JP2004150030A - Crawler extension circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右の履帯間を拡幅する履帯拡幅回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5に示されるように、油圧ショベルは、機体11として、下部走行体12に上部旋回体13が旋回可能に設けられ、この上部旋回体13に、キャブ14、掘削作業用のフロント作業装置15が搭載されている。
【0003】
フロント作業装置15は、ブームシリンダ16により上下方向に回動されるブーム17の先端に、アームシリンダ18により前後方向に回動されるアーム19が軸支され、このアーム19の先端に、バケットシリンダ21により回動されるバケット22が軸支されている。
【0004】
下部走行体12には、ブレードアーム23により排土作業用のブレード24が上下動自在に取付けられ、このブレード24は、ブレードシリンダ25により上下動される。
【0005】
図6に示されるように、下部走行体12は、カーボディ26の前後部に、左右のトラックフレーム27に取付けられたスライダ28がそれぞれ左右方向摺動自在に嵌合され、左右のトラックフレーム27に装着された左右の履帯29間の幅すなわちゲージ幅を可変にしたものがある。
【0006】
そして、図6(a)に示されるように、搬送時または移動時は、履帯29間のゲージ幅を狭くすることで、狭い場所への移送を可能にする。また、図6(b)に示されるように、作業時は、履帯29間のゲージ幅を広げる、すなわち拡幅することで、転倒防止をより効果的に図れる。
【0007】
その履帯29間のゲージ幅を拡幅するために油圧駆動式、手動式などがあるが、現在は、左右のトラックフレーム27間に設けられた油圧シリンダすなわち拡幅シリンダにより左右の履帯29間の間隔を可変制御することが主流である(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
【0008】
図7は、カーボディ26の中央部を横断する形で左右のトラックフレーム27間に配置された1本の拡幅用油圧シリンダすなわち拡幅シリンダ31により、左右のトラックフレーム27間を拡幅できるようにした例である。
【0009】
この図7において、前記ブレード24は、カーボディ26の左右のブラケット32にブレードアーム23を介して取付けられ、カーボディ26の中央のブラケット33とブレード24の中央のブラケット34との間に設けられたブレードシリンダ25により上下動される。
【0010】
そして、左右のトラックフレーム27を拡幅する際は、図5(a)から(b)に示されるように、ブームシリンダ16を収縮させてブーム17を下方へ回動させるとともに、ブレードシリンダ25を伸長させてブレード24を下方へ回動させることで、バケット22とブレード24とを地面に押圧することにより、相対的に履帯29を地面Gから浮かせて、拡幅シリンダ31による左右履帯間の拡幅などを円滑にできるようにしている。
【0011】
図8は、拡幅シリンダ31を駆動するための油圧回路であり、ポンプ41にチェック弁42を介してコントロール弁43の手動スプール44が接続され、この手動スプール44を経た一方の通路45が、ブレードシリンダ25のロッド側と拡幅シリンダ31のロッド側とに接続され、手動スプール44を経た他方の通路46が、2つの電磁弁47,48を経て、ブレードシリンダ25のヘッド側25hと拡幅シリンダ31のヘッド側31hとに接続されている。
【0012】
2つの電磁弁47,48は、拡幅切換スイッチ(図示せず)により同時に通電制御されるソレノイドをそれぞれ有し、一方が開き状態から閉じ状態に切換わるとき、他方が閉じ状態から開き状態に切換わるスプールをそれぞれ有するが、これらのスプールは、アンダーラップに形成されており、両方のスプールが同時に開き状態となる瞬間がある。
【0013】
そして、下部走行体12の拡幅作業時には、図5(a)に示されるようにブレード24とフロント作業装置15とを180°逆方向に配置するように、下部走行体12に対し上部旋回体13を旋回し、図5(b)に示されるように、ブームシリンダ16によりブーム17を下げ、さらに、ブレードシリンダ25によりブレード24をいっぱいに下げて、左右の履帯29が地面Gより離れるようにジャッキアップ操作する。
【0014】
このジャッキアップ操作では、2つの電磁弁47,48が図8に示された状態において、コントロール弁43の手動スプール44を中立位置から上側位置に切換えることで、ポンプ41から吐出された作動油を手動スプール44により通路46に導き、ブレードシリンダ25のヘッド側25hに供給し、ブレード24を下げ方向に駆動する。
【0015】
一方、両履帯29が地面Gより離れたことを確認したら、図示しない拡幅切換スイッチを入れ、2つの電磁弁47,48を同時に切換えると、ブレードシリンダ25のヘッド側25hに接続された通路46aは、電磁弁47に内蔵されたチェック弁47aにより閉止されるとともに、拡幅シリンダ31のヘッド側31hに接続された通路46bは、電磁弁48に内蔵された通路48aにより連通されるので、ポンプ41から吐出された作動油は、コントロール弁43の手動スプール44を経て拡幅シリンダ31のヘッド側31hに供給され、この拡幅シリンダ31が伸長動作して、左右の履帯29間を油圧で拡幅操作する。
【0016】
【特許文献1】
特開平9−100552号公報(第3頁、図9)
【0017】
【特許文献2】
特開平10−266265号公報(第3頁、図14)
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
この手順で操作を行う最中に、ブレードシリンダ25のヘッド側25hには常に機体11の荷重負荷が圧力として作用するので、その状態で2つの電磁弁47,48を同時に切換えると、一瞬ではあるが、アンダーラップ型のスプールを有する各電磁弁47,48を経て、ブレードシリンダ25のヘッド側25hの圧油が逆流して、最も圧の低い拡幅シリンダ31のヘッド側31hに逃げてしまう現象が生ずる。
【0019】
このように、拡幅切換スイッチ(図示せず)により2つの電磁弁47,48を同時に切換える際に、ブレードシリンダ25のヘッド側25hと拡幅シリンダ31のヘッド側31hとが連通する瞬間があり、機体11を保持するためのブレードシリンダ25のヘッド側25hの圧油が拡幅シリンダ31のヘッド側31hに流れ、ブレード24が上がり、相対的に機体11が下がるので、機体11の下降が拡幅切換スイッチを操作するたびに発生する問題がある。
