で連結されている。これによって、油圧モータ２８の回転はロータ９に伝達され、油圧モータ２８の回転数に応じた速度および向きでロータ９は回転する。なお、図１０のＲ1方向をモータ２８の正転方向、Ｒ2方向をモータ２８の逆転方向と定義する。
【００１２】
図９に示すように、ロータ回転軸９ａの外周面にはロータ左右端部から中央部にかけて螺旋状のビーム、すなわち螺旋ビーム９ｂ,９ｃがそれぞれ設けられ、螺旋ビーム９ｂ,９ｃの外周面には複数の刃９ｄ（一部のみ図示）が所定の位相間隔で装着されている。各螺旋ビーム９ｂ,９ｃの螺旋方向は互いに逆向きであり、ロータ９が図１０のＲ1方向に回転すると、ロータ左右端部から中央部にかけて堆肥材料が集積される。
【００１３】
図１２は、バケット本体３の後部に設置されるベルトコンベア７,８の正面図（バケット本体３とロータ９は不図示）である。図１０〜１２に示すように、ベルトコンベア７と８はリンク部材３１を介して連結されている。ベルトコンベア８にはリンク部材３２がさらに取り付けられ、リンク部材３２には油圧シリンダ３３のロッド側端部が回動可能に連結されている。油圧シリンダ３３のチューブ側端部はバケット本体３に設けられたブラケット３４（図６参照）に回動可能に連結されている。ベルトコンベア７の一端部回転軸７ａは支柱２５Ｆ,２５Ｒ上に設けられたレール部材３５に左右方向移動可能に支持され、ベルトコンベア８の一端部回転軸８ａは支柱２５Ｆ,２５Ｒに回動自在に支持されている。ベルトコンベア７,８の他端部回転軸７ｂ,８ｂには油圧モータ３６,３７がそれぞれ取り付けられ、油圧モータ３６,３７の回転によってベルトコンベア７,８がそれぞれ駆動される。なお、油圧モータ３６,３７の正転時に、ベルトコンベア７,８は荷を上昇させる方向に駆動されるものとする。
【００１４】
図１２において、油圧シリンダ３３が縮退されると、２点鎖線で示すように、ベルトコンベア８は回転軸８ａを支点に回動し、ほぼ垂直とされるとともに、ベルトコンベア７はリンク部材３１を介して回動しつつレール部材３５を滑りながら左方に移動し、２点鎖線で示すように水平とされる。これらの状態を走行姿勢と呼ぶ。走行状態から油圧シリンダ３３が伸長すると、実線で示すように、ベルトコンベア７,８がともに傾斜される。これらの状態を作業姿勢と呼ぶ。この場合、ベルトコンベア７の傾斜角は通路開口部１８の端面１８Ｆ,１８Ｒの形状にほぼ一致し、また、ベルトコンベア８の傾斜角はベルトコンベア７の傾斜角より大きくなっている。
【００１５】
次に、本発明の実施の形態に係わる油圧回路の構成を説明する。本発明の油圧回路は、車両走行用油圧回路と、作業機用油圧回路とに大別される。図１は主に車両走行用油圧回路（ＨＳＴ駆動回路）を示し、図２は主に作業機用油圧回路を示す。図２に示すように、エンジン４０の出力軸には走行用のＨＳＴポンプ４１およびチャージポンプ４２と、作業機用の作業機ポンプ４３およびギヤポンプ４４と、ブレーキポンプ４５とがそれぞれ連結されている。これら油圧ポンプ４１〜４５の吸収馬力の和がエンジン４０の出力馬力を越えないように、可変容量形であるＨＳＴポンプ４１の傾転角が後述の如く制御される。
【００１６】
図１に示すように、車両走行用油圧回路は、可変容量型のＨＳＴポンプ４１と、そのポンプ傾転角ｑを変化させる傾転シリンダ４６と、一対の主管路４７Ａ,４７ＢによりＨＳＴポンプ４１に閉回路接続された可変容量型の油圧モータ４８と、傾転シリンダ４６に駆動油を供給する固定容量型のチャージポンプ４２と、車両の前後進を切り換える前後進切換弁４９と、走行および作業の負荷に応じて傾転シリンダ４６の駆動を制御するカットオフ弁５０と、インチングペダル５１の踏み込み量に応じて傾転シリンダ４６の駆動を制御する可変絞り機構５２とを有している。
【００１７】
図１の油圧回路において、アクセルペダル５３が踏み込まれてエンジン回転数が増加すると、チャージポンプ４２の吐出圧がリリーフ弁５４の設定圧を越えてポンプ４２の吐出油が高圧配管５５へ導かれ、この吐出油の一部が絞り５６を介して低圧配管５７へ導かれて管路５５,５７の間にチャージポンプ４２の吐出流量に応じた差圧が発生する。この状態で前後進切換弁４９がＦ位置またはＲ位置に切り換えられると、傾転シリンダ４６の油室４６ａ,４６ｂに管路５５,５７の圧力が導かれ、これらの圧力差に応じて傾転シリンダ４６が駆動されて油圧ポンプ４１の傾転角ｑが変化する。このポンプ傾転角ｑの変化に応じてポンプ吐出量は変化し、これによって油圧モータ４８の回転数が増減する。油圧モータ４８の回転はプロペラシャフト、アクスルシャフト（ともに不図示）を介して駆動輪ＲＴ（図３参照）に伝達され、これによりエンジン回転数に応じた速度で車両が走行する。
