JP2005307606A

JP2005307606A - 建設機械の油圧配管構造

Info

Publication number: JP2005307606A
Application number: JP2004127014A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hayashi; 仁林
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】建設機械に搭載した外部配管を含むコントロールバルブの全高を低くし、かつ、外部配管の長さを短くして材料を節約すると共に、曲げ箇所を少なくして加工工数を削減することを目的とする。
【解決手段】複数の切換弁を内臓するコントロールバルブに予備用バルブ又は付属ブロックを装着し、予備用バルブ又は付属ブロックとコントロールバルブを外部配管により接続し、更に、予備用バルブ又は付属ブロックをコントロールバルブの上に載置し、予備用バルブ又は付属ブロックとコントロールバルブを接続する外部配管の曲げ箇所を一箇所とし、外部配管を含む全高を低くすると共に、外部配管の長さを短くし、かつ、曲げ箇所が少なくなるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械における複数の切換弁を内臓したコントロールバルブの油圧配管構造に関するものであり、特に、予備用バルブ又は付属ブロックを装着したコントロールバルブの油圧配管構造に関するものである。

油圧ショベル等の建設機械においては、図７に示すように第１油圧ポンプ１０１の下流には左側走行用油圧モータ１０２、旋回モータ１０３、ブームシリンダ１０４、アームシリンダ１０５に該第１油圧ポンプ１０１の圧油を給排制御する走行用切換弁１０６、旋回用切換弁１０７、ブーム２速用切換弁１０８及びアーム１速用切換弁１０９が順次接続され、また、第２油圧ポンプ１１０の下流には右側走行用油圧モータ１１１、バケットシリンダ１１２、ブームシリンダ１０４、アームシリンダ１０５に該第２油圧ポンプ１１０の圧油を給排制御する走行用切換弁１１３、バケット用切換弁１１４、ブーム１速用切換弁１１５、アーム２速用切換弁１１６が順次接続され、前記第２油圧ポンプ１１０と走行用切換弁１１３との間に走行用直進弁１１７が介挿され、また、前記アーム２速用切換弁１１６の下流には合流用切換弁１２４が配設されている。そして、前記走行用切換弁１０６、旋回用切換弁１０７、ブーム２速用切換弁１０８、アーム１速用切換弁１０９、走行用切換弁１１３、バケット用切換弁１１４、ブーム１速用切換弁１１５、アーム２速用切換弁１１６、走行用直進弁１１７及び合流用切換弁１２４がコントロールバルブ１００に内臓されている。また、油圧ショベル等の建設機械においては、バケットの代わりに特殊アタッチメント、例えば破砕機１１８やブレーカ（図示省略）等を取り付けて解体作業を行う場合があり、これら破砕機１１８やブレーカ等のアタッチメントへの給排制御用切換弁１１９も前記コントロールバルブ１００に内臓され、破砕機１１８による解体作業を行う場合、解体物を挟む時（破砕爪閉時）と放出時（破砕爪開時）で破砕爪１１８Ａの開閉速度を変えており、第１油圧ポンプ１０１と第２油圧ポンプ１１０の吐出油の合流を可能にしている。

一方、破砕機１１８やブレーカは通常オプションとしてセットされ常設されるものではないので、少しでもコントロールバルブ１００の内部構造をシンプルにし、容積を小さくするために図８に示すように破砕機１１８へ圧油を給排制御する切換弁１１９へ合流させる油路を外部配管１２０としたものも存在する。この外部配管１２０は第２油圧ポンプ１１０の吐出油を外部配管１２０に導出するコントロールバルブ１００の出力ポート１２１と破砕機１１８への圧油を給排制御する切換弁１１９に合流させるコントロールバルブ１００の入力ポート１２２を繋ぐもので、この外部配管１２０はコントロールバルブ１００に接続される他の配管との干渉を防止するために図９に示すようにコントロールバルブ１００を取り巻くように取り付けられている。

この他、破砕機やブレーカを装着したものには、第１油圧ポンプに接続され、破砕機又はブレーカへ圧油を導出する方向切換弁を内臓する方向切換弁群と、第２油圧ポンプに接続される方向切換弁群を具備し、破砕機閉じ操作の場合には第１油圧ポンプの圧油と第２油圧ポンプの圧油を合流させたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１９９６３２号公報（第３頁、図１）