【0020】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、拡幅作業時にブレードを下げて機体を浮かせた姿勢を保持できる履帯拡幅回路を提供することを目的とするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された発明は、機体に設けられたブレードを下げることで機体を地面から浮かせる方向に駆動可能なブレードシリンダと、機体に拡幅可能に装着された一対の履帯を拡幅方向に駆動可能な拡幅シリンダと、作動流体をブレードシリンダのブレード下げ側に供給する状態と作動流体を拡幅シリンダの履帯拡幅側に供給する状態とを切換える拡幅切換弁と、拡幅切換弁の切換時におけるブレードシリンダのブレード下げ側と拡幅シリンダの履帯拡幅側との連通を防止するシリンダ間連通防止手段とを具備した履帯拡幅回路であり、拡幅切換弁の切換時に、シリンダ間連通防止手段により、ブレードシリンダのブレード下げ側と拡幅シリンダの履帯拡幅側とが連通することを防止するので、両シリンダが連通した場合に発生するブレードシリンダのブレード下げ側から低圧の拡幅シリンダへの作動流体の移動を防止して、拡幅作業時もブレードを下げて機体を浮かせた姿勢を保持できる。
【0022】
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の履帯拡幅回路における拡幅切換弁が、ソレノイドにより切換わる電磁弁であり、簡単なスイッチ操作により電磁弁のソレノイドに通電するのみで、拡幅シリンダを容易に制御できる。
【0023】
請求項3に記載された発明は、請求項1または2記載の履帯拡幅回路における拡幅切換弁が、単一のスプールにより切換わる弁であり、拡幅切換弁により従来の2つの電磁弁を単一のスプール弁とすることで、コストダウンを図れ、回路の小型化や簡略化により、回路の組立性および整備性の向上を図れ、また、2つの電磁弁間の切換タイミングを合せる必要もない。
【0024】
請求項4に記載された発明は、請求項1乃至3のいずれか記載の履帯拡幅回路におけるシリンダ間連通防止手段を、ブレードシリンダのブレード下げ側からの通路を遮断する状態と、拡幅シリンダの履帯拡幅側からの通路を遮断する状態とを同時に生じさせるように拡幅切換弁内に形成されたオーバラップ構造部としたものであり、拡幅切換弁内のオーバラップ構造部でシリンダ間連通防止手段を容易に形成できるとともに、ブレードシリンダのブレード下げ側と低圧の拡幅シリンダの履帯拡幅側とが拡幅切換時に連通することを確実に防止でき、拡幅作業時もブレードを下げて機体を浮かせた姿勢を保持できる。
【0025】
請求項5に記載された発明は、請求項1乃至3のいずれか記載の履帯拡幅回路におけるシリンダ間連通防止手段を、ブレードシリンダのブレード下げ側から拡幅切換弁に戻される作動流体を逆止するとともにブレードシリンダの反対側に供給される作動流体圧により逆止解除可能なパイロット操作型チェック弁としたものであり、パイロット操作型チェック弁により、ブレードシリンダのブレード下げ側から拡幅切換弁に戻される作動流体を逆止するので、ブレードシリンダから流出した作動流体が拡幅切換弁の内部通路を経て低圧の拡幅シリンダへ移動することを確実に防止でき、拡幅作業時もブレードを下げて機体を浮かせた姿勢を保持できる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1および図2に示された第1の実施の形態、図3に示された第2の実施の形態、図4に示された第3の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。なお、図5乃至図7に示された油圧ショベルは、本発明の説明でも共通に用いることとする。
【0027】
図1は、履帯拡幅回路の第1の実施の形態を示し、タンク40内の作動流体としての作動油を加圧供給するポンプ41に、チェック弁42を介してコントロール弁43の手動スプール44が接続され、この手動スプール44を経た一方の通路45が、ブレードシリンダ25のロッド側25rと、拡幅シリンダ31のロッド側31rとにそれぞれ接続され、また、手動スプール44を経た他方の通路46が、拡張切換弁50を経て、ブレードシリンダ25のブレード下げ側としてのヘッド側25hまたは拡幅シリンダ31の履帯拡幅側としてのヘッド側31hに選択的に接続される。
【0028】
ブレードシリンダ25は、機体11に設けられたブレード24を下げることで、機体11を地面から浮かせる方向に駆動可能な油圧アクチュエータであり、また、拡幅シリンダ31は、機体11に拡幅可能に装着された一対のトラックフレーム27および履帯29を拡幅方向に駆動可能な油圧アクチュエータである。
【0029】
拡幅切換弁50は、単一のスプール52と、このスプール52を一側に付勢するスプリング53と、このスプリング53に抗してスプール52を他側に切換変位させるソレノイド54とを備えた電磁弁であって、このソレノイド54に通電することで、スプール52をスプリング53に抗してブレードシリンダ25側から拡幅シリンダ31側へ切換える、すなわち作動油をブレードシリンダ25のブレード下げ側であるヘッド側25hに供給する状態と、作動油を拡幅シリンダ31の履帯拡幅側であるヘッド側31hに供給する状態とを切換えることができる3ポート2位置切換弁である。
【0030】
ソレノイド54は、図2に示されるように、キャブ14内のオペレータにより操作可能の拡幅切換スイッチ(図示せず)で通電制御される電磁コイル54aと、この電磁コイル54aにより軸方向に変位される可動鉄心54bとを備えている。
【0031】
拡幅切換弁50内には、拡幅切換弁50の切換時におけるブレードシリンダ25のブレード下げ側すなわちヘッド側25hと拡幅シリンダ31の履帯拡幅側すなわちヘッド側31hとの連通を防止するシリンダ間連通防止手段としてのオーバラップ構造部51が形成されている。
【0032】
このオーバラップ構造部51を説明すると、図2(a)に示されるように、拡幅切換弁50は、弁本体55に穿設されたスプール嵌合孔の内周面に複数の周溝56が形成され、その中央の周溝56に、弁本体55に穿設された入口ポートPが連通され、その左右の周溝56に、弁本体55に穿設された出口ポートC1,C2がそれぞれ連通され、また、スプール嵌合孔に摺動自在に嵌合されたスプール52には、入口ポートPと出口ポートC1,C2の一方とを連通するとともに他方とを遮断する複数のランド部57,58が形成されている。
【0033】
これらのランド部57,58は、ブレードシリンダ25のブレード下げ側すなわちヘッド側25hからの通路を遮断する状態と、拡幅シリンダ31の履帯拡幅側すなわちヘッド側31hからの通路を遮断する状態とを同時に生じさせるようにオーバラップ形成されたものである。
【0034】
具体的には、図2(a)における一方のランド部57が入口ポートP・出口ポートC1間の開口部59を開口するストロークより、他方のランド部58が入口ポートP・出口ポートC2間の開口部60を閉塞するストロークの方が大きく形成されたオーバラップ構造部51により、スプール52が右方へ変位して、入口ポートP・出口ポートC1間の開口部59をランド部57により閉じ始めたときも、入口ポートP・出口ポートC2間の開口部60をランド部58により閉じた状態が僅かな間保持される。
