JP2003035301A - 土木・建設機械の油圧システム - Google Patents

土木・建設機械の油圧システム

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JP2003035301A
JP2003035301A JP2001222615A JP2001222615A JP2003035301A JP 2003035301 A JP2003035301 A JP 2003035301A JP 2001222615 A JP2001222615 A JP 2001222615A JP 2001222615 A JP2001222615 A JP 2001222615A JP 2003035301 A JP2003035301 A JP 2003035301A
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hydraulic
actuator
civil engineering
oil
switching valve
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English (en)
Inventor
Shunji Kaji
俊二 加持
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Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧用パイプの配管距離を短くして、配管用
部品、パイプ等のコストを削減すると共に油圧漏れ等の
トラブルも少なくなるように改良した油圧システムを提
供することを課題とする。 【構成】 油圧ポンプからの油圧によってアクチュエー
タを駆動する土木・建設機械の油圧回路において、前記
アクチュエータと該アクチュエータを制御する方向切換
弁を一体的に構成し、或いは、前記アクチュエータの近
接した位置に該アクチュエータを制御する方向切換弁を
配置して、両者を結ぶ油路の距離を縮小したことを特徴
としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、土木・建設機械
の油圧システムに関し、更に詳細にはアクチュエータに
方向切換弁を一体的に構成し、又は近接した位置に配置
した油圧回路に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来から土木・建設機械の油圧回路や油圧
機器を含めて油圧システムについては、種々の改良がな
され、製品化されている。そして、建設機械等で従来か
ら使用されている油圧システムでは、複数の方向切換弁
をユニット化し、或いは1カ所にまとめて配置し、そこ
からアクチュエータが装着されている場所まで油圧パイ
プで接続するという方法が行われていた。また、これら
の方向切換弁には減圧弁等の補助機器も近接して配置さ
れると共に、油圧ポンプや油圧タンクの比較的近い場所
に配置されている。一方、アクチュエータは作業機や、
下部走行体、又は上部旋回体の後部等の比較的離れた場
所に装着されている。
【0003】図5は従来の油圧システムの1例を示すも
のである。図5において、方向切換弁51は油圧モータ
52(アクチュエータ)を制御するための切換弁で、方
向切換弁53は油圧シリンダ54(アクチュエータ)を
制御するための切換弁である。方向切換弁51,53に
は直接又は連結装置を使用して間接的に操作レバー51
a、53a(或いはリモコン弁等)が接続されている。
方向切換弁51a、53aは1カ所にまとめて配設され
ると共に、油圧ポンプ55a、油圧ポンプ55bの近く
に配置され、油圧パイプ57a、57bで接続されてい
る。また、油タンク58は油圧ポンプ55a、55bの
近くに配置され、従って、方向切換弁51a、51bの
近くに配置されている。油圧モータ52や油圧シリンダ
54は比較的離れた位置に装着されており、接続パイプ
61a、61b並びに接続パイプ62a、62bには長
いパイプ又は油圧ホースが必要であった。
【0004】以上に述べたように、従来の油圧システム
では同じ様な機能や構成を持つ方向切換弁をまとめて配
置するという構成を採用しているので、コンパクトな構
成が期待されていた。しかし、油圧ポンプ52や、油圧
シリンダ54等のアクチュエータは両方向に回転又は移
動させる必要があり、油圧パイプ61a、61b並びに
62a、62bには何れも作業油として高圧油が流れる
ので、長い高圧用の油圧パイプが必要であった。一方、
油圧ポンプ55a、55bから方向切換弁51a、51
bまでの油圧パイプ57a、57bは高圧用パイプが必
要であるけれども、方向切換弁51a、51bから油タ
ンク58までの油圧パイプ59は低圧用パイプでよい。
しかも建設機械等では数多くのアクチュエータが使用さ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実に
鑑みなされたものであり、高圧用パイプの配管距離を短
くして、配管用部品、パイプ等のコストを削減すると共
に油圧漏れ等のトラブルも少なくなるように改良した油
圧システムを提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するための手段として以下の構成を採用している。即
