JPH0932044A - バックホウの油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックホウをクレーンとして用いる場合、ブ
ーム昇降用シリンダの配管が壊れる事態が生じても、ブ
ームが急降下しないようにする機能を、圧変動の大きい
バックホウに適した状態で盛り込む。 【解決手段】 ブームシリンダ短縮駆動側の第１油室１
２の第１給排油路１３に、第１油室１２への圧油供給に
対しては絞り作用し、第１油室１２からの排油は許容す
る速度調節弁１４を設け、シリンダ伸長駆動側の第２油
室１５の第２給排油路１６に、第１給排油路１３に連通
するパイロット油路１７を有した弁機構Ａを設ける。弁
機構Ａを、第１給排油路１３に圧が立つと第２油室１５
からの排油を許容し、第１給排油路１３に圧が立たない
と第２油室１５からの排油を阻止し、かつ、第１給排油
路１３のとは無関係に第２油室１５への圧油供給を許容
する状態に構成するとともに、パイロット油路１７に絞
り弁２０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックホウをクレ
ーンとして用いることを可能にする技術であり、詳しく
はブーム昇降用の油圧回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建機に汎用性を持たせることから、バッ
クホウをクレーンとして使用したい要望があり、その場
合には、バケット部分にフックを取付ける等の改造を施
すことにより、配管吊り上げ移動等のクレーン作業を行
うように考えられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】バックホウをクレーン
作業用に仕様変更する場合、ブーム昇降用シリンダの配
管が壊れるという不測の事態が生じても、ブームがいき
なり急速で下降しないようにする落下規制機能を盛り込
むことが、円滑な作業を行う点で望ましい。そこで、本
発明の目的は、ブームの落下規制機能をバックホウに適
した状態で装備させる点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

〔第１発明の構成〕ブームシリンダにおけるシリンダ短
縮駆動側の第１油室に連通する第１給排油路に、第１油
室への圧油供給に対しては絞り作用し、かつ、第１油室
からの排油は許容する速度調節弁を設け、ブームシリン
ダにおけるシリンダ伸長駆動側の第２油室に連通する第
２給排油路に、第１給排油路に連通するパイロット油路
を有した弁機構を設け、この弁機構を、第１給排油路に
圧油供給されているときには第２油室からの排油を許容
し、第１給排油路に圧油供給されていないときには第２
油室からの排油を阻止し、かつ、第１給排油路の圧油供
給状況如何に拘らずに第２油室への圧油供給は許容する
状態に構成するとともに、パイロット油路に絞り弁を設
けてあることを特徴とするものである。

【０００５】〔第１発明の作用〕 イ．ブームの下降駆動速度を減じる速度調節弁を設けた
ことにより、吊り上げたものをゆっくり穏やかに下降移
動でき、吊り荷の降ろす位置を所期した場所に合わせ易
いとか、接地ショックを和らげて落下に伴う吊り荷の損
傷を防止できる。この手段では、速度調節弁が油圧シリ
ンダへの圧油入口側に存在するメータ・イン構造であ
り、比較的圧力変動の大きいバックホウの油圧回路に適
している。

【０００６】ロ．シリンダ伸長駆動側に設けた弁機構に
より、第１給排油路に圧が立つシリンダ短縮駆動時にの
み第２油室からの排油が行え、第１給排油路に圧が立た
ないときには第２油室からの排油が行えない。従って、
第２給排油路が破損することがあっても、弁機構による
第２油室の排油を阻止するチェック作用が機能してブー
ムはその位置に保持されるとともに、第１給排油路にお
ける弁機構の圧油供給上手側部分が破損しても、速度調
節弁の機能によってブームの下降速度は遅いものである
から、ブームシリンダの給排油路に異常が生じても、ブ
ームが急に下降することを防止できるようになる。

【０００７】ハ．バックホウは、土中での掘削を良好に
行うために比較的ポンプ容量が大きく、圧力変動の大き
いものであるから、その衝撃的な圧変動によって弁機構
がハンチングを起こし、上述ロ．の作用が満足に得られ
難い。そこで、図２に示すように、パイロット油路１７
に絞り弁２０を設けて弁機構Ａへの圧を減じることによ
り、圧変動が大きい場合でも弁機構Ａをハンチングなく
円滑に作動させることができ、バックホウの油圧回路に
適するようになった。

