JPS6343259Y2

JPS6343259Y2 -

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Publication number: JPS6343259Y2
Application number: JP1980160550U
Authority: JP
Priority date: 1980-11-10
Filing date: 1980-11-10
Publication date: 1988-11-11
Also published as: JPS5785060U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、油圧式掘削機のメインバルブ電子駆
動装置に関する。

一般に、油圧式ローデイングシヨベル等の油圧
式掘削機における油圧回路のメインバルブには、
複数の弁が連設されて構成されたタンデム弁が用
いられている。また近年、大型の油圧式掘削機に
おいては、機械の省エネルギー化および操作性の
向上を図るために、油圧ポンプおよびメインバル
ブの駆動にサーボ弁や電磁弁が用いられるように
なつた。

ところで、作業機器の重量が大きい大型の油圧
式掘削機においては、作動油量が増大し、これに
対応してメインバルブであるタンデム弁および各
タンデム弁に対応する油圧ポンプの台数が増加す
る。

このようにタンデム弁の台数が増加すると、こ
れに伴つてタンデム弁の各弁に対応して設けられ
るサーボ弁の数も増加し、このサーボ弁に配設さ
れるサーボアンプの数も増加する。従つて、従来
の大型の油圧掘削機におけるメインバルブの電子
駆動装置は複雑なものとなり、これらを収納する
制御筐体は大きなものとなる。この大きな制御筐
体、およびその複雑化したメインバルブの電子駆
動装置は、それらを組立てる組立工数を多くする
ばかりか高価格になり、重量が増加し取扱いも不
便である。

本考案は上述の欠点を除去するためになされた
もので、１つのタンデム弁に対して１つのサーボ
アンプを配設し、タンデム弁を制御する複数のサ
ーボ弁に対してこのサーボアンプを切換えて使用
するようにした、油圧掘削機のメインバルブ電子
駆動装置を提供するものである。

以下、本考案を添付図面の一実施例に基づいて
詳細に説明する。

第１図は、本考案に係る油圧式掘削機のメイン
バルブ電子駆動装置を適用する油圧式ローデイン
グシヨベルの全体を示す側面図である。油圧式ロ
ーデイングシヨベル１は、走行体２および上部旋
回体３により構成される。また、上部旋回体３に
はブーム４が、ブーム４にはアーム５が、さらに
アーム５にはバケツト６がそれぞれ配設される。
また、ブーム４にはブームシリンダ７、アーム５
にはアームシリンダ８、バケツト８にはバケツト
シリンダ９がそれぞれ取り付けられており、ブー
ム４、アーム５、バケツト６はこれらのシリンダ
の伸縮により上下回動される。また、バケツト６
の底部に配設されたボトムシリンダ１０は、バケ
ツト６の底部を開閉するものである。

上部旋回体３には旋回モータ１１が配設され、
これにより旋回体３が360゜回動する。また、走行
体２の左輪には走行モータ１２が、右輪には走行
モータ１３がそれぞれ配設され、これらのモータ
により油圧式ローデイングシヨベルは走行する。

第２図は、第１図に示した油圧式ローデイング
シヨベル１における油圧系統および本考案に係る
メインバルブ電子駆動装置の実施例を示すブロツ
ク図である。図中太い線は油圧系統を示し、細い
線（矢印つき）は電気系統を示す。

本考案によれば、タンデム弁内においては油圧
回路が同時に複数形成されないこと、およびタン
デム弁内の複数の弁には優先順位が設定されてい
ることに着目して、タンデム弁ごとにサーボアン
ンプ１つ対応させ、このサーボアンプの出力を加
えるサーボ弁をタンデム弁ごと切換えるようにし
ている。

また、この実施例においては、操作レバーの総
数を７、操作対象機器の総数を７、タンデム弁の
総数を６、タンデム弁内の弁の数を４としてい
る。操作レバーL₇はブームシリンダ７の伸縮を
操作する操作レバーである。同様に、操作レバー
L₈はアームシリンダ８を、操作レバーL₉はバケ
ツトシリンダ９を、操作レバーL₁₀はボトムシリ
ンダ１０を、それぞれ操作する操作レバーであ
る。また、操作レバーL₁₁は旋回モータ１１を、
操作レバーL₁₂は左走行モータ１２を、操作レバ
ーL₁₃は右走行モータ１３を、それぞれ操作する
ものである。これらの操作レバーを操作すると、
その操作量に応じた電圧である操作量信号、およ
び操作レバーのオンオフ信号である操作信号が発
生し、それぞれ制御回路Ｃに加えている。

制御回路Ｃは各操作レバーから加えられる操作
信号に応じて操作量信号をサーボアンプA₁₁〜
A₁₆を介してリレーR₁〜R₆に加えるとともに、リ
レーR₁〜R₆に切換え信号を加え、またこのリレ
ーの出力端子を切換える。リレーR₁〜R₆にはそ
れぞれタンデム弁V_t1〜V_t6のサーボ弁（図中SV
で示す）が接続され、加えられる操作量信号をそ
れぞれのサーボ弁に加えている。

