油圧駆動装置
【課題】油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることがなく、かつ、必要に応じて油圧シリンダの作動速度を速くすることができる油圧駆動装置を提供する。
【解決手段】油圧供給源Ｔから供給される作動油の流量を増大させて油圧シリンダ４側へ供給するための第２差動回路２４と、油圧回路を流れる作動油の流量が予め設定した基準値を越えたときに第２差動回路２４を油圧回路に接続するように切り換わる第２流量増大切換弁２３を、油圧回路の前記油圧シリンダ４側に配設した。第１流量増大切換弁２１を切換操作して第１差動回路２０を油圧回路に接続することにより、油圧回路内の作動油の流量が基準値を越えることによって、第２流量増大切換弁２３が第２差動回路２４を油圧回路に接続するように切り換わるようにした。
【解決手段】油圧供給源Ｔから供給される作動油の流量を増大させて油圧シリンダ４側へ供給するための第２差動回路２４と、油圧回路を流れる作動油の流量が予め設定した基準値を越えたときに第２差動回路２４を油圧回路に接続するように切り換わる第２流量増大切換弁２３を、油圧回路の前記油圧シリンダ４側に配設した。第１流量増大切換弁２１を切換操作して第１差動回路２０を油圧回路に接続することにより、油圧回路内の作動油の流量が基準値を越えることによって、第２流量増大切換弁２３が第２差動回路２４を油圧回路に接続するように切り換わるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アタッチメント駆動用の油圧シリンダに油圧供給源から作動油を供給することによって、前記油圧シリンダを伸縮させるように構成した油圧駆動装置に関し、特に、油圧シリンダの作動速度を速くするための差動回路を備えた油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図６に示す農業用トラクタに使用する荷役機械Ａは、車体１の前方に昇降可能に取り付けたリフトアーム２と、リフトアーム２の先端に前傾側又は後傾側に傾動可能に取り付けたバケット等の各種アタッチメント３を備えている。アタッチメント３は、第１油圧シリンダ４を介してリフトアーム２に取り付けられ、リフトアーム２は、第２油圧シリンダ５を介して車体１に取り付けられている。これら第１油圧シリンダ４及び第２油圧シリンダ５には、ポンプＰによって油圧供給源Ｔから作動油が供給されるようになっている。
【０００３】
車体１には、油圧供給源Ｔから第１油圧シリンダ４への油圧回路を切り換える第１操作用切換弁６と、油圧供給源Ｔから第２油圧シリンダ５への油圧回路を切り換える第２操作用切換弁７が配設されている。また、車体１の運転席横には２本の操作レバー８，９が配設されている。２本の操作レバー８，９を個別に操作することによって、第１操作用切換弁６及び第２操作用切換弁７を切り換えて、アタッチメント３とリフトアーム２を操作可能に構成されている。なお、現在では、１本の操作レバーによって第１操作用切換弁６及び第２操作用切換弁７を切換操作する荷役機械が周知となっている。
【０００４】
上記荷役機械によって作業を行う場合、先端作業機で掬い取った作業対象物を運搬車等に排出する速度は、作業能率を向上させるために急速に作業可能であること、と同時に、根葉類などのつぶれやすいものを荷下ろしする時などは、作業対象物の保護のために、排出速度を低速にコントロールすることが要求される。つまり、増速ダンプと普通のダンプを任意に選択できることが望まれる。
【０００５】
また、油圧シリンダを備えた上記荷役機械において、バケット等のアタッチメントから堆肥を放出するような場合は、パワーを若干犠牲にしても油圧シリンダの伸長速度をより速くしたいという要望がある。そこで、油圧シリンダの伸長速度を上げるために、荷役機械の油圧回路に差動回路を組み込むことが従来から行われている。
【０００６】
図７に、差動回路１３を組み込んだ荷役機械の油圧回路の一例を示す。なお、図７において、図６と同一の符号は図６と同一の部材を示している。図７に示す例では、第１油圧シリンダ４を操作するための第１操作用切換弁６を切換操作することによって、差動回路１３を油圧回路１４に対して接続又は非接続となるように構成している。図７においては、差動回路１３は油圧回路１４に非接続となっている。
【０００７】
そして、図８に示すように、差動回路１３を油圧回路１４に接続した場合、ポンプＰから供給された作動油は、同図の矢印に示す経路を通って第１油圧シリンダ４の（ロッドを配設していない）第１室４ａへ送られる。このとき、第１油圧シリンダ４が伸長する方向に押し出されることにより、第１油圧シリンダ４の（ロッドを配設した）第２室４ｂから流出した作動油が、差動回路１３側へ戻される。差動回路１３に戻された作動油は、そのまま第１室４ａ側へ供給される。これにより、第１室４ａに流入する作動油の量（流量）が増大するため、第１油圧シリンダ４の伸長速度が速くなる。
【０００８】
しかしながら、実際の荷役機械において、図８に示す上記第１操作用切換弁６を、第１油圧シリンダ４に対して近い位置に配設するのは、構造上困難であることが多い。そのため、第１操作用切換弁６と第１油圧シリンダ４は互いに離れた位置に配設され、それらを連結する（図８の符号Ｈに相当する）配管も長くなる。第１油圧シリンダ４と第１操作用切換弁６を連結する配管が長くなることによって、第１油圧シリンダ４と差動回路１３間の圧力損失が大きくなり、第１油圧シリンダ４の伸長速度を効果的に上げることができないといった問題がある。
【０００９】
上記問題を解決するために、例えば、特許文献１に示す荷役機械は、図９に示すように、第１操作用切換弁６とは別の流量増大切換弁１５を、第１油圧シリンダ４に対して近い位置に配設し、その流量増大切換弁１５に差動回路１６を設けている。
【００１０】
第１操作用切換弁６と流量増大切換弁１５を図１０に示すように切り換えた場合、ポンプＰによって供給された作動油は、第１操作用切換弁６と流量増大切換弁１５を介して、第１油圧シリンダ４の第１室４ａへ送られる。このとき、同時に、第１油圧シリンダ４の第２室４ｂから流出した作動油が、差動回路１６側へ戻される。差動回路１６に戻された作動油は、そのまま第１室４ａ側へ供給され、第１室４ａに流入する作動油の量（流量）が増大する。この場合、差動回路１６は第１油圧シリンダ４に対して近い位置に配設されているため、圧力損失を低減させることができ、第１油圧シリンダ４の伸長速度を効果的に上げることが可能である。
【００１１】
なお、流量増大切換弁１５としては、運転席から遠隔操作可能な電気制御式のものや、油圧回路内の作動油の流量に基づいて切り換わる流量連動式のものなどが採用されている。流量連動式の切換弁は、例えば、その内部に絞り部を有し、絞り部の前後における圧力差が予め設定した所定の切換基準値を上回った場合、差動回路を接続するように切り換わるように構成してある。
【特許文献１】実願昭５４−４１４６１号のマイクロフィルム
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記図１０に示す流量増大切換弁１５として電気制御式のものを採用した場合は、操作機構の追加を行わなければならず、製造コストの削減や省スペース化等の観点から不利である。
【００１３】
また、流量連動式の流量増大切換弁１５は、油圧回路内の作動油の流量変動によって意図しない切換が行われわれる場合がある。このため、油圧シリンダの伸長速度が不測に速くなる不具合が生じる。以下、この油圧シリンダの伸長速度が不測に速くなる不具合について、例えば図１１に示す荷役機械を例に説明する。
【００１４】
図１１に示す荷役機械は、１つの操作用切換弁の切換操作によって、２つの油圧シリンダを連動させることができる油圧駆動装置の油圧回路（例えば、特許第３５４２３７３号公報参照）に、流量増大切換弁を設けたものである。図１１に示すように、荷役機械は、アタッチメント３用の第１油圧シリンダ４と、リフトアーム２用の第２油圧シリンダ５と、第１油圧シリンダ４を操作するための第１操作切換弁１７と、第２油圧シリンダ５を操作するための第２操作用切換弁１８と、差動回路１６を有する流量増大切換弁１５を備えている。
