JP5183339B2 - 油圧装置及びそれを備える除雪車両 - Google Patents

Description

本発明は、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを駆動するための油圧装置及びそれを備える除雪車両に関する。

アングリングプラウ及びマルチウイングプラウ（以下、単に「マルチプラウ」ともいう）等のアタッチメントを装着して、道路又は駐車場に積もった雪を除去する除雪ドーザが実用に供されている。

除雪ドーザは、その車両本体を走行駆動させる駆動源であるエンジンにより油圧装置を駆動するように構成されている。油圧装置は、アタッチメントであるマルチプラウを駆動するためのものであり、油圧ポンプと、切換弁と、油圧シリンダとを備えている。油圧ポンプは、エンジンの出力に応じた量の圧油を吐出し、油圧アクチュエータである油圧シリンダに供給するように構成されている。切換弁は、操作レバーを操作することで、油圧ポンプから油圧シリンダに供給される圧油の流れを切換えるように構成されている。油圧シリンダは、前記圧油の流れに応じて伸縮するように構成されている。この油圧シリンダは、アタッチメント、具体的にはマルチプラウに取付けられている。マルチプラウは、油圧シリンダの伸縮に応じて揺動するように車両本体の前方に設けられている。

図７は、除雪ドーザ１のマルチプラウ２による除雪作業について示す図である。なお、図７において除雪ドーザ１は、簡略して示されている。また以下において、方向の概念は、除雪ドーザ１の運転者の方向の概念と略一致している。マルチプラウ２は、除雪ドーザ１の前端部に取付け部３に２つのプラウ４Ａ，４Ｂが揺動可能に取付けられて構成される。２つのプラウ４Ａ，４Ｂは、各々左右に延在している。このように構成されるマルチプラウ２を備える除雪ドーザ１は、走行しながら除雪作業を行う。

図７（ａ）は、側道５に沿って除雪する場合の除雪ドーザ１による除雪作業を示す図である。側道５に沿って除雪する場合、除雪ドーザ１の運転者は、操作レバーを操作して、２つのプラウ４Ａ，４Ｂが略直線状に並び、かつ側道５側のプラウ４Ａが後方に下がるように２つのプラウ４Ａ，４Ｂを配置する。運転者は、この状態で除雪ドーザ１を走行させ、道路に積もった雪を側道５へと寄せる。

図７（ｂ）は、交差点のように側道５の途中に開口６が形成されているような場合の除雪ドーザ１による除雪作業を示す図である。運転者は、除雪ドーザ１により側道５に沿って除雪し、開口６に差し掛かると、操作レバーを操作して側道５側のプラウ４Ａを前方に揺動させ、マルチプラウ２をＶ字状に変形させる。これにより２つのプラウ２の前面にある雪が、前記２つのプラウ２により囲い込まれる。このように雪を囲い込むことで、運転者は、雪が開口６に排出されることを防いでいる。運転者は、マルチプラウ２をＶ字状にしたまま除雪ドーザ１を走行させる。運転者は、開口６を通り過ぎ側道５に達すると、操作レバーを操作して側道５側のプラウ４Ａを後方に揺動させて２つのプラウを略直線状に並べる。これによりプラウ４Ａ，４Ｂの前方にある雪が側道５に寄せられる。

図７（ｃ）は、開口６にある雪を除雪ドーザ１により掻き出す除雪作業を示す図である。除雪ドーザ１は、その中間部を基点として屈曲して方向転換可能に構成されている。運転者は、開口６に積もった雪を掻き出す際、開口６に差し掛かると、操作レバーを操作してマルチプラウ２をＶ字状に変形させる。そして開口６に達すると、運転者は、ステアリングを左に操作して除雪ドーザ１の前部を側道側、つまり左側に屈曲させてマルチプラウ２を開口６に突っ込ませる。そして、運転者は、除雪ドーザ１を走行させながらステアリングを右に操作して除雪ドーザ１の前部を開口６から脱出させる。そして、マルチプラウ２が側道５に達すると、運転者は、操作レバーを操作して側道５側のプラウ４Ａを後方に揺動させて２つのプラウを略直線状に並べ、開口６から掻き出した雪を側道５に寄せる。

このように運転者は、開口６の有無に応じてマルチプラウ２の形状を変形させることにより、除雪時に開口６へと寄せられ、この寄せられた雪が開口６に排出されて開口６が塞がれてしまうことを防いでいる。
特開２００３−１４７７３８号公報

除雪ドーザ１では、プラウ４Ａの揺動速度が油圧ポンプの吐出量によって決まり、油圧ポンプの吐出量はエンジンの回転数によって決まる。つまりプラウ４Ａの揺動速度は、エンジンの回転数によって決まる。そのためプラウ４Ａの揺動速度を速くする場合、エンジンの回転数を上げなければならず、除雪ドーザ１の走行速度も速くなってしまう。開口６における除雪を的確且つ素早く実施するためには、除雪ドーザ１の走行速度に合わせてプラウ４Ａを素早く揺動させることが必要となる。そうすると、エンジン回転数をますます上げる必要があり、除雪ドーザ１の走行速度がますます速くなり、除雪ドーザ１による的確且つ素早い除雪作業が困難になる。また除雪ドーザ１の走行速度を緩めるためにブレーキを掛けながら除雪作業を行うことも考えられるが、ブレーキを掛け続けると消費エネルギーが無駄に増加し、また発熱量が大きくなってしまう。

