JP6869829B2 - 作業機の油圧システム - Google Patents
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Description
特許文献1に開示された作業機は、ブームシリンダ、バケットシリンダ、左走行モータが属する第1回路と、アームシリンダ、右走行モータが属する第2回路と、旋回モータが属する第3回路と、第1回路の油圧源としての第1ポンプと、第2回路の油圧源としての第2ポンプと、第3回路の油圧源としての第3ポンプとを有しており、ブーム/バケット/アーム複合操作時には、第1ポンプ油をバケットシリンダに、第2ポンプ油をアームシリンダに、第3ポンプ油をブームシリンダに供給する。
図3は、作業機1の全体構成を示す概略側面図である。本実施形態では、作業機1としてバックホーが例示されている。なお、作業機1は、フロントローダ、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等であってもよい。
先ず、作業機1の全体構成を説明する。
本実施形態においては、作業機1の運転席6に着座した運転者の前側(図3の矢印A1方向)を前方、運転者の後側(図3の矢印A2方向)を後方、運転者の左側(図3の手前側)を左方、運転者の右側(図3奥側)を右方として説明する。また、前後方向K1に直交する方向である水平方向を機体幅方向として説明する。
作業装置4は、ブーム15と、アーム16と、バケット(作業具)17とを有している。ブーム15の基部は、スイングブラケット14に横軸(機体幅方向に延伸する軸心)回りに回動可能に枢着されている。これによって、ブーム15が上下に揺動可能とされている。アーム16は、ブーム15の先端側に横軸回りに回動可能に枢着されている。これによって、アーム16が前後或いは上下に揺動可能とされている。バケット17は、アーム16の先端側にスクイ動作及びダンプ動作可能に設けられている。作業機1は、バケット17に代えて或いは加えて、油圧アクチュエータにより駆動可能な他の作業具(予備アタッチメント)を装着することが可能である。他の作業具(予備アタッチメント)としては、油圧ブレーカ、油圧圧砕機、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等が例示できる。
第1油圧ポンプP1及び第2油圧ポンプP2は、可変容量型の油圧ポンプ(可変容量ポンプ)である。第3油圧ポンプP3は、定容量型の油圧ポンプ(定容量ポンプ)である。第1油圧ポンプP1、第2油圧ポンプP2及び第3油圧ポンプP3は、エンジンE1の動力によって駆動して、作動油タンクTに貯留された作動油を吐出する。なお、作業機1の油圧システムは、制御用、信号用等の作動油(パイロット油)を吐出する第4油圧ポンプを有している。
作業機1の油圧システムは、複数の制御弁V1〜V11を備えている。複数の制御弁V1〜V11は、それぞれ油圧アクチュエータ(作業系油圧アクチュエータ、走行系油圧アクチュエータ)に供給する作動油の流量を制御する弁である。
第2ブロックB2と第3ブロックB3との間には、連通弁V11が設けられている。連通弁V11は、第1位置11aと、第2位置11bと、第3位置11cとに切り換わる3位置切換弁である。
主制御弁V21は、ブームシリンダC2を作動させる際にパイロット圧が作用する主受圧部44bを有し、従制御弁V22は、主受圧部44bに作用したパイロット圧が作用する従受圧部51を有している。そのため、ブームシリンダC2の上昇などの作動に伴って、素早く従制御弁V22を切り換えることができ、スムーズにブーム15を上昇させると共に上昇時の速度を増加させることができる。
図2に示すように、従制御弁V22は、第1入力ポート61、第2入力ポート62、第3入力ポート63、第1出力ポート71、第2出力ポート72、第3出力ポート73を有している。第1入力ポート61には、区間33aの入側油路33a1が接続されている。第2入力ポート62には、供給油路55bが接続されている。第3入力ポート63には、排出油路34が接続されている。第1出力ポート71には、区間33aの出側油路33a2が接続されている。第2出力ポート72は、作動油が流れないようになっていて、プラグ等の閉鎖部材が接続されている。第3出力ポート73には、分岐油路42が接続されている。
また、上述した実施形態では、ブームシリンダC2を第1油圧アクチュエータとして説明したが、第1油圧アクチュエータはブームシリンダC2以外の油圧アクチュエータでもよい。また、ブーム制御弁V2を第1制御弁として説明したが、第1制御弁は、ブーム制御弁V2以外の制御弁であってもよい。この場合、作業機1に設けた第1油圧アクチュエータを必要な時に、素早く作動させることができる。
第2ポンプと第2制御弁との間を連通させる第1位置50aと、第2ポンプと第1油圧アクチュエータとの間を遮断し、且つ第2ポンプと第2制御弁との間を連通させる第2位置50bとに切り換え可能である。
また、従制御弁V22は、第1油圧アクチュエータを作動させる場合に第1位置に切り換わり、第1油圧アクチュエータを作動させない場合に前記第2位置に切り換わり、第2制御弁は、第2油圧アクチュエータを作動させる場合に第2ポンプから従制御弁を介して供給される作動油を第2油圧アクチュエータに供給する一方、第2油圧アクチュエータを作動させない場合には第2ポンプから従制御弁を介して供給される作動油を作動油タンクTに排出する。
また、第1油圧アクチュエータは、ブーム15の上げ動作および下げ動作を行うブームシリンダC2であり、従制御弁は、ブームの上げ動作を行う場合であって第2油圧アクチュエータを作動させる場合に第2ポンプからの作動油を第1ポンプから第1油圧アクチュエータに供給される作動油に合流させる一方、ブームの上げ動作を行わない場合及び第2油圧アクチュエータを作動させない場合には第2ポンプからの作動油を第1ポンプから第1油圧アクチュエータに供給される作動油に合流させない。
