JPH0728211Y2

JPH0728211Y2 - 油圧作業機

Info

Publication number: JPH0728211Y2
Application number: JP1988102072U
Authority: JP
Inventors: 政典碇
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1988-08-02
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2003-08-02
Also published as: JPH0226651U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案はショベルローダ、ドーザショベルやフォーク
リフトトラックなど揚荷装置を持つ産業車両に関し、特
に油圧力により積荷を上昇させるリフト装置、および同
じく傾斜させるチルト装置を有する産業車両に用いて好
適なものである。

（従来の技術）第５図にこの考案の利用分野の一例であるショベルロー
ダの全体概要図を示す。

図においてバケットｃに土砂などを積み込み、チルトシ
リンダｄを作用させてバケットｃを車体側に傾斜させ、
リフトシリンダｂを作用させてブームａを上方に持ち上
げるようになっている。

第６図に従来の作業機油圧回路の一例を示す。

図において油圧ポンプｅから供給された圧油はチルトコ
ントロールバルブｆの作動によりチルトシリンダｄを駆
動し、チルトコントロールバルブｆが中立位置ではリフ
トコントロールバルブｇの作動によりリフトシリンダｂ
を駆動する（これをチルト優先回路と称す）。

f₁はチルトシリンダｄのチルト位置、f₂は中立位置、f₃
はダンプ位置を示し、g₁はリフトシリンダｂの上げ位
置、g₂は中立位置、g₃は下げ位置を示す。

ｈはバケットｃ（第５図参照）がある任意の設定された
積荷高さまで上昇すると自動的に積荷を停止させるブー
ムキックアウト装置（図示せず）を電気的に作用させる
ブームキックアウト電気デテントである。

これらのリフトコントロールバルブｇ及びチルトコント
ロールバルブｆはそれぞれパイロットバルブi₁,i₂,i₃,i
₄（i₂,i₃,i₄は図示せず）の出力圧により作動されるも
のであり、パイロットバルブi₁〜i₄はパイロット回路
j₁,j₂,j₃,j₄でチルトコントロールバルブｆ及びリフト
コントロールバルブｇの両端に接続されている。

Ｏはパイロットバルブi₁の圧力制御弁、Ｐは同じくパイ
ロットポンプである。

（考案が解決しようとする課題）第６図に示したチルト優先の作業機油圧回路を持った車
両が土砂などのすくい込み作業をする場合の作業機レバ
ー操作とバケット荷重の関係の一具体例を第７図（ａ）
に示す。

図においてＩ及びIIIの期間の「リフト」はリフトアー
ムａ（第５図参照）の上昇を意味し、II,IV及びVIの期
間の「チルト」はバケットｃ（第５図参照）の車体側に
傾斜させることを意味し、Ｖの期間の「ダンプ」は「チ
ルト」と逆の動作を意味している。

図からわかるようにバケット荷重が最大油圧力を超えな
いように「リフト」と「チルト」を繰り返してすくい込
みを行なっており、すくい込み途中でバケットの満杯度
が足りなくて、ダンプ方向にバケットを返し対象物がバ
ケットへ入り込むように操作している。

このダンプ操作期間Ｖにおいてバケット垂直荷重F_vが低
下しており、このため車両の前輪タイヤ（第５図のｔ）
のスリップを誘発する問題点があった。

また第７図（ｃ）は上記第７図（ａ）について説明した
すくい込み作業の場合のバケット刃先軌跡の説明図であ
る。

図においてＷで示した曲線はすくい込もうとする土砂の
表面を示し、Ａで示した曲線はバケットの理想刃先軌
跡、Ｂで示した曲線は第７図（ａ）で説明したすくい込
み作業（第６図で説明した従来技術による油圧回路によ
るもの）におけるバケット刃先軌跡である。

このすくい込み作業を実施するため作業者は、リフト操
作レバーとチルト操作レバー（いずれも図示略）を交互
に操作するか、またはリフト位置保持装置であるブーム
キックアウト装置（図示せず）を持った車両において
は、リフト位置保持を行なったままチルト操作レバーの
みを操作してすくい込みを行なっていた。

この二つの操作方法のうち前者の操作方法はリフト操作
とチルト操作との煩雑な繰り返しであり、また後者の操
作方法においてはリフトコントロールバルブｇの保持位
置は最大リフト位置であり、従来技術の作業機油圧装置
ではチルト操作レバーを解除したとき（第７図（ｃ）に
おけるIIIの期間）のリフトスピードが大き過ぎて、バ
ケットの前進方向と上昇方向の動作速度を制御できず、
土砂などを充分にバケットにすくい込むことができない
ため、第７図（ｃ）のＶの期間におけるダンプ操作のよ
うな無駄な操作が必要であるという大きい問題があっ
た。

