JPH03212524A - アタッチメントの流量切換え装置 - Google Patents

アタッチメントの流量切換え装置

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JPH03212524A
JPH03212524A JP2009763A JP976390A JPH03212524A JP H03212524 A JPH03212524 A JP H03212524A JP 2009763 A JP2009763 A JP 2009763A JP 976390 A JP976390 A JP 976390A JP H03212524 A JPH03212524 A JP H03212524A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、アタッチメントの流量切換え装置に係り、特
に油圧掘削機等に装着したアタッチメントを駆動する圧
油流量を、アタッチメントの種類に応じて切換えるアタ
ッチメントの流量切換え装置に関する。
［従来の技術］ 上部旋回体と下部走１１体とからなる油圧掘削機におい
ては、作業機を構成しているブーム、アーム、パケット
等を回動させるための油圧シリンダや、左右の履帯を駆
動する走行モータ等、多数の油圧アクチュエータを備え
ており、これらの各アクチュエータを自在に駆動するた
め、通常、２個の可変容量形油圧ポンプを登載している
。また、作業機として通常装着されているパケットの代
わりにアタッチメントとしてクラッシャ、油圧ブレーカ
等を装着して構築物、岩塊等の砿砕作業その他を行うこ
とがある。これらのアタッチメントは、それぞれのアタ
ッチメントに用いられている油圧機器が異なるため、要
求流量も異なっている。たとえばクラッシャを駆動する
場合は２ポンプ分の流量を必要とし・、油圧ブレーカを
駆動する場合は１ポンプ分の流量でよい。
一方、上記の各アタッチメントは１台の油圧掘削機を用
いて、必要のつとアタッチメントを交換し・て使用する
ことが多い。従って油圧掘削機に対しては、装着したア
タッチメントに即時適応できるように、アタッチメント
に供給する流量を容易に切換えられることが要求されて
いる。このような要求に対して、従来の油圧掘削機にお
いては、１ボンブー２ポンプの流量切換えを第６図に示
すように、２本のサービス弁のうちの１本を切換えるこ
とによって行っている。
第６図において、可変容量形油圧ポンプ（以下主ポンプ
という）１に旋回、ブームＨｉ、サービス、アームＬｏ
、左走行の各アクチュエータを駆動する５個の切換弁が
それぞれパラレルに接続され、また主ポンプ５には右走
行、バケット、ブームＬｏ、アームＨ１、サービスの各
アクチュエータを駆動する５個の切換弁がそれぞれパラ
レルに接続されている。第６図の右側のサービス弁４０
の出口ポートに接続された２本の配管４１．４２は、左
側のサービス弁４３からアタッチメントのアクチュエー
タ１９乙こ至る油圧回路にそれぞれ接続され、合流する
ようになっている。
アタッチメントを操作するアタッチメント用ペダル１３
は、パイロット圧力制御弁（以下ＰＰＣ弁という）１４
に当接し、コントロールポツプ１２を油圧源としている
。
前記ＰＰＣ弁１４から出る２本のパイロット回路４４．
４５のうちの１本はサービス弁４３の左端に接続され、
１ｍの１本は右端に接続されている。
また前記パイロット回路４４．４５にはそれぞれ分岐回
路４６．４７が設けられ、ソレノイドを有するパイロッ
ト回路切換弁４Ｂ、４９ｔ−経てサービス弁４０の右端
および左端にそれぞれ接続されている。これらのパイロ
ット回路切換弁４８，４９のソレノイドはそれぞれ切換
えスイッチ５０に接続されている。
アタッチメントとしてたとえばクラッシャを装着し・た
場合は、クラッシャを駆動するために２ポンプ分の流量
を必要とするので、切換えスイッチ５０をＯＮ側に操作
する。これによりパイロット回路切換弁４８．４９のソ
レノイドが励磁され、パイロット回路４４．４５の分岐
回路４６．４７が導通して、アタッチメント用ペダル１
３の操作によってパイロット圧はサービス弁４３の左端
とサービス弁４０の右端とに作用し、あるいはサービス
弁４３の右端とサービス弁４０の左端とにそれぞれ作用
する。このようにしてアタッチメントを駆動するアクチ
ュエータ１９には主ポンプ１および５０合計ｉＨｆｔか
作用する。
アタッチメントとしてたとえば油圧フレーカを装着した
場合は、油圧ブレーカを駆動するために１ポンプ分の流
量しか必要としないので、切換えスイッチ５０をＯＦＦ
側に操作する。これによりパイロット回路切換弁４８．
４９のソレノイドが消磁され、パイロット回路４４．４
