JP3727006B2 - 多段伸縮アームの油圧回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、深掘掘削機に取付けられ、油圧シリンダによって伸縮される多段伸縮アームの油圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
深掘掘削機に取付けられ、油圧シリンダによって伸縮される多段伸縮アームの油圧回路として、特開平8−246490号公報には、油圧シリンダのロッド室とボトム室との間に、リリーフ弁とパイロットチェック弁とを直列に接続した短絡回路を設け、油圧シリンダの伸長時には前記パイロットチェック弁を開いてロッド室の油を前記リリーフ弁とパイロットチェック弁に通してボトム室側に供給することにより、ボトム室への供給油量を増やして油圧シリンダの伸長速度を増速した油圧回路が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来技術のものは、リリーフ弁は背圧の影響を受けるため、油圧シリンダのボトム室の圧力上昇とともにリリーフ弁の設定圧力が上昇することに加え、パイロットチェック弁における圧損が加わるために、前記短絡回路に流す流量が減少するという問題点がある。
【0004】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、油圧シリンダの伸縮による多段伸縮アームの伸縮動作が可及的に速く行われる多段伸縮アームの油圧回路を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の多段伸縮アームの油圧回路は、深掘掘削機に取付けられ、油圧シリンダによって伸縮される多段伸縮アームの油圧回路において、
前記油圧シリンダのロッド室とボトム室との間に、油圧シリンダの伸長時にロッド室の油をボトム室に供給するシーケンス弁を設け、
バケット保持時および前記油圧シリンダの収縮時に前記シーケンス弁のドレン圧を高くして該シーケンス弁作動を禁止する第1のパイロットチェック弁と、前記油圧シリンダの伸長時に、前記シーケンス弁のドレン圧を低下させて作動させる第2のパイロットチェック弁とを設けた
ことを特徴とする。
【0006】
このように、油圧シリンダの伸長時には、断面積の関係上、ボトム室より油圧が高いロッド室の圧油をシーケンス弁を介してボトム室側に還流させることで、増速が行われるが、この場合、この短絡回路には、シーケンス弁のみが設けられ、しかも第2のパイロットチェック弁の作用でシーケンス弁のドレン圧が抜け、シーケンス弁はドレン圧の影響を受けずに増速作用が効率良く行われる。
【0007】
請求項2の多段伸縮アームの油圧回路は、請求項1において、
前記第2のパイロットチェック弁は、前記油圧シリンダの伸長時に前記シーケンス弁のドレン部の圧油を、前記ロッド室に接続されたカウンタバランス弁と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路に抜くものであり、
前記カウンタバランス弁と前記コントロール弁との間の回路の油を、前記油圧シリンダ伸長時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けた
ことを特徴とする。
【0008】
このような短絡弁を設けることにより、油圧シリンダの伸長時におけるカウンタバランス弁とコントロール弁との間の油圧を低下させ、これにより、前記シーケンス弁のドレン圧を低く安定化させ、前記シーケンス弁のチャタリングを防止し、動作を安定化することができる。
【0009】
請求項3の多段伸縮アームの油圧回路は、請求項1または2において、
前記油圧シリンダのボトム室と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路の油を、前記油圧シリンダの収縮時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けた
ことを特徴とする。
【0010】
このような短絡弁を設けることにより、油圧シリンダのボトム室の油の一部が、コントロール弁等を経ることなく油タンクに円滑に戻され、多段伸縮アームの収縮動作を迅速に行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明による多段伸縮アームを有する深掘掘削機を作業状態で示す側面図、図2はその多段伸縮アームの概略構成を示す側面図である。図1、図2において、1は深掘掘削機の自走式本体であり、走行体1a上に旋回装置1bを介して旋回体1cを設置し、旋回体1c上に運転室1dを搭載している。2は旋回体1cにブームシリンダ1eにより起伏されるように取付けたブーム、3はブーム2の先端にアームシリンダ4によりピン5を中心に回動されるように取付けた多段伸縮アームである。
【0012】
本例の多段伸縮アーム3は、3段構成のものを示しており、前記ブーム2に取付けるブラケット6aを有する基端アーム(アウタアーム)6と、その内側に摺動自在に嵌合された中間アーム(セカンドアーム)7と、その内側に摺動自在に嵌合された先端アーム(インナアーム)8とからなる。
【0013】
図2に示すように、多段伸縮アーム3内には、伸縮用油圧シリンダ9が、それぞれピン10、11により各アーム7、8にシリンダ9のロッド、チューブを連結して取付けられる。12は多段伸縮アーム3に押込反力を持たせるための押込ロープであり、その一端を基端アーム6に固定し、中間部を中間アーム7の上端に取付けたシーブ13に掛け、他端を先端アーム8の上部に接続している。
