(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置を駆動する油圧モータを備えるとともに、前記油圧モータとこの油圧モータの制御弁との間に介在されたカウンターバランス弁を備えている作業機の走行操作回路であって、
前記カウンターバランス弁が開位置に切り換わった際に、この際のカウンターバランス弁の供給側油路に連通するようにカウンターバランス弁に設けた排油ポートと、この排油ポートをカウンターバランス弁が開位置に切り換わった際のカウンターバランス弁のタンクポートを制御弁に接続している操作油路に連通させるとともに前記排油ポートから前記操作油路に流出する油に作用する絞り部を有する緩衝油路と、この緩衝油路を開閉するとともに開き側に付勢されている開閉弁と、カウンターバランス弁が開位置に切り換わった際のカウンターバランス弁のポンプポートに接続している操作油路からのパイロット圧によって前記開閉弁を閉じ操作するとともにカウンターバランス弁が開位置に切り換わった後に開閉弁を閉じ状態に切り換えるための絞り部を備えているパイロット操作油路とを備えてある作業機の走行操作回路。
【請求項２】
走行装置を駆動する油圧モータを備えるとともに、前記油圧モータとこの油圧モータの制御弁との間に介在されたカウンターバランス弁を備えている作業機の走行操作回路であって、
前記カウンターバランス弁が開位置に切り換わった際に、この際のカウンターバランス弁の供給側油路に連通するようにカウンターバランス弁に設けた排油ポートと、この排油ポートをカウンターバランス弁が開位置に切り換わった際のカウンターバランス弁のタンクポートを制御弁に接続している操作油路に連通させるとともに前記排油ポートから前記操作油路に流出する油に作用するリリーフ弁を有する緩衝油路と、この緩衝油路を開閉するとともに開き側に付勢されている開閉弁と、カウンターバランス弁が開位置に切り換わった際のカウンターバランス弁のポンプポートに接続している操作油路からのパイロット圧によって前記開閉弁を閉じ操作するとともにカウンターバランス弁が開位置に切り換わった後に開閉弁を閉じ状態に切り換えるための絞り部を備えているパイロット操作油路とを備えてある作業機の走行操作回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行装置を駆動する油圧モータを備えるとともに、前記油圧モータとこの油圧モータの制御弁との間に介在されたカウンターバランス弁を備えている作業機の走行操作回路に関する。
【従来の技術】
上記走行操作回路は、走行装置を停止させた際、カウンターバランス弁によって油圧モータのロックを図るものである。
【０００２】
カウンターバランス弁は、油圧モータの制御弁が中立位置に切り換わると、その制御弁と油圧モータを接続しているモータ操作油路からのパイロット操作圧が低下することにより、閉じ付勢ばねのために閉じ位置に切り換わってモータ操作油路を閉じる。制御弁が駆動位置に切り換わると、モータ操作油路からのパイロット操作圧が上昇することにより、このパイロット操作圧で閉じ付勢ばねに抗して開き位置に切り換わってモータ操作油路を開くというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記走行操作回路にあっては、制御弁を中立位置から駆動位置に切り換えて発進させる際、カウンターバランス弁が開き位置に切り換わると、これに伴って制御弁からの油圧がモータに作用してこのモータを駆動するのであるが、従来、カウンターバランス弁が開き位置に切り換わったとき、それまでにカウンターバランス弁の前後に発生していた差圧のためにモータに高圧が一気に作用し、殊に平地や走行負荷の少ない箇所において、発進ショックが出やすくなっていた。
【０００４】
このため、従来、例えば特開平８−２６１１３３号公報に示されるように、カウンタバランス弁と油圧モータの間に、一対の操作油路に各別に作用するリリーフ弁、一対の巻きばねによって所定位置に付勢されたピストンを有する油室、この油室を各リリーフ弁の圧供給側油路に接続する油路のそれぞれを備えたショックレス機構を設け、油圧モータに作用する圧力の急激な上昇をショックレス機構によって抑制しながら油圧モータを起動するものがあった。
このショック抑制技術の場合、回路構造が複雑になっていた。
【０００５】
本発明の目的は、発進ショックを構造簡単に抑制できるとともに発進後は走行装置を強固に駆動できる作業機の走行操作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】
