JPS6030729A - ボトムダンプ式バケツトの油圧回路 - 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】 本発明は油圧７ヨペル等の油圧機械に具備されるボトム
ダンプ式パケットの油圧回路に関する。

第１図は本発明の対象とするボトムダンプ式パケットの
油圧回路が具備される油圧機械の一例として挙げた油圧
ショベルを示す要部側面図、第２図は第１図に示す油圧
ショベルに備えられるボトムダンプ式パケットヲ示−ｒ
　ｉ＋１１面図、第３図は第２図に示すボトムグンブ式
バケツ）ｋ開閉はせる油圧シリンダを示す断面部分を含
む側面図である。

第１図において、■は走行体、２はこの走行体１上て配
置きれる旋回体である。３は旋回体２に連結されるブー
ム、４はブーム３に連結されるアーム、５はアーム４に
連結されるボトムダング式のパケットで、これらのブー
ム３、アーム４、パケット５によって油圧ショベルのフ
ロントが構成されている。６は一端全旋回体２に、他端
をブーム３に連結しんプームシリング、７は一端をブー
ム３に、他端をアー７−４に連結したアームシリンダ、
８は一端をブーム３に、他端をパケット５を回動きせる
リンクに接続し六チルトシリンダ、９は一端子ブーム３
に、他端をアーム４に接続し六レベルシリンダである。

このような油圧ショベルにあっては、シリンダ６．７，
８．９’ｅ適宜回動させることにより、フロントラ構成
するプーム３、アーム４、パケット５が回動し、所望の
掘削作業等をおこ斤うことができる。

才六上述のパケット５は、第２図に示すように、主にリ
アパケット５ａとフロントパケット５ｂとから構成され
ている。同第２図に示す１０はリアバケソ）　５　ａ　
Ｋ装着される油圧シリンダで、フロントパケット５ｂは
この油圧シリンダ１０の伸縮によりピン１１を中心に回
動可能に々つている。

ｔｉ油圧シリンダ１０をストロークエンド陳で収縮させ
るとフロントパケット５ｂは矢印１２方向（て回動して
姿勢（Ｉｆ）の位置まで開き、当該パケット５内に収納
した土石を下方に排出することができる。壮大土石排出
後、油圧シリンダ１０全ストロークエンドまで伸長でせ
ると、フロントバケツ）５ｂは矢印１３方向に回動して
姿勢（１）に示す閉じ穴状態になる。なおこの第２図に
おいて、１４はフロントパケット５ｂと油圧シリンダ１
゜とを連結するピン、１５Ｉ′ｉ油圧シリンダ１ｏとリ
アパケット５ａとを連結でるピンである。

１六、上述の油圧シリン、ダ１ｏは第３図に示すように
構成きれている。この図において１６は前述し六ピン１
４に連結されるピストンロッド、１７けこのピストンロ
ッド１６に装着されるピストン、１８はこのピストン１
７に装着てれるピストンシール、１９はクッションベア
リング、２ｏはピストン押えナツトである。ま大２］は
シリンダチューブ、２２はこのシリンダチューブ２１に
装着し大ロッドシール、２３，２４．２５はそれぞれシ
リンダチューブ２］に形成した網側ボート、伸（２側ポ
ート、シリンダクッション部である。

なお、クッションベアリング１９とシリンダクッション
部２５との形状寸法は、この両者によって形成でれる隙
間が適正な小を々寸法となるように設定しである。し六
がって油圧シリンダ１０の伸長動作時、すなわち第２図
に示すフロントバケツ）５ｂの閉鎖時に、当該油圧シリ
ンダ１０の油圧室′ｆ々わちロッド側室２６の油はクッ
ションベアリング１９とシリンダクッション部２５との
間に形成される小さ々隙間で絞られ、その結果、当該閉
鎖動作に伴なう衝撃の発生が良好に防止される。なお、
第３図に示す２７は油圧シリン＄１０のホト１．側室で
ある。

第４図はこのような油圧ショベルに備えられる従来のボ
トムダンプ式パケットの油圧回路を示す回路図である。

この第４区シでおいて、１０は前述した油圧シリンダ、
２３，２４，２６．２７はそれぞれ前述し穴ようにこの
油圧シリンダ１０の網側ボート、伸し側ボート、ロンド
ｆＩｌｉ室、ボトム側室である。壕ｆＣ２８は油圧シ１
１ンダ１０に圧油を供給する油圧ポンプ、２９はこの油
圧ポンプ２８の吐出圧力を設定するメインリリーフ弁、
３０は油圧ポンプ２８と油圧シリンダ１０との間に介設
され、該油圧シリンダ１０の駆動を制御するコントロー
ル弁、３］、。

