(57)【要約】【課題】油圧ショベルのフロントアタッチメントの重量バランスを改善し、コントロールバルブや配管の損傷を防止する。【解決手段】車体２に対してブーム３を駆動するブーム用油圧シリンダ１０と、ブーム３に対してアーム４を駆動するアーム用油圧シリンダ９と、アーム４に対してバケット５を駆動するバケット用油圧シリンダ８と、各油圧シリンダ１０、９、８に給排される作動油の流量をそれぞれ調整するブーム用コントロールバルブ１５、アーム用コントロールバルブ３５、バケット用コントロールバルブ４５とを備える油圧ショベル１であって、ブーム３を中空箱形に形成し、ブーム３の内部にバケット用油圧シリンダ８に給排される作動油の流量を調整するバケット用コントロールバルブ４５を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に回動可能に連結されるブームと、このブームに回動可能に連結されるアームと、このアームに回動可能に連結されるバケットと、前記車体に対して前記ブームを駆動するブーム用油圧シリンダと、前記ブームに対して前記アームを駆動するアーム用油圧シリンダと、前記アームに対して前記バケットを駆動するバケット用油圧シリンダと、前記各油圧シリンダに給排される作動油の流量をそれぞれ調整するブーム用コントロールバルブ、アーム用コントロールバルブ、バケット用コントロールバルブとを備える油圧ショベルであって、前記ブームを中空箱形に形成し、前記ブームの内部に前記バケット用油圧シリンダに給排される作動油の流量を調整する前記バケット用コントロールバルブを設けたことを特徴とする油圧ショベル。
【請求項２】
前記車体に対して前記ブームを回動可能に支持するブーム支持軸を備え、前記バケット用コントロールバルブをこのブーム支持軸の上方に設けたことを特徴とする請求項１に記載の油圧ショベル。
【請求項３】
前記ブームの内部に前記バケット用コントロールバルブと並んで前記ブーム用コントロールバルブと前記アーム用コントロールバルブとを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の油圧ショベル。
【請求項４】
前記バケット用油圧シリンダはピストンによって仕切られる反ロッド側油室とロッド側油室とを備え、前記バケット用コントロールバルブはこの反ロッド側油室に供給される作動油の流量を制御するメータイン用電磁弁と、前記反ロッド側油室から排出される作動油の流量を制御するメータアウト用電磁弁と、前記ロッド側油室に供給される作動油の流量を制御するメータイン用電磁弁と、前記ロッド側油室から排出される作動油の流量を制御するメータアウト用電磁弁と、前記各メータイン用電磁弁と前記各メータアウト用電磁弁を通過する作動油の流量を個別に制御するコントローラとを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の油圧ショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブーム、アーム、バケットからなるフロントアタッチメントを油圧シリンダによって駆動する油圧ショベルの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の油圧ショベルとして、フロントアタッチメントに分散配置型のコントロールバルブを設け、各コントロールバルブによって各油圧シリンダに給排される作動油の流量をそれぞれ調整するものがある（特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された油圧ショベルは、各コントロールバルブがフロントアタッチメントを駆動する各油圧シリンダの近傍にそれぞれ配置されている。
【０００４】
特許文献２に開示された油圧ショベルは、各コントロールバルブがブームの外側にそれぞれ並んで配置されている。
【特許文献１】特開２００４−２９３０８９号公報
【特許文献２】特開２００５−６８７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の油圧ショベルにあっては、コントロールバルブがフロントアタッチメントに設けられるため、コントロールバルブの重量によってフロントアタッチメントの重量バランスが悪くなるという問題点がある。
【０００６】
また、コントロールバルブがフロントアタッチメントの外側に設けられるため、作業時にコントロールバルブやその配管等が障害物に当たって損傷する可能性がある。
【０００７】
