JP3950246B2

JP3950246B2 - 操作パタ―ン切替装置

Info

Publication number: JP3950246B2
Application number: JP01708099A
Authority: JP
Inventors: 安雄時枝
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: JP2000213003A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックホー等の掘削作業車の操作レバーによる作業の操作パターンを容易に変更できるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、クローラー式走行装置等の走行装置上方に旋回台フレームが旋回台軸受を介して水平方向に旋回可能に軸支され、該旋回台フレームの左右片側上部に運転部が載置され、該運転部の側方から後方にかけてエンジンや燃料及び作業油タンク等が載置されボンネットによって被装されていた。また、旋回台フレームの前部には枢支部を介して掘削作業機が装着されていた。前記掘削作業機は、枢支部に上下回動可能に枢支されるメインブーム、該メインブーム上部に上下回動可能に枢支されるバケットアーム、該バケットアーム端部に枢支されるバケット等より主要部が構成され、これらの各部を各々油圧シリンダー等の駆動手段によって回動駆動されていた。さらに、前記旋回台軸受には旋回油圧駆動モータ等の駆動手段が内装され旋回台フレームを回動させるようにしていた。これらの各駆動手段は、オペレーターのレバー操作に従って対応するコントロールバルブを切替えて圧油が送油され掘削作業が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術において、前記操作レバー操作方向は、作業車のメーカーによって異なっており、オペレーターがある特定の機種において熟練した操作が行えても、機種が異なると操作方向が変わるので、熟練した操作ができないばかりか、誤操作を生じ易いものとなっていた。そこで、コントロールバルブの切替とオペレーターのレバー操作とを連動連結するリンク機構内のロッドの連結位置を容易な構成で変更することで、一つの機種で二つの操作方法で操作できるようにした技術は公知となっている。例えば、特開平４−２１６７２３号である。しかし、操作の異なる数だけリンク機構のロッドの係止位置や取付位置を変更する必要があり、その作業が煩雑なものであり、また、通常のオペレーターには連結位置をかえるリンク機構が分かり難いものであり、操作パターンを容易に変更できるものではなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の不具合を解消すべく、次のように構成したものである。
前後左右方向に回動して作業操作を行う操作レバー（３３・３４）を、パイロット油路操作バルブ（３５・３６）と連動連結し、該パイロット油路操作バルブ（３５・３６）とメインコントロールバルブユニット（３０）との間にパターン切替バルブ（６０）を配置し、該パターン切替バルブ（６０）の切替操作にて操作パターンを変更可能とする構成であって、該パターン切替バルブ（６０）は、バルブケース（７０）と回転弁（７３）により構成し、該バルブケース（７０）に固定したステー（７７）を介して、運転席（９）の下方の旋回台フレーム（２）に固定可能とし、該回転弁（７３）を操作するパターン切替レバー（７８）をステップより上方に位置させ、運転席（９）に着座した姿勢で切替操作可能とし、該パターン切替バルブ（６０）の入力ポート（７１ａ・・・）は、パターン切替バルブ（６０）のバルブケース（７０）の軸芯に対して半径方向に、平面視で９０°の間隔を開けて放射方向に形成し、該バルブケース（７０）の外周面より一次側の油路となるホースを接続可能とし、該パターン切替バルブ（６０）の出力ポート（７２ａ・・・）は、平面視で入力ポート（７１ａ・・・）の間位置に９０°の間隔を開けて、回転弁（７３）の軸芯方向と平行な孔より構成し、該孔は側面断面視でＴ型に形成され、外周端の孔はネジ蓋（８０）で閉塞し、該バルブケース（７０）下面に、二次側の油路となるホースを接続可能としたものである。
