JP3273537B2 - 建設機械用バルブ支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル等の建設機械に好適に用いられる建設機械用バルブ支
持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械にあ
っては、ディーゼルエンジン等の原動機で油圧ポンプを
駆動し、該油圧ポンプからの圧油を複数の制御弁を介し
て油圧シリンダおよび油圧モータ等の各油圧アクチュエ
ータに給排することにより、該各油圧アクチュエータを
独立して作動させる構成としている。

【０００３】ここで、前記複数の制御弁は互いにパラレ
ル接続またはタンデム接続されることにより多連弁とし
て構成され、該多連弁の弁ケーシングは上部旋回体のフ
レーム上に支持ブラケット等を介して配設されている。
そして、多連弁の弁ケーシング内には各制御弁毎にスプ
ールが摺動可能に挿嵌され、該各スプールの両端側には
外部からパイロット圧が供給されることにより各スプー
ルを摺動変位させる一対の油圧パイロット部がそれぞれ
設けられている。

【０００４】また、前記上部旋回体のフレーム上には多
連弁の弁ケーシングから離間してソレノイドバルブが別
体の取付ブラケット等を介して配設され、該ソレノイド
バルブはコントローラ等から出力される電気信号を油圧
パイロット信号に変換することにより、前記各制御弁の
油圧パイロット部にパイロット配管等を介してパイロッ
ト圧を供給する構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、コントローラ等から出力される電気信号を
油圧パイロット信号に変換するソレノイドバルブを、上
部旋回体のフレーム上に多連弁の弁ケーシングから離間
させ別体の取付ブラケット等を介して配設する構成とし
ているから、上部旋回体のフレーム上に多連弁やソレノ
イドバルブ等を組付けるときの作業性を向上できないと
いう問題がある。

【０００６】即ち、多連弁（弁ケーシングを含む）とソ
レノイドバルブとを上部旋回体のフレーム上に別個に組
付けるために、組付け誤差が発生し易く、例えば多連弁
の各油圧パイロット部とソレノイドバルブとの間に僅か
であっても位置ずれが生じてしまう。そして、剛体から
なるパイロット配管を多連弁の各油圧パイロット部とソ
レノイドバルブとの間に接続するときには、両者の間隔
が僅かでも変わってしまうと、剛体からなるパイロット
配管を現物合わせ等で強制的に曲げるようにして前記組
付け誤差を吸収する必要が生じ、パイロット配管等の配
管作業に多大な労力と時間を費やすという問題がある。

【０００７】また、多連弁（弁ケーシングを含む）とソ
レノイドバルブとを上部旋回体のフレーム上に別個のブ
ラケットを介して組付けると、両者が互いに異なる振動
モードで振動することになり、両者の間を接続したパイ
ロット配管等に重複した振動が加えられて共振等が発生
し易く、パイロット配管等の耐久性や寿命が低下してし
まうという問題がある。

【０００８】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は多連弁とソレノイドバルブとの
間に組付け誤差等が生じるのを防止でき、組付け時の作
業性を向上できる上に、パイロット配管等の配管作業を
容易に行うことができ、耐久性や寿命を確実に向上でき
るようにした建設機械用バルブ支持装置を提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明は、建設機械のフレーム
と、該フレーム上に設けられた支持ブラケットと、該支
持ブラケットを介して前記フレーム上に配設され複数の
油圧アクチュエータに給排する圧油の流量および方向を
制御する複数の制御弁を含んだ多連弁とからなる建設機
械用バルブ支持装置において、前記多連弁は、前記各制
御弁毎のスプールがそれぞれ摺動可能に挿嵌された弁ケ
ーシングを有し、該弁ケーシングの外側面には、平坦面
状の取付け面を形成し、該取付け面には、電気信号を油
圧パイロット信号に変換するソレノイドバルブを取付
け、該ソレノイドバルブと前記多連弁の各制御弁との間
は、剛性を有するパイロット配管を介して接続してなる
構成を採用している。

