JP4447066B2 - 作業器具取付用油圧制御装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は迅速連結器の油圧制御装置に関し、特に、迅速連結器を係合したままで維持する油圧アクチュエータのヘッドの一定圧力を提供する油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の建設機械の作業においては、機械を所期の目的以外の数多くの応用形態の仕事に使用する傾向がある。これを達成するために、機械に１つより多くの作業器具あるいは工具を取り付けて利用するのを許容する油圧連結機構が開発されている。
【０００３】
作業器具を機械に取り付け及び作業器具を機械から取り外すために、１つの作業器具を素早く取り外し次の作業器具を素早く取り付けることができるのが望ましい。
【０００４】
作業器具の機械からの予期しない脱落を防止するための適当な対策は利用可能であるが、作業中に連結状態が緩くなって作業器具が機械に対して動いてしまうような状況があり得る。これはオペレーターにとっていっそうの負担になるばかりでなく、数多くの部品の磨耗を早めてしまうことにもなる。
【０００５】
よって、本発明の目的は、上述した従来技術の問題点の１つあるいはそれ以上を克服した迅速連結装置の油圧制御装置を提供することである。
【０００６】
【発明の開示】
本発明の１つの側面においては、油圧制御装置は作業器具を機械に取り付けるために使用するのに適合している。
【０００７】
油圧制御装置はヘッド端部及びロッド端部を有する油圧アクチュエータを含んでいる。ロッド端部は作業器具を機械に取り付けるために、作業器具に係合可能なピストンロッドを含んでいる。
【０００８】
加圧流体の第１システムが、ヘッド端部に一定の流体圧力を提供してピストンを作業器具に係合しこの係合状態を維持するためにアクチュエータのヘッド端部に接続されている。加圧流体の第２システムが、ピストンロッドを作業器具から取り外すために油圧アクチュエータのロッド端部に選択的に接続されている。
【０００９】
よって、このタイプの連結装置の油圧制御装置は、アクチュエータのヘッド端部に一定の流体圧力を維持して作業器具を機械にラッチできると共に、作業器具の交換を非常に迅速に達成できることがわかる。
【００１０】
【発明を実施するための最良の形態】
図１を参照すると、連結アセンブリ１０は作業器具１２と、機械（図示せず）のリンク構造１４と、これらの間の油圧アクチュエータ１６を含んでいる。リンク構造１４は開口２０を有する取付プレート１８を含んでいる。
【００１１】
作業器具１２は、作業器具を取り付けるために開口２０と協働する取付プレート２２を含んでいる。作業器具１２は更に、Ｖ溝２６を有する取付ブロック２４を含んでいる。
【００１２】
取付ブロック２４は、作業器具１２がリンク構造１４に取り付けられたときに、取付プレート１８に接触する表面２８を有している。本発明装置は数多くの異なる機械に使用可能なものであるが、この明細書ではホイールローダーに関連して説明することにする。
【００１３】
図１及び図２を参照すると、作業器具１２をリンク構造１４に対して所定位置に保持する油圧制御システム３０が設けられている。油圧制御システム３０は油圧アクチュエータ１６と、第１加圧流体システム３４と、第２加圧流体システム３６を含んでいる。
【００１４】
各油圧アクチュエータはヘッド端部３８と、ロッド端部４０と、ピストンロッド４２を有している。ピストンロッド４２は、取付ブロック２４のＶ溝２６と協働して作業器具１２を所定位置にロックする傾斜表面４６を有するロッド端くさび部材４４を有している。
【００１５】
各アクチュエータのヘッド端部３８は管路４８により接続されている。一対のパイロットチェック弁５０が管路４８中に設けられており、各パイロットチェック弁５０の両端の管路４８には熱チェック弁５２が接続されている。
【００１６】
各アクチュエータのロッド端部４０は管路５４により互いに接続されている。管路５４が加圧されたときにパイロットチェック弁５０を開くためのパイロットライン５６が管路５４から伸長している。
【００１７】
第１加圧流体システム３４は、管路６２を介して加圧流体をアクチュエータ１６のヘッド端部３８に接続されている管路４８に供給するための第１ポンプ６０を含んでいる。第１ポンプ６０はアクチュエータのヘッド端部３８に所定圧力の流体を供給する。
【００１８】
第２加圧流体システム３６は、所定圧力の加圧流体をアクチュエータ１６のロッド端部４０に選択的に供給するために、第２ポンプ６４と、３位置ソレノイド弁６６と、２位置ソレノイド弁６８を含んでいる。第２加圧流体システム３６の所定圧力は第１加圧流体システム３４の所定圧力よりも高くなっている。
【００１９】
ソレノイド弁６６は流体が管路７０を介してタンク７２に差し向けられる第１あるいは中央位置と、流体が管路７４を介して作業器具の油圧アクチュエータ７７のロッド端部７６に差し向けられる第２位置と、流体が管路７８を介して作業器具アクチュエータ７７のヘッド端部８０と管路８２を介してソレノイド弁６８に差し向けられる第３位置とを有している。
【００２０】
ソレノイド弁６６は、弁６６を第１位置から第２及び第３位置にシフトするための図示しない制御信号を受け取るソレノイド６７を含んでいる。
【００２１】
ソレノイド弁６８は管路８２からの流体がブロックされるバネにより付勢された第１位置と、管路８２からの流体を管路８４を介してアクチュエータ１６のロッド端部に分配するために管路５４に差し向ける第２位置を有している。
