JP2021165584A - 流路切換弁およびそれを備えた建設機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】流路切換弁において、ボディに対する流路の形成を容易とし、安価に製造することを可能とし、コンパクト化を容易とする。【解決手段】流路切換弁50であって、直線状の第1油路71を介して互いに連通する第1開口部61および第2開口部62、並びに第1油路71に対して直線状の第2油路72を介して連通する第3開口部63を有するブロック状のボディ51と、ボディ51に対して回動可能に設けられ、回動位置により2つの開口部を互いに連通させる連通流路が形成された弁体52と、弁体52の回動範囲を規制することで、弁体52の回動位置を、3つの開口部のうちの所定の組合せの2つの開口部同士が弁体52の連通流路により連通する所定の回動位置に選択するための係止突部110と、を備えた。【選択図】図8

Description

本発明は、建設機械の作業用のアタッチメントを動作させるための作動油の油路構成において好適に用いられる流路切換弁およびそれを備えた建設機械に関する。
従来、例えば建設機械の一種である掘削作業機において、フロント作業装置としての掘削装置を構成するアームに対し、作業用のアタッチメントを着脱可能に設けた構成のものがある。アタッチメントとしては、掘削作業用のバケットや破砕作業用の破砕装置(ブレーカ)等が作業内容に応じて付け替えられる。
このようにアタッチメントをアームに対して着脱可能に設けた構成において、アタッチメントを動作させるための作動油の流路である油路に、切換弁を備えた構成のものがある。特許文献1には、切換弁として、流路を開閉させるいわゆるストップバルブを、アームの側面に設けた構成が開示されている。このような構成においては、アタッチメントの交換に際し、ストップバルブによってアタッチメントに対する油路が閉じられ、アタッチメントの取外しおよび別のアタッチメントの取付けが行われた後、あらためてストップバルブを開弁させることで油路が開かれる。
このようにフロント作業装置に設けられる切換弁に関し、油圧ホース等の油管の接続を受ける開口部(ポート)を3箇所に有し、選択的に2つの開口部を互いに連通させる流路切換弁であるいわゆる三方弁を備えた構成が知られている(例えば、特許文献2参照。)。このような流路切換弁は、アタッチメントに対する作動油の供給用および排出用それぞれの油路に設けられ、例えばアームの左右両側面に配置される。
三方弁によれば、特許文献2に開示されているように、バケットとともに用いられるサム(バケットフォーク等とも称される。)を備えた構成において、アタッチメントの交換作業を簡略化することができる。具体的には次のとおりである。
すなわち、2つの開口部のみを有する切換弁の場合、アタッチメントをバケットから破砕装置に付け替える際には、サムの動作に用いられる油圧シリンダから油管を取り外し、その油管を破砕装置に接続する必要がある。これに対し、三方弁によれば、1つの開口部に接続された油管は、サムを動作させる油圧シリンダに接続させた状態のまま、他の1つの開口部が、破砕装置を動作させるための油管を接続する開口部として用いられる。
特許文献2には、流路切換弁において、流路を確実に切り換えるために、ブロック状のボディに形成された3つの開口部および各開口部に連通した3本の油路に関し、次のような技術が開示されている。すなわち、1つの油路に対して他の2つの油路がそれぞれ120°の角度で形成されるとともに、この2つの油路が円弧状に形成されている。また、円弧状に形成された2つの油路が連通する開口部は、互いの軸心を平行とし、共通の面に開口している。
特開2015−140810号公報 特開2013−217424号公報
上述したような従来の三方弁の構成によれば、各開口部に連通する油路を湾曲状ないし屈曲状に形成する必要がある。このため、ボディに対する流路の形成が難しく、流路を形成するためのコストが高くなるという問題がある。また、3つの開口部のうちの2つの開口部が、ボディにおける共通の面に開口する構成であることから、ボディのコンパクト化が難しいという問題がある。
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、ボディに対する流路の形成が容易であり、安価に製造することができ、容易にコンパクト化を図ることができる流路切換弁およびそれを備えた建設機械を提供することを目的とする。
本発明に係る流路切換弁は、流路を切り換えるための流路切換弁であって、互いに反対側の面に開口し直線状の第1油路を介して互いに連通する第1開口部および第2開口部、並びに前記互いに反対側の面と異なる面に開口し前記第1油路に対して直線状の第2油路を介して連通する第3開口部を有するブロック状のボディと、前記ボディに対して回動可能に設けられ、回動位置により、前記第1開口部、前記第2開口部、および前記第3開口部の3つの開口部のうちの2つの開口部を互いに連通させる連通流路が形成された弁体と、前記弁体の回動範囲を規制することで、前記弁体の回動位置を、前記3つの開口部から選択される2つの開口部の組合せのうち第1の組合せの開口部同士が前記連通流路により連通する回動位置と、前記第1の組合せとは異なる前記組合せである第2の組合せの開口部同士が前記連通流路により連通する回動位置とのいずれかの回動位置に選択するための選択部と、を備えたものである。
また、本発明の他の態様に係る流路切換弁は、前記流路切換弁において、前記選択部は、前記ボディに対して着脱可能な部材である回動規制部材を前記ボディに取り付けることにより設けられるものであり、前記ボディは、前記回動規制部材の取付部として、前記第1の組合せを、前記第1開口部および前記第2開口部とし、前記第2の組合せを、前記第1開口部および前記第3開口部とする第1取付部と、前記第1の組合せを、前記第1開口部および前記第2開口部とし、前記第2の組合せを、前記第2開口部および前記第3開口部とする第2取付部と、を有するものである。
また、本発明の他の態様に係る流路切換弁は、前記流路切換弁において、前記弁体は、前記ボディから突出した部分である弁体突出部を有し、前記弁体突出部には、前記弁体の回動軸方向に直交する平面に沿う方向に貫通した孔部が形成されているものである。
本発明に係る建設機械は、前記流路切換弁を備えた建設機械であって、走行装置と、前記走行装置の前側に設けられ、作業用のアタッチメントを着脱可能に支持するアーム部を含むフロント作業装置と、前記アーム部に設けられ、作動油の供給を受けて動作する油圧駆動装置と、を備え、前記流路切換弁として、前記アーム部の左右一側の側面に取り付けられ、前記第1開口部に、前記走行装置側から延設され、前記油圧駆動装置または前記アタッチメントに作動油を供給するための供給用の油管の接続を受ける第1流路切換弁と、前記アーム部の左右他側の側面に取り付けられ、前記第2開口部に、前記走行装置側から延設され、前記油圧駆動装置または前記アタッチメントから排出された作動油を戻すための排出用の油管の接続を受ける第2流路切換弁と、を備えるものである。
本発明によれば、ボディに対する流路の形成が容易であり、安価に製造することができ、容易にコンパクト化を図ることができる。