そこで、本件発明では、油圧ポンプの吐出量が少なくても、油圧アクチュエータの駆動速度が速い油圧装置を提供することを目的としている。

本発明の油圧装置は、圧油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される圧油が供給され、前記圧油により駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから油圧アクチュエータへ供給される圧油の流れを阻止するものであって、操作手段が操作されると前記圧油の流れを許容する切換弁と、前記油圧ポンプと前記切換弁とを繋ぐポンプ通路に接続され、前記油圧ポンプから吐出される圧油を蓄積するアキュムレータと、前記ポンプ通路において前記アキュムレータより油圧ポンプ側に介在し、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの圧油の流れを許容し、その反対方向の圧油の流れを阻止する逆止弁と、前記アンロード弁は、前記ポンプ通路において前記逆止弁より前記油圧ポンプ側に接続され、前記アキュムレータ内の圧力が所定の圧力を超えると前記油圧ポンプをアンロードするためのアンロード弁と、前記操作手段が操作されると、前記油圧ポンプのアンロードを解除して油圧ポンプから吐出される圧油が油圧アクチュエータに供給されるようにするアンロード解除手段とを更に備えているものである。

本発明に従えば、切換弁により油圧ポンプから油圧アクチュエータへ供給される圧油の流れが阻止されると、ポンプ通路を流れる圧油はアキュムレータに流れて蓄積される。その後、アキュムレータ内の圧力が所定の圧力を超えると、アンロード弁により油圧ポンプがアンロードされる。このとき逆止弁がポンプ通路を閉じてアキュムレータ内の圧力を所定の圧力に保持する。これによりアキュムレータ内の圧力が所定の圧力に保たれ、かつ油圧ポンプにより発生する無駄な動力が抑制される。

また、アキュムレータに蓄積された圧油は、切換弁により油圧ポンプから油圧アクチュエータへの圧油の流れが許容されると、ポンプ通路へと戻される。このとき、アンロード解除手段により油圧ポンプのアンロードが解除され、油圧ポンプがオンロードされる。オンロードされることで、油圧アクチュエータには、油圧ポンプからの圧油とアキュムレータからの圧油とが供給されることとなる。これにより、油圧ポンプの吐出量が少なくても油圧アクチュエータに多くの圧油が供給されるので、油圧アクチュエータの駆動速度が従来のものより速くなる。

本件発明の除雪車両は、前述の油圧装置と、出力を変更可能な駆動源と、前記駆動源と前記油圧装置とを搭載し、前記駆動源の出力に応じた走行速度で走行する車両本体と、除雪するために前記車両本体に設けられ、前記油圧アクチュエータが駆動することにより作動する除雪手段とを備え、前記油圧装置の前記油圧ポンプは、前記駆動源の出力の増減に応じて増減するように構成されているものである。

本件発明の除雪車両に従えば、油圧ポンプの吐出量を増加させることなく油圧アクチュエータの駆動速度を速くすることができるので、前記駆動速度を速くするために駆動源の出力を上げなくてもよい。そのため、車両本体の走行速度を抑えつつ油圧アクチュエータの駆動速度を速くすることができる。これにより除雪手段を素早く且つ的確に作動させることができ、除雪を素早く且つ的確に行うことができる。

また本発明では、車両本体の走行速度を抑えつつ油圧アクチュエータの駆動速度を速くすることができるので、従来のように車両本体の走行速度を減速手段などにより抑える必要がない。これにより前記減速手段による発熱を抑えることができると共に、駆動源により発生する無駄な出力を抑えることができる。

本発明によれば、油圧ポンプの吐出量が少なくても、油圧アクチュエータの駆動速度を速くすることができる。

（第１実施形態）
図１は、本件発明の第１実施形態の油圧装置１０を備える除雪ドーザ１１の左側面図である。図２は、図１に示す除雪ドーザ１１の平面図である。以下の説明における方向の概念は、除雪ドーザ１１を運転する運転者が有する方向の概念と略一致している。

［除雪ドーザ］
除雪ドーザ１１は、道路又は駐車場等に積もった雪を除去するための４輪走行車両である。除雪ドーザ１１は、そこに搭載されるエンジン３０により走行可能に構成されている。また除雪ドーザ１１は、その前部に取付けられたマルチウイングプラウ（以下、単に「マルチプラウ」ともいう）１２により、走行しながら雪を除去可能に構成されている。さらに詳細に説明すると、除雪ドーザ１１は、駆動源であるエンジン３０及び油圧装置１０を搭載し、前記エンジン３０により走行可能な車両本体１３を備える。車両本体１３は、エンジン３０が搭載される後部に対して前部が揺動可能に設けられている。車両本体１３には、後部に対して前部を揺動するためのステアリングシリンダ２５（図３参照）が設けられている。ステアリングシリンダ２５は、左右一対で構成されており、一方が伸張して他方が収縮すると、車両本体１３の前部が揺動するように配設されている。以下では、左右のステアリングシリンダの各々をステアリングシリンダ２５Ｌ，２５Ｒという場合がある。

また車両本体１３の前部には、昇降用アーム１４、チルト用アーム１５及び連結アーム１６が設けられている。昇降用アーム１４は、車両本体１３の前部に上下方向に揺動可能に取付けられている。昇降用アーム１４の先端部１４ａには、マルチプラウ１２が着脱可能に装着されている。なお、昇降用アーム１４の先端部１４ａには、アングリングプラウ（図示せず）、及びバケット（図示せず）等の種々のアタッチメントも装着可能に構成されている。また昇降用アーム１４には、この昇降用アーム１４を上下方向に揺動させる昇降用油圧シリンダ（以下単に、「昇降用シリンダ」ともいう）１７が設けられている。

チルト用アーム１５は、左右に延びる軸線Ｌ１周りに回動可能に車両本体１３の前部に取付けられ、連結アーム１６を介してマルチプラウ１２に連結されている。またチルト用アーム１５には、このチルト用アーム１５を回動可能なチルト用油圧シリンダ（以下、単に「チルト用シリンダ」ともいう）１８が設けられている。

