JPH0637780B2

JPH0637780B2 - バックホウの流体圧回路

Info

Publication number: JPH0637780B2
Application number: JP17078487A
Authority: JP
Inventors: 一善有井
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-07-08
Filing date: 1987-07-08
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: JPS6414434A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、走行用操作弁と作業用操作弁とをセンターバ
イパス付多連弁に形成し、そのセンターバイパスにおい
て前記走行用操作弁を前記作業用操作弁の上流側に配置
し、流体圧ポンプから前記操作弁への圧力流体供給路に
リリーフ弁を接続すると共に、流体圧シリンダで駆動さ
れるブームを車体に備え、この流体圧シリンダを前記作
業用操作弁で制御する系を形成し、ブームの下降時に流
体圧シリンダからの戻り流体に作用する絞り機構を設け
てあるバックホウの流体圧回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、冒頭のように操作弁を配置して流体圧回路が構成
されているバックホウとしては、例えば特開昭61-28252
3 号公報に示されるものが存在し、該引例では走行用操
作弁を後してクローラ走行装置の油圧モータに作動油が
供給されると共に、この走行用操作弁に対する作動油の
流れの下流側にブーム制御用の弁、バケット制御用の弁
等が作業用操作弁として設けられている。

又、作業負荷あるいは自重にによって下降速度が増大し
やすい傾向にあるブームでは、安全面、ショック低減の
面からブームの下降速度を抑制するためのシリンダから
の戻り油に作用する絞り機構を設けてある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ここで、バックホウが小型に構成される場合について考
えるに、通常は車体の小型化に伴ってブーム、バケット
等が小型化し、又、これらを駆動する流体圧シリンダが
小型化するため、作業能力がある程度は低下することに
なる。

しかし、バックホウは小型化に伴い作業能力に低下を生
じても、所定の走行速度を確保しておきたい要請のある
ことから、小型のボックホウと雖も流体圧供給系と走行
用のアクチュエータとに容量の大きいものを用いること
も多く、このように流体圧供給系の容量が大きい場合に
は、作業時に過大な圧力の流体が供給される結果、作業
装置の枢支連結点を傷めたり、又、シリンダを傷めるこ
とも多く改善の余地がある。

又、ブームを駆動するシリンダからの戻り流体に作用す
る絞り機構について考えるに、この絞り機構は、掘削時
の負荷動作、ブームを単に下降させる場合等の非負荷動
作の何れの動作に拘わらずシリンダからの戻り流体に作
用するため、非負荷動作時には絞り機構の流路抵抗がシ
リンダの供給路側に負荷となって作用する結果、この供
給側の圧力を増大させてエネルギーロスが繋がってい
た。

つまり、作業時にはブームを下降方向に駆動しても掘削
のための負荷によってシリンダの作動が抑制されること
から、絞り機構に起因する負荷は極めて小さい値となる
反面、非作業時におけるブームの下降駆動時には作業時
より高速でブームが下降しようとするため絞り機構に起
因する負荷がシリンダの供給路側に強く作用して不必要
なエネルギーロスを生じていたのである。

本発明の目的は、車体の走行速度を低下させること無
く、作業装置の系統の損傷を防止すると共に、掘削等の
作業時におけるブームの駆動力を低下させること無く、
ブームの非負荷下降動作時におけるエネルギーロスを低
減する流体回路を合理的に構成する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴は冒記構成の流体圧回路において、前記セ
ンターバイパスのうち前記走行用操作弁と前記作業用操
作弁との間における流体圧上昇に伴って、かつ、その流
体圧上昇時のみ前記リリーフ弁の実質的設定リリーフ圧
を第１減圧状態まで減少させるリリーフ圧自動変更手段
を設け、かつ、前記ブームの下降時に前記絞り機構と前
記流体圧シリンとの間の流体圧を前記リリーフ弁に、そ
の実質的設定リリーフ圧を、前記第１減圧状態より低い
値の第２減圧状態まで減少させる操作圧として付与する
ためのパイロット圧路を設け、そのパイロット回路に操
作圧付与状態と操作圧逃がし状態とに切換えるための流
路切換弁を設け、前記ブームの下降時のみ前記流路切換
弁を操作圧付与状態にする自動弁操作手段を設けてある
点にあり、その作用、及び効果は次の通りである。

