JP7413202B2 - 作業機 - Google Patents
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Description
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、作業機の暖機をスムーズに行うことができる作業機を提供することを目的とする。
作業機は、原動機と、走行装置と、走行装置に動力を伝達可能な走行モータと、走行モータを第1速度と第1速度よりも速い第2速度とに切り換え可能な速度切換弁と、速度切換弁に作用する圧力を変更可能な作動弁と、速度切換弁に接続され且つ、速度切換弁に作用する作動油を流す第1油路と、第1油路に接続された排出油路と、走行モータを制動する制動状態と、制動状態を解除する解除状態とに変化可能な制動装置と、作動弁及び制動装置を制御可能で暖機モードを有する制御装置と、を備え、制御装置は、暖機モードである場合、制動装置を制動状態にし、且つ、作動弁を制御することで速度切換弁に作用する作用圧が第2速度に対応する圧力以上にして、原動機の始動時には、制動装置を制動状態に維持した状態で、原動機の回転数が所定以上になると、作用圧を第2速度に対応する圧力以上にする。
作業機は、原動機と、走行装置と、走行装置に動力を伝達可能な走行モータと、走行モータを第1速度と第1速度よりも速い第2速度とに切り換え可能な速度切換弁と、速度切換弁に作用する圧力を変更可能な作動弁と、速度切換弁に接続され且つ、速度切換弁に作用する作動油を流す第1油路と、第1油路に接続された排出油路と、走行モータを制動する制動状態と、制動状態を解除する解除状態とに変化可能な制動装置と、作動弁及び制動装置を制御可能で暖機モードを有する制御装置と、を備え、制御装置は、暖機モードである場合、制動装置を制動状態にし、且つ、作動弁を制御することで速度切換弁に作用する作用圧が第2速度に対応する圧力以上にして、走行モータが第1速度の状態で暖機モードになった場合には、制動装置を解除状態から制動状態にしてから所定時間後に、作動弁を制御することで作用圧を、第1速度に対応する圧力から第2速度に対応する圧力に昇圧する。
図5は、本発明に係る作業機の側面図を示している。図5では、作業機の一例として、コンパクトトラックローダを示している。但し、本発明に係る作業機はコンパクトトラックローダに限定されず、例えば、スキッドステアローダ等の他の種類のローダ作業機であってもよい。また、ローダ作業機以外の作業機であってもよい。
作業装置4は、ブーム10と、作業具11と、リフトリンク12と、制御リンク13と、ブームシリンダ14と、バケットシリンダ15とを有している。
リフトリンク12、制御リンク13及びブームシリンダ14は、左側と右側の各ブーム10に対応して機体2の左側と右側にそれぞれ設けられている。
リフトリンク12は、各ブーム10の基部の後部に、縦向きに設けられている。このリフトリンク12の上部(一端側)は、各ブーム10の基部の後部寄りに枢支軸16(第1枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。また、リフトリンク12の下部(他端側)は、機体2の後部寄りに枢支軸17(第2枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。第2枢支軸17は、第1枢支軸16の下方に設けられている。
第3枢支軸18の下方に設けられている。
左側のブーム10の前部には、接続部材50が設けられている。接続部材50は、予備アタッチメントに装備された油圧機器と、ブーム10に設けられたパイプ等の第1管材とを接続する装置である。具体的には、接続部材50の一端には、第1管材が接続可能で、他端には、予備アタッチメントの油圧機器に接続された第2管材が接続可能である。これにより、第1管材を流れる作動油は、第2管材を通過して油圧機器に供給される。
一対の走行装置5L、5Rのうち、走行装置5Lは機体2の左側に設けられ、走行装置5Rは機体2の右側に設けられている。一対の走行装置5L、5Rは、本実施形態ではクローラ型(セミクローラ型を含む)の走行装置が採用されている。なお、前輪及び後輪を有する車輪型の走行装置を採用してもよい。以下、説明の便宜上、走行装置5Lのことを左走行装置5L、走行装置5Rのことを右走行装置5Rということがある。
