(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機により駆動される走行駆動装置と、
車体前方に軸支されたブームを起伏させるブームシリンダと、
前記ブームの先端に軸支されたバケットを回動させるバケットシリンダとを有する作業車両に用いられる堆肥攪拌機用油圧回路において、
回転自在なビータを前記バケットの開口部前方と上方との間で上下動させるビータシリンダと、
前記ビータを回転させる油圧モータと、
前記バケットの内部に設けられたブレードをバケット奥方と開口部との間で移動させるブレードシリンダと、
前記原動機により駆動され、前記ブームシリンダと前記バケットシリンダと前記油圧モータと前記ビータシリンダと前記ブレードシリンダとにそれぞれ圧油を供給する作業機用油圧ポンプとを備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
【請求項２】
原動機により駆動される走行駆動装置と、
車体前方に軸支されたブームを起伏させるブームシリンダと、
前記ブームの先端に軸支されたバケットを回動させるバケットシリンダとを有する作業車両に用いられる堆肥攪拌機用油圧回路において、
回転自在なビータを前記バケットの開口部前方と上方との間で上下動させるビータシリンダと、
前記ビータを回転させる油圧モータと、
前記バケットの内部に設けられたブレードをバケット奥方と開口部との間で移動させるブレードシリンダと、
前記原動機により駆動され、前記ブームシリンダと前記バケットシリンダと前記油圧モータとにそれぞれ圧油を供給する第１の作業機用油圧ポンプと、
前記原動機により駆動され、前記ビータシリンダと前記ブレードシリンダとにそれぞれ圧油を供給する第２の作業機用油圧ポンプとを備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
前記走行駆動装置はポンプとモータとが閉回路接続されたＨＳＴ走行駆動装置であって、前記ポンプの吸収馬力を減少させる走行馬力制御手段を備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
【請求項４】
請求項２または３に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
前記第１の作業機用油圧ポンプからの圧油を前記ブームシリンダおよびバケットシリンダ側と、前記油圧モータ側とに所定の流量比で分流させる分流手段を備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
【請求項５】
請求項４に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
前記ブームシリンダおよび前記バケットシリンダの駆動状態を検出するシリンダ駆動検出手段と、
前記シリンダ駆動検出手段により前記ブームシリンダおよび前記バケットシリンダが駆動されていないことが検出されると、前記第１の作業機用油圧ポンプからの圧油を前記分流手段をバイパスさせて前記油圧モータ側に導くシリンダバイパス手段とを備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
【請求項６】
請求項４または５に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
前記ビータの使用状態を検出するビータ使用検出手段と、
前記ビータ使用検出手段により前記ビータの非使用状態が検出されると、前記第１の作業機用油圧ポンプからの圧油を前記分流手段をバイパスさせて前記ブームシリンダおよびバケットシリンダ側に導くモータバイパス手段とを備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか１項に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
前記ビータシリンダに駆動指令を入力する入力手段と、
前記入力手段からの指令により前記第２の作業機用油圧ポンプからの圧油を前記ビータシリンダに導く制御弁と、
前記ビータシリンダの駆動圧と相関関係を有する物理量に基づいて前記第２の作業機用油圧ポンプからの圧油を前記ブレードシリンダに導く第１のシーケンス手段とを備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
【請求項８】
請求項７に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
前記物理量は、前記ビータシリンダの移動量であることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
【請求項９】
請求項７または８に記載の堆肥攪拌機用油圧回路において、
前記ブレードシリンダを複数備え、それらブレードシリンダに前記第２の作業機用油圧ポンプからの圧油を順次に導く第２のシーケンス手段を備えることを特徴とする堆肥攪拌機用油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイールローダなどの作業車両に用いられ、牛糞や敷きわら等の材料を攪拌して堆肥化を促進させる堆肥攪拌機用油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、家畜の排泄物の処理にあたっては、排泄物にわら等の材料を加えて堆積し、それを発酵させて堆肥を生成している。この場合、材料の堆肥化を迅速に進めるためには、堆積物中の通気性を高め、材料内に生息する微生物の働きを促進する必要がある。そこで、塊になっている堆積物をほぐして通気性を高め、細菌の発酵を助けるための切り返しという作業が行われる。
【０００３】
この切り返し作業は、ホイールローダなどに取り付けられたバケットで堆積物（堆肥）を掬いとった後、バケットを小刻みに振動させて少しづつ堆肥を落とし、塊になっている堆肥をほぐすことにより行われており、これによって堆肥の通気性を高め、堆肥を発酵しやすい状態としていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の切り返しの方法では、バケットを小刻みに振動させながら堆肥を下に落とすだけなので、堆積物を十分にほぐすことができず、堆肥化の促進に十分とはいえなかった。また、バケットを小刻みに振動させながらの作業はオペレータの操作性を悪化させるものであり、ホイールローダ本体の耐久性を悪化させるものであった。