〔作用〕

上記特徴を例えば第１及び第３図に示すように構成する
と、作業時にブーム(4a)に対する操作弁(V₂)を操作した
場合には、センターバイパス(11)が閉塞されることに起
因して、センターバイパス(11)の操作弁(V₂)の上流流路
部分(11a) におる流体圧上昇に連係して、パイロット経
路(20)、切換弁(21)、減圧弁(22)で成るリリーフ圧自動
変更手段(A)が設定リリーフ弁を走行時より低い値の第
１減圧状態まで減少させ、又、ブーム(4a)を単に下降さ
せる場合等の下降方向への非負荷動作を行う場合には流
体圧シリンダ(C₁)の圧力流体供給路(F)と戻り流路(B)と
の間に、シリンダ内のピストンの受圧面積の差に起因す
る圧力差が経路(17a) ，(17b) で成る自動弁操作手段(1
7)を介して流路切換弁(16)をパイロット圧付与状態に操
作することから、戻り流路(B)からの圧力でリリーフ弁
(14)の設定圧を前記第１減圧状態より低い値の第２減圧
状態まで減少させることが可能となる。

つまり、作業時には作業系を保護する程度に流体の圧力
を減じ、ブームを単に下降させる場合には、自重による
下降も可能であることから流体の圧力を大きく減じて負
荷の増大を抑制できるのである。

〔発明の効果〕

従って、車体の走行速度を低下させること無く、作業装
置の系統の損傷を防止すると共に、掘削作業時における
ブームの駆動を下降させること無く、ブームの非負荷下
降動作時におけるエネルギーロスを低減する流体圧回路
が、リリーフ弁の設定リリーフ圧を変更する機構の付加
によって構成されたのである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図に示すように、クローラ式走行装置(1)に旋回台
(2)とドーザ装置(3)を取付け、バックホウ装置(4)、搭
乗運転部(5)及び原動部(6)を旋回台(2)に取付け、排土
作業も可能な小型バックホウ作業車を構成してある。

走行装置(1)、旋回台(2)、ドーザ装置(3)、バックホウ
装置(4)等を駆動する流体圧回路を油圧型に構成して、
以下に詳述する。

第１図に示すように、原動部(6)に第１ないし第３ポン
プ(P₁)，(P₂)，(P₃)を同一エンジンに連動して配置し、
左右一方のクローラに対する油圧モータ(M₁)の第１走行
用操作弁(V₁)、ブーム用油圧シリンダ(C₁)の操作弁
(V₂)、バケット用油圧シリンダ(C₂)の操作弁(V₃)を、そ
の順に並べたセンターバイパス付多連弁型式にして第１
ポンプ(P₁)に並列接続してある。左右他方のクローラに
対する油圧モータ(M₂)の第２走行用操作弁(V₄)、ブーム
増速用操作弁(V₅)、合流用スペーサ(7)、アーム用油圧
シリンダ(C₃)の操作弁(V₆)、サービスポート(8)用操作
弁(V₇)を、その順に並べたセターバイパス付多連弁型式
にして第２ポンプ(P₂)に並列接続し、また、バックホウ
装置(4)を旋回台(2)に対して左右揺動させるスイング用
油圧シリンダ(C₄)の操作弁(V₈)、旋回台用油圧モータ(M
₃)の操作弁(V₉)、ドーザ用油圧シリンダ(C₅)の操作弁(V
₁₀) を、その順に並べたセンターバイパス付多連弁型式
にして第３ポンプ(P₃)に並列接続してある。

