(57)【要約】【課題】２本の液圧シリンダに対するコントロールバルブの取付けを可能とする液圧シリンダ装置を提供する。【解決手段】互いに同期して伸縮作動する２本の液圧シリンダ１０と、各液圧シリンダ１０に対して作動液を給排するコントロールバルブ２０と、このコントロールバルブ２０と各液圧シリンダ１０を結ぶ金属配管３０，４０と、各液圧シリンダ１０が相対変位するのに伴ってこの金属配管３０，４０を撓み変形させる湾曲部３１ｃ，３２ａ，４１ｃ，４２ａと、コントロールバルブ２０を各液圧シリンダ１０に対して弾性材を介して支持する弾性支持機構５０とを備え、コントロールバルブ２０に対する各液圧シリンダ１０の相対変位差を吸収する構成とした。【選択図】    図１
2004293089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同期して伸縮作動する２本の液圧シリンダと、各液圧シリンダに作動液を給排するコントロールバルブとを備える液圧シリンダ装置において、
前記コントロールバルブと前記各液圧シリンダを結ぶ金属配管と、各液圧シリンダが相対変位するのに伴ってこの金属配管を撓み変形させる湾曲部と、コントロールバルブを各液圧シリンダに対して弾性材を介して支持する弾性支持機構とを備え、コントロールバルブに対する各液圧シリンダの相対変位差を吸収する構成としたことを特徴とする液圧シリンダ装置。
【請求項２】
前記液圧シリンダは被駆動物に連結されるピストンロッドと、本体側に連結されるシリンダチューブとを備え、このシリンダチューブはピストンロッドを突出させるロッド側端部と、本体側に連結されるエンド側端部とを有し、前記コントロールバルブからロッド側端部に延びるロッド側金属配管と、コントロールバルブからエンド側端部に延びるエンド側金属配管とを備え、コントロールバルブを各シリンダチューブのロッド側端部よりエンド側端部に近づけて配置し、ロッド側金属配管の管路長をエンド側金属配管の管路長より長く形成したことを特徴とする請求項１に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項３】
前記コントロールバルブと前記金属配管を前記各液圧シリンダ間の中心線について対称的に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の液圧シリンダ装置。
【請求項４】
前記コントロールバルブが取り付けられるベースプレートを備え、このベースプレートを前記各液圧シリンダの間に配置し、ベースプレートを前記弾性支持機構を介して各液圧シリンダに支持し、前記湾曲部はベースプレートを挟むように半円弧状に湾曲し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液圧シリンダ装置。
【請求項５】
前記コントロールバルブが取り付けられるベースプレートを備え、このベースプレートを前記各液圧シリンダの間に配置し、ベースプレートを前記弾性支持機構を介して各液圧シリンダに支持し、コントロールバルブをベースプレートの車両後方に向いた背面に取り付けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の液圧シリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば作業機のブーム等を駆動する液圧シリンダ装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の液圧シリンダ装置として、例えば特許文献１に開示されているように、液圧シリンダには可撓性ホース等が配設され、作業機のブーム等の動きに追従できる構造となっていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１１１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の液圧シリンダ装置にあっては、液圧シリンダに作動液を給排す配管に可撓性ホースを使用しているため、ホースの損傷で負荷等が落下しないように落下防止弁を必要とする。
【０００５】
これに対処して液圧シリンダとコントロールバルブを結ぶ可撓性ホースにかえて金属配管を用いることも考えられる。しかし、ブーム等を駆動する２本の液圧シリンダを備える場合、各液圧シリンダがブームの変形や動きに追従して相対変位するため、各液圧シリンダとコントロールバルブを結ぶ金属配管に歪みが生じる可能性があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、２本の液圧シリンダに対するコントロールバルブの取付けを可能とする液圧シリンダ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、互いに同期して伸縮作動する２本の液圧シリンダと、各液圧シリンダに対して作動液を給排するコントロールバルブとを備える液圧シリンダ装置に適用する。
【０００８】
