JP3786891B2 - 油圧ショベルの油圧回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧ショベルの油圧回路に関するものであり、特に、スイッチ操作にてショベル仕様とクレーン仕様とに切り替え可能な油圧ショベルの油圧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】
スイッチ操作にてショベル仕様とクレーン仕様とに切り替え可能な油圧ショベルは知られている。此種油圧ショベルでは、スイッチ操作にてクレーン仕様に切り替えたときは、エンジンの回転数を極端に下降させて油圧ポンプの吐出量を減少し、旋回モータの回転を低回転にして安全な旋回速度を確保するように制御している。しかし、旋回モータが低回転になるだけではなく、他のアクチュエータの作動速度も遅くなるため、作業性が著しく悪くなる。
【０００３】
そこで、スイッチ操作にてショベル仕様とクレーン仕様とに切り替え可能な油圧ショベルに於いて、クレーン仕様に切り替えた状態では旋回操作時のみ作動速度を抑止して安全性を確保し、他の操作時は通常の作業速度にして作業性を向上させ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。
【０００４】
【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、スイッチ操作にてショベル仕様とクレーン仕様とに切り替え可能な油圧ショベルに於いて、油圧ポンプの吐出量を変更する手段と、旋回操作を検出する手段とを備え、前記スイッチ操作にてクレーン仕様に切り替えた状態では、前記油圧ポンプの吐出量をショベル仕様と同じ大流量に設定し、前記スイッチ操作にてクレーン仕様に切り替え、かつ、旋回操作を検出したときは、前記油圧ポンプの吐出量を小流量に変更するような制御手段を備えた油圧ショベルの油圧回路、及び、上記油圧ポンプの吐出量を変更する手段は、ポンプ傾転角を変更させるための油圧シリンダと、油圧源からの圧油とネガコン油路からの圧油とを高圧選択して前記油圧シリンダに導入させるシャトル弁とからなり、更に、前記油圧源とシャトル弁との間に電磁切り替え弁を設け、上記スイッチ操作にてクレーン仕様に切り替え、かつ、旋回操作を検出したときは、上記制御手段の指令信号により前記電磁切り替え弁を開いて油圧源からの圧油をシャトル弁を介して前記油圧シリンダに導入させることにより、前記油圧ポンプの吐出量を小流量に変更するように構成された油圧ショベルの油圧回路を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳述する。図１に示すように、可変容量型の油圧ポンプ１１の吐出油路１２には各アクチュエータ用のコントロール弁１３，１４，１５が設けられている。この中で旋回モータ１６用のコントロール弁１４について説明すれば、旋回モータ１６用のリモコン弁１７を操作することにより、前記コントロール弁１４のスプールが切り替わって、前記油圧ポンプ１１から吐出された圧油が旋回モータ１６に供給され、該旋回モータ１６が左右何れかの方向へ回転する。
【０００６】
前記リモコン弁１７の二次側油路１８，１９はシャトル弁２０を介して接続されており、該シャトル弁２０の出口油路に圧力スイッチ２１を設置する。前記リモコン弁１７を左右何れかの方向へ操作した場合は、シャトル弁２０にてどちらかのパイロット圧が高圧選択されて圧力スイッチ２１がオンとなる。従って、制御手段であるコントローラ２２は、該圧力スイッチ２１のオン信号により旋回用のリモコン弁１７が操作されたことを判別できる。これらシャトル弁２０と圧力スイッチ２１とで旋回操作を検出する手段が構成される。
【０００７】