左右クローラ用油圧モータ(M₁)，(M₂)を第１及び第２ポ
ンプ(P₁)，(P₂)に対して各別接続する低速状態と、両ポ
ンプ(P₁)，(P₂)からの圧油を合流して両油圧モータ
(M₁)，(M₂)に直列供給する高速状態に切換えるための変
速用バルブ(9)を設け、電磁操作弁(10)で第１ポンプ
(P₁)からの操作油圧を付与した時だけ高速状態になるよ
うに、変速用バルブ(9)を油圧操作するように構成して
ある。

第１走行用、ブーム(4a)用及びバケット(4c)用操作弁(V
₁)，(V₂)，(V₃)を含む多連弁のセンターバイパス(11)
を、第２ポンプ(P₂)に接続した合流用スペーサ(7)で接
続して、走行装置(1)、ブーム(4a)及びアーム(4b)が停
止されている時に、アーム(4b)あるいはサービスポート
(8)に接続したアタッチメントを第１及び第２ポンプ
(P₁)，(P₂)からの油圧で高速駆動できるように構成して
ある。

第１ポンプ(P₁)及び第２ポンプ(P₂)夫々に接続したメイ
ンリリーフ回路(12)，(13)のリリーフ弁(14)，(14)のリ
リーフ設定圧を、前記走行用の油圧モータ(M₁)，(M₂)夫
々が能率良く駆動されるよう、高圧かつ適当な値に設定
してあり、又、作業時には、これらリリーフ弁(14)，(1
4)の設定リリーフ圧を第１減圧状態まで減少するリリー
フ圧自動変更手段(A)及び、ブーム(4a)を単に下降させ
る場合等、非負荷下降時には第１ポンプ(P₁)側のリリー
フ圧を前記第１減圧状態より低い値の第２減圧状態まで
減少させるためのパイロット回路(15)と流路切換弁(16)
と自動弁操作手段(17)とを設けてある。

つまり、前記リリーフ圧自動変更手段(A)は、前記第２
ポンプ(P₂)側の油路系では第２走行用操作弁(V₄)とブー
ム増速用操作弁(V₅)との間に位置するセターバイパス(1
8)の流路部分(18a) とリリーフ弁(14)との間に形成した
パイロット圧路(19)のみで構成され、前記第１ポンプ(P
₁)側の油路系では第１走行用操作弁(V₁)と操作弁(V₂)と
の間に位置するセンターバイパス(11)の流路部分(11a)
からのパイロット経路(20)と、この経路(20)の圧力で操
作される切換弁(21)と、この切換弁(21)に所定パイロッ
ト圧を供給する減圧弁(22)と、パイロット圧供給用のポ
ンプ(P₄)とで構成され、また、リリーフ弁(14)は第２図
に示す如く、リリーフ用のポペット弁(23)、このポペッ
ト弁(23)のチョーク孔(23a) を介して圧油が作用する差
圧形成用のポペット弁(24)、このポペット弁(24)を付勢
するリリーフ圧設定用のバネ(25)、差圧形成用のポペッ
ト弁(24)に対する圧力室(R₁)とドレン室(R₂)とを開閉す
る部材(26)、パイロット圧の大きさに比例してこの部材
(26)を閉塞方向により強く操作する部材(27)夫々を備え
てパイロット圧の大きさに比例して設定リリーフ圧を減
少できるよう構成されている。

そして、例えばブーム(4a)の作動によって掘削を行う場
合には、操作弁(V₂)に対するセンターバイパス(11)の流
路部分(11a)からパイロット経路(20)を介して伝えられ
る圧力で切換弁(21)が操作されことで、減圧弁(22)から
の圧力がパイロット圧路(28)を介してリリーフ弁(14)に
伝えられてリリーフ圧が第１減圧状態まで減少し、又、
ブーム(4a)を単に下降される場合には、操作弁(V₂)に内
装した絞り機構(29)が作用する戻り流路(B)の圧より供
給路(F)の圧が上昇することから、この供給路(F)及び戻
り流路(B)からのパイロット圧を伝える経路(17a) ，(17
b) から成る自動弁操作手段(17)が流路切換弁(16)を操
作する結果、戻り流路(B)からの圧力がパイロット回路
(15)を介してリリーフ弁(14)に伝えられて、リリーフ圧
が前記第１減圧状態より低い値の第２減圧状態まで減少
するのである。

