JPS6175130A - ロ−デイングシヨベルの油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水平掘削可能なローディングショベルの油圧
回路に関するものである。

（従来技術） 従来、この種のローディングショベルにおいて、第７図
に示すようにブームシリンダ３′によって俯仰されるブ
ーム４′とアームシリンダ５′によって回ωノされるア
ーム６′との間に、レベルシリンダ９′を設け、該レベ
ルシリンダ９′と、バケット８′を回動させるバケット
シリンダ７′　とのロッド側油室同志およびヘッド側油
室同志を管路９′　ａおよび管路９’　　ｂにより互い
に連通さＶ１アームジリンダｂ′を伸長させてアーム押
し動作をさせたときに、このアーム押し動作に追従して
レベルシリンダ９′が伸ばされ、このレベルシリンダ９
′が沖びた分だけバケットシリンダ７′が縮められるよ
うにし、以って、１１ａ記アーム押しに追従してアーム
６゛′　に対り−るバケット８′の角度が補正され、バ
ケット８′が地表に対して水平に保持されながら水平掘
削が行われるようにしたちのが知られている。

上記ローディングショベルにおいて、たとえば第８図に
示すようにバケット８′による掘削物の掬い取りおよび
放出を行った後、バケットシリンダ７′が最伸状態で、
バケット８′をアーム側死点まで回動させたままで、ア
ーム引きによりバケット８′を地表近くまで下げる場合
がある。

この場合、バケットシリンダ７′が最伸状態で、アーム
シリンダ５′が縮められると、このアームシリンダ５′
の縮みに追従して、レベルシリンダ９′が縮められるこ
とになるが、従来のローディングショベルでは、レベル
シリンダ９′　とバケットシリンダ７′のロッド側油室
同志およびヘッド側油室同志が管路９’　ａおよび管路
９’　　ｂにより常時連通されたままであり、かつ、前
記アーム引き時には、バケットシリンダ７′が最伸状態
でそのバケット回路がバケット用方向制御弁によってブ
ロックされたままであるため、前記レベルシリンダ９′
の縮みによって同シリング９′のヘッド側曲至から流出
される浦がバケツＩ−シリンダ７′に流入することはで
きない。このため、従来では、バケットシリンダ７′と
レベルシリンダ９′の連通管路９’　ａ、９’　　ｂの
途中あるいはバケツｊ〜回路にリリーフ弁が設けられて
いて、このリリーフ弁によりＩ）ｕ記しベルシリンダ９
′から流出された油をタンクにリリーフするようになっ
ていた。

このような従来の油圧回路では、１１０記アーム引き時
に、レベルシリンダ９′が抵抗となり、アーム回路の圧
力が必要以上に上界する。しかも、この種のａｌ＋ｌ回
圧では、一般に可変ポンプによる定馬力制御が行なわれ
ているため、前記アーム回路の圧力が必要以上に上昇す
れば、それだけ流ｆｉｌが少なくなり、アーム引き速度
が低下する。また、前記レベルシリンダ９′を縮めるた
めのリリーフ弁の作動によりエネルギー損失が生じる。

（発明の目的） 本発明は、このような点に鑑み、水平掘削可能なローデ
ィングショベルにおいて、バケットがアーム側に所定角
度以上に回動された状態でアーム引き動作を行う場合に
、過大な圧力上昇を防止するとともに、アーム引き速度
の低下を防止して作業能率を向上させ、かつ、エネル−
１”−損失を極力少なくできるローディングショベルを
提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、走行体上の旋回体に設けたブームを俯仰さＵ
るブームシリンダと、ブーム先端に設けたアームを回動
させるアームシリンダと、アーム先端に設けたバケット
を回動させるバケットシリンダと、前記各シリンダにそ
れぞれ圧油を給排する圧油給排回路とを備えたローディ
ングショベルの油圧回路において、前記ブームとアーム
との間にレベルシリンダを設け、このレベルシリンダと
バケットシリンダとの間に、レベルシリンダとバケット
シリンダのヘッド側油室同志およびロッド側油室同志を
それぞれ連通させる第１切換位置と、前記レベルシリン
ダとバケットシリンダとの連通を１１断するとともにレ
ベルシリンダをタンク回路に連通させる第２切換位置と
に切換自在のＦＪＪ挽弁を設けるとともに、バケットが
アーム側に所定角度回動されたときに作８する検知手段
と、該検知手段による検知信号によって前記切換弁を第
２切換位置に切換える切換手段を設（ブ、館記倹知手段
の非作動時に切換弁を第１切換位買に保持するように構
成したことを１、テ徴とするものて゛ある。

