(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の油圧アクチュエータを備えたアタッチメントを取付けて使用される作業装置において、アタッチメント用アクチュエータを制御するアタッチメント用バルブ部に１個のアタッチメント用操作弁を備え、該アタッチメント用操作弁のサービスポートに接続されたアタッチメント用作動管路から分岐して、各アタッチメント用アクチュエータにそれぞれ電磁弁を介してアクチュエータ作動管路を接続し、該アクチュエータ作動管路に、アタッチメント用アクチュエータの過負荷を検出してアタッチメント用作動管路とアクチュエータ作動管路とを連通させるよう電磁弁を切換える圧力スイッチを設けると共に、前記アタッチメント用バルブ部にアタッチメント用作動管路のオーバーロードリリーフ弁を設けたことを特徴とするアタッチメントの過負荷保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設車両等の作業装置に取付けて用いられる、複数の油圧アクチュエータを備えたアタッチメントの過負荷保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
種々の作業を行うために建設車両に取付けられるアタッチメントは、近年複雑化、多用途化し、多数の油圧アクチュエータが用いられるようになっている。
このような油圧駆動のアタッチメントにおいては、通常１つのアクチュエータを操作するのに１つの操作弁が必要であるので、アタッチメントを取付ける建設車両の作業制御弁には、建設車両に標準装備される標準作業用アチクチュエータ数にアタッチメント用アクチュエータ数を加えた数の操作弁を設けなければならなくなる。
【０００３】
しかし、操作弁の数が増えると多連化された作業制御弁の寸法の増大を招き、建設車両の搭載スペースとの関係から作業制御弁の設置が困難になる。また、操作レバーの数も増加するので、操作性が悪くなる。
そこで、図５に示すように、作業制御弁２０は、建設車両に標準装備される標準作業用アチクチュエータ６０、６１を操作するための標準作業用操作弁６２、６３を備えた標準作業用バルブ部２３と、アタッチメント用アクチュエータ６４、６５を操作するためのアタッチメント用操作弁２４を１個だけ備えたアタッチメント用バルブ部２５とで構成し、このアタッチメント用操作弁２４のサービスポートに接続されたアタッチメント用作動管路３７、３８から分岐して、各アタッチメント用アクチュエータ６４、６５にそれぞれ電磁弁３９、４０を介してアクチュエータ作動管路４１、４２、４３、４４を接続し、電気スイッチ１９で電磁弁３９、４０を切換えて所望のアタッチメント用アクチュエータ６４、６５をアタッチメント用操作弁２４で操作するようにしたものが用いられるようになってきた。標準作業用アクチュエータ６０、６１には、オーバーロードリリーフ弁３１、３２、３３、３４が設けられており、アタッチメント用作動管路３７、３８にもオーバーロードリリーフ弁３５、３６が設けられている。
【０００４】
ところが、電磁弁４０の切換えによりアタッチメント用作動管路３７、３８とアタッチメント用アクチュエータ６５とが連通しているときには、外力によりアタッチメント用アクチュエータ６５に過負荷が発生した場合、作業制御弁２０のアタッチメント用バルブ部２５内に設けられたオーバーロードリリーフ弁３５、３６が作動して保護されるが、アタッチメント用作動管路３７、３８と連通していないアタッチメント用アクチュエータ６４は、作業制御弁２０のアタッチメント用バルブ部内２５に設けられたオーバーロードリリーフ弁３５、３６によっては保護されない。
【０００５】
よって、各アタッチメント用アクチュエータ６４、６５にそれぞれ専用のオーバーロードリリーフ弁６６、６７、６８、６９が設けられていた。
このように、各アタッチメント用アクチュエータ６４、６５にそれぞれ専用のオーバーロードリリーフ弁６６、６７、６８、６９を設けると、多数のリリーフ弁が必要になるのでコストが嵩む上、油圧配管が複雑になる。
【０００６】
