JP2006118592A - Hydraulic pump control device for working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変速可能な電動モータで駆動される油圧ポンプの圧油で、複数のアクチュエータを作動するための作業機の油圧ポンプ制御装置に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic pump control device of a working machine for operating a plurality of actuators with pressure oil of a hydraulic pump driven by a variable speed electric motor.
従来より、下記特許文献1に示すような技術は公知となっている。
この特許文献1には、油圧ポンプの圧油によって、作業機に取り付けられたバケット等のアタッチメントのアクチュエータを作動させる技術について記載されている。
具体的には、作業機に取り付けられたアタッチメントの特性に応じて、油圧回路をワンタッチで容易に変更する技術について記載されている。
これにより、アタッチメントに対して適切な油圧回路を容易に構成することが可能となる。
即ち、アタッチメントを作動させるために必要な圧油の流量を、油圧回路の変更によって変化させるものである。
This patent document 1 describes a technique for operating an actuator of an attachment such as a bucket attached to a work machine by pressure oil of a hydraulic pump.
Specifically, it describes a technique for easily changing the hydraulic circuit with a single touch in accordance with the characteristics of the attachment attached to the work implement.
This makes it possible to easily configure an appropriate hydraulic circuit for the attachment.
That is, the flow rate of the pressure oil necessary for operating the attachment is changed by changing the hydraulic circuit.
しかしながら、上記公報に記載される技術は、油圧回路の流路を変更することによって各部の圧油の流量を変化させるものであり、油圧ポンプの出力自体をアタッチメントの種類に応じて変化させるものではなかった。
つまり、上記公報に記載される技術は、油圧ポンプの出力を変化させることによって圧油の流量を根本的に変化させるものではないため、アタッチメントによっては十分な圧油を供給できない場合があった。
例えば、建造物のコンクリート等を砕く破砕機(所謂、クラッシャー)は、破砕機を装着する本機の大小に関わらず、コンクリートを砕くための力は一定量以上必要である。
従って、本機が小型になるほど破砕機用アクチュエータの容量は他のアタッチメントのアクチュエータの容量に比べて大きくする必要があり、単に油圧回路の圧力等を変更するだけでは対応できない場合があった。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、油圧ポンプの動力源である電動モータの出力を変化させることによって、アタッチメントに応じて油圧ポンプの出力を調節する作業機の油圧ポンプ制御装置を提供することである。
However, the technology described in the above publication changes the flow rate of the pressure oil in each part by changing the flow path of the hydraulic circuit, and does not change the output of the hydraulic pump according to the type of attachment. There wasn't.
That is, since the technique described in the above publication does not fundamentally change the flow rate of the pressure oil by changing the output of the hydraulic pump, there are cases where sufficient pressure oil cannot be supplied depending on the attachment.
For example, a crusher (so-called crusher) that crushes concrete or the like in a building requires a certain amount of force to crush the concrete regardless of the size of the machine to which the crusher is mounted.
Therefore, the capacity of the crusher actuator needs to be larger than the capacity of the actuators of the other attachments as the machine becomes smaller, and there are cases where it is not possible to cope with the problem by simply changing the pressure of the hydraulic circuit.
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to adjust the output of the hydraulic pump according to the attachment by changing the output of the electric motor that is the power source of the hydraulic pump. The present invention provides a hydraulic pump control device for a working machine.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
請求項1においては、変速可能な電動モータで駆動される油圧ポンプの圧油で複数のアクチュエータを作動する作業機の油圧ポンプ制御装置であって、予め定められた所定のアクチュエータを駆動操作した時に、上記電動モータの回転速度を増速させるように構成したものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a hydraulic pump control device for a working machine that operates a plurality of actuators with pressure oil of a hydraulic pump driven by a variable speed electric motor, and when a predetermined actuator is driven and operated. The rotational speed of the electric motor is increased.
請求項2においては、複数のバッテリの接続を並列接続又は直列接続に切り換えることによって、前記電動モータを可変速させるものである。 According to a second aspect of the present invention, the speed of the electric motor is made variable by switching the connection of a plurality of batteries to a parallel connection or a series connection.
請求項3においては、前記所定のアクチュエータへの圧油の送油を切り換えるための切換弁に、切換操作を検知する検知手段を設け、該検知手段により、前記複数のバッテリの接続を並列接続又は直列接続に切り換えるものである。 According to a third aspect of the present invention, the switching valve for switching the supply of the pressure oil to the predetermined actuator is provided with a detecting means for detecting a switching operation, and the detecting means connects the plurality of batteries in parallel or Switch to series connection.
請求項4においては、前記電動モータの回転速度を増速させる状態を解除するための解除手段を設けるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided release means for releasing the state of increasing the rotational speed of the electric motor.
請求項5においては、前記解除手段を前記所定のアクチュエータへの圧油の送油の切換操作を検知する検知手段に対して直列に設けるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the release means is provided in series with the detection means for detecting the switching operation of the supply of pressure oil to the predetermined actuator.
請求項6においては、任意増速スイッチを前記検知手段に対して並列に設けるものである。 According to a sixth aspect of the present invention, an arbitrary speed increasing switch is provided in parallel with the detecting means.