【００１５】
この荷役機械は、上記２つの操作用切換弁１７，１８のうち、リフトアーム２用の第２操作切換弁１８のみを切換操作することによって、リフトアーム２を昇降させると共に、アタッチメント３としてのバケットを地面に対して所定の角度に維持しつつ連動させることができる。
【００１６】
具体的には、図１２に示すように、第２操作用切換弁１８を切り換えた場合、ポンプＰによって供給された作動油は、第２操作用切換弁１８を介して、第２油圧シリンダ５の第１室５ａへ送られる。これにより、第２油圧シリンダ５を伸長させてリフトアーム２を上昇させる。このとき、第２油圧シリンダ５が伸長する方向に押し出されることにより、第２油圧シリンダ５の第２室５ｂから流出した作動油が、第２操作用切換弁１８へ戻される。第２操作用切換弁１８に戻された作動油は、第１油圧シリンダ４の第１室４ａへ送られる。そして、第１室４ａへ送られた作動油によって第１油圧シリンダ４を伸長させて、アタッチメント３が前傾側に傾動する。このように１つの操作用切換弁（第２操作用切換弁）１８を切り換えることによって、アタッチメント３を地面に対して所定の角度に維持しつつリフトアーム２に連動させるようにしている。
【００１７】
しかし、アタッチメント３をリフトアーム２に連動させる際に、流量増大切換弁１５の意図しない切換が起こり、差動回路１６が油圧回路に接続されると、図１２に示すように第１油圧シリンダ４の第２室４ｂから流出した作動油が、差動回路１６側へ戻される。そして、差動回路１６に戻された作動油が、第１室４ａ側へ供給されると、第１室４ａに流入する作動油の量（流量）が増大し、第１油圧シリンダ４の伸長速度が不測に速くなる。このため、リフトアーム２の上昇速度とアタッチメント３の傾動速度のバランスが崩れ、アタッチメント３を地面に対して所定の角度に維持できない不具合が生じることとなる。
【００１８】
流量増大切換弁に設けた絞り部の径を大きくして、流量増大切換弁を切り換える切換基準値を上げることにより、流量増大切換弁の意図しない切換を抑制することが可能である。しかし、流量増大切換弁は切り換わりにくくなるが、反対に、アタッチメントの作動速度を速くしたい場合に、流量増大切換弁が切り換わりにくくなる弊害が生じる。従って、従来の油圧駆動装置の構造では、油圧シリンダの伸長速度が不測に速くなるのを防止し、かつ、必要な時に伸長速度を速くすることができなかった。
【００１９】
本発明は、斯かる実情に鑑みて、油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることがなく、かつ、必要に応じて油圧シリンダの作動速度を速くすることができる油圧駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
１請求項に係る発明は、アタッチメント駆動用の油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に作動油を供給する油圧供給源と、前記油圧シリンダと前記油圧供給源を接続した油圧回路と、前記油圧回路を切換操作して前記油圧シリンダを伸縮させる操作用切換弁を備えた油圧駆動装置において、前記油圧供給源から供給される作動油の流量を増大させて前記油圧シリンダ側へ供給するための第１差動回路と、前記第１差動回路の前記油圧回路への接続及び非接続を選択して切り換え操作するための第１流量増大切換弁を、前記油圧回路の前記油圧供給源側に配設すると共に、前記油圧供給源から供給される作動油の流量を増大させて前記油圧シリンダ側へ供給するための第２差動回路と、前記油圧回路を流れる作動油の流量が予め設定した基準値を越えたときに前記第２差動回路を前記油圧回路に接続するように切り換わる第２流量増大切換弁を、前記油圧回路の前記油圧シリンダ側に配設し、前記第１流量増大切換弁を切換操作して前記第１差動回路を前記油圧回路に接続することにより、前記油圧回路内の作動油の流量が前記基準値を越えることによって、前記第２流量増大切換弁が前記第２差動回路を前記油圧回路に接続するように切り換わるように構成したものである。
【００２１】
第１流量増大切換弁を切換操作して第１差動回路を油圧回路に接続すると、油圧回路内の作動油の流量が増大し、油圧回路内の作動油の流量が予め設定した基準値を越える。これによって、第２流量増大切換弁が切り換わり第２差動回路を油圧回路に接続する。第２差動回路が油圧回路に接続されると、油圧シリンダへ供給する作動油の流量が増大するため、これに伴って油圧シリンダの作動速度が速くなる。本発明の構成では、第２差動回路が油圧シリンダ側に配設されているため、第２差動回路と油圧シリンダとの間の油圧回路を短く設定することが可能である。このため、第２差動回路及び油圧シリンダ間の圧力損失を低減させることができ、油圧シリンダの作動速度を効果的に上げることができる。
【００２２】
このように、本発明の油圧駆動装置は、第２差動回路を油圧回路に接続するための第２流量増大切換弁の切換を、第１流量増大切換弁の切換操作によって制御することができる。これにより、第２流量増大切換弁の意図しない切換が行われることがなく、油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることを防止することができる。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の油圧駆動装置において、前記操作用切換弁によって、前記第１差動回路を切換操作するように構成したものである。
【００２４】
これにより、部品点数を減らすことができ、コスト削減及び省スペース化等を図れる。
【００２５】
請求項３の発明は、請求項１に記載の油圧駆動装置において、アタッチメントを前傾側又は後傾側に傾動させるための第１油圧シリンダと、リフトアームを昇降させるための第２油圧シリンダと、前記第１油圧シリンダ及び前記第２油圧シリンダに作動油を供給する油圧供給源と、前記第１油圧シリンダと前記第２油圧シリンダを前記油圧供給源に対して接続した油圧回路と、前記油圧回路を切換操作して前記第１油圧シリンダを伸縮させる第１操作用切換弁と、前記油圧回路を切換操作して前記第２油圧シリンダを伸縮させる第２操作用切換弁を備えた油圧駆動装置において、前記第１差動回路と、前記第１流量増大切換弁と、前記第２差動回路と、前記第２流量増大切換弁を、前記油圧回路における前記第１油圧シリンダと前記油圧供給源との間、及び前記第２油圧シリンダと前記油圧供給源との間の少なくとも一方に配設したものである。
【００２６】
アタッチメント用の第１油圧シリンダ及びリフトアーム用の第２油圧シリンダの少なくとも一方の作動速度を、速く作動させたり、通常の速度で作動させたりすることができる。また、上記と同様に、第２流量増大切換弁の意図しない切換が行われないため、油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることがない。
【００２７】
請求項４の発明は、請求項３に記載の油圧駆動装置において、前記第２操作用切換弁を切換操作して前記第２油圧シリンダに作動油を供給することによって前記リフトアームを昇降させる際、当該リフトアームの昇降に伴って、前記アタッチメントが地面に対して所定の角度を維持しつつ傾動するように、第２油圧シリンダからの作動油が第１油圧シリンダに供給されるように構成したものである。
【００２８】
これにより、アタッチメントを地面に対して所定の角度に維持しつつリフトアームに連動させることができる。また、上記と同様に、油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることがないため、アタッチメントとリフトアーム間の速度バランスの安定性が向上する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の油圧駆動装置によれば、第２差動回路を油圧回路に接続するための第２流量増大切換弁の切換を、第１流量増大切換弁の切換操作によって制御することができる。これにより、油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることがないので、安定した操作性を得ることができ、装置の信頼性も向上することとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明に係る油圧駆動装置を、農業用トラクタに適用した実施例について、図１〜図５を参照して説明する。
