説明

ローダ油圧回路及びローダ油圧配管

【課題】配管をやり直すことなくアクチュエータ付きアタッチメントを迅速簡単に装着することのできるセレクタバルブを備える、ローダ油圧回路及びローダ油圧配管を提供すること。
【解決手段】本発明は、ポンプに接続されたローダの方向切換弁からローダのダンプシリンダまでのローダ油圧配管途中に、方向切換弁に接続可能な第1ポートX,Yと、ダンプシリンダ10に接続可能であって常時は本体内の通路を介して第1ポートと連通された第2ポートC1,D1,C2,D2と、アタッチメントの第1アクチュエータ64に接続可能な第3ポートA,Bと、アタッチメントの第2アクチュエータ70に接続可能な第4ポートE,Fとを具備したセレクタバルブ41を配設する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクチュエータ付きアタッチメントに対応したセレクタバルブを備えるローダ油圧回路及びローダ油圧配管に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、農作業における牧草、堆肥、土砂の積降ろし、運搬等の作業にはローダが使用される。このローダは、トラクタ等の走行車両にリフトアームが起伏可能に装備され、リフトアームの先端に、所望の作業機であるバケット、フォーク等のアタッチメントが着脱自在に装備される。
【0003】
図12はこの種のローダの概略を示したものである。同図において、1はトラクタ、2はトラクタ1の前部に装着されたメインフレーム、3はメインフレーム2に枢軸4を介して枢着され、リフトシリンダ5により起伏されるへの字状のリフトアーム、8はリフトアーム3の第2アーム部3bの先端に枢軸9を介して枢着され、ダンプシリンダ10により放出および掬い作動するバケットである。
【0004】
このローダで例えば土砂をトラック等に積込む場合、先ず、リフトシリンダ5でリフトアーム3を倒伏してバケット8を下降端位置に保持させ、この状態でトラクタ1を前進させると同時に、ダンプシリンダ10でバケット8を上方に回動させることにより土砂をバケット8に掬い入れ、続いてリフトシリンダ5でリフトアーム3を起立してバケット8を上昇端位置へ持ち上げ、この状態でトラクタ1をトラック等の待機する位置に移動した後、ダンプシリンダ10でバケット8を下方に回動させることによりバケット8内に掬い入れた土砂を放出させてトラック等に積込む。
【0005】
図13は、バケットを除くリフトアームの周辺詳細構造を示すもので、リフトシリンダ5とダンプシリンダ10に対する油圧配管系統が図示される。すなわち、図示しないトラクタの油圧ポンプから、リフトシリンダ用の2本の配管P1,P2と、ダンプシリンダ用の2本の配管P3,P4に、それぞれ、選択的に油圧が供給されることにより、シリンダ5,10が伸長または短縮作動する。油圧ポンプには、ローダ側に装備されるリフト用とダンプ用の2つの方向切換弁が接続されていて、この2つの方向切換弁の作動により、リフトシリンダ用の2本の配管P1,P2と、ダンプシリンダ用の2本の配管P3,P4に、それぞれ、選択的に油圧が供給される。
【0006】
リフトシリンダ用の配管P1,P2の途中にはT型分岐管が配設され、左右2つのリフトシリンダ5,5に均等に油圧が給排される。また、ダンプシリンダ用の配管P3,P4の先端は、アーム先端間を連結する連結パイプ15まで延長され、この連結パイプ15の中央に、取付板16を介して固定された分配ブロック17に連結される。分配ブロック17は、詳しくは図14に示すように、配管P3,P4を介してローダ側の方向切換弁に接続される一対の第1ポート18,18と、配管P5,P6を介してダンプシリンダ10,10に接続される左右各一対のポート19,19を有する。なお、上下のポート20,20には油圧回路を保護するための安全弁21が取付けられ、前面のポート22,22はバンジョーボルト23,23で閉塞される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、この種のローダにおいて、バケットなど所定のアタッチメントに加えて、ユーザー側で、別のアクチュエータ付きアタッチメントを装着したい場合がある。このような場合、従来は、アタッチメントのアクチュエータが1つの場合、図15に示すように、分配ブロックにセレクタバルブ30を取付けていた。なお、セレクタバルブ30は取付板16aを介してアーム3の連結パイプ15に取付けられる。そして、このセレクタバルブ30の側面の2つのポート31,31に、配管P3,P4を介してローダ側の方向切換弁を接続し、セレクタバルブ30下面の他の2つのポート32,32から、配管P7,P8を介してアタッチメントのシリンダに油圧を給排する。アクチュエータ付きアタッチメントを装着する前に、ローダ側の方向切換弁に接続していた分配ブロック17の2つのポート18,18を、セレクタバルブ30上面の2つのポート33,33にバンジョーボルト23,23を使用して接続する。分配ブロック17の左右各2つのポート19,19は、今まで通り、ダンプシリンダ10に接続する。また、分配ブロック17の前後2つのポート20には、今まで通り、安全弁21が取付けられる。