［マルチプラウ］
マルチプラウ１２は、基本的に昇降用アーム１４の先端部１４ａに着脱可能な取付け部２０と、この取付け部２０に取付けられる２枚のプラウ２１，２２によって構成される。２枚のプラウ２１，２２は、取付け部２０から左右に夫々延在し、その基端部２１ａ，２２ａが取付け部２０の前端部２０ａに揺動可能に取付けられている。また２枚のプラウ２１，２２には、各々を揺動させるためのアングル用油圧シリンダ（以下、単に「アングル用シリンダ」ともいう）２３，２４が設けられている。

［油圧装置］
図３は、第１実施形態の油圧装置１０の油圧回路を示す回路図である。油圧装置１０は、前述のステアリングシリンダ２５、チルト用シリンダ１８、昇降用シリンダ１７及びアングル用シリンダ２３，２４を備える。油圧装置１０は、各シリンダ１７，１８，２３，２４，２５に対応付けられたステアリング装置及び複数の操作レバー等の操作手段を備えている。油圧装置１０は、いずれかの操作手段が操作されると、その操作レバーに対応付けられた各シリンダ１７，１８，２３，２４，２５に圧油を供給し、各シリンダ１７，１８，２３，２４，２５を駆動するように構成されている。以下に、油圧装置１０の構成について更に詳細に説明する。

油圧装置１０は、圧油を吐出する油圧ポンプ３１を備えている。油圧ポンプ３１は、例えばギヤポンプである。油圧ポンプ３１は、エンジン３０により駆動可能に構成されており、エンジン３０の回転数に応じて吐出量が変化する。油圧ポンプ３１の吐出ポート３１ａには、優先弁３２が接続されている。

優先弁３２は、ステアリングシリンダ２５を駆動するためのステアリング駆動部３３と、昇降用シリンダ１７及びチルト用シリンダ１８を駆動するためのアーム駆動部３４とに接続されている。優先弁３２は、油圧ポンプ３１から吐出された圧油をステアリング駆動部３３及びアーム駆動部３４に分流するように構成されている。

優先弁３２は、後述するステアリング操作弁３５より上流側と下流側との圧力差に応じてステアリング駆動部３３への圧油の供給量を調整するように構成されている。つまり優先弁３２は、圧油をステアリング駆動部３３に優先的に供給するように構成されている。そのため、後述するステアリング装置が操作されると、ステアリングシリンダ２５が、それ以外のシリンダ１７，１８，２３，２４よりも優先して駆動される。そして、油圧ポンプ３１から吐出された圧油のうちステアリング駆動部３３へ供給される流量を差し引いた流量がアーム駆動部３４に供給される。

［ステアリング駆動部］
ステアリング駆動部３３は、ステアリング操作弁３５を備える。ステアリング操作弁３５は、センタークローズ型の切換弁であり、優先弁３２とステアリングシリンダ２５Ｌ，２５Ｒに接続されている。ステアリング操作弁３５は、車両本体１３の運転席に設けられる図示しないステアリング装置になされる操作に応じて、ステアリングシリンダ２５Ｌ，２５Ｒへの圧油の流れを阻止したり、ステアリングシリンダ２５Ｌ，２５Ｒに流れる圧油の流れる方向を切換えたりするように構成されている。ステアリングシリンダ２５Ｌ，２５Ｒに流れる圧油の流れる方向が切換わると、ステアリングシリンダ２５Ｌ，２５Ｒの一方が伸張して、他方が収縮する。これにより車両本体１３の前部が後部に対して左又は右方向に揺動し、車両本体１３の走行方向が切換わる。

［アーム駆動部］
アーム駆動部３４は、チルト用操作弁３６と昇降用操作弁３７とを備える。チルト用操作弁３６は、センターオープン型の切換弁であり、優先弁３２とチルト用シリンダ１８と昇降用操作弁３７とに接続されている。チルト用操作弁３６は、車両本体１３の運転席に設けられるチルト用操作レバー３８が中立位置にあるとき、チルト用シリンダ１８への圧油の流れを阻止し、チルト用操作レバー３８が操作されると、その操作に応じて前記圧油の流れる方向を切換えるように構成されている。チルト用シリンダ１８は、前記圧油の流れる方向に応じて伸縮してチルト用アーム１５を回動させる。これにより、マルチプラウ１２が上下方向にチルトする。またチルト用操作弁３６は、チルト用操作レバー３８が中立位置にあるとき、油圧ポンプ３１から昇降用操作弁３７への圧油の流れを許容し、チルト用操作レバー３８が操作されると、油圧ポンプ３１から前記昇降用操作弁３７への圧油の流れを阻止するように構成されている。

昇降用操作弁３７は、センターオープン型の切換弁であり、チルト用操作弁３６と昇降用シリンダ１７とアングル駆動部４０とに接続されている。昇降用操作弁３７は、車両本体１３の運転席に設けられる昇降用操作レバー３９が中立位置にあるとき、油圧ポンプ３１から昇降用シリンダ１７への圧油の流れを阻止し、昇降用操作レバー３９が操作されると、その操作に応じて前記圧油の流れる方向を切換えるように構成されている。昇降用シリンダ１７は、前記圧油の流れる方向に応じて伸縮して昇降用アーム１４を揺動させる。これにより、マルチプラウ１２が上下方向に昇降する。また昇降用操作弁３７は、昇降用操作レバー３９が中立位置にあるとき、油圧ポンプ３１からアングル駆動部４０への圧油の流れを許容し、昇降用操作レバー３９が操作されると、油圧ポンプ３１からアングル駆動部４０への圧油の流れを阻止するように構成されている。

［アングル駆動部］
図４は、アングル駆動部４０の油圧回路を拡大して示す回路図である。図３も参照しつつ、アングル駆動部４０について説明する。なお、図３及び図４では、理解しやすくするために、第１及び第２操作レバー４３，４５を矢印で示す箇所に拡大して示している。アングル駆動部４０は、基本的に、右側プラウ用操作弁（以下、単に「右側操作弁」ともいう）４１Ｒと、左側プラウ用操作弁（以下、単に「左側操作弁」ともいう）４１Ｌと、アキュムレータ４２とを有する。右側操作弁４１Ｒは、アーム駆動部３４（具体的には昇降用切換弁３７）と、右側のプラウ２１を駆動するためのアングル用シリンダ２３とに接続されている。

