JP2608993B2 - バックホウの油圧回路構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックホウにおけるバ
ックホウ装置の各部及び旋回台の操作構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】バックホウにおいてはバックホウ装置の
各部及び旋回台の操作構造として、次のような油圧式の
構成を備えているものがある。バックホウ装置の各部及
び旋回台の油圧アクチュエータに作動油を給排操作する
パイロット操作式の制御弁、前後左右に操作自在な右及
び左操作レバー、右及び左操作レバーの各操作に対応す
るパイロット圧を発生させるパイロット弁を備えて、パ
イロット圧を油圧切換ユニットを介して制御弁に供給す
る構成である。これにより、右及び左操作レバーの各操
作に基づくパイロット圧によって、制御弁が切換操作さ
れる。

【０００３】前述の構成において例えば図５のＡに示す
ように、右操作レバーＲＬを前後に操作するとブームの
上下操作が行え、左右に操作するとバケットの掻き込み
操作が行えるように、右操作レバーＲＬと各制御弁が連
係されていたとする。この場合に、油圧切換ユニットに
てパイロット圧の行き先を変更することにより、右操作
レバーＲＬと各制御弁との連係状態を変えて、図５のＤ
に示すように右操作レバーＲＬを前後に操作するとアー
ムの前後操作が行え、左右に操作すると旋回台の旋回操
作が行えるようになる。このように、油圧切換ユニット
にてパイロット圧の行き先を変更することにより、右及
び左操作レバーの操作対象の変更が行える。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のような油圧切換
ユニットにおいて、複数組のスライド式のスプールと本
体にて油圧切換ユニットを構成し、各スプールを選択的
にスライド操作することによって、パイロット圧の行き
先を変更するように構成する場合がある。このように構
成すると操作対象の変更を行う際に、各スプールを一つ
ずつスライド操作していかなければならないので、作業
性の面で改良の余地がある。本発明は以上のような油圧
切換ユニットを備えたバックホウの油圧回路構造におい
て、右及び左操作レバーの操作対象の変更を容易に行え
るようにすることを目的としている。

【０００５】

〔イ〕

スプールと平行な軸芯方向にスライド操作自在、且つ、
軸芯周りに回動操作自在な操作軸。 〔ロ〕 操作軸の一端に備えられて、操作軸を軸芯周りに回動操
作自在、且つ操作軸を軸芯方向に沿って油圧切換ユニッ
ト側に押し操作自在な手動操作用の操作具。 〔ハ〕 各スプールの端部に作用して所望のスプールをスライド
操作可能な操作部を複数組備えて、操作軸の他端に備え
られるもので、操作具で操作軸を軸芯周りに回動操作す
ることにより、複数組の操作部のうちの所望のものを選
択可能、且つ、操作具で操作軸を軸芯方向に沿って油圧
切換ユニット側に押し操作することにより、選択された
操作部によって各スプールのうちの所望のものをスライ
ド操作可能な操作部材。 〔ニ〕 操作具を持つことが可能となる開位置及び操作具を覆う
閉位置に切換可能で、閉位置において操作具及び操作軸
を油圧切換ユニット側に押し操作して保持可能なカバ
ー。 〔ホ〕 制御弁の作動を阻止可能で、カバーを開位置に切換操作
すると、制御弁の作動阻止側に作動するように、カバー
と連係された牽制手段。

【０００６】

【作用】請求項１の特徴のような操作部材及び操作具を
備えた操作軸を設けると、操作軸の操作具を手で持ち、
操作軸及び操作部材を油圧切換ユニット側に押し操作し
てやれば、操作部材の１つの操作部が各スプールの端部
に作用して、所望のスプールが一度にスライド操作され
る。これにより、所望のスプールを１組ずつスライド操
作するような不便さはない。操作部材には前述のような
操作部が複数組設けられているので、操作軸の操作具を
手で持ち、操作軸及び操作部材を回動操作した後に油圧
切換ユニット側に押し操作することにより、別の操作部
にて前述とは別のスプールを一度にスライド操作できる
のであり、このようにして右及び左操作レバーの操作対
象の変更が行える。