【0008】
以上は、アタッチメントのアクチュエータが1つの場合であるが、アタッチメントのアクチュエータが2つの場合は、アクチュエータ2つ用の専用のセレクタバルブを分配ブロック17に取付けて配管をやり直していた。
【0009】
このように、従来の分配ブロック17はアクチュエータ付きアタッチメントを装着する場合、配管を大幅にやり直す必要があり、その作業が大変面倒でコストアップになり、セレクタバルブ30もアタッチメントのアクチュエータが1つ用と2つ用で異なるため、それぞれ用意しておく必要があるなど、必ずしも使い勝手がよくなかった。また、分配ブロックとセレクタバルブを組合わせるため、油圧の圧力損失が高くなり、発熱や作動速度低下等の問題があった。
【0010】
本発明は、配管をやり直すことなくアクチュエータ付きアタッチメントを迅速簡単に装着することのできるローダ油圧回路及びローダ油圧配管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前述した目的達成のため、本発明に係るローダ油圧回路は、ポンプに接続されたローダの方向切換弁からローダのダンプシリンダまでのローダ油圧配管途中に、スプール弁を内蔵した本体に、前記方向切換弁に接続可能な第1ポートと、前記ダンプシリンダに接続可能であって常時は前記本体内の通路を介して前記第1ポートと連通された第2ポートと、前記ローダに装着されるアタッチメントの第1アクチュエータに接続可能な第3ポートと、前記ローダに装着されるアタッチメントの第2アクチュエータに接続可能な第4ポートとを具備し、かつ、前記本体に、前記スプール弁を前記第1ポートと第2ポートとの連通を遮断すると共に前記第1ポートと第3ポートとを連通する第1位置に移動可能な第1移動手段、及び/又は、前記スプール弁を前記第1ポートと第2ポートとの連通を遮断すると共に前記第1ポートと第4ポートとを連通する第2位置に移動可能な第2移動手段を、着脱自在に取付け可能にしたセレクタバルブを配設したことを特徴とする(請求項1)。
【0012】
また本発明のローダ油圧配管は、前記ローダに前記ダンプシリンダを左右一対で配設すると共に前記ダンプシリンダのほぼ中間位置に前記セレクタバルブを配設し、前記セレクタバルブの本体の左右両側に前記第2ポートをそれぞれ形成し、前記第2ポートから左右の前記ダンプシリンダへ油圧配管を直線的に配設し、かつ、前記第3ポートと第4ポートを、前記第2ポートと直交する方向に設けたことを特徴とする(請求項2)。
【発明の効果】
【0013】
本発明は、以上のように構成することにより、アクチュエータ付きアタッチメントを取付ける場合は、セレクタバルブに第1移動手段及び/又は第2移動手段を取付けて、アタッチメントのアクチュエータ用配管を接続するだけで済むから、従来のように配管の大幅なやり直しが不要であり、アクチュエータ付きアタッチメントを迅速簡単に装着することができる。また、セレクタバルブが分配ブロック機能を有するため、油圧の圧力損失が低くなり、発熱や作動速度低下の問題が解決される。
【0014】
また、前述のようにセレクタバルブが従来の分配ブロック機能を有するため、セレクタバルブの配設位置に関する設計上の自由度が高く、左右一対のダンプシリンダのほぼ中間位置にセレクタバルブを配設可能であり、このセレクタバルブの本体の左右両側にダンプシリンダに接続する第2ポートを形成することで、第2ポートから左右のダンプシリンダへ油圧配管を直線的に配設できて配管長が最短になり圧力損失をさらに低減でき、第3ポートと第4ポートを第2ポートと直交方向に設けることにより、より配管を容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の一実施形態を、図1〜図11を参照して説明する。図1〜図5はアクチュエータを1つ有するアタッチメントを装着する場合を示す。ここで「アクチュエータ1つ」というのは、同一作動をする複数のアクチュエータを含む意味である。図5の、アタッチメントである牧草把持フレーム60の左右一対のアクチュエータ64,64は、同一作動をするため「1つのアクチュエータ」と考える。図1はリフトアーム3の周辺詳細構造を示すものである。アーム3は第1アーム部3aと第2アーム部3bを一体にして構成され、第1アーム部3aがリフトシリンダ5で起伏される。第2アーム部3bの先端のスナップヒッチ40に、バケットやフォーク等のアタッチメントが着脱自在に取付けられる。このアタッチメントは、ダンプシリンダ10によって放出または掬い作動される。以上の構成は、ローダについて図12を参照しつつ既に説明した構成および作動と同じである。