【００１０】このように構成することにより、多連弁の
弁ケーシングに形成した平坦面状の取付け面に対し、直
接ソレノイドバルブを取付けることができ、該ソレノイ
ドバルブが一体化された多連弁をこの状態で建設機械の
フレーム上に支持ブラケットを介して据え付けることが
できる。また、ソレノイドバルブを予め多連弁の弁ケー
シングに一体化した状態で剛性を有するパイロット配管
の接続作業を行うことができ、多連弁とソレノイドバル
ブとの組付け誤差等をなくすことができると共に、剛性
を有するパイロット配管を配管作業時に強制的に曲げた
りする必要がなくなる。

【００１１】また、請求項２に記載の発明では、前記多
連弁は各制御弁毎に設けられた油圧パイロット部を有
し、前記剛性を有するパイロット配管は、該各油圧パイ
ロット部と前記ソレノイドバルブとの間を接続する構成
としている。

【００１２】この場合には、剛性を有するパイロット配
管により多連弁の各油圧パイロット部とソレノイドバル
ブとの間を接続することができる。

【００１３】さらに、請求項３に記載の発明では、前記
建設機械は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置
を介して旋回可能に搭載された上部旋回体とを備え、前
記多連弁の弁ケーシングは、該上部旋回体のフレーム上
で前記旋回装置の後側に位置して前記支持ブラケットに
より支持する構成としている。

【００１４】これにより、ソレノイドバルブが弁ケーシ
ングに一体化された多連弁を建設機械のフレーム上に、
旋回装置（例えば旋回用の油圧モータ、減速機等）の後
側に位置してコンパクトに配設することができ、フレー
ム上でのスペースを有効に活用できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【００１６】ここで、図１ないし図４は本発明の実施例
による建設機械用バルブ支持装置として、油圧ショベル
のバルブ支持装置を例に挙げて示している。

【００１７】図において、１は下部走行体、２は旋回装
置、３は該旋回装置２を介して下部走行体１上に旋回可
能に搭載された上部旋回体を示し、該上部旋回体３は、
骨組構造をなすフレームとしての旋回フレーム４と、該
旋回フレーム４上に設けられた機械室５、運転室６およ
びカウンタウェイト７とから構成され、旋回フレーム４
の前部には運転室６の右側に位置して後述する作業装置
８用の取付ブラケット４Ａ，４Ａ（図３参照）が一体に
設けられている。そして、上部旋回体３の機械室５内に
は原動機によって回転駆動される油圧ポンプ（図示せ
ず）等が配設されている。

【００１８】８は上部旋回体３の前部に設けられた作業
装置を示し、該作業装置８は、旋回フレーム４の各取付
ブラケット４Ａに俯仰動可能に設けられたブーム９と、
該ブーム９の先端側に俯仰動可能に設けられたアーム１
０と、該アーム１０の先端側に回動可能に設けられたバ
ケット１１とからなり、これらのブーム９、アーム１０
およびバケット１１は油圧シリンダ（油圧アクチュエー
タ）としてのブームシリンダ１２、アームシリンダ１３
およびバケットシリンダ１４によって作動される。

【００１９】１５は前記旋回装置２の一部を構成する旋
回用の油圧モータ（以下、旋回モータ１５という）を示
し、該旋回モータ１５は図２に示す如く、旋回用の減速
機１６を介して旋回フレーム４上に配設され、減速機１
６のハウジングは一対の取付ブラケット４Ａ，４Ａ（後
述の各ビーム２８）間に位置して旋回フレーム４上に固
着されている。そして、油圧アクチュエータとしての旋
回モータ１５は前記油圧ポンプからの圧油が後述の多連
弁１９を介して給排されることにより回転し、この回転
は減速機１６で減速されつつ旋回フレーム４側に伝えら
れ、これによって上部旋回体３が下部走行体１上で旋回
駆動される。

【００２０】１７，１８は減速機１６の後側に位置して
旋回フレーム４上に立設された支持ブラケットを示し、
該支持ブラケット１７，１８は多連弁１９を下側から支
持すべく一対の取付ブラケット４Ａ，４Ａ（各ビーム２
８）間に位置し、旋回フレーム４の前後方向に離間して
配設されている。そして、支持ブラケット１７の上端側
には多連弁１９の下部前端側がボルト（図示せず）等を
介して固着され、支持ブラケット１８の上端側には多連
弁１９の下部後端側がボルト等を介して固着されてい
る。

