(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタ（Ｔ）に装着したバックホー（Ｂ）のブーム（２０）を左右方向にスイング動作する左右のスイングシリンダ（２３）を備え、該スイングシリンダ（２３）を制御する制御バルブ（２９）を備え、専用のポンプ（３７）からの作動油を前記制御バルブ（２９）に給排する独立したスイング回路（３７Ａ）を備え、
前記スイング回路（３７Ａ）の専用のポンプ（３７）と制御バルブ（２９）との間に方
向制御弁（４３）が設けられ、この方向制御弁（４３）は、専用のポンプ（３７）からの作動油の送出を、制御バルブ（２９）側とドレン側とに切り換える切換スプール（４３Ｄ）と、スイング回路（３７Ａ）の油圧が上がったときに専用のポンプ（３７）からの作動油をドレンするリリーフバルブ（４３Ｅ）とを具備し、
前記専用のポンプ（３７）及び方向制御弁（４３）がトラクタ（Ｔ）側に設けられ、左右のスイングシリンダ（２３）及び制御バルブ（２９）がバックホー（Ｂ）側に設けられ、スイング回路（３７Ａ）の前記方向制御弁（４３）と制御バルブ（２９）との間に、接合分離自在なカプラー（４３Ａ）が介在されていることを特徴とするトラクタ装着型バックホーの油圧システム。
【請求項２】
左右のスイングシリンダ（２３）を制御する制御バルブ（２９）の下流側に、ブームシリンダ（２４）、対のスタビライザー用シリンダ（２７）、アームシリンダ（２５）およびバケットシリンダ（２６）のそれぞれを制御する制御バルブ（３０）（３１）（３２）（３３）（３４）をパラレル配置で接続していることを特徴とする請求項１記載のトラクタ装着型バックホーの油圧システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタ装着型バックホーの油圧システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平９−９７１３号公報において、トラクタの前部にフロントローダを装着し、トラクタの後部にバックホーを装着した作業車両（所謂Ｔ・Ｌ・Ｂ）が開示されている。
このＴ・Ｌ・Ｂは、フロントローダおよびバックホーを油圧にて作動させるためエンジンにて駆動されるポンプからの作動油を各制御バルブに送液（給排）する主回路（メインライン）を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のトラクタ装着型バックホーの油圧供給はひとつのポンプ（主ポンプ）からの作動油を、バックホーを制御する制御バルブに一括供給していた。
一方、バックホーは、旋回動作、掘削動作等の複合作業を行うものであることから、制御バルブの各セクションの同時操作を行うとき動作スピードが緩慢であると作業効率が低下するのでポンプは大容量なものが必要となる。
しかし、バックホーのブームを左右方向にスイングさせるスイング動作は、掘削動作等を複合されることなく、単独操作されるし、また、スイング動作は掘削作業等に比べて負荷が小さいものである。
【０００４】
従って、複合作業（同時操作）を考慮して大容量ポンプとしたとき、スイングの単独操作においては流量過剰となり、このため運転者はスイング用レバーを握って操作するとき、流量過剰になるスイング速度を調整しながらの操作となって操作性が低下するとともに操作神経も過敏となって運転者の疲労感も大であった。
また、スイングセクションの負荷が他セクションに比べて小さいため、スイングと他セクションの同時操作ではスイングセクション側に作動油が流出し、他セクションの流量不足を招いて操作性が緩慢（低下）する要因となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、大容量ポンプによるメイン回路とは別に、これと独立したスイング専用の油圧回路を備えることによって、前述した課題を解消した油圧システムを提供するのが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の目的を達成するために、次の技術的手段を講じている。
すなわち、本発明に係るトラクタ装着型バックホーの油圧システムは、トラクタＴに装着したバックホーＢのブーム２０を左右方向にスイング動作する左右のスイングシリンダ２３を備え、該スイングシリンダ２３を制御する制御バルブ２９を備え、専用のポンプ３７からの作動油を前記制御バルブ２９に給排する独立したスイング回路３７Ａを備えていることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００７】