そして、コントロールバルブと各液圧シリンダを結ぶ金属配管と、各液圧シリンダが相対変位するのに伴ってこの金属配管を撓み変形させる湾曲部と、コントロールバルブを各液圧シリンダに対して弾性材を介して支持する弾性支持機構とを備え、コントロールバルブに対する各液圧シリンダの相対変位差を吸収する構成としたことを特徴とするものとした。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、液圧シリンダは被駆動物に連結されるピストンロッドと、本体側に連結されるシリンダチューブとを備え、このシリンダチューブはピストンロッドを突出させるロッド側端部と、本体側に連結されるエンド側端部とを有し、コントロールバルブからロッド側端部に延びるロッド側金属配管と、コントロールバルブからエンド側端部に延びるエンド側金属配管とを備え、コントロールバルブを各シリンダチューブのロッド側端部よりエンド側端部に近づけて配置し、ロッド側金属配管の管路長をエンド側金属配管の管路長より長く形成したことを特徴とするものとした。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、コントロールバルブと金属配管を各液圧シリンダ間の中心線について対称的に形成したことを特徴とするものとした。
【００１１】
第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明において、コントロールバルブが取り付けられるベースプレートを備え、このベースプレートを各液圧シリンダの間に配置し、ベースプレートを弾性支持機構を介して各液圧シリンダに支持し、湾曲部はベースプレートを挟むように半円弧状に湾曲したことを特徴とするものとした。
【００１２】
第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明において、コントロールバルブが取り付けられるベースプレートを備え、このベースプレートを各液圧シリンダの間に配置し、ベースプレートを弾性支持機構を介して各液圧シリンダに支持し、コントロールバルブをベースプレートの車両後方に向いた背面に取り付けたことを特徴とするものとした。
【００１３】
【発明の作用および効果】
第１の発明によると、コントロールバルブを２本の液圧シリンダに取付け、コントロールバルブと各液圧シリンダの各液圧室を結ぶ液圧通路を金属配管によって形成することにより、コントロールバルブが落下防止弁の機能を果たす際に生じる高圧に対して十分な強度を確保できる。
【００１４】
２本の液圧シリンダは被駆動物の捻れ方向の変形や動きに追従して相対変位するが、この各液圧シリンダに対するコントロールバルブの相対変位差は、弾性支持機構の弾性材が弾性変形することにより吸収されるとともに、金属配管の各湾曲部が撓み変形することにより吸収され、金属配管が損傷することを防止できる。
【００１５】
第２の発明によると、被駆動物に近いシリンダチューブのロッド側端部はエンド側端部より被駆動物の変形や動きに追従して相対変位する量が大きいが、コントロールバルブが各シリンダチューブのロッド側端部よりエンド側端部に近づけて設けられ、ロッド側金属配管の管路長がエンド側金属配管より長くなっているため、ロッド側金属配管に生じる撓み角が小さく発生応力が小さく抑えられ、ロッド側金属配管が損傷することを防止できる。
【００１６】
第３の発明によると、各液圧シリンダに給排される作動液の流れを等しくして、各液圧シリンダを同期して作動させることができる。
【００１７】
第４の発明によると、湾曲部がベースプレートを挟むように半円弧状に湾曲しているため、その撓み変形量が大きく、各液圧シリンダに対するベースプレートの相対変位差を十分に吸収し、金属配管が損傷することを防止できる。
【００１８】
第５の発明によると、ベースプレートがコントロールバルブに障害物が当たることを防ぐ保護部材としての機能を果たし、コントロールバルブが損傷することを防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
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。
【００２０】
図１、図２に示すように、作業機１は垂直軸まわりに旋回する作業機本体２と、この作業機本体２に対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本の液圧シリンダ１０と、ブーム３の先端に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本の液圧シリンダ９と、アーム４の先端に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本の液圧シリンダ８とを備える。作業機本体２には液圧源ユニットが搭載され、この液圧源ユニットから導かれる作動液圧によって各液圧シリンダ８〜１０が伸縮作動する。作業機１はこれらの液圧シリンダ８〜１０を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。
【００２１】