【００２１】１９は支持ブラケット１７，１８を介して
旋回フレーム４上に配設された多連弁を示し、該多連弁
１９は前記ブームシリンダ１２用の制御弁、アームシリ
ンダ１３用の制御弁、バケットシリンダ１４用の制御
弁、旋回モータ１５用の制御弁および走行モータ用の制
御弁等を含む制御弁ユニットとして構成され、該多連弁
１９の弁ケーシング２０内には各制御弁毎に各スプール
（図示せず）が摺動可能に挿嵌されている。

【００２２】また、多連弁１９の弁ケーシング２０内に
は各スプールの両端側に位置して各制御弁毎に一対の油
圧パイロット部（図示せず）が設けられ、該各油圧パイ
ロット部には後述のパイロット配管２３〜２５等を介し
てパイロット圧（油圧パイロット信号）が供給される。
そして、多連弁１９の各スプールは各油圧パイロット部
に供給されるパイロット圧に応じて切換操作され、この
ときの切換操作量（ストローク）に応じて各油圧アクチ
ュエータに給排する圧油の流量を制御すると共に、圧油
の給排方向を切換える構成となっている。さらに、多連
弁１９の弁ケーシング２０には、図４に示す右側面に平
坦面状の取付け面２０Ａが形成されている。

【００２３】２１は多連弁１９の弁ケーシング２０に一
体的に設けられたソレノイドバルブを示し、該ソレノイ
ドバルブ２１は図２に示す如く、旋回フレーム４の前後
方向に離間した一対のブラケット部２１Ａ，２１Ａを有
し、該各ブラケット部２１Ａを弁ケーシング２０の取付
け面２０Ａ上に図４に示すように当接させた状態で、各
ブラケット部２１Ａを弁ケーシング２０の取付け面２０
Ａ上にボルト２２等で固着することにより、ソレノイド
バルブ２１は多連弁１９の弁ケーシング２０に着脱可能
に取付けられる。

【００２４】また、ソレノイドバルブ２１の上面側には
剛性を有する金属パイプ等からなるパイロット配管２
３，２４，２５等の一端側が接続され、該パイロット配
管２３〜２５等の他端側は多連弁１９の各油圧パイロッ
ト部等に接続されている。そして、ソレノイドバルブ２
１はコントローラ（図示せず）からの電気信号を油圧パ
イロット信号に変換し、パイロット配管２３〜２５等を
介して多連弁１９の各油圧パイロット部にパイロット圧
を供給する構成となっている。なお、ソレノイドバルブ
２１の上面側には他のパイロット配管２６の一端側も接
続され、該パイロット配管２６の他端側は旋回モータ１
５側に接続されている。

【００２５】２７は多連弁１９の弁ケーシング２０に接
続された別の油圧配管を示し、該油圧配管２７はソレノ
イドバルブ２１を介することなく弁ケーシング２０のポ
ート（図示せず）間を接続している。さらに、２８，２
８は旋回フレーム４の一部を構成する左，右一対のビー
ムを示し、該各ビーム２８は旋回フレーム４のセンタフ
レームを構成し、該旋回フレーム４の前後方向に互いに
平行に延びている。そして、各ビーム２８はその前端側
が前記各取付ブラケット４Ａと一体化され、前記多連弁
１９等は各ビーム２８間に配設されている。

【００２６】本実施例による油圧ショベルのバルブ支持
装置は上述の如き構成を有するもので、次に、多連弁１
９等の組付け作業について説明する。

【００２７】まず、多連弁１９を旋回フレーム４上に据
え付ける前の段階で、多連弁１９の弁ケーシング２０に
ソレノイドバルブ２１を一体的に取付ける。そして、こ
の状態で該ソレノイドバルブ２１と多連弁１９の各油圧
パイロット部等との間にパイロット配管２３〜２５等を
接続する。

【００２８】次に、ソレノイドバルブ２１と多連弁１９
との配管作業が完了した状態で、旋回フレーム４上に多
連弁１９（ソレノイドバルブ２１を含む）を支持ブラケ
ット１７，１８を介して組付ける。そして、多連弁１９
等の組付け作業が完了した状態で該多連弁１９と各油圧
アクチュエータとの間にメインの配管（図示せず）等を
接続する。

