JP3569438B2 - 油圧回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧ショベルなどの建設機械に適する油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示されるように、油圧ショベルは、左右の走行モータ11によりそれぞれ回行駆動される左右の履帯12を有する下部走行体13に対し、旋回モータ14により駆動される旋回部15を介して、上部旋回体16が旋回自在に設けられ、この上部旋回体16に、オペレータの運転席が設けられたキャブ17と、掘削作業用のフロント作業機18とが設けられている。
【０００３】
フロント作業機18は、上部旋回体16にピン19によりブーム20が回動自在に軸支され、このブーム20の先端にピン21によりアーム22が回動自在に軸支され、このアーム22の先端にピン23によりバケット24が回動自在に軸支され、ブーム20はブームシリンダ25により、アーム22はアームシリンダ26により、バケット24はバケットシリンダ27およびリンク機構28により、それぞれ回動される。
【０００４】
バケット24は取外し可能であり、このバケット24の代わりに油圧ハンマ、油圧破砕機などのアタッチメント29が取付けられ、油圧ショベルが、バケット24による掘削作業すなわち標準作業を行う場合と、標準作業以外のアタッチメント作業を行う場合とがある。
【０００５】
このような油圧ショベルにおいて、左右の履帯12をそれぞれ駆動する左右の走行モータ11、旋回モータ14、ブームシリンダ25、アームシリンダ26およびバケットシリンダ27は、油圧ショベル本来の標準作業に用いられる油圧回路すなわち標準回路のアクチュエータである。
【０００６】
一方、バケット24の代わりに用いられるアタッチメント29に内蔵された油圧シリンダまたは油圧モータなどは、本来の用途を拡大するアタッチメント作業に用いられる油圧回路すなわちアタッチメント回路のアクチュエータである。
【０００７】
図６に、従来の標準回路の各種制御弁をブロック化した標準回路用弁ブロック31と、この標準回路から独立したアタッチメント回路の制御弁およびその周辺をブロック化したアタッチメント回路用弁ブロック32とを表した油圧回路の一例を示す。
【０００８】
すなわち、標準回路用弁ブロック31は、走行用、旋回用、ブーム作動用、アーム作動用およびバケット作動用のそれぞれの油圧アクチュエータを制御する各種の標準回路用スプール33を弁体として内蔵している。
【０００９】
この標準回路用スプール33は、一方の系統に左走行制御用スプール33a 、旋回制御用スプール33b およびアーム制御用スプール33c を、他方の系統に右走行制御用スプール33d 、バケット制御用スプール33e およびブーム制御用スプール33f を、弁体として内蔵している。
【００１０】
一方、アタッチメント回路用弁ブロック32は、アタッチメント29の油圧アクチュエータを制御するアタッチメント回路用スプール34を、弁体として内蔵している。
【００１１】
これらの標準回路用スプール33およびアタッチメント回路用スプール34は、油圧ショベルのオペレータにより操作されるパイロット弁（所謂リモコン弁）より発生するパイロット圧油により移動され、方向制御弁および流量制御弁として機能する。
【００１２】
また、標準回路用弁ブロック31の左走行制御用スプール33a 、旋回制御用スプール33b およびアーム制御用スプール33c には第１の油圧源35が接続され、標準回路用弁ブロック31の右走行制御用スプール33d 、バケット制御用スプール33e およびブーム制御用スプール33f には第２の油圧源36が接続され、さらに、各スプールの弁切換位置の戻り油路37および中立位置で連通するセンタバイパスの戻り油路38は共通の戻り油ポート39に連通され、この戻り油ポート39は、戻り油ライン40によりタンク41に連通されている。
【００１３】
さらに、アタッチメント回路用弁ブロック32のアタッチメント回路用スプール34には第３の油圧源42が接続され、アタッチメント回路用スプール34の弁切換位置の戻り油路43および中立位置で連通するセンタバイパスの戻り油路44は、共通の戻り油ポート45に連通され、この戻り油ポート45は、戻り油ライン46により前記タンク41に連通されている。
【００１４】
そして、第１および第２の油圧源35，36より標準回路用弁ブロック31の各標準回路用スプール33に作動油が供給されると、その作動油は、各標準回路用スプール33が中立位置にある場合はセンタバイパスの戻り油路38を通ってタンク41に戻され、また、各標準回路用スプール33が切換位置にある場合は、各標準回路用スプール33から走行モータ11、旋回モータ14、ブームシリンダ25、アームシリンダ26およびバケットシリンダ27などの各油圧アクチュエータに供給され、各油圧アクチュエータから各標準回路用スプール33に戻された戻り油は、弁切換位置の戻り油路37を経て戻り油ポート39より排出され、戻り油ライン40を通ってタンク41に戻される。
【００１５】
同様に、第３の油圧源42よりアタッチメント回路用弁ブロック32のアタッチメント回路用スプール34に作動油が供給されると、その作動油は、アタッチメント回路用スプール34が中立位置にある場合はセンタバイパスの戻り油路44を通ってタンク41に戻され、また、アタッチメント回路用スプール34が切換位置にある場合は、アタッチメント回路用スプール34からアタッチメント29に供給され、アタッチメント29からアタッチメント回路用スプール34に戻された戻り油は、弁切換位置の戻り油路43を経て戻り油ポート45より排出され、戻り油ライン46を通ってタンク41に戻される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の油圧回路では、実機上の限られたスペースの中で、標準回路以外の独立したアタッチメント回路を設置する場合、特に、メイン配管すなわち作動油供給ラインおよび戻り油ライン46の配管設置のために、かなりのスペースが必要となる。
【００１７】
アタッチメント回路の作動油供給ラインは、標準回路に対して独立回路とする必要上、標準回路の作動油供給ラインと共通化させることは困難であるが、アタッチメント回路の戻り油ライン46は、標準回路の戻り油ライン40と共通化しても、油圧機能上の問題は生じないが、従来の油圧回路では、戻り油ライン40，46の共通化ができない。
