(57)【要約】      （修正有）【課題】用途に応じて最大旋回速度を制御する旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤを提供する。【解決手段】エンジン１に連結される可変容量型第１、２油圧ポンプ２，３と、第１油圧ポンプに駆動される左側走行モータ４及びブームシリンダ５と、左側走行モータ４及びブームシリンダ５への作動油の流れ方向・量を制御する制御弁７，８と、第２油圧ポンプに駆動される右側走行モータ９、旋回モータ１０及びウインチモータ１１と、右側走行モータ９、旋回モータ１０及びウインチモータ１１への作動油の流れ方向・量を制御する制御弁１３，１４，１５と、第１油圧ポンプの作動油をブームシリンダ、旋回モータ及びウインチモータに供給し、第２油圧ポンプの作動油を左側及び右側走行モータに供給する走行直進弁１６と、旋回モータ用制御弁１４の入口側流路１９に設けられ、旋回モータへの作動油の量を調整する可変型ロードホールドチェック弁２３からなる。【選択図】図３
2010030781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに連結される可変容量型第１、２油圧ポンプ、
前記第１油圧ポンプに連結され駆動される左側走行モータ及びブームシリンダ、
前記第１油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、切換時、左側走行モータ及びブームシリンダに供給される作動油の流れ方向、量をそれぞれコントロールする制御弁、
前記第２油圧ポンプに連結され駆動される右側走行モータ、旋回モータ及びウインチモータ、
前記第２油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、切換時、右側走行モータ、旋回モータ及びウインチモータに供給される作動油の流れ方向、量をそれぞれ制御する制御弁、
前記第１油圧ポンプのセンタバイパス通路の上流側に設けられ、作業装置と走行装置とを同時に駆動する作業モード時、外部からの信号圧の供給により切り換えられ、切換時、第１油圧ポンプの作動油をブームシリンダ、旋回モータ及びウインチモータにそれぞれ供給し、第２油圧ポンプの作動油を左側及び右側走行モータ用制御弁にそれぞれ供給する走行直進弁、及び、
前記旋回モータ用制御弁の入口側流路に設けられ、前記旋回モータに供給される作動油の量を可変調整し得るように、ポペットのストロークが可変調整される可変型ロードホールドチェック弁を包含することを特徴とする旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤ。
【請求項２】
前記可変型ロードホールドチェック弁は、
前記入口側流路が形成される弁座と、
前記入口側流路を開閉することができるように設けられる逆流防止用ポペットと、
前記ポペットを加圧し、設定された圧力を超過する場合にのみ、前記入口側流路を開放するように弁座に組み合わされる調整ブロックと、
前記ポペットと調整ブロックとの間に設けられ、前記ポペットを加圧し、入口側流路を遮断したことを初期状態として弾性バイアスする弾性部材と、
前記調整ブロックに螺合し、回転方向に沿って前記ポペットのストロークを可変調整するアジャスターとを包含することを特徴とする請求項１に記載の旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業条件に応じてアタッチメントを交換することにより、重量のある送油管などを敷設するために送油管を持ち上げ、運搬する作業にはパイプレイヤ(ｐｉｐｅ  ｌａｙｅｒ)として使用すると共に、速い旋回作業が必要となる場合には掘削機として使用することができるようにした旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、掘削機又はパイプレイヤを旋回させる場合、それぞれに必要となる油量を旋回モータに供給するようにコントロールし、作業条件に応じてアタッチメント(ブーム、バケットなど)を交換して使用する掘削機又はパイプレイヤの最大旋回速度を任意に制御することができるようにした旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤに関する。
【背景技術】
【０００３】
通常、重量のある送油管(原油、ガスなどを輸送するための管)、送水管などを敷設する作業を行う時、送油管を敷設場所に運搬し得るように移動式の専用クレーンを用いる。