【０００７】前述のような操作対象の変更はあまり頻繁
に行うものではなく、一度変更を行うと当分の間は操作
対象の変更は行わない。従って、請求項１の特徴のよう
な操作具付きの操作軸を設けると、操作具を作業者が不
用意に触らないようにする為の開閉式のカバーを設け
て、操作対象の変更時以外はカバーで操作具を覆ってお
く場合がある。従って、カバーを請求項１の特徴のよう
に構成すると、操作対象の変更後においてカバーを閉位
置で固定しておけば、カバーにより操作軸が押し操作位
置（操作軸の操作部材にて所望のスプールをスライド操
作している状態）にて保持されることになり、振動等に
より操作軸が押し操作位置から動いたりするおそれが少
ない。この場合、カバーは操作軸の操作具を覆う本来の
機能と、操作軸を保持する機能の両方の機能を持つこと
になる。

【０００８】カバーを開位置に操作しての操作対象の変
更中に、誤って右及び左操作レバーを操作してしまった
り、作業中に何かのトラブルによりカバーが開いてしま
ったりすると、バックホウの各部が思いがけず作動して
しまったり、作業者が考えているパターンとは異なるパ
ターンにてバックホウが作動してしまったりするおそれ
がある。この場合、請求項１の特徴のように構成すれ
ば、カバーが開くと牽制手段により制御弁の作動が阻止
されるので、この状態で右及び左操作レバーを操作して
もバックホウの各部は作動しなくなる。

【０００９】

【発明の効果】請求項１の特徴によると、バックホウに
おける右及び左操作レバーの操作対象の変更を行う場
合、油圧切換ユニットの各スプールのスライド操作を、
操作軸の押し操作により一度に行えるようになって、作
業性の向上を図ることができた。そして、操作対象の変
更も操作軸の回動操作により行えるので、さらに作業性
のよいものとなる。

【００１０】操作軸の操作具を覆うカバーを設けた場
合、カバーを操作軸保持用の部材にも兼用することによ
り、簡素な構造にてカバー機能と保持機能を持つ有用な
構成が得られた。さらに、カバーが開いた場合には右及
び左操作レバーを操作しても制御弁は作動しないので、
バックホウの各部が思いがけず作動したり予想外のパタ
ーンで作動したりすることがなくなり、安全性の向上を
図ることができた。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図７に示すように、クローラ走行装置１の上部に
旋回台２が支持され、旋回台２の前部にバックホウ装置
３が設けられて、バックホウが構成されている。バック
ホウ装置３は、第１油圧シリンダ１１（油圧アクチュエ
ータに相当）により上下に揺動駆動されるブーム４、第
２油圧シリンダ１２（油圧アクチュエータに相当）によ
り前後に揺動駆動されるアーム５、及び第３油圧シリン
ダ１３（油圧アクチュエータに相当）により掻き込み揺
動駆動されるバケット６等で構成されており、バックホ
ウ装置３の全体が旋回台２の前部の縦軸芯Ｐ１周りに、
スイングシリンダ７によって揺動操作自在に支持されて
いる。旋回台２の旋回駆動用として、油圧モータ１４
（油圧アクチュエータに相当）が備えられている（図６
参照）。

【００１２】次に、油圧回路について説明する。図６に
示すように第１，２，３油圧シリンダ１１，１２，１
３、油圧モータ１４及びスイングシリンダ７の各々に対
して、作動油を給排操作する第１，２，３，４，５制御
弁２１，２２，２３，２４，２５が設けられている。第
１〜５制御弁２１〜２５は中立復帰型でパイロット操作
式である。

【００１３】図７に示すように、旋回台２の操縦席１５
の左右に第１支持ボックス８が設けられ、第１支持ボッ
クス８から上向きに第２支持ボックス９が設けられて、
左右の第２支持ボックス９の各々に、右操作レバーＲＬ
及び左操作レバーＬＬが備えられている。右及び左操作
レバーＲＬ，ＬＬは前後左右に操作自在であり、図６に
示すように、右及び左操作レバーＲＬ，ＬＬの各操作に
基づきパイロット圧を発生させる第１，２，３，４パイ
ロット弁３１，３２，３３，３４が右操作レバーＲＬに
設けられ、第５，６，７，８パイロット弁３５，３６，
３７，３８が左操作レバーＬＬに設けられている。ポン
プ１０からのパイロット作動油が、第１〜８パイロット
弁３１〜３８に供給されている。