また、本発明は前述の請求項１において、ブームシリンダ２４、対のスタビライザー用シリンダ２７、アームシリンダ２５およびバケットシリンダ２６のそれぞれを制御する制御バルブ３０，３１，３２，３３，３４をパラレル配置で接続していることが推奨され（請求項２）、更には、請求項１又は２においてトラクタＴにフロントローダＢを装着し、該フロントローダＬを制御する制御バルブ４１，４２を備え、該制御バルブ４１，４２に給排する作動油を分流してスイングシリンダ２３を制御する制御バルブ２９の下流側に合流させていることが推奨される（請求項３）。
【０００８】
すなわち、スイング専用のポンプ３７を設けてスイングの単独回路３７Ａとすることにより左右のスイングシリンダ２３への最適供給油量が確保できるのである。
つまり、左右のスイングシリンダ２３への作動油の供給量が一定となるため、単独操作および同時操作のいずれにおいても同様な操作性が得られて運転者の疲労感は軽減され、軽快な操作を約束するのである。
また、ブーム２０等のメイン回路は同時操作においてメインのみの供給回路（パラレル回路）となるため安定した操作性が得られるし、スイング回路とメイン回路を分けることによって、メイン回路とは別のシステムリリーフ圧を設定することが可能となったのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明に係る油圧回路が適用される作業車１の全体を示している図４および油圧回路Ｓの全体構成を示している図１において、作業車１は、左右の前輪２と左右の後輪３を有する２軸４車輪形のトラクタＴと、このトラクタＴの前部に装着されたフロントローダＬとこのトラクタＴの後部に装着されたバックホーＢとで構成した所謂ＴＬＢ作業車を例示している。
【００１０】
トラクタＴの左右の前輪２はパワーステアリング４によって操舵可能であり、該トラクタＴの車体５はクラッチハウジング６とミッションケース７とを前後で連設して構成されており、両者６，７はいずれも作動油タンクを共用しており、クラッチハウジング６には油圧ミッション８が、ミッションケース７にはギヤミッション９がいずれも走行系の伝動装置として内有されている。
車体５の後部上面にはロータリ耕耘機等の作業機を昇降制御するためのリフトアームを有する油圧装置１０が装設されており、この油圧装置１０上には前後方向に方向転換可能な運転席１１を備え、更に、車体５の左右には前後方向に延伸して当該車体５に固定した補強枠耐１２を備えている。
【００１１】
フロントローダＬは、左右マスト１３に基部を上下動自在に枢支した左右のブーム１４と、このブーム１４の先端に備えたバケット１５を備え、それぞれ左右一対のブームシリンダ１６、バケットシリンダ１７で作動（駆動）可能である。バックホーＢは装着枠体１８をトラクタ車体５の後部に脱着自在に備え、該枠体１８に備えたスイングブラケット１９に、ブーム２０、バケット２１を有するアーム２２を屈折自在に備えて構成されており、スイングブラケット１９は左右のスイングシリンダ２３、ブーム２０はブームシリンダ２４、アーム２２はアームシリンダ２５、バケット２１はバケットシリンダ２６で駆動（作動）可能であり、左右一対のスタビライザ２７を備えて構成されている。
【００１２】
スタビライザ２７、各シリンダ２３〜２６は運転席１１を後向にしたときの制御ボックス２８内の図１で示した各バルブ２９〜３４によって制御可能である。図１に示した油圧回路Ｓにおいて、エンジンＭによって駆動されるポンプ３５，３６，３７は作動油タンク（実質的に車体）Ｔに収納した作動油をフィルタ３８を介して吸引して該ポンプ３５〜３７により各駆動部（シリンダ等）に送液可能である。
第１ポンプ３５は、パワーステアリング４のためのものであり、第２ポンプ（メインポンプ）３６は方向制御弁３９を介してその油の一部は油圧装置１０の制御バルブ４０に、残りの油はフロントローダＬの制御バルブ４１および水平制御バルブ４２に送液可能とされている。
【００１３】
第３ポンプ３７はバックホーＢの制御ボックス２８における各制御バルブ２９〜３４に方向制御弁４３と接合分離自在なカプラ４３Ａを介して送液可能であり、メインポンプ３６は方向制御弁３９を介して油圧装置１０の制御バルブ４０に送液され、これからの一部の油は油圧取出ポート４０Ａと接合分離自在なカプラ４０Ｂを介して制御ボックス２８のバルブに送液可能とされている。
