JPS6175133A - 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、水平掘削と円弧掘削が１１Ｊ能な［１−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Ｊ５いＣ１第７
１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′によって回動される
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？）Ｊさせる
バケットシリンダ７′　とのロッド側油室同志Ｊ３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Ｃ１７−ムジリンダ５′を伸長さけ
てアーム押し動作をさせたとぎに、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′が伸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、前記アーム押しにｊＧ従し
てアーム６′に対するバケット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しのが知られている。

しかし、このような従来のローディングシ」ベルでは、
アーム６′の押し動作時に、常にレベルシリンダ９′に
よる補正作用が発揮されてバケット８′が地表に対して
水平移動するため、アーム６′の押し動作だけで、アー
ム６′に対するバケット８′の角度を一定にしてバケッ
ト８′の爪先を上げるように掘削する円弧掘削を行うこ
とはできない。

このため、アーム６′とバケット８′の角度を一定にし
た円弧掘削を行うには、アームシリンダ５′とバケット
シリンダ７′の双方を卸す操作が“１，９、□、あ０、
え。操工、１゜あ。。よえ１．。

種の油圧回路では、一般にアームシリンダ５′に対し、
アーム１速とアーム２速の各方向１ｉ１１　”６０弁か
らの圧油を合流さＬ’−１供給づるアーム合’ＬＡＥ回
路が用いられ、アーム２速に対する油圧源と、バケット
シリンダ７′に対する油圧源とがｊｈｊ−・Ｃ′あるた
め、前記従来のようにバケットシリンダ７′　とレベル
シリンダ９′　とが常時連通されたままで、前記アーム
６′とバケツ１−８′を同時に回動さＵで円弧掘削を行
うと、バケット回路の圧油がバケツ１−シリンダ７′だ
りて゛なく、レベルシリンダ９′にも流入し、このレベ
ルシリンダ９′に流入づる流ｍ分だけ余分の流出を必要
とし、それだ（ファーム２速からアームシリンダ５′に
流入する流Ｗが少なくなり、アーム６′の回動速度が低
下し、作業効率が悪くなる。

また従来にＪ３いて、たとえばバケット８′による飄削
物のｈ；ｊい取りおよび放出を行った後、アームシリン
ダ５′を縮めてアーム引きによりバケット８′をＩｌｔ
！１表近くまで下げる場合、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、このアーム引き時には、バケット回路がバケッ
ト用方向制卯かによってブロックされたままであるため
、Ｉ￥ｉ記レベルシリンダ９′の縮みによって同シリン
グ９′のヘッド側油室から流出される４１１が、バケッ
トシリンダ７′に流入づ′ることはできない。そのため
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ッ
ト回路にリリーフ弁が６２けられていて、このリリーフ
弁により前記レベルシリンダ９′から流出された浦をタ
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、前記アーム引き時に、
レベルシリンダ９′　とバケットシリンダ７′およびバ
ケット回路のリリーフ弁等が抵抗となり、アーム回路の
圧力が必要以上に上背する。

しかも、この種の油圧回路では、一般に可変ポンプによ
る定馬力制御が行な、１′）れているため、前記アーム
回路の圧力が必１２以上に上テ７リ−れ（二ｒ、それだ
け流量が少なくなり、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１０失が生じる。

（発明の目的） 本発明は、このような点に鑑み、筒中な切換え操作にに
す、アーム押しだ【プで、バケットを地１くに対して水
平状態で掘削する水平録削と、アームとバケットの角度
を一定にした円弧原則とを選沢的に行うことができ、か
つ、アーム引き時Ｊ３よび円弧掘削時に、アーム回路の
過大な圧力上界を防止するとともに、アームの速度を低
下けずに、効率よく作業Ｔ：き、かつ、エネルギー損失
を汐力少なくてぎるローディングショベルを促供するも
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叩ざ「
るブームシリンダと、ブーム先端にシ２げたアームを回
動さぜるアームシリンダと、アーム先端に設りたバケッ
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ｊノ［υる圧油給排回路とをヒ１１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
ムとアームど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ツｌ−シリングどの連通を遮断する
とともにレベルシリンダをタンク回路に連通ざゼる第２
切換位置とに切換自在の切換弁を段り、該切換弁の切操
用回路に、選択弁の位置選択信号が送られる信号回路と
、アーム引き作業時に［Ｉｌ、ｉ記信丹回路にηかれる
切換弁の′ｆＳ１切換位置選沢信号に凝先して切換弁を
第２切換位ｉｊ＋、ｌに切換える信号を送る信号回路と
を接続したことを特徴とするものである。

（実施例） 本発明の実施例を第１図乃至第３図によって説明する。

このローディングショベルは、第２図に示ずように走行
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（づられ、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によって回動されるバケ
ット８が設りられ、かつ、ブーム４とアーム６との間に
レベルシリンダ９が設けられている、。

