JP2695326B2 - バックホウの油圧回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブーム用油圧シリン
ダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダ、
旋回用油圧モータの各々に、作動油を給排操作するパイ
ロット操作式の制御弁群と、作動させるべき前記油圧ア
クチュエータを選択する一対の操作レバーと、前記操作
レバーへの操作によって選択された結果をパイロット圧
として出力するパイロット弁とを設け、前記パイロット
弁からのパイロット圧を何れかの前記制御弁に伝達する
とともに、伝達対象制御弁を変更することのできるスプ
ール式切換ユニットを設けてあるバックホウの油圧回路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のバックホウの油圧回路として、
パイロット操作式の制御弁群とスプール式切換ユニット
とを別置きして、制御弁群夫々の入力ポートとスプール
式切換ユニットの出力ポートとを油圧ホース等の管路で
連結するとともに、スプール式切換ユニットに対して別
置きされたパイロット弁の出力ポートとスプール式切換
ユニットの入力ポートとを同じく油圧ホース等の管路で
連結していた（例えば、実開昭５９‐１６３６６６号公
報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように一般的に
は、各油圧機器を油圧ホース等で連結するのであるが、
油圧ホース等を配置する為のスペースを確保しなければ
ならない点と、ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シ
リンダ、バケット用油圧シリンダ、旋回用油圧モータの
各々に対する制御弁群にパイロット圧を供給する必要の
あるところから必要ホースが多数になり（実際には、パ
イロット弁とスプール式切換ユニットを連結するホース
数は８本である）、その設置スペースも大きなものにな
っていた。本発明の目的はパイロット弁とスプール式切
換ユニットを連結する部位にたいして、有効な機構を採
用することによって、スペースを効率良く利用できると
ともに、一方の操作レバーを操作することによって行え
る制御動作を、切換ユニットでの切換によって他の操作
レバーにおいても行えるようにできるバックホウの油圧
回路を提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による特徴構成
は、一方の操作レバーで操作される前記パイロット弁を
備えた第１弁ユニットと、他方の操作レバーで操作され
る前記パイロット弁を備えた第２弁ユニットと、前記第
１弁ユニットと第２弁ユニットからのパイロット圧を前
記スプール式切換ユニットに伝達する複数の油路及び入
出力ポートを形成した油路ブロックとを備え、前記油路
ブロックに、前記第１弁ユニットと、前記第２弁ユニッ
トと、前記スプール式切換ユニットとを直接取り付けて
ある点にあり、その作用効果は次の通りである。

【０００５】

【作用】複数の油路を縦横に這わすことのできる油路ブ
ロックを採用することによって、パイロット弁からのパ
イロット圧を制御弁群に伝達する本来の機能を維持でき
る。それによって、油圧ホース等のスペースを必要とす
る連結手段を採用する必要がない。しかも、第１、第２
弁ユニットを油路ブロックを介して切換ユニットに取り
付けてあるので、切換ユニットで一対の操作レバーの夫
々の伝達対象制御弁を入れ換えることができる。

【０００６】

【発明の効果】複数の油路を縦横に這わすことができ、
小さな体積で済むブロックを採用するだけの簡単な改造
によって、設置スペースを少なくでき、かつ、ブロック
であるからパイロット弁と切換ユニットとを直結できて
更に小スペース化に寄与できる。しかも、パイロット
弁、油路ブロック、切換ユニットを前工程で一体組付け
でき、製作も容易になる。このような油圧機器の組み付
けによる小スペース化が図れる効果だけでなく、図１１
で示すように、一方の操作レバーを操作することによっ
て行える制御動作を、切換ユニットでの切換によって他
の操作レバーにおいても行えるようにでき 、操作パター
ンの異なる機器仕様への対応を広げることができるので
ある。

