JPS5910212Y2 - 水平押出し可能な油圧式フエイスシヨベル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は水平押出し動作が簡単で、しかも速やかに行い
得ると共に、他のショベル動作にも切換えられる、水平
押出し可能な油圧式フェイスショベルに関する。

通常砕石現場等に於けるストックパイルや、ほぐされた
土砂、散乱した爆落石の集積など比較的軽負荷の作業を
行う場合、これらの材料をパケットにすき込む方式とし
ては、タイヤ式積込機の作動に見られる様に地面に対し
てほぼ水平的に位置決めされたパケットがタイヤの前進
運動によって、材料面に突込まれ、そのあと、パケット
のすき込み動作によって材料をパケットに満たすような
方法が有効であり、この様な作業方法は、前記した材料
の状況である限りに於て、履帯式油圧フエイスショベル
にも有効であり、またこのような動作を付与することが
要望されている。

従来、履帯式油圧フエイスショベルの水平押出し機構と
して、ブームの先端に枢着したアームと、アームの枢着
点の手前に枢着したパケットシリンダと、アームの他端
に設けた１対の剛リンクとによって平行四辺形リンクを
構成し、アームシリンダの作動によってパケットを地面
に対して水平的に押出すようなパケット角度補正機構を
持ったものが公知である。

ところが、この従来の履帯式油圧フエイスショベルの水
平押出し機構では、運転者の任意な選択によって、水平
押出し動作以外のショベル動作を行おうとしても常に水
平押出しの動作と重復又は打ち消し合う結果となり、掘
削、積込み材料の状況に合致してなされるべき自在な運
転操作が妨げられるという事態が発生する。

即ち、前述した水平押出し機構は、軽負荷であるが為に
単なるパケットの押出し動作だけで、パケット内へのす
き込みが可能であり、この種積込み作業には有効である
が、よく固められた土砂や、楔留めされて積層した破砕
岩などの掘削積込み作業に際しては、パケットの直線的
な動きより、アームシリンダとパケットシリンダとブー
ムシリンダとの共動によりパケットの波打ちで形容され
る曲線的な作動がより効果的である。

その為にはむしろ、ブーム、アーム、パケットが運転者
の任意の操作に対して全く自在に操作出来るシステムの
方が、より条件に合致した作業ができること力咽明であ
る。

本考案はこの様な従来の問題に鑑み、ブームの下面とア
ームの中間部に、アーム用油圧シリンダの伸縮に応じて
パケット用油圧シリンダを縮伸させるパケット角度調整
手段としてのパケットシリンダ調整用油圧シリンダを設
けて、平行四辺形リンク機構の代りにアームシリンダの
伸縮に対応してパケットの角度を自動的に変えられるよ
うに構或すると共に、ブームシリンダのロツド押出側油
量を流量制御弁を介してタンクへ連通して、運転者の作
為的な選択によってブームシリンダの調整を行い得る様
に構威し、かつ種々の作業条件に応じて水平押出し動作
の解除を可能にした水平押出し可能な油圧式フエイスシ
ョベルを提供することを目的とする。

即ち、本考案の水平押出し可能な油圧式フエイスショベ
ルは、走行体と、該走行体上に旋回自在に搭載された旋
回体と、該旋回体に枢着されておりかつ、ブーム用油圧
シリンダによって俯仰動されるブームと、該ブーム先端
に枢着されておりかつアーム用油圧シリンダによって回
動されるアームと、該アームの先端に剛リンクを介して
枢着されておりかつパケット用油圧シリンダによって回
動されるパケットと、アーム用油圧シリンダの伸縮に応
じてパケット用油圧シリンダを縮伸させるパケット角度
調整手段と、ブーム用油圧シリンダのロツド押出側油室
の油を流量制御弁とドレン用切換弁とを介してドレンさ
せると共に該ドレン用切換弁を介してブーム用油圧シリ
ンダのロツド引込側油室に油を供給するドレン回路と、
ドレン用切換弁を作動させるための出力発生弁と、該出
力発生弁によりドレン用切換弁が作動されブーム用油圧
シリンダが縮小される際、アーム用油圧シリンダを伸長
させるための方向制御弁と、このドレン用切換弁を非作
動状態にすると共にパケット用油圧シリンダを伸長させ
るための切換弁とを有することを特徴とする。