前述した従来の油圧配管構造では破砕機１１８やブレーカへ圧油を給排制御する切換弁１１９とその他の切換弁１０６乃至１０９、１１３乃至１１６及び走行用直進弁１１７、合流用切換弁１２４を単一のコントロールバルブ１００に内臓しているため、コントロールバルブ１００の容積が大きくなり、また、合流油路を内臓させたコントロールバルブ１００においては、内部構造が複雑になるという問題がある。一方、破砕機１１８への合流油路を外部配管１２０としたものについても前記切換弁１１９を内臓させたものにおいては、コントロールバルブ１００の容積が大きくなり、図９に示すように旋回フレーム１２３の取付面からコントロールバルブ１００の上面までの高さＨ３が高くなり、また、外部配管１２０がコントロールバルブ１００を取り巻くように取り付けられるため、旋回フレーム１２３の取付面から外部配管１２０の上端までの高さＨ４が更に高くなり、その結果、外部配管１２０の全長が長くなり、曲げ箇所も多くなるという問題があった。

また、特許文献１記載の従来技術においては、第１の方向切換弁群と第２の方向切換弁群との間を複数の油路で接続しているため部品点数が増えるという問題があり、一方、破砕機の閉じ動作における第１油圧ポンプと第２油圧ポンプの合流油路については、どのような配管構造を採用しているのか明確になっていない。

そこで、外部配管を含むコントロールバルブの全高を低くし、かつ、外部配管の長さを短くして材料を節約すると共に、曲げ箇所を少なくして加工工数を削減することに解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、油圧ポンプと該油圧ポンプの吐出油をアクチュエータへ給排制御する複数の切換弁を内臓するコントロールバルブを装着した建設機械の油圧配管において、該コントロールバルブに予備用バルブ又は付属ブロックを装着し、該予備用バルブ又は付属ブロックとコントロールバルブを外部配管により接続した建設機械の油圧配管構造を提供する。

請求項２記載の発明は請求項１記載の発明において、付属ブロックに入力ポート、出力ポート及びタンクポートを設けると共に、該入力ポート、出力ポート及びタンクポートを夫々連通する油路を設け、特殊アタッチメント装着時は、該特殊アタッチメント用切換弁を内臓するコントロールバルブと前記付属ブロックの出力ポートを外部配管で接続し、特殊アタッチメント非装着時は、前記付属ブロックの出力ポートを遮蔽可能とした建設機械の油圧配管構造を提供する。

請求項３記載の発明は請求項１又は２記載の発明において、予備用バルブ又は付属ブロックをコントロールバルブの上に載置し、該予備用バルブ又は付属ブロックとコントロールバルブを接続する外部配管の曲げ箇所を一箇所とした建設機械の油圧配管構造を提供する。

請求項４記載の発明は請求項１又は３記載の発明において、予備用バルブが破砕機へ圧油を給排制御する切換弁を内臓した建設機械の油圧配管構造を提供する。

請求項５記載の発明は請求項１乃至３記載の発明において、付属ブロックが破砕機へ圧油を供給する油路を内臓した建設機械の油圧配管構造を提供する。

請求項１乃至請求項５記載の構成によれば、旋回フレーム取付面からコントロールバルブ乃至予備用バルブ又は付属ブロック上面までの高さを低くすることができるので、外部配管を含めた全高を低くでき、コンパクトにすることができる。

請求項１記載の発明は、コントロールバルブの容積を小さくでき高さを低くすることができるので、外部配管を含めた全高を低くできる。

請求項２記載の発明は、付属ブロックが入力ポート、出力ポート、タンクポート及びこれらを連通する油路から構成されるだけなので、付属ブロックの厚さを薄くすることができ、配管を含めた全高を低くでき、コンパクトにすることができる。

請求項３記載の発明は、コントロールバルブの容積を小さくでき高さを低くすることができるので、外部配管を含めた全高を低くできると共に、外部配管の長さを短くして材料を節約でき、かつ、曲げ箇所を少なくして加工工数の削減を図ることができる。