尚、第１図にも示される如く、パイロット圧路(20)とパ
イロット回路(15)とは一部が兼用されている。

因みに、第１図に示す(30)はカウンタバランスバルブ、
(31)はブレーキバルブ、(32)は戻り油路、(33)はオイル
タンクである。

〔別実施例〕

本発明は上記実施例以外に例えば第４図に示す如く、第
１走行用操作弁(V₁)と操作弁(V₂)との間に位置するセン
ターバイパス(11)の流路部分(11a) からのパイロット経
路(20)に対して、リリーフ弁(14)の設定圧を第１減圧状
態まで減少させるための圧力を得る減圧弁(35)を介装
し、この減圧弁(35)からのパイロット圧を流路切換弁(1
6)を介してリリーフ弁(14)に送る系を形成してリリーフ
圧自動変更手段(A)を構成することも可能であり、又、
リリーフ圧自動変更手段を圧力センサと、この圧力セン
サからの検出信号によってリリーフ弁のリリーフ設定用
のバネを減ずる方向に操作するアクチュエータとで構成
して良く、又、流路切換弁に電磁操作型のものを用い、
自動弁操作手段を圧力センサと電気回路とで構成しても
良い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るバックホウの流体圧回路の実施例を
示し、第１図はバックホウの油圧回路図、第２図はリリ
ーフ弁の断面図、第３図はバックホウの全体側面図であ
り、第４図は別実施例の油圧回路図である。 (4a)……ブーム、(11)，(18)……センターバイパス、(1
4)……リリーフ弁、(15)……パイロット回路、(16)……
流路切換弁、(17)……自動弁操作手段、(29)……絞り機
構、(C₁)……流体圧シリンダ、(P₁)，(P₂)……流体圧ポ
ンプ、(V₁)，(V₄)……走行用操作弁。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行用操作弁(V₁)，(V₄)と作業用操作弁と
をセンターバイパス付多連弁に形成し、そのセンターバ
イパス(11)，(18)において前記走行用操作弁(V₁)，(V₄)
を前記作業用操作弁の上流側に配置し、流体圧ポンプ(P
₁)，(P₂)から前記操作弁への圧力流体供給路にリリーフ
弁(14)，(14)を接続すると共に、流体圧シリンダ(C₁)で
駆動されるブーム(4a)を車体に備え、この流体圧シリン
ダ(C₁)を前記作業用操作弁で制御する系を形成し、ブー
ム(4a)の下降時に流体圧シリンダ(C₁)からの戻り流体に
作用する絞り機構(29)を設けてあるバックホウの流体圧
回路であって、前記センターバイパス(11)，(18)のうち
前記走行用操作弁(V₁)，(V₄)と前記作業用操作弁との間
における流体圧上昇に伴って、かつ、その流体圧上昇時
のみ前記リリーフ弁(14)，(14)の実質的設定リリーフ圧
を第１減圧状態まで減少させるリリーフ圧自動変更手段
を設け、かつ、前記ブーム(4)の下降時に前記絞り機構
(29)と前記流体圧シリン(C₁)との間の流体圧を前記リリ
ーフ弁(14)に、その実質的設定リリーフ圧を、前記第１
減圧状態より低い値の第２減圧状態まで減少させる操作
圧として付与するためのパイロット圧路(15)を設け、そ
のパイロット回路(15)に操作圧付与状態と操作圧逃がし
状態とに切換えるための流路切換弁(16)を設け、前記ブ
ーム(4a)の下降時のみ前記流路切換弁(16)を操作圧付与
状態にする自動弁操作手段(17)を設けてあるバックホウ
の流体圧回路。