JP2014237945A - 建設機械のバルブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】床下空間にコントロールバルブと操作パターン切換弁を設置し、リモコン弁を含めた三つのバルブをホースで接続する構成を前提として、ホースの配索作業を簡便化する。
【解決手段】操作パターン切換弁１７を、コントロールバルブ１４の前方位置に、シャフト１９が横倒れとなるとともにハンドル２０が前向きとなる横置き姿勢で、かつ、リモコンホース接続口２４がコントロールバルブ１４の上面よりも上方に位置する状態で、コントロールバルブ１４と共通のバルブ取付部材３０によって床下空間Ｓに設置した。
【選択図】図４

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械において、コントロールバルブと、このコントロールバルブを操作するリモコン弁と、このリモコン弁とコントロールバルブの組み合わせパターンを切換える操作パターン切換弁を備えたバルブ装置に関するものである。

本発明の好適例である小型の油圧ショベル(所謂ミニショベル)を例にとって背景技術を説明する。

この油圧ショベルは、図５に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が地面に対して垂直となる軸Ｘのまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２の前部に、ブーム３、アーム４、バケット５、及びこれらを作動させる油圧アクチュエータ（ブーム、アーム、バケット各シリンダ）６,７,８を備えた作業アタッチメントＡが取付けられて構成される。

上部旋回体２はアッパーフレーム９を備え、このアッパーフレーム９に運転席１０や各種操作装置、エンジン及びその関連機器等が搭載される。図５中、１１はキャノピである。

アッパーフレーム９は、図６に示すように底板１２、及びこの底板１２上に間隔を置いて配置されたフロアプレート１３を備えている。

このアッパーフレーム９の前部左側の床下、すなわち、底板１２とフロアプレート１３との間に空間(床下空間)Ｓが形成され、この床下空間Ｓに、各油圧アクチュエータの作動を個別に制御する油圧パイロット切換式の複数の制御弁の集合体である多連式のコントロールバルブ１４が収容されている(特許文献１参照)。

なお、この明細書における「前後」「左右」は、運転席１０に着座したオペレータから見た方向性をいう。

コントロールバルブ１４は、バルブ取付部材１５によってアッパーフレーム底板１２上に取付けられ、各制御弁が、運転席１０まわりに配置されたリモコン弁(図６中に二点鎖線で示す)１６によって操作される。

また、床下空間Ｓには、リモコン弁１６と各制御弁の組み合わせパターンをオペレータの所望に応じて選択するための操作パターン切換弁(たとえばロータリー切換弁。通常、「マルチ弁」と呼ばれる）１７が設置される。

この操作パターン切換弁１７は、円筒状のボディ１８と、このボディ１８に長さ方向に挿入されたシャフト１９と、このシャフト１９の一端部に取付けられた操作用のハンドル２０を具備し、このハンドル２０の回転操作によって操作パターンが複数通りに切換えられる。

従来、この操作パターン切換弁１７は、図示のようにコントロールバルブ１４の後方において、ハンドル２０が上方に位置する縦置き姿勢で、アッパーフレーム底板１２上にブラケット２１を介して取付けられている(特許文献２参照)。

図６中、２２は床下空間Ｓの後方(操作パターン切換弁１７のすぐ後)に垂直に設けられた仕切り壁で、この仕切り壁２２によって運転席１０の下方にエンジンルーム２３が区画形成される。

特開２０１２−１７５３３号公報 特開２００８−３１８１７号公報

リモコン弁１６と操作パターン切換弁１７、操作パターン切換弁１７とコントロールバルブ１４、コントロールバルブ１４と各油圧アクチュエータは、それぞれホースによって油圧的に接続される。

すなわち、図６中に二点鎖線で示すように、リモコン弁１６と操作パターン切換弁１７はリモコンホースＨ１で、操作パターン切換弁１７とコントロールバルブ１４はパイロットホースＨ２で、コントロールバルブ１４と各油圧アクチュエータはアクチュエータホースＨ３でそれぞれ接続される。

なお、図６では簡略化のため各ホースＨ１，Ｈ２，Ｈ３を１本ずつ示すが、実際には多数本ずつ配索される。

この場合、特許文献２に記載された公知技術によると、上記のように操作パターン切換弁１７がコントロールバルブ１４の「後方」に、かつ、ハンドル２０が上方に位置する「縦置き姿勢」で設置されているため、ホース配索が面倒となる。

