JPH0720194Y2 - 油圧シヨベルの油圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ブームシリンダが複数の油圧ポンプの圧油の
合流により駆動されるように構成されている油圧シヨベ
ルの油圧回路に関する。

〔従来の技術〕

油圧シヨベルには、ブームシリンダに対して少なくとも
１つの油圧ポンプの圧油を供給するとともに、そのブー
ム上げ動作に対しては、旋回モータに圧油を供給する他
の油圧ポンプからも圧油を供給する構成を備えているも
のがある。このような油圧シヨベルの油圧回路を第３図
により説明する。

第３図は従来の油圧シヨベルの油圧回路の一部の回路図
である。図で、1A,1Bは油圧ポンプ、1Cはパイロツトポ
ンプを示す。2B₁,2B₂は２つのブームシリンダ、2Mは旋
回モータである。3B₁,3B₂はブームシリンダ2B₁,2B₂の駆
動を制御する方向切換弁、3Mは旋回モータ2Mの駆動を制
御する方向切換弁である。4Bはブームシリンダ2B₁,2B₂
を操作するパイロツト弁、4BLはその操作レバーを示
す。4Mは旋回モータ2Mを操作するパイロツト弁、4MLは
その操作レバーである。５はパイロツト管路の最高圧力
を規定するリリーフ弁である。

パイロツト弁4Bの操作レバー4BLが例えば図で右側に操
作されると、パイロツトポンプ1Cのパイロツト圧油はパ
イロツト弁4Bから、方向切換弁3B₁の左側パイロツトポ
ートおよび方向切換弁3B₂の右側パイロツトポートに供
給される。これにより、方向切換弁3B₁,3B₂が切換えら
れ、油圧ポンプ1Aの圧油は方向切換弁3B₁を通り、又、
油圧ポンプ1Bの圧油は方向切換弁3B₂を通り、両方の圧
油が合流してブームシリンダ2B₁,2B₂のボトム側に供給
され、ブームを上昇せしめる。一方、操作レバー4BLが
左側に操作されると、パイロツトポンプ1Cの圧油により
方向切換弁3B₁,3B₂が上記と逆方向に切換えられ、油圧
ポンプ1Aの圧油は方向切換弁3B₁を通ってブームシリン
ダ2B₁,2B₂のロツド側に供給されてブームを下降せしめ
る。この場合、油圧ポンプ1Bの圧油は方向切換弁3B₂が
切換えられてもその切換位置では当該方向切換弁3B₂は
油圧ポンプ1Bからの圧油を阻止する構造となつているの
で、油圧ポンプ1Aの圧油とは合流しない。このように、
ブーム上昇時にのみ両油圧ポンプ1A,1Bの圧油が合流し
てブームシリンダに供給されるので、ブームの上昇速度
が増加し、作業効率が向上せしめられる。

又、操作レバー4MLが操作されると、パイロツトポンプ1
Cの圧油は方向切換弁3Mの対応する側のパイロツトポー
トに供給され、これにより油圧ポンプ1Bの圧油が方向切
換弁3Mを経て旋回モータ2Mへ供給され、これを操作レバ
ー4MLの操作方向に対応する方向に回転せしめる。

さらに、操作レバー4BLがブーム上昇方向に、又、操作
レバー4MLがいずれかの方向に同時に操作された場合、
油圧ポンプ1Aの圧油は前述と同じく方向切換弁3B₁を介
してブームシリンダ2B₁,2B₂に供給されるとともに、油
圧ポンプ1Bの圧油は、方向切換弁3M,3B₂を介してそれぞ
れ旋回モータ2Mおよびブームシリンダ2B₁,2B₂に分流し
て供給される。この場合でも、ブームシリンダ2B₁,2B₂
のボトム側には、油圧ポンプ1Aの圧油、および油圧ポン
プ1Bの分流した圧油が合流して供給されるので、ブーム
の上昇速度は単独の油圧ポンプが用いられる場合よりも
大となり、作業効率が向上せしめられる。

〔考案が解決しようとする課題〕

油圧シヨベルの作業には種々のものがあるが、典型的な
作業として、バケツトで土砂を掘削し、これをダンプト
ラツクに積込む作業がある。この作業では、バケツトに
土砂をすくい込み、上述したように操作レバー4BL,4ML
を同時操作（複合操作）することにより、旋回モータ2M
で油圧シヨベルの上部旋回体を旋回させながらブームを
上昇せしめる方法が採用されている。この方法により、
バケツトは、ダンプトラツクの荷台位置に旋回してきた
ときにはすでに放土可能な高さに位置せしめられ、良好
な作業効率を得ることができる。