なお第７図（ｂ）は第７図（ｃ）に示した作業時の作業
機油圧供給量を説明するグラフである。

（課題を解決するための手段および作用）この考案は上記課題を解決するためになされたものであ
って、リフトコントロールバルブｇ（符号については上
記第６図参照）のパイロット回路j₁に調圧弁を設け、リ
フトシリンダｂのボトム圧力が高圧のとき（すくいこみ
作業時の常用圧力のとき）、この調圧弁を作動させるよ
うに切り換わる切換弁をパイロット配管j₁と上記調圧弁
との途中に設けてすくい込み作業中にリフト操作が行な
われると、上記調圧弁によってパイロット配管j₁の圧力
が減圧され、リフトコントロールバルブｇのスプールが
規制され、リフトシリンダｂへの油流量を制限するよう
に作用し、すくい込み作業に適したリフトスピードにコ
ントロールされ、すくい込み性能を向上する。

またリフトシリンダｂの圧力が低い時は上記切換弁は上
記調圧弁の流路を閉ざすため、従来通りのリフトスピー
ドが保たれるものである。

（実施例）次にこの考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図（ａ）はこの考案による作業機油圧回路の一実施
例であって、上記第６図で説明した作業機油圧回路と同
様な機能を果たす装置には同じ符号を用いて説明は省略
し、異なる装置である油圧作業機速度調整装置10につい
て重点的に説明する。

第１図（ａ）において、リフトコントロールバルブｇの
パイロット配管j₁から切換弁11を介して調圧弁12への回
路13を設けてある。

切換弁11はリフトシリンダｂのボトム圧力がパイロット
配管14によって導かれており、リフトシリンダｂのボト
ム圧力（第５図のブームａを上昇させる圧力）がある設
定された圧力（p₁とする）以下では11₁で示す位置、設
定圧p₁以上では11₂で示す位置に切換る。

調圧弁12の設定圧p₂はリフトコントロールバルブｇの吐
出流量がすくい込み操作時に適したリフトシリンダｂへ
の流量となるように決められており、リフト用パイロッ
トバルブi₁が最大位置に操作されても調圧弁12の設定圧
p₂以上にパイロット回路j₁の圧力が上昇しないようにな
っている。

第１図（ｂ）に第１図（ａ）におけるパイロット回路j₁
の圧力Pj₁とパイロットバルブi₁のストロークとの関係
を示す。

第１図（ａ）に示した回路においてはすくい込み時のリ
フト最大スピードがすくい込み操作に適したスピードに
規制されるのですくいこみ時の操作性が改善され、特に
上記ブームキックアウトデテントｈによってリフトレバ
ーを保持してすくい込みを行なう場合では、チルト操作
レバーを中立に戻した時のリフトスピードを自動的にコ
ントロールできるので、操作性が大幅に向上できる。

またブームａ（第５図参照）が最上位近くまで上昇し、
リフトシリンダｂのボトム圧力が増加すると切換弁11の
切換圧力より上回るため、この場合においても調圧弁12
が作動するのでブームａのリフトスピードが低下し、リ
フトシリンダｂのストローク端でのショックも低減でき
るものである。

第１図（ｃ）は第１図（ａ）に示した実施例によるすく
い込み作業時の作業機油供給流量を示すグラフであっ
て、すくい込み時及びキックアウト作動手前でのリフト
シリンダｂへの供給油量が規制させていることがわか
る。

また第１図（ｄ）は第１図（ａ）に示した実施例による
すくい込み作業時のバケット刃先軌跡Ｃを示すもので、
リフトスピードが適当であるため理想刃先軌跡Ａにほぼ
近い軌跡を通るため作業能率が向上できることがわか
る。

さらに第１図（ａ）に示した実施例について付記すれ
ば、調圧弁12及び切換弁11はパイロット回路j₁に設けら
れるため小型であり、しかも油圧のみの制御が可能なた
め電磁弁等の高価な機器を使用する必要がなく非常に安
価に構成できるものである。

第２図は第１図（ａ）に示した油圧作業機速度調整装置
10と同様な機能を果たす手段として油圧作業機速度調整
装置10′を用いた実施例であって、第１図（ａ）に示し
た装置と異なる主な点は、リフトシリンダｂのボトム圧
力を導くパイロット配管が14′となり、またパイロット
配管j₁からの回路が13′になったことである。

