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技術 建設機械の油圧回路

出願人 コベルコ建機株式会社
発明者 下垣内宏
出願日 1994年1月13日 (26年11ヶ月経過) 出願番号 1994-015819
公開日 1995年8月8日 (25年4ヶ月経過) 公開番号 1995-207697
状態 特許登録済
技術分野 掘削機械の作業制御 流体圧回路(1)
主要キーワード 時間設定器 換指令信号 緩停止 パイロット操作チェック弁 レバー下 衝撃圧 作業工具 戻り動作
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年8月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

目的

従来より油圧ショベルでは、慣性力の大きいブーム下げ操作時にブームを停止させるとそのショックが大きくて具合が悪いので、緩停止を行う手段が講じられている。そのためにたとえば法面などを仕上げるとき、レバーを反復急速切換えして行ういわゆるバケットたたき作業が困難であった。これを解決する。

構成

本発明の油圧回路では、ブーム用パイロット切換弁ブーム下げパイロットポートに接続される管路絞り部付油路位置をそなえた電磁切換弁を設け、またブーム下げ用パイロットポート側に圧力センサを設け、その圧力センサが検出する圧力信号コントローラに入力するようにし、またブーム下げ操作時のレバー操作時間を予め設定するレバー下げ操作時間設定器をコントローラに設けて構成した。

概要

背景

図3は、特開平5−71505号公報に記載されている油圧回路図である。図において、1は油圧ショベルフロント部に装着している作業アタッチメント、2は作業アタッチメント1のブーム、3はアーム、4はバケット、5はブームシリンダ、6はアームシリンダ、7はバケットシリンダ、8はブーム用パイロット切換弁、9はメインポンプ、10はパイロットポンプ、11は油タンク、12はブーム用パイロット切換弁8を制御するブーム用リモコン弁、13は絞り部、14はパイロット操作チェック弁である。この図3における油圧回路ではブーム下げ動作を行うときに、ブーム用リモコン弁12のレバー15を中立位置よりイ位置方向に操作する。パイロットポンプ10からのパイロット圧は、ブーム用リモコン弁12のパイロット弁16、管路17、ブーム用パイロット切換弁8のブーム下げ用パイロットポート18に作用する。それと同時に上記パイロット圧の一部は、管路17で分岐し、パイロット管路19を通じて、パイロット操作チェック弁14を開口作動させる。ブーム用パイロット切換弁8が中立位置よりロ位置に切換わるがその切換わるとき、ブーム用パイロット切換弁8のスプール(図示していない)は図1で左方より右方へ移動する。この場合にパイロット操作チェック弁14は開口状態であるので、上記スプールに対して背圧が作用しない。したがってブーム用パイロット切換弁8の応答性阻害することなく、ブーム下げの操作を行うことができる。そしてそのブーム下げ動作の途中にレバー15を急激にイ位置より中立位置に戻すと、パイロットポンプ10からのパイロット圧はパイロット弁20にて遮断され、管路21はパイロット弁20を介して油タンク11に連通する。それと同時に管路17にパイロット圧が作用しなくなるので、パイロット操作チェック弁14は閉じてしまう。そこでブーム用パイロット切換弁8のスプールが右方より左方へ移動するとき、パイロットポート22に油タンク11側の作動油が絞り部13を通じてゆっくりと補給される。すなわちブーム用パイロット切換弁8の中立位置へ戻る切換作動がゆっくり行われるので、ブーム2はスムーズに緩停止し、停止時のショックを解消することができる。

概要

従来より油圧ショベルでは、慣性力の大きいブームの下げ操作時にブームを停止させるとそのショックが大きくて具合が悪いので、緩停止を行う手段が講じられている。そのためにたとえば法面などを仕上げるとき、レバーを反復急速切換えして行ういわゆるバケットたたき作業が困難であった。これを解決する。

本発明の油圧回路では、ブーム用パイロット切換弁のブーム下げ用パイロットポートに接続される管路に絞り部付油路位置をそなえた電磁切換弁を設け、またブーム下げ用パイロットポート側に圧力センサを設け、その圧力センサが検出する圧力信号コントローラに入力するようにし、またブーム下げ操作時のレバー操作時間を予め設定するレバー下げ操作時間設定器をコントローラに設けて構成した。