【００３１】
図１に示すように、前記農業用トラクタＡは、車体１の前方に昇降可能に取り付けたリフトアーム２と、リフトアーム２の先端に前傾側又は後傾側に傾動可能に取り付けたアタッチメント３を備えている。アタッチメント３は、第１油圧シリンダ４を介してリフトアーム２に取り付けられ、リフトアーム２は、第２油圧シリンダ５を介して車体１に取り付けられている。これら第１油圧シリンダ４及び第２油圧シリンダ５には、ポンプＰによって油圧供給源Ｔから作動油が供給されるようになっている。
【００３２】
また、車体１には、油圧供給源Ｔから第１油圧シリンダ４への油圧回路を切り換える第１操作用切換弁２１と、油圧供給源Ｔから第２油圧シリンダ５への油圧回路を切り換える第２操作用切換弁２２が配設されている。車体１の運転席の横には１本の操作レバー１９が配設され、この操作レバー１９によって、第１操作用切換弁２１及び第２操作用切換弁２２を切換操作できるように構成されている。
【００３３】
図２に、農業用トラクタに設けた油圧駆動装置の油圧回路を示す。なお、図２において、図１と同一の符号は図１と同一の部材を示す。図２に示す油圧回路を介して、第１油圧シリンダ４、第２油圧シリンダ５、第１操作用切換弁２１、第２操作用切換弁２２、油圧供給源Ｔ、ポンプＰは、互いに接続されている。第１操作用切換弁２１は、第１油圧シリンダ４の（ロッドを配設していない）第１室４ａ及び（ロッドを配設している）第２室４ｂに対して個別に接続されている。また、第２操作用切換弁２２は、第２油圧シリンダ５の（ロッドを配設していない）第１室５ａ及び（ロッドを配設している）第２室５ｂに対して個別に接続されている。
【００３４】
第１操作用切換弁２１は、図２の右から順に、第１位置Ｑ１、第２位置Ｑ２、第３位置Ｑ３、第４位置Ｑ４に切換可能となっている。図２では、第１操作用切換弁２１は第２位置Ｑ２に配置されている。第２位置Ｑ２はニュートラル位置であり、この位置に第１操作用切換弁２１が配置されている場合は、作動油が第１油圧シリンダ４へ供給されず、アタッチメント３は傾動しない。また、第１位置Ｑ１は、第１油圧シリンダ４を退縮させてアタッチメント３を後傾側に傾動させるための位置であり、第３位置Ｑ３は、第１油圧シリンダ４を伸長させてアタッチメント３を前傾側に傾動させるための位置である。また、第１操作用切換弁２１を第４位置Ｑ４に切り換えた場合、差動回路２０が油圧回路に接続され、第１油圧シリンダ４へ供給する作動油の流量が増加するようになっている。
【００３５】
なお、第１差動回路２０を、第１操作用切換弁２１と独立して配設された別の切換弁（流量増大切換弁）に設けることも可能である（図示省略）。しかし、図２に示すように、第１差動回路２０を第１操作用切換弁２１に設けた方が、部品点数を減らすことができるため、コスト削減及び省スペース化等を図れる点で好ましい。
【００３６】
第２操作用切換弁２２は、図２の右から順に、第１位置Ｒ１、第２位置Ｒ２、第３位置Ｒ３、第４位置Ｒ４に切換可能となっている。図２では、第２操作用切換弁２２は第２位置Ｒ２に配置されている。第２位置Ｒ２はニュートラル位置であり、この位置に第２操作用切換弁２２が配置されている場合、作動油が第２油圧シリンダ５へ供給されず、リフトアーム２は昇降しない。また、第１位置Ｒ１は、第２油圧シリンダ５を伸長させてリフトアーム２を上昇させるための位置であり、第３位置Ｒ３は、第２油圧シリンダ５を退縮させてリフトアーム２を下降させるための位置である。また、第４位置Ｒ４は、アタッチメント３及びリフトアーム２をフリーに動くようにするための位置であり、例えば、地面の凹凸に沿ってアタッチメント３を動かす作業などに適用される。
【００３７】
また、油圧供給源Ｔと第１油圧シリンダ４とを接続する油圧回路の第１油圧シリンダ４側に、流量増大切換弁２３が配設されている。流量増大切換弁２３は、差動回路２４を有する。以下、前記第１操作用切換弁２１が有する差動回路２０を第１差動回路と呼び、流量増大切換弁２３が有する差動回路２４を第２差動回路と呼ぶことにする。
【００３８】
流量増大切換弁２３は、油圧回路内を流れる作動油の流量に基づいて自動で切り換わるように構成されている。詳しくは、流量増大切換弁２３の内部に絞り部２５，２６が配設されており、絞り部２５，２６の前後における圧力差が予め設定した所定の切換基準値を跨いで変化した場合に切り換わるようになっている。本実施例では、油圧回路内の作用油の流量が上記切換基準値を上回った場合、第２差動回路２４を油圧回路に接続するように流量増大切換弁２３が切り換わる。反対に、油圧回路内の作動油の流量が切換基準値を下回った場合、第２差動回路２４を油圧回路に対して非接続となるように流量増大切換弁２３が切り換わるように構成されている。
【００３９】
また、図２において、符号２７，２８，３０，３１はリリーフ弁、符号２９は排出弁を示す。具体的に、排出弁２９は、第２操作用切換弁２２を第４位置Ｒ４に配置した際、第１油圧シリンダ４の第２室４ｂからの作動油を排出する。また、符号３２は油量分流調整手段としての分流弁を示す。
【００４０】
以下、本発明の油圧駆動装置によるアタッチメント及びリフトアームの操作方法について説明する。
まず、図３と図４に基づいて、アタッチメントの傾動速度を上げて操作する方法について説明する。図３に示すように、第１操作用切換弁２１を第４位置Ｑ４に配置する。一方、第２操作用切換弁２２は第２位置Ｒ２（ニュートラル位置）に配置されている。第１操作用切換弁２１を第４位置Ｑ４に配置することにより、第１差動回路２０が油圧回路に接続される。ポンプＰから供給された作動油は、図の矢印に示す経路を通って第１油圧シリンダ４の第１室４ａへ送られる。このとき、第１油圧シリンダ４が伸長する方向に押し出されることによって、第１油圧シリンダ４の第２室４ｂから流出した作動油が、第１差動回路２０側へ戻される。そして、第１差動回路２０に戻された作動油は、第１室４ａ側へ供給されるため、第１差動回路２０と第１油圧シリンダ４の間の油圧回路において作動油の流量が増加する。同時に、流量増大切換弁２３内の作動油の流量も増加する。これにより、流量増大切換弁２３内の作動油の流量が予め設定した切換基準値を上回り、流量増大切換弁２３は図４に示す状態に切り換えられる。
【００４１】
図４に示すように、流量増大切換弁２３が切り換えられることによって、第２差動回路２４が油圧回路に接続される。第２差動回路２４が油圧回路に接続されると、第１油圧シリンダ４の第２室４ｂから流出した作動油は第２差動回路２４へ流入する。そして、第２差動回路２４に流入した作動油は、第１室４ａ側へ供給される。その結果、第１室４ａに流入する作動油の量（流量）が増大し、第１油圧シリンダ４の伸長速度が速くなる。これにより、アタッチメント３を前傾側に傾動させる速度を速くすることができる。
【００４２】
また、本発明に係る油圧駆動装置の油圧回路の構造では、第２差動回路２４を第１油圧シリンダ４に近い位置に配設することができるため、第２差動回路２４と第１油圧シリンダ４との間の配管を短く設定することが可能である。このため、第２差動回路２４と第１油圧シリンダ４との間の圧力損失を低減させることができ、第１油圧シリンダ４の伸長速度を効果的に上げることができる。
【００４３】
その後、アタッチメント３の傾動を停止させるには、第１操作用切換弁２１を切り換えて、第１操作用切換弁２１を第２位置Ｑ２（ニュートラル位置）に配置する。これにより、第１油圧シリンダ４への作動油の供給が停止し、第１油圧シリンダ４の作動が停止する。このとき、流量増大切換弁２３内の作動油の流れも停止する。その結果、流量増大切換弁２３は第２差動回路２４を油圧回路に対して非接続とするように切り換わる。
【００４４】
