JP2015014127A - 建設機械のバルブ配設構造 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチ切替バルブの配置を工夫することで、バルブ同士を繋ぐ配管の配索作業を行い易くする。
【解決手段】マルチ切替バルブ４０は、フロアプレート３５の貫通孔３５ａに挿通されることで、パイロットバルブ側ポート４０ａが運転室３１内に位置する一方、コントロールバルブ側ポート４０ｂが運転室３１外に位置するように配設される。パイロットバルブ３４とマルチ切替バルブ４０とは、パイロットバルブ側配管４６によって接続される。マルチ切替バルブ４０とコントロールバルブ５０とは、コントロールバルブ側配管４７によって接続される。
【選択図】図３

Description

本発明は、建設機械のバルブ配設構造に関するものである。

従来より、パイロット圧油を給排するパイロット弁と、パイロット圧油により切り換えられる切換弁と、パイロット弁と切換弁とのパイロット圧油の接続関係を選択的に切り換えるマルチ切替バルブとしてのセレクタ弁とを備えた建設機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この建設機械では、運転室の床下にセレクタ弁が配設されている。そして、パイロット弁とセレクタ弁とがパイロット弁側配管で接続され、セレクタ弁と切換弁とが切換弁側配管で接続されている。

特開２０００−１６０６００号公報

ところで、従来の建設機械におけるセレクタ弁の配置では、パイロット弁側配管を運転室の床下に配索する必要がある。具体的には、運転室のフロアプレートに貫通孔を形成して、パイロット弁側配管を貫通孔に挿通させて床下に配索するようにしている。

しかしながら、パイロット弁側配管を貫通孔に挿通させた場合には、パイロット弁側配管が貫通孔の内周縁部に干渉して傷付くおそれがある。そのため、パイロット弁側配管が貫通孔内で動かないように固定するクランプ部材が別途必要であり、配管の配索作業性が悪くなるという問題があった。

また、複数本のパイロット弁側配管が束ねられた状態で貫通孔に挿通されている場合には、パイロット弁側配管同士の隙間や、パイロット弁側配管と貫通孔との隙間から粉塵や騒音が運転室内に入り込むおそれがある。そのため、この隙間を塞ぐシールが必要となるが、複数本のパイロット弁側配管の形状に合わせて隙間詰めをしなければならず、シール形状が複雑になってしまうという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マルチ切替バルブの配置を工夫することで、バルブ同士を繋ぐ配管の配索作業を行い易くすることにある。

本発明は、複数の油圧アクチュエータと、内部に運転室を有するキャブと、該運転室内に配設された操作レバーと、該運転室内に配設され且つ該操作レバーの操作量に応じたパイロット油圧を出力するパイロットバルブと、該運転室外に配設され且つ該油圧アクチュエータに供給される作動油の量を該パイロット油圧に応じて制御するコントロールバルブとを備えた建設機械のバルブ配設構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記パイロットバルブに繋がるパイロットバルブ側配管が接続されるパイロットバルブ側ポートと、前記コントロールバルブに繋がるコントロールバルブ側配管が接続されるコントロールバルブ側ポートとを有し、該パイロットバルブと該コントロールバルブとの接続関係を選択的に切り替え可能なマルチ切替バルブを備え、
前記マルチ切替バルブは、前記パイロットバルブ側ポートが前記運転室内に位置する一方、前記コントロールバルブ側ポートが該運転室外に位置するように配設されていることを特徴とするものである。

第１の発明では、マルチ切替バルブのパイロットバルブ側ポートは、運転室内に位置しており、パイロットバルブ側配管を介して、運転室内に配設されたパイロットバルブに接続される。マルチ切替バルブのコントロールバルブ側ポートは、運転室外に位置しており、コントロールバルブ側配管を介して、運転室外に配設されたコントロールバルブに接続される。