右側操作弁４１Ｒは、センタークローズ型の切換弁であり、そのスプールに車両本体１３の運転席に揺動可能に設けられた第１アングル用操作レバー（以下、単に「第１操作レバー」ともいう）４３がリンク機構を介して接続されている。右側操作弁４１Ｒは、第１操作レバー４３が中立位置にあるとき、右側のアングル用シリンダ２３への圧油の流れを阻止するように構成されている。また右側操作弁４１Ｒは、第１操作レバー４３が前方又は後方に揺動させられると、右側のアングル用シリンダ２３への圧油の流れを許容するように構成されており、許容する際、第１操作レバー４３が揺動させられた方向に応じて前記圧油の流れる方向を切換えるように構成されている。右側のアングル用シリンダ２３は、前記圧油の流れる方向に応じて伸縮して、右側のプラウ２１を揺動させる。これにより、右側のプラウ２１のアングル角θ１が変わる。

左側操作弁４１Ｌは、アーム駆動部３４と、左側のプラウ２２を駆動するための左側のアングル用シリンダ２４とに接続されている。具体的には、昇降用切換弁３７と右側操作弁４１Ｒとを繋ぐアングル側油通路４４が途中で分岐して左側操作弁４１Ｌに接続されている。なおアングル側油通路４４は、油圧ポンプ３１から昇降用操作弁３７までを繋ぐ油通路と共に、油圧ポンプ３１から右側及び左側操作弁４１Ｒ，４１Ｌに通じるポンプ油通路４６を成している。

左側操作弁４１Ｌは、センタークローズ型の切換弁であり、そのスプールに車両本体１３の運転席に揺動可能に設けられる第２アングル用操作レバー（以下、単に「第２操作レバー」）４５がリンク機構を介して接続されている。左側操作弁４１Ｌは、第２操作レバー４５が中立位置にあるとき、左側のアングル用シリンダ２４への圧油の流れ阻止するように構成されている。また左側操作弁４１Ｌは、第２操作レバー４５が前方又は後方に揺動させられると、左側のアングル用シリンダ２４への圧油の流れを許容するように構成されており、許容する際、第２操作レバー４５が揺動させられた方向に応じて前記圧油の流れる方向を切換えるように構成されている。左側のアングル用シリンダ２４は、前記圧油の流れる方向に応じて伸縮して、左側のプラウ２２を揺動させる。これにより、左側のプラウ２２のアングル角θ２が変わる。

アングル角θ１、θ２が変わることにより、除雪ドーザ１は、マルチプラウ１２の２枚のプラウ２１，２２をＶ字状に配置したり（図２の２点鎖線参照）、一直線状に並ぶ２枚のプラウ２１，２２を傾斜させたりすることができる。このように除雪ドーザ１１は、マルチプラウ１２を変形可能に構成されている。

アキュムレータ４２は、アングル側油通路４４において、右側操作弁４１Ｒ側と左側操作弁４１Ｌ側とに分かれる分岐点４４ａより油圧ポンプ３１側に接続されている。アキュムレータ４２は、所謂蓄圧器であり、油圧ポンプ３１から供給される圧油を蓄積するものである。アングル用油通路４４には、アキュムレータ４２が接続されている部分より油圧ポンプ３１側に逆止弁４７が介在している。逆止弁４７は、油圧ポンプ３１から昇降用操作弁３７を通り、右側操作弁４１Ｒ及び左側操作弁４１Ｌへの圧油の流れを許容し、その反対方向への圧油の流れを阻止するように構成されている。

アングル駆動部４０は、更にアンロード弁５０及びアンロード解除弁５１を備えている。アンロード弁５０は、アングル側油通路４４とアングル側ドレン通路５２とに接続されるアンロード通路４９に介在している。アンロード通路４９は、アングル側油通路４４において、逆止弁４７より油圧ポンプ３１側に接続されている。アングル側ドレン通路５２の上流側には、右側及び左側操作弁４１Ｒ，４１Ｌが接続されており、その下流側には、アーム駆動側ドレン通路５３が接続されている。前記アーム駆動側ドレン５３の上流側には、昇降用操作弁３６とチルト用操作弁３７とが接続されており、その下流側には、ドレン５４が接続されている。そのためアングル側ドレン通路５２は、アーム駆動側ドレン５３を介してドレン５４が接続される。ただし、アングル側ドレン通路５２及びアーム駆動側ドレン５３は、別々にドレン５４に接続されてもよい。なおアングル側ドレン通路５２とアーム駆動側ドレン通路５３とは、ドレン通路５６を成している。

アンロード弁５０は、逆止弁４７より下流側の油圧が所定の圧力以下ではアンロード通路４９を閉じ、前記下流側の油圧が所定の圧力を越えると、アンロード通路４９を開くように構成されている。そのため、アンロード弁５０は、アキュムレータ４２内の圧力が所定の圧力以下で油圧ポンプ３１をオンロードし、アキュムレータ４２内の油圧が所定の圧力を超えると油圧ポンプ３１をアンロード（無負荷に）するように構成される。

アンロード解除弁５１は、アンロード通路４９において、アンロード弁５０よりもドレン５４側に介在している。アンロード解除弁５１は、電磁ソレノイド弁により構成されており、ソレノイド５１ａが制御部５７に電気的に接続されている。アンロード解除弁５１は、制御部５７から電流が流されると、アンロード通路４９を閉じ、前記電流が停止すると、アンロード通路４９を開くように構成されている。

