JP2001107399A - Hydraulic cylinder circuit for construction machine - Google Patents

Hydraulic cylinder circuit for construction machine

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JP2001107399A
JP2001107399A JP28735599A JP28735599A JP2001107399A JP 2001107399 A JP2001107399 A JP 2001107399A JP 28735599 A JP28735599 A JP 28735599A JP 28735599 A JP28735599 A JP 28735599A JP 2001107399 A JP2001107399 A JP 2001107399A
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JP
Japan
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cylinder
hydraulic
buffer
pressure
boom
Prior art date
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JP28735599A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Torii
悟 鳥居
Hirohisa Kimura
浩久 木村
Takao Nanjo
孝夫 南條
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Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the structure of a buffer cylinder, miniaturize it, and surely provide a buffer effect. SOLUTION: A head side oil chamber 12a of boom cylinder 12 is connected to one pressure chamber 24 of a buffer cylinder 22, a pilot pump 17, or a hydraulic power source of a remote-control valve 18 is connected to the other pressure chamber 27, and a piston 23 is actuated based on the difference in the pressures introduced to the both pressure chambers 24, 27 so as to absorb the pressure fluctuation of the boom cylinder 12 and suppress the vibration.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は油圧ショベルのブー
ムのような大きな慣性負荷を支持する油圧シリンダの停
止時や起動時の振動を抑えるようにした建設機械の油圧
アクチュエータ回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic actuator circuit for a construction machine in which a hydraulic cylinder supporting a large inertial load, such as a boom of a hydraulic shovel, is suppressed from vibrating when the cylinder is stopped or started.

【0002】[0002]

【従来の技術】油圧ショベルのブームを支持するブーム
シリンダを例にとって従来の技術を説明する。
2. Description of the Related Art The prior art will be described with reference to a boom cylinder for supporting a boom of a hydraulic shovel.

【0003】図6において、1は油圧ショベル本体で、
このショベル本体1の前部に、ブーム2、アーム3、バ
ケット4、それにブーム起伏作動用のブームシリンダ
5,アーム作動用のアームシリンダ6、バケット作動用
のバケットシリンダ7から成る作業アタッチメント8が
装着される。
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a hydraulic excavator body,
A work attachment 8 including a boom 2, an arm 3, a bucket 4, a boom cylinder 5 for operating the boom up and down, an arm cylinder 6 for operating the arm, and a bucket cylinder 7 for operating the bucket is mounted on the front portion of the shovel body 1. Is done.

【0004】ブームシリンダ5とこれの油圧源である油
圧ポンプ9及びタンクTとの間に、ブームシリンダ5の
作動方向と速度を制御するコントロールバルブ10が設
けられている。
A control valve 10 for controlling the operation direction and speed of the boom cylinder 5 is provided between the boom cylinder 5 and a hydraulic pump 9 and a tank T as a hydraulic pressure source thereof.

【0005】このコントロールバルブ10は、中立位置
イとシリンダ伸長位置ロとシリンダ縮小位置ハとの間で
切換えられ、ポンプ9からの圧油が、シリンダ伸長位置
ロでブームシリンダ5のヘッド側油室5aに、シリンダ
縮小位置ハで同ロッド側油室5bにそれぞれ供給されて
ブームシリンダ5が伸長、縮小作動する。
The control valve 10 is switched between a neutral position A, a cylinder extension position B, and a cylinder contraction position C, and pressure oil from the pump 9 is supplied to the head side oil chamber of the boom cylinder 5 at the cylinder extension position B. The boom cylinder 5 is supplied to the rod side oil chamber 5b at the cylinder contraction position c and the boom cylinder 5 is extended and contracted.

【0006】図6中、11はポンプ9を駆動するエンジ
ンである。
In FIG. 6, reference numeral 11 denotes an engine for driving the pump 9.

【0007】この構成において、たとえばブーム2の倒
伏方向への作動停止時に、ブーム2の慣性負荷によって
ブームシリンダ5が振動する。
In this configuration, for example, when the operation of the boom 2 in the falling direction is stopped, the boom cylinder 5 vibrates due to the inertial load of the boom 2.

【0008】すなわち、ブーム停止とともに慣性負荷に
よってブームシリンダ5のヘッド側油室5aの圧力が急
激に上昇し、逆にロッド側油室5bの圧力が急激に低下
する。すると、上記ヘッド側圧力上昇の反動がピストン
5cに働いて今度はロッド側圧力が急上昇、ヘッド側圧
力が急低下する。この繰り返しによって圧力の脈動が生
じ、これにより機械の振動が発生する。
That is, when the boom stops, the pressure in the head side oil chamber 5a of the boom cylinder 5 sharply increases due to the inertial load, and conversely, the pressure in the rod side oil chamber 5b sharply decreases. Then, the reaction of the head-side pressure increase acts on the piston 5c, so that the rod-side pressure rapidly increases and the head-side pressure rapidly decreases. This repetition causes a pressure pulsation, which causes machine vibration.

