WO2004088144A1 - 作業用車両の油圧駆動装置 - Google Patents

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WO2004088144A1
WO2004088144A1 PCT/JP2004/004538 JP2004004538W WO2004088144A1 WO 2004088144 A1 WO2004088144 A1 WO 2004088144A1 JP 2004004538 W JP2004004538 W JP 2004004538W WO 2004088144 A1 WO2004088144 A1 WO 2004088144A1
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hydraulic
boom
hydraulic drive
working vehicle
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PCT/JP2004/004538
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Kensuke Sato
Tsuyoshi Nakamura
Kouji Ishikawa
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Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.
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    • F15B2211/7741—Control of direction of movement of the output member with floating mode, e.g. using a direct connection between both lines of a double-acting cylinder

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic drive device for a working vehicle that has a boom rotatably attached to a vehicle body and operates by operating the boom.
  • Hydraulic excavators and lift trucks are known as work vehicles that operate by operating a boom that is rotatably attached to a vehicle body. These work vehicles generally include: A hydraulic cylinder that rotates the boom, a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic cylinder for the boom, and a pressure that is supplied from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder for the boom as driving means for working members such as the boom A hydraulic drive having a directional control valve for controlling the oil flow is provided.
  • a boom hydraulic cylinder may be provided with a fall prevention valve. If the piping (hydraulic hose) that connects the directional control valve to the cylinder chamber on the load holding side is broken, the hydraulic cylinder will suddenly shrink to prevent the boom or load from falling. .
  • a lift truck can perform cargo handling when a fork is attached as an attachment. Therefore, in the case of a lift truck, in consideration of safety when a work member falls by its own weight during cargo handling work, etc., the hydraulic cylinder for the boom is equipped with a force center balance valve that also functions as a fall prevention valve. Is provided.
  • the counterbalance valve is a function to prevent the work member from escaping due to gravity when the work member such as a boom is turned downward while holding a heavy object (runaway prevention function). It plays two roles, functioning as a preventive valve.
  • FIG. 9 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-07100 discloses a hydraulic drive device having such a counterbalance valve.
  • the directional control valve for the boom is raised, neutral, and lowered.
  • it is often configured as a 4-position valve with a float position.
  • the directional control valve when the directional control valve is operated to the float position, both the cylinder chambers on the potom side and the rod side of the boom hydraulic cylinder are connected to the tank.
  • the hydraulic cylinder for the boom is free from external force, and the attachments such as the bucket move according to the unevenness of the ground while acting only by its own weight. Can be.
  • hydraulic cylinders for booms such as drop prevention valves and counterbalance valves
  • boom hydraulic cylinders are used in boom hydraulic cylinders to prevent falling of booms and luggage when piping breaks.
  • a valve device provided with a fall prevention function.
  • such a working vehicle also has a float function like a wheel loader, and communicates both the bottom and rod side cylinder chambers of the boom hydraulic cylinder with the tank so that the boom hydraulic cylinder can withstand external force. If the attachment such as a bucket can be moved according to the unevenness of the ground while applying only its own weight, the ground leveling work can be performed efficiently, which is convenient.
  • An object of the present invention is to provide a working vehicle in which a boom hydraulic cylinder is provided with a valve device having a fall prevention function such as a fall prevention valve and a power balance valve, and both a bottom cylinder and a rod cylinder of the hydraulic cylinder are provided.
  • Hydraulic drive of a work vehicle that can realize a float function that makes the chamber communicate with the tank, makes the hydraulic cylinder free from external force, and moves the attachment such as a bucket according to the unevenness of the ground while using only its own weight It is to provide a device.
  • the present invention provides a hydraulic drive device for a working vehicle having a boom rotatably attached to a vehicle body, comprising: a hydraulic cylinder for rotating the boom; A hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinder; a directional control valve for controlling a flow of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder; a cylinder chamber on the load holding side of the hydraulic cylinder and the direction; A valve device which is disposed between a pipe connected to a control valve and has a fall prevention function for preventing the boom from dropping when the pipe is broken, and a cylinder chamber on both the extension side and the contraction side of the hydraulic cylinder. It has selective communication means for selectively communicating with the tank, and opening and closing means for enabling communication with the valve device.
  • both the cylinder chambers on the extension side and the contraction side of the boom cylinder can be communicated with the tank, and the valve device having the drop prevention function can be communicated.
  • the boom hydraulic cylinder is free from external force, and the float function can be realized.
  • both the cylinder chambers on the extension side and the contraction side of the boom cylinder are connected to the tank, and at the same time, the valve device having the fall prevention function is connected, so that the float function can be easily and reliably realized.
  • the selective communication means further comprises an external signal generation means for generating an external signal when the hydraulic communication cylinder communicates both the cylinder chambers on the extension side and the contraction side of the hydraulic cylinder with the tank.
  • the opening / closing means is operated by an external signal. It is assumed that the valve device is moved to communicate with the valve device having the fall prevention function.
  • both the cylinder chambers on the extension side and the contraction side of the boom cylinder are connected to the tank, and at the same time, the valve device having the fall prevention function is connected, so that the float function can be reliably realized.
  • the directional control valve is a four-position valve having a float position in which both of the two actuator ports communicate with the tank port as the selective communication means.
  • the external signal generating means is means for generating the external signal when the direction control valve is switched to the float position.
  • the apparatus further comprises a float position detecting means for detecting that the directional control valve has been switched to the float position, and the external signal generating means comprises the float position detecting means. Activated when the means detects that the direction control valve has been switched to the float position, and generates the external signal.
  • the float position detecting means is means for detecting a displacement of the directional control valve.
  • the float position detecting means may be means for detecting the operation amount of the boom.
  • a float function selecting means wherein the external signal generating means generates the external signal when the float function is selected by the float function selecting means.
  • the selective communication means normally shuts off both the cylinder chambers on the extension side and the contraction side of the hydraulic cylinder, and when the external signal is input, the communication means on the extension side and the contraction side of the hydraulic cylinder This is a switching valve that connects both cylinder chambers to the ink tank.
  • the switching valve connects both the cylinder chambers on the extension side and the contraction side of the boom cylinder to the tank, and a valve device with a fall prevention function communicates with the boom cylinder.
  • a valve device with a fall prevention function communicates with the boom cylinder.
  • the float function selecting means is a switch provided on an operation lever of the boom.
  • the boom can be moved up and down as needed even during work using the float function, and a more practical float function can be realized.
  • the valve device having the fall prevention function is a counter-balance valve having a pressure control valve and a check valve connected in parallel with each other, and Is a means to open the check valve of the above-mentioned counterbalance valve by an external signal.
  • the valve device having the fall prevention function is a counterbalance valve having a pressure control valve and a check valve connected in parallel with each other, and the opening / closing means is provided with the counterbalance.
  • An on-off valve that is connected in parallel with the pressure control valve of the valve and the check valve and that can be switched from the closed position to the open position by an external signal may be used.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a working vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an external view of a lift truck as an example of a work vehicle, showing a state where a fork is attached as an attachment.
  • FIG. 3 shows the appearance of a lift truck as an example of a work vehicle.
  • FIG. 4 is a view showing a cross-sectional structure of a counterbalance valve having an operation check valve provided in the hydraulic drive device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a working vehicle according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing, as an example of an installation position of the switch in the hydraulic drive device according to the second embodiment of the present invention, a case where the switch is provided as a switch that is closed by pressing down a push button on a grip of an operation lever. .
  • FIG. 7 is a diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a working vehicle according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a working vehicle according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a working vehicle according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a working vehicle according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a working vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • the present invention is applied to a hydraulic drive device having a counterbalance valve as a valve device having a fall prevention function.
  • a hydraulic drive device includes a hydraulic cylinder 7 used as a lift cylinder of a lift truck boom, a main hydraulic pump 10 for supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinder 7, A directional control valve 11 that controls the flow of hydraulic oil supplied from the pump 10 to the hydraulic cylinder 7, an operation lever 13 that commands the operation of the hydraulic cylinder 7, and a remote control valve 14, and a fall prevention function Valve device A counterbalance valve 15, a pilot pump 16 that supplies pressure oil to the remote control valve 14, and a main relief valve 17 that regulates the maximum pressure of the hydraulic pump 10 are provided.
  • Figures 2 and 3 show the appearance of the lift truck.
  • the work vehicle is a lift truck
  • the lift truck includes a body 1, a front wheel 2 and a rear wheel 3 attached to the body 1, a driver's cab 4 located on the body 1, 1 is a telescopic boom 5 attached to the side of the cab 4 so that it can be raised and lowered, and an attachment 6 A or 6 B rotatably attached to the tip of the boom 5 (hereinafter referred to as ⁇ 6 '' as appropriate).
  • the vehicle travels by driving one or both of the front wheel 2 and the rear wheel 3 by an engine (not shown).
  • the attachment 6A in FIG. 2 is a fork used for cargo handling work
  • the attachment 6B in FIG. 3 is a bucket used for loading work and the like.
  • the boom 5 is extended and retracted by a telescopic cylinder (not shown) and can be raised and lowered by the expansion and contraction of a hydraulic cylinder 7 (elevating cylinder) shown in FIG. Further, the attachment 6 can be tilted by expanding and contracting the tilt cylinder 8.
  • a hydraulic cylinder 7 Elevating cylinder
  • the attachment 6 can be tilted by expanding and contracting the tilt cylinder 8.
  • FIG. 1 In the hydraulic circuit shown in FIG. 1, only the portion that expands and contracts the hydraulic cylinder 7 (the up-and-down cylinder) is shown, and other actuators such as the tilt cylinder 7 and the telescopic cylinder and the circuit for driving the same are omitted.
  • the counter-balance valve 15 is provided in the hydraulic cylinder 7, and the bottom chamber 7 a, which is a cylinder chamber on the load holding side of the hydraulic cylinder 7, is connected to the pipeline 31 via the counterbalance valve 15, and the pipeline 3 1 is connected to one of the actuator ports of the directional control valve 11. That is, the counterbalance valve 15 is located between the bottom chamber 7 a of the hydraulic cylinder 7 and the pipeline 31.
  • the rod chamber 7 b which is the cylinder chamber on the rod side of the hydraulic cylinder 7, is directly connected to the pipeline 32, and the pipeline 32 is connected to another actuator port of the directional control valve 11. .
  • Lines 31 and 32 are hydraulic hoses.
  • the counterbalance valve 15 has a function to prevent the boom 5 from escaping due to gravity when rotating the boom 5 in a downward direction while holding a heavy object (runaway prevention function), and a pipe 3 1 ( A function to prevent the hydraulic cylinder 7 from suddenly shrinking and the boom 5 and load from dropping when the hydraulic hose breaks.
  • This is a valve device that plays the two roles of (1) and (2), and is configured as follows.
  • the counterbalance valve 15 has an operation check valve 15a and a pressure control valve 15b with a relief function.
  • the operation check valve 15a and the pressure control valve 15b are connected in parallel with each other.
  • the operated check valve 15a has a built-in opening / closing means that is operated by an external signal, ie, pilot pressure (described later).
  • the check valve 15a When the pilot pressure is not applied, the check valve 15a functions as a normal check valve. 7 Allows only the flow of pressurized oil to a, and when pilot pressure is applied, opens the valve to allow reverse flow.