ポンプPM₁〜PM₆は可変油圧ポンプで、所定
圧力の油をそれぞれタンデム弁V_t1〜V_t6に加えて
いる。また、ポンプPM₁〜PM₆の油圧は、ポン
プのサーボ弁によつて調節される。このサーボ弁
は、制御回路ＣからサーボアンプA₂₁〜A₂₆を介
して加えられる油圧制御信号によつて制御され
る。

タンデム弁V_t1〜V_t6はそれぞれ４つの弁が連設
されて構成される。これら４つの弁はおのおの別
個の作業機器あるいはモータに、ポンプPM₁〜
PM₆からそれぞれ加えられる油圧を加える。ま
た、これらの弁にはサーボ弁（図中SV）あるい
は電磁弁（図中SOL）が配設される。

ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケツ
トシリンダ９等は、所定タンデム弁V_t1〜V_t2から
油圧が加えられてそれぞれブーム、アームバケツ
ト等を動作する。

例えば、オペレータがブーム用操作レバーL₇
を操作すると、操作量信号E₇および操作信号S₇
が制御回路Ｃに加えられる。制御回路Ｃは各タン
デム弁ごとに、ブームに対応する弁をサーボ弁が
駆動する場合は、このサーボ弁に対応するサーボ
アンプA₁₁〜A₁₆に操作量信号E₇を加えるととも
にリレーR₁〜R₆を切換えてサーボアンプの出力
をサーボ弁に加え、またブームに対応する弁を電
磁弁が駆動する場合は、この電磁弁に操作量信号
E₇を加える。

操作量信号E₇が加えられたサーボ弁および電
磁弁はそれぞれ対応するタンデム弁内の弁を開い
て、ブームシリンダ７に作動油を供給してこれを
伸長させ、ブームを動作させる。

また、操作レバーが２以上同時に操作された場
合は、制御回路Ｃは各タンデム弁V_t1〜V_t6に設定
された弁の優先順位（ポンプ側から１，２，３，
４と設定される）によつて、サーボ弁あるいは電
磁弁を選択して、それぞれの操作量信号を加え
る。すなわち、各タンデム弁においてより優先順
位の高い作業機器等に対応する操作量信号を、所
定サーボ弁あるいは電磁弁に加えるようにする。
これにより、油圧式ローデイングシヨベルは所望
の動作をする。

第３図は本考案に係る油圧式掘削機のメインバ
ルグ電子駆動装置の具体的実施例を示すブロツク
図である。この図は、第２図における電気系統の
部分回路を詳細に示している。

操作レバー２０ａ〜２０ｇは、順にブーム、バ
ケツトのボトム、左の走行モータ、バケツト、旋
回モータ、アーム、右の走行モータをそれぞれ操
作するものであり、操作されるとおのおの操作量
信号Ea〜Eg、および操作信号Sa〜Sgを発生し、
所定のマルチプレクサ２１，２２に加える。

マルチプレクサ２１には操作レバー２０ａ，２
０ｂ，２０ｃ，２０ｄの操作量信号Ea，Eb，
Ec，Edが加えられ、また、それに対応して操作
信号Sa，Sb，Sc，Sdが加えられる。また、マル
チプレクサ２２には操作レバー２０ｅ，２０ｄ，
２０ｇ，２０ａの操作量信号Ee，Ed，Eg，Eaが
加えられ、また、それに対応して操作信号Se，
Sd，Sg，Saが加えられている。マルチプレクサ
２１，２２は加えられる操作信号により所定操作
量信号をサーボアンプ３１，３２を介して切換え
リレー４１，４２の入力接点ａに加える。同様に
して、操作量信号を電磁弁６１〜６４に加える。
また、マルチプレクサ２１，２２は加えられる操
作信号により所定のサーボ弁を選択する切換え信
号を形成し、切換えリレー４１，４２に加えてい
る。

切換えリレー４１，４２はサーボアンプ３１，
３２の出力を加えるサーボ弁５１〜５４を切換え
るもので、マルチプレクサ２１，２２から加えら
れる切換え信号によつて切換え制御される。

サーボ弁５１，５２および電磁弁６１，６２は
タンデム弁V_t1に配設されるもので、サーボ弁５
１はブームシリンダ、サーボ弁５２は左の走行モ
ータ、電磁弁６１はボトムシリンダ、電磁弁６２
はバケツトシリンダにそれぞれ供給される作動油
の油量を制御する。

また、サーボ弁５３，５４および電磁弁６３，
６４はタンデム弁V_t2に配設されるもので、サー
ボ弁５３は旋回モータ、サーボ弁５４はバケツト
シリンダ、電磁弁６３は右の走行モータ、電磁弁
６４はブームシリンダにそれぞれ供給される作動
油の油量を制御する。