【００１８】
前後進切換弁４９からシリンダ４６の油室４６ａ,４６ｂへと通じる管路５８,５９の間に設けられたカットオフ弁５０には、主管路４７Ｂからの油圧ｐ1（ＨＳＴ回路圧）と、図２の作業機ポンプ４３の吐出圧ｐ2（作業機回路圧）とが入力される。これら油圧ｐ1,ｐ2により作用する力（油圧×受圧面積）の和がカットオフ弁５０のバネ力より大きくなるとカットオフ弁５０は位置（ａ）から位置（ｂ）へと切り換えられる。その結果、管路５８,５９がカットオフ弁５０を介して連通され、油圧ポンプ４６の傾転角ｑが小さくなりＨＳＴ走行駆動馬力が低下する。このようにＨＳＴ回路圧ｐ1と作業機回路圧ｐ2の和に応じてＨＳＴ走行駆動馬力を自動的に低下させることで、エンジン回転数の低下を防ぎ、作業機の駆動速度を確保するようにしている。
【００１９】
管路５８,５９間にカットオフ弁５０に並列に設けられた可変絞り機構５２は、インチングペダル５１の操作に応じて絞り開度が調整される。すなわち、インチングペダル５１の操作量が大きくなると絞り開度が大きくなって管路５８,５９間の圧油の連通量が増大し、これによって、油圧ポンプ４６の傾転角ｑが小さくなりＨＳＴ走行駆動馬力が低下する。このようにペダル操作によりＨＳＴ走行駆動馬力を任意に低下させることで、エンジン回転数の低下を防ぎ、切り返し作業時の作業機の駆動速度を確保するようにしている。なお、インチングペダル５１には後述するようにペダル５１を所定の踏み込み位置で保持する機構（保持機構８０）が設けられている。
【００２０】
図２に示すように、作業機用油圧回路は、作業機ポンプ４３と、ギヤポンプ４４と、ブームシリンダ４Ｒ,４Ｌと、バケットシリンダ５と、ロータ駆動用の油圧モータ２８と、ベルトコンベア駆動用の油圧モータ３６,３７と、作業機ポンプ４３からブームシリンダ４Ｒ,４Ｌ,バケットシリンダ５への圧油の流れをそれぞれ制御する方向切換弁６０,６１と、作業機ポンプ４３およびギヤポンプ４４から油圧モータ２８への圧油の流れを制御する方向切換弁６２と、ギヤポンプ４４から油圧モータ３６,３７への圧油の流れを制御する方向切換弁６３と、作業機ポンプ４３からの圧油をシリンダ５,４Ｒ,４Ｌ側とモータ２８側に所定の分流比で分流する分流弁６４と、ギヤポンプ４４からの圧油をモータ２８側とモータ３６,３７側に所定の分流比で分流する分流弁６５と、ポンプ４３から分流弁６４への圧油の流れを制御する切換弁６６とを有している。
【００２１】
切換弁６６は２位置３ポート電磁切換弁であり、その１次側ポートは油圧ポンプ４３に接続され、２次側ポートの１つは分流弁６４の入口側ポートに接続されている。２次側ポートの残りは、管路６７を介して方向切換弁６０,６１の１次側ポートにそれぞれ接続されている。また、方向切換弁６２は方向切換弁６０,６１に直列に接続されており、方向切換弁６０,６１がともに中立位置にあると、切換弁６６の２次側ポートは管路６７、方向切換弁６０,６１を介して方向切換弁６２の１次側ポートに接続される。分流弁６４の出口側ポートの１つはチェック弁６８を介して管路６７に接続され、残りはチェック弁６９を介して方向切換弁６２の１次側ポートに接続されている。また、分流弁６５の出口側ポートの１つはチェック弁７０を介して方向切換弁６２の１次側ポートに接続され、残りはチェック弁７１を介して方向切換弁６３の１次側ポートに接続されている。
【００２２】
方向切換弁６０,６１は運転席からの操作レバー６０ａ,６１ａの操作によってそれぞれ切り換えられ、方向切換弁６０,６１が位置（イ）側に切り換えられると油圧ポンプ４３からの圧油がシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５のボトム室に供給されてシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５は伸長し、位置（ロ）側に切り換えられるとシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５のロッド室に圧油が供給されてシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５は縮退する。なお、方向切換弁６０,６１にはそれぞれデテント機構６０ｄ,６１ｄが設けられており、デテント機構６０ｄ,６１ｄの作動により方向切換弁６０,６１が所定位置に拘束される。
【００２３】