（実施例） 本発明の実施例を第１図乃至第６図によって説明する。

このローディングショベルは、第２図に示すように走行
体１上の旋回体２にブームシリンダ３によって俯仰され
るブーム４が設けられ、ブーム４の先端にアームシリン
ダ５によって回動されるアーム６が設けられ、アーム６
の先端にバケットシリンダ７にＪ：って回動されるバケ
ツ１−８が設（プられ、かつ、ブーム４とアーム６との
間にしベルシリンダ９が設けられている。

前記ブーム、アーム、バケットの各シリンダ３゜５．７
には第１図に示すコントロールバルブ１０゜１１から圧
油が給排される。一方のコントロールバルブ１０は走行
、アーム１速、旋回、ブーム２速の各方向制御弁１２，
１３，１４．１５を有し、他方のコントロールバルブ１
１はアーム２速、走行、ダンプ、バケット、ブーム１速
の各ｌｊ向ｔｌｌ　ｉ２１＋弁１６．１７．１８．１９
．２０を具（イδしている。

そして、アームシリンダ５には前記アーム１速およびア
ーム２速の各方向制御弁１３．１６からの圧油が合流し
て給排され、バケットシリンダ７にはバケット用方向制
御弁１９から圧油が給排されるようになっている。

前記バケットシリンダ７とレベルシリンダ９の間には切
換弁２１が設けられている。この切換弁２１は、バケッ
トシリンダ７とレベルシリンダ９のヘッド側油室同志お
よびロッド側？１１１室同志をそれぞれ連通させる第１
切換位置２１ａと、前記バケットシリンダ７とレベルシ
リンダ９の連通を遮断するとともにレベルシリンダ９の
ヘッド側ａ３よびロッド側の各油室をタンク２２に連通
させる第２切換位置２１ｂとを有するもので、図例では
、バイロン１一式切換弁が用いられ、電磁弁２３の切換
えによってパイロットポンプ２４からパイロ１ツト管路
２１ｃ１．：ｊ９かれるパイロット圧によって切換えら
れるようになっている。

また、電磁弁２３　Ｉ；Ｌ第４図、第５図に示すように
アーム６の先端とバケット８の背面との間に設けられた
検知装置２５によって作動されるスイッチ２６からの電
気信号によって切換えられる。検知装置２５は、ケース
２５ａ内にばね２５ｂ、２５Ｃを介して−Ｌ下一対のピ
ストンロッド２５ｄ。

２５ｅを具備してなり、アーム６の先端でバケット８の
背面のストッパ８ａに対向する位置に設置）られ、バケ
ット８がアーム６側に所定角度以上に回動されたとぎに
ピストン２５ｄが押圧されるとともに、ばね２５ｂを介
してピストン２５ｅが突出されて、スイッチ２６がＯＮ
されるようになっている。

次に、作用について説＋９１　スる。

まず、通常の作業時は、第２図実線に示すようにバケツ
１−８の背面のストッパ８ａが検知装置２５から離れて
いる。このため、検知装置２５はＶ）＋かず、スイッチ
２６はＯＦＦされたままであり、第１図に示す電磁弁２
３は図示の位置にあり、切換弁２１が図示の第１切換位
盾２１ａに保持されている。