請求項7においては、前記任意増速スイッチを操作部に設けるものである。 According to a seventh aspect of the present invention, the arbitrary speed increasing switch is provided in the operation portion.
請求項8においては、前記所定のアクチュエータと、該所定のアクチュエータ用の切換弁とを接続する油路に増速解除用油圧スイッチを設け、該増速解除用油圧スイッチを、前記検知手段に対して直列に設けるものである。 According to an eighth aspect of the present invention, a speed increasing release hydraulic switch is provided in an oil passage connecting the predetermined actuator and the switching valve for the predetermined actuator, and the speed increasing releasing hydraulic switch is connected to the detecting means. Are provided in series.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1の構成により、所定のアクチュエータを駆動させる場合に、電動モータを増速させることで、油圧ポンプの圧油の送出量を増加させることが可能となるので、電動モータを増速させて急激に圧油の流量を増加させることによって、大容量のアクチュエータ等を素早く動作させることが可能なる。 According to the configuration of the first aspect, when the predetermined actuator is driven, it is possible to increase the amount of hydraulic oil delivered by the hydraulic pump by increasing the speed of the electric motor. By rapidly increasing the flow rate of the pressure oil, a large capacity actuator or the like can be quickly operated.
請求項2の構成により、簡単な構成で容易に電動モータの回転数を変更することが可能となり、その製作も容易に行える。 According to the configuration of the second aspect, it is possible to easily change the number of rotations of the electric motor with a simple configuration, and the manufacture thereof can be easily performed.
請求項3の構成により、従来からある切換弁に対して、その切換弁に連動する切換弁連動スイッチを設けるのみで容易に構成することが可能となり、しかも低コストで電動モータを増速させる構成を実現することが可能となる。 According to the configuration of claim 3, a conventional switching valve can be easily configured only by providing a switching valve interlocking switch interlocked with the switching valve, and the configuration of increasing the speed of the electric motor at a low cost. Can be realized.
請求項4の構成により、切換弁連動スイッチが「入」の状態であっても、解除スイッチを「切」とすることで、容易に電動モータを増速させる状態を解除することが可能となる。 According to the configuration of the fourth aspect, even when the switching valve interlocking switch is in the “ON” state, the state in which the electric motor is accelerated can be easily canceled by setting the release switch to “OFF”. .
請求項5の構成により、簡単な構成で上記解除スイッチの機能を果たす回路を実現することが可能となる。 With the configuration of the fifth aspect, it is possible to realize a circuit that performs the function of the release switch with a simple configuration.
請求項6の構成により、切換弁連動スイッチが「入」の状態とならなくとも、任意増速スイッチを「入」の状態とすることで電動モータを増速させることが可能となる。
即ち、操作者が所望するタイミングで電動モータを増速させて、油圧回路内の圧油の流量を増加させることが可能となる。
According to the configuration of the sixth aspect, even if the switching valve interlock switch is not in the “ON” state, it is possible to increase the speed of the electric motor by setting the arbitrary speed increasing switch to the “ON” state.
That is, it is possible to increase the flow rate of the pressure oil in the hydraulic circuit by accelerating the electric motor at a timing desired by the operator.
請求項7の構成により、作業者は作業しながら任意増速スイッチを操作することが可能となるので、容易に電動モータを変速することができる。
例えば、操作用のレバーに任意増速スイッチを設けることで、該レバーを把持した状態で、該任意増速スイッチを容易に操作することが可能となる。
According to the configuration of the seventh aspect, the operator can operate the arbitrary speed increasing switch while working, so that the electric motor can be easily shifted.
For example, by providing an arbitrary speed increasing switch on the operating lever, the arbitrary speed increasing switch can be easily operated while the lever is gripped.
請求項8の構成により、アタッチメントが過負荷の状態となっても、電動モータの増速を解除することで、該アタッチメント用のアクチュエータへの圧油の流量を減らして、過負荷の状態を解消することが可能となる。
また、この過負荷時に、リリーフ弁221・222等から逃げる圧油によって発生するエネルギーロスも軽減することが可能となる。
According to the structure of
In addition, it is possible to reduce energy loss caused by pressure oil escaping from the
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の本発明を実施するための最良の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