次に、作業機の油圧システムについて説明する。
図1に示すように、作業機の油圧システムは、第1油圧ポンプP1と、第2油圧ポンプP2とを備えている。第1油圧ポンプP1は、原動機32の動力によって駆動するポンプであって、定容量型のギヤポンプによって構成されている。第1油圧ポンプP1は、タンク22に貯留された作動油を吐出可能である。特に、第1油圧ポンプP1は、主に制御に用いる作動油を吐出する。説明の便宜上、作動油を貯留するタンク22のことを作動油タンクということがある。また、第1油圧ポンプP1から吐出した作動油のうち、制御用として用いられる作動油のことをパイロット油、パイロット油の圧力のことをパイロット圧ということがある。
左走行ポンプ53L及び右走行ポンプ53Rには、第1油圧ポンプP1からの作動油(パイロット油)の圧力(パイロット圧)が作用する受圧部53aと受圧部53bとを有している、受圧部53a、53bに作用するパイロット圧によって斜板の角度が変更される。斜版の角度を変更することによって、左走行ポンプ53L及び右走行ポンプ53Rの出力(作動油の吐出量)や作動油の吐出方向を変えることができる。
速度切換弁71Lは、左走行モータ36Lの斜板切換シリンダ37Lに油路を介して接続されていて、第1位置71L1及び第2位置71L2に切り換わる二位置切換弁である。速度切換弁71Lは、第1位置71L1である場合、斜板切換シリンダ37Lを収縮し、第2位置71L2である場合、斜板切換シリンダ37Lを伸長する。
作動弁72は、速度切換弁71L及び速度切換弁71Rを切り換える電磁弁であって、
励磁により第1位置72aと第2位置72bとに切り換え可能な二位置切換弁である。作動弁72、速度切換弁71L及び速度切換弁71Rは、油路(第1油路)41により接続されている。作動弁72は、第1位置72aである場合に速度切換弁71L及び速度切換弁71Rを第1位置71L1、71R1に切り換え、第2位置72bである場合に速度切換弁71L及び速度切換弁71Rを第2位置71L2、71R2に切り換える。
操作装置(走行操作装置)54は、走行操作部材59を操作したときに、走行ポンプ(左走行ポンプ53L、右走行ポンプ53R)の受圧部53a、53bに作動油を作用させる装置であり、走行ポンプの斜板の角度(斜板角度)を変更可能である。操作装置54は、走行操作部材59と、複数の操作弁55とを含んでいる。
走行油路45は、第1走行油路45a、第2走行油路45b、第3走行油路45c、第4走行油路45dと、第5走行油路45eとを有している。第1走行油路45aは、左走行ポンプ53Lの受圧部(第1受圧部)53aに接続された油路であり、走行操作部材59を操作したときに受圧部(第1受圧部)53aに作用する作動油を通過させる油路である。第2走行油路45bは、左走行ポンプ53Lの受圧部(第2受圧部)53bに接続され油路であり、走行操作部材59を操作したときに受圧部(第2受圧部)53bに作用する作動油を通過させる油路である。第3走行油路45cは、右走行ポンプ53Rの受圧部
(第3受圧部)53aに接続され油路であり、走行操作部材59を操作したときに受圧部(第3受圧部)53aに作用する作動油を通過させる油路である。第4走行油路45dは、右走行ポンプ53Rの受圧部(第4受圧部)53bに接続され油路であり、走行操作部材59を操作したときに受圧部(第4受圧部)53bに作用する作動油を通過させる油路である。第5走行油路45eは、操作弁55、第1走行油路45a、第2走行油路45b、第3走行油路45c、第4走行油路45dを接続する油路である。
すなわち、走行操作部材59を左斜め前方に揺動操作すると該走行操作部材59の揺動角度に対応した速度で作業機1が前進しながら左旋回し、走行操作部材59を右斜め前方に揺動操作すると該走行操作部材59の揺動角度に対応した速度で作業機1が前進しながら右旋回し、走行操作部材59を左斜め後方に揺動操作すると該走行操作部材59の揺動角度に対応した速度で作業機1が後進しながら左旋回し、走行操作部材59を右斜め後方に揺動操作すると該走行操作部材59の揺動角度に対応した速度で作業機1が後進しながら右旋回する。