タンデム弁内の弁は優先順位が決められてお
り、これらの弁に対応するサーボ弁や電磁弁の優
先順位は第３図において上にあるものが高くなつ
ている。すなわち、タンデム弁V_t1においては、
サーボ弁５１、電磁弁６１、サーボ弁５２、電磁
弁６２の順に優先順位が定められ、タンデム弁
V_t2においては、サーボ弁５３、サーボ弁５４、
電磁弁６３、電磁弁６４の順に優先順位が定めら
れている。

さて、オペレータが操作レバーを単独で、例え
ば操作レバー２０ａを操作すると、その操作量に
対応する操作量信号Eaおよび操作信号Saが発生
し、マルチプレクサ２１，２２に加えられる。

マルチプレクサ２１は操作信号Saが加えられ
ると、対応する操作量信号Eaをサーボアンプ３
１に加える。また、切換え信号を加えて切換えリ
レー４１を図示の状態にし、サーボアンプ３１の
出力をサーボ弁５１に加える。これにより、サー
ボ弁５１は操作量信号Eaに対応した幅だけタン
デム弁V_t1内の弁を開き、ブームシリンダ７に作
動油を送出させる。

また、マルチプレクサ２２は操作量信号Saが
加えられると、対応する操作量信号Eaを電磁弁
６３に加える。これにより、電磁弁６３はタンデ
ム弁V_t2内の対応する弁を開き、ブームシリンダ
７に作動油を送出させる。

したがつて、ブームシリンダ７が伸長しブーム
４が動作する。

次に、オペレータが操作レバー２０ａ（ブーム
用）および２０ｄ（バケツト用）を操作した場合、
操作量信号Ea，Edおよび操作信号Sa，Sdが発生
し、マルチプレクサ２１，２２に加わる。タンデ
ム弁V_t1における弁の優先順位によればブーム用
弁がバケツト用弁よりも優先されるから、マルチ
プレクサ２１は操作量信号Eaをサーボアンプ３
１に加える。これ以後は前述と同じにして、ブー
ムシリンダ７に作動油が供給される。

ところで、タンデム弁V_t2においては、バケツ
ト用弁がブーム用弁よりも優先されるから、マル
チプレクサ２２は操作量信号Edをサーボアンプ
３２を介して切換えリレー４２に加えるととも
に、切換え信号を切換えリレー４２に加えそれを
図示と反対の状態にする。これにより、サーボ弁
５４に操作量信号Edが加えられ、タンデム弁V_t2
のバケツト用弁が操作量信号Edに対応する幅だ
け開き、作動油をバケツトシリンダ９に供給す
る。これにより、バケツトシリンダ９が伸長し、
バケツトが動作する。

なお、第３図に図示されない他のタンデム弁
V_t3〜V_t6においても、そのタンデム弁が対応する
シリンダやモータに同様にして作動油が供給され
る。また、他の操作レバーが操作された場合も、
同様にしてシリンダやモータに作動油が供給され
る。

以上のように、本考案によればサーボアンプの
数が著しく減少するので、制御筐体が小形軽量化
し取り扱いが容易となる。また、組立て工数も減
少し、コストが低減できる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る油圧掘削機のメインバ
ルブ電子駆動装置を適用する油圧式ローデイング
シヨベルの全体を示す側面図、第２図は、本考案
に係る油圧式掘削機のメインバルブ電子駆動装置
の実施例および油圧系統を示すブロツク図、第３
図は、本考案に係る油圧式掘削機のメインバルブ
電子駆動装置の部分回路を示すブロツク図であ
る。 A₁₁〜A₁₆，A₂₁〜A₂₄，３１，３２…サーボア
ンプ、L₇〜L₁₃，２０ａ〜２０ｇ…操作レバー、
R₁〜R₆，４１，４２…切換えリレー、Ｃ…制御
回路、２１，２２…マルチプレクサ、V_t1〜V_t6…
タンデム弁、７…ブームシリンダ、８…アームシ
リンダ、９…バケツトシリンダ、１０…ボトムシ
リンダ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】複数の操作信号に対して作動する少なくとも２
つのサーボ弁を有するタンデム弁を複数配設する
とともに、前記サーボ弁は前記各タンデム弁ごと
に前記作動の優先順位が設定され、該優先順位に
応じた前記サーボ弁の作動によつて少なくとも１
つの操作機器を駆動させる油圧掘削機のメインバ
ルブ電子駆動装置において、前記各タンデム弁に対応してそれぞれ配設され
る１つのサーボアンプと、前記各サーボ弁の作動に際し、前記サーボアン
プを前記作動サーボ弁に切換え接続する切換制御
回路とを具えたことを特徴とする油圧式掘削機のメイン
バルブ電子駆動装置。