JP2912939B2

JP2912939B2 - 油圧式掘削機の旋回独立油圧回路

Info

Publication number: JP2912939B2
Application number: JP1195277A
Authority: JP
Inventors: 匠小野田; 幸雄森谷; 登司男横山; 茂木下
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1989-07-27
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: JPH0359228A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は油圧式掘削機の油圧駆動システムに係り、詳
しくは旋回用アクチュエータ及び作業機用アクチュエー
タを駆動する油圧回路をそれぞれ旋回独立油圧回路とパ
ラレル油圧回路とに簡単に切換可能とした油圧式掘削機
の旋回独立油圧回路に関する。

（従来の技術）従来、油圧式掘削機における油圧駆動システムとして
は、第３図に示すように、２ポンプ方式が採用され、第
１ポンプ１の油で旋回用アクチュエータ３、作業機用ア
クチュエータ４、走行用アクチュエータ５等の各アクチ
ュエータを、又、第２ポンプ２の油で図示しない他の走
行用アクチュエータ、他の作業機用アクチュエータ等の
各アクチュエータを作動させている。この油圧駆動シス
テムでは、旋回、作業機、走行の各操作弁10,11,12を単
独で操作すれば対応する各アクチュエータの単独動作を
行うことができる。又、吐出管路106と吐出管路107とは
パラレル油圧回路を形成しているので、第１ポンプ１の
油を旋回用アクチュエータ３と作業機用アクチュエータ
４に同時に流入させることができ、油圧式掘削機の上部
旋回体を旋回させながら、作業機を動かす同時操作も可
能にしてある。

（発明が解決しようとする課題）第２図に示すように、従来の油圧式掘削機では図示し
ない旋回レバーを操作して上部旋回体を140を旋回用ア
クチュエータ３で旋回させることで、作業機のバケット
141を溝側面に押付けながら作業機用アクチュエータ４
等を作動させて溝掘削を行う旋回と作業機の同時作業が
ある。しかしながら旋回用アクチュエータ３と作業機用
アクチュエータ４とを駆動する油圧回路がパラレル油圧
回路となっているため、旋回用アクチュエータ３を動か
す作動油圧は、作業機用アクチュエータ４を動かす作動
油圧の影響を受けることになる。そこで作業機用アクチ
ュエータ４の作動油圧は、掘削作業時、土質などの作業
条件により変動するため、上部旋回体140を旋回させて
バケット141を溝側面に押付ける押付け力はその都度、
変化するため、溝側面が十分に削れなかったり、溝側面
をきれいに仕上げることが困難であった。

本発明は上記問題に着目し、溝側面に対するバケット
の押付け力を一定に保持しながら溝掘削することによ
り、溝側面がきれいに仕上げられて掘削スピードも向上
すると共に、溝掘削作業だけでなく掘削土の運搬作業ま
での作業操作性と作業能率を向上させた油圧式掘削機の
旋回独立油圧回路を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明に係る油圧式掘削機
の旋回独立油圧回路は、第１ポンプの吐出管路を旋回用
方向切換弁を介して旋回用アクチュエータに接続すると
共に、第２ポンプの吐出管路を作業機用第１電気制御操
作弁を介して作業機用アクチュエータに接続し、かつ第
１ポンプの吐出圧が設定圧に達したときに第１ポンプの
吐出管路から第２ポンプの吐出管路にリリーフするリリ
ーフ弁を両吐出管路間に接続した油圧式掘削機の油圧駆
動回路において、吐出管路から分岐して旋回用アクチュ
エータとパラレルに作業機用アクチュエータに接続する
管路に介設された作業機用第２電気制御操作弁と、作業
機用第１電気制御操作弁と作業機用第２電気制御操作弁
とにコントローラを介して操作信号を出力する作業機操
作手段と、作業機用第２電気制御操作弁に出力する操作
信号を遮断自在とする切換指令をコントローラに入力す
る切換スイッチとを備え、切換スイッチは、コントーラ
に切換指令を入力しないときコントローラが作業機用第
２電気制御操作弁に操作信号を入力して第１ポンプと第
２ポンプとにより作業機用アクチュエータを作動可能と
し、一方コントローラに切換指令を入力したときコント
ローラが作業機用第２電気制御操作弁への操作信号を遮
断して第２ポンプだけで作業機用アクチュエータを第１
ポンプだけで旋回用アクチュエータを作動可能とする旋
回独立スイッチであることを特徴とする。