すなわち、操作パターン切換弁１７が、床下空間Ｓの後限である仕切り壁２２の直前位置に設置されているため、リモコン弁１６から垂下させたリモコンホースＨ１を、仕切り壁２２と操作パターン切換弁１７の間の僅かな隙間でほぼ直角に折り曲げ、かつ、その折り曲げたところで操作パターン切換弁１７に接続しなければならない。このため、リモコンホースＨ１の取り扱いの自由度が小さく、曲げと接続が厄介となる。

これが、操作パターン切換弁１７をコントロールバルブ１４の後方に配置することによって生じる問題点である。

一方、アクチュエータホースＨ３は、一端がコントロールバルブ１４に接続され、他端が旋回中心近くを経由して各油圧アクチュエータに向かう迂回ルートで配索される。この場合、同ホースＨ３を、操作パターン切換弁１７とフロアプレート１３の間の狭い隙間に、ハンドル２０を避けながら通さなければならない。

あるいは、他のルートとして、同ホースＨ３を、上記隙間ではなく操作パターン切換弁１７の側方に通すことが考えられるが、こうするとパイロットホースＨ２と干渉するおそれがある。

これが、操作パターン切換弁１７を縦置き姿勢で配置したことによって生じる問題点である。

そこで本発明は、床下空間にコントロールバルブと操作パターン切換弁を設置し、リモコン弁を含めた三つのバルブをホースで接続する構成を前提として、ホースの配索作業を簡便化することができる建設機械のバルブ装置を提供するものである。

上記課題を解決する手段として、本発明においては、下部走行体と、この下部走行体上に縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体と、複数の油圧アクチュエータの作動を制御する複数の制御弁の集合体である多連式のコントロールバルブと、上記各制御弁を操作するリモコン弁と、このリモコン弁と上記制御弁の組み合わせパターンを切換える操作パターン切換弁と、上記リモコン弁と制御弁とを接続するリモコンホースと、上記制御弁と操作パターン切換弁とを接続するパイロットホースと、上記制御弁と油圧アクチュエータを接続するアクチュエータホースを備え、上記上部旋回体を構成するアッパーフレームは、底板と、この底板の上方に間隔を置いて設けられたフロアプレートとを有し、このアッパーフレーム上に運転席が設けられるとともに、上記底板とフロアプレートとの間の床下空間に上記コントロールバルブと操作パターン切換弁が設けられ、上記操作パターン切換弁は、筒状のボディと、このボディに長さ方向に挿入されたシャフトと、上記ボディの長さ方向の一端側で上記シャフトに取付けられた切換操作用のハンドルを備えた建設機械のバルブ装置において、上記操作パターン切換弁を、上記運転席に着座したオペレータから見て上記コントロールバルブの前方位置に、上記シャフトが横倒れとなった横置き姿勢で設けたものである。

この構成によると、操作パターン切換弁をコントロールバルブの前方に設置したから、リモコンホースの配索及び接続に仕切り壁が、一切、邪魔にならない。

また、操作パターン切換弁を横置き姿勢で設置したから、配索及び接続空間を上下方向に広くとることができるとともに、ハンドルが配索の邪魔になり難い。

以上の点により、各ホースの曲げと接続を含めた配索作業を図６に示す公知技術と比較して格段に簡便化することができる。

本発明において、上記操作パターン切換弁を、上記リモコンホースの接続口が上記コントロールバルブの上面よりも上方に位置する状態で設けるのが望ましい(請求項２)。

この構成により、リモコンホースを他のホース(アクチュエータ、パイロット両ホース)から大きく切り離して配索することができるため、ホース同士の干渉を避け、配索作業が一層容易となる。

本発明において、上記操作パターン切換弁を、上記ハンドルが前向きとなる状態で設けるのが望ましい(請求項３)。

この構成によれば、ハンドルがすべてのホースよりも前方に位置し、ハンドルとホースの干渉が一切生じないため、配索作業が一層簡単となる。

また、本発明において、上記コントロールバルブと操作パターン切換弁を共通のバルブ取付部材に取付けるのが望ましい(請求項４)。

こうすれば、予め、両弁をバルブ取付部材に組み付けて一体化し、かつ、両弁間にパイロットホースを接続するとともに、リモコンホースの一端を操作パターン切換弁に、アクチュエータホースの一端をコントロールバルブにそれぞれ接続しておくこと、すなわち、所謂サブ組が可能となるため、配索作業を含めた組み付けがきわめて簡単となる。

一方、本発明において、上記各ホースを、上記パイロットホースが最も低位置、上記リモコンホースが最も高位置、上記アクチュエータホースが中間位置でそれぞれ上記コントロールバルブまわりを通る状態で配索するのが望ましい(請求項５)。