【００２９】而して、本実施例によれば、多連弁１９の
弁ケーシング２０に予め平坦な取付け面２０Ａを形成
し、該取付け面２０Ａ上にソレノイドバルブ２１の各ブ
ラケット部２１Ａをボルト２２等で固着することによ
り、ソレノイドバルブ２１を多連弁１９の弁ケーシング
２０に着脱可能に取付ける構成としたから、多連弁１９
を旋回フレーム４上に据え付ける前の段階で、多連弁１
９の弁ケーシング２０にソレノイドバルブ２１を一体的
に取付けることができる。

【００３０】この結果、多連弁１９（弁ケーシング２０
を含む）とソレノイドバルブ２１とを旋回フレーム４上
に別個に組付ける必要がなくなり、両者の間に組付け誤
差等が発生するのを効果的に防止できる。そして、多連
弁１９の各油圧パイロット部とソレノイドバルブ２１と
の間に生じ易い位置ずれ等をなくすことにより、剛体か
らなるパイロット配管２３〜２５等を多連弁１９の各油
圧パイロット部とソレノイドバルブ２１との間に容易に
接続でき、配管作業等を大幅に簡略化することができ
る。

【００３１】即ち、多連弁１９の弁ケーシング２０上に
ソレノイドバルブ２１を直接的に組付けることにより、
両者の間の組付け誤差等をなくすことができるため、金
属パイプ（剛体）等からなるパイロット配管２３〜２５
等を、現物合わせで曲げ加工する等の煩雑な作業を不要
にでき、パイロット配管２３〜２５等の配管作業を容易
に行うことができる。

【００３２】また、多連弁１９（弁ケーシング２０を含
む）とソレノイドバルブ２１とを旋回フレーム４上に共
通の支持ブラケット１７，１８を介して組付けているか
ら、多連弁１９とソレノイドバルブ２１とが互いに異な
る振動モードで振動することはなくなり、両者の振動モ
ードを共通化し、振動モードを単一化することができ
る。

【００３３】この結果、多連弁１９とソレノイドバルブ
２１との間を接続したパイロット配管２３〜２５等に重
複した振動が加えられるのを防止でき、共振等の発生を
確実に抑えることができると共に、パイロット配管２３
〜２５のジョイント部等に無理な振動が加えられる等の
問題を解消でき、パイロット配管２３〜２５等の耐久性
や寿命を大幅に向上させることができる。

【００３４】従って、本実施例によれば、多連弁１９に
対するソレノイドバルブ２１の組付け精度を高めること
ができ、組付け時の作業性を大幅に向上できる上に、パ
イロット配管２３〜２５等の配管作業を簡略化でき、耐
久性や寿命を確実に向上させることができる。

【００３５】また、多連弁１９を旋回フレーム４上で旋
回モータ１５等の後側に支持ブラケット１７，１８を介
して配設しているから、ソレノイドバルブ２１が一体化
された多連弁１９を旋回フレーム４上にコンパクトに配
設でき、多連弁１９やソレノイドバルブ２１に対するメ
ンテナンス作業等を旋回フレーム４上で容易に行うこと
ができる等の効果を奏する。

【００３６】なお、前記実施例では、建設機械として油
圧ショベルを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限
るものではなく、例えば油圧クレーンやホイールローダ
等の建設機械に適用してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、請求
項１に記載の如く、複数の油圧アクチュエータに給排す
る圧油の流量および方向を制御する複数の制御弁を含ん
だ多連弁の弁ケーシングには、その外側面に平坦面状の
取付け面を形成し、この取付け面には、電気信号を油圧
パイロット信号に変換するソレノイドバルブを取付けた
状態で、該ソレノイドバルブと前記多連弁の各制御弁と
の間を、剛性を有するパイロット配管を介して接続する
構成としたから、多連弁を建設機械のフレーム上に支持
ブラケットを介して配設する前に、多連弁の弁ケーシン
グに予め形成した平坦面状の取付け面に対し、直接ソレ
ノイドバルブを取付けてソレノイドバルブを多連弁に一
体化でき、多連弁とソレノイドバルブとの間に組付け誤
差等が生じるのを防止することができる。また、ソレノ
イドバルブを多連弁に一体化した状態で前記各制御弁と
ソレノイドバルブとの間には剛性を有するパイロット配
管を接続することができ、このような配管作業時に剛性
を有するパイロット配管を強制的に曲げたりする必要が
なくなり、配管作業を容易に行うことができる。そし
て、多連弁に対しソレノイドバルブとパイロット配管と
取付けた状態で、この多連弁全体を建設機械のフレーム
上に支持ブラケットを介して据え付けることができ、組
付け時の作業性を大幅に向上できると共に、耐久性や寿
命を確実に向上することができる。