【００１８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、二つの独立回路の戻り油ラインを共通化させることにより、スペース効率の向上を図ることを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、外部の油圧源に連通される作動油供給油路を有するとともに１本化された戻り油路を有し複数の弁体を内蔵したメイン弁ブロックと、メイン弁ブロックに作動油を供給する油圧源とは別の外部の油圧源に連通される作動油供給油路およびセンタバイパスを別個に有するとともにメイン弁ブロックの戻り油路に連通される戻り油路を有する弁体を内蔵したサブ弁ブロックと、メイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方に取付けられるカバーと、メイン弁ブロック内およびサブ弁ブロック内にそれぞれ設けられ弁体の中立位置で連通するセンタバイパスの戻り油路と、メイン弁ブロック内およびサブ弁ブロック内にそれぞれ設けられ弁体の切換位置を経た戻り油を排出する弁切換位置の戻り油路と、サブ弁ブロック内に設けられメイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方のセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを連通するサブ弁内連通油路と、サブ弁内連通油路と対応する位置にてカバー内に設けられメイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方のセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを連通するカバー内連通油路とを具備した油圧回路である。
【００２０】
そして、外部の異なる油圧源にそれぞれ連通される作動油供給油路およびセンタバイパスを別個に有するメイン弁ブロックとサブ弁ブロックとを一体化したときでも、サブ弁ブロックの戻り油路をメイン弁ブロックの戻り油路に連通させて、両方の戻り油路を共通化させることにより、サブ弁ブロックの戻り油用配管を省く。また、メイン弁ブロックにサブ弁ブロックを接続するときは、サブ弁ブロックにカバーを取付け、メイン弁ブロックのセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とをサブ弁内連通油路により連通させるとともに、サブ弁ブロックのセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とをカバー内連通油路により連通させる。さらに、メイン弁ブロックに複数のサブ弁ブロックを順次接続するときのサブ弁ブロック間接続は、メイン弁ブロック側に位置するサブ弁ブロックのセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを、カバー側に位置するサブ弁ブロックのサブ弁内連通油路により連通させる。また、メイン弁ブロックから全てのサブ弁ブロックを取外したときは、メイン弁ブロックのセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とをカバー内連通油路により連通させる。
【００２１】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の油圧回路において、メイン弁ブロックは、下部走行体に旋回部を介して設けられた上部旋回体にブーム、アームおよびバケットが順次取付けられた油圧ショベルにて走行用、旋回用、ブーム作動用、アーム作動用およびバケット作動用のそれぞれの油圧アクチュエータを制御する標準回路用スプールを弁体として内蔵し、サブ弁ブロックは、アームの先端にバケットに代えて取付けられたアタッチメントの油圧アクチュエータを制御するアタッチメント回路用スプールを弁体として内蔵した油圧回路である。
【００２２】
そして、油圧ショベルの標準回路から独立したアタッチメント回路において、標準回路用のメイン弁ブロックとアタッチメント回路用のサブ弁ブロックとを直付けにより一体化して、アタッチメント回路用スプールの戻り油路を、標準回路用スプールの戻り油路に連通させて、戻り油ラインを共通化させることにより、従来回路におけるアタッチメント回路の戻り油用配管を省くようにする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図１乃至図４に示された種々の実施形態を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明が油圧ショベルの油圧回路に適用された場合の実施の一形態を示し、標準回路の各種制御弁をブロック化したメイン弁ブロックとしての標準回路用弁ブロック51と、この標準回路から独立したアタッチメント回路の制御弁およびその周辺をブロック化したサブ弁ブロックとしてのアタッチメント回路用弁ブロック52と、このアタッチメント回路用弁ブロック52に取付けられるカバー53とが、直付けにより一体化されている。カバー53は、後で説明するように標準回路用弁ブロック51に直付けされる場合もある。
【００２５】
標準回路用弁ブロック51には、図５に基づき既に説明した走行用、旋回用、ブーム作動用、アーム作動用およびバケット作動用のそれぞれの油圧アクチュエータを制御する各種の弁体としての標準回路用スプール54が内蔵されている。
【００２６】
標準回路用スプール54は、一方の作動油供給系統に左走行制御用スプール54a 、旋回制御用スプール54b およびアーム制御用スプール54c を有し、他方の作動油供給系統に右走行制御用スプール54d 、バケット制御用スプール54e およびブーム制御用スプール54f を有する。
【００２７】
左走行制御用スプール54a は左側履帯駆動用の走行モータ11に対する出力ライン11a に作動油を給排制御し、旋回制御用スプール54b は旋回モータ14に対する出力ライン14a に作動油を給排制御し、アーム制御用スプール54c はアームシリンダ26に対する出力ライン26a に作動油を給排制御し、右走行制御用スプール54d は右側履帯駆動用の走行モータ11に対する出力ライン11b に作動油を給排制御し、バケット制御用スプール54e はバケットシリンダ27に対する出力ライン27a に作動油を給排制御し、ブーム制御用スプール54f はブームシリンダ25に対する出力ライン25a に作動油を給排制御する。
【００２８】
また、アタッチメント回路用弁ブロック52の内部に弁体としてのアタッチメント回路用スプール55が設けられており、このアタッチメント回路用スプール55は、アーム22の先端にバケット24に代えて取付けられたアタッチメント29の油圧アクチュエータに対する出力ライン29a に作動油を給排制御する。
【００２９】