また、通常、作業制御弁２０は建設車両のフレーム内にあり、アタッチメントはブーム・アームの先端部に取付けられる。そこで、作業制御弁２０からアタッチメントへの油圧配管を簡素化するため、電磁弁３９、４０及び各アタッチメント用アクチュエータ６４、６５のオーバーロードリリーフ弁６６、６７、６８、６９はアタッチメント上に設置されるが、アタッチメント上の狭いスペースにこれらを配置するのは困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、作業装置のアタッチメントにおける上記問題を解決するものであって、複数のアタッチメント用アクチュエータにそれぞれ専用のオーバーロードリリーフ弁を設ける必要がなく油圧配管を簡素化でき、外力によりアタッチメント用アクチュエータに過負荷が発生した場合に、どのアタッチメント用アクチュエータも保護することのできるアタッチメントの過負荷保護装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明のアタッチメントの過負荷保護装置では、複数の油圧アクチュエータを備えたアタッチメントを取付けて使用される作業装置において、アタッチメント用アクチュエータを制御するアタッチメント用バルブ部に１個のアタッチメント用操作弁を備え、このアタッチメント用操作弁のサービスポートに接続されたアタッチメント用作動管路から分岐して、各アタッチメント用アクチュエータにそれぞれ電磁弁を介してアクチュエータ作動管路を接続し、このアクチュエータ作動管路に、アタッチメント用アクチュエータの過負荷を検出してアタッチメント用作動管路とアクチュエータ作動管路とを連通させるよう電磁弁を切換える圧力スイッチを設けると共に、前記アタッチメント用バルブ部にアタッチメント用作動管路のオーバーロードリリーフ弁を設けている。
【０００９】
建設車両にアタッチメントを取付けて作業を行う際には、所望のアタッチメント用アクチュエータがアタッチメント用作動管路と連通するよう電磁弁を切換えた後、アタッチメント用操作弁で操作を行う。
アタッチメント用作動管路と連通していないアタッチメント用アクチュエータに外力による過負荷が発生した場合、圧力スイッチによって過負荷が検出され、電磁弁は過負荷が発生したアタッチメント用アクチュエータのアクチュエータ作動管路とアタッチメント用作動管路とを連通させるので、アタッチメント用作動管路のオーバーロードリリーフ弁が作動して過負荷が発生したアタッチメント用アクチュエータが保護される。
【００１０】
従って、各アタッチメント用アクチュエータにそれぞれ専用のオーバーロードリリーフ弁を設ける必要はなく、油圧配管が簡素化される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一形態を示すホイールローダ用アタッチメントの過負荷保護装置の油圧回路図、図２はアタッチメントとしてアングリングプラウを取付けたホイールローダの側面図、図３はアングリングプラウを取付けたホイールローダの平面図である。
【００１２】
ホイールローダ１は、タイヤ２が装着された車体３の前部に、リフトアーム４がリフトシリンダ５で昇降可能に設けられ、通常はこのリフトアーム４の先端部１４に、作業装置としてショベル（図示略）がチルトシリンダ６とチルトリンク７とで前後傾動可能に支持されている。
アタッチメンとしてアングリングプラウ８使用する場合には、リフトアーム４の先端部１４からショベルを取り外して、図２に示すように、リフトアーム４の先端部１４にアングリングプラウ８の基端部９を取付ける。アングリングプラウ８の基端部９には、左右のプラウ１０、１１が左右のアングリングシリンダ１２、１３によって互いに独立して回動可能に設けられている。
【００１３】
このホイールローダ１において、標準作業用アチクチュエータであるリフトシリンダ５、チルトシリンダ６と、アタッチメント用アクチュエータである左右のアングリングシリンダ１２、１３とを制御する作業制御弁２０を、リフトシリンダ５とチルトシリンダ６とを操作するための標準作業用操作弁であるリフトシリンダ操作弁２１とチルトシリンダ操作弁２２とを備えた標準作業用バルブ部２３と、アングリングシリンダ１２、１３を操作するためのアタッチメント用操作弁２４を１個だけ備えたアタッチメント用バルブ部２５とで構成している。
【００１４】
標準作業用バルブ部２３には、油圧ポンプ２６の吐出管路２７とタンク２８への戻り管路２９との間にメインリリーフ弁３０、リフトシリンダ操作弁２１とチルトシリンダ操作弁２２の各サービスポートと戻り管路２９との間にオーバーロードリリーフ弁３１、３２、３３、３４が設けられている。