５の分岐回路４６．４７が閉鎖されて、パイロット圧は
アタッチメント用ペダル１３の操作によってサービス弁
４３の左端または右端にのみ作用する。このようにして
、アタッチメントを駆動するアクチュエータには主ポン
プ１の流量のみが作用する。
なお、各切換弁スプールの動きに応じて主ポンプ吐出量
を制御し、特に各切換弁が中立位置にあるときに主ポン
プ吐出量を最小に制御して、無駄な流量を低減させるた
め、主回路にリリーフバルブ５１とオリフィス５２とを
設け、これらと主ポンプの流量調整機構５３とを回路で
接続して主ポンプ吐出量を制御している。
［発明が解決しようとする課題］ しかしなから上記構造の流量切換え回路においては、次
のような問題点がある。
（１）パイロット回路に２個のパイロット回路切換弁４
８．４９を設けなければならず、またサービス弁４０か
らアタッチメント用アクチュエータ１９の主回路に合流
するための２本の配管４１．４２を必要とする。これは
油圧回路を複雑にし、油圧掘削機の信頼性を低下させる
とともに、点検整備工数の増大や製造原価の上昇を招く
ことになる。
（２）アタッチメント用アクチュエータに供給する油量
は１ポンプまたは２ポンプの２段階切換えであるため、
流量の微調整ができない。
本発明は上記従来の問題点に着目し、簡単な油圧回路を
有し、簡単な操作によってアタッチメントことに必要流
量を切換えることができるとともに、流量の微調整も可
能なアタッチメントの流量切換え装置を提供することを
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に本発明に係るアタッチメント
の流量切換え装置は、可変容量形油圧ポンプにパラレル
に接続された複数個の切換弁と、各切換弁によフて制御
される複数個のアクチュエータとを備えた油圧回路にお
いて、各切換弁の出口ポートに圧力補償弁を設け、各ア
クチュエータに加えられる負荷圧の最大値をシャトル弁
を介して前記圧力補償弁とロードセンシング弁とにフィ
ードバックし、ロードセンシング弁によって可変客員形
油圧ポンプの吐出圧と前記負荷圧の最大値との差が一定
になるように可変容量形油圧ポンプの流量を制御すると
ともに、アタ・ンチメント制御用切換弁の開口面積を規
制する手段を設ける構成とし、かかる構成においてアタ
ッチメント制御用切換弁の開口面積を規制する手段とし
ては、アタッチメント用ペダルを操作することにより、
パイロット圧力制御弁を介してアタッチメント用切換弁
を制御する油圧回路を備えた油圧掘削機等において、ヒ
ンジを介してペダルストッパをフロアに固着するものと
し・た。
［作用］ 上記構成によれは、油圧回路をロー１ζセンシング回路
とし、主ポンプの吐出圧とアクチュエータに加わる負荷
圧の最大値との差が常に一定になるようにするとともに
、アタッチメント用切換弁のスプール間口面積を規制す
る手段を設けて、従来の１ポンプ→２ポンプに相当する
流量切換えを行う油圧回路構成としたので、アタッチメ
ントに供給される流量すなわち主ポンプ流量；ＱＰ、ス
プール開口面積：Ａ、主ポンプ吐出圧：　ＰＰ、　　ア
クチュエータに加わる負荷圧の最大値：ＰＬとすると、
　　ＱＰ＝ｃＸＡＸＦ「「：１τ　となる。ただしＣは
定数である。主ポンプは、ＰＰ　−ＰＬ　＝ｃｏｎｓｔ
、　　どなるように流量を制御され、切換弁スプールの
開口面積に応じてアクチュエータに流れる油量が制御さ
れる。
従ってスプール開口面積を規制する手段により、従来の
１ポンプ０２ポンプに相当する流量切換えを容易に行う
ことができるとともに、アタッチメントに供給する流量
の微調整も可能となる。
［実施例コ 以下に本発明に係るアタッチメントの流量切換え装置の
実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
第１図は油圧掘削機における本実施例の概要を示す油圧
回路図で、主ポンプ１に各アクチュエータを駆動する切
換弁２．　３．　４がそれぞれパラレルに接続され、ま
た主ポンプ５には前記と同様に各アクチュエータを駆動
する切換弁６．　７．　８がそれぞれパラレルに接続さ
れている。第１図では１個の主ポンプに対して３個の切
換弁を示したが、実際には作業機および左右の走行用油
圧モータを駆動するため、それぞれ４〜５個の切換弁が
設けられている。
切換弁４はアタッチメント制御用て、主ポンプ１．５の
合計流量を通すことができるスプールを備え、主ポンプ
１の主回路９と、主ポンプ５の主回路１０とは合流回路
１１により合流している。
またコントロールポンプ１２から、アタッチメント用ペ
ダル１３によって作動するＰＰＣ弁１４を経て切換弁４
の両端に至るパイロット回路１５゜１６が設けられてい
る。
