JP2000154805A - 掘削作業機の制御弁ユニット - Google Patents

掘削作業機の制御弁ユニット

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JP2000154805A
JP2000154805A JP10329953A JP32995398A JP2000154805A JP 2000154805 A JP2000154805 A JP 2000154805A JP 10329953 A JP10329953 A JP 10329953A JP 32995398 A JP32995398 A JP 32995398A JP 2000154805 A JP2000154805 A JP 2000154805A
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Yuji Inoue
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Yanmar Agribusiness Co Ltd
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Seirei Industry Co Ltd
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    • E02F9/20Drives; Control devices
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F3/32Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
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    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
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    • E02F3/384Connections to the frame; Supports for booms or arms the boom being pivotable relative to the frame about a vertical axis

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  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 2個の油圧ポンプと複数の油圧アクチュエー
タとを装備し、上記油圧アクチュエータを2個のアクチ
ュエータ群に分け、各アクチュエータ群をそれぞれ油圧
ポンプで駆動すべく構成した掘削作業機において、油圧
アクチュエータの作動速度を高めて作業能率を向上す
る。 【解決手段】 一方のアクチュエータ群を駆動する油圧
ポンプからの圧油を、他方のアクチュエータ群に流通可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、掘削作業機の制御
弁ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、左右走行部や掘削作業部などに装
備した多数の油圧アクチュエータを、複数の油圧ポンプ
で駆動するようにした自走式の掘削作業機があり、左右
走行部と掘削作業部とを駆動する2個の油圧ポンプと、
機体の旋回とブレードとを駆動する第3の油圧ポンプを
装備しており、第3の油圧ポンプを利用して、走行中に
掘削作業部を使用しても直進できるようにしたり、アー
ム等、掘削作業部の作動速度を高めたりしている。
【0003】また、小型の掘削作業機では、左右走行部
と掘削作業部とを2個の油圧ポンプで駆動するように構
成したものがあり、更に、掘削作業部の作動速度を高め
るために、油圧シリンダのヘッド側ポートとロッド側ポ
ートとを再生回路を介して連通させ、ヘッド側とロッド
側との受圧面積の差を利用して作動速度の向上をはかっ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、小型の掘削
作業機に3個の油圧ポンプを装備するのは、コスト及び
スペースの面で不利であり、走行中に掘削作業部を作動
させると、左右走行部に送給する圧油の量に差異が生じ
て曲進するという不具合があり、再生回路による作動速
度の向上も、油圧シリンダの延び方向にしか利用でき
ず、更に、同シリンダが発生する力(アームの場合は掘
削力)も著しく低下するという問題がある。
【0005】本発明では、2個の油圧ポンプを装備した
掘削作業機において、走行中に掘削作業部を作動させて
も機体の直進性を確保すると共に、掘削力の低下なし
に、かつ、伸縮双方向にアクチュエータの作動速度を向
上することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、2
個の油圧ポンプと複数の油圧アクチュエータとを装備
し、上記油圧アクチュエータを2個のアクチュエータ群
に分け、各アクチュエータ群をそれぞれ油圧ポンプで駆
動すべく構成した掘削作業機において、上記油圧アクチ
ュエータに連通連結した制御弁を、上記各アクチュエー
タ群に対応して2個の制御弁群に分け、各制御弁群をそ
れぞれ油圧ポンプに連通連結し、更に、各制御弁群間に
連絡油路を設けて、同連絡油路に各制御弁を絞りを介し
て連通連結し、同絞りで定まる流量比にて、上記2個の
油圧ポンプからの圧油を各制御弁に送給可能としたこと
を特徴とする掘削作業機の制御弁ユニットを提供せんと