また、第１操作用切換弁２１を第３位置Ｑ３に切り換えた場合、第１差動回路２０は油圧回路に対して非接続となっており、油圧回路内の作動油の流量は切換基準値を越えない。従って、第２流量増大切換弁２３は切り換わることがなく、第２差動回路２４を油圧回路に対して非接続状態で維持される。第２差動回路２４が油圧回路に接続されていない状態では、第１油圧シリンダ４は通常の速度で作動するため、アタッチメント３を通常の作動速度で操作することができる。
【００４５】
次に、図５に基づいて、アタッチメントを地面に対して水平（所定の角度）に維持しつつリフトアームに連動させる方法について説明する。図５に示すように、第２操作用切換弁２２を切換操作して第１位置Ｒ１に配置する。なお、第１操作用切換弁２１は、第２位置Ｑ２（ニュートラル位置）に配置されている。
【００４６】
第２操作用切換弁２２を第１位置Ｒ１に配置した場合、ポンプＰによって供給された作動油は、図の矢印に示す経路を通って第２油圧シリンダ５の第１室５ａへ送られる。これにより、第２油圧シリンダ５を伸長させてリフトアーム２を上昇させる。このとき、第２油圧シリンダ５が伸長する方向に押し出されることにより、第２油圧シリンダ５の第２室５ｂから流出した作動油が、第２操作用切換弁２２へ戻される。第２操作用切換弁２２に戻された作動油は、第１油圧シリンダ４の第１室４ａへ送られる。これにより、第１油圧シリンダ４を伸長させてアタッチメント３を前傾側に傾動させる。このように、リフトアーム２に連動させてアタッチメント３を傾動させることによって、アタッチメント３を地面に対して水平（所定の角度）に保ったままリフトアーム２を上昇させることができる。
【００４７】
また、上述のように、第１操作用切換弁２１は、第２位置Ｑ２（ニュートラル位置）に配置されている。すなわち、第１差動回路２０は油圧回路に対して接続されていない状態となっている。このため、油圧回路内の作動油の流量は増大することがなく、流量増大切換弁２３が第２差動回路２４を油圧回路に接続するように切り換わることもない。
【００４８】
本発明に係る油圧駆動装置は、流量増大切換弁２３の意図しない切換が起こらないように、流量増大切換弁２３の絞り部２５，２６の径を比較的大きく設定して、流量増大切換弁２３の切換基準値を上げている。これにより、アタッチメント３を水平に維持しつつリフトアーム２に連動させる際、作動油の流量が多少増大しても流量増大切換弁２３が切り換わらないため、アタッチメント３用の第１油圧シリンダ４の伸長速度が不測に速くなることを防止できる。一方、流量増大切換弁２３の切換基準値を上げても、第１差動回路２０を油圧回路に接続することによって、切換基準値を越える流量を流量増大切換弁２３に供給することができる。従って、第１油圧シリンダ４の伸長速度を速くしたい場合は、第１操作用切換弁２１を切換操作して、第１差動回路２０を油圧回路に接続することによって、流量増大切換弁２３へ送る作動油の流量を増大させることが可能となる。このように、本発明に係る油圧駆動装置によれば、アタッチメント３の傾動速度が不測に速くなることがなく、安定した操作性を得ることができ、装置の信頼性も向上することとなる。
【００４９】
なお、詳しい説明は省略するが、第２操作用切換弁２２を図２に示す状態から第３位置Ｒ３に切り換えることによって、アタッチメント３を地面に対して水平に保ったままリフトアーム２を下降させることもできる。この場合も、第１差動回路２０を油圧回路に対して接続しない状態とすることによって、流量増大切換弁２３の意図しない切換が起こらないようにすることができる。
【００５０】
以上、本発明に係る油圧駆動装置の一実施例について説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明の構成を、農業用トラクタのフロントローダー以外に、建設機械のホイルローダー、あるいはその他の荷役機械の作業用油圧機構にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る油圧駆動装置を適用した農業用トラクタの概略図である。
【図２】本発明に係る油圧駆動装置の油圧回路の一実施例を示す図である。
【図３】本発明に係る油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【図４】本発明に係る油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【図５】本発明に係る油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【図６】従来の油圧駆動装置を搭載した農業用トラクタの概略図である。
【図７】差動回路を設けた従来の油圧駆動装置の油圧回路を示す図である。
【図８】図７に示す油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【図９】油圧シリンダ側に差動回路を設けた従来の油圧駆動装置の油圧回路を示す図である。
【図１０】図９に示す油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【図１１】アタッチメントとリフトアームを連動可能な従来の油圧駆動装置に差動回路を設けた例を示す図である。
【図１２】図１１に示す油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５２】
２ リフトアーム
３ アタッチメント
４ 第１油圧シリンダ
５ 第２油圧シリンダ
２０ 第１差動回路
２１ 第１操作用切換弁
２２ 第２操作用切換弁
２３ 流量増大切換弁
２４ 第２差動回路
Ｔ 油圧供給源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アタッチメント駆動用の油圧シリンダに油圧供給源から作動油を供給することによって、前記油圧シリンダを伸縮させるように構成した油圧駆動装置に関し、特に、油圧シリンダの作動速度を速くするための差動回路を備えた油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図６に示す農業用トラクタに使用する荷役機械Ａは、車体１の前方に昇降可能に取り付けたリフトアーム２と、リフトアーム２の先端に前傾側又は後傾側に傾動可能に取り付けたバケット等の各種アタッチメント３を備えている。アタッチメント３は、第１油圧シリンダ４を介してリフトアーム２に取り付けられ、リフトアーム２は、第２油圧シリンダ５を介して車体１に取り付けられている。これら第１油圧シリンダ４及び第２油圧シリンダ５には、ポンプＰによって油圧供給源Ｔから作動油が供給されるようになっている。
【０００３】
車体１には、油圧供給源Ｔから第１油圧シリンダ４への油圧回路を切り換える第１操作用切換弁６と、油圧供給源Ｔから第２油圧シリンダ５への油圧回路を切り換える第２操作用切換弁７が配設されている。また、車体１の運転席横には２本の操作レバー８，９が配設されている。２本の操作レバー８，９を個別に操作することによって、第１操作用切換弁６及び第２操作用切換弁７を切り換えて、アタッチメント３とリフトアーム２を操作可能に構成されている。なお、現在では、１本の操作レバーによって第１操作用切換弁６及び第２操作用切換弁７を切換操作する荷役機械が周知となっている。
【０００４】
上記荷役機械によって作業を行う場合、先端作業機で掬い取った作業対象物を運搬車等に排出する速度は、作業能率を向上させるために急速に作業可能であること、と同時に、根葉類などのつぶれやすいものを荷下ろしする時などは、作業対象物の保護のために、排出速度を低速にコントロールすることが要求される。つまり、増速ダンプと普通のダンプを任意に選択できることが望まれる。
【０００５】
また、油圧シリンダを備えた上記荷役機械において、バケット等のアタッチメントから堆肥を放出するような場合は、パワーを若干犠牲にしても油圧シリンダの伸長速度をより速くしたいという要望がある。そこで、油圧シリンダの伸長速度を上げるために、荷役機械の油圧回路に差動回路を組み込むことが従来から行われている。
【０００６】