本発明の一実施形態に係る建設機械の左側面図である。 本発明の一実施形態に係る建設機械の左前側からの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る掘削装置の一部を示す左側面図である。 本発明の一実施形態に係る掘削装置の一部を示す右側面図である。 本発明の一実施形態に係る掘削装置においてバケットの代わりに破砕装置を取り付けた状態を示す左側面図である。 本発明の一実施形態に係る流路切換弁の取付け状態を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る流路切換弁の取付け状態を示す上面図である。 本発明の一実施形態に係る流路切換弁を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る流路切換弁を示す上面斜視図である。 本発明の一実施形態に係る流路切換弁を示す下面斜視図である。 図12におけるA−A断面図である。 図7におけるB−B断面図である。 本発明の一実施形態に係る弁体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る弁体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る流路切換弁の切換え状態を示す図である。図15Aは、弁体が第2の回動位置にある状態を示す図であり、図15Bは、弁体が第3の回動位置にある状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る左配置流路切換弁に対する油圧ホースの接続態様の一例を示す図である。図16Aは、ブレーカ使用時についての図であり、図16Bは、バケット使用時についての図である。 本発明の一実施形態に係る右配置流路切換弁に対する油圧ホースの接続態様の一例を示す図である。図17Aは、ブレーカ使用時についての図であり、図17Bは、バケット使用時についての図である。
本発明は、例えば、建設機械の作業用のアタッチメントを動作させるための作動油(圧油)の油路構成において用いられる流路切換弁において、ボディおよびボディに設けられる弁体によって形成される流路構成を工夫することにより、コストを抑えながら装置のコンパクト化を図ろうとするものである。以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、本発明に係る建設機械として、旋回作業車である掘削作業機を例にとって説明する。ただし、本発明に係る建設機械は、掘削作業機に限らず、例えば、クレーン作業機やホイールローダ等の他の建設機械にも広く適用可能である。
まず、本実施形態に係る掘削作業機1の全体構成について、図1および図2を用いて説明する。図1および図2に示すように、掘削作業機1は、自走可能な走行車体としての走行装置2と、走行装置2に取り付けられた作業部としての掘削装置3および排土装置4とを備える。
走行装置2は、掘削作業機1の本機をなす部分であり、左右一対のクローラ式の走行部5,5と、左右の走行部5,5間に介設された基台としての機体フレーム6と、機体フレーム6上に設けられた旋回台7とを有する。旋回台7は、平面視略円形状に構成され、上下方向の軸線回りに左右いずれの方向にも旋回可能に設けられている。
旋回台7上には、運転部8が設けられている。また、旋回台7上の後半部には、エンジン等を含む原動機部9が設けられている。
運転部8は、走行装置2、掘削装置3、および排土装置4を運転・操作するためのものであり、旋回台7に対して設けられたキャビン10内に設けられている。キャビン10は、その外形をなすフレームと、ガラス等の透明部材によって構成された複数の窓部とを有し、全体として略箱状に構成されている。キャビン10は、左側の側面部に、運転部8に対するオペレータの乗降口を開閉させる開閉扉10aを有する。
運転部8においては、床部上に運転席支持台が設けられており、運転席支持台上に運転席8aが設けられている。運転部8においては、運転席8aの前方に、左右一対の走行レバーが、床部から上方へ向けて延出した状態で設けられており、床部上における走行レバーの左右両側には、作業用の複数の操作ペダルが配設されている。また、運転部8において、運転席8aの周囲には、作業部(掘削装置3または排土装置4)を操作するための作業操作レバーや、スイッチ等の各種操作部を有する操作パネル部等が設けられている。
旋回台7の前端の左右中央部には、掘削装置3の基端部が取り付けられている。また、機体フレーム6の前側には、左右の走行部5,5間を介して、排土装置4が取り付けられている。
排土装置4は、左右の走行部5,5間において前後方向に伸延する左右一対のアームを含む支持フレーム11と、支持フレーム11の先端側に設けられた排土板としてのブレード12と、支持フレーム11を介してブレード12を昇降させるブレードシリンダ13とを有する。
支持フレーム11は、左右のアームを、機体フレーム6の前部に設けられた支持ブラケットに対して左右方向を回動軸方向として回動可能に支持させ、機体フレーム6に対して昇降回動可能に取り付けられている。ブレード12は、支持フレーム11の前端部に支持された状態で設けられている。ブレード12は、左右の走行部5の左右幅と略同じ幅を有するように左右方向に伸延している。ブレードシリンダ13は、機体フレーム6と、支持フレーム11との間に架設された状態で設けられている。
以上のような構成を備えた掘削作業機1においては、運転席8aに着座したオペレータにより走行レバーや作業操作レバー等が適宜操作されることで、所望の動作・作業が行われる。具体的には、例えば、走行レバーの操作により、走行装置2の前後直進走行や左右旋回走行が行われる。また、作業操作レバーの操作により、掘削装置3による掘削作業、あるいは排土装置4による排土作業や整地作業が行われる。
図1から図4を用いて、掘削装置3について説明する。掘削装置3は、走行装置2の前側に設けられたフロント作業装置である。具体的には、旋回台7の前端の左右中央部には、支持ブラケット15が前方に向けて突設されており、支持ブラケット15に、掘削装置3の基端部が取り付けられている。掘削装置3は、その基端部を構成する部材として、ブーム支持ブラケット16を有する。掘削装置3は、ブーム支持ブラケット16を、本機側の支持ブラケット15に対して、上下方向を回動軸方向として回動可能に支持させている。
掘削装置3は、ブーム支持ブラケット16の右側に配置されたスイングシリンダ(図示せず)により、旋回台7に対して左右にスイングするように設けられている。スイングシリンダは、ブーム支持ブラケット16と旋回台7との間に設けられている。
掘削装置3は、その基部側の部分を構成するブーム17と、ブーム17の先端側に連結されたアーム18と、アーム18の先端部に取り付けられたバケット19とを有する。掘削装置3は、ブーム17を回動動作させるブームシリンダ21と、アーム18を回動動作させるアームシリンダ22と、バケット19を回動動作させる作業具シリンダ23とを有する。
ブーム17は、側面視でブーメラン状に屈曲した形状を有し、ブーム支持ブラケット16に対して、左右方向を回動軸方向として回動可能に支持されている。ブームシリンダ21は、起立状のブーム17の前側に配置され、ブーム支持ブラケット16と、ブーム17の屈曲部の内側に突設されたブラケット17aとの間に架設されている。
アーム18は、ブーム17の先端部に対して、左右方向を回動軸方向として回動可能に連結されている。アームシリンダ22は、起立状のブーム17の上側(背側)に配置され、ブーム17の屈曲部の外側に突設されたブラケット17bと、アーム18の後端部に突設されたブラケット18aの後側(上側)の端部との間に架設されている。
バケット19は、アーム18の先端部に対して、アタッチメントブラケット24を介して連結されている。アタッチメントブラケット24は、作業用のアタッチメントの装着部材であり、アーム18の先端部に対して支軸部25により左右方向を回動軸方向として回動可能に設けられている。作業具シリンダ23は、ブーム17の上端から垂下した状態のアーム18の前側(背側)に配置されている。
作業具シリンダ23は、シリンダ23aと、一端側にピストンが設けられシリンダ23a内にピストンを介して摺動可能に設けられたシリンダロッド23bとを有する。作業具シリンダ23は、一側の端部であるボトム側(シリンダ23a側)の端部を、ブラケット18aの前側(下側)の端部に左右方向を回動軸方向として回動可能に支持させている。
一方、作業具シリンダ23の他側の端部であるロッド側(シリンダロッド23b側)の端部は、第1リンク26を介して、アタッチメントブラケット24に連結されている。また、作業具シリンダ23のロッド側の端部は、第2リンク27を介して、アーム18の先端部近傍の部位に対して支持されている。
第1リンク26は、作業具シリンダ23およびアタッチメントブラケット24それぞれに対して、左右方向を回動軸方向として回動可能に連結されている。第2リンク27は、作業具シリンダ23およびアーム18それぞれに対して、左右方向を回動軸方向として回動可能に連結されている。アーム18に対する第2リンク27の支持部は、支軸部25よりもアーム18の基端側に位置している。