するものである。
【0007】また、次のような特徴を併せ有するもので
ある。
【0008】2個のアクチュエータを同時に作動させる
複合動作に際し、上記絞りで定まる流量比にて、上記複
合動作に関与するアクチュエータの作動速度を個別に制
御可能としたこと。
【0009】3個のアクチュエータを同時に作動させる
複合動作に際し、上記絞りで定まる流量比にて、上記複
合動作に関与するアクチュエータの作動速度を個別に制
御可能としたこと。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は次の通りで
ある。
【0011】掘削作業機に装備した9個の油圧アクチュ
エータとこれらに連通連結した制御弁を2群に分割し、
各群にそれぞれ油圧ポンプを連通連結し、各油圧ポンプ
を中途に逆止弁と絞りとを介設した連絡油路で連通し、
同連絡油路に一部の制御弁を絞りを介して連通連結し、
各油圧ポンプからの圧油を各群間で融通させて、油圧ア
クチュエータの作動速度を高めたり、走行中に掘削作業
部等を作動させても直進できるようにしている。
【0012】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。
【0013】図1は、本発明に係る制御弁ユニットUを
具備する掘削作業機Bを示しており、同掘削作業機B
は、それぞれ左右走行用油圧モータM1,M2 で駆動される
左右一対の走行部1を装備した走行部フレーム2の上方
に旋回台3を立設し、同旋回台3に旋回用油圧モータM3
を介して機体フレーム4を旋回自在に載設すると共に、
同走行部フレーム2の後端部に昇降用油圧シリンダC1の
伸縮作動により昇降作動するブレード5を配設してい
る。
【0014】また、上記機体フレーム4の前端部に固定
基台6を突設し、同固定基台6に掘削作業部7の基端た
る首振り基台8を上下方向に伸延した縦枢軸9を介し左
右首振り回動自在に枢着し、首振り基台8と機体フレー
ム4との間に介設した首振用油圧シリンダC2の伸縮作動
により、掘削作業部7を左右首振り回動させるようにし
ており、同首振り基台8には、ブーム10、アーム11及び
バケット12が上記の順に連設されており、これらを、ブ
ーム用油圧シリンダC3、アーム用油圧シリンダC4及びバ
ケット用油圧シリンダC5の伸縮作動により、それぞれ作
動させるようにしている。
【0015】また、機体フレーム4の上面には、前端部
に操作コラム13を立設し、同操作コラム13の後方に所定
間隔を設けて原動機部14を配置し、同原動機部14の上方
に座席15を配置して、上記操作コラム13に傾動自在に配
設した各種操作レバー16と、同操作コラム13の左右側に
配置した操作ペダル17との操作によって、前述した左右
走行用油圧モータM1,M2 、旋回用油圧モータM3、昇降用
油圧シリンダC1、首振用油圧シリンダC2、ブーム用油圧
シリンダC3、アーム用油圧シリンダC4及びバケット用油
圧シリンダC5等の油圧アクチュエータの作動を制御する
ようにしている。
【0016】図2は制御弁ユニットUを示しており、同
制御弁ユニットUは、首振り用制御弁V1と、右走行用制
御弁V2と、ブーム用制御弁V3と、バケット用制御弁V4
と、昇降用制御弁V5と、左走行用制御弁V6と、旋回用制
御弁V7と、アーム用制御弁V8と、PTO用制御弁V9とを
集積して一体の制御弁ユニットUに構成し、同制御弁ユ
ニットUの両端にそれぞれ左右油圧ポンプP2,P1 を連通
連結している。
【0017】上述した複数の油圧アクチュエータは、首
振用油圧シリンダC2、右走行用油圧モータM2、ブーム用
油圧シリンダC3、バケット用油圧シリンダC5及び昇降用
油圧シリンダC1で構成する第1アクチュエータ群と、左
走行用油圧モータM1、旋回用油圧モータM3、アーム用油
圧シリンダC4及びPTO用油圧源20の第2アクチュエー
タ群とに分割されており、これに対応して、首振り用制
御弁V1、右走行用制御弁V2、ブーム用制御弁V3、バケッ
ト用制御弁V4及び昇降用制御弁V5で構成する第1制御弁
群U1と、左走行用制御弁V6、旋回用制御弁V7、アーム用
制御弁V8及び後付けしたオプションの油圧アクチュエー
タを駆動するためのPTO用制御弁V9で構成する第2制
御弁群U2とに分割されており、第1制御弁群U1は右油圧
ポンプP1の吐出側に連通連結し、第2制御弁群U2は左油
圧ポンプP2の吐出側に連通連結している。
【0018】そして、首振り用制御弁V1に首振用油圧シ
リンダC2を連通連結し、右走行用制御弁V2に右走行用油
圧モータM2を連通連結し、ブーム用制御弁V3にブーム用
油圧シリンダC3を連通連結し、バケット用制御弁V4にバ
ケット用油圧シリンダC5を連通連結し、昇降用制御弁V5
に昇降用油圧シリンダC1を連通連結し、左走行用制御弁
V6に左走行用油圧モータM1を連通連結し、旋回用制御弁
V7に旋回用油圧モータM3を連通連結し、アーム用制御弁
V8にアーム用油圧シリンダC4を連通連結し、PTO用制
御弁V9にPTO用油圧源20に連通連結し、右走行用制御
弁V2とブーム用制御弁V3との間の油路と、ブーム用制御
弁V3とバケット用制御弁V4との間の油路とを絞りα2と
を介して連通連結し、第1制御弁群U1の終端たる昇降用
制御弁V5の吐出側を連通路21と逆止弁22とを介して第2
制御弁群U2のアーム用制御弁V8の流入側に連通連結し、
更に、上記連通路21に絞りα3を介してPTO用制御弁V
9の流入側を連通連結し、上記左右油圧ポンプP2,P1 の
吐出側間に連絡油路23を設け、同連絡油路23の中途に絞
りβ1,β2 と逆止弁22,22 を介設すると共に、同連絡油
路23に絞りα1を介してブーム用制御弁V3を連通連結し
