JP7753352B2 - 自動圧力解放 - Google Patents

Description

本発明は、油圧システムに関する。特に、本開示は、作業工具用の油圧システムに関する。

作業機械には、１つ又は複数の交換可能な油圧駆動型器具（作業工具）が含まれる場合がある。作業機械に取り付けられた作業工具を変えることにより、作業機械の機能を変えることができる。例えば、作業機械用の作業工具は、オーガ、バケット、フォーク、ハンマー、土寄せ機、ほうき、解体工具、チルトローテータなどを含み得る。

作業工具の交換可能な機能を提供するために、各作業工具を作業機械から取り外して、別の作業工具を取り付けることができなければならない。作業工具を取り外すプロセスの一部には、作業工具に油圧液を供給する作業機械の油圧ラインから作業工具の油圧ラインを切断することが含まれる。

閉じた油圧システムを開くことは難しい場合があり、システムが高圧下にある場合に望ましくない場合があることが知られている。したがって、高圧下にあるときに、作業工具の油圧ラインを作業機械の油圧ラインから切断しようとすることは難しい場合がある。さらに、作業機械の油圧ラインが高圧下にある場合、作業工具の油圧ラインを作業機械の油圧ラインに接続しようとすることも難しい場合がある。

本開示の第１の態様によれば、作業機械の油圧システム用のコントローラが提供される。コントローラは、作業工具取り外しルーチンを実行して、油圧システムの第１の作業工具ライン及び第２の作業工具ライン内の圧力を減少させるように構成される。油圧システムは、スプール弁と、第１の作業工具ラインによってスプール弁に接続された第１の作業工具ポートと、第２の作業工具ラインによってスプール弁に接続された第２の作業工具ポートと、高圧ラインによってスプール弁に接続された油圧液の高圧フロー源と、スプール弁に接続され、高圧ラインの圧力よりも低い圧力にある低圧タンクラインとを含む。作業工具取り外しルーチンを実行するとき、コントローラは、
作業機械の動力源が作動していることを確認し、
油圧液の高圧フロー源に、高圧ライン内の油圧液のフローをスプール弁に提供しないように指示し、
第１の作業工具ライン内の圧力を減少させるために、第１の作業工具ポートが低圧タンクラインに接続され、第２の作業工具ポートが高圧フロー源に接続される第１の位置に移動するようにスプール弁に指示し、
第２の作業工具ライン内の圧力を減少させるために、第２の作業工具ポートが低圧タンクラインに接続され、第１の作業工具ポートが高圧フロー源に接続される第２の位置に移動するようにスプール弁に指示するように構成される。

したがって、第１の態様のコントローラは、作業機械の第１及び第２の作業工具ライン内の圧力を自動的に減少させて、作業工具を作業機械から取り外すことができる。コントローラは、通常の使用において作業工具への油圧液の供給を制御するために設けられる油圧システムを使用して、作業工具取り外しルーチンを実行するように構成される。このように、本開示のコントローラは、油圧システム（作業工具取り外しルーチン）に追加の機能を提供して、作業工具をより容易に取り外すことができる。したがって、作業工具取り外しルーチンは、油圧システム／作業工具の通常の使用中に使用されない可能性がある追加の弁又は補助構成要素なしで、作業機械の油圧システムから作業工具を取り外す目的で減圧機能を提供することができる。

この開示によれば、コントローラによって実行される作業工具取り外しルーチンは、油圧システムの第１及び第２の作業工具ライン内の圧力を減少させるプロセスであると理解される。したがって、当業者は、作業工具取り外しルーチンが作業工具を取り外すプロセスの一部として実行され得るが、そのようなプロセスのみに限定されないことを理解する。当業者は、作業工具取り外しルーチンが、例えば新しい作業工具を作業機械の油圧システムに接続するなど、他のプロセスに使用され得ることを理解する。すなわち、作業工具取り外しルーチンを実行して、第１及び第２のラインを新しい作業工具の油圧ラインに接続する前に、第１及び第２の作業工具ラインの圧力を減少させることができる。第１及び第２の油圧ラインの圧力を減少させることにより、油圧ラインを一緒に接続することが容易になり、それによって油圧ラインのコネクタの耐用年数を延ばす。

第１の態様のコントローラは、オペレータの介入をさらに必要とせずに、制御された方法で第１及び第２の作業工具ライン内の圧力を減少させることを可能にする。スプール弁の移動は、コントローラによって正確に制御される。これにより、たとえば、第１及び第２の作業工具ラインに接続された作業工具アクチュエータが、作業工具取り外し操作中に過度に移動しないことが保証される。したがって、第１の態様のコントローラは、向上した安全性で油圧システム内の圧力を減少させる方法を提供する。