【００３８】また、請求項２に記載の発明では、前記剛
性を有するパイロット配管は、多連弁の各制御弁毎に設
けられた油圧パイロット部と前記ソレノイドバルブとの
間を接続する構成としているから、ソレノイドバルブを
予め多連弁の弁ケーシングに一体化した状態で、剛性を
有するパイロット配管により各制御弁の油圧パイロット
部とソレノイドバルブとの間を接続でき、パイロット配
管等の配管作業を容易に行うことができる。

【００３９】さらに、請求項３に記載の発明では、前記
多連弁の弁ケーシングを、上部旋回体のフレーム上で旋
回装置の後側に支持ブラケットを介して配設してなる構
成としているから、ソレノイドバルブおよびパイロット
配管が一体化された多連弁の弁ケーシングを、旋回装置
（例えば旋回用の油圧モータ、減速機等）の後側に位置
して前記フレーム上にコンパクトに配設でき、多連弁や
ソレノイドバルブに対するメンテナンス作業等をフレー
ム上で容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるバルブ支持装置が適用さ
れた油圧ショベルを示す全体図である。

【図２】図１中の旋回フレーム、旋回モータおよび多連
弁等を拡大して示す要部詳細図である。

【図３】図２に示す旋回フレーム、旋回モータ、多連弁
およびソレノイドバルブ等の平面図である。

【図４】図２に示す旋回フレーム、旋回モータ、多連弁
およびソレノイドバルブ等の左側面図である。

【符号の説明】

１ 下部走行体 ２ 旋回装置 ３ 上部旋回体 ４ 旋回フレーム（フレーム） ８ 作業装置 １２ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ） １３ アームシリンダ（油圧アクチュエータ） １４ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ） １５ 旋回モータ（油圧アクチュエータ） １６ 減速機 １７，１８ 支持ブラケット １９ 多連弁 ２０ 弁ケーシング ２０Ａ 取付け面 ２１ ソレノイドバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多原 晃司 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 特開 平６−10372（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−341405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−186005（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−31963（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 9/00 F16K 27/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設機械のフレームと、該フレーム上に
   設けられた支持ブラケットと、該支持ブラケットを介し
   て前記フレーム上に配設され複数の油圧アクチュエータ
   に給排する圧油の流量および方向を制御する複数の制御
   弁を含んだ多連弁とからなる建設機械用バルブ支持装置
   において、 前記多連弁は、前記各制御弁毎のスプールがそれぞれ摺
   動可能に挿嵌された弁ケーシングを有し、 該弁ケーシングの外側面には、平坦面状の取付け面を形
   成し、 該取付け面には、 電気信号を油圧パイロット信号に変換
   するソレノイドバルブを取付け、 該ソレノイドバルブと前記多連弁の各制御弁との間は、
   剛性を有するパイロット配管を介して接続する 構成とし
   たことを特徴とする建設機械用バルブ支持装置。
2. 【請求項２】 前記多連弁は各制御弁毎に設けられた油
   圧パイロット部を有し、前記剛性を有するパイロット配
   管は、該各油圧パイロット部と前記ソレノイドバルブと
   の間を接続する構成としてなる請求項１に記載の建設機
   械用バルブ支持装置。
3. 【請求項３】 前記建設機械は、下部走行体と、該下部
   走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部
   旋回体とを備え、前記多連弁の弁ケーシングは、該上部
   旋回体のフレーム上で前記旋回装置の後側に位置して前
   記支持ブラケットにより支持する構成としてなる請求項
   １または２に記載の建設機械用バルブ支持装置。