(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプから吐出される圧油の流量及び流れの方向を制御して複数のアクチュエータを作動させる多連油圧切換弁と作動油タンクとが旋回フレーム上に取り付けられた建設機械用上部旋回体であって、
前記作動油タンクは、前記多連油圧切換弁に対して側部ガードカバーとは反対側に配置され、
前記多連油圧切換弁は、前面及び後面に主油圧配管接続用のポートが配設され、また上面及び下面にパイロット配管接続用のポートが配設され、また前記作動油タンク側の側面が平坦面に形成されて前記作動油タンクに近接して配置され、
前記側部ガードカバーが開放可能に構成されており、この側部ガードカバーが開放されると、主油圧配管接続用のポート、パイロット配管接続用のポート及び側部ガードカバー側の側面が現れるように構成されている建設機械用上部旋回体。
【請求項２】
前記多連油圧切換弁における側部ガードカバー側の側面は、オプションのバルブを取り付け可能に構成されている請求項１に記載の建設機械用上部旋回体。
【請求項３】
前記多連油圧切換弁における前記作動油タンク側の側面にブラケットを略垂直に付設し、該ブラケットの上部には、パイロット配管を介して前記パイロット配管接続用のポートに対してパイロット圧を供給するためのソレノイドバルブが取り付けられている請求項１または２に記載の建設機械用上部旋回体。
【請求項４】
前記ソレノイドバルブ上方のガードカバーが開閉可能に構成されている請求項３記載の建設機械用上部旋回体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械に適用される多連油圧切換弁を用いた建設機械用上部旋回体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の建設機械では、通常、２個の可変容量油圧ポンプを１台のディーゼルエンジンで駆動し、各油圧ポンプから吐出された作動油を多連油圧切換弁としてのメインコントロールバルブに導入し、レバー操作に応じて圧油の流量及び流れの方向を制御し、油圧モータや油圧シリンダ等のアクチュエータを制御するようになっている。
【０００３】
上記メインコントロールバルブは、詳しくは、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、旋回モータ、右及び左走行モータの各制御を受け持つ制御弁をユニット化したものであり、各制御弁のスプールは、制御弁のパイロットポートに供給されるパイロット圧によって切換操作され、切換操作量に応じて各油圧アクチュエータに供給されるかまたは各アクチュエータから排出する作動油の流量を制御するようになっている。それにより、例えば、ブーム上げ操作を行うと、ブーム操作レバーの動きが制御弁としてのブームバルブに伝えられ、ブームシリンダのヘッド側に作動油が流れ込んでブームが上がるようになっている。
【０００４】
このような構成のコントロールバルブは、油圧ショベルの上部旋回体のベースとなっている旋回フレーム上に支持台を介して取り付けられており、このコントロールバルブの近傍にはパイロット圧を供給するためのソレノイド弁が配置されている。このソレノイド弁は、制御弁に対して例えばパイロットラインをカットするような付加的な制御を行うようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の多連式のメインコントロールバルブでは、バルブ周壁にポンプポートや各油圧アクチュエータへ圧油を供給するための油圧配管のポートが配設されているため、メインコントロールバルブをメンテナンスする場合には様々な方向からアクセスしなければならず、作業性が悪いという問題があった。また、メンテナンス作業を行うための空間をそのメインコントロールバルブ周囲に確保しなければならないため、例えば車幅内で旋回可能な油圧ショベルを設計する場合において、上部旋回体の小型化を図ることができないという問題もあっ た。
【０００６】