目的

従来より油圧ショベルでは、慣性力の大きいブームの下げ操作時にブームを停止させるとそのショックが大きくて具合が悪いので、緩停止を行う手段が講じられている。そのためにたとえば法面などを仕上げるとき、レバーを反復急速切換えして行ういわゆるバケットたたき作業が困難であった。本発明は、一般の掘削作業時のブーム下げ緩停止と、バケットたたき作業を効果的に行うことのできる建設機械の油圧回路を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

車体のフロント部にブームアーム作業工具を順次連結して作業アタッチメントを構成し、そのブームを作動制御するブーム用パイロット切換弁パイロット回路絞り部を設けるようにしてブーム操作時のショック緩和するようにしている建設機械油圧回路において、ブーム用パイロット切換弁のブーム下げパイロットポートに接続されるパイロット管路開通油路位置と絞り部付油路位置をそなえた電磁切換弁を設け、その電磁切換弁のソレノイドに対してコントローラから指令信号を出力するようにし、またブーム用パイロット切換弁のブーム下げ用パイロットポートに作用するパイロット圧を検出するように圧力センサを設け、その圧力センサが検出する圧力信号をコントローラに入力するようにし、またブーム下げ操作時のレバー操作時間を予め設定するレバー下げ操作時間設定器をコントローラに設け、ブーム下げ操作時に実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作設定時間より長いことをコントローラが判断することによってコントローラから上記電磁切換弁に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力するようにし、またブーム下げ操作時に実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作設定時間より短いことをコントローラが判断することによってコントローラから上記電磁切換弁に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力しないようにしたことを特徴とする建設機械の油圧回路。

請求項2

特許請求の範囲請求項1記載の建設機械において、ブーム下げ操作時に実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作設定時間より長いことをコントローラが判断することによって、コントローラから所定の短時間だけ電磁切換弁に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力するようにしたことを特徴とする建設機械の油圧回路。

技術分野

0001

本発明は、主として油圧ショベルなど建設機械作業車両フロント部に装着している作業アタッチメント制御回路に関する。

背景技術

0002

図3は、特開平5−71505号公報に記載されている油圧回路図である。図において、1は油圧ショベルのフロント部に装着している作業アタッチメント、2は作業アタッチメント1のブーム、3はアーム、4はバケット、5はブームシリンダ、6はアームシリンダ、7はバケットシリンダ、8はブーム用パイロット切換弁、9はメインポンプ、10はパイロットポンプ、11は油タンク、12はブーム用パイロット切換弁8を制御するブーム用リモコン弁、13は絞り部、14はパイロット操作チェック弁である。この図3における油圧回路ではブーム下げ動作を行うときに、ブーム用リモコン弁12のレバー15を中立位置よりイ位置方向に操作する。パイロットポンプ10からのパイロット圧は、ブーム用リモコン弁12のパイロット弁16、管路17、ブーム用パイロット切換弁8のブーム下げ用パイロットポート18に作用する。それと同時に上記パイロット圧の一部は、管路17で分岐し、パイロット管路19を通じて、パイロット操作チェック弁14を開口作動させる。ブーム用パイロット切換弁8が中立位置よりロ位置に切換わるがその切換わるとき、ブーム用パイロット切換弁8のスプール(図示していない)は図1で左方より右方へ移動する。この場合にパイロット操作チェック弁14は開口状態であるので、上記スプールに対して背圧が作用しない。したがってブーム用パイロット切換弁8の応答性阻害することなく、ブーム下げの操作を行うことができる。そしてそのブーム下げ動作の途中にレバー15を急激にイ位置より中立位置に戻すと、パイロットポンプ10からのパイロット圧はパイロット弁20にて遮断され、管路21はパイロット弁20を介して油タンク11に連通する。それと同時に管路17にパイロット圧が作用しなくなるので、パイロット操作チェック弁14は閉じてしまう。そこでブーム用パイロット切換弁8のスプールが右方より左方へ移動するとき、パイロットポート22に油タンク11側の作動油が絞り部13を通じてゆっくりと補給される。すなわちブーム用パイロット切換弁8の中立位置へ戻る切換作動がゆっくり行われるので、ブーム2はスムーズに緩停止し、停止時のショックを解消することができる。