【０００５】
本発明の目的は、切り返し作業を容易にし、効率よく堆肥を生成することのできる堆肥攪拌機用油圧回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図１、２、５、６を参照して説明する。
（１）  請求項１の発明は、原動機２０により駆動される走行駆動装置２１,２８と、車体前方に軸支されたブーム２Ｒ,２Ｌを起伏させるブームシリンダ４Ｒ,４Ｌと、ブーム２Ｒ,２Ｌの先端に軸支されたバケット３を回動させるバケットシリンダ５とを有する作業車両に用いられる堆肥攪拌機用油圧回路に適用される。そして、回転自在なビータ１４をバケット３の開口部前方と上方との間で上下動させるビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌと、ビータ１４を回転させる油圧モータ１７と、バケット３の内部に設けられたブレード７Ｒ,７Ｌをバケット奥方と開口部との間で移動させるブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌと、原動機２０により駆動され、ブームシリンダ４Ｒ,４Ｌとバケットシリンダ５と油圧モータ１７とビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌとブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌとにそれぞれ圧油を供給する作業機用油圧ポンプ２３,２４とを備えることにより上述した目的は達成される。
（２）  請求項２の発明は、原動機２０により駆動される走行駆動装置２１,２８と、車体前方に軸支されたブーム２Ｒ,２Ｌを起伏させるブームシリンダ４Ｒ,４Ｌと、ブーム２Ｒ,２Ｌの先端に軸支されたバケット３を回動させるバケットシリンダ５とを有する作業車両に用いられる堆肥攪拌機用油圧回路に適用される。そして、回転自在なビータ１４をバケット３の開口部前方と上方との間で上下動させるビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌと、ビータ１４を回転させる油圧モータ１７と、バケット３の内部に設けられたブレード７Ｒ,７Ｌをバケット奥方と開口部との間で移動させるブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌと、原動機２０により駆動され、ブームシリンダ４Ｒ,４Ｌとバケットシリンダ５と油圧モータ１７とにそれぞれ圧油を供給する第１の作業機用油圧ポンプ２３と、原動機２０により駆動され、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌとブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌとにそれぞれ圧油を供給する第２の作業機用油圧ポンプ２４とを備えることにより上述した目的は達成される。
（３）  請求項３の発明は、走行駆動装置はポンプ２１とモータ２８とが閉回路接続されたＨＳＴ走行駆動装置であって、ポンプ２１の吸収馬力を減少させる走行馬力制御手段３１を備えるものである。
（４）  請求項４の発明は、第１の作業機用油圧ポンプ２３からの圧油をブームシリンダ４Ｒ,４Ｌおよびバケットシリンダ５側と、油圧モータ１７側とに所定の流量比で分流させる分流手段４４を備えるものである。
（５）  請求項５の発明は、ブームシリンダ４Ｒ,４Ｌおよびバケットシリンダ５の駆動状態を検出するシリンダ駆動検出手段４０ｓ,４１ｓと、シリンダ駆動検出手段４０ｓ,４１ｓによりブームシリンダ４Ｒ,４Ｌおよびバケットシリンダ５が駆動されていないことが検出されると、第１の作業機用油圧ポンプ２３からの圧油を分流手段４４をバイパスさせて油圧モータ１７側に導くシリンダバイパス手段４５とを備えるものである。
（６）  請求項６の発明は、ビータの使用状態を検出するビータ使用検出手段５１と、ビータ使用検出手段５１によりビータ１４の非使用状態が検出されると、第１の作業機用油圧ポンプ２３からの圧油を分流手段４４をバイパスさせてブームシリンダ４Ｒ,４Ｌおよびバケットシリンダ５側に導くモータバイパス手段４５とを備えるものである。
（７）  請求項７の発明は、図６〜８に示すように、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌに駆動指令を入力する入力手段４３ｓと、入力手段４３ｓからの指令により第２の作業機用油圧ポンプ２４からの圧油をビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌに導く制御弁４３と、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌの駆動圧と相関関係を有する物理量に基づいて第２の作業機用油圧ポンプ２４からの圧油をブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌに導く第１のシーケンス手段５３,５５,６２〜６５とを備えるものである。
（８）  請求項８の発明は、ビータシリンダ９Ｒ,９Ｌの移動量を物理量としたものである。
（９）  請求項９の発明は、複数のブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌに第２の作業機用油圧ポンプ２４からの圧油を順次に導く第２のシーケンス手段５４を備えるものである。
【０００７】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
−第１の実施の形態−
図１は、本発明が適用されるホイールローダの側面図であり、図２はその正面図である。図１，２に示すように、ホイールローダは車両本体１と、車両本体１の前側に軸支された左右一対のブーム２Ｒ,２Ｌと、ブーム２Ｒ,２Ｌの先端に軸支されたバケット３とを有している。ブーム２Ｒ,２Ｌは左右一対のブームシリンダ４Ｒ,４Ｌの伸縮によって起伏し、これによりバケット３が昇降する。バケット３はベルクランク６を介してバケットシリンダ５の伸縮により回動し、これによって、バケット３の向きが上下（チルト,ダンプ）する。なお、図１においては、バケット着地姿勢（Ｚ1）とバケット上昇姿勢（Ｚ2,Ｚ3）を、図２においてはバケット着地姿勢をそれぞれ示す。