図７に、差動回路１３を組み込んだ荷役機械の油圧回路の一例を示す。なお、図７において、図６と同一の符号は図６と同一の部材を示している。図７に示す例では、第１油圧シリンダ４を操作するための第１操作用切換弁６を切換操作することによって、差動回路１３を油圧回路１４に対して接続又は非接続となるように構成している。図７においては、差動回路１３は油圧回路１４に非接続となっている。
【０００７】
そして、図８に示すように、差動回路１３を油圧回路１４に接続した場合、ポンプＰから供給された作動油は、同図の矢印に示す経路を通って第１油圧シリンダ４の（ロッドを配設していない）第１室４ａへ送られる。このとき、第１油圧シリンダ４が伸長する方向に押し出されることにより、第１油圧シリンダ４の（ロッドを配設した）第２室４ｂから流出した作動油が、差動回路１３側へ戻される。差動回路１３に戻された作動油は、そのまま第１室４ａ側へ供給される。これにより、第１室４ａに流入する作動油の量（流量）が増大するため、第１油圧シリンダ４の伸長速度が速くなる。
【０００８】
しかしながら、実際の荷役機械において、図８に示す上記第１操作用切換弁６を、第１油圧シリンダ４に対して近い位置に配設するのは、構造上困難であることが多い。そのため、第１操作用切換弁６と第１油圧シリンダ４は互いに離れた位置に配設され、それらを連結する（図８の符号Ｈに相当する）配管も長くなる。第１油圧シリンダ４と第１操作用切換弁６を連結する配管が長くなることによって、第１油圧シリンダ４と差動回路１３間の圧力損失が大きくなり、第１油圧シリンダ４の伸長速度を効果的に上げることができないといった問題がある。
【０００９】
上記問題を解決するために、例えば、特許文献１に示す荷役機械は、図９に示すように、第１操作用切換弁６とは別の流量増大切換弁１５を、第１油圧シリンダ４に対して近い位置に配設し、その流量増大切換弁１５に差動回路１６を設けている。
【００１０】
第１操作用切換弁６と流量増大切換弁１５を図１０に示すように切り換えた場合、ポンプＰによって供給された作動油は、第１操作用切換弁６と流量増大切換弁１５を介して、第１油圧シリンダ４の第１室４ａへ送られる。このとき、同時に、第１油圧シリンダ４の第２室４ｂから流出した作動油が、差動回路１６側へ戻される。差動回路１６に戻された作動油は、そのまま第１室４ａ側へ供給され、第１室４ａに流入する作動油の量（流量）が増大する。この場合、差動回路１６は第１油圧シリンダ４に対して近い位置に配設されているため、圧力損失を低減させることができ、第１油圧シリンダ４の伸長速度を効果的に上げることが可能である。
【００１１】
なお、流量増大切換弁１５としては、運転席から遠隔操作可能な電気制御式のものや、油圧回路内の作動油の流量に基づいて切り換わる流量連動式のものなどが採用されている。流量連動式の切換弁は、例えば、その内部に絞り部を有し、絞り部の前後における圧力差が予め設定した所定の切換基準値を上回った場合、差動回路を接続するように切り換わるように構成してある。
【特許文献１】実願昭５４−４１４６１号のマイクロフィルム
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記図１０に示す流量増大切換弁１５として電気制御式のものを採用した場合は、操作機構の追加を行わなければならず、製造コストの削減や省スペース化等の観点から不利である。
【００１３】
また、流量連動式の流量増大切換弁１５は、油圧回路内の作動油の流量変動によって意図しない切換が行われわれる場合がある。このため、油圧シリンダの伸長速度が不測に速くなる不具合が生じる。以下、この油圧シリンダの伸長速度が不測に速くなる不具合について、例えば図１１に示す荷役機械を例に説明する。
【００１４】
図１１に示す荷役機械は、１つの操作用切換弁の切換操作によって、２つの油圧シリンダを連動させることができる油圧駆動装置の油圧回路（例えば、特許第３５４２３７３号公報参照）に、流量増大切換弁を設けたものである。図１１に示すように、荷役機械は、アタッチメント３用の第１油圧シリンダ４と、リフトアーム２用の第２油圧シリンダ５と、第１油圧シリンダ４を操作するための第１操作切換弁１７と、第２油圧シリンダ５を操作するための第２操作用切換弁１８と、差動回路１６を有する流量増大切換弁１５を備えている。
【００１５】
この荷役機械は、上記２つの操作用切換弁１７，１８のうち、リフトアーム２用の第２操作切換弁１８のみを切換操作することによって、リフトアーム２を昇降させると共に、アタッチメント３としてのバケットを地面に対して所定の角度に維持しつつ連動させることができる。
【００１６】
具体的には、図１２に示すように、第２操作用切換弁１８を切り換えた場合、ポンプＰによって供給された作動油は、第２操作用切換弁１８を介して、第２油圧シリンダ５の第１室５ａへ送られる。これにより、第２油圧シリンダ５を伸長させてリフトアーム２を上昇させる。このとき、第２油圧シリンダ５が伸長する方向に押し出されることにより、第２油圧シリンダ５の第２室５ｂから流出した作動油が、第２操作用切換弁１８へ戻される。第２操作用切換弁１８に戻された作動油は、第１油圧シリンダ４の第１室４ａへ送られる。そして、第１室４ａへ送られた作動油によって第１油圧シリンダ４を伸長させて、アタッチメント３が前傾側に傾動する。このように１つの操作用切換弁（第２操作用切換弁）１８を切り換えることによって、アタッチメント３を地面に対して所定の角度に維持しつつリフトアーム２に連動させるようにしている。
【００１７】
しかし、アタッチメント３をリフトアーム２に連動させる際に、流量増大切換弁１５の意図しない切換が起こり、差動回路１６が油圧回路に接続されると、図１２に示すように第１油圧シリンダ４の第２室４ｂから流出した作動油が、差動回路１６側へ戻される。そして、差動回路１６に戻された作動油が、第１室４ａ側へ供給されると、第１室４ａに流入する作動油の量（流量）が増大し、第１油圧シリンダ４の伸長速度が不測に速くなる。このため、リフトアーム２の上昇速度とアタッチメント３の傾動速度のバランスが崩れ、アタッチメント３を地面に対して所定の角度に維持できない不具合が生じることとなる。
【００１８】
流量増大切換弁に設けた絞り部の径を大きくして、流量増大切換弁を切り換える切換基準値を上げることにより、流量増大切換弁の意図しない切換を抑制することが可能である。しかし、流量増大切換弁は切り換わりにくくなるが、反対に、アタッチメントの作動速度を速くしたい場合に、流量増大切換弁が切り換わりにくくなる弊害が生じる。従って、従来の油圧駆動装置の構造では、油圧シリンダの伸長速度が不測に速くなるのを防止し、かつ、必要な時に伸長速度を速くすることができなかった。
【００１９】
本発明は、斯かる実情に鑑みて、油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることがなく、かつ、必要に応じて油圧シリンダの作動速度を速くすることができる油圧駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
１請求項に係る発明は、アタッチメント駆動用の油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に作動油を供給する油圧供給源と、前記油圧シリンダと前記油圧供給源を接続した油圧回路と、前記油圧回路を切換操作して前記油圧シリンダを伸縮させる操作用切換弁を備えた油圧駆動装置において、前記油圧供給源から供給される作動油の流量を増大させて前記油圧シリンダ側へ供給するための第１差動回路と、前記第１差動回路の前記油圧回路への接続及び非接続を選択して切り換え操作するための第１流量増大切換弁を、前記油圧回路の前記油圧供給源側に配設すると共に、前記油圧供給源から供給される作動油の流量を増大させて前記油圧シリンダ側へ供給するための第２差動回路と、前記油圧回路を流れる作動油の流量が予め設定した基準値を越えたときに前記第２差動回路を前記油圧回路に接続するように切り換わる第２流量増大切換弁を、前記油圧回路の前記油圧シリンダ側に配設し、前記第１流量増大切換弁を切換操作して前記第１差動回路を前記油圧回路に接続することにより、前記油圧回路内の作動油の流量が前記基準値を越えることによって、前記第２流量増大切換弁が前記第２差動回路を前記油圧回路に接続するように切り換わるように構成したものである。
