(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと、タンクと、第１と第２の作動室を有する油圧アクチュエータと、前記ポンプとタンクとに接続され第１と第２のポートを有する制御弁とを有し、前記第１と第２のポートの各々が、前記第１と第２の作動室に接続され、前記制御弁が中立位置から中間位置を越えて全開位置へ動作可能に構成された電気、油圧式の急速ドロップ回路において、
前記制御弁と、前記第１、第２の作動室との間に設けられた急速ドロップ弁であって、前記第１と第２のポートを前記第１と第２の作動室に連通させる第１の位置と、前記第１ポートおよび第２の作動室の両方を前記第１の作動室に連通させると共に、前記第２の作動室を前記第２のポートから遮断する第２の位置と、第１と第２の側と、該急速ドロップ弁を前記第１の側に付勢するバネとを有する急速ドロップ弁と、
前記第２の作動室と前記急速ドロップ弁の第１と第２の側の各々とに接続され、前記第２の作動室を前記急速ドロップ弁の第１の側に連通させて前記バネによる付勢を補助して前記急速ドロップ弁を第１の位置に保持する第１の位置と、前記第２の作動室を前記急速ドロップ弁において前記バネによる付勢力とは反対側の第２の側に連通させて前記急速ドロップ弁を第２の位置へ向けて付勢する第２の位置とを有する２位置式のソレノイド弁と、
前記制御弁が前記中間位置と全開位置との間にあるとき、前記ソレノイド弁を励磁して前記第２の位置に動作させる励磁手段と、を具備する急速ドロップ回路。
【請求項２】
前記励磁手段が、電源と、
前記電源と前記ソレノイド弁とに接続された電気スイッチとを具備し、
前記電気スイッチは、前記制御弁が前記中間位置に、または前記中間位置と前記全開位置との間にあるとき、閉成されるように配設されている請求項１に記載の電気、油圧式急速ドロップ回路。
【請求項３】
更に、前記ソレノイド弁と前記急速ドロップ弁の第２の側との間に設けられたパイロット管路と、
前記パイロット管路に設けられると共に、前記タンクに接続されたダンプ弁とを具備し、
前記ダンプ弁が、前記パイロット管路を前記タンクに開放する第１の位置と、前記パイロット管路を連通させる第２の位置との間で動作可能と成っている請求項２に記載の電気、油圧式急速ドロップ回路。
【請求項４】
前記ダンプ弁が、該ダンプ弁を前記第１の位置に弾性的に付勢するためのバネと、前記第１の作動室に連通する第１の側とを有する請求項３に記載の電気、油圧式急速ドロップ回路。
【請求項５】
前記ダンプ弁は、前記ソレノイド弁が第２の位置にあるとき、前記第２の作動室に連通する他の側を有する請求項４に記載の電気、油圧式急速ドロップ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ブルドーザの排土板（ブレード）等の高さを制御するための油圧装置に関し、特に、こうした油圧装置を効果的に改良するための電気、油圧式急速ドロップ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブルドーザの排土板等のための制御装置において、急速ドロップ弁が汎用されている。こうした制御装置では、ブルドーザの排土板は重力により地面に自由落下する。前記排土板の高さを制御する複動式の油圧アクチュエータから流出する流体の一部は、前記急速ドロップ弁により、前記アクチュエータの伸張側の作動室に供給され、ポンプからの流体供給を補助する。急速ドロップ弁を備えていない場合には、前記アクチュエータの伸張側の作動室に気泡が発生する。排土板が地面に載置された後、気泡を生じたアクチュエータの伸張側の作動室に、ポンプから流体を供給しなければならないので、地面を掘削するために排土板に下方に力を作用する前に長い待ち時間が必要となる。急速ドロップ弁を使用することにより、上記気泡の発生を最小限に抑え、待ち時間を低減することができる。
【０００３】