【０００９】
図１，２におけるバケット３の拡大図を図３，４にそれぞれ示す。図３，４に示すように、バケット３の内側では左右一対のブレード７Ｒ,７Ｌがバケット上面から軸支され、ブレード７Ｒ,７Ｌの先端にはバケット開口部の幅方向に延在するブレード板８Ｒ,８Ｌがそれぞれ固設されている。ブレード７Ｒ,７Ｌの背面にはバケット３の背面を貫通してブレードシリンダ９Ｌ,９Ｒがそれぞれ連結されている。ブレード７Ｒ,７Ｌはブレードシリンダ９Ｌ,９Ｒの伸縮により回動軸１０を支点に回動し、これによって、ブレード板８Ｒ,８Ｌがバケット３内を前後に移動し、バケット内に収納された堆肥がバケット開口部に向かって押し出される。ブレード７Ｒ,７Ｌは、二重筒構造により伸縮自在とされた連結棒１１によってそれぞれが回動可能に連結されている。
【００１０】
バケット開口部の左右上端部にはバケット開口部に向かって略くの字形状を有する左右一対のアーム１２Ｒ,１２Ｌがリンク機構１３Ｒ,１３Ｌを介して軸支され、アーム１２Ｒ,１２Ｌの先端にはビータ１４が回転自在に取り付けられている。なお、図４において、便宜上、アーム１２Ｒの図示を一部省略するが、アーム１２Ｒは図２,３に示すのと同一形状である。リンク機構１３Ｒ,１３Ｌはバケット３の外側背面に装着された左右一対のビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌにそれぞれ連結されている。アーム１２Ｒ,１２Ｌは、リンク機構１３Ｒ,１３Ｌを介してビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌの伸縮により回動し、シリンダ１５Ｒ,１５Ｌの最大伸長時にビータ１４はバケット底面の刃先部近傍（図１の位置Ｂ）に位置し、シリンダ１５Ｒ,１５Ｌの最大縮退時にはバケット開口部の上方（図１の位置Ａ）に位置する。
【００１１】
ビータ１４の周面には多数のカッター１４ａがその周面と直交してジグザグ状に設けられ、ビータ１４の回転に伴いカッター１４ａも回転して堆肥材料等が切断可能となっている。一方のアーム１２Ｌの内側面には平板状のブラケット１６が固設され、ブラケット１６の上面には油圧モータ１７が設置されている。油圧モータ１７の出力軸にはアーム１２Ｌの外側に装着されたローラチェーン１８を介してビータ１４の回転軸が連結され、これによって、油圧モータ１７からの出力はローラチェーン１８を介してビータ１４に伝達され、油圧モータ１７の回転数に応じてビータ１４が回転する。以上の各シリンダ４Ｒ,４Ｌ,５,９Ｒ,９Ｌ,１５Ｒ,１５Ｌおよび油圧モータ１７の駆動は後述する油圧回路により制御される。
【００１２】
本発明の油圧回路は、車両走行用油圧回路と、作業機用油圧回路とに大別される。図５,６は、本発明の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路図であり、図５は主に車両走行用油圧回路（ＨＳＴ駆動回路）を示し、図６は主に作業機用油圧回路を示す。図６に示すように、エンジン２０の出力軸には走行用のＨＳＴポンプ２１およびチャージポンプ２２と、作業機用の作業機ポンプ２３およびギヤポンプ２４と、ブレーキポンプ２５とがそれぞれ連結されている。これら油圧ポンプ２１〜２５の吸収馬力の和がエンジン２０の出力馬力を越えないように、可変容量形であるＨＳＴポンプ２１の傾転角が後述の如く制御される。
【００１３】
図５に示すように、車両走行用油圧回路は、可変容量型のＨＳＴポンプ２１と、そのポンプ傾転角ｑを変化させる傾転シリンダ２６と、一対の主管路２７Ａ,２７Ｂにより油圧ポンプ２１に閉回路接続された可変容量型の油圧モータ２８と、傾転シリンダ２６に駆動油を供給する固定容量型のチャージポンプ２２と、車両の前後進を切り換える前後進切換弁２９と、走行および作業の負荷に応じて傾転シリンダ２６の駆動を制御するカットオフ弁３０と、インチングペダル３１の踏み込み量に応じて傾転シリンダ２６の駆動を制御する可変絞り機構３２とを有している。
【００１４】
図５の油圧回路において、アクセルペダル３３が踏み込まれてエンジン回転数が増加すると、チャージポンプ２２の吐出圧がリリーフ弁３４の設定圧を越えてポンプ２２の吐出油が高圧配管３５へ導かれ、この吐出油の一部が絞り３６を介して低圧配管３７へ導かれて管路３５,３７の間にチャージポンプ２２の吐出流量に応じた差圧が発生する。この状態で前後進切換弁２９がＦ位置またはＲ位置に切り換えられると、傾転シリンダ２６の油室２６ａ,２６ｂに管路３５,３７の圧力が導かれ、これらの圧力差に応じて傾転シリンダ２６が駆動されて油圧ポンプ２１の傾転角ｑが変化する。このポンプ傾転角ｑの変化に応じてポンプ吐出量は変化し、これによって油圧モータ２８の回転数が増減する。油圧モータ２８の回転はプロペラシャフト、アクスルシャフト（ともに不図示）を介して駆動輪ＲＴ（図１参照）に伝達され、これによりエンジン回転数に応じた速度で車両が走行する。
【００１５】
前後進切換弁２９からシリンダ２６の油室２６ａ,２６ｂへと通じる管路３８,３９の間に設けられたカットオフ弁３０には、主管路２７Ｂからの油圧ｐ1（ＨＳＴ回路圧）と、図６の作業機ポンプ２３の吐出圧ｐ2（作業機回路圧）とが入力される。これら油圧ｐ1,ｐ2により作用する力（油圧×受圧面積）の和がカットオフ弁３０のバネ力より大きくなるとカットオフ弁３０は位置（ａ）から位置（ｂ）へと切り換えられる。その結果、管路３８,３９がカットオフ弁３０を介して連通され、油圧ポンプ２６の傾転角ｑが小さくなりＨＳＴ走行駆動馬力が低下する。このようにＨＳＴ回路圧ｐ1と作業機回路圧ｐ2の和に応じてＨＳＴ走行駆動馬力を自動的に低下させることで、エンジン回転数の低下を防ぎ、作業機の駆動速度を確保するようにしている。
【００１６】
管路３８,３９間にカットオフ弁３０に並列に設けられた可変絞り機構３２は、インチングペダル３１の操作に応じて絞り開度が調整される。すなわち、インチングペダル３１の操作量が大きくなると絞り開度が大きくなって管路３８,３９間の圧油の連通量が増大し、これによって、油圧ポンプ２６の傾転角ｑが小さくなりＨＳＴ走行駆動馬力が低下する。このようにペダル操作によりＨＳＴ走行駆動馬力を任意に低下させることで、エンジン回転数の低下を防ぎ、切り返し作業時の作業機の駆動速度を確保するようにしている。
【００１７】
