(57)【要約】【課題】油圧作業機における標準系および非標準系のアクチュエータの操作状態を、複数個のシャトル弁を内蔵したシャトルブロックを用いることなく検出できるようにする。【解決手段】標準系および非標準系のアクチュエータの複数個の方向制御弁それぞれに設けた操作検出部を通した信号ラインの圧力を検知する第１の圧力スイッチと、非標準系の方向制御弁を操作するパイロット操作弁の出力パイロット圧を検知する第２の圧力スイッチを備え、標準系の操作検出部は信号ラインを中立位置において連通状態に切換位置において遮断状態にし、非標準系の操作検出部は信号ラインを中立位置および切換位置において連通状態にし、第１、第２の圧力スイッチの検知信号により操作状態を検出する。【選択図】図１
2007085366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準系および作業に応じて装備される非標準系のアクチュエータを制御する複数個の方向制御弁と、
複数個の方向制御弁それぞれに設けた操作検出部を直列に通した信号油圧源からタンクにつながる信号ラインと、
信号ラインの上流側の圧力を検知する第１の圧力スイッチと、
非標準系の方向制御弁を操作するパイロット操作弁の出力パイロット圧を検知する第２の圧力スイッチと
を備え、
標準系の方向制御弁の操作検出部は、信号ラインを、方向制御弁中立位置のときに連通状態とするとともに切換位置において遮断状態にし、
非標準系の方向制御弁の操作検出部は、信号ラインを、方向制御弁の中立位置および切換位置のいずれにおいても連通状態にし、
第１および第２の圧力スイッチの検知信号により標準系および非標準系のアクチュエータの操作状態を検出する、
ことを特徴とする油圧作業機の油圧制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧作業機の油圧制御回路、さらに詳しくは油圧制御回路における標準系および非標準系のアクチュエータの操作状態の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧作業機の代表例である例えば油圧ショベルは、フロント作業機を作動させる標準系のアクチュエータと、作業に応じてフロント作業機に装備されるアタッチメントを作動させる非標準系のアクチュエータとの良好な連動操作性を確保するために、電子コントローラによって油圧アクチュエータの動きが制御される。電子コントローラによる制御のためには、標準系と非標準系のアクチュエータの操作状態、すなわち同時操作かあるいはいずれか一方の単独操作かを検出する必要がある。
【０００３】
この操作状態の検出は、アクチュエータに作動油を給排する複数個の方向制御弁それぞれを切換操作する複数個のパイロット操作弁それぞれの、操作時の出力パイロット圧を複数個のシャトル弁の組み合わせによって検知することにより行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図４を参照して具体的に説明すると、例えば油圧ショベルの標準系のアーム、旋回、バケット、ブームのアクチュエータの操作状態を検出するには、パイロット操作弁と方向制御弁を結ぶ行き戻り８本のパイロット配管の途中に、８本の油路の勝ち抜き圧を拾うシャトル弁７個を内蔵したシャトルブロックを取り付け、パイロット操作弁のいずれかが操作された場合、その出力パイロット圧力をシャトル弁を介し圧力スイッチによって検知する。
【特許文献１】特開平１１−８２４１６号公報（第１図、第５図）
【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、上述したとおりの形態の複数個のシャトル弁を内蔵したシャトルブロックの採用には、次のとおりの解決すべき課題がある。
【０００６】
すなわち、複数個のシャトル弁を内蔵した比較的大型のシャトルブロックは、配管をする上でまた圧力を感知する上で好都合な、運転席のオペレータによって操作されるパイロット操作弁に近い部分、例えば運転室の床下に設置される。
【０００７】
しかしながら、油圧ショベルのような油圧作業機の、小型機種、さらには機体の外縁を小さくした小旋回機種などにおいては、機体における機器の設置スペースが制限されるので比較的大型のシャトルブロックの配置が非常に困難である。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みなされたもので、その技術的課題は、油圧作業機における標準系および非標準系のアクチュエータの操作状態を、複数個のシャトル弁を内蔵したシャトルブロックを用いることなく検出できるようにし、比較的大型であるシャトルブロックの配置が困難な問題を除くことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば上記技術的課題を解決する油圧作業機の油圧制御回路として、標準系および作業に応じて装備される非標準系のアクチュエータを制御する複数個の方向制御弁と、複数個の方向制御弁それぞれに設けた操作検出部を直列に通した信号油圧源からタンクにつながる信号ラインと、信号ラインの上流側の圧力を検知する第