リフトシリンダ操作弁２１とチルトシリンダ操作弁２２とは、６ポート３位置の手動操作弁であり、共に中立位置にあるとき油圧ポンプ２６の吐出管路２７がアタッチメント用操作弁２４のポンプポートに連通される。
【００１５】
アタッチメント用バルブ部２５には、アタッチメント用操作弁２４の各サービスポートと戻り管路２９との間にオーバーロードリリーフ弁３５、３６が設けられている。
アタッチメント用操作弁２４も６ポート３位置の手動操作弁であり、中立位置にあるとき油圧ポンプ２６の吐出管路２７はタンク２８への戻り管路２９に連通される。
【００１６】
このアタッチメント用操作弁２４のサービスポートに接続されたアタッチメント用作動管路３７、３８から分岐して、左右のアングリングシリンダ１２、１３にそれぞれ電磁弁３９、４０を介してアクチュエータ作動管路４１、４２、４３、４４が接続されている。
【００１７】
電磁弁３９、４０のソレノイド３９Ｓ、４０Ｓは、電気スイッチ１９を介して電源１８と接続されるようになっており、図１に示すように電磁弁４０のソレノイド４０Ｓが電源１８に接続されて励磁されると、右側のアングリングシリンダ１３を伸縮させるアクチュエータ作動管路４３、４４がアタッチメント用作動管路３７、３８と連通し、電気スイッチ１９が切換えられて電磁弁３９のソレノイド３９Ｓが電源１８に接続されて励磁されると、左側のアングリングシリンダ１２を伸縮させるアクチュエータ作動管路４１、４２がアタッチメント用作動管路３７、３８と連通する。
【００１８】
アクチュエータ作動管路４１、４２には、左側のアングリングシリンダ１２、の過負荷を検出して電磁弁３９のソレノイド３９Ｓを励磁し、アタッチメント用作動管路３７、３８とアクチュエータ作動管路４１、４２とを連通させる圧力スイッチ４５、４６が設けられており、アクチュエータ作動管路４３、４４には、右側のアングリングシリンダ１３、の過負荷を検出して電磁弁４０のソレノイド４０Ｓを励磁しアタッチメント用作動管路３７、３８とアクチュエータ作動管路４３、４４とを連通させる圧力スイッチ４７、４８が設けられている。
これらの圧力スイッチ４５、４６、４７、４８のセット圧力は、オーバーロードリリーフ弁３５、３６のセット圧力と等しくしている。
【００１９】
ホイールローダ１に作業装置としてショベルが取付けられている場合には、作業制御弁２０の標準作業用バルブ部２３の操作で、ショベルを昇降、傾動させ、通常の積み込み作業を行う。
【００２０】
ホイールローダ１にアングリングプラウ８を取付けて作業を行う際には、標準作業用バルブ部２３の操作で、アングリングプラウ８を昇降、傾動させて位置決めする。さらに、例えば、左側のプラウ１０を作動させるなら、電気スイッチ１９を切換えて電磁弁３９のソレノイド３９Ｓを励磁させ、アタッチメント用作動管路３７、３８とアクチュエータ作動管路４１、４２とを連通させる。そこでアタッチメント用バルブ部２５のアタッチメント用操作弁２４を操作することにより左側のアングリングシリンダ１２を伸縮させる。
【００２１】
また、右側のプラウ１１を作動させるなら、電気スイッチ１９を切換えて電磁弁４０のソレノイド４０Ｓを励磁させ、アタッチメント用作動管路３７、３８とアクチュエータ作動管路４３、４４とを連通させて、アタッチメント用バルブ部２５のアタッチメント用操作弁２４を操して右側のアングリングシリンダ１３を伸縮させればよい。
【００２２】
左側のアングリングシリンダ１２のアクチュエータ作動管路４１、４２とアタッチメント用作動管路３７、３８とが連通しているとき、右側のプラウ１１に予想外の外力が働き、アタッチメント用作動管路３７、３８と連通していない右側のアングリングシリンダ１３に外力による過負荷が発生した場合、圧力スイッチ４７、４８の何れかがＯＮとなって過負荷が検出され、電磁弁４０は過負荷が発生した右側のアングリングシリンダ１３のアクチュエータ作動管路４３、４４とアタッチメント用作動管路３７、３８とを連通させるので、オーバーロードリリーフ弁３５、３６が作動して過負荷が発生した右側のアングリングシリンダ１３が保護される。オーバーロードリリーフ弁３５、３６の作動により油圧が低下すると、圧力スイッチ４７、４８はＯＦＦとなり、もとの状態に戻る。
【００２３】
