図面 (/)

技術 油圧ショベルの作業機振動装置

出願人 株式会社小松製作所
発明者 富田晋二
出願日 1994年10月5日 (25年2ヶ月経過) 出願番号 1994-264433
公開日 1996年4月23日 (23年7ヶ月経過) 公開番号 1996-105077
状態 特許登録済
技術分野 掘削機械の作業制御 ショベル系(制御を除く) 流体圧回路(2)
主要キーワード 振動作業 自動振動 振動弁 短縮側 油圧振動 作業機用アクチュエータ 振動回路 バイブレーションモード
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(1996年4月23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 (17)

目的

油圧ショベル作業機用アクチュエータ振動させる振動装置掘削モードと、転圧モードとを選択可能として作業性を向上する。

構成

振動モード切換手段21により、掘削モードまたは転圧モードを選択して、油圧源10からの圧油の方向を連続的に切換え回転式振動弁15と、この回転式振動弁15の下流側に振動モード切換弁17を設けた構成としたものである。

概要

背景

従来の油圧振動杭打機振動装置先行技術として、例えば、特開昭57−40025号公報においては、図14に示すように、油圧振動杭打機が上下に振動する把持装置102であって、方向切換弁107を切換えると、流量調整弁105により所定の流量に制御された発振用圧油供給部109の圧油管路110を介して油圧モータ103に流入し、油圧モータ103は所定の回転数で回転する。したがって、振動切換弁104が油圧モータ103の回転数に応じた振動数で作動し、方向切換弁106を切換えると、振動切換弁104の振動によって圧油供給部108から圧油が管路111を介してシリンダ100に流入する圧油の方向が交互に切換えられるのでシリンダ100,ピストン101が振動を開始する技術が記載されている。この振動装置はピストンを上下に作動させて振動させるものである。

また、油圧ショベル作業機振動装置の他の先行技術として、例えば、実開昭62−60658号公報においては、バイブレーションモードを指示するスイッチ手段と、このスイッチ手段によってバイブレーションモードが指示された際に、作業機駆動用アクチュエータ間欠的に圧油を供給する手段とを備えたものが記載されている。

概要

油圧ショベルの作業機用アクチュエータを振動させる振動装置を掘削モードと、転圧モードとを選択可能として作業性を向上する。

振動モード切換手段21により、掘削モードまたは転圧モードを選択して、油圧源10からの圧油の方向を連続的に切換える回転式振動弁15と、この回転式振動弁15の下流側に振動モード切換弁17を設けた構成としたものである。

目的

本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、油圧ショベル等の建設車両を用いて、各種土質地形に応じた土木作業における掘削作業転圧作業等の振動作業を効率的に行う作業機振動装置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
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

油圧シヨベルブーム4、アーム6、バケット8等から成る作業機振動せしめる作業機用アクチュエータ5,7,9あるいは振動用アクチュエータ30の振動装置において、油圧源10aからの圧油の方向を連続的に切換え回転式振動弁15と、この回転式振動弁15により切換えられた圧油を連続して一方向に、あるいは圧油の流れを交互に切換える位置を有する振動モード切換弁17を設けたことを特徴とする油圧ショベルの作業機振動装置。

請求項2

前記請求項1記載の油圧ショベルの作業機振動装置において、油圧源10bから作業機用アクチュエータ5,7,9のうちの少なくとも一つのアクチュエータへ圧油の供給をパイロット弁24a,24bからのパイロット圧で切換わるように制御する第2方向切換弁13と、回転式振動弁15および振動モード切換弁17を介して振動用アクチュエータ30に供給する油圧源10aからの圧油を制御する第1方向切換弁11から成ることを特徴とする油圧ショベルの作業機振動装置。

請求項3

前記請求項1記載の油圧ショベルの作業機振動装置において、油圧源10bから作業機用アクチュエータ5,7,9のうちの少なくとも一つのアクチュエータへ圧油の供給をパイロット弁24a,24bからのパイロット圧で切換わるように制御する第2方向切換弁13と、回転式振動弁15および振動モード切換弁17を介して作業機用アクチュエータ5,7,9のうちの少なくとも一つのアクチュエータに供給する油圧源10aからの圧油を制御する第1方向切換弁11から成ることを特徴とする油圧ショベルの作業機振動装置。

請求項4

前記請求項3記載の油圧ショベルの作業機振動装置において、少なくとも一つのアクチュエータがバケット用アクチュエータ9に供給する油圧源10aからの圧油を制御する第1方向切換弁11から成ることを特徴とする油圧ショベルの作業機振動装置。

請求項5

前記第1方向切換弁11は、振動モード切換手段21からの信号を受けて切換わることを特徴とする請求項2,3または4記載の油圧ショベルの作業機振動装置。

請求項6

回転式振動弁15を駆動する油圧モータ14と、油圧源20からの圧油の供給を制御する油圧モータON−OFF切換弁12と、この油圧モータON−OFF切換弁12からの供給流量を調整する流量調整弁16とを設け、この流量調整弁16からの所定の流量により油圧モータ14を回転せしめると共に、この油圧モータ14の回転数に応じて回転式振動弁15の振動周波数を制御することを特徴とする請求項2乃至5のうちのいずれかに記載の油圧ショベルの作業機振動装置。

請求項7

油圧源10b,31bからブーム用アクチュエータ5へ圧油の供給を制御する第2方向切換弁13,33と、このブーム用アクチュエータ5の油室5bに、アキュムレータ44と、切換弁32,42を接続すると共に、この第2方向切換弁13,33と、切換弁32,42とをパイロット弁24a,24bからのパイロット圧信号あるいは振動モードスイッチ45a,45bからの電気信号により切換わるようにしたことを特徴とする請求項2乃至6のうちのいずれかに記載の油圧ショベルの作業機振動装置。