方向切換弁６２は電磁切換弁であり、方向切換弁６２のソレノイドは運転席に設けられたスイッチ６２ｓを介して電源７２に接続されている。したがって、スイッチ６２ｓが中立位置以外に操作されるとソレノイドが励磁されて方向切換弁６２は位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられ、これによって、油圧ポンプ４３および４４からの圧油が油圧モータ２８に供給されて油圧モータ２８は正転または逆転し、ロータ９が回転する。
【００２４】
操作レバー６０ａ,６１ａにはそれぞれ検出スイッチ６０ｓ,６１ｓが設けられ、操作レバー６０ａ,６１ａが中立位置から操作されると検出スイッチ６０ｓ,６１ｓはオンし、中立位置に戻されるとオフする。運転席には作業モードを選択する選択スイッチ７３が設けられ、後述する切り返し作業を行う場合にはスイッチ７３はオンされ、通常のホイールローダ作業を行う場合にはオフされる。切換弁６６のソレノイドは、選択スイッチ７３および検出スイッチ６０ｓまたは６１ｓを介して電源７２に接続されている。したがって、選択スイッチ７３がオンされた状態で検出スイッチ６０ｓ,６１ｓの少なくとも一方がオンされるとソレノイドが励磁されて切換弁６６は位置（ロ）に切り換えられ、選択スイッチ７３がオフされ、または検出スイッチ６０ｓ,６１ｓの両方がオフされるとソレノイドが消磁されて切換弁６６は位置（イ）に切り換えられる。
【００２５】
切換弁６６が位置（ロ）に切り換えられると、ポンプ４３からの圧油が分流弁６４に導かれて所定の分流比でシリンダ４Ｌ,４Ｒ,５側およびモータ２８側に分配される。このときの分流弁６４の分流比は、シリンダ４Ｌ,４Ｒ,５側とモータ２８側に作用する負荷比を考慮して適宜設定される。また、油圧ポンプ４４からの圧油は分流弁６５に導かれて所定の分流比でモータ２８側およびモータ３６,３７側に分配される。このときの分流弁６５の分流比は、モータ２８側とモータ３６,３７側に作用する負荷比を考慮して適宜設定される。
【００２６】
方向切換弁６３は電磁切換弁であり、方向切換弁６３のソレノイドは運転席に設けられたスイッチ６３ｓを介して電源７２に接続されている。したがって、スイッチ６３ｓが中立位置以外に操作されるとソレノイドが励磁されて方向切換弁６３は位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられる。方向切換弁６３が位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられると、油圧ポンプ４４からの圧油が油圧モータ３６,３７に順次に供給され、これによって、油圧モータ３６,３７は正転または逆転し、ベルトコンベア７,８が駆動する。方向切換弁６３の２次側ポートと油圧モータ３６,３７の間の管路には着脱自在なクイックカップラ７４が介装され、ベルトコンベア７,８の非使用時には方向切換弁６３の２次側ポートはクイックカップラ７４を介しベルトコンベア起伏用の油圧シリンダ３３に接続される。
【００２７】
ここで、インチングペダル５１に設けられる保持機構８０について説明する。図１３は保持機構８０の構成を示すインチングペダル５１の側面図である。図１３に示すように、運転室内の床板８１に設置されたインチングペダル５１は所定長さのロッド８２を介してレバー８３に連結され、インチングペダル５１を踏み込み操作すると、その操作量に応じてロッド８２が上下動し、回動軸８３ａを支点にレバー８３が回動される。レバー８３の回動によりインチングケーブル８４が引っ張られ、可変絞り機構５２の絞り開度が変化する。レバー８３の周面には２箇所の凹部８３ａ,８３ｂが設けられ、その下方周面にはバネ８５によって付勢されたカム８６の先端が当接されている。これによって、ペダル踏み込み操作によるレバー８３の回動によりカム８６の先端が凹部８３ａ,８３ｂのいずれかに係合すると、以降、ペダル操作をやめてもレバー８３はその位置で保持される。なお、凹部８３ａ,８３ｂは車両の微速位置に対応し、凹部８３ｂにおける方がより微速となる。
【００２８】
保持機構８０の作動は以下のように解除機構９５によって解除される。カム８６の付勢方向内側面にはプッシュロッド８７の先端が当接されている。プッシュロッド８７は、運転室内のフロア配置図である図１５に示すようにインチングペダル５１の真横に設置される。図１４は解除機構９５の構成を示すプッシュロッド８７の側面図である。図１４に示すように、プッシュロッド８７は床板８１に固設された筒状部材８８の内側に緩挿され、プッシュロッド８７の踏み込み部にはペダル８７ａが取り付けられ、長手方向中央部にはストッパリング８７ｂが固設されている。これにより、図１４（ａ）に示すように、ストッパリング８７ｂが筒状部材８８の底面に当接し、プッシュロッド８７の上方向への移動量が規制される。また、図１４（ｂ）に示すように、筒状部材８８にはバネ９０によって付勢されたフック８９が軸支され、筒状部材８８に打設されたピン９１によりフック８９の回動量が規制される。