周知の急速ドロップ弁は、上記の流出する流体が所定の流量となったときに、トリガーオリフィスを通過する流体の差圧により、急速ドロップ位置に動作し、そこに保持される。上記オリフィスのサイズは、急速ドロップ弁を急速ドロップ位置に動作させるのに充分な差圧を発生させる時間を制御すると共に、前記流出する流体の前記アクチュエータの伸張側の作動室への供給量を制御する。トリガーオリフィスを使用することの問題点の１つは、急速ドロップ弁を急速ドロップ位置に保持するのに充分な差圧を維持するために、上述の流出する流体の少なくとも一部をトリガーオリフィスを通過させなければならい点である。このオリフィスを通過する流体はタンクに戻されるので、アクチュエータを伸張させるために使用することができずに、急速ドロップ弁の効率が低下する。
【０００４】
また、周知の急速ドロップ弁には他の問題がある。操作モードの１つに、排土板を持ち上げた位置から自由落下させて、地面に到達する前に急激に停止して排土板に付着した物質を振り落とすことがある。周知の急速ドロップ弁では、然しながら、急速ドロップ弁が非急速ドロップ位置に戻る前に、主要な制御弁を中立位置に戻さなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記のアクチュエータから流出する流体の全てをアクチュエータの伸張側の作動室に供給するように、急速ドロップ弁の回路を構成するすることが望ましい。また、主要な制御弁が中立位置に復帰する前に、急速ドロップ弁が非急速ドロップ位置に急速に復帰可能な急速ドロップ弁回路が望ましい。
本発明は、上記の問題の１つまたはそれ以上を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの特徴によれば、油圧ポンプと、タンクと、第１と第２の作動室を有する油圧アクチュエータと、前記ポンプとタンクとに接続され第１と第２のポートを有する制御弁とを有し、前記第１と第２のポートの各々が、前記第１と第２の作動室に接続され、前記制御弁が中立位置から中間位置を越えて全開位置へ動作可能に構成された電気、油圧式の急速ドロップ回路が、前記制御弁と、前記第１、第２の作動室との間に設けられた急速ドロップ弁であって、前記第１と第２のポートを前記第１と第２の作動室に連通させる第１の位置と、前記第１ポートおよび第２の作動室の両方を前記第１の作動室に連通させると共に、前記第２の作動室を前記第２のポートから遮断する第２の位置と、第１と第２の側と、該急速ドロップ弁を前記第１の側に付勢するバネとを有する急速ドロップ弁と、前記第２の作動室と前記急速ドロップ弁の第１と第２の側の各々とに接続され、前記第２の作動室を前記急速ドロップ弁の第１の側に連通させて前記バネによる付勢を補助して前記急速ドロップ弁を第１の位置に保持する第１の位置と、前記第２の作動室を前記急速ドロップ弁において前記バネによる付勢力とは反対側の第２の側に連通させて前記急速ドロップ弁を第２の位置へ向けて付勢する第２の位置とを有する２位置式のソレノイド弁と、前記制御弁が前記中間位置と全開位置との間にあるとき、前記ソレノイド弁を励磁して前記第２の位置に動作させる励磁手段とを具備する。
【０００７】
【実施例】
電気油圧式の急速ドロップ回路１０を図１に示す。急速ドロップ回路１０は、負荷の高さ位置を制御するための油圧装置１１と組み合わされている。本実施例にでは、前記負荷は、ブルドーザの排土板１２により示されている。油圧装置１１は、油圧ポンプ１４と、タンク１４と、方向制御弁１６と、一対の複動式の油圧アクチュエータと、一対の管路２４、２５とを具備している。方向制御弁１６は、前記油圧ポンプとタンク１４とに接続されると共に、一対の入口／出口ポート１７、１８を有している。油圧アクチュエータ１９は、ヘッド側作動室２２と、ロッド側作動室２３とを備えている。管路１７、１８の各々は、ポート１７をヘッド側作動室２２に接続し、ポート１８をロッド側作動室２３に接続する。油圧アクチュエータ１９は、作業車（図示せず）および排土板１２に適切に連結されている。前記排土板は、それに負荷される重力により下方に落下して、前記アクチュエータを伸張させる。方向制御弁１６は、図示する中立位置から、全開位置に何れかの方向に動作させることができる。そして、以下に説明する所定の作用位置を通過する。