このような構成とすれば、マルチ切替バルブの配置を工夫することで、バルブ同士を繋ぐ配管の配索作業を行い易くすることができる。例えば、マルチ切替バルブを、キャブのフロアプレートに形成した貫通孔に挿通させ、マルチ切替バルブのパイロットバルブ側ポートを運転室内に位置させる一方、コントロールバルブ側ポートを運転室外に位置させることができる。これにより、パイロットバルブ側配管を貫通孔に挿通させることなく、パイロットバルブとマルチ切替バルブとを接続することができるので、パイロットバルブ側配管が傷付くことを防止しつつ配索作業を行い易くなる。

さらに、複数本のパイロットバルブ側配管は、運転室内に位置するパイロットバルブ側ポートに接続されるので、従来のように、複数本のパイロットバルブ側配管の形状に合わせて複雑な形状のシールをする必要がない。

第２の発明は、第１の発明において、
前記マルチ切替バルブには、前記パイロットバルブと前記コントロールバルブとの接続関係を選択的に切り替えるための切替レバーが設けられ、
前記切替レバーは、前記運転室内に位置するように配設されていることを特徴とするものである。

第２の発明では、マルチ切替バルブの切替レバーが運転室内に位置しているので、パイロットバルブとコントロールバルブとの接続関係を切り替える作業を、オペレータが運転室内で行うことができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記キャブの床面を構成するフロアプレートには、板厚方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記マルチ切替バルブは、柱状に形成され且つ前記貫通孔に挿通されることで、外周面の上部寄りの位置に開口した前記パイロットバルブ側ポートが前記運転室内に位置する一方、外周面の下部寄りの位置に開口した前記コントロールバルブ側ポートが該運転室外に位置するように配設され、
前記貫通孔の内周縁部と前記マルチ切替バルブの外周面との隙間には、シール部材が嵌め込まれていることを特徴とするものである。

第３の発明では、キャブのフロアプレートに形成された貫通孔に、柱状のマルチ切替バルブが挿通されることで、パイロットバルブ側ポートが運転室内に位置し、コントロールバルブ側ポートが運転室外に位置する。そして、貫通孔の内周縁部とマルチ切替バルブの外周面との隙間にシール部材を嵌め込むだけで、複雑な形状のシールをすることなく、運転室内の気密性を高めることができる。

第４の発明は、第３の発明において、
前記貫通孔は、円形状に形成され、
前記マルチ切替バルブは、円柱状に形成され、
前記シール部材は、円環状に形成されていることを特徴とするものである。

第４の発明では、円形状の貫通孔に対して円柱状のマルチ切替バルブを挿通させるようにしたから、貫通孔の内周縁部とマルチ切替バルブの外周面との間には、円環状の隙間が設けられることとなる。そのため、比較的単純な形状である円環状のシール部材を嵌め込むだけで、この隙間を確実に塞ぐことができる。

本発明によれば、マルチ切替バルブを、例えばキャブのフロアプレートに形成した貫通孔に挿通させることで、マルチ切替バルブのパイロットバルブ側ポートを運転室内に位置させる一方、コントロールバルブ側ポートを運転室外に位置させるようにしている。これにより、パイロットバルブ側配管を貫通孔に挿通させることなく、パイロットバルブとマルチ切替バルブとを接続することができるので、パイロットバルブ側配管が傷付くことを防止しつつ配索作業を行い易くなる。

さらに、貫通孔の内周縁部とマルチ切替バルブの外周面との隙間のみをシール部材で隙間詰めするだけで、運転室内の気密性を高めることができるので、従来のように、複数本のパイロットバルブ側配管の形状に合わせて複雑な形状のシール部材を用いる必要がない。