【００２９】
ペダル８７ａの側面にはピン９２が取り付けられ、図１４（ｂ）の実線で示す位置からペダル８７ａを踏み込み操作すると、ピン９２がフック８９の上面に当接しながらバネ力に抗してフック８９を回動させ、図１４（ｂ）に２点鎖線で示すようにピン９２がフック８９に係合する。これにより、以降、ペダル操作をやめてもプッシュロッド８７は所定の踏み込み位置で保持され、図１４（ａ）に２点鎖線で示すようにカム８６はバネ力に抗して回動される）。その結果、カム８６の先端とレバー８３の凹部８３ｂとの係合が解除され、レバー８３が回動されてインチングケーブル８４は初期位置（非操作位置）に戻される。
【００３０】
次に、第１の実施の形態に係わる堆肥攪拌機の主要な動作を説明する。
切り返し作業にあたっては、まず、図１６に示すように複数列にわたって配置された堆肥材料の列の端部に車両を移動する。次いで、選択スイッチ７３をオン操作し、操作レバー６０ａ,６１ａの操作により図３,４に示すようにバケットＢＡを地面と水平な姿勢（掘削姿勢）にセットする。操作レバー６０ａの操作により方向切換弁６０が位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられると、検出スイッチ６０ｓがオンされて切換弁６６のソレノイドが励磁され、切換弁６６が位置（ロ）に切り換えられる。これにより、油圧ポンプ４３からの圧油は、切換弁６６を介し分流弁６４で所定の分流比で分流される。そして、分流された圧油の一方はチェック弁６８、方向切換弁６０を介してブームシリンダ４Ｒ,４Ｌのボトム室またはロッド室に供給され、ブーム２Ｒ,２Ｌが上昇または下降する。操作レバー６１ａの操作により方向切換弁６１が位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられたときも切換弁６６が同様に切り換えられ、分流弁６４からの圧油は、方向切換弁６１を介してバケットシリンダ５のボトム室またはロッド室に供給され、バケットＢＡがチルトまたはダンプする。バケットＢＡが掘削姿勢にセットされると操作レバー６０ａ,６１ａを中立位置に戻す。これにより、スイッチ６０ｓ,６１ｓがオフされ、切換弁６６が位置（イ）側に切り換えられる。
【００３１】
次に、ベルトコンベア７,８を走行姿勢（図１２の２点鎖線）から作業姿勢（図１２の実線）にセットする。この場合、まず、クイックカップラ７４を油圧シリンダ３３側に接続し、次いで、スイッチ６３ｓを操作して方向切換弁６３を位置（イ）側に切り換える。これにより、油圧ポンプ４４からの圧油は分流弁６５を介し所定の分流比で分流されてから、チェック弁７１、方向切換弁６３を介して油圧シリンダ３３のボトム室に供給され、油圧シリンダ３３が伸長する。油圧シリンダ３３が伸長すると、リンク部材３２を介してベルトコンベア８が傾斜するとともに、ベルトコンベア８の傾斜に伴いリンク部材３１を介してベルトコンベア７が傾斜し、ベルトコンベア７,８は作業姿勢となる。続いて、スイッチ６３ｓを中立位置に操作し、クイックカップラ７４を油圧シリンダ３３側から取り外して油圧モータ３６,３７側に接続する。
【００３２】
バケットＢＡが掘削姿勢にセットされ、ベルトコンベア７,８が作業姿勢にセットされると、スイッチ６２ｓを操作して方向切換弁６２を位置（イ）側に切り換えるとともに、スイッチ６３ｓを操作して方向切換弁６３を位置（イ）側に切り換える。方向切換弁６２が切り換えられると、油圧ポンプ４３からの圧油は切換弁６６、方向切換弁６０、６１、６２を介し、全量油圧モータ２８に供給される。また、方向切換弁６３が切り換えられると、油圧ポンプ４４からの圧油は分流弁６５で分流され、分流された一方はチェック弁７０、方向切換弁６２を介して油圧モータ２８に供給され、他方はチェック弁７１、方向切換弁６３を介して油圧モータ３６,３７に供給される。これによって、油圧モータ２８は正転し、ロータ９が図１０のＲ1方向に回転するとともに、油圧モータ３６,３７が正転し、ベルトコンベア７,８が荷を上昇させる方向に駆動する。
【００３３】