対で設けられる液圧シリンダ１０は、ブーム３を左右から挟むように配置される。各液圧シリンダ１０は図示しないピストンに受ける液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を介して作業機本体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。
【００２２】
ブーム３を駆動する２本の液圧シリンダ１０にはコントロールバルブ２０が取り付けられる。液圧シリンダ１０はこのコントロールバルブ２０を介して給排される作動液によって互いに同期して伸縮作動する。
【００２３】
図９に示すように、コントロールバルブ２０は４つの流量調整弁２１がブリッジ回路に介装され、供給通路２３と戻し通路２５を液圧シリンダ１０の各液圧室に対して選択的に接続し、液圧シリンダ１０を伸縮作動させる。供給通路２は液圧ポンプ２２に連通し、戻し通路２５はタンク２４に連通する。なお、アーム４を駆動する液圧シリンダ９にも同様に４つの流量調整弁２１によって構成されるコントロールバルブが取り付けられる。
【００２４】
コントロールバルブ２０は図示しない制御装置から送られる駆動電流によって液圧シリンダ１０に対する作動液の給排を切換え、かつこの作動液の流量を調節するとともに、液圧シリンダ１０から流出する作動液の流れを止めてブーム３の落下を防止する落下防止弁の機能を持つ。
【００２５】
コントロールバルブ２０を２本の液圧シリンダ１０に取付け、コントロールバルブ２０と各液圧シリンダ１０の各液圧室を結ぶ液圧通路を金属配管３０，４０によって形成する。金属配管３０，４０は、可撓性ホース等に比べて配管の強度を高められ、コントロールバルブ２０が落下防止弁の機能を果たす際に生じる高圧に対して十分な強度を確保できる。
【００２６】
なお、作業機本体２に搭載された液圧源ユニット６とコントロールバルブ２０を結ぶ液圧通路は可撓性ホースによって形成される。
【００２７】
ところで、ブーム３を駆動する２本の液圧シリンダ１０はブーム３の捻れ方向の変形や動きに追従して相対変位するため、各液圧シリンダ１０の間に設けられる金属配管３０，４０に歪みが生じる可能性がある。
【００２８】
これに対処して、各液圧シリンダ１０の相対変位差を吸収するため、金属配管３０，４０に撓み変形する湾曲部３１ｃ，３２ａ，４１ｃ，４２ａを形成し、かつコントロールバルブ２０を各液圧シリンダ１０に対して弾性材を介して支持する弾性支持機構５０を設ける構造とする。
【００２９】
図３〜図７に示すように、コントロールバルブ２０が取り付けられるベースプレート６０が各液圧シリンダ１０の間に設けられる。このベースプレート６０が４つの弾性支持機構５０を介して各液圧シリンダ１０に支持される。
【００３０】
図８に示すように、弾性支持機構５０は、液圧シリンダ１０のシリンダチューブ１１に巻回されるバンド５１と、このバンド５１にボルト５３及びナット５４を介して締結されるスリーブ５２及びワッシャ５５と、ベースプレート６０に開口しこのスリーブ５２を挿通させる穴５６と、スリーブ５２とベースプレート６０の間に介装されるゴム等の弾性材からなるブッシュ５７とを備える。
【００３１】
バンド５１は対の半環状の帯部材５８，５９と、この帯部材５８，５９の両端部どうしを締結する対のボルト４９を備え、液圧シリンダ１０のシリンダチューブ１１に着脱可能に巻回される。一方の帯部材５８に支持部材４８が溶接によって結合され、この支持部材４８にボルト５３を挿通させる。
【００３２】
ブッシュ５７はスリーブ５２と穴５６の間に介在する円筒状の筒部５７ａと、支持部材４８とベースプレート６０の間に介在する円盤状のつば部５７ｂとを有し、これらがゴム等の弾性材によって一体成形して形成される。
【００３３】
コントロールバルブ２０はベースプレート６０の車両後方に向いた背面６０ｂに取り付けられる。ベースプレート６０はコントロールバルブ２０に障害物が当たることを防ぐ保護部材としての機能を果たす。
【００３４】
コントロールバルブ２０とロッド側金属配管３０及びエンド側金属配管４０は図３に示す各液圧シリンダ１０間の中心線Ｏについて対称的に形成される。これにより、各液圧シリンダ１０に給排される作動液の流れを等しくして、各液圧シリンダ１０を同期して作動させることができる。
【００３５】
ロッド側金属配管３０はコントロールバルブ２０と各液圧シリンダ１０のロッド側液圧室を結ぶものである。ロッド側金属配管３０は、コントロールバルブ２０にコネクタ３６を介して接続される１本の基管３２と、各シリンダチューブ１１の先端部にコネクタ３５を介して接続される２本のＬ字状分岐管３１と、この基管３２と各Ｌ字状分岐管３１どうしを接続するＴ字形のコネクタ３３とを備える。
【００３６】
基管３２は各コネクタ３５，３３に接続する両端部が直交して延び、この両端部を結ぶ湾曲部３２ａを有する。ロッド側金属配管３０はこの湾曲部３２ａが撓み変形することにより、各液圧シリンダ１０に対するベースプレート６０の相対変位差を吸収する。
【００３７】
各Ｌ字状分岐管３１はシリンダチューブ１１に沿って延びる管部３１ａと、シリンダチューブ１１に直交して延びる管部３１ｂと、この管部３１ａと管部３１ｂを結ぶ湾曲部３１ｃとを有する。ロッド側金属配管３０はこの湾曲部３１ｃが撓み変形することにより、各液圧シリンダ１０の相対変位差を吸収する。