３２はこのコントロール弁３ｏのパイロット受圧部であ
る。また３３はコントロール弁３ｏと油圧シリンダ１０
の網側ボート２３とを連絡する管路、３４はコントロー
ル弁３ｏど油圧シリンダ］、Ｏの伸し側ポート２４とを
連絡する管路である。３５はオーバロードリリーフ弁で
、管路３３に連絡し穴管路３６の途中に介設しである。

３７は例えばオーバロードリリーフ弁３５の設定圧力の
１／３程度の圧力に設定される低圧＋１１Ｊ−フ弁で、
管路３４に連絡し穴管路３８の途中に弁設置−である。

上述シ々ように、一般に低圧リリーフ弁３７の設定圧力
は、オーバロードリリーフ弁３５の設定圧力に比べて大
幅に低い圧力に設定でれるが、その理由は、パケット５
を閉じる際にはフロントバケツ）５ｂの自重も閉じる方
向の力とｒ２て作用するためで、それ故、低圧リリーフ
弁イ３７の設定圧力は低い圧力で足る。′８：穴、この
ように低圧リリーフ弁３７の圧力を設定することにより
、油圧シリンダ１００強度およびフロントバケツ）５ｂ
の強度を必要最小限にすることができる。

なお、上述し々管路３６．３’８はタンク３９に連絡し
である。また、４０．４１は不足油量を供給する大めに
設けられるチェック弁である。

この第４図に示すように構成しである油圧回路にあって
は、コントロール弁３０のパイロット受圧部３１にパイ
ロット圧を導くことによシ、当該コントロール弁３０が
図示左位置に切換えられ、油圧ポンプ２８から吐出され
る圧油が、コントロール弁３０、管路３３、網側ポート
２３を介して油圧シリンダ１０のロッド側室２６に導か
れ、これによって第３図に示すピストンロッド１６が収
縮し、第２図に示すフロントパケット５ｂが矢印１２方
向に回動して開かれる。

ま大、コントロール弁３０のパイロット受圧部３２にパ
イロット圧を供給することによシ、当該コントロール弁
３０が右位置に切換えられ、油圧ポンプ２８から吐出さ
れる圧油がコントロール弁３０、管路３４、伸し側ポー
ト２４を介して油圧シリンダ１０のボトム側室２７に導
かれ、これによって第３図に示すピストンロッド１６が
伸長し、第２図に示すフロントバケツ）５ｂが矢印１３
方向に回動して閉じられる。なおこのとき、油圧シリン
ダ１０のピストンロッド１６の移動に伴い、フロントパ
ケット５ｂかりャパケット５ａに当接する少し手前で、
第３図に示すクッションベアリング１９はシリンダクッ
ション部２５に侵入し、こｎＫよって前述し穴ように衡
撃の発生が防止される。

ところで従来、第２図に示すようにフロントバケツ）５
ｂが姿勢（ＩＩＩ）の状態で、丁なわちフロントバケツ
）５ｂが完全に閉じていない姿勢で、第１図に示すアー
ム４を前方に押出してパケット５による掘削動作がおこ
なわれてし寸うことがあるが、このよりなときにはフロ
ントパケット５ｂの爪先に掘削圧力が掛り、その結果、
当該フロントパケツ）５ｂはその圧力によって強制的に
閉じられようとする。丁なわち、第３図に示す油圧シリ
ンダ１０は強制的に伸長でせられようとする。

このような事態にあっては、同第３図に示す従来のボト
ムダンプ式パケットの油圧回路においては、コントロー
ル弁３０は中立位置にあるのでロッド側室２６の油は網
側ボート２３から管路３３に排出され、オーバロードリ
リーフ弁３５を吹かせながらタンク３９に至る。そして
このとき、油圧シリンダ１０のクッションベアリング１
９がシリンダクッション部２５に侵入すると、ロッド側
室２６の圧油はこのシリンダクッション部２５の隙間に
よって絞られ、ロッド側室２６の圧力ばさらに上昇する
。丁なわち、このときのロッド側室２６の圧力Ｐ１は、
オーバロードリリーフ弁３５の設定圧力ヲＰ２、シリン
ダクッション部２５における絞シ圧力をＰ３とすると、 Ｐ、＝Ｐ２＋Ｐ３ となる。なお、Ｐ３の大きさはＰ２の倍以上になること
もあり、それ故、Ｐｌは非常に大きな値となる。

