JPH06294149A - 油圧ショベルの油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクチュエータに連絡される管路の破損に伴
う作動体の形態変化を極力防ぐことができる油圧ショベ
ルの油圧駆動装置の提供。 【構成】 方向制御弁を含むコントロールバルブ１７か
ら管路１８，２０，２１を介してシリンダ１１，１２に
供給される圧油の流れを許容し、シリンダ１１，１２か
ら管路１８，２０，２１を介してコントロールバルブ１
７に流れる圧油を阻止する第１の切換位置と、コントロ
ールバルブ１７とシリンダ１１，１２とを管路１８，２
０，２１を介して連通させる第２の切換位置とを備えた
ホールディングバルブ２３，及び２４，２５を、シリン
ダ１１，及びシリンダ１２に設けるとともに、操作レバ
ー２６，２７の中立時にホールディングバルブ２３，２
４，２５を上記第１の切換位置に切換えるホールディン
グバルブ駆動手段を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブームシリンダやアー
ムシリンダ等のアクチュエータを有する油圧ショベルに
備えられ、アクチュエータに接続される管路の破損によ
る当該アクチュエータの不測の作動を生じる懸念がある
油圧駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２，図３は油圧ショベルの一例を示す
図で、図２は側面図、図３は平面図である。これらの図
に示すように、油圧ショベルは、運転室が設けられる旋
回体１と、この旋回体１の下方に設けられ、例えば左側
履帯４，右側履帯６からなる走行体２と、旋回体１に回
動可能に設けられるブーム８と、このブーム８に回動可
能に設けられるアーム９と、このアーム９に回動可能に
設けられるバケット１０とを備えており、ブーム８，ア
ーム９，バケット１０はフロントを構成している。この
フロント、上述した旋回体、及び走行体は、掘削等の各
種の作業を実施する作動体を構成している。また、アク
チュエータとして、旋回体１を旋回させる旋回モータ３
と、左側履帯４を駆動する左走行モータ５と、右側履帯
６を駆動する右走行モータ７と、ブーム８を回動させる
ブームシリンダ１１と、アーム９を駆動するアームシリ
ンダ１２と、バケット１０を駆動するバケットシリンダ
１３とを備えている。

【０００３】図４は上述したような油圧ショベルに備え
られる従来の油圧駆動装置の一例を示す回路図で、同図
４中、１１，１２は前述したブームシリンダ，アームシ
リンダである。この油圧駆動装置は、ブームシリンダ１
１，アームシリンダ１２，図示省略したアクチュエータ
の他に、原動機すなわちエンジン１５と、このエンジン
１によって駆動する油圧ポンプ１６と、タンク２２と、
コントロールバルブ１７と、このコントロールバルブ１
７とブームシリンダ１１のボトム側１１ａを連絡する管
路１８と、コントロールバルブ１７とブームシリンダ１
１のロッド側１１ｂとを連絡する管路１９と、コントロ
ールバルブ１７とアームシリンダ１２のボトム側１２ａ
とを連絡する管路２０と、コントロールバルブ１７とア
ームシリンダ１２のロッド側１２ｂとを連絡する管路２
１とを備えている。上述したコントロールバルブ１７
は、ブームシリンダ１１に供給される圧油の流れを制御
するブーム用方向制御弁、アームシリンダ１２に供給さ
れる圧油の流れを制御するアーム用方向制御弁の他、図
示しない他のアクチュエータに供給される圧油の流れを
制御する方向制御弁を含んでいる。