次に、前後進切換弁４９をＦ位置に切り換え、アクセルペダル５３を踏み込んで車両を前進させ、バケットＢＡの前面を堆積された堆肥材料に突っ込む。これにより、堆肥材料は回転中のロータ９の刃９ｄで攪拌されながら螺旋ビーム９ｂ,９ｃによってバケット中央側に寄せられ、通路１７を介してバケット奥方に送り出されて、ベルトコンベア７上に落下する。落下した堆肥材料はベルトコンベア７によって斜め上方に運ばれ、ベルトコンベア７の端部からベルトコンベア８上に落下する。この堆肥材料はベルトコンベア８によってさらに斜め上方に運ばれ、ベルトコンベア８の端部から地面に落下する。その結果、図１６の点線で示すように、堆肥材料の列が車両側方に移動する。車両が列の端部まで移動すると、車両を別の列に移動させ、以降、同様な作業を繰り返す。なお、堆肥材料の塊がロータ９に食い込んでしまった場合などは、スイッチ６２ｓの操作によりロータ９を逆回転して、食い込みを除去する。油圧モータ３６,３７はベルトコンベア７,８の点検時等において逆回転される。
【００３４】
ロータ９の回転中にバケットＢＡの位置を調整するときは、その位置調整に応じて操作レバー６０ａ,６１ａを操作する。操作レバー６０ａ,６１ａを操作すると、スイッチ６０ｓ,６１ｓがオンして切換弁６６が位置（ロ）側に切り換えられ、油圧ポンプ４３からの圧油は切換弁６６、分流弁６４を介して分流され、分流された一方はシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５側に、他方はモータ２８側に供給される。この場合、油圧モータ２８に供給される圧油はレバー非操作時に比べて減少するが、油圧モータ２８には分流弁６４から分流された圧油と分流弁６５から分流された圧油とが依然として供給されており、この圧油によって油圧モータ２８は回転する。これにより、ロータ９の回転と、バケットＢＡの位置調整とを同時に行うことができる。
【００３５】
ところで、走行しながらロータ９を回転させる場合、ＨＳＴ回路圧ｐ1と作業機回路圧ｐ2との和がカットオフ弁５０のバネ圧を越えると、前述したように油圧ポンプ４１の傾転角ｑを小さくして走行駆動馬力を減少させるので、エンジン４０のストールを回避することができる。また、前述したようにインチングペダル５１を操作すれば、その操作量に応じて走行駆動馬力を減少させることができる。インチングペダル５１の操作による走行駆動馬力の規制は、堆肥材料の攪拌の工程でとくに有効である。すなわち、ロータ９で堆肥材料を攪拌する場合にはとくに大きな動力が必要とされるので、インチングペダル５１の操作量を大きくして車両を微速走行させ、その状態でアクセルペダル５３を大きく踏み込んでエンジン２０に高出力を発揮させ、エンジン出力の大部分を作業機側の駆動力に利用する。この場合、前述したように、保持機構８０によりレバー８３の凹部８３ａまたは８３ｂとカム８６とが係合し、インチングペダル５１は所定の踏み込み位置（微速位置）に保持されるる。その結果、インチングペダル５１を続けて踏み込む必要がなく、オペレータの労力が低減される。
【００３６】
切り返し作業が終了すると、スイッチ６２ｓ,６３ｓをともに中立位置に戻して油圧モータ２８,３６,３７の回転を停止させる。次いで、クイックカップラ７４を油圧シリンダ３３側に接続し、スイッチ６３ｓの操作により方向切換弁６３を位置（ロ）側に切り換え、油圧シリンダ３３を縮退させてベルトコンベア７,８を走行姿勢とする。また、前述したように、プッシュロッド８７を踏み込んでフック８９をピン９１に係合させ、保持機構８０の作動を解除してインチングペダル５１を元の位置（非操作位置）に戻す。
【００３７】
さらに、通常のホイールローダとしての作業を行う場合には、選択スイッチ７３をオフする。これにより、切換弁６６は常に位置（イ）側に切り換えられ、油圧ポンプ４３からの圧油は分流弁６４をパスして全量が方向切換弁６０,６１を介しシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５側に供給される。その結果、ホイールローダとしての作業を効率よく行うことができる。
【００３８】
このように第１の実施の形態によると、堆積された堆肥材料をバケット前面に設けられたロータ９で攪拌しながらバケット奥方へと送り出し、ベルトコンベア７,８で車両側方に運搬するようにしたので、堆肥材料の通気性が高まり、堆肥化が促進されるとともに、バケット本体を小刻みに振動させる方式と比べオペレータの操作性およびホイールローダ本体の耐久性がともに向上する。この場合、車両走行用油圧回路にインチングペダル５１を設け、インチングペダル５１の操作により走行駆動馬力を減少させるようにしたので、作業機回路により大きな馬力を配分することができ、高負荷が作用する攪拌作業も難なく行える。
【００３９】