【０００５】
【発明に実施の形態】
本発明の解決すべき課題及び構成は以上の如くであり、次に添付の図面に示した本発明の実施例を説明する。図１はバックホーの全体側面図、図２は旋回台フレームに配した作動油送油部の部分側面図、図３は同じく部分平面図、図４はパターン切替バルブの平面図、図５は同じく側面断面図、図６はパターン切替バルブのバルブケースの下面図、図７はスタンダード操作時のパターン切替バルブのＲ−Ｒ断面及びＱ−Ｑ断面図、図８はオプション操作時のパターン切替バルブのＲ−Ｒ断面及びＱ−Ｑ断面図、図９はパターン切替バルブを介装した回路図、図１０はスタンダード操作時のパターン切替バルブの連通パターンを示す図、図１１はオプション操作時のパターン切替バルブの連通パターンを示す図である。
【０００６】
図１において、掘削作業車の全体的な構成を説明する。本実施例は掘削作業車、即ちバックホーについて説明する。このバックホーは、クローラー式走行装置５により走行する走行車体を具備しており、該クローラー式走行装置５の間に、排土板６が排土板昇降シリンダにより上下に回動可能に支持されている。
【０００７】
また、クローラー式走行装置５の中央部に旋回台軸受１３が配置されており、該旋回台軸受１３の上部に旋回台フレーム２が配置され、回動支点位置に配した旋回油圧駆動モータの駆動によって水平方向に回動される。前記旋回台フレーム２の後部は、旋回台軸受１３の回動支点を中心として半円状に構成され、前部に掘削作業機支点部１１が配置されて、掘削作業機１２の下端が作業機支点部１１により枢支されている。
【０００８】
掘削作業機１２は、メインブーム３とバケットアーム２１とバケット４により、主要部が構成され各々駆動手段を介して駆動されており、メインブーム３はブームシリンダ１８により上下回動可能としており、また、バケットアーム２１はアームシリンダ１９により上下回動可能とされている。更に、バケット４はバケットアーム２１の先端に枢支されており、バケットシリンダ２０により掬い取り回動される。
【０００９】
また、前記旋回台フレーム２上の一側方（左側）には、キャビン７が載置されている。該キャビン７の横及び後側方にエンジンや作動油タンク、燃料タンク等が載置され、ボンネット８によって一体的に収納されている。
【００１０】
キャビン７内には、図２に示す運転席９が収納されており、該運転席９の前方には、前記走行装置２２の走行操作を行う走行レバー２６及び走行ペダル２５等が配置されている。また、運転席９の左右側方にサイドコラム１４・１５が立設され、該サイドコラム１４・１５の上部には前後左右の十字方向に回動可能とした操作手段としての操作レバー３３・３４が配置されている。該操作レバー３３・３４の直下方に各々操作バルブ３５・３６が配置されている。
【００１１】
前記運転席９下前方の旋回台フレーム２内には図２、図３に示すように複数のメインコントロールバルブを連接したコントロールバルブユニット３０が配置され、旋回台フレーム２内の後部に油圧ポンプ２９が配置され、エンジンの駆動力が油圧ポンプ２９に伝達されて作動油タンクより作動油を吸入し、メインコントロールバルブを介して前記シリンダ１８・１９・２０や、旋回油圧駆動モータ等に送油している。
【００１２】
前記メインコントロールバルブはパイロット式のコントロールバルブで構成され、パイロット油路は前記操作バルブ３５・３６によって切替えるようにしている。図９に示すように、前記操作バルブ３５・３６は油路４０・４１を介してポンプと接続され、油路４２・４３を介してタンク（ドレンポート）と接続され、操作バルブ３５とコントロールバルブユニット３０の間にはパイロット油路５０・５１・５２・５３が接続され、操作バルブ３６とコントロールバルブユニット３０の間にはパイロット油路５５・５６・５７・５８が接続されている。