本発明は以上のような従来の油圧ショベルの課題を考慮してなされたものであり、メインコントロールバルブのメンテナンスを一方向から行うことができ、且つ上部旋回体の小型化を図ることができる建設機械用上部旋回体を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、油圧ポンプから吐出される圧油の流量及び流れの方向を制御して複数のアクチュエータを作動させる多連油圧切換弁と作動油タンクとが旋回フレーム上に取り付けられた建設機械用上部旋回体であって、前記作動油タンクは、前記多連油圧切換弁に対して側部ガードカバーとは反対側に配置され、前記多連油圧切換弁は、前面及び後面に主油圧配管接続用のポートが配設され、また上面及び下面にパイロット配管接続用のポートが配設され、また前記作動油タンク側の側面が平坦面に形成されて前記作動油タンクに近接して配置され、前記側部ガードカバーが開放可能に構成されており、この側部ガードカバーが開放されると、主油圧配管接続用のポート、パイロット配管接続用のポート及び側部ガードカバー側の側面が現れるように構成されていることを要旨とする。
【０００８】
また、建設機械用上部旋回体においては、前記多連油圧切換弁における側部ガードカバー側の側面は、オプションのバルブを取り付け可能に構成されていてもよい。
【０００９】
また、建設機械用上部旋回体において、多連油圧切換弁における前記作動油タンク側の側面にブラケットを略垂直に付設し、該ブラケットの上部には、パイロット配管を介して前記パイロット配管接続用のポートに対してパイロット圧を供給するためのソレノイドバルブが取り付けられている構成とすることができる。
【００１０】
また、建設機械用上部旋回体において、ソレノイドバルブ上方のガードカバーを開閉可能に構成することが好ましい。
【００１１】
なお、本発明における主油圧配管とは、多連油圧切換弁におけるポンプポートや各油圧アクチュエータへの圧油供給ポートに接続される配管であって、比較的流量が多く且つ高圧の圧油を通す配管を示す。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した好ましい実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の建設機械用上部旋回体が適用される油圧ショベルの外観を示したものである。同図に示す油圧ショベル１は、狭所で作業を行うように構成されたいわゆる小旋回型の油圧ショベルである。
【００１３】
油圧ショベル１は、下部走行体２と、その下部走行体２上に旋回自在に搭載される上部旋回体３とを有し、上部旋回体３の前部略中央には、ブーム４，アーム５，バケット６からなるフロントアタッチメントが装備され、上部旋回体３の前部左側にはキャブ７が設けられている。また、上部旋回体３の後部はガードカバー８によって覆われており、ガードカバー８の下部にはカウンタウエイト９が備えられている。
【００１４】
上部旋回体３の前部右側には、図２の機器配置平面図に示すように、旋回フレーム１０上にバッテリ１１、その後方に燃料タンク１２、さらにその後方に作動油タンク１３が配設されており、作動油タンク１３の外側に多連油圧切換弁としてのコントロールバルブユニット１４が配置されている。
【００１５】
コントロールバルブユニット１４は、上部旋回体３の前後方向における前面１４ａ及び後面１４ｂにそれぞれ主油圧配管接続用のポートが配設され、上面１４ｃ及び下面１４ｄにそれぞれパイロット配管接続用のポートが配設されている。なお、図中、１５は２個の可変容量ポンプから構成される油圧ポンプユニットであり、その油圧ポンプユニット１５から吐出される各圧油は、油圧配管１６，１７を介してコントロールバルブユニット１４の後面１４ｂに設けられたポートＰ 1 ，Ｐ2 に供給されるようになっている。また、１８は旋回モータであり、１９はスイベルジョイントである。
【００１６】
次に、図３〜図６を参照しながら上記コントロールバルブユニット１４の構成について詳しく説明する。まず、図３は図２のＡ−Ａ矢視図でありコントロールバルブユニット１４を前方から見たものである。
【００１７】
コントロールバルブユニット１４の前面１４ａ右寄りには、図示しない右走行モータの前進側ポートＡ1 及び後退側ポートＢ1 が上下に配置され、その左側にブーム４のヘッド側ポートＡ2 及びロッド側ポートＢ2 が上下に配置され、さらにその左側にバケット６のヘッド側ポートＡ3 及びロッド側ポートＢ3 が上下に配置されている。