すなわち、本発明に係る油圧システム（油圧回路）は、図１および図３、並びに図４に示すようにトラクタＴに装着したバックホーＢのブーム２０を左右方向にスイング動作する左右のスイングシリンダ２３を備え、該スイングシリンダ２３を制御する制御バルブ２９を備え、専用の第３ポンプ３７からの作動油を前記制御バルブ２９に給排する独立したスイング回路３７Ａを備えているのである。
【００１４】
より具体的には、ブームシリンダ２４、対のスタビライザー用シリンダ２７、アームシリンダ２５およびバケットシリンダ２６のそれぞれを制御する制御バルブ３０，３１，３２，３３，３４をパラレル配置で接続し、図１〜図３で示すようにメインポンプ３６の油を方向制御弁３９、カプラ４０Ｂを介して送液しているのである。
更に、トラクタＴにフロントローダＬを装着し、該フロントローダＬのブームおよびバケットの各シリンダ１６，１７を制御する制御バルブ４１，４２を備え、該制御バルブ４１，４２にメインポンプ３６によって給排する作動油を方向制御バルブ３９により分流してスイングシリンダ２３を制御する制御バルブ２９の下流側に合流させているのである。
【００１５】
図１および図３を参照すると、パワーステアリング４と油圧ミッション８の関連が例示されており、パワーステアリング４はハンドル４Ａの回転操作でロータリバルブ４Ｂを切換操作してコントローラ４Ｃによってパワーシリンダ４Ｄを左右Ｒ，Ｌに伸縮することで左右の前輪２を操舵可能であって、リリーフバルブ４Ｅ、チェックバルブ４Ｆ等を備えている。
油圧ミッション８は、エンジンＭによって駆動される可変容量形の油圧ポンプ８Ａと固定容量形の油圧モータ８Ｂとを閉回路８Ｃによって接続しているとともにエンジンＭにて駆動されるチャージポンプ８Ｄを備え、該チャージポンプ８Ｄはフィルタ４４を介してタンクＴ内の作動油を吸込んでフィルタ４５を介して閉回路８Ｃのリークを補給可能としている。
【００１６】
更に、油圧ミッション８におけるチャージ回路の下流側にオイルクーラ４６が設けられており、図５で示すように、該オイルクーラ４６からの戻り油を第１配管４７を介してギヤミッション９を内有したミッションケース７に還流するとともに、該第１配管４７より分岐した第２配管４８を介して油圧ミッション８を内有したクラッチハウジング６とにそれぞれ分流して還流するように構成されている。
図５を参照すると、第１ポンプ３５と第２ポンプ３６は前車軸受台４９にオイルクーラ４６とともに搭載されており、第３ポンプ３７はエンジンＭの側部に装着されている。
【００１７】
第１〜３ポンプ３５〜３７はミッションケース７内の作動油（潤滑・冷却用）を２連フィルタ３８を介して配管４９を通して吸引し配管５０Ａ，５０Ｂを介してパワステコントローラ４Ｃおよびローダポートブロック５０等に送液可能であり、コントローラ４Ｃからの操作油圧は配管５１Ａ，５１Ｂを介してパワーシリンダ４Ｄに送液可能であり、油圧ミッション８におけるチャージポンプ８Ｄはサクションパイプ５２を介してチャージポートに連通しており、このチャージポートにコントローラ４Ｃからのリターン油が配管５４を介してチャージ回路の吸込側に連通されている（図３参照）。
【００１８】
オイルクーラ４６はチャージ回路の下手側に配管５５を介して備えられており、該オイルクーラ４６の戻り油が第１・２配管４７，４８を介してクラッチハウジング６およびミッションケース７に潤滑乃至冷却用としてそれぞれ分流されて還流されているとともに、パワーステアリング４のリターン回路（配管５４）が油圧ミッション８におけるチャージポンプの吸込回路５２（チャージポート）に接続されているのである。
図３において、高圧リリーフバルブ５６、チャージリリーフバルブ５７、パイロット管路に備えたリリーフバルブ５８、方向制御バルブ５９、バネ付複動シリンダ６０等が油圧ミッション８に備えられている。
【００１９】
また、図５において、キングピンを介して操舵可能に前輪２を支持している前車軸は、センターピンを介して前車軸受台４９等に支持されている。