【0009】この振動はブーム2の起立方向への作動停
止時、及び起伏の起動時にも発生し、この振動によって
オペレータの疲労が増大するとともに作業効率が悪くな
る等の問題が生じる。
This vibration also occurs when the operation of the boom 2 in the upright direction is stopped and when the boom is started up, and this vibration causes problems such as an increase in operator fatigue and a reduction in work efficiency.

【0010】そこで従来、このような振動を抑制するた
めに、実用新案登録第2577406号、特開昭63−
30601号に示されているように、シリンダの両側管
路間に緩衝シリンダを設け、アクチュエータの圧力変動
をこの緩衝シリンダのピストンの移動によって緩和する
技術が提案された。
Therefore, conventionally, in order to suppress such vibration, Japanese Utility Model Registration No. 2577406, Japanese Unexamined Patent Publication No.
As disclosed in Japanese Patent No. 30601, a technique has been proposed in which a buffer cylinder is provided between pipes on both sides of a cylinder, and pressure fluctuation of an actuator is mitigated by movement of a piston of the buffer cylinder.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】この技術においては、
たとえば図6のブームシリンダ5の場合、ヘッド側とロ
ッド側で受圧面積に差があることから、この面積差によ
り緩衝シリンダの両側油室に作用する圧力がアンバラン
スとなってピストンが低圧側に偏倚し、同シリンダが機
能しなくなるため、これを吸収する手段として緩衝シリ
ンダ側にも受圧面積の差を設けている。
In this technique,
For example, in the case of the boom cylinder 5 in FIG. 6, since there is a difference in pressure receiving area between the head side and the rod side, the pressure acting on the oil chambers on both sides of the buffer cylinder is unbalanced due to this area difference, and the piston moves to the low pressure side. Since the cylinder is deviated and does not function, a difference in pressure receiving area is provided on the buffer cylinder side as a means for absorbing this.

【0012】具体的には、実用新案登録第257740
6号においては緩衝シリンダのシリンダ径をブームシリ
ンダのロッド側に対応する側で大きくし、特開昭63−
30601号では同シリンダのピストンを、ブームシリ
ンダ側に合わせてロッド付き構造としている。
More specifically, utility model registration No. 257740
In JP-A-6-63, the cylinder diameter of the buffer cylinder is increased on the side corresponding to the rod side of the boom cylinder.
In No. 30601, the piston of the cylinder is provided with a rod according to the boom cylinder side.

【0013】この結果、緩衝シリンダの構造が複雑また
は大形化し、コスト及び回路スペース上、不利となって
いた。
As a result, the structure of the shock-absorbing cylinder becomes complicated or large, which is disadvantageous in cost and circuit space.

【0014】そこで本発明は、緩衝シリンダの構造が簡
単かつ小形ですみ、しかも確実な緩衝効果を得ることが
できる建設機械の油圧アクチュエータ回路を提供するも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a hydraulic actuator circuit of a construction machine which can have a simple and small structure of a shock-absorbing cylinder and can obtain a reliable shock-absorbing effect.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、油圧
ポンプと、この油圧ポンプからの圧油によって駆動され
る油圧シリンダと、この油圧シリンダに対する上記油圧
ポンプからの圧油の給排を制御するコントロールバルブ
とを備えた建設機械の油圧シリンダ回路において、上記
油圧ポンプとは別に緩衝用油圧源が設けられ、この緩衝
用油圧源と上記油圧シリンダの少なくとも一方の油室と
の間に、この油室の圧力と上記緩衝用油圧源の圧力の差
に基づいて作動するピストンを備えた緩衝シリンダが設
けられてなるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a hydraulic pump, a hydraulic cylinder driven by hydraulic oil from the hydraulic pump, and supply and discharge of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder. In a hydraulic cylinder circuit of a construction machine having a control valve for controlling, a hydraulic pressure source for buffering is provided separately from the hydraulic pump, and between the hydraulic pressure source for buffering and at least one oil chamber of the hydraulic cylinder, A buffer cylinder provided with a piston that operates based on a difference between the pressure of the oil chamber and the pressure of the buffer hydraulic pressure source is provided.

【0016】請求項2の発明は、請求項1の構成におい
て、油圧シリンダとして、ブームを備えた建設機械にお
けるブームを起伏させるブームシリンダが用いられ、こ
のブームシリンダの少なくとも一方の油室と緩衝用油圧
源との間に緩衝シリンダが設けられたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, a boom cylinder for raising and lowering the boom in the construction machine having the boom is used as the hydraulic cylinder, and at least one of the oil chamber and the buffer for the boom is used. A buffer cylinder is provided between the hydraulic cylinder and a hydraulic pressure source.

【0017】請求項3の発明は、請求項1または2の構
成において、緩衝シリンダに対して流入または流出する
油を絞る絞りが設けられたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, a throttle for restricting oil flowing into or out of the buffer cylinder is provided.

【0018】請求項4の発明は、請求項3の構成におい
て、絞りが緩衝シリンダの両側に設けられたものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect, the throttle is provided on both sides of the buffer cylinder.

【0019】請求項5の発明は、請求項1乃至4のいず
れかの構成において、緩衝シリンダに、ピストンに中立
位置に向かうバネ力を付与するバネが設けられたもので
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fourth aspects, the shock-absorbing cylinder is provided with a spring for applying a spring force toward the neutral position to the piston.

