JP2003020692A - 油圧ショベルの油圧回路 - Google Patents

油圧ショベルの油圧回路

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JP2003020692A
JP2003020692A JP2001205698A JP2001205698A JP2003020692A JP 2003020692 A JP2003020692 A JP 2003020692A JP 2001205698 A JP2001205698 A JP 2001205698A JP 2001205698 A JP2001205698 A JP 2001205698A JP 2003020692 A JP2003020692 A JP 2003020692A
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JP
Japan
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pressure
hydraulic
valve
boom
vehicle body
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Kazuharu Tajima
一治 但馬
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Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リリーフ弁による掘削反力の逃がし作用を維
持しながら、車体復元力が大きい場合でも車体持ち上げ
動作を確実に行わせる。 【解決手段】 ポンプ圧力の最高値を設定するメインリ
リーフ弁15、及びブームシリンダ8の縮小側の最高圧
力を設定するポートリリーフ弁17をそれぞれ二段リリ
ーフ弁として構成し、ブームシリンダ用のリモコン弁1
2がフル操作され、かつ、ポンプ圧が設定値に達したと
きにコントローラ25からの信号により切換弁20を切
換えて両リリーフ弁15,17を高圧に設定し、掘削ア
タッチメント4を接地させた状態でブーム5を下げて車
体を持ち上げる時のブームシリンダ8の縮小側推力を上
げるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は掘削アタッチメント
によって車体を持ち上げる機能を持った油圧ショベルの
油圧回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】油圧ショベルは、図3に示すように、下
部走行体1上に上部旋回体2が縦軸まわりに旋回自在に
搭載されて成るショベル本体3に掘削アタッチメント4
が取付けられて構成される。
【0003】掘削アタッチメント4は、ブーム5と、ア
ーム6と、バケット7と、これらを駆動するブーム、ア
ーム、バケット各シリンダ8,9,10から成り、この
掘削アタッチメント4によって掘削作業が行われる。
【0004】この油圧ショベルにおいて、足まわり(下
部走行体1)の清掃時やショベル全体の方向転換時等
に、図示のように掘削アタッチメント4のバケット7を
接地させた状態でブーム5を下げる(ブームシリンダ8
を縮小作動させる)ことにより、車体を走行体後端(図
3のA点)を支点に前上がりに持ち上げる操作を行う場
合がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この車体持ち上げ操作
は、ブームシリンダ8の縮小側推力が、A点を支点とし
て重力方向にかかる力(車体復元力)を上回る場合にの
み可能となる。
【0006】ところが、車体重量の大きい機械や走行体
1が長い機械等の場合は、車体復元力が縮小側推力を上
回るため、車体持ち上げ操作ができなかった。
【0007】なお、この問題を解決する手段として、ブ
ームシリンダ8の少なくとも縮小側圧力の最高値を設定
するリリーフ弁を高圧のものに変えることが考えられ
る。
【0008】しかし、こうすると、通常の掘削作業時
に、ブームシリンダ8が掘削反力を逃がす役割を果たせ
なくなって掘削作業に支障を来したりアタッチメント4
にダメージを与えたりする弊害が生じる。
【0009】そこで本発明は、リリーフ弁による掘削反
力の逃がし作用を維持しながら、車体復元力が大きい場
合でも車体持ち上げ動作を確実に行わせることができる
油圧ショベルの油圧回路を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ショ
ベル本体に、ブームシリンダによって駆動されるブー
ム、及びアームシリンダによって駆動されるアームを備
えた掘削アタッチメントが取付けられ、上記掘削アタッ
チメントを接地させた状態でブーム下げ動作を行わせる
ことによって車体を持ち上げるように構成された油圧シ
ョベルにおいて、上記ブームシリンダのブーム下げ動作
時の最高圧力を設定するポートリリーフ弁、及びブーム
シリンダを含む複数の油圧アクチュエータの油圧源とし
ての油圧ポンプの最高圧を設定するメインリリーフ弁を
備え、これらメイン及びポート両リリーフ弁が、設定圧
が高圧と低圧とに切換可能な二段リリーフ弁として構成
されるとともに、上記車体持ち上げ時に信号を発する信
号発生手段が設けられ、車体持ち上げ時に上記信号発生
手段からの信号に基づいて上記メイン及びポート両リリ
ーフ弁の設定圧が低圧側から高圧側に切換えられるよう
に構成されたものである。