本発明の実施形態に係る建設機械の構成を示す側面図である。 バルブの配設構造を示す側面断面図である。 マルチ切替バルブ周辺の構成を示す側面断面図である。 シール部材の構成を示す側面断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。各図には、上下や前後左右の方向を矢印で示してある。特に言及しない限り、上下等の方向についてはこれら矢印で示す方向に従って説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る建設機械の構成を示す側面図である。図１に示すように、この建設機械１０は、いわゆる油圧ショベルであり、クローラ式の下部走行体１１と、下部走行体１１上に旋回自在に搭載された上部旋回体１２とを備えている。上部旋回体１２のアッパーフレーム２５は、円環状の旋回ベアリング２８を介して下部走行体１１に旋回可能に支持されている。

アッパーフレーム２５の前側中央部には、掘削作業等を行うためのアタッチメント１３が取り付けられている。アタッチメント１３は、アッパーフレーム２５に対して上下方向に揺動可能に取り付けられたブーム１３ａと、ブーム１３ａの先端側に回動可能に取り付けられたアーム１３ｂと、アーム１３ｂの先端側に回動可能に取り付けられたバケット１３ｃとを備えている。ブーム１３ａ、アーム１３ｂ、及びバケット１３ｃは、対応する油圧アクチュエータ２０としての油圧シリンダ１３ｄを伸縮させることで起伏自在に動かすことができる。

アッパーフレーム２５上におけるアタッチメント１３の左側には、内部に運転室３１を有するキャブ３０が配設されている。アッパーフレーム２５の後側には、コントロールバルブ５０、油圧ポンプ５５、エンジン（図示省略）等が配設されており、これらは機械室カバー１４によって覆われている。機械室カバー１４の後側には、カウンタウエイト１５が配設されている。

図２に示すように、運転室３１内には、オペレータが着座する運転シート３２や、アタッチメント１３を操作するための操作レバー３３が配設されている。操作レバー３３は、運転シート３２を挟んで左右両側にそれぞれ設けられている。

キャブ３０の床面を構成するフロアプレート３５は、防振機能を有するキャブマウント（図示省略）によってアッパーフレーム２５の底板２６の上方に支持される。これにより、フロアプレート３５と底板２６との間には、キャブ３０内に配設された機器の配線や配管を配索するための配索スペースＳが設けられている。

フロアプレート３５には、シート台座３６が設置されている。シート台座３６は、中空の箱状に形成されている。シート台座３６の上面には、前後方向に延びるスライドレール３７が配設されている。運転シート３２は、スライドレール３７を介してシート台座３６に設置され、車両前後方向にスライド自在となっている。

また、フロアプレート３５には、板厚方向に貫通する円形状の貫通孔３５ａが形成されている（図３参照）。貫通孔３５ａは、シート台座３６の内部空間に連通する位置に開口している。

操作レバー３３は、パイロットバルブ３４に接続されている。パイロットバルブ３４は、操作レバー３３の操作量に応じたパイロット油圧を出力するものである。パイロットバルブ３４とコントロールバルブ５０との間には、マルチ切替バルブ４０が接続されている。

マルチ切替バルブ４０は、パイロットバルブ３４とコントロールバルブ５０との接続関係を選択的に切り替え可能とするものである。つまり、操作レバー３３の操作方向に対応して作動する油圧アクチュエータ２０の作動方向、すなわち、操作パターンを切り替えるためのものである。

具体的に、建設機械１０は、操作レバー３３の操作パターンがメーカー毎に異なっている。そのため、メーカーの異なる建設機械１０を操縦する場合や、レンタルした建設機械１０を不特定多数のオペレータが操縦する場合には、そのオペレータが慣れ親しんでいる操作しやすい操作パターンに選択的に切り替えることができるのが好ましい。そこで、操作レバー３３のパイロットバルブ３４とコントロールバルブ５０との接続関係を選択的に切り替えることができるように、マルチ切替バルブ４０が設けられている。

図３に示すように、マルチ切替バルブ４０は、内部に複数の切り替え流路（図示省略）が形成された円柱状の部材で形成されている。マルチ切替バルブ４０の外周面の上部寄りの位置には、周方向に間隔をあけて複数のパイロットバルブ側ポート４０ａが設けられている。また、外周面の下部寄りの位置には、周方向に間隔をあけて複数のコントロールバルブ側ポート４０ｂが設けられている。