このような構成において、作業具シリンダ23の伸縮動作により、アタッチメントブラケット24が、支軸部25を回動軸として回動し、アタッチメントブラケット24と一体的にバケット19が回動する。
掘削装置3は、バケット19とともに用いられるサム28を備える。サム28は、バケットフォーク等とも称され、アーム18に回動可能に支持された状態で、バケット19の開放側に対向するように設けられている。サム28によれば、バケット19による掘削作業に加え、バケット19とサム28の間に丸太や岩等を挟持して搬送すること等が可能となり、バケット19の用途を広げることができる。
サム28は、左右一対の爪部28aと、左右の爪部28a同士を繋ぐ支持板部28bとを有する。爪部28aは、左右方向を板厚方向とする長手状の板状の部分である。爪部28aの先端部のバケット19側には、鋸歯状の凹凸部28cが形成されている。支持板部28bは、左右の爪部28a間に架設された態様で設けられた板状の部分であり、左右の爪部28aの長手方向の中間部分同士の間に設けられている。
サム28は、左右の爪部28aおよび支持板部28bを含む一体の部材として構成されている。サム28は、左右の爪部28aの凹凸部28c側と反対側の端部である基端部を、アーム18の先端部に対し、支軸部25にて左右方向を回動軸方向として回動可能に支持させている。
サム28は、掘削装置3が有するサムシリンダ29により、支軸部25を中心として回動動作する。サムシリンダ29は、ブーム17の上端から垂下した状態のアーム18の後側(腹側)、つまりアーム18に対して作業具シリンダ23と反対側に配置されている。
サムシリンダ29は、シリンダ29aと、一端側にピストンが設けられシリンダ29a内にピストンを介して摺動可能に設けられたシリンダロッド29bとを有する。シリンダ29aの内部空間は、ピストンにより、シリンダ29a側(ボトム側)の空間であるボトム側室と、シリンダロッド29b側(ロッド側)の空間であるロッド側室とに区画されている。ボトム側室およびロッド側室のそれぞれに対する作動油の給排により、シリンダ29aに対してシリンダロッド29bが相対的に移動し、サムシリンダ29が伸縮する。
サムシリンダ29は、一側の端部であるボトム側の端部を、アーム18の後側に突設された支持ブラケット18bに、ボトム側軸支部29cにより左右方向を回動軸方向として回動可能に支持させている。一方、サムシリンダ29は、他側の端部であるロッド側の端部を、サム28の支持板部28bの内側に突設されたシリンダ支持部28dに、ロッド側軸支部29dにより左右方向を回動軸方向として回動可能に支持させている。サムシリンダ29の伸縮動作により、サム28が支軸部25を回動軸として回動する。
以上のような構成を備えた掘削装置3において、バケット19は、アーム部に対して作業用のアタッチメントとして着脱可能に装着されており、作業内容に応じてバケット19に替えて削岩装置や破砕装置等の他の装置が装着される。このように、掘削装置3は、作業用のアタッチメントを着脱可能に支持するアーム部を含み、アーム部は、その先端部に設けられたアタッチメントブラケット24を介して、作業内容に応じたアタッチメントの装着を受ける。本実施形態において、掘削装置3が有するアーム部は、走行装置2の機体フレーム6の前側に連結支持されたブーム17およびアーム18を含む支持アーム部分である。
そして、掘削装置3においては、アーム部に、作動油の供給を受けて動作する油圧駆動装置として、油圧シリンダであるサムシリンダ29およびその伸縮動作によって回動動作するサム28が設けられている。すなわち、本実施形態において、掘削装置3のアーム部に設けられ、作動油の供給を受けて動作する油圧駆動装置は、サムシリンダ29およびサム28を含んだ装置構成である。
図5は、掘削装置3において、作業用のアタッチメントとして、バケット19の代わりに、破砕装置であるブレーカ30を設けた状態を示している。ブレーカ30は、アーム18にサム28が設けられた状態のままで使用可能となっている。ブレーカ30は、ケーシングに駆動部等を内蔵した装置本体部31と、装置本体部31の一側から突出した作用部であるロッド部32とを有する。
ブレーカ30は、バケット19と同様に、アタッチメントブラケット24に着脱可能に取り付けられている。ブレーカ30は、作業具シリンダ23の伸縮動作により、支軸部25を回動軸としてアタッチメントブラケット24と一体的に回動して姿勢を変化させる。
ブレーカ30は、油圧モータ等の駆動源を有し、作動油の供給を受けて動作するいわゆる油圧ブレーカである。ブレーカ30は、作動油の供給を受けて油圧によって動作する。ブレーカ30は、供給用ブレーカホース34および排出用ブレーカホース35それぞれの一端側の接続を受ける。供給用ブレーカホース34は、ブレーカ30に作動油を供給するための供給用の油管である。排出用ブレーカホース35は、ブレーカ30から排出される作動油を油タンク等の所定の場所に戻すための排出用の油管である。
以上のような構成を備えた掘削装置3において、サムシリンダ29およびブレーカ30を動作させるための作動油の流路である油路に、流路切換弁50が設けられている。流路切換弁50は、油管である油圧ホースの接続を受ける開口部(ポート)を3箇所に有し、選択的に2つの開口部を互いに連通させるいわゆる三方弁である。流路切換弁50によれば、1つの開口部に接続された油圧ホースは、サムシリンダ29に接続させた状態のまま、他の1つの開口部が、ブレーカ30を動作させるための油圧ホースを接続する開口部として用いられる。
流路切換弁50は、ブレーカ30に対して、作動油の供給用および排出用それぞれの油路に設けられている。本実施形態において、流路切換弁50は、アーム18の左右の側面41(41a,41b)に対して設けられている。すなわち、作動油の供給用の油路に設けられた一方の流路切換弁50(50L)は、アーム18の左側面41aに対して取り付けられている。また、作動油の排出用の油路に設けられた他方の流路切換弁50(50R)は、アーム18の右側面41bに対して取り付けられている。
このように、掘削装置3は、流路切換弁50として、ブレーカ30に対する作動油の供給路に設けられた第1流路切換弁である左配置流路切換弁50Lと、ブレーカ30からの作動油の排出路に設けられた第2流路切換弁である右配置流路切換弁50Rとを備える。左配置流路切換弁50Lおよび右配置流路切換弁50Rは、互いに共通の構成を備えている。
左配置流路切換弁50Lからは、サムシリンダ29のボトム側ポート42に一端側を接続させたボトム側油圧ホース44が延出している。右配置流路切換弁50Rからは、サムシリンダ29のロッド側ポート43に一端側を接続させたロッド側油圧ホース45が延出している。
ボトム側ポート42は、シリンダ29a内のボトム側室に連通した接続ポートであり、シリンダ29aのボトム側の端部の左側に設けられている。ロッド側ポート43は、シリンダ29a内のロッド側室に連通した接続ポートであり、シリンダ29aのロッドの端部の右側に設けられている。
流路切換弁50の構成について、図6から図17を用いて説明する。図6から図17に示すように、流路切換弁50は、サムシリンダ29およびブレーカ30に対する作動油の流路を切り換えるための流路切換弁であり、ブロック状のボディ51と、ボディ51に対して回動可能に設けられた弁体52とを備える。流路切換弁50は、左右方向について対称的に構成されている。
ボディ51は、いずれも平坦な面である前面51a、後面51b、右側面51c、左側面51d、上面51e、および下面51fを有し、これらの面によって直方体状の外形をなしている。なお、流路切換弁50においては、掘削装置3の側面視で現れる側(図7における下側)を前側とし、その反対側を後側とし、流路切換弁50の正面視での長手方向(図8における左右方向)を左右方向とし、同正面視での短手方向(図8における上下方向)を上下方向とする。ボディ51は、左右方向を、前後方向および上下方向それぞれに対して長手方向としている。
