JPS5817812Y2 - 建設機械の作業機バランス装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は掘削及び積込みを行う作業機を具えた建設機
械において、上記作業機を浮き状態に保持するバランス
シリンダを設けた作業機バランス装置に関する。

一般にパケットを具えた建設機械の作業機は、土砂など
の積込み時、同時に作業機の自重をも必要高さにまで持
ぢ上げなければならないことがら、積込み能力以上に大
型の作業機シリンダを必要とし、作業機の自重を所定の
高さにまで持上げるための仕事量は無駄に消費されてい
る。

この考案はかかる不具合を改善Ｐる目的でなさたもので
、作業機の自重を支えるバランスシリンダを設けて作業
機を常に浮き状態に保持するようにした建設機械の作業
機バランス装置を提供することにより、より少ない仕事
量で作業機による土砂などの積込みを可能としたもので
ある。

以下この考案を図示の一実施例について詳述する。

図において１は例えば旋回掘削機のような建設機械で、
足よりり２上に旋回自在に旋回車体３が設けられており
、この旋回車体３の前部に作業機４が装着されている。

作業機４は例えばブームシリンダなどの作業機シリンダ
５により起伏自在なブーム６を具えており、ブーム６の
先端部にはアームシリンダ７により先端側が前後自在な
アーム８が、そしてアーム８の先端にはパケットシリン
ダ９により回動自在なパケット１０が夫々取付けられて
いる。

一方上記作業機シリンダ５には図示しないエンジンによ
り駆動される作業機ポンプ１１より圧送された油圧が操
作弁１２を介して供給されていると共に、旋回車体３と
ブーム６の間には作業機シリンダ５に隣接してバランス
シリンダ１３が平行に設けられている。

すなわち、ブームシリンダ５は左右一対５Ｌ、５Ｒ備え
、それぞれピン１４．１５及びピン１６．１７により旋
回車体３とブーム６とに枢着され、バランスシリンダ１
３は前記ピン１４とピン１６とによって一対のブームシ
リンダ５の間に平行となるように旋回車体３とブーム６
とに枢着連結しである。

該バランスシリンダ１３はピストン１８を備えたピスト
ンロッド１９とフリーピストン２０とをシリンダチュー
ブ２１内に嵌挿して第１・第２・第３室１３□、１３２
，１３３を構成すると共に、第１室１３□はＮ２ガス２
６を封入した蓄圧器２７に管路２８を経て接続され、第
２室１３□はピストンロッド１９とピストン１８とに貫
通した孔２２を経て管路２３に接続されていると共に、
第３室１３３は大気に開口している。

前記操作弁１２は作業機ポンプ１１の吐出圧油をブーム
シリンダ５の上げ側室５ａに接続した第１管路２４に供
給しかつ下げ側室５ｂに接続した第２管路２５をドレー
ンに接続する上げ位置Ｕと、前記吐出圧油を第２管路２
５に接続しかつ第１管路２４をドレーンに接続する下げ
位置りと、第１・第２管路２４．２５を遮断する中立位
置Ｎとを備えている。

そして、前記管路２３は第１管路２４に接続しである。

次に作動を説明する。

バランスシリンダ１３の第１室１３、内の油圧は蓄圧器
２７のＮ２ガスによって予圧力Ｐ、ｋｇ／ｃｒｎ２で予
圧されているので、バランスシリンダ１３は常時伸長維
持されて作業機４は常時上方に押し上げられ、結局作業
機の重量は軽くなったと同じ効果を与えている。

今、作業機４が上に上げられ、パケット空荷状態から操
作弁１２を下げ位置りとすると、作業機４は下げられバ
ランスシリンダ１３は縮少される。

この時、バランスシリンダ１３の第２室１３□は第１管
路２４を経てタンクにドレーンされているから、第２室
１３□内の油はタンクに流出しフリーピストン２０とピ
ストン１８とが接触する。

この状態から更に作業機４が下げられるとバランスシリ
ンダ１３は更に終少し第１室１３□の油は管路２８を通
って蓄圧器２７内に流しＮ２ガス２６を圧縮する。

これによって、蓄圧器２７の圧力Ｐ１は上昇し作業機４
を押し上げる力となって働く。

すなわち、作業機４を下げる時作業機４の位置エネルギ
は蓄圧器２７に圧力となって蓄圧回収され、次の作業機
４の上げの時に利用される。

したがって作業機４が無負荷状態、すなわちパケット１
０に土砂などを収容してない状態では、蓄圧器２７より
バランスシリンダ１３内に導入された油圧Ｐ１（蓄圧圧
力Ｐ１）により作業機４の自重が支えられる。

