JP2003020693A - 掘削旋回作業車の油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削旋回作業車のブームやアームやバケット
や走行装置等を油圧アクチュエータで駆動し、該油圧ア
クチュエータの作動を制御する各コントロールバルブを
タンデム接続してコントロールユニットとし、該コント
ロールユニットの中央に設けるポンプ通路の両側にタン
ク通路を配設した構成において、ブームシリンダの戻り
油とアームシリンダの戻り油が同時に一側のタンク通路
に流れると、走行装置が逸走することがあった。 【解決手段】 ブームシリンダ２３の戻り油を一方のタ
ンク通路４６に、アームシリンダ２５の戻り油を他方の
タンク通路４７に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削旋回作業車の
走行モータに接続されるカウンタバランスバルブが、ブ
ームシリンダやアームシリンダからのドレン油の差圧に
より作動しないようにするための油圧装置の技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、掘削旋回作業車の作業機となるブ
ーム、アーム、及びバケット等を回動操作したり、上部
体を旋回したり、クローラ式走行装置を駆動したりする
油圧アクチュエータを操作するために、運転席には操作
レバーや操作ペダル等を配置している。これらの操作レ
バーまたは操作ペダルを操作することにより、コントロ
ールバルブのスプールを摺動してバルブを切り換えた
り、或いは、パイロットバルブを切り換えて、パイロッ
ト油圧によりスプールを摺動してコントロールバルブを
切り換えるようにしている。このコントロールバルブの
切り換えによって、各油圧アクチュエータに圧油が送油
されて油圧アクチュエータを駆動するようにしている。

【０００３】そして、各油圧アクチュエータの作動を制
御するコントロールバルブは図５に示すように、タンデ
ムに連結されコントロールバルブユニットとしてステッ
プ下方に配置され、該コントロールバルブユニットの図
５における左右中央に油圧ポンプＰ１・Ｐ２に連通され
るメイン通路４５を設け、その両側に出力油路を設けそ
の外側にタンク通路４６・４７を略平行に設けていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図５に示す
ように、左右にタンク油路を設けた構成においては、左
右一方のタンク通路４６（または４７）にアームシリン
ダ２５からの戻り油とブームシリンダ２３からの戻り油
が連通されるようにしていたので、傾斜地において、ブ
ーム６とアーム５を同時に操作した場合、或いは、いず
れか一方を操作したときに戻り油が一方のタンク油路に
流れることにより、左右のタンク通路４６・４７に圧力
差が生じて、その圧力差により走行モータのカウンタバ
ランスバルブが作動して逸走してしまうことがあった。

【０００５】この逸走を防止するには、走行モータのカ
ウンタバランスバルブのスプールを付勢するスプリング
のスプリング力を強くしてクラッキング圧を上げること
が考えられるが、走行モータの起動と停止時のショック
が大きくなり走行フィーリングが悪化することになる。
また、コントロールバルブとリザーバタンクの間に配管
を設けることも考えられるが、配管を施し、該配管が長
くなるためにコストアップとなり、また、差圧が全て解
消するとは限らなかったのである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決すべく、次のような手段を採用するものであ
る。まず、請求項１においては、掘削旋回作業車のブー
ムやアームやバケットや走行装置等を油圧アクチュエー
タで駆動し、該油圧アクチュエータの作動を制御する各
コントロールバルブをタンデム接続してコントロールユ
ニットとし、該コントロールユニットの中央に設けるポ
ンプ通路の両側にタンク通路を配設した構成において、
ブームシリンダの戻り油を一方のタンク通路に、アーム
シリンダの戻り油を他方のタンク通路に接続する。

【０００７】また、請求項２においては、掘削旋回作業
車のブームやアームやバケットや走行装置等を油圧アク
チュエータで駆動し、該油圧アクチュエータの作動を制
御する各コントロールバルブをタンデム接続してコント
ロールユニットとし、該コントロールユニットの中央に
設けるポンプ通路の両側にタンク通路を配設し、ブーム
シリンダの戻り油と、アームシリンダの戻り油を同一側
のタンク通路に接続する構成において、両側のタンク通
路を外部配管を介して連通した。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態につい
て、添付の図面に従って説明する。図１は本発明に係る
油圧装置を具備した掘削旋回作業車の全体側面図、図２
は本発明の配管接続を示す図、図３はコントロールバル
ブとカウンタバランスバルブとの接続を示す図、図４は
他の実施例を示すコントロールバルブの断面図、図５は
従来の配管構成を示す図である。

