JPH0885976A - 土工車両のブーム速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造でバケットを地面にソフトランデ
ィングさせる。 【構成】 電源スイッチ２７をオン状態にしたとき、ブ
ーム２が所定の高さ位置まで下降してレバースイッチ２
９および近接スイッチ２８がオン状態となると、電磁弁
２１の駆動により流路が切換わり、絞り流路Ｓが連通す
る。ブームシリンダ３からの戻り油が絞り弁２０を通る
ことにより、ブーム２の下降速度が遅くなり、バケット
４が所定の高さ位置から地面にソフトランディングす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホイールローダ等の土
工車両において、ブームの昇降速度を制御するブーム速
度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のホイールローダや油圧ショベル等
の土工車両において、バケット等をゆっくりと停止させ
るための構造としては、例えば特開昭５９−１０６７０
１号公報に記載された第２図を参考にして説明すると、
ブームを昇降させるブームシリンダのロッドの所定位置
をリミットスイッチ等により検知して、この検知信号に
より電磁弁を切換え、この結果チェックバルブが閉じら
れてブームシリンダに供給される圧油を絞りにより減圧
し、ロッドの移動速度すなわちバケットの速度を減速さ
せるものがある。

【０００３】したがって、この種の構造においては、バ
ケットの速度を所定の高さから遅くすることもできるの
で、例えばバケットの地面へのソフトランディングも可
能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構造では、ブームシリンダに供給される圧油を絞りに導
くために電磁弁とは別にチェックバルブ等を使用してお
り、コスト高の要因となっていた。

【０００５】また、リミットスイッチ等がロッドの所定
位置を検知する度に電磁弁が駆動して、バケットの速度
が遅くなるので、例えばバケットを地面に落としたとき
の騒音、振動等を考慮せずに作業効率を重視した作業を
行いたい場合には、不便であった。

【０００６】本発明は、上記に鑑み、簡単な構造で、し
かも安全、騒音対策を重視する場合や作業効率を重視す
る場合に柔軟に対応できる土工車両のブーム速度制御装
置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図１の如く、バケット４を保持するブーム２と、
該ブーム２を昇降させるブームシリンダ３と、該ブーム
シリンダ３に供給される圧油の方向を切換えるメインバ
ルブ１２とを備えた土工車両において、前記ブームシリ
ンダ３と前記メインバルブ１２との間に、メイン流路Ｍ
および絞りを有する絞り流路Ｓが接続され、前記メイン
流路Ｍと前記絞り流路Ｓのうち一方を選択する流路切換
用の電磁弁２１と、該電磁弁２１を駆動するための電磁
弁駆動回路２５とを備え、該電磁弁駆動回路２５は、前
記電磁弁２１への通電を断続する電源スイッチ２７と、
前記ブーム２の高さ位置を検知する高さ位置検知部２８
とを有し、前記電源スイッチ２７がオン状態で前記高さ
位置検知部２８により前記ブーム２の所定高さ位置が検
知されると前記電磁弁２１に絞り流路Ｓ側を選択する駆
動信号を出力するものである。

【０００８】

【作用】上記課題解決手段において、電源スイッチ２７
をオン状態にして、高さ位置検知部２８がブーム２の所
定の高さ位置を検知すると、電磁弁２１が駆動して絞り
流路Ｓが選択され、絞り流路Ｓを介してブームシリンダ
３とメインバルブ１２とが連通し、この間を通る圧油が
絞られる。すると、ブームシリンダ３がゆっくりと伸長
あるいは短縮し、ブーム２の昇降速度が遅くなってバケ
ット４がゆっくりと昇降する。この動作は、バケット４
が地面に衝突したときの衝撃や破損、騒音等の悪影響の
防止や安全性を高める上で有効である。

【０００９】また、電源スイッチ２７をオフ状態にして
いるときは、高さ位置検知部２８がブーム２の所定の高
さ位置を検知しても、電磁弁２１は駆動することなく、
バケット４は通常の速度で昇降する。この動作は、作業
効率を重視した作業を行う上で有効である。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例におけるホイルローダの構
成を図２に示す。図２において、１は車両本体、２は車
両本体１に回動自在に取付けられた一対のブーム、３は
ブーム２を昇降させる一対のブームシリンダ、４は一対
のブーム２に回動可能に保持されたバケット、５はバケ
ット４を回動させるバケットシリンダである。