【０００４】このような油圧駆動装置を備えた油圧ショ
ベルにあっては、エンジン１５を作動させて油圧ポンプ
１６を駆動し、コントロールバルブ１７を図示しない操
作手段を操作することによって適宜切り換えることによ
り、例えば油圧ポンプ１６から吐出される圧油を管路１
８を介してブームシリンダ１１のボトム側１１ａに供給
し、ロッド側１１ｂの圧油を管路１９を介してタンク２
２に戻し、これによってブームシリンダ１１を伸長させ
図２に示すブーム８を上げる動作を実施でき、また、例
えば油圧ポンプ１６から吐出される圧油を管路２０を介
してアームシリンダ１２のボトム側１２ａに供給し、ロ
ッド側１２ｂの圧油を管路２１を介してタンク２２に戻
してアームシリンダ１２を伸長させることにより、アー
ム９の下げ動作すなわちアームクラウドを実施でき、油
圧ポンプ１６から吐出される圧油を管路２１を介してア
ームシリンダ１２のロッド側１２ｂに供給し、ボトム側
１２ａの圧油を管路２０を介してタンク２２に戻してア
ームシリンダ１２を収縮させることによりアーム９の上
げ動作すなわちアームダンプを実施できる。このような
ブーム８やアーム９の動作、並びにバケット１０の回動
動作、旋回体１の旋回、走行体２の走行等を組み合わせ
て複合操作することにより、掘削作業や荷の吊り上げ下
げ作業等の所望の作業をおこなうことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した油
圧ショベルでは、例えば図２に示す形態に静止保持され
ているときに、何らかの原因により図４に示す管路２１
に破損を生じた場合には、アーム９，バケット１０等の
自重によってアームシリンダ１２が伸ばされ、図２に示
すアーム９とバケット１０が落下する事態を招き、ま
た、同図２に示す形態に静止保持されているときに、図
４に示す管路１８に破損を生じた場合には、ブーム８，
アーム９，バケット１０等の自重によってブームシリン
ダ１１が収縮し、ブーム８とアーム９とバケット１０と
が落下する事態を招き、オペレータの意図しないフロン
トの形態変化が発生し、危険な状況を生じる懸念があ
る。

【０００６】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、アクチュエータ
に連絡される管路の破損に伴う作動体の形態変化を極力
防ぐことができる油圧ショベルの油圧駆動装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出
される圧油によって駆動するアクチュエータと、上記油
圧ポンプから上記アクチュエータに供給される圧油の流
れを制御する方向制御弁と、この方向制御弁と上記アク
チュエータとを接続する管路と、上記方向制御弁を切換
え操作する操作手段とを備えた油圧ショベルの油圧駆動
装置において、上記方向制御弁から上記管路を介して上
記アクチュエータに供給される圧油の流れを許容し、上
記アクチュエータから上記管路を介して上記方向制御弁
に流れる圧油を阻止する第１の切換位置と、上記方向制
御弁と上記アクチュエータとを上記管路を介して連通さ
せる第２の切換位置とを備えたホールディングバルブ
を、上記アクチュエータに設けるとともに、上記操作手
段が中立位置にあるときに上記ホールディングバルブを
上記第１の切換位置に切換え、上記操作手段が中立位置
から操作された状態にあるときに上記ホールディングバ
ルブを上記第２の切換位置に切り換えるホールディング
バルブ駆動手段を備えた構成にしてある。

【０００８】

【作用】本発明は上記の構成にしてあることから、アク
チュエータの駆動を意図して操作手段を切り換えた場合
には、ホールディングバルブ駆動手段が作動してホール
ディングバルブが第２の切換位置に切り換えられ、これ
により該当するアクチュエータと、このアクチュエータ
の駆動を制御する方向制御弁とが連通し、油圧ポンプか
ら吐出される圧油が方向制御弁、及びこの方向制御弁と
アクチュエータとを接続する管路を介してアクチュエー
タに供給され、これにより操作手段の操作料に応じてア
クチュエータが駆動し、このアクチュエータにの駆動に
伴って該当する作動体が作動し、所望の作業を実施する
ことができる。