【0016】
第2アーム部3bの先端部相互間を連結する連結パイプ15の中央に、本発明のセレクタバルブ41が取付けられる。このセレクタバルブ41は、詳しくは図2〜図4に示すように、スプール弁42を内蔵した本体43と、この本体43の下面に形成されローダ側の方向切換弁44に接続可能な一対の第1ポートX,Yと、本体43の左右両側に形成され配管P5,P6を介して左右一対のダンプシリンダ10に接続可能であって、常時は本体43内の通路45,46を介して第1ポートX,Yと連通された左右各一対の第2ポートC1,D1,C2,D2と、本体43の正面に形成されアタッチメントの第1アクチュエータに接続可能な一対の第3ポートA,Bと、本体43の上面に形成されアタッチメントの第2アクチュエータに接続可能な一対の第4ポートE,Fとを具備する。
【0017】
図1に示すように、配管P5は、連結パイプ15に沿って直線的に延びてダンプシリンダ10のロッド側に接続される。また配管P6は、連結パイプ15に沿って直線的に延びた後、直角に曲がり、リフトアーム3ないしダンプシリンダ10に沿って所定長延びた後、ダンプシリンダ10のボア側に接続される。このように、分配ブロック機能を有するセレクタバルブ41をダンプシリンダ10の中央であって連結パイプ15上に配置することにより、配管P5,P6を、左右対称形であって形状的にシンプルかつ最短配管長となるI字状とL字状の組合わせとすることができる。このような配管形状は作動油の圧力損失低減に有効であり、また発熱防止や作動速度低下防止にも役立つ。
【0018】
本体43の左右両側には、アタッチメントにアクチュエータがない場合、図7に示すように、プラグ47,48が螺合される。このプラグ47,48は、スプール弁42の両端のフランジ面42aに当接するワッシャ49と、このワッシャ49をセレクタバルブ41の本体43座面に弾圧するコイルばね50を内蔵する。アクチュエータ付きアタッチメントを装着する場合、図2〜図4に示すように、いずれか一方のプラグ47または48を取外し、代わりにソレノイド52を取付ける(便宜上これを「セレクタバルブ1連」という)。このソレノイド52は、スプール弁42を、第1ポートX,Yと第2ポートC1,D1,C2,D2との連通を遮断すると共に第1ポートX,Yと第3ポートA,Bとを連通する第1位置に移動させる第1移動手段を構成する。ソレノイド52は、前記プラグ47,48の内部構成(ワッシャとコイルばね)に加えて、スプール弁42の軸端に当接するか、あるいは微小隙間で対向したプランジャ53を有する。このプランジャ53がソレノイド52のコイルに通電することにより、図3で右動してスプール弁42を反対側のプラグ48内のコイルばね50に抗して右動させる。スプール弁42が右動すると、通路45,46がスプール弁42で遮断され、代わりに、第1ポートX,Yが通路54,55を介して第3ポートA,Bと連通される。
【0019】
図5は、本実施形態でアクチュエータ付きアタッチメントとして例示する牧草把持フレーム60である。この牧草把持フレーム60は左右一対のやや湾曲した柵状フレーム61,61を有する。柵状フレーム61,61は、箱形フレーム62の両側にヒンジ63を介して水平方向に回動自在に取付けられ、シリンダ64,64の伸縮作動にて開閉する。箱形フレーム62は、スナップヒッチ40の所定位置に着脱自在に取付けられる。シリンダ64,64は、配管P9,P10および分岐ブロック65を介して、セレクタバルブ41の第3ポートA,Bに接続される。
【0020】
図6〜図8は、アクチュエータなしのアタッチメントを装着する場合のセレクタバルブ41の使用例を示す。この場合、セレクタバルブ41の本体43の両側に、前述した如くプラグ47,48を螺合する(便宜上これを「セレクタバルブ0連」という)。これにより、内蔵スプール弁42の両端のフランジ42a,42a面は、左右のプラグ47,48内のコイルばね50によって本体座面に弾圧されたワッシャ49に当接する。したがって、スプール弁42が中立位置に保持され、第1ポートX,Yと第2ポートC1,D1,C2,D2が連通状態に保持される。
【0021】
