JPH09273182A - 油圧ショベルの制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 油圧ショベルで直線掘削する場合に、ブーム
上げ操作及び下げ操作に対応して最適なアーム閉じ速度
が得られるようにする。 【解決手段】 アームシリンダ１の油路に設けた方向制
御弁７のアーム閉じ側パイロット油路９に、パイロット
圧用制御弁１４を介装する。ブームシリンダ３の油路に
設けた方向制御弁１１のブーム上げ側パイロット油路１
３から、第２の油路１６を分岐してフリーピストン１７
を介装する。アーム閉じ操作とブーム上げ操作を同時に
行ったときは、ピストン１７ａが移動して内部の油が出
口から排出され、絞り１８の上流圧力により制御弁１４
をタンクに連通する位置（ニ）に切り替え、アーム閉じ
側パイロット油路９のパイロット圧の上昇が抑えられ
る。ピストン１７ａの左方向への動きが鈍ると、制御弁
１４が開放位置（ハ）に切り替わり、アーム閉じ速度が
上昇する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧ショベルの制御
回路に関するものであり、特に、アームとブームとを同
時に操作しながら直線掘削する場合にアーム閉じ速度を
調整する制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図４に
示すように、油圧ショベルで直線掘削する場合は、アー
ムシリンダ１を伸長してアーム２の閉じ操作を行うと同
時に、ブームシリンダ３を伸長してブーム４の上げ操作
を行い、バケット５を矢印方向へ水平引きする。このと
き、アーム２は自重で落下する方向へ付勢されるのでア
ーム閉じ速度が速くなるとともに、ブーム４は持ち上げ
られるためブーム上げ速度が遅くなる。従って、同図の
二点鎖線で示すように、アーム２が落ち込んでバケット
５が地面へ食い込むことがある。

【０００３】このため、オペレータはアーム操作レバー
とブーム操作レバーとを注意深く操作し、ブーム４の上
げ速度に対応してアーム２の閉じ速度が遅くなるように
調整するとともに、バケット５が機体に接近するのに伴
ってアーム２の閉じ速度を速くしていく。従って、オペ
レータに高度な技術が要求され、且つオペレータの疲労
も大きい。

【０００４】アームシリンダ用方向制御弁の開口面積を
絞ってアーム２の動きを抑えることも考えられるが、直
線掘削の速度やアーム２の単独操作時の速度も低下して
作業効率が悪くなる。

【０００５】そこで、油圧ショベルで直線掘削する場合
に、ブーム上げ操作及び下げ操作に対応して最適なアー
ム閉じ速度が得られるようにするために解決すべき技術
的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、アームシリンダ用方
向制御弁のアーム閉じ側パイロット油路に、通常時は開
放位置にありパイロット圧によって流量の一部がタンク
に連通する位置に切り替わるパイロット圧用制御弁を介
装し、ブームシリンダ用方向制御弁のブーム上げ側パイ
ロット油路から第２の油路を分岐してタンクに接続し、
更に、該第２の油路の途中にスプリングにより自動復帰
するように構成されたフリーピストンを介装するととも
に、該フリーピストンの出口とタンクとの間に絞りを設
け、この絞りの上流圧力により前記パイロット圧用制御
弁をタンクに連通する位置に切り替えるように形成した
油圧ショベルの制御回路を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳述する。図１は油圧ショベルのアームとブー
ムの制御回路を示し、一方の油圧ポンプ６の吐出油は方
向制御弁７により流量及び方向が制御されてアームシリ
ンダ１へ供給される。例えば、アーム操作レバー８を矢
印Ｒ方向へ操作すれば、アーム閉じ側パイロット油路９
にパイロット油が導出され、方向制御弁７が（イ）の位
置に切り替わってアームシリンダ１が伸長し、前記アー
ム２が閉じ方向へ回動する。

【０００８】また、他方の油圧ポンプ１０の吐出油は方
向制御弁１１により流量及び方向が制御されてブームシ
リンダ３へ供給される。例えば、ブーム操作レバー１２
を矢印Ｌ方向へ操作すれば、ブーム上げ側パイロット油
路１３にパイロット油が導出され、方向制御弁１１が
（ロ）の位置に切り替わってブームシリンダ３が伸長
し、前記ブーム４が上げ方向へ回動する。

【０００９】ここで、前記アーム閉じ側パイロット油路
９にパイロット圧用制御弁１４を介装する。該パイロッ
ト圧用制御弁１４は３ポート２位置のパイロット操作弁
であり、通常時は開放位置（ハ）にあってパイロット油
の全流量を通過させる。そして、パイロット圧により
（ニ）の位置へ切り替わると、通過流量の一部が絞りを
介してタンク１５へ連通する。

【００１０】一方、前記ブーム上げ側パイロット油路１
３から第２の油路１６を分岐し、第２の油路１６の途中
にフリーピストン１７を介装するとともに、該フリーピ
ストン１７の出口とタンク１５との間に絞り１８を設け
る。該フリーピストン１７の入口に圧力油が導入された
ときは、ピストン１７ａがスプリング１７を圧縮させな
がら図中左方向へ移動し、その後スプリング１７ｂの反
発によりピストン１７ａが元の位置へ自動復帰するよう
に構成されている。

