JP2009079366A - バックホーの油圧システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第1流路切換弁V12にパイロット圧を供給する作動位置56と、第1流路切換弁V12にパイロット圧を供給しない非作動位置57とに切り換え可能な走独作動弁V17を設け、この走独作動弁V17は非走行時には非作動位置57に切り換えられていて、走行検出回路54に立つパイロット圧によって作動位置56に切り換えられると共に、該作動位置56では圧油導入用の絞り53の上流側の第4ポンプP4からのパイロット元圧を第1流路切換弁V12に供給するよう構成する。
【選択図】図1
Description
また、前記油圧システムには、圧油導入用の絞りを介して第4ポンプの吐出油路に連通され、且つ走行装置用の制御弁が操作されたことを検出する走行検出回路が設けられており、該走行検出回路は、走行装置用の制御弁が操作されたときに回路の一部が遮断されることによって該回路に圧が立つことにより走行装置用の制御弁が操作されたことを検出するように構成されている。
そして、第1流路切換弁は、走行装置用の制御弁が操作されたことによって走行検出回路に立つパイロット圧により合流位置から独立供給位置に切り換えられるように構成され、第2流路切換弁は、非走行時には、対地作業装置用の制御弁が操作されたことによって立つパイロット圧では供給位置には切り換わらずに非供給位置のままであり、対地作業装置が使用されていて且つ走行装置用の制御弁が操作されたときに、対地作業装置用の制御弁が操作されたことによって立つパイロット圧と、走行装置用の制御弁が操作されたことによって走行検出回路に立つパイロット圧との和のパイロット圧によって供給位置に切り換えられるように構成されている。
一方、第2流路切換弁は、対地作業装置用の制御弁が操作されたことによって立つパイロット圧と、走行装置用の制御弁が操作されたことによって走行検出回路に立つパイロット圧との和のパイロット圧によって供給位置に切り換えられ、対地作業装置を作動させている場合に、種々の要因により走行装置用の制御弁が操作されていないのに第2流路切換弁が供給位置に切り換わるといけないので、このようなことがないようにするためには(確実に、対地作業装置用の制御弁と走行装置用の制御弁とが操作されたときに供給位置に切り換わるようにするためには)、第2流路切換弁の切換圧をあまり低く設定することができない。
以上のことから、従来の油圧システムの回路構成では、走行装置用の制御弁を操作したときの第1流路切換弁の切換の応答性をよくすることと、第2流路切換弁の切換の確実性を確保することとの両方を満足させようとすると、第2流路切換弁が、第1流路切換弁と同時又は第1流路切換弁よりも先に切り換わるように、第1流路切換弁と第2流路切換弁との切換圧を調整をするのが難しく、対地作業装置が使用されている時に走行装置用の制御弁が操作されたときに、第1流路切換弁が第2流路切換弁よりも先に切り換わる場合がある。
圧油導入用の絞りを介して第4ポンプの吐出油路に連通されていて走行装置用の制御弁が操作されたことを検出する走行検出回路を設け、
第1ポンプと第2ポンプからの圧油を合流して対地作業装置用の制御弁に供給する合流位置と、第1ポンプと第2ポンプからの圧油をそれぞれ独立して左右の走行装置用の制御弁に供給する独立供給位置とに切換可能な第1流路切換弁を設け、
この第1流路切換弁は、非走行時には合流位置に切り換えられていて、走行装置用の制御弁が操作されて走行検出回路に圧が立ったときにパイロット圧によって独立供給位置に切り換えられるよう構成され、
第3ポンプからの圧油を対地作業装置用の制御弁に供給しない非供給位置と、第3ポンプからの圧油を対地作業装置用の制御弁に供給する供給位置とに切換可能な第2流路切換弁を設け、
この第2流路切換弁は、非走行時には非供給位置に切り換えられていて、対地作業装置用の制御弁が操作されている状態で走行装置用の制御弁が操作されて走行検出回路に圧が立ったときにパイロット圧によって供給位置に切り換えられるよう構成され、
第1流路切換弁にパイロット圧を供給する作動位置と、第1流路切換弁にパイロット圧を供給しない非作動位置とに切り換え可能な走独作動弁を設け、
この走独作動弁は非走行時には非作動位置に切り換えられていて、走行検出回路に立つパイロット圧によって作動位置に切り換えられると共に、該作動位置では前記絞りの上流側の第4ポンプからのパイロット圧を第1流路切換弁に供給するよう構成されていることを特徴とする。
