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公開番号2025147534
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-07
出願番号2024047825
出願日2024-03-25
発明の名称油圧ショベルの油圧システムおよびブーム制御弁
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類F15B 11/04 20060101AFI20250930BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】簡単な構成で車体の浮き上がりを防止することができる油圧ショベルの油圧システムを提供する。
【解決手段】一実施形態に係る油圧ショベルの油圧システム1Aは、アーム制御弁装置5とブーム制御弁装置4を含む。ブーム制御弁装置4はヘッド側ライン61およびロッド側ライン62によりブームシリンダ11と接続され、ヘッド側ライン61は逆止弁67が設けられたメイクアップライン66によりタンクと接続される。ブーム制御弁装置4は、中立状態と駆動状態と排出制限状態との間で切り換えられ、駆動状態では、油圧ポンプ2からブームシリンダ11への作動油の供給およびブームシリンダ11からタンクへの作動油の排出を許可し、排出制限状態では、油圧ポンプ2からブームシリンダ11への作動油の供給を禁止する一方、ブームシリンダ11からタンクへの作動油の排出に対して絞りとして機能する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１つの油圧ポンプと、
アームシリンダと、
前記少なくとも１つの油圧ポンプと前記アームシリンダとの間に介在するアーム制御弁装置と、
ブームシリンダと、
前記少なくとも１つの油圧ポンプと前記ブームシリンダとの間に介在する、ヘッド側ラインおよびロッド側ラインにより前記ブームシリンダと接続されたブーム制御弁装置と、
前記ヘッド側ラインをタンクと接続する、前記タンクから前記ヘッド側ラインへ向かう流れは許容するが、前記ヘッド側ラインから前記タンクへ向かう流れは禁止する逆止弁が設けられたメイクアップラインと、を備え、
前記ブーム制御弁装置は、前記少なくとも1つの油圧ポンプから前記ブームシリンダへの作動油の供給および前記ブームシリンダから前記タンクへの作動油の排出を禁止する中立状態と、前記少なくとも１つの油圧ポンプから前記ブームシリンダへの作動油の供給および前記ブームシリンダから前記タンクへの作動油の排出を許可する駆動状態と、前記少なくとも１つの油圧ポンプから前記ブームシリンダへの作動油の供給を禁止する一方、前記ブームシリンダから前記タンクへの作動油の排出に対して絞りとして機能する排出制限状態と、の間で切り換えられる、油圧ショベルの油圧システム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記ブーム制御弁装置は、前記ヘッド側ラインが接続されるヘッドポート、前記ロッド側ラインが接続されるロッドポート、ポンプラインが接続されるポンプポート、およびタンクラインが接続されるタンクポートを有するブーム制御弁と、前記ポンプラインに設けられたメータインカット弁を含み、
前記中立状態では、前記ブーム制御弁が前記ポンプポート、前記タンクポート、前記ヘッドポートおよび前記ロッドポートをブロックする中立位置に位置し、
前記駆動状態では、前記ブーム制御弁が前記ヘッドポートを前記ポンプポートと連通させるとともに前記ロッドポートを前記タンクポートと連通させる第１駆動位置に位置するか、前記ロッドポートを前記ポンプポートと連通させるとともに前記ヘッドポートを前記タンクポートと連通させる第２駆動位置に位置し、かつ、前記メータインカット弁が前記ポンプラインを開き、
前記排出制限状態では、前記ブーム制御弁が前記ヘッドポートを前記ポンプポートと連通させるとともに前記ロッドポートを前記タンクポートと最大開度の１％以上３０％以下の開度で連通させる排出制限位置に位置し、かつ、前記メータインカット弁が前記ポンプラインを閉じる、請求項１に記載の油圧ショベルの油圧システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの油圧ポンプは、第１油圧ポンプと第２油圧ポンプを含み、
前記ブーム制御弁は、前記第１油圧ポンプと前記ブームシリンダとの間に介在する第１ブーム制御弁であり、
前記ブーム制御弁装置は、前記第２油圧ポンプと前記ブームシリンダとの間に介在する第２ブーム制御弁を含む、請求項２に記載の油圧ショベルの油圧システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの油圧ポンプは、第１油圧ポンプと第２油圧ポンプを含み、
前記ブーム制御弁装置は、前記第１油圧ポンプと前記ブームシリンダとの間に介在する第１ブーム制御弁と、前記第２油圧ポンプと前記ブームシリンダとの間に介在する第２ブーム制御弁を含み、
前記第２ブーム制御弁は、ヘッド側補助ラインが接続されるヘッドポート、ロッド側補助ラインが接続されるロッドポート、ポンプラインが接続されるポンプポート、およびタンクラインが接続されるタンクポートを有し、
前記中立状態では、前記第２ブーム制御弁が前記ポンプポート、前記タンクポート、前記ヘッドポートおよび前記ロッドポートをブロックする中立位置に位置し、
前記駆動状態では、前記第２ブーム制御弁が前記ヘッドポートを前記ポンプポートと連通させるとともに前記ロッドポートを前記タンクポートと連通させる駆動位置に位置し、
前記排出制限状態では、前記第２ブーム制御弁が前記ポンプポートおよび前記ヘッドポートをブロックするとともに前記ロッドポートを前記タンクポートと最大開度の１％以上３０％以下の開度で連通させる排出制限位置に位置する、請求項１に記載の油圧ショベルの油圧システム。