【０００４】
即ち、クレーンのウインチに巻き取られる柔軟なワイヤロープを介して送油管などを持ち上げた状態で敷設場所に移動する途中、地面の屈曲状態又は運転者の未熟な機械操作により送油管が振れると、周囲の送油管と接触・衝突し、破損を招く虞があった。また、送油管などが振れることにより重心を失った場合、ワイヤロープから送油管が離脱し、作業者の負傷又は作業現場周辺のものを破損する問題もあった。
【０００５】
前記問題点等に鑑みて、下部走行体に対して上部フレームを旋回可能に装着し、掘削機の固有作業(走行、スイングモード)を可能とすると共に、作業条件に応じて交換するアタッチメント(ブーム、バケットなど)の端部に固定し、ワイヤロープにより昇降するようになっているフックで送油管を持ち上げた後、移動させることができるパイプレイヤを開発し、使用している。
【０００６】
図１に示した従来技術による旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤは、
エンジン１に連結される可変容量型第１、２油圧ポンプ２、３と、
第１油圧ポンプ２に連結され駆動される左側走行モータ４及びブームシリンダ５と、
第１油圧ポンプ２のセンタバイパス通路６に設けられ、切換時、左側走行モータ４及びブームシリンダ５に供給される作動油の流れ方向、量をコントロールする制御弁７、８と、
第２油圧ポンプ３に連結され駆動される右側走行モータ９、旋回モータ１０及びウインチモータ１１と、
第２油圧ポンプ３のセンタバイパス通路１２に設けられ、切換時、右側走行モータ９、旋回モータ１０及びウインチモータ１１に供給される作動油の流れ方向、量をコントロールする制御弁１３、１４、１５と、
第１油圧ポンプ２のセンタバイパス通路６の上流側に設けられ、作業装置と走行装置とを同時に操作する場合、外部から入力される信号圧により切り換えられ、切換時、第１油圧ポンプ２の作動油をブームシリンダ５、旋回モータ１０及びウインチモータ１１に供給し、第２油圧ポンプ３の作動油を左・右側走行モータ４、９に分配供給することによって、建設機械の偏走行を防止する走行直進弁１６とを包含する。
【０００７】
図中、説明されていない図面符号１７は、作業装置を駆動させるように操作量に比例して信号圧を出力するリモートコントロールバルブ(ＲＣＶ)であり、符号１８は、走行装置を駆動させるように操作力に比例して信号圧を出力する走行ペダルであり、符号４０は、油圧回路内に予め設定された圧力を超過するような過負荷が発生した時、作動油の一部を油圧タンクにドレーンさせるメインリリーフ弁である。
【０００８】
図１及び図２に示した従来技術によりパイプレイヤを旋回させる旋回速度調整システムは、旋回モータ１０の旋回速度が増加するのを防止することができるように、旋回モータ用制御弁１４の入口側流路１９に設けられる固定型ロードホールドチェック弁２２(固定オリフィス２０及び逆流防止用チェック弁２１)を包含する。
【０００９】
前述した固定型ロードホールドチェック弁２２(ｌｏａｄ  ｈｏｌｄ  ｃｈｅｃｋ  ｖａｌｖｅ)は、
入口側流路１９が形成されている弁座２５と、
入口側流路１９を開閉することができるように設けられるポペット２４と、
ポペット２４を加圧し、設定された圧力を超過する場合にのみ、入口側流路１９を開放するように弁座２５に組み合わせられる調整ブロック２６と、
ポペット２４と調整ブロック２６との間に設けられ、ポペット２４を加圧し、入口側流路１９を遮断したことを初期状態として弾性バイアスする弾性部材２７(圧縮コイルバネが用いられる)とを包含する。
【００１０】
従来技術による旋回速度調整システムでは、前述した固定オリフィス２０の開口面積(ｆｕｌｌｙ  ｏｐｅｎ)に対応する作動油の量が旋回モータ１０に供給される。そのことから、パイプレイヤのフックに支えられている柔軟なワイヤロープにより重量のある送油管などを持ち上げた状態で旋回モータ１０の旋回速度が増加すると、送油管の振れに起因してワイヤロープから送油管が離脱したり、送油管に隣接の機械と衝突したりする問題点を抱えていた。
【００１１】
即ち、パイプレイヤのフックに支えられているワイヤロープを介して送油管を持ち上げた状態で上部フレームを旋回させる場合には、掘削機の旋回速度に対してパイプレイヤの旋回速度を相対的に減速しなければならない。
【００１２】