【0035】
これにより、スプール52をブレードシリンダ25側から拡幅シリンダ31側へ切換えるときに、出口ポートC1と出口ポートC2との間がランド部57,58により完全に遮断されてから、作動油を拡幅シリンダ31の履帯拡幅側すなわちヘッド側31hに供給する切換ができる。
【0036】
図1に戻って、コントロール弁43には、ブームシリンダ16を制御するパイロット操作型スプール61と、アームシリンダ18を制御するパイロット操作型スプール62と、バケットシリンダ21を制御するパイロット操作型スプール63とが設けられている。これらのパイロット操作型スプール61,62,63には、車載エンジン64により前記ポンプ41とともに駆動されるメインポンプ65より作動油を供給する。
【0037】
次に、この図1および図2に示された実施の形態の作用効果を説明する。
【0038】
下部走行体12の拡幅作業時には、図5(a)に示されるようにブレード24とフロント作業装置15とを180°逆方向に配置するように、下部走行体12に対し上部旋回体13を旋回し、図5(b)に示されるように、ブームシリンダ16によりブーム17を下げ、さらに、ブレードシリンダ25によりブレード24をいっぱいに下げて、左右の履帯29が地面Gより離れるようにジャッキアップ操作する。
【0039】
このジャッキアップ操作では、先ず、パイロット操作型スプール61をパイロット操作して、ブームシリンダ16を収縮方向に駆動することで、フロント作業装置15を杖代わりにして、履帯29の前端を地面Gから浮上がらせる。
【0040】
それから、拡幅切換弁50が図1に示されたスプリングリターン状態にあるとき、コントロール弁43の手動スプール44を中立位置から上側位置に切換えることで、ポンプ41から吐出された作動油を手動スプール44により通路46に導き、拡幅切換弁50のポートP−C1間の内部通路を経て、ブレードシリンダ25のヘッド側25hに供給し、ブレードシリンダ25によりブレード24を下げ方向に駆動する。
【0041】
これにより、両履帯29が地面Gより離れたことを確認したら、図示しない拡幅切換スイッチを入れ、拡幅切換弁50を切換えると、ブレードシリンダ25のヘッド側25hに接続された通路46aは、拡幅切換弁50に内蔵されたスプール52のランド部57により閉止されるとともに、拡幅シリンダ31のヘッド側31hに接続された通路46bは、拡幅切換弁50のポートP−C2間の内部通路により通路46に連通されるので、ポンプ41からコントロール弁43の手動スプール44を経て通路46に供給された作動油は、拡幅シリンダ31のヘッド側31hに導かれ、この拡幅シリンダ31が伸長動作して、左右のトラックフレーム27間および履帯29間を油圧で拡幅操作する。
【0042】
このとき、オーバラップ型のスプール52を有する1つの拡幅切換弁50により通路を切換えることにより、切換える際に、ブレードシリンダ25への通路46aと拡幅シリンダ31への通路46bとが連通する瞬間がなくなり、スイッチ操作時にこれらの通路46a,46bが連通した場合の機体11の下降を防止でき、拡幅作業時のブレード24を下げて機体11を浮かせた姿勢を保持できる。
【0043】
一方、左右の履帯29を縮小位置に戻すときは、拡幅切換弁50を通電切換したポートP−C2連通状態で、ブレード24を下げて機体11を浮かせた姿勢を保持したまま、コントロール弁43内の手動スプール44を下側位置に切換操作すると、ポンプ41から吐出された作動油は、手動スプール44を経て通路45に供給され、さらに通路45bを経て拡幅シリンダ31のロッド側31rに供給され、拡幅シリンダ31のみが収縮方向に駆動され、左右のトラックフレーム27および履帯29が縮小位置に戻される。このとき、ブレードシリンダ25は、通路46aが拡幅切換弁50により遮断されているので、作動しない。
【0044】
さらに、この手動スプール44の切換位置で、拡幅切換弁50に対する通電を停止すると、拡幅切換弁50は、図1に示されたスプリングリターン位置に復帰するので、通路45aに加圧供給された作動油により、ブレードシリンダ25が収縮方向に駆動され、履帯29を地面Gに接地させることができる。
【0045】
次に、図3は、第2の実施の形態を示し、コントロール弁43の手動スプール44を経た一方の通路45が、拡幅切換弁50aの内部通路および通路45aを経て、ブレードシリンダ25のロッド側25rに接続されるとともに、通路45bを経て拡幅シリンダ31のロッド側31rに接続されている。
【0046】
また、手動スプール44を経た他方の通路46が、パイロット操作型チェック弁71、拡幅切換弁50aの内部通路、通路46aを経てブレードシリンダ25のヘッド側25hに、またはパイロット操作型チェック弁71、拡幅切換弁50aの内部通路および通路46bを経て拡幅シリンダ31のヘッド側31hに、選択的に接続される。
【0047】
拡幅切換弁50aは、単一のスプール72と、このスプール72を一側に付勢するスプリング73と、このスプリング73に抗してスプール72を他側に切換変位させるソレノイド74とを備えた電磁弁であり、このソレノイド74に通電することで、スプール72をスプリング73に抗して拡幅側へ切換えることができる6ポート2位置切換弁である。
【0048】
さらに、拡幅切換弁50aは、そのスプール72を拡幅側へ切換えるときに、作動油をブレードシリンダ25のブレード下げ側すなわちヘッド側25hに供給する通路46aを遮断してから、作動油を拡幅シリンダ31の履帯拡幅側すなわちヘッド側31hに供給する通路46bに切換えるオーバラップ構造部(図示せず)を、図2に示された拡幅切換弁50と同様に有している。
【0049】
すなわち、拡幅切換弁50aは、ブレードシリンダ25のブレード下げ側すなわちヘッド側25hからの通路46aを遮断する状態と、拡幅シリンダ31の履帯拡幅側すなわちヘッド側31hからの通路46bを遮断する状態とを同時に生じさせるように、スプール72にランド部がオーバラップ形成されている。
【0050】
次に、この図3に示された実施の形態の作用効果を説明する。
【0051】
ブレード24を下げ方向に駆動する場合は、拡幅切換弁50aが図3に示されたスプリングリターン状態にあるとき、コントロール弁43の手動スプール44を中立位置から上側位置に切換えることで、ポンプ41から吐出された作動油を手動スプール44により通路46に導き、パイロット操作型チェック弁71、拡幅切換弁50aの内部通路および通路46aを経て、ブレードシリンダ25のヘッド側25hに供給し、ブレードシリンダ25によりブレード24を下げ、左右の履帯29を地面Gより浮かせるようにする。
【0052】
