JP2002081408A - 流体圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の定容量形の流体圧モータの回転速度比
を変えることができる流体圧回路を提供する。 【解決手段】 可変容量形の油圧ポンプ12に複数の定容
量形の油圧モータ13，14を直列に接続し、油圧モータ1
3，14にバイパス通路17，18を並列に設け、バイパス通
路17，18中に電磁式絞り切換弁25，26を設ける。油圧モ
ータ13は、エンジン冷却用のラジエータ21のファン22を
駆動し、油圧モータ14は、油圧回路冷却用のオイルクー
ラ23のファン24を駆動する。ラジエータ21に水温センサ
31を設け、オイルクーラ23に油温センサ32を設け、コン
トローラ33は、水温センサ31および油温センサ32からの
温度検出信号をモニタしながら、水温の目標値と検出値
との差および油温の目標値と検出値との差に応じて油圧
ポンプ12の吐出流量および電磁式絞り切換弁25，26の絞
り量をフィードバック制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の定容量形の
流体圧モータを有する流体圧回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の冷却用油圧回路を示し、
１つの可変容量形の流体圧ポンプ１から加圧供給された
作動油により、相互に直列に接続された２つの定容量形
の流体圧モータ２，３を駆動し、一の定容量形の流体圧
モータ２によりエンジン冷却用のラジエータ４のファン
５を駆動し、他の定容量形の流体圧モータ３により油圧
回路冷却用のオイルクーラ６のファン７を駆動する。可
変容量形の流体圧ポンプ１は、コントローラ８からの制
御信号により作動するレギュレータ９によりポンプ斜板
などの容量可変手段1aを駆動して、ポンプ吐出流量を制
御する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】定容量形の流体圧モー
タ２，３は、小型で安価なものであるが、１つの可変容
量形の流体圧ポンプ１で２個の定容量形の流体圧モータ
２，３およびファン５，７を駆動する場合、可変容量形
の流体圧ポンプ１のポンプ吐出流量を変更することによ
り、２個のファン回転速度を同時に増減させることはで
きるが、２つのファン５，７の回転速度比を変えること
はできない。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、複数の定容量形の流体圧モータの回転速度比を変
えることができる流体圧回路を提供することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、流体圧ポンプから加圧供給された流体により駆動
される複数の定容量形の流体圧モータと、少なくとも１
つの定容量形の流体圧モータを通過する流体の流量を調
整する流量調整手段とを具備した流体圧回路であり、そ
して、流量調整手段により少なくとも１つの定容量形の
流体圧モータを通過する流体の流量を調整することで、
複数の定容量形の流体圧モータの回転速度比を変更す
る。

【０００６】請求項２に記載された発明は、流体圧ポン
プから加圧供給された流体により駆動される互に直列に
接続された複数の定容量形の流体圧モータと、少なくと
も１つの定容量形の流体圧モータに並列に設けられたバ
イパス通路と、バイパス通路中に設けられバイパス通路
を通過する流体の流量を個別に調整する流量調整手段と
を具備した流体圧回路であり、そして、流量調整手段に
より少なくとも１つのバイパス通路を通過する流体の流
量を調整することで、少なくとも１つの定容量形の流体
圧モータを通過する流体の流量を相対的に調整して、複
数の定容量形の流体圧モータの回転速度比を変更する。

【０００７】請求項３に記載された発明は、流体圧ポン
プから加圧供給された流体により駆動される互に並列に
接続された複数の定容量形の流体圧モータと、少なくと
も１つの定容量形の流体圧モータに直列に設けられ流体
圧モータを通過する流体の流量を調整する流量調整手段
とを具備した流体圧回路であり、そして、流量調整手段
により少なくとも１つの定容量形の流体圧モータを通過
する流体の流量を直接調整することで、複数の定容量形
の流体圧モータの回転速度比を変更する。

【０００８】請求項４に記載された発明は、請求項１乃
至３のいずれかに記載の流体圧回路における流体圧ポン
プが、吐出流量を調整可能の可変容量形の流体圧ポンプ
であるとしたものであり、そして、可変容量形の流体圧
ポンプの吐出流量を調整することで、複数の流体圧モー
タの回転速度を同時に変更する。