いくつかの実施形態では、コントローラによって実行される作業工具取り外しルーチンは、作業機械のオペレータによって開始され得る。例えば、作業機械のオペレータは、ボタンを押すことにより、又はコンピュータベースのユーザインタフェースを介して、作業工具取り外しルーチンを開始し得る。いくつかの実施形態では、作業工具取り外しルーチンは、ユーザが作業工具の結合機構と通信するスイッチをトリガすることによって開始され得る。

スマートカプラー及びクイックカプラーなどにより、作業機械のオペレータは、機械のキャブ、オペレータシートなどから離れることなく、作業機械を作業工具に結合し、又は作業機械を作業工具から取り外す。代わりに、自動化された機械のプロセッサであり得る機械のオペレータが、機械の内部から結合／分離操作を開始する。スマートカプラー及びクイックカプラーなどは、一般に、作業工具及び／又は作業機械が、結合／分離が危険な動作モードにあるときに、カプラーの不注意な作動及び／又はカプラーの作動を防止する安全機構を備える。したがって、一部の実施形態では、コントローラは、スマート結合機構の取り外し／接続ルーチンが開始されたときに作業工具のスマート結合機構から信号を受信するように構成され得、結合／分離ルーチンの残りの部分の前に減圧を処理し得る。さらに、いくつかの実施形態では、スマート結合機構の安全機構が、作業工具／作業機械が結合／分離ルーチンを安全に進めることができる動作モードにあると判断した場合にのみ、コントローラによって減圧を起動することができる。いくつかの実施形態では、スマート結合機構の動作は、圧力の減少が既に開始されたことと、油圧システムの減圧を可能にするために結合／分離手順の遅延時間が提供されることとを含み得る。いくつかの実施形態では、油圧システム内のセンサを使用して、油圧システム内の圧力の減少を検出することができる。

本開示の第２の態様によれば、動力源を有する作業機械用の油圧システムが提供される。油圧システムは、
スプール弁と、
第１の作業工具ライン及び第２の作業工具ラインと、
第１の作業工具ラインによってスプール弁に接続された第１の作業工具ポートと、
第２の作業工具ラインによってスプール弁に接続された第２の作業工具ポートと、
高圧ラインによってスプール弁に接続された油圧液の高圧フロー源と、
スプール弁に接続され、高圧ラインの圧力よりも低い圧力にある低圧タンクラインと、
作業工具取り外しルーチンを実行して、油圧システムの第１の作業工具ライン及び第２の作業工具ライン内の圧力を減少させるように構成されるコントローラとを含む。コントローラは、
作業機械の動力源が作動していることを確認し、
油圧液の高圧フロー源に、高圧ライン内の油圧液のフローをスプール弁に提供しないように指示し、
第１の作業工具ライン内の圧力を減少させるために、第１の作業工具ポートが低圧タンクラインに接続され、第２の作業工具ポートが高圧フロー源に接続される第１の位置に移動するようにスプール弁に指示し、
第２の作業工具ライン内の圧力を減少させるために、第２の作業工具ポートが低圧タンクラインに接続され、第１の作業工具ポートが高圧フロー源に接続される第２の位置に移動するようにスプール弁に指示するように構成される。

したがって、第２の態様の油圧機械は、作業機械の通常の動作に加えて、作業工具取り外しルーチンを実行するように構成される。

本開示の第３の態様によれば、本開示の第２の態様による油圧システムを備える作業機械が提供され、この作業機械は、トラクタ、掘削機、ホイールローダ、又はコンパクタのうちの１つである。

本開示の一実施形態に係る作業機械の油圧システムの概略図である。 スプール弁が第１の位置にある、図１の油圧システムの概略図を示す。 スプール弁が第２の位置にある図１の油圧システムの概略図を示す。 本開示のさらなる実施形態による作業機械の油圧システムの概略図である。 各スプール弁が第１の位置にある、図４の油圧システムの概略図を示す。 各スプール弁が第２の位置にある、図４の油圧システムの概略図を示す。

本開示の一実施形態によれば、作業機械用の油圧システム１が提供される。油圧システム１は、スプール弁１０、第１の作業工具ライン２０、第２の作業工具ライン３０、第１の作業工具ポート２２、第２の作業工具ポート３２、油圧液の高圧フロー源４０、低圧タンクライン５０、及びコントローラ（図示せず）を含む。油圧システム１の概略図を図１に示す。

油圧システム１は、作業機械（図示せず）に設けられる。油圧システム１は、作業工具１００に油圧液を供給して作業工具１００を駆動するために設けられる。作業工具１００の油圧ラインは、第１及び第２の作業工具ポート２２、３２に接続されるように構成される。第１及び第２の作業工具ポート２２、３２は、適切なコネクタを使用して作業工具１００の油圧ラインに取り付けるように構成され得る。