【００１３】
そしてさらに、前記パイロット油路５０・５２・５５・５７は旋回台フレーム２の右側部に配した本発明のパターン切替バルブ６０を介してコントロールバルブに接続されている。
【００１４】
前記パターン切替バルブ６０は、一次側の複数個（本実施例において四個）の入力ポート７１ａ・７１ｂ・７１ｃ・７１ｄと、二次側の複数個（本実施例において四個）の出力ポート７２ａ・７２ｂ・７２ｃ・７２ｄが配置されている。
【００１５】
即ち、図４〜図６に示すように、パターン切替バルブ６０は、前記入力ポート７１ａ・７１ｂ・７１ｃ・７１ｄや出力ポート７２ａ・７２ｂ・７２ｃ・７２ｄが穿孔される筒状のバルブケース７０と、該バルブケース７０の内に回転自在に軸支される軸状の回転弁７３より構成されている。前記バルブケース７０の一端（上端）はステー７７にボルトによって固設されている。そして、前記回転弁７３の上部はステー７７を貫通して端部にパターン切替レバー７８を固設している。該パターン切替レバー７８の中途部上には固定部材として蝶ネジ７９が螺装され、該蝶ネジ７９によってパターン切替レバー７８をステー７７に固定するために、前記ステー７７上には回転弁７３の軸芯を中心として同心円上にポートの角度（本実施例において略４５°）間隔に合わせてネジ孔７７ａ・７７ａが穿孔されている。
【００１６】
また、前記パターン切替バルブ６０は、ステー７７を介して前記旋回台フレーム２の適宜箇所に固定可能であり、本実施例において運転席９の左下方の旋回台フレーム２に固設し、図２に示すようにパターン切替レバー７８をステップより上方に位置させて、運転席９に着座しながら容易に切替操作できるようにしている。
【００１７】
前記パターン切替バルブ６０の入力ポート７１ａ・７１ｂ・７１ｃ・７１ｄは図６で示すように、バルブケース７０の軸芯に対して半径方向に平面視で９０°の間隔を開けて放射方向に形成され、バルブケース７０の内周面と外周面の間で貫通させている。そして、バルブケース７０の外周面より油路となるホースを接続できるようにしている。また、出力ポート７２ａ・７２ｂ・７２ｃ・７２ｄは、平面視で入力ポート７１ａ・７１ｂ・７１ｃ・７１ｄの間位置に９０°の間隔を開けて、図５、図６に示すように、バルブケース７０の内周面から外周面へ貫通する半径方向の孔と軸芯方向と平行な孔より構成されて、その孔は側面断面視でＴ型に形成され、外周端の孔はネジ蓋８０で閉塞している。そして、バルブケース７０の下面に二次側の油路となるホースを接続できるようにしている。こうして、入力ポートと出力ポートは回転弁７３と直角方向の同一面内に複数組配置した切替弁部が配置され、この切替弁部は軸方向に複数段配置され、油路となるホースを組立易く、また組立後にホース同志やその他の部品等と互いに干渉しないようにしている。
【００１８】
また、図７（ｂ）に示すように、図５におけるＲ−Ｒ断面では、バルブケース７０の外周より入力ポート７１ａ・７１ｂと出力ポート７２ａ・７２ｂが半径方向に穿孔され、図７（ａ）に示すように、図５におけるＱ−Ｑ断面では、入力ポート７１ｃ・７１ｄと出力ポート７２ｃ・７２ｄが穿孔されている。
【００１９】
一方、前記回転弁７３の外周面には、前記Ｒ−Ｒ断面位置、及び、Ｑ−Ｑ断面においてそれぞれポートの位置に合わせて、溝７４ａ・７４ｂ・７４ｃ、溝７５ａ・７５ｂ・７５ｃがそれぞれすり割り状に水平方向に９０°の間隔を開けて、隣接するポート間の幅に合わせてそれぞれ三個が形成され、その内の１８０度位置をずらせた方向に位置する溝７４ａと溝７４ｃ、及び、溝７５ａと溝７５ｃの間には直径方向にそれぞれ連絡孔７４ｄ・７５ｄによって連通されている。
【００２０】