また、ブーム２Ｒ,２Ｌの起伏、バケット３の回動を作業機ポンプ４３からの吐出油により行い、ベルトコンベア７,８の駆動をギヤポンプ４４からの吐出油により行い、ロータ９の回転を作業機ポンプ４３およびギヤポンプ４４からの吐出油により行うようにしたので、作業機ポンプ２３を駆動源とする動作とギヤポンプ４４を駆動源とする動作をそれぞれ独立させて同時に行うことができ、作業効率が向上するとともに、ロータ駆動のための大出力を得ることができる。
【００４０】
さらに、作業機ポンプ４３からシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５側へ供給される圧油と、モータ２８側へ供給される圧油とを分流弁６４によって所定の分流比で分流させるようにしたので、シリンダ４Ｒ,４Ｌ,５とモータ２８との負荷配分に応じて分流比を設定することで、ポンプを追加することなしにシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５の駆動とモータ２８の回転とをそれぞれ独立させて同時に行うことができる。さらにまた、分流弁６４の上流にレバー操作により切り換えられる切換弁６６を設け、操作レバー６０ａ,６１ａがともに中立時には切換弁６６の切換により作業機ポンプ４３からの吐出油を全て油圧モータ２８側に供給するようにしたので、一層大きなモータ駆動力を得ることができる。
【００４１】
また、切換弁６６を運転席からのスイッチ操作によっても切換可能とし、切り返し作業以外の通常のホイールローダ作業時には切換弁６６の切換により作業機ポンプ４３からの吐出油を全てシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５側に供給するようにしたので、通常のホイールローダとしての作業を支障なく行うことができる。さらに、モータ２８側へ供給される圧油とモータ３６,３７側へ供給される圧油とを分流弁６５により所定の分流比で分流させるようにしたので、モータ２８とモータ３６,３７との負荷配分に応じて分流比を設定することで、ポンプを追加することなしにモータ２８の回転とモータ３６,３７の回転とをそれぞれ独立させて同時に行うことができる。
【００４２】
また、クイックカップラ７４を介し方向切換弁６３と油圧モータ３６,３７または方向切換弁６３と油圧シリンダ３３を接続可能としたので、モータ駆動用の油圧源とシリンダ駆動用の油圧源とを別々に設ける必要がなく、部品点数が節約される。さらに、ブームの起伏、バケットの回動以外の切り返し作業特有の動作を運転席でのスイッチ６２ｓ,６３ｓの操作により行うようにしたので、操作性、作業性が一層向上する。さらにまた、ベルトコンベア駆動用の油圧モータ３６,３７を直列に配置するようにしたので、各ベルトコンベア７,８の動きは一致し、堆肥材料を常に支障なく運搬することができる。
【００４３】
−第２の実施の形態−
図１７は、本発明の第２の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路図である。なお、図２と同一の箇所には同一の符号を付し、以下ではその相違点を主に説明する。第２の実施の形態では、方向切換弁６１と方向切換弁６２の間の管路に、方向切換弁６１からの圧油をアンロードする油圧パイロット切換弁７５が第１の実施の形態の回路に追加して設けられている。また、レバー操作によってオンするスイッチ６０ｓ,６１ｓは省略されている。
【００４４】
図１７に示すように、切換弁７５のパイロットポートは管路７６を介して油圧モータ２８の正転方向送り側管路に接続されている。ここで、シリンダ４Ｒ,４Ｌ,５がともに停止状態で、切換スイッチ７３のオンにより切換弁６６が位置（ロ）側に切り換えられ、ロータ９の回転時に重負荷が作用して管路７６内の圧力がバネ７５ａの設定圧を越えると、切換弁７５はバネ力に抗して位置（ロ）側に切り換えられる。これによって、分流弁６４からの一方の圧油は方向切換弁６０,６１を介しタンクへ戻され、分流弁６４からの他方の圧油のみがチェック弁７７、方向切換弁６２を介して油圧モータ２８に供給される。その結果、油圧モータ２８の吸収馬力が制限され、エンジンストールを避けることができる。なお、オペレータがバケットＢＡを上方にチルトさせる等のフロント操作をしてロータ９に加わる負荷を小さくすれば、管路７６内の圧力が下がって切換弁７５が位置（イ）側に切り換えられ、これによって、分流弁からの一方の圧油も切換弁７５、チェック弁７８、方向切換弁６２を介して油圧モータ２８に供給される。
【００４５】