（作用及び効果）上記構成としたので次のような作用及び効果を奏す
る。

切換スイッチからコントローラに切換指令を入力しな
いとき（OFF操作時）は、コントローラが作業機用第２
電気制御操作弁に操作信号を入力して第１ポンプと第２
ポンプとにより作業機用アクチュエータを作動可能とす
る。即ち作業機操作手段からの信号に依存して第１ポン
プにより旋回用アクチュエータと作業機用アクチュエー
タを作動可能とするパラレル油圧回路となる。一方、コ
ントローラに切換指令を入力したとき（ON操作時）は、
コントローラが作業機用第２電気制御操作弁への操作信
号を遮断して第２ポンプだけで作業機用アクチュエータ
を作動可能とする。即ち旋回操作手段からの信号に依存
して第１ポンプだけで旋回用アクチュエータを作業機操
作手段からの信号に依存して第２ポンプだけで作業機用
アクチュエータを作動可能とする旋回独立油圧回路とな
る。

掘削作業では作業工程に応じて操作性や作業能率等を
向上させるために、パラレル油圧回路と旋回独立油圧回
路とを頻繁に切り換える必要がある。このようなとき
に、一方の手で旋回操作手段を操作して旋回用アクチュ
エータを作動させ、他方の手で作業機操作手段を操作し
て作業機用アクチュエータを作動させる同時操作が必要
になっても、切換スイッチをON,OFF操作するだけの簡単
な操作でパラレル油圧回路と旋回独立油圧回路とに切り
換えられる。このためオペレータの操作性が向上して疲
労が軽減すると共に作業能率が向上する。

（実施例）以下、本発明にもとづく油圧式掘削機の旋回独立油圧
回路の実施例につき、図面を参照して説明する。第１図
は本発明の実施例にもとづく油圧式掘削機の旋回独立油
圧回路図である。旋回用アクチュエータ３と第１ポンプ
１とは、吐出管路13を経て油圧管路14,15で連結され、
作業機用アクチュエータ４と第１ポンプ１とは、吐出管
路13を経て油圧管路16,17で連結される。又、作業機用
アクチュエータ４と第２ポンプ２とは吐出管路18を経て
油圧管路19,20により連結され、吐出管路13と吐出管路1
8とはリリーフ弁８を具備した油圧管路21で連結してあ
る。旋回用アクチュエータ３及び作業機用アクチュエー
タ４は、それぞれ旋回用操作レバー７及び作業機用操作
レバー６の操作方向とストローク量に応じた電気信号が
コントローラ22を経て各油圧回路に配設された電気制御
操作弁23〜28,29〜34,33〜38に伝えられて作動する。

旋回用電気制御操作弁23,24は、コントローラ22から
の指令電流に応じて、旋回インバルブ25,26、旋回アウ
トバルブ27,28の開度をきめ、旋回用アクチュエータ３
の旋回方向と回転スピードをきめる。同じように作業機
用第２電気制御操作弁29,30は、コントローラ22からの
指令電流に応じて、作業機インバルブ31,32、作業機ア
ウトバルブ33,34の開度をきめ、作業機用第１電気制御
操作弁35,36は、コントローラ22からの指令電流に応じ
て、作業機インバルブ37,38、作業機アウトバルブ33,34
の開度をきめ、作業機用アクチュエータ４の作動方向と
作動スピードをきめる。