第１及び第２の油圧ポート２２、３２は、それぞれ、第１及び第２の作業工具ライン２０、３０に接続される。第１及び第２の作業工具ライン２０、３０は、スプール弁１０と、第１及び第２の作業工具ポート２２、３２との間に接続され、油圧液を供給する。この開示において、接続、又は接続されている油圧システムの部品の説明は、油圧液を輸送する目的で流体的に接続されていることを意味すると理解される。作業機械の通常の動作では、第１及び第２の作業工具ライン２０、３０は、作業工具１００を操作するために、第１及び第２の作業工具ポート２２、３２を介して油圧液を作業工具１００に供給する。例えば、シリンダを作動させるために、作業工具１００のシリンダに油圧液を供給し得る。シリンダを作動させるとき、油圧液は、第１及び第２の油圧ライン２０、３０の一方を介して油圧システム１から作業工具１００に流れ、第１及び第２の油圧ライン２０、３０の他方を介して作業工具１００から油圧システム１に戻ることができる。

油圧液の高圧フロー源４０は、作業工具１００の動作用の加圧油圧液の供給源を提供する。図１の実施形態では、油圧液４０の高圧フロー源は、１つの作業工具１００に油圧液を提供するように構成される。他の実施形態では、油圧液の高圧フロー源４０は、複数の作業工具１００及び／又は作業機械の他の油圧作動構成要素に加圧油圧液源を提供するように構成され得る。

図１の実施形態では、油圧液の高圧フロー源４０は、作業機械の動力源がまだ作動している間、スプール弁１０に油圧液のフローを提供しないように構成可能である。図１の実施形態では、油圧液４０の高圧フロー源は、可変容量ポンプ（図示せず）によって提供され得る。油圧液のフローを実質的にゼロにするために、可変容量ポンプをデストロークし得る。図１に示されるように、油圧液４０の高圧フロー源は、高圧ライン４２によってスプール弁１０に接続される。図１の実施形態では、油圧液４０の高圧フロー源は、所望の作業工具１００の操作に適した圧力で油圧液を提供するように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、油圧液の高圧フロー源４０は、少なくとも１００バール、又は少なくとも５００バールの圧力で油圧液を供給し得るが、他の実施形態では、他の圧力を提供し得る。

図１の実施形態では、低圧タンクライン５０は、油圧液５０の高圧フロー源に接続された高圧ライン内の圧力よりも低い圧力に維持される油圧ラインである。図１の実施形態では、低圧タンクライン５０は、少なくとも１バールの圧力である。いくつかの実施形態では、低圧タンクラインは、１０バール以下の圧力であってもよい。いくつかの実施形態では、低圧タンクラインは、１５バール以下の圧力であってもよい。図１の実施形態では、低圧タンクラインは、約５バールの圧力であってもよい。通常の動作では、低圧タンクライン５０は、作業工具１００の動作の一部として油圧液の戻りラインを提供するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、例えば図１に示すように、低圧タンクライン５０は、さらに、リザーバ圧力弁７０（タンク圧力弁）を介して油圧リザーバ６０に接続され得る。油圧リザーバ６０は、低圧タンクライン５０よりも低い圧力に維持される油圧液を含む。例えば、いくつかの実施形態では、油圧リザーバ６０を実質的に大気圧に保持し得る。

リザーバ圧力弁７０は、低圧タンクライン５０と油圧リザーバとの間に設けられてもよい。リザーバ圧力弁７０は、リザーバ圧力弁７０の操作によって、低圧タンクライン５０から油圧リザーバへの油圧液のフローを制御する（すなわち、フローをブロックするか又は流す）ように構成され得る。リザーバ圧力弁が操作されてリザーバ圧力弁が開くと、低圧タンクライン５０内の油圧液の圧力は、油圧リザーバ６０内の圧力とほぼ同じ圧力まで低下し得る。

油圧システム１から作業工具１００への油圧液のフローを制御するために、スプール弁１０が設けられている。スプール弁１０は、第１及び第２の油圧ライン２０、３０、ならびに油圧液の高圧フロー源４０及び低圧タンクライン５０に接続される。スプール弁１０は、第１の作業工具ライン２０を油圧液の高圧フロー源４０及び低圧タンクライン５０の一方に接続するように構成され、第２の作業工具ライン３０は、油圧液の高圧フロー源４０及び低圧タンクライン５０の他方に接続される。したがって、スプール弁１０は、３つの位置、すなわち遮断位置、第１の位置、又は第２の位置のうちの１つにあるように制御することができる。