請求項４及び請求項５記載の発明は、破砕機を装着した場合の予備用バルブ又は付属ブロックを含めた全高を低くすることができ、コンパクトにすることができる。

以下、本発明に係る建設機械の油圧配管構造について、好適な実施例をあげて説明する。図１は本発明を採用した油圧ショベルの全体側面図、図２は同全体平面図、図３は本発明の実施形態に係る油圧配管構造を採用した油圧回路図、図４は本発明の実施形態に係る油圧配管図、図５は本発明の他の実施形態に係る外部配管装着用油圧回路図、図６は本発明の他の実施形態に係る外部配管非装着用油圧回路図、図７は従来の油圧回路図、図８は従来の他の油圧回路図、図９は従来の油圧配管図を示す。

図１において、１は下部走行体であり、該下部走行体１の上に上部旋回体２が旋回可能に装架され、該上部旋回体２の前方一側部にキャブ３が載置され、前方中央部にブーム４がブームシリンダ５により俯仰動可能に取り付けられている。そして、該ブーム４の先端部にはアーム６がアームシリンダ７により揺動可能に枢着され、該アーム６の先端部にはバケット８がバケットシリンダ９により回動可能に枢着されている。

図２において、上部旋回体２の旋回中心近傍に旋回モータ１０が設けられ、該旋回モータ１０の後部にコントロールバルブ１１が取り付けられている。

図３において、第１油圧ポンプ１２の下流には左側走行用油圧モータ１３、旋回モータ１０、ブームシリンダ５，５、アームシリンダ７に該第１油圧ポンプ１２の圧油を給排制御する走行用切換弁１４、旋回用切換弁１５、ブーム２速用切換弁１６及びアーム１速用切換弁１７が順次接続されている。また、第２油圧ポンプ１８の下流には右側走行用油圧モータ１９、バケットシリンダ８、ブームシリンダ５，５、アームシリンダ７に該第２油圧ポンプ１８の圧油を給排制御する走行用切換弁２０、バケット用切換弁２１、ブーム１速用切換弁２２、アーム２速用切換弁２３が順次接続され、前記第２油圧ポンプ１８と走行用切換弁２０との間に走行用直進弁２４が介挿され、また、前記アーム２速用切換弁２３の下流には合流用切換弁３６が配設されている。そして、前記走行用切換弁１４、旋回用切換弁１５、ブーム２速用切換弁１６、アーム１速用切換弁１７、走行用切換弁２０、バケット用切換弁２１、ブーム１速用切換弁２２、アーム２速用切換弁２３、走行用直進弁２４及び合流用切換弁３６がコントロールバルブ１１に内臓されている。

該コントロールバルブ１１のアーム１速用切換弁１７の下流に破砕機２５に圧油を給排制御する破砕機用切換弁２６を内臓する予備用バルブ２７が固設され、該予備用バルブ２７と前記コントロールバルブ１１の当接面２８には油洩れ防止用のオイルシール（図示省略）が設けられている。

前記第２油圧ポンプ１８と走行用直進弁２４の間で分岐した一方の分岐油路２９は走行用切換弁２０、バケット用切換弁２１、ブーム１速用切換弁２２及びアーム２速用切換弁２３の入力ポートにパラレル接続され、前記第２油圧ポンプ１８と走行用直進弁２４の間で分岐した他方の分岐油路３０は前記コントロールバルブ１１の出力ポート３１で外部配管３２の一端に接続され、該外部配管３２の他端は前記予備用バルブ２７の入力ポート３３に接続され、油路３４を介して前記破砕機用切換弁２６の入力ポートに接続されている。