【０００８】〔第１発明の効果〕その結果、作用ロ．
ハ．により、ブーム用給排油路が破損する等の異常があ
ってもブームの急降下がなく、吊り荷の接地損傷おそれ
を回避でき、かつ、そのための弁機構がポンプ容量の大
なるバックホウでもハンチングなく良好に作動する状態
としながら、作用イ．によるクレーン作業に適した穏や
かなブームの下降挙動が得られた。

【０００９】〔第２発明の構成〕ブームシリンダにおけ
るシリンダ伸長駆動側の第２油室に連通する第２給排油
路に、第２油室への圧油供給は許容し、かつ、第２油室
からの排油に対しては絞り作用する速度調節弁を設け、
第２給排油路に、ブームシリンダにおけるシリンダ短縮
駆動側の第１油室に接続された第１給排油路に連通する
パイロット油路を有した弁機構を設け、この弁機構を、
第１給排油路に圧油供給されているときには第２油室か
らの排油を許容し、第１給排油路に圧油供給されていな
いときには第２油室からの排油を阻止し、かつ、第１給
排油路の圧油供給状況如何に拘らずに第２油室への圧油
供給は許容する状態に構成するとともに、パイロット油
路に絞り弁を設けてあることを特徴とするものである。

【００１０】〔第２発明の作用〕 ニ．ブームの下降駆動速度を減じる速度調節弁を設けた
ので、吊り上げたものをゆっくり穏やかに下降移動で
き、吊り荷の降ろす位置を所期した場所に合わせ易いと
か、接地ショックを和らげて落下に伴う吊り荷の損傷を
防止できる。この手段では、速度調節弁が油圧シリンダ
への圧油出口側に存在するメータ・アウト構造であり、
比較的圧力変動の大きいバックホウの油圧回路に適して
いる。

【００１１】ホ．シリンダ伸長駆動側に設けた弁機構に
より、第１給排油路に圧が立つシリンダ短縮駆動時にの
み第２油室からの排油が行え、第１給排油路に圧が立た
ないときには第２油室からの排油が行えない。従って、
第２給排油路が破損することがあっても、弁機構による
第２油室の排油を阻止するチェック作用が機能してブー
ムはその位置に保持されるとともに、第１給排油路にお
ける弁機構の圧油供給上手側部分が破損しても、速度調
節弁の機能によってブームの下降速度は遅いものである
から、ブームシリンダの給排油路に異常が生じても、ブ
ームが急に下降することを防止できるようになる。

【００１２】ヘ．バックホウは、土中での掘削を良好に
行うために比較的ポンプ容量が大きく、圧力変動の大き
いものであるから、その衝撃的な圧変動によって弁機構
がハンチングを起こし、上述ホ．の作用が満足に得られ
難い。そこで、図３に示すように、パイロット油路１７
に絞り弁２０を設けて弁機構Ｅへの圧を減じることによ
り、圧変動が大きい場合でも弁機構Ｅをハンチングなく
円滑に作動させることができ、バックホウの油圧回路に
適するようになった。

【００１３】〔第２発明の効果〕その結果、作用ホ．
ヘ．により、ブーム用給排油路が破損する等の異常があ
ってもブームの急降下がなく、吊り荷の接地損傷おそれ
を回避でき、かつ、そのための弁機構がポンプ容量の大
なるバックホウでもハンチングなく良好に作動する状態
としながら、作用ニ．によるクレーン作業に適した穏や
かなブームの下降挙動が得られた。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１にバックホウが示され、１は
クローラ走行装置、２は旋回台、３は掘削作業装置、４
は運転部、５はエンジン、６はドーザ装置である。掘削
作業装置３は、スイングブラケット７、スイングシリン
ダ７Ｃ、ブーム８、ブームシリンダ８Ｃ、アーム９、ア
ームシリンダ９Ｃ、バケット１０、バケットシリンダ１
０Ｃを備えて構成されている。このバックホウは、バケ
ットリンクの付け換えによって、クレーンとして使うこ
とができるようにしてある。そして、クレーン作業仕様
時でのブーム落下規制装置が油圧回路中に装備されてお
り、次に説明する。