ボディ51は、第1開口部61、第2開口部62、および第3開口部63の3つの開口部(ポート)を有する。ボディ51が有する各開口部は、油圧ホースを接続するための継手の接続を受ける円形状の開口部分である。ボディ51が有する3つの開口部は、同一または略同一の孔径を有する。
第1開口部61および第2開口部62は、ボディ51において、それぞれ互いに反対側の面である一側の側面としての右側面51cおよび他側の側面としての左側面51dに臨んで開口するように形成された側部開口部である。第1開口部61および第2開口部62は、ボディ51において、直線状の第1油路71を介して互いに連通する。第1開口部61および第2開口部62は、上下方向について中央よりも上側寄りの位置に形成されており、両開口部は、ボディ51の下面51fに対して互いに同じ高さ位置に形成されている。
第3開口部63は、ボディ51において、右側面51cおよび左側面51dとは異なる面である下面51fに臨んで開口するように形成された底部開口部である。第3開口部63は、ボディ51において、第1油路71に対して直線状の第2油路72を介して連通する。第3開口部63は、ボディ51の下面51fの中央部に形成されている。
図6および図7に示す例では、第1開口部61に第1継手64が、第2開口部62に第2継手65が、第3開口部63に第3継手66が、それぞれ取り付けられている。各継手は、開口部に対してオイルシール等を介してネジ固定されている。このため、各開口部の内周面には、それぞれ雌ネジ部61a,62a,63aが形成されている。
第1油路71は、ボディ51において、第1開口部61および第2開口部62に対して同軸心の円筒状の内周面に沿うように、左右方向に沿って形成されている。第1開口部61および第2開口部62並びに第1油路71により、ボディ51において左右方向に貫通する流路部が形成されている。本実施形態では、第1油路71は、第1開口部61および第2開口部62の内径(孔径)に対して縮径された所定の内径(流路径)を有する。
第2油路72は、ボディ51において、第3開口部63に対して同軸心の円筒状の内周面に沿うように、上下方向に沿って形成されている。第3開口部63および第2油路72により、ボディ51において下側から第1油路71に連通する流路部が形成されている。本実施形態では、第2油路72は、第3開口部63の内径(孔径)に対して縮径された所定の内径(流路径)を有し、第1油路71と同一または略同一の孔径を有する。
ボディ51において、第1油路71および第2油路72は、正面断面視で略「T」字状に沿うように形成されている。第1油路71と第2油路72の合流部分に、弁体52を貫通支持させる弁体支持孔73が前後方向に貫通形成されている。弁体支持孔73は、円筒面に沿うように形成されている。ボディ51において、3つの開口部(61,62,63)および第1油路71および第2油路72は、それぞれの中心軸を、前後方向に直交する共通の平面上に位置させるように形成されている。
弁体52は、図13および図14に示すように、全体として略円筒状の外形を有する軸状の部材であり、ボディ51が有る開口部同士を選択的に連通させる連通流路85を有する。弁体52は、連通流路85の形成部分である本体軸部81と、弁体52の前側の端部をなす操作部82と、本体軸部81と操作部82との間に設けられた鍔状の部分である突縁部83とを有する。
本体軸部81は、円柱面に沿う外周面81aを有する円筒状の部分であり、弁体52の後側の大部分をなしている。操作部82は、六角ボルトの頭部と同様の略六角柱状の形状を有し、弁体52の軸方向視で六角形状をなす6つの平面を有する側面部82aと、弁体52の前側の端面をなす端面部82bとを有する。突縁部83は、本体軸部81および操作部82に対する拡径部分であり、弁体52の軸方向を板厚方向とする板状の部分である。突縁部83は、弁体52の軸方向視で略円形状を有する。
弁体52は、ボディ51に対し、弁体支持孔73に挿嵌され、前後方向を軸方向とするとともに、ボディ51を前後方向に貫通した状態で、中心軸回りに回動可能に設けられている。弁体52は、本体軸部81の略全体を、弁体支持孔73内に位置させた状態で設けられている。本体軸部81の外径は、ボディ51の弁体支持孔73の内径と略同じであり、弁体52の回動に関し、本体軸部81の外周面81aが、弁体支持孔73の内周面に対する摺動面となる。
このように、弁体52は、その中心軸を弁体支持孔73の中心軸に一致させており、ボディ51に対し、弁体支持孔73に挿嵌された固定の位置で、中心軸を回動軸として回動可能に設けられている。弁体52は、その回動位置により、中心軸回りの向きを変化させる。
弁体52は、突縁部83を、ボディ51の前面51aの前側に位置させ、突縁部83の後面83aを、前面51aに対して接触または略接触させている。一方、弁体52は、後端部を、ボディ51の後面51bから突出させており、その後端突出部に、後面51bに対する係止部材である「C」字状の止め輪75を外嵌させている。本体軸部81の後端部には、止め輪75を嵌合させるための外周溝81bが形成されている。
弁体52の本体軸部81とボディ51との間には、複数のオイルシール76,77が介装されている(図12参照)。本体軸部81における連通流路85よりも前側の部分に対しては、本体軸部81に形成された2本の外周溝81cにそれぞれ嵌合した2本のオイルシール76が設けられている。本体軸部81における連通流路85よりも後側の部分に対しては、ボディ51における弁体支持孔73の形成部位に形成された内周溝73aに嵌合した1本のオイルシール77が設けられている。
弁体52は、ボディ51に対して、少なくとも連通流路85を通過する圧油の作用によって回動しない程度の強度で回動可能に支持されている。本実施形態では、弁体52は、ボディ51に対して、人の手による直接の操作では容易に回動できない程度の強度で回動可能に支持されている。
連通流路85は、弁体52の回動位置つまり弁体52のボディ51に対する回動によって変化する向きにより、第1開口部61、第2開口部62、および第3開口部63の3つの開口部のうちの2つの開口部を互いに連通させる。連通流路85は、ボディ51に形成された第1油路71および第2油路72に対応するように、本体軸部81の軸方向の中央部に形成されている。
連通流路85は、本体軸部81の径方向に沿って貫通した第1連通流路部86と、第1連通流路部86に対して本体軸部81の径方向の一側から直交する方向に合流するように形成された第2連通流路部87とを有する。連通流路85は、第1連通流路部86および第2連通流路部87により、本体軸部81の軸方向視で「T」字状に沿うように線対称に形成されている。
弁体52において、連通流路85は、第1連通流路部86および第2連通流路部87それぞれの中心軸を、本体軸部81の軸方向に直交する共通の平面上に位置させるように形成されている。第1連通流路部86および第2連通流路部87は、円筒状の内周面に沿うように形成されており、内径(流路径)を、第1油路71および第2油路72と同一または略同一としている。
連通流路85は、本体軸部81の外周面81aに対して3箇所に開口している。図11に示すように、本体軸部81の軸方向視で連通流路85が逆「T」字状となる状態において、右側に位置する開口部を第1開口85a、左側に位置する開口部を第2開口85b、上側に位置する開口部を第3開口85cとする。第1連通流路部86の両側の開口部が、第1開口85aおよび第2開口85bとなり、第2連通流路部87の開口部が第3開口85cとなる。
以上のような構成において、ボディ51が有する3つの開口部のうちの2つの開口部を選択的に連通させる弁体52の回動位置は、次の3つの回動位置となる。
すなわち、第1の回動位置は、図11に示すように、弁体52が第1開口85aを右側に向け、第2開口85bを左側に向け、第3開口85cを上側に向けた回動位置である。弁体52が第1の回動位置となることで、ボディ51の第1油路71および弁体52の第1連通流路部86により、左右方向に連続した直線状の流路が形成され、かかる流路により、第1開口部61と第2開口部62とが互いに連通する。なお、弁体52が第1の回動位置にある状態では、第3開口85cは、弁体支持孔73の内周壁の上部により塞がれた状態となる。