【００３８】
エンド側金属配管４０はコントロールバルブ２０と各液圧シリンダ１０のエンド側液圧室を結ぶものである。エンド側金属配管４０は、コントロールバルブ２０にコネクタ４６を介して接続される１本のＵ字状基管４２と、各シリンダチューブ１１の基端部にコネクタ４５を介して接続される２本のＬ字状分岐管４１と、この基管４２と各Ｌ字状分岐管４１どうしを接続するＴ字形のコネクタ４３とを備える。
【００３９】
Ｕ字状基管４２は各コネクタ４５，４３に接続する両端部４２ｂ，４２ｃとこの両端部４２ｂ，４２ｃを結ぶ湾曲部４２ａとを有する。Ｕ字状基管４２は、両端部４２ｂ，４２ｃがベースプレート６０を挟んで平行に延び、湾曲部４２ａがベースプレート６０を挟むように半円弧状に湾曲している。エンド側金属配管４０はこの湾曲部４２ａが撓み変形することにより、各液圧シリンダ１０に対するベースプレート６０の相対変位差を吸収する。
【００４０】
各Ｌ字状分岐管４１はシリンダチューブ１１に沿って延びる管部４１ａと、シリンダチューブ１１に直交して延びる管部４１ｂと、この管部４１ａと管部４１ｂを結ぶ湾曲部４１ｃとを有する。エンド側金属配管４０はこの湾曲部４１ｃが撓み変形することにより、各液圧シリンダ１０の相対変位差を吸収する。
【００４１】
コントロールバルブ２０は各シリンダチューブ１１のロッド側端部１１ａよりエンド側端部１１ｂに近づけて設けられ、ロッド側金属配管３０がエンド側金属配管４０より管路長が長くなっている。
【００４２】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００４３】
コントロールバルブ２０は各液圧シリンダ１０に対する作動液の給排を切換えて各液圧シリンダ１０を同期して伸縮作動させるとともに、液圧シリンダ１０から流出する作動液の流れを止めてブーム３の落下を防止する落下防止弁の機能を果たす。
【００４４】
コントロールバルブ２０を２本の液圧シリンダ１０に取付け、コントロールバルブ２０と各液圧シリンダ１０の各液圧室を結ぶ液圧通路を金属配管３０，４０によって形成することにより、コントロールバルブ２０が落下防止弁の機能を果たす際に生じる高圧に対して十分な強度を確保できる。
【００４５】
ブーム３を駆動する２本の液圧シリンダ１０はブーム３の捻れ方向の変形や動きに追従して相対変位するため、各液圧シリンダ１０の間に設けられる金属配管３０，４０に歪みが生じる。この各液圧シリンダ１０に対するコントロールバルブ２０の相対変位差は、各弾性支持機構５０のブッシュ５７が弾性変形することにより吸収されるとともに、金属配管３０，４０の各湾曲部３１ｃ，３２ａ，４１ｃ，４２ａが撓み変形することにより吸収され、金属配管３０，４０が損傷することを防止できる。
【００４６】
エンド側金属配管４０は基管４２の湾曲部４２ａがベースプレート６０を挟むように半円弧状に湾曲しているため、その撓み変形量が大きく、各液圧シリンダ１０に対するベースプレート６０の相対変位差を十分に吸収し、損傷することを防止できる。
【００４７】
ブーム側に近いシリンダチューブ１１のロッド側端部１１ａはエンド側端部１１ｂよりブーム３のの変形や動きに追従して相対変位する量が大きいが、コントロールバルブ２０が各シリンダチューブ１１のロッド側端部１１ａよりエンド側端部１１ｂに近づけて設けられ、ロッド側金属配管３０はその管路長がエンド側金属配管４０より長くなっているため、ロッド側金属配管３０に生じる撓み角が小さく発生応力が小さく抑えられ、ロッド側金属配管３０が損傷することを防止できる。
【００４８】
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】
【図１】本発明の実施の形態を示す作業機の正面図。
【図２】同じく作業機の側面図。
【図３】同じく液圧シリンダ装置の正面図。
【図４】同じく液圧シリンダ装置の背面図。
【図５】同じく液圧シリンダ装置の側面図。
【図６】同じく液圧シリンダ装置の上方から見た平面図。
【図７】同じく液圧シリンダ装置の下方から見た平面図。
【図８】同じく弾性支持機構の断面図。
【図９】同じく液圧回路図。
【符号の説明】
３  ブーム（被駆動物）
１０  液圧シリンダ
１１  シリンダチューブ
１２  ピストンロッド
２０  コントロールバルブ
３０  ロッド側金属配管
３１ｃ  湾曲部
３２ａ  湾曲部
４０  エンド側金属配管
４１ｃ  湾曲部
４２ａ  湾曲部
５０  弾性支持機構
５７  ブッシュ（弾性材）
【図１】
2004293089.tif 000003
【図２】
2004293089.tif 000004
【図３】
2004293089.tif 000005
【図４】
2004293089.tif 000006
【図５】
2004293089.tif 000007
【図６】
2004293089.tif 000008
【図７】
2004293089.tif 000009
【図８】
2004293089.tif 000010
【図９】
2004293089.tif 000011