  • the pressure control valve 15 b has a valve-opening-side pressure receiving portion to which the pressure of the hydraulic oil in the pipeline 32 is led, and is opened by the pressure of the rod chamber 7 b of the hydraulic cylinder 7.
  • its own inlet pressure is led to the valve-opening-side pressure receiving portion of the pressure control valve 15b, and the valve is opened by this own pressure, and the bottom chamber 7a of the hydraulic cylinder 7 is determined in advance by external force or the like. It has a relief function to prevent the pressure from exceeding the set pressure.
  • the counter-balance valve 15 is provided with a normal check valve instead of the operation check valve 15a.
  • the operation of the present embodiment when the pilot pressure does not act on the operation check valve 15 is the same as that of the conventional one having a normal check valve.
  • the directional control valve 11 is switched by the pilot pressure output from the remote control valve 14.
  • the directional control valve 12 is switched from the neutral position 1 1b to the position 11a, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 10 is connected to the line 30, the directional control valve 11, the line 31, and the counter. It flows into the bottom chamber 7 a of the hydraulic cylinder 7 through the operation check valve 15 a of the balance valve 15.
  • the hydraulic cylinder 7 operates in the extension direction, and the oil discharged from the rod chamber 7 of the hydraulic cylinder 7 returns to the tank 18 through the pipeline 32 and the directional control valve 11.
  • the boom 5 rotates in the upward direction.
  • the pressure oil discharged from the hydraulic pump 10 similarly passes through the pipeline 30, the directional control valve 11 and the pipeline 32. Through the rod chamber 7 b of the hydraulic cylinder 7. At this time, when the driving pressure of the rod chamber 7b and the pressure of the pipeline 32 are low, such as when the boom 5 falls by gravity and rotates.
  • the pressure control valve 15b of the counterbalance valve 15 is in the closed state, and the pressure oil flowing out of the bottom chamber 7a of the hydraulic cylinder 7 is blocked by the counterbalance valve 15.
  • the pressure control valve 15b of the balance valve 15 is switched to the closing direction, a back pressure is generated in the bottom chamber 7a of the hydraulic cylinder 7, and the operating speed of the hydraulic cylinder 7 is suppressed. If the operating speed of the hydraulic cylinder 7 is suppressed to a value higher than the flow rate of the hydraulic oil supplied to the rod chamber 7 b of the hydraulic cylinder 7, the pressure in the pipeline 32 increases again, so the pressure control valve 15 b opens. The back pressure of the bottom chamber 7a of the hydraulic cylinder 7 is reduced, and the suppression of the working speed of the hydraulic cylinder 7 is eased.
  • the pressure control valve 15b is substantially The constant throttle opening is maintained, the working speed of the hydraulic cylinder 7 is suppressed to a substantially constant speed, and the escape of the boom is prevented.
  • the operation check valve 15a is provided to the counterbalance valve 15 as described above.
  • an electromagnetic switching valve 20, a power supply 41 for driving the electromagnetic switching valve 20, and a limit switch 42 are added, and an output port of the electromagnetic switching valve 20 and a pilot port of the operation check valve 15 a are provided.
  • Port c is connected via pilot line 33.
  • the directional control valve 11 is configured as a four-position valve having a float position 11 d.
  • the float position l id of the directional control valve 11 is a position at which both the pipelines 31 and 32 communicate with each other and are connected to the tank 18.
  • the limit switch 4 2 is always OFF, and turns ON when the directional control valve 11 is switched to the float position 1 1 d, and the electromagnetic switching valve 20 is excited to move from position 20 a to position 2 It is configured to switch to 0b.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional structure of the counterbalance valve 15 provided with the operation check valve 15a.
  • the counterbalance valve 15 has a housing 50, and the housing 50 is provided with Cb port, V port, Cr port, Pc port, and D port.
  • C b port is the port of the bottom chamber 7 a of the hydraulic cylinder 7
  • V port is the pipeline 31
  • C r port is the pipeline 32
  • P c port is the pipeline 33
  • D port is the sunset Connected to 18 respectively.
  • two valve bodies of a port 52 and a spool 53 are arranged as valve bodies of an operation check valve 15a and a pressure control valve 15b, respectively. Opens and closes the passage between V port and C b port.
  • a piston 51 is disposed as a means for opening and closing the poppet 52.
  • the Pc port is located on the back side of the piston 51
  • the Cr port is located on the end side of the spool 53 in the valve opening direction.
  • the spool 53 is composed of a small-diameter spool portion 53a where the end of the valve opening direction is located and a large-diameter spool portion 53b where the end of the valve closing direction is located.
  • the pressure receiving area in the valve opening direction of the spool portion 53b on which the pressure of the above applies acts is larger than the pressure receiving area in the valve closing direction of the spool portion 53a.
  • a spring 53c for pressure setting is located on the spool 53b side.
  • the spool 53 opens and the pressure oil can flow from the port C b to the port V via the spool part 53 b.
  • the poppet 52 functions as a normal check valve.
  • pressure acts on the V port the pressure on the V port pushes the port 52 open, The flow of hydraulic oil from the V port to the C b port via the port valve 52 becomes possible. Further, even if pressure acts on the Cb port, the poppet 52 does not open, and the reverse flow from the Cb port to the V port via the port valve 52 is impossible.
  • the spool 53 opens due to the pressure receiving area difference between the minute 53a and the spool portion 53b, allowing the flow of pressure oil from the Cb port to the V port via the spool portion 53b ( Relief function).
  • the counterbalance valve 15 is disposed between the cylinder chamber (bottom chamber) 7 a on the load holding side of the hydraulic cylinder 7 and the pipeline 31 connected to the directional control valve 11.
  • a valve device with a fall prevention function that prevents the boom 5 from falling when it breaks is configured.
  • the float position 11 d of the directional control valve 11 is selectively used for both the extension side and the contraction side of the hydraulic cylinder 7.
  • the piston 51 constitutes an opening / closing means capable of communicating with the counterbalance valve 15 (a valve device having a fall prevention function).
  • the limit switch 42 connects the selective communication means (float position lid) to the tank 18 with both the cylinder chambers (potom chamber and mouth chamber) 7a and 7b on the extension side and contraction side of the hydraulic cylinder 7.
  • the opening / closing means (piston 51) is operated at the same time to constitute an operation interlocking means for communicating a valve device (counter balance valve 15) with a fall prevention function.
  • the solenoid-operated directional control valve 20 is configured so that the selective communication means (float position 1 Id) connects both the cylinder chambers (bottom chamber and mouth chamber) 7 a and 7 b on the extension side and the compression side of the hydraulic cylinder 7.
  • An external signal generating means for generating an external signal when communicating with the link is provided, and the opening / closing means (piston 51) is provided with a valve device (force center valve 15) having a fall prevention function by the external signal. It will communicate.
  • the operator when loading and unloading work is performed by attaching a fork 6A as an attachment, the operator operates the operation lever 13 to a normal switching position.
  • the directional control valve 11 is switched to the position 1 la or 11 c by the pilot pressure output from the remote control valve 14.
  • the limit switch 42 At this position 1 1a or 1 1c, the limit switch 42 is in the OFF state, so the solenoid-operated switching valve 20 is at the position 20a, and the pilot line 33 connected to the operating check valve 15a is a tank. Since it is connected to 16, the check valve 15a does not open and does not allow reverse flow.
  • the hydraulic circuit operates as before, as described above, and the fork 6A is lowered by weight.
  • the counterbalance valve 15 works, and the lowering operation is performed at a safe speed regardless of the weight of the luggage to be handled, so that the cargo handling work can be performed safely. Also, should the pipeline 31 break, the hydraulic oil in the bottom chamber 7a of the hydraulic cylinder 7 is prevented from flowing out, and the boom 5 and the load can be prevented from dropping.
  • the operator When performing the leveling work by changing the attachment from the fork 6A to the bucket 6B, the operator operates the operation lever 13 to the float position. As a result, the directional control valve 11 is switched to the float position 11 d by the pilot pressure output from the remote control valve 14.
  • the limit switch 42 When the directional control valve 11 is switched to the float position 11d, the limit switch 42 is set to ON and the electromagnetic switching valve 20 is set to position 20b.
  • the pilot line 33 connected to the operation check valve 15 a is connected to the pilot pump 16, so the pilot pressure acts on the PC port of the counter valve 15.
  • the poppet 52 is pushed open by the piston 51, and the operation check valve 16a is opened to allow a reverse flow. Therefore, the pipes 31 and 32 are both connected to the tank 18 and the oil in the bottom chamber 7a of the hydraulic cylinder 7 flows into and out of the pipe 31 through the counterbalance valve 15 and the counter valve. Therefore, the hydraulic cylinder 7 is free from external force, and a float function that moves according to the unevenness of the ground while applying only the weight of the baguette 6B can be obtained.
  • both the cylinder chambers 7 a, 7 a, on the bottom side and the mouth side of the hydraulic cylinder 7 are provided.
  • 7b communicates with the tank 18 to make the hydraulic cylinder 7 free from external force, and the float function that moves the bucket 6B according to the unevenness of the ground while applying only its own weight can be realized. Operability and work efficiency of work using the float function can be improved.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a work vehicle according to the present embodiment.
  • the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • this embodiment is different from the first embodiment in that, instead of the boom directional control valve 11 configured as a four-position valve, a raised position 11 a and a neutral position 11 b A directional control valve 11A configured as a normal three-position valve having three switching positions of a lowering position 11c is used. Further, instead of the limit switch 42 according to the first embodiment, a switch 40 for controlling the operation of the electromagnetic switching valve 20 provided in the cab 4 (see FIGS. 2 and 3) is provided. The hydraulic switching valve 21 is additionally provided. The hydraulic switching valve 21 is a two-position valve having two switching positions of positions 21a and 21b. In the position 21a, the lines 35, 36 connected to the lines 31, 32 are connected.
  • the communication between these pipes 35 and 36 and the tank 18 is cut off by interrupting the mutual communication, and the pipes 35 and 36 are connected to the tank 18 at the position 21b.
  • the output port of the solenoid-operated directional control valve 20 is connected to the Pc port, which is the pilot port of the operation check valve 15a, via the pilot line 33, and via the pilot lines 33, 33A.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the installation position of the switch 40.
  • the switch 40 is provided, for example, as a switch which is closed by pressing down on the push button 40a on the grip 13a of the operation lever 13.
  • a type of switch 40 a momentary type that closes only while pressing the push button 40a, when the push button 40a is pressed, it keeps closed even after releasing the finger from the push button 40a, and then Any type of hold type that opens when the push button is pressed again is acceptable.
  • the pressure of the pilot pump 16 acts on the pressure receiving portion of the hydraulic switching valve 21, and the hydraulic switching valve 21 is at the position 21 b.
  • the pressure of the pilot pump 16 also acts on the Pc port of the counter-balance valve 15 and the poppet 52 is pushed open by the piston 51, and the operating check valve 16a is opened.
  • a state is established in which a reverse flow is allowed. Therefore, both the pipes 3 1 and 3 2 communicate with the tank 18, and the oil in the bottom chamber 7 a of the hydraulic cylinder 7 can enter and leave the pipe 31 through the counterbalance valve 15. Become.
  • the hydraulic cylinder 7 is free from external force, and a float function that moves according to the unevenness of the ground while applying only the weight of the packet 6B can be obtained.