【０００９】請求項５に記載された発明は、請求項１乃
至４のいずれかに記載の流体圧回路における複数の流体
圧モータが、２つの定容量形の流体圧モータを含み、一
の定容量形の流体圧モータは、エンジン冷却用のラジエ
ータのファンを駆動するものであり、他の定容量形の流
体圧モータは、油圧回路冷却用のオイルクーラのファン
を駆動するものであり、そして、流量調整手段により一
の定容量形の流体圧モータを通過する流体の流量を調整
することで、一の定容量形の流体圧モータにより駆動さ
れるラジエータのファンの回転速度を変更し、流量調整
手段により他の定容量形の流体圧モータを通過する流体
の流量を調整することで、他の定容量形の流体圧モータ
により駆動されるオイルクーラのファンの回転速度を変
更する。これにより、ラジエータのファンとオイルクー
ラのファンの回転速度比を変更する。

【００１０】請求項６に記載された発明は、請求項５記
載の流体圧回路において、流量調整手段が、電気信号に
より絞り量を変更可能の電磁式絞り切換弁であり、ラジ
エータに設けられ冷却水の水温を検出する水温センサ
と、オイルクーラに設けられ作動油の油温を検出する油
温センサと、水温センサおよび油温センサからの温度検
出信号をモニタしながら水温の目標値と検出値との差お
よび油温の目標値と検出値との差に応じて可変容量形の
流体圧ポンプの吐出流量および電磁式絞り切換弁の絞り
量をフィードバック制御するコントローラとを具備した
ものであり、そして、コントローラは、水温センサおよ
び油温センサからの温度検出信号をモニタしながら、水
温および油温の検出値とそれらの目標値との差に応じ
て、可変容量形の流体圧ポンプの吐出流量をフィードバ
ック制御するとともに、電磁式絞り切換弁の絞り量をフ
ィードバック制御し、ラジエータのファンおよびオイル
クーラのファンを最適な回転速度比で駆動する。

【００１１】請求項７に記載された発明は、請求項６記
載の流体圧回路が建設機械に搭載されたものであり、そ
して、建設機械に搭載されたラジエータのファンおよび
オイルクーラのファンを最適な回転速度比で駆動する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１を参照しながら、また、他の実施の形態を図２を参照
しながら説明する。

【００１３】先ず、図１は、一実施の形態を示す流体圧
回路としての油圧回路であり、タンク11に吸込口が接続
された流体圧ポンプとしての油圧ポンプ12と、この油圧
ポンプ12の吐出口から加圧供給された流体としての作動
油により駆動される複数の定容量形の流体圧モータとし
ての油圧モータ13，14と、定容量形の油圧モータ13，14
を通過する作動油の流量を調整する流量調整手段15，16
とを具備している。

【００１４】すなわち、油圧ポンプ12から加圧供給され
た作動油により駆動される複数の定容量形の油圧モータ
13，14は、互に直列に接続され、上流側の定容量形の油
圧モータ13には、バイパス通路17が並列に設けられ、下
流側の定容量形の油圧モータ14には、バイパス通路18が
並列に設けられている。そして、これらのバイパス通路
17，18中には、各バイパス通路17，18を通過する作動油
の流量を個別に調整する流量調整手段15，16がそれぞれ
設けられている。

【００１５】前記油圧ポンプ12は、図１に示されるよう
にレギュレータ19により斜板などのポンプ流量可変手段
12aを制御することにより吐出流量を調整可能の可変容
量形の流体圧ポンプとしての油圧ポンプとすることが望
ましいが、吐出流量を固定した定容量形の流体圧ポンプ
としての油圧ポンプでも可能である。

【００１６】また、図１に示されるように２つの定容量
形の油圧モータ13，14のうち、一の定容量形の油圧モー
タ13は、エンジン冷却用のラジエータ21のファン22を駆
動するものであり、他の定容量形の油圧モータ14は、油
圧回路冷却用のオイルクーラ23のファン24を駆動するも
のである。これらの油圧モータ13，14は、３つ以上設け
ても良い。

【００１７】さらに、前記流量調整手段15，16は電磁式
絞り切換弁25，26であり、これらの電磁式絞り切換弁2
5，26は、ソレノイド25a，26aに入力される電流値など
の電気信号に応じて絞り量を変更可能の電磁比例弁であ
ることが望ましいが、制御形態がシンプルである場合は
オン／オフ形の電磁開閉弁でも良い。

【００１８】また、ラジエータ21には、冷却水の水温を
検出する水温センサ31が設けられ、オイルクーラ23に
は、作動油の油温を検出する油温センサ32が設けられて
いる。