ところで、上記積込作業における作業条件は一定ではな
く、例えば、油圧シヨベルにおる掘削深さが深い場合や
浅い場合、又、ダンプトラツクが油圧シヨベルより高い
地面にある場合や低い地面にある場合がある。そして、
これらの作業条件の如何によりブーム上げの量には大き
な差が生じる。

ここで、ブーム上げ量をそれ程必要としない作業の場
合、例えばダンプトラツクが低い地面にある場合につい
て、上記従来の油圧回路の複合操作の動作を考察する。
一般に、旋回モータ2Mで駆動される油圧シヨベルの上部
旋回体は慣性が大きく、これに比してブームシリンダの
慣性は小さい。したがつて、上部旋回体の静止状態にお
いて上記複合操作がなされると、油圧ポンプ1Bの負荷圧
はブームシリンダ2B₁,2B₂の圧力により規定され、その
圧油の大半は慣性の小さいブームシリンダ2B₁,2B₂に供
給され、油圧ポンプ1Bの負荷圧が低くなり旋回モータ2M
は充分に加速されない。このため、バケツトをダンプト
ラツクの位置まで旋回させる旋回速度が遅くなり、これ
に時間を要して作業効率の低下を招くとともに、ブーム
の上昇速度が大きくなつてブームの過度の上昇を招き、
これを修正する操作が必要となる。又、ブームの過度の
上昇を抑制するために方向切換弁3B₁,3B₂をスプールハ
ーフ位置に戻す操作をすると、油圧に大きな損失を生じ
てしまう。

このように、上記従来の油圧回路では、大きなブーム上
げ量を必要としない作業を行なう場合、作業効率が低下
し、又、操作が面倒になるという問題があつた。

本考案の目的は、上記従来技術における課題を解決し、
作業効率を向上せしめることができ、かつ、操作が容易
である油圧シヨベルの油圧回路を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本考案における第１の考案
は、旋回モータと、ブームシリンダと、これら各油圧ア
クチユエータに並列管路により圧油を供給する少なくと
も１つの油圧ポンプと、前記ブームシリンダに１つの管
路により圧油を供給する少なくとも１つの油圧ポンプ
と、前記並列管路のそれぞれに介在し前記旋回モータを
駆動制御する第１の方向切換弁および前記ブームシリン
ダを駆動制御する第２の方向切換弁と、前記１つの管路
に介在し前記ブームシリンダを駆動する第３の方向切換
弁と、前記第１の方向切換弁を操作する旋回用パイロツ
ト弁と、前記第２の方向切換弁および前記第３の方向切
換弁を操作するブーム用パイロツト弁とを備えた油圧シ
ヨベルの油圧回路において、前記旋回用パイロツト弁が
操作されたとき前記第２の方向切換弁の切換を阻止する
切換阻止手段を設けたことを特徴とする。

又、本考案における第２の考案は、前記第１の考案にお
いて、前記切換阻止手段の作動、不作動を選択する選択
手段を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

上記第１の考案において、旋回用パイロツト弁が単独操
作されると第１の方向切換弁が切換えられて少なくとも
１つの油圧ポンプにより旋回モータが駆動され、ブーム
用パイロツト弁が単独操作されると、第２の方向切換弁
および第３の方向切換弁が切換えられて前記少なくとも
１つの油圧ポンプおよび少なくとも１つの他の油圧ポン
プによりブームシリンダが駆動される。又、旋回用パイ
ロツト弁とブーム用パイロツト弁が複合操作されると、
第１の方向切換弁および第３の方向切換弁が切換えられ
るとともに切換阻止手段が作動して第２の方向切換弁の
切換が阻止され、旋回モータは前記少なくとも１つの油
圧ポンプにより駆動され、ブームシリンダは前記少なく
とも１つの他の油圧ポンプにより駆動される。

又、上記第２の考案においては、作業条件に応じて選択
手段を操作し、切換阻止手段を作動可能状態として複合
操作時に第２の方向切換弁の切換を阻止し、又は切換阻
止手段を作動不能状態として常時第２の方向切換弁の切
換を可能とする。

〔実施例〕

以下、本考案を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本考案の第１の実施例に係る油圧シヨベルの油
圧回路の一部の回路図である。図で、第３図に示す部分
と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。７は
パイロツト弁4Bと方向切換弁3B₂の右側のパイロツトポ
ートとを連結するパイロツト管路に介在せしめられた切
換弁、８はパイロツト弁4Mのパイロツト圧が導入される
シヤトル弁である。このシヤトル弁８の出力ポートは切
換弁７のパイロツトポートに連結されている。