以下、本考案の具体例を図面に基いて説明する。

第１図は本考案油圧式フエイスショベル１の要部と、，
その要部に配置されている多数の油圧シリンダの油圧回
路とを示している。

フエイスショベル１は走行体（図示せず）と、この走行
体上に旋回自在に搭載された旋回体２と、この旋回体前
部に枢着されておりかつブーム用油圧シリンダ（以下、
ブームシリンダと略称）３によって俯仰動されるブーム
４と、このブームの先端に枢着されておりかつアーム用
油圧シリンダ（以下、アームシリンダと略称）５によっ
て揺動されるアーム６と、このアームの先端に剛リンク
７を介して枢着されておりかつパケット用油圧シリンダ
（以下、パケットシリンダと略称）８によって回動され
るパケット９とを備えている。

以上の構戒はそれ自体公知であるので、詳細な説明は省
略する。

第２図は第１図に示したフエイスショベル１のパケット
９の移動状態を示している。

パケット９とアーム６とを連結した点Ｂはアームシリン
ダのみによる作動では点Ａを中心とする円弧状の軌跡を
画く。

このときパケット９は外部から動かされる要素を持たな
ければ、アーム６に対するパケットの角度関係は変らな
い。

ここで水平押出し動作を行う為には、アームの押出しの
程度に応じてパケットを角度αだけ相対的に補正する必
要がある。

また、ブーム４もアームの押出しの程度に応じてパケッ
トを高さＨ１だけ降下させなければならない。

一般的には、アームシリンダを最縮状態にした場合には
、連結点Ｂは、点Ａから地面に対して下した垂線よりも
更に内側（走行体側）へ入り込むことも考えられるので
、アームシリンダ最縮状態時から水平押出しを行なう場
合には、アームのＢ点が移動する距離ｌ１間はブームを
押上げる（点ＢをＨ２だけ上げる）補正を、距離ｌ２間
はブームを押下げる補正を夫々必要とする。

したがってパケット９を水平方向へ押出すには、アーム
シリンダの作動と同時にパケット角度の補正と、ブーム
シリンダによるブームの押下げの補正が必要となる。

そして、水平押出し動作中又はそれ以外の時にパケット
の角度、高さ又は水平方向の位置を変更する場合、即ち
、水平押出し動作以外の他のショベル動作をする場合に
は、アームシリンダ、ブームシリンダ及びその他のシリ
ンダ（後述する）を選択的に作動させることになる。

尚、前記距離ｌ１間におけるブームの押上げ補正は本考
案での補正の対象とはしない。

この補正量は僅かであり、しかも実際の作業での点Ｃの
高さを基準として水平押出しを行っているので、距離ｌ
１間でパケットの高さを補正すると水平押出し作業に必
要なパケット高さが変化して好ましくない 前記水平押出し動作及び他のショベル動作を行うための
各シリンダの配置、接続及び操作等を第１図及び第３図
に基いて説明する。

尚、本考案は、前述の通り、水平押出し動作時、パケッ
トが直線的に水平移動するのではなく、ある程度パケッ
トの波打ちを許容することを前提にしている。

パケットシリンダの補正の為に、ブーム４の中央下面と
アーム６の中央下面との間には、パケット角度調整手段
としての調整シリンダ１１を挿入配置しており、この調
整シリンダ１１のロツド押出側油室とパケットシリンダ
８のロツド押出側油室、調整シリンダ１１のロツド引込
側油室とパケットシリンダ８のロツド引込側油室とを夫
々配管接続しており、アームシリンダ５の伸縮によって
従動的に伸縮する調整シリンダ１１の作動をパケットシ
リンダに伝導して、必要なパケットの角度調整を行なう
。