【０００７】

【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１２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及びドーザ２０が備えられている。このバックホウ
装置３は、ブーム用油圧シリンダ１１により上下に揺動
駆動されるブーム４、オフセット用油圧シリンダ７によ
り横折れ自在な四連リンク式中間部材６４、アーム用油
圧シリンダ１２により前後の揺動駆動されるアーム５及
びバケット用油圧シリンダ１３により掻き込み揺動駆動
されるバケット６等で構成されている。又、旋回台２の
旋回駆動用として旋回用油圧モータ１４が、及び、ドー
ザ２０駆動用としてドーザ用昇降シリンダ３０が備えら
れている。

【０００８】次に、ブーム用，アーム用，バケット用の
３油圧シリンダ１１，１２，１３、旋回用油圧モータ１
４及びオフセットシリンダ７に対する油圧回路について
説明する。図２に示すように、エンジン８により駆動さ
れる可変容量型の第１ポンプ９からの作動油が、左側の
クローラ走行装置１に対する左走行用油圧モータ１０に
対する左走行用制御弁２６、アーム用油圧シリンダ１２
に対するアーム用制御弁２２、サービスポート１６用の
制御弁２７、及び、ブーム４に対する合流用制御弁１５
に供給されている。

【０００９】図２に示すように、エンジン８により駆動
される可変容量型の第２ポンプ１７からの作動油が、右
側のクローラ走行装置に対する右走行用油圧モータ１８
に対する右走行用制御弁２８、ブーム用油圧シリンダ１
１に対するブーム用制御弁２１、バケット用油圧シリン
ダ１３に対するバケット用制御弁２３に供給されてい
る。エンジン８により駆動される第３ポンプ１９からの
作動油が、旋回用油圧モータ１４に対する旋回用制御弁
２４、オフセットシリンダ７に対するオフセット用制御
弁２５、ドーザ２０用の昇降シリンダ３０に対するドー
ザ用制御弁２９に供給されている。各制御弁１５，２
１, ２２, ２３, ２４は中立復帰型でパイロット操作式
であり、次に、この制御弁１５，２１, ２２, ２３, ２
４の操作構造について説明する。

【００１０】図１及び図４に示すように旋回台２の操縦
部４６の前側に、作動させるべき油圧アクチュエータを
選択する左右一対の右操作レバーＲＬ及び左作業操作レ
バーＬＬを備えている。この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３に示すように、
各操作に基づき切換操作されてパイロット圧を発生させ
る第１〜４パイロット弁３１, ３２, ３３, ３４を第２
弁ユニットとしての右弁ユニット５１に一体的に組み込
みその右弁ユニット５１に右操作レバーＲＬを取り付
け、第５〜８パイロット弁３５，３６，３７，３８を第
１弁ユニットとしての左弁ユニット５０に一体的に組み
込みその左弁ユニット５０に左操作レバーＬＬを取り付
けている。又、エンジン８により駆動される第４ポンプ
４７からの作動油が、第１〜８パイロット弁３１〜３８
に供給されている。第１〜８パイロット弁３１〜３８か
らのパイロット圧は、スプール式切換ユニット３９を介
して制御弁１５，２１〜２４に供給されており、スプー
ル式切換ユニット３９内において変更制御されて制御弁
１５，２１〜２４の中の伝達対象制御弁に作用する。

【００１１】次に、このスプール式切換ユニット３９に
ついて説明する。図６〜図１０に示すように、スプール
式切換ユニット３９は偏平なブロック体４０に、スライ
ド操作式で同一仕様に形成された第１〜３スプール４
１，４２，４３を平行で、かつ、同一平面上に位置する
ように並列保持している。スプール４１，４２，４３の
一端に大径摘み部４５を形成し、切換操作する場合には
その大径摘み部４５をもって押し込み操作する。スプー
ル４１，４２，４３に対してはその押し込み位置を保持
するスプリングボール式固定機構５２が形成されてい
る。ブロック体４０の偏平な上面に８つの第１〜第８入
力ポートＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを形成すると
ともに、底面に第１〜第８出力ポートａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆ，ｇ，ｈを形成する。図１に示すように、上面に
後記する油路ブロック４８を直接取り付けるとともに、
底面の出力ポートａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈに夫
々配管ホース５３を取り付けてある。