【００１１】而して、油圧ショベルで直線掘削する場合
は、先ず、前記アーム操作レバー８をアーム閉じ側（矢
印Ｒ方向）へ操作すると同時に、ブーム操作レバー１２
をブーム上げ側（矢印Ｌ方向）へ操作する。ブーム操作
レバー１２を矢印Ｌ方向へ操作すれば、ブーム上げ側パ
イロット油路１３にパイロット油が導出され、このパイ
ロット油の一部が第２の油路１６からフリーピストン１
７に流入する。

【００１２】図２に示すように、フリーピストン１７の
入口に圧力油が導入されたときは、ピストン１７ａが図
中左方向へ移動して内部の油が出口から排出される。排
出された油は絞り１８の抵抗を受けて高圧となり、この
絞り１８の上流圧力により前記パイロット圧用制御弁１
４がタンクに連通する位置（ニ）に切り替わる。このた
め、アーム閉じ側パイロット油路９に導出されたパイロ
ット油は、パイロット圧用制御弁１４の（ニ）の位置で
流量の一部がタンク１５へ連通し、前記方向制御弁７の
パイロットポートにかかるパイロット圧の上昇が抑えら
れる。

【００１３】そして、前記ピストン１７ａが左方向へ移
動している間（時間Δｔ）は、図３（ａ）のグラフに示
すように、点線で示した従来のアームパイロット圧の上
昇状態とは異なり、本発明ではアームパイロット圧が極
めて緩慢に上昇し、前記方向制御弁７の開口が遅延され
てアームシリンダ１への供給流量が減少する。

【００１４】従って、直線掘削作業の初期段階では、ブ
ームシリンダ３の伸長速度に比べてアームシリンダ１の
伸長速度の上昇が遅くなる。即ち、ブーム４の上げ操作
に対応してアーム２の閉じ速度が抑えられるように制御
され、図４に示したような、アーム２の落ち込みによる
バケット５の地面への食い込みを防止できる。

【００１５】そして、時間Δｔが経過し、ピストン１７
ａの左方向（スプリング１７ｂの縮み側）への動きが止
まり若しくは鈍ると、前記絞り１８の上流圧力が低下し
てパイロット圧用制御弁１４が開放位置（ハ）に戻る。
このため、アーム閉じ側パイロット油路９に導出された
パイロット油の全流量が前記方向制御弁７のパイロット
ポートにかかり、図３（ｂ）に示したブームパイロット
圧の上昇開始位置から時間Δｔだけ遅れてアームパイロ
ット圧が上昇し始め、図３（ａ）に示すように、パイロ
ット圧が通常の状態に達する。

【００１６】従って、直線掘削作業の中期段階以降で
は、アーム２の閉じ速度が速やかに上昇するので、直線
掘削の作業時間を短縮することができる。また、アーム
２を単独操作する場合にはアーム２の速度が低下するこ
ともなく、作業性の向上を図ることができる。

【００１７】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明ではアーム
閉じ操作とブーム上げ操作を同時に行って直線掘削する
場合に、作業初期段階にはアーム閉じ側のパイロット油
の一部をタンクに連通してパイロット圧の上昇を抑え、
作業中期段階以降はアーム閉じ側のパイロット油の全流
量を作用させてパイロット圧を上昇している。即ち、初
めはブーム上げ操作に対応してアーム閉じ速度を遅く
し、アームの落ち込みを防止するとともに、その後はア
ーム閉じ速度を上昇させるので直進掘削速度が速くな
る。

【００１９】斯くして、直線掘削作業の操作性が良好と
なってオペレータの疲労が軽減され、且つ直線掘削速度
が速くなって作業効率の向上にも寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示し、油圧ショベルのア
ームとブームの制御回路図。

【図２】アーム閉じ操作とブーム上げ操作を同時に行っ
たときの制御回路図。

【図３】（ａ）アーム閉じ操作とブーム上げ操作を同時
に行ったときのアームパイロット圧の変化を示すグラ
フ。 （ｂ）アーム閉じ操作とブーム上げ操作を同時に行った
ときのブームパイロット圧の変化を示すグラフ。

【図４】直線掘削作業中の油圧ショベルの側面図。

【符号の説明】

１ アームシリンダ ２ アーム ３ ブームシリンダ ４ ブーム ７ （アームシリンダ用）方向制御弁 ９ アーム閉じ側パイロット油路 １１ （ブームシリンダ用）方向制御弁 １３ ブーム上げ側パイロット油路 １４ パイロット圧用制御弁 １５ タンク １６ 第２の油路 １７ フリーピストン １８ 絞り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アームシリンダ用方向制御弁のアーム閉
   じ側パイロット油路に、通常時は開放位置にありパイロ
   ット圧によって流量の一部がタンクに連通する位置に切
   り替わるパイロット圧用制御弁を介装し、ブームシリン
   ダ用方向制御弁のブーム上げ側パイロット油路から第２
   の油路を分岐してタンクに接続し、更に、該第２の油路
   の途中にスプリングにより自動復帰するように構成され
   たフリーピストンを介装するとともに、該フリーピスト
   ンの出口とタンクとの間に絞りを設け、この絞りの上流
   圧力により前記パイロット圧用制御弁をタンクに連通す
   る位置に切り替えるように形成したことを特徴とする油
   圧ショベルの制御回路。