請求項8

作業機用アクチュエータ5,7,9のうちの少なくとも一つのアクチュエータの駆動圧力を検出する油圧スイッチ53〜55からの信号を受けて、油圧モータON−OFF切換弁12,方向切換弁62,および振動モード切換弁63とを切換える油圧信号を送る電磁式切換弁61に制御信号発信する制御手段60,あるいは方向切換弁81,振動モード切換弁82,および電気モータ34とを切換える電気信号を発信する制御手段80を備え、油圧源10aから振動用アクチュエータ30へ圧油の供給を制御することを特徴とする請求項2乃至7のうちのいずれかに記載の油圧ショベルの作業機振動装置。

技術分野

0001

本発明は、油圧ショベル振動装置係り、特に作業機掘削作業時または転圧作業時の振動モードの切換えを容易にする振動装置に関する。

背景技術

0002

従来の油圧振動杭打機の振動装置の先行技術として、例えば、特開昭57−40025号公報においては、図14に示すように、油圧振動杭打機が上下に振動する把持装置102であって、方向切換弁107を切換えると、流量調整弁105により所定の流量に制御された発振用圧油供給部109の圧油管路110を介して油圧モータ103に流入し、油圧モータ103は所定の回転数で回転する。したがって、振動切換弁104が油圧モータ103の回転数に応じた振動数で作動し、方向切換弁106を切換えると、振動切換弁104の振動によって圧油供給部108から圧油が管路111を介してシリンダ100に流入する圧油の方向が交互に切換えられるのでシリンダ100,ピストン101が振動を開始する技術が記載されている。この振動装置はピストンを上下に作動させて振動させるものである。

0003

また、油圧ショベル作業機振動装置の他の先行技術として、例えば、実開昭62−60658号公報においては、バイブレーションモードを指示するスイッチ手段と、このスイッチ手段によってバイブレーションモードが指示された際に、作業機駆動用アクチュエータ間欠的に圧油を供給する手段とを備えたものが記載されている。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、図14に示す特開昭57−40025号公報による振動装置では、ピストン102を上下に振動制御させるのみである。また、実開昭62−60658号公報による振動装置によると作業機シリンダの上げ側の振幅下げ側の振幅を一定に制御するものである。これらの先行技術は、地盤締固め位置が変化する不整地の転圧振動作業では空打ちして振動を充分に与えることができないとの問題がある。

0005

ところで、油圧シヨベル道路工事等の掘削作業や転圧作業に多く用いられている。掘削作業において、軟らかい土砂の場合はバケットアーム複合操作で掘削作業を行っているが、固い土砂の場合はバケットやアームまたはブームに振動を与えて土砂をほぐしてから掘削作業を行っている。また、転圧作業においては、バケットを用いて道路に撒いた土砂の締固めを行っている。これらの作業はいずれも平坦な地盤では作業機(ブーム、アーム、バケット)に一定の振動を与えることにより作業が可能であるが、傾斜のついた地盤または不整地では締固め位置が変化するので空打ちして振動を充分に与えることができないとの問題がある。

0006

このように、各種土質地形等に応じた土木作業における油圧ショベルの作業機振動装置が必要となっている。

0007

また、油圧ショベルの作業機を振動させながら作業を行うと作業機(ブーム、アーム、バケット)全体が振動し、特にブームからの振動が上部旋回体伝わり乗り心地が悪い。また、振動による作業機の亀裂発生が起こる問題がある。

0008

本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、油圧ショベル等の建設車両を用いて、各種土質、地形に応じた土木作業における掘削作業、転圧作業等の振動作業を効率的に行う作業機振動装置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

0009

上記目的を達成するために、本発明に係る油圧ショベルの作業機振動装置は、油圧シヨベルのブーム、アーム、バケット等から成る作業機を振動せしめる作業機用アクチュエータあるいは振動用アクチュエータの振動装置であって、油圧源からの圧油の方向を連続的に切換える回転式振動弁と、この回転式振動弁により切換えられた圧油を連続して一方向に、あるいは圧油の流れを交互に切換える位置を有する振動モード切換弁を設けた構成としたものである。この回転式振動弁から吐出される圧油の方向が連続的に切換えられて、この圧油を振動モード切換弁にて更に圧油の方向を切換えることにより油圧ショベルの作業機用アクチュエータを一方向の振動あるいは往復振動のいずれかに選択可能としたものである。

0010

また、上記構成において、油圧源から作業機用アクチュエータのうちの少なくとも一つのアクチュエータへ圧油の供給をパイロット弁からのパイロット圧で切換わるように制御する第2方向切換弁と、回転式振動弁および振動モード切換弁を介して振動用アクチュエータに供給する油圧源からの圧油を制御する第1方向切換弁から成る構成としたものである。

0011

更に、上記構成において、油圧源から作業機用アクチュエータのうちの少なくとも一つのアクチュエータへ圧油の供給をパイロット弁からのパイロット圧で切換わるように制御する第2方向切換弁と、回転式振動弁および振動モード切換弁を介して作業機用アクチュエータのうちの少なくとも一つのアクチュエータに供給する油圧源からの圧油を制御する第1方向切換弁から成る構成とすることができる。

0012

また、上記構成において、少なくとも一つのアクチュエータがバケット用アクチュエータに供給する油圧源からの圧油を制御する第1方向切換弁から成る構成としても良い。

0013

更に、上記構成において、第1方向切換弁は、振動モード切換手段からの信号を受けて切換わる構成としたものである。

0014

また、上記構成において、回転式振動弁を駆動する油圧モータと、油圧源からの圧油の供給を制御する油圧モータON−OFF切換弁と、この油圧モータON−OFF切換弁からの供給流量を調整する流量調整弁とを設け、この流量調整弁からの所定の流量により油圧モータを回転せしめると共に、この油圧モータの回転数に応じて回転式振動弁の振動周波数を制御する構成としたものである。

0015

そして、上記構成において、油圧源からブーム用アクチュエータへ圧油の供給を制御する第2方向切換弁と、このブーム用アクチュエータの油室に、アキュムレータと、切換弁を接続すると共に、この第2方向切換弁と、切換弁とをパイロット弁からのパイロット圧信号あるいは振動モードスイッチからの電気信号により切換わる構成としたものである。