これらの標準回路用スプール54およびアタッチメント回路用スプール55は、油圧ショベルのオペレータにて操作される所謂リモコン弁から操作量に応じて供給されるパイロット圧油により作動され、油圧アクチュエータに対する作動油の流れ方向および流量を制御する方向制御弁および流量制御弁として機能する。
【００３０】
標準回路用弁ブロック51は、第１の油圧源56および第２の油圧源57とそれぞれ接続される二つの作動油供給ポート58，59を有し、これらの作動油供給ポート58，59に内部の二つの作動油供給油路61，62がそれぞれ連通され、一方の作動油供給油路61にそれぞれの逆止弁63を経て、左走行制御用スプール54a 、旋回制御用スプール54b およびアーム制御用スプール54c の作動油供給部がそれぞれ連通され、また、他方の作動油供給油路62にそれぞれの逆止弁64を経て、右走行制御用スプール54d 、バケット制御用スプール54e およびブーム制御用スプール54f の作動油供給部がそれぞれ連通されている。
【００３１】
また、標準回路用弁ブロック51の内部には、左走行制御用スプール54a 、旋回制御用スプール54b およびアーム制御用スプール54c の中立位置で作動油供給油路61と連通するセンタバイパスの戻り油路65と、油圧アクチュエータからの戻り油を外部へ導くための弁切換位置の戻り油路66とがそれぞれ設けられ、センタバイパスの戻り油路65は一方の連通ポート67に連通され、弁切換位置の戻り油路66は他方の連通ポート68および戻り油ポート69に連通されている。
【００３２】
さらに、標準回路用弁ブロック51の内部には、右走行制御用スプール54d 、バケット制御用スプール54e およびブーム制御用スプール54f の中立位置で作動油供給油路62と連通するセンタバイパスの戻り油路71と、油圧アクチュエータからの戻り油を外部へ導くための弁切換位置の戻り油路72とが設けられ、これらのセンタバイパスの戻り油路71および弁切換位置の戻り油路72は、戻り油ポート69に連通されている。この戻り油ポート69は、標準回路用弁ブロック51の外部にて配管された戻り油ライン73によりタンク74へ連通されている。
【００３３】
その上、標準回路用弁ブロック51の内部には、二つの作動油供給油路61，62に連通された逆止弁75，76と、これらの逆止弁75，76を経て連通可能のリリーフ弁77とが内蔵され、このリリーフ弁77のドレン油路78は前記弁切換位置の戻り油路72に連通されている。
【００３４】
次に、標準回路用弁ブロック51の側面の一部には、前記アタッチメント回路用スプール55を内蔵したアタッチメント回路用弁ブロック52が液密に密着されて、ボルト（図示せず）などの固定により一体化されている。
【００３５】
このアタッチメント回路用弁ブロック52は、外部に設置された第３の油圧源81とリリーフ弁82を経て接続される作動油供給ポート83を有し、この作動油供給ポート83に内部の作動油供給油路84が連通され、この作動油供給油路84に、逆止弁85を経て弁体としてのアタッチメント回路用スプール55の作動油供給部が連通されている。
【００３６】
アタッチメント回路用弁ブロック52の一側面には、標準回路用弁ブロック51の二つの連通ポート67，68と位置合せされる二つの連通ポート86，87が設けられ、アタッチメント回路用弁ブロック52の内部には、これらの連通ポート86，87を短絡して標準回路用弁ブロック51のセンタバイパスの戻り油路65と弁切換位置の戻り油路66とを連通するサブ弁内連通油路88が設けられている。
【００３７】
アタッチメント回路用弁ブロック52の他側面にも二つの連通ポート91，92が設けられ、アタッチメント回路用スプール55の中立位置で作動油供給油路84と連通するセンタバイパスの戻り油路93は、他側面の一方の連通ポート91に連通され、アタッチメント回路用スプール55の弁切換位置の戻り油路94は、戻り油路98により、一側面の連通ポート87と、他側面の他方の連通ポート92とに連通されている。
【００３８】
アタッチメント回路用弁ブロック52の他側面には前記カバー53が液密に密着されて、ボルト（図示せず）などによる固定で一体化されている。
【００３９】
このカバー53には、標準回路用弁ブロック51の連通ポート67，68またはアタッチメント回路用弁ブロック52の連通ポート91，92と位置合せされる連通ポート95，96が設けられ、カバー53の内部には、これらの連通ポート95，96間を連通するカバー内連通油路97が設けられている。
【００４０】
このカバー内連通油路97は、標準回路用弁ブロック51内のセンタバイパスの戻り油路65と弁切換位置の戻り油路66とを、またはアタッチメント回路用弁ブロック52内のセンタバイパスの戻り油路93と弁切換位置の戻り油路94に連通する戻り油路98とを、それぞれ選択的に連通することができる。
【００４１】
次に、この実施形態の作用を説明する。
【００４２】
図１に示されるように、標準回路から独立したアタッチメント回路を設ける場合は、標準回路用弁ブロック51にアタッチメント回路用弁ブロック52を直付けにより取付けるとともに、アタッチメント回路用弁ブロック52にカバー53を直付けにより取付ける。
【００４３】
これにより、標準回路用弁ブロック51のセンタバイパスの戻り油路65と弁切換位置の戻り油路66とを、サブ弁内連通油路88により連通させるとともに、アタッチメント回路用弁ブロック52のセンタバイパスの戻り油路93と弁切換位置の戻り油路94に連通する戻り油路98とを、カバー内連通油路97により連通させる。
【００４４】
そして、一体化された標準回路用弁ブロック51、アタッチメント回路用弁ブロック52およびカバー53の内部に設けられた全てのセンタバイパスの戻り油路65，71，93および弁切換位置の戻り油路66，72，94が、一つの戻り油ポート69に連通するから、戻り油ライン73に１本化することができる。
【００４５】
言い換えると、アタッチメント回路用弁ブロック52のセンタバイパスの戻り油路93および弁切換位置の戻り油路94を、標準回路用弁ブロック51のセンタバイパスの戻り油路65，71および弁切換位置の戻り油路66，72とともに、共通の戻り油ポート69に連通させて、両ブロックのセンタバイパスの戻り油路および弁切換位置の戻り油路を共通化させることにより、アタッチメント回路用弁ブロック52の戻り油用配管を省くことができる。
【００４６】
図２は、標準回路用弁ブロック51とカバー53との間に、複数のサブ弁ブロックとしてのアタッチメント回路用弁ブロック52a ，52b を順次接続して介在させた場合を示す。これらのアタッチメント回路用弁ブロック52a ，52b には、アタッチメント回路用スプール55a ，55b および内部油路などが、全く同一の構造に形成されている。