【００１５】図２に、油圧回路におけるブームシリンダ
８Ｃに関する部分が示され、作業装置用の第１ポンプＰ
1 、増速用の第２ポンプＰ2 、ブーム用制御弁１１、増
速用制御弁１２を備えるとともに、ブームシリンダ８Ｃ
におけるシリンダ短縮駆動側の第１油室１２に連通する
第１給排油路１３に、第１油室１２への圧油供給に対し
ては絞り作用し、かつ、第１油室１２からの排油は許容
する速度調節弁１４を設けてある。速度調節弁１４は、
絞り弁１４ａとチェック弁１４ｂとを、第１給排油路１
３に対して並列接続することで構成されている。

【００１６】そして、シリンダ伸長駆動側の第２油室１
５に連通する第２給排油路１６に、第１給排油路１３に
連通するパイロット油路１７を有した弁機構Ａを設け、
この弁機構Ａを、第１給排油路１３に圧油供給されてい
るときには第２油室１５からの排油を許容し、第１給排
油路１３に圧油供給されていないときには第２油室１５
からの排油を阻止し、かつ、第１給排油路１３の圧油供
給状況如何に拘らずに第２油室１５への圧油供給は許容
する状態に構成してある。

【００１７】つまり、パイロット圧で作動するホールデ
ィング弁１８とチェック弁１９とを、第２給排油路１６
に対して並列接続することで弁機構Ａが構成されてお
り、パイロット油路１７は第１給排油路１３に接続され
るとともに、該パイロット油路１７には固定絞り弁２０
が設けられている。これら弁機構Ａ、固定絞り弁２０、
及び速度調節弁１４は、ブームシリンダ８Ｃに直付けさ
れて一体（図中、一点破線で囲んだ部分）となってお
り、一対の給排油路１３，１６で旋回台２側に配管され
ている。

【００１８】又、第２給排油路１６には、電磁切換式の
切換弁２１と固定絞り弁２２とを並列配置して成る第２
弁機構Ｂが接続されており、単なる配管となる状態と、
ブームが下降することとなる第２油室１５からの排油に
対して絞り作用する状態とに切換可能である。

【００１９】配管吊り上げ移動といったクレーン作業中
における、弁機構Ａによるブーム８の落下規制作用（急
降下防止作用）を説明する。 先ず、第１給排油路１３が破損したとすると、パイ
ロット油路１７に圧が立たなくなるのでホールディング
弁１８は閉じたままとなり、第２油室１５からの排油が
不可能になる。つまり、ブーム８はその時の高さが維持
されるのであり、下降しない。 第２給排油路１６が破損したときに、第１給排油路
１３に圧油供給されると、第２油室１５からの排油が漏
れ出るが、速度調節弁１４の機能はそのまま発揮される
ので、ブーム８はゆっくりと下降し、急降下はしない。

【００２０】この構造は、ブーム８の下降駆動時に作用
する速度調節弁１４を、ブームシリンダ８Ｃへの圧油供
給入口側に設けたメータ・イン式である。そして、この
構造では、速度調節弁１４の圧供給上手側における供給
圧をパイロット圧としてホールディング弁１８の開閉を
行うものであるので、後述の〔別実施形態〕におけるパ
イロット式シーケンス弁２５のように、自己圧により開
閉する構造に比べて、ブームシリンダ８Ｃの作動圧（最
低作動圧）を低くすることができる。従って、その作動
圧の低い分、作動油温度上昇を抑制できるとともに、省
エネルギーの点でも好ましいものである。

【００２１】ところで、バックホウをクレーンとして用
いる場合には、図１、図５に示すように、、バケットリ
ンク機構Ｄにおける、バケット１０とバケットシリンダ
１０Ｃとを連結する第２リンク２３を、フック２４ａ付
きのクレーン用リンク２４に付け換えるのである。

【００２２】図４に示すように、ブーム８やアーム９の
連結部は、例えばアーム９先端のボス９ａとバケット１
０の左右一対のステー１０ａとを，横ピンと呼ばれる支
軸２６を通して枢支連結している。支軸２６に溶接され
た止め板２７がピン頭側に相当しており、ボルト２８で
一方のステー１０ａに固定するのであるが、ステー１０
ａと止め板２７に亘る嵌め合い精度の良いカラー２９を
介装することにより、剪断力はカラー２９で受持ち、ボ
ルト２８には作用しないように工夫されている。