0016

更に、上記構成において、作業機用アクチュエータのうちの少なくとも一つのアクチュエータの駆動圧力を検出する油圧スイッチからの信号を受けて、油圧モータON−OFF切換弁、方向切換弁、および振動モード切換弁とを切換える油圧信号を送る電磁式切換弁に制御信号発信する制御手段、あるいは方向切換弁、振動モード切換弁、および電気モータとを切換える電気信号を発信する制御手段を備え、油圧源から振動用アクチュエータへ圧油の供給を制御する構成とすることができる。

0017

上記構成によれば、油圧ショベルの作業機用アクチュエータまたは振動用アクチュエータのピストンの往復振動させる転圧モードあるいは一方向に振動させる掘削モードが任意に選択することが可能となったので、油圧ショベルの各種作業の中で、土木工事等の固い土砂の場合はバケットやアームまたはブームに振動を与えて土砂をほぐしてから掘削作業が容易に行うことが可能となり、また、傾斜のついた地盤または不整地においても締固めが容易になり、転圧作業が容易に行うことが可能となった。

0018

また、振動作業中に地盤の位置が下がっても一方向に振動させる掘削モードで作業することにより、空打ちを防止することが可能となる。このように、各種土質、地形等に応じた土木作業における油圧ショベルの作業機に振動を与えて掘削作業や転圧作業が容易となり作業性が向上する。

0019

更に、油圧ショベルの作業機用アクチュエータに発生する振動をアキュムレータにより振動抑制するようにしたので、油圧ショベルの安定性および信頼性が向上する。

0020

そして、振動用アクチュエータを設けて、他の作業機用アクチュエータの駆動圧を検出して、他の作業機用アクチュエータが駆動中は振動用アクチュエータを連動させて自動振動させるようにしたので作業性が向上する。

0021

以下に、本発明に係る油圧ショベルの振動装置の一実施例を図1乃至図13を参照して説明する。

0022

本発明に係る油圧ショベルの構造と、転圧作業、掘削作業について、図1にて説明する。油圧ショベル1の下部走行体2は図示しない走行モータの駆動により走行自在となっている。この下部走行体2の上に図示しない旋回モータの駆動により旋回可能な上部旋回体3が設けられており、上部旋回体3に作業機が装着されており、この作業機のブーム4が図示しないブラケットにより取着されている。作業機はブーム4,アーム6,バケット8,複数の油圧アクチュエータ5,7,9,チルトレバー9h,リンク9jからなっている。ブーム4はブーム用アクチュエータ5の駆動により上下揺動自在となっている。このブーム4の先端にはアーム6が取着されており、このアーム6はアーム用アクチュエータ7の駆動により上下揺動自在となっている。また、このアーム6の先端にはバケット8が取着されており、バケット用アクチュエータ9の一端とチルトレバー9hの一端を連結し、このチルトレバー9hの他端はアーム6と連結すると共に、このチルトレバー9hはバケット用リンク9jを介してバケット8に連結されている。このようにバケット8はバケット用アクチュエータ9の駆動により回動自在となっている。この図に示すように、ブーム、アーム、バケット用の各アクチュエータ5,7,9のピストンの少なくともいずれかを往復振動あるいは一方向の振動を与えることにより地盤の土砂をほぐして掘削作業あるいは土砂を締固める転圧作業を行うことが可能となっている。尚、図7にて後述する上記バケット用リンク9jに換えて振動用アクチュエータ30を装着することは可能となっている。

0023

本発明の油圧ショベルの作業機振動装置の油圧回路の第1実施例について、図2乃至図6にて詳述する。先ず第2図に示す油圧源10aは第1方向切換弁11に接続している。第1方向切換弁11は管路18a,管路18bにより回転式振動弁15に接続し、この回転式振動弁15の下流側に振動モード切換弁17を配設している。この振動モード切換弁17は管路18eにより作業機用アクチュエータ5,7,9のボトム油室5aと接続している。また振動モード切換弁17は管路18dにより作業機用アクチュエータ5,7,9のヘッド油室5bに接続している。

0024

油圧源10bは第2方向切換弁13に接続している。第2方向切換弁13は管路19aを介して管路18eに接続している。また第2方向切換弁13は管路19bを介して管路18dに接続している。

0025

油圧源20は油圧モータON−OFF切換弁12と接続している。この油圧モータON−OFF切換弁12は管路12bにより流量調整弁16に接続している。流量調整弁16は管路12dにより油圧モータ14に接続されている。この油圧モータ14は回転式振動弁15を回転可能に連結している。12cは戻り管路である。

0026

次に、前記第1,第2方向切換弁11,13,油圧モータON−OFF切換弁12,振動モード切換弁17のパイロット操作回路について説明する。

0027

油圧源20はパイロット弁21a,21bと接続している。振動モード切換手段21の操作部材21cは、パイロット弁21a,21bと接続している。このパイロット弁21aはパイロット管路22と接続している。このパイロット管路22は分岐管路22aに接続している。この分岐管路22aは第1方向切換弁11の操作部11aに接続している。またパイロット管路22は振動モード切換弁17の操作部17aと接続している。前記パイロット弁21bはパイロット管路23と接続している。このパイロット管路23は分岐管路23aと接続している。この分岐管路23aは第1方向切換弁11の操作部11bに接続している。このパイロット管路23は振動モード切換弁17の操作部17bと接続している。

0028

このパイロット管路22,23は分岐管路22b,23bを有している。この分岐管路22bと分岐管路23b間にシャトル弁25を接続している。このシャトル弁25はパイロット管路24により油圧モータON−OFF切換弁12の操作部12aに接続している。

0029

パイロット用油圧源20はパイロット弁24a,24bに接続している。操作レバー26はパイロット弁24a,24bに接続している。このパイロット弁24aはパイロット管路28aに接続している。このパイロット管路28aは第2方向切換弁13の操作部13aに接続している。パイロット弁24bはパイロット管路28bと接続している。このパイロット管路28bは第2方向切換弁13の操作部13bに接続している。27はタンクである。