ち、請求項1に記載の発明は、油圧ポンプからの油圧に
よってアクチュエータを駆動する土木・建設機械の油圧
回路において、前記アクチュエータと該アクチュエータ
を制御する方向切換弁を一体的に構成したことを特徴と
している。
【0007】また、請求項2に記載の発明は、油圧ポン
プからの油圧によってアクチュエータを駆動する土木・
建設機械の油圧回路において、前記アクチュエータの近
接した位置に該アクチュエータを制御する方向切換弁を
配置して、両者を結ぶ油路の距離を縮小したことを特徴
としている。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の発明において、前記方向切換弁に前記油圧ポ
ンプからの配油管と油タンクへの排油管を接続し、該方
向切換弁を電気的手段により制御可能としたことを特徴
としている。
【0009】請求項4記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の発明において、前記方向切換弁に前記油圧ポ
ンプからの配油管と油タンクへの排油管を接続し、該方
向切換弁の制御ポートにリモコン弁からのパイロット油
圧を供給するパイロット管路を接続して制御可能とした
ことを特徴としている。
【0010】請求項5記載の発明は、請求項1〜請求項
4記載の発明において、前記方向切換弁をパッケージ内
に設け、該パッケージを前記アクチュエータに固設可能
にすると共に該パッケージの表面に油圧パイプ接続端子
を設け、該接続端子と該方向切換弁のポートとを内部で
接続したことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図に基づ
いて説明する。図1は、本発明の実施した実施形態の油
圧システム例を示す図である。図1において、油圧モー
タユニット11は油圧モータ11a、方向切換弁11
b、制御部11c及び配管マニホールド11dから構成
されている。同様に、油圧シリンダユニット12は油圧
シリンダ12a、方向切換弁12b、制御部12c及び
配管マニホールド12dから構成されている。油圧モー
タユニット11のマニホールド11d、油圧シリンダユ
ニット12のマニホールド12dは各々、高圧用パイプ
14a(又は14b)、14を介して油圧ポンプ13,
13の出力油路の合流点に接続されている。また、低圧
用パイプ17a或いは17bを介して油タンク18に接
続されている。
【0012】制御部11c、制御部12cは電気的制御
手段、例えばソレノイドを利用したスプール駆動部(電
磁弁)或いは電気モータにウオーム歯車を装着したスプ
ール駆動部からなり、これらはコントローラ20の出力
側に接続されている。コントローラ20の入力側には操
作レバー19a、19bの信号出力端に接続されてい
る。また、油圧ポンプの吐出量制御部もコントローラ2
0の出力側に接続されている。なお、ここでは、制御部
11c、12cとして電気的制御手段により構成した
が、パイロットポートを設けて油圧により制御してもよ
い。また、油圧ポンプ13、13の出力油路を上流で合
流させているが、合流させないで独立に油圧モータユニ
ット11、油圧シリンダユニット12に直接接続しても
よい。
【0013】図2は油圧シリンダユニット12の1例を
示すもので、図2(A)は正面図、図2(B)は左側か
ら見た側面図、図2(C)は右側から見た側面図を示
す。図において、油圧シリンダユニット12は油圧シリ
ンダ本体21と制御部22で一体的に構成されている。
即ち、シリンダ本体21と制御部22は一体として形成
してもよいが、別々に形成して着脱可能に構成してもよ
い。或いは、制御部22をシリンダ本体21と近距離の
位置に離して配置してもよい。なお、図では接続のため
の配管は省略してある。
【0014】図3(A)、(B)は制御部22の回路構
成例を示すもので、図3(A)は電磁切換弁を使用した
例で、図3(B)は油圧切換弁を使用した例である。図
3において、ケース23の内部に電磁切換弁24が配設
されており、入力ポート24a、出力ポート24b、接
続ポート24c、制御用配線端子24dが図示のように
配設されている。図3(B)も同様であり、ケース23
の内部に油圧切換弁25が配設されており、回路構成は
制御用パイロットポート25dが異なるのみで、他は同
一である。
【0015】図4は3個の油圧シリンダ、例えばブーム
用油圧シリンダユニットの制御部27、アーム用油圧シ
リンダユニットの制御部28、バケット用油圧シリンダ
の制御部29を1個の油圧ポンプ30と油タンク31に
カスケードに接続した場合の例を示す。図4において、
油圧ポンプ30からの圧油(高圧)は高圧パイプ27
a、28a、29a、32a、ネガコン絞り33を通
り、低圧用パイプ29b、28b、27bを流れて油タ
ンク31に帰還する。なお、パイロットパイプ27d、
28d、29dはそれぞれのリモコン弁の出力ポートに
接続される。
【0016】以上に説明した実施形態から明らかな様
に、この油圧システムにおける機能、作用は従来の油圧
システムにおける機能、作用と全く同一である。しか
し、従来システム(例えば図5参照)と比較して高圧用
パイプの配管距離が著しく短縮されている。即ち、全体
の配管距離の長さはほぼ同じである(図4の様な場合は
短縮も可能である)が、高圧用パイプの一部を低圧用パ