図６に示すように、作業機用油圧回路は、作業機ポンプ２３と、ギヤポンプ２４と、ブームシリンダ４Ｒ,４Ｌと、バケットシリンダ５と、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌと、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌと、油圧モータ１７と、作業機ポンプ２３からブームシリンダ４Ｒ,４Ｌ,バケットシリンダ５,油圧モータ１７への圧油の流れをそれぞれ制御する方向切換弁４０,４１,４２と、ギヤポンプ２４からブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌ,ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌへの圧油の流れを制御する方向切換弁４３と、ポンプ２３からの圧油をシリンダ５,４Ｒ,４Ｌ側とモータ１７側に所定の分流比で分流する分流弁４４と、ポンプ２３から分流弁４４への圧油の流れを制御する切換弁４５と、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌの駆動に対しブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌをシーケンス作動させるシーケンス装置４６とを有している。
【００１８】
切換弁４５は２位置３ポート電磁切換弁であり、その１次側ポートは油圧ポンプ２３に接続され、２次側ポートの１つは分流弁４４の入口側ポートに接続されている。２次側ポートの残りは、管路４６を介して方向切換弁４０,４１の１次側ポートにそれぞれ接続されている。また、方向切換弁４２の中立ポートは方向切換弁４０,４１の中立ポートに直列に接続されており、方向切換弁４０,４１がともに中立位置にあると、切換弁４５の２次側ポートは管路４６、方向切換弁４０,４１を介して方向切換弁４２の１次側ポートに接続される。分流弁４４の出口側ポートの１つはチェック弁４７を介して管路４６に接続され、残りはチェック弁４８を介して方向切換弁４２の１次側ポートに接続されている。
【００１９】
方向切換弁４０,４１は運転席からの操作レバー４０ａ,４１ａの操作によってそれぞれ切り換えられ、方向切換弁４０,４１が位置（イ）側に切り換えられると油圧ポンプ２３からの圧油がシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５のボトム室に供給されてシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５は伸長し、位置（ロ）側に切り換えられるとシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５のロッド室に圧油が供給されてシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５は縮退する。なお、方向切換弁４０,４１にはそれぞれデテント機構４０ｄ,４１ｄが設けられており、デテント機構４０ｄ,４１ｄの作動により方向切換弁４０,４１が所定位置に固定される。
【００２０】
方向切換弁４２は電磁切換弁であり、方向切換弁４２のソレノイドは運転席に設けられたスイッチ４２ｓを介して電源５０に接続されている。したがって、スイッチ４２ｓが中立位置以外に操作されるとソレノイドが励磁されて方向切換弁４２は位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられ、これによって、油圧ポンプ２３からの圧油が油圧モータ１７に供給されて油圧モータ１７は正転または逆転し、ビータ１４が図１のＲ1方向またはＲ2方向に回転する。
【００２１】
操作レバー４０ａ,４１ａにはそれぞれ検出スイッチ４０ｓ,４１ｓが設けられ、操作レバー４０ａ,４１ａが中立位置から操作されると検出スイッチ４０ｓ,４１ｓはオンし、中立位置に戻されるとオフする。運転席には作業モードを選択する選択スイッチ５１が設けられ、後述する切り返し作業を行う場合にはスイッチ５１はオンされ、切り返し以外の通常のホイールローダ作業を行う場合にはオフされる。切換弁４５のソレノイドは、選択スイッチ５１および検出スイッチ４０ｓまたは４１ｓを介して電源５０に接続されている。したがって、選択スイッチ５１がオンされた状態で検出スイッチ４０ｓ,４１ｓの少なくとも一方がオンされるとソレノイドが励磁されて切換弁４５は位置（ロ）に切り換えられ、選択スイッチ５１または検出スイッチ４０ｓ,４１ｓの両方がオフされるとソレノイドが消磁されて切換弁４５は位置（イ）に切り換えられる。
【００２２】
切換弁４５が位置（ロ）に切り換えられると、ポンプ２３からの圧油が分流弁４４に導かれて所定の分流比でシリンダ４Ｌ,４Ｒ,５側およびモータ１７側に分配される。このときの分流弁４４の分流比は、シリンダ４,５側とモータ１７側に作用する負荷比を考慮して適宜設定される。
【００２３】
方向切換弁４３は電磁切換弁であり、方向切換弁４３のソレノイドは運転席に設けられたスイッチ４３ｓを介して電源５０に接続されている。したがって、スイッチ４３ｓが中立位置以外に操作されるとソレノイドが励磁されて方向切換弁４３は位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられる。方向切換弁４３が位置（イ）側に切り換えられると、油圧ポンプ２４からの圧油が管路５１を介しビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌのボトム室に供給されてシリンダ１５Ｒ,１５Ｌは伸長し、位置（ロ）側に切り換えられると管路５２を介しシリンダ１５Ｒ,１５Ｌのロッド室に圧油が供給されてシリンダ１５Ｒ,１５Ｌは縮退する。
【００２４】