0030

図3乃至図8は第1実施例の回転式振動弁15と振動モード切換弁17の断面図について説明する。図2と同一符号を付した部品は共通でありここでは説明を詳略する。

0031

先ず図3に示す油圧モータ14の駆動軸14aは回転式振動弁15のロータ15hとスプライン14bにより結合している。このロータ15hの外周に図4図5で説明する複数の通路孔15a〜15dを有している。この回転式振動弁15の下流側に振動モード切換弁17を配設している。この振動モード切換弁17の両端に操作部17a,17bを設けている。この図は第1方向切換弁11と振動モード切換弁17にパイロット圧が作用していない状態を示し、振動モード切換弁17のスプール17gは中立位置にある。このスプール17gが中立位置にある時は、この振動モード切換弁17の通路17a,17b,17cと通路17d,17e,17fは閉じた状態にある。第1方向切換弁11は管路18aにより回転式振動弁15の通路15aに接続している。油圧モータ14は駆動されていない状態を示し、作業機用アクチュエータ5,7,9は停止状態を示す。

0032

図4乃至図7は第1実施例の回転式振動弁15と振動モード切換弁17の作動状態を示す断面図である。

0033

先ず図4に示す油圧モータ14が駆動状態にあって、回転式振動弁15がb位置にある時、振動モード切換弁17の操作部17bと第1方向切換弁11の操作部11bにパイロット圧が作用している時は、このパイロット圧により第1方向切換弁11はb位置に切換わっている。このパイロット圧により振動モード切換弁17はb位置に切換わっている。これらの第1方向切換弁11と振動モード切換弁17がb位置に切換わっている時は、通路15aと通路15bが連通している。この通路15bは振動モード切換弁17の通路17bと通路17eに連通している。この通路17eから管路18dを介して作業機用アクチュエータ5,7,9のヘッド油室5bに接続している。この作業機用アクチュエータ5,7,9のボトム油室5aは管路18eと接続している。管路18eは振動モード切換弁17の通路17dと接続している。この通路17dと通路17aが連通し、通路17aから回転式振動弁15の通路15cが連通している。この通路15cと通路17cが連通し、通路17cと通路17fが連通している。この通路17fは、管路18aを介してタンク27と接続している。

0034

図5に示す回転式振動弁15がa位置にある時は、振動弁15の通路15aと通路15dが連通している。この通路15dと通路17aが連通し、通路17aから通路17dが連通している。通路17dから管路18eを介して作業機用アクチュエータ5,7,9のボトム油室5aに接続している。この作業機用アクチュエータ5,7,9のヘツド油室5bは管路18dと接続している。この管路18dと通路17eが接続されている。通路17eと通路17bが連通し、通路17bから通路17cが連通している。この通路17cと通路17fが連通し、通路17fは、管路18aを介してタンク27と接続している。

0035

次に図6に示す回転式振動弁15がa位置にある時は、第1方向切換弁11と振動モード切換弁17がa位置に切換わっても回転式振動弁15の通路15a,通路15bと振動モード切換弁17の通路17e〜17fのいずれとも繋がっていない。

0036

図7に示す回転式振動弁15がb位置にある時、および第1方向切換弁11と振動モード切換弁17がa位置に切換わっている時は、振動弁15の通路15aと通路15dが連通している。この通路15dと通路17aが連通し、通路17aと通路17dが連通している。この通路17dから管路18eを介して作業機用アクチュエータ5,7,9のボトム油室5aに接続している。この作業機用アクチュエータ5,7,9のヘツド油室5bは管路18dと接続している。この管路18dと通路17eが接続されている。通路17eと通路17fが連通し、通路17fから管路18bを介してタンク27と接続している。

0037

図8は、図6で説明した振動モード切換弁17の他の実施例である。この振動モード切換弁17のスプール17gに絞り17hを設けている。作業機用アクチュエータ5,7,9のボトム油室5aは、管路18eを介して通路17dに連通すると共に、通路17dは通路15cと連通し、この通路15cから通路17cに連通している。通路17cは絞り17hを介して通路17eに連通している。この通路17eと通路17fが連通し、この通路17fから管路18bを介してタンク27と接続している。

0038

上記図2で説明した第1実施例の構成によれば、油圧ショベルの作業機に振動を与えて掘削モードにて作業を行う時は、振動モード切換手段21の操作部材21cを掘削側に操作すると第1方向切換弁11と振動モード切換弁17がa位置に切換わる。油圧モータON−OFF切換弁12もa位置に切り換わって油圧源20からの圧油は流量調整弁16を介して油圧モータ14に流入し、回転を開始する。この油圧モータ14の回転数は流量調整弁16の開口度により増減するようになっており図示しない制御手段で調整可能となっている。この油圧モータ14の回転数に応じた振動数で回転式振動弁15は矢印に示す方向にa位置とb位置を交互に連続的に作動する。油圧源10からの圧油は第1方向切換弁11のa位置から管路18aを通って回転式振動弁15から断続的に吐出され、振動モード切換弁17のa位置から管路18eを通って作業機用アクチュエータ5,7,9のボトム油室5aに断続的に供給される。この時、作業機用アクチュエータ5,7,9のヘッド油室5bの油は管路18dから管路18bを通ってタンク27へドレーンされる。このようであるから、作業機用アクチュエータ5,7,9は一方向の振動の発生が可能となり、土木作業における固い地盤の土砂に振動を与えて掘削を容易に行うことが可能となる。

0039

また、油圧ショベルの作業機に振動を与えて転圧モードにて作業を行う時は、振動モード切換弁21の操作部材21cを転圧側に操作すると第1方向切換弁11と振動モード切換弁17がb位置に切換わる。上記と同様に油圧モータON−OFF切換弁12もa位置に切り換わって油圧源20からの圧油は流量調整弁16を介して油圧モータ14に流入し、回転を開始する。この油圧モータ14の回転数に応じた振動数で回転式振動弁15は矢印に示す方向にa位置とb位置を交互に連続的に作動する。この回転式振動弁15のa位置とb位置を交互に連続的に作動する状態において、振動モード切換弁17のb位置は3ポートとなっているので油圧源10からの圧油は管路18bから管路18cを介して管路18dから作業機用アクチュエータ5,7,9のヘッド油室5bに供給されるのと、圧油は管路18bから管路18cを介して管路18eからボトム油室5aに供給されるのが連続的に切換えが行われるので作業機用アクチュエータ5,7,9のピストンは往復の振動の発生が可能となり、土木作業における土砂に振動を与えて締固める転圧を容易に行うことが可能となる。