従ってこの油圧Ｐ１を作業機４の自重Ｗ２と釣合う値に
しておれば作業機４は浮き状態に保持される。

次にバケツ） １０内に土砂などの負荷Ｗ１を収容して
これをｈｌまでの高さに持ち上げる場合、ブームシリン
ダ５の上げ側室５ａに油圧を供給して作業機４全体を上
昇させるが、作業機４はバランスシリンダ１３により支
えられているからこのときの仕事量はＷ１×ｈ１となり
、従来の作業機４の自重をもブームシリンダ５により持
ち上げていたときに比べ仕事量が少なくてすみ、またブ
ームシリンダ５も小型のものでよい。

また、通常の掘削作業においては作業機４の上げ量は上
げ可能範囲（有効ストローク）の約手分位しか使用しな
いので、本考案ではこの使用頻度の多い範囲で蓄圧器２
７を有効に使うべく容量を小さく設定できる。

つまり、作業機上げて蓄圧器２７に蓄圧された油圧は第
１室１３□に流入し作業機４を押し上げているが、その
油圧が全て第１室１３．に流入した後（有効ストローク
だけ作業機４を上げた後）には作業機ポンプ１１の吐出
圧油が第２室１３２に供給されているのでこの吐出圧油
によってバランスシリンダ１３が伸長して作業機４を押
し上げる。

また、バランスシリンダ１３の第１室１３、と蓄圧器２
７との油圧系内の油は他の油圧系と独立しているので、
蓄圧器２７内に封入されたＮ２ガス２６は前記油圧系の
油の中に最初は浸透するが一定量浸透するとその後は浸
透せず蓄圧器２７内のＮ２ガス圧力は使用中に低下する
ことがないから蓄圧器の耐久性が向上する。

本考案は前述のように構成したので、バランスシリンダ
１３により作業機４を常に浮き状態に保持でき、作業機
シリンダ５は作業機に加わる負荷のみを持ち上げられる
能力のものでよく、作業機シリンダ５をより小型なもの
にできると共に、作業機シリンダ５で消費されるエネル
ギも少なくなることから経済的でもある。

また作業機４の上昇速度を増すことができることから、
積込み作業におけるタイムサイクルが短くでき、これに
よって作業能率の向上も図れるようになる。

また、バランスシリンダ１３の蓄圧器２７に接続した上
げ側室１３□と他の油圧系とを独立したから、蓄圧器２
７内に封入したＮ２ガス等が他の油圧系に流出すること
がなく蓄圧器２７の耐久性を向上できる。

また、バランスシリンダ１３は作業機シリンダ５の上げ
側室５ａに供給される圧油で伸長できるから、蓄圧器２
７の容量を作業機４を通常に使用する高さ範囲において
作用する程度に小さくできる。

なお上記実施例では旋回掘削機の場合について説明した
が、勿論性の建設機械、例えばドーザショベルやホイー
ルローダなどにも適用できるものである。

【図面の簡単な説明】 図面はこの考案の一実施例を示すもので、第１図は全体
図、第２図は回路図である。 ４は作業機、５は作業機シリンダ、１３はバランスシリ
ンダ、１８はピストン、１９はピストンロッド、２０は
フリーピストン、２７は蓄圧器、２８は管路、１３１は
上げ側室、１３□は下げ側室、１３３は空気室、５ａは
上げ側室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 作業機シリンダ５により上下動される作業機４を有する
   建設機械１において、上記作業機シリンダ５と並列にバ
   ランスシリンダ１３を設け、該バランスシリンダ１３を
   フリーピストン２０、ピストンロッド１９を備えたピス
   トン１８とにより上げ側室１３１、下げ側室１３２、空
   気室１３３に区分構成し、このバランスシリンダ１３の
   上げ側室１３、に、上記作業機４の重量とバランスする
   圧力に調圧された蓄圧器２７を管路２８で接続すると共
   に、作業機シリンダ５の上げ側室５ａと前記下げ側室１
   ３゜とを接続したことを特徴とする建設機械の作業機バ
   ランス装置。