右側のアングリングシリンダ１３のアクチュエータ作動管路４３、４４とアタッチメント用作動管路３７、３８とが連通しているとき、左側のプラウ１０に予想外の外力が働き、アタッチメント用作動管路３７、３８と連通していない左側のアングリングシリンダ１２に外力による過負荷が発生した場合、圧力スイッチ４５、４６の何れかがＯＮとなって過負荷が検出され、電磁弁３９は過負荷が発生した左側のアングリングシリンダ１２のアクチュエータ作動管路４１、４２とアタッチメント用作動管路３７、３８とを連通させるので、オーバーロードリリーフ弁３５、３６が作動して過負荷が発生した左側のアングリングシリンダ１２が保護される。オーバーロードリリーフ弁３５、３６の作動により油圧が低下すると、圧力スイッチ４５、４６はＯＦＦとなり、もとの状態に戻る。
【００２４】
従って、各アングリングシリンダ１２、１３にそれぞれ専用のオーバーロードリリーフ弁を設ける必要はなく、油圧配管が簡素化される。
【００２５】
図４は本発明の他の形態であるホイールローダ用アタッチメントの過負荷保護装置の油圧回路図である。
ここでは、アクチュエータ作動管路４１、４２間にシャトルバルブ５０を設け、このシャトルバルブ５０に、左側のアングリングシリンダ１２の過負荷を検出してアタッチメント用作動管路３７、３８とアクチュエータ作動管路４１、４２とを連通させるよう電磁弁３９を切換える圧力スイッチ５１が設けられており、アクチュエータ作動管路４３、４４間にシャトルバルブ５２を設け、このシャトルバルブ５２に、右側のアングリングシリンダ１３、の過負荷を検出してアタッチメント用作動管路３７、３８とアクチュエータ作動管路４３、４４とを連通させるよう電磁弁４０を切換える圧力スイッチ５３が設けられている。
その他の構成は、図１に示すホイールローダ用アタッチメントの過負荷保護装置と同様である。
【００２６】
必要に応じ、リフトアーム４の先端部１４とアングリングプラウ８の基端部９との間にスライドシリンダを設けて、アングリングプラウ８を左右に摺動できるようにすることもできる。そのときには、スライドシリンダへのアクチュエータ作動管路をさらに分岐して接続し圧力スイッチを設ければよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の建設車両用アタッチメントの過負荷保護装置は、複数のアタッチメント用アクチュエータにそれぞれ専用のオーバーロードリリーフ弁を設ける必要がなく油圧配管を簡素化でき、外力によりアタッチメント用アクチュエータに過負荷が発生した場合に、どのアタッチメント用アクチュエータも保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態を示すホイールローダ用アタッチメントの過負荷保護装置の油圧回路図である。
【図２】アタッチメントとしてアングリングプラウを取付けたホイールローダの側面図である。
【図３】アングリングプラウを取付けたホイールローダの平面図である。
【図４】本発明の他の形態であるホイールローダ用アタッチメントの過負荷保護装置の油圧回路図である。
【図５】従来の建設車両の過負荷保護装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１    ホイールローダ
２    タイヤ
３    車体
４    リフトアーム
５    リフトシリンダ
６    チルトシリンダ
７    チルトリンク
８    アングリングプラウ
１０  プラウ
１１  プラウ
１２  アングリングシリンダ
１３  アングリングシリンダ
１８  電源
１９  電気スイッチ
２０  作業制御弁
２１  リフトシリンダ操作弁
２２  チルトシリンダ操作弁
２３  標準作業用バルブ部
２４  アタッチメント用操作弁
２５  アタッチメント用バルブ部
２６  油圧ポンプ
３５  オーバーロードリリーフ弁
３６  オーバーロードリリーフ弁
３７  アタッチメント用作動管路
３８  アタッチメント用作動管路
３９  電磁弁
４０  電磁弁
４１  アクチュエータ作動管路
４２  アクチュエータ作動管路
４３  アクチュエータ作動管路
４４  アクチュエータ作動管路
４５  圧力スイッチ
４６  圧力スイッチ
４７  圧力スイッチ
４８  圧力スイッチ
【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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