0040

また、操作レバー26を矢印に示すアクチュエータの伸長側または短縮側に操作することにより油圧源20からのパイロット圧はパイロッ弁24a,または24bから第2方向切換弁13の操作部13a,または13bに作用し、この第2方向切換弁13は中立位置nからa位置またはb位置に切換わり、この第2方向切換弁13からの吐出する圧油によって作業機用アクチュエータ5,7,9の駆動が可能となつている。この操作レバー26の操作によって通常の作業機用アクチュエータ5,7,9の駆動が可能となっている。

0041

このようであるから、振動モード切換手段21を掘削側または転圧側に操作することにより作業機用アクチュエータ5,7,9を掘削モードあるいは転圧モードによる振動が可能となっている。また、操作レバー26の操作によって作業機用アクチュエータ5,7,9の伸縮が可能となっており、このアクチュエータ5,7,9による油圧ショベルの通常の作業を行うことができる。

0042

上記図2の第1実施例の第1方向切換弁11,回転式振動弁15,振動モード切換弁17の作動を更に図3図7の断面図にて詳細説明する。また、図8の他の実施例の作動を説明する。

0043

先ず図3に示す第1方向切換弁11と振動モード切換弁17にパイロット圧が作用していない状態であって、振動モード切換弁17のスプール17cは中立位置にある。このスプール17cが中立位置にある時は、この振動モード切換弁17の通路17a,17b,17cと通路17d,17e,17fは閉じた状態にあり中立状態を示す。

0044

図4は転圧モードの作動状態を示すものである。図に示す油圧モータ14が駆動状態にあって、回転式振動弁15がb位置にある時は、振動モード切換弁17の操作部17bと第1方向切換弁11の操作部11bにパイロット圧が作用して、このパイロット圧により第1方向切換弁11はb位置に切換わっている。このパイロット圧により振動モード切換弁17はb位置に切換わっている。これらの第1方向切換弁11と振動モード切換弁17がb位置に切換わっている時は、通路15aと通路15bが連通しており、油圧源10aからの圧油は通路15bを介して振動モード切換弁17の通路17bから通路17eを通って、管路18dから作業機用アクチュエータ5,7,9のヘツド油室5bに流入し、この作業機用アクチュエータ5,7,9を短縮せしめる。この状態から図5に示す回転式振動弁15がa位置に切換わった時は、振動弁15の通路15aと通路15dが連通しており、油圧源10aからの圧油は通路15dを介して振動モード切換弁17の通路17aから通路17dを通って、管路18eから作業機用アクチュエータ5,7,9のボトム油室5aに流入し、この作業機用アクチュエータ5,7,9を伸長せしめる。このように回転式振動弁15がa位置とb位置を交互に切換えることにより作業機用アクチュエータ5,7,9を伸縮(往復動)を繰り返し転圧モードの振動を発生させることが可能となっている。

0045

図6は掘削モードの停止状態を示すものである。図に示す油圧モータ14が駆動状態にあって、振動モード切換弁17の操作部17aと第1方向切換弁11の操作部11aにパイロット圧が作用し、この振動モード切換弁17がa位置に切換わり、第1方向切換弁11がa位置に切換わっていても回転式振動弁15がa位置にある時は、油圧源10aからの圧油は振動モード切換弁17でブロックされて作業機用アクチュエータ5,7,9へ流入しないようになっている。この状態から図7に示す回転式振動弁15がb位置に切換わった時は、回転式振動弁15の通路15aと通路15dが連通しており、油圧源10aからの圧油は通路15dを介して振動モード切換弁17の通路17aから通路17dを通って、管路18eから作業機用アクチュエータ5,7,9のボトム油室5aに流入し、この作業機用アクチュエータ5,7,9を伸長せしめる。このように回転式振動弁15がa位置とb位置を交互に切換えることにより作業機用アクチュエータ5,7,9を伸長(一方向)し、掘削モードの振動を発生させることが可能となっている。

0046

図8は、図6で説明した振動モード切換弁17の他の実施例である。掘削モード作動状態において1方向(アクチュエータが伸長する方向)に、この作業機用アクチュエータ5,7,9が伸長しすぎるので、これを補正するためにアクチュエータの停止状態の時に、ボトム油室5aと接続する通路17cから絞り17hを介して通路17e,通路17fから管路18bに連通し、ボトム油室5aにブロックされた油の1部を絞り17hを介して通路18bからタンク27へドレーンさせるようにしたので、アクチュエータ5,7,9に加わる外部負荷(例えばバケットに加わる振動掘削時の負荷)により、このアクチュエータ5,7,9は短縮する方向に動き、アクチュエータが伸長しすぎるのを補正することが可能となっている。

0047

本発明の油圧回路の第2実施例について、図9にて説明する。尚、図2と同一符号を付したものは共通部品であり、ここでは説明を省略する。振動モード切換弁17に振動用アクチュエータ30を接続すると共に、作業機用アクチュエータ5,7,9は油圧ショベルの通常の作業に用いるようにする。このような第2実施例によれば、振動用アクチュエータ30で振動を与えながら作業機用アクチュエータ5,7,9で掘削、転圧作業が可能となる。例えば振動用アクチュエータ30の一端を作業機のチルトレバー9hと連結し、他端をバケット8に連結するようにしても良い。