【０００８】
急速ドロップ回路１０は急速ドロップ弁２６を具備している。この弁は、管路２４、２５において、方向制御弁２６と油圧アクチュエータ１９との間に配設されている。急速ドロップ弁２６は、バネ側２７と、シフト側２８と、バネ側２７にバネ２９とを具備している。バネ２９は、この急速ドロップ弁を図示する位置に弾性的に付勢する。２位置式のソレノイド弁３１が、パイロット管路３２を介してバネ側２７に、そしてパイロット管路３３を介してシフト側２８に接続されている。前記ソレノイド弁は、パイロット管路３４により、管路２５において急速ドロップ弁２６とロッド側作動室２３との間の部分２５ａに接続されている。ダンプ弁３６がパイロット管路３３に設けられている。ダンプ弁３６は、対面する２つの側３７、３８と、バネ３９とを有している。バネ３９は側３７に設けられており、図示する位置に弾性的に付勢する。側３７は、パイロット管路４１を介して管路２４に接続されている。これに対して側３８は、パイロット管路３３において、ダンプ弁３６とソレノイド弁３１との間に接続されている。側３８を直接パイロット管路３４に接続してもよい。
【０００９】
ソレノイド弁３１を励磁するための励磁手段４２が具備されている。方向制御弁１６が中間位置と全開位置との間にあるとき、励磁手段４２により、ソレノイド弁は左方向へ第２の位置に動作する。励磁手段４２は、常開の電気スイッチ４３を具備している。電気スイッチ４３は、リード線４４を介して前記ソレノイド弁に接続されると共に、電源４６に接続されている。このスイッチは、方向制御弁１６が前記中間位置と全開位置との間にあるとき、カム４７により閉位置に移動できるように適当な位置に配設されている。カム４７は、方向制御弁１６に連結されている。
【００１０】
急速ドロップ弁２６と、ダンプ弁３６およびソレノイド弁３１は、方向制御弁１６が流体を遮断する中立位置にあるとき、図示するように、通常は第１の位置に付勢されている。急速ドロップ弁２６が第１の位置または非急速ドロップ位置にあるとき、ポート１７は、管路２４を介してヘッド側作動室２２と連通しており、ポート１８は、管路２５を介してロッド側作動室２３と連通している。ダンプ弁３６が第１の位置にあるとき、急速ドロップ弁２６のシフト側２８は前記タンクに開放されている。ソレノイド弁３１が第１の位置にあるとき、ダンプ弁３６の側３８はタンク１４に開放されており、管路２５の部分２５ａは、急速ドロップ弁２６のバネ側２７に接続されている。排土板１２が油圧アクチュエータ１９により支持されている場合には、ロッド側作動室２３に発生する負荷圧力がバネ側２７に伝達され、急速ドロップ弁２６を第１の位置に付勢するバネ２９の力を補助する。
【００１１】
排土板１２を持ち上げる場合には、方向制御弁１６を左側に動作させ、加圧された流体をポンプ１３からロッド側作動室２３に導入すると共に、ヘッド側作動室２２から流出する流体をタンク１４に送る。前記ポンプからの加圧された流体の一部は、パイロット管路３４と、ソレノイド弁３１と、パイロット管路３２とを介して急速ドロップ弁２６のバネ側２７に送られる。これにより、急速ドロップ弁２６は図示する位置に維持され、流体を自由に流通させる。
【００１２】
排土板１２を高い位置から制御しながら下動させる場合は、方向制御弁１６を図示する中立位置から右側に中間位置まで動作させ、ポンプ１３からの流体をヘッド側作動室２２に導入すると共に、ロッド側作動室２３から流出する流体をタンク１４に送る。方向制御弁１６を充分に動作させずに、カム４７がスイッチ４３と係合しない場合には、ソレノイド弁３１は第１の位置に保持される。従って、負荷により加圧されロッド側作動室２３から流出する流体の一部がバネ側２７に導入される。これにより、急速ドロップ弁２６は第１の位置に保持され、前記排土板の下動々作には何ら影響を与えない。