図１の図では、スプール弁は、遮断位置にある。スプール弁が遮断位置にあるとき、油圧液の高圧フロー源４０及び低圧タンクライン５０は、第１及び第２の作業工具ライン２０、３０に流体的に接続されない。したがって、スプール弁１０が遮断位置にあるとき、油圧液が油圧液の高圧フロー源４０から作業工具１００に流れることは不可能である。

スプール弁が第１の位置にあるとき、第１の作業工具ポート２２は、第１の作業工具ライン２０を介して低圧タンクライン５０に接続される。第２の位置にあるとき、第２の作業工具ポート３２は、第２の作業工具ライン３０を介して高圧フロー源４０に接続される。第１の位置にあるスプール弁の図を図２に示す。

スプール弁１０が第２の位置にあるとき、第２の作業工具ポート３２は、第２の作業工具ライン３０を介して低圧タンクライン５０に接続される。第２の位置では、第１の作業工具ポート２２は、第１の作業工具ライン２０を介して高圧フロー源４０に接続される。

したがって、通常の使用時（作業工具１００が油圧システム１に接続されるとき）、スプール弁１０は、作業工具１００のアクチュエータを操作するために、作業工具１００への油圧液のフローを制御するように構成され得る。スプール弁１０は、コントローラを使用して、遮断位置、第１の位置、及び第２の位置の間で移動するように制御され得る。図１の実施形態では、スプール弁１０はパイロット付スプール弁である。パイロット圧力供給１５を使用して、スプール弁１０を遮断位置、第１の位置、及び第２の位置の間で移動させる。スプール弁１０へのパイロット圧力供給は、第１及び第２の減圧弁８０、８２によって制御される。第１及び第２の減圧弁８０、８２は、スプール弁１０の両側の圧力を制御するように構成された電気制御弁である。したがって、スプール弁１０の位置を制御するためにコントローラを使用することができる。図１の実施形態では、コントローラとスプール弁１０との間のインタフェースとしてパイロット圧力供給が使用されるが、他の実施形態では、スプール弁の位置が電気アクチュエータ（例えば、ソレノイド）によって直接制御される他のタイプの弁が使用されてもよい）。

図１の実施形態では、リザーバ圧力弁７０は、パイロット作動式弁であってもよい。リザーバ圧力弁７０は、パイロット圧力によって制御されてもよい。リザーバ圧力弁７２に供給されるパイロット圧力は、タンク圧力弁７２によって制御されてもよい。タンク圧力弁７２は、リザーバ圧力弁７０の位置（開放又は閉鎖）を制御する更なるスプール弁であってもよい。図１に示されるように、タンク圧力弁７２は、３方２位置スプール弁である。リザーバ圧力弁７０のパイロット圧力制御は、パイロット圧力供給又は油圧リザーバ６０のいずれかに接続され得る。コントローラは、タンク圧力弁７２の位置を制御するように構成され得る。したがって、リザーバ圧力弁７０は、パイロット圧力供給を介してコントローラによって制御することもできる。このように、実施形態の油圧システム１の弁をコントローラで制御するために、パイロット圧力供給用の動力源が提供されることは理解される。パイロット圧力供給は、例えば、高圧ライン４２用の高圧フロー４０の源と同じ圧力源から、作業機械によって生成され得る。

プロセッサ（図示せず）は、作業工具１００の動作を制御するために、作業工具１００への油圧液のフローを制御するように構成される。作業機械の通常の使用では、コントローラ（プロセッサ）は、スプール弁１０を制御して、第１及び第２の作業工具ポート２２、３２を通る油圧液のフロー及び戻りに影響を与えて、例えば、作業工具１００の油圧アクチュエータを制御し得る。したがって、コントローラは、作業機械のオペレータからのコマンドに応答して、油圧液を流して作業工具１００の油圧アクチュエータの位置を移動するコマンドをスプール弁１０に発することができる。

本開示の実施形態によれば、コントローラはまた、作業工具取り外しルーチンを実行するように構成されている。作業工具取り外しルーチンは、作業工具１００が油圧システム１に接続されているときに実行され得るが、他のときにも実行され得る。作業工具取り外しルーチンを実行すると、第１及び第２の作業工具ライン２０、３０内の圧力（したがって、第１及び第２の作業工具ポート２２、３２の圧力）が低下する。第１及び第２の作業工具ラインの圧力を減少させると、作業工具油圧ラインを作業機械からより簡単に取り外すことができる。