発明が解決しようとする課題

0003

従来より油圧ショベルでは、慣性力の大きいブームの下げ操作時にブームを停止させるとそのショックが大きくて具合が悪いので、緩停止を行う手段が講じられている。そのためにたとえば法面などを仕上げるとき、レバーを反復急速切換えして行ういわゆるバケットたたき作業が困難であった。本発明は、一般の掘削作業時のブーム下げ緩停止と、バケットたたき作業を効果的に行うことのできる建設機械の油圧回路を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0004

本発明の油圧回路では、車体のフロント部にブーム、アーム、作業工具を順次連結して作業アタッチメントを構成し、そのブームを作動制御するブーム用パイロット切換弁のパイロット回路に絞り部を設けるようにしてブーム操作時のショックを緩和するようにしている建設機械の油圧回路において、ブーム用パイロット切換弁のブーム下げ用パイロットポートに接続されるパイロット管路に開通油路位置と絞り部付油路位置をそなえた電磁切換弁を設け、その電磁切換弁のソレノイドに対してコントローラから指令信号を出力するようにし、またブーム用パイロット切換弁のブーム下げ用パイロットポートに作用するパイロット圧を検出するように圧力センサを設け、その圧力センサが検出する圧力信号をコントローラに入力するようにし、またブーム下げ操作時のレバー操作時間を予め設定するレバー下げ操作時間設定器をコントローラに設け、ブーム下げ操作時に実際のレバー下げ時間がレバー下げ操作設定時間より長いことをコントローラが判断することによって、コントローラから所定の短時間だけ電磁切換弁に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力するようにし、またブーム下げ操作時に実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作設定時間より短いことをコントローラが判断することによってコントローラから上記電磁切換弁に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力しないように構成した。

0005

本発明では、レバーの急速切換繰返し操作を行うたとえばバケットたたき作業などにおけるブーム下げ操作のレバー下げ操作時間を決めて、そのレバー下げ操作時間より若干長時間の時間を、予めレバー下げ操作時間設定器に設定しておく。したがって実際のレバー下げ操作時間が上記レバー下げ操作時間設定器に設定した時間(レバー下げ操作設定時間とする)に等しいかまたそれより長時間かかるたとえば一般の掘削作業を行うときには、ブーム用リモコン弁のレバーを操作すると、ブーム用パイロット切換弁のブーム下げ用パイロットポートには、パイロット圧がレバー下げ操作設定時間より長く作用する。そのパイロット圧は圧力センサによって検出され、その圧力信号がコントローラに入力される。その圧力信号に基づき、コントローラでは実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作設定時間に等しいかまたはそれより長時間であることを判断し、電磁切換弁に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力する。電磁切換弁が開通油路位置から絞り部付油路位置に切換わるので、ブーム用パイロット切換弁のブーム下げ用パイロットポートに通じるパイロット弁からのパイロット管路が絞られる。それによりブーム用パイロット切換弁内のスプールの戻り動作が若干遅延し、上記パイロットポートからの戻り油を、パイロット弁を通じて油タンクに戻す状態となる。したがってブーム用パイロット切換弁を通過するブームシリンダからの戻り油の圧力を逃がすことになるので、ブーム下げ動作停止時のショックを緩和することができる。また上記絞り部付油路位置切換指令信号を、ブーム停止時の衝撃圧が緩和される程度の短時間だけコントローラから電磁切換弁に対して出力するようにしたので、ブームの下げ動作無為に遅延させることなく、充分にショックを緩和することができる。