以上のように構成された油圧回路Ｓによれば、チャージ回路の下流に設けたオイルクーラ４６からの戻り油を第１配管４７と第２配管４８を介して分流してフロントミッション部（油圧ミッション８）を内有したクラッチハウジング６とリヤミッション（ギヤミッション９）を内有したミッションケース７とに還流（分流）して各部の潤滑・冷却を行い作動油タンクＴとされた車体５内の作動油は全体的な循環が図れて作動油の局部的温度上昇を防止するとともに、作動油の早期劣化を防止できるのである。
【００２０】
また、パワーステアリング４の戻り油を配管５４を介してチャージポンプ８Ｄの吸込側に接続するとともに配管５２によってミッションケース７に合流させていることから、パワーステアリング４からのリターン油量をＡ、チャージポンプ８Ｄの吸込油量をＢとしたとき、Ａ＞Ｂのときは配管５２によって過供給油量をタンク（ミッションケース７）に戻し、チャージ油温を低くできるとともに回路全体での油の循環性能が向上できるし、一方、Ｂ＞Ａのときはチャージポートへの供給不足を補うのでチャージポンプ８Ｄのロス馬力の低減ができるのである。
【００２１】
すなわち、パワーステアリング系の流量が変動（例えばリリーフ作動時に油圧ミッションの閉回路８Ｃへのチャージがストップしたり、ポンプ８Ａの容積効率の低下により供給油量が変化する）しても流量バランスを保つように作用してチャージポンプでロス馬力を低減できるのである。
図３および図６〜図８を参照すると、方向制御弁４３と油圧取出ポート４０Ａを有する油圧装置１０および補強枠１２等の詳細が示してある。
左右のスイングシリンダ２３を制御する制御バルブ２９に対する方向制御弁４３にはスイング専用（優先）の第３ポンプ３７からの作動油がデリバリパイプ（スイング回路）３７Ａを介して送液され、該方向制御弁４３は左右のリフトアーム１０Ａを有する油圧装置１０におけるケーシングの右脇前部に図８で示すように装着されている。
【００２２】
図８で示すように方向制御弁４３の油圧切換ブロック４３Ｂには、操作具４３Ｃによって油圧を切換える切換スプール４３Ｄとリリーフバルブ４３Ｅを備えており、カプラー４３Ａ，４３Ａを有する対の接続口４３Ｆ，４３Ｇの一方はインレットポート用（インポート接続口）であり、他方はタンクポート用（アウトポート接続口）であり、バックホーＢをトラクタＴに装着して作業するときは、スイング回路（デリバリパイプ）３７Ａを介して専用のポンプ３７からの油を方向制御弁４３に送液して該方向制御弁４３からの油をカプラー４３Ａ、接続口４３Ｆ，４３Ｇを介してスイングバルブ２９に送液してスイングシリンダ２３のそれぞれをスイング動作することでブーム２０がスイング軸を支点に左右方向に揺動され、ここにスイングシリンダ２３への油の供給量が一定となるため単独操作、同時操作において同様の操作性が得られるのである。
【００２３】
一方、バックホーＢをトラクタＴから取外したときには、操作具４３Ｃによって切換えスプール４３Ｄをアンロード機能を有するように切換えることにより、カプラー４３Ａ、接続口４３Ｆ，４３Ｇを介してメイン回路とは別のサービスポートとすることができるのである。
すなわち、図８に示して操作具４３Ｃを操作してスプール４３Ｄをアンロード機能を有するように切換えることによって、リリーフバルブ４３Ｅはメイン回路とは別のシステムリリーフ圧を設定でき、接続口４３Ｆ，４３Ｇによるサービスポートを構成して、バックホーＢを取外したとき、他の油圧機器に対する油圧供給源（サービスポート）として広い用途に対応できるのであり、このとき、リリーフバルブ４３Ｅは例えばカートリッジ方式等によって交換できるようにすることによって更に広い用途に対応できるのである。
【００２４】
なお、切換ブロック（方向制御弁）４３からの戻り油は配管４３Ｈを介してタンク（トラクタ車体）Ｔに還流される。
図５〜図８を参照すると、メイン回路とは別のシステムリリーフ圧を設定できるサービスポートを有する切換バルブ手段（方向制御弁）４３は、トラクタ車体５に搭載した油圧装置１０の右側に装着されているが、油圧装置１０の左側には、油圧切替手段６０が装着されている。
すなわち、油圧装置１０とバックホーＢの油圧デリバリ側（供給側）に油路切換ブロック（油圧切替手段）６０が設けられている。
【００２５】
この切替手段６０は、図３に示した方向制御弁３９の供給配管３９Ａを、油圧装置１０における制御弁（ポジションコントロール弁）１０Ｂの上流側にて切替スプール６０ＡによってバックホーＢ側と油圧装置１０側とに油圧を切換自在として備えている。