【００４７】
この場合、標準回路用弁ブロック51とアタッチメント回路用弁ブロック52a との接続、およびアタッチメント回路用弁ブロック52b とカバー53との接続は、いずれも図１に示された場合と同様である。
【００４８】
一方、アタッチメント回路用弁ブロック52a ，52b 間の接続は、標準回路用弁ブロック側に位置するアタッチメント回路用弁ブロック52a のセンタバイパスの戻り油路93と弁切換位置の戻り油路94に連通する戻り油路98とを、カバー側に位置するアタッチメント回路用弁ブロック52b のサブ弁内連通油路88により連通させる。
【００４９】
さらに、アタッチメント回路用弁ブロック52a ，52b は、それぞれ作動油供給ポート83a ，83b を備えているので、これらの作動油供給ポート83a ，83b に対して外部配管により第３の油圧源81を接続する。
【００５０】
以上のように、油圧ショベルのアタッチメント回路に代表されるように、標準回路から独立した油圧回路において、標準回路用弁ブロック51とアタッチメント回路用弁ブロック52とを直付けにより一体化して、アタッチメント回路用スプール55の戻り油路を、標準回路用スプール54の戻り油路に前述のような方法で連通させて、戻り油ライン73を共通化させることにより、従来回路におけるアタッチメント回路の戻り油用配管を省くことができ、省スペースおよびコスト低減を図れる。
【００５１】
図３は、標準回路用弁ブロック51とカバー53との間から全てのアタッチメント回路用弁ブロック52を取外した場合を示す。この場合は、標準回路用弁ブロック51のセンタバイパスの戻り油路65と弁切換位置の戻り油路66とを、カバー内連通油路97により直接連通させる。
【００５２】
次に、図４は、前記カバー53を必要としない場合の実施形態を示し、標準回路用弁ブロック51内のセンタバイパスの戻り油路65と弁切換位置の戻り油路66とが直接連通するとともに、アタッチメント回路用弁ブロック52c 内のセンタバイパスの戻り油路93と弁切換位置の戻り油路94とが直接連通しているので、戻り油系は、標準回路用弁ブロック51の連通ポート68とアタッチメント回路用弁ブロック52c の連通ポート87とを位置合せするのみで良い。
【００５３】
ただし、この図４に示された実施形態は、図２に示されるように複数のアタッチメント回路用弁ブロック52a ，52b を設置することはできない。
【００５４】
なお、図示された油圧ショベルの標準回路用弁ブロックおよびアタッチメント回路用弁ブロックは、本発明を説明するために用いた代表的な油圧回路であるが、本発明は、様々な組合せのメイン弁ブロックと、独立したサブ弁ブロックとに適用できる。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、外部の異なる油圧源にそれぞれ連通される作動油供給油路およびセンタバイパスを別個に有するメイン弁ブロックとサブ弁ブロックとを一体化したときでも、サブ弁ブロックの戻り油路をメイン弁ブロックの戻り油路に連通させて、両方の戻り油路を共通化させることにより、サブ弁ブロックの戻り油用配管を省くことができ、配管上のスペース効率を改善でき、省スペースおよびコスト低減を図れる。また、サブ弁ブロック内に設けられたサブ弁内連通油路により、メイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方のセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを連通するとともに、サブ弁内連通油路と対応する位置にてカバー内に設けられたカバー内連通油路により、メイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方のセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを連通するので、メイン弁ブロックとカバーとの間に、全く同一構造に形成された複数のサブ弁ブロックを介在させることができ、複数の油圧回路を増設する場合に容易に対応できる。
【００５６】
請求項２記載の発明によれば、油圧ショベルの標準回路用スプールの戻り油路と、アタッチメント回路用スプールの戻り油路とを共通化させることにより、従来回路における独立したアタッチメント回路の戻り油用配管を省くことができ、省スペースおよびコスト低減を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧回路の実施の一形態を示す油圧回路図である。
【図２】同上油圧回路にてサブ弁ブロックを増設した場合を示す油圧回路図である。
【図３】同上油圧回路にてサブ弁ブロックを取除いた場合を示す油圧回路図である。
【図４】同上油圧回路にてカバーのない実施形態を示す油圧回路図である。
【図５】同上油圧回路が適用される油圧ショベルの概要を示す説明図である。
【図６】従来の油圧ショベルの油圧回路を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
13 下部走行体
15 旋回部
16 上部旋回体
20 ブーム
22 アーム
24 バケット
29 アタッチメント
51 メイン弁ブロックとしての標準回路用弁ブロック
52 サブ弁ブロックとしてのアタッチメント回路用弁ブロック
53 カバー
54 弁体としての標準回路用スプール
55 弁体としてのアタッチメント回路用スプール
56，57 油圧源
61，62 作動油供給油路
65，66，71，72 戻り油路
81 油圧源
84 作動油供給油路
88 サブ弁内連通油路
93，94，98 戻り油路
97 カバー内連通油路
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧ショベルなどの建設機械に適する油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示されるように、油圧ショベルは、左右の走行モータ11によりそれぞれ回行駆動される左右の履帯12を有する下部走行体13に対し、旋回モータ14により駆動される旋回部15を介して、上部旋回体16が旋回自在に設けられ、この上部旋回体16に、オペレータの運転席が設けられたキャブ17と、掘削作業用のフロント作業機18とが設けられている。
【０００３】
フロント作業機18は、上部旋回体16にピン19によりブーム20が回動自在に軸支され、このブーム20の先端にピン21によりアーム22が回動自在に軸支され、このアーム22の先端にピン23によりバケット24が回動自在に軸支され、ブーム20はブームシリンダ25により、アーム22はアームシリンダ26により、バケット24はバケットシリンダ27およびリンク機構28により、それぞれ回動される。