0006

次に、実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作設定時間より短いたとえばバケットたたき作業を行うときには、ブーム用リモコン弁のレバーを操作すると、ブーム用パイロット切換弁のブーム下げ用パイロットポートには、パイロット圧がレバー下げ操作設定時間より短かく作用する。そのパイロット圧は圧力センサによって検出され、その圧力信号がコントローラに入力される。その圧力信号に基づき、コントローラでは実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作設定時間より短時間であることを判断し、電磁切換弁に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力しない。電磁切換弁が開通油路位置の状態であるので、充分に衝撃力を発揮しかつ応答性の敏感なバケットたたき作業を行うことができる。

0007

以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。図1は、本発明の油圧回路図である。図において、従来技術と同一構成要素を使用するものに対しては同符号を付す。23は油圧ショベルの車体である上部旋回体、24は下部走行体、1’は上部旋回体23のフロント部に装着した作業アタッチメント、25は作業アタッチメント1’の先端部に取付けた作業工具であるバケット、26は電磁切換弁、27は電磁切換弁26のソレノイド、28は圧力センサ、29はコントローラ、30はレバー下げ操作時間設定器である。図2は、ブーム下げ制御の場合におけるコントローラ29の機能を示すフローチャート図である。

0008

次に、本発明の油圧回路の構成及び作用を図1及び図2について述べる。本発明では、ブーム用パイロット切換弁8のブーム下げ用パイロットポート22に接続されるパイロット管路21’−21に開通油路位置ハと絞り部付油路位置ニをそなえた電磁切換弁26を設け、その電磁切換弁26のソレノイド27に対してコントローラ29から指令信号を出力するようにし、またブーム用パイロット切換弁8のブーム下げ用パイロットポート22に作用するパイロット圧を検出するように圧力センサ28を設け、その圧力センサ28が検出する圧力信号をコントローラ29に入力するようにし、またブーム下げ操作時のレバー操作時間を予め設定するレバー下げ操作時間設定器30をコントローラ30に設けて構成した。

0009

次に、本発明の油圧回路の作用について述べる。まずブーム用リモコン弁12のレバー15の急速切換繰返し操作を行うたとえばバケットたたき作業などにおけるブーム下げ操作のレバー下げ操作時間を決めて、そのレバー下げ操作時間より若干長時間の時間を、予めレバー下げ操作時間設定器30に設定しておく。したがって実際のレバー下げ操作時間が上記レバー下げ操作時間設定器30に設定した時間(レバー下げ操作設定時間Tとする)に等しいかまたそれより長時間かかるたとえば一般の掘削作業を行うときには、ブーム用リモコン弁12のレバー15を操作すると、ブーム用パイロット切換弁8のブーム下げ用パイロットポート22には、パイロット圧がレバー下げ操作設定時間Tより長く(この時間が実際のレバー下げ操作時間t0 である)作用する。そのパイロット圧は圧力センサ28によって検出され、その圧力信号がコントローラ29に入力される。その圧力信号に基づき、コントローラ29では実際のレバー下げ操作時間t0 がレバー下げ操作設定時間Tに等しいかまたはそれより長時間であることを判断し、ソレノイド27に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力する。ソレノイド27が通電し、電磁切換弁26が開通油路位置ハから絞り部付油路位置ニに切換わるので、ブーム用パイロット切換弁8のブーム下げ用パイロットポート22に通じるパイロット弁20からのパイロット管路21−21’が絞られる。それによりブーム用パイロット切換弁8内のスプール(図示していない)の戻り動作が若干遅延し、上記パイロットポート22からの戻り油を、パイロット弁20を通じて油タンク11に戻す状態となる。したがってブーム用パイロット切換弁8のロ位置を通過するブームシリンダ5のボトム側油室トからの戻り油の圧力を逃がすことになるので、ブーム下げ動作停止時のショックを緩和することができる。

0010

また上記絞り部付油路位置切換指令信号を、ブーム2停止時の衝撃圧が緩和される程度の短時間だけコントローラ29から電磁切換弁26に対して出力するようにしたので、ブーム2の下げ動作を無為に遅延させることなく、充分にショックを緩和することができる。