＋Ｘｒ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・ｊコント・ロールバルブ１０゜１
１から圧油が給１）１される。一方の］ン１−［１−ル
バルブ１０　＋、を走行、アーム１速、旋回、ブーム２
速の各方向制（２１１弁１２，１３，１４．１５をイ了
し、他方のコントロールバルブ１１はアーム２速、走行
、ダンプ、バケツ１〜、ブーム１速の各方向制御弁１６
．１７，１８．１９．２０をジ１猫している。

アームシリンダ５にはアーム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る
。アーム１速およびアーム２速の各方向制御弁１３．１
６は操作レバー２１の操作によってりＥ’］ン弁２２か
らアーム押し用パイロット管路２３およびアーム引き用
パイロット管路２４にηかれるパイロット圧によって切
換えられる。

また、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２５が設けられている。この切換弁２５は、バク
ーットシリンダ７どレベルシリンダ９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２５ａ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Ｖｇｉ”ｊ−るとともにレベルシリン
ダ９のヘッド側およびロッド側の各油室をタンク２６に
連通させる第２切換位置２５ｂとを具漏している。切換
弁２５の切換用パイロット管路２７にはシ１１トル弁２
８を介してパイロット管路２９および３０が接続されて
いる。一方の管路２９は前記アーム引き用パイロット管
路２４に接続されている。他方の管路３０は選択弁３１
によりパイロブ１へ油圧源３２とタンク２６に選択的に
接、扶される。

次に、作用について説明する。

まず、アーム押（）だけでバケット８を水平に保持した
状態で水平掘削を行う場合、第１図において、選択弁３
１を図示の（Ｑ置に保持した状態で、リモコン弁２２の
レバー２１を矢印Ａ方向に倒す゛。

これにより、アーム押し用パイロット管路２３にパイロ
ワ１〜圧が導かれてアーム１速およびアーム２速の各方
向制御弁１３．１６が順次アーム押し位置に切換えら比
、アームシリンダ５のヘッド０ｉｊｌ油室に圧油が供給
されてアームシリンダ５が伸ばされ、アーム押し作業が
行われる。

このとき、アーム引き用パイロ゛ツ１へ管路２　’１．
　Ｊ−；よび管路２９にはパイロット圧が導かれず、か
つ、管路３０はタンク２６に連通されているので、切換
弁２５は図示の第１切換位置２５ａｔこ保持され、レベ
ルシリンダつとバケツ１−シリンダ７のヘッド側油室同
志Ｊ３よびロッド側曲窄同志が互いに連通されている。

このため、前記アームシリンダ７が伸ばさ１″Ｌ、アー
ム押しが行われると、アーム６の回動に追従してブーム
３とアーム５との１１６に設（プられたレベルシリンダ
９が伸ばされ、これに伴ってレベルシリンダ９のロッド
側浦室内の作動油がバケットシリンダ７のヘッド側Ｍｌ
ｌ　室に流入り゛るどともに、バケットシリンダ７のロ
ッド側曲室内の作動油がレベルシリンダ９のロンド側油
室に流入し、レベルシリンダ９が伸びた分だりバケッ１
〜シリンダ７が縮められ、アーム６に対するバケット８
の角瓜か補正され、以って、第２図に示すように、バケ
ット８が地表に対して水平に保持された状態で、アーム
６の押し動作のみで水平掘削が行われる。

次に、７−ム押しだけて゛アーム６に対するバケット８
の角度を一定にした円弧掘削を行う場合、第１図の選ｖ
Ｉ！弁３１を図示のＩＱ置から上位２にり換えて、パイ
ロット油圧源３２からのパイロット圧を管路３０Ｊ’ｉ
よびシ１７トル弁２８を経て切換弁２５の切換用パイロ
ット管路２７に導き、切換弁２５を第２切換位置２５ｂ
に切換えＩζ状態で、リモコン弁２２のレバー２１を矢
印Ａ方向に倒す。

これにより、前記同様に管路２３にパイロット圧が導か
れ、前記各方向ゐり御弁１３．１６が順次切換えられ、
アームシリンダ５のヘッド側油室に圧油が供給されて同
シリンダ５が仲ばされ、アーム押し作業が行われる。

ただしこの場合、バケットシリンダ７は前記切換弁２５
の第２ＶＪ換位置２５ｂおよびバケット用方向制御弁１
９によりブロックされて一定長さに保持されたままであ
るため、バケット８は、第３図に示すＪ：うにアーム６
に対して一定の角度に固定されたままで、アーム６の回
動にｒｌ−ってその爪先を上げるように円弧運動し、以
って、アーム６の押しだけで円弧固創が行われる。