次に、図9〜図11は、2つのアクチュエータを装備したアタッチメントを装着する場合のセレクタバルブ41の使用例を示す。ここで「2つのアクチュエータ」というのは、同一作動をする複数のアクチュエータと、別の同一作動をする複数のアクチュエータを含む意味である。この場合、セレクタバルブ41の本体43の両側に、プラグ47,48に代えて、2つのソレノイド52,66を取付ける(便宜上これを「セレクタバルブ2連」という)。ソレノイド52,66は前述したものと同じであり、片方のソレノイド52のコイルに通電すると第1ポートX,Yと第3ポートA,Bが連通され、反対側のソレノイド66に通電すると、今まで連通していた通路がスプール弁42で遮断され、代わりに、第1ポートX,Yと第4ポートE,Fが連通される。すなわち、ソレノイド52が、スプール弁42を、前記第1ポートX,Yと第2ポートとの連通を遮断すると共に前記第1ポートX,Yと第3ポートA,Bとを連通する第1位置に移動させる第1移動手段を構成する。またソレノイド66が、スプール弁42を、第1ポートX,Yと第2ポートとの連通を遮断すると共に第1ポートX,Yと第4ポートE,Fとを連通する第2位置に移動させる第2移動手段を構成する。
【0022】
ソレノイド66は、ソレノイド52と同様に、前記プラグ47,48の内部構成(ワッシャとコイルばね)に加えて、スプール弁42の軸端に当接するか微小隙間で対向したプランジャ67を有する。このプランジャ67がソレノイド66のコイルに通電することにより図10で左動してスプール弁42を反対側のソレノイド52のコイルばね50に抗して左動させる。スプール弁42が左動すると、通路がスプール弁42で遮断され、代わりに、第1ポートX,Yが通路68,69を介して第4ポートE,Fと連通される。
【0023】
本発明のローダ油圧回路は以上のように構成され、ローダにアクチュエータなしのアタッチメントを装着する場合、図6〜図8のようにセレクタバルブ41にソレノイド52を取付けないか(セレクタバルブ0連)、あるいはソレノイド52、66を付けても作動させないで使用する。図7、図8から分かるように、スプール弁42が中立位置に保持されている限り、セレクタバルブ41は従来の分配ブロックと同様に機能し、方向切換弁からの油圧が第2ポートC1,D1,C2,D2を介して一対のダンプシリンダ10に均等に給排される。
【0024】
次に、ローダにアクチュエータが1つのアタッチメントを装着する場合、図2〜図4のように、セレクタバルブ41の片側にソレノイド52を取付けるか(セレクタバルブ1連)、あるいはソレノイド52、66を両側に取付けても一方は作動させないで使用する。図3、図4から分かるように、ソレノイド52を作動させなければスプール弁42は中立位置に保持され、セレクタバルブ41は従来の分配ブロックと同様に機能し、方向切換弁からの油圧が第2ポートC1,D1,C2,D2を介して一対のダンプシリンダ10に均等に給排される。また、ソレノイド52に通電すると第1のポートX,Yが第3のポートA,Bに連通され、ダンプシリンダ10を作動停止にしている間、アタッチメントのアクチュエータであるシリンダ64を作動させることができる。
【0025】
次に、ローダにアクチュエータが2つのアタッチメントを装着する場合、図9〜図11のように、セレクタバルブ41にソレノイド52、66を取付けて使用する。図10、図11から分かるように、ソレノイド52、66を作動させなければスプール弁42は中立位置に保持され、セレクタバルブ41は従来の分配ブロックと同様に機能し、方向切換弁からの油圧が第2ポートC1,D1,C2,D2を介して一対のダンプシリンダ10に均等に給排される。また、ソレノイド52に通電すると第1のポートX,Yが第3のポートA,Bに連通され、ダンプシリンダ10を作動停止にしている間、アタッチメントのアクチュエータであるシリンダ64を作動させることができる。また、ソレノイド66に通電すると、第1のポートX,Yが第4のポートE,Fに連通され、ダンプシリンダ10とシリンダ64を作動停止にしている間、アタッチメントの別のアクチュエータであるシリンダ70を作動させることができる。
【0026】
以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。スプール弁42を移動させる第1および第2移動手段は、前述したソレノイド52,66に限らず、ソレノイド以外の各種アクチュエータを使用可能であるし、或いはアクチュエータに代えて手動レバーなどで代用してもよい。また、セレクタバルブ内に安全弁やバキューム防止弁などの各種付属弁を装着することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】ローダの斜視図。