一方、両履帯29が地面Gより離れたことを確認したら、図示しない拡幅切換スイッチを入れ、拡幅切換弁50aを切換えると、ブレードシリンダ25のヘッド側25hに接続された通路46aは、拡幅切換弁50aに内蔵されたスプール72のランド部により閉止されるとともに、拡幅シリンダ31のヘッド側31hに接続された通路46bは、拡幅切換弁50aの内部通路によりパイロット操作型チェック弁71に連通されるので、ポンプ41からコントロール弁43の手動スプール44を経て通路46に供給された作動油は、パイロット操作型チェック弁71、拡幅切換弁50aの内部通路および通路46bを経て拡幅シリンダ31のヘッド側31hに導かれ、この拡幅シリンダ31が伸長動作して、左右のトラックフレーム27間および履帯29間を油圧で拡幅操作する。
【0053】
このとき、オーバラップ構造部(図示せず)のスプール72を有する1つの拡幅切換弁50aにより通路を切換えることにより、切換える際に、ブレードシリンダ25への通路46aと拡幅シリンダ31への通路46bとが連通することがなくなり、スイッチ操作時にこれらの通路46a,46bが連通した場合の機体11の下降を防止でき、拡幅作業時のブレード24を下げて機体11を浮かせた姿勢を保持できる。
【0054】
一方、左右の履帯29を縮小位置に戻すときは、拡幅切換弁50aを通電切換した状態で、ブレード24を下げて機体11を浮かせた姿勢を保持したまま、コントロール弁43内の手動スプール44を下側位置に切換操作すると、ポンプ41から吐出された作動油は、手動スプール44を経て通路45に供給され、さらに通路45bを経て拡幅シリンダ31のロッド側31rに供給され、このとき、ヘッド側31hの通路46bは、拡幅切換弁50aの内部通路を経てパイロット操作型チェック弁71に連通され、このパイロット操作型チェック弁71は、通路45からのパイロット操作圧により逆止解除されているので、拡幅シリンダ31のみが収縮方向に駆動され、左右のトラックフレーム27および履帯29が縮小位置に戻される。このとき、ブレードシリンダ25は、通路46aが拡幅切換弁50aにより遮断されているので、作動しない。
【0055】
さらに、この手動スプール44の切換位置で、拡幅切換弁50aに対する通電を停止すると、拡幅切換弁50aは、図3に示されたスプリングリターン位置に復帰するので、通路45から拡幅切換弁50aの内部通路および通路45aを経てブレードシリンダ25のロッド側25rに作動油が供給されるとともに、通路45からのパイロット操作圧によりパイロット操作型チェック弁71の逆止作用が解除されているので、ブレードシリンダ25のヘッド側25hから通路46a、拡幅切換弁50aの内部通路およびパイロット操作型チェック弁71を経て通路46に作動油が排出されることで、ブレードシリンダ25が収縮方向に駆動され、履帯29を地面Gに接地させることができる。
【0056】
次に、図4は、第3の実施の形態を示し、コントロール弁43の手動スプール44を経た一方の通路45が、拡幅切換弁50bの内部通路および通路45aを経て、ブレードシリンダ25のロッド側25rに、または拡幅切換弁50bの別の内部通路および通路45bを経て拡幅シリンダ31のロッド側31rに、選択的に接続されるように構成されている。
【0057】
また、手動スプール44を経た他方の通路46が、拡幅切換弁50bの内部通路、シリンダ間連通防止手段としてのパイロット操作型チェック弁81、通路46aを経てブレードシリンダ25のヘッド側25hに、または拡幅切換弁50bの別の内部通路および通路46bを経て拡幅シリンダ31のヘッド側31hに、選択的に接続されるように構成されている。
【0058】
拡幅切換弁50bは、単一のスプール82と、このスプール82を一側に付勢するスプリング83と、このスプリング83に抗してスプール82を他側に切換変位させるパイロット圧作用部84とを備えたパイロット操作型の6ポート2位置切換弁であり、そのパイロット圧作用部84に対して、パイロット圧油を制御する電気式のパイロット弁85が設けられている。
【0059】
このパイロット弁85は、スプリング86とソレノイド87とにより切換制御される電磁弁であって、拡幅切換スイッチ(図示せず)から供給される電気信号でソレノイド87を通電励磁することによりスプリング86に抗して切換わり、パイロット圧源から供給されるパイロット圧をパイロット圧作用部84に印加する3ポート2位置切換弁である。
【0060】
また、パイロット操作型チェック弁81は、ブレードシリンダ25のブレード下げ側すなわちヘッド側25hから拡幅切換弁50bに戻される作動油を逆止するとともにブレードシリンダ25の反対側すなわちロッド側25rに供給される作動油圧により逆止解除可能なチェック弁であり、拡幅切換弁50bのスプール82をブレードシリンダ25側から拡幅シリンダ31側へ切換えるときに、ブレードシリンダ25のヘッド側25hからの戻り油を、拡幅切換弁50bに戻される前に、このパイロット操作型チェック弁81により遮断して、低圧の拡幅シリンダ31の履帯拡幅側すなわちヘッド側31hに流れることを防止する。
【0061】
次に、この図4に示された実施の形態の作用効果を説明する。
【0062】
ブレード24を下げ方向に駆動する場合は、拡幅切換弁50bが図4に示されたスプリングリターン状態にあるとき、コントロール弁43の手動スプール44を中立位置から上側位置に切換えることで、ポンプ41から吐出された作動油を手動スプール44により通路46に導き、この通路46から拡幅切換弁50bの内部通路、パイロット操作型チェック弁81および通路46aを経て、ブレードシリンダ25のヘッド側25hに供給し、ブレードシリンダ25によりブレード24を下げ、左右の履帯29を地面Gより浮かせるようにする。
【0063】
一方、両履帯29が地面Gより離れたことを確認したら、図示しない拡幅切換スイッチを入れ、パイロット弁85を切換えると、パイロット圧がこのパイロット弁85を経て拡幅切換弁50bのパイロット圧作用部84に作用し、拡幅切換弁50bのスプール82がスプリング83に抗して切換変位する。
【0064】
これにより、ポンプ41から通路46に供給された作動油は、拡幅切換弁50bの内部通路および通路46bを経て拡幅シリンダ31のヘッド側31hに供給されるので、拡幅シリンダ31が伸長動作して、左右のトラックフレーム27間および履帯29間を油圧で拡幅操作する。
【0065】
このとき、ブレードシリンダ25のヘッド側25hからの通路46aはパイロット操作型チェック弁81により遮断されているので、スイッチ操作時に通路46aが通路46bに連通することがなく、連通した場合の機体11の下降を防止でき、拡幅作業時のブレード24を下げて機体11を浮かせた姿勢を保持できる。
【0066】