一方、掘削機では、上部フレームを旋回させるとき、作業能率を考慮し、速い旋回速度を要求することになる。つまり、バケットに荷重が加わった状態でオリフィスの開口面積に対応する作動油の量を旋回モータに供給し、上部フレームを速い速度で旋回させる場合、剛性部材からなる作業装置(ブーム、アームなど)の構造物の特性によりパイプレイヤにおける事故を招く虞がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の実施例は、作業条件に応じてアタッチメントを交換し、掘削機又はパイプレイヤに使用するにあたり、旋回モータに供給される作動油の量を可変的に調整することにより、掘削機又はパイプレイヤの用途に対応するように最大旋回速度を任意に制御することができるようにした旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤに係る。
【００１４】
また、本発明の実施例は、掘削機で作業を行う場合には速い旋回速度により作業能率を向上すると共に、掘削機の固有機能(走行、スイングモード)を備えたパイプレイヤで作業をする場合には最大旋回速度を減らすことにより安全性を確保することができるようにした旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤに係る。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の実施例による旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤは、
エンジンに連結される可変容量型第１、２油圧ポンプと、
第１油圧ポンプに連結され駆動される左側走行モータ及びブームシリンダと、
第１油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、切換時、左側走行モータ及びブームシリンダに供給される作動油の流れ方向、量をそれぞれコントロールする制御弁と、
第２油圧ポンプに連結され駆動される右側走行モータ、旋回モータ及びウインチモータと、
第２油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、切換時、右側走行モータ、旋回モータ及びウインチモータに供給される作動油の流れ方向、量をそれぞれ制御する制御弁と、
第１油圧ポンプのセンタバイパス通路の上流側に設けられ、作業装置と走行装置とを同時に駆動させる作業モード時、外部から信号圧の供給により切り換えられ、切換時、第１油圧ポンプの作動油をブームシリンダ、旋回モータ及びウインチモータにそれぞれ供給し、第２油圧ポンプの作動油を左側及び右側走行モータにそれぞれ供給する走行直進弁と、
旋回モータ用制御弁の入口側流路に設けられ、旋回モータに供給される作動油の量を可変調整し得るようにポペットのストロークが可変調整される可変型ロードホールドチェック弁(ｖａｒｉａｂｌｅ ｌｏａｄ-ｈｏｌｄ  ｃｈｅｃｋ  ｖａｌｖｅ)を包含する。
【００１６】
望ましい実施例によれば、前述した可変型ロードホールドチェック弁は、
入口側流路が形成される弁座と、
入口側流路を開閉することができるように設けられる逆流防止用ポペットと、
ポペットを加圧し、設定された圧力を超過する場合にのみ、入口側流路を開放するように弁座に組み合わされる調整ブロックと、
ポペットと調整ブロックとの間に設けられ、ポペットを加圧し、入口側流路を遮断したことを初期状態として弾性バイアスする弾性部材と、
調整ブロックに螺合し、回転方向に沿ってポペットのストロークを可変調整するアジャスターとを包含する。
【発明の効果】
【００１７】
前述したようになっている本発明の実施例による旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤは、次のような利点を有する。
作業条件に応じてアタッチメントを交換し、掘削機又はパイプレイヤに使用する場合、掘削機又はパイプレイヤの用途に対応して旋回モータに供給される作動油の量を可変的に調整することによって、最大旋回速度を任意に制御することができる。
【００１８】
また、掘削機の用途で作業をする場合には上部フレームの速い旋回速度により作業能率を向上させると共に、パイプレイヤの用途で作業をする場合には最大旋回速度を減らし、ワイヤロープにより持ち上げられて輸送される送油管の振れを最小限に抑制することによって、安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来技術による旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤの油圧回路図である。