このように、上述し大笑３図に示す従来の油圧回路にあ
っては、フロントパケット５ｂが完全に閉じられていな
い状態に保持されているときに、このフロントバケツ）
５ｂ’ｅ閉じる方向に何らかの外力が強ｆｆｆｌＪ的に
与えられた場合には、油圧シリンダ１００ロンドＩＩＩ
室２６の圧力が非常に高圧となり、それ故、ピストンロ
ッド１６、シリンダチューブ２１内の部相等の油圧シリ
ンダ構成部材や油圧シリンダＩＯＫ接続されるフロント
バケッ）・５ｂが破損するおそれがあった。

本発明は、このような従来技術における実情に鑑みてか
され六もので、その目的は、フロントパケットヲ閉じる
方向に外力が強制的に与えられ大場合における油圧シリ
ンダ内部の油圧室の異常な高圧の発生を防止することが
できるボトムダンプ式パケットの油圧回路を提供するこ
とにある。

この目的′ｆｒ：達成するために不発明は、フロントパ
ケットヲ回即Ｉさせる油圧シリンダと、この油圧シリン
ダに圧油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプと上
述の油圧シリンダとの間に介設され、油圧シリンダの駆
動を制御するコントロール弁と、油圧シリンダのロンド
ｔ］１］室およびボトム側室のいずれか一方の油圧室と
コントロール弁とを結ぶ管路に連絡されるオーバロード
リリーフ弁とを備え六もの１（おいて、一端が上述の油
圧室とオーバロードリリーフ弁との間に連絡はれ、油圧
室内の圧油を排出可能が分岐管路と、この分岐管路を流
れる圧油の圧力を規制し、オーバロードリリーフ弁の設
寛圧力よりも低い圧力（（設定で飢る低圧１）リーフ弁
と、分岐管路を開閉可能彦開閉手段とを備え、開閉手段
（叶油圧室からの圧油の排出時（に分岐管路を開き、油
圧室への圧油の供給時ｖコ分岐管路を閉じる枠底Ｃてし
である。

以下、本発明のボトムダンプ式パケットの油圧回路を図
に基づいて説明する。

第５１′：′Ｊは本発明の第１の実施例を示で回路図、
第６図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。な
お、これらの第５，６図において、前述しｆｃ第３，４
図１で示すものと同じものは同一符号で示しである。

第１の実施例を示す第５図にお１ハて、４２は−Ｃ’ｔ
１ｏが油圧室穴とえばロッド１１１１室２６とオーバロ
ードリリーフ弁３５との間に位置する管路３３部分に連
絡さ」１、ロッド側室２６内の圧油全排出可能々分岐管
路で、他端はタンク３９に接続さ粗る管路３６に連絡し
である。４３は分岐管路４２を開閉可能な開閉手段々と
えば２位置切換弁で、ロッド側室２６からの圧油の排出
時に分岐管路４２を開き、ロッド側室２６への圧油の供
給時に分岐管路４２を閉じるようになっている。４４は
分岐管路４２の途中に介設し穴低圧リリーフ弁で、第２
図に示すフロントパケット５ｂが姿勢（Ｉｌ）ノ位散で
も自然落下しない程度の最小の圧力、換言１−れはオー
バロードリリーフ弁３５の設定圧力よシも低い圧力、例
えばオーバロードリリーフ弁３５の設定圧力の１／４程
度の圧力に設定しである。４５はパイロット管路で、２
位置切換弁４３のパイロット受圧部４６およびコントロ
ール弁３０のパイロット受圧部３１に連絡しである。そ
の他の構成は、前述し六藁４図に示す油圧回路と例えば
同等に構成しである。

このようＫＡｉ７；成しん第１の実施例にあっては、パ
イロット管路４５を介してパイロット圧を２位置切換弁
４３のパイロット受圧部４６およびコントロール弁３０
のパイロット受圧部３１１Ｃ供給することにより、２位
置切換弁４３ｆｄ図示左位置に切換えられ、分岐管路４
２は閉状態となシ、址にコントロール弁３０け図示左位
置に切換えられる。

１−六がって、油圧ポンプ２８から吐出される圧油がコ
ントロール弁３０、管路３３、ｍ側ボート２３を介【−
で油圧シリンダ１０のコント（Ｑｌｌ室２６に導かれ、
これによってき３３図に示すピストンコント１６が収縮
Ｌ、第２図に示すフロントバケツ）５ｂが矢印１２方向
に回動して開かれる。なおこの場合、分岐管路４２け閉
状態にあシ、油圧シリンダ１０の収縮動作に何らの影響
もみえない。

