JPH10141311A - 建設機械の伸縮アームに於ける同調回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２本のシリンダが同調作動して多段式の伸縮
アームを伸縮させる油圧回路に於いて、リークによって
２本のシリンダの伸縮量に差が生じたときに、この誤差
を修正する。 【解決手段】 伸縮アーム３の外筒３ａと中間筒３ｂを
第１のシリンダ６にて連結し、中間筒３ｂと内筒３ｃを
第２のシリンダ７にて連結する。第１のシリンダ６のロ
ッド側のＡ室と第２のシリンダ７のチューブ側のＢ室と
を連通管路８で連通する。第２のシリンダ７のＤ室から
チャージ油路１３を分岐するとともに、連通管路８の途
中に切換弁１４を介装する。切換弁１４の一方には第１
のシリンダ６のＡ室のポートが接続され、他方には第２
のシリンダ７のＢ室のポートとＤ室からのチャージ油路
１３とが接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建設機械の伸縮アー
ムに於ける同調回路に関するものであり、特に、２本の
シリンダの伸縮量に差が生じたときの誤差修正に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】多段式の伸縮アームを備えた建設機械の
一例として、図６に深穴掘削機を示す。機体１にブーム
２を俯仰自在に取り付け、ブーム２の先端に伸縮アーム
３が枢着されている。該伸縮アーム３はアームシリンダ
４の作動により上下へ回動可能であり、伸縮アーム３の
先端にクラムバケット５を装着してある。該伸縮アーム
３は外筒３ａと中間筒３ｂと内筒３ｃとからなり、２本
のシリンダ６，７の伸縮作動により外筒３ａから中間筒
３ｂと内筒３ｃが繰り出されて伸縮アーム３の全長が変
化する。

【０００３】縦穴を掘削する場合は、二点鎖線で示すよ
うに、アームシリンダ４を伸長して伸縮アーム３を起立
状態にする。そして、前記クラムバケット５にて掘削を
行いながら伸縮アーム３を下方へ伸長していけば、クラ
ムバケット５の位置が下降して地表から深い位置まで掘
削できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の深穴掘削機は、
２本のシリンダの作動により伸縮アームの全長を変化さ
せているが、例えば伸縮アームを伸長する場合は、先ず
一方のシリンダが作動を開始して外筒から中間筒を繰り
出し、このシリンダが所定位置までストロークした後に
他方のシリンダが作動して中間筒から内筒を繰り出して
いる。伸縮アームを収縮する場合も同様に、片方のシリ
ンダが収縮作動を完了した後に、残りのシリンダが収縮
作動する。このように、２本のシリンダが順次作動する
ので、伸縮アームの伸縮速度が遅かった。

【０００５】これを改善するために、一方のシリンダの
ロッド側のポートと他方のシリンダのチューブ側のポー
トとを連通管路で接続し、２本のシリンダを直列接続し
て同時に伸縮動作させることにより、伸縮アームの伸縮
速度を早くした深穴掘削機も提案されている。

【０００６】この場合、一方のシリンダのロッド側の室
と他方のシリンダのチューブ側の室との間は作動油を充
満してあり、一方のシリンダの動作に他方のシリンダを
同調させているが、リークやエアの混入等によりこの間
の油量が減少することがある。然るときは、何れか一方
のシリンダがフルストロークしても他方のシリンダに供
給される油量が不足し、他方のシリンダがフルストロー
クされなくなる。

【０００７】そこで、２本のシリンダが同調作動して多
段式の伸縮アームを伸縮させる油圧回路に於いて、リー
クによって２本のシリンダの伸縮量に差が生じたとき
に、この誤差を修正するために解決すべき技術的課題が
生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、外筒と中間筒と内筒
からなる多段式の伸縮アームを備えた建設機械であっ
て、該伸縮アームの外筒と中間筒を第１のシリンダにて
連結するとともに、中間筒と内筒を第２のシリンダにて
連結し、更に、該第１のシリンダのロッド側のポートと
第２のシリンダのチューブ側のポートとを連通管路で接
続し、第１のシリンダと第２のシリンダの伸縮動作を同
調させた油圧回路に於いて、アーム伸び側の管路を第１
のシリンダのチューブ側に接続するとともに、アーム縮
み側の管路を第２のシリンダのロッド側に接続し、更
に、第２のシリンダのロッド側からチャージ油路を分岐
し、前記連通管路の途中に切換弁を介装するとともに、
前記第２のシリンダのチューブ側のポートとチャージ油
路との何れか一方を、該切換弁により選択的に前記第１
のシリンダのロッド側のポートに接続可能にした建設機
械の伸縮アームに於ける同調回路を提供するものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳述する。図６に示した一般的な深穴掘削機と
同一構成部分には同一符号を付して、その説明を省略す
る。図１は深穴掘削機の伸縮アーム３に於ける同調回路
を示したものであり、外筒３ａと中間筒３ｂの間に第１
のシリンダ６を設け、該第１のシリンダ６のロッド６ａ
を外筒３ａに連結し、第１のシリンダ６のチューブ６ｂ
を中間筒３ｂに連結する。また、中間筒３ｂと内筒３ｃ
の間に第２のシリンダ７を設け、該第２のシリンダ７の
ロッド７ａを内筒３ｃに連結し、第２のシリンダ７のチ
ューブ７ｂを中間筒３ｂに連結する。