また、この円弧掘削時には、アーム６の回動に追従して
レベルシリンダ９が伸ばされるが、ｉ）ａ記り換弁２５
が第２切換位置２５ｔ）にあってレベルシリンダつとバ
ケツ１〜シリンダ７の連通がＭｒされ、かつ、レベルシ
リンダ９のヘッド側油室およびロッド側油室同志が互い
に連通されヱタンク２６に連通されているので、レベル
シリンダ９は無きに等しい状態で自由に伸縮し、かつ、
バケット回路が前記の如くブロックされているので、ア
ーム２速用方向制御弁１６からアームシリンダ５に給排
される圧油がバケットシリンダ７およびレベルシリンダ
９に干渉されることなく、アームシリンダ５に対し、１
）η記アーム１速およびアーム２速の各方向制ｍ１弁１
３，１６の切換侶にｒＡ合った月−油が供給され、以っ
て、前記従来のような流量損失が生じることなく、アー
ム６の押しのみによる円弧掘削を効率よく行うことがで
きる。

次に、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、リモコン弁２２のレバー２１を矢印Ｂ方向に倒
す。これにより、アーム引き用パイロット管路２４にパ
イロット圧が導かれてアーム１速用方向制御弁１３がア
ーム引き］を置に切換えられ、アームシリンダ５のロッ
ド側油室に圧油が供給されてアームシリンダ５が縮めら
れ、アーム引き作業が行われる。

このどき、前記管路２４に導かれたパイロット圧が管路
２９Ｊ３よびシＶトル弁２８を経て管路２７にも導かれ
、切換弁２５が自動的に、第２切換位置２５ｂに切換え
られ、バケットシリンダ７とレベルシリンダ９の連通が
ＭｒＪｆＩされるとと６に、レベルシリンダ９のヘッド
側油室おＪ：びロッド側油室同志が互いに連通されてタ
ンク２６に連通される。

このため、前記アーム引き作業を行うとぎは、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、このレベルシリンダ９が前記の如くタンク２
６に連通されているので抵抗なく縮められる。なお、バ
ケットシリンダ７【、Ｌｌｌう開切換弁２５の第２切換
位置２５ｂおよびバケット用方向制御弁１つによりブロ
ックされており、バケット８はアーム６に対して前記の
角度に固定されたままである。従って、アーム回路圧力
が１１０記レベルシリンダ９およびバケットシリンダ７
に影ワされることなく、該方向制御弁１３から７−ム５
に対して最大流量の圧油を供給でき、以って、アーム引
き速度が低下すること／’Ｚ　＜、アーム引き作業が効
率よく行われる。

なＪ３、上記実施例では、切換弁２５を油圧式−（−切
換えるようにしているが、スイッチと電磁）？等を用い
て電気的にＬ／Ｊ換えるようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、切換弁を第１１
．Ｔｌ換位置に切換えておくことによって、アームの押
し動作だ（プで、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、また、前記切換弁を
第２切換位置に切換えておくことによって、レベルシリ
ンダを無きに等しい状態にし、アームの押し動作だけで
、アームとバケットの角度を一定にした円弧泥削を行う
ことができる。かつ、前記切換弁の切換えだけで水平眠
削と円弧掘削を随意に選択して行うことかで・きるので
、別械の汎用性を向上できる。しかも、前記アーム押し
動作のみによる円弧掘削時には、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円弧掘削を行わぼることができ
、作業能率を向上できる。ざらに、アーム引♂作業時に
は、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、従って、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、機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
エネルー１！−損失を防止できる。また、アーム回路が
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
けることができ、作業能率を向上できる等の数多くの利
点がある。

【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【、１−どの油圧回路を採用したローディング
ショベルの水平塚削時およびアーム引き時の作動状態を
示ず［１１１１面図、第４図は従来のローディングショ
ベルの側面図である。 １・・・走行体、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、ア・・・バケットシリンダ、８・・・バケ
ット、９・・・レベルシリンダ、１０・・・コントロー
ルバルブ、１１・・・コントロールバルブ、１３・・・
アーム１速用方向制陣弁、１４・・・リモコン弁、１６
・・・７−ム２速用方向制御弁、２０・・・バケット用
方向制御弁、２２・・・リモコン弁、２３・・・アーム
押し用パイロット管路、２４・・・アーム引き用パイロ
ット管路、２５・・・切換弁、２５ａ・−・第１切換位
δ、２５ｂ・・・第２切換位置、２６・・・タンク、２
７・・・切換用パイロット管路、２８・・・シＶトル弁
、２９．３０・・・パイロット管路、３１・・・選択弁
、３２・・・パイロット油圧源。

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、該切換弁の切換用回路に、選択弁の
   位置選択信号が送られる信号回路と、アーム引き作業時
   に前記信号回路に導かれる切換弁の第１切換位置選択信
   号に優先して切換弁を第２切換位置に切換える信号を送
   る信号回路とを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。