なお、本発明は、バケット前面に設けられたロータ９によって堆肥材料を攪拌し、ベルトコンベア７,８でバケットの側方に運ぶように油圧回路を構成したことを特徴とするものであり、それは上記実施の形態に限らず種々の形態で実現することができる。例えば、上記実施の形態では作業機用油圧回路にポンプ４３,４４を２つ備えたが、必ずしもポンプを２つにする必要はなく、また、走行駆動馬力を低減させる必要がなければインチングペダル５１なども不要である。さらに、分流弁６４,６５や切換弁６６,７５なども必ずしも必要ではない。さらにまた、ホイールローダをＨＳＴ走行油圧回路によって走行させるようにしたが、トルクコンバータ付き走行油圧回路としてもよい。また、上記実施の形態はホイールローダに適用したが、ホイールローダ以外の作業機（例えばトラクター）に適用するようにしてもよい。
【００４６】
以上の実施の形態と請求項との対応において、ＨＳＴポンプ４１や油圧モータ４８などが走行駆動装置を、作業機ポンプ４３とギヤポンプ４４が作業機用油圧ポンプを、クイックカップラ７４が選択手段を、作業機ポンプ４３が第１の作業機用油圧ポンプを、ギヤポンプ４４が第２の作業機用油圧ポンプを、分流弁６４が第１の分流手段を、分流弁６５が第２の分流手段を、検出スイッチ６０ｓ,６１ｓがシリンダ駆動検出手段を、切換弁６６がシリンダバイパス手段を、選択スイッチ７３がロータ使用検出手段を、切換弁６６がモータバイパス手段を、インチングペダル５１が走行馬力制御手段をそれぞれ構成する。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１の発明によれば次のような効果を奏することができる。
（１）バケット開口部に軸支されたロータを回転可能させるとともに、バケットの奥方に車幅方向に配置されたベルトコンベアを駆動させるように油圧回路を構成したので、堆肥材料はロータで攪拌されて、ベルトコンベアで車両側方に運搬され、堆肥材料の通気性が高まり堆肥化が促進される。
（２）バケット本体を小刻みに振動させて切り返しを行う方式に比べ、オペレータの操作性やホイールローダの耐久性などが向上する。
（３）ブームの起伏とバケットの回動とロータの回転を行わせる油圧ポンプと、ロータの回転とベルトコンベアの駆動を行わせる油圧ポンプを別々に備えるようにしたので、駆動源を異にする動作を独立させて同時に行うことができ、作業効率が向上する。
（４）第１の油圧ポンプからの圧油をブーム、バケット側とロータ側とに所定の流量比で配分するとともに、第２の油圧ポンプからの圧油をロータ側とベルトコンベア側とに所定の流量比で配分するようにしたので、ブーム、バケット動作とロータ回転動作、および、ロータ回転動作とベルトコンベア駆動動作をそれぞれポンプを追加することなく同時に行うことができる。
（５）請求項２の発明によれば、ブーム、バケットが駆動されていないときに、その駆動源である油圧ポンプからの吐出油を全てロータ側に導くようにしたので、大きな駆動力でロータを回転させることができる。
（６）請求項３の発明によれば、ロータを使用していないときに、その駆動源である油圧ポンプからの吐出油を全てブーム、バケット側に導くようにしたので、通常のホイールローダ作業を支障なく行うことができる。
（７）請求項４の発明によれば、ＨＳＴ走行駆動装置のポンプの吸収馬力を減少可能としたので、高負荷が要求される攪拌作業に原動機の出力馬力をより多く配分できる。
（８）請求項５の発明によれば、ペダル部材の踏み込み位置に応じてポンプの吸収馬力を減少可能とし、ペダル部材を保持機構により所定の踏み込み位置で保持するようにしたので、ペダル操作をやめてもポンプの吸収馬力は減少され、オペレータのペダル操作の労力が低減される。また、解除機構によりペダル保持状態が解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路の一部（主に車両走行用油圧回路）を示す図。
【図２】第１の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路の一部（主に作業機用油圧回路）を示す図。
【図３】本発明が適用されるホイールローダの側面図。
【図４】本発明が適用されるホイールローダの正面図。
【図５】堆肥攪拌機用バケットを構成するバケット本体の正面図。
【図６】バケット本体の右側面図（図５の矢視VI図）。
【図７】バケット本体の左側面図（図５の矢視VII図）。
【図８】バケット本体の平面図。
【図９】堆肥攪拌機用バケットの正面図。
【図１０】堆肥攪拌機用バケットの右側面図（図９の矢視X図）。
【図１１】堆肥攪拌機用バケットの左側面図（図９の矢視XI図）。
【図１２】堆肥攪拌機用バケットを構成するベルトコンベアの正面図。
【図１３】保持機構の構成を示すインチングペダルの側面図。
【図１４】解除機構の構成を示すプッシュボタンの側面図。
【図１５】運転室内のフロア配置図。