0011

次に、実際のレバー下げ操作時間t0 がレバー下げ操作設定時間Tより短いたとえばバケットたたき作業を行うときには、ブーム用リモコン弁12のレバー15を操作すると、ブーム用パイロット切換弁8のブーム下げ用パイロットポート22には、パイロット圧がレバー下げ操作設定時間Tより短かく(この時間が実際のレバー下げ操作時間t0 である)作用する。そのパイロット圧は圧力センサ28によって検出され、その圧力信号がコントローラ29に入力される。その圧力信号に基づき、コントローラ29では実際のレバー下げ操作時間t0 がレバー下げ操作設定時間Tより短時間であることを判断し、電磁切換弁26に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力しない。ソレノイド27が非通電で、電磁切換弁26が開通油路位置ハの状態であるので、応答性の敏感なバケットたたき作業を行うことができる。なお本実施例ではブーム2に対する作動制御を行うようにしているが、同様にアーム3などにも適用することができる。

発明の効果

0012

従来より油圧ショベルでは、慣性力の大きいブームの下げ操作時にブームを停止させるとそのショックが大きくて具合が悪いので、緩停止を行う手段が講じられている。そのためにたとえば法面などを仕上げるとき、レバーを反復急速切換えして行ういわゆるバケットたたき作業が困難であった。しかし本発明では、実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作時間設定器に設定した時間に等しいかまたそれより長時間かかるたとえば一般の掘削作業を行うときには、ブーム用リモコン弁のレバーを操作すると、ブーム用パイロット切換弁のブーム下げ用パイロットポートには、パイロット圧がレバー下げ操作設定時間より長く作用する。そのパイロット圧は圧力センサによって検出され、その圧力信号がコントローラに入力される。その圧力信号に基づき、コントローラでは実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作設定時間に等しいかまたはそれより長時間であることを判断し、電磁切換弁に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力する。電磁切換弁が開通油路位置から絞り部付油路位置に切換わるので、ブーム用パイロット切換弁のブーム下げ用パイロットポートに通じるパイロット弁からのパイロット管路が絞られる。それによりブーム用パイロット切換弁内のスプールの戻り動作が若干遅延し、上記パイロットポートからの戻り油を、パイロット弁を通じて油タンクに戻す状態となる。したがってブーム用パイロット切換弁を通過するブームシリンダからの戻り油の圧力を逃すことになるので、ブーム下げ動作停止時のショックを緩和することができる。また上記絞り部付油路位置切換指令信号を、ブーム停止時の衝撃圧が緩和される程度の短時間だけコントローラから電磁切換弁に対して出力するようにしたので、ブームの下げ動作を無為に遅延させることなく、充分にショックを緩和することができる。また、実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作設定時間より短いたとえばバケットたたき作業を行うときには、ブーム用リモコン弁のレバーを操作すると、ブーム用パイロット切換弁のブーム下げ用パイロットポートには、パイロット圧がレバー下げ操作設定時間より短かく作用する。そのパイロット圧は圧力センサによって検出され、その圧力信号がコントローラに入力される。その圧力信号に基づき、コントローラでは実際のレバー下げ操作時間がレバー下げ操作設定時間より短時間であることを判断し、電磁切換弁に対して絞り部付油路位置切換指令信号を出力しない。電磁切換弁が開通油路位置の状態であるので、応答性の敏感なバケットたたき作業を行うことができる。したがって本発明の油圧回路をそなえた建設機械では、一般の掘削作業などのブーム下げ停止時のショックを充分に緩和できるとともに、レバーの急速切換繰返し操作を行うバケットたたき作業などにおいてブーム上げ下げの応答性を低下させることなく、充分に衝撃力を発揮して作業を行うことができる。すなわち一般の掘削作業時のブーム下げ緩停止と、バケットたたき作業を効果的に行うことができる。

図面の簡単な説明

0013

図1本発明の油圧回路図である。
図2本発明におけるコントローラの機能を示すフローチャート図である。
図3従来技術の油圧回路図である。

--

0014

1,1’作業アタッチメント
2ブーム
4,25バケット
5ブームシリンダ
8 ブーム用パイロット切換弁
18,22パイロットポート
12 ブーム用リモコン弁
15レバー
26電磁切換弁
28圧力センサ
29コントローラ
30レバー下げ操作時間設定器

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