一方、前記油圧ポンプ１１は可変容量型であり、油圧シリンダ２３の伸縮によりポンプ傾転角を変えて吐出量を増減することができる。該油圧シリンダ２３には、油圧源２４からの圧油とネガコン油路２５からの圧油との何れか一方を高圧選択して導入させるシャトル弁２６が接続されており、前記油圧シリンダ２３とシャトル弁２６とで油圧ポンプ１１の吐出量を変更する手段が構成される。
【０００８】
更に、前記油圧源２４とシャトル弁２６との間には減圧弁２７と電磁切り替え弁２８を設け、前記油圧源２４からの圧油が減圧弁２７にて所定圧に減圧された後に、電磁切り替え弁２８が開放されたときにシャトル弁２６を介して油圧シリンダ２３に導入されるように形成してある。図１に示したように、油圧シリンダ２３に圧油が導入されずピストンロッドが引き込まれた状態だと、前記油圧ポンプ１１の傾転角が大となって吐出量が大流量の状態となる。
【０００９】
尚、符号２９はショベル仕様からクレーン仕様へ切り替えるため切り替えスイッチであり、実線で図示したように該切り替えスイッチ２９がオフであるときは、前記コントローラ２２がショベル仕様であると判別し、鎖線で示すように該切り替えスイッチ２９がオンであるときは、前記コントローラ２２がクレーン仕様に切り替わったと判別する。そして、該切り替えスイッチ２９をオンしてクレーン仕様に切り替えたときは、従来のようにエンジン（図示せず）の回転数を極端に下降させることはせずに、後述するように、旋回操作の有無を検出して安全な旋回速度を確保するように制御する。
【００１０】
切り替えスイッチ２９をオンしてクレーン仕様に切り替えた状態で旋回操作をしなければ、前記電磁切り替え弁２８は図示した位置のままであるため、前記油圧源２４からの圧油は電磁切り替え弁２８で遮断されてシャトル弁２６に導出されない。従って、前記油圧ポンプ１１の傾転角はショベル仕様と同じ大であり、油圧ポンプ１１の吐出量が大流量の状態に設定される。
【００１１】
ここで、図２に示すように、前記切り替えスイッチ２９をオンしてクレーン仕様の状態のもとで、機体を旋回させるべく旋回用リモコン弁１７を例えば左側へ操作したときは、二次側油路１８にパイロット圧が導出されて旋回用のコントロール弁１４が左位置に切り替わり、前記油圧ポンプ１１から吐出された圧油が旋回モータ１６に供給されて、旋回モータ１６が回転するため機体が左旋回する。
【００１２】
このとき、前記二次側油路１８のパイロット圧がシャトル弁２０を介して圧力スイッチ２１をオンするため、コントローラ２２は旋回操作があったことを検出し、該コントローラ２２から前記電磁切り替え弁２８のソレノイドへ信号が出力されて、電磁切り替え弁２８が図示したように開放位置に切り替わる。従って、前記油圧源２４からの圧油が減圧弁２７にて所定圧に減圧された後に、この電磁切り替え弁２８を通過してシャトル弁２６へ送られ、該シャトル弁２６にて油圧源からの圧油とネガコン油路２５からの圧油とを高圧選択して油圧シリンダ２３に導入させる。
【００１３】
依って、油圧シリンダ２３のピストンロッドが押し出され、前記油圧ポンプ１１の傾転角が小となって吐出量が小流量の状態となる。即ち、クレーン仕様の状態のもとで、コントローラ２２が旋回操作を検出したときは、該コントローラ２２の制御によって油圧ポンプ１１の吐出量が小流量に変更される。このため、旋回モータ１６への圧油の供給量が減少して旋回モータ１６の回転が低回転となり、クレーン作業に適した安全な旋回速度を確保することができる。
【００１４】
これに対して、図３に示すように、前記切り替えスイッチ２９をオンしてクレーン仕様の状態のもとで、旋回モータ１６ではなく例えばブームシリンダ等、他のアクチュエータ３０を操作すべくコントロール弁１３を切り替えた場合は、前記シャトル弁２０にパイロット圧が導出されないため圧力スイッチ２１はオフとなる。このため、コントローラ２２から前記電磁切り替え弁２８のソレノイドへ信号が出力されず、電磁切り替え弁２８が図示したように閉止位置を保持する。前記油圧源２４からの圧油は電磁切り替え弁２８で遮断されてシャトル弁２６に導出されない。従って、前記油圧ポンプ１１の傾転角は大であり、油圧ポンプ１１の吐出量が大流量の状態に設定される。