【０００９】そして、例えばこのような操作の間に何ら
かの理由により、方向制御弁とアクチュエータとを接続
する管路に破損を生じ、管路内の油が外部に流出し、ア
クチュエータの動作を介して作動体が下降等の形態変化
を生じようとするときには、操作手段を直ちに中立位置
に復帰させればよく、このように操作手段を中立位置に
戻すと、ホールディングバルブ駆動手段の作動によりホ
ールディングバルブは第１の切換位置に切り換えられ
る。この第１の切換位置への切り換えにより、アクチュ
エータから方向制御弁方向への圧油の流れが阻止され、
この圧油の流れによるアクチュエータの作動が阻止さ
れ、作動体の下降等の形態変化を防ぐことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の油圧ショベルの油圧駆動装置
の実施例を図に基づいて説明する。 図１は本発明の一
実施例を示す回路図で、前述した図４に対応させて描い
てある。この図１に示す実施例において前述した図４に
示すものと同等のものは、同一の符号で示してある。

【００１１】すなわち、図１に示す実施例にあっても、
原動機すなわちエンジン１５と、このエンジン１５によ
って駆動する油圧ポンプ１６と、タンク２２と、アクチ
ュエータ例えばブームシリンダ１１，アームシリンダ１
２と、これらのアクチュエータの駆動を制御するブーム
用方向制御弁，アーム用方向制御弁を含むコントロール
バルブ１７と、このコントロールバルブ１７に含まれる
ブーム用方向制御弁とブームシリンダ１１のボトム側１
１ａを接続する管路１８、ブーム用方向制御弁とブーム
シリンダ１１のロッド側１１ｂを接続する管路１９、コ
ントロールバルブ１７に含まれるアーム用方向制御弁と
アームシリンダ１２のボトム側１２ａを接続する管路２
０、アーム用方向制御弁とアームシリンダ１２のロッド
側１２ｂを接続する管路２１とを備えている。

【００１２】そして、この実施例では、ブームシリンダ
１１のボトム側１１ａに例えば一体的にホールディング
バルブ２３を設けてあり、アームシリンダ１２のボトム
側１２ａにホールディングバルブ２４を一体的に設けて
あり、アームシリンダ１２のロッド側１２ｂにホールデ
ィングバルブ２５を一体的に設けてある。上記したホー
ルディングバルブ２３は、コントロールバルブ１７に含
まれるブーム用方向制御弁から管路１８を介してブーム
シリンダ１１のボトム側１１ａに供給される圧油の流れ
を許容し、ブームシリンダ１１のボトム側１１ａから管
路１８を介してブーム用方向制御弁に流れる圧油を阻止
する逆止弁を有する第１の切換位置２３ａと、ブーム用
方向制御弁とブームシリンダ１１のボトム側１１ａとを
管路１８を介して連通させる第２の切換位置２３ｂとを
備えている。また、上記したホールディングバルブ２４
は、コントロールバルブ１７に含まれるアーム用方向制
御弁から管路２０を介してアームシリンダ１２のボトム
側１２ａに供給される圧油の流れを許容し、アームシリ
ンダ１２のボトム側１２ａから管路２０を介してアーム
用方向制御弁に流れる圧油を阻止する逆止弁を有する第
１の切換位置２４ａと、アーム用方向制御弁とアームシ
リンダ１２のボトム側１２ａとを管路２０を介して連通
させる第２の切換位置２４ｂとを備えている。同様に、
上記したホールディングバルブ２５は、アーム用方向制
御弁から管路２１を介してアームシリンダ１２のロッド
側１２ｂに供給される圧油の流れを許容し、アームシリ
ンダ１２のロッド側１２ｂから管路２１を介してアーム
用方向制御弁に流れる圧油を阻止する逆止弁を有する第
１の切換位置２５ａと、アーム用方向制御弁とアームシ
リンダ１２のロッド側１２ｂとを管路２１を介して連通
させる第２の切換位置２５ｂとを備えている。