【００１８】
一方、図４において、コントロールバルブユニット１４の後面１４ｂ右寄りには、アーム５のロッド側ポートＤ3 及びヘッド側ポートＣ3 が上下に配置され、その左側に旋回モータ１８の左旋回側ポートＤ2 及び右旋回側ポートＣ2 が上下に配置され、その左側に左走行モータの前進側ポートＤ1 及び後退側ポートＣ1 が上下に配置されている。さらにその左側に第一の油圧ポンプと接続されるポートＰ1 及び第二の油圧ポンプと接続されるポートＰ2 が上下に配置されている。
【００１９】
また、上記コントロールバルブユニット１４内には図５の油圧回路図（後述する）に示すように、上述した各ポートに対応する制御弁２０〜２５が備えられ、各制御弁内でスプールが摺動するようになっている。そのスプールの移動方向における制御弁両端には、パイロット圧を作用させるための一対のパイロット室が設けられている。
【００２０】
また、図６はコントロールバルブユニット１４の上面１４ｃを示し、上記パイロット室と連通しているパイロットポートの配置を示したものである。
【００２１】
図５及び図６において、上面１４ｃの右寄りには左走行制御弁２０の右側パイロット室２０ａに連通するポートＰｄ1 及び右走行制御弁２１の左側パイロット室２１ｂに連通するポートＰａ1 が前後に配設され、その左側に、旋回制御弁２２の右側パイロット室２２ａに連通するポートＰｄ2 及びブーム制御弁２３の左側パイロット室２３ｂに連通するポートＰａ2 が前後に配設され、その左側にアーム制御弁２４の右側パイロット室２４ａに連通するポートＰｄ3 及びバケット制御弁２５の左側パイロット室２５ｂに連通するポートＰａ3 が前後に配設され、さらにその左側にカット弁２６の右側パイロット室２６ａに連通するポートＰｄ4 及びカット弁２７のドレンポートＤＲ６が前後に配設されている。なお、図中、Ｔ1 は第一の作動油タンクに接続されるポート、Ｐ0 は走行直進弁２８のパイロット室２８ａに連通するポートである。
【００２２】
一方、図７はコントロールバルブユニット１４の下面１４ｄに配置されているパイロットポートを示したものである。同図において、下面１４ｄの右寄りには右走行制御弁２１の右側パイロット室２１ａに連通するポートＰｂ1 及び左走行制御弁２０の左側パイロット室２０ｂに連通するポートＰｃ1 が前後に配設され、その左側に、ブーム制御弁２３の右側パイロット室２３ａに連通するポートＰｂ2 及び旋回制御弁２２の左側パイロット室２２ｂに連通するポートＰｃ2 が前後に配設され、その左側にバケット制御弁２５の右側パイロット室２５ａに連通するポートＰｂ3 及びアーム制御弁２４の左側パイロット室２４ｂに連通するポートＰｃ3 が前後に配設され、さらにその左側にカット弁２７の右側パイロット室２７ａに連通するポートＰｂ4 及びカット弁２９の左側パイロット室２９ａに連通するポートＰｃ4 が前後に配設されている。なお、図中、ＤＲ1 は走行直進弁２８のドレンポート、Ｔ2 は第二の作動油タンクに接続されるポートである。
【００２３】
このように、本実施形態のコントロールバルブユニット１４は、比較的低圧で低流量であるために小径であるパイロット配管を接続するためのポートについてはコントロールバルブユニット１４の上面１４ｃ及び下面１４ｄに配置し、比較的流量が多く且つ高圧の圧油を通すために大径である主油圧配管についてはコン トロールバルブユニット１４の前面１４ａ及び後面１４ｂに配置している。
【００２４】
上記の構成を有するコントロールバルブユニット１４は、図８に示すように旋回フレーム３０から立設された４本の支持柱３１に跨って設けられた載置台３２上に固定されている。また、コントロールバルブユニット１４の背面１４ｅ（図２参照）は油圧配管が一切備えられていない平坦面で形成されており、この平坦面を利用して長方形状のブラケット３３が略垂直に取り付けられている。このブラケット３３はコントロールバルブユニット１４から上向きに延設され、その上部にソレノイドバルブ３４が取り付けられている。すなわち、コントロールバルブユニット１４とソレノイドバルブ３４を上下に配置することにより、上部旋回体の幅方向長さを短縮してコンパクト化を図っている。