  • the float function can be realized in a work vehicle in which the counterbalance valve 15 is provided on the boom hydraulic cylinder 7 and Operability and work efficiency of work using a float function such as work can be improved.
  • the switch 40 is provided on the grip 1'3a of the operation lever 13, the work of lowering the attachment down to ground on the ground and then to the float state can be performed more smoothly. .
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a work vehicle according to the present embodiment.
  • parts that are the same as the parts shown in FIGS. 1 and 5 are given the same reference numerals.
  • this embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. 5 in that the operation lever 13 for the boom is normally closed and the operation lever 13 for the boom is close to the operation lever 13 for the boom.
  • a limit switch 44 that opens (OFF) when operated in the upward direction of 5 is further provided, and the limit switch 44 is connected to the control line 43 between the switch 40 and the solenoid-operated directional control valve 20 4 3 a and 4 3 It is arranged in series with b.
  • the operation of raising the boom as needed during the operation in the floating state can be performed smoothly, and a more practical float function can be realized.
  • the limit switch 44 is normally closed, and the boom operation lever 13 is opened (OFF) when the boom 5 is moved in the upward direction. Once the switch 44 is opened, it remains open even if the operating lever 13 is then moved to a position other than the boom raising direction (neutral and boom lowering directions), and then, for example, press the switch 40
  • the limit switch 4 4 is switched to the switch 4 0.
  • the FF is kept at 0 FF until pressed, so that the boom can be raised and the boom lowered using the escape prevention function of the balance and evening balance valve 15 if necessary, further improving operability. be able to.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing the entire system of the hydraulic drive device for a work vehicle according to the present embodiment.
  • the present invention is applied not only to a counterbalance valve as a valve device having a fall prevention function, but also to a hydraulic drive device having a fall prevention valve that opens and closes by an external pilot pressure.
  • a fall prevention valve 23 is installed in the boom hydraulic cylinder 7 instead of the counterbalance valve.
  • the fall prevention valve 23 plays a role of preventing the boom 5 from falling when the hydraulic hose or the like constituting the pipeline 31 bursts, and is disposed in the first main passage 23 e.
  • It is arranged in the on-off valve 23 a and the operation check valve 23 b arranged in series, and in the second main passage 23 f, and is connected in parallel to the on-off valve 23 a and the operation check valve 23. It has a check valve 23c and an overload relief valve 23d.
  • the operation check valve 23 b is a valve that can be opened when the pilot pressure of the pilot passage 23 g is released to the tank 18 .
  • the on-off valve 23 a is connected to the first main passage 23 e and the pilot passage.
  • a two-position valve having two switching positions: a closed position for closing the passage 23 g and an open position for opening both the passages 23 e and 23 g and connecting the pilot passage 23 g to the tank 18.
  • the present embodiment includes a switch 40 and a hydraulic switching valve 21 as in the second embodiment shown in FIG. 5, and further includes a shuttle valve 24.
  • One of the input ports of the shuttle valve 24 is connected to the pilot line 46 on the boom lowering side of the remote control valve 14 via the pilot line 45, and the other input port is connected via the pilot line 33a.
  • the output port of the solenoid valve 20 is connected to the output port of the electromagnetic switching valve 20, and the output port of the shuttle valve 24 is connected to the pressure receiving portion of the on-off valve 23 a via the pilot line 33 b.
  • the shuttle valve 24 selects the high pressure side of the boom lowering pilot pressure and the output pressure of the electromagnetic switching valve 20 to act on the pressure receiving portion of the on-off valve 23a.
  • Other configurations are the same as those of the second embodiment.
  • the solenoid-operated directional control valve 20 When the switch 40 is OFF, the solenoid-operated directional control valve 20 is at the position 20a, so that the hydraulic directional control valve 21 remains at the position 21a and the pipelines 31 and 32 are shut off. Since the output pressure of the electromagnetic switching valve 20 is the tank pressure, the output of the shuttle valve 24 always selects the boom-lowering pilot pressure. Therefore, the operation at this time is exactly the same as the conventional one without the electromagnetic switching valve 20, the hydraulic switching valve 21, the shuttle valve 24, and the switch 40.
  • the directional control valve 11 A is switched by the pilot pressure output from the remote control valve 14.
  • the directional control valve 11A is switched to the position 11a, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 10 will be supplied to the line 30, the directional control valve 11A, the line 31 and the fall prevention valve 23. It flows into the bottom chamber 7a of the hydraulic cylinder 7 through the check valve 23c. Also, the hydraulic cylinder 7 The oil discharged from the rod chamber 7b returns to the tank 18 through the line 32 and the directional control valve 11A. As a result, the hydraulic cylinder 7 operates in the extending direction, and the boom 5 rotates in the raising direction.
  • the directional control valve 11A When the directional control valve 11A is switched to the position 11c, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 10 passes through the line 30, the directional control valve 11A, and the line 32 It flows into the rod chamber 7b of the cylinder 7.
  • the pilot pressure output from the remote control valve 14 passes through the pipelines 46 and 45, the shuttle valve 24 and the pipeline 33b, and the pressure receiving part of the on-off valve 23a of the fall prevention valve 23
  • the on / off valve 23a is switched to the open position.
  • the oil discharged from the bottom chamber 7a of the hydraulic cylinder 7 returns to the tank 18 through the pipeline 31 and the directional control valve 11A from whether the operation check valve 23b communicates.
  • the hydraulic cylinder 7 operates in the contracting direction, and the boom 5 rotates in the lowering direction.
  • solenoid directional control valve 20 switches to position 20b, the pressure of pilot pump 16 acts on the pressure receiving part of hydraulic directional control valve 21 and hydraulic directional control valve 21 changes to position 2 Switch to 1 b. Further, the output of the shuttle valve 24 always becomes the discharge pressure of the pilot pump 16. Therefore, the discharge pressure of the pilot pump always acts on the pressure receiving portion of the on-off valve 23a of the fall prevention valve 23, and the fall prevention valve 23 is always opened. Therefore, the pipes 3 1 and 3 2 are both connected to the tank 18, and the oil in the bottom chamber 7 a of the hydraulic cylinder 7 passes through the fall prevention valve 23 and flows between the pipes 31. You can come and go. As a result, the hydraulic cylinder 7 is free from external force, and a float function that moves according to the unevenness of the ground while applying only the weight of the bucket 6B can be obtained.
  • the float function can be realized in the working vehicle by providing the boom hydraulic cylinder 7 with the fall prevention valve 23, as in the first embodiment. Operability and work of work using float function such as leveling work Efficiency can be improved.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a work vehicle according to the present embodiment.
  • parts that are the same as the parts shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • the present embodiment includes a counterbalance valve 15 A having an on-off valve 15 c as a valve device having a fall prevention function, and a pressure receiving portion of the on-off valve 15 c has a remote control valve 14. It is connected to a pilot pipe 46 on the boom lower side via a pilot pipe 47.
  • the spring 15 d located on the side opposite to the pressure receiving part of the on-off valve 15 c allows the pilot pressure output from the remote control valve 14 to float the directional control valve 11.
  • the on-off valve 15c is set to have such a strength that the on-off valve 15c switches from the closed position to the open position as shown in FIG.
  • the boom operation amount is detected based on the boom lower pressure of the remote control valve 14 to detect that the directional control valve 11 has been switched to the float position 11 d.
  • the pipe pressure is taken out as an external signal via a pipe 47, and the opening / closing valve 15c is operated so that the counterbalance valve 15A can be communicated.
  • the operator When leveling work, the operator operates the operation lever 13 to the float position. As a result, the directional control valve 11 is switched to the float position 11 d by the pilot pressure output from the remote control valve 14, and the on-off valve 15 c is switched to the open position to allow a reverse flow. . Therefore, the pipes 31 and 32 are both connected to the tank 18, and the oil in the bottom chamber 7 a of the hydraulic cylinder 7 flows into and out of the pipe 31 through the counter balance valve 15 A. As a result, the hydraulic cylinder 7 is free from external force, and a float function that moves according to the unevenness of the ground while applying only the weight of the bucket 6B can be obtained.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing an entire system of a hydraulic drive device for a work vehicle according to the present embodiment. In the figure, parts that are the same as the parts shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • the present embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a hydraulic switching valve 20 A is arranged instead of the electromagnetic switching valve 20, and a hydraulic switching valve 20 A
  • the pressure receiving part is connected to a pipe line 46 on the boom lowering side of the remote control valve 14 via a pipe line 48.
  • the spring 20c located on the side opposite to the pressure receiving portion of the hydraulic switching valve 2OA operates the operating lever 13 toward the boom lowering side similarly to the spring 15d of the on-off valve 15c in the fifth embodiment.
  • the hydraulic pressure switching valve 2 OA moves from the position 20 a shown to the position 20 b
  • the strength is set so that it switches to.
  • the boom operation amount is detected by the boom lower pressure of the remote control valve 14 to detect that the direction control valve 11 has been switched to the float position 1 Id.
  • the pilot pressure activates the hydraulic switching valve 2 OA to take out the pressure of the pilot pump 16 as an external signal to the pipe 33, and activates the operate check valve 15 a to communicate the counterbalance valve 15. It is possible.
  • the operator When leveling work, the operator operates the operation lever 13 to the float position. As a result, the directional control valve 11 is switched to the float position 11 d by the pilot pressure output from the remote control valve 14, the hydraulic switching valve 2 OA is switched to the position 20 b, and the counterbalance valve 15
  • the pressure of the pilot pump 16 also acts on the Pc port, and the operation check valve 15a opens to allow reverse flow. Therefore, the pipelines 31 and 32 are both connected to the tank 18 and the oil in the bottom chamber 7a of the hydraulic cylinder 7 flows into and out of the pipeline 31 through the counterbalance valve 15. It becomes possible. As a result, the hydraulic cylinder 7 is free from external force, and a float function that moves according to the unevenness of the ground while applying only the weight of the bucket 6B can be obtained.
  • the boom The float function can be realized in a work vehicle in which the hydraulic cylinder 7 is provided with the counterbalance valve 15, and the operability and work efficiency of work using the float function such as leveling work can be improved.
  • a lift truck is described as an example of a work vehicle.
  • the present invention is not limited to a lift truck, and a lift truck may be used for a work vehicle having a boom, such as a wheel loader and a hydraulic shovel. It can be applied to other work vehicles, and in that case, the same effect can be obtained.
  • a counterbalance valve is provided as a valve device provided with a fall prevention function provided in a hydraulic cylinder for a boom.
  • a fall prevention function provided in a hydraulic cylinder for a boom.
  • the fourth embodiment in FIG. It may be a prevention valve.
  • the function of releasing the float function when the boom operation is detected as in the third embodiment of FIG. 7 may be used in the other embodiments such as FIG.
  • the remote control valve 14 is used for the operation lever device, and the boom operation is performed by the output pressure of the remote control valve.
  • An electric lever device that uses a potentiometer to electrically detect the displacement of the operation lever 13 instead of the remote control valve 14 was used, and the boom operation amount was detected by using the output voltage of the potentiometer. Is also good.
  • an angle sensor for detecting the angle of the operation lever 13 may be provided, and the boom operation amount may be detected by a detection signal of the angle sensor.