【0014】
15は引上ロープであり、この引上ロープ15は2本設けられ、その一端を、基端アーム6の背面に取付けたイコライザ装置16を介して互いに接続し、中間部を中間アーム7の下端部に取付けたシーブ17に掛け、他端を先端アーム8の上部に接続して取付けられる。
【0015】
該多段伸縮アーム3は、油圧シリンダ9の伸縮により、押込ロープ12および引上ロープ15の作用を伴って全体が伸縮する。図1に示すように、掘削時にはブーム2を下げ、油圧シリンダ9の伸長により多段伸縮アーム3を伸ばして地下の掘削部20に先端アーム8の下端の掘削バケット19を降ろし、油圧装置21を作動させて掘削して掘削バケット19内に掘削土砂を入れ、多段伸縮アーム3を縮めると共にブーム2を上げ、地上のトラックの荷台等に排土する。
【0016】
図3は本発明による多段伸縮アーム3の油圧シリンダ9の油圧回路の一実施の形態を示す油圧回路である。23、24は旋回体1c上にそれぞれ搭載された油圧ポンプおよびパイロット油圧ポンプ、25は前記油圧シリンダ9のコントロール弁、26は該コントロール弁25を操作するパイロット弁である。
【0017】
27は本発明により油圧シリンダ9のロッド室9aとボトム室9bとの間を油圧シリンダ伸長時に短絡させるために設けた短絡回路、29は該短絡回路27に設けたシーケンス弁である。30、31は、該シーケンス弁29のドレン圧を制御する第1、第2のパイロットチェック弁である。第1のパイロットチェック弁30は、バケット保持時および前記油圧シリンダ9の収縮時に、前記シーケンス弁29のドレン圧を高くして該シーケンス弁29の作動を禁止するものである。バケット保持時とは、油圧シリンダ9を収縮させた状態もしくは途中位置で、バケットを昇降させずに保持(停止)させた状態を指す。該第1のパイロットチェック弁30は、油圧シリンダ9のロッド室9aにつながる回路33とシーケンス弁29のドレン部29aとの間に挿入される。該第1のパイロットチェック弁30は、油圧シリンダ9のボトム室9bにつながる回路32の油圧により閉じられる。
【0018】
第2のパイロットチェック弁31は、前記油圧シリンダ9の伸長時に、シーケンス弁29のドレン圧を低下させて作動させるものである。該第2のパイロットチェック弁31は、シーケンス弁29のドレン部29aと、前記ロッド室9aにつながるカウンタバランス弁34とコントロール弁25との間の回路36との間に介在させる。該第2のパイロットチェック弁31は、ボトム室9bの油圧により開いてシーケンス弁29のドレン部29aの油を前記回路36に抜くものである。
【0019】
35は多段伸縮アーム3の伸長時に障害物への掘削バケット19の当接等によって油圧が過大となることを防止するリリーフ弁である。37は油圧シリンダ9の伸長時にカウンタバランス弁34とコントロール弁25との間の回路36の油を油タンク38に抜くための短絡回路、39はその短絡回路37に短絡弁として挿入したパイロットチェック弁であり、該パイロットチェック弁39は前記回路32の油圧をパイロット圧として開くものである。
【0020】
40は前記ボトム室9bとコントロール弁25との間の回路32を油タンク38に抜くための短絡回路、41はその短絡回路40に短絡弁として挿入したパイロットチェック弁である。該パイロットチェック弁41は油圧シリンダ収縮時パイロット圧油が供給される前記パイロット弁26の二次側回路42(コントロール弁25の二次側回路36でもよい)からの圧油を受けて開くものである。
【0021】
この構成において、コントロール弁25を左側に切換えると、回路32から油圧シリンダ9のボトム室9bに圧油が供給される。同時に、ロッド室9aには、その断面積がボトム室9bより狭いため、ボトム室9bより高い油圧が発生し、その油圧がシーケンス弁29を作動方向に作用する。同時に、第2のパイロットチェック弁31には回路32からパイロット圧油が供給され、第2のパイロットチェック弁31の逆方向の流れが可能となるように開くため、シーケンス弁29の作動が禁止される方向に作用していたドレン部29aの油圧がカウンタバランス弁34とコントロール弁25との間の回路36(短絡回路37でもよい)に抜かれる。このため、シーケンス弁29が開き、短絡回路27を通して、ロッド室9aからの圧油が、油圧ポンプ23からの回路32の圧油に合流してボトム室9bに供給されるので、油圧シリンダ9および多段伸縮アーム3の伸長速度が増す。
【0022】
この場合、短絡回路27にはシーケンス弁29のみが設けられ、しかもドレン圧は直接タンクに抜けるため、シーケンス弁29はドレン圧の影響を受けずロッド室9aの圧油をボトム室9bに供給し、これにより増速作用が促進される。
【0023】
一方、油圧シリンダ9の収縮時、すなわちコントロール弁25を右側に切換えた状態では、回路33、36の油圧が高く、これらの回路33、36から、それぞれ第1、第2のパイロットチェック弁30、31を通してシーケンス弁29のドレン部29aに圧油が供給されるため、シーケンス弁29の作動圧が高圧となり、その作動が禁止され、閉じたままとなる。
【0024】
また、コントロール弁25が中立位置にあるバケット保持時には、先端アーム8にかかる荷重により、油圧シリンダ9のチューブに引き下げ方向の力が作用するので、ロッド室9aの油が圧縮され、その油圧が第1のパイロットチェック弁30を通してシーケンス弁29のドレン圧として作用するので、やはりシーケンス弁29の作動圧が高くなり、その作動が禁止され、閉じたままとなる。