第2の回動位置は、図15Aに示すように、正面視において、弁体52が第1の回動位置から右回り(時計回り)に90°回動した回動位置である。つまり、第2の回動位置は、弁体52が第1開口85aを下側に向け、第2開口85bを上側に向け、第3開口85cを右側に向ける回動位置である。弁体52が第2の回動位置となることで、ボディ51の第1油路71の第1開口部61側の部分および第2油路72、並びに弁体52の第2連通流路部87および第1連通流路部86の第1開口85a側の部分により、第1開口部61と第3開口部63を互いに連通させる直角状の流路が形成される。なお、弁体52が第2の回動位置にある状態では、第2開口85bは、弁体支持孔73の内周壁の上部により塞がれた状態となる。
第3の回動位置は、図15Bに示すように、正面視において、弁体52が第1の回動位置から左回り(反時計回り)に90°回動した回動位置である。つまり、第3の回動位置は、弁体52が第1開口85aを上側に向け、第2開口85bを下側に向け、第3開口85cを左側に向けた回動位置である。弁体52が第3の回動位置となることで、ボディ51の第1油路71の第2開口部62側の部分および第2油路72、並びに弁体52の第2連通流路部87および第1連通流路部86の第2開口85b側の部分により、第2開口部62と第3開口部63を互いに連通させる直角状の流路が形成される。なお、弁体52が第3の回動位置にある状態では、第1開口85aは、弁体支持孔73の内周壁の上部により塞がれた状態となる。
以上のような弁体52の回動位置が、弁体52の回動操作によって切り換えられる。つまり、弁体52の回動操作により、開口部同士の連通状態が切り換えられ、流路切換弁50における流路が切り換えられる。
弁体52においては、操作部82の端面部82bに、連通流路85の流路形状に対応した「T」字状の溝部82cが形成されている。すなわち、溝部82cは、本体軸部81の軸方向視での「T」字形状に対応して、第1連通流路部86に沿う直線状の部分と、第2連通流路部87に沿う直線状の部分とを有し、「T」字状に形成されている。溝部82cにより、弁体52の回動位置、つまり流路切換弁50における流路の切り換え状態(連通状態)が、流路切換弁50の正面側から容易に視認可能となっている。
また、弁体52は、操作部82を、ボディ51から前側に突出した部分である弁体突出部としている。操作部82には、弁体52の回動軸方向に直交する平面に沿う方向に貫通した孔部82dが形成されている。
孔部82dは、孔形状を円形とした直線状の貫通孔であり、操作部82の直径に沿うように形成されている。つまり、孔部82dは、中心軸を、弁体52の中心軸に交差させるとともに、弁体52の軸方向に対して垂直な平面に沿わせるように形成されている。孔部82dは、側面部82aが有する6つの平面のうちの互いに反対側に位置する2つの平面に開口している。
孔部82dは、弁体52を回動操作する際に、工具等を操作部82に係合させるための係合部として用いられる。すなわち、例えばドライバー等の棒状の工具が操作具として用いられ、孔部82dに操作具を貫通させることで、操作具が操作部82に係合した状態となる。かかる状態で、孔部82dから両側に突出した操作具がハンドル部(操作部)として用いられ、弁体52が回動操作される。このため、孔部82dは、ドライバー等の一般的に用いられる工具を貫通させることができる孔径を有する。
掘削装置3における流路切換弁50の取付け構造について説明する。上述のとおり、流路切換弁50は、掘削装置3を構成するアーム18の左右の側面41に対して設けられる。流路切換弁50は、アーム18の延伸方向(図3および図4における左右方向)の略中央部の位置に、同延伸方向に対して前下がりとなるように前傾状の向きで取り付けられている。なお、左右の流路切換弁50は、それぞれアーム18の側面41に対して同様の態様で設けられている。
図7および図12に示すように、流路切換弁50は、アーム18の側面41に対して、支持板91を介して取り付けられている。支持板91は、矩形板状の部材であり、流路切換弁50に対して左右方向を長手方向とし、左右方向についてボディ51の左右方向の寸法と略同じ寸法を有する。支持板91は、その一側の板面をアーム18の側面41に対する接触面とし、アーム18対して溶接等によって所定の位置に固定されている。
流路切換弁50は、ボディ51を前後方向に貫通する2本の固定ボルト92によって支持板91に固定されている。ボディ51においては、第3開口部63の左右両外方、かつ第1開口部61および第2開口部62それぞれの下方の部位、つまり左右両側の下部に、固定ボルト92を貫通させる固定用孔部74が前後方向に貫通形成されている。支持板91には、左右の固定用孔部74に対応する位置に、雌ネジ部であるネジ孔91aが形成されている。
固定ボルト92による固定部において、ボディ51と支持板91との間には、固定ボルト92を貫通させる円筒状のスペーサ93が介装されている。固定ボルト92は、ボディ51の前側から固定用孔部74に差し込まれ、ボディ51およびスペーサ93を貫通して、ネジ孔91aにねじ込まれている。固定ボルト92により、ボディ51が支持板91に固定され、流路切換弁50が支持板91を介してアーム18の側面41に取り付けられた状態となる。
流路切換弁50の取付け構造は、本実施形態に限定されるものではない。流路切換弁50は、例えば、アーム18の側面41に直接的にボディ51を溶接やボルト等によって固定させることで、アーム18に取り付けられてもよい。
本実施形態に係る左右の流路切換弁50に対する油圧ホースの接続態様について説明する。
図16Aは、掘削装置3においてバケット19の代わりにブレーカ30が取り付けられたブレーカ使用時における左配置流路切換弁50Lに対する油圧ホースの接続状態を示している。図16Bは、掘削装置3においてバケット19が取り付けられたバケット使用時における左配置流路切換弁50Lに対する接続状態を示している。
図16Aおよび図16Bに示すように、ブレーカ使用時およびバケット使用時にかかわらず、左配置流路切換弁50Lにおいて、アーム18の基端側となる右側に位置する第1開口部61には、第1継手64を介して供給用ホース101の一端側が接続されている。供給用ホース101は、走行装置2において旋回台7等に設けられたコントロールバルブ(図示略)から走行装置2の前方へ延出されている。
供給用ホース101は、図1および図2に示すように、走行装置2の前側から、ブーム17に沿って配されるとともに、アーム18の左側面41aに沿って延設され、左配置流路切換弁50Lの第1開口部61に接続されている。アーム18の左側面41aにおいて、左配置流路切換弁50Lの後方の位置に、供給用ホース101を貫通させるリング状のホースガイド95が設けられている。
また、図16Aおよび図16Bに示すように、ブレーカ使用時およびバケット使用時にかかわらず、左配置流路切換弁50Lにおいて、下側に位置する第3開口部63には、第3継手66を介して、一端側をサムシリンダ29に接続させたボトム側油圧ホース44の他端側が接続されている。なお、本実施形態において、第3継手66は、L字状の継手であり、左配置流路切換弁50Lからボトム側油圧ホース44をアーム18の先端側へ向けて延出させている。
図16Aに示すように、ブレーカ使用時において、アーム18の先端側となる左配置流路切換弁50Lの左側に位置する第2開口部62には、第2継手65を介して、一端側をブレーカ30に接続させた供給用ブレーカホース34の他端側が接続されている(図5参照)。そして、図16Aに示すように、ブレーカ使用時においては、弁体52は、第1の回動位置の状態となっている(図11参照)。
これにより、供給用ホース101から供給される作動油は、左配置流路切換弁50Lにおいて、第1開口部61から流入し(矢印A1参照)、第1連通流路部86を介して連通状態となっている第1油路71を通って第2開口部62から流出し(矢印A2参照)、供給用ブレーカホース34によってブレーカ30に供給される。このように、ブレーカ使用時の左配置流路切換弁50Lにおいては、弁体52が第1の回動位置にある状態で形成される第1開口部61から第2開口部62への直線状の油路が用いられる。