【００１３】
排土板１２を上動した位置から自由落下させる場合には、方向制御弁を中間を越えて右側に動作させる。これにより、カム４７はスイッチ４３を閉成し、ソレノイド弁３１が励磁して左側へ第２の位置に動作する。ソレノイド弁３１が第２の位置にあるとき、急速ドロップ弁２６のバネ側２７がタンク１４に開放されると共に、パイロット管路３４に発生する圧力流体がダンプ弁３６の側３８に導入される。これにより、ダンプ弁３６が左側へ第２の位置に動作する。ダンプ弁３６が第２の位置にあるとき、負荷により発生する圧力流体は、急速ドロップ弁２６のシフト側２８に伝達され、急速ドロップ弁２６が左側へ第２の位置または急速ドロップ位置に動作する。急速ドロップ弁２６が第２の位置にあるとき、ロッド側作動室２３から流出する流体は、管路３４を流通する流体と合流すると共に、ヘッド側作動室２２を満たして伸張させる。管路２５において、急速ドロップ弁２６と方向制御弁１６との間の部分の流体は、急速ドロップ弁２６の第２の位置において遮断され、ロッド側作動室からの全ての流体がヘッド側作動室２２に供給される。
【００１４】
排土板１２が地面と接触して概ね地面により支持されているときは、ロッド側作動室２３およびこれと連通する管路の流体の圧力は急速に零となる。これにより、ダンプ弁３６および急速ドロップ弁２６は、第１の位置に復帰可能となり、ヘッド側作動室２３が制御弁１６に連通する。管路２５が前記急速ドロップ弁により管路２４から遮断させると、ポンプの全圧が前記油圧アクチュエータのヘッド側作動室２２に負荷され、方向制御弁１６が中間位置を越えて動作されても、排土板１２には下向きの力が作用する。更に、前記ポンプによる管路２４内の圧力が、パイロット管路４１を通じてダンプ弁３６のバネ側３７に伝達され、バネ３９を補助してダンプ弁３６を図示する位置に保持し、急速ドロップ弁２６の両端が前記タンクに開放される。そして、バネ２９が急速ドロップ弁２６を、図示する非急速ドロップ位置に保持する。
【００１５】
【発明の効果】
既述の説明から明らかなように、本発明による急速ドロップ回路の改良は、排土板を自由落下状態とするとき、油圧アクチュエータのロッド側作動室から流出する流体の全てを、急速ドロップ弁を急速ドロップ位置として、ヘッド側作動室を伸張させるために使用する。これは、オリフィスを通して流出する流体の圧力差に応答して、急速ドロップ弁を急速位置に動作させるのではなく、制御弁がトリガー位置に動作したときに、ソレノイド弁を使用して、急速ドロップ弁を急速ドロップ位置に動作することにより達成される。これにより、排土板が自由落下する間、急速ドロップ弁がロッド側作動室を制御弁から完全に遮断し、流出する流体の全てがヘッド側作動室に供給される。更に、制御弁がトリガー位置に到達してソレノイドが励磁したときに、ソレノイド弁は負荷により発生した圧力を利用して、急速ドロップ弁を急速ドロップ位置に直ちに動作させる。これにより、急速ドロップ弁は、排土板が自由落下を開始するのと概ね同時に、急速ドロップ位置に動作して、該弁が急速ドロップ位置に動作する以前に急速ドロップ弁から流出する流体を低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による急速ドロップ回路の略線図である。
【符号の説明】
１０…急速ドロップ回路
１２…排土板（ブレード）
１３…ポンプ
１４…タンク
１６…方向制御弁
１７…第１のポート
１８…第２のポート
１９…油圧アクチュエータ
２２…伸張側作動室（第１の作動室）
２３…ロッド側作動室（第２の作動室）
２６…急速ドロップ弁
２７…バネ側（第１の側）
２８…シフト側（第２の側）
２８…バネ
３１…ソレノイド弁
４３…スイッチ（励磁手段）
【図１】
0003802082.tif 000002