請求項１による発明の構成、作用、効果はつぎのとおりである。
【０００７】
〔構成〕
走行装置を駆動する油圧モータを備えるとともに、前記油圧モータとこの油圧モータの制御弁との間に介在されたカウンターバランス弁を備えている作業機の走行操作回路において、
前記カウンターバランス弁が開位置に切り換わった際に、この際のカウンターバランス弁の供給側油路に連通するようにカウンターバランス弁に設けた排油ポートと、この排油ポートをカウンターバランス弁が開位置に切り換わった際のカウンターバランス弁のタンクポートを制御弁に接続している操作油路に連通させるとともに前記排油ポートから前記操作油路に流出する油に作用する絞り部を有する緩衝油路と、この緩衝油路を開閉するとともに開き側に付勢されている開閉弁と、カウンターバランス弁が開位置に切り換わった際のカウンターバランス弁のポンプポートに接続している操作油路からのパイロット圧によって前記開閉弁を閉じ操作するとともにカウンターバランス弁が開位置に切り換わった後に開閉弁を閉じ状態に切り換えるための絞り部を備えているパイロット操作油路とを備えてある。
【０００８】
〔作用〕
制御弁を駆動位置に切り換えると、カウンターバランス弁が上記した如くパイロット圧で開き位置に切り換わり、制御弁からの圧油がカウンターバランス弁を介してモータに供給される。
このとき、カウンターバランス弁の供給側油路が排油ポートを介して緩衝油路に、さらに、この緩衝油路を介して排油側の操作油路に連通する。そして、緩衝油路には絞り部があるために、制御弁からの圧油の一部がカウンターバランス弁の供給側油路から排油側の操作油路に流出していき、制御弁からの圧油は、カウンターバランス弁の前後での差圧が比較的少ない状態から油圧モータに徐々に作用し、油圧モータを徐々に起動させる。このように油圧モータが起動するに伴い、開閉弁がパイロット操作油路のパイロット圧で閉じ状態に切り換えられて緩衝油路を閉じ、制御弁からの圧油の全てが油圧モータに供給されて起動後の油圧モータを駆動する。
【０００９】
〔効果〕
従って、走行するに当たり、緩衝油路による圧油の一部流出によって油圧モータを徐々に起動させ、平地や走行負荷の少ない箇所でも走行装置をショックが出にくいように起動させて快適に発進でき、この後は、緩衝油路の開閉弁による閉じのために制御弁からの圧油の全量で油圧モータを駆動し、不整地でも走行装置を強固に駆動して快適に走行できる。
【００１０】
絞り部とパイロット操作自在な開閉弁とが付いている緩衝油路を付加するだけの簡単な構造で済んで安価に得られる。
【００１１】
請求項２による発明の構成、作用、効果はつぎのとおりである。
【００１２】
〔構成〕
走行装置を駆動する油圧モータを備えるとともに、前記油圧モータとこの油圧モータの制御弁との間に介在されたカウンターバランス弁を備えている作業機の走行操作回路において、
前記カウンターバランス弁がモータ駆動状態に切り換わった際に、この際のカウンターバランス弁の供給側油路に連通するようにカウンターバランス弁に設けた排油ポートと、この排油ポートをカウンターバランス弁がモータ駆動状態に切り換わった際のカウンターバランス弁のタンクポートを制御弁に接続している操作油路に連通させるとともに前記排油ポートから前記操作油路に流出する油に作用するリリーフ弁を有する緩衝油路と、この緩衝油路を開閉するとともに開き側に付勢されている開閉弁と、カウンターバランス弁がモータ駆動状態に切り換わった際のカウンターバランス弁のポンプポートに接続している操作油路からのパイロット圧によって前記開閉弁を閉じ操作するとともにカウンターバランス弁がモータ駆動状態に切り換わった後に開閉弁を閉じ状態に切り換えるための絞り部を備えているパイロット操作油路とを備えてある。
【００１３】
〔作用〕
制御弁を駆動位置に切り換えると、カウンターバランス弁が上記した如くパイロット圧で開き位置に切り換わり、制御弁からの圧油がカウンターバランス弁を介してモータに供給される。
このとき、カウンターバランス弁の供給側油路が排油ポートを介して緩衝油路に、さらに、この緩衝油路を介して排油側の操作油路に連通する。そして、緩衝油路にリリーフ弁があるために、制御弁からの圧油の一部がカウンターバランス弁の供給側油路から排油側の操作油路に流出していき、制御弁からの圧油は、カウンターバランス弁の前後での差圧が比較的少ない状態から油圧モータに徐々に作用し、油圧モータを徐々に起動させる。このように油圧モータが起動するに伴い、開閉弁がパイロット操作油路のパイロット圧で閉じ状態に切り換えられて緩衝油路を閉じ、制御弁からの圧油の全てが油圧モータに供給されて起動後の油圧モータを駆動する。
