JP2005048495A - 油圧ショベルにおけるバルブ組付け構造およびバルブ組付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の制御バルブが組込まれたコントロールバルブをバルブ収納部に組付けるにあたり、バルブ収納部内で配管接続作業を行わなくてもよいようにして、作業性の向上を図る。
【解決手段】 コントロールバルブ３６に、油圧ポンプ側に接続される配管、油タンク側に接続される配管、油圧アクチュエータ側に接続される配管等の複数の配管４３を接続し、さらにこれら配管４３と共にコントロールバルブ３６をサポート部材に取付けてコントロールバルブアッシＡーを形成し、該コントロールバルブアッシーＡをバルブ収納部に組み付けるように構成した。
【選択図】 図６

Description

本発明は、油圧アクチュエータへの圧油供給排出制御を行うコントロールバルブが搭載された油圧ショベルの技術分野に属するものである。

一般に、油圧ショベルには、左右の走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ等の複数の油圧アクチュエータが設けられると共に、油圧ポンプ、油タンク、バルブ等の各種油圧機器が搭載されるが、これら油圧機器の一つに、前記油圧アクチュエータへの圧油供給排出制御を行う複数の制御バルブをユニットとして組込んだコントロールバルブがある。このコントロールバルブには、油圧ポンプ側に接続される配管、油圧ポンプ側に接続される配管、油圧アクチュエータ側に接続される配管、他のバルブに接続される配管等の複数の配管が接続される。
ところで、前記コントロールバルブを、油圧ショベルの上部旋回体に形成されるバルブ収納部に収納するにあたり、従来は、コントロールバルブをバルブ収納部に設置してから、油圧ポンプ、油タンク、油圧アクチュエータ、他のバルブとのあいだをホース等の配管により接続していたが、このバルブ収納部内での配管接続作業は、特に小型の機種では作業スペースが狭く、作業性に劣る許りか、接続間違いも起こりやすいという問題があった。

この改善策として、コントロールバルブに一体的にブラケットを設け、該ブラケットにシャトルブロックを取付ける一方、これらコントロールバルブとシャトルブロックとを剛性を有するパイプで接続したものが提唱されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−２４８５８２号公報

ところで、前記特許文献１のものは、コントロールバルブとシャトルブロック、およびこれらを接続する配管については一体化されているものの、このコントロールバルブおよびシャトルブロックをどのようにしてバルブ収納部に収納するかについては提唱されておらず、またコントロールバルブに接続される他の配管についても提唱されていないため、依然としてバルブ収納部内で配管接続作業を行うことになり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、油圧ポンプと、油タンクと、複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータへの圧油供給排出制御を行う複数の制御バルブとを搭載してなる油圧ショベルにおいて、前記複数の制御バルブがユニットとして組込まれたコントロールバルブを、油圧ショベルの上部旋回体に形成されるバルブ収納部に組付けるにあたり、前記コントロールバルブに、油圧ポンプ側に接続される配管、油タンク側に接続される配管、油圧アクチュエータ側に接続される配管等の複数の配管を接続し、さらにこれら配管と共にコントロールバルブをサポート部材に取付けてコントロールバルブアッシーを形成し、該コントロールバルブアッシーをバルブ収納部に組付けるように構成したことを特徴とするものである。
請求項２の発明は、油圧ポンプと、油タンクと、複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータへの圧油供給排出制御を行う複数の制御バルブとを搭載してなる油圧ショベルにおいて、前記複数の制御バルブがユニットとして組込まれたコントロールバルブを、油圧ショベルの上部旋回体に形成されるバルブ収納部に組付けるにあたり、前記コントロールバルブに、油圧ポンプ側に接続される配管、油タンク側に接続される配管、油圧アクチュエータ側に接続される配管等の複数の配管を接続し、さらにこれら配管と共にコントロールバルブをサポート部材に取付けてコントロールバルブアッシーを形成した後、該コントロールバルブアッシーをバルブ収納部に組み付けるように構成したことを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１または２において、油圧ショベルは、油圧アクチュエータが配設されたフロントアタッチメントを備える一方、サポート部材は、バルブ収納部からフロントアタッチメントへの配管取出し用部材が一体的に形成され、さらにコントロールバルブアッシーは、コントロールバルブから配管取出し部材に至る配管を備えることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項１、２または３において、サポート部材には、コントロールバルブ以外の油圧機器類を支持するサブサポート部が一体的に形成されていることを特徴とするものである。