【００２３】〔別実施形態〕図３に示すように、メータ
・アウト構造の油圧回路でも良い。すなわち、メータ・
イン構造との違いを述べると、第２油室１５への圧油供
給は許容し、かつ、第２油室１５からの排油に対しては
絞り作用する速度調節弁１４と、第１給排油路１３に連
通するパイロット油路１７を有した弁機構Ｅとを第２給
排油路１６に直列に接続して設けてある。

【００２４】弁機構Ｅは、パイロット式シーケンス弁２
５とチェック弁１９とを並列接続して構成されており、
第１給排油路１３に圧油供給されているときには第２油
室１５からの排油を許容し、第１給排油路１３に圧油供
給されていないときには第２油室１５からの排油を阻止
し、かつ、第１給排油路１３の圧油供給状況如何に拘ら
ずに第２油室１５への圧油供給は許容するように作動す
る。尚、このメータ・アウト構造においても、速度調節
弁１４と弁機構Ｅとはブームシリンンダ８Ｃに直付けさ
れた一体構造とされている（図中、一点破線で囲んだ部
分）。

【００２５】又、メータ・イン構造において、弁機構Ａ
におけるホールディング弁１８をパイロット付きシーケ
ンス弁２５に換えた油圧回路や、メータ・アウト構造に
おいて、弁機構Ｅにおけるパイロット付きシーケンス弁
２５をホールディング弁１８に換えた油圧回路でも良
い。

【００２６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】バックホウの側面図

【図２】メータ・イン構造によるブーム関係の油圧回路
図

【図３】メータ・アウト構造によるブーム関係の油圧回
路図

【図４】アームとバケットとの連結部を示す断面図

【図５】クレーン作業用バケットリンクを示す斜視図

【符号の説明】

８Ｃ ブームシリンダ １２ 第１油室 １３ 第１給排油路 １４ 速度調節弁 １５ 第２油室 １６ 第２給排油路 １７ パイロット油路 ２０ 絞り弁 Ａ 弁機構 Ｅ 弁機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブームシリンダ（８Ｃ）におけるシリン
   ダ短縮駆動側の第１油室（１２）に連通する第１給排油
   路（１３）に、前記第１油室（１２）への圧油供給に対
   しては絞り作用し、かつ、前記第１油室（１２）からの
   排油は許容する速度調節弁（１４）を設け、 前記ブームシリンダ（８Ｃ）におけるシリンダ伸長駆動
   側の第２油室（１５）に連通する第２給排油路（１６）
   に、前記第１給排油路（１３）に連通するパイロット油
   路（１７）を有した弁機構（Ａ）を設け、この弁機構
   （Ａ）を、前記第１給排油路（１３）に圧油供給されて
   いるときには前記第２油室（１５）からの排油を許容
   し、前記第１給排油路（１３）に圧油供給されていない
   ときには前記第２油室（１５）からの排油を阻止し、か
   つ、前記第１給排油路（１３）の圧油供給状況如何に拘
   らずに前記第２油室（１５）への圧油供給は許容する状
   態に構成するとともに、 前記パイロット油路（１７）に絞り弁（２０）を設けて
   あるバックホウの油圧回路。
2. 【請求項２】 ブームシリンダ（８Ｃ）におけるシリン
   ダ伸長駆動側の第２油室（１５）に連通する第２給排油
   路（１６）に、前記第２油室（１５）への圧油供給は許
   容し、かつ、前記第２油室（１５）からの排油に対して
   は絞り作用する速度調節弁（１４）を設け、 前記第２給排油路（１６）に、前記ブームシリンダ（８
   Ｃ）におけるシリンダ短縮駆動側の第１油室（１２）に
   接続された第１給排油路（１３）に連通するパイロット
   油路（１７）を有した弁機構（Ｅ）を設け、この弁機構
   （Ｅ）を、前記第１給排油路（１３）に圧油供給されて
   いるときには前記第２油室（１５）からの排油を許容
   し、前記第１給排油路（１３）に圧油供給されていない
   ときには前記第２油室（１５）からの排油を阻止し、か
   つ、前記第１給排油路（１３）の圧油供給状況如何に拘
   らずに前記第２油室（１５）への圧油供給は許容する状
   態に構成するとともに、 前記パイロット油路（１７）に絞り弁（２０）を設けて
   あるバックホウの油圧回路。