【００２２】
ソレノイド弁６８は、弁６８を第１位置から第２位置にシフトするための図示しない制御信号を受けとるソレノイド８６を含んでいる。
【００２３】
【産業上の利用可能性】
通常の方法で機械の作業器具１２を操作するための油圧制御装置の状態が示されている。この状態においては、第１ポンプ６０からの加圧流体は管路６２，４８によりアクチュエータ１６のヘッド端部３８に差し向けられている。
【００２４】
ヘッド端部への圧力はピストンロッド４２を取付ブロック２４に強制的に係合させてこれを維持する。くさび部材４４がピストンロッド４２に直接連結されているので、流体圧力は傾斜表面４６を連続的に強制的に係合させる力に変換されて、作業器具１２の使用中での強固な連結を保証する。
【００２５】
ソレノイド弁６６はバネにより付勢された中央位置にあり、ソレノイド弁６８は第１位置に付勢されてアクチュエータ１６のロッド端部４０への流体の流れをブロックしている。
【００２６】
オペレーターが作業器具を交換したいと決定すると、ソレノイド６７が励磁されてソレノイド弁６６を第３位置に移動させ、それと同時にソレノイド８６が励磁されてソレノイド弁６８を第２位置に移動させる。
【００２７】
ソレノイド弁６６，６８がこのようにシフトされると、第２加圧流体システム３６中の流体がアクチュエータ１６のロッド端部４０に差し向けられる。パイロットライン５６がチェック弁５０を開いて、アクチュエータ１６のヘッド端部３８中の流体を排出する。
【００２８】
第２加圧流体システム３６中の流体の圧力は第１加圧流体システム３４中の流体の圧力よりも高いので、ピストンロッド４２が引き込まれてくさび部材４４をブロック２４のＶ溝２６から解放する。
【００２９】
アクチュエータ１６のヘッド端部３８の流体はチェック弁５０を介して排出されるかあるいは他のアタッチメントに流れる。アクチュエータと作業器具の連結が断たれると、作業器具を取り外して交換することができる。
【００３０】
作業器具を再び取り付けるには、取付部材２２が開口２０中に位置付けされ、取付ブロック２４がリンク構造１４に接触してその動きが制限されるまで取付部材２２を回動する。
【００３１】
作業器具が所定位置に取り付けられると、ソレノイド６７，８６の励磁が断たれて、ソレノイド弁６６，６８は中立位置に付勢されて、アクチュエータ１６のロッド端部４０への流体の流れをブロックする。
【００３２】
ロッド端部中の圧力がなくなると、第１加圧流体システム３４が再びヘッド端部３８に作用して、ピストンを伸長して作業器具をリンク構造にロックする。熱チェック弁５２は、温度が所定値以上に上昇すると開くようにセットされている。
【００３３】
本発明の他の側面、目的及び利益は添付図面、発明の詳細な説明及び特許請求の範囲を研究することにより得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の連結装置により連結された油圧アクチュエータ及び作業器具の一部側面図である。
【図２】本発明の作動に利用される油圧制御装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１０ 連結アセンブリ
１２ 作業器具
１４ リンク構造
１６ 油圧アクチュエータ
１８ 取付プレート
２２ 取付部材
２４ 取付ブロック
３０ 油圧制御システム
３４ 第１加圧流体システム
３６ 第２加圧流体システム
４２ ピストンロッド
４４ くさび部材
６６ ３位置ソレノイド弁
６８ ２位置ソレノイド弁

Claims (5)

  1. 作業器具を機械に取り付けるのに使用する油圧制御装置であって、
    ヘッド端部と、作業器具に係合して作業器具を機械に取り付けるピストンロッドを含んだロッド端部とを有する油圧アクチュエータと；
    アクチュエータのヘッド端部に一定の流体圧力を供給してピストンを作業器具に係合しこれを維持する、アクチュエータのヘッド端部に接続された第１加圧流体システムと；
    アクチュエータのロッド端部に選択的に接続されてピストンロッドを作業器具から解放する第２加圧流体システムとを具備し；
    前記第１加圧流体システムは油圧アクチュエータのヘッド端部に第１の所定流体圧を供給する第１ポンプを含んでおり、
    前記第２加圧流体システムは油圧アクチュエータのロッド端部に第１の所定流体圧よりも高い第２の所定流体圧を供給する第２ポンプを含んでおり、
    前記第１加圧流体システムは前記第２加圧流体システムからのパイロット信号により作動され、油圧アクチュエータのヘッド端部の流体を排出するチェック弁を更に含んでいることを特徴とする油圧制御装置。
  2. 第１端部が第１ポンプとパイロット信号により作動されるチェック弁との間に接続され、第２端部がパイロット信号により作動されるチェック弁と油圧アクチュエータのヘッド端部との間に接続された熱チェック弁を更に具備したことを特徴とする請求項１記載の油圧制御装置。
  3. ピストンロッドを作業器具から解放するために第２加圧流体システムを油圧アクチュエータのロッド端部に選択的に接続する弁手段を更に具備したことを特徴とする請求項１記載の油圧制御装置。
  4. 前記弁手段は３位置ソレノイド弁と２位置ソレノイド弁とを含んでいることを特徴とする請求項３記載の油圧制御装置。
  5. 油圧アクチュエータは使用状態のときにリンク構造と作業器具との間に垂直に位置付けされていることを特徴とする請求項４記載の油圧制御装置。
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