【００２１】
第１流量増大切換弁を切換操作して第１差動回路を油圧回路に接続すると、油圧回路内の作動油の流量が増大し、油圧回路内の作動油の流量が予め設定した基準値を越える。これによって、第２流量増大切換弁が切り換わり第２差動回路を油圧回路に接続する。第２差動回路が油圧回路に接続されると、油圧シリンダへ供給する作動油の流量が増大するため、これに伴って油圧シリンダの作動速度が速くなる。本発明の構成では、第２差動回路が油圧シリンダ側に配設されているため、第２差動回路と油圧シリンダとの間の油圧回路を短く設定することが可能である。このため、第２差動回路及び油圧シリンダ間の圧力損失を低減させることができ、油圧シリンダの作動速度を効果的に上げることができる。
【００２２】
このように、本発明の油圧駆動装置は、第２差動回路を油圧回路に接続するための第２流量増大切換弁の切換を、第１流量増大切換弁の切換操作によって制御することができる。これにより、第２流量増大切換弁の意図しない切換が行われることがなく、油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることを防止することができる。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の油圧駆動装置において、前記操作用切換弁によって、前記第１差動回路を切換操作するように構成したものである。
【００２４】
これにより、部品点数を減らすことができ、コスト削減及び省スペース化等を図れる。
【００２５】
請求項３の発明は、請求項１に記載の油圧駆動装置において、アタッチメントを前傾側又は後傾側に傾動させるための第１油圧シリンダと、リフトアームを昇降させるための第２油圧シリンダと、前記第１油圧シリンダ及び前記第２油圧シリンダに作動油を供給する油圧供給源と、前記第１油圧シリンダと前記第２油圧シリンダを前記油圧供給源に対して接続した油圧回路と、前記油圧回路を切換操作して前記第１油圧シリンダを伸縮させる第１操作用切換弁と、前記油圧回路を切換操作して前記第２油圧シリンダを伸縮させる第２操作用切換弁を備えた油圧駆動装置において、前記第１差動回路と、前記第１流量増大切換弁と、前記第２差動回路と、前記第２流量増大切換弁を、前記油圧回路における前記第１油圧シリンダと前記油圧供給源との間、及び前記第２油圧シリンダと前記油圧供給源との間の少なくとも一方に配設したものである。
【００２６】
アタッチメント用の第１油圧シリンダ及びリフトアーム用の第２油圧シリンダの少なくとも一方の作動速度を、速く作動させたり、通常の速度で作動させたりすることができる。また、上記と同様に、第２流量増大切換弁の意図しない切換が行われないため、油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることがない。
【００２７】
請求項４の発明は、請求項３に記載の油圧駆動装置において、前記第２操作用切換弁を切換操作して前記第２油圧シリンダに作動油を供給することによって前記リフトアームを昇降させる際、当該リフトアームの昇降に伴って、前記アタッチメントが地面に対して所定の角度を維持しつつ傾動するように、第２油圧シリンダからの作動油が第１油圧シリンダに供給されるように構成したものである。
【００２８】
これにより、アタッチメントを地面に対して所定の角度に維持しつつリフトアームに連動させることができる。また、上記と同様に、油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることがないため、アタッチメントとリフトアーム間の速度バランスの安定性が向上する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の油圧駆動装置によれば、第２差動回路を油圧回路に接続するための第２流量増大切換弁の切換を、第１流量増大切換弁の切換操作によって制御することができる。これにより、油圧シリンダの作動速度が不測に速くなることがないので、安定した操作性を得ることができ、装置の信頼性も向上することとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明に係る油圧駆動装置を、農業用トラクタに適用した実施例について、図１〜図５を参照して説明する。
【００３１】
図１に示すように、前記農業用トラクタＡは、車体１の前方に昇降可能に取り付けたリフトアーム２と、リフトアーム２の先端に前傾側又は後傾側に傾動可能に取り付けたアタッチメント３を備えている。アタッチメント３は、第１油圧シリンダ４を介してリフトアーム２に取り付けられ、リフトアーム２は、第２油圧シリンダ５を介して車体１に取り付けられている。これら第１油圧シリンダ４及び第２油圧シリンダ５には、ポンプＰによって油圧供給源Ｔから作動油が供給されるようになっている。
【００３２】
また、車体１には、油圧供給源Ｔから第１油圧シリンダ４への油圧回路を切り換える第１操作用切換弁２１と、油圧供給源Ｔから第２油圧シリンダ５への油圧回路を切り換える第２操作用切換弁２２が配設されている。車体１の運転席の横には１本の操作レバー１９が配設され、この操作レバー１９によって、第１操作用切換弁２１及び第２操作用切換弁２２を切換操作できるように構成されている。
【００３３】
図２に、農業用トラクタに設けた油圧駆動装置の油圧回路を示す。なお、図２において、図１と同一の符号は図１と同一の部材を示す。図２に示す油圧回路を介して、第１油圧シリンダ４、第２油圧シリンダ５、第１操作用切換弁２１、第２操作用切換弁２２、油圧供給源Ｔ、ポンプＰは、互いに接続されている。第１操作用切換弁２１は、第１油圧シリンダ４の（ロッドを配設していない）第１室４ａ及び（ロッドを配設している）第２室４ｂに対して個別に接続されている。また、第２操作用切換弁２２は、第２油圧シリンダ５の（ロッドを配設していない）第１室５ａ及び（ロッドを配設している）第２室５ｂに対して個別に接続されている。
【００３４】
第１操作用切換弁２１は、図２の右から順に、第１位置Ｑ１、第２位置Ｑ２、第３位置Ｑ３、第４位置Ｑ４に切換可能となっている。図２では、第１操作用切換弁２１は第２位置Ｑ２に配置されている。第２位置Ｑ２はニュートラル位置であり、この位置に第１操作用切換弁２１が配置されている場合は、作動油が第１油圧シリンダ４へ供給されず、アタッチメント３は傾動しない。また、第１位置Ｑ１は、第１油圧シリンダ４を退縮させてアタッチメント３を後傾側に傾動させるための位置であり、第３位置Ｑ３は、第１油圧シリンダ４を伸長させてアタッチメント３を前傾側に傾動させるための位置である。また、第１操作用切換弁２１を第４位置Ｑ４に切り換えた場合、差動回路２０が油圧回路に接続され、第１油圧シリンダ４へ供給する作動油の流量が増加するようになっている。
【００３５】
なお、第１差動回路２０を、第１操作用切換弁２１と独立して配設された別の切換弁（流量増大切換弁）に設けることも可能である（図示省略）。しかし、図２に示すように、第１差動回路２０を第１操作用切換弁２１に設けた方が、部品点数を減らすことができるため、コスト削減及び省スペース化等を図れる点で好ましい。
【００３６】
第２操作用切換弁２２は、図２の右から順に、第１位置Ｒ１、第２位置Ｒ２、第３位置Ｒ３、第４位置Ｒ４に切換可能となっている。図２では、第２操作用切換弁２２は第２位置Ｒ２に配置されている。第２位置Ｒ２はニュートラル位置であり、この位置に第２操作用切換弁２２が配置されている場合、作動油が第２油圧シリンダ５へ供給されず、リフトアーム２は昇降しない。また、第１位置Ｒ１は、第２油圧シリンダ５を伸長させてリフトアーム２を上昇させるための位置であり、第３位置Ｒ３は、第２油圧シリンダ５を退縮させてリフトアーム２を下降させるための位置である。また、第４位置Ｒ４は、アタッチメント３及びリフトアーム２をフリーに動くようにするための位置であり、例えば、地面の凹凸に沿ってアタッチメント３を動かす作業などに適用される。