このような構成において、図７に示す状態は、前記パターン切替レバー７８を回動したスタンダード位置の状態であり、隣合う入力ポート７１ａと出力ポート７２ａ、入力ポート７１ｂと出力ポート７２ｂとがそれぞれ溝７４ａ・７４ｂを介して連通され、入力ポート７１ｃと出力ポート７２ｃ、入力ポート７１ｄと出力ポート７２ｄとがそれぞれ溝７５ｃ・７５ｂを介して連通されている。この時、連絡孔７４ｄ及び連絡孔７５ｄを介して連通される他方側の溝７４ｃ及び溝７５ａはバルブケース７０内周面によってブロックされている。
【００２１】
これに対して前記パターン切替レバー７８を４５度回動させてオプション操作位置の状態にした場合が図８に示されており、隣合う入力ポート７１ａと出力ポート７２ｂが溝７４ｂを介し連通され、その両側の離れた位置の入力ポート７１ｂと出力ポート７２ａとが連絡孔７４ｄを介して連通される。同様に隣合う入力ポート７１ｃと出力ポート７２ｄとが連通され、離れた位置の入力ポート７１ｄと出力ポート７２ｃとが連絡孔７５ｄを介して連通される。
【００２２】
このような構成において、図９に示すように、油路５５に入力ポート７１ａ、油路５７に入力ポート７１ｃ、油路５２に入力ポート７１ｄ、油路５０に入力ポート７１ｂが接続され、出力ポート７２ａには油路６１、出力ポート７２ｃには油路６２、出力ポート７２ｄには油路６３、出力ポート７２ｂには油路６４が接続されている。
【００２３】
そして、例えば、スタンダード位置では図１０に示すように、油路５５と油路６１が連通されて、左側の操作レバー３４を前方傾倒操作することによってアーム２１がダンプ（前方へ回動）駆動される。また、油路５７と油路６２が連通され、左側の操作レバー３４を後方傾倒操作することによってアーム２１が掘削（後方へ回動）駆動される。同様に、油路５２が油路６３と連通され、右側の操作レバー３３を後方傾倒操作することによってブーム３を上方回動され、また、油路５０が油路６４と連通され、右側の操作レバー３３を前方傾倒操作することによってブーム３を下方回動される。
【００２４】
そして、パターン切替レバー７８を回動して、オプション操作状態に切り替えると、図１１に示すように、油路５５と油路６４が連通されて、左側の操作レバー３４を前方傾倒操作することによってブーム３を下方回動される。また、油路５７と油路６３が連通され、左側の操作レバー３４を後方傾倒操作することによってブーム３を上方回動される。同様に、油路５２が油路６２と連通され、右側の操作レバー３３を後方傾倒操作することによってアーム２１が掘削駆動され、また、油路５０が油路６１と連通され、右側の操作レバー３３を前方傾倒操作することによってアーム２１がダンプ駆動される。但し、これらの入力ポート７１・７１・・・と出力ポート７２・７２・・・及びポートの連通用の溝７４・７５・・・等を、バルブケース７０及び回転弁７３の軸芯方向に対して位置をずらせて、必要数の切替パターンの切替弁部を配置することによって、回転弁７３を回動することによって直径方向と連通させることで、三種類以上の操作パターンを変更するように構成することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
前後左右方向に回動して作業操作を行う操作レバー（３３・３４）を、パイロット油路操作バルブ（３５・３６）と連動連結し、該パイロット油路操作バルブ（３５・３６）とメインコントロールバルブユニット（３０）との間にパターン切替バルブ（６０）を配置し、該パターン切替バルブ（６０）の切替操作にて操作パターンを変更可能とする構成であって、該パターン切替バルブ（６０）は、バルブケース（７０）と回転弁（７３）により構成し、該バルブケース（７０）に固定したステー（７７）を介して、運転席（９）の下方の旋回台フレーム（２）に固定可能とし、該回転弁（７３）を操作するパターン切替レバー（７８）をステップより上方に位置させ、運転席（９）に着座した姿勢で切替操作可能とし、該パターン切替バルブ（６０）の入力ポート（７１ａ・・・）は、パターン切替バルブ（６０）