１の圧力スイッチと、非標準系の方向制御弁を操作するパイロット操作弁の出力パイロット圧を検知する第２の圧力スイッチとを備え、標準系の方向制御弁の操作検出部は、信号ラインを、方向制御弁中立位置のときに連通状態とするとともに切換位置において遮断状態にし、非標準系の方向制御弁の操作検出部は、信号ラインを、方向制御弁の中立位置および切換位置のいずれにおいても連通状態にし、第１および第２の圧力スイッチの検知信号により標準系および非標準系のアクチュエータの操作状態を検出する、ことを特徴とする油圧作業機の油圧制御回路が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に従って構成された油圧作業機の油圧制御回路によれば、標準系の方向制御弁の操作状態は方向制御弁に設けた操作検出部を通る信号ラインの圧力を検知する第１の圧力スイッチによって検出され、非標準系の方向制御弁の操作状態はそのパイロット操作弁の出力パイロット圧力を検知する第２の圧力スイッチによって検出される。したがって、標準系および非標準系のアクチュエータの操作状態を、複数個のシャトル弁を内蔵した大型のシャトルブロックを用いることなく検出することができ、シャトルブロックの配置の困難な問題を除くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に従って構成された油圧作業機の油圧制御回路について、代表的な油圧作業機である油圧ショベルにおける好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【００１２】
図３を参照して油圧ショベルについて説明する。番号２で示す油圧ショベルは、下部走行体４と、下部走行体４上に水平方向に旋回自在に取り付けられた上部旋回体６を備え、上部旋回体６には、運転室８、運転室８の前側に取り付けられたフロント作業機１０、および運転室８の後側に位置したエンジン室１２が備えられている。
【００１３】
フロント作業機１０は、上部旋回体６に上下方向に揺動自在に取り付けられたブーム１０ａ、ブーム１０ａの先端に上下方向に揺動自在に取り付けられたアーム１０ｂ、アーム１０ｂの先端に上下方向に揺動自在に取り付けられたバケット１０ｃを備えている。そしてフロント作業機１０を作動させる標準的に装備された標準系のアクチュエータである、上部旋回体６と下部走行体４の間に介在された旋回モーター１４ｂ、上部旋回体６とブーム１０ａの間に介在されたブームシリンダ１４ｇ、ブーム１０ａとアーム１０ｂの間に介在されたアームシリンダ１４ａ、およびアーム１０ｂとバケット１０ｃの間に介在されたバケットシリンダ１４ｅを備えている。
【００１４】
フロント作業機１０の先端には作業に応じて、バケット１０ｃに代えて、アタッチメント例えば岩石、コンクリートなどの破砕作業を行なう油圧ブレーカー（図示していない）が装備される。油圧ブレーカーは、非標準系であるアクチュエータを備えている。
【００１５】
図１を参照して、これらの標準系および非標準系のアクチュエータの作動を制御する油圧制御回路について説明する。
【００１６】
エンジン１６により駆動される一対の可変容量型のポンプ１８ａ、１８ｂの吐出油は、複数個の方向制御弁を一体にした方向制御弁ユニット２０に流れる。一方のポンプ１８ａの吐出油は、走行直進弁２０ｈを通り、左走行モーター１４ｃ用の方向制御弁２０ｃ、旋回モーター１４ｂ用の方向制御弁２０ｂ、アームシリンダ１４ａ用の方向制御弁２０ａを経てタンク２２に流れる。
【００１７】
他方のポンプ１８ｂの吐出油は、走行直進弁２０ｈを通り、右走行モーター１４ｄ用の方向制御弁２０ｄ、バケットシリンダ１４ｅ用の方向制御弁２０ｅ、アタッチメント１４ｆ用の方向制御弁２０ｆ、ブームシリンダ１４ｇ用の方向制御弁２０ｇを経てタンク２２に流れる。
【００１８】
走行直進弁２０ｈは、左走行モーター１４ｃおよび右走行モーター１４ｄによる油圧ショベル２（図３）の走行の直進性を維持するために、走行モーター用の方向制御弁２０ｃ、２０ｄと同時に走行以外の方向制御弁が操作されたときには、コントローラ（図示していない）からの信号により、個々のポンプ１８ａ、１８ｂの吐出油を走行およびそれ以外に分流させるように切り換えられる。そして、この分流された吐出油がさらに左走行モーター１４ｃおよび右走行モーター１４ｄに分流される。
【００１９】
方向制御弁ユニット２０の方向制御弁２０ａ〜２０ｇは、パイロット操作弁ユニット２４のそれぞれに対応したパイロット操作弁２４ａ〜２４ｇの操作によって出力されるパイロット圧油により切り換えられる。例えば、アーム操作用のパイロット操作弁２４aを操作すると、パイロット油圧源２６の圧油は、操作レバーの操作に応じた圧力で、また操作の方向に応じて、パイロット油路Ａ１またはＡ２を通り、方向制御弁２０ａのパイロットポートに流れ、方向制御弁２０ａを切り換える。他の方向制御弁とパイロット操作弁の間をつなぐパイロット油路は、それぞれＢ１、Ｂ２〜Ｇ１、Ｇ２によって示されている。
【００２０】