【図２】従来技術によりパイプレイヤの上部フレームを旋回させる旋回装置の要部断面図である。
【図３】本発明の実施例による旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤの油圧回路図である。
【図４】本発明の実施例による旋回装置の要部断面図である。
【図５】本発明の実施例による旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の望ましい実施例について添付図面を参照して詳述するが、これは、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施し得る程度に詳しく説明するためのものであって、これに本発明の技術的な思想及び範疇が限定されることを意味するのではない。
【００２１】
図３ないし図５に示した本発明の実施例による旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤは、
エンジン１に連結される可変容量型第１、２油圧ポンプ２、３と、
第１油圧ポンプ２に連結され駆動される左側走行モータ４及びブームシリンダ５と、
第１油圧ポンプ２のセンタバイパス通路６に設けられ、切換時、左側走行モータ４及びブームシリンダ５に供給される作動油の流れ方向、量をそれぞれ制御する制御弁７、８と、
第２油圧ポンプ３に連結され駆動される右側走行モータ９、旋回モータ１０及びウインチモータ１１と、
第２油圧ポンプ３のセンタバイパス通路１２に設けられ、切換時、右側走行モータ９、旋回モータ１０及びウインチモータ１１に供給される作動油の流れ方向、量をそれぞれ制御する制御弁１３、１４、１５と、
第１油圧ポンプ２のセンタバイパス通路６の上流側に設けられ、作業装置と走行装置とを同時に駆動する作業モード時、外部からパイロット信号圧の供給により切り換えられ、切換時、第１油圧ポンプ２の作動油をブームシリンダ５、旋回モータ１０及びウインチモータ１１にそれぞれ供給し、第２油圧ポンプ３の作動油を左側及び右側走行モータ４、９にそれぞれ供給する走行直進弁１６と、
旋回モータ用制御弁１４の入口側流路１９に設けられ、旋回モータ１０に供給される作動油の量を可変調整し得るようにポペット２４のストロークが可変調整される可変型ロードホールドチェック弁２３(逆流防止用チェック弁２１と可変オリフィス９)とを包含する。
【００２２】
前述した可変型ロードホールドチェック弁２３は、
入口側流路１９が形成される弁座２５と、
入口側流路１９を開閉することができるように設けられる逆流防止用ポペット２４と、
ポペット２４を加圧し、設定された圧力を超過する場合にのみ、入口側流路１９を開放するように弁座２５に螺合する調整ブロック２６と、
ポペット２４と調整ブロック２６との間に設けられ、ポペット２４を加圧し、入口側流路１９を遮断したことを初期状態として弾性バイアスする弾性部材２７(圧縮コイルバネが用いられる)と、
調整ブロック２６に螺合し、回転方向に沿ってポペット２４のストロークを可変調整するアジャスター２８(ａｄｊｕｓｔｅｒ)(スクリューが用いられる)とを包含する。
【００２３】
図５に示したように本発明の実施例による旋回速度調整システムを装着しているパイプレイヤは、
下部走行体３０と、
下部走行体３０上に旋回可能に搭載され、運転室３１及びエンジン室３２が装着される上部フレーム３３と、
上部フレーム３３に下端部が回動可能に固定され、ブームシリンダ３４の駆動により回動することになるブーム３５と、
ブーム３５の上端部に固定のシーブ３６に支えられるワイヤロープ３７により昇降するフック３８と、ウインチモータ(図示せず)の駆動方向によってフック３８を昇降させるようにワイヤロープ３７が巻き取られているウインチ３９を包含する。
【００２４】
この際、前述した旋回モータ用制御弁１４の入口側流路１９に設けられ、旋回モータ１０に供給される作動油の量を可変調整することができるようにポペット２４のストロークを可変調整する可変型ロードホールドチェック弁の構成を除いては、図１に図示の構成と実質的に同一であるので、これらに対する構成及び作動の詳細な説明は省略し、同じ構成要素には同じ図面符号を付する。