0048

本発明の油圧回路の第3実施例について、図10にて説明する。尚、第1実施例の油圧式に対して電気式にしたものである。油圧源31aから吐出する圧油の流量制御する第1電磁式方向切換弁32は、管路41aと管路41bを介して回転式振動弁35から電磁式振動モード切換弁36に接続している。この電磁式振動モード切換弁36から送出される圧油は管路41eと管路41dを介して作業機用アクチュエータ5,7,9のボトム油室5aとヘッド油室5bに接続されている。油圧源31bから吐出する圧油の流量制御する第2電磁式方向切換弁33は、管路42aと管路42bを介して管路41eと管路41dに接続されている。

0049

次に、前記第1,第2電磁式方向切換弁32,33,電磁式振動モード切換弁36の電気回路について説明する。先ず、電気式振動モード切換手段45の掘削モードスイッチ45a,転圧モードスイッチ45bからの信号をコントローラ40に入力する。電気レバー37の操作角度を検出するレバ傾斜角センサ38からの信号をコントローラ40に入力する。電気モータ用操作ボックス39からの信号をコントローラ40に入力する。この電気式振動モード切換手段45の掘削モードスイッチ45aをON動作すると第1電磁式方向切換弁32の操作部32aと電磁式振動モード切換弁36の操作部36aに信号を作用する。この転圧モードスイッチ45bをON動作すると第1電磁式方向切換弁32の操作部32bと電磁式振動モード切換弁36の操作部36bに信号を作用する。電気レバー37を矢印のアクチユエータ伸長側に操作すると第2電磁式方向切換弁33の操作部33aに信号を作用する。この電気レバー37を矢印のアクチユエータ短縮側に操作すると第2電磁式方向切換弁33の操作部33bに信号を作用する。電気モータ用操作ボックス39の振動周波数コントロール操作手段39aまたは39bからの信号により電気モータ34の回転数を制御できるようになっている。この電気モータ34に回転式振動弁35が連結されている。

0050

上記の第3実施例の構成によれば、油圧ショベルの作業機に振動を与えて掘削モードにて作業を行う時は、電気式振動モード切換手段45の掘削モードスイッチ45aのON動作と、電気モータ用操作ボックス39の振動周波数コントロール操作手段39a,または39bを操作すると、この電気モータ34の回転数に応じた振動数で回転式振動弁35は矢印に示す方向にa位置とb位置を交互に連続的に作動し、油圧源31からの圧油は第1電磁式方向切換弁32のa位置から管路41aを通って回転式振動弁15から断続的に吐出され、電磁式振動モード切換弁36のa位置から管路41eを通って作業機用アクチュエータ5,7,9のボトム油室5aに断続的に供給される。この時、作業機用アクチュエータ5,7,9のヘッド油室5bの油は管路41dから管路41bを通ってタンク41へドレーンされるので作業機用アクチュエータ5,7,9は一方向の振動の発生が可能となり、土木作業における固い地盤の土砂に振動を与えて掘削を容易に行うことが可能となる。

0051

更に、油圧ショベルの作業機に振動を与えて転圧モードにて作業を行う時は、電気式振動モード切換手段45の掘削モードスイッチ45bのON動作と、電気モータ用操作ボックス39の振動周波数コントロール操作手段39a,または39bを操作すると、この電気モータ34の回転数に応じた振動数で回転式振動弁35は矢印に示す方向にa位置とb位置を交互に連続的に作動し、油圧源31からの圧油は第1電磁式方向切換弁32のb位置から管路41bを通って回転式振動弁15から断続的に吐出され、電磁式振動モード切換弁36のb位置は3ポートとなっているので油圧源31からの圧油は管路41bから管路41cを介して管路41dから作業機用アクチュエータ5,7,9のヘッド油室5bに供給されるのと、管路41bから管路41cを介して管路41eからボトム油室5aに供給されるのが連続的に切換えが行われるので作業機用アクチュエータ5,7,9のピストンは往復の振動の発生が可能となり、土木作業における土砂に振動を与えて締固める転圧作業を容易に行うことが可能となっている。

0052

また、電気レバー37を矢印に示すアクチュエータの伸長側または短縮側に操作することにより、この電気レバー37の傾斜角を検出するレバー傾斜角センサ38からの信号に応じてコントローラ40から第2電磁式方向切換弁33の操作部33aに作用し、第2電磁式方向切換弁33の操作部33a,または33bに作用し、この第2電磁式方向切換弁33は中立位置nからa位置またはb位置に切換わり、この第2電磁式方向切換弁33からの吐出する圧油を管路42aまたは42bから管路41eまたは管路41dを介して作業機用アクチュエータ5,7,9に供給して駆動が可能となつている。この電気レバー37の矢印に示すアクチュエータの伸長側または短縮側に操作によって油圧ショベルの通常の作業が可能となっている。

0053

本発明の油圧回路の第4実施例について、図11にて説明する。尚、図10と同一符号を付したものは共通部品であり、ここでは説明を省略する。電磁式振動モード切換弁36は管路41eにより振動用アクチュエータ30のボトム油室30aと接続している。また電磁式振動モード切換弁36は管路41dにより振動用アクチュエータ30のヘッド油室30bと接続している。第2電磁式方向切換弁33は管路42aにより作業機用アクチュエータ5,7,9,のボトム油室5aと接続している。また第2電磁式方向切換弁33は管路42bにより作業機用アクチュエータ5,7,9,のヘッド油室5bと接続している。作業機用アクチュエータ5,7,9は油圧ショベルの通常の作業に用いるようにする。このような第4実施例の構成によれば、振動用アクチュエータ30で振動を与えながら作業機用アクチュエータ5,7,9で掘削、転圧作業が可能となる。振動用アクチュエータ30は例えば図7と同様に振動用アクチュエータ30の一端を作業機のチルトレバー9aと連結し、他端をバケット8に連結するようにしても良い。

0054

本発明の油圧回路の第5実施例について、図12にて説明する。尚、図2図9と同一符号を付したものは共通部品であり、ここでは説明を省略する。油圧源10bと第2方向切換弁13を接続している。第2方向切換弁13は管路19aによりブーム用アクチュエータ5のボトム油室5aに接続している。また第2方向切換弁13は管路19bによりブーム用アクチュエータ5のヘッド油室5bに接続している。この管路19bに分岐管路19cを接続している。分岐管路19cにアキュムレータ用切換弁29を接続している。アキュムレータ用切換弁29の下流側に絞り29b,アキュムレータ29cを連設している。図2で説明したパイロット管路22,23の分岐管路22bと23bにシャトル弁25が接続されている。このシャトル弁25と分岐管路24aを接続している。この分岐管路24aとアキュムレータ用切換弁29の操作部29aと接続している。