【0020】請求項6の発明は、請求項1乃至5のいず
れかの構成において、緩衝用油圧源とタンクとの間に、
緩衝用油圧源と緩衝シリンダを結ぶ管路の圧力を設定す
るリリーフ弁が設けられたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to fifth aspects, between the buffer hydraulic pressure source and the tank,
A relief valve for setting a pressure of a pipe connecting the hydraulic pressure source for the buffer and the buffer cylinder is provided.

【0021】請求項7の発明は、請求項1乃至6のいず
れかの構成において、コントロールバルブとして油圧パ
イロット式の切換弁が用いられ、このコントロールバル
ブにパイロット圧を供給するリモコン弁の油圧源が緩衝
シリンダの緩衝用油圧源として用いられたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, a hydraulic pilot type switching valve is used as the control valve, and a hydraulic source of a remote control valve for supplying pilot pressure to the control valve is provided. This is used as a buffer hydraulic pressure source for the buffer cylinder.

【0022】上記構成によると、緩衝シリンダの一方の
油室には油圧シリンダ(請求項2ではブームシリンダ)
の圧力、他方の油室には油圧シリンダ駆動用ポンプとは
別の緩衝用油圧源の圧力が導入され、これらの差に基づ
いてピストンが作動して油圧シリンダの圧力変動が抑制
され、振動が防止される。
According to the above construction, the hydraulic cylinder (boom cylinder in claim 2) is provided in one oil chamber of the buffer cylinder.
And the other oil chamber is supplied with the pressure of a buffer hydraulic pressure source different from that of the hydraulic cylinder drive pump, and based on these differences, the piston operates to suppress the pressure fluctuation of the hydraulic cylinder and reduce vibration. Is prevented.

【0023】従って、ピストンの偏倚が生じないように
緩衝用油圧源の圧力を適当に設定することにより、とく
に請求項2のブームシリンダのように慣性負荷の大きい
油圧シリンダにおいて所期の振動吸収機能を確実に得る
ことができる。
Accordingly, by appropriately setting the pressure of the buffer hydraulic pressure source so as not to cause the bias of the piston, the desired vibration absorbing function can be achieved especially in a hydraulic cylinder having a large inertial load as in the boom cylinder of the second aspect. Can be reliably obtained.

【0024】しかも、油圧シリンダのヘッド側及びロッ
ド側両側油室の圧力を緩衝シリンダの両側油室に導入す
る公知技術と異なり、緩衝シリンダの両側受圧面積に差
を持たせる必要がなくなる。従って、緩衝シリンダを二
重構造としたりロッド付き構造としたりする必要がなく
なるため、緩衝シリンダの構造が簡単かつ小形ですむ。
Further, unlike the prior art in which the pressures in the oil chambers on both the head side and the rod side of the hydraulic cylinder are introduced into the oil chambers on both sides of the buffer cylinder, there is no need to make the pressure receiving areas on both sides of the buffer cylinder different. Therefore, there is no need to make the buffer cylinder a double structure or a structure with a rod, so that the structure of the buffer cylinder is simple and small.

【0025】また、請求項3,4の構成によると、上記
ピストンの移動による基本的緩衝作用に加えて、緩衝シ
リンダに流入または流出する油が絞られることによって
油の振動エネルギーが熱エネルギーに変換されるため、
振動抑制効果が高められる。とくに、絞りを緩衝シリン
ダの両側に設けた請求項4の構成によると、この効果が
顕著となる。
According to the third and fourth aspects of the present invention, the vibration energy of the oil is converted to heat energy by restricting the oil flowing into or out of the buffer cylinder in addition to the basic buffering action by the movement of the piston. To be
The vibration suppressing effect is enhanced. In particular, according to the configuration of claim 4 in which the throttle is provided on both sides of the buffer cylinder, this effect is remarkable.

【0026】さらに、請求項5の構成によると、バネに
よってピストンを中立位置に付勢するため、緩衝シリン
ダの両側油室に導入される圧力の差が大きい場合でも、
圧力の低い側にこのバネを設けることによって差圧を小
さくすることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the piston is biased to the neutral position by the spring, even if the difference between the pressures introduced into the oil chambers on both sides of the buffer cylinder is large,
By providing this spring on the side where the pressure is low, the differential pressure can be reduced.

【0027】従って、緩衝用油圧源の圧力を高くとれな
い条件下でも、あるいは油圧シリンダの圧力変動の幅が
広い場合でも所期の振動抑制機能を確保することができ
る。
Therefore, the desired vibration suppression function can be ensured even under conditions where the pressure of the buffer hydraulic pressure source cannot be increased, or even when the range of pressure fluctuation of the hydraulic cylinder is wide.