一方、図16Bに示すように、バケット使用時においては、左配置流路切換弁50Lの第2開口部62は用いられない。このため、第2開口部62は、閉塞部材102によって閉塞される。閉塞部材102は、例えば略六角形状を有する頭部102aとネジ部102bとを有し、第2継手65と同様に、第2開口部62に対してオイルシール等を介してネジ固定されている。そして、図16Bに示すように、バケット使用時においては、弁体52は、第2の回動位置の状態となっている(図15A参照)。
これにより、供給用ホース101から供給される作動油は、左配置流路切換弁50Lにおいて、第1開口部61から流入し(矢印B1参照)、第1油路71の右側の部分、第2連通流路部87、第1連通流路部86の第1開口85a側の部分、および第2油路72を介して第3開口部63から流出し(矢印B2参照)、ボトム側油圧ホース44によってサムシリンダ29に供給される。このように、バケット使用時の左配置流路切換弁50Lにおいては、弁体52が第2の回動位置にある状態で形成される第1開口部61から第3開口部63への屈曲状(直角状)の油路が用いられる。
図17Aは、ブレーカ使用時における右配置流路切換弁50Rに対する油圧ホースの接続状態を示している。図17Bは、バケット使用時における右配置流路切換弁50Rに対する接続状態を示している。
図17Aおよび図17Bに示すように、ブレーカ使用時およびバケット使用時にかかわらず、右配置流路切換弁50Rにおいて、アーム18の基端側となる左側に位置する第2開口部62には、第2継手65を介して排出用ホース103の一端側が接続されている。排出用ホース103の他端側は、走行装置2に設けられた油タンク(図示略)に接続されている。つまり、排出用ホース103は、油タンクへの戻り配管であり、油タンク内の作動油は、コントロールバルブ等を介して、供給用ホース101へと供給される。
排出用ホース103は、走行装置2の前側から、ブーム17に沿って配されるとともに、アーム18の右側面41bに沿って延設され、右配置流路切換弁50Rの第2開口部62に接続されている(図4参照)。アーム18の右側面41bにおいて、右配置流路切換弁50Rの後方の位置に、排出用ホース103を貫通させるリング状のホースガイド96が設けられている。
また、図17Aおよび図17Bに示すように、ブレーカ使用時およびバケット使用時にかかわらず、右配置流路切換弁50Rにおいて、下側に位置する第3開口部63には、第3継手66を介して、一端側をサムシリンダ29に接続させたロッド側油圧ホース45の他端側が接続されている。なお、本実施形態において、第3継手66は、L字状の継手であり、右配置流路切換弁50Rからロッド側油圧ホース45をアーム18の先端側へ向けて延出させている。
図17Aに示すように、ブレーカ使用時において、右配置流路切換弁50Rの前側に位置する第1開口部61には、第1継手64を介して、一端側をブレーカ30に接続させた排出用ブレーカホース35の他端側が接続されている(図5参照)。そして、図17Aに示すように、ブレーカ使用時においては、弁体52は、第1の回動位置の状態となっている(図11参照)。
これにより、ブレーカ30から排出される作動油は、右配置流路切換弁50Rにおいて、第1開口部61から流入し(矢印C1参照)、第1連通流路部86を介して連通状態となっている第1油路71を通って第2開口部62から流出し(矢印C2参照)、排出用ホース103によって油タンクへと戻される。このように、ブレーカ使用時の右配置流路切換弁50Rにおいては、弁体52が第1の回動位置にある状態で形成される第1開口部61から第2開口部62への直線状の油路が用いられる。
一方、図17Bに示すように、バケット使用時においては、右配置流路切換弁50Rの第1開口部61は用いられない。このため、第1開口部61は、閉塞部材102と同様に頭部104aとネジ部104bとを有する閉塞部材104によってオイルシール等を介して閉塞される。そして、図17Bに示すように、バケット使用時においては、弁体52は、第3の回動位置の状態となっている(図15B参照)。
これにより、ロッド側油圧ホース45から排出される作動油は、右配置流路切換弁50Rにおいて、第3開口部63から流入し(矢印D1参照)、第2油路72、第1連通流路部86の第2開口85b側の部分、第2連通流路部87、および第1油路71の左側の部分を介して第2開口部62から流出し(矢印D2参照)、排出用ホース103によって油タンクへと戻される。このように、バケット使用時の右配置流路切換弁50Rにおいては、弁体52が第3の回動位置にある状態で形成される第3開口部63から第2開口部62への屈曲状(直角状)の油路が用いられる。
以上のように、流路切換弁50によれば、第3開口部63に接続されたボトム側油圧ホース44、ロッド側油圧ホース45は、サムシリンダ29に接続させた状態のまま、他の開口部が、ブレーカ30を動作させるための油圧ホースを接続する開口部として用いられる。
そして、ブレーカ使用時かバケット使用時かに応じて、弁体52の回動操作によって、左右の流路切換弁50の流路が切り換えられる。すなわち、左配置流路切換弁50Lについては、ブレーカ使用時には、弁体52が第1の回動位置とされ、バケット使用時には、弁体52は第2の回動位置とされる。一方、右配置流路切換弁50Rについては、ブレーカ使用時には、弁体52が第1の回動位置とされ、バケット使用時には、弁体52は第3の回動位置とされる。
このように、本実施形態において、左配置流路切換弁50Lが、第1開口部61に、走行装置2側から延設され、サム28を駆動させるサムシリンダ29またはブレーカ30に作動油を供給するための供給用の油管である供給用ホース101の接続を受ける第1流路切換弁となる。また、右配置流路切換弁50Rが、第2開口部62に、走行装置2側から延設され、サムシリンダ29またはブレーカ30から排出された作動油を戻すための排出用の油管である排出用ホース103の接続を受ける第2流路切換弁となる。
弁体52の回動操作に関し、流路切換弁50は、弁体52の回動範囲を規制することで弁体52の回動位置を選択するための選択部を有する。
選択部は、左配置流路切換弁50Lにおいては、弁体52の回動範囲を、ブレーカ使用時における第1の回動位置(図16A参照)から、バケット使用時における第2の回動位置(図16B参照)までの略90°の角度範囲となるように規制する。また、選択部は、右配置流路切換弁50Rにおいては、弁体52の回動範囲を、ブレーカ使用時における第1の回動位置(図17A参照)から、バケット使用時における第3の回動位置(図17B参照)までの略90°の角度範囲となるように規制する。
流路切換弁50は、選択部として、ボディ51の前面51aから突出して弁体52に係合することで弁体52の回動を規制する係止突部110を有する。係止突部110は、前後方向を中心軸方向とした円筒状の外形を有する突起部分であり、弁体52に当接することで弁体52の回動を所定の位置で停止させるストッパーとして機能する。このように、流路切換弁50が有する選択部は、弁体52の回動操作に関し、弁体52の回動範囲を規制することで弁体52の回動位置を位置決めする弁体位置決め部として機能する。
本実施形態では、係止突部110は、ボディ51に対して着脱可能な部材である回動規制部材としての係止ピン111をボディ51に取り付けることにより設けられている。係止ピン111は、ボディ51の前後方向に対して短い(例えば約1/4程度)の長さの直線状のパイプ部材である(図9参照)。
ボディ51には、係止ピン111の取付部として、前面51aに臨んで開口した支持穴部112が形成されている。支持穴部112は、係止ピン111の外形に対応した筒状の穴部であり、係止ピン111を挿嵌させるように、係止ピン111の外径と略同じ内径(孔径)を有する。支持穴部112は、係止ピン111の略半分の長さに相当する深さを有し、係止ピン111の略半分を前面51aから突出させる。
支持穴部112は、挿入された係止ピン111を、掘削装置3の動作や走行装置2の走行に伴う振動によって外れない程度の強度で保持する。ボディ51は、支持穴部112として、左配置流路切換弁50Lにおいて用いられる第1取付部である左側支持穴部112Aと、右配置流路切換弁50Rにおいて用いられる第2取付部である右側支持穴部112Bとを有する。