0055

このような第5実施例の構成によれば、ブーム用アクチュエータ5のヘッド油室5bに接続された管路19bに圧力変動が生じた時は管路19b,分岐管路19cとアキュムレータ用切換弁29および絞り29bを介してアキュムレータ29cと連通しているので、このヘッド油室5b内の油がアキュムレータ29cに流入し、この時のアキュムレータ29cのバネ作用と絞り29bの圧損による減衰作用によって振動エネルギーが吸収される。このためブーム用アクチュエータ5の振動が抑制される。また、アキュムレータ用切換弁29,絞り29b,アキュムレータ29cを管路19aに連設して、ブーム用アクチュエータ5のボトム油室5aに発生する圧力変動による振動を抑制するようにしても良い。

0056

本発明の油圧回路の第6実施例について、図13にて説明する。尚、図10と同一符号を付したものは共通部品であり、ここでは説明を省略する。油圧源31bと第2電磁式方向切換弁33を接続している。この第2電磁式方向切換弁33管路42aによりブーム用アクチュエータ5のボトム油室5aに接続している。また第2電磁式方向切換弁33は管路42bによりブーム用アクチュエータ5のヘッド油室5bに接続している。この管路42bに分岐管路42cを接続している。分岐管路42cにアキュムレータ用切換弁43を接続している。アキュムレータ用切換弁43の下流側に絞り43b,アキュムレータ43cを連設している。図10で説明した振動モード切換手段45の掘削モードスイッチ45a,または転圧モードスイッチ45bの信号をアキュムレータ用切換弁43の操作部43aに入力する。

0057

このような第6実施例の構成によれば、ブーム用アクチュエータ5のヘッド油室5bに接続された管路42bに圧力変動が生じた時は管路42b,分岐管路42cとアキュムレータ用切換弁43および絞り43bを介してアキュムレータ43cと連通しているので、このヘッド油室5b内の油がアキュムレータ43cに流入し、この時のアキュムレータ43cのバネ作用と絞り43bの圧損による減衰作用によって振動エネルギーが吸収される。このためブーム用アクチュエータ5の振動が抑制される。また、アキュムレータ用切換弁43,絞り43b,アキュムレータ43cを管路42aに連設して、ブーム用アクチュエータ5のボトム油室5aに発生する圧力変動による振動を抑制するようにしても良い。

0058

本発明の油圧回路の第7実施例について、図14にて説明する。尚、図2と同一符号を付したものは共通部品であり、ここでは説明を省略する。

0059

図に示す作業機用アクチュエータ5,7,9,油圧源10a,10b,第1方向切換弁11,第2方向切換弁13,油圧モータON−OFF切換弁12,油圧モータ14,回転式振動弁15,流量調整弁16,振動モード切換弁17は図2で詳細説明しているのでここでは説明を省略する。油圧源10bとブーム用方向切換弁13(図2に示す第2方向切換弁13と同一)を接続している。このブーム用方向切換弁13は管路18eによりブーム用アクチュエータ5のボトム油室5aに接続している。またブーム用方向切換弁13は管路18dによりブーム用アクチュエータ5のヘッド油室5bに接続している。この管路18dと圧力検出管路53aと接続している。この圧力検出管路53aと圧力スイッチ53を接続している。油圧源10bとアーム用方向切換弁13(図2に示す第2方向切換弁13と同一)を接続している。このアーム用方向切換弁13は管路18eによりアーム用アクチュエータ7のボトム油室7aに接続している。またアーム用方向切換弁13は管路18dによりアーム用アクチュエータ7のヘッド油室7bに接続している。この管路18dと圧力検出管路54aと接続している。この圧力検出管路54aと圧力スイッチ54を接続している。油圧源10bとバケット用方向切換弁13(図2に示す第2方向切換弁13と同一)を接続している。このバケット用方向切換弁13は管路18eによりバケット用アクチュエータ9のボトム油室9aに接続している。またバケット用方向切換弁13は管路18dによりバケット用アクチュエータ9のヘッド油室9bに接続している。この管路18eと圧力検出管路55aと接続している。この圧力検出管路55aと圧力スイッチ55を接続している。これらの圧力スイッチ53,54,55はコントローラ60に接続している。

0060

これらの圧力スイッチ53,54,55からの信号に応じてコントローラ60から比例電磁切換弁61に信号を入力する。油圧源56と比例電磁切換弁61を接続している。この比例電磁切換弁61とパイロット管路61aと接続している。このパイロット管路61aと分岐管路61bと接続している。この分岐管路61bと振動用方向切換弁62の操作部62aと接続している。このパイロット管路61aと分岐管路61cと接続している。この分岐管路61cと油圧モータON−OFF切換弁12の操作部12aと接続している。またパイロット管路61aと振動モード切換弁63と接続している。

0061

このような第7実施例によれば、作業機のブーム用アクチュエータ5のブーム下げ側圧力と,アーム用アクチュエータ7の掘削側圧力と,またはバケツト用アクチュエータ9のチルト圧力を検出して、これらのアクチュエータ5,7,9の少なくとも一つのアクチュエータの駆動圧が発生した時に、振動用方向切換弁62,油圧モータON−OFF切換弁12,振動モード切換弁63をいずれもa位置に切換えて、自動的に振動用アクチュエータ30に圧油を供給して一方向の掘削振動が可能となっている。振動回路については図2と同一となっているので、ここでは説明を省略する。