【００１４】第１〜８パイロット弁３１〜３８からのパ
イロット圧は、油圧切換ユニット１６を介して第１〜５
制御弁２１〜２５に供給されており、油圧切換ユニット
１６において、パイロット圧を第１〜５制御弁２１〜２
５のうちの所望のものに送るように切換操作する。図２
及び図３に示すように、油圧切換ユニット１６は１つの
ブロック状の本体１７に、スライド操作式の第１，２，
３，４，５スプール４１，４２，４３，４４，４５を平
行に分散配置して構成されている。第１，２，３，５ス
プール４１，４２，４３，４５は、スプリング１８によ
り上端部が本体１７から突出する側（図２において紙面
上方側）に付勢されている。

【００１５】図６に示すように第１〜８パイロット弁３
１〜３８からのパイロット圧が、本体１７の側面の第
１，２，３，４，５，６，７，８入力ポート５１，５
２，５３，５４，５５，５６，５７，５８に供給される
ように構成されている。本体１７の反対側の側面及び別
の側面に第１，２，３，４，５出力ポート６１ａ，６１
ｂ，６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４
ｂ，６５ａ，６５ｂが設けられており、第１〜５出力ポ
ート６１ａ〜６５ｂと第１〜５制御弁２１〜２５とが各
々接続されている。

【００１６】以上の構成により、右及び左操作レバーＲ
Ｌ, ＬＬを操作すると、この操作に基づくパイロット圧
が油圧切換ユニット１６を介して第１〜５制御弁２１〜
２５のうちの所望のものに供給されて、この第１〜５制
御弁２１〜２５が切換操作される。油圧切換ユニット１
６の第１〜５スプール４１〜４５のうちの所定のものを
スライド操作することにより、第１〜８入力ポート５１
〜５８に供給されるパイロット圧を、先とは異なる第１
〜５出力ポート６１ａ〜６５ｂに送り込んで、右及び左
操作レバーＲＬ，ＬＬにより切換操作される第１〜５制
御弁２１〜２５の変更を行う。

【００１７】次に、油圧切換ユニット１６の第１〜５ス
プール４１〜４５のスライド操作構造について説明す
る。図２に示すように、油圧切換ユニット１６の上側の
第１支持ボックス８に、第１〜５スプール４１〜４５と
平行な上下方向の軸芯Ｐ２周りに回転操作自在、且つ軸
芯Ｐ２に沿って上下スライド操作自在に、操作軸１９が
支持されている。

【００１８】操作軸１９の下部に図２及び図３に示すよ
うに、円盤状の操作部材２０が固定されている。操作部
材２０の外周部に、第２スプール４２の上端が通り抜け
可能な３組の第１開孔２０ａ及び切欠きが設けられてお
り、第１開孔２０ａ及び切欠きにより、異なる６組のパ
ターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ（操作部に対応）が、操
作部材２０の外周部に形成されている。操作軸１９の上
部に、操作ノブ２６（操作具に相当）が固定されてい
る。以上の構成によって、操作ノブ２６を手で持ち操作
軸１９及び操作部材２０を押し下げることにより、操作
部材２０のパターンＡ〜Ｆのうちの一つで、第１，２，
３，５スプール４１，４２，４３，４５をスライド操作
できる。

【００１９】図３の状態はパターンＡを第１，２，３，
５スプール４１，４２，４３，４５に対向させている状
態である。操作ノブ２６を手で持ち操作軸１９及び操作
部材２０を持ち上げて回転させることにより、操作部材
２０のパターンＡ〜Ｆのうちの別のパターンを、第１，
２，３，５スプール４１，４２，４３，４５に対向させ
ることができるのであり、再び操作軸１９及び操作部材
２０を押し下げることにより、この別のパターンで第
１，２，３，５スプール４１，４２，４３，４５をスラ
イド操作できる。