  • both the bottom cylinder side and the rod side cylinder chamber of the hydraulic cylinder are tanked.
  • a fall prevention function such as a fall prevention valve or a counterbalance valve

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Abstract

ブーム用の油圧シリンダ7に備えられたカウンターバランスバルブ15にオペレートチェックバルブ15aを配し、電磁切換弁20、電源41、リミットスイッチ42を増設し、電磁切換弁20の出力ポートとオペレートチェックバルブ15aのパイロットポートをパイロット管路33を介して接続する。方向制御弁11はフロート位置11dを備える4位置弁として構成し、リミットスイッチ42は常時OFFで、方向制御弁11がフロート位置11dに切り替わった時ONとなり、電磁切換弁20が励磁され位置20aから位置20bに切り替わる。これによりブーム用の油圧シリンダに落下防止バルブやカウンターバランスバルブなど落下防止機能を備えたバルブ装置を設けた作業用車両において、フロート機能を実現することができる。

Description

明細書 作業用車両の油圧駆動装置 ' 技術分野
本発明は、 車体に対して回動可能に取り付けられたブームを有し、 これを操作 して作業を行う作業用車両の油圧駆動装置に関する。 背景技術
車体に対して回動可能に取り付けたブームを操作して作業を行う作業用車両と して油圧ショベルやリフトトラック （別名：テレスコピックハンドラー） が知ら れており、 これら作業用車両には、 一般に、 ブームなどの作業部材の駆動手段と して、 ブームを回動させる油圧シリンダと、 ブーム用の油圧シリンダに圧油を供 給する油圧ポンプと、 油圧ポンプからブーム用の油圧シリンダに供給される圧油 の流れを制御する方向制御弁とを有する油圧駆動装置が備えられている。 また、 作業用車両が油圧ショベルの場合、 例えば特開平 1 1一 3 0 3 8 1 0号公報に記 載のように、 ブーム用の油圧シリンダに落下防止バルブが設けられる場合があり、 油圧シリンダの負荷保持側のシリンダ室と方向制御弁とを接続する配管 （油圧ホ ース） が破断した場合に、 油圧シリンダが急縮してブームや荷物が落下するのを 防止するようになっている。
また、 リフトトラックは、 先端のアタッチメントを交換することにより、 1台 の機械で様々な作業が行うことができる。 例えば、 リフトトラックはアタッチメ ントとしてフォークを装着した場合は荷役作業を行うことができる。 そこで、 リ フ卜トラックの場合は、 荷役作業などに際して作業部材が自重により落下する場 合の安全性を考慮して、 ブーム用の油圧シリンダには落下防止バルブを兼ねた力 ゥンターバランスバルブが設けられている。 カウンターバランスバルブとは、 重 量物を持った状態でブーム等の作業部材を下げ方向に回動させる時、 作業部材が 重力により逸走するのを防止する機能 （逸走防止機能） と、 上記の落下防止バル ブとしての機能の 2つの役割を担うものである。 このようなカウンターバランスバルブを備えた油圧駆動装置を示すものとして は例えば特開平 1 1— 0 7 1 1 0 0号公報の図 9等がある。
一方、 ホイ一ルローダの油圧駆動装置では、 例えば特許第 2 5 1 4 9 1 5号公 報の第 7図に示されるように、 ブーム用の方向制御弁は上げ位置、 中立位置、 下 げ位置に加えて、 フロート位置を備えた 4位置バルブとして構成される場合が多 い。 このような油圧駆動装置では、 方向制御弁がフロート位置に操作されると、 ブーム用の油圧シリンダのポトム側とロッド側の両シリンダ室が共にタンクに接 続される。 この結果、 ブーム用の油圧シリンダは外力に対してフリーとなり、 バ ケットなどのアタッチメントは自重のみが作用しながら地面の凹凸にならうよう にそれに合わせて動くため、 整地作業などを効率よく行うことができる。 以下、 本明細書では、 このような機能 （油圧シリンダのボトム側とロッド側の両シリン ダ室を共にタンクに接続し、 油圧シリンダを外力に対してフリーとし、 バゲット などのアタッチメントを自重のみを作用させながら地面の凹凸に合わせて動ける ようにする機能） をフロート機能という。 発明の開示
以上のように、 従来の油圧ショベル、 リフトトラック等の作業用車両において は、 配管破断時にブームや荷物の落下を防止するためにブーム用の油圧シリンダ には落下防止バルブやカウンターバランスバルブなどのような落下防止機能を備 えたバルブ装置が設けられている。 一方、 このような作業用車両においても、 ホ ィールローダと同様にフロート機能を備え、 ブーム用の油圧シリンダのボトム側 とロッド側の両シリンダ室をタンクに連通させブーム用の油圧シリンダを外力に 対してフリーとし、 バケツトなどのアタッチメントを自重のみを作用させながら 地面の凹凸に合わせて動かせると、 整地作業などを効率よく行うことができ、 便 利である。 しかし、 従来の作業用車両では、 落下防止バルブやカウンターバラン スバルブなどのような落下防止機能を備えたバルブ装置が設けられているため、 ブーム用の油圧シリンダのポトム側とロッド側の両シリンダ室をタンクに連通さ せることができない。 そのため、 ホイールローダなどに比べて整地作業などの作 業効率が悪いという問題があつた。 本発明の目的は、 ブーム用の油圧シリンダに落下防止バルブや力ゥン夕ーバラ ンスバルブなど落下防止機能を備えたバルブ装置を設けた作業用車両において、 油圧シリンダのボトム側とロッド側の両シリンダ室をタンクに連通させ油圧シリ ンダを外力に対してフリーとし、 バケツトなどのアタッチメントを自重のみを作 用させながら地面の凹凸に合わせて動かすフロート機能を実現することのできる 作業用車両の油圧駆動装置を提供することである。
( 1 ) 上記目的を達成するために、 本発明は、 車体に対して回動可能に取り付 けられたブームを備えた作業用車両の油圧駆動装置において、 上記ブームを回動 させる油圧シリンダと、 上記油圧シリンダに圧油を供給する油圧ポンプと、 上記 油圧ポンプから上記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁 と、 上記油圧シリンダの負荷保持側のシリンダ室と上記方向制御弁につながる管 路との間に配置され、 上記管路の破断時に上記ブームの落下を防止する落下防止 機能を備えたバルブ装置と、 上記油圧シリンダの伸び側、 縮み側の両シリンダ室 を選択的にタンクに連通させる選択連通手段と、 上記バルブ装置を連通可能とす る開閉手段とを有するものとする。
このように選択連通手段と開閉手段を設けることにより、 ブームシリンダの伸 び側、 縮み側の両シリンダ室を共にタンクに連通させるとともに、 落下防止機能 を備えたバルブ装置を連通させることができるから、 ブーム用の油圧シリンダが 外力に対してフリーになり、 フロート機能を実現することができる。
( 2 ) 上記 （1 ) において、 好ましくは、 上記選択連通手段が上記油圧シリン ダの伸び側、 縮み側の両シリンダ室をタンクに連通させるとき、 それと同時に上 記開閉手段を作動し上記落下防止機能を備えたバルブ装置を連通させる操作連動 手段を更に有するものとする。
これによりブームシリンダの伸び側、 縮み側の両シリンダ室が共にタンクに接 続されると同時に落下防止機能を備えたバルブ装置が連通するので、 容易かつ確 実にフロート機能を実現することができる。
( 3 ) また、 上記 （1 ) において、 好ましくは、 上記選択連通手段が上記油圧 シリンダの伸び側、 縮み側の両シリンダ室をタンクに連通させるときに外部信号 を発生する外部信号発生手段を更に有し、 上記開閉手段はその外部信号により作 動し上記落下防止機能を備えたバルブ装置を連通させるものとする。
これによりブームシリンダの伸び側、 縮み側の両シリンダ室が共にタンクに接 続されると同時に落下防止機能を備えたバルブ装置が連通するので、 確実にフロ 一卜機能を実現することができる。
( 4 ) 上記 （3 ) において、 好ましくは、 上記方向制御弁は、 上記選択連通手 段として、 2つのァクチユエ一夕ポートが両方ともタンクポートに連通するフロ ート位置を備えた 4位置バルブであり、 上記外部信号発生手段は、 上記方向制御 弁がフロート位置に切り換えられたときに上記外部信号を発生させる手段である。 これにより方向制御弁がフロート位置に切り換えられると、 方向制御弁により ブームシリンダの伸び側、 縮み側の両シリンダ室が共にタンクに接続されるとと もに、 落下防止機能を備えたバルブ装置が連通し、 ブーム用の油圧シリンダが外 力に対してフリーになるから、 フロート機能を実現することができる。
( 5 ) 上記 （4 ) において、 好ましくは、 上記方向制御弁がフロート位置に切 り換えられたことを検出するフロート位置検出手段を更に有し、 上記外部信号発 生手段は、 上記フロート位置検出手段により上記方向制御弁がフロート位置に切 り換えられたことが検出されたときに作動し、 上記外部信号を発生させる。
これにより外部信号発生手段は、 方向制御弁がフロ一ト位置に切り換えられた ときに確実に外部信号を発生させるものとなる。
( 6 ) 上記 （5 ) において、 好ましくは、 上記フロート位置検出手段は、 上記 方向制御弁の変位を検出する手段である。
( 7 ) 上記 （5 ) において、 上記フロート位置検出手段は、 上記ブームの操作 量を検出する手段であってもよい。
( 8 ) また、 上記 （3 ) において、 好ましくは、 フロート機能選択手段を更に 有し、 上記外部信号発生手段は、 上記フロート機能選択手段によりフロート機能 が選択されているときに上記外部信号を発生させる手段であり、 上記選択連通手 段は、 常時は上記油圧シリンダの伸び側、 縮み側の両シリンダ室を互いに遮断し、 上記外部信号が入力されると上記油圧シリンダの伸び側、 縮み側の両シリンダ室 を共に夕ンクに連通させる切換弁である。
これによりフロート機能選択手段によりフロート機能が選択されると外部信号 が発生し、 切換弁によりブームシリンダの伸び側、 縮み側の両シリンダ室が共に タンクに接続されるとともに、 落下防止機能を備えたバルブ装置が連通し、 ブ一 ム用の油圧シリンダが外力に対してフリーになるから、 フロート機能を実現する ことができる。
( 9 ) 上記 （8 ) において、 好ましくは、 上記フロート機能選択手段は上記ブ ームの操作レバ一に設けられたスィッチである。
これによりブームを下方に下げてからフロート状態にするという作業をより円 滑に行うことができる。
( 1 0 ) また、 上記 （3 ) 又は （8 ) において、 好ましくは、 ブーム操作検出 手段と、 上記ブーム操作検出手段により上記ブームが操作されたことを検出した とき、 上記外部信号の発生を停止させる手段とを更に有する。
これによりフロート機能を用いた作業時にも必要に応じてブームを上下させる ことができ、 より実用的なフロー卜機能を実現することができる。