【０００４】
バケット24は取外し可能であり、このバケット24の代わりに油圧ハンマ、油圧破砕機などのアタッチメント29が取付けられ、油圧ショベルが、バケット24による掘削作業すなわち標準作業を行う場合と、標準作業以外のアタッチメント作業を行う場合とがある。
【０００５】
このような油圧ショベルにおいて、左右の履帯12をそれぞれ駆動する左右の走行モータ11、旋回モータ14、ブームシリンダ25、アームシリンダ26およびバケットシリンダ27は、油圧ショベル本来の標準作業に用いられる油圧回路すなわち標準回路のアクチュエータである。
【０００６】
一方、バケット24の代わりに用いられるアタッチメント29に内蔵された油圧シリンダまたは油圧モータなどは、本来の用途を拡大するアタッチメント作業に用いられる油圧回路すなわちアタッチメント回路のアクチュエータである。
【０００７】
図６に、従来の標準回路の各種制御弁をブロック化した標準回路用弁ブロック31と、この標準回路から独立したアタッチメント回路の制御弁およびその周辺をブロック化したアタッチメント回路用弁ブロック32とを表した油圧回路の一例を示す。
【０００８】
すなわち、標準回路用弁ブロック31は、走行用、旋回用、ブーム作動用、アーム作動用およびバケット作動用のそれぞれの油圧アクチュエータを制御する各種の標準回路用スプール33を弁体として内蔵している。
【０００９】
この標準回路用スプール33は、一方の系統に左走行制御用スプール33a 、旋回制御用スプール33b およびアーム制御用スプール33c を、他方の系統に右走行制御用スプール33d 、バケット制御用スプール33e およびブーム制御用スプール33f を、弁体として内蔵している。
【００１０】
一方、アタッチメント回路用弁ブロック32は、アタッチメント29の油圧アクチュエータを制御するアタッチメント回路用スプール34を、弁体として内蔵している。
【００１１】
これらの標準回路用スプール33およびアタッチメント回路用スプール34は、油圧ショベルのオペレータにより操作されるパイロット弁（所謂リモコン弁）より発生するパイロット圧油により移動され、方向制御弁および流量制御弁として機能する。
【００１２】
また、標準回路用弁ブロック31の左走行制御用スプール33a 、旋回制御用スプール33b およびアーム制御用スプール33c には第１の油圧源35が接続され、標準回路用弁ブロック31の右走行制御用スプール33d 、バケット制御用スプール33e およびブーム制御用スプール33f には第２の油圧源36が接続され、さらに、各スプールの弁切換位置の戻り油路37および中立位置で連通するセンタバイパスの戻り油路38は共通の戻り油ポート39に連通され、この戻り油ポート39は、戻り油ライン40によりタンク41に連通されている。
【００１３】
さらに、アタッチメント回路用弁ブロック32のアタッチメント回路用スプール34には第３の油圧源42が接続され、アタッチメント回路用スプール34の弁切換位置の戻り油路43および中立位置で連通するセンタバイパスの戻り油路44は、共通の戻り油ポート45に連通され、この戻り油ポート45は、戻り油ライン46により前記タンク41に連通されている。
【００１４】
そして、第１および第２の油圧源35，36より標準回路用弁ブロック31の各標準回路用スプール33に作動油が供給されると、その作動油は、各標準回路用スプール33が中立位置にある場合はセンタバイパスの戻り油路38を通ってタンク41に戻され、また、各標準回路用スプール33が切換位置にある場合は、各標準回路用スプール33から走行モータ11、旋回モータ14、ブームシリンダ25、アームシリンダ26およびバケットシリンダ27などの各油圧アクチュエータに供給され、各油圧アクチュエータから各標準回路用スプール33に戻された戻り油は、弁切換位置の戻り油路37を経て戻り油ポート39より排出され、戻り油ライン40を通ってタンク41に戻される。
【００１５】
同様に、第３の油圧源42よりアタッチメント回路用弁ブロック32のアタッチメント回路用スプール34に作動油が供給されると、その作動油は、アタッチメント回路用スプール34が中立位置にある場合はセンタバイパスの戻り油路44を通ってタンク41に戻され、また、アタッチメント回路用スプール34が切換位置にある場合は、アタッチメント回路用スプール34からアタッチメント29に供給され、アタッチメント29からアタッチメント回路用スプール34に戻された戻り油は、弁切換位置の戻り油路43を経て戻り油ポート45より排出され、戻り油ライン46を通ってタンク41に戻される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の油圧回路では、実機上の限られたスペースの中で、標準回路以外の独立したアタッチメント回路を設置する場合、特に、メイン配管すなわち作動油供給ラインおよび戻り油ライン46の配管設置のために、かなりのスペースが必要となる。
【００１７】
アタッチメント回路の作動油供給ラインは、標準回路に対して独立回路とする必要上、標準回路の作動油供給ラインと共通化させることは困難であるが、アタッチメント回路の戻り油ライン46は、標準回路の戻り油ライン40と共通化しても、油圧機能上の問題は生じないが、従来の油圧回路では、戻り油ライン40，46の共通化ができない。
【００１８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、二つの独立回路の戻り油ラインを共通化させることにより、スペース効率の向上を図ることを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、外部の油圧源に連通される作動油供給油路を有するとともに１本化された戻り油路を有し複数の弁体を内蔵したメイン弁ブロックと、メイン弁ブロックに作動油を供給する油圧源とは別の外部の油圧源に連通される作動油供給油路およびセンタバイパスを別個に有するとともにメイン弁ブロックの戻り油路に連通される戻り油路を有する弁体を内蔵したサブ弁ブロックと、メイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方に取付けられるカバーと、メイン弁ブロック内およびサブ弁ブロック内にそれぞれ設けられ弁体の中立位置で連通するセンタバイパスの戻り油路と、メイン弁ブロック内およびサブ弁ブロック内にそれぞれ設けられ弁体の切換位置を経た戻り油を排出する弁切換位置の戻り油路と、サブ弁ブロック内に設けられメイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方のセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを連通するサブ弁内連通油路と、サブ弁内連通油路と対応する位置にてカバー内に設けられメイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方のセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを連通するカバー内連通油路とを具備した油圧回路である。