作業工具取り外しルーチンの減圧機能は、新しい作業工具を作業機械の油圧システム１に接続するプロセスの一部として使用され得る。新しい作業工具の油圧ラインを第１及び第２の作業工具ライン２０、３０に接続する前に、作業工具取り外しルーチンを実行して、第１及び第２の作業工具ライン２０、３０内の圧力を減少させることができる。作業工具ラインの圧力を減少させると、油圧ライン間の接続が容易になる場合がある。例えば、いくつかの実施形態では、第１及び第２の作業工具ポート２２、３２は、作業工具取り外しルーチンの実行に続いて、作業工具の油圧ラインにより容易に接続され得る。

作業工具取り外しルーチンは、作業機械のオペレータによって開始され得る。例えば、作業機械のオペレータは、ボタンを押すことにより、又はコンピュータベースのユーザインタフェースを介して、作業工具取り外しルーチンを開始し得る。いくつかの実施形態では、作業工具取り外しルーチンは、作業工具１００用の結合機構に統合されたスイッチをユーザがトリガすることによって開始され得る。このように、作業機械は、コントローラを起動して、起動時に作業工具取り外しルーチンを実行するように構成されたスイッチを含む、作業工具１００用の結合機構を含み得る。

作業工具取り外しルーチンの開始前に、作業機械と作業工具は活発な使用でないと理解される。したがって、作業工具が本質的に静止しており、それにより、スプール弁１０が遮断位置にあることが理解される。

作業工具取り外しルーチンの最初のステップの一部として、コントローラは、作業機械の動力源が作動していることを確認するように構成される。作業工具取り外しルーチンは、電力供給が使用されるスプール弁１０の動作を含む。作業機械の動力源が作動していない場合、コントローラは、作業工具取り外しルーチンの進行を許可しない。いくつかの実施形態では、油圧システム用の作業機械の動力源は、内燃機関、バッテリー／モータ（電力）、又はハイブリッド動力源（内燃機関及びモータ）であってもよい。作業機械の動力源は、スプール弁を制御する動力を提供するために、油圧液４０の高圧供給の動作用の動力を提供するために使用され得る。いくつかの実施形態では、油圧システム１は専用の動力源を有し得、又は油圧システム１は、作業機械の動力源を作業機械の他の構成要素と共有し得る。

作業工具取り外しルーチンの最初のステップの一部として、スプール弁１０が遮断位置にあることを確認し得るが、スプール弁１０が遮断位置にない場合に、スプール弁１０が遮断位置にあるまで、作業工具取り外しルーチンの後続のステップを防止し得る。

作業工具取り外しルーチンの一部として、コントローラは、スプール弁１０に油圧液のフローを提供しないように油圧液４０の高圧フロー源に指示するように構成される。図１の実施形態では、油圧液４０の高圧フロー源が可変容量ポンプであり、コントローラは、可変容量ポンプをデストロークして、スプール弁１０に油圧液のフローを提供しない。

次に、コントローラは、スプール弁に、第１の位置に移動するように指示する。スプール弁を第１の位置に移動させることによって、第１の作業工具ポート２２は、第１の作業工具ライン２０内の圧力を減少させるように、低圧タンクライン５０に接続される。いくつかの実施形態では、スプール弁１０は、第１の作業工具ライン２０内の圧力を低圧タンクライン５０内の圧力まで減少させるために第１の位置に移動する。いくつかの実施形態では、コントローラは、５００ミリ秒以下の期間、第１の位置に移動するようにスプール弁１０に指示するように構成される。第１の位置への移動に続いて、スプール弁１０は遮断位置に戻り得る。限られた時間（５００ミリ秒以下）だけ第１の位置に移動するだけで、油圧液の著しいフローのための時間を提供することなく、第１の作業工具ライン２０内の圧力を減少させるのに十分な時間が提供される。スプール弁１０が第１の位置にある間、油圧液は、油圧液４０の高圧フロー源がフローを提供しないように指示されるため、著しく流れていない。また、図１の実施形態では、スプール弁１０は限られた時間だけ第１の位置にある。したがって、油圧システム１に接続された作業工具アクチュエータは、作業工具取り外しルーチンの一部として実質的に移動しない。

図２は、スプール弁１０が第１の位置にあるときに減圧されている（強調表示されている）油圧ラインの概略図を示す。

次に、コントローラは、スプール弁１０に、第２の位置に移動するように指示し、第２の作業工具ポート３２は低圧タンクライン５０に接続され、第１の作業工具ポート２２は高圧フロー源に接続されて、第２の作業工具ライン３０内の圧力を減少させる。いくつかの実施形態では、コントローラは、５００ミリ秒以下の期間、第２の位置に移動するようにスプール弁に指示するように構成される。第２の位置への移動に続いて、スプール弁１０は遮断位置に戻り得る。限られた時間（５００ミリ秒以下）だけ第２の位置に移動するだけで、油圧液の著しいフローのための時間を提供することなく、第２の作業工具ライン２０内の圧力を減少させるのに十分な時間が提供される。スプール弁１０が第２の位置にある間、油圧液は、油圧液４０の高圧フロー源がフローを提供しないように指示されるため、著しく流れていない。また、図１の実施形態では、スプール弁１０は限られた時間だけ第２の位置にある。したがって、油圧システム１に接続された作業工具アクチュエータは、作業工具取り外しルーチンの一部として実質的に移動しない。

