JPH0645484Y2 - ローディングショベルの油圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案はレベルシリンダを利用した自動水平押出し機能
を有し、かつ円弧引き，水平引きを選択すべく切換える
切換弁を有するローディングショベルの油圧回路に関す
る。

B.従来の技術 第４図にこの種のローディングショベルの構成を示す。
１は下部走行体、２は上部旋回体、３はブーム、４はア
ーム、５はバケット、６はブームシリンダ、７はアーム
シリンダ、８はバケットシリンダ、９はレベルシリンダ
であり、これらは第５図に示す油圧回路で駆動制御され
る。

第５図において、12,13はメイン油圧ポンプ、14A〜14D,
15A〜15Dは方向切換弁、16はタンク、17はパイロット油
圧用油圧ポンプである。また、18〜20は方向切換弁14A
〜14D、15A〜15Dを切換えるパイロット弁で、パイロッ
ト弁18はアーム用、パイロット弁19はブームシリンダ
用、パイロット弁20はバケット用である。21〜27はリリ
ーフ弁である。

さらに28は、レベルシリンダ９とブームシリンダ６を連
通する管路10,11の間に介装された切換弁であり、後述
するが第６図のように構成され、常時はｎ位置にあって
レベルシリンダ９とブームシリンダ６のロッド側油室9
A,6A相互間およびボトム側油室9B,6B相互間をそれぞれ
連通する。アーム用パイロット弁18が操作されてそのポ
ートａに圧力が立つと、切換弁28はｍ位置に切換えら
れ、管路10Aと10B、11Aと11Bを遮断しレベルシリンダ９
の両室9A,9Bをタンク16と連通させるように作用する。

アーム４を前方へ回動させるべくアームシリンダ７を伸
出するためにアーム用パイロット弁18をイ側に操作して
管路ｂにパイロット圧力信号を送り出すと、方向切換弁
14Bはアームシリンダ７のボトム側油室に主ポンプ12か
らの圧油をパイロット圧信号の大きさに応じて供給し、
ロッド側油室からの戻り油をタンク16に放出する。これ
によって、アームシリンダ７が伸出してアーム４は前方
へ回動する。このときレベルシリンダ９はアームシリン
ダ７の伸出動作に伴って伸出し、レベルシリンダ９のロ
ッド側油室9Aの油は、管路10B,n位置の切換弁28,管路10
Aを介してブームシリンダ６のロッド側油室6Aに流入
し、ブームシリンダ６のロッドを縮める。これにより、
アーム４が上がった分だけブーム３は下がり、バケット
６は水平に移動することになる。

すなわち、アーム４を前方へ押し出すときには切換弁28
はｎ位置にあり水平押出しが選択される。

バケット５から放土した後、アームシリンダ７を収縮
し、掘削始めの姿勢に戻す際には、アーム用パイロット
弁18を口側に操作してパイロットポートａにパイロット
圧信号を送出する。これにより、切換弁28はｍ位置に切
換わり、管路10Aと10B,11Aと11Bとがそれぞれ遮断され
ると共に、レベルシリンダ９のロッド側油室9Aとボトム
側油室9Bとはともにタンク16に連通する。したがって、
アームシリンダ７の収縮動作に伴ってレベルシリンダ９
のボトム側油室9Bの油はタンク16へ流出し、そのボトム
側油室9Bに圧力はたたない。また、ブームシリンダ６に
も何の影響も及ぼさないから、アームシリンダ７の収縮
動作によってブーム３は上昇せずこれにより、掘削積込
の運転操作が楽になり、掘削放土のサイクルタイムが短
縮される。

すなわち、アーム４を手前に回動するときは切換弁28は
ｍ位置にあって円弧引きが選択される。

C.考案が解決しようとする課題 ところで、ブームシリンダ６のボトム側油室6Bにはフロ
ントアタッチメントの自重が作用しているから、切換弁
28がｎ位置→ｍ位置に切換わる際、その切換の途中にお
いてブームシリンダ６のボトム側油室6Bがタンクに連通
されるとブームシリンダ６が収縮してフロントアタッチ
メントが降下する。そのためこのようなことが生じない
ように管路11Aと11Bが完全に遮断されてから管路11Bが
タンク16に連通されるように、切換弁28が構成されてい
る。

すなわち、切換弁28は第６図のように構成されている。

図示のようにスプール281がばね282で左端に偏倚されて
いる初期状態（上述のｎ位置）において、l₁＞l₂となる
ように各部寸法が定められている。ポートａにパイロッ
ト圧信号が入力すると、スプール281は右側へ移動し、
まず、管路11Aと11Bが遮断され、その後、管路11Bがタ
ンク16に連通する。よって、切換の途中で管路11Aがタ
ンク16に連通することはない。