( 1 1 ) また、 上記 （1 ) において、 好ましくは、 上記落下防止機能を備えた バルブ装置は、 互いに並列接続された圧力制御バルブとチェックバルブを備えた カウンタ一バランスバルブであり、 上記開閉手段は、 外部信号により上記カウン 夕一バランスバルブのチェックバルブを開ける手段である。
( 1 2 ) 上記 （1 ) において、 上記落下防止機能を備えたバルブ装置は、 互い に並列接続された圧力制御バルブとチェックバルブを備えたカウンターバランス バルブであり、 上記開閉手段は、 上記カウンターバランスバルブの圧力制御バル ブとチェックバルブに並列接続され、 外部信号により閉位置から開位置に切り換 えられる開閉弁であってもよい。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態に係わる作業用車両の油圧駆動装置の全体 システムを示す回路図である。
図 2は、 作業用車両の一例であるリフトトラックの外観を示す図で、 アタッチ メントとしてフォークを装着した状態を示す図ある。
図 3は、 作業用車両の一例であるリフトトラックの外観を示す図で、 アタッチ トを装着した状態を示す図ある。
図 4は、 本発明の第 1の実施の形態に係わる油圧駆動装置に備えられるォペレ —トチェックバルブを有するカウン夕一バランスバルブの断面構造を示す図であ る。
図 5は、 本発明の第 2の実施の形態に係わる作業用車両の油圧駆動装置の全体 システムを示す回路図である。
図 6は、 本発明の第 2の実施の形態に係わる油圧駆動装置におけるスィツチの 設置位置の一例として、 操作レバーの握りに押しポタンの押し下げにより閉成す るスィッチとして設けた場合を示す図である。
図 7は、 本発明の第 3の実施の形態に係わる作業用車両の油圧駆動装置の全体 システムを示す図である。
図 8は、 本発明の第 4の実施の形態に係わる作業用車両の油圧駆動装置の全体 システムを示す回路図である。
図 9は、 本発明の第 5の実施の形態に係わる作業用車両の油圧駆動装置の全体 システムを示す回路図である。
図 1 0は、 本発明の第 6の実施の形態に係わる作業用車両の油圧駆動装置の全 体システムを示す回路図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態に係わる作業用車両の油圧駆動装置の全体 システムを示す回路図である。 本実施の形態は、 落下防止機能を備えたバルブ装 置としてカウンターバランスバルブを備えた油圧駆動装置に本発明を適用したも のである。
図 1において、 本実施の形態に係わる油圧駆動装置は、 リフトトラックのブー ムの起伏シリンダとして用いられる油圧シリンダ 7と、 油圧シリンダ 7に圧油を' 供給するメインの油圧ポンプ 1 0と、 油圧ポンプ 1 0から油圧シリンダ 7に供給 される圧油の流れを制御する方向制御弁 1 1と、 油圧シリンダ 7の動作を指令す る操作レバー 1 3及びリモコン弁 1 4と、 落下防止機能を備えたバルブ装置であ るカウンターバランスバルブ 1 5と、 リモコン弁 1 4に圧油を供給するパイロッ トポンプ 1 6と、 油圧ポンプ 1 0の最大圧力を規制するメインリリーフバルブ 1 7とを備えている。
図 2及び図 3にリフトトラックの外観を示す。
本実施の形態において、 作業用車両はリフトトラックであり、 リフトトラック は、 車体 1と、 車体 1に取り付けられた前輪 2及び後輪 3と、 車体 1上に位置す る運転室 4と、 車体 1に運転室 4の側部を起伏可能に取り付けられた伸縮可能な ブーム 5と、 ブーム 5の先端に回動可能に取り付けられたアタッチメント 6 A又 は 6 B (以下、 適宜符号 「6」 で代表する） とを備え、 前輪 2及び後輪 3の一方 又は両方をエンジン （図示せず） により駆動することにより走行する。 図 2のァ 夕ツチメント 6 Aは荷役作業に用いるフォークであり、 図 3のアタッチメント 6 Bはローデイング作業などに用いるバケツトである。 ブーム 5は図示しない伸縮 シリンダによって伸縮し、 図 1に示した油圧シリンダ 7 (起伏シリンダ） の伸縮 により起伏動作可能である。 また、 アタッチメント 6はチルトシリンダ 8の伸縮 によりチルト動作可能である。 なお、 図 1に示す油圧回路では、 油圧シリンダ 7 (起伏シリンダ） を伸縮させる部分のみを示してあり、 チルトシリンダ 7や伸縮 シリンダなどの他のァクチユエ一夕及びその駆動用回路は省略されている。 カウンタ一バランスバルブ 1 5は油圧シリンダ 7に備えられ、 油圧シリンダ 7 の負荷保持側のシリンダ室であるボトム室 7 aはカウンターバランスバルブ 1 5 を介して管路 3 1に接続され、 管路 3 1は方向制御弁 1 1のァクチユエ一タポー トの 1つに接続されている。 つまり、 カウンターバランスバルブ 1 5は油圧シリ ンダ 7のボトム室 7 aと管路 3 1との間に位置している。 油圧シリンダ 7のロッ ド側のシリンダ室であるロッド室 7 bは、 直接、 管路 3 2に接続され、 管路 3 2 は方向制御弁 1 1の他のァクチユエ一夕ポートに接続されている。 管路 3 1， 3 2は油圧ホースである。
カウンターバランスバルブ 1 5は、 重量物を持った状態でブーム 5を下げ方向 に回動させる時、 ブーム 5が重力により逸走するのを防止する機能 （逸走防止機 能） と、 管路 3 1 (油圧ホース） が破断した場合に油圧シリンダ 7が急縮してブ ーム 5や荷が落下するのを防止する機能 （配管破断時の落下防止バルブとしての 機能） の 2つの役割を担うバルブ装置であり、 以下のように構成されている。 カウンターバランスバルブ 1 5はオペレートチェックバルブ 1 5 aとリリーフ 機能付きの圧力制御バルブ 1 5 bを有し、 オペレートチェックバルブ 1 5 aと圧 力制御バルブ 1 5 bは互いに並列に接続されている。 オペレートチェックバルブ 1 5 aは外部信号であるパイロット圧により作動する開閉手段を内蔵し （後述）、 パイロット圧が作用していないときは通常のチェックバルブとして機能して、 管 路 3 1からボトム室 7 aへの圧油の流れのみを許容し、 パイロット圧が作用した ときは開弁して逆方向の流れも可能とする。 圧力制御バルブ 1 5 bは管路 3 2の 圧油の圧力が導かれる開弁側受圧部を有し、 油圧シリンダ 7のロッド室 7 bの圧 力により開弁するようになっている。 また、 圧力制御バルブ 1 5 bの開弁側受圧 部には自身の入口圧が導かれ、 この自身の圧力によっても開弁し、 外力などによ つて油圧シリンダ 7のボトム室 7 aが予め定められた設定圧力以上になるのを防 止するリリーフ機能を持っている。
従来は、 カウンタ一バランスバルブ 1 5にはオペレートチェックバルブ 1 5 a ではなく通常のチェックバルブが設けられていた。 オペレートチェックバルブ 1 5にパイロット圧が作用しないときの本実施の形態の動作は通常のチェックバル ブを備えた従来のものと変わりはない。
オペレー夕が操作レバ一 1 3を操作すると、 リモコン弁 1 4から出力されるパ イロット圧により方向制御弁 1 1が切り換わる。 方向制御弁 1 2が中立の位置 1 1 bから位置 1 1 aに切り換えられると、 油圧ポンプ 1 0から吐出された圧油は 管路 3 0、 方向制御弁 1 1、 管路 3 1、 カウンターバランスバルブ 1 5のォペレ ートチェックバルブ 1 5 aを通って、 油圧シリンダ 7のボトム室 7 aに流入する。 その結果油圧シリンダ 7が伸び方向に動作し、 油圧シリンダ 7のロッド室 7 ょ り排出された油は、 管路 3 2、 方向制御弁 1 1を通って、 タンク 1 8に戻る。 こ の結果ブーム 5が上げ方向に回動する。
また、 方向制御弁 1 1が位置 1 1 cに切り換えられたときは、 同様に、 油圧ポ ンプ 1 0から吐出された圧油は管路 3 0、 方向制御弁 1 1、 管路 3 2を通って、 油圧シリンダ 7のロッド室 7 bに流入する。 このとき、 ブーム 5が重力で落下し て回動する場合のようにロッド室 7 bの駆動圧力及び管路 3 2の圧力が低い場合 は、 カウンターバランスバルブ 1 5の圧力制御バルブ 1 5 bは閉弁状態にあり、 油圧シリンダ 7のボトム室 7 aから流出した圧油はカウンターバランスバルブ 1 5によってせき止められるため、 管路 3 2の圧力が上昇し、 この圧力がカウンタ 一バランスバルブ 1 5の圧力制御バルブ 1 5 bに作用することによって圧力制御 バルブ 1 5 bが開き、 油圧シリンダ 7のボトム室 7 aからの油は管路 3 1、 方向 制御弁 1 1を通ってタンク 1 8に戻る。 その結果、 油圧シリンダ 7は縮み方向に 動作し、 ブーム 5は重力により下げ方向に回動する。 ブーム 5が重力により下げ 方向に回動し、 油圧シリンダ 7のロッド室 7 bに供給された圧油の流量以上に油 圧シリンダ 7が縮みそうになると、 管路 3 2の圧力が再び下がるため、 カウン夕 一バランスバルブ 1 5の圧力制御バルブ 1 5 bが閉じ方向に切り換えられ、 油圧 シリンダ 7のボトム室 7 aに背圧が立ち、 油圧シリンダ 7の作動速度が抑えられ る。 油圧シリンダ 7のロッド室 7 bに供給された圧油の流量以上に油圧シリンダ 7の作動速度が抑えられると、 管路 3 2の圧力が再び上昇するため、 圧力制御バ ルブ 1 5 bは開き方向に切り換えられ、 油圧シリンダ 7のボトム室 7 aの背圧は 低下し、 油圧シリンダ 7の作業速度の抑制が緩和される。 そして、 このような圧 力制御バルブ 1 5 bの閉じ方向、 開き方向の切り換え及び管路 3 2の圧力の上昇、 低下が微小時間で繰り返される結果、 圧力制御バルブ 1 5 bは実質的にほぼ一定 の絞り開度を維持するようなり、 油圧シリンダ 7の作業速度はほぼ一定速度に抑 えられ、 ブームの逸走が防止される。
本実施の形態では、 上述した如くカウンターバランスバルブ 1 5にオペレート チェックバルブ 1 5 aを配している。 また、 電磁切換弁 2 0、 この電磁切換弁 2 0を駆動する電源 4 1、 リミットスィッチ 4 2を増設し、 電磁切換弁 2 0の出力 ポートとオペレートチェックバルブ 1 5 aのパイロットポートである P cポ一ト をパイロット管路 3 3を介して接続してある。 また、 方向制御弁 1 1はフロート 位置 1 1 dを備える 4位置弁として構成してある。 方向制御弁 1 1のフロート位 置 l i dとは管路 3 1， 3 2の両方を互いに連通し、 かつタンク 1 8に接続する 位置である。
リミットスィッチ 4 2は常時 O F Fで、 方向制御弁 1 1がフロート位置 1 1 d に切り替わった時 O Nとなり、 電磁切換弁 2 0が励磁され位置 2 0 aから位置 2 0 bに切り替わるように構成されている。
図 4にオペレートチェックバルブ 1 5 aを備えたカウンターバランスバルブ 1 5の断面構造を示す。