【０００９】まず、本発明に係る掘削旋回作業車の概略
構成を説明する。図１に示す如く、旋回作業車は、クロ
ーラ式走行装置１の上部中央に垂直方向に軸心を有する
旋回台軸受７を介して上部体８を旋回可能に支持してお
り、該クローラ式走行装置１の前後一端部には、ブレー
ド１０を上下回動自在に配設している。上部体８は旋回
フレーム１１上にエンジンやバッテリーや燃料タンク等
を載置して、これらをボンネット９で被覆して、その前
部に操縦部を配置して、該操縦部には座席シート１９や
走行レバー２６や作業操作レバー２７等を配置し、前記
ボンネット９や座席シート１９上方にキャノピー２１が
配置されている。

【００１０】旋回フレーム１１の前端部には作業機が装
着されており、該作業機はブームブラケット１２が旋回
フレーム１１の前端部に左右回動自在に取り付けられ、
該ブームブラケット１２にはブーム６の下端部が前後回
動自在に支持されている。該ブーム６は途中部で前方に
屈曲しており、側面視において略「く」字状に形成され
ている。該ブーム６の他端部にはアーム５が回動自在に
支持され、該アーム５の先端部には作業用アタッチメン
トとしてのバケット４が回動自在に支持されている。

【００１１】また、ブームブラケット１２とブーム６の
途中部前面との間にブームシリンダ２３が介装され、ブ
ーム６の途中部背面とアーム５基端部との間にアームシ
リンダ２５が介装され、該バケット４とアーム５基部の
間にバケットシリンダ２４が介装されている。

【００１２】こうして、前記ブーム６はブームシリンダ
２３により回動され、アーム５はアームシリンダ２５に
より回動され、バケット４はバケットシリンダ２４によ
り回動される。該ブームシリンダ２３、アームシリンダ
２５、及びバケットシリンダ２４は油圧アクチュエータ
となる油圧シリンダで構成され、各シリンダ２３・２５
・２４はステップ１７上に配置した操作レバーの操作に
より、ステップ１７下方に配置したコントロールバルブ
を切り換えて、油圧ポンプからの圧油を供給することに
より伸縮駆動される。

【００１３】また、前記旋回フレーム１１の側部には、
スイングシリンダ１８が配置されて、その基部が旋回フ
レーム１１に枢支され、該スイングシリンダ１８のシリ
ンダロッドの先端はブームブラケット１２に接続されて
おり、スイングシリンダ１８により、ブームブラケット
１２を旋回フレーム１１に対して左右に回動でき、作業
機２を左右回動できるようにしている。

【００１４】また、旋回フレーム１１は旋回台軸受７の
上部に設けた油圧モータ１３の作動によって３６０度左
右旋回可能としており、前記ブレード１０は排土板の後
部とクローラ式走行装置１のトラックフレーム３との間
に介装したブレードシリンダ１４の作動によって昇降可
能としている。更に、該トラックフレーム３の前後一側
に配置した駆動スプロケットの内側には走行油圧モータ
１５・１５が配置されて、クローラ式走行装置１を走行
駆動可能としている。

【００１５】このように、油圧アクチュエータとなる油
圧シリンダや油圧モータはそれぞれ操縦部のステップ１
７下方に配置したコントロールバルブと接続されてい
る。該各コントロールバルブは図２に示すようにタンデ
ムに配設されてコントロールユニット３０としている。
該コントロールユニット３０は、例えば、順に、オプシ
ョンコントロールバルブ３３・旋回コントロールバルブ
３４・左走行コントロールバルブ３５・アームコントロ
ールバルブ３６・ブリード切換バルブ３７・ＰＴＯコン
トロールバルブ３８・ブレードコントロールバルブ３９
・右走行コントロールバルブ４０・バケットコントロー
ルバルブ４１・ブームコントロールバルブ４２・スイン
グコントロールバルブ４３とタンデムに配設され、両側
に連通バルブ３１・３２を配置している。