【００１１】前記ブームシリンダ３は、ピストンロッド
６側がブーム２の中央に回転自在に取付けられ、テール
７側が車両本体１に回転自在に取付けられている。そし
て、ブームシリンダ３の伸長でブーム２が上昇し、ブー
ムシリンダ３の短縮でブーム２が下降するよう構成され
ている。

【００１２】そして、ブームシリンダ３に圧油を供給す
るための油圧回路１０には、図１に示すように、油圧ポ
ンプ１１と、油圧ポンプ１１からブームシリンダ３に供
給される圧油の方向を切換えるメインバルブ１２とを有
している。

【００１３】前記メインバルブ１２は、四位置切換弁
で、ブームシリンダ３のピストンロッド６側に接続する
ａポートと、テール７側に接続するｂポートと、油圧ポ
ンプ１１に接続するｃポートと、油圧タンク１３に接続
するｄポートとを有している。そして、メインバルブ１
２の第一位置Ａでａ−ｄポートおよびｂ−ｃポートが連
通され、第二位置Ｂで各ポートの連通が遮断され、第三
位置Ｃでａ−ｃポートおよびｂ−ｄポートが連通され、
第四位置Ｄで各ポートが連通される。これにより、メイ
ンバルブ１２が第一位置Ａのときには、ブームシリンダ
３が伸長してブーム２が上昇し、第二位置Ｂのときに
は、ブームシリンダ３は作動せずブーム２は停止したま
まであり、第三位置Ｃのときにはブームシリンダ３が短
縮してブーム２が下降し、第四位置Ｄのときには、ブー
ム２が自然落下する。

【００１４】また、メインバルブ１２のスプールには、
メインバルブ１２の位置切換用のブームレバー１４が取
付けられている。なお、油圧ポンプ１１とメインバルブ
１２のｃポートとの間の流路には、リリーフバルブ１５
を有する流路が接続されている。

【００１５】また、メインバルブ１２のｂポートにメイ
ン流路Ｍが連結され、このメイン流路Ｍから絞り弁２０
を有する絞り流路Ｓが分岐され、ブームシリンダ３のテ
ール７側に共通流路Ｋが連結され、メイン流路Ｍおよび
絞り流路Ｓと共通流路Ｋとの間に電磁弁２１が介装され
ている。

【００１６】前記絞り弁２０は、絞り量が調整可能とさ
れた可変絞り弁で、電磁弁２１に接続されたｉポート
と、メインバルブ１２のｂポートに接続されたｊポート
とを有している。

【００１７】前記電磁弁２１は、図１，３に示すよう
に、二位置切換弁で、メイン流路Ｍと共通流路Ｋとを連
通する第一位置Ｅと、絞り流路Ｓと共通流路Ｋとを連通
する第二位置Ｆとの間で切換られ、スプリング２２より
第一位置Ｅ方向に付勢されている。この電磁弁２１は、
ブームシリンダ３のテール７側に接続するｅポートと、
閉鎖されたｆポートと、メインバルブ１２のｂポートに
接続するｇポートと、絞り弁２０のｉポートに接続する
ｈポートとを有している。そして、電磁弁２１の第一位
置Ｅでｅ−ｇポートおよびｆ−ｈポートが連通され、第
二位置Ｆでｅ−ｈポートおよびｆ−ｇポートが連通され
る。なお、図３中、２３，２４は絞り弁２０および電磁
弁２１を車両本体１のプレートＰに取付けるためのサブ
プレートである。