【図１６】切り返し作業の様子を示す図。
【図１７】第２の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路の一部（主に作業機用油圧回路）を示す図。
【符号の説明】
２Ｒ,２Ｌ ブーム ３ バケット
４Ｒ,４Ｌ ブームシリンダ ５ バケットシリンダ
７,８ ベルトコンベア ９ ロータ
２８ 油圧モータ ３３ 油圧シリンダ
３６,３７ 油圧モータ ４０ 原動機
４１ ＨＳＴポンプ ４２ チャージポンプ
４３ 作業機ポンプ ４４ ギヤポンプ
５１ インチングペダル ６０ｓ,６１ｓ 検出スイッチ
６４,６５ 分流弁 ６６ 切換弁
７３ 選択スイッチ ７４ クイックカップラ
８０ 保持機構 ９５ 解除機構

Claims (5)

1. 原動機により駆動される走行駆動装置と、
   車体前方に軸支されたブームを起伏させるブームシリンダと、
   前記ブームの先端に軸支されたバケットを回動させるバケットシリンダとを有する作業車両に用いられる堆肥攪拌機用油圧回路において、
   前記バケットの開口部に軸支されたロータを回転させるロータ回転用油圧モータと、
   前記バケットの奥方に車幅方向に配置されたベルトコンベアを駆動するベルトコンベア駆動用油圧モータと、
   前記原動機により駆動され、前記ブームシリンダと前記バケットシリンダと前記ロータ回転用油圧モータとにそれぞれ圧油を供給する第１の作業機用油圧ポンプと、
   前記原動機により駆動され、前記ロータ回転用油圧モータと前記ベルトコンベア駆動用油圧モータとにそれぞれ圧油を供給する第２の作業機用油圧ポンプと、
   前記第１の作業機用油圧ポンプからの圧油を前記ブームシリンダおよびバケットシリンダ側と、前記ロータ回転用油圧モータ側とに所定の流量比で分流させる第１の分流手段と、
   前記第２の作業機用油圧ポンプからの圧油を前記ロータ回転用油圧モータ側と前記ベルトコンベア駆動用油圧モータ側とに所定の流量比で分流させる第２の分流手段と、
   前記第１および第２の分流手段から分流された圧油を前記ロータ回転用油圧モータに供給する合流管路とを備えたことを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
2. 請求項１に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
   前記ブームシリンダおよび前記バケットシリンダの駆動状態を検出するシリンダ駆動検出手段と、
   前記シリンダ駆動検出手段により前記ブームシリンダおよび前記バケットシリンダが駆動されていないことが検出されると、前記第１の作業機用油圧ポンプからの圧油を前記第１の分流手段をバイパスさせて前記油圧モータ側に導くシリンダバイパス手段とを備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
3. 請求項１または２に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
   前記ロータの使用状態を検出するロータ使用検出手段と、
   前記ロータ使用検出手段により前記ロータの非使用状態が検出されると、前記第１の作業機用油圧ポンプからの圧油を前記第１の分流手段をバイパスさせて前記ブームシリンダおよびバケットシリンダ側に導くモータバイパス手段とを備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
4. 請求項１乃至３いずれか１項に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
   前記走行駆動装置はポンプとモータとが閉回路接続されたＨＳＴ走行駆動装置であって、前記ポンプの吸収馬力を減少させる走行馬力制御手段を備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
5. 請求項４に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
   前記走行馬力制御手段は、ペダル操作に応じて前記ポンプの吸収馬力を減少させるペダル部材であり、前記ペダル部材を所定の踏み込み位置で保持する保持機構と、前記保持機構による前記ペダル部材の保持を解除する解除機構とを有することを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。

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