一方、左右の履帯29を縮小位置に戻すときは、パイロット弁85を通電切換した状態、すなわち拡幅切換弁50bのスプール82をパイロット圧で切換えた状態のまま、コントロール弁43内の手動スプール44を下側位置に切換操作すると、ポンプ41から吐出された作動油は、手動スプール44を経て通路45に供給され、さらに拡幅切換弁50bの内部通路、通路45bを経て拡幅シリンダ31のロッド側31rに供給され、このとき、ヘッド側31hの通路46bは、拡幅切換弁50bの内部通路を経て通路46に連通しているので、拡幅シリンダ31のみが収縮方向に駆動され、左右のトラックフレーム27および履帯29が縮小位置に戻される。このとき、ブレードシリンダ25は、通路46aがパイロット操作型チェック弁81により遮断されているので、作動しない。
【0067】
さらに、この手動スプール44の切換位置で、パイロット弁85に対する通電を解除すると、拡幅切換弁50bのパイロット圧作用部84に作用していたパイロット圧も解除されるので、拡幅切換弁50bは、図4に示されたスプリングリターン位置に復帰し、通路45から拡幅切換弁50bの内部通路および通路45aを経てブレードシリンダ25のロッド側25rに作動油が供給されるとともに、通路45aからのパイロット操作圧によりパイロット操作型チェック弁81の逆止作用が解除されているので、ブレードシリンダ25のヘッド側25hから通路46a、パイロット操作型チェック弁81、拡幅切換弁50bの内部通路を経て通路46に作動油が排出されることで、ブレードシリンダ25が収縮方向に駆動され、履帯29を地面Gに接地させることができる。
【0068】
以上のように、拡幅切換弁50,50a,50bの切換時に、図2に示されたシリンダ間連通防止手段としてのオーバラップ構造部51により、あるいは図4に示されたシリンダ間連通防止手段としてのパイロット操作型チェック弁81により、ブレードシリンダ25のブレード下げ側すなわちヘッド側25hの通路46aが、拡幅シリンダ31の履帯拡幅側すなわちヘッド側31hの通路46bに連通することを防止するので、拡幅切換弁50,50a,50bの切換時に、両通路46a,46bが連通した場合に発生するブレードシリンダ25のヘッド側25hから低圧の拡幅シリンダ31のヘッド側31hへの作動油の移動を防止でき、拡幅作業時もブレード24を下げて機体11を浮かせた姿勢を保持できる。
【0069】
また、このブレード下げ姿勢で拡幅シリンダ31を作動させるときは、機械式切換弁ではなく、電気式の拡幅切換弁50,50aあるいはパイロット弁85、すなわち電磁弁により通路を切換えるようにしたので、拡幅切換スイッチ(図示せず)の簡単なスイッチ操作により電磁弁のソレノイド54,74,87に通電するのみで、拡幅シリンダ31を容易に制御できる。
【0070】
さらに、各拡幅切換弁50,50a,50bは、それぞれ単一のスプール52,72,82により切換わる弁であり、これらの拡幅切換弁50,50a,50bにより、従来の2つの電磁弁を単一のスプール弁とすることで、コストダウンを図れ、回路の小型化や簡略化により、回路の組立性および整備性の向上を図れ、また、2つの電磁弁間の切換タイミングを合せる必要もない。
【0071】
加えて、拡幅切換弁50,50aは、ブレードシリンダ25のブレード下げ側すなわちヘッド側25hからの通路46aを遮断する状態と、拡幅シリンダ31の履帯拡幅側すなわちヘッド側31hからの通路46bを遮断する状態とをオーバラップさせるオーバラップ構造部51をスプール52,72に形成したので、このオーバラップ構造部51により拡幅作業時のシリンダ間連通防止手段を容易に形成できるとともに、ブレードシリンダ25のブレード下げ側すなわちヘッド側25hの通路46aと、低圧の拡幅シリンダ31の履帯拡幅側すなわちヘッド側31hの通路46bとが、拡幅切換時に連通することを確実に防止でき、両通路46a,46bが連通した場合に発生するブレードシリンダ25のヘッド側25hから拡幅シリンダ31のヘッド側31hへの作動油の移動による機体11の下降を確実に防止でき、拡幅作業時も図5(b)に示されるようにブレード24を下げて機体11を浮かせた姿勢を確実に保持できる。
【0072】
同様に、図4に示されたパイロット操作型チェック弁81は、ブレードシリンダ25のブレード下げ側すなわちヘッド側25hから拡幅切換弁50bに戻される作動油を逆止するので、ブレードシリンダ25のヘッド側25hから流出した作動油が拡幅切換弁50bの内部通路および通路46bを経て低圧の拡幅シリンダ31のヘッド側31hへ移動することを確実に防止でき、拡幅作業時もブレード24を下げて機体11を浮かせた姿勢を保持できる。
【0073】
なお、本発明は、履帯を装着した機体の一端側にブレードを、他端側に作業装置を配置することが可能の作業機械であれば、適用車両を油圧ショベルに限定されるものではない。
【0074】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、拡幅切換弁の切換時に、シリンダ間連通防止手段により、ブレードシリンダのブレード下げ側と拡幅シリンダの履帯拡幅側とが連通することを防止するので、両シリンダが連通した場合に発生するブレードシリンダのブレード下げ側から低圧の拡幅シリンダへの作動流体の移動を防止して、拡幅作業時もブレードを下げて機体を浮かせた姿勢を保持できる。
【0075】
請求項2記載の発明によれば、拡幅切換弁が、ソレノイドにより切換わる電磁弁であるので、簡単なスイッチ操作により電磁弁のソレノイドに通電するのみで、拡幅シリンダを容易に制御できる。
【0076】
請求項3記載の発明によれば、拡幅切換弁を単一のスプール弁とすることで、コストダウンを図れ、回路の小型化や簡略化により、回路の組立性および整備性の向上を図れ、また、複数のスプール間の切換タイミングを合せる必要もない。
【0077】
請求項4記載の発明によれば、拡幅切換弁内のオーバラップ構造部でシリンダ間連通防止手段を容易に形成できるとともに、ブレードシリンダのブレード下げ側と低圧の拡幅シリンダの履帯拡幅側とが拡幅切換時に連通することを確実に防止でき、拡幅作業時もブレードを下げて機体を浮かせた姿勢を保持できる。
【0078】
請求項5記載の発明によれば、パイロット操作型チェック弁により、ブレードシリンダのブレード下げ側から拡幅切換弁に戻される作動流体を逆止するので、ブレードシリンダから流出した作動流体が拡幅切換弁の内部通路を経て低圧の拡幅シリンダへ移動することを確実に防止でき、拡幅作業時もブレードを下げて機体を浮かせた姿勢を保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る履帯拡幅回路の第1の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図2】(a)は同上履帯拡幅回路における拡幅切換弁の断面図、(b)はその記号図である。