【請求項５】
浮き上がり防止機能のオンとオフの選択を受け付ける選択器をさらに備え、
前記ブーム制御弁装置は、前記選択器が浮き上がり防止機能のオンの選択を受け付けた場合に前記排出制限状態に切り換えられる、請求項１乃至４の何れか一項に記載の油圧ショベルの油圧システム。
【請求項６】
油圧ショベルのブームシリンダ用のブーム制御弁であって、
ポンプポート、タンクポート、ヘッドポートおよびロッドポートを備え、
前記ポンプポート、前記タンクポート、前記ヘッドポートおよび前記ロッドポートをブロックする中立位置と、前記ヘッドポートを前記ポンプポートと連通させるとともに前記ロッドポートを前記タンクポートと連通させる駆動位置と、前記ヘッドポートを前記ポンプポートと連通させるか、前記ポンプポートおよび前記ヘッドポートをブロックするとともに、前記ロッドポートを前記タンクポートと最大開度の１％以上３０％以下の開度で連通させる排出制限位置との間で切り換えられる、ブーム制御弁。
【請求項７】
前記ブーム制御弁は、当該ブーム制御弁が前記中立位置に位置する状態から一方向または双方向に移動可能なスプールを含むスプール弁であり、
前記排出制限位置は前記駆動位置と前記中立位置の間にある、請求項６に記載のブーム制御弁。
【請求項８】
前記駆動位置は第１駆動位置であり、
前記ブーム制御弁は、前記中立位置と、前記第１駆動位置と、前記排出制限位置と、前記ロッドポートを前記ポンプポートと連通させるとともに前記ヘッドポートを前記タンクポートと連通させる第２駆動位置との間で切り換えられる、請求項６または７に記載のブーム制御弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、油圧ショベルの油圧システム、および油圧ショベルのブームシリンダ用のブーム制御弁に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルでは、土砂を掘削する際に、掘削反力によって車体が浮き上がることがある。このとき、操縦者は、ブーム上げ操作を行って車体の浮き上がりを解消する。
【０００３】
近年では、油圧ショベルの車体の浮き上がりを防止することが可能な油圧システムが提案されている。例えば、特許文献１には、ブーム再生弁の開口を制御することで車体の浮き上がりを防止する油圧システムが開示されている。
【０００４】
具体的に、特許文献１の油圧システムでは、ブームシリンダがヘッド側ラインおよびロッド側ラインによりブーム制御弁と接続され、ヘッド側ラインとロッド側ラインとが再生ラインにより接続されている。前記再生ラインに前記再生弁が設けられている。
【０００５】
前記再生弁は、アーム引き操作が単独で行われる場合に、ブームシリンダのロッド側室の圧力が目標圧に達したときに開かれる。また、再生弁の開口は、ブームシリンダのロッド側室の圧力が前記目標圧に維持されるように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６９５３２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の油圧システムは、油圧ショベルの車体の浮き上がりを防止するために、ブーム再生弁の開口の制御という複雑な構成を採用する。
【０００８】
そこで、本開示は、簡単な構成で車体の浮き上がりを防止することができる油圧ショベルの油圧システムを提供すること、および前記油圧システムに好適なブーム制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、一つの側面から、少なくとも１つの油圧ポンプと、アームシリンダと、前記少なくとも１つの油圧ポンプと前記アームシリンダとの間に介在するアーム制御弁装置と、ブームシリンダと、前記少なくとも１つの油圧ポンプと前記ブームシリンダとの間に介在する、ヘッド側ラインおよびロッド側ラインにより前記ブームシリンダと接続されたブーム制御弁装置と、前記ヘッド側ラインをタンクと接続する、前記タンクから前記ヘッド側ラインへ向かう流れは許容するが、前記ヘッド側ラインから前記タンクへ向かう流れは禁止する逆止弁が設けられたメイクアップラインと、を備え、前記ブーム制御弁装置は、前記少なくとも1つの油圧ポンプから前記ブームシリンダへの作動油の供給および前記ブームシリンダから前記タンクへの作動油の排出を禁止する中立状態と、前記少なくとも１つの油圧ポンプから前記ブームシリンダへの作動油の供給および前記ブームシリンダから前記タンクへの作動油の排出を許可する駆動状態と、前記少なくとも１つの油圧ポンプから前記ブームシリンダへの作動油の供給を禁止する一方、前記ブームシリンダから前記タンクへの作動油の排出に対して絞りとして機能する排出制限状態と、の間で切り換えられる、油圧ショベルの油圧システムを提供する。
【００１０】
本開示は、別の側面から、油圧ショベルのブームシリンダ用のブーム制御弁であって、ポンプポート、タンクポート、ヘッドポートおよびロッドポートを備え、前記ポンプポート、前記タンクポート、前記ヘッドポートおよび前記ロッドポートをブロックする中立位置と、前記ヘッドポートを前記ポンプポートと連通させるとともに前記ロッドポートを前記タンクポートと連通させる駆動位置と、前記ヘッドポートを前記ポンプポートと連通させるか、前記ポンプポートおよび前記ヘッドポートをブロックするとともに、前記ロッドポートを前記タンクポートと最大開度の１％以上３０％以下の開度で連通させる排出制限位置との間で切り換えられる、ブーム制御弁を提供する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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