(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機を昇降制御するためのリフトアーム（１０Ａ）を有する油圧装置（１０）を備えているトラクタ（Ｔ）に、バックホー（Ｂ）を脱着自在に装着すると共に、このバックホー（Ｂ）が、該バックホー（Ｂ）に装備された油圧機器を制御するバルブ（３０〜３４）を有するものにおいて、
バックホー（Ｂ）をトラクタ（Ｔ）に装着したとき、前記油圧装置（１０）を油圧駆動しないようにする油圧切換手段（６０）を備え、この油圧切換手段（６０）は、メインポンプ（３６）からの圧油の経路を油圧装置（１０）の制御弁（１０Ｂ）の上流側にて切り換える切替スプール（６０Ａ）と油圧取出口（４０Ａ）とを有し、前記切替スプール（６０Ａ）は、油圧装置（１０）の制御弁（１０Ｂ）へのメインポンプ（３６）からの圧油の送液を遮断して油圧取出口（４０Ａ）と接合分離自在なカプラ（４０Ｂ）を介してバックホー（Ｂ）のバルブ（３０〜３４）にメインポンプ（３６）からの圧油を送液する位置と、メインポンプ（３６）からの圧油を油圧装置（１０）の制御弁（１０Ｂ）に送液可能であると共に一部の圧油を前記カプラ（４０Ｂ）を介してバックホー（Ｂ）のバルブ（３０〜３４）に送液可能な位置とに切換自在であり、この油圧切替スプール（６０Ａ）によって油圧装置（１０）の制御弁（１０Ｂ）への送液が遮断されてバックホー（Ｂ）のバルブ（３０〜３４）へと供給されたメインポンプ（３６）からの圧油は、該バックホー（Ｂ）のバルブ（３０〜３４）を経た後に、油圧装置（１０）の制御弁（１０Ｂ）に供給されずに作動油タンクに戻るように構成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】
油圧切換手段（６０）はトラクタ（Ｔ）の後方から切換操作可能に備えられ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】
トラクタ装着型バックホーにおいては、当該バックホーをトラクタに装着したときは、トラクタに備えたリフトアームを有する油圧装置を油圧駆動する必要はなく、一方、バックホーをトラクタに装着したときは当該油圧装置を油圧駆動するものであることから、メイン油圧回路からの油圧をバックホーの制御弁と油圧装置の制御弁にそれぞれ切換えるための油圧切換手段を備えている。
【０００４】
従来の油圧切換手段ば、バックホーからトラクタへのリターン回路に具備されており、バックホー装着時においてもリフトアームを有する油圧装置が油圧駆動できる油圧システムとなっており、これでは、バックホーを装着した状態で油圧装置が駆動されると、リフトアームとバックホーの構成部品との干渉があるため、バックホーはトラクタに対して大きく離反させて（前後に離してリフトアームとの干渉をなくしている）装着しなければならない。
【０００５】
このことは、バックホーの大型化に伴い後輪荷重（特に、バックホーを上昇保持しての走行中）が大きくなり走行安定性に欠けることから、バックホーをトラクタに近づけた状態での装着が要望されている現状に相反するものであった。
そこで本発明は、バックホー装着時には油圧装置への作動油の供給を遮断してリフトアームを油圧駆動しないようにすることによって、トラクタに対してバックホーを近づけて装着可能にしたことを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、作業機を昇降制御するためのリフトアーム１０Ａを有する油圧装置１０を備えているトラクタＴに、バックホーＢを脱着自在に装着すると共に、このバックホーＢが、該バックホーＢに装備された油圧機器を制御するバルブ３０〜３４を有するものにおいて、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。
【０００７】
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、作業機を昇降制御するためのリフトアーム１０Ａを有する油圧装置１０を備えているトラクタＴに、バックホーＢを脱着自在に装着すると共に、このバックホーＢが、該バックホーＢに装備された油圧機器を制御するバルブ３０〜３４を有するものにおいて、
バックホーＢをトラクタＴに装着したとき、前記油圧装置１０を油圧駆動しないようにする油圧切換手段６０を備え、この油圧切換手段６０は、メインポンプ３６からの圧油の経路を油圧装置１０の制御弁１０Ｂの上流側にて切り換える切替スプール６０Ａと油圧取出口４０Ａとを有し、前記切替スプール６０Ａは、油圧装置１０の制御弁１０Ｂへのメインポンプ３６からの圧油の送液を遮断して油圧取出口４０Ａと接合分離自在なカプラ４０Ｂを介してバックホーＢのバルブ３０〜３４にメインポンプ３６からの圧油を送液する位置と、メインポンプ３６からの圧油を油圧装置１０の制御弁１０Ｂに送液可能であると共に一部の圧油を前記カプラ４０Ｂを介してバックホーＢのバルブ３０〜３４に送液可能な位置とに切換自在であり、この油圧切替スプール６０Ａによって油圧装置１０の制御弁１０Ｂへの送液が遮断されてバックホーＢのバルブ３０〜３４へと供給されたメインポンプ３６からの圧油は、該バックホーＢのバルブ３０〜３４を経た後に、油圧装置１０の制御弁１０Ｂに供給されずに作動油タンクに戻るように構成されていることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００８】
また、請求項１において、油圧切換手段６０はトラクタＴの後方から切換操作可能に備えられていることを特徴とするものである（請求項２）。