ている。図中、24はリリーフ弁である。
【0019】かかる構成により、連絡油路23を介し、第
1、第2制御弁群U1,U2 間、引いては第1、第2アクチ
ュエータ群間で、左右油圧ポンプP2,P1 から送給される
圧油の融通が行われて、例えば、ブーム用油圧シリンダ
C3やアーム用油圧シリンダC4のように作動速度が遅い油
圧アクチュエータの作動速度を高めたり、オプションの
油圧アクチュエータの作動速度を高めたりして作業能率
を高めることができ、しかも、逆止弁22,22,22によっ
て、圧油流通の方向が規制され、絞りα1,α2,α3 ,β
1,β2によって、各制御弁V1〜V9に送給される圧油の流
量比が規制されているので、2個以上の油圧アクチュエ
ータを同時に作動させる複合動作を行っても、この動作
に関与する油圧アクチュエータに適量の圧油を送給する
ことができる。
【0020】表1は、各制御弁の操作と各油圧アクチュ
エータへの左右油圧ポンプP2,P1 からの圧油流量、即
ち、当該油圧アクチュエータの作動速度との相関関係を
示しており、特に、複数の制御弁を複合操作した場合、
油圧アクチュエータに送給される圧油の量が、左右油圧
ポンプP2,P1 からの圧油量を、前記絞りα1〜α3,β1,
β2 で規制したものの合計となることを示しており、こ
れに比例して油圧アクチュエータの作動速度が高速にな
ることを示している。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果を得るこ
とができる。
【0023】請求項1記載の発明では、2個の油圧ポン
プと複数の油圧アクチュエータとを装備し、上記油圧ア
クチュエータを2個のアクチュエータ群に分け、各アク
チュエータ群をそれぞれ油圧ポンプで駆動すべく構成し
た掘削作業機において、上記油圧アクチュエータに連通
連結した制御弁を、上記各アクチュエータ群に対応して
2個の制御弁群に分け、各制御弁群をそれぞれ油圧ポン
プに連通連結し、更に、各制御弁群間に連絡油路を設け
て、同連絡油路に各制御弁を絞りを介して連通連結し、
同絞りで定まる流量比にて、上記2個の油圧ポンプから
の圧油を各制御弁に送給可能としたことによって、2個
の油圧ポンプからの圧油を有効利用、即ち、本来的に連
通連結した油圧ポンプからの圧油に加えて、他のアクチ
ュエータ群を駆動する油圧ポンプからの圧油を利用し
て、当該油圧アクチュエータの作動を速度を高め、作業
能率を向上することができる。
【0024】請求項2記載の発明では、2個のアクチュ
エータを同時に作動させる複合動作に際し、上記絞りで
定まる流量比にて、上記複合動作に関与するアクチュエ
ータの作動速度を個別に制御可能としたことによって、
2個のアクチュエータを同時に作動させる複合動作を、
高い作動速度で、かつ、円滑に行うことができる。
【0025】請求項3記載の発明では、3個のアクチュ
エータを同時に作動させる複合動作に際し、上記絞りで
定まる流量比にて、上記複合動作に関与するアクチュエ
ータの作動速度を個別に制御可能としたことによって、
3個のアクチュエータを同時に作動させる複合動作を、
高い作動速度で、かつ、円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る制御弁ユニットを具備する掘削作
業機の側面図。
【図2】制御弁ユニットの構成を示す油圧回路図。
【符号の説明】
B 掘削作業機 C1〜C5,M1〜M3 油圧アクチュエータ P1,P2 油圧ポンプ U 制御弁ユニット U1,U2 制御弁群 V1〜V9 制御弁 α1〜α3,β1,β2 絞り 22 逆止弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2個の油圧ポンプ(P1)(P2)と複数の油圧
    アクチュエータ(M1)〜(M3)(C1)〜(C5)とを装備し、上記
    油圧アクチュエータ(M1)〜(M3)(C1)〜(C5)を2個のアク
    チュエータ群に分け、各アクチュエータ群をそれぞれ油
    圧ポンプ(P1)(P2)で駆動すべく構成した掘削作業機(B)
    において、 上記油圧アクチュエータ(M1)〜(M3)(C1)〜(C5)に連通連
    結した制御弁(V1)〜(V9)を、上記各アクチュエータ群に
    対応して2個の制御弁群(U1)(U2)に分け、各制御弁群(U
    1)(U2)をそれぞれ油圧ポンプ(P1)(P2)に連通連結し、更
    に、各制御弁群(U1)(U2)間に連絡油路(23)を設けて、同
    連絡油路(23)に各制御弁(V1)〜(V9)を絞り(α1)〜(α3)
    (β1)(β2)を介して連通連結し、同絞り(α1)〜(α3)
    (β1)(β2)で定まる流量比にて、上記2個の油圧ポンプ
    (P1)(P2)からの圧油を各制御弁(V1)〜(V9)に送給可能と
    したことを特徴とする掘削作業機の制御弁ユニット。
  2. 【請求項2】 2個のアクチュエータを同時に作動させ
    る複合動作に際し、上記絞り(α1)〜(α3)(β1)(β2)で
    定まる流量比にて、上記複合動作に関与するアクチュエ
    ータの作動速度を個別に制御可能としたことを特徴とす
    る請求項1記載の掘削作業機の制御弁ユニット。
  3. 【請求項3】 3個のアクチュエータを同時に作動させ
    る複合動作に際し、上記絞り(α1)〜(α3)(β1)(β2)で
    定まる流量比にて、上記複合動作に関与するアクチュエ
    ータの作動速度を個別に制御可能としたことを特徴とす
    る請求項1又は2記載の掘削作業機の制御弁ユニット。
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