【００２０】
そして、外部の異なる油圧源にそれぞれ連通される作動油供給油路およびセンタバイパスを別個に有するメイン弁ブロックとサブ弁ブロックとを一体化したときでも、サブ弁ブロックの戻り油路をメイン弁ブロックの戻り油路に連通させて、両方の戻り油路を共通化させることにより、サブ弁ブロックの戻り油用配管を省く。また、メイン弁ブロックにサブ弁ブロックを接続するときは、サブ弁ブロックにカバーを取付け、メイン弁ブロックのセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とをサブ弁内連通油路により連通させるとともに、サブ弁ブロックのセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とをカバー内連通油路により連通させる。さらに、メイン弁ブロックに複数のサブ弁ブロックを順次接続するときのサブ弁ブロック間接続は、メイン弁ブロック側に位置するサブ弁ブロックのセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを、カバー側に位置するサブ弁ブロックのサブ弁内連通油路により連通させる。また、メイン弁ブロックから全てのサブ弁ブロックを取外したときは、メイン弁ブロックのセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とをカバー内連通油路により連通させる。
【００２１】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の油圧回路において、メイン弁ブロックは、下部走行体に旋回部を介して設けられた上部旋回体にブーム、アームおよびバケットが順次取付けられた油圧ショベルにて走行用、旋回用、ブーム作動用、アーム作動用およびバケット作動用のそれぞれの油圧アクチュエータを制御する標準回路用スプールを弁体として内蔵し、サブ弁ブロックは、アームの先端にバケットに代えて取付けられたアタッチメントの油圧アクチュエータを制御するアタッチメント回路用スプールを弁体として内蔵した油圧回路である。
【００２２】
そして、油圧ショベルの標準回路から独立したアタッチメント回路において、標準回路用のメイン弁ブロックとアタッチメント回路用のサブ弁ブロックとを直付けにより一体化して、アタッチメント回路用スプールの戻り油路を、標準回路用スプールの戻り油路に連通させて、戻り油ラインを共通化させることにより、従来回路におけるアタッチメント回路の戻り油用配管を省くようにする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図１乃至図４に示された種々の実施形態を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明が油圧ショベルの油圧回路に適用された場合の実施の一形態を示し、標準回路の各種制御弁をブロック化したメイン弁ブロックとしての標準回路用弁ブロック51と、この標準回路から独立したアタッチメント回路の制御弁およびその周辺をブロック化したサブ弁ブロックとしてのアタッチメント回路用弁ブロック52と、このアタッチメント回路用弁ブロック52に取付けられるカバー53とが、直付けにより一体化されている。カバー53は、後で説明するように標準回路用弁ブロック51に直付けされる場合もある。
【００２５】
標準回路用弁ブロック51には、図５に基づき既に説明した走行用、旋回用、ブーム作動用、アーム作動用およびバケット作動用のそれぞれの油圧アクチュエータを制御する各種の弁体としての標準回路用スプール54が内蔵されている。
【００２６】
標準回路用スプール54は、一方の作動油供給系統に左走行制御用スプール54a 、旋回制御用スプール54b およびアーム制御用スプール54c を有し、他方の作動油供給系統に右走行制御用スプール54d 、バケット制御用スプール54e およびブーム制御用スプール54f を有する。
【００２７】
左走行制御用スプール54a は左側履帯駆動用の走行モータ11に対する出力ライン11a に作動油を給排制御し、旋回制御用スプール54b は旋回モータ14に対する出力ライン14a に作動油を給排制御し、アーム制御用スプール54c はアームシリンダ26に対する出力ライン26a に作動油を給排制御し、右走行制御用スプール54d は右側履帯駆動用の走行モータ11に対する出力ライン11b に作動油を給排制御し、バケット制御用スプール54e はバケットシリンダ27に対する出力ライン27a に作動油を給排制御し、ブーム制御用スプール54f はブームシリンダ25に対する出力ライン25a に作動油を給排制御する。
【００２８】
また、アタッチメント回路用弁ブロック52の内部に弁体としてのアタッチメント回路用スプール55が設けられており、このアタッチメント回路用スプール55は、アーム22の先端にバケット24に代えて取付けられたアタッチメント29の油圧アクチュエータに対する出力ライン29a に作動油を給排制御する。
【００２９】
これらの標準回路用スプール54およびアタッチメント回路用スプール55は、油圧ショベルのオペレータにて操作される所謂リモコン弁から操作量に応じて供給されるパイロット圧油により作動され、油圧アクチュエータに対する作動油の流れ方向および流量を制御する方向制御弁および流量制御弁として機能する。
【００３０】
標準回路用弁ブロック51は、第１の油圧源56および第２の油圧源57とそれぞれ接続される二つの作動油供給ポート58，59を有し、これらの作動油供給ポート58，59に内部の二つの作動油供給油路61，62がそれぞれ連通され、一方の作動油供給油路61にそれぞれの逆止弁63を経て、左走行制御用スプール54a 、旋回制御用スプール54b およびアーム制御用スプール54c の作動油供給部がそれぞれ連通され、また、他方の作動油供給油路62にそれぞれの逆止弁64を経て、右走行制御用スプール54d 、バケット制御用スプール54e およびブーム制御用スプール54f の作動油供給部がそれぞれ連通されている。
【００３１】