なお、第２図に示すようにフロントパケット５ｂが姿勢
（ＴＩ　）の［：″ｌＸＡ六抄−態で、コントロール弁
３０を中立ドし穴場合には、第５図に示すように２位置
切換弁４３が図示右位１かに切換えられ、分岐管「・、
〜４２が開状態に力るが、油圧シリンダＩＯのロツドク
１１室２Ｇの圧油は低圧１）リーフ弁４４の設定圧力に
保持ぜわ、それ放圧２図に示すフロントパケット５ｂが
自然落下することはない。

また、パイロット管路４５に導かれてい六パイロット圧
ｋ　除Ｗ　、コントロール弁３０のパイロット受圧部３
２にパイロット圧を供給すると、同第５図に示でようｔ
ζ２位置切換弁４３が図示右位置に切換えられ、分岐管
路４２は開状態とηす、コントロール弁３０け図示有位
ｆｉＶｃ切換えられる。

し六カって、油圧ポンプ２８から吐出をれる圧油がコン
トロ・−ル弁３０、管路３４、伸し側ボート２４を介し
て油圧シリンダ１０のボトム側室２７（ｌζ導かれ、こ
才ＬＫよって第３図に示すピストンコント１６が伸長し
、第２図に示すフロントパケット５ｂが矢印］、３方向
に回動して閉じられる。

そして例えば、第２図に示す姿勢（ＩＴ　）の状態（（
フロントパケット５ｂが保持されているときに、１碌わ
ち、コントロール弁３０が中立状態に保六れ、２位置切
換弁４３が第５図に示すように右位置に切換えられ、分
岐・Ｕ路４２が開状態に保六れ、かつパケット５が開い
に状態にあると＠に、フロントパケット５ｂを第２図の
矢印１３方向に強制的に回動嘔せる外力が与えられ穴場
合には、ロッド側室２６の圧油は管路３３、分岐管路４
２．２位置切換弁４３、および低圧リリーフ弁４４を介
してタンク３９に排出される。

このときのロッド側室２６の圧力Ｐ１は、低圧リリーフ
弁４４の設定圧力をＰい第３図に示す油圧シリンダ１０
のシリンダクッション部２５における絞り圧力を前述の
ようにＰ３とすると、Ｐ１＝Ｐ４＋Ｐ３ となる。この場合、低圧リリーフ弁４４の設定圧力Ｐ４
は、前述のようにオーバロードリリーフ弁３５の設定圧
力Ｐ２の１／４程度であり、シ′ｆｃがってロッド側室
２６の圧力Ｐ１は低く抑制はれ、それ故、ロッド仰１室
２６における異常な高圧の発生を防止することができる
。

一＝２　ｆｔ第２の実施例を示す第６図において、４７
は管路３４と低圧す１１−フ弁３７との間の管路部分に
介設したチェック弁、４８は一端がロッド側室２６とオ
ーバロードリリーフ弁３５との間に位廿する管路３３部
分に連絡され、ロッド側室２６内の圧油を排出可能な分
岐管路で、他端はチェック弁４７と低圧リリーフ弁３７
０間の管路部分に連絡しである。４３は分岐管路４８を
開閉可能な開閉手段、例えば２位置切換弁、４５は２位
置切換弁４３のパイロット受圧部４６およびコントロー
ル弁３０のパイロット受圧部３１に連絡したパイロット
管路で、これらのものは前述の第１の実施例に示すもの
と同等である。

この第２の実施例にあっても、パイロット管路４５を介
してパイロット圧を導くことにより、２位置切換弁４３
およびコントロール弁３ｏが同第６図の左位置に切換え
られ、油圧ポンプ２８の圧油によって油圧シリンダ１０
が収縮し、第２図に示すフロントパケット５ｂ’に開く
ことができる。

寸六第２図に示すようにフロントパケット５ｂがｐ　４
Ｊ　（■）の開いた状態で、コントロール弁３０全中立
にした場合には、第６図に示す油圧シリンダ１．０のロ
ッド側室２６の圧油は低圧リリーフ弁３７の設定圧力に
保持され、それ故、フロントバケツ）５ｂの自然落下を
生じることはない。

１六、パイロット管路４５に導かれるパイロット圧を除
き、コントロール弁３ｏのパイロット受圧部３２にパイ
ロット圧を供給すると、２位置切換弁４３およびコント
ロール弁３ｏが同第６図の右位置に切換えられ、油圧ポ
ンプ２８の圧油によって油圧シリンダ１０が伸長し、第
２図に示すフロントパケット５ｂを閉じることができる
。