請求項１の発明とすることにより、コントロールバルブは、配管と共にサポート部材に取付けられたコントロールバルブアッシーの状態でバルブ収納部に組付けられることになって、バルブ収納部内でコントロールバルブの配管接続作業を行う必要がなく、作業性に優れる許りか、接続間違いも可及的に回避できる。
請求項２の発明とすることにより、コントロールバルブは、配管と共にサポート部材に取付けられたコントロールバルブアッシーの状態でバルブ収納部に組付けられることになって、バルブ収納部内でコントロールバルブの配管接続作業を行う必要がなく、作業性に優れる許りか、接続間違いも可及的に回避できる。
請求項３の発明とすることにより、フロントアタッチメントへの配管取出し用部材およびフロントアタッチメント側に伸びる配管もコントロールバルブアッシーとしてコントロールバルブと共に組込むことができることになって、組込み作業の作業効率の向上に貢献できる。
請求項４の発明とすることにより、コントロールバルブ以外の油圧機器類もコントロールバルブアッシーの構成部品としてコントロールバルブと共にバルブ収納部に組込むことができることになって、組込み作業の作業効率の更なる向上に貢献できる。

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着されるフロントアタッチメント４等の各部から構成されているが、該フロントアタッチメント４は、本実施の形態では、基端部が上部旋回体３に上下揺動自在に軸支される第一ブーム５、該第一ブーム５の先端部に基端部が左右揺動自在に軸支される第二ブーム６、該第二ブーム６の先端部に基端部が左右揺動自在に軸支され、且つ第一ブーム５にリンクロッド７を介して連結されて第一ブーム５に対して左右方向に平行移動する第三ブーム８、該第三ブーム８の先端部に基端部が前後揺動自在に軸支されるアーム９、該アーム９の先端部に取り付けられるバケット１０等の部材から構成されると共に、第一ブーム５を上下揺動せしめるためのブームシリンダ１１、第二ブーム６を左右揺動せしめるためのオフセットシリンダ１２、アーム９を前後揺動せしめるためのアームシリンダ１３、バケット１０を揺動せしめるためのバケットシリンダ１４等の油圧アクチュエータを備えている。さらに油圧ショベル１は、上記フロントアタッチメント４を作動せしめる油圧アクチュエータの他にも、図１には図示しないが、左右の走行モータ１５、１６、旋回モータ１７等の油圧アクチュエータを備えると共に、油圧ポンプ、油タンク、各種バルブ等の油圧機器が搭載されていること等の基本的構成は従来通りである。

扨、前記油圧アクチュエータ１１〜１７の油圧回路の概略図を図２に示すが、該図２において、１８、１９はメインの油圧ポンプ、２０はパイロット用の油圧ポンプ、２１は油タンク、２２〜２８はパイロットバルブであって、これらパイロットバルブ２２〜２８は、各油圧アクチュエータ１１〜１７用の操作具操作に基づいてパイロット圧を出力する。また、２９〜３５は各油圧アクチュエータ１１〜１７用の制御バルブであって、これら制御バルブ２９〜３５は、前記パイロットバルブ２２〜２８からのパイロット圧の供給により中立位置Ｎから作動位置ＸまたはＹに切換わって、各油圧アクチュエータ１１〜１７に対する圧油供給制御を行う構成になっているが、これら制御バルブ２９〜３５は、後述のコントロールバルブ３６に組み込まれている。さらに、図２中、３７は油圧ポンプ２０とパイロット２２〜２８とのあいだに配されるパイロット用バルブユニットであって、該パイロット用バルブユニット３７には、油圧ポンプ２０から供給される圧力を減じてパイロット圧を作る減圧弁等が組み込まれている。また、３８はパイロットバルブ２２〜２８の出力側に配される圧力検出用ブロックであって、該圧力検出用ブロック３８には、パイロットバルブ２２〜２８から出力されるパイロット圧を検出する圧力スイッチ（図示せず）が取り付けられている。そして、圧力スイッチの検出信号は、例えばフロントアタッチメント４の機体への干渉を防止するフロント干渉防止機構にフィードバックされる。尚、図２において、丸付きの数字は結合子記号であって、対応する丸付き数字同士が接続される。

前記コントロールバルブ３６は、複数のバルブを一つのユニットとして組付けたものであって、このものには、前述した制御バルブ２９〜３５が組込まれると共に、油圧ポンプ１８、１９からの圧油を合流するための合流弁３９、ネガティブコントロールリリーフ弁４０、４１、図示しないＡＴＴ（オプションでフロントアタッチメント４に装着される油圧アクチュエータ）用制御バルブ、他の制御バルブ、リリーフ弁、チェック弁等の種々のバルブが組み込まれている。さらにこのコントロールバルブ３６には、複数の配管接続口４２が形成されており、これら配管接続口４２には、メインポンプ１８、１９側に接続されるポンプ側配管、油タンク２１に接続されるタンク側配管、油圧アクチュエータ１１〜１７に接続されるアクチュエータ用配管、パイロットバルブ２２〜２８に接続されるパイロット用配管等の各種配管４３が接続される。尚、図２の油圧回路図において、配管接続口４２および配管４３は主なものを図示し、他のものは省略してある。