また、標準回路用弁ブロック51の内部には、左走行制御用スプール54a 、旋回制御用スプール54b およびアーム制御用スプール54c の中立位置で作動油供給油路61と連通するセンタバイパスの戻り油路65と、油圧アクチュエータからの戻り油を外部へ導くための弁切換位置の戻り油路66とがそれぞれ設けられ、センタバイパスの戻り油路65は一方の連通ポート67に連通され、弁切換位置の戻り油路66は他方の連通ポート68および戻り油ポート69に連通されている。
【００３２】
さらに、標準回路用弁ブロック51の内部には、右走行制御用スプール54d 、バケット制御用スプール54e およびブーム制御用スプール54f の中立位置で作動油供給油路62と連通するセンタバイパスの戻り油路71と、油圧アクチュエータからの戻り油を外部へ導くための弁切換位置の戻り油路72とが設けられ、これらのセンタバイパスの戻り油路71および弁切換位置の戻り油路72は、戻り油ポート69に連通されている。この戻り油ポート69は、標準回路用弁ブロック51の外部にて配管された戻り油ライン73によりタンク74へ連通されている。
【００３３】
その上、標準回路用弁ブロック51の内部には、二つの作動油供給油路61，62に連通された逆止弁75，76と、これらの逆止弁75，76を経て連通可能のリリーフ弁77とが内蔵され、このリリーフ弁77のドレン油路78は前記弁切換位置の戻り油路72に連通されている。
【００３４】
次に、標準回路用弁ブロック51の側面の一部には、前記アタッチメント回路用スプール55を内蔵したアタッチメント回路用弁ブロック52が液密に密着されて、ボルト（図示せず）などの固定により一体化されている。
【００３５】
このアタッチメント回路用弁ブロック52は、外部に設置された第３の油圧源81とリリーフ弁82を経て接続される作動油供給ポート83を有し、この作動油供給ポート83に内部の作動油供給油路84が連通され、この作動油供給油路84に、逆止弁85を経て弁体としてのアタッチメント回路用スプール55の作動油供給部が連通されている。
【００３６】
アタッチメント回路用弁ブロック52の一側面には、標準回路用弁ブロック51の二つの連通ポート67，68と位置合せされる二つの連通ポート86，87が設けられ、アタッチメント回路用弁ブロック52の内部には、これらの連通ポート86，87を短絡して標準回路用弁ブロック51のセンタバイパスの戻り油路65と弁切換位置の戻り油路66とを連通するサブ弁内連通油路88が設けられている。
【００３７】
アタッチメント回路用弁ブロック52の他側面にも二つの連通ポート91，92が設けられ、アタッチメント回路用スプール55の中立位置で作動油供給油路84と連通するセンタバイパスの戻り油路93は、他側面の一方の連通ポート91に連通され、アタッチメント回路用スプール55の弁切換位置の戻り油路94は、戻り油路98により、一側面の連通ポート87と、他側面の他方の連通ポート92とに連通されている。
【００３８】
アタッチメント回路用弁ブロック52の他側面には前記カバー53が液密に密着されて、ボルト（図示せず）などによる固定で一体化されている。
【００３９】
このカバー53には、標準回路用弁ブロック51の連通ポート67，68またはアタッチメント回路用弁ブロック52の連通ポート91，92と位置合せされる連通ポート95，96が設けられ、カバー53の内部には、これらの連通ポート95，96間を連通するカバー内連通油路97が設けられている。
【００４０】
このカバー内連通油路97は、標準回路用弁ブロック51内のセンタバイパスの戻り油路65と弁切換位置の戻り油路66とを、またはアタッチメント回路用弁ブロック52内のセンタバイパスの戻り油路93と弁切換位置の戻り油路94に連通する戻り油路98とを、それぞれ選択的に連通することができる。
【００４１】
次に、この実施形態の作用を説明する。
【００４２】
図１に示されるように、標準回路から独立したアタッチメント回路を設ける場合は、標準回路用弁ブロック51にアタッチメント回路用弁ブロック52を直付けにより取付けるとともに、アタッチメント回路用弁ブロック52にカバー53を直付けにより取付ける。
【００４３】
これにより、標準回路用弁ブロック51のセンタバイパスの戻り油路65と弁切換位置の戻り油路66とを、サブ弁内連通油路88により連通させるとともに、アタッチメント回路用弁ブロック52のセンタバイパスの戻り油路93と弁切換位置の戻り油路94に連通する戻り油路98とを、カバー内連通油路97により連通させる。
【００４４】
そして、一体化された標準回路用弁ブロック51、アタッチメント回路用弁ブロック52およびカバー53の内部に設けられた全てのセンタバイパスの戻り油路65，71，93および弁切換位置の戻り油路66，72，94が、一つの戻り油ポート69に連通するから、戻り油ライン73に１本化することができる。
【００４５】
言い換えると、アタッチメント回路用弁ブロック52のセンタバイパスの戻り油路93および弁切換位置の戻り油路94を、標準回路用弁ブロック51のセンタバイパスの戻り油路65，71および弁切換位置の戻り油路66，72とともに、共通の戻り油ポート69に連通させて、両ブロックのセンタバイパスの戻り油路および弁切換位置の戻り油路を共通化させることにより、アタッチメント回路用弁ブロック52の戻り油用配管を省くことができる。
【００４６】
図２は、標準回路用弁ブロック51とカバー53との間に、複数のサブ弁ブロックとしてのアタッチメント回路用弁ブロック52a ，52b を順次接続して介在させた場合を示す。これらのアタッチメント回路用弁ブロック52a ，52b には、アタッチメント回路用スプール55a ，55b および内部油路などが、全く同一の構造に形成されている。
【００４７】
この場合、標準回路用弁ブロック51とアタッチメント回路用弁ブロック52a との接続、およびアタッチメント回路用弁ブロック52b とカバー53との接続は、いずれも図１に示された場合と同様である。
【００４８】
一方、アタッチメント回路用弁ブロック52a ，52b 間の接続は、標準回路用弁ブロック側に位置するアタッチメント回路用弁ブロック52a のセンタバイパスの戻り油路93と弁切換位置の戻り油路94に連通する戻り油路98とを、カバー側に位置するアタッチメント回路用弁ブロック52b のサブ弁内連通油路88により連通させる。
【００４９】
さらに、アタッチメント回路用弁ブロック52a ，52b は、それぞれ作動油供給ポート83a ，83b を備えているので、これらの作動油供給ポート83a ，83b に対して外部配管により第３の油圧源81を接続する。
【００５０】
