(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
深掘掘削機に取付けられ、油圧シリンダによって伸縮される多段伸縮アームの油圧回路において、
前記油圧シリンダのロッド室とボトム室との間に、油圧シリンダの伸長時にロッド室の油をボトム室に供給するシーケンス弁を設けると共に、
バケット保持時および前記油圧シリンダの収縮時に前記シーケンス弁のドレン圧を高くして該シーケンス弁作動を禁止する第１のパイロットチェック弁と、前記油圧シリンダの伸長時に、前記シーケンス弁のドレン圧を低下させて作動させる第２のパイロットチェック弁とを設けた
ことを特徴とする多段伸縮アームの油圧回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２のパイロットチェック弁は、前記油圧シリンダの伸長時に前記シーケンス弁のドレン部の圧油を、前記ロッド室に接続されたカウンタバランス弁と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路に抜くものであり、
前記カウンタバランス弁と前記コントロール弁との間の回路の油を、前記油圧シリンダ伸長時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けた
ことを特徴とする多段伸縮アームの油圧回路。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記油圧シリンダのボトム室と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路の油を、前記油圧シリンダの収縮時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けた
ことを特徴とする多段伸縮アームの油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、深掘掘削機に取付けられ、油圧シリンダによって伸縮される多段伸縮アームの油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
深掘掘削機に取付けられ、油圧シリンダによって伸縮される多段伸縮アームの油圧回路として、特開平８−２４６４９０号公報には、油圧シリンダのロッド室とボトム室との間に、リリーフ弁とパイロットチェック弁とを直列に接続した短絡回路を設け、油圧シリンダの伸長時には前記パイロットチェック弁を開いてロッド室の油を前記リリーフ弁とパイロットチェック弁に通してボトム室側に供給することにより、ボトム室への供給油量を増やして油圧シリンダの伸長速度を増速した油圧回路が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来技術のものは、リリーフ弁は背圧の影響を受けるため、油圧シリンダのボトム室の圧力上昇とともにリリーフ弁の設定圧力が上昇することに加え、パイロットチェック弁における圧損が加わるために、前記短絡回路に流す流量が減少するという問題点がある。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、油圧シリンダの伸縮による多段伸縮アームの伸縮動作が可及的に速く行われる多段伸縮アームの油圧回路を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の多段伸縮アームの油圧回路は、深掘掘削機に取付けられ、油圧シリンダによって伸縮される多段伸縮アームの油圧回路において、
前記油圧シリンダのロッド室とボトム室との間に、油圧シリンダの伸長時にロッド室の油をボトム室に供給するシーケンス弁を設け、
バケット保持時および前記油圧シリンダの収縮時に前記シーケンス弁のドレン圧を高くして該シーケンス弁作動を禁止する第１のパイロットチェック弁と、前記油圧シリンダの伸長時に、前記シーケンス弁のドレン圧を低下させて作動させる第２のパイロットチェック弁とを設けた
ことを特徴とする。
【０００６】
このように、油圧シリンダの伸長時には、断面積の関係上、ボトム室より油圧が高いロッド室の圧油をシーケンス弁を介してボトム室側に還流させることで、増速が行われるが、この場合、この短絡回路には、シーケンス弁のみが設けられ、しかも第２のパイロットチェック弁の作用でシーケンス弁のドレン圧が抜け、シーケンス弁はドレン圧の影響を受けずに増速作用が効率良く行われる。
【０００７】
請求項２の多段伸縮アームの油圧回路は、請求項１において、
前記第２のパイロットチェック弁は、前記油圧シリンダの伸長時に前記シーケンス弁のドレン部の圧油を、前記ロッド室に接続されたカウンタバランス弁と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路に抜くものであり、
前記カウンタバランス弁と前記コントロール弁との間の回路の油を、前記油圧シリンダ伸長時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けた
ことを特徴とする。
【０００８】
このような短絡弁を設けることにより、油圧シリンダの伸長時におけるカウンタバランス弁とコントロール弁との間の油圧を低下させ、これにより、前記シーケンス弁のドレン圧を低く安定化させ、前記シーケンス弁のチャタリングを防止し、動作を安定化することができる。
【０００９】
請求項３の多段伸縮アームの油圧回路は、請求項１または２において、