【００１３】また、コントロールバルブ１７に含まれる
ブーム用方向制御弁を切り換える操作手段に含まれる操
作レバー２７と、コントロールバルブ１７に含まれるア
ーム用方向制御弁を切り換える操作手段に含まれる操作
レバー２６とを備えている。操作レバー２７が端子３０
側に操作されたときはブーム下げ、すなわち管路１９側
に油圧ポンプ１６の圧油を供給してブームシリンダ１１
が収縮するようにブーム用方向制御弁が切り換えられる
構成にしてある。操作レバー２６が端子２８側に操作さ
れたときはアームダンプ、すなわち管路２１側に油圧ポ
ンプ１６の圧油を供給してアームシリンダ１２が収縮す
るようにアーム用方向制御弁が切り換えられる構成にし
てあり、また、操作レバー２６が端子２９側に操作され
たときはアームクラウド、すなわち管路２０側に油圧ポ
ンプ１６の圧油を供給してアームシリンダ１２が伸長す
るようにアーム用方向制御弁が切り換えられる構成にし
てある。

【００１４】また、ブーム用の操作レバー２７が端子３
０側（ブーム下げ側）に操作されたことを検出する検出
手段、例えば圧力スイッチ３３と、アーム用の操作レバ
ー２６が端子２８側（アームダンプ側）に操作されたこ
とを検出する検出手段、例えば圧力スイッチ３１と、ア
ーム用の操作レバー２６が端子２９側（アームクラウド
側）に操作されたことを検出する検出手段、例えば圧力
スイッチ３２とを備えている。また、上述した圧力スイ
ッチ３３の作動信号に応じて信号線３６を介してホール
ディングバルブ２３の駆動部に駆動信号を出力し、圧力
スイッチ３１の作動信号に応じて信号線３４を介してホ
ールディングバルブ２４の駆動部に駆動信号を出力し、
圧力スイッチ３２の作動信号に応じて信号線３５を介し
てホールディングバルブ２５の駆動部に駆動信号を出力
する制御装置４０を備えている。

【００１５】上述した圧力スイッチ３３、圧力スイッチ
３１，３２、制御装置４０、及び信号線３６，３４，３
５は、操作レバー２７，２６が中立位置にあるときにホ
ールディングバルブ２３、あるいはホールディングバル
ブ２４，２５を前述の第１の切換位置２３ａ，２４ａ，
２５ａに切換え、操作レバー２７，２６が中立位置から
操作された状態にあるときにホールディングバルブ２
３、あるいはホールディングバルブ２４，２５を前述の
第２の切換位置２３ｂ，２４ｂ，２５ｂに切り換えるホ
ールディングバルブ駆動手段を構成している。

【００１６】この実施例では、エンジン１５を作動させ
て油圧ポンプ１６を駆動している状態で例えば操作レバ
ー２７を端子３０側（ブーム下げ側）に操作すると、コ
ントロールバルブ１７に含まれるブーム用方向制御弁が
切り換えられて油圧ポンプ１６の圧油が管路１９に供給
されるとともに、操作レバー２７が端子３０側に操作さ
れたことが圧力スイッチ３３で検出され、制御装置４０
から信号線３６を介してホールディングバルブ２３の駆
動部に駆動信号が出力され、ホールディングバルブ２３
が連通位置である第２の切換位置２３ｂに切り換えられ
る。これにより、管路１９からブームシリンダ１１のロ
ッド側１１ｂに圧油が供給され、ボトム側１１ａの圧油
がホールディングバルブ２３，管路１８，コントロール
バルブ１７のブーム用方向制御弁を介してタンク２２に
戻される。この動作により、ブームシリンダ１１が収縮
し、前述した図２に示すブーム８の下げが実施される。