【００２５】
上記ソレノイドバルブ３４と上述した各パイロットポートとは図示しないパイロット配管を介して接続されており、ソレノイドバルブ３４は、図示しないコントローラから出力される制御信号を油圧パイロット信号に変換し、パイロット配管を介してコントロールバルブユニット１４の各パイロットポートに対してパイロット圧を供給するようになっている。
【００２６】
また、コントロールバルブユニット１４の正面１４ｆ（図２参照）についても背面１４ｅと同様に油圧配管が備えられていないため、その正面１４ｆにオプションの制御弁を取り付けることができる。オプションの制御弁とは例えば、破砕機等を動作させるための制御弁が示される。上記正面１４ｆはバルブ取付部とみなすことができる。
【００２７】
また、コントロールバルブユニット１４は作動油タンク１３と側部ガードカバー４０（図２参照）との間に配置されており、それにより、側部ガードカバー４０を開放すると、コントロールバルブユニット１４に接続されている全ての油圧配管が現れるようになっている。また、側部ガードカバー４０を開放する構成に加えて、ソレノイドバルブ３４上方のガードカバーを開閉可能に構成すれば、両 バルブ１４，３４のメンテナンスがより容易になる。
【００２８】
また、図２に示すように、コントロールバルブ１４から油圧ポンプ１５へ至る油圧配管１６，１７、アームへ至る油圧配管４１，４２、バケットへ至る油圧配管４３，４４、旋回モータ１８に至る配管４５，４６はいずれも強制的に曲げられることなく極めて屈曲が少ない状態で配管することが可能となっている。
【００２９】
なお、本発明の建設機械用上部旋回体は、上記実施形態では油圧ショベルへの適用例について示したが、これに限らず、例えば油圧クレーン等の建設機械にも適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の建設機械用上部旋回体によれば、側部ガードカバーを開放すると、上下方向及び前後方向にパイロット配管及び主油圧配管が現れる。従って、点検、補修を行う際に作業者は全ての配管接続部分に対して一方向からアクセスすることが可能になり、メンテナンスの作業性が大幅に向上するという長所を有する。
【００３１】
また、本発明の上部旋回体によれば、主油圧配管を接続するポートを上部旋回体の前後方向に配置したため、比較的流量が多く且つ高圧の圧油を通すために大径となり取り回しが困難であった主油圧配管を屈曲が極めて少ない状態で配管することができる。
【００３２】
また、主油圧配管及びパイロット配管が上部旋回体の幅方向に突出しないように構成されているため、上部旋回体の車幅方向の長さを短縮することができ、車幅内旋回型建設機械の上部旋回体の設計が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の建設機械用上部旋回体が適用される油圧ショベルの全体図 である。
【図２】  本発明に係る上部旋回体における各種機器の配置を示す平面図である。
【図３】  図２に示す多連油圧切換弁を前方から見た拡大図である。
【図４】  同じく多連油圧切換弁を後方から見た拡大図である。
【図５】  同じく多連油圧切換弁の油圧回路図である。
【図６】  同じく多連油圧切換弁を上方から見た拡大図である。
【図７】  同じく多連油圧切換弁を下から見た拡大図である。
【図８】  本発明の実施形態における多連油圧切換弁とソレノイドバルブの配置を示す説明図である。
【符号の説明】
１  油圧ショベル
２  下部走行体
３  上部旋回体
４  ブーム
５  アーム
６  バケット
７  キャブ
８  ガードカバー
１０  旋回フレーム
１２  燃料タンク
１３  作動油タンク
１４  コントロールバルブユニット
１５  油圧ポンプユニット
１８  旋回モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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