このように構成されていることから、バックホーＢを動かしてトラクタＴに装着するときは、油圧装置１０に対する油圧を遮断しないとバックホーＢの制御弁２８側に油圧が供給されなくなり（油圧装置１０への油圧を遮断しないとバックホーＢが装着できない）、これ故、バックホーＢを装着したときは油圧装置１０が油圧駆動できなく、バックホーＢをトラクタＴに大きく近づけての装着が可能となったのである。
【０００９】
このことから、Ｔ・Ｌ・Ｂにおいて、ロータＬおよびバックホーＢを上昇保持してトラクタＴを走行（移動）するとき、前後重量バランスが良好となって走行安定性を確保できるし、全長を短くできることから、例えば１万ポンドトレーラで運搬可能となるだけでなく、トラクタＴの運転席１１をローダ作業姿勢（前向運転）とバックホー作業姿勢（後向運転）への相互移行が座ったままで可能となったのである。
【００１０】
【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。
【００１１】
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。
【００１２】
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１０Ａ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１２を備えている。
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
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口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。
【００１６】
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。
【００１７】
より具体的には、図２で示すようにスイングシリンダ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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
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）。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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と油圧取出口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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
なお、切換ブロック（方向制御弁）４３Ｂ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、油圧切換手段６０が装着されている。
【００３１】
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（油圧切換手段）６０が設けられている。
この切換手段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。
【００３２】
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の制御ボックス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。
【００３３】
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。
【００３４】
すなわち、従来においては、油圧切換手段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。
【００３５】
これに対して前述した油圧切換手段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。
すなわち、リフトアーム１０Ａを有する油圧装置１０を備えているトラクタＴにバックホーＢを脱着自在に装着したものにおいて、バックホーＢをトラクタＴに装着したとき、前記油圧装置１０を油圧駆動しないようにする油圧切換手段６０を備えているのであり、前記油圧切換手段６０はトラクタＴの後方から切換操作可能に備えられており、油圧装置１０における制御弁１０ＢとバックホーＢの制御弁２８のいずれか一方に油圧を供給すべく切換可能とされているのである。
【００３６】
本発明の実施の形態は以上の通りであるが、油圧切換手段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。
【００３７】
なお、油圧装置１０は、リフトアーム１０Ａを個々に又は同時に油圧シリンダで昇降するものであっても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、油圧装置に対する油圧を遮断しない限り、バックホーが装着できず、このことから、バックホーをトラクタに近づけての装着が可能となって前後重量バランスを適正にできるし、全長を短くすることもできる。
【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】
１    Ｔ・Ｌ・Ｂ
Ｔ    トラクタ
Ｂ    バックホー
Ｌ    フロントローダ
１０    油圧装置
６０    油圧切換手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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