【００１４】
〔効果〕
従って、走行するに当たり、緩衝油路による圧油の一部流出によって油圧モータを徐々に起動させ、平地や走行負荷の少ない箇所でも走行装置をショックが出にくいように起動させて快適に発進でき、この後は、緩衝油路の開閉弁による閉じのために制御弁からの圧油の全量で油圧モータを駆動し、不整地でも走行装置を強固に駆動して快適に走行できる。
【００１５】
リリーフ弁とパイロット操作自在な開閉弁とが付いている緩衝油路を付加するだけの簡単な構造で済んで安価に得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１に示すように、左右一対のクローラ式走行装置１，１、ドーザ２を有する走行機台に、原動部３及び運転部４を有する旋回台５を全旋回操作自在に取付けるとともに、この旋回台５の前端部に、バックホウ装置６を装着して、ドーザ付きバックホウを構成してある。
【００１７】
左右のクローラ式走行装置１，１それぞれは、クローラ駆動スプロケット７の内部に位置する遊星ギヤ利用の減速機構（図示せず）を介してそのクローラ駆動スプロケット７に出力軸が連動するように構成してトラックフレーム８に取付けたアキシャルプランジャ型の油圧モータ１０によって駆動するように構成してある。
【００１８】
前記油圧モータ１０を操作して左側のクローラ式走行装置１を操作する走行操作回路も、前記油圧モータ１０を操作して右側のクローラ式走行装置１を操作する走行操作回路も、同様に構成してあり、この走行操作回路は、図２に示す如く構成してある。
【００１９】
すなわち、油圧モータ１０に一対の操作油路１１，１１を介して接続している制御弁１２のポンプポートに、給油路１３を介して油圧ポンプ１４を接続し、前記一対の操作油路１１，１１の油圧モータ１０と制御弁１２との間に、両操作油路１１，１１に作用する１つのカウンターバランス弁２０、及び、このカウンターバランス弁２０の排油ポート２０ａに一端側が接続している緩衝油路３０を備えている緩衝回路Ｋを設けてある。
【００２０】
図３に示すように、前記カウンターバランス弁２０は、１本のスプールの摺動によって１つの閉位置Ｃと２つの開位置Ｏの３位置に切り換え自在な弁であるとともに、前記スプールを切り換え操作する一対のスプリング２２、２２と一対のパイロット操作回路２３、２３を備えており、前記制御弁１２が切り換え操作されるに伴って自ずと前記一対の操作油路１１、１１を開閉する。
【００２１】
すなわち、制御弁１２が中立位置Ｎに切り換え操作されると、油圧ポンプ１４から制御弁１２に供給される圧油がこの制御弁１２から排油路１５に流出し、一方の操作油路１１から一方のパイロット操作回路２３に供給されるパイロット圧も、他方の操作油路１１から他方のパイロット操作回路２３に供給されるパイロット圧も低下する。これにより、スプール２１が一対のスプリング２２、２２の閉じ付勢力のために閉位置Ｃになって一対の操作油路１１，１１を油圧モータ１０と制御弁１２との間で閉じる。
【００２２】
制御弁１２が一方の駆動位置Ｄに切り換え操作されると、油圧ポンプ１４から制御弁１２に供給される圧油が一方の操作油路１１に供給され、この操作油路１１から一方のパイロット操作回路２３に供給されるパイロット圧が上昇する。これにより、スプールがそのパイロット圧のために一方の開位置Ｏに切り換わり、一方の操作油路１１を、制御弁１２からの圧油が油圧モータ１０に流動するように開く。すなわち、一方の操作油路１１のカウンターバランス弁２０よりも制御弁側と、カウンターバランス弁２０よりもモータ側とを、カウンターバランス弁２０のチェック弁２７を有する供給側油路２８によって接続する。そして、他方の操作油路１１を、油圧モータ１０からの排油が制御弁１２に戻るように開く。すなわち、他方の操作油路１１のカウンターバランス弁２０よりもモータ側と、カウンターバランス弁２０よりも制御弁側とを、カウンターバランス弁２０の排出側油路２９によって接続する。
【００２３】
制御弁１２が他方の駆動位置Ｄに切り換え操作されると、油圧ポンプ１４から制御弁１２に供給される圧油が他方の操作油路１１に供給され、この操作油路１１から他方のパイロット操作回路２３に供給されるパイロット圧が上昇する。これにより、スプール２１がそのパイロット圧のために他方の開位置Ｏに切り換わり、一方の操作油路１１を、油圧モータ１０からの排油が制御弁１２に戻るように開く。すなわち、一方の操作油路１１のカウンターバランス弁２０よりもモータ側と、カウンターバランス弁２０よりも制御弁側とを、カウンターバランス弁２０の排出側油路２９によって接続する。そして、他方の操作油路１１を、制御弁１２からの圧油が油圧モータ１０に流動するように開く。すなわち、他方の操作油路１１のカウンターバランス弁２０よりもポンプ側と、カウンターバランス弁２０よりも制御弁側とを、カウンターバランス弁２０のチェック弁２７を有する供給側油路２８によって接続する。