標準系のアクチュエータ１４ａ、１４ｂ、１４ｅ、１４ｇを制御する方向制御弁２０ａ、２０ｂ、２０ｅ、２０ｇ、並びに非標準系のアクチュエータ１４ｆを制御する方向制御弁２０ｆそれぞれには、方向制御弁の弁ボデーおよび弁ボデーに摺動自在に嵌合されたスプールの一部に形成された、操作検出部２８ａ、２８ｂ、２８ｅ、２８ｇ、そして２８ｆが設けられている。これらの操作検出部には、信号油圧源２６からタンク２２につながる信号ライン３０が直列に通されている。標準系の操作検出部２８ａ、２８ｂ、２８ｅ、２８ｇは同一に形成され、非標準系の操作検出部２８ｆは標準系の操作検出部とスプールの形状の一部が異なっている。
【００２１】
図１とともに図２を参照して、標準系の操作検出部２８ａ、２８ｂ、２８ｅ、２８ｇについて説明する。
【００２２】
弁ボデー３２のスプール摺動穴３４には、信号ライン３０の入口通路３０ａにつながる環状の凹部３４ａと、スプール摺動穴３４の軸線方向において凹部３４ａの両側に形成された、信号ライン３０の出口通路３０ｂにつながる一対の環状の凹部３４ｂ、３４ｃが形成されている。スプール３３は、操作されない中立位置（図示の位置）において、入口通路３０ａを凹部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを介して出口通路３０ｂに連通させる中央ランド３３ａおよび軸線方向の両側に設けられた一対のランド３３ｂ、３３ｃを備えている。
【００２３】
スプール３３の軸線方向の一端側には、二重のセンタリングスプリング３６を備えた、パイロット操作弁の一方の油路（例えばＡ１）につながるパイロット油室３８が設けられ、他端側（図示していない）にはパイロット操作弁の他方の油路（例えばＡ２）につながるパイロット油室が備えられている。
【００２４】
かくして、標準系の方向制御弁２０ａ、２０ｂ、２０ｅ、２０ｇの操作検出部２８ａ、２８ｂ、２８ｅ、２８ｇは、信号ライン３０を、方向制御弁が中立位置（図示の位置）のときに連通状態とするとともに切換位置において遮断状態にする。
【００２５】
非標準系の方向制御弁２０ｆの操作検出部２８ｆは、信号ライン３０を、方向制御弁の中立位置および切換位置のいずれにおいても連通状態にするように形成されている。すなわち、非標準系の方向制御弁２０ｆの操作検出部２８ｆにおけるスプールは、図２の標準系におけるスプール３３の中央ランド３３ａを削除した形状に形成されている。
【００２６】
信号ライン３０の、操作検出部２８ａ、２８ｂ、２８ｅ、２８ｆ、２８ｇの上流側には信号ライン３０の圧力を検知する第１の圧力スイッチ４０が備えられている。
【００２７】
図１を参照して説明を続ける。非標準系の方向制御弁２０ｆを操作するパイロット操作弁２４ｆのパイロット油路Ｆ１、Ｆ２の間には、その高圧側を選択するシャトル弁４２が備えられている。そして、シャトル弁４２を介したパイロット圧を検知する第２の圧力スイッチ４４が備えている。
【００２８】
上述したとおりの油圧作業機の油圧制御回路の作用効果について説明する。
【００２９】
本発明に従って構成された油圧作業機の油圧制御回路は、標準系の方向制御弁２０ａ、２０ｂ、２０ｅ、２０ｇの操作状態をこれらの方向制御弁に設けた操作検出部２８ａ、２８ｂ、２８ｅ、２８ｇを通る信号ライン３０の圧力、すなわち操作状態の遮断圧力あるいは非操作状態の連通圧力を検知する第１の圧力スイッチ４０によって検出することができ、非標準系の方向制御弁２０ｆの操作状態をそのパイロット操作弁２４ｆの出力パイロット圧力、すなわち操作状態の出力パイロット圧力あるいは非操作状態の無出力を検知する第２の圧力スイッチ４４によって検出することができる。
【００３０】
したがって、標準系および非標準系のアクチュエータの操作状態を、複数個のシャトル弁を内蔵した大型のシャトルブロックを用いることなく検出することができ、シャトルブロックの配置の困難な問題を除くことができる。
【００３１】
さらに、シャトルブロックを除くことにより、配管を簡素化することができ、配管接続箇所が減り漏れの可能性を除くことができ、組立工数を減らすことができ、また他の機器類の設置スペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に従って構成された油圧作業機の油圧制御回路の要部を示した図。
【図２】操作検出部の断面図。
【図３】油圧作業機としての油圧ショベルの側面図。
【図４】従来の複数個のシャトル弁を内蔵したシャトルブロックの説明図。
【符号の説明】
【００３３】
２：油圧ショベル（油圧作業機）
１４ａ、１４ｂ、１４ｅ、１４ｇ：標準系のアクチュエータ
１４ｆ：非標準系のアクチュエータ
２０：方向制御弁ユニット
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ：方向制御弁
２４：パイロット操作弁ユニット
２４ａ、２４ｆ、２４ｇ：パイロット操作弁
２８ａ、２８ｂ、２８ｅ、２８ｆ、２８ｇ：操作検出部
３０：信号ライン
４０：第１の圧力スイッチ
４４：第２の圧力スイッチ
【図１】
2007085366.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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