破砕機２５による解体作業を行う場合、先ず破砕爪２５Ａを開状態にするためにリモコン弁（図示省略）を操作して破砕機用切換弁２６をポジション２６Ａ側に切り換える。その際、走行用直進弁２４のパイロット制御部２４Ａ及び合流用切換弁３６のパイロット制御部３６Ａの何れにもリモコン弁のパイロット圧は作用せず、走行用直進弁２４は図３の右側のポジションに保持され、合流用切換弁３６は図３の左側のポジションに保持される。その結果、第１油圧ポンプ１２の圧油は走行用切換弁１４、旋回用切換弁１５、ブーム２速用切換弁１６及びアーム１速用切換弁１７の夫々の中立流路から破砕機用切換弁２６のポジション２６Ａを介して破砕爪開閉用油圧シリンダ２５Ｂのロッド側油室に導出され、該破砕爪開閉用油圧シリンダ２５Ｂを縮長させ、破砕爪２５Ａを開状態にする。一方、第２油圧ポンプ１８の圧油は走行用直進弁２４を介して低圧の下流側に流れ、分岐油路３０、外部配管３２及び破砕機用切換弁２６を介して破砕爪開閉用油圧シリンダ２５Ｂに導出されることはない。

そして、解体物を把持する場合は、リモコン弁を操作して破砕機用切換弁２６をポジション２６Ｂ側に切り換える。その際、リモコン弁のパイロット圧が走行用直進弁２４のパイロット制御部２４Ａ及び合流用切換弁３６のパイロット制御部３６Ａに導出され、該走行用直進弁２４を図３の左側ポジションに切り換えると共に、合流用切換弁３６を図３の右側ポジションに切り換える。その結果、第１油圧ポンプ１２の圧油は走行用直進弁２４側にも流れるが、合流用切換弁３６でブロックされるため、第１油圧ポンプ１２の圧油は走行用切換弁１４、旋回用切換弁１５ブーム２速用切換弁１６及びアーム１速用切換弁１７の夫々の中立流路から破砕機用切換弁２６のポジション２６Ｂを介して破砕爪開閉用油圧シリンダ２５Ｂのボトム側油室に流入し、該破砕爪開閉用油圧シリンダ２５Ｂを伸長させ、破砕爪２５Ａを閉じ方向に回動し、解体物を把持する。一方、第２油圧ポンプ１８の圧油は分岐油路３０、外部配管３２及び油路３４を介して前記破砕機用切換弁２６に導出され、第１油圧ポンプ１２の圧油に合流して破砕爪開閉用油圧シリンダ２５Ｂに供給される。

図４において、旋回フレーム３５の上にコントロールバルブ１１が載置され、該コントロールバルブ１１の上に予備用バルブ２７が固設されている。該予備用バルブ２７の入力ポート３３と前記コントロールバルブ１１の出力ポート３１は継手を介して直角曲げの外部配管３２により接続されている。

前記破砕機用切換弁２６を内臓する予備用バルブ２７をコントロールバルブ１１から切り離して設け、また、破砕機用切換弁２６への合流油路を外部配管３２とすることによりコントロールバルブ１１の容積を小さくでき、旋回フレーム３５の取付面からコントロールバルブ１１の上面までの高さＨ１を従来に比べて低くすることができる（Ｈ１＜Ｈ３）。また、コントロールバルブ１１の上に破砕機用切換弁２６を内臓する予備用バルブ２７を載置した場合においても旋回フレーム３５の取付面から予備用バルブ２７の上面までの高さＨ２を従来のコントロールバルブ上面までの高さＨ３と同等以下にでき、外部配管３２を含めた全高Ｈ２を従来の外部配管を含めた全高Ｈ４よりも低くできる（Ｈ２＜Ｈ４）。

そして、従来、コントロールバルブ１１を取り巻くように取り付けられていた外部配管３２は、コントロールバルブ１１の上に載置した予備用バルブ２７の側面に一端を接続し、他端をコントロールバルブ１１の側面に接続することにより、外部配管３２の長さを短くすることができ、材料を節約することができると共に、曲げ箇所を少なくすることができるので、加工工数の削減を図ることができる。

図５は、第２実施例を示し、破砕機用切換弁３７を内臓するコントロールバルブ３８に付属ブロック３９を装着したもので、該付属ブロック３９には入力ポート３９Ａ、出力ポート３９Ｂ及びタンクポート３９Ｃが設けられ、入力ポート３９Ａ、出力ポート３９Ｂ及びタンクポート３９Ｃは夫々油路３９Ｄにより連通されている。そして、入力ポート３９Ａは第２油圧ポンプ１８に連通するコントロールバルブ３８の通路に接続され、タンクポート３９Ｃはタンク４０に連通するコントロールバルブ３８の通路に配設した合流用切換弁４１に接続され、出力ポート３９Ｂは前記破砕機用切換弁３７に連通するコントロールバルブ３８の入力ポート４２に外部配管４３により接続されている。