【0028】請求項6の構成によると、緩衝シリンダと
緩衝用油圧源を結ぶ管路の圧力の上限値がリリーフ弁に
よって規制されるため、とくに緩衝用油圧源を他の油圧
機器(請求項7ではリモコン弁)の油圧源として共用す
る構成をとる場合に、他の油圧機器の作動に悪影響を与
えるおそれがない。
According to the configuration of claim 6, since the upper limit of the pressure of the pipeline connecting the buffer cylinder and the buffer hydraulic pressure source is regulated by the relief valve, particularly, the buffer hydraulic pressure source is connected to another hydraulic device (claim 7). In the case where the configuration is shared as the hydraulic pressure source of the remote control valve, there is no possibility that the operation of other hydraulic equipment is adversely affected.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図1〜図5に
よって説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0030】以下の実施形態では、従来技術の説明に合
わせて油圧ショベルのブームシリンダ回路を適用対象と
して例にとっている。
In the following embodiment, a boom cylinder circuit of a hydraulic shovel is taken as an example in accordance with the description of the prior art.

【0031】基本実施形態(図1〜図3参照) 図1において、12はブームシリンダで、このブームシ
リンダ12のヘッド側、ロッド側両油室12a,12b
にそれぞれヘッド側、ロッド側両管路13,14が接続
され、この両側管路13,14がコントロールバルブ1
5を介してメインポンプ16またはタンクTに接続され
る。
Basic Embodiment (See FIGS. 1 to 3) In FIG. 1, reference numeral 12 denotes a boom cylinder, and both head-side and rod-side oil chambers 12a and 12b of the boom cylinder 12 are provided.
Are connected to the head-side and rod-side conduits 13 and 14, respectively.
5 is connected to the main pump 16 or the tank T.

【0032】コントロールバルブ15は、図6のコント
ロールバルブ10と同様に中立、伸長、縮小各位置イ,
ロ,ハを有し、メインポンプ16からの圧油が、このコ
ントロールバルブ15の伸長位置ロでブームシリンダ1
2のヘッド側油室12aに、縮小位置ハで同ロッド側油
室12bにそれぞれ供給されて、ブームシリンダ12が
伸長または縮小作動する。
The control valve 15 has neutral, extended and contracted positions a and b, similarly to the control valve 10 of FIG.
The pressure oil from the main pump 16 is supplied to the boom cylinder 1 at the extended position b of the control valve 15.
The boom cylinder 12 is extended and contracted by being supplied to the rod-side oil chamber 12b at the contraction position c, respectively, to the second head-side oil chamber 12a.

【0033】コントロールバルブ15は油圧パイロット
式切換弁として構成され、パイロットポンプ17を油圧
源とするリモコン弁18の操作によって切換わり作動す
る。
The control valve 15 is configured as a hydraulic pilot type switching valve, and is switched and operated by operating a remote control valve 18 using a pilot pump 17 as a hydraulic pressure source.

【0034】19はメイン、パイロット両ポンプ16,
17を駆動するエンジン、20はパイロットポンプ17
の吐出管路(以下、パイロットポンプラインという)2
1とタンクTとの間に設けられたリリーフ弁である。
Reference numeral 19 denotes both the main and pilot pumps 16,
The engine which drives 17, 20 is the pilot pump 17
Discharge line (hereinafter referred to as pilot pump line) 2
This is a relief valve provided between the tank 1 and the tank T.

【0035】この回路においては、ブームシリンダ12
に発生する圧力変動を吸収して振動を抑制する緩衝シリ
ンダ22が、シリンダヘッド側管路13とパイロットポ
ンプライン21との間に設けられている。
In this circuit, the boom cylinder 12
A buffer cylinder 22 that absorbs pressure fluctuations generated in the cylinder and suppresses vibration is provided between the cylinder head side pipe line 13 and the pilot pump line 21.

【0036】この緩衝シリンダ22は、内部にピストン
23を有し、このピストン23を挟んで片側に設けられ
た第1圧力室24が第1絞り25及び第1管路26を介
してシリンダヘッド側管路13に、反対側に設けられた
第2圧力室27が第2絞り28及び第2管路29を介し
てパイロットポンプライン21にそれぞれ接続されてい
る。
The buffer cylinder 22 has a piston 23 inside, and a first pressure chamber 24 provided on one side with the piston 23 interposed therebetween is connected to a cylinder head side via a first throttle 25 and a first conduit 26. A second pressure chamber 27 provided on the opposite side of the pipe 13 is connected to the pilot pump line 21 via a second throttle 28 and a second pipe 29, respectively.

【0037】すなわち、第1圧力室24にはブームシリ
ンダ12のヘッド側圧力(たとえば40〜50Kgf/
cm2。以下、シリンダヘッド側圧力という)、第2圧
力室26にはパイロットポンプ17の圧力(たとえば3
5〜50Kgf/cm2。以下、パイロットポンプ圧力
という)がそれぞれ導入される。
That is, the pressure on the head side of the boom cylinder 12 (for example, 40 to 50 kgf /
cm 2 . Hereinafter, the pressure of the pilot pump 17 (for example, 3
5~50Kgf / cm 2. Hereinafter, referred to as pilot pump pressure).

【0038】また、第2圧力室27には、ピストン23
を第1圧力室24側に押す圧縮コイルバネ30が設けら
れ、このバネ30の力とパイロットポンプ圧力の和(以
下、対抗力という)が、シリンダヘッド側圧力に対抗
し、その差によりピストン23が移動してブームシリン
ダ12の圧力変動を吸収し、振動を抑制する。
The second pressure chamber 27 has a piston 23
Is provided to the first pressure chamber 24 side. The sum of the force of the spring 30 and the pilot pump pressure (hereinafter referred to as the opposing force) opposes the cylinder head side pressure. It moves to absorb pressure fluctuations of the boom cylinder 12 and suppress vibration.