【００１９】そして、水温センサ31および油温センサ32
からの温度検出信号をモニタしながら水温の目標値と検
出値との差および油温の目標値と検出値との差に応じて
可変容量形の油圧ポンプ12の吐出流量および電磁式絞り
切換弁25，26の絞り量をフィードバック制御するコント
ローラ33が設けられている。図１中、ＡおよびＢは、同
一符号間の接続関係を示す。

【００２０】このような油圧回路は、油圧ショベル、ブ
ルドーザ、ローダなどの建設機械に搭載されている。

【００２１】次に、この図１に示された実施の形態の作
用を説明する。

【００２２】流量調整手段15，16の少なくとも一方によ
りバイパス流量を調整することで、定容量形の油圧モー
タ13，14の少なくとも一方を通過する作動油の流量を相
対的に調整することで、定容量形の油圧モータ13，14の
少なくとも一方の回転速度を変更でき、これにより、容
量形の油圧モータ13，14の回転速度比を変えることがで
きる。

【００２３】すなわち、流量調整手段15，16の電磁式絞
り切換弁25，26の少なくとも一方によりバイパス通路1
7，18の少なくとも一方を通過する作動油のバイパス流
量を調整することで、定容量形の油圧モータ13，14の少
なくとも一方を通過する作動油の流量を相対的に調整し
て、定容量形の油圧モータ13，14の回転速度比を変える
ことができる。

【００２４】また、可変容量形の油圧ポンプ12の吐出流
量を調整することで、複数の油圧モータ13，14の回転速
度を同時に変更することができる。

【００２５】さらに、例えば、上流側の電磁式絞り切換
弁25の絞り量を調整して上流側の油圧モータ13の回転速
度を変更した場合でも、油圧ポンプ12の吐出流量が変更
しないように制御した場合は、下流側の油圧モータ14お
よびバイパス通路18を通過する作動油の総流量は変化し
ないから、下流側の油圧モータ14の回転速度を一定に維
持することが可能である。

【００２６】一方、可変容量形の油圧ポンプ12の吐出流
量の調整と、特定の定容量形の油圧モータ13の回転速度
の調整作業とを組合せることにより、特定の定容量形の
油圧モータ13の回転速度を一定に維持したまま、他の油
圧モータ14の回転速度を変更することも可能である。

【００２７】例えば、可変容量形の油圧ポンプ12の吐出
流量を増加させた分、上流側のバイパス通路17でのバイ
パス流量を増大させる調整により、上流側の定容量形の
油圧モータ13の回転速度を一定に維持したまま、下流側
の油圧モータ14の回転速度を増加させることが可能であ
る。

【００２８】このようにして、一の定容量形の油圧モー
タ13を通過する作動油の流量を調整することで、この油
圧モータ13の回転速度およびラジエータ21のファン22の
回転速度を変更し、また、他の定容量形の油圧モータ14
を通過する作動油の流量を調整することで、この油圧モ
ータ14の回転速度およびオイルクーラ23のファン24の回
転速度を変更し、これらにより、ラジエータ21のファン
22とオイルクーラ23のファン24の回転速度比を自在に変
えることができ、ラジエータ21およびオイルクーラ23の
冷却能力を発熱量の比に応じて自在に制御できる。

【００２９】その際、コントローラ33は、水温センサ31
および油温センサ32からの温度検出信号をモニタしなが
ら、水温および油温の検出値とそれらの目標値との差に
応じて、レギュレータ19により可変容量形の油圧ポンプ
12の吐出流量をフィードバック制御するとともに、電磁
式絞り切換弁25，26の絞り量をフィードバック制御し、
建設機械に搭載されたラジエータ21のファン22およびオ
イルクーラ23のファン24を最適な回転速度で駆動するか
ら、これらのファン22，24から発生する騒音を必要最小
限に低減できる。

【００３０】例えば、建設機械の作業時間の経過ととも
に、ラジエータ21の水温およびオイルクーラ23の油温が
上昇するので、レギュレータ19により可変容量形の油圧
ポンプ12の吐出流量を増加させるようにフィードバック
制御して、ラジエータ21のファン22およびオイルクーラ
23のファン24の回転速度を増加させる。

【００３１】さらに、建設機械に搭載された作業機の油
圧アクチュエータの高圧での使用頻度が多いなどの理由
で、ラジエータ21の水温上昇よりもオイルクーラ23の油
温上昇が著しい場合は、バイパス通路18の電磁式絞り切
換弁26をより絞るようにフィードバック制御することに
より、定容量形の油圧モータ14に対しより多くの流量を
供給して、オイルクーラ23のファン24をより高速で回転
させ、ファン24による冷却効果をより強くすると良い。