作動弁72と、速度切換弁71L及び速度切換弁71Rとを接続する油路(第1油路)41には、排出油路101が接続されている。排出油路101は、作動油タンク22、油圧ポンプ(第1油圧ポンプ、第2油圧ポンプ)等のサクション側等の排出部に接続されている。なお、排出部は、上述に限定されない。また、排出油路101には、絞り部102が設けられている。
例えば、制動装置30は、左走行モータ36L、右走行モータ36Rの出力軸に設けられた第1ディスクと、移動可能な第2ディスクと、第2ディスクが第1ディスクに接触する側へ付勢するバネとを備えている。また、制動装置30は、第1ディスク、第2ディスク及びバネを収容する収容部(収容ケース)38を備えている。
アクセル65は、運転席8の近傍に設けられ、原動機32の目標回転数を設定することが可能である。アクセル65は、揺動自在に支持されたアクセルレバー、揺動自在に支持されたアクセルペダル、回転自在に支持されたアクセルボリューム、スライド自在に支持されたアクセルスライダー等である。なお、アクセル65は、上述した例に限定されない。
測定装置68は、作動油の温度を測定するセンサであって、制御装置60は、当該測定装置68で測定した作動油の温度を取得することができる。
、速度切換弁71L及び速度切換弁71Rの受圧部に作用させる圧力を、第2速度に対応する圧力になるように、開口部等が設定されている。
なお、説明の便宜上、図2A及び図2Bにおいて、暖機モードでない場合の速度切換弁71L及び速度切換弁71Rの受圧部に作用するパイロット圧をラインL1で示し、暖機モードである場合の速度切換弁71L及び速度切換弁71Rの受圧部に作用するパイロット圧をラインL2で示している。また、説明の便宜上、速度切換弁71L及び速度切換弁71Rの受圧部に作用する圧力のことを「作用圧」という。
制御装置60は、制動切換弁31を第1位置31aから所定時間T1が経過した時点P11に、作動弁72のソレノイドを励磁することで、油路(第1油路)41側の圧力を昇圧する。そうすると、制動装置30が制動状態に維持された状態で、作用圧は、ラインL2のように境界圧PV3を超えて範囲PS2になる。つまり、制動モードでは、作動弁72のソレノイドを励磁して当該作動弁72を第2位置72bに切り換えたとき、油路(第1油路)41の一部が排出油路101に流れることで、走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)が制動状態で且つ第2速度で暖機を行うことができる。
は、作動弁72を第2位置72bに切り換えることで、作用圧を範囲PS2に向けて昇圧する。
制御装置60は、原動機32の始動時(イグニッションスイッチをOFFからONに切り換えた時)は、制動装置30を制動状態に維持する(制動切換弁31を第1位置31aの位置に維持する)。制御装置60は、制動装置30を制動状態に維持した状態で原動機32の回転数が所定回転数以上になると、自動的に暖機モードに入り、作動弁72を第2位置72bに切り換える。
図3に示すように、左走行モータ36L及び右走行モータ36Rは、カムモータ(ラジアルピストンモータ)である。左走行モータ36L及び右走行モータ36Rは、作動時における容量(モータ容量)の大きさを可変することによって、出力軸の回転やトルクを変更する。また、左走行モータ36L及び右走行モータ36Rには、前後進切換弁90が接続されている。前後進切換弁90を切り換えることで、左走行モータ36L及び右走行モータ36Rの回転方向を切り換えることができる。
図4Aは、油圧システムの変形例を示している。図4Aに示すように、油路100と油路41とを接続する連通油路110が設けられている。連通油路110には、油路41から油路100に作動油が流れるのを許容し且つ、油路100から油路41へ作動油が流れるのを阻止する逆止弁111が接続されている。