制御部５７には、４つのリミットスイッチ５８ａ〜５８ｄが接続されている。４つのリミットスイッチ５８ａ〜５８ｄは、第１操作レバー４３の前方への揺動操作、第１操作レバー４３の後方への揺動操作、第２操作レバー４５の前方への揺動操作、及び第２操作レバー４５の後方への揺動操作を夫々検出可能なリミットスイッチである。４つのリミットスイッチ５８ａ〜５８ｄは、対応付けられた揺動操作を検出すると、制御部５７にＯＮ信号を出力する。制御部５７は、リミットスイッチ５８ａ〜５８ｄのいずれかのリミットスイッチからのＯＮ信号を受信すると、アンロード解除弁５１のソレノイド５１ａに電流を流し、アンロード解除弁５１にアンロード通路４９を閉じさせる。

［アングル駆動部の動作］
エンジン３０を駆動させることにより油圧ポンプ３１から圧油が吐出される。ステアリング装置、チルト用操作レバー３８及び昇降用操作レバー３９が操作されていない場合、油圧ポンプ３１から吐出された圧油は、アーム駆動部３４を通過してアングル駆動部４０に供給される。アングル駆動部４０に供給された圧油は、逆止弁４７に導かれる。導かれた圧油の圧力は、逆止弁４７の下流側の油圧より高いため、逆止弁４７が開く。第１及び第２操作レバー４３，４５が操作されていない状態では、右側及び左側のアングル用シリンダ２３，２４への圧油の流れが阻止されている。そのため、逆止弁４７を通った圧油は、アキュムレータ４２に導かれ蓄積される。

やがてアキュムレータ４２内の圧力が所定の圧力を超えると、アンロード弁５０がアンロード通路４９を開いて油圧ポンプ３１からの圧油をドレン５４に排出し、油圧ポンプ３１をアンロードする。油圧ポンプ３１がアンロードされることにより、アングル側油通路４４が逆止弁４７により閉じられる。これによりアキュムレータ４２内の圧力を所定の圧力に保持したまま、油圧ポンプ３１がアンロードされる。これによりアキュムレータ４２内の圧力を所定の圧力に保ちつつ、油圧ポンプ３１が発生する無駄な動力を抑制することができる。換言すると、アキュムレータ４２内の圧力を所定の圧力に保ちつつ、エンジン３０が発生する無駄な動力が抑制される。更にアキュムレータ４２内の圧力が過剰に高くなることも防げる。

この状態で、例えば運転者が第１操作レバー４３を前方へ揺動させると、リミットスイッチ５８ａから制御部５７にＯＮ信号が出力される。制御部５７は、ＯＮ信号を受信すると、アンロード解除弁５１のソレノイド５１ａに電流を流し、アンロード通路４９を強制的に閉じる。これにより油圧ポンプ３１はオンロードとなり、逆止弁４７より上流側の油圧が上昇し、やがて逆止弁４７が開けられる。逆止弁４７が開くことにより、アキュムレータ４２内の圧油と油圧ポンプ３１からの圧油とが、右側操作弁４１Ｒを通って右側のアングル用シリンダ２３へと供給される。圧油が供給されることで、右側のアングル用シリンダ２３が伸張し、右側のプラウ２１が前方へと揺動する。これにより右側のプラウ２１のアングル角θ１が変わる。

このように油圧装置１０は、アキュムレータ４２内の圧油と油圧ポンプ３１からの圧油とを右側のアングル用シリンダ２３に供給する。そのため、油圧装置１０は、エンジン３０の回転数が小さく油圧ポンプ３１の吐出量が少なくても、右側のアングル用シリンダ２３に多くの圧油を供給できる。これにより油圧装置１０は、エンジン３０の回転数を上げることなく、右側のアングル用シリンダ２３の駆動速度を従来のものより速くすることができる。

また油圧装置１０によれば、エンジン３０の回転数を上げる必要がないので、燃料消費量を抑えることができ省エネになる。更に、油圧装置１０によれば、エンジン３０の回転数を上げる必要がないので、ブレーキなどの減速手段を使わなくとも車両本体１３の走行速度を抑えることができ、前記減速手段における発熱及び磨耗を抑えることができる。更に、油圧装置１０によれば、右側のアングル用シリンダ２３の駆動速度を速くするために油圧ポンプ３１の容量を大きくする必要がなく、除雪ドーザ１１における動力バランスを狂わしたり、チルト用シリンダ１８及び昇降用シリンダ１７の駆動速度が必要以上に速くなることを防ぐことができる。

また油圧装置１０は、運転者が第１操作レバー４３を操作して右側のアングル用シリンダ２３を駆動させる際、アンロード解除弁５１により油圧ポンプ３１のアンロードを強制的に解除している。そのため右側のアングル用シリンダ２３の駆動時に、油圧ポンプから供給される圧油とアキュムレータに蓄積された圧油とが右側のアングル用シリンダ２３に供給される。従って、アンロードを強制的に解除していない場合に比べて、右側のアングル用シリンダ２３に供給される圧油が多くなり、右側のアングル用シリンダ２３の駆動速度が速くなる。

アングル角θ１を変えた後、運転者が第１操作レバー４３に対する操作をやめて前記第１操作レバー４３を中立位置に戻すと、リミットスイッチ５８ａから制御部５７へのＯＮ信号の出力が止まる。これにより制御部５７は、アンロード解除弁５１のソレノイド５１ａに流していた電流を停止する。そのためアンロード解除弁５１は、アンロード通路４９を開ける。このとき、アキュムレータ４２内の圧油がアングル用シリンダ２４，２３に供給されたことでアキュムレータ４２内の油圧が下降しているため、アンロード弁５０は、逆にアンロード通路４９を閉じる。

そのため第１操作レバー４３が中立位置に戻されると、油圧ポンプ３１からの圧油がアキュムレータ４２に導かれ、アキュムレータ４２内の圧力が所定の圧力になるまで前記圧油が蓄積される。アキュムレータ４２内の圧力が所定の圧力になると、油圧ポンプ３１がアンロードされる。