シーケンス装置４６は、シーケンス弁５３〜５５により構成される。シーケンス弁５３〜５５にはそれぞれチェック弁が組み込まれ、シーケンス弁５３は管路５１とブレードシリンダ９Ｒのボトム室に接続された管路５６との間に設けられ、シーケンス弁５４は管路５６とブレードシリンダ９Ｌのボトム室に接続された管路５７との間に設けられ、シーケンス弁５５は管路５２とブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌの各ロッド室に接続された管路５８との間に設けられている。これにより、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌが伸長側のストロークエンドまで達して管路５１内の圧力が所定値まで上昇すると、バネ力に抗してシーケンス弁５３が開き、管路５１内の圧油がブレードシリンダ９Ｒのボトム室に供給されシリンダ９Ｒが伸長する。また、ブレードシリンダ９Ｒが伸長側のストロークエンドまで達して管路５６内の圧力が所定値まで上昇すると、バネ力に抗してシーケンス弁５４が開き、管路５６内の圧油がブレードシリンダ９Ｌのボトム室に供給されシリンダ９Ｌが伸長する。一方、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌが縮退側のストロークエンドまで達して管路５２内の圧力が所定値まで上昇すると、バネ力に抗してシーケンス弁５５が開き、管路５２内の圧油がブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌのボトム室にそれぞれ供給されシリンダ９Ｒ,９Ｌは縮退する。
【００２５】
次に、第１の実施の形態に係わる堆肥攪拌機の主要な動作を説明する。
切り返し作業にあたっては、まず、図１のＺ1および図２に示すように、堆積された堆肥材料の手前でバケット３を地面と水平な姿勢（掘削姿勢）にセットする。これは、操作レバー４０ａ,４１ａの操作によって行われる。操作レバー４０ａの操作により方向切換弁４０が位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられると、圧力スイッチ４０ｓがオンされて切換弁４５のソレノイドが励磁され、切換弁４５が位置（ロ）に切り換えられる。これにより、油圧ポンプ２３からの圧油は、切換弁４５、分流弁４４、チェック弁４７、および方向切換弁４０を介してブームシリンダ４Ｒ,４Ｌのボトム室またはロッド室に供給され、ブーム２Ｒ,２Ｌが上昇または下降する。操作レバー４１ａの操作により方向切換弁４１が位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられたときも切換弁４５が同様に切り換えられ、油圧ポンプ２３からの圧油は、切換弁４５、分流弁４４、チェック弁４７、および方向切換弁４１を介してバケットシリンダ５のボトム室またはロッド室に供給され、バケット３がチルトまたはダンプする。
【００２６】
また、スイッチ４３ｓを操作して方向切換弁４３を位置（ロ）側に切り換える。これにより、油圧ポンプ２４からの圧油は方向切換弁４３、管路５２を介してビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌのロッド室に供給され、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌが縮退してビータ１４が図１の位置Ａに移動する。ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌが最小ストロークまで縮退すると管路５２内の圧力が上昇してシーケンス弁５５が開放され、管路５２内の圧油はシーケンス弁５５を介してブレードシリンダ９Ｌ,９Ｒのロッド室に供給される。これによって、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌが縮退し、ブレード板８Ｒ,８Ｌが同時にバケット３の奥側に格納される。
【００２７】
このようにバケット３が掘削姿勢にセットされ、ビータ１４が位置Ａにセットされると、次に、前後進切換弁２９をＦ位置に切り換え、アクセルペダル３３を踏み込んで車両を前進させ、堆肥材料にバケット３を突っ込む。また、これと同時に操作レバー４１ａの操作により方向切換弁４１を位置（イ）側に切り換えてバケット３をチルトさせ、バケット３内に堆肥材料を取り込む。次いで、前後進切換弁２９をＲ位置に切り換えて車両を後退させるとともに、操作レバー４０の操作により方向切換弁４０を位置（イ）側に切り換えてブーム２Ｒ,２Ｌを起立させ、図１のＺ2位置までバケット３を上昇させる。その状態で、スイッチ４２ｓを操作して電磁切換弁４２を位置（イ）に切り換える。電磁切換弁４２が位置（イ）に切り換えられると、油圧ポンプ２３からの圧油は切換弁４５、分流弁４４、チェック弁４８、および方向切換弁４２を介して油圧モータ１７に供給され、これによって、油圧モータ１７が正転されてビータ１４が図１のＲ1方向に回転される。なお、油圧ポンプ２３からの吐出油は分流弁４４によりシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５側およびモータ１７側へ所定の分流比（例えば１：３）で分配されている。
【００２８】
このように走行と作業を同時に行う場合、ＨＳＴ回路圧ｐ1と作業機回路圧ｐ2との和がカットオフ弁３０のバネ圧を越えると、前述したように油圧ポンプ２１の傾転角ｑを小さくして走行駆動馬力を減少させるので、エンジンのストールを回避することができる。また、前述したようにインチングペダル３１を操作すれば、その操作量に応じて走行駆動馬力を減少させることができる。インチングペダル３１の操作による走行駆動馬力の規制は、ビータ１４での攪拌の工程でとくに有効である。すなわち、ビータ１４で堆肥材料を攪拌する場合にはとくに大きな動力が必要とされるので、インチングペダル３１の操作量を大きくして車両を停止あるいは微速走行させ、その状態でアクセルペダル３３を大きく踏み込んでエンジン２０に高出力を発揮させ、エンジン出力の大部分を作業機側の駆動力に利用する。
【００２９】
スイッチ操作によるビータ１４の回転に続き、インチングペダル３１を操作して車両を停止または微速走行させ、その状態でスイッチ４３ｓを操作して方向切換弁４３を位置（イ）側に切り換える。方向切換弁４３が位置（イ）側に切り換えられると、油圧ポンプ２４からの圧油は方向切換弁４３、管路５１を介してビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌのボトム室に供給され、これによって、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌが伸長し、ビータ１４が図１の位置Ａから位置Ｂにかけて移動する。ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌが最大ストローク量まで伸長すると管路５１内の圧力が上昇してシーケンス弁５３が開放され、管路５１内の圧油はシーケンス弁５３を介してブレードシリンダ９Ｒのボトム室に供給される。これによって、ブレードシリンダ９Ｒが伸長し、ブレード板８Ｒがバケット開口部に向かって移動する。このブレード板８Ｒの移動によりバケット３内の堆肥材料がバケット開口部に向かって押し出され、回転中のビータ１４のカッター１４ａによって粉砕されながらバケット開口部より勢いよく放出される。