図4Aの油圧システムの変形例は、原動機32と、走行装置5L,5Rと、走行装置5L,5Rに動力を伝達可能な走行モータ36L,36Rと、走行モータ36L,36Rを第1速度と第1速度よりも速い第2速度とに切り換え可能な速度切換弁71L、71Rと、速度切換弁71L、71Rに作用する圧力を変更可能な作動弁72と、走行モータ36L,36Rを制動する制動状態と制動状態を解除する解除状態とに変化可能な制動装置30と、作動弁72及び制動装置30を制御可能で通常モードを有する制御装置60と、を備え、制御装置60は、走行モータ36L,38R第2速度の状態で暖機モードでなくなった場合、即ち、通常モードになった場合、作動弁72によって作用圧を、第2速度に対
応する圧力から第1速度に対応する圧力に低下させた後に、制動装置30を制動状態から解除状態にする。これによれば、制動装置30を制動状態から解除状態にするときに、作用圧を下げることにより、解除状態にした後、素早く、スムーズに作業機を走行状態にすることができる。
制御装置60は、走行モータ36L,36Rが第2速度の状態で暖機モードになった場合、作動弁72によって作用圧を、第2速度に対応する圧力から第1速度に対応する圧力に低下させ且つ、制動装置30を解除状態から制動状態にしてから、作動弁72を制御することで、作用圧を第2速度に対応する圧力に昇圧する。これによれば、原動機32を始動後、原動機32の回転数を所定以上になった時点で、速度切換弁71L、71Rに高い圧力(作用圧)を付与することができるため、原動機32を始動して作業を始める際に効率的に暖機を行うことができる。
作業機1は、作動油の温度を検出可能な測定装置68を備え、制御装置60は、測定装置68で測定した作動油の温度が所定以下になった場合に、暖機モードになる。これによれば、作業機1が第1速度で走行している状態であるときは、制動装置30を制動状態に
することにより、作業機1を停止させた後、作用圧を昇圧することで、暖機を行うことができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
5L :左走行装置
5R :右走行装置
32 :原動機
34 :走行切換弁
36L :左走行モータ
36R :右走行モータ
60 :制御装置
72 :作動弁
101 :排出油路
Claims (7)
- 原動機と、
走行装置と、
前記走行装置に動力を伝達可能な走行モータと、
前記走行モータを第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切り換え可能な速度切換弁と、
前記速度切換弁に作用する圧力を変更可能な作動弁と、
前記速度切換弁に接続され且つ、前記速度切換弁に作用する作動油を流す第1油路と、
前記第1油路に接続された排出油路と、
前記走行モータを制動する制動状態と、前記制動状態を解除する解除状態とに変化可能な制動装置と、
前記作動弁及び前記制動装置を制御可能で暖機モードを有する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記暖機モードである場合、前記制動装置を前記制動状態にし、且つ、前記作動弁を制御することで前記速度切換弁に作用する作用圧が前記第2速度に対応する圧力以上にして、
前記原動機の始動時には、前記制動装置を前記制動状態に維持した状態で、前記原動機の回転数が所定以上になると、前記作用圧を前記第2速度に対応する圧力以上にする作業機。 - 原動機と、
走行装置と、
前記走行装置に動力を伝達可能な走行モータと、
前記走行モータを第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切り換え可能な速度切換弁と、
前記速度切換弁に作用する圧力を変更可能な作動弁と、
前記速度切換弁に接続され且つ、前記速度切換弁に作用する作動油を流す第1油路と、
前記第1油路に接続された排出油路と、
前記走行モータを制動する制動状態と、前記制動状態を解除する解除状態とに変化可能な制動装置と、
前記作動弁及び前記制動装置を制御可能で暖機モードを有する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記暖機モードである場合、前記制動装置を前記制動状態にし、且つ、前記作動弁を制御することで前記速度切換弁に作用する作用圧が前記第2速度に対応する圧力以上にして、