第１操作レバー４３が後方に揺動させられた時のアングル駆動部４０の動作は、右側のアングル用シリンダ２３を収縮させて右側のプラウ２２を後方に揺動させる点を除き、第１操作レバー４３を前方に揺動操作したときと略同じである。また第２操作レバー４５を前後方向に揺動させた時のアングル駆動部４０の動作もまた、駆動するシリンダが異なる点を除き、第１操作レバー４３を前後方向に揺動操作したときと略同じである。

油圧装置１０では、アングル駆動部４０より上流側にあるチルト用操作弁３６又は昇降用操作弁３７により、アングル駆動部４０への圧油の流れが阻止されることがある。そのような場合であっても、アキュムレータ４２を設けることで、アングル用シリンダ２３，２４に圧油を供給することができ、アングル用シリンダ２３，２４を駆動することができる。

［第２実施形態］
図５は、第２実施形態の油圧装置１０Ａが備えるアングル駆動部４０Ａの油圧回路を示す回路図である。第２実施形態の油圧装置１０Ａは、第１実施形態の油圧装置１０と構成が類似している。以下では、第２実施形態の油圧装置１０Ａの構成について、第１実施形態の油圧装置１０と異なる点について説明し、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

アングル駆動部４０Ａは、右側操作弁４１Ｒ、左側操作弁４１Ｌ、アキュムレータ４２、逆止弁４７、アンロード弁５０、アンロード解除弁５１Ａ、パイロット機構６０及び解除機構６１を備える。右側操作弁４１Ｒ及び左側操作弁４１Ｌは、共に２つのパイロットポート４１ａ，４１ｂを有している。これらパイロットポート４１ａ，４１ｂは、パイロット機構６０に接続されている。パイロット機構６０は、第１パイロット出力切換弁（単に、「第１切換弁」ともいう）６２と、第２パイロット出力切換弁（単に、「第２切換弁」ともいう）６３とを備える。

第１切換弁６２は、右側操作弁４１Ｒの２つのパイロットポート４１ａ，４１ｂに接続されると共に、油圧ポンプ３１及びドレン５４に接続されている。第１切換弁６２は、第１操作レバー４３が中立位置にある時、２つのパイロットポート４１ａ，４１ｂをドレン５４に接続するように構成されている。また第１切換弁６２は、第１操作レバー４３が前方に揺動操作されると、一方のパイロットポート４１ａを油圧ポンプ３１に接続して他方のパイロットポート４１ｂをドレン５４に接続するように構成されている。更に第１切換弁６２は、第１操作レバー４３が後方に揺動操作されると、他方のパイロットポート４１ｂを油圧ポンプ３１に接続して一方のパイロットポート４１ａをドレン５４に接続するように構成されている。

このように構成されることで、右側操作弁４１Ｒは、第１操作レバー４３が前方に揺動操作されると、右側のアングル用シリンダ２３が伸張して右側プラウ２１が前方に揺動するように、圧油の流れる方向を切換えるように構成される。また右側操作弁４１Ｒは、第１操作レバー４３が後方に揺動操作されると、右側のアングル用シリンダ２３が収縮して右側プラウ２１が後方に揺動するように、圧油の流れる方向を切換えるように構成される。

更に第１切換弁６２は、第１操作レバー４３の揺動角度及び方向に応じた圧力の油圧を一方及び他方のパイロットポート４１ａ，４１ｂに流すように構成されている。これにより、右側操作弁４１Ｒから右側のアングル用シリンダ２３に流れる圧油の流量が調整され、右側のアングル用シリンダ２３の駆動速度が調整される。

第２切換弁６３は、左側操作弁４１Ｌの２つのパイロットポート４１ａ，４１ｂに接続されると共に、油圧ポンプ３１及びドレン５４に接続されている。第２切換弁６３は、第２操作レバー４５が中立位置にある時、２つのパイロットポート４１ａ，４１ｂをドレン５４に接続するように構成されている。また第２切換弁６３は、第２操作レバー４５が前方に揺動操作されると、一方のパイロットポート４１ａを油圧ポンプ３１に接続して他方のパイロットポート４１ｂをドレン５４に接続するように構成されている。更に第２切換弁６３は、第２操作レバー４５が後方に揺動操作されると、他方のパイロットポート４１ｂを油圧ポンプ３１に接続して一方のパイロットポート４１ａをドレン５４に接続するように構成されている。

このように構成されることで、左側操作弁４１Ｌは、第２操作レバー４５が前方に揺動操作されると、左側のアングル用シリンダ２４が伸張して左側プラウ２２が前方に揺動するように、圧油の流れる方向を切換えるように構成される。また左側操作弁４１Ｌは、第２操作レバー４５が後方に揺動操作されると、左側のアングル用シリンダ２４が収縮して左側プラウ２２が後方に揺動するように、圧油の流れる方向を切換えるように構成される。

更に第２切換弁６３は、第２操作レバー４５の揺動角度及び方向に応じた圧力の油圧を一方及び他方のパイロットポート４１ａ，４１ｂに流すように構成されている。これにより、左側操作弁４１Ｌから左側のアングル用シリンダ２４に流れる圧油の流量が調整され、左側のアングル用シリンダ２４の駆動速度が調整される。

アンロード解除手段である解除機構６１は、第１乃至第３のシャトル弁６４ａ，６４ｂ，６４ｃを備えている。第１のシャトル弁６４ａは、第１及び第２パイロット油通路６５ａ，６５ｂに接続され、第１及び第２パイロット油通路６５ａ，６５ｂのうち何れか高い方の油圧を出力する。ここで第１パイロット油通路６５ａは、第１切換弁６２と右側操作弁４１Ｒの一方のパイロットポート４１ａとを繋ぐ油通路であり、第２パイロット油通路６５ｂは、第２切換弁６３と左側操作弁４１Ｌの一方のパイロットポート４１ａとを繋ぐ油通路である。