【００１５】
斯くして、他のアクチュエータ３０への圧油の供給量が増加し、クレーン仕様でありながらショベル仕様と同様の速い作業速度が得られるため、作業性が著しく向上する。尚、図示は省略するが、油圧ポンプ自体に最大吐出量制限ポートを設け、電磁弁を切り替えてパイロット圧を作用させる構成であっても同様の作用効果を得ることができる。
【００１６】
而して、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。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、請求項１記載の発明は、スイッチ操作にてクレーン仕様に切り替えた状態では、油圧ポンプの吐出量をショベル仕様と同じ大流量に設定し、スイッチ操作にてクレーン仕様に切り替え、かつ、旋回操作を検出したときは、前記油圧ポンプの吐出量を小流量に変更するように制御するので、旋回以外の作業時は油圧ポンプの吐出量が大流量となり、クレーン仕様でありながらショベル仕様と同等の速い作業速度が得られて作業性が著しく向上する。そして、旋回時は油圧ポンプの吐出量が小流量に変更され、旋回モータの回転が低回転となるため、クレーン作業に適した安全な旋回速度を確保することができる。
【００１８】
また、請求項２記載の発明は、上記油圧ポンプの吐出量を変更する手段は、ポンプ傾転角を変更させるための油圧シリンダとシャトル弁とからなり、上記制御手段の指令信号により油圧源からの圧油がシャトル弁を介して前記油圧シリンダに導入されるので、スイッチ操作にてクレーン仕様に切り替え、かつ、旋回操作を検出したときは前記油圧ポンプの吐出量が小流量となるため、請求項１記載の発明の効果に加えて、旋回速度を自動的且つ確実に低下させることができ、安全性並びに作業性の向上に寄与できる等、正に諸種の効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施の形態を示すものである。
【図１】ショベル仕様状態の油圧回路図。
【図２】クレーン仕様状態で旋回操作中の油圧回路図。
【図３】クレーン仕様状態で旋回以外の操作中の油圧回路図。
【符号の説明】
１１ 油圧ポンプ
１６ 旋回モータ
１７ リモコン弁
２０ シャトル弁
２１ 圧力スイッチ
２２ コントローラ
２３ 油圧シリンダ
２４ 油圧源
２５ ネガコン油路
２６ シャトル弁
２８ 電磁切り替え弁
２９ 切り替えスイッチ

Claims (2)

1. スイッチ操作にてショベル仕様とクレーン仕様とに切り替え可能な油圧ショベルに於いて、油圧ポンプの吐出量を変更する手段と、旋回操作を検出する手段とを備え、前記スイッチ操作にてクレーン仕様に切り替えた状態では、前記油圧ポンプの吐出量をショベル仕様と同じ大流量に設定し、前記スイッチ操作にてクレーン仕様に切り替え、かつ、旋回操作を検出したときは、前記油圧ポンプの吐出量を小流量に変更するような制御手段を備えたことを特徴とする油圧ショベルの油圧回路。
2. 上記油圧ポンプの吐出量を変更する手段は、ポンプ傾転角を変更させるための油圧シリンダと、油圧源からの圧油とネガコン油路からの圧油とを高圧選択して前記油圧シリンダに導入させるシャトル弁とからなり、更に、前記油圧源とシャトル弁との間に電磁切り替え弁を設け、上記スイッチ操作にてクレーン仕様に切り替え、かつ、旋回操作を検出したときは、上記制御手段の指令信号により前記電磁切り替え弁を開いて油圧源からの圧油をシャトル弁を介して前記油圧シリンダに導入させることにより、前記油圧ポンプの吐出量を小流量に変更するように構成された請求項１記載の油圧ショベルの油圧回路。

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