【００３０】
ブレードシリンダ９Ｒが最大ストローク量まで伸長すると、管路５６内の圧力が上昇してシーケンス弁５４が開放され、管路５６内の圧油はシーケンス弁５４を介してブレードシリンダ９Ｌのボトム室に供給される。これによって、ブレードシリンダ９Ｌが伸長し、ブレード板８Ｌがバケット３の開口部に向かって移動する。このブレード板８Ｌの移動によりバケット３内の残りの堆肥材料がバケット開口部に向かって押し出され、カッター１４ａによって粉砕されながらバケット３内の堆肥材料が全て放出される。なお、堆肥材料の放出の際には、操作レバー４１ａの操作によりバケット３をダンプさせて（図１の位置Ｚ3）、堆肥をむやみに散乱させないようにする。また、ビータ１４での攪拌中に堆肥の塊がビータ１４に食い込んでしまった場合には、スイッチ４２ｓの操作により方向切換弁４２を位置（ロ）側に切り換えてビータ１４を逆回転させ、食い込み物を除去する。
【００３１】
堆肥材料の放出が終了すると、スイッチ４２ｓを中立位置に操作してビータ１４の回転を停止させるとともに、スイッチ４３ｓを操作して方向切換弁４３を位置（ロ）側に切り換える。これにより、前述したのと同様、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌが縮退してビータ１４が図１の位置Ｂから位置Ａにかけて移動し、次いで、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌが縮退してブレード板８Ｒ,８Ｌが同時に元の位置であるバケット３の奥側に格納される。続いて、操作レバー４０ａ,４１ａの操作によりブームシリンダ４Ｒ,４Ｌ、バケットシリンダ５をそれぞれ駆動してバケット３を掘削姿勢（図１のＺ1）にセットし、以降、同様な動作が繰り返される。
【００３２】
このように第１の実施の形態によると、バケット３内に取り込まれた堆肥材料をブレード７Ｒ,７Ｌを用いて回転中のビータ１４に向かって押し出すことで切り返し作業を行うようにしたので、堆肥材料はビータ１４で攪拌されながらバケット開口部から勢いよく放出される。これによって、堆肥材料の通気性が高まり、堆肥化が促進されるとともに、バケット本体を小刻みに振動させる方式と比べオペレータの操作性およびホイールローダ本体の耐久性がともに向上する。この場合、車両走行用油圧回路にインチングペダル３１を設け、インチングペダル３１の操作により走行駆動馬力を減少させるようにしたので、作業機用回路により大きな馬力を配分することができ、高負荷が作用する攪拌作業も難なく行える。
【００３３】
また、ブーム２Ｒ,２Ｌの起伏、バケット３の回動、ビータ１４の回転を作業機ポンプ２３からの吐出油により行い、ビータ１４の移動、ブレード７Ｒ,７Ｌの移動をギヤポンプ２４からの吐出油により行うようにしたので、作業機ポンプ２３を駆動源とする動作とギヤポンプ２４を駆動源とする動作をそれぞれ独立させて同時に行うことができ、作業効率が向上する。
【００３４】
さらに、分流弁４４の上流にレバー操作により切り換えられる切換弁４５を設け、操作レバー４０ａ,４１ａがともに中立時には切換弁４５の切換により作業機ポンプ２３からの吐出油を分流弁４４に導かず、ポンプ吐出油を全て油圧モータ１７側に供給するようにしたので、大きなモータ駆動力を得ることができる。さらにまた、切換弁４５を運転席からのスイッチ操作によっても切換可能とし、切り返し作業以外の通常のホイールローダ作業時には切換弁４５の切換により作業機ポンプ２３からの吐出油を分流弁４４に導かず、ポンプ吐出油を全てシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５側に供給するようにしたので、通常のホイールローダ作業時に何等支障を与えることがない。また、スイッチ５１をオンしておけば操作レバー４０ａ,４１ａを操作したときは、作業機ポンプ２３からシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５側へ供給される圧油と、モータ１７側へ供給される圧油とを分流弁４４によって所定の分流比で分流させるようにしたので、シリンダ４Ｒ,４Ｌ,５とモータ１７との負荷配分に応じて分流比を設定することで、ポンプを追加することなしにシリンダ４Ｒ,４Ｌ,５の駆動とビータ１４の回転をそれぞれ独立させて同時に行うことができる。
【００３５】
また、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌのボトム室およびロッド室の上流側管路にシーケンス弁５３,５５を設け、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌの伸縮による管路圧の上昇によりシーケンス弁５３,５５を順次開いてブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌを伸縮させるようにしたので、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌはシーケンス駆動され、ブレード７Ｒ,７Ｌがバケット３の影で操作者の死角になっても適切なタイミングでブレード７Ｒ,７Ｌを移動することができる。この場合、ブレードシリンダ９Ｌのボトム室の上流側管路５７にさらにシーケンス弁５４を設け、ブレードシリンダ９Ｒの伸長後にブレードシリンダ９Ｌを伸長させるようにしたので、ブレード７Ｒ,７Ｌが片側ずつ押し出され、ブレード７Ｒ,７Ｌを同時に押し出す場合に比べてポンプ吸収馬力が低減され、ビータ１４の回転負荷によるエンジン出力馬力の不足を回避することができる。さらに、ブームの起伏、バケットの回動以外の切り返し作業特有の動作を運転席でのスイッチ４２ｓ,４３ｓの操作により行うようにしたので、操作性、作業性が一層向上する。
【００３６】
−第２の実施の形態−