イプに変更できるため、高圧用パイプの配管距離が著し
く短縮されている。従って、本実施形態によれば、パイ
プのコスト、配管部品(接続部品、シール部品等)のコ
ストを削減できると共に油漏れのトラブルも少なくなる
という効果が得られる。
【0017】以上本発明の実施形態を図面に基づいて詳
述してきたが、本発明の技術的範囲は上記に説明した実
施形態に限られるものではない。
【0018】
【発明の効果】高圧用パイプの配管距離が著しく短縮さ
れているので、本発明によれば、パイプのコスト、配管
部品(接続部品、シール部品等)のコストを削減できる
と共に油漏れのトラブルも少なくなるという効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態の回路構成例を示す。
【図2】 油圧シリンダに制御部を装着した形態例を示
す。
【図3】 制御部の配管例を示す。(A)は電磁弁を使
用した場合で、(B)は油圧切換弁を使用した例を示
す。
【図4】 カスケード接続した場合の配管接続例を示
す。
【図5】 従来装置の回路構成例を示す。
【符号の説明】
11 油圧モータユニット 12 油圧シリンダユニット 20 コントローラ 21 油圧シリンダ 22 制御部 23 ケース 24 電磁切換弁 25 油圧切換弁 27〜29 制御部
【手続補正書】
【提出日】平成13年9月3日(2001.9.3)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】図5は従来の油圧システムの1例を示すも
のである。図5において、方向切換弁51は油圧モータ
52(アクチュエータ)を制御するための切換弁で、方
向切換弁53は油圧シリンダ54(アクチュエータ)を
制御するための切換弁である。方向切換弁51,53に
は直接又は連結装置を使用して間接的に操作レバー51
a、53a(或いはリモコン弁等)が接続されている。
方向切換弁51、53は1カ所にまとめて配設されると
共に、油圧ポンプ55a、油圧ポンプ55bの近くに配
置され、油圧パイプ57a、57bで接続されている。
また、油タンク58は油圧ポンプ55a、55bの近く
に配置され、従って、方向切換弁51、53の近くに配
置されている。油圧モータ52や油圧シリンダ54は比
較的離れた位置に装着されており、接続パイプ61a、
61b並びに接続パイプ62a、62bには長いパイプ
又は油圧ホースが必要であった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】以上に述べたように、従来の油圧システム
では同じ様な機能や構成を持つ方向切換弁をまとめて配
置するという構成を採用しているので、コンパクトな構
成が期待されていた。しかし、油圧ポンプ52や、油圧
シリンダ54等のアクチュエータは両方向に回転又は移
動させる必要があり、油圧パイプ61a、61b並びに
62a、62bには何れも作業油として高圧油が流れる
ので、長い高圧用の油圧パイプが必要であった。一方、
油圧ポンプ55a、55bから方向切換弁51、53ま
での油圧パイプ57a、57bは高圧用パイプが必要で
あるけれども、方向切換弁51、53から油タンク58
までの油圧パイプ59は低圧用パイプでよい。しかも建
設機械等では数多くのアクチュエータが使用されてい
る。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧ポンプからの油圧によってアクチュ
    エータを駆動する土木・建設機械の油圧回路において、
    前記アクチュエータと該アクチュエータを制御する方向
    切換弁を一体的に構成したことを特徴とする土木・建設
    機械の油圧システム。
  2. 【請求項2】 油圧ポンプからの油圧によってアクチュ
    エータを駆動する土木・建設機械の油圧回路において、
    前記アクチュエータの近接した位置に該アクチュエータ
    を制御する方向切換弁を配置して、両者を結ぶ油路の距
    離を縮小したことを特徴とする土木・建設機械の油圧シ
    ステム。
  3. 【請求項3】 前記方向切換弁に前記油圧ポンプからの
    配油管と油タンクへの排油管を接続し、該方向切換弁を
    電気的手段により制御可能としたことを特徴とする請求
    項1又は請求項2の何れか1に記載の土木・建設機械の
    油圧システム。
  4. 【請求項4】 前記方向切換弁に前記油圧ポンプからの
    配油管と油タンクへの排油管を接続し、該方向切換弁の
    制御ポートにリモコン弁からのパイロット油圧を供給す
    るパイロット管路を接続して制御可能としたことを特徴
    とする請求項1又は請求項2の何れか1に記載の土木・
    建設機械の油圧システム。
  5. 【請求項5】 前記方向切換弁をパッケージ内に設け、
    該パッケージを前記アクチュエータに固設可能にすると
    共に該パッケージの表面に油圧パイプ接続端子を設け、
    該接続端子と該方向切換弁のポートとを内部で接続した
    ことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1に記載
    の土木・建設機械の油圧システム。
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