【００１０】ここで、第１のシリンダ６のＡ室（ロッド
側）の受圧面積と、第２のシリンダ７のＢ室（チューブ
側）の受圧面積とは等しく形成されており、Ａ室のポー
トとＢ室のポートとを連通管路８で連通し、予めＡ室及
びＢ室と連通管路８とに作動油を充満しておく。従っ
て、Ａ室とＢ室の作動油が移動することにより、第１の
シリンダ６と第２のシリンダ７は同時に伸縮し、Ａ室と
Ｂ室の受圧面積が等しいので第１及び第２のシリンダ
６，７の伸縮ストロークが同一となる。

【００１１】更に、深穴掘削機の機体１側に設けられた
油圧操作部９からアーム伸び側の管路１０とアーム縮み
側の管路１１を配管し、アーム伸び側の管路１０を第１
のシリンダ６のＣ室（チューブ側）へ接続するととも
に、アーム縮み側の管路１１を第２のシリンダ７のＤ室
（ロッド側）へ接続する。また、中間筒３ｂにホースシ
ーブ１２を枢着し、前記アーム縮み側の管路１１をこの
ホースシーブ１２へ巻回する。

【００１２】ここで、第２のシリンダ７のＤ室からチャ
ージ油路１３を分岐するとともに、前記連通管路８の途
中に２位置３ポートの切換弁１４を介装する。該切換弁
１４の一方には第１のシリンダ６のＡ室のポートが接続
され、他方には第２のシリンダ７のＢ室のポートとＤ室
からのチャージ油路１３とが接続される。

【００１３】該切換弁１４は通常時は（イ）位置にあっ
て前記Ａ室とＢ室が連通し、チャージ油路１３は閉止さ
れている。また、該切換弁１４は手動操作式、パイロッ
ト操作式、ソレノイド操作式等何れの方式であってもよ
い。尚、切換弁１４のリークを確実に抑えるために止め
弁１５を設けてあるが、切換弁１４のリークがなければ
止め弁１５はなくてもよい。

【００１４】而して、伸縮アーム３を伸長する場合に、
アーム伸び側の管路１０を介して第１のシリンダ６のＣ
室へ作動油を供給すれば、Ｃ室の容積が増加して第１の
シリンダ６が伸長する。このとき、第１のシリンダ６の
Ａ室から排出される作動油は、連通管路８に介装された
切換弁１４の（イ）位置を通過して第２のシリンダ７の
Ｂ室へ導出され、Ｂ室の容積が増加して第２のシリンダ
７が伸長する。

【００１５】前述したように、Ａ室とＢ室の受圧面積が
等しいので第１のシリンダ６と第２のシリンダ７は同じ
ストロークで同時に伸長する。従って、図２に示すよう
に、外筒３ａに対する中間筒３ｂの移動量並びに中間筒
３ｂに対する内筒３ｃの移動量が夫々等しくなる。即
ち、外筒３ａに対する内筒３ｃの移動量は中間筒３ｂの
２倍となり、内筒３ｃは中間筒３ｂの２倍の速度で伸び
方向へ移動する。

【００１６】一方、伸縮アーム３を収縮する場合は、図
２に示した状態から、アーム縮み側の管路１１を介して
第２のシリンダ７のＤ室へ作動油を供給すれば、Ｄ室の
容積が増加して第２のシリンダ７が収縮する。このと
き、第２のシリンダ７のＢ室から排出される作動油は、
連通管路８の切換弁１４を通過して第１のシリンダ６の
Ａ室へ導出され、Ａ室の容積が増加して第１のシリンダ
６が収縮する。

【００１７】このように、伸縮アーム３の伸長或いは収
縮の何れの場合であっても、第１及び第２のシリンダ
６，７の伸縮動作を同調させて中間筒３ｂと内筒３ｃが
同時に移動するので、伸縮アーム３の伸縮速度が早くな
る。

【００１８】ここで、第１のシリンダ６のＡ室と第２の
シリンダ７のＢ室、並びに連通管路８には作動油を充満
してあり、一方のシリンダの動作に他方のシリンダを同
調させているが、リークやエアの混入等によってＡ室〜
Ｂ室間の油量が減少することがある。然るときは、例え
ば伸縮アーム３を伸長すべく、アーム伸び側の管路１０
から第１のシリンダ６のＣ室へ作動油を供給したとき
に、図３に示すように、第１のシリンダ６が伸長方向へ
フルストロークしても、第２のシリンダ７のＢ室に供給
される作動油の油量が不足して、第２のシリンダ７がフ
ルストロークできなくなる。