【図3】本発明に係る履帯拡幅回路の第2の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図4】本発明に係る履帯拡幅回路の第3の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図5】(a)は、油圧ショベルにおける拡幅作業の準備段階を示す側面図、(b)は、その拡幅作業中の機体ジャッキアップ姿勢を示す側面図である。
【図6】(a)は、油圧ショベルの下部走行体における拡幅前の状態を示す斜視図、(b)は、その拡幅後の状態を示す斜視図である。
【図7】(a)は、油圧ショベルの下部走行体における拡幅前の状態を示す平面図、(b)は、その拡幅後の状態を示す平面図である。
【図8】従来の履帯拡幅回路を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
11 機体
24 ブレード
25 ブレードシリンダ
25h ブレード下げ側としてヘッド側
29 履帯
31 拡幅シリンダ
31h 履帯拡幅側としてのヘッド側
46a,46b 通路
50 拡幅切換弁
51 シリンダ間連通防止手段としてのオーバラップ構造部
52 スプール
54 ソレノイド
81 シリンダ間連通防止手段としてのパイロット操作型チェック弁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a crawler belt widening circuit for widening a track between left and right crawler belts.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 5, the hydraulic excavator includes an upper revolving
[0003]
The
[0004]
A
[0005]
As shown in FIG. 6,
[0006]
Then, as shown in FIG. 6 (a), at the time of transportation or movement, the gauge width between the
[0007]
In order to increase the gauge width between the
[0008]
FIG. 7 shows that the width between the left and
[0009]
7, the
[0010]
Then, when widening the left and
[0011]
FIG. 8 shows a hydraulic circuit for driving the widening
[0012]
Each of the two
[0013]
During the widening operation of the lower traveling
[0014]
In the jack-up operation, the hydraulic oil discharged from the
[0015]
On the other hand, when it is confirmed that both the
[0016]
[Patent Document 1]
JP-A-9-100552 (page 3, FIG. 9)
[0017]
[Patent Document 2]
JP-A-10-266265 (page 3, FIG. 14)
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
During the operation in this procedure, the load of the
[0019]
As described above, when the two
[0020]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide a crawler belt widening circuit that can hold a posture in which a blade is lowered during a widening operation and a body is floated.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a blade cylinder that can be driven in a direction in which the body is lifted from the ground by lowering a blade provided in the body, and a pair of crawler belts that are mounted on the body so as to be able to widen are driven in the direction of widening. A possible widening cylinder, a widening switching valve for switching between a state in which working fluid is supplied to the blade lowering side of the blade cylinder and a state in which working fluid is supplied to the crawler belt widening side of the widening cylinder, and a blade cylinder when switching the widening switching valve Crawler belt widening circuit comprising inter-cylinder communication preventing means for preventing communication between the blade lowering side and the crawler belt widening side of the widening cylinder. This prevents communication between the lower side and the track widening side of the widening cylinder. From the blade-down side of Doshirinda to prevent movement of the working fluid to the low pressure of the widening cylinder, during widening work be lowered blade can hold posture floated aircraft.