破砕機２５の破砕爪開閉用油圧シリンダ２５Ｂへ第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１８の圧油を合流させて導出する場合は、前記合流用切換弁４１のパイロット制御部４１Ａにパイロット圧を導出し、該合流用切換弁４１を図５の左側ポジションに切り換えて、第２油圧ポンプ１８のタンク４０への油路を遮断することにより行われる。すなわち、前記合流用切換弁４１のパイロット制御部４１Ａにパイロット圧を導出し、該合流用切換弁４１を図５の左側ポジションに切り換えると第２油圧ポンプ１８のタンク４０への油路が遮断され、第２油圧ポンプ１８の圧油は付属ブロック３９の油路３９Ｄ及び外部配管４３を介して前記入力ポート４２から破砕機用切換弁３７に流入し、第１油圧ポンプ１２の圧油に合流する。

図６は、前記第２実施例における外部配管４３を取り除いたもので、破砕機非装着用油圧ショベルの場合は、外部配管４３を取り付けずに市場に供給される。

この第２実施例における付属ブロック３９は、入力ポート３９Ａ、出力ポート３９Ｂ、タンクポート３９Ｃ及び油路３９Ｄが設けられているだけなので、付属ブロック３９の厚さを薄くすることができ、全高を従来に比べて低くすることができる。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

図１乃至図４は本発明の一実施例を示し、
本発明を採用した油圧ショベルの全体側面図。同全体平面図。本発明の実施形態に係る油圧配管構造を採用した油圧回路図。本発明の実施形態に係る油圧配管図。

図５及び図６は本発明の他の実施例を示し、
本発明の他の実施形態に係る外部配管装着用油圧回路図。本発明の他の実施形態に係る外部配管非装着用油圧回路図。

図７乃至図９は従来例を示し、
従来の油圧回路図。従来の他の油圧回路図。従来の油圧配管図。

符号の説明

１１コントロールバルブ
１４走行用切換弁
１５旋回用切換弁
１６ブーム２速用切換弁
１７アーム１速用切換弁
２０走行用切換弁
２１バケット用切換弁
２２ブーム１速用切換弁
２３アーム２速用切換弁
２４走行用直進弁
２５破砕機
２６破砕機用切換弁
２７予備用バルブ
３２外部配管
３６合流用切換弁
３７破砕機用切換弁
３８コントロールバルブ
３９付属ブロック
４１合流用切換弁
４３外部配管

Claims

油圧ポンプと該油圧ポンプの吐出油をアクチュエータへ給排制御する複数の切換弁を内臓するコントロールバルブを装着した建設機械の油圧配管において、該コントロールバルブに予備用バルブ又は付属ブロックを装着し、該予備用バルブ又は付属ブロックとコントロールバルブを外部配管により接続したことを特徴とする建設機械の油圧配管構造。
前記付属ブロックに入力ポート、出力ポート及びタンクポートを設けると共に、該入力ポート、出力ポート及びタンクポートを夫々連通する油路を設け、特殊アタッチメント装着時は、該特殊アタッチメント用切換弁を内臓するコントロールバルブと前記付属ブロックの出力ポートを外部配管で接続し、特殊アタッチメント非装着時は、該外部配管を取り外し、前記付属ブロックの出力ポートを遮蔽可能としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧配管構造。
前記予備用バルブ又は付属ブロックを前記コントロールバルブの上に載置し、該予備用バルブ又は付属ブロックとコントロールバルブを接続する外部配管の曲げ箇所を一箇所としたことを特徴とする請求項１又は２記載の建設機械の油圧配管構造。
前記予備用バルブは、破砕機へ圧油を給排制御する切換弁を内臓したことを特徴とする請求項１又は３記載の建設機械の油圧配管構造。
前記付属ブロックは、破砕機へ圧油を供給する油路を内臓したことを特徴とする請求項１乃至３記載の建設機械の油圧配管構造。