いくつかの実施形態では、スプール弁１０の第１及び／又は第２の位置は、所望の断面積に基づいてコントローラによって設定され得る。すなわち、コントローラは、第１及び／又は第２の位置に移動するときにスプール弁が開く程度を制御し得る。いくつかの実施形態では、作業工具取り外しルーチンの第１及び／又は第２の位置は、スプール弁が部分的にのみ開いている（すなわち、完全に開いていない）場合がある。第１及び／又は第２の位置におけるスプール弁の開口部の所望の断面積は、スプール弁１０のサイズに依存する。所望の断面積は、スプール弁１０が第１及び／又は第２の位置にとどまるべき時間にも依存し得る。所望の断面積は、作業工具取り外しルーチンによって実行される圧力減少の程度にも依存し得る。例えば、いくつかの実施形態では、第１及び／又は第２の位置で開口するスプール弁の所望の断面積は、スプール弁１０の最大開口断面積の９０％以下であってもよい。いくつかの実施形態では、第１及び／又は第２の位置で開口するスプール弁の所望の断面積は、最大開口の７０％、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、又は５％以下であり得る。いくつかの実施形態では、スプール弁の第１及び第２の位置は、異なる所望の開口断面積を有し得る。

図３は、スプール弁１０が第２の位置にあるときに減圧されている（強調表示されている）油圧ラインの概略図を示す。

いくつかの実施形態では、コントローラは、スプール弁１０に、第１の位置に続いて第２の位置に移動するように指示し得るが、他の実施形態では、コントローラは、スプール弁１０に、第２の位置に続いて第１の位置に移動するように指示し得ることは理解される。

いくつかの実施形態では、例えば図１の実施形態では、コントローラは、また、作業工具取り外しルーチンの一部として、スプール弁が第１の位置又は第２の位置にあるときに、リザーバ圧力弁７０を操作して、低圧タンクラインを油圧リザーバに接続することができる。したがって、コントローラが、作業工具取り外しルーチンの一部としてスプール弁１０を第１及び第２の位置に移動させると、低圧タンクラインの圧力は、さらに、（例えば、実質的に大気圧まで）減少する。したがって、第１及び第２の作業工具ライン２０、３０内の圧力をさらに減少させて、作業工具１００の油圧ラインの切断を容易にすることができる。

したがって、作業工具取り外しルーチンを実行するコントローラを提供することによって、第１及び第２の作業工具ライン２０、３０内の捕捉圧力を自動的に減少させる方法を提供し得る。コントローラは、オペレータの関与を必要としない、圧力を減少させるための制御されたプロセスを提供する。このように、プロセスは、第１及び第２のライン内の圧力を減少させるように制御することができ、これにより、作業工具アクチュエータの実質的で不必要な動きが生じない。作業工具取り外しルーチンは、第１及び第２の作業工具ライン２０、３０内の圧力を解放するための追加の弁及び外部ラインを使用することなく、作業機械に組み込むことができる。

本開示のさらなる実施形態によれば、油圧システム２が提供される。油圧システム２の概略図を図４に示す。図４の油圧システム２が図１の油圧システム１と類似していることは理解される。同様の参照番号は同様の部品を示すために使用される。図４の油圧システム２は、複数のスプール弁１０を含む。各スプール弁は、図１のスプール弁１０と同様の構造を有する。各スプール弁１０は、一対の作業工具ポート２２、３２への油圧液のフローを制御する。各スプール弁１０は、高圧ライン４２を介して油圧液４０の高圧フロー源に接続される。各スプール弁１０は、低圧タンクライン４０にも接続される。

コントローラ（図示せず）は、複数のスプール弁１０のそれぞれに対して作業工具取り外しルーチンを実行するように構成され得る。コントローラは、各スプール弁について、同時に、又は順次に、上記のように作業工具取り外しルーチンを実行し得る。したがって、コントローラは、１つ又は複数の作業工具の取り外しを支援するために、いくつかの作業工具ラインの圧力を減少させるために提供され得る。コントローラは、作業工具取り外しルーチンが作業工具ラインの一部又はすべてで実行されるように指定し得る。