前記油圧シリンダのボトム室と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路の油を、前記油圧シリンダの収縮時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けた
ことを特徴とする。
【００１０】
このような短絡弁を設けることにより、油圧シリンダのボトム室の油の一部が、コントロール弁等を経ることなく油タンクに円滑に戻され、多段伸縮アームの収縮動作を迅速に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による多段伸縮アームを有する深掘掘削機を作業状態で示す側面図、図２はその多段伸縮アームの概略構成を示す側面図である。図１、図２において、１は深掘掘削機の自走式本体であり、走行体１ａ上に旋回装置１ｂを介して旋回体１ｃを設置し、旋回体１ｃ上に運転室１ｄを搭載している。２は旋回体１ｃにブームシリンダ１ｅにより起伏されるように取付けたブーム、３はブーム２の先端にアームシリンダ４によりピン５を中心に回動されるように取付けた多段伸縮アームである。
【００１２】
本例の多段伸縮アーム３は、３段構成のものを示しており、前記ブーム２に取付けるブラケット６ａを有する基端アーム（アウタアーム）６と、その内側に摺動自在に嵌合された中間アーム（セカンドアーム）７と、その内側に摺動自在に嵌合された先端アーム（インナアーム）８とからなる。
【００１３】
図２に示すように、多段伸縮アーム３内には、伸縮用油圧シリンダ９が、それぞれピン１０、１１により各アーム７、８にシリンダ９のロッド、チューブを連結して取付けられる。１２は多段伸縮アーム３に押込反力を持たせるための押込ロープであり、その一端を基端アーム６に固定し、中間部を中間アーム７の上端に取付けたシーブ１３に掛け、他端を先端アーム８の上部に接続している。
【００１４】
１５は引上ロープであり、この引上ロープ１５は２本設けられ、その一端を、基端アーム６の背面に取付けたイコライザ装置１６を介して互いに接続し、中間部を中間アーム７の下端部に取付けたシーブ１７に掛け、他端を先端アーム８の上部に接続して取付けられる。
【００１５】
該多段伸縮アーム３は、油圧シリンダ９の伸縮により、押込ロープ１２および引上ロープ１５の作用を伴って全体が伸縮する。図１に示すように、掘削時にはブーム２を下げ、油圧シリンダ９の伸長により多段伸縮アーム３を伸ばして地下の掘削部２０に先端アーム８の下端の掘削バケット１９を降ろし、油圧装置２１を作動させて掘削して掘削バケット１９内に掘削土砂を入れ、多段伸縮アーム３を縮めると共にブーム２を上げ、地上のトラックの荷台等に排土する。
【００１６】
図３は本発明による多段伸縮アーム３の油圧シリンダ９の油圧回路の一実施の形態を示す油圧回路である。２３、２４は旋回体１ｃ上にそれぞれ搭載された油圧ポンプおよびパイロット油圧ポンプ、２５は前記油圧シリンダ９のコントロール弁、２６は該コントロール弁２５を操作するパイロット弁である。
【００１７】
２７は本発明により油圧シリンダ９のロッド室９ａとボトム室９ｂとの間を油圧シリンダ伸長時に短絡させるために設けた短絡回路、２９は該短絡回路２７に設けたシーケンス弁である。３０、３１は、該シーケンス弁２９のドレン圧を制御する第１、第２のパイロットチェック弁である。第１のパイロットチェック弁３０は、バケット保持時および前記油圧シリンダ９の収縮時に、前記シーケンス弁２９のドレン圧を高くして該シーケンス弁２９の作動を禁止するものである。バケット保持時とは、油圧シリンダ９を収縮させた状態もしくは途中位置で、バケットを昇降させずに保持（停止）させた状態を指す。該第１のパイロットチェック弁３０は、油圧シリンダ９のロッド室９ａにつながる回路３３とシーケンス弁２９のドレン部２９ａとの間に挿入される。該第１のパイロットチェック弁３０は、油圧シリンダ９のボトム室９ｂにつながる回路３２の油圧により閉じられる。
【００１８】
第２のパイロットチェック弁３１は、前記油圧シリンダ９の伸長時に、シーケンス弁２９のドレン圧を低下させて作動させるものである。該第２のパイロットチェック弁３１は、シーケンス弁２９のドレン部２９ａと、前記ロッド室９ａにつながるカウンタバランス弁３４とコントロール弁２５との間の回路３６との間に介在させる。該第２のパイロットチェック弁３１は、ボトム室９ｂの油圧により開いてシーケンス弁２９のドレン部２９ａの油を前記回路３６に抜くものである。
【００１９】
３５は多段伸縮アーム３の伸長時に障害物への掘削バケット１９の当接等によって油圧が過大となることを防止するリリーフ弁である。３７は油圧シリンダ９の伸長時にカウンタバランス弁３４とコントロール弁２５との間の回路３６の油を油タンク３８に抜くための短絡回路、３９はその短絡回路３７に短絡弁として挿入したパイロットチェック弁であり、該パイロットチェック弁３９は前記回路３２の油圧をパイロット圧として開くものである。
【００２０】
４０は前記ボトム室９ｂとコントロール弁２５との間の回路３２を油タンク３８に抜くための短絡回路、４１はその短絡回路４０に短絡弁として挿入したパイロットチェック弁である。該パイロットチェック弁４１は油圧シリンダ収縮時パイロット圧油が供給される前記パイロット弁２６の二次側回路４２（コントロール弁２５の二次側回路３６でもよい）からの圧油を受けて開くものである。
【００２１】