【００１６】そして、走行コントロールバルブ３５（４
０）は図３に示すように、バルブケース５０内にスプー
ル５１が嵌挿され、該スプール５１は一端がバルブケー
ス５０より突出されて、リンク等を介して走行レバー２
６と連結されている。スプール５１の他端はバルブケー
ス５０の側部に付設されたバネケース５２内に挿入さ
れ、該バネケース５２内において、スプール５１上にバ
ネ座５３・５３が外嵌されて、該バネ座５３・５３間に
バネ５４が配設されて、該バネ５４によってスプール５
１を中立方向に付勢している。

【００１７】また、前記バルブケース５０の中央部に油
圧ポンプにつながるポンプ油路５５が設けられ、その両
側に出力ポート５６・５７が設けられて、それぞれスプ
ール５１まで延設され、該出力ポート５６・５７は中立
時には、その側部に設けられたタンク油路５８・５９と
連通されている。該タンク油路５８・５９は図２に示す
ようにコントロールバルブユニット３０の両側に配設さ
れたタンク通路４６・４７に連通され、ポンプ油路５５
は中央に配設されたメイン通路４５にそれぞれ連通され
ている。

【００１８】そして、前記出力ポート５６・５７はカウ
ンタバランスバルブ６２に接続され、該カウンタバラン
スバルブ６２は図３に示すように、バルブケース６３に
弁孔６３ａを穿設して、該弁孔６３ａ内にプランジャ６
４を摺動可能に収納し、該プランジャ６４には更に弁体
６５・６５及びスプリングを収納してチェックバルブを
構成している。そして、該プランジャ６４の両側の弁孔
６３ａを蓋体で閉じて、プランジャ６４の両側の空間を
チャンバ６６Ｌ・６６Ｒとしている。そして、該チャン
バ６６Ｌ・６６Ｒを油路６３ｂ・６３ｂを介して入力ポ
ート７１・７２と連通している。該入力ポート７１・７
２はプランジャ６４内に形成した油路からチェックバル
ブ（弁体６５・６５）を介して出力ポートと接続され、
該出力ポートには左右一方の走行用油圧モータ１５と接
続されている。左右他方の走行用油圧モータも上述した
ような同様の構成としている。

【００１９】このような構成のコントロールバルブ５０
とカウンタバランスバルブ６２において、中立時におい
て、コントロールバルブ５０の両側に配設されたタンク
通路４６とタンク通路４７の間で圧力に差が生じると、
該タンク通路４６・４７につながるカウンタバランスバ
ルブ６２の入力ポート７１・７２においても差圧が生じ
て、入力ポート７１・７２につながる左右のチャンバ６
６Ｌ・６６Ｒにも圧力差が生じて、その圧力によりプラ
ンジャ６４が摺動して、入力ポート７１・７２と油圧モ
ータ１５の間が連通されて、油圧モータ１５は回転可能
となり、例えば、傾斜地に旋回作業車が位置している
と、クローラが回転して、逸走してしまうことになる。

【００２０】そこで、本発明では、図２に示すように、
ブームシリンダ２３のシリンダヘッド（ボトム）側に通
じるコントロールバルブ４２の二次側（出力側）の油路
を左右一方のタンク油路（タンク油路）５９（または５
８）と接続し、アームシリンダ２５のシリンダヘッド側
に通じるコントロールバルブ３６の二次側（出力側）の
油路を他方のタンク油路（タンク通路４６）５８（また
は５９（４７））と接続している。

【００２１】このように構成することによって、ブーム
６とアーム５を同時に駆動しても油量の多いシリンダヘ
ッド側から多量の作動油がドレンされても、左右のタン
ク通路４６・４７に分散されるために差圧が生じ難くな
り、カウンタバランスバルブ６２が切り換わることがな
く、傾斜地の作業時にクローラが不意に回動することも
なくなるのである。

【００２２】また、前記不具合を解消するための第二実
施例として、図３のように構成することもできる。即
ち、ブームシリンダ２３及びアームシリンダ２５のドレ
ン油路が図５に示す従来のように同じタンク通路に連通
される構成とした場合に、アームコントロールバルブ３
６またはブームコントロールバルブ４２またはその近傍
に配置されるコントロールバルブのバルブケース６３に
おいて、左右のタンク油路（タンク通路）５８・５９に
通じる取出油路６８・６９を設け、該取出油路６８・６
９の間を外部配管７０で連通する構成とする。