しかしながら、このような切換タイミングになっている
ため、切換の途中において管路11Bが管路11Aにもタンク
16にも接続せず完全に遮断される位置が存在する。この
位置で切換弁28がスティックすると、レベルシリンダ９
のボトム室9Bには、フロントアタッチメントの自重とア
ームシリンダ８の縮み力の双方により高圧が発生するお
それがある。

なお、この切換弁28をアーム用パイロット弁18の操作に
無関係に常時ｎ位置にすれば水平押出しと水平引きが、
また、常時ｍ位置にすれば円弧押し出しと円弧引きが可
能となる。

本考案の技術的課題は、円弧引きと水平引きとを切換え
る切換弁の切換途中でレベルシリンダのボトム室がブロ
ックされないようにすることにある。

D.課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図により説明すると、本考案は、レ
ベルシリンダ９を備え周知の水平押出し引き込みが可能
であって円弧引きと水平引きとを選択すべくアーム用操
作器18の操作信号で切換わる切換弁38を設けたローディ
ングショベルの油圧回路に適用される。

そして、レベルシリンダ９のボトム側油室9Bとブームシ
リンダ６のボトム側油室6Bとを、切換弁38の切換位置に
拘らずレベルシリンダ９のボトム側油室9Bからブームシ
リンダ６のボトム側油室6B方向のみに油の流れを許容す
るチェック弁384を介して接続することにより、上述し
た技術的課題が解決される。

E.作用 切換弁38が切換わり途中でスティックしても、レベルシ
リンダ９のボトム側油室9Bに作用する圧力は、チェック
弁384を介してブームシリンダ６のボトム側油室6Bに伝
達されるから、レベルシリンダ９のボトム側油室9Bが完
全にブロックされず、レベルシリンダ９の破損が防止さ
れる。

なお、本考案の構成を説明する上記Ｄ項およびＥ項で
は、本考案を分かり易くするために実施例の図を用いた
が、これにより本考案が実施例に限定されるものではな
い。

F.実施例 第１図および第２図により一実施例を説明する。

この実施例は第５図中の切換弁28の構成を変えた以外は
第５図と同一であり、第５図と同一の箇所には同一の符
号を付して相違点を中心に説明する。

第１図において、従来の切換弁28に代えて用いられる切
換弁38は従来と同様にレベルシリンダ９とブームシリン
ダ６との間に設けられ、第２図のように構成される。

バルブボディ380には、管路11A,タンク16,管路10A,11B,
10Bがそれぞれ接続されるポート382a〜382eが設けら
れ、内部通路383a〜383eにそれぞれ連通されている。バ
ルブボディ380にはスプール381が摺動可能に設けられて
いる。このスプール381の位置に応じて各ポートが相互
に連通あるいは遮断される。そしてスプール381の左端
側にはチェック弁384が内蔵されている。

ポートａにパイロット圧信号が入力されていないときに
は、ばね385によってスプール381が左端に偏倚されて第
２図（ｂ）に示すｎ位置をとる。このとき、ポート382a
と382d（管路11Aと11B）およびポート382cと382e（管路
10Aと10B）はそれぞれ連通される。

ポートａにパイロット圧力信号が入力されるとスプール
381は右方に移動し、まず、ポート382aと382d（管路11A
と11B）が遮断され、ポート382cと382e（管路10Aと10
B）を接続する内部通路が絞られる。この状態では、第
２図（ｂ）の油圧シンボルのＯ位置に示すように、チェ
ック弁384によってポート382dから382aへの油の流れが
許容されてポート382aから382bへの油の流れが阻止され
る。

スプール381がさらに右方に移動し、第２図（ｂ）の油
圧シンボルに示すｍ位置に切換えられると、ポート382c
と382e（管路10Aと10B）が完全に遮断され、ポート382a
と382d（管路11Aと11B）は、チェック弁384を介して接
続されるからポート382dから382aへの油の流れが許容さ
れ、逆の油の流れが阻止される。

このような切換弁38を用いた第１図の油圧回路の動作を
説明する。

アーム用パイロット弁18をイ側に操作して管路ｂにパイ
ロット圧力信号を送り出す場合は切換弁38がｎ位置にあ
って、上述と同様に次のように動作する。

アームシリンダ７が伸出してアーム４が前方へ回動する
とき、レベルシリンダ９はアームシリンダ７の伸出動作
に伴って伸出する。このとき、レベルシリンダ９のロッ
ド側油室9Aの油は、管路10B,n位置の切換弁38,管路10A
を介してブームシリンダ６のロッド側油室6Aに流入し、
ブームシリンダ６のロッドを縮める。これにより、アー
ム４が上がった分だけブーム３は下がり、バケット６は
水平に移動する。