【００３７】
また、油圧供給源Ｔと第１油圧シリンダ４とを接続する油圧回路の第１油圧シリンダ４側に、流量増大切換弁２３が配設されている。流量増大切換弁２３は、差動回路２４を有する。以下、前記第１操作用切換弁２１が有する差動回路２０を第１差動回路と呼び、流量増大切換弁２３が有する差動回路２４を第２差動回路と呼ぶことにする。
【００３８】
流量増大切換弁２３は、油圧回路内を流れる作動油の流量に基づいて自動で切り換わるように構成されている。詳しくは、流量増大切換弁２３の内部に絞り部２５，２６が配設されており、絞り部２５，２６の前後における圧力差が予め設定した所定の切換基準値を跨いで変化した場合に切り換わるようになっている。本実施例では、油圧回路内の作用油の流量が上記切換基準値を上回った場合、第２差動回路２４を油圧回路に接続するように流量増大切換弁２３が切り換わる。反対に、油圧回路内の作動油の流量が切換基準値を下回った場合、第２差動回路２４を油圧回路に対して非接続となるように流量増大切換弁２３が切り換わるように構成されている。
【００３９】
また、図２において、符号２７，２８，３０，３１はリリーフ弁、符号２９は排出弁を示す。具体的に、排出弁２９は、第２操作用切換弁２２を第４位置Ｒ４に配置した際、第１油圧シリンダ４の第２室４ｂからの作動油を排出する。また、符号３２は油量分流調整手段としての分流弁を示す。
【００４０】
以下、本発明の油圧駆動装置によるアタッチメント及びリフトアームの操作方法について説明する。
まず、図３と図４に基づいて、アタッチメントの傾動速度を上げて操作する方法について説明する。図３に示すように、第１操作用切換弁２１を第４位置Ｑ４に配置する。一方、第２操作用切換弁２２は第２位置Ｒ２（ニュートラル位置）に配置されている。第１操作用切換弁２１を第４位置Ｑ４に配置することにより、第１差動回路２０が油圧回路に接続される。ポンプＰから供給された作動油は、図の矢印に示す経路を通って第１油圧シリンダ４の第１室４ａへ送られる。このとき、第１油圧シリンダ４が伸長する方向に押し出されることによって、第１油圧シリンダ４の第２室４ｂから流出した作動油が、第１差動回路２０側へ戻される。そして、第１差動回路２０に戻された作動油は、第１室４ａ側へ供給されるため、第１差動回路２０と第１油圧シリンダ４の間の油圧回路において作動油の流量が増加する。同時に、流量増大切換弁２３内の作動油の流量も増加する。これにより、流量増大切換弁２３内の作動油の流量が予め設定した切換基準値を上回り、流量増大切換弁２３は図４に示す状態に切り換えられる。
【００４１】
図４に示すように、流量増大切換弁２３が切り換えられることによって、第２差動回路２４が油圧回路に接続される。第２差動回路２４が油圧回路に接続されると、第１油圧シリンダ４の第２室４ｂから流出した作動油は第２差動回路２４へ流入する。そして、第２差動回路２４に流入した作動油は、第１室４ａ側へ供給される。その結果、第１室４ａに流入する作動油の量（流量）が増大し、第１油圧シリンダ４の伸長速度が速くなる。これにより、アタッチメント３を前傾側に傾動させる速度を速くすることができる。
【００４２】
また、本発明に係る油圧駆動装置の油圧回路の構造では、第２差動回路２４を第１油圧シリンダ４に近い位置に配設することができるため、第２差動回路２４と第１油圧シリンダ４との間の配管を短く設定することが可能である。このため、第２差動回路２４と第１油圧シリンダ４との間の圧力損失を低減させることができ、第１油圧シリンダ４の伸長速度を効果的に上げることができる。
【００４３】
その後、アタッチメント３の傾動を停止させるには、第１操作用切換弁２１を切り換えて、第１操作用切換弁２１を第２位置Ｑ２（ニュートラル位置）に配置する。これにより、第１油圧シリンダ４への作動油の供給が停止し、第１油圧シリンダ４の作動が停止する。このとき、流量増大切換弁２３内の作動油の流れも停止する。その結果、流量増大切換弁２３は第２差動回路２４を油圧回路に対して非接続とするように切り換わる。
【００４４】
また、第１操作用切換弁２１を第３位置Ｑ３に切り換えた場合、第１差動回路２０は油圧回路に対して非接続となっており、油圧回路内の作動油の流量は切換基準値を越えない。従って、第２流量増大切換弁２３は切り換わることがなく、第２差動回路２４を油圧回路に対して非接続状態で維持される。第２差動回路２４が油圧回路に接続されていない状態では、第１油圧シリンダ４は通常の速度で作動するため、アタッチメント３を通常の作動速度で操作することができる。
【００４５】
次に、図５に基づいて、アタッチメントを地面に対して水平（所定の角度）に維持しつつリフトアームに連動させる方法について説明する。図５に示すように、第２操作用切換弁２２を切換操作して第１位置Ｒ１に配置する。なお、第１操作用切換弁２１は、第２位置Ｑ２（ニュートラル位置）に配置されている。
【００４６】
第２操作用切換弁２２を第１位置Ｒ１に配置した場合、ポンプＰによって供給された作動油は、図の矢印に示す経路を通って第２油圧シリンダ５の第１室５ａへ送られる。これにより、第２油圧シリンダ５を伸長させてリフトアーム２を上昇させる。このとき、第２油圧シリンダ５が伸長する方向に押し出されることにより、第２油圧シリンダ５の第２室５ｂから流出した作動油が、第２操作用切換弁２２へ戻される。第２操作用切換弁２２に戻された作動油は、第１油圧シリンダ４の第１室４ａへ送られる。これにより、第１油圧シリンダ４を伸長させてアタッチメント３を前傾側に傾動させる。このように、リフトアーム２に連動させてアタッチメント３を傾動させることによって、アタッチメント３を地面に対して水平（所定の角度）に保ったままリフトアーム２を上昇させることができる。
【００４７】
また、上述のように、第１操作用切換弁２１は、第２位置Ｑ２（ニュートラル位置）に配置されている。すなわち、第１差動回路２０は油圧回路に対して接続されていない状態となっている。このため、油圧回路内の作動油の流量は増大することがなく、流量増大切換弁２３が第２差動回路２４を油圧回路に接続するように切り換わることもない。
【００４８】
本発明に係る油圧駆動装置は、流量増大切換弁２３の意図しない切換が起こらないように、流量増大切換弁２３の絞り部２５，２６の径を比較的大きく設定して、流量増大切換弁２３の切換基準値を上げている。これにより、アタッチメント３を水平に維持しつつリフトアーム２に連動させる際、作動油の流量が多少増大しても流量増大切換弁２３が切り換わらないため、アタッチメント３用の第１油圧シリンダ４の伸長速度が不測に速くなることを防止できる。一方、流量増大切換弁２３の切換基準値を上げても、第１差動回路２０を油圧回路に接続することによって、切換基準値を越える流量を流量増大切換弁２３に供給することができる。従って、第１油圧シリンダ４の伸長速度を速くしたい場合は、第１操作用切換弁２１を切換操作して、第１差動回路２０を油圧回路に接続することによって、流量増大切換弁２３へ送る作動油の流量を増大させることが可能となる。このように、本発明に係る油圧駆動装置によれば、アタッチメント３の傾動速度が不測に速くなることがなく、安定した操作性を得ることができ、装置の信頼性も向上することとなる。
【００４９】
なお、詳しい説明は省略するが、第２操作用切換弁２２を図２に示す状態から第３位置Ｒ３に切り換えることによって、アタッチメント３を地面に対して水平に保ったままリフトアーム２を下降させることもできる。この場合も、第１差動回路２０を油圧回路に対して接続しない状態とすることによって、流量増大切換弁２３の意図しない切換が起こらないようにすることができる。
【００５０】
以上、本発明に係る油圧駆動装置の一実施例について説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明の構成を、農業用トラクタのフロントローダー以外に、建設機械のホイルローダー、あるいはその他の荷役機械の作業用油圧機構にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る油圧駆動装置を適用した農業用トラクタの概略図である。