[0022]
According to a second aspect of the present invention, the widening switching valve in the crawler belt widening circuit according to the first aspect is an electromagnetic valve switched by a solenoid, and the energizing of the solenoid of the electromagnetic valve is performed by a simple switch operation. Can be easily controlled.
[0023]
According to a third aspect of the present invention, in the crawler belt widening circuit according to the first or second aspect, the widening switching valve is a valve that is switched by a single spool, and the conventional two solenoid valves are connected by a single widening switching valve. By using the spool valve, the cost can be reduced, the circuit size and simplification can be improved, the circuit assemblability and maintainability can be improved, and there is no need to match the switching timing between the two solenoid valves.
[0024]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a crawler belt widening circuit according to any one of the first to third aspects, wherein the inter-cylinder communication preventing means blocks a passage from the blade lowering side of the blade cylinder, and the crawler belt of the widening cylinder. An overlap structure portion formed in the widening switching valve so as to simultaneously generate a state in which the passage from the widening side is shut off, and the cylinder-to-cylinder communication preventing means is provided by the overlapping structure portion in the widening switching valve. It can be easily formed, and it can reliably prevent the blade lower side of the blade cylinder from communicating with the track widening side of the low-pressure widening cylinder at the time of widening switching, and maintain the attitude with the blade lowered during widening work by lowering the blade. it can.
[0025]
According to a fifth aspect of the present invention, the means for preventing communication between cylinders in the crawler belt widening circuit according to any one of the first to third aspects, checks the working fluid returned from the blade lowering side of the blade cylinder to the widening switching valve. A pilot-operated check valve capable of releasing a check by the working fluid pressure supplied to the opposite side of the blade cylinder. The pilot-operated check valve returns the blade from the blade lower side of the blade cylinder to the widening switching valve. Since the working fluid is checked back, the working fluid flowing out of the blade cylinder can be reliably prevented from moving to the low-pressure widening cylinder through the internal passage of the widening switching valve. Can maintain posture.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the second embodiment shown in FIG. 3, and the third embodiment shown in FIG. This will be described in detail. The hydraulic excavator shown in FIGS. 5 to 7 is commonly used in the description of the present invention.
[0027]
FIG. 1 shows a first embodiment of a crawler belt widening circuit. A
[0028]
The
[0029]
The widening
[0030]
As shown in FIG. 2, the
[0031]
In the widening switching
[0032]
To explain the overlap structure portion 51, as shown in FIG. 2A, the widening switching
[0033]
The
[0034]
Specifically, the stroke of one
[0035]
Thus, when the
[0036]
Returning to FIG. 1, the
[0037]
Next, the operation and effect of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
[0038]
During the widening operation of the lower traveling
[0039]
In this jack-up operation, first, the pilot
[0040]
Then, when the widening switching
[0041]
Thus, when it is confirmed that both the
[0042]
At this time, the passage is switched by one widening
[0043]
On the other hand, when the left and
[0044]
When the energization of the widening switching
[0045]
Next, FIG. 3 shows a second embodiment, in which one of the
[0046]
The
[0047]
The widening
[0048]
Further, when switching the
[0049]
That is, the widening
[0050]
Next, the operation and effect of the embodiment shown in FIG. 3 will be described.
[0051]
When the
[0052]
On the other hand, when it is confirmed that both the
[0053]
At this time, the passage is switched by one widening
[0054]
On the other hand, when returning the left and
[0055]
Further, when the energization of the widening
[0056]
Next, FIG. 4 shows a third embodiment, in which one of the
[0057]
The
[0058]
The widening
[0059]
The
[0060]
The pilot-operated check valve 81 checks the hydraulic oil returned to the widening
[0061]
Next, the operation and effect of the embodiment shown in FIG. 4 will be described.
[0062]
When the
[0063]
On the other hand, when it is confirmed that both the
[0064]
As a result, the hydraulic oil supplied from the
[0065]
At this time, since the
[0066]
On the other hand, when returning the left and
[0067]
Further, when the energization of the
[0068]
As described above, when the widening
[0069]
When the widening
[0070]
Further, each of the widening
[0071]
In addition, the widening
[0072]
Similarly, the pilot-operated check valve 81 shown in FIG. 4 checks the hydraulic oil returned from the blade lowering side of the
[0073]
The present invention is not limited to a hydraulic shovel as an applicable vehicle as long as it is a work machine capable of disposing a blade on one end of a body on which a crawler belt is mounted and a work device on the other end.