【００１２】次に、スプール式切換ユニット３９のパイ
ロット弁と制御弁とに対する接続を説明する。図３に示
すように、左操作レバーＬＬを、左，右，前，後に夫々
揺動操作すると、第５，第６，第７，第８パイロット弁
３５〜３８が作動し、夫々、第７入力ポートＧ、第８入
力ポートＨ、第５入力ポートＥ、第６入力ポートＦにパ
イロット圧を送り込む。右操作レバーＲＬを、左，右，
前，後に夫々揺動操作すると、第１，第２，第３，第４
パイロット弁３１〜３４が作動し、夫々、第３入力ポー
トＣ、第４入力ポートＤ、第１入力ポートＡ、第２入力
ポートＢにパイロット圧を送り込む。一方、各出力ポー
トは次のように合流用制御弁１５、ブーム用制御弁２
１、アーム用制御弁２２、バケット用制御弁２３、旋回
用制御弁２４につながる。第１出力ポートａはブーム用
制御弁２１のブーム下ポジションに繋がり、第２出力ポ
ートｂは合流用制御弁１５とブーム用制御弁２１のブー
ム上ポジションに繋がり、第３出力ポートｃはバケット
用制御弁２３のバケット掻き込みポジションに繋がり、
第４出力ポートｄはバケット用制御弁２３のバケット排
土ポジションに繋がる。第５出力ポートｅはアーム用制
御弁２２のアーム上ポジションに繋がり、第６出力ポー
トｆはアーム用制御弁２２のアーム掻き込みポジション
に繋がり、第７出力ポートｇは旋回用制御弁２４の旋回
左ポジションに繋がり、第８出力ポートｈは旋回用制御
弁２４の旋回右ポジションに繋がる。

【００１３】スプール式切換ユニット３９での変更状態
を説明する。図３及び図６に示すように、三つのスプー
ル４１，４２，４３を夫々押し込み操作しない第１状態
に設定すると、入出力ポートが次のように繋がる。つま
り、第１入力ポートＡは第１出力ポートａに繋がり、第
２入力ポートＢは第２出力ポートｂに繋がり、第３入力
ポートＣは第３出力ポートｃに繋がり、第４入力ポート
Ｄは第４出力ポートｄに繋がり、第５入力ポートＥは第
５出力ポートｅに繋がり、第６入力ポートＦは第６出力
ポートｆに繋がり、第７入力ポートＧは第７出力ポート
ｇに繋がり、第８入力ポートＨは第８出力ポートｈに繋
がる。したがって、図１１のＩに示すように、操作レバ
ーＲＬ，ＬＬの操作方向と作業内容が対応する。

【００１４】この状態より、図７に示すように、三つの
スプール４１，４２，４３の内の真ん中の第２スプール
４２を押し込み操作して第２状態に設定すると、入出力
ポートは次のように繋がる。第１〜第４入力ポートＡ〜
Ｄまでの出力ポートに対する接続は第１状態と同様であ
るが、第５入力ポートＥは第８出力ポートｈに繋がり、
第６入力ポートＦは第７出力ポートｇに繋がり、第７入
力ポートＧは第５出力ポートｅに繋がり、第８入力ポー
トＨは第６出力ポートｆに繋がる。したがって、図１１
のIIに示すように、操作レバーＲＬ，ＬＬの操作方向と
作業内容が対応する。