こうすれば、各ホースを全く交錯しない分離・独立状態で配索することができるため、配索作業がより簡単となるとともに、メンテナンスも容易となる。

本発明によると、床下空間にコントロールバルブと操作パターン切換弁を設置し、リモコン弁を含めた三つのバルブをホースで接続する構成を前提として、ホースの配索作業を簡便化することができる。

本発明の実施形態にかかるバルブ装置を示す斜視図である。 図１の一部拡大図である。 バルブ装置とホースの配索状況を示すショベルの一部側断面図である。 バルブ配置とホースの配索状況を模式的に示す側面図である。 ショベルの概略側面図である。 図５の一部断面拡大図である。

本発明の実施形態を図１〜図４によって説明する。

実施形態は小型ショベルを適用対象としている。

実施形態において、次の点は図５，６に示す公知技術と同じである。

(Ｉ) 上部旋回体のアッパーフレーム９(図３のみに符号を付す)に、運転席１０や、リモコン弁１６を含む各種操作装置、エンジン及びその関連機器等が搭載される点。

(ＩＩ) アッパーフレーム９は、底板１２、及びこの底板１２上に間隔を置いて配置されたフロアプレート１３を備え、この両者間に形成された床下空間Ｓに多連式のコントロールバルブ１４と操作パターン切換弁１７が設置される点。

(ＩＩＩ) 操作パターン切換弁１７は、図４に示すように円筒状のボディ１８と、このボディ１８に長さ方向に挿入されたシャフト１９と、このシャフト１９の一端部に取付けられた操作用のハンドル２０を具備し、このハンドル２０の回転操作によって操作パターンが複数通りに切換えられる点。

(ＩＶ) リモコン弁１６と操作パターン切換弁１７はリモコンホースＨ１によって、操作パターン切換弁１７とコントロールバルブ１４はパイロットホースＨ２によって、コントロールバルブ１４と各油圧アクチュエータはアクチュエータホースＨ３によってそれぞれ油圧的に接続される点。

なお、図の複雑化を避けるために、アクチュエータホースＨ３については１本のみを図示している。また、コントロールバルブ１４及び操作パターン切換弁１７のバルブ形状、ホース接続構造についても可能な範囲で簡略化して図示している。

実施形態において、操作パターン切換弁１７は、
(ａ) コントロールバルブ１４の前方位置に、
(ｂ) シャフト１９が横倒れとなった横置き姿勢(ほぼ水平姿勢)で、
(ｃ) ハンドル２０が前向きとなり、
(ｄ) リモコンホースＨ１を接続するためのリモコンホース接続口２４(図４のみに符号を付している)がコントロールバルブ１４の上面よりも上方に位置する状態で
設けられている。

図４中、２５は操作パターン切換弁１７のパイロットホース接続口、２６はコントロールバルブ１４のパイロットホース接続口、２７はコントロールバルブ１４のアクチュエータホース接続口である。

また、図３に示すように、床下空間Ｓの前面を閉塞する前カバー２８に、操作パターン切換弁１７のハンドル２０を前面側から操作するための操作開口２９が設けられている。

操作パターン切換弁１７は、コントロールバルブ１４が取付けられたバルブ取付部材３０にブラケット３１を介して取付けられている。

いいかえれば、コントロールバルブ１４と操作パターン切換弁１７は共通のバルブ取付部材３０に組み付けられて、ひとつのバルブユニットとして構成されている。

また、各ホースＨ１，Ｈ２，Ｈ３は、パイロットホースＨ２が最も低位置、リモコンホースＨ１が最も高位置、アクチュエータホースＨ３が中間位置でそれぞれコントロールバルブ１４まわりを通る状態で配索されている。

この構成によると、次の効果を得ることができる。

操作パターン切換弁１７をコントロールバルブ１４の前方に設置したから、リモコンホースＨ１の配索及び接続に仕切り壁２２が、一切、邪魔にならない。

また、操作パターン切換弁１７を横置き姿勢で設置したから、配索及び接続空間を上下方向に広くとることができるとともに、ハンドル２０が配索の邪魔になり難い。

さらに、リモコンホース接続口２４がコントロールバルブ上面よりも上方に位置する状態で操作パターン切換弁１７を横置きしたから、リモコンホースＨ１を他のホース(パイロット、アクチュエータ両ホースＨ２，Ｈ３)から大きく切り離して配索することができる。

加えて、操作パターン切換弁１７を、ハンドル２０が前向きとなる状態で設けたから、ハンドル２０がすべてのホースＨ１，Ｈ２，Ｈ３よりも前方に位置する。従って、ハンドル２０とホースＨ１，Ｈ２，Ｈ３の干渉が一切生じないため、配索作業が一層簡単となる。