図1は本発明の作業機の油圧ポンプ制御装置を採用する作業機の概略構成図、図2は本発明の作業機の油圧ポンプ制御装置における油圧回路図、図3は本発明の作業機の油圧ポンプ制御装置における電気回路図(並列接続)、図4は本発明の作業機の油圧ポンプ制御装置における油圧回路図、図5は本発明の作業機の油圧ポンプ制御装置における電気回路図(直列接続)、図6は本発明の作業機の油圧ポンプ制御装置における電気回路図(解除スイッチ305を設けた場合)、図7は本発明の作業機の油圧ポンプ制御装置における電気回路図(任意増速スイッチ306を設けた場合)、図8は任意増速スイッチを操作部4のレバーに設けた場合の一例図、図9は本発明の作業機の油圧ポンプ制御装置における油圧回路図(増速解除用油圧スイッチ307)、である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. The following best mode for carrying out the present invention is an example embodying the present invention, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a working machine employing a hydraulic pump control device for a working machine according to the present invention, FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic pump control device for the working machine according to the present invention, and FIG. 4 is an electric circuit diagram (parallel connection) in the hydraulic pump control device, FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram in the hydraulic pump control device of the working machine of the present invention, and FIG. 5 is an electric circuit diagram (series) in the hydraulic pump control device of the working machine of the present invention. 6 is an electric circuit diagram (when a
<作業機の概略構成図>
先ず、本発明の作業機の油圧ポンプ制御装置を採用する作業機の一例として、図1に示すようなバッテリ駆動式の旋回式作業機100に破砕機6を取り付けた場合の概略構成について説明する。
尚、ここでは下部にクローラ式の走行装置1を具備する旋回式作業機100について説明するが、ホイール式の走行装置1であってもよい。
先ず、旋回式作業機100の下部には、クローラ式の走行装置1が設けられる。
この走行装置1は、その左右両側にクローラベルト14p・14qが巻回される2つの走行体18p・18qが設けられる。
尚、図1に示すように、同一の機能を有する部材等が左右対称に設けられる場合に、右側の部材の符号の末尾に「p」を振り、左側の部材の符号の末尾に「q」を付すものとする。
また、この走行装置1において2つの走行体18p・18qの間の前方下部には以下で詳述するブレード5が設けられ、走行装置1の上部には旋回装置(不図示)を介して上部旋回体19が設けられる。
この上部旋回体19の後方上部側には座席3が設けられ、座席3の前方には旋回式作業機100の操作用レバーや操作スイッチ群等の操作部4が設けられている。
尚、以下の説明においては便宜上、ブレード5側を「前方」、座席3側を「後方」として説明する。
<Schematic configuration diagram of work equipment>
First, as an example of a working machine that employs a hydraulic pump control device for a working machine according to the present invention, a schematic configuration when a crusher 6 is attached to a battery-driven
In addition, although the swivel
First, a crawler type traveling device 1 is provided at a lower portion of the swing
This traveling device 1 is provided with two traveling bodies 18p and 18q around which
As shown in FIG. 1, when members having the same function are provided symmetrically, “p” is added to the end of the sign of the right member, and “q” is added to the end of the sign of the left member. Shall be attached.
Further, in this traveling device 1, a blade 5 which will be described in detail below is provided at the lower front part between the two traveling bodies 18p and 18q, and the upper portion of the traveling device 1 is turned upward via a turning device (not shown). A
A seat 3 is provided on the upper rear side of the
In the following description, for the sake of convenience, the blade 5 side will be described as “front” and the seat 3 side will be described as “rear”.
<作業アタッチメント21、ブレード5>
また、上部旋回体19の前方側には、作業アタッチメント21が設けられている。
この作業アタッチメント21は、上部旋回体19の前方下部に設けられるブームブラケット20に枢支されるブーム8と、該ブーム8の先端に枢支されるアーム7と、該アーム7の先端に枢支される破砕機6と、これらを各々駆動するための油圧シリンダ9a・9b等で構成される。
したがって、作業アタッチメント21は、油圧シリンダ9a・9bに圧油が送油されることによって駆動される構成となっている。
この作業アタッチメント21のうち、アーム7の先端部分に取り付けられる破砕機6は他のアタッチメント(例えば、バケット等)に取り換え可能であるが、ここではアーム7に破砕機6を取り付けた場合について説明する。
また、ブレード5の後方側の面の左右両側には、ブレード5を支持するための支持部材23p・23qの一端が固設されており、他端側は走行装置1に上下方向に揺動自在に接続されている。
上記支持部材23p・23qの間でブレード5の中央部分には、伸縮によってブレード5を上下方向に揺動するための油圧シリンダ22のピストン24の一端が接続されている。
<Work attachment 21, blade 5>
A work attachment 21 is provided on the front side of the
The work attachment 21 includes a
Therefore, the work attachment 21 is configured to be driven by supplying pressure oil to the
Among the work attachments 21, the crusher 6 attached to the tip portion of the arm 7 can be replaced with another attachment (for example, a bucket). Here, a case where the crusher 6 is attached to the arm 7 will be described. .
Further, one end of
One end of a piston 24 of a
<油圧ポンプ制御装置>
上述において、作業アタッチメント21の各部を作動させるための油圧シリンダ9a・9b等の油圧回路に圧油を送出するための油圧ポンプ、該油圧ポンプを駆動するための電動モータ、及び該電動モータを駆動するための電気回路等の油圧ポンプ制御装置は、上記旋回式作業機100の内部に設けられている。
この油圧ポンプ制御装置とは、例えば、図2に示すように直接的にアクチュエータを作動するための油圧回路と、図3に示すように油圧回路における油圧ポンプを駆動するための電気回路との組み合わせで実現されるものである。
この油圧ポンプ制御装置については、図2以降で示す上記油圧回路と上記電気回路との関わりを示した回路図を用いて説明する。
尚、紙面の関係上、図2は主として油圧回路と油圧ポンプについて示しており、図3は主として該油圧ポンプの駆動源である電動モータと該電動モータを駆動するための電気回路を示している。
また、図2と図3との関係に関しては、図2に示す油圧ポンプが図3に示す電動モータによって駆動されている関係となっている。
<Hydraulic pump control device>
In the above description, a hydraulic pump for sending pressure oil to a hydraulic circuit such as the
The hydraulic pump control device is, for example, a combination of a hydraulic circuit for directly operating an actuator as shown in FIG. 2 and an electric circuit for driving the hydraulic pump in the hydraulic circuit as shown in FIG. It is realized with.