マルチ切替バルブ４０の外周面には、径方向に張り出すフランジ面を有する取付フランジ４１が一体に取り付けられている。取付フランジ４１は、マルチ切替バルブ４０の外周面の下部寄りの位置においてコントロールバルブ側ポート４０ｂが形成されていない面に取り付けられている。

取付フランジ４１のフランジ面の下面には、締結ナット４２が溶接固定されている。取付フランジ４１は、フランジ面の上面をフロアプレート３５の下面に当接させた状態で、フロアプレート３５の上面側から挿通させた締結ボルト４３を締結ナット４２に締結固定させることで、フロアプレート３５の下面に取り付けられている。

これにより、マルチ切替バルブ４０は、フロアプレート３５に形成された貫通孔３５ａに挿通された状態で、パイロットバルブ側ポート４０ａが運転室３１内に位置する一方、コントロールバルブ側ポート４０ｂが運転室３１外の配索スペースＳに位置するように配設されている。

運転室３１内では、パイロットバルブ３４に繋がるパイロットバルブ側配管４６がマルチ切替バルブ４０のパイロットバルブ側ポート４０ａに接続されている。また、運転室３１外の配索スペースＳでは、コントロールバルブ５０に繋がるコントロールバルブ側配管４７がマルチ切替バルブ４０のコントロールバルブ側ポート４０ｂに接続されている。

マルチ切替バルブ４０の上部には、切替レバー４５が取り付けられている。切替レバー４５は、周方向に回動可能に構成されており、その回動位置に応じてマルチ切替バルブ４０内部の複数の切り替え流路（図示省略）が切り替えられる。これにより、操作レバー３３の操作パターンを切り替えることができる。ここで、切替レバー４５は、運転室３１のシート台座３６内に配設されているので、操作パターンを切り替える作業を、オペレータが運転室３１内で行うことができる。

図４に示すように、貫通孔３５ａの内周縁部とマルチ切替バルブ４０の外周面との隙間には、円環状のシール部材４４が嵌め込まれている。これにより、複雑な形状のシール部材４４を用いなくても、比較的単純な形状である円環状のシール部材４４を嵌め込むだけで、この隙間を確実に塞ぐことができ、粉塵や騒音が入り込むのを防止することができる。

図２に示すように、コントロールバルブ５０と油圧ポンプ５５とは、油圧配管５１によって接続されている。油圧ポンプ５５から吐出された作動油は、油圧配管５１を介してコントロールバルブ５０内に供給される。

コントロールバルブ５０は、油圧アクチュエータ２０に供給される作動油の量を、パイロットバルブ３４から出力されたパイロット油圧に応じて制御するものである。具体的には、操作レバー３３を傾動操作することにより、傾動方向及びその操作量に応じてパイロットバルブ３４の開度が調整されてパイロット油圧が出力される。コントロールバルブ５０は、油圧ポンプ５５から吐出された作動油を対応する油圧アクチュエータ２０に供給することで、油圧アクチュエータ２０を作動させる。

以上のように、本実施形態に係る建設機械１０のバルブ配設構造では、マルチ切替バルブ４０を、キャブ３０のフロアプレート３５に形成した貫通孔３５ａに挿通させることで、マルチ切替バルブ４０のパイロットバルブ側ポート４０ａを運転室３１内に位置させる一方、コントロールバルブ側ポート４０ｂを運転室３１外に位置させるようにしている。これにより、パイロットバルブ側配管４６を貫通孔３５ａに挿通させることなく、パイロットバルブ３４とマルチ切替バルブ４０とを接続することができるので、パイロットバルブ側配管４６が傷付くことを防止しつつ配索作業を行い易くなる。