而して、第２図において、二点鎖線の状態からバケット
８を地表に対して水平に保持した水平掘削を行うときは
、第１図のアーム１速およびアーム２速の各方向制御弁
１３．１６を切換え、アームシリンダ５のヘッド側油室
に圧油を供給して同シリンダ５を伸ばすことにより、ア
ーム６をブーム４の先端において前方に回動させ、アー
ム押し動作を行う。

このとき、アーム６の回動に追従してブーム３とアーム
５との間に設りられたレベルシリンダ９が仲ばされる。

さらにこのとき、切換弁２１が第１切１１ＡＩＶ置２１
ａにあってレベルシリンダつとバケットシリンダ７のヘ
ッド側油室同志およびロッド側曲室同志が互いに連通さ
れているので、前記レベルシリンダ９の伸長に伴ってレ
ベルシリンダ９のロッド側ｆｉｌｌ　室内の作動油がバ
ケットシリンダ７のヘッド側油室に流入するとともに、
バケツ１〜シリンダ７のロッド側油室内の作動油がレベ
ルシリンダ９のロッド側油室に流入し、レベルシリンダ
９が伸びた分だけバケットシリンダ７が縮められ、アー
ム６に対するバケット８の角度が補正され、以って、第
２図実線に示すように、バケット８が地表に対して水平
に保持された状序で、アーム６の押し動作のみで水平日
削が行われる。

次に、第、２図実線の状態からアームシリンダ５を縮め
てアーム引きを行うと、前記と逆にアーム引きに追従し
てレベルシリンダ９が縮められるとともに、このレベル
シリンダ９に連通されｌこバケットシリンダ７が伸ばさ
れ、バク゛ット８がアーム６に対して上向ぎに回動１゛
る方向に補正されつつ引下げられる。この場合、バケッ
ト８がアーム６側に所定角度以上回動されると、バケッ
ト背面のストッパ８ａが検知装置２５に通り、該検知１
？置２５が働いてスイッチ２６がＯＮされる。

また、別の作業として、第３図に示ずように、バケット
シリンダ７を伸し、バケット８をその爪先を上げる方向
に回動させて掘削物を掬い取り、アーム押し等によりバ
ケット８を所定の烏さまで押上げ、ダンプシリンダ（図
示省略）によりバケット８を聞いて掘削物を放出し、バ
ケット８を閉じた俵、アーム引きによりバケット８を地
表近くまで下げる場合において、前記バウット８をアー
ム６側に所定角度以上に回動させていると、前記同様に
バケット背面のストッパ８ａが検知装置２５に当り、該
検知装置２５が働いてスイッチ２６がＯＮされる。

このようにバケット８がアーム６側に所定角度以上の回
０Ｊされると、検知Ｖ：、ｆｉ２６を介してスイッチ２
６がＯＮされ、電磁弁２３が励磁されて図面上位置に切
換えられ、パイロットポンプ２４からパイロット圧が切
換弁２１のパイロットポー１−に導かれ、切換弁２１が
第２切換位置２１ｂに切換えられ、バケツ１〜シリング
７とレベルシリンダ９の連通が遮１１７ｉされるととも
に、レベルシリンダ９のヘッド側油全おにぴロッド側曲
全同志が互いに連通されてタンク２２に連通される。

従って、その後、アームシリンダ５のロッド側油室に圧
油を供給して同シリンダ５を縮め、アーム引きの作業を
行うときは、このアーム６の引き動作に追従して前記レ
ベルシリンダ９が縮められるが、このとき、レベルシリ
ンダ９が前記の如くタンク２２に連通されているので抵
抗なく縮められる。また、バケットシリンダ７は前記切
換弁２１の第２切換位置２１ｂおよびバケット用方向制
御弁１９によりブロックされており、バケット８【よア
ーム６に対して前記の角度に固定されたままである。し
かも、アーム２速用方向制御井１６からアーム５に供給
される圧ｉ＋１＋が前記レベルシリンダ９およびバケツ
１−シリンダ７に干渉されることなく、該アーム２速用
方向制御井１６からアーム５に対して最大流ｍの圧油を
供給でき、以って、アーム引き速度が低下することなく
、アーム引き作業が効率よく行われる。