図７は、本発明の第２の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路図である。なお、図６と同一の箇所には同一の符号を付し、以下ではその相違点を主に説明する。第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌを駆動するための回路構成である。すなわち、第１の実施の形態がシーケンス弁５３〜５５を用いてシーケンス回路を構成したのに対し、第２の実施の形態では以下のように電磁切換弁６１および圧力スイッチ６２,６３を用いてシーケンス回路を構成する。
【００３７】
図７に示すように、ギヤポンプ２４とブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌのボトム室、ロッド室の間には方向切換弁６１が設けられている。また、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌのボトム室およびロッド室に接続された管路５１,５２にはそれぞれ圧力スイッチ６２,６３が設けられ、方向切換弁６１のソレノイドは圧力スイッチ６２,６３の接点６２ｓ,６３ｓを介してそれぞれ電源５０に接続されている。このような構成の下、方向切換弁４３の切換によりビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌがストロークエンドまで伸長または縮退すると管路５１または５２内の圧力が上昇し、圧力スイッチ６２または６３がオンする。圧力スイッチ６２,６３がオンすると方向切換弁６１のソレノイドが励磁され、方向切換弁６１は位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられる。これによって、ギヤポンプ２４からの圧油が方向切換弁６１を介してブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌのボトム室またはロッド室に供給され、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌが伸長または縮退される。
【００３８】
このように第２の実施の形態によると、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌへの圧油の流れを制御する方向切換弁６１を設け、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌの回路圧の上昇により圧力スイッチ６２,６３がオンすると方向切換弁６１が切り換えられてブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌを伸縮するようにしたので、シーケンス弁５３〜５５を用いることなく、ビータ１４の移動に続けてブレード７Ｒ,７Ｌを自動的に移動できる。
【００３９】
−第３の実施の形態−
図８は、本発明の第３の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路図である。なお、図７と同一の箇所には同一の符号を付し、以下ではその相違点を主に説明する。第３の実施の形態が第２の実施の形態と異なるのは、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌを駆動するための回路構成である。すなわち、第１の実施の形態や第２の実施の形態がビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌの回路圧に基づいてブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌを駆動したのに対し、第３の実施の形態では、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌのストローク量に基づいてブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌを駆動する。
【００４０】
図８に示すように、ビータシリンダ１５Ｒにはシリンダ１５Ｒの伸長および縮退方向のストロークエンドに対応してそれぞれリミットスイッチ６４,６５が設けられ、方向切換弁６１のソレノイドはリミットスイッチ６４,６５の接点６４ｓ,６５ｓを介してそれぞれ電源５０に接続されている。このような構成の下、方向切換弁４３の切換によりビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌがストロークエンドまで達すると、リミットスイッチ６４または６５がオンしてソレノイドが励磁され、方向切換弁６１は位置（イ）側または位置（ロ）側に切り換えられる。これによって、ギヤポンプ２４からの圧油が方向切換弁６１を介してブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌのボトム室またはロッド室に供給され、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌが伸長または縮退される。
【００４１】
このように第３の実施の形態によると、ビータシリンダ１５Ｒ,１５Ｌのストロークに基づくリミットスイッチ６４,６５の作動により方向切換弁６１が切り換えられようにしたので、シリンダ１５Ｒ,１５Ｌの摺動部のゴミ噛み等によりシリンダ１５Ｒ,１５Ｌの回路圧が上昇した場合であっても、シリンダ１５Ｒ,１５Ｌがストロークエンドに達するまではブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌはストロークされない。これにより、ビータ１４が所定位置に到達する前のブレード７Ｒ,７Ｌの移動が確実に防止される。
【００４２】
なお、本発明は、バケット３内に取り込まれた堆肥材料をブレード７Ｒ,７Ｌを用いて回転中のビータ１４に向かって押し出すことで切り返し作業を行うべく、油圧回路を構成したことを特徴とするものであり、それは上記実施の形態に限らず種々の形態で実現することができる。例えば、上記実施の形態では作業機用油圧回路にポンプ２３,２４を２つ備えたが、必ずしもポンプを２つにする必要はなく、また、走行駆動馬力を低減させる必要がなければインチングペダル３１なども不要である。さらに、分流弁４４や切換弁４５、シーケンス回路なども必ずしも必要ではない。さらにまた、ホイールローダをＨＳＴ走行油圧回路によって走行させるようにしたが、トルクコンバータ付き走行油圧回路としてもよい。
【００４３】