次に本実施例の動作を説明する。旋回モータ2Mの操作レ
バー4MLが操作されない場合、パイロツト弁4Mの両側に
パイロツト圧が発生せず、シヤトル弁８からの出力はな
く、したがつて切換弁７はばねにより図示位置に維持さ
れている。これに対して、操作レバー4MLがいずれかの
側に操作されると、パイロツト弁4Mから出力されたパイ
ロツト圧はシヤトル弁８を介して切換弁７のパイロツト
ポートに導入され、切換弁７が左側位置に切換えられる
こととなる。

そこで、今、ブームシリンダ2B₁,2B₂の操作レバー4BLが
単独操作された場合、切換弁７は図示位置にあるので、
パイロツト弁4Bの一方の出力側は切換弁７を介して方向
切換弁3B₂のパイロツトポートと接続された状態にあ
り、したがつて、この場合の動作は第３図に示す従来の
油圧回路の動作と同一となり、ブームシリンダ2B₁,2B₂
には油圧ポンプ1A,1Bの圧油が合流して供給あれる。
又、旋回モータ2Mの操作レバー4MLが単独操作された場
合、切換弁７は左側位置に切換えられるが、この切換え
はパイロツト弁4Mと方向切換弁3Mとの間のパイロツト管
路には何等関係はなく、したがつて、この場合の動作も
第３図に示す従来の油圧回路の動作と同一となり、旋回
モータ2Mには油圧ポンプ1Bの圧油が供給される。

油圧シヨベルの上部旋回体を旋回させながら同時にブー
ム上げ動作を行なう場合、操作レバー4BLと操作レバー4
MLとが複合操作される。この場合、パイロツト弁4Mから
パイロツト圧が出力されるので、方向切換弁3Mが切換え
られるとともに切換弁７は図示左側位置に切換えられ、
ブームシリンダ2B₁,2B₂のパイロツト弁4Bと方向切換弁3
B₂の右側のパイロツトポートとの間のパイロツト回路が
遮断される。したがつて、上記複合操作により操作レバ
ー4BLが図示右側に操作された場合、方向切換弁3B₂の切
換えは阻止され、方向切換弁3B₂は中立位置のままの状
態となる。なお、方向切換弁3B₁は従来と同様左側位置
に切換えられる。以上の動作により、油圧ポンプ1Aの圧
油のみがブームシリンダ2B₁,2B₂に供給され、又、油圧
ポンプ1Bの圧油が旋回モータ2Mに供給される。

このように本実施例では、油圧シヨベルの上部旋回体の
旋回とブーム上げとの複合操作時、ブームシリンダに一
方の油圧ポンプの圧油のみが供給され、旋回モータと共
用する側の油圧ポンプの圧油は供給されないようにした
ので、旋回モータに充分な加速を与えることができ、旋
回時間を短縮して作業効率を高めることができる。又、
ブームシリンダのボトム側には旋回モータと共用する側
の油圧ポンプの圧油が合流しないので、ブーム上げの速
度を抑制することができ、これによりブームが過度に上
昇することはなく、その修正も不用となり、結局、操作
が容易となる。

第２図は本考案の第２の実施例に係る油圧シヨベルの油
圧回路の一部の回路図である。図で、第１図に示す部分
と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。７′
は第１図に示す切換弁７に相当する切換弁であり、その
ばね側にパイロツトポート７′ｐが設けられている。10
は電磁弁、11は電磁弁10の駆動電源、12はスイツチであ
る。電磁弁10は、励磁されていない状態で切換弁７′の
パイロツトポート７′ｐをタンクに接続し、励磁される
と図示右側位置に切換えられてパイロツト圧をパイロツ
トポート７′ｐに導入する。

次に、本実施例の動作を説明する。まず、スイツチ12が
開放状態にされると、電磁弁10は図示位置にあり、切換
弁７のパイロツトポート７′ｐにはパイロツト圧は導入
されない。このため、切換弁７′は第１図に示す切換弁
７と同じく、シヤトル弁８からパイロツト圧が導入され
ない場合は図示位置に維持され、パイロツト圧が導入さ
れると図の左側位置に切換えられる。したがつて、この
場合の動作はさきの実施例の動作と同一であり、複合操
作時、ブームシリンダ2B₁,2B₂に油圧ポンプ1Bの圧油が
合流されることはない。