【００１５】次に、図８に示すように、三つのスプール
４１，４２，４３の内の外側の第１スプール４１及び第
３スプール４３を押し込み操作して第３状態に設定する
と、入出力ポートは次のように繋がる。第１入力ポート
Ａは第６出力ポートｆに繋がり、第２入力ポートＢは第
５出力ポートｅに繋がり、第３入力ポートＣは第７出力
ポートｇに繋がり、第４入力ポートＤは第８出力ポート
ｈに繋がり、第５入力ポートＥは第１出力ポートａに繋
がり、第６入力ポートＦは第２出力ポートｂに繋がり、
第７入力ポートＧは第４出力ポートｄに繋がり、第８入
力ポートＨは第３出力ポートｃに繋がる。したがって、
図１１のIII に示すように、操作レバーＲＬ，ＬＬの操
作方向と作業内容が対応する。

【００１６】パイロット弁３１〜３８とスプール式切換
ユニット３９とを連結する油路ブロック４８について説
明する。図１に示すように、矩体状ブロック本体４９の
上面に、二つの取り付け座４９Ａ，４９Ａを形成すると
ともに、パイロット弁３１〜３４までの弁を収納した右
弁ユニット５１と、パイロット弁３５〜３８までの弁を
収納した左弁ユニット５０とを、夫々、取り付け座４９
Ａ，４９Ａに直接取り付ける。そして、ブロック本体４
９の取り付け座４９Ａ，４９Ａ面に、各パイロット弁３
１〜３８からのパイロット圧を受ける入力ポート４９
Ｂ，４９Ｂを形成してあり、左右弁ユニット５０，５１
とに一体的に取り付けられた左右の操作レバーＲＬ，Ｌ
Ｌを操作することによって、作業状態の切換が可能にな
る。前記ブロック本体４９の底面に出力ポート（図示せ
ず）を形成し、ブロック本体４９の内部に形成した油路
４９Ｃを介して入力ポート４９Ｂと出力ポートを連結
し、ブロック本体４９の底面にスプール式切換ユニット
３９を直接とりつけている。

【００１７】走行操作構造について説明する。図４に示
すように、左右走行用制御弁２６，２８に対して夫々走
行操作レバー５４，５５を設け、その走行操作レバー５
４，５５を、油路ブロック４８の上面にブラケットを介
して取り付けてある。この走行操作レバー５４，５５と
左右走行用制御弁２６，２８のスプールとをリンク連係
機構５６を介して連係してある。

【００１８】第４ポンプ４７から各パイロット弁３１〜
３８への給油経路に介装されるアンロード弁５７とリリ
ーフ弁５８とについて説明する。このアンロード弁５７
とリリーフ弁５８とは一体形成されて、次のような構成
を採る。図５（イ），（ロ）に示すように、弁本体５９
にスライド移動自在にスプール６０を挿入するととも
に、スプール６０の一端をリンク連係機構を介して操作
レバー６６に連係し、他端にネジ式蓋体６１を装着して
ある。弁本体５９のスプール挿通孔における内周面に、
タンクポートｋ、ポンプポートｌ、パイロット弁３１〜
３８への出力ポートｍを形成してある。一方、スプール
６０に内部油路６０Ａを形成し、その内部油路６０Ａの
中間部にリリーフ弁５８の弁体５８Ａを内装している。
また、スプールの周面に補助路６０Ｂを形成し、弁体５
８Ａへの背面に通じる構成を採っている。弁体５８Ａの
外方側にネジ込み式調節具６２をスプール６０の他端に
ねじ込み装着するとともに、弁体５８Ａとねじ込み式調
節具６２との間に付勢バネ６３を介在させて、リリーフ
圧を調節可能なリリーフ弁５８を構成する。