The hydraulic pump control device will be described with reference to circuit diagrams showing the relationship between the hydraulic circuit and the electric circuit shown in FIG.
2 mainly shows a hydraulic circuit and a hydraulic pump, and FIG. 3 mainly shows an electric motor that is a drive source of the hydraulic pump and an electric circuit for driving the electric motor. .
2 and FIG. 3 is a relationship in which the hydraulic pump shown in FIG. 2 is driven by the electric motor shown in FIG.
<油圧回路>
ここで、図2を用いて、上述した油圧回路200について図2を用いて説明する。
先ず、油圧回路200に圧油を送出する第1の油圧ポンプ201及び第2の油圧ポンプ202が設けられており、両油圧ポンプとも電動モータ301(図3参照)によって駆動されて圧油を油圧回路200に送出するものである。
先ず、第1の油圧ポンプ201の吐出油路203には、上流側より下流側へ向って順に、上部旋回体19の旋回用アクチュエータ切換弁211、アーム用切換弁212、左側走行体用切換弁213p、破砕機用切換弁214、が途中合流点218を介してタンデム接続される構成となっている。
尚、ここでは破砕機用切換弁214は破砕機6の動作を切り換えるものであるが、他のアタッチメントが旋回式作業機100に設けられる場合には、その設けられるアタッチメントに因んだ名称としても良い。例えば、破砕機6の替わりに掴み機を設ける場合には、掴み機用切換弁214という名称としても良い。
また、吐出油路203の最上流側には分岐を設け、第1の油圧ポンプ201の出力油圧を設定するリリーフ弁221が接続されている
尚、該リリーフ弁221の下流側は作動油タンク(オイルパン)209に接続される。
次に、第2の油圧ポンプ202の吐出油路204には、上流側より下流側へ向って順に、ブーム用切換弁216、ブームブラケット20の方向を変化させるためのチルト用切換弁215、右側走行体用切換弁213q、破砕機用切換弁214、が途中合流点218を介してタンデム接続される構成となっている。
また、吐出油路204の最上流側には分岐を設け、第2の油圧ポンプ202の出力油圧を設定するリリーフ弁222が接続されている。
尚、該リリーフ弁222の下流側は作動油タンク(オイルパン)209に接続される。
<Hydraulic circuit>
Here, the
First, a first
First, in the
Here, the
Further, a branch is provided on the most upstream side of the
Next, in the
Further, a branch is provided on the most upstream side of the
The downstream side of the relief valve 222 is connected to a hydraulic oil tank (oil pan) 209.
<分岐点>
また、吐出油路203における旋回用アクチュエータ切換弁211の上流側には、分岐点205が設けられており、該分岐点205を基点にして吐出油路203aが設けられる。
他方、吐出油路204におけるブーム用切換弁216の上流側には、分岐点206が設けられており、該分岐点206を基点にして吐出油路204aが設けられる。
<Branch point>
A
On the other hand, a branch point 206 is provided on the upstream side of the boom switching valve 216 in the
<合流点>
上記吐出油路203aと上記吐出油路204aとは、図2に示すように、互いに各々の油路上の逆止弁207と逆止弁208とを介して合流点217にて合流し、破砕機用切換弁214に接続される構成となっている。
即ち、合流点217で合流した吐出油路203a・204aの圧油は、破砕機用切換弁214に流入可能な構成となっている
したがって、破砕機6の破砕機用アクチュエータ106には、吐出油路203a・204aの2つの油路から圧油が流入可能となって、一方の油路が他のアクチュエーターで使用されて不足すると、他方の油路から圧油を供給できるようにしている。
他方、上記吐出油路203は、旋回用アクチュエータ切換弁211、アーム用切換弁212、左側走行体用切換弁213pを通過して合流点218へ達する。
また、上記吐出油路204は、ブーム用切換弁216、チルト用切換弁215、右側走行体用切換弁213qを通過して合流点218へ達する。
<Confluence>
As shown in FIG. 2, the
In other words, the pressure oil in the
On the other hand, the
Further, the
<各切換弁;旋回用等>
旋回用アクチュエータ切換弁211、アーム用切換弁212、チルト用切換弁215
及びブーム用切換弁216の各々は、図2に示すように、同一の6ポート3位置切換の方向制御弁で構成され、油の流れを「順方向」、「中立」、「逆方向」のいずれかの状態に切り換えるものである。
尚、図2においては、上記全ての切換弁が「中立」となっている場合を示している。
旋回用アクチュエータ切換弁211の2次側のポートには、上部旋回体19を旋回するための旋回用アクチュエータ119に接続される。
アーム用切換弁212の2次側のポートには、アーム7を揺動するためのアーム用アクチュエータ107に接続される。
チルト用切換弁215の2次側のポートには、ブームブラケット20を揺動するためのチルト用アクチュエータ120に接続される。
ブーム用切換弁216の2次側のポートには、ブーム8を揺動するためのブーム用アクチュエータ108に接続される。
また、各アクチュエータに接続される管には、図2に示すように各々リリーフ弁が接続されており、過負荷防止の役割を担っている。
<Each switching valve; for turning, etc.>
Rotating actuator switching valve 211, arm switching valve 212, tilt switching valve 215
As shown in FIG. 2, each of the boom switching valves 216 is composed of the same 6-port 3-position switching direction control valve, and the oil flow is changed to “forward”, “neutral”, and “reverse”. It switches to either state.