のバルブケース（７０）の軸芯に対して半径方向に、平面視で９０°の間隔を開けて放射方向に形成し、該バルブケース（７０）の外周面より一次側の油路となるホースを接続可能とし、該パターン切替バルブ（６０）の出力ポート（７２ａ・・・）は、平面視で入力ポート（７１ａ・・・）の間位置に９０°の間隔を開けて、回転弁（７３）の軸芯方向と平行な孔より構成し、該孔は側面断面視でＴ型に形成され、外周端の孔はネジ蓋（８０）で閉塞し、該バルブケース（７０）下面に、二次側の油路となるホースを接続可能としたので、パターン切替バルブ６０は、ステー７７を介して前記旋回台フレーム２の適宜箇所に固定可能であり、本発明において運転席９の左下方の旋回台フレーム２に固設し、図２に示すようにパターン切替レバー７８をステップより上方に位置させて、運転席９に着座しながら容易に切替操作できるようにすることが出来たのである。
【００２６】
また、前記パターン切替バルブを回転弁と該回転弁を収納する円筒状のバルブケースより構成し、該回転弁の軸心に対して垂直方向の同一面におけるバルブケースの外周より半径方向に複数組の入力ポートと出力ポートを設けたので、パターン切替バルブを簡単に構成することができて、安価に構成でき、一つの切替レバーによって一気にパターン変更が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】掘削作業車としてのバックホーの全体側面図である。
【図２】旋回台フレームに配した作動油送油部の部分側面図である。
【図３】同じく部分平面図である。
【図４】パターン切替バルブの平面図である。
【図５】同じく側面断面図である。
【図６】パターン切替バルブのバルブケースの下面図である。
【図７】スタンダード操作時のパターン切替バルブのＲ−Ｒ断面及びＱ−Ｑ断面図である。
【図８】オプション操作時のパターン切替バルブのＲ−Ｒ断面及びＱ−Ｑ断面図である。
【図９】パターン切替バルブを介装した回路図である。
【図１０】スタンダード操作時のパターン切替バルブの連通パターンを示す図である。
【図１１】オプション操作時のパターン切替バルブの連通パターンを示す図である。
【符号の説明】
１２作業機
１８ブームシリンダ
１９アームシリンダ
２０バケットシリンダ
３０メインコントロールバルブユニット
３３操作レバー
３４操作レバー
６０パターン切替バルブ
７０バルブケース
７１入力ポート
７２出力ポート
７３回転弁
７４・７５溝
７４ｄ・７５ｄ連絡孔

Claims

前後左右方向に回動して作業操作を行う操作レバー（３３・３４）を、パイロット油路操作バルブ（３５・３６）と連動連結し、該パイロット油路操作バルブ（３５・３６）とメインコントロールバルブユニット（３０）との間にパターン切替バルブ（６０）を配置し、該パターン切替バルブ（６０）の切替操作にて操作パターンを変更可能とする構成であって、該パターン切替バルブ（６０）は、バルブケース（７０）と回転弁（７３）により構成し、該バルブケース（７０）に固定したステー（７７）を介して、運転席（９）の下方の旋回台フレーム（２）に固定可能とし、該回転弁（７３）を操作するパターン切替レバー（７８）をステップより上方に位置させ、運転席（９）に着座した姿勢で切替操作可能とし、該パターン切替バルブ（６０）の入力ポート（７１ａ・・・）は、パターン切替バルブ（６０）のバルブケース（７０）の軸芯に対して半径方向に、平面視で９０°の間隔を開けて放射方向に形成し、該バルブケース（７０）の外周面より一次側の油路となるホースを接続可能とし、該パターン切替バルブ（６０）の出力ポート（７２ａ・・・）は、平面視で入力ポート（７１ａ・・・）の間位置に９０°の間隔を開けて、回転弁（７３）の軸芯方向と平行な孔より構成し、該孔は側面断面視でＴ型に形成され、外周端の孔はネジ蓋（８０）で閉塞し、該バルブケース（７０）下面に、二次側の油路となるホースを接続可能としたことを特徴とする操作パターン切替装置。