図４の実施形態では、スプール弁１０の１つにタンク弁９０も設けられる。タンク弁９０は、第１の作業工具ライン２０と油圧リザーバ６０との間に接続される。このようなタンク弁９０は、一部の油圧システムでは提供されるが、他のシステム（例えば、図１）では提供されない場合がある。したがって、タンク弁９０は、第１の作業工具ライン２０と油圧リザーバ６０との間の接続を制御する。効果的に、タンク弁９０は、リザーバ圧力弁７０と第１の作業工具ライン２０との間に接続される。タンク弁９０は、通常の動作中は通常閉じているように構成される。作業工具取り外しルーチン中、タンク弁９０は、第１の作業工具ライン２０を油圧リザーバに接続するために開くようにコントローラによって制御され得る。タンク弁９０が設けられる場合、コントローラは、スプール弁１０が第１の位置にあるときにタンク弁を操作して、第１の作業工具ラインを油圧リザーバに接続することができる。

図５は、スプール弁１０が第１の位置にあるときに減圧されている（強調表示されている）油圧ラインの概略図を示す。図５のダイアグラムにおいて、タンク弁９０は、スプール弁１０が第１の位置にあると同時に開かれる。

図６は、スプール弁１０が第２の位置にあるときに減圧される油圧ラインの概略図を示す。図６のダイアグラムでは、スプール弁が第２の位置にあるとき、タンク弁９０は閉じている。

したがって、コントローラは、さらなる実施形態のスプール弁１０を制御して、１つ又は複数の作業工具１００に接続された複数の作業工具ライン内の圧力を低減させて、作業工具（複数可）１００の取り外しを支援することができる。
産業上の利用可能性

本開示の実施形態のコントローラは、作業機械の油圧システム１、２用の作業工具取り外しルーチンを提供するように構成され得る。作業工具取り外しルーチンは、作業機械から作業工具１００を取り外す処理を支援するために、油圧システムを作業工具１００に接続する油圧ライン内の圧力を減少させるために提供され得る。

本開示のコントローラ又は油圧システムは、トラクタ、掘削機、ホイールローダ、又はコンパクタなどの作業機械に設けることができる。

Claims (14)