【００１８】また、電磁弁２１を駆動して第二位置Ｆに
切換えるための電磁弁駆動回路２５が設けられ、これは
電源２６から電磁弁２１への通電を断続する電源スイッ
チ２７と、ブーム２の所定高さ位置を検知する高さ位置
検知部２８と、メインバルブ１２が第三位置Ｃのときの
ブームレバー１４の位置を検知するレバースイッチ２９
とを有している。前記高さ位置検知部２８は、図４に示
すように、ブーム２の車両本体１側の基部に装着された
被検知プレート３０が近接したときにオン状態となる近
接スイッチからなる。この近接スイッチ２８のワイヤハ
ーネス３１にはクリップ３２が取付けられ、このクリッ
プ３２が車両本体１にねじ止めされている。近接スイッ
チ２８の取付位置は、バケット４の地面からの距離が約
３００ｍｍのときのブーム２の高さ位置を検知する位置
とされている。なお、クリップ３２のねじ止め位置を変
えて近接スイッチ２８の取付位置を変えることにより、
ブーム２の任意の高さ位置すなわちバケット４の任意の
高さ位置を検知することができる。また、図４中、３５
はバケットシリンダ５のピストンロッド、３６はバケッ
トシリンダ５の回転軸、３７はブーム２の回転軸であ
る。

【００１９】そして、電源スイッチ２７、近接スイッチ
２８およびレバースイッチ２９は、夫々直列に接続され
ており、電磁弁駆動回路２５は各スイッチ２７，２８，
２９が夫々オン状態となったときに電磁弁２１に駆動信
号を出力するよう構成されている。

【００２０】上記構成において、ブームレバー１４を操
作して、メインバルブ１２を第一位置Ａにすると、油圧
ポンプ１１からの圧油がメインバルブ１２を介してブー
ムシリンダ３のテール７側に供給され、ブームシリンダ
３が伸長してブーム２の上昇に伴ってバケット４が上昇
する。このとき、電源スイッチ２７をオン状態にして
も、レバースイッチ２９はオン状態となっておらず、電
磁弁２１は駆動せずに絞り流路Ｓは共通流路Ｋと連通さ
れず、メイン流路Ｍが連通されている。

【００２１】ブームレバー１４を操作して、メインバル
ブ１２を第三位置Ｃにすると、油圧ポンプ１１からの圧
油がメインバルブ１２を介してブームシリンダ３のピス
トンロッド６側に供給され、ブームシリンダ３が短縮し
てブーム２の下降に伴ってバケット４が下降する。

【００２２】このとき、メインバルブ１２が第三位置Ｃ
であるためレバースイッチ２９がオン状態となってお
り、電源スイッチ２７をオン状態にすると、バケット４
が地面から約３００ｍｍのところまで下降したとき、ブ
ーム２の被検知プレート３０が近接スイッチ２８に近接
して近接スイッチ２８がオン状態となり、電磁弁２１が
駆動して第一位置Ｅから第二位置Ｆに切換わり、絞り流
路Ｓが共通流路Ｋと連通する。すると、ブームシリンダ
３のテール７側からの戻り油が絞り流路Ｓに導かれて絞
り弁２０を通ることにより、戻り油の流量が減少し、ピ
ストンロッド６の移動速度すなわちブーム２の下降速度
が遅くなり、よってバケット４を地面から約３００ｍｍ
のところからゆっくりと地面にソフトランディングさせ
ることができる。

【００２３】また、バケット４を地面にソフトランディ
ングさせなくてもよく（バケット４を地面に落下させた
ときの騒音、振動等を考慮しなくてもよく）、作業効率
を重視して作業を行う場合には、電源スイッチ２７をオ
フ状態にしておくと、近接スイッチ２８がオン状態とな
っても電磁弁２１が駆動せず、ブーム２の下降速度は変
化することなく、よってバケット４をすばやく地面に到
達させることができる。

【００２４】なお、ブームレバー１４を操作してメイン
バルブ１２を第二位置Ｂにすると、ブーム２は停止す
る。また、ブームレバー１４を操作してメインバルブ１
２を第四位置Ｄにすると、上昇位置にあるバケット４が
自重で自然落下する。このとき、レバースイッチ２９が
オフ状態となっているので、ブーム２の下降速度は変化
しないが、レバースイッチ２９をメインバルブ１２が第
四位置Ｄのときにもオン状態となるように設けると、バ
ケット４が自然落下により地面から約３００ｍｍのとこ
ろまで下降したときに、ブーム２の下降速度を遅くして
バケット４をソフトランディングさせることができる。