一方、図３において、４４は上部旋回体３の架台を構成する旋回フレームであって、本実施の形態では、該旋回フレーム４４の前半部の左右方向中央部よりも少し右寄りにフロントアタッチメント取付部４５が、該フロントアタッチメント取付部４５の左方に運転席取付部４６が、フロントアタッチメント取付部４５の右方にバルブ収納部４７が、バルブ収納部４７の後方にタンク収納部４８がそれぞれ配されており、さらに旋回フレーム４４の後半部には、図示しないエンジンやラジエータ、オイルクーラー、油圧ポンプ等が収納されるエンジン収納部４９が配されている。そして、前述したコントロールバルブ３６はバルブ収納部４７に収納されるが、この場合、コントロールバルブ３６は、サポート部材５０に取り付けられたコントロールバルブアッシーＡの状態で、バルブ収納部４７に組付けられるように構成されている。尚、後述するように、配管４３やパイロット用バルブユニット３７、圧力検出用ブロック３８もコントロールバルブアッシーＡの構成部品であるが、これらについては図３、図４では省略してある。

前記サポート部材５０は、図５に示す如く、旋回フレーム４４に取付座５１ａを介して固定される架台プレート５１、該架台プレート５１から上方に向けて立設される第一、第二バルブ取付用プレート５２、５３、第一バルブ取付用プレート５２から更に上方に向けて突設される配管取出し用プレート５４等を一体的に固定して形成される。

配管取出し用プレート５４は、コントロールバルブ３６からフロントアタッチメント４に配設の油圧アクチュエータ（本実施の形態では、オフセットシリンダ１２、アームシリンダ１３、バケットシリンダ１４、ＡＴＴ）に接続されるアクチュエータ用配管４３を、バルブ収納部４７から取出してフロントアタッチメント４に導くための部材であって、該配管取出し用プレート５４には、アクチュエータ用配管４３が挿通される複数の配管取出し口５４ａが開設されている。

そして、コントロールバルブアッシーＡを形成する場合には、まず、サポート部材５０の第一バルブ取付用プレート５２の正面部にコントロールバルブ３６を、第一バルブ取付用プレート５２の側面部に圧力検出用ブロック３８を、第二バルブ取付用プレート５３にパイロット用バルブユニット３７をそれぞれ取付ける。
ここで、コントロールバルブ３６に接続される配管４３のうち、該コントロールバルブ３６から配管取出し用プレート５４に至る部分のアクチュエータ用配管４３は鋼管４３Ａで形成されている。そして、該鋼管４３Ａの部分については、コントロールバルブ３６を第一バルブ取付用プレート５２に取付ける前に予めコントロールバルブ３６に接続しておき、この状態で、コントロールバルブ３６を第一バルブ取付用プレート５２に取付ける一方、鋼管４３Ａの先端側（コントロールバルブ接続側の反対側）を配管取出し用プレート５４に取付ける。
さらに、サポート部材５０に取付けたコントロールバルブ３６、パイロット用バルブユニット３７、圧力検出用ブロック３８に配管４３を接続し、また前記取出し用プレート５４に取付けた鋼管４３Ａの先端側にフロントアタッチメント４側に伸びる油圧アクチュエータ用配管４３を接続して、コントロールバルブアッシーＡを形成する。尚、該コントロールバルブアッシーＡを図６〜図９に示すが、これら図面において、配管４３の一部は省略してある。

しかる後、前記コントロールバルブアッシーＡを旋回フレーム４４のバルブ収納部４７に組込む。この場合、サポート部材５０の架台プレート５１を旋回フレーム４４の予め設定された位置にボルト固定することにより、コントロールバルブアッシーＡはバルブ収納部４７の所定位置に組付けられることになる。

叙述の如く構成された本形態において、コントロールバルブ３６を旋回フレーム４４のバルブ収納部４７に組付けるにあたり、コントロールバルブ３６は、該コントロールバルブ３６に接続される配管４３やパイロット用バルブユニット３７、圧力検出用ブロック３８と共にサポート部材５０に取り付けられたコントロールバルブアッシーＡの状態で、バルブ収納部４７に組付けられることになる。

この結果、コントロールバルブ３６の配管接続はバルブ収納部４７への組付けの前の工程で行われることになって、バルブ収納部４７内でコントロールバルブ３６の配管接続作業を行う必要がなく、作業性に優れる許りか、接続間違いも可及的に回避できる。

しかも、コントロールバルブアッシーＡのバルブ収納部４７への組付けは、サポート部材５０の架台プレート５１を旋回フレーム４４にボルト固定するだけで良いから、簡単且つ効率良く行うことができる。