これに対して、スイツチ12が閉成状態にされると、電磁
弁10が図示右側位置に切換えられ、切換弁７′のパイロ
ツトポート７′ｐにはパイロツト圧が導入される。これ
により、切換弁７′はシヤトル弁８からのパイロツト圧
が導入されても切換えられず、図示位置に保持される。
したがつて、この場合の動作は第３図に示す従来の油圧
回路の動作と同一となり、複合操作時、油圧ポンプ1Bの
圧油は旋回モータ2Mとブームシリンダ2B₁,2B₂とに分流
し、ブームシリンダ2B₁,2B₂にはこの分流した圧油と油
圧ポンプ1Aの圧油とが合流して供給されることになる。

このように、本実施例では、油圧シヨベルのオペレータ
がスイツチを操作することにより、複合操作時に、旋回
モータと共用する側の圧油をブームシリンダに供給する
か否かを選択することでき、このため、どのような作業
条件においても、これに適した作業を行なうことができ
る。

なお、上記実施例の説明では、ブームシリンダを２つ用
いる構成を例示して説明したが、ブームシリンダが１つ
であつてもよいのは当然である。又、油圧ポンプは、２
つのみに限ることはなく、図示の各油圧ポンプに他の油
圧ポンプが並列接続された構成であつても本考案の適用
が可能である。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案の第１の考案で、切換阻止手
段を設けて、複合操作時、旋回モータと共用する側の油
圧ポンプの圧油がブームシリンダへ供給されないように
したので、旋回モータに充分な加速を与えることがで
き、旋回モータの旋回を早くして作業効率を向上せしめ
ることができ、かつ、ブームの過度の上昇を抑制するこ
とができ、過度の上昇による修正を不要とし、操作を容
易とすることができる。

又、本考案の第２の考案では、選択手段により上記切換
阻止手段を動作状態とするか不動作状態とするかを選択
することができ、これにより、作業条件に適合した作業
を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本考案の第１および第２
の実施例に係る油圧シヨベルの油圧回路の一部の回路
図、第３図は従来の油圧シヨベルの油圧回路の一部の回
路図である。 1A,1B……油圧ポンプ、1C……パイロツトポンプ、2B₁,2
B₂……ブームシリンダ、2M……旋回モータ、3B₁,3B₂,3M
……方向切換弁、4B,4M……パイロツト弁、7,7′……切
換弁、８……シヤトル弁、10……電磁弁、12……スイツ
チ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 一山 修一 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (56)参考文献 特開 昭57−146842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−205636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−233036（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−78022（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】旋回モータと、ブームシリンダと、これら
   各油圧アクチユエータに並列管路により圧油を供給する
   少なくとも１つの油圧ポンプと、前記ブームシリンダに
   １つの管路により圧油を供給する少なくとも１つの他の
   油圧ポンプと、前記並列管路のそれぞれに介在し前記旋
   回モータを駆動制御する第１の方向切換弁および前記ブ
   ームシリンダを駆動制御する第２の方向切換弁と、前記
   １つの管路に介在し前記ブームシリンダを駆動する第３
   の方向切換弁と、前記第１の方向切換弁を操作する旋回
   用パイロツト弁と、 前記第２の方向切換弁および前記第３の方向切換弁を操
   作するブーム用パイロツト弁とを備えた油圧シヨベルの
   油圧回路において、前記旋回用パイロツト弁が操作され
   たとき前記第２の方向切換弁の切換を阻止する切換阻止
   手段を設けたことを特徴とする油圧シヨベルの油圧回路
2. 【請求項２】請求項（１）において、前記切換阻止手段
   は、前記ブーム用パイロツト弁と前記第１のブームシリ
   ンダの方向切換弁との間に介在せしめられ、かつ、前記
   旋回用パイロツト弁からのパイロツト圧により切換えら
   れる切換弁であることを特徴とする油圧シヨベルの油圧
   回路
3. 【請求項３】請求項（１）記載の油圧シヨベルの油圧回
   路において、前記切換阻止手段の作動、不作動を選択す
   る選択手段を設けたことを特徴とする油圧シヨベルの油
   圧回路
4. 【請求項４】請求項（３）において、前記切換阻止手段
   は、前記ブーム用パイロツト弁と前記第１のブームシリ
   ンダの方向切換弁との間に介在せしめられるとともに前
   記旋回用パイロツト弁からのパイロツト圧により切換え
   られる切換弁であり、かつ、前記選択手段は、前記切換
   弁のロツクおよびロツク解除を選択的に行なう電磁弁で
   あることを特徴とする油圧シヨベルの油圧回路