各切換弁はいずれも７ボ一ト３位置切換弁で、これらの
切換弁の下流側配管は圧力補償弁１７゜１８を経てアク
チュエータ１９等に接続されている。またアクチュエー
タ１９等の負荷を他のアクチュエータ負荷と比較した上
、作動するシャトル弁２０が各所に設けられていて、シ
ャトル弁２０を経た回路２１は切換弁４の圧力補償弁１
７および１８に接続されるとともに、他のすべての圧力
補償弁に順次作用するように回路が接続されている。シ
ャトル弁２０を経て回路２１から分岐する回路２２は、
主ポンプ１，５の吐出量を制御するロードセンシング弁
２３．２４の、スプリングを備えた一端にそれぞれ接続
されている。ロードセンシング弁２３．２４の他端には
それぞれ主回路９．１００分岐回路２５．２６が接続さ
れ、この分岐回路２５．２６はロードセンシング弁２３
゜２４と、サーボシリンダ２７．２８にも接続されてい
る。
第２図はアタッチメント用ペダル部分の概略説明図であ
る。第２図において、アタッチメント用ペダル１３は運
転席前方のフロア２９上に突出し、アタッチメント用ペ
ダル１３下端のディスク３゜には、フロア２９の下方に
設けられたアタッチメント用ＰＰＣ弁１４が当接してい
る。また前記アタッチメント用ペダル１３の前側にペダ
ルストッパが設置されている。このペダルストッパは、
はぼコの字状の断面をもつ台３１の一端を、ヒンジ３２
を介してフロア２９に固着し、ペダルストロークを微調
整するボルト３３を台３１に取着したものである。
アタッチメント用ペダル１３を中立位置から踏み込むと
、鎖線で示すようにペダル先端がボルト３３に当接し、
それ以上ペダルを踏み込むことができない。これがハー
フ位置で、従来の１ポンプ吐出量に相当するペダルスト
ロークである。
しかし第３図に示すように台３１を前方に倒すと、アタ
ッチメント用ペダル１３はストロークエンドまで踏み込
むことができ、これが従来の２ポンプ吐出量に相当する
一フルの位置である。
次にアタッチメント使用時の油圧回路の機能について説
明する。
油圧掘削機の作業機アタッチメントとしてたとえばクラ
ッシャを装着した場合は、ペダルストッパを第３図に示
すように前方に倒してアタッチメントを操作する。アタ
ッチメント用ペダル１３の踏み込み量に応じてパイロッ
ト圧が切換弁４の左端または右端に作用し、切換弁４の
開口面積を制御する。主ポンプ１から送られる圧油は主
回路９を通り、また主ポンプ５から送られる圧油は合流
回路１１を通フて両者が合流の上、切換弁４を経てアク
チュエータ１９に送られる。このときアクチュエータ１
９に加わる負荷はシャトル弁２０′ｂ）ら回路２１を経
て圧力補償弁１７または１８に作用するとともに、回路
２２を経てロートセンシング弁２３および２４の一端に
圧力ＰＬとして作用する。
一方、主ポンプ１および５の吐出圧は、ロートセンシン
ク弁２３および２４の他端に圧力ＰＰとして作用する。
被破砕物が強固な場合はＰＬが大きくなり、ロートセン
シング弁２３．２４の一端に加わるＰＬ＋スプリング張
力かＰＰより大きくなるので、ロードセンシング弁２３
．２４は切換えられる。これにより、サーボシリンダ２
７，２８の右側に圧油が流入して主ポンプ１，５の斜板
角を変え、主ポンプ１，５の吐出量を増大させる。
被破砕物がそれ程強固でない場合はＰＬが小さいので、
前記と反対にＰＬ＋スブリンを張力＜ＰＰとなり、主ポ
ンプ１，５の吐出量が減少するように斜板角を動かす。
作業機アタッチメントとしてたとえばブレーカを装着し
た場合は、ペダルストッパの台３１を第２図に示すよう
に後方に起こした上、アタッチメントを操作する。アタ
ッチメント用ペダルをいっばいに踏み込んでもペダルス
トロークはハーフ位置で止まり、主ポンプ１．　５の合
計吐出量は１ポンプの最大吐出量にほぼ等しい。
第４図は本発明の第２実施例の概要を示す部分油圧回路
図で、アタッチメントの操作はペダルに代えて電気レバ
ー３４で行うようになっている。
電気レバー３４の操作ストロークに応して発信される信
号はコントローラ３５に入力され、これに基づいてコン
トローラ３５の出力電流は、アタッチメント操作用とし
て設けられた切換弁３６の両端に設けられたソレノイド
のいずれか一方を励磁する。この切換弁３６の内部構造
は第１実施例と同一てあり、スプールの開口面積は電気
レバーストロークに比例して変化する。アタッチメント
によって異なる要求流量の規制は、電気レバー３４０ス
トローク量を、図示しないストッパで規制することによ
って行われる。
第５図は本発明の第３実施例の概要を示す部分油圧回路
図で、アタッチメントは、位置止め３７を有する切換弁
３８を直引きレバー３９によって操作することによって
駆動される。切換弁３８の内部構造は第１実施例と同一