前記走行モータが前記第2速度の状態で前記暖機モードになった場合、前記作動弁によって前記作用圧を、前記第2速度に対応する圧力から前記第1速度に対応する圧力に低下させ且つ、前記制動装置を前記解除状態から前記制動状態にしてから、前記作動弁を制御することで、前記作用圧を前記第2速度に対応する圧力に昇圧する作業機。 - 前記制御装置は、前記作用圧を、前記第2速度に対応する圧力から前記第1速度に対応する圧力に低下させた後、所定時間後に前記作用圧を前記第2速度に対応する圧力に昇圧する請求項2に記載の作業機。
- 原動機と、
走行装置と、
前記走行装置に動力を伝達可能な走行モータと、
前記走行モータを第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切り換え可能な速度切換弁と、
前記速度切換弁に作用する圧力を変更可能な作動弁と、
前記速度切換弁に接続され且つ、前記速度切換弁に作用する作動油を流す第1油路と、
前記第1油路に接続された排出油路と、
前記走行モータを制動する制動状態と、前記制動状態を解除する解除状態とに変化可能な制動装置と、
前記作動弁及び前記制動装置を制御可能で暖機モードを有する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記暖機モードである場合、前記制動装置を前記制動状態にし、且つ、前記作動弁を制御することで前記速度切換弁に作用する作用圧が前記第2速度に対応する圧力以上にして、
前記走行モータが前記第1速度の状態で前記暖機モードになった場合には、前記制動装置を前記解除状態から前記制動状態にしてから所定時間後に、前記作動弁を制御することで前記作用圧を、前記第1速度に対応する圧力から前記第2速度に対応する圧力に昇圧する作業機。 - 原動機と、
走行装置と、
前記走行装置に動力を伝達可能な走行モータと、
前記走行モータを第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切り換え可能な速度切換弁と、
前記速度切換弁に作用する圧力を変更可能な作動弁と、
前記速度切換弁に接続され且つ、前記速度切換弁に作用する作動油を流す第1油路と、
前記第1油路に接続された排出油路と、
前記走行モータを制動する制動状態と、前記制動状態を解除する解除状態とに変化可能な制動装置と、
前記作動弁及び前記制動装置を制御可能で暖機モードを有する制御装置と、
前記作動油の温度を検出可能な測定装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記暖機モードである場合、前記制動装置を前記制動状態にし、且つ、前記作動弁を制御することで前記速度切換弁に作用する作用圧が前記第2速度に対応する圧力以上にして、
前記測定装置で測定した前記作動油の温度が所定以下になった場合に、前記暖機モードになる作業機。 - 原動機と、
走行装置と、
前記走行装置に動力を伝達可能な走行モータと、
前記走行モータを第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切り換え可能な速度切換弁と、
前記速度切換弁に作用する圧力を変更可能な作動弁と、
前記速度切換弁に接続され且つ、前記速度切換弁に作用する作動油を流す第1油路と、
前記第1油路に接続された排出油路と、
前記走行モータを制動する制動状態と、前記制動状態を解除する解除状態とに変化可能な制動装置と、
前記作動弁及び前記制動装置を制御可能で暖機モードを有する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記暖機モードである場合、前記制動装置を前記制動状態にし、且つ、前記作動弁を制御することで前記速度切換弁に作用する作用圧が前記第2速度に対応する圧力以上にして、
前記走行モータが前記第2速度の状態で前記暖機モードでなくなった場合、前記作動弁によって前記作用圧を、前記第2速度に対応する圧力から前記第1速度に対応する圧力に低下させた後に、前記制動装置を前記制動状態から前記解除状態にする作業機。 - 前記暖機モードを有効又は無効に手動で切り換えるモードスイッチを備えている請求項1~6のいずれかに記載の作業機。
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