以上のように、油圧ショベルのアタッチメント回路に代表されるように、標準回路から独立した油圧回路において、標準回路用弁ブロック51とアタッチメント回路用弁ブロック52とを直付けにより一体化して、アタッチメント回路用スプール55の戻り油路を、標準回路用スプール54の戻り油路に前述のような方法で連通させて、戻り油ライン73を共通化させることにより、従来回路におけるアタッチメント回路の戻り油用配管を省くことができ、省スペースおよびコスト低減を図れる。
【００５１】
図３は、標準回路用弁ブロック51とカバー53との間から全てのアタッチメント回路用弁ブロック52を取外した場合を示す。この場合は、標準回路用弁ブロック51のセンタバイパスの戻り油路65と弁切換位置の戻り油路66とを、カバー内連通油路97により直接連通させる。
【００５２】
次に、図４は、前記カバー53を必要としない場合の実施形態を示し、標準回路用弁ブロック51内のセンタバイパスの戻り油路65と弁切換位置の戻り油路66とが直接連通するとともに、アタッチメント回路用弁ブロック52c 内のセンタバイパスの戻り油路93と弁切換位置の戻り油路94とが直接連通しているので、戻り油系は、標準回路用弁ブロック51の連通ポート68とアタッチメント回路用弁ブロック52c の連通ポート87とを位置合せするのみで良い。
【００５３】
ただし、この図４に示された実施形態は、図２に示されるように複数のアタッチメント回路用弁ブロック52a ，52b を設置することはできない。
【００５４】
なお、図示された油圧ショベルの標準回路用弁ブロックおよびアタッチメント回路用弁ブロックは、本発明を説明するために用いた代表的な油圧回路であるが、本発明は、様々な組合せのメイン弁ブロックと、独立したサブ弁ブロックとに適用できる。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、外部の異なる油圧源にそれぞれ連通される作動油供給油路およびセンタバイパスを別個に有するメイン弁ブロックとサブ弁ブロックとを一体化したときでも、サブ弁ブロックの戻り油路をメイン弁ブロックの戻り油路に連通させて、両方の戻り油路を共通化させることにより、サブ弁ブロックの戻り油用配管を省くことができ、配管上のスペース効率を改善でき、省スペースおよびコスト低減を図れる。また、サブ弁ブロック内に設けられたサブ弁内連通油路により、メイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方のセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを連通するとともに、サブ弁内連通油路と対応する位置にてカバー内に設けられたカバー内連通油路により、メイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方のセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを連通するので、メイン弁ブロックとカバーとの間に、全く同一構造に形成された複数のサブ弁ブロックを介在させることができ、複数の油圧回路を増設する場合に容易に対応できる。
【００５６】
請求項２記載の発明によれば、油圧ショベルの標準回路用スプールの戻り油路と、アタッチメント回路用スプールの戻り油路とを共通化させることにより、従来回路における独立したアタッチメント回路の戻り油用配管を省くことができ、省スペースおよびコスト低減を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧回路の実施の一形態を示す油圧回路図である。
【図２】同上油圧回路にてサブ弁ブロックを増設した場合を示す油圧回路図である。
【図３】同上油圧回路にてサブ弁ブロックを取除いた場合を示す油圧回路図である。
【図４】同上油圧回路にてカバーのない実施形態を示す油圧回路図である。
【図５】同上油圧回路が適用される油圧ショベルの概要を示す説明図である。
【図６】従来の油圧ショベルの油圧回路を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
13 下部走行体
15 旋回部
16 上部旋回体
20 ブーム
22 アーム
24 バケット
29 アタッチメント
51 メイン弁ブロックとしての標準回路用弁ブロック
52 サブ弁ブロックとしてのアタッチメント回路用弁ブロック
53 カバー
54 弁体としての標準回路用スプール
55 弁体としてのアタッチメント回路用スプール
56，57 油圧源
61，62 作動油供給油路
65，66，71，72 戻り油路
81 油圧源
84 作動油供給油路
88 サブ弁内連通油路
93，94，98 戻り油路
97 カバー内連通油路
Claims (2)
- 外部の油圧源に連通される作動油供給油路を有するとともに１本化された戻り油路を有し複数の弁体を内蔵したメイン弁ブロックと、
メイン弁ブロックに作動油を供給する油圧源とは別の外部の油圧源に連通される作動油供給油路およびセンタバイパスを別個に有するとともにメイン弁ブロックの戻り油路に連通される戻り油路を有する弁体を内蔵したサブ弁ブロックと、
メイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方に取付けられるカバーと、
メイン弁ブロック内およびサブ弁ブロック内にそれぞれ設けられ弁体の中立位置で連通するセンタバイパスの戻り油路と、
メイン弁ブロック内およびサブ弁ブロック内にそれぞれ設けられ弁体の切換位置を経た戻り油を排出する弁切換位置の戻り油路と、
サブ弁ブロック内に設けられメイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方のセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを連通するサブ弁内連通油路と、
サブ弁内連通油路と対応する位置にてカバー内に設けられメイン弁ブロックおよびサブ弁ブロックのいずれか一方のセンタバイパスの戻り油路と弁切換位置の戻り油路とを連通するカバー内連通油路と
を具備したことを特徴とする油圧回路。 - メイン弁ブロックは、
下部走行体に旋回部を介して設けられた上部旋回体にブーム、アームおよびバケットが順次取付けられた油圧ショベルにて走行用、旋回用、ブーム作動用、アーム作動用およびバケット作動用のそれぞれの油圧アクチュエータを制御する標準回路用スプールを弁体として内蔵し、
サブ弁ブロックは、
アームの先端にバケットに代えて取付けられたアタッチメントの油圧アクチュエータを制御するアタッチメント回路用スプールを弁体として内蔵した
ことを特徴とする請求項１記載の油圧回路。
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