以上の点により、各ホースＨ１，Ｈ２，Ｈ３の曲げと接続を含めた配索作業を図６に示す公知技術と比較して格段に簡便化することができる。

一方、コントロールバルブ１４と操作パターン切換弁１７を共通のバルブ取付部材３０に取付けたから、予め、両弁１４，１７をバルブ取付部材３０に組み付けて一体化し、かつ、両弁間にパイロットホースＨ２を接続するとともに、リモコンホースＨ１の一端を操作パターン切換弁１７に、アクチュエータホースＨ３の一端をコントロールバルブ１４にそれぞれ接続しておくこと、すなわち、所謂サブ組が可能となる。このため、配索作業を含めた組み付けがきわめて簡単となる。

さらに、各ホースＨ１，Ｈ２，Ｈ３を、パイロットホースＨ２が最も低位置、リモコンホースＨ１が最も高位置、アクチュエータホースＨ３が中間位置でそれぞれコントロールバルブ１４まわりを通る状態で配索したから、各ホースＨ１，Ｈ２，Ｈ３を全く交錯しない分離・独立状態で配索することができる。このため、配索作業がより簡単となるとともに、メンテナンスも容易となる。

他の実施形態
(１) 操作パターン切換弁１７を、ハンドル２０が左右方向の側方または後方を向く横置き姿勢で設置してもよい。

(２) バルブ取付部材３０とブラケット３１を一体に形成してもよい。あるいは、コントロールバルブ１４と操作パターン切換弁１７を別々の取付部材によって分離、独立して設置してもよい。

(３) 本発明はショベルに限らず、ショベルを転用して構成される解体機や破砕機等、ショベルと同様にコントロールバルブ、操作パターン切換弁、リモコン弁を備え、コントロールバルブと操作パターン切換弁を床下空間に設置する他の建設機械にも上記同様に適用することができる。

１ 下部走行体
２ 上部旋回体
９ アッパーフレーム
１０ 運転席
１２ アッパーフレーム底板
１３ フロアプレート
Ｓ 床下空間
１４ コントロールバルブ
１６ リモコン弁
１７ 操作パターン切換弁
１８ 操作パターン切換弁のボディ
１９ 同、シャフト
２０ 同、ハンドル
２４ 操作パターン切換弁のリモコンホース接続口
３０ 共通のバルブ取付部材
３１ 操作パターン切換弁取付用のブラケット
Ｈ１ リモコンホース
Ｈ２ パイロットホース
Ｈ３ アクチュエータホース

Claims (5)

1. 下部走行体と、この下部走行体上に縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体と、複数の油圧アクチュエータの作動を制御する複数の制御弁の集合体である多連式のコントロールバルブと、上記各制御弁を操作するリモコン弁と、このリモコン弁と上記制御弁の組み合わせパターンを切換える操作パターン切換弁と、上記リモコン弁と上記操作パターン切換弁とを接続するリモコンホースと、上記操作パターン切換弁と上記コントロールバルブとを接続するパイロットホースと、上記コントロールバルブと油圧アクチュエータを接続するアクチュエータホースを備え、上記上部旋回体を構成するアッパーフレームは、底板と、この底板の上方に間隔を置いて設けられたフロアプレートとを有し、このアッパーフレーム上に運転席が設けられるとともに、上記底板とフロアプレートとの間の床下空間に上記コントロールバルブと操作パターン切換弁が設けられ、上記操作パターン切換弁は、筒状のボディと、このボディに長さ方向に挿入されたシャフトと、上記ボディの長さ方向の一端側で上記シャフトに取付けられた切換操作用のハンドルを備えた建設機械のバルブ装置において、上記操作パターン切換弁を、上記運転席に着座したオペレータから見て上記コントロールバルブの前方位置に、上記シャフトが横倒れとなった横置き姿勢で設けたことを特徴とする建設機械のバルブ装置。
2. 上記操作パターン切換弁を、上記リモコンホースの接続口が上記コントロールバルブの上面よりも上方に位置する状態で設けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械のバルブ装置。
3. 上記操作パターン切換弁を、上記ハンドルが前向きとなる状態で設けたことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械のバルブ装置。
4. 上記コントロールバルブと操作パターン切換弁を共通のバルブ取付部材に取付けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械のバルブ装置。
5. 上記各ホースを、上記パイロットホースが最も低位置、上記リモコンホースが最も高位置、上記アクチュエータホースが中間位置でそれぞれ上記コントロールバルブまわりを通る状態で配索したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の建設機械のバルブ装置。

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