【００２０】この構成において図２及び図３に示すよう
に、操作軸１９における操作部材２０の下部に戻し板２
７が、操作軸１９に対して相対回転自在、且つ、操作軸
１９と一体で上下動するように取り付けられ、戻し板２
７の各孔に第１, ２，３，５スプール４１，４２，４
３，４５が挿入されている。これにより、操作軸１９を
図２に示すように持ち上げた際に、第１, ２，３，５ス
プール４１，４２，４３，４５のうちスプリング１８で
戻らなかったものを、戻し板２７により強制的に持ち上
げる。

【００２１】図２及び図３に示すように油圧切換ユニッ
ト１６に固定された支持板２８と戻し板２７との間に、
操作軸１９を上方側に付勢するバネ２９が設けられてい
る。戻し板２７にデテントボール３０が設けられ、操作
部材２０にデテントボール３０用の第２開孔２０ｂが設
けられている。これにより、操作軸１９を回転させた場
合に、操作部材２０の各パターンＡ〜Ｆが正しく所定の
位置に来るようにしている。

【００２２】次に、操作軸１９を押し下げ位置にて固定
する構造及び操作ノブ２６を覆う構造について説明す
る。図１及び図２に示すように、第１支持ボックス８上
面の横軸芯Ｐ３周りに、箱状のカバー３９が開位置と閉
位置とに亘り揺動自在に取り付けられており、カバー３
９を閉位置にて固定するノブ付ボルト４０がカバー３９
に設けられている。以上の構造により、操作部材２０の
各パターンＡ〜Ｆのうちの一つを第１，２，３，５スプ
ール４１，４２，４３，４５に対向させた状態で、カバ
ー３９を閉じノブ付ボルト４０にてカバー３９を閉位置
で固定してやる。この場合、カバー３９により操作ノブ
２６及び操作軸１９が押し下げられて保持されるのであ
り、作業者は操作ノブ２６に不用意に触れられない。

【００２３】図３に示す状態は、操作部材２０のパター
ンＡの部分を油圧切換ユニット１６に対向させて押し下
げて固定した状態であり、第２スプール４２の上端が操
作部材２０の第１開孔２０ａに入り込んで、第１，２，
３，５スプール４１，４２，４３，４５が本体１７から
突出している状態である。

【００２４】前述の図３に示す状態で右操作レバーＲＬ
を前又は後に操作すると（図５のＡ参照）、第１又は第
２パイロット弁３１，３２からのパイロット圧が第１又
は第２入力ポート５１，５２、第１出力ポート６１ｂ又
は６１ａを介してブーム４の第１制御弁２１に供給され
て、第１制御弁２１が下降側又は上昇側に切換操作され
る。右操作レバーＲＬを右又は左に操作すると、第３又
は第４パイロット弁３３，３４からのパイロット圧が第
３又は第４入力ポート５３，５４、第３出力ポート６３
ａ又は６３ｂを介してバケット６の第３制御弁２３に供
給されて、第３制御弁２３が排土側又は掻き込み側に切
換操作される。

【００２５】左操作レバーＬＬを前又は後に操作する
と、第５又は第６パイロット弁３５，３６からのパイロ
ット圧が第５又は第６入力ポート５５，５６、第２出力
ポート６２ａ又は６２ｂを介してアーム５の第２制御弁
２２に供給されて、第２制御弁２２が上げ側又は掻き込
み側に切換操作される。左操作レバーＬＬを右又は左に
操作すると、第７又は第８パイロット弁３７，３８から
のパイロット圧が第７又は第８入力ポート５７，５８、
第４出力ポート６４ａ又は６４ｂを介して旋回台２の第
４制御弁２４に供給されて、第４制御弁２４が旋回右側
又は左側に切換操作される。

【００２６】図３に示すように操作部材２０におけるパ
ターンＢの部分を、油圧切換ユニット１６に押し付ける
と操作部材２０によって、第３スプール４３が押し込め
られる。これによって、図５のパターンＢに示すように
右操作レバーＲＬに変化はなく、左操作レバーＬＬの前
後操作に旋回台２の第４制御弁２４が連係し、左操作レ
バーＬＬの左右操作にアーム５の第２制御弁２２が連係
する。