【００１７】また、例えば操作レバー２６を端子２８側
（アームダンプ側）に操作すると、コントロールバルブ
１７に含まれるアーム用方向制御弁が切り換えられて油
圧ポンプ１６の圧油が管路２１に供給されるとともに、
操作レバー２６が端子２８側に操作されたことが圧力ス
イッチ３１で検出され、制御装置４０から信号線３４を
介してホールディングバルブ２４の駆動部に駆動信号が
出力され、ホールディングバルブ２４が連通位置である
第２の切換位置２４ｂに切り換えられる。これにより、
管路２１からアームシリンダ１２のロッド側１２ｂに圧
油が供給され、ボトム側１２ａの圧油がホールディング
バルブ２４，管路２０，コントロールバルブ１７のブー
ム用方向制御弁を介してタンク２２に戻される。この動
作により、アームシリンダ１２が収縮し、前述した図２
に示すアーム９の上方向への回動（アームダンプ）が実
施される。

【００１８】また、例えば操作レバー２６を端子２９側
（アームクラウド側）に操作すると、コントロールバル
ブ１７に含まれるアーム用方向制御弁が切り換えられて
油圧ポンプ１６の圧油が管路２０に供給されるととも
に、操作レバー２６が端子２９側に操作されたことが圧
力スイッチ３２で検出され、制御装置４０から信号線３
５を介してホールディングバルブ２５の駆動部に駆動信
号が出力され、ホールディングバルブ２５が連通位置で
ある第２の切換位置２５ｂに切り換えられる。これによ
り、管路２０からアームシリンダ１２のボトム側１２ａ
に圧油が供給され、ロッド側１２ｂの圧油がホールディ
ングバルブ２５，管路２１，コントロールバルブ１７の
ブーム用方向制御弁を介してタンク２２に戻される。こ
の動作により、アームシリンダ１２が伸長し、前述した
図２に示すアーム９の下方向への回動（アームクラウ
ド）が実施される。

【００１９】上述したブーム下げ、あるいは説明を省略
したブーム上げ、アームダンプ、アームクラウド、説明
を省略したバケットの回動、旋回体の旋回、走行体の走
行等を複合させて、所望の掘削作業、荷の吊り上げ作業
などの各種の作業がおこなわれる。

【００２０】このような動作の間に、何らかの理由によ
り、例えば旋回体を旋回させながらブーム下げをおこな
っている場合に障害物が管路１８に衝突することによ
り、この管路１８が破損したときには、図２に示したブ
ーム８等の自重によりブームシリンダ１１が収縮し、ブ
ーム８等が落下する事態を生じる。このとき、図１に示
す操作レバー２７を直ちに中立位置に戻すと、圧力スイ
ッチ３３がこれを検出し、制御装置４０から信号線３６
を介してホールディングバルブ２３の駆動部に出力され
ていた駆動信号が停止し、ホールディングバルブ２３は
第１の切換位置２３ａに復帰する。これによりブームシ
リンダ１１のボトム側１１ａから管路１８方向への圧油
の流れが第１の切換位置２３ａ内の逆止弁で阻止され、
ブームシリンダ１１の収縮が止まり、図２に示したブー
ム８等の落下を止めることができる。

【００２１】また、図２に示すアーム９を同図２に示す
状態よりも十分に旋回体１側に巻き込んだ状態から、図
１に示す操作レバー２６を端子２８側に操作してアーム
ダンプをおこなおうとした場合に管路２０が破損したと
きには、図２に示したアーム９等の自重によりアームシ
リンダ１２等が落下しようとするが、このとき、操作レ
バー２６を直ちに中立位置に戻すと、圧力スイッチ３１
がこれを検出し、制御装置４０から信号線３４を介して
ホールディングバルブ２４の駆動部に出力されていた駆
動信号が停止し、ホールディングバルブ２４は第１の切
換位置２４ａに復帰する。これによりアームシリンダ１
２のボトム側１２ａから管路２０方向への圧油の流れが
第１の切換位置２４ａ内の逆止弁で阻止され、アームシ
リンダ１２の収縮が止まり、図２に示したアーム９等の
落下を止めることができる。