また、上述した第２、第３の実施の形態においてはブレードシリンダ９Ｒと９Ｌを同時に伸長させるようにしたが、シリンダ９Ｌのボトム室と管路５６との間にシーケンス弁を設け、ブレードシリンダ９Ｒ,９Ｌを片側づつ順次作動させるようにしてもよい。さらに、上記実施の形態はホイールローダに適用したが、ホイールローダ以外の作業機（例えばトラクター）に適用するようにしてもよい。さらにまた、ブレード７Ｒ,７Ｌの数は２個に限らず、また、スイッチ５１はビータの装着時に自動的にオンするようにしてもよい。さらに、分流弁４４や切換弁４５の代わりに他の弁装置を用いるようにしてもよい。また、ホイールローダを攪拌作業用専用機として用いるときなどは、切換弁４５を省略してよい。
【００４４】
以上の実施の形態と請求項との対応において、ＨＳＴポンプ２１や油圧モータ２８などが走行駆動装置を、作業機ポンプ２３とギヤポンプ２４が作業機用油圧ポンプを、作業機ポンプ２３が第１の作業機用油圧ポンプを、ギヤポンプ２４が第２の作業機用油圧ポンプを、インチングペダル３１が走行馬力制御手段を、分流弁４４が分流手段を、検出スイッチ４０ｓ,４１ｓがシリンダ駆動検出手段を、切換弁４５がシリンダバイパス手段を、選択スイッチ５１がビータ使用検出手段を、切換弁４５がモータバイパス手段を、スイッチ４３ｓが入力手段を、シーケンス弁５３,５５および圧力スイッチ６２,６３およびリミットスイッチ６４,６５がそれぞれ第１のシーケンス手段を、シーケンス弁５４が第２のシーケンス手段をそれぞれ構成する。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば次のような効果を奏することができる。
（１）  請求項１の発明によれば、回転自在なビータをバケットの開口部前方と上方との間で上下動可能とし、バケット内に収納されたブレードをバケット奥方と開口部との間で移動可能とするように油圧回路を構成したので、バケット内の堆肥材料はビータで攪拌されながら勢いよく放出され、堆肥材料の通気性が高まって堆肥化が促進される。また、バケット本体を小刻みに振動させて切り返しを行う方式に比べ、オペレータの操作性やホイールローダの耐久性などが向上する。
（２）  請求項２の発明によれば、ブームの起伏とバケットの回動とビータの回転を行わせる油圧ポンプと、ビータの移動とブレードの移動を行わせる油圧ポンプを別々に備えるようにしたので、駆動源を異にする動作を独立させて同時に行うことができ、作業効率が向上する。
（３）  請求項３の発明によれば、ＨＳＴ走行駆動装置のポンプの吸収馬力を減少可能としたので、高負荷が要求される攪拌作業に原動機の出力馬力をより多く配分できる。
（４）  請求項４の発明によれば、油圧ポンプからの吐出油をブーム起伏およびバケット回動用と、ビータ回転用とに所定の流量比で配分するようにしたので、ブーム起伏およびバケット回動動作とビータ回転動作とをポンプを追加することなく同時に行うことができる。
（５）  請求項５の発明によれば、ブーム起伏およびバケットが駆動されていないときに、その駆動源である油圧ポンプからの吐出油を全てビータ回転用に導くようにしたので、大きな駆動力でビータを回転させることができる。
（６）  請求項６の発明によれば、ビータを使用していないときに、ビータ回転の駆動源である油圧ポンプからの吐出油を全てブーム起伏およびバケット回動用に導くようにしたので、通常のホイールローダ作業に何等支障を与えることがない。
（７）  請求項７の発明によれば、ビータ移動用のビータシリンダの駆動圧と相関関係を有する物理量に基づいて、ブレード移動用のブレードシリンダを駆動するようにしたので、ブレードがバケットの影で操作者の死角になっても適切なタイミングでブレードを移動することができる。
（８）  請求項８の発明によれば、ビータシリンダの移動量に基づいてブレードシリンダを駆動するようにしたので、ビータが所定位置に到達する前のブレードの移動が確実に防止される。
（９）  請求項９の発明によれば、複数のブレードシリンダを同時ではなく順番に駆動するようにしたので、ポンプ吸収馬力が低減され、ビータの回転負荷によるエンジン出力馬力の不足を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるホイールローダの側面図。
【図２】本発明が適用されるホイールローダの正面図。
【図３】図１の要部拡大図。
【図４】図２の要部拡大図。
【図５】第１の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路の一部（主に車両走行用油圧回路）を示す図。
【図６】第１の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路の一部（主に作業機用油圧回路）を示す図。
【図７】第２の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路の一部（主に作業機用油圧回路）を示す図。
【図８】第３の実施の形態に係わる堆肥攪拌機用油圧回路の一部（主に作業機用油圧回路）を示す図。
【符号の説明】
２Ｒ,２Ｌ  ブーム                    ３  バケット
４Ｒ,４Ｌ  ブームシリンダ            ５  バケットシリンダ
７Ｒ,７Ｌ  ブレード            ８Ｒ,８Ｌ  ブレード板
９Ｒ,９Ｌ  ブレードシリンダ        １４  ビータ
１５Ｒ,１５Ｌ  ビータシリンダ       １７  油圧モータ
２０  原動機                     ２１  ＨＳＴポンプ
２２  チャージポンプ             ２３  作業機ポンプ
２４  ギヤポンプ                 ３１  インチングペダル
４０ｓ,４１ｓ  検出スイッチ         ４３  方向切換弁
４３ｓ  スイッチ                   ４４  分流弁
４５  切換弁                     ５１  選択スイッチ
５３〜５５  シーケンス弁          ６２,６３  圧力スイッチ
６４,６５  リミットスイッチ
【図１】
0003673131.tif 000002
【図２】
0003673131.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003673131.tif 000006
【図６】
0003673131.tif 000007
【図７】
0003673131.tif 000008
【図８】
0003673131.tif 000009