さらに、円形状の貫通孔３５ａに対して円柱状のマルチ切替バルブ４０を挿通させるようにしたから、貫通孔３５ａの内周縁部とマルチ切替バルブ４０の外周面との間には、円環状の隙間が設けられることとなる。そのため、比較的単純な形状である円環状のシール部材４４を嵌め込むだけで、この隙間を確実に塞ぐことができる。つまり、従来のように、複数本のパイロットバルブ側配管４６の形状に合わせて複雑な形状のシール部材４４を用いる必要がない。

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、キャブ３０のフロアプレート３５に貫通孔３５ａを形成し、この貫通孔３５ａにマルチ切替バルブ４０を挿通させるようにしたが、この形態に限定するものではない。例えば、キャブ３０の壁面に貫通孔３５ａを形成し、この貫通孔３５ａにマルチ切替バルブ４０を挿通させるようにしてもよい。

また、本実施形態では、円形状の貫通孔３５ａに対して円柱状のマルチ切替バルブ４０を挿通させるようにしたが、貫通孔３５ａやマルチ切替バルブ４０の形状は、この形態に限定するものではない。例えば、四角形状の貫通孔３５ａに対して四角柱状のマルチ切替バルブ４０を挿通させるようにした形態であってもよい。

以上説明したように、本発明は、マルチ切替バルブの配置を工夫することで、バルブ同士を繋ぐ配管の配索作業を行い易くすることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０ 建設機械
２０ 油圧アクチュエータ
３０ キャブ
３１ 運転室
３３ 操作レバー
３４ パイロットバルブ
３５ フロアプレート
３５ａ 貫通孔
４０ マルチ切替バルブ
４０ａ パイロットバルブ側ポート
４０ｂ コントロールバルブ側ポート
４４ シール部材
４５ 切替レバー
４６ パイロットバルブ側配管
４７ コントロールバルブ側配管
５０ コントロールバルブ

Claims (4)

1. 複数の油圧アクチュエータと、内部に運転室を有するキャブと、該運転室内に配設された操作レバーと、該運転室内に配設され且つ該操作レバーの操作量に応じたパイロット油圧を出力するパイロットバルブと、該運転室外に配設され且つ該油圧アクチュエータに供給される作動油の量を該パイロット油圧に応じて制御するコントロールバルブとを備えた建設機械のバルブ配設構造であって、
   前記パイロットバルブに繋がるパイロットバルブ側配管が接続されるパイロットバルブ側ポートと、前記コントロールバルブに繋がるコントロールバルブ側配管が接続されるコントロールバルブ側ポートとを有し、該パイロットバルブと該コントロールバルブとの接続関係を選択的に切り替え可能なマルチ切替バルブを備え、
   前記マルチ切替バルブは、前記パイロットバルブ側ポートが前記運転室内に位置する一方、前記コントロールバルブ側ポートが該運転室外に位置するように配設されていることを特徴とする建設機械のバルブ配設構造。
2. 請求項１において、
   前記マルチ切替バルブには、前記パイロットバルブと前記コントロールバルブとの接続関係を選択的に切り替えるための切替レバーが設けられ、
   前記切替レバーは、前記運転室内に位置するように配設されていることを特徴とする建設機械のバルブ配設構造。
3. 請求項１又は２において、
   前記キャブの床面を構成するフロアプレートには、板厚方向に貫通する貫通孔が形成され、
   前記マルチ切替バルブは、柱状に形成され且つ前記貫通孔に挿通されることで、外周面の上部寄りの位置に開口した前記パイロットバルブ側ポートが前記運転室内に位置する一方、外周面の下部寄りの位置に開口した前記コントロールバルブ側ポートが該運転室外に位置するように配設され、
   前記貫通孔の内周縁部と前記マルチ切替バルブの外周面との隙間には、シール部材が嵌め込まれていることを特徴とする建設機械のバルブ配設構造。
4. 請求項３において、
   前記貫通孔は、円形状に形成され、
   前記マルチ切替バルブは、円柱状に形成され、
   前記シール部材は、円環状に形成されていることを特徴とする建設機械のバルブ配設構造。

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