【0011】請求項2の発明は、請求項1の構成におい
て、メイン及びポート両リリーフ弁として、外部からパ
イロット圧が導入されたときに設定圧が高圧側に切換わ
るパイロット式リリーフ弁が用いられるとともに、この
両リリーフ弁のパイロットラインに、リリーフ弁に対し
てパイロット圧を供給する開通位置と遮断する遮断位置
との間で切換わる切換弁が設けられ、信号発生手段から
の信号によりこの切換弁が上記開通位置に切換わるよう
に構成されたものである。
【0012】請求項3の発明は、請求項1または2の構
成において、ブームシリンダの作動を制御するコントロ
ールバルブと、このコントロールバルブを操作する操作
手段とが設けられ、信号発生手段は、(イ)上記操作手
段がブーム下げ側にフル操作されたこと、(ロ)ポンプ
圧が予め設定された圧力に達したことの二つの条件が揃
ったときに車体持ち上げ信号を発するように構成された
ものである。
【0013】上記構成によると、車体持ち上げ時以外
(通常掘削時)には、メイン、ポート両リリーフ弁がと
もに低圧設定されるため、掘削反力の逃がし作用を確保
することができる。
【0014】一方、車体持ち上げ時には、両リリーフ弁
が高圧設定されるため、車体重量が大きい機械や走行体
長さが長い機械(車体復元力が大きい機械)について
も、ブームシリンダの縮小側推力を車体復元力よりも大
きくして車体持ち上げ動作を確実に行わせることができ
る。
【0015】この場合、請求項2の構成によると、車体
持ち上げ時に切換弁が開通位置に切換わり、この切換弁
を介してパイロット式リリーフ弁にパイロット圧が導入
されることによって同リリーフ弁が高圧設定される。
【0016】請求項3の構成によると、ブーム下げ操作
が行われ、かつ、ポンプ圧が設定値に達したとき、すな
わち、車体持ち上げ時のみに、しかも自動的にリリーフ
弁が高圧設定されるため、たとえばスイッチ操作に基づ
いてリリーフ弁を高圧設定する構成とした場合のように
スイッチ操作の煩わしさや誤操作のおそれがない。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図1,2によ
って説明する。
【0018】第1実施形態(図1参照) 11はブームシリンダ8の油圧源としての油圧ポンプ
で、この油圧ポンプ11とブームシリンダ8との間に、
レバー操作式のリモコン弁12によって切換操作される
油圧パイロット式のコントロールバルブ13が設けら
れ、このコントロールバルブ13によってブームシリン
ダ8が伸縮制御される。
【0019】図中、13aはこのコントロールバルブ1
3のブーム下げ側パイロットポート、13bは同上げ側
パイロットポート、イは同バルブ13の中立位置、ロは
同ブーム下げ位置、ハは同ブーム上げ位置、Tはタンク
である。
【0020】一方、圧力設定用のリリーフ弁として、油
圧ポンプ11のポンプライン14にポンプ圧の最高値を
設定するメインリリーフ弁15が設けられるとともに、
コントロールバルブ13とブームシリンダ8の縮小側油
室8aとを結ぶブーム下げ側ライン16にポートリリー
フ弁17が設けられている。
【0021】この両リリーフ弁15,17は、外部から
パイロット圧が導入されたときに設定圧が低圧側から高
圧側に切換わるパイロット式の二段リリーフ弁として構
成され、それぞれのパイロットライン18,19が電磁
式の切換弁20を介してパイロット油圧源21に接続さ
れている。
【0022】切換弁20は、電気信号の入力がないとき
は、パイロット油圧源21をパイロットライン18,1
9に対して遮断する図示のブロック位置イにセットさ
れ、電気信号が入力されたときに開通位置ロに転じてパ
イロット油圧源21をパイロットライン18,19に接
続する。
【0023】両リリーフ弁15,17は、上記切換弁2
0のブロック位置イでは低圧側(たとえばメインリリー
フ弁15で350Kg/cm2、ポートリリーフ弁17
で385Kg/cm2)に設定され、開通位置ロで高圧
側(たとえばメインリリーフ弁15で380Kg/cm
2、ポートリリーフ弁17で405Kg/cm2)に切換
わる。
【0024】なお、上記リリーフ弁設定圧の例としてポ
ートリリーフ弁設定圧をメインリリーフ弁設定圧よりも
高く設定するのは、車体持ち上げ状態でコントロールバ
ルブ13が中立位置イに戻され、この状態で外力によっ
て回路が昇圧した場合に対処するためである。
【0025】ポンプライン14にはポンプ圧を検出する
圧力センサ23、リモコン弁12のブーム下げ側パイロ
ットライン22にはブーム下げ側パイロット圧(リモコ
ン弁操作量)を検出する圧力センサ24がそれぞれ接続
され、この両圧力センサ23,24によって検出された
圧力の信号が信号発生手段としてのコントローラ25に
入力される。
【0026】このコントローラ25は、入力されるポン
プ圧信号及び操作信号に基づき、(i)リモコン弁12
がブーム下げ側にフル操作されたこと(車体持ち上げ時
にはフル操作される)、(ii)ポンプ圧が予め設定さ
れた圧力(車体持ち上げ時に作用する圧力の下限値)に
達したことの二つの条件を満足するときに切換弁20に
切換信号を出力する。
【0027】こうなると、前記したように切換弁20が
開通位置ロに切換わって両リリーフ弁15,17が高圧
側に設定されるため、ブームシリンダ8の縮小側推力を
通常掘削時よりも高めることができる。このため、車体
重量が大きい機械や走行体長さが長い機械、つまり車体
復元力が大きい機械についても、車体持ち上げ動作を確