第2流路切換弁にパイロット圧を供給しない非作動位置と、第2流路切換弁にパイロット圧を供給する作動位置とに切換自在な流路切換作動弁を前記流路切換回路に介装し、この流路切換作動弁は、走行検出回路に立つパイロット圧によって作動位置に切り換えられるように構成するのがよい。
図3において、1はバックホーであり、該バックホー1は下部の走行体2と、この走行体2上に上下方向の旋回軸心回りに全旋回可能に搭載された上部の旋回体3とから主構成されている。
走行体2はトラックフレーム4の左右両側に、油圧モータからなる走行モータ5によってクローラベルト6を周方向に循環回走するように構成されたクローラ式走行装置7を備えている。
旋回体3は、トラックフレーム4上に旋回軸心回りに回動自在に搭載された旋回台10と、この旋回台10の前部に装備された対地作業装置(掘削作業装置)11と、旋回台10上に搭載されたキャビン12とを備えている。
旋回台10には、エンジン、ラジエータ、燃料タンク、作動油タンク、バッテリー等が設けられており、該旋回台10は油圧モータからなる旋回モータ13によって旋回駆動される。
対地作業装置11は、基部側がスイングブラケット15の上部に左右軸回りに回動自在に枢支連結されて上下揺動自在とされたブーム17と、このブーム17の先端側に基部側が左右軸回りに回動自在に枢支連結されて前後揺動自在とされたアーム18と、このアーム18の先端側に左右軸回りに回動自在に枢支連結されて前後揺動自在とされたバケット19とから主構成されている。
アーム18は、該アーム18とブーム17との間に介装されたアームシリンダ22を伸長させることにより後方側に揺動してクラウド動作(掻込動作)し、該アームシリンダ22を収縮させることにより前方側に揺動してダンプ動作する。
バケット19は、該バケット19とアーム18との間に介装されたバケットシリンダ23を伸長させることにより後方側に揺動してクラウド動作(掬い動作)し、該バケットシリンダ23を収縮させることにより前方側に揺動してダンプ動作する。
次に、図1、図2を参照して前記バックホー1に装備された各種油圧アクチュエータを作動させるための油圧システムを説明する。
図2において、V1は旋回モータ13を制御する旋回用制御弁、V2はドーザシリンダ9を制御するドーザ用制御弁、V3はスイングシリンダ16を制御するスイング用制御弁、V4は左側の走行モータ5を制御する左側走行用制御弁、V5は右側の走行モータ5を制御する右側走行用制御弁、V6はアームシリンダ22を制御するアーム用制御弁、V7はバケットシリンダ23を制御するバケット用制御弁、V8はブームシリンダ21を制御するブーム用制御弁、V9は対地作業装置11に別途取り付けられる油圧ブレーカ等の油圧アタッチメントを制御するSP用制御弁である。
左側走行用制御弁V4は左側の走行レバー24によって操作される左側走行用パイロット弁PV1によって切換操作され、右側走行用制御弁V5は右側の走行レバー25によって操作される右側走行用パイロット弁PV2によって切換操作され、これら走行レバー24,25及びパイロット弁PV1,PV2はキャビン12内の運転席前方側に配置されている。
旋回用制御弁V1、アーム用制御弁V6は、1本の操縦レバー26によって操作される操縦用パイロット弁PV3によって切換操作され、該操縦レバー26は運転席の左側に配置されている。
左右の操縦レバー26,27はそれぞれ前後左右に傾動操作可能として設けられ、本実施の形態では、左側の操縦レバー26を左右に倒すと旋回台10が左右に旋回し、前後に倒すとアーム18がダンプ・クラウド動作するように対応する各制御弁V1,V6が操作され、右側の操縦レバー27を左右に倒すとバケット19がクラウド・ダンプ動作し、前後に倒すとブーム17が下げ・上げ動作するように対応する各制御弁V7,V8が操作される。
この油圧システムにおける圧油供給源としてのポンプは、第1ポンプP1と、第2ポンプP2と、第3ポンプP3と、第4ポンプP4とが備えられ、これらポンプP1,P2,P3,P4は旋回台10に搭載されたエンジンEによって駆動される。
第1ポンプP1と第2ポンプP2とは、斜板形可変容量アキシャルポンプであって且つ2つの吐出ポートから等しい吐出量が得られる等流量ダブルポンプによって一体形成されており、これら第1ポンプP1と第2ポンプP2は主として走行モータ5と、対地作業装置11の油圧シリンダとに使用される。