【００２３】このように構成することによって、ブーム
シリンダ２３及びアームシリンダ２５が同時に作動され
て一つのタンク油路にドレンされても、差圧が生じるよ
うであれば、差圧が低下するようにそのドレン油は外部
配管７０を介して他方のタンク油路（タンク通路）に流
れて、略均等圧となるようにして、カウンタバランスバ
ルブ６２が切り換わることがないようにし、傾斜地の作
業時にクローラが不意に回動することを防止している。
なお、バルブケース内に左右のタンク油路５８・５９を
連通する油路を一体的に設ける技術もあるが、バルブケ
ースの下部位置に連通するための油路を形成する必要が
あるため、バルブケースが大きくなり、加工も必要とな
り、他のコントロールバルブと連通部分の大きさが異な
ることになり、一体的にユニットとして配置することが
難しくなる。外部配管とすることによって配置位置の自
由度は大きくなり、配管は空いたスペースを通すことが
できるようになる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、掘削旋回作業車の油圧装置を
以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
まず、請求項１の如く、掘削旋回作業車のブームやアー
ムやバケットや走行装置等を油圧アクチュエータで駆動
し、該油圧アクチュエータの作動を制御する各コントロ
ールバルブをタンデム接続してコントロールユニットと
し、該コントロールユニットの中央に設けるポンプ通路
の両側にタンク通路を配設した構成において、ブームシ
リンダの戻り油を一方のタンク通路に、アームシリンダ
の戻り油を他方のタンク通路に接続するようにしたの
で、ブームシリンダとアームシリンダから同時にドレン
されても、両タンク通路間で差圧が生じることがなく、
差圧が生じてタンク通路に連通する走行装置のカウンタ
バランスバルブが切り換わって、傾斜地での作業時にク
ローラが不意に回動することがなくなるのである。そし
て、シリンダからの接続位置の変更はコントロールバル
ブを左右反転させることで容易に変更できる。

【００２５】また、請求項２の如く、掘削旋回作業車の
ブームやアームやバケットや走行装置等を油圧アクチュ
エータで駆動し、該油圧アクチュエータの作動を制御す
る各コントロールバルブをタンデム接続してコントロー
ルユニットとし、該コントロールユニットの中央に設け
るポンプ通路の両側にタンク通路を配設し、ブームシリ
ンダの戻り油と、アームシリンダの戻り油を同一側のタ
ンク通路に接続する構成において、両側のタンク通路を
外部配管を介して連通したので、両タンク通路間の油圧
は外部配管を通じて均等化され、両タンク通路間で差圧
が生じることがなくなり、前記同様にカウンタバランス
バルブが切り換わって、傾斜地での作業時にクローラが
不意に回動することがなくなるのである。また、外部配
管は自由に曲げることができるため、空いたスペースを
利用して配管することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧装置を具備した掘削旋回作業
車の全体側面図である。

【図２】本発明の配管接続を示す図である。

【図３】コントロールバルブとカウンタバランスバルブ
との接続を示す図である。

【図４】他の実施例を示すコントロールバルブの断面図
である。

【図５】従来の配管構成を示す図である。

【符号の説明】

１ クローラ式走行装置 ４ バケット ５ アーム ６ ブーム ２３ ブームシリンダ ２５ アームシリンダ ３５・４０ 走行コントロールバルブ ３６ アームコントロールバルブ ４２ ブームコントロールバルブ ５８・５９ タンク油路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削旋回作業車のブームやアームやバケ
   ットや走行装置等を油圧アクチュエータで駆動し、該油
   圧アクチュエータの作動を制御する各コントロールバル
   ブをタンデム接続してコントロールユニットとし、該コ
   ントロールユニットの中央に設けるポンプ通路の両側に
   タンク通路を配設した構成において、ブームシリンダの
   戻り油を一方のタンク通路に、アームシリンダの戻り油
   を他方のタンク通路に接続することを特徴とする掘削旋
   回作業車の油圧装置。
2. 【請求項２】 掘削旋回作業車のブームやアームやバケ
   ットや走行装置等を油圧アクチュエータで駆動し、該油
   圧アクチュエータの作動を制御する各コントロールバル
   ブをタンデム接続してコントロールユニットとし、該コ
   ントロールユニットの中央に設けるポンプ通路の両側に
   タンク通路を配設し、ブームシリンダの戻り油と、アー
   ムシリンダの戻り油を同一側のタンク通路に接続する構
   成において、両側のタンク通路を外部配管を介して連通
   したことを特徴とする掘削旋回作業車の油圧装置。