で、スプールの開口面積は直引きレバー３９のストロー
クに比例して変化し、位置止め３７によってスプールが
固定されたとき最大となる。アタッチメントによって異
なる要求流量の規制は、直引きレバー３９０ストローク
量を、図示しないストッパで規制することによって行わ
れる。
本実施例では、各アクチュエータに加えられる負荷圧の
最大値をシャトル弁によって選択し、これをＰＬとして
ロードセンシング弁に作用させるようにしたので、アタ
ッチメントを駆動するアクチュエータ以外のいずれかの
アクチュエータ負荷が最大となった場合には、その負荷
に対応する主ポンプ流量が該当アクチュエータに供給さ
れる。
従って、アタッチメント用アクチュエータを含むすべて
のアクチュエータを自在に操作することができる油圧回
路となる。
また本実施例では、２個の可変容量形油圧ポンプを備え
る２ポンプシステムとして説明したが、これに限るもの
ではなく、大容量の１ポンプシステムとしてもよい。
［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれは、油圧回路をロード
センシンク回路とし、主ポンプの吐出圧とアクチュエー
タに加わる負荷圧の最大値との差が常に一定になるよう
にするとともに、アタッチメント用切換弁のスプール間
口面積を規制する手段により、従来の１ポンプ→２ポン
プに相当する流量切換えを行う油圧回路構成としたので
、次に示すような効果が得られる。
（１）従来パイロット回路内に設けられていたパイロッ
ト回路切換弁が不要となり、サービス弁は１本で対応で
きるため、油圧回路構成が簡素化される。従って油圧回
路の信頼性が向上し、点検整備工数および製造原価が低
減される。
（２）アタッチメントの交換に伴う流量切換えは、ペダ
ルストッパあるいは操作レバーストッパ等を装着するこ
とにより極めて簡単に行うことができる。
（３）切換弁のスプールストロークすなわち切換弁開口
面積に応じて、ペダルフルストローク時の流量の微調整
が可能となり、各アタッチメントに適した流量を選ぶこ
とができる。
（４）アクチュエータに加わる負荷圧を主ポンプにフィ
ードバックし、常に負荷圧に適応した流量をアクチュエ
ータに供給するので、無駄な流量を低減し、運転経費を
下げることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例に係るアタッチメントの流
量切換え装置の概略構成を示す油圧回路図、第２図およ
び第３図は第１図におけるアタッチメント用ペダルの作
動範囲の説明図で、第２図はペダルストッパを起こした
場合、第３図はペダルストッパを倒した場合を示す。第
４図および第５図は本発明の第２実施例および第３実施
例の概略構成を示す部分油圧回路図で、第４図はアタッ
チメント操作用として電気レバーを用いた場合、第５図
はアタッチメント操作用として直引きレバーを用いた場
合を示す。第６図は従来から用いられているアタッチメ
ントの流量切換え装置の概略構成を示す油圧回路図であ
る。 １．５・・・・・・可変容量形油圧ポンプ（主ポンプ） ２、　３．　　＝１．、　６．　７．　８・・・・・・
切換弁９．１０・・・・・・主回路 １７．１８・・・・・・圧力補償弁 ２０・・・・・・シャトル弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）可変容量形油圧ポンプにパラレルに接続された複
    数個の切換弁と、各切換弁によって制御される複数個の
    アクチュエータとを備えた油圧回路において、各切換弁
    の出口ポートに圧力補償弁１７、１８を設け、各アクチ
    ュエータに加えられる負荷圧の最大値ＰＬを、シャトル
    弁２０を介して前記圧力補償弁１７、１８とロードセン
    シング弁２３、２４とにフィードバックし、ロードセン
    シング弁２３、２４によって可変容量形油圧ポンプの吐
    出圧ＰＰと、前記負荷圧の最大値ＰＬとの差が一定にな
    るように可変容量形油圧ポンプの流星を制御するととも
    に、アタッチメント制御用切換弁４の開口面積を規制す
    る手段を設けたことを特徴とするアタッチメントの流量
    切換え装置。
  2. （２）アタッチメント用ペダルを操作することにより、
    パイロット圧力制御弁を介してアタッチメント用切換弁
    を制御する油圧回路を備えた油圧掘削機等において、ヒ
    ンジを介してペダルストッパをフロアに固着したことを
    特徴とする請求項（１）記載のアタッチメントの流量切
    換え装置。
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