FIG. 2 shows a case where all the switching valves are “neutral”.
A port on the secondary side of the turning actuator switching valve 211 is connected to a turning
A secondary port of the arm switching valve 212 is connected to an
A secondary side port of the tilt switching valve 215 is connected to a
A secondary port of the boom switching valve 216 is connected to a
In addition, each valve connected to each actuator is connected to a relief valve as shown in FIG. 2, and plays a role of preventing overload.
<各切換弁;走行体用>
また、左側走行体用切換弁213p、右側走行体用切換弁213qの各々は、図2に示すように、同一の6ポート3位置切換の方向制御弁で構成され、油の流れを「順方向」、「中立」、「逆方向」のいずれかの状態に切り換えるものである。
左側走行体用切換弁213pの2次側のポートには、走行体18pを駆動するための左側走行体用アクチュエータ118pが接続される。
右側走行体用切換弁213qの2次側のポートには、走行体18qを駆動するための右側走行体用アクチュエータ118qが接続される。
また、左側走行体用切換弁213pと右側走行体用切換弁213qの切換弁が、上述した旋回用アクチュエータ切換弁211等の切換弁と異なる点は、「中立」の状態において油圧モータの入力側と出力側が連通されている点である。
このように構成されているので、左側走行体用切換弁213p、右側走行体用切換弁213qが「中立」となると、対応する走行体用アクチュエータが空回り可能となる。
また、各アクチュエータに接続される管には、図2に示すように各々リリーフ弁が接続されており、過負荷防止の役割を担っている。
<Each switching valve; for traveling body>
Further, as shown in FIG. 2, each of the left traveling
The left
A right traveling body actuator 118q for driving the traveling body 18q is connected to a secondary port of the right traveling
The switching valve for the left traveling
Thus, when the left traveling
In addition, each valve connected to each actuator is connected to a relief valve as shown in FIG. 2, and plays a role of preventing overload.
<破砕機用切換弁214>
破砕機用切換弁214は、既に上述した旋回用アクチュエータ切換弁211と同一の6ポート3位置切換の方向制御弁で構成されている。
破砕機用切換弁214の2次側のポートには、破砕機6を駆動するための破砕機用アクチュエータ106に接続される。
また、破砕機用切換弁214のスプールには、ロッド状の操作位置の検知部214aが連設されている。
この検知部214aの中立位置に相当する中央部には図2に示すように凹部が設けられており、この凹部には検知手段の一例であるスイッチ214bの接片が当接して中立位置を検知できるようにしている。
このスイッチ214bは、検知部214aの凹部に嵌った場合に「切」となり、他方凹部以外においては「入」となるものである。
更に、スイッチ214bが凹部に嵌る状態(即ち、スイッチ214bが「切」となる状態)は、破砕機用切換弁214が「中立」となる状態に対応している。
即ち、スイッチ214bは、所定のアクチュエータ(例えば、破砕機用アクチュエータ106)を操作するための切換弁(例えば、破砕機用切換弁214)に連動する切換弁連動スイッチの一例である。
また、該スイッチ214bは、後述する電気回路の端子(図3参照)に接続されている。
但し、本実施例では凹部で検知する構成としているが突部であってもよい。
また、上記検知手段はスイッチ214bで中立位置を検知しているが、近接センサや磁気センサ等と、トランジスタやFET等の半導体よりなるスイッチング素子を用いた検知手段やリレー等を用いることも可能である。その他、中立以外の位置を検知する構成とすることも可能である。
<
The
A secondary port of the
Further, a rod-like
As shown in FIG. 2, a concave portion is provided in the central portion corresponding to the neutral position of the
The
Furthermore, the state in which the
That is, the
The
However, in the present embodiment, the detection is made by the recess, but it may be a protrusion.