これに対処して本発明は、油圧ショベルのフロントアタッチメントの重量バランスを改善し、コントロールバルブや配管の損傷を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車体に回動可能に連結されるブームと、このブームに回動可能に連結されるアームと、このアームに回動可能に連結されるバケットと、車体に対してブームを駆動するブーム用油圧シリンダと、ブームに対してアームを駆動するアーム用油圧シリンダと、アームに対してバケットを駆動するバケット用油圧シリンダと、各油圧シリンダに給排される作動油の流量をそれぞれ調整するブーム用コントロールバルブ、アーム用コントロールバルブ、バケット用コントロールバルブとを備える油圧ショベルであって、ブームを中空箱形に形成し、ブームの内部にバケット用油圧シリンダに給排される作動油の流量を調整するバケット用コントロールバルブを設けたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、バケット用コントロールバルブの重量がアームにかかることが避けられ、フロントアタッチメントの重量バランスを改善し、フロントアタッチメントの動作を安定させられるとともに、バケット用コントロールバルブとその配管等が障害物に当たって損傷することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１に示すように、油圧ショベル（建設機械）１は、走行する走行体６と、この走行体６の上部に旋回可能に設けられた車体（旋回体）２と、この車体２に対してブーム支持軸７を介して回動可能に連結されるブーム３と、このブーム３を駆動する２本の油圧シリンダ１０と、ブーム３の先端にアーム支持軸３８を介して回動可能に連結されるアーム４と、このアーム４を駆動する１本の油圧シリンダ９と、アーム４の先端にバケット支持軸５１を介して回動可能に連結されるバケット５と、このバケット５を駆動する１本の油圧シリンダ８とを備える。
【００１２】
車体２には油圧源ユニット２１が搭載され、この油圧源ユニット２１から導かれる作動油圧によって各油圧シリンダ８〜１０が伸縮作動することによってバケット５、アーム４、ブーム３をそれぞれ動かして地面の掘削や土砂の搬送作業等を行う。
【００１３】
ブーム３とアーム４とバケット５によって多間接型のフロントアタッチメントを構成している。なお、アーム４の先端に連結されるバケット５は地面の掘削や土砂の搬送作業を行うものに限らず、他の作業を行うもの（アタッチメント）でも良い。
【００１４】
車体２には油圧源ユニット２１が搭載され、この油圧源ユニット２１から導かれる作動油圧によって各油圧シリンダ８〜１０が伸縮作動することによってバケット５、アーム４、ブーム３をそれぞれ動かして地面の掘削や土砂の搬送作業を行う。
【００１５】
対で設けられるブーム用油圧シリンダ（アクチュエータ）１０は、ブーム３を左右から挟むように配置される。各ブーム用油圧シリンダ１０は図示しないピストンに受ける油圧によってシリンダチューブ１１に対してピストンロッド１２が移動して伸縮作動する。各シリンダチューブ１１の基端部が支持軸１３を介して車体２に回動可能に連結され、各ピストンロッド１２の先端部が支持軸１４を介してブーム３に回動可能に連結される。２本のブーム用油圧シリンダ１０はコントロールバルブ１５を介して作動油が給排され、この作動油圧によって互いに同期して伸縮作動し、ブーム３を駆動する
アーム４を駆動するアーム用油圧シリンダ（アクチュエータ）９は、ブーム３の背部に配置される。アーム用油圧シリンダ９は図示しないピストンに受ける油圧によってシリンダチューブ３１に対してピストンロッド３２が移動して伸縮作動する。シリンダチューブ３１の基端部が支持軸３３を介してブーム３に回動可能に連結され、ピストンロッド３２の先端部が支持軸３４を介してアーム４に回動可能に連結される。アーム用油圧シリンダ９はコントロールバルブ３５を介して作動油が給排され、この作動油圧によって伸縮作動し、アーム４を駆動する。
【００１６】
バケット５を駆動するバケット用油圧シリンダ（アクチュエータ）８は、アーム４の背部に配置される。シリンダチューブ４１の基端部が支持軸４３を介してアーム４に回動可能に連結され、ピストンロッド４２の先端部が支持軸４４を介してバケット５に回動可能に連結される。
【００１７】
図２に示すように、バケット用油圧シリンダ８のシリンダチューブ４１内にはピストンロッド４２が進退自在に挿入され、このピストンロッド４２の基端部にはピストン４６が連結される。このピストン４６はシリンダチューブ４１の内周に沿って摺動自在に介装され、シリンダチューブ４１内に反ロッド側油室４７とロッド側油室４８とを画成する。この反ロッド側油室４７とロッド側油室４８にはコントロールバルブ４５を介して作動油が給排され、バケット用油圧シリンダ８はこの作動油圧によって伸縮作動し、バケット５を駆動する。