1. 作業機械の油圧システムのコントローラであって、前記コントローラは、油圧システムの第１の作業工具ライン及び第２の作業工具ラインの圧力を減少させるために作業工具取り外しルーチンを実行するように構成され、
   前記油圧システムは、
   スプール弁と、
   前記第１の作業工具ラインによって前記スプール弁に接続された第１の作業工具ポートと、
   前記第２の作業工具ラインによって前記スプール弁に接続された第２の作業工具ポートと、
   高圧ラインによって前記スプール弁に接続された油圧液の高圧フロー源と、
   前記スプール弁に接続され、前記高圧ラインの圧力よりも低い圧力にある低圧タンクラインとを含み、
   前記作業工具取り外しルーチンを実行するとき、コントローラは、
   前記作業機械の動力源が作動していることを確認し、
   前記油圧液の高圧フロー源に、前記高圧ライン内の油圧液のフローを前記スプール弁に提供しないように指示し、
   前記第１の作業工具ライン内の圧力を減少させるために、前記第１の作業工具ポートが前記低圧タンクラインに接続され、前記第２の作業工具ポートが前記高圧フロー源に接続される第１の位置に移動するように前記スプール弁に指示し、
   前記第２の作業工具ライン内の圧力を減少させるために、前記第２の作業工具ポートが前記低圧タンクラインに接続され、前記第１の作業工具ポートが前記高圧フロー源に接続される第２の位置に移動するように前記スプール弁に指示するように構成され、
   前記油圧システムは、前記低圧タンクラインに接続された油圧リザーバを含み、前記油圧リザーバは、実質的に大気圧の油圧液を含み、
   前記低圧タンクラインは、リザーバ圧力弁によって前記油圧リザーバに接続され、前記コントローラは、前記スプール弁が前記第１の位置又は前記第２の位置にあるときに、前記リザーバ圧力弁を作動させて前記低圧タンクラインを前記油圧リザーバに接続するように構成される、コントローラ。
2. ５００ミリ秒以下の期間、前記第１の位置に移動するように前記スプール弁に指示するように構成され、及び／又は、
   ５００ミリ秒以下の期間、前記第２の位置に移動するように前記スプール弁に指示するように構成される、請求項１に記載のコントローラ。
3. 前記油圧システムは、複数のスプール弁を含み、各スプール弁は、前記高圧フロー源、前記低圧タンクライン、及び一対の作業工具ポートに接続され、
   前記コントローラは、前記スプール弁のそれぞれに対して前記作業工具取り外しルーチンを実行するように構成される、請求項１又は２に記載のコントローラ。
4. ボタンの押下、コンピュータベースのインタフェースからの指示、作業工具の結合機構に統合されたスイッチからの信号のうちの少なくとも１つで、前記作業工具取り外しルーチンを開始するように構成される、請求項１～３のいずれかに記載のコントローラ。
5. 作業工具を前記作業機械に接続するプロセスの一部として、前記作業工具取り外しルーチンを実行するように構成される、請求項１～４のいずれかに記載のコントローラ。
6. 動力源を有する作業機械用の油圧システムであって、
   スプール弁と、
   第１の作業工具ライン及び第２の作業工具ラインと、
   前記第１の作業工具ラインによって前記スプール弁に接続された第１の作業工具ポートと、
   前記第２の作業工具ラインによって前記スプール弁に接続された第２の作業工具ポートと、
   高圧ラインによって前記スプール弁に接続された油圧液の高圧フロー源と、
   前記スプール弁に接続され、前記高圧ラインの圧力よりも低い圧力にある低圧タンクラインと、
   作業工具取り外しルーチンを実行して、前記油圧システムの前記第１の作業工具ライン及び前記第２の作業工具ライン内の圧力を減少させるように構成されたコントローラとを含み、
   前記コントローラは、
   前記作業機械の前記動力源が作動していることを確認し、
   前記油圧液の高圧フロー源に、前記高圧ライン内の油圧液のフローを前記スプール弁に提供しないように指示し、
   前記第１の作業工具ライン内の圧力を減少させるために、前記第１の作業工具ポートが前記低圧タンクラインに接続され、前記第２の作業工具ポートが前記高圧フロー源に接続される第１の位置に移動するように前記スプール弁に指示し、
   前記第２の作業工具ライン内の圧力を減少させるために、前記第２の作業工具ポートが前記低圧タンクラインに接続され、前記第１の作業工具ポートが前記高圧フロー源に接続される第２の位置に移動するように前記スプール弁に指示するように構成され、
   前記油圧システムは、前記低圧タンクラインに接続された油圧リザーバをさらに含み、前記油圧リザーバは、実質的に大気圧の油圧液を含み、
   前記低圧タンクラインは、リザーバ圧力弁によって前記油圧リザーバに接続され、
   前記コントローラは、前記スプール弁が前記第１の位置又は前記第２の位置にあるときに、前記リザーバ圧力弁を作動させて前記低圧タンクラインを前記油圧リザーバに接続するように構成される油圧システム。
7. 前記コントローラは、５００ミリ秒以下の期間、前記第１の位置に移動するように前記スプール弁に指示するように構成され、及び／又は、
   前記コントローラは、５００ミリ秒以下の期間、前記第２の位置に移動するように前記スプール弁に指示するように構成される、請求項６に記載の油圧システム。
8. 前記油圧液の高圧フロー源は、可変容量ポンプを含み、前記コントローラは、前記可変容量ポンプをデストロークして、油圧液のフローを提供しないように構成される、請求項６又は７に記載の油圧システム。
9. 前記油圧システムは、前記第１の作業工具ラインと前記油圧リザーバとの間に接続されたタンク弁をさらに含み、
   前記スプール弁が前記第１の位置にあるとき、前記コントローラは、前記タンク弁を作動させて前記第１の作業工具ラインを前記油圧リザーバに接続するように構成される、請求項６～８のいずれかに記載の油圧システム。
10. 前記油圧システムは、それぞれ前記高圧フロー源、前記低圧タンクライン、及び一対の作業工具ポートに接続される複数のスプール弁を含み、
    前記コントローラは、前記スプール弁のそれぞれに対して前記作業工具取り外しルーチンを実行するように構成される、請求項６～９のいずれかに記載の油圧システム。
11. 前記低圧タンクラインが、少なくとも１バールで１０バール以下の圧力にある、請求項６～１０のいずれかに記載の油圧システム。
12. 前記コントローラは、ボタンの押下、コンピュータベースのインタフェースからの指示、作業工具の結合機構に統合されたスイッチからの信号のうちの少なくとも１つで、前記作業工具取り外しルーチンを開始するように構成される、請求項６～１１のいずれかに記載の油圧システム。
13. 前記コントローラは、作業工具を前記作業機械に接続するプロセスの一部として、前記作業工具取り外しルーチンを実行するように構成される、請求項６～１２のいずれかに記載の油圧システム。
14. 請求項６～１３のいずれかに記載の油圧システムを含む作業機械であって、トラクタ、掘削機、ホイールローダ、又はコンパクタのうちの１つである、作業機械。