【００３２】次に、図２により他の実施の形態を説明す
る。なお、図１と同様の部分には同一符号を付して、そ
の説明を省略する。

【００３３】この図２に示された流体圧回路としての油
圧回路は、油圧ポンプ12から加圧供給された流体として
の作動油により駆動される複数の定容量形の油圧モータ
13，14と、これらの油圧モータ13，14を通過する作動油
の流量を調整する流量調整手段27，28とを具備してい
る。

【００３４】すなわち、油圧ポンプ12から加圧供給され
た作動油により駆動される複数の定容量形の油圧モータ
13，14が、互に並列に接続され、これらの油圧モータ1
3，14に対し、油圧モータ13，14を通過する作動油の流
量を個別に調整する流量調整手段27，28がそれぞれ直列
に設けられている。

【００３５】これらの流量調整手段27，28は、電気信号
により絞り量を変更可能の電磁式絞り切換弁29，30であ
り、それらのソレノイド29a，30aに通電される電流値な
どの通電量に応じた開度を持つが、その開度は最小でも
０となることはない。

【００３６】そして、例えば、流量調整手段27の電磁式
絞り切換弁29の開度を調整して、一の定容量形の油圧モ
ータ13を通過する作動油の流量を直接調整することで、
また、流量調整手段28の電磁式絞り切換弁30の開度を調
整して、他の定容量形の油圧モータ14を通過する作動油
の流量を直接調整することで、油圧モータ13により駆動
されるラジエータ21のファン22と、油圧モータ14により
駆動されるオイルクーラ23のファン24の回転速度比を変
更する。

【００３７】その際、例えば、一方の電磁式絞り切換弁
30の開度を拡大する調整により、対応する定容量形の油
圧モータ14に多量のポンプ流量が分流されると、その
分、他方の定容量形の油圧モータ13に分流されるポンプ
流量が減少する。

【００３８】このとき、レギュレータ19により可変容量
形の油圧ポンプ12のポンプ流量可変手段12aを制御し
て、油圧ポンプ12からの吐出流量を増加させることによ
り、油圧モータ13に供給されるポンプ流量を回復させる
ことができる。

【００３９】コントローラ33は、水温センサ31および油
温センサ32からの温度検出信号をモニタしながら、水温
および油温の検出値とそれらの目標値との差に応じて、
レギュレータ19により可変容量形の油圧ポンプ12の吐出
流量をフィードバック制御するとともに、電磁式絞り切
換弁29，30の絞り量をフィードバック制御し、建設機械
に搭載されたラジエータ21のファン22およびオイルクー
ラ23のファン24を最適な回転速度で駆動する。

【００４０】例えば、建設機械の作業時間の経過ととも
に、ラジエータ21の水温およびオイルクーラ23の油温が
上昇するので、レギュレータ19により可変容量形の油圧
ポンプ12の吐出流量を増加させるようにフィードバック
制御して、ラジエータ21のファン22およびオイルクーラ
23のファン24の回転速度を増加させる。

【００４１】さらに、建設機械に搭載された作業機の油
圧アクチュエータの高圧での使用頻度が多いなどの理由
で、ラジエータ21の水温上昇よりもオイルクーラ23の油
温上昇が著しい場合は、電磁式絞り切換弁30の開度をよ
り開くようにフィードバック制御することにより、定容
量形の油圧モータ14に対しより多くの流量を供給して、
オイルクーラ23のファン24をより高速で回転させ、ファ
ン24による冷却効果をより強くすると良い。このとき、
油圧モータ13に分流される流量の減少分は、油圧ポンプ
12からの吐出流量の増加で回復させることができる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、流量調整
手段により少なくとも１つの定容量形の流体圧モータを
通過する流体の流量を調整することで、複数の定容量形
の流体圧モータの回転速度比を変更できる。

【００４３】請求項２記載の発明によれば、流量調整手
段により少なくとも１つのバイパス通路を通過する流体
の流量を調整することで、少なくとも１つの定容量形の
流体圧モータを通過する流体の流量を相対的に調整し
て、複数の定容量形の流体圧モータの回転速度比を変更
できる。

【００４４】請求項３記載の発明によれば、流量調整手
段により少なくとも１つの定容量形の流体圧モータを通
過する流体の流量を直接調整することで、複数の定容量
形の流体圧モータの回転速度比を変更できる。