なお、上記実施例において、検知装置２５とスイッチ２
６に代えて、バケット８がアーム６側に所定角度以上に
回動されたとぎに作動する近接スイッチ（図示省略）を
用い、この近接スイッチにＪ：つて前記電磁弁２３を切
換えるようにしてもよい。また、前記電磁弁２３に代え
て、第６図に示すように補助切換弁２３′を用い、この
弁２３′を検知装置２５より切換えてパイロットポンプ
２４からの圧油を前記パイロット管路２１Ｃｔ、：導き
、切換弁２１を切換えるようにしてもよい。

（発明の効采） 以上説明したように、本発明によれば、通常の作業時に
は、切換弁が第１切換位置にあって、アームの押し動作
だけで、レベルシリンダとバケットシリンダによる補正
作用により、バケットを地表に対して水平に保持した水
平掘削を行うことができる。そして、バケットをアーム
側に所定角度以上に回動さけると、前記切換弁が自動的
に第２切換位置に切換えられ、レベルシリンダが無きに
等しい状態となり、この状態でアーム引きを行う場合に
、従来のようにバケット回路の圧力が過大に上昇するこ
とを防止でき、礪械の安全性を向上できるとともに、バ
ケット回路のリリーフ弁が作動することがないのでそれ
だけエネルギー損失を防止できる。しかも、前記アーム
引き時には、アーム２速がレベルシリンダおよびバケッ
トシリンダに干渉されることなく、アーム速度を低下せ
ずにアーム引き作業を行わせることができ、作業能率を
向上できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す油圧回路図、第２図およ
び第３図はその油圧回路を採用したローディングショベ
ルの水平掘削時およびアーム引き時の作動状態を示す側
面図、第４図はその要部の側面図、第５図はそのバケッ
トの角層検知装置の一例を示す断面図、第６図はその別
の実施例を示す断面図、第７図および第８図は従来のロ
ーディングショベルの水平掘削時およびアーム引き時の
作動状態を示づ側面図である。 １・・・走行体、２・・・旋回体、３・・・ブームシリ
ンダ、ｌｌ・・・ブーム、５・・・アームシリンダ、６
・・・アーム、７・・・バケットシリンダ、８・・−バ
ケット、９・・・レベルシリンダ、１０，１１・・・コ
ントロールバルブ、２１・・・切換弁、２１ａ・・・第
１切換位置、２１ｂ・・・第２切換（１２買、２２・・
・タンク、２３・・・電磁弁、２３′・・・補助切換弁
、２５・・・検知装置、２６・・・スイッチ。 特許出願人　　　石炭露天掘改械技術研究組合第　　１
　　図 ｔｙ　　　　　　７７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、走行体上の旋回体に設けたブームを俯仰させるブー
   ムシリンダと、ブーム先端に設けたアームを回動させる
   アームシリンダと、アーム先端に設けたバケットを回動
   させるバケットシリンダと、前記各シリンダにそれぞれ
   圧油を給排する圧油給排回路とを備えたローディングシ
   ョベルの油圧回路において、前記ブームとアームとの間
   にレベルシリンダを設け、このレベルシリンダとバケッ
   トシリンダとの間に、レベルシリンダとバケットシリン
   ダのヘッド側油室同志およびロッド側油室同志をそれぞ
   れ連通させる第１切換位置と、前記レベルシリンダとバ
   ケットシリンダとの連通を遮断するとともにレベルシリ
   ンダをタンク回路に連通させる第２切換位置とに切換自
   在の切換弁を設けるとともに、バケットがアーム側に所
   定角度回動されたときに作動する検知手段と、該検知手
   段による検知信号によって前記切換弁を第２切換位置に
   切換える切換手段を設け、前記検知手段の非作動時に切
   換弁を第１切換位置に保持するように構成したことを特
   徴とするローディングショベルの油圧回路。