【図2】アタッチメントのアクチュエータが1つの場合のセレクタバルブを示すものであって、(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は下面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図。
【図3】アタッチメントのアクチュエータが1つの場合の、ソレノイド1つを取付けたセレクタバルブの断面図。
【図4】アタッチメントのアクチュエータが1つの場合の、ソレノイド1つを取付けたセレクタバルブの油圧回路図。
【図5】アクチュエータ付きアタッチメントとしての牧草把持フレームの斜視図。
【図6】アタッチメントのアクチュエータがない場合の、ソレノイドを取付けない状態のセレクタバルブを示すものであって、(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は下面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図。
【図7】アタッチメントのアクチュエータがない場合の、ソレノイドを取付けない状態のセレクタバルブの断面図。
【図8】アタッチメントのアクチュエータがない場合の、ソレノイドを取付けない状態のセレクタバルブの油圧回路図。
【図9】(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は下面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図。
【図10】アタッチメントのアクチュエータが2つの場合の、ソレノイド2つを取付けたセレクタバルブの断面図。
【図11】アタッチメントのアクチュエータが2つの場合の、ソレノイド2つを取付けたセレクタバルブの油圧回路図。
【図12】一般的ローダの概略側面図。
【図13】従来のローダの斜視図。
【図14】従来のローダで使用する油圧分配ブロックの斜視図。
【図15】従来のローダで分配ブロックにセレクタバルブを接続する場合の分解斜視図。
【符号の説明】
【0028】
1 トラクタ
2 メインフレーム
3 リフトアーム
5 リフトシリンダ
8 バケット
10 ダンプシリンダ
17 分配ブロック
30 セレクタバルブ
41 セレクタバルブ
42 スプール弁
43 セレクタバルブ本体
44 方向切換弁
52 ソレノイド
52,66 ソレノイド
60 牧草把持フレーム
64 シリンダ(アクチュエータ)
70 シリンダ(アクチュエータ)
X,Y 第1ポート
C1,D1,C2,D2 第2ポート
A,B 第3ポート
E,F 第4ポート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポンプに接続されたローダの方向切換弁からローダのダンプシリンダまでのローダ油圧配管途中に、
スプール弁を内蔵した本体に、前記方向切換弁に接続可能な第1ポートと、前記ダンプシリンダに接続可能であって常時は前記本体内の通路を介して前記第1ポートと連通された第2ポートと、前記ローダに装着されるアタッチメントの第1アクチュエータに接続可能な第3ポートと、前記ローダに装着されるアタッチメントの第2アクチュエータに接続可能な第4ポートとを具備し、かつ、前記本体に、前記スプール弁を前記第1ポートと第2ポートとの連通を遮断すると共に前記第1ポートと第3ポートとを連通する第1位置に移動可能な第1移動手段、及び/又は、前記スプール弁を前記第1ポートと第2ポートとの連通を遮断すると共に前記第1ポートと第4ポートとを連通する第2位置に移動可能な第2移動手段を、着脱自在に取付け可能にしたセレクタバルブを配設したことを特徴とするローダ油圧回路。
【請求項2】
前記ローダに前記ダンプシリンダを左右一対で配設すると共に前記ダンプシリンダのほぼ中間位置に前記セレクタバルブを配設し、前記セレクタバルブの本体の左右両側に前記第2ポートをそれぞれ形成し、前記第2ポートから左右の前記ダンプシリンダへ油圧配管を直線的に配設し、かつ、前記第3ポートと第4ポートを、前記第2ポートと直交する方向に設けたことを特徴とするローダ油圧配管。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2006−183405(P2006−183405A)
【公開日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−380274(P2004−380274)
【出願日】平成16年12月28日(2004.12.28)
【出願人】(000177184)三陽機器株式会社 (26)
【Fターム(参考)】