旋回独立スイッチ39はコントローラ22に接続され、
“OFF"の時は作業機用操作レバー６の電気信号がコント
ローラ22を経て作業機用第２電気制御操作弁29,30の電
磁部に伝えられて作業機用電気制御操作弁29,30が作動
する。このとき旋回用操作レバー７を操作すればその電
気信号がコントローラ22を経て旋回用電気制御操作弁2
3,24の電磁部に伝えられて旋回用電気制御弁が作動する
ため、第１ポンプ１の吐出油が旋回用アクチュエータ３
と作業機用アクチュエータ４の両アクチュエータに流入
するパラレル油圧回路を形成する。旋回独立スイッチ39
を“ON"にすると、作業機用操作レバー６の電気信号は
コントローラ22から作業機用第２電気制御操作弁29,30
の電磁部に伝えられなくなって、作業機用第２電気制御
操作弁29,30は閉止状態となる。このとき旋回用操作レ
バー７を操作するとその電気信号がコントローラ22を経
て旋回用電気制御操作弁23,24の電磁部に伝えられて作
動するため第１ポンプ１の全吐出油が旋回用アクチュエ
ータ３に送られる旋回独立油圧回路を形成する。

次に、前記構成による作用及び効果について説明す
る。

（１）パラレル油圧回路旋回独立スイッチ39を“OFF"にして旋回用操作レバー
７と作業機用操作レバー６とをそれぞれ所定方向に同時
操作すると、コントローラ22からの電気信号により、旋
回用電気制御操作弁23と作業機用第1,第２電気制御操作
弁29,35が作動する。このため旋回インバルブ25と旋回
アウトバルブ27が開いて旋回用アクチュエータ３は所定
方向に回転し、又、作業機インバルブ31,37と作業機ア
ウトバルブ33が開いて作業機用アクチュエータ４が所定
方向に作動する。この場合には油圧回路がパラレル油圧
回路を形成しているので、旋回用アクチュエータ３及び
作業機用アクチュエータ４の各作動圧並びに各インバル
ブ25,31,37及びアウトバルブ27,33の開度に応じて旋回
用アクチュエータ３及び作業機用アクチュエータ４への
供給油量を制御している。このようにパラレル油圧回路
とすることにより、作業機用アクチュエータ４のスピー
ドアップが図られて作業能率が向上すると共に、第１ポ
ンフ１と第２ポンフ２の合計吐出油を旋回用アクチュエ
ータ３と作業機用アクチュエータ４とに有効に振り分け
て使用できる。

尚、旋回用操作レバー７と作業機用操作レバー６とを
それぞれ所定方向と反対に同時操作した場合あるいは互
いに異なる方向に同時操作した場合についても同様のた
め説明を省略する。

（２）旋回独立油圧回路旋回独立スイッチ39を“ON"にするとコントローラ22
内は旋回優先モードに切換えられる。このため旋回用操
作レバー７と作業用操作レバー６とをそれぞれ所定方向
に同時操作すると、作業機用操作レバー６の電気信号は
作業機用第１電気制御操作弁35には伝えられるが、作業
機用第２電気制御操作弁29には伝えられなくなる。この
ため旋回用アクチュエータ３には第１ポンプ１の全吐出
油が送られ、第２ポンプ２の吐出油は作業機用アクチュ
エータ４に送られる。このようにして旋回独立油圧回路
が形成されるため、旋回用アクチュエータ３の作動圧と
作業機用アクチュエータ４の作動圧は、それぞれの作業
条件に応じて独自の値を示すことになる。

従って、上部旋回体を旋回させながら作業機用アクチ
ュエータ４の内のバケットを掘削する溝側面に押付け、
作業機用アクチュエータ４を作動させて溝掘削を行う旋
回と作業機の同時作業においては、上部旋回体は溝側面
を押付けたままの姿勢を保つので旋回油圧回路での作動
圧は設定圧にまで達し、第１ポンプ１の油圧はリリーフ
弁８の設定圧を維持しながらリリーフして吐出管路18に
合流し、作業機用アクチュエータ４には第１ポンプ１と
第２ポンプ２の吐出油が流入し、作業機用アクチュエー
タ４の作動スピードが早くなる。

このためバケットの旋回横当て駆動力が確保されるた
め掘削面がきれいに仕上げられると共に、第１ポンプ１
の吐出管路13からリリーフする流量により作業機用アク
チュエータ４のスピードアップが図られて作業能率が向
上する。