なお、第1ポンプP1と第2ポンプP2とはそれぞれ別個に形成されていてもよい。
この油圧システムにあっては、ブーム17、アーム18、バケット19等の作業負荷圧に応じて第1,2ポンプP1,P2の吐出量を制御して、負荷に必要とされる油圧動力を第1,2ポンプP1,P2から吐出させることで、動力の節約と操作性を向上することができるロードセンシングシステムが採用され、該ロードセンシングシステムは、アーム用制御弁V6、バケット用制御弁V7、ブーム用制御弁V8、SP用制御弁V9の主スプールの後に圧力補償弁CVがそれぞれ接続されたアフターオリフィス型が採用されている。
図中、V10はロードセンシングシステムにおけるアンロード弁、V11はロードセンシングシステムにおけるシステムリリーフ弁である。
また、走行、旋回、ドーザ、スイングの各セクションはオープン回路で構成されている。
この油圧システムにあっては、非走行時においては第1ポンプP1と第2ポンプP2からの圧油を合流してブーム17,アーム18,バケット19,SP用の各制御弁V8,V6,V7,V9に供給可能とし、走行時においては第1ポンプP1と第2ポンプP2からの圧油をそれぞれ独立して左右の走行装置7用の制御弁V4,V5に供給すると共に、第3ポンプP3からの圧油をブーム17,アーム18,バケット19,SP用の各制御弁V8,V6,V7,V9に供給可能としている。
第1ポンプP1と第2ポンプP2の吐出回路28,29には、直動スプール形のパイロット操作切換弁によって構成された第1流路切換弁V12が接続されている。
この第1流路切換弁V12は、第1ポンプP1の吐出回路28と第2ポンプP2の吐出回路29とを合流してブーム17,アーム18,バケット19,SP用の各制御弁V8,V6,V7,V9に圧油を供給する作業系供給回路30に接続させる合流位置31と、第1ポンプP1の吐出回路28を右側走行用制御弁V5に圧油を供給する走行右供給回路32に接続させ且つ第2ポンプP2の吐出回路29を左側走行用制御弁V4に圧油を供給する走行左供給回路33に接続させる独立供給位置34とに切換自在とされ、バネによって合流位置31に切り換えられ、パイロット圧によって独立供給位置34に切り換えられる。
また、この第3ポンプP3の吐出回路36の第2流路切換弁V13の上流側で且つスイング用制御弁V3の下流側には接続回路38が接続され、この接続回路38は前記作業系供給回路30に接続され、第3ポンプP3の吐出回路36と作業系供給回路30とが接続回路38によって接続されている。
前記第2流路切換弁V13は、直動スプール形のパイロット操作切換弁によって構成されており、第3ポンプP3の吐出回路36をドレン回路dに接続することにより該第3ポンプP3からの圧油を作業系供給回路30(ブーム17,アーム18,バケット19,SP用の各制御弁V8,V6,V7,V9)に供給しない非供給位置39と、第3ポンプP3の吐出回路36とドレン回路dとの連通を遮断することにより第3ポンプP3からの吐出油を接続回路38を介して作業系供給回路30に供給する供給位置40とに切換自在とされ、バネによって非供給位置39に切り換えられ、パイロット圧によって供給位置40に切り換えられる。
アンロード弁V15は、電磁弁(電磁方式の切換弁)によって構成され、前記第1の吐出回路42からの圧油を、左右の走行用パイロット弁PV1,PV2,左右の操縦用パイロット弁PV3,PV4,ドーザ用制御弁V2を操作するパイロット弁(図示省略),スイング用制御弁V3を操作するパイロット弁(図示省略),SP用制御弁V9を操作するパイロット弁(図示省略)に供給する供給位置48と、前記第1の吐出回路42からの圧油をドレンすることによりこれらパイロット弁に圧油を供給しない非供給位置49とに切換自在とされており、バネによって非供給位置49に切り換えられ、励磁信号によって供給位置48に切り換えられる。
走行2速切換弁V16は直動スプール形の電磁弁によって構成され、励磁されることによりバネに抗して供給位置に切り換えられて前記第2の吐出回路43からの圧油が左右の走行モータ5へと送られる。左右の各走行モータ5は高低2速に変速可能な斜板形可変容量アキシャルモータによって構成されていて、斜板の角度を変えることにより1速状態と2速状態とに切り換え自在とされており、走行モータ5に送られた第2の吐出回路43からの圧油によって、斜板が切り換えられて1速状態から2速状態に切り換えられるように構成されている。