第２のシャトル弁６４ｂは、第３及び第４パイロット油通路６５ｃ，６５ｄに接続され、第３及び第４パイロット油通路６５ｃ，６５ｄのうち何れか高い方の油圧を出力する。ここで第３パイロット油通路６５ｃは、第１切換弁６２と右側操作弁４１Ｒの他方のパイロットポート４１ｂとを繋ぐ油通路であり、第４パイロット油通路６５ｄは、第２切換弁６３と左側操作弁４１Ｌの他方のパイロットポート４１ｂとを繋ぐ油通路である。

第３のシャトル弁６４ｃは、第１及び第２のシャトル弁６４ａ，６４ｂから出力された油圧のうち何れか高い方の油圧を出力する。第３のシャトル弁６４ｃからの出力は、アンロード解除弁５１Ａのパイロットポート５１ｂに入力するようになっている。

アンロード解除弁５１Ａは、３ポートの切換弁であり、逆止弁４７より下流側と、アングル側ドレン通路５２と、アンロード弁５０のパイロットポート５０ａとに接続されている。アンロード解除弁５１Ａは、第３のシャトル弁６４ｃからの入力に応じてアンロード弁５０のパイロットポート５０ａの接続先を、逆止弁４７より下流側及びアングル側ドレン通路５２のうち何れか一方に切換えるように構成されている。

油圧装置１０Ａでは、第１操作レバー４３が前方に揺動操作されると、第１パイロット油通路６５ａに油圧ポンプ３１からの油圧が供給され、右側操作弁４１Ｒの一方のパイロットポート４１ａに導かれる。この油圧は、同時に第１のシャトル弁６４ａにも導かれ、第１及び第３のシャトル弁６４ａ，６４ｃを通過してアンロード解除弁５１Ａのパイロットポート５１ｂに達する。そうすると、アンロード解除弁５１Ａは、アンロード弁５０のパイロットポート５０ａの接続先をアングル側ドレン通路５２に切換える。これにより、パイロットポート５０ａに入力される油圧が下降するので、アンロード弁５０によりアンロード通路４９が閉じられ、油圧ポンプ３１がオンロードされる。なお第１及び第２操作レバー４３，４５が同時に操作された場合、最も高い油圧が３つのシャトル弁６４ａ，６４ｂ，６４ｃを通って、アンロード解除弁５１Ａのパイロットポート５１ｂに導かれる。

その後、第１操作レバー４３が中立位置に戻されると、第１パイロット油通路６５ａがドレン５４に接続されるため、第３のシャトル弁６４ｃからアンロード解除弁５１Ａのパイロットポート５１ｂに導かれるパイロット圧が下降する。前記パイロット圧が下降することで、アンロード解除弁５１Ａは、アンロード弁５０のパイロットポート５０ａの接続先を逆止弁４７より下流側に戻す。そしてアキュムレータ４２内の圧力が所定の圧力を超えると、アンロード弁５０は、アンロード通路４９を開いて油圧ポンプ３１をアンロードする。

油圧装置１０Ａは、第１実施形態のようにアンロード解除弁５１Ａを電磁ソレノイド弁で構成しなくとも、機械的に構成することができる。つまり電気を使用せずに、油圧のみで制御することができる。そのため、制御部５７のような構成を備えていない除雪ドーザ１１にも適用することができる。また信号配線の取り回し及び信号配線の故障等に関する対策を講じなくともよい。その他、第１実施形態の油圧装置１０と同様の効果を奏する。

［第３実施形態］
図６は、第３実施形態の油圧装置１０Ｂが備えるアングル駆動部４０Ｂの油圧回路を示す回路図である。第３実施形態の油圧装置１０Ｂは、第１実施形態の油圧装置１０と構成が類似している。以下では、第３実施形態の油圧装置１０Ｂの構成について、第１実施形態の油圧装置１０と異なる構成についてだけ説明し、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。また図３及び４と同様に、図６では、理解しやすくするために、第１及び第２操作レバー４３，４５を矢印で示す箇所に拡大して示している。

アングル駆動部４０Ｂは、右側操作弁４１Ｒ、左側操作弁４１Ｌ、アキュムレータ４２、逆止弁４７、リリーフ弁７０、アンロード解除弁５１、及びアンロード弁５０Ｂを備える。リリーフ弁７０は、アンロード通路４９に介在しており、リリーフ弁７０より上流側の油圧とパイロットポート７０ａに入力されるパイロット圧との差圧に応じて、アンロード通路４９を開閉するように構成されている。リリーフ弁７０のパイロットポート７０ａは、パイロット通路７１を介してアングル側ドレン通路５２に接続されている。

パイロット通路７１には、アンロード解除弁５１と、アンロード弁５０Ｂとが介在している。アンロード解除弁５１は、制御部５７からの電流に応じてパイロット通路７１を開閉するように構成されている。アンロード弁５０Ｂは、パイロット通路７１のアンロード弁５０Ｂより上流側及び下流側の油圧の合力と、逆止弁４７より下流側の油圧との差圧に応じてパイロット通路７１を開閉するように構成されている。

油圧装置１０Ｂでは、油圧ポンプ３１からの油圧がアキュムレータ４２に導かれて蓄積される。やがてアングル油通路４４の逆止弁４７より下流側の油圧が所定の圧力を超えると、アンロード弁５０Ｂがパイロット通路７１を開く。開かれることで、パイロットポート７０ａに入力される油圧が下降し、リリーフ弁７０がアンロード通路４９を開放する。これによりアングル油通路４４の逆止弁４７より下流側の油圧が所定の圧力に保持されたまま、油圧ポンプ３１がアンロードされる。