【００１８】
図２はバケット用油圧シリンダ８に設けられる油圧回路を示している。コントロールバルブ４５は４つの電磁弁Ｖ１〜Ｖ４がブリッジ回路に介装され、コントローラ３０からの出力によって油圧シリンダ８を伸縮作動させるように開閉作動する。
【００１９】
油圧ポンプ２２の吐出側には、油圧シリンダ８に供給される作動油が流通する供給通路２５が接続され、供給通路２５は２方向に枝分かれした分岐通路２６、２７に接続され、分岐通路２６、２７は再度合流し油圧シリンダ８から排出される作動油が流通する戻し通路２３に接続され、戻し通路２３は油圧ポンプ２２の吸込側に接続される。
【００２０】
分岐通路２６、２７には、油圧シリンダ８の反ロッド側油室４７に供給される作動油の流量を制御するメータイン用電磁弁Ｖ１と、ロッド側油室４８に供給される作動油の流量を制御するメータイン用電磁弁Ｖ３とがそれぞれ並列になるように介装される。
【００２１】
また、分岐通路２６、２７には、油圧シリンダ８の反ロッド側油室４７から排出される作動油の流量を制御するメータアウト用電磁弁Ｖ２と、ロッド側油室４８から排出される作動油の流量を制御するメータアウト用電磁弁Ｖ４とがそれぞれ並列になるように介装される。
【００２２】
このように、分岐通路２６には、メータイン用電磁弁Ｖ１とメータアウト用電磁弁Ｖ２とが直列に介装され、分岐通路２７には、メータイン用電磁弁Ｖ３とメータアウト用電磁弁Ｖ４とが直列に介装される。
【００２３】
分岐通路２６におけるメータイン用電磁弁Ｖ１とメータアウト用電磁弁Ｖ２との間は、第１給排通路２８を介して反ロッド側油室４７に連通する。分岐通路２７におけるメータイン用電磁弁Ｖ３とメータアウト用電磁弁Ｖ４との間は、第２給排通路２９を介してロッド側油室４８に連通する。
【００２４】
メータイン用電磁弁Ｖ１、メータアウト用電磁弁Ｖ２、メータイン用電磁弁Ｖ３、メータアウト用電磁弁Ｖ４は、電磁式の制御弁（流量調整弁）であり、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４は、コントローラ３０から出力される電流によって駆動され、この電流に応じて開口面積が調整され、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４を通過する作動油の流量が個別に制御される。コントローラ３０は第１給排通路２８と第２給排通路２９の圧力をそれぞれ検出する圧力センサ１８、１９の信号を入力される。
【００２５】
ブーム用コントロールバルブ１５、アーム用コントロールバルブ３５も上記のバケット用コントロールバルブ４５と同様の構成を持ち、コントローラ３０からの出力電流によって制御されるため、各コントロールバルブ１５、３５、４５をそれぞれ分散して配置することが可能となる。
【００２６】
従来、分散配置型の各コントロールバルブを各油圧シリンダの近傍にそれぞれ設け、これらに接続する油圧配管の長さを短くするようにしていた（特許文献１参照）。
【００２７】
しかし、バケット用コントロールバルブをバケット用油圧シリンダの近傍に設けると、バケット用コントロールバルブの重量によってブーム、アーム、バケットからなるフロントアタッチメントの重量バランスが悪くなるという問題点がある。また、アームと共に動くため、バケット用コントロールバルブやその配管等が障害物に当たって損傷する可能性がある。
【００２８】
これに対処して本発明は、分散配置型のバケット用コントロールバルブ４５をブーム３の内部に設け、フロントアタッチメントの重量バランスを改善し、バケット用コントロールバルブ４５や配管の損傷を防止することを要旨とする。
【００２９】
本実施の形態では、分散配置型の各コントロールバルブ１５、３５、４５がそれぞれブーム３の内部に設けられる。
【００３０】
ブーム３は鋼板によって中空箱形に形成され、その内側に各コントロールバルブ１５、３５、４５を収容する空間が画成され、図示しない支持部材を介して各コントロールバルブ１５、３５、４５が支持される。
【００３１】
各コントロールバルブ１５、３５、４５はブーム３を車体２に回動可能に支持するブーム支持軸７の上方に設けられる。すなわち、コントロールバルブ１５、３５、４５はブーム３の回動位置によらずブーム支持軸７より高い位置にあり、かつコントロールバルブ１５、３５、４５がブーム３の回動位置によってブーム支持軸７の垂直上方に位置する構成とする。
【００３２】
各コントロールバルブ１５、３５、４５はブーム３の後部に収容される。なお、ブーム３において車体２に対するブーム支持軸７からブーム３に対するアーム支持軸３８へと延びる方向をブーム３の前方とし、その反対方向をブーム３の後方とする。