【００２４】
緩衝回路Ｋは、カウンターバランス弁２０の排油ポート２０ａに一端側が接続し、途中に絞り部３１を備えている前記緩衝油路３０と、この緩衝油路３０の前記絞り部３１とカウンターバランス弁２０との間に設けてある開閉弁３２と、この開閉弁３２の一対のパイロット操作部を前記一対の操作油路１１，１１に各別に接続しているとともに途中に絞り部３３ａを備えている一対のパイロット操作油路３３，３３とによって構成してある。
【００２５】
前記緩衝油路３０は、カウンターバランス弁２０の排油ポート２０ａに一端側が接続し、他端側に前記開閉弁３２及び絞り部３１を備えている上流側油路３０ａと、この上流側油路３０ａのカウンターバランス弁２０側とは反対側の端部に途中が連通し、両端側が前記一対の操作油路１１，１１の制御弁１２とカウンターバランス弁２０との間に各別に連通している下流側油路３０ｂとによって構成してある。前記下流側油路３０ｂの前記上流側油路３０ａに連通している部位と一方の操作油路１１に連通している端部との間、上流側油路３０ａに連通している部位と他方の操作油路１１に連通している端部との間のそれぞれにチェック弁３４を備えてある。
【００２６】
図３などに示すように、カウンターバランス弁２０の前記排油ポート２０ａは、カウンターバランス弁２０が一方の開位置Ｏに切り換わった際、この際の前記供給側油路２８のチェック弁２７よりも下流側に連通路２０ｂによって連通するように、カウンターバランス弁２０が他方の開位置Ｏに切り換わった際、この際の前記供給側油路２８のチェック弁２７よりも下流側に連通路２０ｂによって連通するように構成してある。
【００２７】
開閉弁３２に作用する前記各パイロット操作油路３３は、制御弁１２が駆動位置Ｄに切り換え操作されてカウンターバランス弁２０がいずれか一方の開位置Ｏになった際、この際のカウンターバランス弁２０のポンプポート２０ｄに接続している方の操作油路１１からパイロット圧が供給され、このパイロット圧によって開閉弁３３を一対の開きスプリング３５に抗して閉じ状態に切り換え操作するが、このパイロット操作部３３に備えてある前記絞り部３３ａの作用により、すなわち、この絞り部３３ａと、カウンターバランス弁２０に作用する各パイロット操作回路２３が備えている絞り部２３ａとの絞り作用の差により、カウンターバランス弁２０が開位置Ｏに切り換わってから若干時間が経過した後に開閉弁３２を閉じ状態に切り換え操作する。
【００２８】
これにより、緩衝油路３０は、制御弁１２が駆動位置Ｄに切り換えられてカウンターバランス弁２０が開位置Ｏになり、油圧モータ１０への圧油供給が開始された当初は、開閉弁３２が開きスプリング３５のために開き状態にあって、この開閉弁３２によって開き状態に操作されており、制御弁１２から油圧モータ１０に供給される圧油の一部、すなわち前記絞り部３１によって決まる油量をカウンタバランス弁２０の供給側油路２８から連通路２０ｂを介して上流側油路３０ａに流出させ、この上流側油路３０ａから下流側油路３０ｂを介し、このときのカウンタバランス弁２０のタンクポート２０ｃに接続している方の操作油路１１に流出させる。そして、油圧モータ１０が起動した後は、開閉弁３２がパイロット操作油路３３によるパイロット圧によって閉じ状態に切り換え操作されて、この開閉弁３２によって閉じ操作され、制御弁１２からの圧油の全量が油圧モータ１０に供給されるように、カウンターバランス弁２０の供給側油路２８から操作油路１１への油流出を不能にする。
【００２９】
従って、走行操作回路は、制御弁１２を切り換え操作することによって走行装置１を次の如く操作する。
すなわち、制御弁１２を中立位置Ｎに切り換え操作すると、この制御弁１２の作用によって油圧モータ１０への圧油供給を停止して油圧モータ１０を停止させ、走行装置１の駆動を停止する。このとき、カウンターバランス弁２０を一対のスプリング２２によって閉位置Ｃに切り換え操作し、このカウンターバランス弁２０によって一対の操作油路１１を油圧モータ１０と制御弁１２の間で閉じてモータ１０をロックし、走行装置１を停止状態に保持する。
【００３０】