カウン夕一バランスバルブ 1 5はハウジング 5 0を有し、 ハウジング 5 0に、 C bポート、 Vポート、 C rポート、 P cポート、 Dポートの各ポートが設けら れている。 C bポートは油圧シリンダ 7のボトム室 7 aのポートに、 Vポートは 管路 3 1に、 C rポートは管路 3 2に、 P cポートは管路 3 3に、 Dポートは夕 ンク 1 8にそれぞれ接続されている。 ハウジング 5 0内には、 それぞれ、 ォペレ ートチェックバルブ 1 5 a及び圧力制御バルブ 1 5 bの弁体として、 ポぺット 5 2とスプール 5 3の 2つの弁体が配置され、 これにより Vポートと C bポート間 の通路を開閉する。 また、 ポペット 5 2の開閉手段としてピストン 5 1が配置さ れている。 P cポートはピストン 5 1の背面側に位置し、 C rポートはスプール 5 3の開弁方向作動の端部側に位置している。
スプール 5 3は、 開弁方向作動の端部が位置する小径のスプール部分 5 3 aと 閉弁方向作動の端部が位置する大径のスプール部分 5 3 bの 2部分からなり、 C bポートの圧力が作用するスプール部分 5 3 bの開弁方向の受圧面積はスプ一ル 部分 5 3 aの閉弁方向の受圧面積より大きくなつている。 スプール部分 5 3 b側 には圧力設定用のばね 5 3 cが位置している。
C rポートにばね 5 3 cの設定圧力以上の圧力が作用するとスプール 5 3は開 弁し、 スプ一ル部分 5 3 bを介した C bポート— Vポートへの圧油の流れが可能 となる。 一方、 P cポートに圧力が作用していないときは、 ポペット 5 2は通常 のチェックバルブとして機能し、 Vポートに圧力が作用すると Vポー卜の圧力が ポぺット 5 2を押し開き、 ポぺット弁 5 2を介した Vポート→C bポートへの圧 油の流れが可能となる。 また、 C bポートに圧力が作用してもポペット 5 2は開 弁せず、 ポぺット弁 5 2を介した C bポート→Vポートへの逆方向流れは不能で ある。 P cポートに圧力が作用したときは、 ピストン 5 1がポペット 5 2を押し 開くため、 C rポートに作用する圧力に係わらず、 つまりスプール 5 3の開閉状 態に係わらず、 C bポート— Vポートへの逆方向流れが可能になる。
また、 C bポートの圧力がばね 5 3 cの設定圧力まで上昇すると、 スプール部 分 5 3 aとスプール部分 5 3 bの受圧面積差によりスプール 5 3は開弁し、 スプ ール部分 5 3 bを介した C bポート→Vポートへの圧油の流れが可能となる （リ リーフ機能)。
以上において、 カウンターバランスバルブ 1 5は、 油圧シリンダ 7の負荷保持 側のシリンダ室 （ボトム室） 7 aと方向制御弁 1 1につながる管路 3 1との間に 配置され、 管路 3 1の破断時にブーム 5の落下を防止する落下防止機能を備えた バルブ装置を構成し、 方向制御弁 1 1のフロート位置 1 1 dは、 油圧シリンダ 7 の伸び側、 縮み側の両シリンダ室を選択的にタンク 1 8に連通させる選択連通手 段を構成し、 ピストン 5 1は、 カウンターバランスバルブ 1 5 (落下防止機能を 備えたバルブ装置） を連通可能とする開閉手段を構成する。
また、 リミットスィッチ 4 2は、 選択連通手段 （フロート位置 l i d ) が油圧 シリンダ 7の伸び側、 縮み側の両シリンダ室 （ポトム室及び口ッド室） 7 a , 7 bをタンク 1 8に連通させるとき、 それと同時に開閉手段 （ピストン 5 1 ) を作 動し落下防止機能を備えたバルブ装置 （カウン夕一バランスバルブ 1 5 ) を連通 させる操作連動手段を構成する。
更に、 電磁切換弁 2 0は、 選択連通手段 （フロート位置 1 I d ) が油圧シリン ダ 7の伸び側、 縮み側の両シリンダ室 （ボトム室及び口ッド室） 7 a， 7 bを夕 ンクに連通させるときに外部信号を発生する外部信号発生手段を構成し、 開閉手 段 （ピストン 5 1 ) はその外部信号により落下防止機能を備えたバルブ装置 （力 ゥンターバランスバルブ 1 5 ) を連通させるものとなる。
次に、 本実施の形態の動作を説明する。
今、 例えばアタッチメントとしてフォーク 6 Aを装着して荷役作業を行う場合、 オペレータは操作レバー 1 3を通常の切換位置まで操作する。 その結果、 リモコ ン弁 1 4により出力されるパイロット圧により方向制御弁 1 1が位置 1 l a又は 1 1 cに切り替わる。 この位置 1 1 a又は 1 1 cでは、 リミットスィッチ 4 2は O F F状態であるので、 電磁切換弁 2 0は位置 2 0 aとなり、 オペレートチエツ クバルブ 1 5 aにつながるパイロット管路 3 3はタンク 1 6に連通されるから、 オペレートチェックバルブ 1 5 aは開弁せず逆方向流れを許容しない。 この場合、 油圧回路は上述した如く従来と同様に動作し、 フォーク 6 Aを重量で下げ方向に 回動させる場合にカウンターバランスバルブ 1 5が働き、 扱う荷物の重量によら ずに安全な速度で下げ操作がなされ、 安全に荷役作業を行うことができる。 また、 万一、 管路 3 1が破断した場合、 油圧シリンダ 7のボトム室 7 aの圧油の流出が 防止され、 ブーム 5や荷が落下するのを防止することができる。
アタッチメントをフォーク 6 Aからパケット 6 Bに付け替えて、 整地作業以外 の作業を行う場合も同様である。
アタッチメントをフォーク 6 Aからバケツト 6 Bに付け替えて、 整地作業を行 う場合、 オペレータは操作レバ一 1 3をフロート位置まで操作する。 その結果、 リモコン弁 1 4により出力されるパイロット圧により方向制御弁 1 1がフロート 位置 1 1 dに切り替わる。
方向制御弁 1 1がフロート位置 1 1 dに切り換わると、 リミツトスイッチ 4 2 が O Nとなり、 電磁切換弁 2 0が位置 2 0 bとなる。 この位置 2 O bでは、 オペ レートチェックバルブ 1 5 aにつながるパイロット管路 3 3はパイロットポンプ 1 6に接続されるから、 カウン夕一バランスバルブ 1 5の P cポートにパイロッ ト圧が作用し、 ピストン 5 1によりポペット 5 2が押し開かれ、 オペレートチェ ックバルブ 1 6 aは開弁して逆方向流れを許容する状態となる。 したがって、 管 路 3 1 , 3 2が共にタンク 1 8に連通されるとともに、 油圧シリンダ 7のボトム 室 7 aの油はカウン夕一バランスバルブ 1 5を通って管路 3 1との間で出入り可 能となるから、 油圧シリンダ 7は外力に対してフリーになり、 バゲット 6 Bの自 重のみを作用させながら地面の凹凸に合わせて動かすフロート機能を得ることが できる。
以上のように本実施の形態によれば、 ブーム用の油圧シリンダ 7にカウンター バランスバルブ 1 5を設けた作業用車両において、 油圧シリンダ 7のボトム側と 口ッド側の両シリンダ室 7 a， 7 bをタンク 1 8に連通させ油圧シリンダ 7を外 力に対してフリーとし、 バケツト 6 Bを自重のみを作用させながら地面の凹凸に 合わせて動かすフロート機能を実現することができ、 整地作業などフロート機能 を用いる作業の操作性及び作業効率を向上することができる。
本発明の第 2の実施の形態を図 5及び図 6により説明する。 図 5は本実施の形 態に係わる作業車両の油圧駆動装置の全体システムを示す回路図である。 図中、 図 1に示した部分と同等のものには同じ符号を付している。
図 5において、 本実施の形態は、 第 1の実施の形態で用いた 4位置バルブとし て構成されたブーム用の方向制御弁 1 1の代わりに、 上げ位置 1 1 a、 中立位置 1 1 b、 下げ位置 1 1 cの 3つの切換位置を有する通常の 3位置バルブとして構 成された方向制御弁 1 1 Aを用いている。 また、 第 1の実施の形態にあったリミ ットスィッチ 4 2の代わりに、 運転室 4 (図 2及び図 3参照） 内に備えられ、 電 磁切換弁 2 0の作動を制御するスィッチ 4 0を設け、 かつ油圧切換弁 2 1を増設 している。 油圧切換弁 2 1は位置 2 1 a , 2 1 bの 2つの切換位置を有する 2位 置バルブであり、 位置 2 1 aでは、 管路 3 1， 3 2につながる管路 3 5 , 3 6相 互の連通を遮断しかっこれら管路 3 5 , 3 6とタンク 1 8との連通を遮断し、 位 置 2 1 bでは、 管路 3 5 , 3 6をタンク 1 8に連通させる。 電磁切換弁 2 0の出 力ポートはオペレートチェックバルブ 1 5 aのパイロットポートである P cポー トをパイロット管路 3 3を介して接続されるとともに、 パイロット管路 3 3 , 3 3 Aを介して油圧切換弁 2 1の受圧部にも接続され、 油圧切換弁 2 1の受圧部に パイロット圧が作用すると油圧切換弁 2 1は位置 2 1 aから位置 2 1 bへと切り 替わる。 それ以外の構成は第 1の実施の形態を同じである。
図 6はスィッチ 4 0の設置位置の一例を示す図である。 スィッチ 4 0は、 例え ば操作レバ一 1 3の握り 1 3 aに押しポタン 4 0 aの押し下げにより閉成するス イッチとして設けられている。 スィッチ 4 0の種類としては、 押しポタン 4 0 a を押している間だけ閉じるモーメンタリータイプ、 押しポタン 4 0 aを押すと、 その後押しポタン 4 0 aから指を離しても閉じた状態を保ち、 その後押しポタン を再び押すと開となるホールドタイプの何れであつ ：もよい。
今、 スィッチ 4 0が O F Fの場合、 電磁切換弁 2 0は位置 2 0 aにあるから、 油圧切換弁 2 1の受圧部にはパイロット圧 （パイロットポンプ 1 6の圧力） が作 用せず、 油圧切換弁 2 1は位置 2 1 aにある。 また、 オペレートチェックバルブ 1 5 aにもパイロット圧が作用しないから、 オペレ一ドチェックバルブ 1 5 aは 開弁せず逆方向流れを許容しない。 この場合、 管路 3 1と管路 3 2は連通しない から、 操作レバー 1 3を操作した時の動作は、 図 1に示した第 1の実施の形態と 全く同じとなる。 整地作業などでフロート機能を得たいとき、 オペレータは指で押しポタン 4 0 aを押し下げスィッチ 4 0を O Nにする。 スィッチ 4 0が O Nになると、 電磁切 換弁 2 0は位置 2 0 bとなる。 この位置 2 O bでは、 油圧切換弁 2 1の受圧部に パイロットポンプ 1 6の圧力が作用し、 油圧切換弁 2 1は位置 2 1 bとなる。 ま た、 カウンタ一バランスバルブ 1 5の P cポートにもパイロットポンプ 1 6の圧 力が作用し、 ピストン 5 1によりポペット 5 2が押し開かれ、 オペレートチエツ クバルブ 1 6 aは開弁して逆方向流れを許容する状態となる。 したがって、 管路 3 1 , 3 2が共にタンク 1 8に連通されるとともに、 油圧シリンダ 7のボトム室 7 aの油はカウンターバランスバルブ 1 5を通って管路 3 1との間で出入り可能 となる。 この結果、 油圧シリンダ 7は外力に対してフリーになり、 パケット 6 B の自重のみを作用させながら地面の凹凸に合わせて動かすフロート機能を得るこ とができる。