【0025】
前記油圧シリンダ9の伸長時に、パイロットチェック弁39が回路32の油圧により開き、逆方向の流れが可能となることにより、回路36の油の多くがコントロール弁25、フィルタ43およびチェック弁44を介することなく、油タンク38に直接戻るため、回路36の圧力が抜け、パイロットチェック弁31を通してシーケンス弁29のドレン部29aの油圧が低く安定するため、シーケンス弁29がチャタリング等を起こすことなく、動作状態が安定する。
【0026】
また、油圧シリンダ9の収縮時、パイロット弁26の二次側回路42の油圧がパイロットチェック弁41にパイロット圧として加えられ、パイロットチェック弁41が開くため、回路32の油がコントロール弁25、フィルタ43およびチェック弁44を介することなく、直接油タンク38に戻されるため、戻り側回路の圧損が低く、油圧シリンダ9すなわち多段伸縮アーム3の収縮が迅速に行われる。
【0027】
本発明は、上述のような3段伸縮式のみならず、中間アーム7が複数段となる4段以上の多段伸縮アームに適用することができる。また、多段伸縮アーム3は、油圧ショベルのブームの先端に取付けられるアームに取付けて深掘掘削機を構成することもできる。
【0028】
【発明の効果】
請求項1によれば、油圧シリンダのロッド室とボトム室との間の短絡回路にシーケンス弁のみが設けられ、しかもシーケンス弁のドレン部の油圧が第2のパイロットチェック弁の作用で低く設定されるので、この短絡回路の圧損が低くなり、増速作用が効率良く行われる。
【0029】
請求項2によれば、油圧シリンダのロッド室に接続されたカウンタバランス弁と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路、すなわちシーケンス弁のドレン部の油を第2のパイロットチェック弁を通して抜く行き先の回路の油を、前記油圧シリンダ伸長時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けたので、油圧シリンダの伸長時におけるカウンタバランス弁とコントロール弁との間の油圧を低下させることができ、前記パイロットチェック弁の動作を安定化させ、前記シーケンス弁のチャタリングを防止し、動作を安定化することができる。
【0030】
請求項3によれば、前記油圧シリンダのボトム室と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路の油を、前記油圧シリンダの収縮時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けたので、油圧シリンダの収縮時に、油圧シリンダのボトム室の油の一部が、コントロール弁等を経ることなく油タンクに円滑に戻され、多段伸縮アームの収縮動作を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多段伸縮アームを備えた深掘掘削機の一実施の形態を作業状態で示す側面図である。
【図2】図1の多段伸縮アームの概略構成図である。
【図3】本実施の形態の多段伸縮アームの油圧シリンダの油圧回路図である。
【符号の説明】
1:本体、2:ブーム、3:多段伸縮アーム、4:アームシリンダ、6:基端アーム、6b:内板、6c:外板、7:中間アーム、8:先端アーム、12:押込ロープ、13:シーブ、15:引上ロープ、16:イコライザ装置、17:シーブ、19:掘削バケット、25:コントロール弁、26:パイロット弁、27:短絡回路、29:シーケンス弁、29a:ドレン部、30:第1のパイロットチェック弁、31:第2のパイロットチェック弁、34:カウンタバランス弁、37、40:短絡回路、39、41:パイロットチェック弁(短絡弁)
Claims (3)
- 深掘掘削機に取付けられ、油圧シリンダによって伸縮される多段伸縮アームの油圧回路において、
前記油圧シリンダのロッド室とボトム室との間に、油圧シリンダの伸長時にロッド室の油をボトム室に供給するシーケンス弁を設けると共に、
バケット保持時および前記油圧シリンダの収縮時に前記シーケンス弁のドレン圧を高くして該シーケンス弁作動を禁止する第1のパイロットチェック弁と、前記油圧シリンダの伸長時に、前記シーケンス弁のドレン圧を低下させて作動させる第2のパイロットチェック弁とを設けた
ことを特徴とする多段伸縮アームの油圧回路。 - 請求項1において、
前記第2のパイロットチェック弁は、前記油圧シリンダの伸長時に前記シーケンス弁のドレン部の圧油を、前記ロッド室に接続されたカウンタバランス弁と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路に抜くものであり、
前記カウンタバランス弁と前記コントロール弁との間の回路の油を、前記油圧シリンダ伸長時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けた
ことを特徴とする多段伸縮アームの油圧回路。 - 請求項1または2において、
前記油圧シリンダのボトム室と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路の油を、前記油圧シリンダの収縮時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けた
ことを特徴とする多段伸縮アームの油圧回路。
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