そして、第２図に示す姿勢（■）の状態にフロントパケ
ット５ｂが保持てれているときに、このフロントパケッ
ト５ｂｋ強制的に閉じさせるような外力が与えられ大場
合には、分岐管路４８が開状態にあることから、ロッド
側室２６の圧油は管路３３、分岐管路４８．２位置切換
弁４３、低圧リリーフ弁３７を介してタンク３９に排出
きれる。

このときのロッド側室２Ｇの圧力Ｐ□は、低圧リリーフ
弁３７の設定圧力’ｒＰ５、第３図に示す油圧シリンダ
１０のシリンダクッション部２５におけ絞り圧力を前述
のようＫＰ３とすると、Ｐ□＝Ｐ５＋Ｐ３ となる。この場合、低圧リリーフ弁３７の設定圧力は、
前述のようにオーバロードリリーフ弁３５の設定圧力Ｐ
２の１／３程度であり、シタがってロッド側室２６の圧
力Ｐ１は低く抑制され、それ故、ロッド側室２６におけ
る異常な高圧の発生を防止することかできる。

なお上記では、パケット５のフロントパケット５ｂの閉
じ動作時に油圧シリンダ１ｏが伸長するように々ってい
るが、フロントパケット５ｂの閉じ動作時に油圧シリン
ダ１ｏが収縮するようＫなっていてもよく、この場合に
は、油圧シリンダ１゜のボトムｆＩ１１室２７の圧油を
排出可能な分岐管路と、この分岐管路を開閉する開閉手
段と、分岐管路を流れる圧油の圧力を規制する低圧すＩ
Ｊ−フ弁とを設は大構底にすればよい。

本発明のボトムダンプ式パケットの油圧回路は以上のよ
うＫ　ｉ３　Ｊｆ、しであることがら、フロントパケッ
トを閉じる方向に外力が強制的に与えら才１に場合にお
ける油圧シリンダの油圧室の異常な高圧の発生を防止す
ることかでき、それ故、油圧シリンダ構成部材やフロン
トバケツ！・の破損を確実に防止することができる効果
−Ｉ）Ｘｆ−）る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象とするボトムダンプ式パケットの
油圧回路が具備はれる油圧機械の一例として挙げ六油圧
ショベルを示す要部側面図、第２図は第１図に示す油圧
ショベルに備えられるボトムダンプ式パケットヲ示″′
ｒ側面図、第３図は第２図に示すボトムダンプ式パケッ
トヲ開閉させる油圧シリンダを示す断面部分を含む側面
図、第４図は従来のボトムダンプ式パケットの油圧回路
を示す回路図、第５図は本発明のボトムダンプ式パケッ
トの油圧回路の第１の実施例を示す回路図、第６図は本
発明の第２の実施例を示す回路図である。 ５・・・・・・パケット、５ａ・・・・・・リアパケッ
ト、５ｂ・・・・・・フロントパケット、１０・・・・
・・油圧シリンダ、２６・・・・・・ロッド側室、２７
・・・・・・ボトム側室、２８・・・・・・油圧ポンプ
、３０・・・・・・コントロール弁、３３゜３４．３６
．３８・・・・・・管路、３５・・・・・・オーバロー
ドリリーフ弁、３７．４４・・・・・・低圧リリーフ弁
、３９・・・・・・タンク、４２．４８・・・・・・分
岐管路、４３・・・・・・２位置切換弁（開閉手段）、
４５・・・・・・パイロット管路、４７・・・・・・チ
ェック弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フロントパケットヲ回動させる油圧シリンダと、この油
   圧シリンダに圧油を供給丁）る油圧ポンプと、この油圧
   ポンプと上記油圧シリンダとの間に介設され、該油圧シ
   リンダの駆動を制御するコントロール弁と、上記油圧シ
   リンダのロンド側室およびボトム側室のいずれか一方の
   油圧室と上記コントロール弁とを結ぶ管路に連絡される
   オーバロードリリーフ弁とを備え介ボトムダンプ式パケ
   ットの油圧回路において、一端が上記油圧室と上記オー
   バロード１ノリーフ弁との間に連絡でれ、該油圧室内の
   圧油を排出可能が分岐管路と、該分岐管路を流れる圧油
   の圧力を規制し、かつ上記オーバロードリリーフ弁の設
   定圧力よりも低い圧力に設定される低圧リリーフ弁と、
   上記分岐管路を開閉可能な開閉手段とを備え、上記開閉
   手段は上記油圧室からの圧油の排出時に分岐管路を開き
   、上記油圧室への圧油の供給時に分岐管路を閉じること
   を特徴とするボトムダンプ式パケットの油圧回路。