この構成において、コントロール弁２５を左側に切換えると、回路３２から油圧シリンダ９のボトム室９ｂに圧油が供給される。同時に、ロッド室９ａには、その断面積がボトム室９ｂより狭いため、ボトム室９ｂより高い油圧が発生し、その油圧がシーケンス弁２９を作動方向に作用する。同時に、第２のパイロットチェック弁３１には回路３２からパイロット圧油が供給され、第２のパイロットチェック弁３１の逆方向の流れが可能となるように開くため、シーケンス弁２９の作動が禁止される方向に作用していたドレン部２９ａの油圧がカウンタバランス弁３４とコントロール弁２５との間の回路３６（短絡回路３７でもよい）に抜かれる。このため、シーケンス弁２９が開き、短絡回路２７を通して、ロッド室９ａからの圧油が、油圧ポンプ２３からの回路３２の圧油に合流してボトム室９ｂに供給されるので、油圧シリンダ９および多段伸縮アーム３の伸長速度が増す。
【００２２】
この場合、短絡回路２７にはシーケンス弁２９のみが設けられ、しかもドレン圧は直接タンクに抜けるため、シーケンス弁２９はドレン圧の影響を受けずロッド室９ａの圧油をボトム室９ｂに供給し、これにより増速作用が促進される。
【００２３】
一方、油圧シリンダ９の収縮時、すなわちコントロール弁２５を右側に切換えた状態では、回路３３、３６の油圧が高く、これらの回路３３、３６から、それぞれ第１、第２のパイロットチェック弁３０、３１を通してシーケンス弁２９のドレン部２９ａに圧油が供給されるため、シーケンス弁２９の作動圧が高圧となり、その作動が禁止され、閉じたままとなる。
【００２４】
また、コントロール弁２５が中立位置にあるバケット保持時には、先端アーム８にかかる荷重により、油圧シリンダ９のチューブに引き下げ方向の力が作用するので、ロッド室９ａの油が圧縮され、その油圧が第１のパイロットチェック弁３０を通してシーケンス弁２９のドレン圧として作用するので、やはりシーケンス弁２９の作動圧が高くなり、その作動が禁止され、閉じたままとなる。
【００２５】
前記油圧シリンダ９の伸長時に、パイロットチェック弁３９が回路３２の油圧により開き、逆方向の流れが可能となることにより、回路３６の油の多くがコントロール弁２５、フィルタ４３およびチェック弁４４を介することなく、油タンク３８に直接戻るため、回路３６の圧力が抜け、パイロットチェック弁３１を通してシーケンス弁２９のドレン部２９ａの油圧が低く安定するため、シーケンス弁２９がチャタリング等を起こすことなく、動作状態が安定する。
【００２６】
また、油圧シリンダ９の収縮時、パイロット弁２６の二次側回路４２の油圧がパイロットチェック弁４１にパイロット圧として加えられ、パイロットチェック弁４１が開くため、回路３２の油がコントロール弁２５、フィルタ４３およびチェック弁４４を介することなく、直接油タンク３８に戻されるため、戻り側回路の圧損が低く、油圧シリンダ９すなわち多段伸縮アーム３の収縮が迅速に行われる。
【００２７】
本発明は、上述のような３段伸縮式のみならず、中間アーム７が複数段となる４段以上の多段伸縮アームに適用することができる。また、多段伸縮アーム３は、油圧ショベルのブームの先端に取付けられるアームに取付けて深掘掘削機を構成することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１によれば、油圧シリンダのロッド室とボトム室との間の短絡回路にシーケンス弁のみが設けられ、しかもシーケンス弁のドレン部の油圧が第２のパイロットチェック弁の作用で低く設定されるので、この短絡回路の圧損が低くなり、増速作用が効率良く行われる。
【００２９】
請求項２によれば、油圧シリンダのロッド室に接続されたカウンタバランス弁と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路、すなわちシーケンス弁のドレン部の油を第２のパイロットチェック弁を通して抜く行き先の回路の油を、前記油圧シリンダ伸長時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けたので、油圧シリンダの伸長時におけるカウンタバランス弁とコントロール弁との間の油圧を低下させることができ、前記パイロットチェック弁の動作を安定化させ、前記シーケンス弁のチャタリングを防止し、動作を安定化することができる。
【００３０】
請求項３によれば、前記油圧シリンダのボトム室と前記油圧シリンダのコントロール弁との間の回路の油を、前記油圧シリンダの収縮時に油タンク側に直接戻す短絡弁を設けたので、油圧シリンダの収縮時に、油圧シリンダのボトム室の油の一部が、コントロール弁等を経ることなく油タンクに円滑に戻され、多段伸縮アームの収縮動作を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多段伸縮アームを備えた深掘掘削機の一実施の形態を作業状態で示す側面図である。
【図２】図１の多段伸縮アームの概略構成図である。
【図３】本実施の形態の多段伸縮アームの油圧シリンダの油圧回路図である。
【符号の説明】
１：本体、２：ブーム、３：多段伸縮アーム、４：アームシリンダ、６：基端アーム、６ｂ：内板、６ｃ：外板、７：中間アーム、８：先端アーム、１２：押込ロープ、１３：シーブ、１５：引上ロープ、１６：イコライザ装置、１７：シーブ、１９：掘削バケット、２５：コントロール弁、２６：パイロット弁、２７：短絡回路、２９：シーケンス弁、２９ａ：ドレン部、３０：第１のパイロットチェック弁、３１：第２のパイロットチェック弁、３４：カウンタバランス弁、３７、４０：短絡回路、３９、４１：パイロットチェック弁（短絡弁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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