【００２５】
以下では、本発明の実施例による旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤの使用例について添付図面を参照して説明する。
【００２６】
作業条件に応じて、掘削機(ブーム、アーム、バケットのアタッチメントが装着される)、又は、パイプレイヤ(ブーム、フック、ウインチのアタッチメントが装着される)の用途に使用する場合、旋回モータ１０に供給される作動油の量を可変調整して旋回モータ１０の最大旋回速度を調整することができる。
【００２７】
図４の如く、調整ブロック２６に螺合しているスクリュー型のアジャスター２８を時計方向に回転させると、図において下側方向に所定距離(図面に仮想線で示されている)アジャスター２８が移動するので、ポペット２４を加圧する弾性部材２７の圧縮力を増加させることになる。そのため、旋回用制御弁１４の入口側流路１９に設置の可変型ロードホールドチェック弁２３のポペット２４のストロークが減少し、可変オリフィス２９の開口面積が縮小することになる。
【００２８】
したがって、図５のようにフック３８に固定のワイヤロープＢを用いて重量のある送油管Ａを持ち上げ、所定の場所(送油管Ａを敷設すべく、掘削溝を形設した場所)に移動させる作業を行うためにパイプレイヤとして使用する場合、可変オリフィス２９の開口面積を縮少し、旋回モータ１０に供給される作動油の量を減らすことによって、旋回モータ１０の最大旋回速度を減速させることができる。
【００２９】
そのことから、パイプレイヤのフック３８に支えられている柔軟なワイヤロープＢを介して重量のある送油管Ａを持ち上げた状態で旋回モータ１０の駆動により上部フレーム３３を旋回させる場合、振れに起因して送油管ＡがワイヤロープＢから離脱することを最小限に抑制することができる。
【００３０】
一方、図面には示されていないが、当該アタッチメント(ブーム、アーム、バケット、油圧シリンダなど)を交換し、掘削機の用途に使用するためには旋回モータ１０に供給される作動油の量を増大させるように可変オリフィス２９の開口面積を調整することになる。
【００３１】
即ち、可変型ロードホールドチェック弁２３の調整ブロック２６に螺合しているスクリュー型アジャスター２８を反時計方向に回転させると、図において上側方向にアジャスター２８が所定距離移動するので、ポペット２４を加圧する弾性部材２７の圧縮力が減少することになる。
【００３２】
そのため、旋回用制御弁１４の入口側流路１９に設置のポペット２４のストロークが伸張し、可変オリフィス２９の開口面積が拡大することになる。
【００３３】
したがって、掘削機のバケットに荷重が加わった状態で上部フレームを旋回させる場合、可変オリフィス２９の開口面積が拡大し、旋回モータ１０への作動油の供給量が増大することになる。このように、旋回モータ１０の最大旋回速度がパイプレイヤの旋回速度に比して相対的に増大し、作業能率を向上させることができる。
【００３４】
前述したように、本発明の実施例による旋回速度調整システムを備えたパイプレイヤは、作業条件に応じてアタッチメントを交換することにより掘削機又はパイプレイヤの用途として用いられるものの、掘削機の用途として用いられた場合には旋回モータに供給される作動油の量を増大させることにより速い旋回速度を確保し、作業能率を高めることができる。
【００３５】
その反面、パイプレイヤの用途に用いられた場合には、旋回モータの最大旋回速度を減らすことにより、旋回時、送油管などの振れを最小化でき、安全性を確保することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１    エンジン
３    第２油圧ポンプ
５    ブームシリンダ
７    左側走行モータ用制御弁
９    走行モータ
１１  ウインチモータ
１３  右側走行モータ用制御弁
１５  ウインチモータ用制御弁 
１７  リモートコントロールバルブ
１９  入口側流路
２１  チェック弁
２３  可変型ロードホールドチェック弁
２５  弁座(ｖａｌｖｅ  ｓｅａｔ)
２７  弾性部材
【図１】
2010030781.tif 000003
【図２】
2010030781.tif 000004
【図３】
2010030781.tif 000005
【図４】
2010030781.tif 000006
【図５】
2010030781.tif 000007