すなわち、図５〜図７で示すように、油圧装置１０を構成する油圧ハウジング１０Ｃの左脇前面部に切換ブロック６０Ｂが着脱自在に装着されており、このブロック６０Ｂには、油圧取出口４０Ａを介してカプラー４０ＢによってバックホーＢの制御バルブ２８にメインポンプ３６からの油圧を供給する場合と、油圧装１０の制御弁１０Ｂに同ポンプ３６からの油圧を供給する場合とにそれぞれ切替自在の切替スプール６０Ａが内装されており、該切替スプール６０Ａは油圧ハウジング１０Ｃの左脇側面にて後方に延伸しているノブ６０Ｃを有する操作具６０Ｄによって切替操作自在とされている。
【００２６】
切替スプール６０Ａはブロック６０Ｂに左右方向の軸心廻りで回動自在に支持されていて、該スプール６０Ａの端部に備えたアーム６０Ｅに棒状の操作具６０Ｄの先端（前端）がピン等によって枢支されており、配管３９Ａからの油圧を、油圧装置１０の制御弁１０Ｂ側とバックホーＢの制御弁２８側へと切換自在であり、図７において実線のノブ６０Ｃの位置Ａ１がバックホーＢを使用しているとき（制御弁２８側に送液）であり、一方、位置Ａ２がバックホーＢを取外して油圧装置１０によって３点リンク等を介してバックホーとは別の作業機を昇降自在とする所謂３Ｐ使用時をそれぞれ示している。
【００２７】
すなわち、従来においては、油圧切替手段６０がバックホーからトラクタへのリターン油路に備えられており、これではバックホー装着時においても油圧装置１０が作動できる油圧回路となっていたのである。
この従来例では、バックホーＢを装着したとき、リフトアーム１０Ａが上下動可能であることから、該アーム１０Ａの上下動と干渉しないようにバックホーＢをトラクタ車体５より後方に離反して（前後間隔をおいて）装着しなければならず、これではＴＬＢの重量バランスが悪くなって走行中の安定性に欠けたり、ＴＬＢの全長が長大化して例えば１万ポンドトレーラ等での運搬は不可能となっていたのである。
【００２８】
これに対して前述した油圧切替手段６０によると、バックホーＢを装着したときには、油圧装置１０が動かないような油圧回路となり、これ故、バックホーＢをトラクタ車体５に近づけての装着が可能となって前述従来例の切換手段の不具合を解消しているのである。
本発明の実施の形態は以上の通りであるが、油圧切替手段４３，６０は左右逆向として装着する等その設計は自由であり、また、第１ポンプ３５の定格流量は２２．５ｌ／ｍｉｎ、第２ポンプ（メインポンプ）３６の定格流量は４７．９ｌ／ｍｉｎ、第３ポンプ（スイング専用（優先）のポンプ）３７の定格流量は２７．７ｌ／ｍｉｎとされているがそれ以外の流量に設定することも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、バックホーのブームを左右方向にスイングするシリンダへの油の供給量が一定となって、ブームのスイング単独操作およびブームの昇降等の同時操作（複合操作）において同様の操作性を得ることができ、運転者の疲労感も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における油圧回路の全体構成図である。
【図２】本発明における油圧路において、バックホーとローダーとの回路図である。
【図３】本発明における油圧路において、油圧装置とパワーステアリングとの回路図である。
【図４】本発明を適用する作業機としてのＴＬＢを示す全体側面図である。
【図５】油圧配管の概要を示す平面図である。
【図６】ＴＬＢの背面図である。
【図７】バックホーと油圧装置との油圧切換手段を示す側面図である。
【図８】バックホーの油圧とサービスポート用油圧との切換手段を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｔ    トラクタ
Ｂ    バックホー
Ｌ    フロントローダ
１    ＴＬＢ
２０    ブーム
２３    スイングシリンダ
２９    スイング制御弁
３７    スイング用ポンプ
【図１】
0003652929.tif 000002
【図２】
0003652929.tif 000003
【図３】
0003652929.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003652929.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003652929.tif 000009