制御弁１２を中立位置Ｎからいずれか一方の駆動位置Ｄに切り換え操作すると、いずれか一方の操作油路１１からいずれか一方のパイロット操作回路２３に供給されるパイロット圧によってカウンターバランス弁２０を制御弁１２の駆動位置Ｄに対応する方の開位置Ｏに切り換え操作し、油圧ポンプ１４から制御弁１２に供給される圧油を油圧モータ１０に供給して油圧モータ１０を制御弁１２の駆動位置Ｄに対応する正回転又は逆回転方向に駆動し、走行装置１を前進側又は後進側に駆動する。そして、カウンターバランス弁２０が閉位置Ｃから開位置Ｏに切り換わった当初は、緩衝油路３０の開閉弁３２を開きスプリング３５によって開き状態に維持しており、制御弁１２から供給される圧油の一部をカウンターバランス弁２０から緩衝油路３０により、このときのカウンタバランス弁２０のタンクポート２０ｃに接続している圧油排出側の操作油路１１に流出させ、カウンターバランス弁２０の前後での差圧が比較的少ない状態から油圧モータ１０に圧油を徐々に作用させ、油圧モータ１０をショックが出にくいように起動させて走行装置１を発進ショックが出にくいように起動させる。油圧モータ１０が起動した後は、このときのカウンタバランス弁２０のポンプポート２０ｄに接続している給油側の操作油路１１からパイロット操作油路３３に供給されたパイロット圧によって開閉弁３２を閉じ状態に切り換え操作して緩衝油路３０を閉じ状態に切り換え、制御弁１２からの圧油の全量によって油圧モータ１０を駆動して走行装置１を強固に駆動する。
【００３１】
〔第２実施形態〕
図４は、別の実施形態を備える走行操作回路を示し、この走行操作回路にあっては、第１実施形態の走行操作回路とは、緩衝油路３０のみにおいて異なる構造を備えており、この緩衝油路３０のみについて説明する。
【００３２】
この緩衝油路３０は、カウンターバランス弁２０の前記排油ポート２０ａに一端側が接続し、他端側に開閉弁３２及びリリーフ弁３６を備えている上流側油路３０ａと、この上流側油路３０ａのカウンターバランス弁２０側とは反対側の端部に途中が連通し、両端側が前記一対の操作油路１１，１１の制御弁１２とカウンターバランス弁２０との間に各別に連通し、前記上流側油路３０ａに連通している部位と一方の操作油路１１に連通している端部との間、上流側油路３０ａに連通している部位と他方の操作油路１１に連通している端部との間のそれぞれにチェック弁３４を備えている下流側油路３０ｂとによって構成してある。
【００３３】
この走行操作回路にあっては、制御弁１２が駆動位置Ｄに切り換えられ油圧モータ１０の圧油が供給される当初において、制御弁１２から油圧モータ１０に供給される圧油の一部、すなわち前記リリーフ弁３６のリリーフ圧によって決まる油量をカウンタバランス弁２０の供給側油路２８から連通路２０ｂを介して上流側油路３０ａに流出させ、この上流側油路３０ａから下流側油路３０ｂを介し、このときのカウンタバランス弁２０のタンクポート２０ｃに接続している方の操作油路１１に流出させる。
【００３４】
図２及び図４に示す切り換え弁１７は、油圧モータ１０の斜板角を変更して、油圧モータ１０を高速状態と低速状態とに切り換えるものである。
【００３５】
〔別実施形態〕
【００３６】
本発明は、バックホウの他、コンバインや農用トラクター、芝刈り機など各種の車輌にも適用できる。従って、これらの車輌を総称して作業機と呼称し、クローラ式走行装置１や車輪を総称して走行装置１と呼称する。
【図面の簡単な説明】
【図１】バックホウ全体の側面図
【図２】第１実施形態の油圧回路図
【図３】カウンターバランス弁の説明図
【図４】第２実施形態の油圧回路図
【符号の説明】
１              走行装置
１０            油圧モータ
１１            操作油路
１２            制御弁
２０            カウンターバランス弁
２０ａ          排油ポート
２０ｃ          タンクポート
２０ｄ          ポンプポート
２８            供給側油路
３０            緩衝油路
３１            緩衝油路の絞り部
３２            開閉弁
３３            パイロット操作油路
３３ａ          パイロット操作油路の絞り部
３６            リリーフ弁
Ｏ              カウンターバランス弁の開位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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