したがって、 本実施の形態によっても、 第 1の実施の形態と同様、 ブーム用の 油圧シリンダ 7にカウン夕一バランスバルブ 1 5を設けた作業用車両においてフ ロート機能を実現することができ、 整地作業などフロート機能を用いる作業の操 作性及び作業効率を向上することができる。
また、 スィッチ 4 0を操作レバー 1 3の握り 1' 3 a上に設けたので、 アタッチ メントを下に降ろして地面に接地させてからフロート状態にするという作業をよ り円滑に行うことができる。
本発明の第 3の実施の形態を図 7により説明する。 図 7は本実施の形態に係わ る作業車両の油圧駆動装置の全体システムを示す回路図である。 図中、 図 1及び 図 5に示した部分と同等のものには同じ符号を付している。
図 7において、 本実施の形態は、 図 5に示した第 2の実施の形態に対し、 ブー ム用の操作レバ一 1 3に近接して、 常時閉でブーム用の操作レバー 1 3がブーム 5の上げ方向に操作されると開 （O F F ) となるリミットスィッチ 4 4を更に設 け、 このリミツトスイッチ 4 4をスィッチ 4 0と電磁切換弁 2 0との制御ライン 4 3 a , 4 3 bに直列に配したものである。
オペレータがスィッチ 4 0を O Nにしたとき、 ブーム用の操作レバ一 1 3が中 立にあるかブーム下げ方向に操作されたときは、 前述のようにフロート機能が実 現される。
フロート状態で作業中障害物を発見した際などに、 オペレータが操作レバー 1 3をブーム上げ方向に操作すると、 リミットスィッチ 4 4が O F Fとなる。 その 結果、 電磁切換弁 2 0が位置 2 0 aとなるから、 油圧切換弁 2 1は位置 2 1 aと なり、 管路 3 1と管路 3 2は連通しないから、 ブーム 5を上げることが可能にな る。
したがって、 本実施の形態によれば、 フロート状態で作業中に必要に応じてブ ームを上げるという操作を円滑に行うことができ、 より実用的なフロート機能が 実現することができる。
なお、 図示の実施の形態では、 リミットスィッチ 4 4は常時閉でブーム用の操 作レバ一 1 3がブーム 5の上げ方向に操作されると開 （O F F ) となるものとし たが、 このリミットスィッチ 4 4としては、 一旦開となると、 その後操作レバ一 1 3をブーム上げ方向以外の位置 （中立及びブーム下げ方向） に操作しても開状 態を保ち、 次に例えばスィッチ 4 0を押すと閉位置に戻るようにしてもよく、 こ れよりフロート状態で作業中障害物を発見した際などに操作レバー 1 3をブーム 上げ方向に操作すると、 リミツトスイッチ 4 4は次にスィッチ 4 0が押されるま での間 0 F F状態を保つので、 必要に応じブーム上げとカウン夕一バランスバル ブ 1 5の逸走防止機能を利用したブーム下げも行うことができ、 操作性を一層向 上することができる。
本発明の第 4の実施の形態を図 8により説明する。 図 8は本実施の形態に係わ る作業車両の油圧駆動装置の全体システムを示す回路図である。 図中、 図 1及び 図 5に示した部分と同等のものには同じ符号を付している。 本実施の形態は、 落 下防止機能を備えたバルブ装置としてカウンタ一バランスバルブでなく、 外部パ イロット圧によって開閉する落下防止バルブを備えた油圧駆動装置に本発明を適 用したものである。
図 8において、 本実施の形態は、 ブーム用の油圧シリンダ 7にカウンターバラ ンスバルブの代わりに落下防止バルブ 2 3を設置している。 この落下防止バルブ 2 3は、 管路 3 1を構成する油圧ホースなどがバーストした場合にブーム 5が落 下するのを防止する役割を担うものであり、 第 1メイン通路 2 3 eに配置された 直列に配置された開閉弁 2 3 a及びオペレートチェックバルブ 2 3 b、 第 2メイ ン通路 2 3 f に配置され、 開閉弁 2 3 a及びオペレー卜チェックバルブ 2 3 に 対して並列に接続されたチェックバルブ 2 3 c、 オーバーロードリリーフ弁 2 3 dを有している。
オペレートチェックバルブ 2 3 bは、 パイロット通路 2 3 gのパイロット圧が タンク 1 8に開放されると開弁可能となるバルブであり、 開閉弁 2 3 aは、 第 1 メイン通路 2 3 eとパイロット通路 2 3 gを閉じる閉位置及び両通路 2 3 e , 2 3 gを開放しかつパイロット通路 2 3 gをタンク 1 8に接続する開位置の 2つの 切換位置を有する 2位置バルブである。
また、 本実施の形態は、 図 5に示した第 2の実施の形態と同様にスィッチ 4 0 と油圧切換弁 2 1を備えるとともに、 更にシャトルバルブ 2 4を備えている。 シ ャトルバルブ 2 4の入力ポートの一方はパイロット管路 4 5を介してリモコン弁 1 4のブーム下げ側のパイロット管路 4 6に接続され、 他方の入力ポートはパイ ロット管路 3 3 aを介して電磁切換弁 2 0の出力ポートに接続され、 シャトルバ ルブ 2 4の出力ポートはパイロット管路 3 3 bを介して開閉弁 2 3 aの受圧部に 接続されている。 シャトルバルブ 2 4は、 ブーム下げパイロット圧と電磁切換弁 2 0の出力圧力のうち高圧側を選択し、 開閉弁 2 3 aの受圧部に作用させる。 そ れ以外の構成は第 2の実施の形態を同じである。
スィッチ 4 0が O F Fの場合、 電磁切換弁 2 0は位置 2 0 aであるから、 油圧 切換弁 2 1は位置 2 1 aのままであり、 管路 3 1 , 3 2は遮断されている。 また、 電磁切換弁 2 0の出力圧力はタンク圧であるから、 シャトルバルブ 2 4の出力は 常にブーム下げパイロット圧が選択される。 したがって、 このときの動作は電磁 切換弁 2 0、 油圧切換弁 2 1、 シャトルバルブ 2 4、 スィッチ 4 0を備えない従 来のものと全く同じとなる。
つまり、 オペレータが操作レバ一 1 3を操作すると、 リモコン弁 1 4から出力 されるパイロット圧により、 方向制御弁 1 1 Aが切り換わる。 方向制御弁 1 1 A が位置 1 1 aに切り換えられると、 油圧ポンプ 1 0から吐出された圧油は管路 3 0、 方向制御弁 1 1 A、 管路 3 1、 落下防止バルブ 2 3のチェックバルブ 2 3 c を通って、 油圧シリンダ 7のボトム室 7 aに流入する。 また、 油圧シリンダ 7の ロッド室 7 bから排出された油は管路 3 2、 方向制御弁 1 1 Aを通ってタンク 1 8に戻る。 この結果、 油圧シリンダ 7は伸び方向に動作し、 ブーム 5は上げ方向 に回動する。
また、 このようなブーム上げ操作に際して、 万一、 配管 3 1を構成する油圧ホ 一スが破断した場合は、 落下防止バルブ 2 3のオペレー卜チェックバルブ 2 3 b 及びチェックバルブ 2 3 cにより油圧シリンダ 7のポトム室 7 aからの油の流出 は阻止され、 ブーム 5や荷物の落下を防止することができる。
方向制御弁 1 1 Aが位置 1 1 cに切り換えられた場合は、 油圧ポンプ 1 0から 吐出された圧油は管路 3 0、 方向制御弁 1 1 A、 管路 3 2を通って、 油圧シリン ダ 7のロッド室 7 bに流入する。 また、 リモコン弁 1 4から出力されるパイロッ ト圧は管路 4 6， 4 5、 シャトルバルブ 2 4、 管路 3 3 bを通って落下防止バル ブ 2 3の開閉弁 2 3 aの受圧部にも作用し、 開閉弁 2 3 aが開位置に切り替わる。 その結果、 オペレートチェックバルブ 2 3 bが連通するか.ら、 油圧シリンダ 7の ボトム室 7 aから排出された油は管路 3 1、 方向制御弁 1 1 Aを通ってタンク 1 8に戻る。 この結果、 油圧シリンダ 7は縮み方向に動作し、 ブーム 5は下げ方向 に回動する。
スィッチ 4 0を O Nとした場合は、 電磁切換弁 2 0が位置 2 0 bに切り替わり、 パイロットポンプ 1 6の圧力が油圧切換弁 2 1の受圧部に作用し、 油圧切換弁 2 1は位置 2 1 bに切り替わる。 また、 シャトルバルブ 2 4の出力は常にパイロッ トポンプ 1 6の吐出圧力となる。 したがって、 落下防止バルブ 2 3の開閉弁 2 3 aの受圧部には常にパイロットポンプの吐出圧が作用し、 落下防止バルブ 2 3は 常に開となる。 したがって、 管路 3 1 , 3 2が共にタンク 1 8に連通されるとと もに、 油圧シリンダ 7のボトム室 7 aの油は落下防止バルブ 2 3を通って管路 3 1との間で出入り可能となる。 この結果、 油圧シリンダ 7は外力に対してフリー になり、 バケツト 6 Bの自重のみを作用させながら地面の凹凸に合わせて動かす フロート機能を得ることができる。
以上のように本実施の形態によれば、 ブーム用の油圧シリンダ 7に落下防止バ ルブ 2 3を設け作業用車両において、 第 1の実施の形態と同様、 フロート機能を 実現することができ、 整地作業などフロー卜機能を用いる作業の操作性及び作業 効率を向上することができる。
本発明の第 5の実施の形態を図 9により説明する。 図 9は本実施の形態に係わ る作業車両の油圧駆動装置の全体システムを示す回路図である。 図中、 図 1に示 した部分と同等のものには同じ符号を付している。
図 9において、 本実施の形態は、 落下防止機能を備えたバルブ装置として開閉 弁 1 5 cを備えたカウンターバランスバルブ 1 5 Aを備え、 開閉弁 1 5 cの受圧 部はリモコン弁 1 4のブーム下げ側のパイロット管路 4 6にパイロット管路 4 7 を介して接続されている。 開閉弁 1 5 cの反受圧部側に位置するばね 1 5 dは、 操作レバー 1 3をブーム下げ側に操作したとき、 リモコン弁 1 4により出力され るパイロット圧が方向制御弁 1 1をフロート位置 1 1 dに切り換えるレベルまで 上昇したとき、 開閉弁 1 5 cが図示の閉位置から開位置に切り替わるような強さ に設定されている。
つまり、 本実施の形態では、 リモコン弁 1 4のブーム下げ側のパイ口ット圧に よりブーム操作量を検出して方向制御弁 1 1がフロート位置 1 1 dに切り換えら れたことを検出するとともに、 そのパイ口ット圧を外部信号として管路 4 7によ り取り出し、 開閉弁 1 5 cを作動してカウン夕一パランスバルブ 1 5 Aを連通可 能とするものである。
整地作業を行う場合、 オペレータは操作レバー 1 3をフロート位置まで操作す る。 その結果、 リモコン弁 1 4により出力されるパイロット圧により方向制御弁 1 1がフロート位置 1 1 dに切り替わるとともに、 開閉弁 1 5 cが開位置に切り 替わって逆方向流れを許容する状態となる。 したがって、 管路 3 1， 3 2が共に タンク 1 8に連通されるとともに、 油圧シリンダ 7のボトム室 7 aの油はカウン ターバランスバルブ 1 5 Aを通って管路 3 1との間で出入り可能となるから、 油 圧シリンダ 7は外力に対してフリーになり、 バケツト 6 Bの自重のみを作用させ ながら地面の凹凸に合わせて動かすフロート機能を得ることができる。