【００３３】
各コントロールバルブ１５、３５、４５はブーム３の前後方向に並んで配置され、バケット用コントロールバルブ４５はブーム用コントロールバルブ１５とアーム用コントロールバルブ３５の間に配置され、ブーム用コントロールバルブ１５がバケット用コントロールバルブ４５の後方に配置され、アーム用コントロールバルブ３５がバケット用コントロールバルブ４５の前方に配置される。
【００３４】
各コントロールバルブ１５、３５、４５から各油圧シリンダ１０、９、８に延びる各給排通路１６、１７、３６、３７、２８、２９の一部はブーム３の内部に収容される。
【００３５】
以上のように構成されて、各コントロールバルブ１５、３５、４５から各油圧シリンダ１０、９、８に対する作動油の給排を切換えて各油圧シリンダ１０、９、８を伸縮作動させ、ブーム３、アーム４、バケット５によって構成される多間接型のフロントアタッチメントを駆動し、アーム４の先端に連結されるバケット５を介して地面の掘削や土砂の搬送作業を行う。
【００３６】
本実施の形態では、車体２に回動可能に連結されるブーム３と、このブーム３に回動可能に連結されるアーム４と、このアーム４に回動可能に連結されるバケット５と、車体２に対してブーム３を駆動するブーム用油圧シリンダ１０と、ブーム３に対してアーム４を駆動するアーム用油圧シリンダ９と、アーム４に対してバケット５を駆動するバケット用油圧シリンダ８と、各油圧シリンダ１０、９、８に給排される作動油の流量をそれぞれ調整するブーム用コントロールバルブ１５、アーム用コントロールバルブ３５、バケット用コントロールバルブ４５とを備える油圧ショベル１であって、ブーム３を中空箱形に形成し、ブーム３の内部にバケット用油圧シリンダ８に給排される作動油の流量を調整するバケット用コントロールバルブ４５を設けたため、バケット用コントロールバルブの重量がアーム４にかかることが避けられ、フロントアタッチメントの重量バランスが改善し、フロントアタッチメントの動作を安定させられるとともに、バケット用コントロールバルブ４５とその配管等が障害物に当たって損傷することを防止できる。
【００３７】
本実施の形態では、車体２に対してブーム３を回動可能に支持するブーム支持軸７を備え、バケット用コントロールバルブ４５をブーム支持軸７の上方に設けたため、フロントアタッチメントの重量バランスが改善し、フロントアタッチメントの動作を安定させられる。
【００３８】
本実施の形態では、ブーム３の内部にバケット用コントロールバルブ４５と並んでブーム用コントロールバルブ１５とアーム用コントロールバルブ３５とを設けたため、フロントアタッチメントの重量バランスが改善し、フロントアタッチメントの動作を安定させられるとともに、各コントロールバルブ４５、１５、３５とその配管等が損傷することを防止できる。
【００３９】
本実施の形態では、バケット用油圧シリンダ８はピストン４６によって仕切られる反ロッド側油室４７とロッド側油室４８とを備え、バケット用コントロールバルブ４５は反ロッド側油室４７に供給される作動油の流量を制御するメータイン用電磁弁Ｖ１と、反ロッド側油室４７から排出される作動油の流量を制御するメータアウト用電磁弁Ｖ２と、ロッド側油室４８に供給される作動油の流量を制御するメータイン用電磁弁Ｖ３と、ロッド側油室４８から排出される作動油の流量を制御するメータアウト用電磁弁Ｖ４と、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ４を通過する作動油の流量を個別に制御するコントローラ３０とを備えたため、バケット用コントロールバルブ４５の配置に対する制約が少なく、バケット用コントロールバルブ４５をブーム３の内部に配置することが可能となる。
【００４０】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧ショベルの側面図。
【図２】同じく油圧回路図。
【符号の説明】
【００４２】
１  油圧ショベル
２  車体
３  ブーム
４  アーム
５  バケット
７  ブーム支持軸
８  バケット用油圧シリンダ
９  アーム用油圧シリンダ
１０  ブーム用油圧シリンダ
１５  ブーム用コントロールバルブ
３０  コントローラ
３５  アーム用コントロールバルブ
４５  バケット用コントロールバルブ
４７  反ロッド側油室
４８  ロッド側油室
Ｖ１  メーロッド側油室タイン用電磁弁
Ｖ２  メータアウト用電磁弁
Ｖ３  メータイン用電磁弁
Ｖ４  メータアウト用電磁弁
【図１】
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【図２】
2008266909.tif 000004