ブームシリンダ３の補正については、ブームシノンダの
ロツド押出側油室は流量制御弁１２を介してその油をタ
ンク１３に放出する為にその油路を切換えるドレン用切
換弁としての方向制御弁１４を設けており、この方向制
御弁は、水平押出し動作を指令する為の運転者の作為的
な出力発生弁１９の操作によってポンプＰ１から発せら
れる油圧信号Ｓ１によって作動する。

この油圧信号Ｓ１は、出力発生弁１６の操作によって発
せられる油圧信号Ｓ３に支配される切換弁４０により遮
断されるようになっており、たとえば出力発生弁１９が
作動状態であっても、出力発生弁１６が作動した時には
油圧信号Ｓ１は遮断される様に構威している。

なお出力発生弁１６はパケット９を掘削方向に作動させ
るために、パケットシリンダ８のロツド押出側油室ヘポ
ンプＰ２油を供給する方向制御弁２２を切換える信号Ｓ
２をも発生する。

ブームシリンダ３のロツド押出側油室の油をタンク１３
に放出するために、アームシリンダ５のロツド押出側に
連なるポンプの回路から直接、ブームシリンダ３のロツ
ド引込側油室に連なる回路が方向切換弁１４を介して連
結されており、またこの回路には第２ポンプＰ３の負荷
が高い場合に、その高圧力でブームシリンダ３を押下げ
たときには、相対的にブームシリンダの押出側油室の圧
力が低下することになり、特に掘削時にはパケットの爪
先に発生する掘削力に対して、ブームシリンダ３の抵抗
が低減する状態に鑑みて減圧弁１８を接続している。

第１図における方向制御弁２１．２３は夫々ブームシリ
ンダ、アームシリンダ用の切換弁であり、これらを含む
油圧回路は第３図に示されている。

第３図はフエイスショベル１の全体の油圧回路の一例を
示しており、１台の駆動機Ｍで３台のポンプＰＩ，Ｐ２
，Ｐ３を駆動している。

前記油圧信号Ｓ １，Ｓ ２およびＳ３用として第１ポ
ンプＰ１が使用され、ブームシリンダ３へは第２ポンプ
Ｐ２から方向制御弁２１を介して油圧が供給されており
、パケットシリンダ８へも第２ポンプＰ２から方向制御
弁２２を介して油圧が供給されている。

一方アームシリンダ５へは第３ポンプＰ３から方向制御
弁２３を介して供給されている。

また、左走行モータ２４は方向制御弁２５を介して第２
ポンプＰ２により、右走行モータ２６、旋回モータ２７
は夫々方向制御弁２８ ．２９を介して第３ポンプＰ３
により油圧の供給を受けて駆動される。

方向制御弁３０はアームシリンダ５と第２ポンプＰ２と
を接続して分枝回路を形威しており、この方向制御弁３
０と前記方向制御弁２３との間にアーム押出し用のパイ
ロット油圧回路３１が形或されている。

このパイロット油圧回路３１中の制御弁（図示せず）を
操作して、パイロット油圧信号（図示せず）を発生させ
ることにより、方向制御弁２３をブロックａからｂに切
換えると同時に、方向制御弁３０をブロックＣからｅに
切換えるべく作動させると、第２ポンプＰ２からの油が
方向制御弁３０を通って、第３ポンプＰ３からの油が方
向制御弁２３を通って夫々アームシリンダ５に供給され
、アームシリンダ５の押出側油室に第２ポンプＰ２と第
３ポンプＰ３との両者の油圧が供給されることになる。

ブームシリンダ３と方向制御弁２１とを結ぶ回路から分
枝したドレン回路４５．４６に、前記第１図で示した流
量制御弁１２、ドレン用切換弁としての方向制御弁１４
が設けられており、この方向制御弁１４の作動および遮
断用として出力発生弁１９．１６が接続されている。

以上のように構威される本考案フエイスショベルにおい
ては、水平押出し動作を行う場合、運転者は出力発生弁
１９を作動させて油圧信号Ｓ１を発生させ、同時並行的
に別個、前記パイロット油圧信号を発生させるべくパイ
ロット油圧回路３１中の前記制御弁を操供することによ
り、方向制御弁２３をブロックａからｂに切換えて作動
させて、アーム６を点Ａを中心として回動させる。