【００２２】また、図２に示すアーム９を十分に上方に
上げた状態から、図１に示す操作レバー２６を端子２９
側に操作してアームクラウドをおこなおうとした場合に
管路２１が破損したときには、図２に示したアーム９等
の自重によりアームシリンダ１２等が落下しようとする
が、このとき、操作レバー２６を直ちに中立位置に戻す
と、圧力スイッチ３２がこれを検出し、制御装置４０か
ら信号線３５を介してホールディングバルブ２５の駆動
部に出力されていた駆動信号が停止し、ホールディング
バルブ２５は第１の切換位置２５ａに復帰する。これに
よりアームシリンダ１２のロッド側１２ｂから管路２１
方向への圧油の流れが第１の切換位置２５ａ内の逆止弁
で阻止され、アームシリンダ１２の伸長が止まり、図２
に示したアーム９等の落下を止めることができる。

【００２３】このように、上記実施例にあっては、ブー
ム下げ時に管路１８が破損した場合、アームダンプ時に
管路２０が破損した場合、あるいはアームククラウド時
に管路２１が破損した場合には、操作レバー２７あるい
は操作レバー２６を直ちに中立位置に戻すことにより、
ブームあるいはアーム等の落下、すなわちオペレータの
意図しない形態変化を極力防ぐことができ、この形態変
化による危険な状況の発生を未然に防ぐことができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上の構成にしてあることか
ら、アクチュエータに連絡される管路の破損に伴う作動
体の形態変化を極力防ぐことができ、この作動体の形態
変化による危険な状況の発生を未然に防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧ショベルの油圧駆動装置の一実施
例を示す回路図である。

【図２】油圧ショベルの一例を示す側面図である。

【図３】図２に示した油圧ショベルの平面図である。

【図４】従来の油圧ショベルの油圧駆動装置を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ 旋回体 ２ 走行体 ３ 旋回モータ ４ 左側履帯 ５ 左走行モータ ６ 右側履帯 ７ 右走行モータ ８ ブーム ９ アーム １０ バケット １１ ブームシリンダ １１ａ ボトム側 １１ｂ ロッド側 １２ アームシリンダ １２ａ ボトム側 １２ｂ ロッド側 １３ バケットシリンダ １５ エンジン １６ 油圧ポンプ １７ コントロールバルブ １８ 管路 １９ 管路 ２０ 管路 ２１ 管路 ２２ タンク ２３ ホールディングバルブ ２３ａ 第１の切換位置 ２３ｂ 第２の切換位置 ２４ ホールディングバルブ ２４ａ 第１の切換位置 ２４ｂ 第２の切換位置 ２５ ホールディングバルブ ２５ａ 第１の切換位置 ２５ｂ 第２の切換位置 ２６ 操作レバー ２７ 操作レバー ２８ 端子 ２９ 端子 ３０ 端子 ３１ 圧力スイッチ ３２ 圧力スイッチ ３３ 圧力スイッチ ３４ 信号線 ３５ 信号線 ３６ 信号線 ４０ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出
   される圧油によって駆動するアクチュエータと、上記油
   圧ポンプから上記アクチュエータに供給される圧油の流
   れを制御する方向制御弁と、この方向制御弁と上記アク
   チュエータとを接続する管路と、上記方向制御弁を切換
   え操作する操作手段とを備えた油圧ショベルの油圧駆動
   装置において、 上記方向制御弁から上記管路を介して上記アクチュエー
   タに供給される圧油の流れを許容し、上記アクチュエー
   タから上記管路を介して上記方向制御弁に流れる圧油を
   阻止する第１の切換位置と、上記方向制御弁と上記アク
   チュエータとを上記管路を介して連通させる第２の切換
   位置とを備えたホールディングバルブを、上記アクチュ
   エータに設けるとともに、 上記操作手段が中立位置にあるときに上記ホールディン
   グバルブを上記第１の切換位置に切換え、上記操作手段
   が中立位置から操作された状態にあるときに上記ホール
   ディングバルブを上記第２の切換位置に切り換えるホー
   ルディングバルブ駆動手段を備えたことを特徴とする油
   圧ショベルの油圧駆動装置。