したがって、 本実施の形態によっても、 第 1の実施の形態と同様、 ブーム用の 油圧シリンダ 7にカウンターバランスバルブ 1 5 Aを設けた作業用車両において フロート機能を実現することができ、 整地作業などフロート機能を用いる作業の 操作性及び作業効率を向上することができる。 本発明の第 6の実施の形態を図 1 0により説明する。 図 1 0は本実施の形態に 係わる作業車両の油圧駆動装置の全体システムを示す回路図である。 図中、 図 1 に示した部分と同等のものには同じ符号を付している。
図 1 0において、 本実施の形態は、 図 1に示した第 1の実施の形態に対し、 電 磁切換弁 2 0の代わりに油圧切換弁 2 0 Aを配置し、 油圧切換弁 2 0 Aの受圧部 をリモコン弁 1 4のブーム下げ側のパイ口ット管路 4 6にパイ口ット管路 4 8を 介して接続している。 油圧切換弁 2 O Aの反受圧部側に位置するばね 2 0 cは、 第 5の実施の形態における開閉弁 1 5 cのばね 1 5 dと同様、 操作レバー 1 3を ブーム下げ側に操作したとき、 リモコン弁 1 4により出力されるパイロット圧が 方向制御弁 1 1をフロート位置 1 1 dに切り換えるレベルまで上昇したとき、 油 圧切換弁 2 O Aが図示の位置 2 0 aから位置 2 0 bに切り替わるような強さに設 定されている。
つまり、 本実施の形態では、 リモコン弁 1 4のブーム下げ側のパイ口ット圧に よりブーム操作量を検出して方向制御弁 1 1がフロート位置 1 I dに切り換えら れたことを検出するとともに、 そのパイロット圧で油圧切換弁 2 O Aを作動して パイロットポンプ 1 6の圧力を外部信号として管路 3 3に取り出し、 オペレート チェックバルブ 1 5 aを作動してカウンターバランスバルブ 1 5を連通可能とす るものである。
整地作業を行う場合、 オペレータは操作レバー 1 3をフロート位置まで操作す る。 その結果、 リモコン弁 1 4により出力されるパイロット圧により方向制御弁 1 1がフロート位置 1 1 dに切り替わるとともに、 油圧切換弁 2 O Aが位置 2 0 bに切り替わり、 カウン夕一バランスバルブ 1 5の P cポートにもパイロットポ ンプ 1 6の圧力が作用し、 オペレートチェックバルブ 1 5 aは開弁して逆方向流 れを許容する状態となる。 したがって、 管路 3 1 , 3 2が共にタンク 1 8に連通 されるとともに、 油圧シリンダ 7のボトム室 7 aの油はカウンタ一バランスバル ブ 1 5を通って管路 3 1との間で出入り可能となる。 この結果、 油圧シリンダ 7 は外力に対してフリーになり、 バケツト 6 Bの自重のみを作用させながら地面の 凹凸に合わせて動かすフロート機能を得ることができる。
したがって、 本実施の形態によっても、 第 1の実施の形態と同様、 ブーム用の 油圧シリンダ 7にカウンターバランスバルブ 1 5を設けた作業用車両においてフ ロート機能を実現することができ、 整地作業などフロー卜機能を用いる作業の操 作性及び作業効率を向上することができる。
なお、 上記実施の形態では、 作業用車両としてリフトトラックを例に取り説明 したが、 本発明はリフトトラックに限られず、 ホイールローダ、 油圧ショベル等、 ブームを備えた作業用車両であればリフトトラック以外の作業用車両にも適用す ることができ、 その場合も同様の効果が得られるものである。
また、 上記実施の形態を種々組み合わせることも可能である。 例えば、 図 8以 外の実施の形態では、 ブーム用の油圧シリンダに設けられる落下防止機能を備え たバルブ装置としてカウンターバランスバルブを設けたが、 図 8の第 4の実施の 形態と同様に落下防止バルブであってもよい。 また、 図 7の第 3の実施の形態め ようにブーム操作検出時にフロート機能を解除する機能を図 1等、 それ以外の実 施の形態に用いてもよい。
更に、 図 9に示した第 5の実施の形態及び図 1 0に示した第 6の実施の形態で は、 操作レバ一装置にリモコン弁 1 4を用い、 リモコン弁の出力圧力によりブー ム操作量を検出したが、 リモコン弁 1 4の代わりに操作レバ一 1 3の変位を電気 的に検出するポテンショメータを用いた電気レバー装置とし、 ポテンショメータ の出力電圧を用いることでブーム操作量を検出してもよい。 また、 操作レバー 1 3の角度を検出する角度センサを設け、 この角度センサの検出信号によりブーム 操作量を検出してもよい。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 ブーム用の油圧シリンダに落下防止バルブやカウンターバラ ンスバルブなど落下防止機能を備えたバルブ装置を設けた作業用車両において、 油圧シリンダのボトム側とロッド側の両シリンダ室をタンクに連通させ油圧シリ ンダを外力に対してフリーとし、 バケツトなどのアタッチメントを自重のみを作 用させながら地面の凹凸に合わせて動かすフロート機能を実現することができ、 整地作業などフロート機能を用いる作業の操作性及び作業効率を向上することが できる。

Claims

請求の範囲
1. 車体（1)に対して回動可能に取り付けられたブーム（5)を備えた作業用車両 の油圧駆動装置において、
上記ブーム（5)を回動させる油圧シリンダ（7)と、
上記油圧シリンダに圧油を供給する油圧ポンプ（10)と、
上記油圧ポンプから上記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御する方向 制御弁（11)と、
上記油圧シリンダの負荷保持側のシリンダ室 (7a)と上記方向制御弁につながる 管路（31)との間に配置され、 上記管路の破断時に上記ブームの落下を防止する落 下防止機能を備えたバルブ装置（15； 23； 15A)と、
上記油圧シリンダの伸び側、 縮み側の両シリンダ室（7a， 7b)を選択的にタンクに 連通させる選択連通手段 (lld;21)と、
上記バルブ装置を連通可能とする開閉手段（15a, 51 ;23a; 15c)とを有することを 特徴とする作業用車両の油圧駆動装置。
2. 請求項 1記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
上記選択連通手段（lid)が上記油圧シリンダ（7)の伸び側、 縮み側の両シリンダ 室（7a, 7b)をタンクに連通させるとき、 それと同時に上記開閉手段（15a， 51; 15c)を 作動し上記落下防止機能を備えたバルブ装置（15; 15A)を連通させる操作連動手段 (42, 20 ;47 ;48, 20A)を更に有することを特徴とする作業用車両の油圧駆動装置。
3. 請求項 1記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
上記選択連通手段（lld;21)が上記油圧シリンダ（7)の伸び側、 縮み側の両シリン ダ室 (7a， 7b)をタンクに連通させるときに外部信号を発生する外部信号発生手段 (20;21;47;20A)を更に有し、
上記開閉手段（15a， 51； 23a; 15c)はその外部信号により上記落下防止機能を備え たバルブ装置（15； 23； 15A)を連通させることを特徴とする作業用車両の油圧駆動装
4 . 請求項 3記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
上記方向制御弁（1 1)は、 上記選択連通手段として、 2つのァクチユエ一夕ポー トが両方ともタンクポートに連通するフロート位置（11 d)を備えた 4位置バルブで あり、
上記外部信号発生手段は、 上記方向制御弁がフロート位置に切り換えられたと きに上記外部信号を発生させる手段（20 ; 47 ; 20A)であることを特徴とする作業用車 両の油圧駆動装置。
5 . 請求項 4記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
上記方向制御弁（1 1)がフロート位置 α 1 d)に切り換えられたことを検出するフ口 —ト位置検出手段 (42 ; 48)を更に有し、
上記外部信号発生手段（20； 20A)は、 上記フロート位置検出手段により上記方向 制御弁がフロート位置に切り換えられたことが検出されたときに作動し、 上記外 部信号を発生させることを特徴とする作業用車両の油圧駆動装置。
6 . 請求項 5記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
上記フロート位置検出手段は、 上記方向制御弁（11)の変位を検出する手段 (42) であることを特徴とする作業用車両の油圧駆動装置。
7 . 請求項 5記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
上記フロート位置検出手段は、 上記ブーム（5)の操作量を検出する手段 (48)であ ることを特徴とする作業用車両の油圧駆動装置。
8 . 請求項 3記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
フロート機能選択手段 (40)を更に有し、
上記外部信号発生手段は、 上記フロート機能選択手段によりフロート機能が選 択されているときに上記外部信号を発生させる手段（21)であり、
上記選択連通手段は、 常時は上記油圧シリンダ (7)の伸び側、 縮み側の両シリン ダ室 (7a， 7b)を互いに遮断し、 上記外部信号が入力されると上記油圧シリンダの伸 び側、 縮み側の両シリンダ室を共にタンクに連通させる切換弁（21)であることを 特徴とする作業用車両の油圧駆動装置。
9 . 請求項 8記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
上記フロート機能選択手段は上記ブーム（5)の操作レバ一に設けられたスィッチ (40)であることを特徴とする作業用車両の油圧駆動装置。
1 0 . 請求項 3又は 8記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
ブーム操作検出手段 (44)と、
上記ブーム操作検出手段により上記ブームが操作されたことを検出したとき、 上記外部信号の発生を停止させる手段 (43a, 43b， 44)とを更に有することを特徴と する作業用車両の油圧駆動装置。
1 1 . 請求項 1記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
上記落下防止機能を備えたバルブ装置は、 互いに並列接続された圧力制御バル ブ（ 15 b)とチェックバルブ（ 15 a)を備えたカウンタ一バランスバルブ（15)であり、 上記開閉手段は、 外部信号により上記カウンタ一バランスバルブのチェックバ ルブを開ける手段 (51)であることを特徴とする作業用車両の油圧駆動装置。
1 2 . 請求項 1記載の作業用車両の油圧駆動装置において、
上記落下防止機能を備えたバルブ装置は、 互いに並列接続された圧力制御バル ブ（15b)とチェックバルブ（15a)を備えたカウンターバランスバルブ（15)であり、 上記開閉手段は、 上記カウン夕一バランスバルブの圧力制御バルブとチェック バルブに並列接続され、 外部信号により閉位置から開位置に切り換えられる開閉 弁（15c)であることを特徴とする作業用車両の油圧駆動装置。
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