JP2685871B2 - 側溝掘フロントの油圧回路 - Google Patents

側溝掘フロントの油圧回路

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JP2685871B2
JP2685871B2 JP1033833A JP3383389A JP2685871B2 JP 2685871 B2 JP2685871 B2 JP 2685871B2 JP 1033833 A JP1033833 A JP 1033833A JP 3383389 A JP3383389 A JP 3383389A JP 2685871 B2 JP2685871 B2 JP 2685871B2
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正和 羽賀
東一 平田
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2033Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、道路等の側溝を掘削する場合、油圧シヨベ
ルに取付けられる側溝掘フロントを駆動する側溝掘フロ
ントの油圧回路に関する。
〔従来の技術〕
油圧シヨベルは通常、種々の掘削作業に用いられる。
このような掘削作業の1つに、道路に沿つて側溝を形成
する側溝掘作業がある。この側溝掘作業は、ブーム,ア
ームおよびバケツトより成る通常のフロントの使用によ
つては実施が困難である。このため、油圧シヨベル本体
に、通常のフロントに代えて側溝掘フロントを取付ける
ことにより側溝掘作業が実施される。この側溝掘フロン
トの構成の概略を図により説明する。
第3図(a),(b)は側溝掘フロントを取付けた油
圧シヨベルの一部の側面図および平面図である。各図
で、1は下部走行体、2は下部走行体1に可回動に設け
られた本体、3は本体2上に設けられた運転室、4は本
体2に取付けられた側溝掘フロントである。側溝掘フロ
ント4は、本体2に可回動に取付けられたブームローワ
ー5、ブームローラー5に可回動に取付けられたオフセ
ツトリンク6、オフセツトリンク6に可回動に取付けら
れたブームアツパー7、ブームアツパー7に可回動に取
付けられたアーム8、およびアーム8に可回動に取付け
られたバケツト9で構成される。10はブームローワー5
を駆動する第1のブームシリンダ、11はオフセツトリン
ク6を駆動するオフセツトシリンダ、12はブームアツパ
ー7を駆動する第2のブームシリンダ(第3図(a)で
は図示が省略されている)、13はアーム8を駆動するア
ームシリンダ、14はバケツト9を駆動するバケツトシリ
ンダである。
側溝を掘削する場合、オフセツトシリンダ11が駆動さ
れ、オフセツトリンク6は第3図(b)に示すように側
方に回動せしめられる。これにより、ブームアツパー
7、アーム8およびバケツト9は油圧シヨベルの中心線
cから側方にずれた位置に位置せしめられ、この状態で
側溝の掘削が可能となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
側溝掘フロント4が第3図(b)に示される位置にあ
るとき、ブームローワー5が上昇せしめられ、アーム8
およびバケツト9が巻込まれる状態に駆動されると、あ
る時点でバケツト9の先端(爪の部分)が運転室3の前
面に衝突してこれを破壊するという危険があつた。そし
て、この危険を回避するため、オペレータは作業中常時
注意している必要があり、オペレータの負担を増大する
という問題を生じていた。一方、この問題を解決するた
めに、アームシリンダ13のストローク長さを制限し、又
は、アーム8として短かいものを使用する手段が採用さ
れていたが、これらの手段は、側溝掘作業を実施する場
合アーム8の作動範囲が狭くなり、ひいては作業範囲が
狭くなり、作業効率が低下するという問題を生じてい
た。勿論、側溝掘作業の中途で通常の作業を実施する場
合も同様の問題が生じる。
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決
し、バケツト先端と運転室との衝突を阻止することがで
き、かつ、作業範囲の縮減をも防止することができる側
溝掘フロントの油圧回路を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、本発明は、ブーム,アー
ム,オフセツトリンクおよびバケツトをそれぞれ駆動す
る各油圧アクチユエータと、これら各油圧アクチユエー
タの駆動をそれぞれ制御する各方向切換弁と、前記各油
圧アクチユエータを操作する各操作手段の操作に応じて
駆動される各パイロツト弁と、これら各パイロツト弁と
前記各方向切換弁とを接続する各パイロツト管路とを備
えた側溝掘フロントの油圧回路において、少なくとも前
記ブーム,アームおよびオフセツトリンクの選択された
作業部材の位置がすべて予め定められた危険領域にある
ことを検出する危険領域検出手段と、前記選択された作
業部材の方向切換弁の前記パイロツト管路に介在すると
ともに前記危険領域検出手段が前記選択された作業部材
がすべて危険領域にあることを検出したとき前記選択さ
れた作業部材の各方向切換弁を中立位置とする各制御弁
とを設けたことを特徴とする。
〔作 用〕
少なくともブーム,アームおよびオフセツトリンクの
位置がすべて、それぞれに予め定めてある危険領域に入