第３図はこの考案による作業機油圧回路の別の実施例で
あって、上記第１図（ａ）で説明した作業機油圧回路と
同様な機能を果たす装置には同じ符号を用いて説明は省
略する。

第３図においてリフトシリンダｂのボトム圧が高くなる
と切換弁31が切り換わって31₂の位置になり、減圧弁32
のベントライン33がタンク34へ連通するので、減圧弁32
はパイロットバルブi₁からの圧油を減圧してリフトコン
トロールｇへ圧油を導く。

リフトシリンダのボトム圧が低い時は切換弁31は31₁の
位置にあって減圧弁32のベントライン33を減圧弁32の下
流側と連通させるので、減圧弁32は開放状態を保ち、パ
イロットバルブi₁の圧油をそのままリフトコントロール
バルブｇへ導くので、通常通りの操作となる。

すなわち第１図（ａ）における油圧作業機速度調整装置
が、第３図においては30で示す油圧作業機速度調整装置
になったものである。

第４図はこの考案による作業機油圧回路のさらに別の実
施例であって、上記第１図（ａ）で説明した作業機油圧
回路と同様な機能を果たす装置には同じ符号を用いて説
明は省略する。

第４図において40が油圧作業機速度調整装置であって、
アンロードベントライン43を備えた圧力制御弁44を設
け、リフトシリンダｂのボトム圧力が高圧のとき、切換
弁41を41₂の位置に切換え、調圧制御弁42にベントライ
ン43を導くことによって圧力制御弁44の設定圧を調圧弁
42の設定圧まで落とすことにより第１図（ａ）の油圧作
業機速度調整装置10と同様な機能を果たすものである。

（考案の効果）この考案は以上詳述したようにして成るので、すくい込
み時のリフト最大スピードがすくい込み操作に適したス
ピードに規制されるので、すくい込み時の操作性が大幅
に改善され、特にブームキックアウトデテントにリフト
レバーを保持してすくい込みを行なう場合では、チルト
操作レバーを中立に戻した時のリフトスピードが自動的
にコントロールできるのでバケット刃先軌跡が理想軌跡
にきわめて近くなって作業性が大幅に向上できる。

またブームが最上位近くまで上昇し、リフトシリンダの
ボトム圧力が増加すると、切換弁の切換圧力より上回る
ため、この場合においても調圧弁が作動するので、ブー
ムのリフトスピードが低下し、リフトシリンダのストロ
ーク端でのショックも改善できる。

また調圧弁及び切換弁はパイロット回路に設けられるた
め小型であり、しかも油圧のみの制御が可能なため電磁
弁などの高価な機器を使用する必要がなく、非常に安価
に構成できるという大きい効果も奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの考案による作業機油圧回路の一実施
例、第１図（ｂ）はパイロット回路の圧力とパイロット
バルブのストロークとの関係を示すグラフ、第１図
（ｃ）はすくい込み作業時の作業機油圧供給流量を示す
グラフ、第１図（ｄ）はすくい込み作業時のバケット刃
先軌跡を示すグラフ、第２図，第３図及び第４図はそれ
ぞれこの考案による別の実施例を示し、第５図はショベ
ルローダの全体概要図、第６図は従来の作業機油圧回路
の一例、第７図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第６図に示し
た従来の作業機油圧回路における問題点を説明するため
のグラフならびに説明図である。 10……油圧作業機速度調整装置 10′……油圧作業機速度調整装置 30……油圧作業機速度調整装置 40……油圧作業機速度調整装置 11……切換弁 31……切換弁 41……切換弁 12……調圧弁 42……調圧弁 14……パイロット配管 14′……パイロット配管 32……減圧弁

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】油圧力によりバケットを傾斜及び上昇下降
させる作業機用油圧装置であって、油圧パイロットバル
ブのパイロット圧力によって作動する作業機操作弁を備
えた油圧回路において、パイロット回路の圧力を調整す
る調圧弁と、該調圧弁を油圧シリンダの圧力に従って作
動あるいは非作動状態に切換える切換弁を備え、油圧シ
リンダが高圧になった時、上記切換弁が上記調圧弁を作
動させるように切換り、パイロット回路の圧油を減圧す
ることによって作動機操作弁の最大吐出流量を規制する
油圧作業機速度調整装置を設けたことを特徴とする油圧
作業機。