【0039】この点の作用を次に詳述する。The operation of this point will be described in detail below.

【0040】コントロールバルブ15が中立位置イにあ
ってブームシリンダ12が作動していない状態では、ブ
ームシリンダ12のヘッド側油室12aにアタッチメン
ト重量を支持するための圧力(保持圧)が発生し、この
シリンダヘッド側圧力と前記した対抗力がバランスして
ピストン23がほぼシリンダ中央の中立位置に保持され
ている。
When the control valve 15 is in the neutral position A and the boom cylinder 12 is not operated, a pressure (holding pressure) for supporting the attachment weight is generated in the head side oil chamber 12a of the boom cylinder 12, The cylinder head side pressure and the above-described opposing force are balanced, and the piston 23 is held at a substantially neutral position in the center of the cylinder.

【0041】この状態でコントロールバルブ15がシリ
ンダ縮小位置ハに操作されるとブームシリンダ12が縮
小作動してブームが倒れる。
In this state, when the control valve 15 is operated to the cylinder reduction position C, the boom cylinder 12 is reduced and the boom falls.

【0042】このとき、ブームシリンダ12のヘッド側
油室12aがタンクTに通じることでシリンダヘッド側
圧力が上記作動停止中よりは低くなり、ピストン23は
このシリンダヘッド側圧力と対抗力がバランスする位置
に保持される。
At this time, since the head-side oil chamber 12a of the boom cylinder 12 communicates with the tank T, the cylinder head-side pressure becomes lower than that during the stop of the operation, and the piston 23 balances the cylinder head-side pressure with the opposing force. Held in position.

【0043】次に、コントロールバルブ15が中立位置
イに戻されると、ブームシリンダ12の縮小作動が停止
してブームの倒伏動作が停止する。このとき、ブームシ
リンダ12にブームを含むアタッチメントの慣性負荷が
作用することによってシリンダヘッド側圧力が急激に上
昇し、逆にシリンダロッド側圧力が急激に低下しようと
する。
Next, when the control valve 15 is returned to the neutral position A, the reduction operation of the boom cylinder 12 is stopped, and the boom falling operation is stopped. At this time, the inertial load of the attachment including the boom acts on the boom cylinder 12, so that the cylinder head side pressure sharply increases, and conversely, the cylinder rod side pressure tends to sharply decrease.

【0044】ここで、シリンダヘッド側圧力が緩衝シリ
ンダ22の第1圧力室24に導入され、両圧力室24,
27のバランスが崩れるため、ピストン23が第2圧力
室27側に移動し、バランスがとれる位置で停止する。
このピストン23の移動により、シリンダヘッド側圧力
の上昇分が緩衝シリンダ22に吸収される。
Here, the pressure on the cylinder head side is introduced into the first pressure chamber 24 of the buffer cylinder 22, and both pressure chambers 24,
Since the balance of 27 is lost, the piston 23 moves to the second pressure chamber 27 side, and stops at a position where the balance is achieved.
Due to the movement of the piston 23, the increase in the cylinder head side pressure is absorbed by the buffer cylinder 22.

【0045】また、第1管路26から緩衝シリンダ22
に流入する油、及び緩衝シリンダ22から流出する油が
それぞれ絞り25,28を通過することにより、油の振
動エネルギーが熱エネルギーとして消費され低減する。
Also, the first cylinder 26 is connected to the buffer cylinder 22
The oil flowing into the cylinder and the oil flowing out of the buffer cylinder 22 pass through the throttles 25 and 28, respectively, so that the vibration energy of the oil is consumed and reduced as heat energy.

【0046】このピストンの移動と絞りの二点の作用に
よってブームシリンダ12の圧力変動が吸収されて振動
が抑制される。
By the movement of the piston and the action of the throttle, pressure fluctuations in the boom cylinder 12 are absorbed and vibration is suppressed.

【0047】図3にこの緩衝シリンダ22を設けた場合
(破線)と設けない場合(実線)の圧力変動状況を示し
ている。同図に示すように同シリンダ22を設けること
により、ブームシリンダロッド側及びヘッド側双方の圧
力変動が早期に減衰され収束される。
FIG. 3 shows the state of pressure fluctuation when the buffer cylinder 22 is provided (broken line) and when it is not provided (solid line). By providing the cylinder 22 as shown in the figure, pressure fluctuations on both the boom cylinder rod side and the head side are attenuated and converged early.

【0048】また、同図の下段に示すように第2管路2
9には、緩衝シリンダ22のピストン23の移動によっ
て油の出入りがあるが、同管路29の圧力はリリーフ弁
20によって一定に保たれるため、圧力変動は殆ど起こ
らない。このため、リモコン弁18の一次圧の変動がな
く、コントロールバルブ15の切換操作に悪影響を与え
るおそれがない。
Further, as shown in the lower part of FIG.
In 9, oil flows in and out due to the movement of the piston 23 of the buffer cylinder 22, but the pressure in the pipe line 29 is kept constant by the relief valve 20, so that pressure fluctuation hardly occurs. Therefore, the primary pressure of the remote control valve 18 does not fluctuate, and there is no possibility that the switching operation of the control valve 15 is adversely affected.