【図２】本発明に係る油圧駆動装置の油圧回路の一実施例を示す図である。
【図３】本発明に係る油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【図４】本発明に係る油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【図５】本発明に係る油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【図６】従来の油圧駆動装置を搭載した農業用トラクタの概略図である。
【図７】差動回路を設けた従来の油圧駆動装置の油圧回路を示す図である。
【図８】図７に示す油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【図９】油圧シリンダ側に差動回路を設けた従来の油圧駆動装置の油圧回路を示す図である。
【図１０】図９に示す油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【図１１】アタッチメントとリフトアームを連動可能な従来の油圧駆動装置に差動回路を設けた例を示す図である。
【図１２】図１１に示す油圧駆動装置の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５２】
２ リフトアーム
３ アタッチメント
４ 第１油圧シリンダ
５ 第２油圧シリンダ
２０ 第１差動回路
２１ 第１操作用切換弁
２２ 第２操作用切換弁
２３ 流量増大切換弁
２４ 第２差動回路
Ｔ 油圧供給源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アタッチメント駆動用の油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に作動油を供給する油圧供給源と、前記油圧シリンダと前記油圧供給源を接続した油圧回路と、前記油圧回路を切換操作して前記油圧シリンダを伸縮させる操作用切換弁を備えた油圧駆動装置において、
前記油圧供給源から供給される作動油の流量を増大させて前記油圧シリンダ側へ供給するための第１差動回路と、前記第１差動回路の前記油圧回路への接続及び非接続を選択して切り換え操作するための第１流量増大切換弁を、前記油圧回路の前記油圧供給源側に配設すると共に、
前記油圧供給源から供給される作動油の流量を増大させて前記油圧シリンダ側へ供給するための第２差動回路と、前記油圧回路を流れる作動油の流量が予め設定した基準値を越えたときに前記第２差動回路を前記油圧回路に接続するように切り換わる第２流量増大切換弁を、前記油圧回路の前記油圧シリンダ側に配設し、
前記第１流量増大切換弁を切換操作して前記第１差動回路を前記油圧回路に接続することにより、前記油圧回路内の作動油の流量が前記基準値を越えることによって、前記第２流量増大切換弁が前記第２差動回路を前記油圧回路に接続するように切り換わることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】
前記操作用切換弁によって、前記第１差動回路を切換操作するように構成した請求項１に記載の油圧駆動装置。
【請求項３】
アタッチメントを前傾側又は後傾側に傾動させるための第１油圧シリンダと、リフトアームを昇降させるための第２油圧シリンダと、前記第１油圧シリンダ及び前記第２油圧シリンダに作動油を供給する油圧供給源と、前記第１油圧シリンダと前記第２油圧シリンダを前記油圧供給源に対して接続した油圧回路と、前記油圧回路を切換操作して前記第１油圧シリンダを伸縮させる第１操作用切換弁と、前記油圧回路を切換操作して前記第２油圧シリンダを伸縮させる第２操作用切換弁を備えた油圧駆動装置において、
前記第１差動回路と、前記第１流量増大切換弁と、前記第２差動回路と、前記第２流量増大切換弁を、前記油圧回路における前記第１油圧シリンダと前記油圧供給源との間、及び前記第２油圧シリンダと前記油圧供給源との間の少なくとも一方に配設した請求項１に記載の油圧駆動装置。
【請求項４】
前記第２操作用切換弁を切換操作して前記第２油圧シリンダに作動油を供給することによって前記リフトアームを昇降させる際、当該リフトアームの昇降に伴って、前記アタッチメントが地面に対して所定の角度を維持しつつ傾動するように、第２油圧シリンダからの作動油が第１油圧シリンダに供給されるように構成した請求項３に記載の油圧駆動装置。
【請求項１】
アタッチメント駆動用の油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に作動油を供給する油圧供給源と、前記油圧シリンダと前記油圧供給源を接続した油圧回路と、前記油圧回路を切換操作して前記油圧シリンダを伸縮させる操作用切換弁を備えた油圧駆動装置において、
前記油圧供給源から供給される作動油の流量を増大させて前記油圧シリンダ側へ供給するための第１差動回路と、前記第１差動回路の前記油圧回路への接続及び非接続を選択して切り換え操作するための第１流量増大切換弁を、前記油圧回路の前記油圧供給源側に配設すると共に、
前記油圧供給源から供給される作動油の流量を増大させて前記油圧シリンダ側へ供給するための第２差動回路と、前記油圧回路を流れる作動油の流量が予め設定した基準値を越えたときに前記第２差動回路を前記油圧回路に接続するように切り換わる第２流量増大切換弁を、前記油圧回路の前記油圧シリンダ側に配設し、
前記第１流量増大切換弁を切換操作して前記第１差動回路を前記油圧回路に接続することにより、前記油圧回路内の作動油の流量が前記基準値を越えることによって、前記第２流量増大切換弁が前記第２差動回路を前記油圧回路に接続するように切り換わることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】
前記操作用切換弁によって、前記第１差動回路を切換操作するように構成した請求項１に記載の油圧駆動装置。
【請求項３】
アタッチメントを前傾側又は後傾側に傾動させるための第１油圧シリンダと、リフトアームを昇降させるための第２油圧シリンダと、前記第１油圧シリンダ及び前記第２油圧シリンダに作動油を供給する油圧供給源と、前記第１油圧シリンダと前記第２油圧シリンダを前記油圧供給源に対して接続した油圧回路と、前記油圧回路を切換操作して前記第１油圧シリンダを伸縮させる第１操作用切換弁と、前記油圧回路を切換操作して前記第２油圧シリンダを伸縮させる第２操作用切換弁を備えた油圧駆動装置において、
前記第１差動回路と、前記第１流量増大切換弁と、前記第２差動回路と、前記第２流量増大切換弁を、前記油圧回路における前記第１油圧シリンダと前記油圧供給源との間、及び前記第２油圧シリンダと前記油圧供給源との間の少なくとも一方に配設した請求項１に記載の油圧駆動装置。
【請求項４】
前記第２操作用切換弁を切換操作して前記第２油圧シリンダに作動油を供給することによって前記リフトアームを昇降させる際、当該リフトアームの昇降に伴って、前記アタッチメントが地面に対して所定の角度を維持しつつ傾動するように、第２油圧シリンダからの作動油が第１油圧シリンダに供給されるように構成した請求項３に記載の油圧駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２８７６５０（Ｐ２００９−２８７６５０Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３９９５３（Ｐ２００８−１３９９５３）
【出願日】平成２０年５月２８日（２００８．５．２８）
【出願人】（０００１７７１８４）三陽機器株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２８日（２００８．５．２８）
【出願人】（０００１７７１８４）三陽機器株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
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