[0074]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, when the widening switching valve is switched, the communication between the cylinder lowering side of the blade cylinder and the crawler belt widening side of the widening cylinder is prevented by the inter-cylinder communication preventing means. The movement of the working fluid from the blade lowering side of the blade cylinder to the low pressure widening cylinder, which occurs when the communication is established, can be prevented, and the blade can be lowered to maintain the airframe even during widening work.
[0075]
According to the second aspect of the present invention, since the widening switching valve is a solenoid valve switched by a solenoid, the widening cylinder can be easily controlled only by energizing the solenoid of the solenoid valve by a simple switch operation.
[0076]
According to the third aspect of the invention, by using a single spool valve as the widening switching valve, it is possible to reduce the cost, and to improve the assemblability and maintainability of the circuit by downsizing and simplifying the circuit. Also, there is no need to match the switching timing between a plurality of spools.
[0077]
According to the fourth aspect of the present invention, the means for preventing communication between cylinders can be easily formed by the overlap structure portion in the widening switching valve, and the blade lowering side of the blade cylinder and the widening track side of the low-pressure widening cylinder widen. Communication can be reliably prevented at the time of switching, and the blade can be lowered to maintain the airframe's attitude even during widening work.
[0078]
According to the fifth aspect of the present invention, the working fluid returned from the blade lowering side of the blade cylinder to the widening switching valve is checked by the pilot operated check valve, so that the working fluid flowing out of the blade cylinder is supplied to the widening switching valve. Movement to the low-pressure widening cylinder through the internal passage can be reliably prevented, and the blade can be lowered to maintain the airframe even during widening work.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a crawler belt widening circuit according to a first embodiment of the present invention.
2A is a cross-sectional view of a widening switching valve in the track crawler widening circuit, and FIG. 2B is a symbol diagram thereof.
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a crawler belt widening circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a third embodiment of a crawler belt widening circuit according to the present invention.
FIG. 5A is a side view showing a preparation stage of a widening operation in the hydraulic shovel, and FIG. 5B is a side view showing a machine body jack-up posture during the widening operation.
6A is a perspective view showing a state before widening of the lower traveling body of the hydraulic shovel, and FIG. 6B is a perspective view showing a state after widening.
FIG. 7A is a plan view showing a state before widening of the lower traveling body of the hydraulic shovel, and FIG. 7B is a plan view showing a state after widening.
FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram showing a conventional crawler belt widening circuit.
[Explanation of symbols]
11 aircraft
24 blades
25 Blade cylinder
25h Head side as blade lower side
29 tracks
31 Widening cylinder
31h Head side as track widening side
46a, 46b passage
50 Widening switching valve
51 Overlap structure as means for preventing communication between cylinders
52 spool
54 solenoid
81 Pilot operated check valve as means for preventing communication between cylinders
Claims (5)
機体に拡幅可能に装着された一対の履帯を拡幅方向に駆動可能な拡幅シリンダと、
作動流体をブレードシリンダのブレード下げ側に供給する状態と作動流体を拡幅シリンダの履帯拡幅側に供給する状態とを切換える拡幅切換弁と、
拡幅切換弁の切換時におけるブレードシリンダのブレード下げ側と拡幅シリンダの履帯拡幅側との連通を防止するシリンダ間連通防止手段と
を具備したことを特徴とする履帯拡幅回路。A blade cylinder that can be driven in a direction to lift the aircraft from the ground by lowering a blade provided on the aircraft,
A widening cylinder capable of driving a pair of crawler belts mounted on the fuselage in a widening direction,
A widening switching valve for switching between a state in which the working fluid is supplied to the blade lowering side of the blade cylinder and a state in which the working fluid is supplied to the crawler belt widening side of the widening cylinder,
A crawler belt widening circuit comprising: inter-cylinder communication preventing means for preventing communication between a blade lowering side of a blade cylinder and a crawler belt widening side of a widening cylinder when switching a widening switching valve.
ことを特徴とする請求項1記載の履帯拡幅回路。The crawler belt widening circuit according to claim 1, wherein the widening switching valve is an electromagnetic valve that is switched by a solenoid.
ことを特徴とする請求項1または2記載の履帯拡幅回路。3. The crawler belt widening circuit according to claim 1, wherein the widening switching valve is a valve switched by a single spool.
ブレードシリンダのブレード下げ側からの通路を遮断する状態と、拡幅シリンダの履帯拡幅側からの通路を遮断する状態とを同時に生じさせるように拡幅切換弁内に形成されたオーバラップ構造部である
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の履帯拡幅回路。The means for preventing communication between cylinders
An overlap structure portion formed in the widening switching valve so as to simultaneously generate a state in which the passage from the blade lower side of the blade cylinder is blocked and a state in which the passage from the crawler belt widening side of the widening cylinder is blocked. The crawler belt widening circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein
ブレードシリンダのブレード下げ側から拡幅切換弁に戻される作動流体を逆止するとともにブレードシリンダの反対側に供給される作動流体圧により逆止解除可能なパイロット操作型チェック弁である
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の履帯拡幅回路。The means for preventing communication between cylinders
It is a pilot-operated check valve that can check the working fluid returned from the blade lowering side of the blade cylinder to the widening switching valve and release the check by the working fluid pressure supplied to the opposite side of the blade cylinder. A crawler belt widening circuit according to any one of claims 1 to 3.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2006028748A (en) * | 2004-07-12 | 2006-02-02 | Toa Harbor Works Co Ltd | Dredging equipment and dredging method |
JP2008309297A (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Nippon Pneumatic Mfg Co Ltd | Hydraulic control device of attachment in construction machine |
-
2002
- 2002-10-28 JP JP2002313283A patent/JP2004150030A/en active Pending
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