ると、危険領域検出手段がこれを検出し、これにより制
御弁が作動してブーム,アーム,オフセツトリンクの各
方向切換弁を中立位置に戻し、それらを停止状態として
バケツト先端と運転室との衝突を防止する。
〔実施例〕
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第1図は本発明の第1の実施例に係る側溝掘フロント
の油圧回路の回路図である。図で、10aは第1のブーム
シリンダ10の駆動を制御する方向切換弁、10bはブーム
ローワー5を操作するブームレバーの操作量、操作方向
に応じて方向切換弁10aにパイロツト圧を供給するパイ
ロツト弁、10cは方向切換弁10aとパイロツト弁10bとを
接続するパイロツト管路の一方に介在せしめられた制御
弁である。同じく、11aはオフセツトシリンダ11の方向
切換弁、11bは方向切換弁11aのパイロツト弁、11cは両
者の一方のパイロツト管路に介在せしめられた制御弁で
ある。又、13aはアームシリンダ13の方向切換弁、13bは
方向切換弁13aのパイロツト弁、13cは両者の一方のパイ
ロツト管路に介在せしめられた制御弁である。各制御弁
10c,11c,13cのパイロツト管路は並列に接続されてい
る。
5a,6a,8aはそれぞれ切換弁、5b,6b,8bはそれぞれ切換
弁5a,6a,8aの操作ロツドである。各切換弁5a,6a,8aは直
列に接続され、この直列の油圧回路は各制御弁10c,11c,
13cの並列の油圧回路に接続されている。5cはブームロ
ーワー5の回動に連動して回動するカム、6cはオフセツ
トリンク6の回動に連動して回動するカム、8cはアーム
8の回動に連動して回動するカムである。各カム5c,6c,
8cはそれぞれ操作ロツド5b,6b,8bに当接している。カム
5cの回動角度θはブームローワー5の回動の安全領域
を示す。なお、ブームローワー5の回動範囲がθ′で
示されている。同じくカム6c,8cの回動角度θ6
それぞれオフセツトリンク6、アーム8の回動安全領域
を示す。なお、それらの回動範囲の図示は省略する。
又、各カム5c,6c,8cに付された矢印はブームローワー
5、オフセツトリンク6、アーム8が危険方向に回動し
たときの各カム5c,6c,8cの回動方向を示す。ブームロー
ワー5の危険方向はブームローワー上げの方向、オフセ
ツトリンク6の危険方向はオフセツト位置への旋回方
向、アーム8の危険方向はアーム巻込み方向である。17
はパイロツト圧油を供給するパイロツトポンプ、18はタ
ンクを示す。
次に、本実施例の動作を説明する。ブームローワー
5、オフセツトリンク6およびアーム8が安全領域θ5,
θ6にある場合には、切換弁5a,6a,8aは操作されな
い。したがつて、制御弁10c,11c,13cのパイロツトポー
トにはパイロツト圧が供給されず、パイロツト弁10b,11
b,13bと方向切換弁10a,11a,13aとのパイロツト管路は制
御弁10c,11c,13cを介して接続されており、これにより
通常の動作が可能である。
この状態で、ブームローワー5、オフセツトリンク
6、アーム8のうちの1つ又は2つ、例えばブームロー
ワー5およびオフセツトリンク6の前記危険方向への回
動位置が危険領域に入ると、カム5c,6cの凸部が操作ロ
ツド5b,6bに当接してこれらを押圧する。このため、切
換弁5a,6aが図示位置から右側位置に切換えられる。し
かしながら、この場合、アーム8が危険領域まで回動さ
れていないので、即ち、アーム8の巻込みはブームロー
ワー5、オフセツトリンク6の回動位置の如何にかかわ
らずバケツト9の先端が運転室3に衝突する危険がある
巻込みとはなつていないので、切換弁8aは依然として図
示位置にある。したがつて、制御弁10c,11c,13cは作動
せず、ブームローワー5、オフセツトリンク6およびア
ーム8は通常通り駆動される。
次に、ブームローワー5、オフセツトリンク6および
アーム8の危険方向の回動位置がすべて危険領域に入つ
た場合、切換弁5a,6a,8aのすべてが図示位置から右側位
置に切換えられる。そうすると、パイロツトポンプ17の
圧油が各切換弁5a,6a,8aを介して制御弁10c,11c,13cの
パイロツトポートに供給され、これら制御弁10c,11c,13
cは図示位置から右側位置に切換えられる。この結果、
各方向切換弁10a,11a,13aにおいて、ブームローワー
5、オフセツトリンク6、アーム8を危険方向に駆動さ
せる側のパイロツトポートはタンク18と連通し、各方向
切換弁10a,11a,13aは直ちに中立位置に戻る。したがつ
て、ブームローワー5、オフセツトリンク6およびアー
ム8はその時点で停止状態となり、バケツト9の先端が
運転室3と衝突する事態を避けることができる。この停
止状態から、方向切換弁10a,11a,13aのいずれかを安全
方向に駆動することにより、対応する切換弁が図示位置
に戻り、各制御弁10c,11c,13cも図示位置に復帰して通
常状態に戻すことができる。
このように、本実施例では、ブームローワー、オフセ
ツトリンクおよびアームのすべての回動位置が危険領域
に入つたときのみ各切換弁を切換えて各制御弁を作動さ
せ、各方向切換弁を中立位置に戻すようにしたので、ア
ームシリンダのストローク長さの制限のない、又は、長
さの長い通常のアームを使用していても、確実に運転室
とバケツト先端との衝突を回避することができる。そし
て、ストローク長さの制限がなく、かつ、長さの長い標