The detection means detects the neutral position by the
<電気回路>
次に、上述した第1の油圧ポンプ201、第2の油圧ポンプ202を駆動するための電動モータ301や、上記破砕機用切換弁214に連動するスイッチ214bが接続される電気回路300について図3に示す回路図を用いて説明する。
この電気回路300は、主として、電動モータ301、スイッチ302、第1のバッテリ311、第2のバッテリ312、第1のコイル321、第2のコイル322、第1のC接点スイッチ303、第2のC接点スイッチ304等の回路部材を具備して構成されている。
尚、第1のコイル321と第1のC接点スイッチ303とにより第一のリレー、第2のコイル322と第2のC接点スイッチ304とにより第二のリレーとして構成することもできる。
第1のバッテリ311のプラス側には、上記スイッチ214bからの2本の出力線のうち1線が接続されている(分岐点332)。
更に、第1のバッテリ311のプラス側は、スイッチ302を介して電動モータ301に接続されている。
即ち、スイッチ302は、電動モータ301への電力供給の「入」・「切」を行うためのものである。
また、第1のバッテリ311のマイナス側は、分岐点334で分岐され、一方は第1のC接点スイッチ303の共通端子(COM端子)に接続され、他方は2つのコイル321・322の連結点331に接続される。
コイル321・322各々において、連結点331で接続されない他端側は、連結点333で連結され、連結点333には、上記スイッチ214bからの2本の出力線のうち残る1線が接続される。
また、第2のバッテリ312のマイナス側は電動モータ301に接続され、第2のバッテリ312のプラス側は第2のC接点スイッチ304の共通端子(COM端子)に接続される。
<Electric circuit>
Next, an
The
The
One of the two output lines from the
Further, the positive side of the
That is, the
The negative side of the
In each of the
The minus side of the
<C接点スイッチ>
また、2つのC接点スイッチにおいて、共通端子以外の残る2つの端子を、図3に示すように、並列接続端子303p・304p、直列接続端子303s・304sと定義して以下のように接続する。
第1のC接点スイッチ303の並列接続端子303pは、第2のバッテリ312のマイナス側に接続する(分岐点336)。
また、第2のC接点スイッチ304の並列接続端子304pは、第1のバッテリ311のプラス側に接続する(分岐点335)。
他方、第1のC接点スイッチ303の直列接続端子303sと第2のC接点スイッチ304の直列接続端子304sとを、互いに接続する。
また、第1のC接点スイッチ303と第2のC接点スイッチ304とは、コイル321・322の通電に応じて接続状態を変化させるリレースイッチであり、双方のC接点スイッチは共に連動するものである(尚、図3中において、2つのC接点スイッチを結ぶ1点鎖線は連動を意味するものである)。
ここでは、上記2つのC接点スイッチは、互いに連動することによって、図3に示すように共に並列接続端子303p・304p側に接続されるか、或いは、図5に示すように直列接続端子303s・304s側に接続されるかの何れかの状態となる。
また、図3に示す並列接続端子303p・304p側に接続されるのは、図2に示すようにスイッチ214bが「切」の状態(即ち、コイル321・322が通電されない状態)のときである。
他方、図5に示す直列接続端子303s・304s側に接続されるのは、図4に示すようにスイッチ214bが「入」の状態(即ち、コイル321・322が通電される状態)のときである。
<C contact switch>
In the two C contact point switches, the remaining two terminals other than the common terminal are defined as
The
The
On the other hand, the
The first
Here, the two C contact switches are linked to each other so as to be connected to the
Further, the connection to the
On the other hand, the connection to the
<接続態様>
上述のように電気回路300が構成されているので、第1のバッテリ311と第2のバッテリ312とを以下のように接続することが可能となる。
スイッチ214bが「切」のときは、上記2つのC接点スイッチは並列接続端子303p・304p側に接続されるので、第1のバッテリ311と第2のバッテリ312とを並列接続させることが可能となる(図3参照)。
スイッチ214bが「入」のときは、上記2つのC接点スイッチは直列接続端子303s・304s側に接続されるので、第1のバッテリ311と第2のバッテリ312とを直列接続することが可能となる。
<Connection mode>
Since the
When the
When the
<電動モータの増速>
上述のように構成されているので、破砕機6を操作するために、操作者によって操作部4に設けられる破砕機操作用レバー(不図示)等が操作されることによって、以下の処理が可能となる。
この破砕機操作レバーは直接的には破砕機用切換弁214を切り換えるものであるので、破砕機操作レバーが操作されることによって、破砕機用アクチュエータ106に流入する圧油の流量や方向を変化させることで、該破砕機用アクチュエータ106を駆動させることが可能となる。
このとき、破砕機用切換弁214の検知部214aはスイッチ214bに対して位置を変化させるので、該スイッチ214bは、検知部214aの凹部に嵌って「切」となったり(図2の状態)、検知部214aの凹部以外の部分に接触して「入」となったり(図4の状態)する。
したがって、破砕機用アクチュエータ106(所定のアクチュエータ)を駆動させることで、スイッチ214bが操作されるためコイル321・322の通電又は遮断の切り換えが行われて、上記2つのC接点スイッチが切り換わる。
そして、該2つのC接点スイッチが切り換わることによって、上記2つのバッテリの接続も並列接続又は直列接続に切り換わるので、電動モータ301に掛ける電圧を変化させて、回転速度を変化させることが可能となる。
具体的には、破砕機6を作動させない状態では、破砕機用切換弁214が「中立」となって、スイッチ214bが「切」となるためコイル321・322は通電されないので、2つのC接点スイッチは並列接続端子303p・304pに接続され、結果として、2つのバッテリが並列に接続された状態で、電動モータ301に電力が供給される。このようにバッテリを並列に接続することで、バッテリ容量が増加して安定して電動モータを駆動して長時間走行したり作業したりすることが可能となる。
他方、破砕機6を作動させる状態では、破砕機用切換弁214が「中立」以外となるので、スイッチ214bが「入」となるためコイル321・322は通電されるため、2つのC接点スイッチは直列接続端子303s・304sに接続され、結果として、2つのバッテリが直列に接続された状態となるので、電動モータ301に並列接続と比較して高電圧の電力を供給することが可能となる。
したがって、破砕機6を使用しない状態ではバッテリを並列接続にして電動モータ301を駆動し、他方、破砕機6を使用する場合にはバッテリを直列接続にすることで電動モータ301を増速させることになる。
つまり、破砕機6を使用する場合に電動モータ301を増速させる、つまり回転数を増加させることで、第1の油圧ポンプ201と第2の油圧ポンプ202の圧油の送出量を増加させることが可能となるので、破砕機用アクチュエータ106への圧油の流入量を増加させて破砕機6の動作を速くすることが可能となる。
換言すれば、アクチュエータの操作に応じて電動モータを増速させて急激に圧油の流量を増加させることによって、大容量のアクチュエータであっても素早く動作させることが可能となり、作業時間の短縮化が図れる。
また、上述の構成においては、バッテリの接続を並列接続又は直列接続に切り換えるものであるので、簡単な構成で容易に電動モータを可変速させることが可能となり、その製作も容易に行える。