第１又は第２操作レバー４３，４５が操作されると、制御部５７は、アンロード解除弁５１に電流を流してパイロット通路７１を閉じさせる。これにより、リリーフ弁７０のパイロットポート７０ａに入力される油圧が上昇するので、リリーフ弁７０がアンロード通路４９を閉じる。これにより油圧ポンプ３１がオンロードされる。

その後、第１又は第２操作レバー４３，４５が中立位置に戻されると、制御部５７からの電流が停止するため、アンロード解除弁５１によりパイロット通路７１が開けられる。ところが、アンロード弁５０Ｂは、アキュムレータ４２内の圧力が所定の圧力を超えるまでパイロット通路７１を閉じている。そのため、アキュムレータ４２内の圧力が所定の圧力を超えるまで油圧ポンプ３１がオンロードされたままとなり、アキュムレータ４２に圧油が蓄積される。

油圧装置１０Ｂによれば、アンロード解除弁５１がパイロット通路７１に介在するので、第１実施形態と異なり、アンロード解除弁５１に与える電流を小さくすることができる。その他、油圧装置１０Ｂは、第１実施形態の油圧装置１０と同様の効果を奏する。

［その他の構成について］
第１乃至第３実施形態では、アキュムレータ４２、アンロード弁５０，５０Ｂ、アンロード解除弁５１，５１Ａがアングル駆動部４０に適用されているけれども、アーム駆動部３４に適用されてもよい。この場合、チルト用シリンダ１８及び昇降用シリンダ１７の駆動速度を速くすることができる等、第１乃至第３実施形態の場合と同様の作用効果が得られる。

第１乃至第３実施形態では、油圧装置１０〜１０Ｂが油圧ポンプ３１を１つしか備えていないが、２つの油圧ポンプを備えてもよい。その場合、一方の油圧ポンプの吐出ポートは、第１乃至第３実施形態と同様に優先弁３２に接続され、他方の油圧ポンプの吐出ポートは、優先弁３２とチルト用操作弁３６との間に接続される。他方の油圧ポンプは、エンジン３０によって駆動され、補助ポンプとして用いられる。

また第１乃至第３実施形態では、駆動源としてエンジン３０が適用されているけれども、モータ等であってもよい。また操作手段として第１及び第２操作レバー４３，４５が適用されているけれども、オンオフスイッチでもよく、またハンドルであってもよい。操作可能なものであればよい。

第１乃至第３実施形態では、除雪ドーザ１１に適用される油圧装置１０について説明しているけれども、ブルドーザ、油圧ショベル等の油圧アクチュエータを備える建設機械であってもよい。

本件発明の第１実施形態の油圧装置を備える除雪ドーザの左側面図である。 図１に示す除雪ドーザの平面図である。 第１実施形態の油圧装置の油圧回路を示す回路図である。 アングル駆動部の油圧回路を拡大して示す回路図である。 第２実施形態の油圧装置が備えるアングル駆動部の油圧回路を示す回路図である。 第３実施形態の油圧装置が備えるアングル駆動部の油圧回路を示す回路図である。 除雪ドーザのマルチプラウによる除雪作業について示す図であり、（ａ）は、側道に沿って除雪する場合の除雪ドーザによる除雪作業を示す図であり、（ｂ）は、交差点のように側道が途中に開口が形成されているような場合の除雪ドーザ１による除雪作業を示す図であり、（ｃ）は、開口６にある雪を除雪ドーザ１により掻き出す除雪作業を示す図である。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ 油圧装置
１１ 除雪ドーザ
１２ マルチプラウ
１３ 車両本体
２１ 右側プラウ
２２ 左側プラウ
２３ アングル用シリンダ
２４ アングル用シリンダ
３０ エンジン
３１ 油圧ポンプ
４１Ｌ 左側操作弁
４１Ｒ 右側操作弁
４２ アキュムレータ
４３ 第１操作レバー
４４ アングル側油通路
４５ 第２操作レバー
４６ ポンプ油通路
４７ 逆止弁
５０，５０Ｂ アンロード弁
５１，５１Ａ アンロード解除弁
５７ 制御部
５８ａ〜５８ｄ リミットスイッチ
６０ パイロット機構
６１ 解除機構
７０ リリーフ弁

Claims (2)

1. 圧油を吐出する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプから吐出される圧油が供給され、前記圧油により駆動する油圧アクチュエータと、
   前記油圧ポンプから油圧アクチュエータへ供給される圧油の流れを阻止するものであって、操作手段が操作されると前記圧油の流れを許容する切換弁と、
   前記油圧ポンプと前記切換弁とを繋ぐポンプ通路に接続され、前記油圧ポンプから吐出される圧油を蓄積するアキュムレータと、
   前記ポンプ通路において前記アキュムレータより油圧ポンプ側に介在し、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの圧油の流れを許容し、その反対方向の圧油の流れを阻止する逆止弁と、
   前記ポンプ通路において前記逆止弁より前記油圧ポンプ側に接続され、前記アキュムレータ内の圧力が所定の圧力を超えると前記油圧ポンプをアンロードするためのアンロード弁と、
   前記操作手段が操作されると、前記油圧ポンプのアンロードを解除して油圧ポンプから吐出される圧油が油圧アクチュエータに供給されるようにするアンロード解除手段とを更に備えていることを特徴とする油圧装置。
2. 請求項１に記載の油圧装置と、
   出力を変更可能な駆動源と、
   前記駆動源と前記油圧装置とを搭載し、前記駆動源の出力に応じた走行速度で走行する車両本体と、
   除雪するために前記車両本体に設けられ、前記油圧アクチュエータが駆動することにより作動する除雪手段とを備え、
   前記油圧装置の前記油圧ポンプは、前記駆動源の出力の増減に応じて吐出量を増減するように構成されていることを特徴とする除雪車両。

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