実に行わせることができる。
【0028】しかも、上記(i)(ii)の条件の少な
くとも一方が無くなると切換弁20がブロック位置イに
自動復帰して両リリーフ弁15,17が元の低圧設定に
戻るため、ブームシリンダ回路のリリーフ作用によって
掘削作業時の掘削反力を逃がす役割を支障無く果たすこ
とができる。
【0029】第2実施形態(図2参照) 第1実施形態との相違点のみを説明する。
【0030】第2実施形態においては、車体持ち上げ時
にオペレータによってオン操作されるスイッチ26が設
けられ、このスイッチ26がオン操作され、かつ、ポン
プ圧が設定値に達したときに切換弁20が開通位置ロに
切換わってリリーフ弁設定圧が高圧側に切換わるように
構成されている。
【0031】この構成によっても、基本的に第1実施形
態と同じ作用効果を得ることができる。
【0032】また、この実施形態によると、第1実施形
態では必須条件となるリモコン弁12のフル操作が条件
とならないため、リモコン弁12を中間位置までしか操
作しないで車体持ち上げを行いたい場合に適する。
【0033】
【発明の効果】上記のように本発明によると、通常掘削
時にはメイン、ポート両リリーフ弁をともに低圧設定し
て掘削反力の逃がし作用を確保しながら、車体持ち上げ
時には両リリーフ弁が高圧設定されるため、車体復元力
が大きい機械についても、ブームシリンダの縮小側推力
を車体復元力よりも大きくして車体持ち上げ動作を確実
に行わせることができる。
【0034】また、請求項3の発明によると、ブーム下
げ操作が行われ、かつ、ポンプ圧が設定値に達したと
き、すなわち、車体持ち上げ時のみに、しかも自動的に
リリーフ弁が高圧設定されるため、たとえばスイッチ操
作に基づいてリリーフ弁を高圧設定する構成とした場合
のようにスイッチ操作の煩わしさや誤操作のおそれがな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる油圧回路の構成
を示す図である。
【図2】本発明の第2実施形態にかかる油圧回路の第1
実施形態との相違部分のみを示す図である。
【図3】油圧ショベルの車体持ち上げ状態の概略側面図
である。
【符号の説明】
3 ショベル本体 4 掘削アタッチメント 5 掘削アタッチメントを構成するブーム 6 同アーム 7 同バケット 8 ブームシリンダ 9 アームシリンダ 10 バケットシリンダ 11 油圧ポンプ 12 ブームシリンダを操作する操作手段としてのリモ
コン弁 13 コントロールバルブ 15 メインリリーフ弁 17 ポートリリーフ弁 20 切換弁 23 ポンプ圧を検出する圧力センサ 24 ブーム下げ側のフル操作を検出する圧力センサ 25 信号発生手段としてのコントローラ 26 信号発生手段を構成するスイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ショベル本体に、ブームシリンダによっ
    て駆動されるブーム、及びアームシリンダによって駆動
    されるアームを備えた掘削アタッチメントが取付けら
    れ、上記掘削アタッチメントを接地させた状態でブーム
    下げ動作を行わせることによって車体を持ち上げるよう
    に構成された油圧ショベルにおいて、上記ブームシリン
    ダのブーム下げ動作時の最高圧力を設定するポートリリ
    ーフ弁、及びブームシリンダを含む複数の油圧アクチュ
    エータの油圧源としての油圧ポンプの最高圧を設定する
    メインリリーフ弁を備え、これらメイン及びポート両リ
    リーフ弁が、設定圧が高圧と低圧とに切換可能な二段リ
    リーフ弁として構成されるとともに、上記車体持ち上げ
    時に信号を発する信号発生手段が設けられ、車体持ち上
    げ時に上記信号発生手段からの信号に基づいて上記メイ
    ン及びポート両リリーフ弁の設定圧が低圧側から高圧側
    に切換えられるように構成されたことを特徴とする油圧
    ショベルの油圧回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の油圧ショベルの油圧回路
    において、メイン及びポート両リリーフ弁として、外部
    からパイロット圧が導入されたときに設定圧が高圧側に
    切換わるパイロット式リリーフ弁が用いられるととも
    に、この両リリーフ弁のパイロットラインに、リリーフ
    弁に対してパイロット圧を供給する開通位置と遮断する
    遮断位置との間で切換わる切換弁が設けられ、信号発生
    手段からの信号によりこの切換弁が上記開通位置に切換
    わるように構成されたことを特徴とする油圧ショベルの
    油圧回路。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の油圧ショベルの
    油圧回路において、ブームシリンダの作動を制御するコ
    ントロールバルブと、このコントロールバルブを操作す
    る操作手段とが設けられ、信号発生手段は、 (イ)上記操作手段がブーム下げ側にフル操作されたこ
    と、 (ロ)ポンプ圧が予め設定された圧力に達したことの二
    つの条件が揃ったときに車体持ち上げ信号を発するよう
    に構成されたことを特徴とする油圧ショベルの油圧回
    路。
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Effective date: 20081007