0062

本発明の油圧回路の第8実施例について、図15にて説明する。尚、図10と同一符号を付したものは共通部品であり、ここでは説明を省略する。

0063

図に示す作業機用アクチュエータ5,7,9,油圧源31a,31b,第1電磁式方向切換弁32,第2電磁式方向切換弁33,電気モータ34,回転式振動弁35,電磁式振動モード切換弁36は図10で詳細説明しているのでここでは説明を省略する。油圧源31bとブーム用電磁式方向切換弁33(図10に示す第2電磁式方向切換弁33と同一)を接続している。このブーム用電磁式方向切換弁33は管路41eによりブーム用アクチュエータ5のボトム油室5aに接続している。またブーム用電磁式方向切換弁33は管路41dによりブーム用アクチュエータ5のヘッド油室5bに接続している。この管路41dと圧力検出管路53aと接続している。この圧力検出管路53aと圧力スイッチ53を接続している。油圧源31bとアーム用電磁式方向切換弁33(図10に示す第2電磁式方向切換弁33と同一)を接続している。このアーム用方向切換弁33は管路41eによりアーム用アクチュエータ7のボトム油室7aに接続している。また電磁式方向切換弁33は管路41dによりアーム用アクチュエータ7のヘッド油室7bに接続している。この管路41dと圧力検出管路54aと接続している。この圧力検出管路54aと圧力スイッチ54を接続している。油圧源31bとバケット用電磁式方向切換弁33(図10に示す第2電磁式方向切換弁33と同一)を接続している。このバケット用電磁式方向切換弁33は管路41eによりバケット用アクチュエータ9のボトム油室9aに接続している。またバケット用電磁式方向切換弁33は管路41dによりバケット用アクチュエータ9のヘッド油室9bに接続している。この管路41eと圧力検出管路55aと接続している。この圧力検出管路55aと圧力スイッチ55を接続している。これらの圧力スイッチ53,54,55はコントローラ60に接続している。このコントローラ60は電磁弁81,82,と電気モータ34に接続している。

0064

このような第8実施例の構成によれば、作業機のブーム用アクチュエータ5のブーム下げ側圧力と,アーム用アクチュエータ7の掘削側圧力と,またはバケツト用アクチュエータ9のチルト圧力を検出して、これらの圧力のすくなくともいずれかが発生した時に振動用電磁式方向切換弁81を閉位置cから開位置aに切換えるようにした。また、電磁式振動モード切換弁82を閉位置cから開位置aに切換えるようにしたので、油圧源31aからの圧油を自動的に振動用アクチュエータ30に供給して掘削振動させることが可能となっている。尚、振動回路については図10と同一であり、ここでは説明を省略する。

発明の効果

0065

以上説明したように、本発明に係る油圧ショベルの作業機振動装置によれば、油圧ショベルの作業機の転圧モードあるいは掘削モードが任意に選択することが可能となり、油圧ショベルの掘削作業や転圧作業が容易に行うことが可能となったので作業性が向上する。

0066

また、振動作業中に地盤の位置が下がっても一方向に振動させる掘削モードで作業することにより、空打ちを防止することが可能となり安全性が向上する。

0067

更に、油圧ショベルの作業機用アクチュエータに発生する振動をアキュームレータにより振動抑制するようにしたので、油圧ショベルの乗り心地が良くなり、安定性および信頼性が向上する。

0068

そして、振動用アクチュエータを設けて、他の作業機用アクチュエータの駆動圧を検出して、他の作業機用アクチュエータが駆動中は振動用アクチュエータを連動させて自動振動させるようにしたので作業性が向上する。

図面の簡単な説明

0069

図1油圧ショベルの側面図である。
図2本発明の油圧ショベルの作業機振動装置の第1実施例の説明図である。
図3本発明の振動モード切換弁、回転式振動弁断面図である。
図4本発明の振動モード切換弁b位置、回転式振動弁b位置の転圧モード作動説明図である。
図5本発明の振動モード切換弁b位置、回転式振動弁a位置の転圧モード作動説明図である。
図6本発明の振動モード切換弁a位置、回転式振動弁a位置の掘削モード停止状態説明図である。
図7本発明の振動モード切換弁a位置、回転式振動弁b位置の掘削モード作動説明図である。
図8本発明の他の振動モード切換弁作動説明図である。
図9本発明の作業機振動装置の第2実施例の説明図である。
図10本発明の作業機振動装置の第3実施例の説明図である。
図11本発明の作業機振動装置の第4実施例の説明図である。
図12本発明の作業機振動装置の第5実施例の説明図である。
図13本発明の作業機振動装置の第6実施例の説明図である。
図14本発明の作業機振動装置の第7実施例の説明図である。
図15本発明の作業機振動装置の第8実施例の説明図である。
図16従来の作業機振動装置の説明図である。

--

0070

1…油圧ショベル、5…ブーム用アクチュエータ、7…アーム用アクチュエータ、9…パケット用アクチュエータ、10a,10b…油圧源、11…第1方向切換弁、12…油圧モータON−OFF切換弁、13…第2方向切換弁、14…油圧モータ、15…回転式振動弁、16…流量調整弁、17…振動モード切換弁、21…振動モード切換手段。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 丸山俊の「 建設機械のアタッチメント取付け冶具および建設機械」が 公開されました。( 2019/09/19)

    【課題】固定アゴ部に対する可動アゴ部の開き動作やその開き角度等を規制する規制機構が不要で、固定アゴ部と可動アゴ部のピン収容部それぞれに連結ピンを収容する。【解決手段】可動アゴ部側連結ピン2bが可動アゴ... 詳細

  • 林勝郎の「 建設機械のアタッチメント用シムおよびその装着方法」が 公開されました。( 2019/09/19)

    【課題】建設機械の腕とアタッチメントとの間に生じる隙間を小さくするとともに、その着脱を容易なものとする建設機械のアタッチメント用シムを提供することを課題とする。【解決手段】パワーショベルやユンボ等の建... 詳細

  • 株式会社小松製作所の「 電動機、回転駆動システム及び油圧ショベル」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】摺動部に潤滑油を円滑に供給することが可能な電動機、回転駆動システム及び油圧ショベルを提供する。【解決手段】上下方向に延びる軸線O回りに回転する回転軸40、及び、該回転軸40の外周面に固定された... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