さらに、サポート部材５０には、フロントアタッチメント４側に伸びる油圧アクチュエータ用配管４３の配管取出し用プレート５４が一体的に形成されると共に、コントロールバルブ３６以外の油圧機器類（本実施の形態ではパイロット用バルブユニット３７および圧力検出用ブロック３８）も取付けできるように構成されているから、配管取出し用プレート５４、フロントアタッチメント４側に伸びる配管４３、さらにコントロールバルブ３６の周辺部に配される油圧機器類もコントロールバルブアッシーＡの構成部品として一緒に組込むことができることになって、組込み作業の作業効率の更なる向上に貢献できる。
尚、サポート部材５０に取付けられる油圧機器類としては、前述したパイロット用バルブユニット３７や圧力検出用ブロック３８に限定されることなく、コントロールバルブ３６の周辺部に配される各種バルブや、スイッチ、センサ類等の油圧機器類を、適宜コントロールバルブアッシーＡの構成部品としてサポート部材に取付ける構成とすることができる。

油圧ショベルの正面図である。 油圧ショベルの油圧回路図である。 架台フレームの平面図である。 図３のＸ矢視図である。 （Ｘ）、（Ｙ）、（Ｚ）はサポート部材の平面図、正面図、側面図である。 コントロールバルブアッシーの正面図である。 コントロールバルブアッシーの平面図である。 コントロールバルブアッシーの正面側からの斜視図である。 コントロールバルブアッシーの背面側からの斜視図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル
４ フロントアタッチメント
１１〜１７ 油圧アクチュエータ
２９〜３５ 制御バルブ
３６ コントロールバルブ
３７ パイロット用バルブユニット
３８ 圧力検出用ブロック
４３ 配管
４７ バルブ収納部
５０ サポート部材
５２ 第一バルブ取付用プレート
５３ 第二バルブ取付用プレート
５４ 配管取出し用プレート
Ａ コントロールバルブアッシー

Claims (6)

1. 油圧ポンプと、油タンクと、複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータへの圧油供給排出制御を行う複数の制御バルブとを搭載してなる油圧ショベルにおいて、前記複数の制御バルブがユニットとして組込まれたコントロールバルブを、油圧ショベルの上部旋回体に形成されるバルブ収納部に組付けるにあたり、前記コントロールバルブに、油圧ポンプ側に接続される配管、油タンク側に接続される配管、油圧アクチュエータ側に接続される配管等の複数の配管を接続し、さらにこれら配管と共にコントロールバルブをサポート部材に取付けてコントロールバルブアッシーを形成し、該コントロールバルブアッシーをバルブ収納部に組付けるように構成したことを特徴とする油圧ショベルにおけるバルブ組付け構造。
2. 油圧ポンプと、油タンクと、複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータへの圧油供給排出制御を行う複数の制御バルブとを搭載してなる油圧ショベルにおいて、前記複数の制御バルブがユニットとして組込まれたコントロールバルブを、油圧ショベルの上部旋回体に形成されるバルブ収納部に組付けるにあたり、前記コントロールバルブに、油圧ポンプ側に接続される配管、油タンク側に接続される配管、油圧アクチュエータ側に接続される配管等の複数の配管を接続し、さらにこれら配管と共にコントロールバルブをサポート部材に取付けてコントロールバルブアッシーを形成した後、該コントロールバルブアッシーをバルブ収納部に組み付けるように構成したことを特徴とする油圧ショベルにおけるバルブ組付け方法。
3. 請求項１において、油圧ショベルは、油圧アクチュエータが配設されたフロントアタッチメントを備える一方、サポート部材は、バルブ収納部からフロントアタッチメントへの配管取出し用部材が一体的に形成され、さらにコントロールバルブアッシーは、コントロールバルブから配管取出し部材に至る配管を備えることを特徴とする油圧ショベルにおけるバルブ組付け構造。
4. 請求項２において、油圧ショベルは、油圧アクチュエータが配設されたフロントアタッチメントを備える一方、サポート部材は、バルブ収納部からフロントアタッチメントへの配管取出し用部材が一体的に形成され、さらにコントロールバルブアッシーは、コントロールバルブから配管取出し部材に至る配管を備えることを特徴とする油圧ショベルにおけるバルブ組付け方法。
5. 請求項１または３において、サポート部材には、コントロールバルブ以外の油圧機器類を支持するサブサポート部が一体的に形成されていることを特徴とする油圧ショベルにおけるバルブ組付け構造。
6. 請求項２または４において、サポート部材には、コントロールバルブ以外の油圧機器類を支持するサブサポート部が一体的に形成されていることを特徴とする油圧ショベルにおけるバルブ組付け方法。

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