更にまた、上述の構成においては、所定のアクチュエータ(例えば、破砕機用アクチュエータ106)への圧油の流量を切り換えるための切換弁(例えば、破砕機用切換弁214)に連動する切換弁連動スイッチ(例えば、スイッチ214b)の状態に応じて、バッテリの接続を並列接続又は直列接続に切り換えるので、従来からの構成に切換弁連動スイッチを設けるのみで容易に構成することが可能となり、低コストで上記構成を実現することが可能となる。
なお、本実施例では電動モータ301をDCモータとして電圧を増加させることで回転数も増加させるようにしているが、ACモータを用いて周波数や位相等を変更することで回転数を増加させることも可能である。
この場合、DC−ACコンバータを用いたり、エンジンで発電機を駆動したりすることで交流電源を得るようにする。
<Speed increase of electric motor>
Since it is configured as described above, the operator can operate the crusher 6 by operating a crusher operation lever (not shown) provided in the operation section 4 by the operator. It becomes.
Since this crusher operation lever directly switches the
At this time, since the
Therefore, by driving the crusher actuator 106 (predetermined actuator), the
Then, by switching between the two C contact switches, the connection of the two batteries is also switched to a parallel connection or a series connection, so that the voltage applied to the
Specifically, when the crusher 6 is not operated, the
On the other hand, in the state where the crusher 6 is operated, the
Therefore, when the crusher 6 is not used, the
That is, when the crusher 6 is used, the
In other words, by increasing the speed of the electric motor in response to the operation of the actuator and increasing the flow rate of pressure oil rapidly, even a large capacity actuator can be operated quickly, reducing work time. Can be planned.
Further, in the above-described configuration, the connection of the battery is switched to the parallel connection or the series connection. Therefore, the electric motor can be easily made variable in speed with a simple configuration, and can be easily manufactured.
Furthermore, in the above-described configuration, the switching valve interlocking switch interlocked with the switching valve (for example, the crusher switching valve 214) for switching the flow rate of the pressure oil to the predetermined actuator (for example, the crusher actuator 106). Depending on the state of the
In this embodiment, the
In this case, an AC power source is obtained by using a DC-AC converter or driving a generator with an engine.
<解除スイッチ>
また、上述の電気回路300に、図6に示すように、電動モータ301の回転速度を増速させる状態を解除するための解除手段の一例である解除スイッチ305を設けても良い。
この解除スイッチ305は、スイッチ214b、コイル321・322、第1のバッテリ311で構成されるスイッチ回路に対して直列に設ける。
尚、図6においては、解除スイッチ305が「入」状態となっている。
即ち、解除スイッチ305を切換弁連動スイッチの一例であるスイッチ214bに対して直列に設けるのである。
このような構成により、例えば、スイッチ214bが「入」の状態(図4に示す状態)であっても、直列に設けられる解除スイッチ305を「切」とすることで、コイル321・322への通電を強制的に遮断し、2つのC接点スイッチを図3に示すように並列接続の状態に変化させることが可能となる。
即ち、スイッチ214bが「入」の状態(図4に示す状態)であっても、解除スイッチ305を「切」とすることで、容易に電動モータ301を増速させる状態を解除することが可能となる。
したがって、例えば、破砕機6の代わりに掴み機のようなアタッチメントを破砕機用アクチュエータ106で駆動する場合においては、破砕機6ほどのアクチュエータの容量が大きくないため、該解除スイッチ305を機能させることによって掴み機に似合った適切な圧油量を破砕機用アクチュエータ106に供給することが可能となる。
<Release switch>
Further, as shown in FIG. 6, the
The
In FIG. 6, the
That is, the
With such a configuration, for example, even when the
That is, even when the
Therefore, for example, when an attachment such as a gripper is driven by the crusher actuator 106 instead of the crusher 6, the
<任意増速スイッチ>
次に、図7を用いて、電気回路300中のコイル321・322を強制的に通電することによって、2つのC接点スイッチを直列接続にする任意増速スイッチ306について説明する。
この任意増速スイッチ306は、第1のバッテリ311及びコイル321・322に接続されるものであって、スイッチ214bと並列となるように接続されている。
このように構成されているため、例えば、スイッチ214bが「入」の状態とならなくとも、任意増速スイッチ306を「入」の状態とすることで、コイル321・322を通電させてC接点スイッチを直列接続にできる。
したがって、任意増速スイッチ306を「入」の状態とすることで、破砕機用アクチュエータ106の動作を切り換えるための破砕機用切換弁214の状態に関わらず、電動モータ301を増速することが可能となる。
つまり、例えば、操作者が所望するタイミングで電動モータ301を増速させることが可能となる。
また、この任意増速スイッチ306は、作業機操作レバーや走行レバーや座席等を配置した操作部に設けられる。
具体的には、操作部4に設けられる操作用のレバーの近傍やアシスト用把手近傍、更に詳しくは、例えば図8に示すように、左側走行体用切換弁213pや右側走行体用切換弁213qを切り換え操作するための走行レバーのグリップに一体的に設けられる押しボタン式のスイッチであっても良い。