一方、アームシリンダ７を掘削始めの姿勢に戻すためア
ーム用パイロット弁18をロ側に操作してパイロットポー
トａにパイロット圧信号を送出すると、切換弁38はｍ位
置に切換わる。そのｍ位置では、管路10Aと10Bおよび11
Aと11Bがそれぞれ遮断されると共に、レベルシリンダ９
のロッド側油室9Aとボトム側油室9Bとがともにタンク16
に連通する。したがって、アームシリンダ７の収縮動作
に伴ってレベルシリンダ９のボトム側油室9Bの油はタン
ク16へ流出し、そのボトム側油室9Bに圧力が立たず、ま
たブーム３が運動しないのは従前と同様である。

本考案が従前と異なるのは、アーム４を手前に回動すべ
くアームシリンダ７を収縮するときに切換弁38がｎ位置
からｍ位置の途中でスティックしたときの動作である。

上述したように従来の切換弁28ではｎ位置からｍ位置へ
の途中にスプール281がスティックすると管路11Bが完全
にブロックされたが、この実施例では、チェック弁384
の作用により、管路11Bから管路11Aへの油の流れが許容
されるので、たとえスプール381がスティックしても管
路11Bがブロックされず管路11A側に圧力が抜ける。した
がって、レベルシリンダ９のボトム側油室9Bに高圧が作
用しない。リリーフ弁26は、ブームシリンダ６とレベル
シリンダ９のオーバロードリリーフ弁として働く。

なお以上では、切換弁38内に管路11Bから管路11Aへの油
の流れをのみを許容し、その逆の流れを阻止するチェッ
ク弁384を設けたが、第３図のように従来構造の切換弁2
8をバイパスして管路11Bと11Aとを接続する通路41を設
け、このバイパス通路41内に上述のように機能するチェ
ック弁42を設けても良い。

G.考案の効果 本考案によれば、円弧引きと水平引きとを選択すべくア
ーム用操作器の操作信号で切換わる切換弁が切換わり途
中でスティックしてもレベルシリンダのボトム側油室に
立つ圧力はチェック弁を介してブームシリンダ側の管路
へ抜けるから、レベルシリンダの破損が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る油圧回路の一実施例を示す回路
図、第２図（ａ）は切換弁の内部構造を示す断面図、第
２図（ｂ）はその油圧シンボルを示す図である。 第３図は他の実施例の要部を示す回路図である。 第４図は第１図の油圧回路が適用されるローディングシ
ョベルの側面図である。 第５図は従来の油圧回路図、第６図は従来の切換弁の断
面図である。 6:ブームシリンダ 7:アームシリンダ 8:バケットシリンダ 9:レベルシリンダ 10A,10B,11A,11B:管路 14A〜14D,15A〜15D:方向切換弁 18:アーム用パイロット弁 19:ブーム用パイロット弁 20:バケット用パイロット弁 28,38:切換弁、42:チェック弁 380:バルブボディ 381:スプール 382a〜382e:ポート 384:チェック弁、385:ばね

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ブーム、アーム、バケットをそれぞれ駆動
   するブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリン
   ダと、ブームとアームとの間に取り付けられたレベルシ
   リンダとを備え、レベルシリンダとブームシリンダのロ
   ッド側油室相互間、およびボトム側油室相互間をそれぞ
   れ連通し、アームの前方回動によりバケットを水平に押
   し出すようにしたローディングショベルの油圧回路であ
   って、レベルシリンダとブームシリンダとを連通する管
   路の途中に、該管路を連通する第１の切換位置と、該管
   路を遮断すると共にレベルシリンダのロッド側油室およ
   びボトム側油室をタンクに連通させる第２の切換位置と
   を有する切換弁を設け、該切換弁をアーム用操作器の操
   作信号で切換えるようにし、前記ブームシリンダおよび
   レベルシリンダのリリーフ弁を前記ブームシリンダ側の
   管路に設け、ローディングショベルの油圧回路におい
   て、 前記レベルシリンダのボトム側油室とブームシリンダの
   ボトム側油室とを、前記切換弁の切換位置に拘らずレベ
   ルシリンダのボトム側油室からブームシリンダのボトム
   側油室方向のみに油の流れを許容するチェック弁を介し
   て接続したことを特徴とするローディングショベルの油
   圧回路。