（３）パラレル油圧回路と旋回独立油圧回路との切換旋回横当て掘削作業では、旋回独立油圧回路によって
旋回横当て掘削された土はバケットに掬い込まれた後、
パラレル油圧回路に切り換えられて旋回用アクチュエー
タ３と作業機用アクチュエータ４とを同時作動させなが
ら運搬車等にダンプされる。又、同様に、土をダンプし
た後にはパラレル油圧回路により掘削位置に戻り、旋回
独立油圧回路に切り換えられて旋回横当て掘削作業を行
う。このように、旋回横当て掘削作業ではバケットが掘
削位置とダンプ位置との間を往復しながら旋回用操作レ
バー７と作業機用操作レバー６とを頻繁に操作する必要
がある。しかし旋回独立スイッチ39が“OFF"の時は、旋
回用アクチュエータ３と作業機用アクチュエータ４とを
駆動する各油圧回路はパラレル油圧回路を形成し、旋回
独立スイッチ39を“ON"にすると旋回用アクチュエータ
３と作業機用アクチュエータ４とを駆動する各油圧回路
はそれぞれ独立油圧回路となる。

このように、一方の手で旋回用操作レバー７を操作
し、他方の手で作業機用操作レバー６を操作している場
合であっても、旋回独立スイッチ39をON,OFF操作するだ
けで旋回独立油圧回路とパラレル油圧回路とに切り換え
られる。このためオペレータの操作性が向上して疲労が
軽減し、かつ作業能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にもとづく油圧式掘削機の旋回
独立油圧回路図、第２図（ａ），（ｂ）は油圧式掘削機
による掘削作業説明図、第３図は従来技術にもとづく油
圧式掘削機の油圧回路図である。 1;第１ポンプ、2;第２ポンプ、3;旋回用アクチュエー
タ、 4;作業機用アクチュエータ、5;操向アクチュエータ、7;
旋回用操作レバー、 6;作業機用操作レバー、8;リリーフ弁、13,18;吐出管
路、 14,15,16,17,19,20,21;油圧管路、 22;コントローラ、 23,24;旋回用電気制御操作弁、 25,26;旋回用インバルブ、 27,28;旋回用アウトバルブ、 29,30,35,36;作業機用電気制御操作弁、 31,32,37,38;作業機用インバルブ、 33,34;作業機用アウトバルブ、 39;旋回独立スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木下茂大阪府枚方市上野３―１―１株式会社小松製作所大阪工場内 (56)参考文献実開昭55−168561（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02F 9/22 F15B 11/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１ポンプ（１）の吐出管路（13）を旋回
用方向切換弁（23〜28）を介して旋回用アクチュエータ
（３）に接続すると共に、第２ポンプ（２）の吐出管路
（18）を作業機用第１電気制御操作弁（33〜38）を介し
て作業機用アクチュエータ（４）に接続し、かつ第１ポ
ンプ（１）の吐出圧が設定圧に達したときに第１ポンプ
（１）の吐出管路（13）から第２ポンプ（２）の吐出管
路（18）にリリーフするリリーフ弁（８）を両吐出管路
（13,18）間に接続した油圧式掘削機の油圧駆動回路に
おいて、吐出管路（13）から分岐して旋回用アクチュエータ
（３）とパラレルに作業機用アクチュエータ（４）に接
続する管路に介設された作業機用第２電気制御操作弁
（29〜34）と、作業機用第１電気制御操作弁（33〜38）
と作業機用第２電気制御操作弁（29〜34）とにコントロ
ーラ（22）を介して操作信号を出力する作業機操作手段
（６）と、作業機用第２電気制御操作弁（29〜34）に出
力する操作信号を遮断自在とする切換指令をコントロー
ラ（22）に入力する切換スイッチ（39）とを備え、切換
スイッチ（39）は、コントーラ（22）に切換指令を入力
しないときコントローラ（22）が作業機用第２電気制御
操作弁（29〜34）に操作信号を入力して第１ポンプ
（１）と第２ポンプ（２）とにより作業機用アクチュエ
ータ（４）を作動可能とし、一方コントローラ（22）に
切換指令を入力したときコントローラ（22）が作業機用
第２電気制御操作弁（29〜34）への操作信号を遮断して
第２ポンプ（２）だけで作業機用アクチュエータ（４）
を作動可能とする旋回独立スイッチであることを特徴と
する油圧式掘削機の旋回独立油圧回路。