このように構成することで、作業者は操作用のレバーを把持した状態で操作しながら、該任意増速スイッチ306を容易に操作することが可能となる。
<Optional speed increasing switch>
Next, an arbitrary
The arbitrary
Thus, for example, even if the
Therefore, by setting the arbitrary
That is, for example, the
The arbitrary
Specifically, in the vicinity of an operation lever provided in the operation unit 4 or in the vicinity of an assist handle, more specifically, for example, as shown in FIG. 8, the left traveling
With this configuration, the operator can easily operate the arbitrary
<増速解除用油圧スイッチ>
次に、破砕機用アクチュエータ106(所定のアクチュエータ)と、破砕機用切換弁214(所定のアクチュエータ用の切換弁)とを接続する油路上に増速解除用油圧スイッチ307を、スイッチ214b(切換弁連動スイッチ)に対して直列に設ける構成としても良い。
この増速解除用油圧スイッチ307は、破砕機用アクチュエータ106と破砕機用切換弁214とを接続する油路上の中途部308に存在する圧油の圧力を検知するものであって、該圧油の圧力が予め定められた所定の圧力以上となった場合に、コイル321・322の通電回路を「切」状態とするものである。
尚、図9に示す増速解除用油圧スイッチ307は「入」状態を示している。
即ち、増速解除用油圧スイッチ307が、破砕機用アクチュエータ106に接続される油路の圧力が一定以上となった場合に「切」となることにより、コイル321・322の通電を遮断して、2つのC接点スイッチが並列接続の状態となる。
つまり、油路の圧力に応じて電動モータ301の増速を解除することが可能となる。
したがって、例えば、破砕機以外の作業機を装着した場合や、破砕機6が非常に硬いコンクリート等を挟んで過負荷の状態となっても、電動モータ301の増速を解除することで、破砕機用アクチュエータ106への圧油の流量を減らして、過負荷の状態を解消することが可能となる。
また、この過負荷時に、リリーフ弁221・222等から逃げる圧油によって発生するエネルギーロスも軽減することが可能となる。
<Hydraulic release release switch>
Next, an acceleration release hydraulic switch 307 is connected to the
The speed increasing release hydraulic switch 307 detects the pressure of the pressure oil present in the midway part 308 on the oil passage connecting the crusher actuator 106 and the
Note that the acceleration canceling hydraulic switch 307 shown in FIG. 9 is in the “ON” state.
In other words, the acceleration release hydraulic switch 307 is turned off when the pressure in the oil passage connected to the crusher actuator 106 exceeds a certain level, thereby interrupting the energization of the
That is, it is possible to cancel the acceleration of the
Therefore, for example, even when a working machine other than the crusher is mounted, or even when the crusher 6 is overloaded with very hard concrete or the like, crushing can be performed by releasing the acceleration of the
In addition, it is possible to reduce energy loss caused by pressure oil escaping from the
1 走行装置
3 座席
100 旋回式作業機
106 破砕機用アクチュエータ
200 油圧回路
201 第1の油圧ポンプ
202 第2の油圧ポンプ
303 第1のC接点スイッチ
304 第2のC接点スイッチ
311 第1のバッテリ
312 第2のバッテリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling apparatus 3
Claims (8)
予め定められた所定のアクチュエータを駆動操作した時に、上記電動モータの回転速度を増速させるように構成したことを特徴とする作業機の油圧ポンプ制御装置。 A hydraulic pump control device for a work machine that operates a plurality of actuators with pressure oil of a hydraulic pump driven by a variable speed electric motor,
A hydraulic pump control device for a working machine, characterized in that the rotational speed of the electric motor is increased when a predetermined actuator is driven.
該検知手段により、前記複数のバッテリの接続を並列接続又は直列接続に切り換える請求項2記載の作業機の油圧ポンプ制御装置。 The switching valve for switching the supply of pressure oil to the predetermined actuator is provided with a detecting means for detecting a switching operation,
The hydraulic pump control device for a working machine according to claim 2, wherein the detection means switches the connection of the plurality of batteries to a parallel connection or a serial connection.
該増速解除用油圧スイッチを、前記検知手段に対して直列に設けてなる請求項3から請求項7のいずれかに記載の作業機の油圧ポンプ制御装置。
A speed increasing release hydraulic switch is provided in an oil passage connecting the predetermined actuator and the switching valve for the predetermined actuator;
The hydraulic pump control device for a working machine according to any one of claims 3 to 7, wherein the acceleration release hydraulic switch is provided in series with the detection means.
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