【００２７】図３に示すように操作部材２０のパターン
Ｃの部分を用いると、第１及び第２スプール４１，４２
が押し込まれる。これにより、図５のパターンＣに示す
ように、右操作レバーＲＬの前後操作がアーム５の第２
制御弁２２に連係し、右操作レバーＲＬの左右操作が、
旋回台２の第４制御弁２４に連係する。これに対し、左
操作レバーＬＬの前後操作がブーム４の第１制御弁２１
に連係し、左操作レバーＬＬの左右操作が、バケット６
の第３制御弁２３に連係する。

【００２８】図３に示すように操作部材２０のパターン
Ｄの部分を用いると、第１，２，５スプール４１，４
２，４５が押し込まれる。これにより、図５のパターン
Ｄに示すように右操作レバーＲＬの前後操作とアーム５
の第２制御弁２２とが、パターンＣと逆転した状態で連
係する。これ以外はパターンＣと同じとなる。

【００２９】図３に示すように操作部材２０のパターン
Ｅの部分を用いると、第１スプール４１が押し込まれ
る。これによって、図５のパターンＥに示すように右操
作レバーＲＬの左右操作が旋回台２の第４制御弁２４に
連係し、左操作レバーＬＬの左右操作が、バケット６の
第３制御弁２３とパターンＡとは逆転した状態で連係す
る。これ以外はパターンＡと同じとなる。

【００３０】図３に示すように操作部材２０のパターン
Ｆの部分を用いると、第２及び第５スプール４２，４５
が押し込まれる。これにより、図５のパターンＦに示す
ように右操作レバーＲＬの前後操作が、アーム５の第２
制御弁２２に連係し、左操作レバーＬＬの前後操作がブ
ーム４の第１制御弁２１に連係する。これ以外はパター
ンＡと同じとなる。

【００３１】図２及び図３に示すように、第４スプール
４４は切換レバー（図外）と連係リンク（図外) 及び操
作アーム４６を介して連係されている。従って、切換レ
バーにより第４スプール４４を本体１７内に押し込み操
作すると、第４出力ポート６４ａ，６４ｂに送り込まれ
るパイロット圧が、第５出力ポート６５ａ，６５ｂに送
り込まれる。これにより、図５に示すパターンＡ〜Ｆに
おいて、旋回右左の部分が、スイングシリンダ７の伸縮
によるバックホウ装置３の左右揺動に置き換わる。

【００３２】図６及び図１に示すように、パイロット圧
用のポンプ１０からの油路４７に、アンロード弁４８
（牽制手段に相当）が設けられている。これに対して図
１及び図２に示すように、第１支持ボックス８に上下方
向にスライド自在に操作ロッド４９が支持され、操作ロ
ッド４９とアンロード弁４８が一対のベルクランク５０
及び連係ロッド５９により連動連結されている。

【００３３】以上の構造により、カバー３９を閉位置で
固定している場合にはカバー３９により操作ロッド４９
が押し下げられて、アンロード弁４８が図６に示す連通
位置となっている。この状態で第１〜８パイロット弁３
１〜３８からのパイロット圧が第１〜５制御弁２１〜２
５に給排操作されて、バックホウ装置３の各部及び旋回
台２が正常に作動する。逆にカバー３９を開位置に操作
すると、アンロード弁４８のバネ４８ａの付勢力により
アンロード弁４８がアンロード位置に操作される。これ
により、右及び左操作レバーＲＬ，ＬＬを操作しても第
１〜８パイロット弁３１〜３８からパイロット圧が発生
せず、第１〜５制御弁２１〜２５が操作されずに中立位
置に復帰している。

【００３４】 〔別実施例〕 以上の実施例では、アンロード弁４８によりパイロット
圧が発生しないようにして第１〜５制御弁２１〜２５の
作動を止めたが、これを機械的なストッパーを用い、ス
トッパーにより第１〜５制御弁２１〜２５を中立位置で
固定してしまうように構成してもよい。

【００３５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧切換ユニット、操作軸、カバー及びアンロ
ード弁付近の縦断側面図