第1パイロット圧供給回路46は、第1流路切換回路52Aと走独切換回路35とに分岐されていると共に、この分岐点a(第1流路切換回路52Aと走独切換回路35との接続点a)の上流側には圧油導入用の絞り53が設けられている。
第1流路切換回路52Aは前記第2流路切換弁V13のパイロットポート(スプール端部)に接続され、また、この第2流路切換弁V13のパイロットポートには第2流路切換回路52Bが接続されており、この第2流路切換回路52Bは前記第2パイロット圧供給回路47に接続されている。
第2パイロット圧供給回路47は、弁操作検知回路45の右側走行用制御弁V5の下流側で且つアーム用制御弁V6の上流側に接続点gにて接続され、該第2パイロット圧供給回路47には圧油導入用の絞り55が介装され、この絞り55と前記接続点gの間に前記第2流路切換回路52Bが接続点eにて接続されている。
また、走独切換回路35には、接続点bにて走行検出回路54の一端側が接続され、この走行検出回路54の他端側は左側走行用制御弁V4→右側走行用制御弁V5を経てドレン回路dに接続されている。
この走独作動弁V17は、直動スプール形のパイロット操作切換弁によって構成されており、第1流路切換弁V12にパイロット圧を供給する作動位置56と、第1流路切換弁V12にパイロット圧を供給しない非作動位置57とに切り換え可能とされている。
この走独作動弁V17は、一端側が走独作動弁V17に接続され他端側が第1流路切換弁V12のパイロットポートに接続された第1油路61aと、一端側が走独作動弁V17に接続され他端側が第2パイロット圧供給回路47の前記絞り55よりも上流側に接続点hにて接続された第2油路61bと、からなるパイロット操作回路61に介装されている。
前記構成のものにあっては、左右の走行用制御弁V4,V5が操作されていない場合(左右の走行用制御弁V4,V5が中立位置にある場合(非走行時))には、走行検出回路54、走独切換回路35及び第1流路切換回路52Aには圧が立たないので、走独作動弁V17が非作動位置57とされて第1流路切換弁V12が合流位置31とされ且つ第2流路切換弁V13は非供給位置39とされ、第1ポンプP1と第2ポンプP2からの吐出油は合流されてアーム18,バケット19,ブーム17,SP用の各制御弁V6,V7,V8,V9に圧油を供給可能とし、第3ポンプP3からの圧油は、旋回用制御弁V1、ドーザ用制御弁V2、スイング用制御弁V3を経た後にドレンされる。
これによって、第1ポンプP1からの吐出油は右側走行用制御弁V5に供給され且つ第2ポンプP2からの吐出油は左側走行用制御弁V4に供給され、第1,2ポンプP1,P2からの吐出油はアーム18,バケット19,ブーム17,SP用の制御弁には供給されない。
これによって、ブーム用制御弁V8を上げ操作している状態で走行用制御弁V4,V5を操作した場合に、ブーム17の動作が一旦途切れることなく、ブーム17の上げ動作の連続性が保たれる。
図4は油圧システムの他の実施形態を示しており、この実施形態では、主として異なっている点を説明し、前記実施形態と同様の部分は図面及び説明を省略する。
この図4に係る油圧システムにあっては、第2パイロット圧供給回路47の、接続点gと絞り55との間には弁操作検知回路45側から絞り55側への圧油の流通を阻止するチェック弁67が介装されている。
また、該第2のパイロット操作回路68には、直動スプール形パイロット操作切換弁によって構成された流路切換作動弁V18が介装されており、第2のパイロット操作回路68は、一端側が第2流路切換弁V13のパイロットポートに接続され他端側が流路切換作動弁V18に接続された第1油路68aと、一端側が流路切換作動弁V18に接続され他端側が第2パイロット圧供給回路47に接続点eにて接続された第2油路68bとから構成されている。
また、この流路切換作動弁V18は、第2のパイロット操作回路の圧油をドレン回路dに流すことにより第2流路切換弁V13にパイロット圧を供給しない非作動位置58と、第2のパイロット操作回路68のパイロット圧を第2流路切換弁V13に供給する作動位置59とに切換自在とされており、バネによって非作動位置58に切り換えられ、作動回路68に立つパイロット圧によって作動位置59に切り換えられる。