【0049】他の実施形態 (1)基本実施形態ではシリンダヘッド側圧力を緩衝シ
リンダ22に導入して低減させる構成をとったが、図4
に示すように緩衝シリンダ22の第1圧力室24を第1
絞り25及び第1管路26を介してシリンダロッド側管
路14に接続してもよい。
4. Other Embodiments (1) In the basic embodiment, the cylinder head side pressure is introduced into the buffer cylinder 22 to reduce it.
The first pressure chamber 24 of the buffer cylinder 22 is
It may be connected to the cylinder rod side pipe 14 through the throttle 25 and the first pipe 26.

【0050】この構成によると、直接的にはシリンダロ
ッド側圧力の変動が緩衝シリンダ22によって吸収さ
れ、結果的に第1実施形態と同等の振動抑制効果を得る
ことができる。
According to this configuration, the fluctuation of the cylinder rod side pressure is directly absorbed by the buffer cylinder 22, and as a result, the same vibration suppression effect as in the first embodiment can be obtained.

【0051】(2)緩衝シリンダ22には、上記実施形
態のようにシリンダ側圧力とパイロット圧力の差を埋め
るためにバネ30を設けるのが望ましいが、図5に示す
ようにこのバネ30を省略し、ピストン23の移動作用
のみによって圧力変動を吸収する構成をとってもよい。
(2) It is desirable to provide a spring 30 in the buffer cylinder 22 to fill the difference between the cylinder side pressure and the pilot pressure as in the above embodiment, but this spring 30 is omitted as shown in FIG. Alternatively, a configuration in which the pressure fluctuation is absorbed only by the moving action of the piston 23 may be adopted.

【0052】この構成をとる場合でも、シリンダ側圧力
とパイロット圧力の差をできるだけ小さくすることによ
って所期の目的を達成することができる。
Even with this configuration, the intended purpose can be achieved by minimizing the difference between the cylinder side pressure and the pilot pressure.

【0053】(3)緩衝シリンダ22には、基本実施形
態のように第1及び第2両管路26,29の双方に絞り
25,28を設けるのが望ましいが、一方のみに絞りを
設けてもよい。
(3) The buffer cylinder 22 is preferably provided with throttles 25 and 28 in both the first and second conduits 26 and 29 as in the basic embodiment. Is also good.

【0054】あるいは、図5に示すようにこの絞り2
5,28を省略してもよい。この場合、絞り25,28
の代わりとして、リリーフ弁20での圧損による圧力変
動吸収作用を得ることができる。
Alternatively, as shown in FIG.
5 and 28 may be omitted. In this case, apertures 25 and 28
As an alternative, it is possible to obtain a pressure fluctuation absorbing action due to pressure loss in the relief valve 20.

【0055】(4)緩衝シリンダ22は、上記実施形態
のようにシリンダヘッド側、ロッド側の一方のみに設け
ればよいが、必要に応じて両方に設けてもよい。
(4) The buffer cylinder 22 may be provided on only one of the cylinder head side and the rod side as in the above embodiment, but may be provided on both sides as necessary.

【0056】(5)上記実施形態では、リモコン弁18
の油圧源であるパイロットポンプ17を緩衝用油圧源と
して利用する構成をとったが、緩衝用油圧源として他の
ポンプ(緩衝専用のポンプでもよい)を用いてもよい。
(5) In the above embodiment, the remote control valve 18
Although the pilot pump 17 which is a hydraulic pressure source is used as the hydraulic pressure source for buffering, another pump (or a pump dedicated to buffering) may be used as the hydraulic pressure source for buffering.

【0057】(6)本発明は、上記実施形態で挙げた油
圧ショベルのブームシリンダに限らず、建設機械におい
てとくに大きな慣性負荷が作用する油圧シリンダに広く
適用することができる。
(6) The present invention can be widely applied not only to the boom cylinder of the hydraulic excavator described in the above embodiment, but also to a hydraulic cylinder on which a particularly large inertial load acts on a construction machine.

【0058】[0058]

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、緩衝
シリンダの一方の油室に油圧シリンダ(請求項2ではブ
ームシリンダ)の圧力、他方の油室に油圧シリンダ駆動
用ポンプとは別の緩衝用油圧源の圧力を導入し、これら
の差に基づきピストンを作動させて油圧シリンダの圧力
変動を吸収し、振動を抑制する構成としたから、ピスト
ンの偏倚が生じないように緩衝用油圧源の圧力を適当に
設定することにより、とくに請求項2のブームシリンダ
のように慣性負荷の大きい油圧シリンダにおいて所期の
振動吸収機能を確実に得ることができる。
As described above, according to the present invention, the pressure of the hydraulic cylinder (boom cylinder in claim 2) is applied to one oil chamber of the buffer cylinder, and the other oil chamber is provided with a pressure different from the hydraulic cylinder driving pump. Since the pressure of the hydraulic pressure source for buffering is introduced and the piston is operated based on the difference between them to absorb the pressure fluctuation of the hydraulic cylinder and suppress the vibration, the hydraulic pressure source for buffering is prevented so that the piston is not biased. By appropriately setting the pressure, the desired vibration absorbing function can be reliably obtained, especially in a hydraulic cylinder having a large inertial load as in the boom cylinder of the second aspect.