【００１９】このように、伸縮アーム３の同調回路に於
いて、リークによって第１及び第２のシリンダ６，７の
伸縮量に差が生じたときは、次に述べる方法によって誤
差を修正する。先ず図４に示すように、アーム縮み側の
管路１１を介して第２のシリンダ７のＤ室へ作動油を供
給し、第２のシリンダ７を収縮方向へフルストロークさ
せる。このとき、第２のシリンダ７のＢ室から排出され
る作動油は、連通管路８に介装された切換弁１４の
（イ）位置を通過して第１のシリンダ６のＡ室へ導出さ
れるが、Ａ室〜Ｂ室間の油量が不足しているので第１の
シリンダ６はフルストロークされない。

【００２０】次に、上記操作を中断し、止め弁１５を開
放して切換弁１４を（ロ）位置に切り換える。従って、
第２のシリンダ７のＤ室からのチャージ油路１３と第１
のシリンダ６のＡ室が連通する。この状態で、再びアー
ム縮み側の管路１１を介して第２のシリンダ７のＤ室へ
作動油を供給すれば、図５に示すように、チャージ油路
１３から切換弁１４の（ロ）位置を通過して第１のシリ
ンダ６のＡ室に作動油が補充され、Ａ室の容積が更に増
加して第１のシリンダ６はフルストロークまで収縮す
る。

【００２１】斯くして、第１及び第２のシリンダ６，７
の双方がフルストローク状態となり、伸縮量の誤差が解
消される。然る後に、前記切換弁１４を（イ）位置に戻
して止め弁１５を閉止すれば、通常作業状態となって第
１及び第２のシリンダ６，７の伸縮動作が夫々フロスト
ロークまで同期する。

【００２２】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では第１の
シリンダのロッド側と第２のシリンダのチューブ側とを
接続する連通管路の途中に切換弁を介装してあり、リー
ク等により該連通管路内の油量が減少して双方のシリン
ダの伸縮量に差が生じた場合は、前記切換弁を切り換え
てチャージ油路から第１のシリンダのロッド側のポート
へ作動油を補充する。従って、第１及び第２のシリンダ
が夫々フルストロークまで収縮し、双方のシリンダの伸
縮量の誤差が解消される。

【００２４】斯くして、２本のシリンダの伸縮動作を同
調させて伸縮アームの作動速度を向上させた建設機械に
於いて、簡易な構成にて２本のシリンダの収縮量の誤差
を修正することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施の形態を示すものである。

【図１】伸縮アームが収縮時の同調回路を示す解説図。

【図２】伸縮アームが伸長時の同調回路を示す解説図。

【図３】Ａ室〜Ｂ室間の油量が減少したときに一方のシ
リンダをフルストロークした状態の同調回路を示す解説
図。

【図４】２本シリンダの伸縮量の誤差を修正する手順を
示す同調回路を示す解説図。

【図５】２本シリンダの伸縮量の誤差が解消された状態
の同調回路を示す解説図。

【図６】多段式の伸縮アームを備えた深穴掘削機の側面
図。

【符号の説明】

３ 伸縮アーム ３ａ 外筒 ３ｂ 中間筒 ３ｃ 内筒 ６ 第１のシリンダ ７ 第２のシリンダ ６ａ，７ａ ロッド ６ｂ，７ｂ チューブ ８ 連通管路 １０ アーム伸び側の管路 １１ アーム縮み側の管路 １３ チャージ油路 １４ 切換弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒と中間筒と内筒からなる多段式の伸
   縮アームを備えた建設機械であって、該伸縮アームの外
   筒と中間筒を第１のシリンダにて連結するとともに、中
   間筒と内筒を第２のシリンダにて連結し、更に、該第１
   のシリンダのロッド側のポートと第２のシリンダのチュ
   ーブ側のポートとを連通管路で接続し、第１のシリンダ
   と第２のシリンダの伸縮動作を同調させた油圧回路に於
   いて、アーム伸び側の管路を第１のシリンダのチューブ
   側に接続するとともに、アーム縮み側の管路を第２のシ
   リンダのロッド側に接続し、更に、第２のシリンダのロ
   ッド側からチャージ油路を分岐し、前記連通管路の途中
   に切換弁を介装するとともに、前記第２のシリンダのチ
   ューブ側のポートとチャージ油路との何れか一方を、該
   切換弁により選択的に前記第１のシリンダのロッド側の
   ポートに接続可能にしたことを特徴とする建設機械の伸
   縮アームに於ける同調回路。