また、第2油圧アクチュエータは、旋回台を旋回させる旋回モータMTであってもよい。
第1ポンプは可変容量ポンプであり、第2ポンプは定容量ポンプであり、第2ポンプと第2制御弁とは、第3逆止弁58を有する供給油路57で接続され、第3逆止弁58は、第2ポンプ側から第2制御弁に作動油が流れるのを許容し且つ第2制御弁側から第2ポンプ側に作動油が流れるのを阻止する。
上記の構成によれば、第1油圧ポンプP1から吐出された作動油が第2油圧アクチュエータの動作に影響を及ぼすことを防止できる。
7 ドーザ装置
15 ブーム
33 第3吐出油路
33a、33b 区間
33a1 入側油路
33a2 出側油路
34 排出油路
40a 第1位置
40b 第2位置
40c 第3位置(中立位置)
42 分岐油路
43 逆止弁
50a 第1位置
50b 第2位置
57 供給油路
56 逆止弁
C2 ブームシリンダ
C4 ドーザシリンダ
C5 スイングシリンダ
MT 旋回モータ
P1 第1油圧ポンプ
P2 第2油圧ポンプ
P3 第3油圧ポンプ
V2 ブーム制御弁
V21 主制御弁
V22 従制御弁
V4 ドーザ制御弁
V5 スイング制御弁
V10 旋回制御弁
V11 連通弁
Claims (5)
- 作動油によって作動する第1油圧アクチュエータ及び第2油圧アクチュエータと、
前記第1油圧アクチュエータに作動油を供給する第1ポンプと、
前記第2油圧アクチュエータに作動油を供給する第2ポンプと、
前記第2ポンプから前記第2油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する第2制御弁と、
前記第1ポンプから前記第1油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する主制御弁と、前記第2ポンプから前記第2制御弁及び前記第1油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する従制御弁とを有する第1制御弁と、
前記主制御弁と前記第1ポンプとを接続する第1吐出油路と、
前記第1油圧アクチュエータと前記主制御弁とを接続する主油路と、
前記従制御弁及び前記第2制御弁と、前記第2ポンプとを接続する第3吐出油路と、
前記従制御弁と前記主油路とを接続する分岐油路と、
を備え、
前記第3吐出油路は、前記第2ポンプと前記従制御弁とを接続する入側油路と、前記従制御弁と前記第2制御弁とを接続する出側油路とを含み、
前記従制御弁は、前記第3吐出油路と前記分岐油路とを連通させる第1位置と、前記第3吐出油路と分岐油路とを連通させない第2位置とに切り換え可能であり、且つ前記第1油圧アクチュエータを作動させるときに前記第1位置に切り換えられ、前記第1油圧アクチュエータを作動させないときに前記第2位置に切り換えられ、且つ前記第1位置であるときに前記入側油路と前記出側油路を連通し、
前記第1油圧アクチュエータ及び第2油圧アクチュエータの両方を作動させる場合には、前記従制御弁が前記第1位置に切り換えられることで前記第2ポンプから前記第3吐出油路に流れた作動油が前記分岐油路から前記主油路に供給されて前記第1ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される作動油に合流し、
前記第1油圧アクチュエータを作動させない場合には、前記従制御弁が前記第2位置に切り換えられることで前記第2ポンプから第3吐出油路に流れた作動油が、前記分岐油路から前記主油路に供給されないことによって前記第1ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される作動油に合流せず、
前記第1油圧アクチュエータを作動させ、且つ前記第2油圧アクチュエータを作動させない場合には、前記従制御弁が前記第1位置に切り換えられるが、前記第2ポンプから入側油路に流れた作動油が、前記従制御弁から前記出側油路に供給されて前記主油路に供給されないことによって前記第1ポンプから前記第1油圧アクチュエータに供給される作動油に合流しない作業機の油圧システム。 - 前記入側油路から分岐し且つ、前記従制御弁が前記第1位置であるときに当該従制御弁に作動油を供給する供給油路を備えている請求項1に記載の作業機の油圧システム。
- 前記供給油路に設けられ且つ、前記従制御弁に向けて作動油が流れるのを許容し且つ従制御弁から前記第2ポンプ側に向けて作動油が流れるのを阻止する第2逆止弁を備えている請求項2に記載の作業機の油圧システム。
- 前記第2油圧アクチュエータと前記第2制御弁とを複数組備え、
前記第2油圧アクチュエータは、旋回モータ(MT)と、ドーザシリンダ(C4)と、スイングシリンダ(C5)とを含み、
前記第2制御弁は、旋回モータを制御する旋回制御弁(V10)と、ドーザシリンダを制御するドーザ制御弁(V4)と、スイングシリンダを制御するスイング制御弁(V5)とを含み、
前記複数組は、旋回モータ(MT)と旋回制御弁(V10)との組、ドーザシリンダ(C4)とドーザ制御弁(V4)との組、スイングシリンダ(C5)とスイング制御弁(V5)との組であり、
前記各第2制御弁は、前記従制御弁と前記作動油タンクとの間に直列に接続されており、当該第2制御弁に対応する第2油圧アクチュエータを作動させる場合に前記第2ポンプから前記従制御弁を介して供給される作動油を当該第2制御弁に対応する第2油圧アクチュエータに供給し、当該第2制御弁に対応する第2油圧アクチュエータを作動させない場合には前記第2ポンプから前記従制御弁を介して供給される作動油を当該第2制御弁に接続された他の第2制御弁または前記作動油タンクに排出する請求項1に記載の作業機の油圧システム。 - 前記分岐油路に接続された第1逆止弁を備え、
前記第1逆止弁は、前記従制御弁から前記主油路への作動油の供給を許容し、前記主油路から前記従制御弁への作動油の供給を阻止する請求項1〜4のいずれかに記載の作業機の油圧システム。
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