【0059】しかも、油圧シリンダのヘッド側及びロッ
ド側両側油室の圧力を緩衝シリンダの両側油室に導入す
る公知技術と異なり、緩衝シリンダの両側受圧面積に差
を持たせる必要がなくなる。従って、緩衝シリンダを二
重構造としたりロッド付き構造としたりする必要がなく
なるため、緩衝シリンダの構造が簡単かつ小形ですむ。
このため、コスト及び回路スペース上有利となる。
Further, unlike the prior art in which the pressures of the oil chambers on both the head side and the rod side of the hydraulic cylinder are introduced into the oil chambers on both sides of the buffer cylinder, there is no need to provide a difference in the pressure receiving area on both sides of the buffer cylinder. Therefore, there is no need to make the buffer cylinder a double structure or a structure with a rod, so that the structure of the buffer cylinder is simple and small.
This is advantageous in cost and circuit space.

【0060】また、請求項3,4の発明によると、上記
ピストンの移動による基本的緩衝作用に加えて、緩衝シ
リンダに流入または流出する油が絞られることによって
油の振動エネルギーが熱エネルギーに変換されるため、
振動抑制効果が高められる。とくに、絞りを緩衝シリン
ダの両側に設けた請求項4の発明によると、この効果が
顕著となる。
According to the third and fourth aspects of the present invention, in addition to the basic buffering action by the movement of the piston, the oil flowing into or out of the buffer cylinder is throttled to convert the vibration energy of the oil into heat energy. To be
The vibration suppressing effect is enhanced. In particular, according to the invention of claim 4 in which the throttle is provided on both sides of the buffer cylinder, this effect is remarkable.

【0061】さらに、請求項5の発明によると、バネに
よってピストンを中立位置に付勢するため、緩衝シリン
ダの両側油室に導入される圧力の差が大きい場合でも、
圧力の低い側にこのバネを設けることによって差圧を小
さくすることができる。
Further, according to the fifth aspect of the present invention, since the piston is biased to the neutral position by the spring, even if the difference between the pressures introduced into the oil chambers on both sides of the buffer cylinder is large,
By providing this spring on the side where the pressure is low, the differential pressure can be reduced.

【0062】従って、緩衝用油圧源の圧力を高くとれな
い条件下でも、あるいは油圧シリンダの圧力変動の幅が
広い場合でも所期の振動抑制機能を確保することができ
る。
Accordingly, the desired vibration suppression function can be ensured even under conditions where the pressure of the buffer hydraulic pressure source cannot be increased, or even when the range of pressure fluctuation of the hydraulic cylinder is wide.

【0063】請求項6の発明によると、緩衝シリンダと
緩衝用油圧源を結ぶ管路の圧力の上限値がリリーフ弁に
よって規制されるため、とくに緩衝用油圧源を他の油圧
機器(請求項7ではリモコン弁)の油圧源として共用す
る構成をとる場合に、他の油圧機器の作動に悪影響を与
えるおそれがない。
According to the sixth aspect of the present invention, since the upper limit of the pressure in the pipeline connecting the shock-absorbing cylinder and the shock-absorbing hydraulic power source is regulated by the relief valve, the shock-absorbing hydraulic power source is connected to another hydraulic device (claim 7). In the case where the configuration is shared as the hydraulic pressure source of the remote control valve, there is no possibility that the operation of other hydraulic equipment is adversely affected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本実施形態にかかるブームシリンダ
回路の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a boom cylinder circuit according to a basic embodiment of the present invention.

【図2】同回路に用いられた緩衝シリンダの断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view of a buffer cylinder used in the circuit.

【図3】緩衝シリンダによる圧力変動吸収状況を説明す
るための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a pressure fluctuation absorbing state by a buffer cylinder.

【図4】本発明の他の実施形態にかかるブームシリンダ
回路の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a boom cylinder circuit according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明のまた別の実施形態にかかるブームシリ
ンダ回路に使用される緩衝シリンダの断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a buffer cylinder used in a boom cylinder circuit according to another embodiment of the present invention.