第1流路切換弁V12が独立供給位置34に切り換えられると、第1ポンプP1からの吐出油は右側走行用制御弁V5に供給され且つ第2ポンプP2からの吐出油は左側走行用制御弁V4に供給され、第1,2ポンプP1,P2からの吐出油はアーム18,バケット19,ブーム17,SP用の制御弁には供給されない。
これによって、ブーム用制御弁V8を上げ操作している状態で走行用制御弁V4,V5を操作した場合に、ブーム17の動作が一旦途切れることなく、ブーム17の上げ動作の連続性が保たれる。
34 独立供給位置
39 非供給位置
40 供給位置
44 第3の吐出油路
53 圧油導入用の絞り
54 走行検出回路
56 作動位置
57 非作動位置
58 非作動位置
59 作動位置
68 パイロット操作回路
P1 第1ポンプ
P2 第2ポンプ
P3 第3ポンプ
P4 第4ポンプ
V1 旋回用制御弁
V4 左側走行用制御弁
V5 右側走行用制御弁
V6 アーム用制御弁
V7 バケット用制御弁
V8 ブーム用制御弁
V12 第1流路切換弁
V13 第2流路切換弁
V17 走独作動弁
V18 流路切換作動弁
Claims (2)
- 走行装置用の制御弁(V4,V5)と対地作業装置用の制御弁(V6,V7,V8)とに圧油を供給する第1ポンプ(P1)及び第2ポンプ(P2)と、旋回台用の制御弁(V1)に圧油を供給する第3ポンプ(P3)と、パイロット圧供給用の第4ポンプ(P4)とを設け、
圧油導入用の絞り(53)を介して第4ポンプ(P4)の吐出油路(44)に連通されていて走行装置用の制御弁(V4,V5)が操作されたことを検出する走行検出回路(54)を設け、
第1ポンプ(P1)と第2ポンプ(P2)からの圧油を合流して対地作業装置用の制御弁(V6,V7,V8)に供給する合流位置(31)と、第1ポンプ(P1)と第2ポンプ(P2)からの圧油をそれぞれ独立して左右の走行装置用の制御弁(V4,V5)に供給する独立供給位置(34)とに切換可能な第1流路切換弁(V12)を設け、
この第1流路切換弁(V12)は、非走行時には合流位置(31)に切り換えられていて、走行装置用の制御弁(V4,V5)が操作されて走行検出回路(54)に圧が立ったときにパイロット圧によって独立供給位置(34)に切り換えられるように構成され、
第3ポンプ(P3)からの圧油を対地作業装置用の制御弁(V6,V7,V8)に供給しない非供給位置(39)と、第3ポンプ(P3)からの圧油を対地作業装置用の制御弁(V6,V7,V8)に供給する供給位置(40)とに切換可能な第2流路切換弁(V13)を設け、
この第2流路切換弁(V13)は、非走行時には非供給位置(39)に切り換えられていて、対地作業装置用の制御弁(V6,V7,V8)が操作されている状態で走行装置用の制御弁(V4,V5)が操作されて走行検出回路(54)に圧が立ったときにパイロット圧によって供給位置(40)に切り換えられるように構成され、
第1流路切換弁(V12)にパイロット圧を供給する作動位置(56)と、第1流路切換弁(V12)にパイロット圧を供給しない非作動位置(57)とに切り換え可能な走独作動弁(V17)を設け、
この走独作動弁(V17)は非走行時には非作動位置(57)に切り換えられていて、走行検出回路(54)に立つパイロット圧によって作動位置(56)に切り換えられると共に、該作動位置(56)では前記圧油導入用の絞り(53)の上流側の第4ポンプ(P4)からのパイロット圧を第1流路切換弁(V12)に供給するよう構成されていることを特徴とするバックホーの油圧システム。 - 対地作業装置用の制御弁(V6,V7,V8)が操作されている状態で走行装置用の制御弁(V4,V5)が操作されたときに第2流路切換弁(V13)を供給位置(40)に切り換えるように該第2流路切換弁(V13)にパイロット圧を供給可能なパイロット操作回路(68)を設け、
前記第2流路切換弁(V13)にパイロット圧を供給しない非作動位置(58)と、第2流路切換弁(V13)にパイロット圧を供給する作動位置(59)とに切換自在な流路切換作動弁(V18)を前記パイロット操作回路(68)に介装し、この流路切換作動弁(V18)は、走行検出回路(54)に立つパイロット圧によって作動位置(59)に切り換えられるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のバックホーの油圧システム。
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