JP3443918B2 - 建設機械の油圧回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、主として油圧ショベル
など建設機械，作業車両のフロント部に装着している作
業アタッチメントの制御回路に関する。 【０００２】 【従来の技術】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１
９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の応答性を阻害することなく、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２
０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１
３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。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】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。 【０００４】 【課題を解決するための手段】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、コン
トローラではこの圧力信号に基づいて実際のブーム下げ
操作時のレバー操作時間（以下、レバー下げ操作時間と
いう）を求めるようにし、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構成した。 【０００５】 【作用】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。 【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】 【実施例】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、３
０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。 【００１２】 【発明の効果】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】 【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。 【符号の説明】 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

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【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、コントローラではこの圧力信号に基づいて
   実際のブーム下げ操作時のレバー操作時間（以下、レバ
   ー下げ操作時間という）を求めるようにし、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。