【図6】従来のブームシリンダ回路の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional boom cylinder circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 適用対象となる油圧シリンダとしてのブームシリ
ンダ 16 ブームシリンダの油圧源としての油圧ポンプ 15 コントロールバルブ 22 緩衝シリンダ 23 緩衝シリンダのピストン 24 緩衝シリンダの第1圧力室 27 緩衝シリンダの第2圧力室 25,28 絞り 30 バネ 17 緩衝用油圧源としてのパイロットポンプ 18 リモコン弁 20 リリーフ弁
12 Boom cylinder as a hydraulic cylinder to be applied 16 Hydraulic pump as a hydraulic source of boom cylinder 15 Control valve 22 Buffer cylinder 23 Piston of buffer cylinder 24 First pressure chamber of buffer cylinder 27 Second pressure chamber of buffer cylinder 25, 28 Throttle 30 Spring 17 Pilot Pump as Buffer Hydraulic Source 18 Remote Control Valve 20 Relief Valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 浩久 岐阜県大垣市本今町1682番地の2 株式会 社神鋼造機内 (72)発明者 南條 孝夫 神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 Fターム(参考) 2D003 AA01 AB03 BA08 BB03 CA06 DA03 3H089 AA66 BB05 CC01 CC20 DA02 DA06 DB03 DB13 DB33 DB47 DB49 EE15 EE22 GG02 JJ02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hirohisa Kimura 1682-2, Honimacho, Ogaki-shi, Gifu In-house Shinko Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Takao Nanjo 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe Stock Company Kobe Steel, Kobe Research Institute F-term (reference) 2D003 AA01 AB03 BA08 BB03 CA06 DA03 3H089 AA66 BB05 CC01 CC20 DA02 DA06 DB03 DB13 DB33 DB47 DB49 EE15 EE22 GG02 JJ02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧
油によって駆動される油圧シリンダと、この油圧シリン
ダに対する上記油圧ポンプからの圧油の給排を制御する
コントロールバルブとを備えた建設機械の油圧シリンダ
回路において、上記油圧ポンプとは別に緩衝用油圧源が
設けられ、この緩衝用油圧源と上記油圧シリンダの少な
くとも一方の油室との間に、この油室の圧力と上記緩衝
用油圧源の圧力の差に基づいて作動するピストンを備え
た緩衝シリンダが設けられてなることを特徴とする建設
機械の油圧シリンダ回路。
1. A construction machine comprising a hydraulic pump, a hydraulic cylinder driven by hydraulic oil from the hydraulic pump, and a control valve for controlling the supply and discharge of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder. In the hydraulic cylinder circuit, a buffer hydraulic pressure source is provided separately from the hydraulic pump, and between the buffer hydraulic pressure source and at least one oil chamber of the hydraulic cylinder, the pressure of the oil chamber and the hydraulic pressure source for the buffer are provided. A hydraulic cylinder circuit for a construction machine, comprising: a shock-absorbing cylinder provided with a piston that operates based on a pressure difference between the cylinders.
【請求項2】 油圧シリンダとして、ブームを備えた建
設機械におけるブームを起伏させるブームシリンダが用
いられ、このブームシリンダの少なくとも一方の油室と
緩衝用油圧源との間に緩衝シリンダが設けられたことを
特徴とする請求項1記載の建設機械の油圧シリンダ回
路。
2. A boom cylinder for raising and lowering a boom in a construction machine having a boom is used as a hydraulic cylinder, and a buffer cylinder is provided between at least one oil chamber of the boom cylinder and a buffer hydraulic pressure source. The hydraulic cylinder circuit for a construction machine according to claim 1, wherein:
【請求項3】 緩衝シリンダに対して流入または流出す
る油を絞る絞りが設けられたことを特徴とする請求項1
または2記載の建設機械の油圧シリンダ回路。
3. A throttle for restricting oil flowing into or out of the buffer cylinder is provided.
Or a hydraulic cylinder circuit of a construction machine according to 2.
【請求項4】 絞りが緩衝シリンダの両側に設けられた
ことを特徴とする請求項3記載の建設機械の油圧シリン
ダ回路。
4. The hydraulic cylinder circuit for a construction machine according to claim 3, wherein the throttle is provided on both sides of the buffer cylinder.
【請求項5】 緩衝シリンダに、ピストンに中立位置に
向かうバネ力を付与するバネが設けられたことを特徴と
する請求項1乃至4のいずれかに記載の建設機械の油圧
シリンダ回路。
5. The hydraulic cylinder circuit for a construction machine according to claim 1, wherein the buffer cylinder is provided with a spring that applies a spring force to the piston toward a neutral position.
【請求項6】 緩衝用油圧源とタンクとの間に、緩衝用
油圧源と緩衝シリンダを結ぶ管路の圧力を設定するリリ
ーフ弁が設けられたことを特徴とする請求項1乃至5の
いずれかに記載の建設機械の油圧シリンダ回路。
6. The relief valve according to claim 1, wherein a relief valve for setting a pressure of a pipe connecting the hydraulic pressure source for the buffer and the buffer cylinder is provided between the hydraulic pressure source for the buffer and the tank. A hydraulic cylinder circuit for a construction machine according to any one of the above.
【請求項7】 コントロールバルブとして油圧パイロッ
ト式の切換弁が用いられ、このコントロールバルブにパ
イロット圧を供給するリモコン弁の油圧源が緩衝シリン
ダの緩衝用油圧源として用いられたことを特徴とする請
求項1乃至6のいずれかに記載の建設機械の油圧シリン
ダ回路。
7. A control valve, wherein a hydraulic pilot type switching valve is used, and a hydraulic source of a remote control valve for supplying pilot pressure to the control valve is used as a hydraulic pressure source for a buffer cylinder. Item 7. A hydraulic cylinder circuit for a construction machine according to any one of Items 1 to 6.
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