【００４５】請求項４記載の発明によれば、可変容量形
の流体圧ポンプの吐出流量を調整することで、複数の流
体圧モータの回転速度を同時に変更できる。

【００４６】請求項５記載の発明によれば、流量調整手
段により一の定容量形の流体圧モータを通過する流体の
流量を調整することで、一の定容量形の流体圧モータに
より駆動されるラジエータのファンの回転速度を変更で
き、流量調整手段により他の定容量形の流体圧モータを
通過する流体の流量を調整することで、他の定容量形の
流体圧モータにより駆動されるオイルクーラのファンの
回転速度を変更できる。これにより、ラジエータのファ
ンとオイルクーラのファンの回転速度比を変更できる。

【００４７】請求項６記載の発明によれば、コントロー
ラにより、水温センサおよび油温センサからの温度検出
信号をモニタしながら、水温および油温の検出値とそれ
らの目標値との差に応じて、可変容量形の流体圧ポンプ
の吐出流量をフィードバック制御できるとともに、電磁
式絞り切換弁の絞り量をフィードバック制御でき、ラジ
エータのファンおよびオイルクーラのファンを最適な回
転速度比で駆動できる。

【００４８】請求項７記載の発明によれば、建設機械に
搭載されたラジエータのファンおよびオイルクーラのフ
ァンを最適な回転速度比で駆動できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流体圧回路の一実施の形態を示す
油圧回路図である。

【図２】本発明に係る流体圧回路の他の実施の形態を示
す油圧回路図である。

【図３】従来の流体圧回路を示す油圧回路図である。

【符号の説明】

12 流体圧ポンプとしての油圧ポンプ 13，14 流体圧モータとしての油圧モータ 15，16 流量調整手段 17，18 バイパス通路 21 ラジエータ 22 ファン 23 オイルクーラ 24 ファン 25，26 電磁式絞り切換弁 27，28 流量調整手段 29，30 電磁式絞り切換弁 31 水温センサ 32 油温センサ 33 コントローラ

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Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体圧ポンプから加圧供給された流体に
   より駆動される複数の定容量形の流体圧モータと、 少なくとも１つの定容量形の流体圧モータを通過する流
   体の流量を調整する流量調整手段とを具備したことを特
   徴とする流体圧回路。
2. 【請求項２】 流体圧ポンプから加圧供給された流体に
   より駆動される互に直列に接続された複数の定容量形の
   流体圧モータと、 少なくとも１つの定容量形の流体圧モータに並列に設け
   られたバイパス通路と、 バイパス通路中に設けられバイパス通路を通過する流体
   の流量を個別に調整する流量調整手段とを具備したこと
   を特徴とする流体圧回路。
3. 【請求項３】 流体圧ポンプから加圧供給された流体に
   より駆動される互に並列に接続された複数の定容量形の
   流体圧モータと、 少なくとも１つの定容量形の流体圧モータに直列に設け
   られ流体圧モータを通過する流体の流量を調整する流量
   調整手段とを具備したことを特徴とする流体圧回路。
4. 【請求項４】 流体圧ポンプは、吐出流量を調整可能の
   可変容量形の流体圧ポンプであることを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれかに記載の流体圧回路。
5. 【請求項５】 複数の流体圧モータは、２つの定容量形
   の流体圧モータを含み、 一の定容量形の流体圧モータは、エンジン冷却用のラジ
   エータのファンを駆動するものであり、 他の定容量形の流体圧モータは、油圧回路冷却用のオイ
   ルクーラのファンを駆動するものであることを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれかに記載の流体圧回路。
6. 【請求項６】 流量調整手段は、電気信号により絞り量
   を変更可能の電磁式絞り切換弁であり、 ラジエータに設けられ冷却水の水温を検出する水温セン
   サと、 オイルクーラに設けられ作動油の油温を検出する油温セ
   ンサと、 水温センサおよび油温センサからの温度検出信号をモニ
   タしながら水温の目標値と検出値との差および油温の目
   標値と検出値との差に応じて可変容量形の流体圧ポンプ
   の吐出流量および電磁式絞り切換弁の絞り量をフィード
   バック制御するコントローラとを具備したことを特徴と
   する請求項５記載の流体圧回路。
7. 【請求項７】 建設機械に搭載されたことを特徴とする
   請求項６記載の流体圧回路。