準長さのアームを使用して作業を行なうことができるの
で、作業範囲が減縮されて作業効率が低下することはな
い。
第2図は本発明の第2の実施例に係る側溝掘フロント
の油圧回路の回路図である。図で、第1図に示す部分と
同一又は等価な部分には同一符号を付して説明を省略す
る。19は他のパイロツト管路へのパイロツト圧を確保す
るための絞りである。本実施例の制御弁10c,11c,13cは
常時パイロツト圧が導入された状態にあり、又、本実施
例の切換弁5a,6a,8aはブームローワー5、オフセツトリ
ンク6およびアーム8の回動位置が安全領域にあるとき
遮断状態にある。
本実施例の動作はさきの実施例の動作に準じる。即
ち、ブームローワー5、オフセツトリンク6およびアー
ム8の回動位置の少なくとも1つが安全領域にあると
き、各制御弁10c,11c,13cはそのパイロツトポートとタ
ンク18との連通を遮断されて図示位置に維持される。そ
して、ブームローワー5、オフセツトリンク6およびア
ーム8の回動位置のすべてが危険領域に入つたとき、各
制御弁10c,11c,13cは、そのパイロツトポートとタンク1
8とが連通して、図示位置から左側位置に切換えられ
る。これにより各方向切換弁10a,11a,13aは、そのパイ
ロツトポートがタンク18に連通して、中立位置に戻さ
れ、ブームローワー5、オフセツトリンク6およびアー
ム8は停止状態とされる。本実施例の効果もさきの実施
例の効果と同じである。
なお、上記実施例の説明では、ブームローワー、オフ
セツトリンクおよびアームの回動位置をカムにより検出
する例について述べたが、これに限ることはなく、各シ
リンダのストロークや角度検出器等を用いることもでき
る。又、ブームローワー、オフセツトリンクおよびアー
ムのそれぞれに対応して切換弁を設ける例について説明
したが、これらの回動位置が危険領域にあるときそれに
応じた信号を発生する手段を設け、これら信号をAND回
路に入力し、このAND回路の出力を、各制御弁の並列回
路に接続された1つの切換弁の駆動信号として用いるこ
ともできる。さらに、上記ブームローワー,オフセツト
リンク,アーム以外にバケツトを制御対象として加える
こともできる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明では、少なくともブーム、
アーム、オフセツトリンクの位置がすべて危険領域にあ
るとき、制御弁を作動させて各方向切換弁を中立位置と
するようにしたので、アームシリンダのストローク長さ
の制限のない、又は長さの長い通常のアームを使用して
いても、運転室とバケツト先端との衝突を回避すること
ができる。又、上記のアームを使用し得るので、作業範
囲が縮減されることはなく、作業効率を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ本発明の第1,第2の実施
例に係る側溝掘フロントの油圧回路の回路図、第3図
(a),(b)は側溝掘フロントを備えた油圧シヨベル
の一部の側面図および平面図である。 3……運転室、4……側溝掘フロント、5……ブームロ
ーワー、5a,6a,8a……切換弁、5b,6b,8b……操作ロツ
ド、5c,6c,8c……カム、6……オフセツトリンク、7…
…ブームアツパ、8……アーム、9……バケツト、10a,
11a,13a……方向切換弁、10b,11b,13b……パイロツト
弁、10c,11c,13c……制御弁。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ブーム、アーム、オフセットリンクおよび
    バケットをそれぞれ駆動する各油圧アクチュエータと、
    これら各油圧アクチュエータの駆動をそれぞれ制御する
    各方向切換弁と、前記各油圧アクチュエータを操作する
    各操作手段の操作に応じて駆動される各パイロット弁
    と、これら各パイロット弁と前記各方向切換弁とを接続
    する各パイロット管路とを備えた側溝掘フロントの油圧
    回路において、少なくとも前記ブーム、アームおよびオ
    フセットリンクの選択された作業部材の位置がすべて予
    め定められた危険領域にあることを検出する危険領域検
    出手段と、前記選択された作業部材の方向切換弁の前記
    パイロット管路に介在するとともに前記危険領域検出手
    段が前記選択された作業部材がすべて危険領域にあるこ
    とを検出したとき前記選択された作業部材の各方向切換
    弁を中立位置とする各制御弁とを設けたことを特徴とす
    る側溝掘フロントの油圧回路。
  2. 【請求項2】請求項(1)において、前記危険領域検出
    手段は、少なくとも前記ブーム、アームおよびオフセッ
    トリンクの動作に連動する各カムと、これら各カムに連
    結されるとともに互いに直列に接続された各切換弁と、
    これら各切換弁の直列回路を前記各制御弁の並列回路に
    接続する管路とで構成されていることを特徴とする側溝
    掘フロントの油圧回路。
  3. 【請求項3】請求項(1)において、前記各制御弁は、
    対応する前記方向切換弁を前記危険領域に進入する方向
    に駆動する側の前記パイロット管路に設けられているこ
    とを特徴とする側溝掘フロントの油圧回路。
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