【００２５】このように、ブーム２が所定の高さまで下
降したとき、電磁弁２１を駆動してブームシリンダ３か
らの戻り油を絞り流路Ｓに導き、ブーム２の下降速度を
遅くしてバケット４を地面にソフトランディングさせる
ことができるため、バケット４の地面への衝突による衝
撃や損傷を緩和でき、騒音、振動等の周囲への悪影響を
防止できる。しかも、従来のような電磁弁とは別にチェ
クチェックバルブ等を使用せずに、油圧回路を安価で簡
単な構造とすることができる。

【００２６】また、電磁弁２１への通電を断続する電源
スイッチ２７を設けることにより、電源スイッチ２７を
オフ状態としておくと、バケット４を通常の速度で下降
させることができ、バケット４を地面に落下させたとき
の騒音等を考慮しなくてもよいような場合に作業効率を
重視した作業を行うことができる。このため、安全や騒
音対策を重視する場合や作業効率を重視する場合に柔軟
に対応することができる。

【００２７】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、絞
り流路Ｓおよび電磁弁２１をメインバルブ１２とブーム
シリンダ３のピストンロッド６との間に設けて、ブーム
シリンダ３に供給される圧油を絞るようにしてもよい。
また、レバースイッチ２９をメインバルブ１２が第一位
置Ａのときにオン状態となるように設けると、ブーム２
の上昇時にブーム２が所定の高さ位置に達したときにブ
ーム２の速度を遅くすることができ、例えば砂利等を積
んだバケット４を上昇位置でゆっくり停止させて安全性
を高めるのに有効である。さらに、可変絞り弁２０の絞
り量を調整すると、ブーム２が所定の高さ位置に到達し
てからのブーム２の速度を可変することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、ブームが所定の高さに達したとき、電磁弁を駆
動して絞り流路を選択することにより、この間を通る圧
油を絞ることができるため、ブームの昇降速度を遅くし
てバケットをゆっくりと昇降させることができ、例えば
バケットの地面への衝突による衝撃や損傷を緩和、騒音
等の周囲への悪影響を防止できる。しかも、従来のよう
な電磁弁とは別にチェックバルブ等を使用せずに、油圧
回路を安価で簡単な構造とすることができる。

【００２９】また、電磁弁への通電を断続する電源スイ
ッチを設けることにより、電源スイッチをオフ状態にし
ておくと、バケットを通常の速度で昇降させることがで
き、作業効率を重視した作業を行うことができる。この
ため、安全や騒音対策を重視する場合や作業効率を重視
する場合に柔軟に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における土工車両のブーム速
度制御装置の回路図

【図２】ホイールローダの構成図

【図３】（ａ）電磁弁とメインバルブとの間の配管を示
す図、（ｂ）電磁弁および絞り弁の底面図

【図４】近接スイッチの取付位置を示す斜視図

【符号の説明】

２ ブーム ３ ブームシリンダ ４ バケット １２ メインバルブ ２１ 電磁弁 ２５ 電磁弁駆動回路 ２７ 電源スイッチ ２８ 高さ位置検知部 Ｍ メイン流路 Ｓ 絞り流路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バケットを保持するブームと、該ブーム
   を昇降させるブームシリンダと、該ブームシリンダに供
   給される圧油の方向を切換えるメインバルブとを備えた
   土工車両において、前記ブームシリンダと前記メインバ
   ルブとの間に、メイン流路および絞りを有する絞り流路
   が接続され、前記メイン流路と前記絞り流路のうち一方
   を選択する流路切換用の電磁弁と、該電磁弁を駆動する
   ための電磁弁駆動回路とを備え、該電磁弁駆動回路は、
   前記電磁弁への通電を断続する電源スイッチと、前記ブ
   ームの高さ位置を検知する高さ位置検知部とを有し、前
   記電源スイッチがオン状態で前記高さ位置検知部により
   前記ブームの所定高さ位置が検知されると前記電磁弁に
   絞り流路側を選択する駆動信号を出力することを特徴と
   する土工車両のブーム速度制御装置。