このように係止ピン111の支持穴部112に対する挿入によってボディ51に設けられた係止突部110に対し、弁体52は、突縁部83を係合させることで、回動の規制を受ける。突縁部83は、係止突部110の係合を受ける部分として、係止凹部113を有する。
係止凹部113は、突縁部83の周縁部において、突縁部83の周方向に沿うように円弧状に形成された切欠き状の部分である。係止凹部113は、上述したように規制される弁体52の回動範囲に対応して、略90°の角度範囲にわたって形成されている。係止凹部113の両端部には、係止突部110に係合する部分となる係止部113a,113bが形成されている。係止部113a,113bは、係止突部110の正面視外形に対応した円弧状の凹部として形成されている。
このような突縁部83に対し、係止突部110は、少なくとも一部を、突縁部83の外周が沿う円形状の範囲内に位置させるように設けられている。弁体52は、係止凹部113の形成部位に係止突部110を位置させることで、係止凹部113により、突縁部83を係止突部110に干渉させることなく回動することが可能となる。そして、弁体52は、係止部113a,113bを係止突部110に当接させることで、係止突部110に係止され、回動が規制された状態となる。
係止凹部113は、第1の回動位置にある弁体52において、突縁部83の下側の部位に、左右対称となるように形成されている。弁体52が第1の回動位置にある状態で、左右の係止部113a,113bに対応する位置に、左側支持穴部112Aおよび右側支持穴部112Bが形成されている。すなわち、弁体52が第1の回動位置にある状態で、正面視において、左右の係止部113a,113bは、その円弧状の凹部形状を、円形状の支持穴部112に沿わせた状態となる。
以上のような構成により、左配置流路切換弁50Lにおいては、係止ピン111は、左側支持穴部112Aに差し込まれ、係止突部110として、左側係止突部110Aが設けられる。左側係止突部110Aによれば、図16Aに示すように、弁体52は、一側(図16Aにおいて左側)の係止部113aを左側係止突部110Aに当接させて係合することで、第1の回動位置にある状態からの左回りの回動(矢印E1参照)が規制され、第1の回動位置に対して位置決めされる。
また、左側係止突部110Aによれば、図16Bに示すように、弁体52は、他側(図16Bにおいて下側)の係止部113bを左側係止突部110Aに当接させて係合することで、第2の回動位置にある状態からの右回りの回動(矢印E2参照)が規制され、第2の回動位置に対して位置決めされる。
このように、左配置流路切換弁50Lにおいて、左側係止突部110Aは、弁体52の回動範囲を第1の回動位置と第2の回動位置との間の略90°の範囲に規制することで、弁体52の回動位置を、第1の回動位置と第2の回動位置とのいずれかの回動位置に選択するための選択部となる。
ここで、第1の回動位置は、ボディ51が有する3つの開口部から選択される2つの開口部の組合せのうち第1の組合せである第1開口部61および第2開口部62の開口部同士が連通流路85により連通する回動位置となる。また、第2の回動位置は、第1の組合せとは異なる第2の組合せである第1開口部61および第3開口部63の開口部同士が連通流路85により連通する回動位置となる。このように、係止ピン111を受け入れることで左側係止突部110Aを構成する左側支持穴部112Aは、開口部に関する第1の組合せを、第1開口部61および第2開口部62とし、第2の組合せを、第1開口部61および第3開口部63とする。
一方、右配置流路切換弁50Rにおいては、係止ピン111は、右側支持穴部112Bに差し込まれ、係止突部110として、右側係止突部110Bが設けられる。右側係止突部110Bによれば、図17Aに示すように、弁体52は、一側(図17Aにおいて右側)の係止部113bを右側係止突部110Bに当接させて係合することで、第1の回動位置にある状態からの右回りの回動(矢印F1参照)が規制され、第1の回動位置に対して位置決めされる。
また、右側係止突部110Bによれば、図17Bに示すように、弁体52は、他側(図17Bにおいて下側)の係止部113aを右側係止突部110Bに当接させて係合することで、第3の回動位置にある状態からの左回りの回動(矢印F2参照)が規制され、第3の回動位置に対して位置決めされる。
このように、右配置流路切換弁50Rにおいて、右側係止突部110Bは、弁体52の回動範囲を第1の回動位置と第3の回動位置との間の略90°の範囲に規制することで、弁体52の回動位置を、第1の回動位置と第3の回動位置とのいずれかの回動位置に選択するための選択部となる。
ここで、第1の回動位置は、左配置流路切換弁50Lの場合と同様に、第1の組合せである第1開口部61および第2開口部62の開口部同士が連通流路85により連通する回動位置となる。また、第3の回動位置は、第1の組合せとは異なる第2の組合せである第2開口部62および第3開口部63の開口部同士が連通流路85により連通する回動位置となる。このように、係止ピン111を受け入れることで右側係止突部110Bを構成する右側支持穴部112Bは、開口部に関する第1の組合せを、第1開口部61および第2開口部62とし、第2の組合せを、第2開口部62および第3開口部63とする。
以上のような構成を備えた本実施形態に係る流路切換弁50によれば、ボディ51に対する流路の形成が容易であり、安価に製造することができ、容易にコンパクト化を図ることができる。
すなわち、流路切換弁50においては、ボディ51が有する流路が、いずれも直線状の流路である第1油路71および第2油路72により「T」字状に沿うように形成されているので、容易に流路を形成することができる。これにより、流路を形成するためのコストを抑えることが可能となる。
また、ボディ51が有する3つの開口部が、ボディ51の左右の側面および下面の3つの面に分散して形成されている。これにより、ボディ51の1つの面には1つの開口部が形成されることから、例えばボディ51の1つの面に2つの開口部が形成された構成との比較において、ボディ51をコンパクトにすることが可能となる。
本実施形態に係る流路切換弁50によれば、簡易な構造で、弁体52の回動操作によって、左右対称の流路を構成することができる。このため、流路切換弁50による流路の切換えによって、バケット19とブレーカ30の使い分けを容易に行うことができる。
また、本実施形態に係る流路切換弁50において、弁体52の位置決めを行うための係止突部110は、ボディ51に対して着脱可能な係止ピン111を支持穴部112に差し込むことにより設けられるものである。そして、ボディ51は、係止ピン111の差込み部分として、左配置流路切換弁50Lにおいて用いられる左側支持穴部112Aと、右配置流路切換弁50Rにおいて用いられる右側支持穴部112Bとを有する。
このような構成によれば、流路切換弁50における流路の切換えの態様に応じて、係止ピン111の付替えにより、係止突部110を設ける位置を容易に変更することができる。そして、弁体52の回動規制により、切換えの対象となる流路を、左右の流路切換弁50で互いに異なる態様で限定するに際し、係止ピン111の取付け位置により、切換えの対象となる流路を容易に変更することが可能となる。
特に、本実施形態に係る流路切換弁50によれば、2つの支持穴部112に対する係止ピン111の付替えにより、左右の流路切換弁50において、流路を左右反転させることができ、弁体52の回動の規制態様を含め、左右対称の流路切換構造を実現することができる。
このように、本実施形態に係る流路切換弁50は、係止ピン111の差し込み位置の変更のみによって、左配置流路切換弁50Lまたは右配置流路切換弁50Rとして用いることができる。したがって、左右の流路切換弁50の構成部品自体をすべて共通にすることができる。これにより、コストの低減を図ることができるとともに、部品の管理を容易にすることができる。また、左右の流路切換弁50の取付けに関し、例えば左右の流路切換弁50でボディ51を上下反転等させる必要がなく、左右両側で同様の態様で取り付けることで左右反転させた流路構成を得ることができるため、左右の流路切換弁50の取付け間違いを無くすことができる。