【００１９】以上のような構成より、図５（ロ）に示す
ように、スプール６０を前記一端側に引き出すとポンプ
ポートｌと出力ポートｍとが連通状態になり、その状態
よりスプール６０を押し込むと、図５（イ）に示すよう
に、タンクポートｋとポンプポートｌとが連通状態にな
り、アンロード作用を行う。このように、パイロット圧
をアンロードすることによって、バックホウ装置３が不
測に作動することがない。弁体５８Ａの背面とタンクポ
ートｋに繋がる補助路６０Ｂとの間にオリフィス６７を
形成し、リリーフ作動時の弁体５８Ａのチャタリング現
象を回避する構成としている。このような構成になる弁
本体５９を、図４に示すように、油路ブロック４８の下
面にスプール式切換ユニット３９と並設する状態で取り
付ける。これによって、油路ブロック４８に対してスプ
ール式切換ユニット３９、左右弁ユニット５０，５１及
び弁本体５９、走行操作レバー５４，５５を一体で仮組
みできるので、製作時の作業性が良好である。

【００２０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、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】パイロット弁ブロック、油路ブロック、スプー
ル式切換ユニットの組付け構造を示す分解斜視図

【図２】バックホウ装置の油圧回路図

【図３】パイロット弁とスプール式切換ユニットとの油
圧回路図

【図４】油路ブロックに走行操作レバーを取り付けた状
態を示す斜視図

【図５】（イ） アンロード状態を示すアンロード弁の
横断平面図 （ロ） リリーフ弁作動状態を示すアンロード弁の横断
平面図

【図６】スプール式切換ユニットを示す横断平面図

【図７】一つのスプールを押し込んだ状態を示すスプー
ル式切換ユニットの横断平面図

【図８】二つのスプールを押し込んだ状態を示すスプー
ル式切換ユニットの横断平面図

【図９】入出力ポートを示すスプール式切換ユニットの
横断平面図

【図１０】スプール式切換ユニットを示す縦断側面図

【図１１】左右操作レバーとバックホウ装置の動作状態
を示す表

【図１２】バックホウの側面図

【符号の説明】

１１ ブ
ーム用油圧シリンダ １２ ア
ーム用油圧シリンダ １３ バ
ケット用油圧シリンダ １４ 旋
回用油圧モータ ２１，２２，２３，２４ 制
御弁群 ３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８ パ
イロット弁 ３９ ス
プール式切換ユニット ４８ 油
路ブロック ４９Ｂ 入
出力ポート ４９Ｃ 油
路 ５１ 第
１弁ユニット ５２ 第
２弁ユニット ＲＬ，ＬＬ 操
作レバー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブーム用油圧シリンダ（１１）、アーム
   用油圧シリンダ（１２）、バケット用油圧シリンダ（１
   ３）、旋回用油圧モータ（１４）の各々に、作動油を給
   排操作するパイロット操作式の制御弁（２１，２２，２
   ３，２４）群と、 作動させるべき前記油圧アクチュエータを選択する一対
   の操作レバー（ＬＬ），（ＲＬ）と、 前記操作レバー（ＬＬ），（ＲＬ）への操作によって選
   択された結果をパイロット圧として出力するパイロット
   弁（３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３
   ８）とを設け、 前記パイロット弁（３１，３２，３３，３４，３５，３
   ６，３７，３８）からのパイロット圧を何れかの前記制
   御弁（２１，２２，２３，２４）に伝達するとともに、
   伝達対象制御弁を変更することのできるスプール式切換
   ユニット（３９）を設けてあるバックホウの油圧回路で
   あって、一方の操作レバー（ＬＬ）で操作される前記パイロット
   弁（３１，３２，３３，３４）を備えた第１弁ユニット
   （５０）と、他方の操作レバー（ＲＬ）で操作される前
   記パイロット弁（３５，３６，３７，３８）を備えた第
   ２弁ユニット（５１）と、前記第１弁ユニット（５０）
   と第２弁ユニット（５１）からの パイロット圧を前記ス
   プール式切換ユニット（３９）に伝達する複数の油路
   （４９Ｃ）及び入出力ポート（４９Ｂ）を形成した油路
   ブロック（４８）とを備え、前記油路ブロック（４８）
   に、前記第１弁ユニット（５０）と、前記第２弁ユニッ
   ト（５１）と、前記スプール式切換ユニット（３９）と
   を直接取り付けてあるバックホウの油圧回路。