これと同時に第３ポンプＰ３から減圧弁１８及び方向制
御弁１４を介してブームシリンダ３の引込側油室へ油圧
がかかり、ブーム４を押し下げると共にブームシリンダ
３の押出側油室の油は流量制御弁１２によって制御され
た一定量がタンク１３ヘドレンされる。

またアーム６の回動に伴なって調整シリンダ１１の引込
側油室の油はバケツトシノンダ８の引込側油室へ流入し
、パケット９をアーム６の動きの方向とは反対の方向へ
回動させ、水平に維持する。

更に、方向制御弁２３の作動と同時に、パイロット油圧
回路３１により方向制御弁３０がブロックＣからｅに切
換えられて作動されるので、アームシリンダ５の押出側
油室へはポンプＰ２，Ｐ３の油圧がかかる。

このように２個の弁の操作だけで水平押出し動作が簡単
且つ速やかに行い得、パケット水平押出し力を大きくす
ることができる。

また水平押出し作業中、パケット９を掘削側に回動させ
るには、出力発生弁１６を作動させ、一方で油圧信号Ｓ
３によって、切換弁４０を作動させて、出力発生弁１９
の作動にががわらず、油圧信号Ｓ１の方向制御弁１４へ
の伝達を阻止する。

他方、油圧信号Ｓ２により方向制御弁２２を作動させ、
パケットシリンダ８への給油が行われる。

この結果パケットはブームシリンダ３の沈降の影響を受
けずにその有効な出力を発生することができる。

一方、水平押出し動作以外のショベル動作を行う場合は
、出力発生弁１９を作動させなければ良いだけで、そし
て所要のシリンダを各方向制御弁を介して作動させて、
ブーム、アーム又はパケットを回動させることかで゛き
る。

また、水平押出し動作中であっても、ブームシリンダ、
アームシリンダ又はパケットシリンダは夫々の方向制御
弁を作動することによって、水平押出し用の作動に加え
て独自の作動をも為し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の要部を示す説明図、第２図はパケット
動作の説明図、第３図はフエイスショベルの油圧回路の
一例を示す説明図である。 ２・・・・・・旋回体、３・・・・・・ブームシリンダ
、４・・・・・・ブーム、５・・・・・・アームシリン
ダ、６・・・・・・アーム、７・・・・・・剛リンク、
８・・・・・・パケットシリンダ、９・・・・・・パケ
ット、１１・・・・・・調整シリンダ、１６．１９・・
・・・・出力発生弁、４０・・・・・・切換弁、４５
．４６・・・・・・ドレン回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 走行体と、該走行体上に旋回自在に搭載された旋回体と
   、該旋回体に枢着されておりかつ、ブーム用油圧シリン
   ダによって俯仰動されるブームと、該ブーム先端に枢着
   されておりかつアーム用油圧シリンダによって回動され
   るアームと、該アームの先端に剛リンクを介して枢着さ
   れておりかつパケット用油圧シリンダによって回動され
   るパケットと、アーム用油圧シリンダの伸縮に応じてパ
   ケット用油圧シリンダを縮伸させるパケット角度調整手
   段と、ブーム用油圧シリンダのロッド押出側油室の油を
   流量制御弁とドレン用切換弁とを介してドレンさせると
   共に該ドレン用切換弁を介してブーム用油圧シリンダの
   ロッド引込側油室に油を供給するドレン回路と、ドレン
   用切換弁を作動させるための出力発生弁と、該出力発生
   弁によりドレン用切換弁が作動されブーム用油圧シリン
   ダが縮小される際、アーム用油圧シリンダを伸長させる
   ための方向制御弁と、このドレン用切換弁を非作動状態
   にすると共にパケット用油圧シリンダを伸長させるため
   の切換弁とを有する水平押出し可能な油圧式フエイスシ
   ョベル。