【図２】油圧切換ユニット、操作軸及びカバー付近の縦
断側面図

【図３】油圧切換ユニット及び操作部材付近の平面図

【図４】パターンＡ〜Ｆに対応する各スプールの出入り
を示す図表

【図５】パターンＡ〜Ｆの内容を示す図表

【図６】右及び左操作レバーと第１〜第５制御弁との連
係状態を示す油圧回路図

【図７】バックホウの全体側面図

【符号の説明】

１１〜１４ 油圧アクチュエータ １６ 油圧切換ユニット １９ 操作軸 ２０ 操作部材 ２１〜２４ 制御弁 ２６ 操作具 ３１〜３８ パイロット弁 ３９ カバー ４１〜４５ 油圧切換ユニットのスプール ４８ 牽制手段 ＲＬ 右操作レバー ＬＬ 左操作レバー Ｐ２ 軸芯

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業用の各油圧アクチュエータ（１
   １），（１２），（１３），（１４）に作動油を給排操
   作するパイロット操作式の制御弁（２１），（２２），
   （２３），（２４）、前後左右に操作自在な左右一対の
   右操作レバー（ＲＬ）及び左操作レバー（ＬＬ）、この
   右及び左操作レバー（ＲＬ），（ＬＬ）の各操作に対応
   するパイロット圧を発生させるパイロット弁（３１），
   （３２），（３３），（３４），（３５），（３６），
   （３７），（３８）を備えて、複数組のスライド操作式のスプール（４１），（４
   ２），（４３），（４４），（４５）を選択的にスライ
   ド操作することにより、前記パイロット弁（３１），
   （３２），（３３），（３４），（３５），（３６），
   （３７），（３８）からのパイロット圧を、前記制御弁
   （２１），（２２），（２３），（２４）のうちの所望
   のものに選択的に切換供給可能で、且つ、前記パイロッ
   ト圧により前記制御弁（２１），（２２），（２３），
   （２４）を切換操作可能な油圧切換ユニット（１６）を
   備えてある バックホウの油圧回路構造において、下記の
   〔イ〕〜〔ホ〕に記載の構成を備えているバックホウの
   油圧回路構造。 〔イ〕 前記スプール（４１），（４２），（４３），（４
   ４），（４５）と平行な軸芯（Ｐ２）方向にスライド操
   作自在、且つ、前記軸芯（Ｐ２）周りに回動操作自在な
   操作軸（１９）。 〔ロ〕前記操作軸（１９）の一端に備えられて、前記操作軸
   （１９）を前記軸芯（Ｐ２）周りに回動操作自在、且
   つ、前記操作軸（１９）を前記軸芯（Ｐ２）方向に沿っ
   て前記油圧切換ユニット（１６）側に押し操作自在な手
   動操作用の操作具（２６）。 〔ハ〕前記各スプール（４１），（４２），（４３），（４
   ４），（４５）の端部に作用して所望のスプール（４
   １），（４２），（４３），（４４），（４５）を スラ
   イド操作可能な操作部を複数組備えて、前記操作軸（１
   ９）の他端に備えられるもので、前記操作具（２６）で
   前記操作軸（１９）を前記軸芯（Ｐ２）周りに回動操作
   することにより、前記複数組の操作部のうちの所望のも
   のを選択可能、且つ、前記操作具（２６）で前記操作軸
   （１９）を前記軸芯（Ｐ２）方向に沿って前記油圧切換
   ユニット（１６）側に押し操作することにより、前記選
   択された操作部によって前記各スプール（４１），（４
   ２），（４３），（４４），（４５）のうちの所望のも
   のをスライド操作可能な操作部材（２０）。 〔ニ〕前記操作具（１９）を持つことが可能となる開位置及び
   前記操作具（１９）を覆う閉位置に切換可能で、前記閉
   位置において前記操作具（２６）及び操作軸（１９）を
   油圧切換ユニット（１６）側に押し操作して保持可能な
   カバー（３９）。 〔ホ〕前記制御弁（２１），（２２），（２３），（２４）の
   作動を阻止可能で、前記カバー（３９）を開位置に切換
   操作すると、前記制御弁（２１），（２２），（２
   ３），（２４）の作動阻止側に作動するように、前記カ
   バー（３９）と連係された牽制手段（４８）。