また、本実施形態に係る流路切換弁50において、ボディ51からの弁体52の突出部分である操作部82に、孔部82dが形成されている。
このような構成によれば、孔部82dにドライバー等のある程度の剛性を有する棒状の物を貫通させることで、専用の工具を用いることなく、流路の切換えに際して弁体52を容易に回動操作することができる。なお、六角柱状の操作部82の外形に対してはスパナ・レンチ等の工具を用いることによって当然に弁体52を回動操作することができる。
また、本実施形態に係る掘削作業機1は、流路切換弁50として、サムシリンダ29またはブレーカ30に対する作動油の供給用の油路に設けられた左配置流路切換弁50Lと、サムシリンダ29またはブレーカ30からの作動油の排出用の油路に設けられた右配置流路切換弁50Rとを有する。
このような構成によれば、掘削装置3のアーム18の左右両側に設ける流路切換弁50について、簡単で安価かつコンパクトな構成を実現することができる。そして、本実施形態に係る流路切換弁50は、掘削装置3においてサム28を有するとともに現場での作業内容に応じてバケット19およびブレーカ30が交換される掘削作業機1において好適に用いられる。
以上のように実施形態を用いて説明した本発明に係る流路切換弁および建設機械は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨に沿う範囲で、種々の態様を採用することができる。
上述した実施形態では、流路切換弁50は、アーム18の側面41に取り付けられているが、流路切換弁50の設置位置は限定されるものではない。流路切換弁50の設置位置は、例えば、アーム18の背側の面や腹側の面、あるいはブーム17の左右の側面等であってもよい。
また、上述した実施形態では、左配置流路切換弁50Lが、第1開口部61に供給用ホース101の接続を受ける第1流路切換弁であり、右配置流路切換弁50Rが、第2開口部62に排出用ホース103の接続を受ける第2流路切換弁であるが、これらの流路切換弁50は左右逆に配置されてもよい。つまり、右配置流路切換弁50Rを第1流路切換弁とし、左配置流路切換弁50Lを第2流路切換弁とした構成であってもよい。
また、上述した実施形態では、係止突部110を構成する回動規制部材は、支持穴部112に差し込まれる係止ピン111であるが、回動規制部材は、例えばボディに対してネジ固定されるボルト状の部材であってもよい。この場合、ボディ51に形成されたネジ穴に、ボルト状の部材が螺挿されることで、係止突部110が設けられることになる。
1 掘削作業機(建設機械)
2 走行装置
3 掘削装置(フロント作業装置)
17 ブーム
18 アーム
19 バケット
28 サム
29 サムシリンダ
30 ブレーカ
41 側面
41a 左側面
41b 右側面
50 流路切換弁
50L 左配置流路切換弁(第1流路切換弁)
50R 右配置流路切換弁(第2流路切換弁)
51 ボディ
51a 前面
51c 右側面
51d 左側面
51f 下面
52 弁体
61 第1開口部
62 第2開口部
63 第3開口部
71 第1油路
72 第2油路
82 操作部(弁体突出部)
82d 孔部
83 突縁部
85 連通流路
101 供給用ホース
103 排出用ホース
110 係止突部
111 係止ピン(回動規制部材)
112 支持穴部(取付部)
112A 左側支持穴部(第1取付部)
112B 右側支持穴部(第2取付部)

Claims (4)

  1. 流路を切り換えるための流路切換弁であって、
    互いに反対側の面に開口し直線状の第1油路を介して互いに連通する第1開口部および第2開口部、並びに前記互いに反対側の面と異なる面に開口し前記第1油路に対して直線状の第2油路を介して連通する第3開口部を有するブロック状のボディと、
    前記ボディに対して回動可能に設けられ、回動位置により、前記第1開口部、前記第2開口部、および前記第3開口部の3つの開口部のうちの2つの開口部を互いに連通させる連通流路が形成された弁体と、
    前記弁体の回動範囲を規制することで、前記弁体の回動位置を、前記3つの開口部から選択される2つの開口部の組合せのうち第1の組合せの開口部同士が前記連通流路により連通する回動位置と、前記第1の組合せとは異なる前記組合せである第2の組合せの開口部同士が前記連通流路により連通する回動位置とのいずれかの回動位置に選択するための選択部と、を備えた
    流路切換弁。
  2. 前記選択部は、前記ボディに対して着脱可能な部材である回動規制部材を前記ボディに取り付けることにより設けられるものであり、
    前記ボディは、前記回動規制部材の取付部として、
    前記第1の組合せを、前記第1開口部および前記第2開口部とし、前記第2の組合せを、前記第1開口部および前記第3開口部とする第1取付部と、
    前記第1の組合せを、前記第1開口部および前記第2開口部とし、前記第2の組合せを、前記第2開口部および前記第3開口部とする第2取付部と、を有する
    請求項1に記載の流路切換弁。
  3. 前記弁体は、前記ボディから突出した部分である弁体突出部を有し、
    前記弁体突出部には、前記弁体の回動軸方向に直交する平面に沿う方向に貫通した孔部が形成されている
    請求項1または請求項2に記載の流路切換弁。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の流路切換弁を備えた建設機械であって、
    走行装置と、
    前記走行装置の前側に設けられ、作業用のアタッチメントを着脱可能に支持するアーム部を含むフロント作業装置と、
    前記アーム部に設けられ、作動油の供給を受けて動作する油圧駆動装置と、を備え、
    前記流路切換弁として、
    前記アーム部の左右一側の側面に取り付けられ、前記第1開口部に、前記走行装置側から延設され、前記油圧駆動装置または前記アタッチメントに作動油を供給するための供給用の油管の接続を受ける第1流路切換弁と、
    前記アーム部の左右他側の側面に取り付けられ、前記第2開口部に、前記走行装置側から延設され、前記油圧駆動装置または前記アタッチメントから排出された作動油を戻すための排出用の油管の接続を受ける第2流路切換弁と、を備える
    建設機械。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1725337A (en) * 1928-05-03 1929-08-20 White Eagle Oil And Refining C Valve
FR1293433A (fr) * 1961-06-27 1962-05-11 Alan Cobham Engineering Ltd Distributeur combiné comprenant un robinet et un clapet de retenue
JP3354006B2 (ja) * 1994-06-20 2002-12-09 株式会社イクス・ジーン 流体管路用三方切換え弁
JP2002302250A (ja) * 2001-04-06 2002-10-18 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 切替弁
US7255129B2 (en) * 2005-02-01 2007-08-14 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Valve with elbow joint diverter
DE102005048166B4 (de) * 2005-10-06 2008-01-24 Zeppelin Silos & Systems Gmbh Rohrweiche mit verbessertem Übergang und Abgang
JP5860748B2 (ja) * 2012-04-06 2016-02-16 株式会社クボタ 油路切換弁

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