JP2009058097A - Fluid control circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行用アクチュエータおよびツール用アクチュエータを備えた流体制御回路に関する。 The present invention relates to a fluid control circuit including a travel actuator and a tool actuator.
油圧式建設機械車輌において、走行用アクチュエータと同時に他のアクチュエータを作動させた際に生じる、走行の減速とそれにともなうショックを防止するために、直進走行時に油圧ポンプから走行用コントロール弁に流通させる残部圧油の流量を絞る弁として可変絞り弁を用いるとともに、他のアクチュエータ用コントロール弁に流通させる一部圧油の流路に可変絞り弁を配置し、圧油の流量を調整するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 In hydraulic construction machinery vehicles, the remaining part that is circulated from the hydraulic pump to the travel control valve during straight travel to prevent travel deceleration and the accompanying shock that occur when other actuators are operated simultaneously with the travel actuator A variable throttle valve is used as a valve to throttle the flow rate of pressure oil, and a variable throttle valve is arranged in the flow path of some pressure oil to flow to other actuator control valves to adjust the flow rate of pressure oil. (For example, refer to Patent Document 1).
また、走行用アクチュエータとツール用アクチュエータの連動操作時、走行直進性を確保するため、走行直進弁を駆動して、走行用アクチュエータをドライブポンプで駆動し、ツール用アクチュエータをアイドルポンプで駆動するようにしている。 Also, when interlocking operation of the travel actuator and tool actuator, in order to ensure travel straightness, the travel straight valve is driven, the travel actuator is driven by the drive pump, and the tool actuator is driven by the idle pump. I have to.
走行直進弁は、ツール用アクチュエータの作動圧が走行用アクチュエータの作動圧より十分高い場合は、アイドルポンプからもオリフィスを介して走行系へ油が流れ込む構造になっている。ただし、ネガティブコントロール圧を決定するセンタバイパスラインの経路は、走行直進弁の駆動/停止に関わらず同じであるので、ツール用アクチュエータと走行用アクチュエータの連動操作時、アイドルポンプが吐出する油量は、ツール操作量と左走行操作量の和となる。
走行中にツール用アクチュエータを操作した時、ツール用アクチュエータの作動圧が走行用アクチュエータの作動圧より十分高くない場合は、走行直進弁のオリフィスを介してアイドルポンプ側から走行用アクチュエータへ流れ込む油量が少なくなる。 If the operating pressure of the tool actuator is not sufficiently higher than the operating pressure of the travel actuator when the tool actuator is operated during travel, the amount of oil that flows from the idle pump side to the travel actuator via the travel straight valve orifice Less.
走行単独直進操作時は、2ポンプ分の油量が走行用アクチュエータに流れ込んでいたが、ツールレバーを操作した瞬間、アイドルポンプから走行用アクチュエータへ流れ込む流量が急激に低下するため、大きなショックとなる。 When traveling alone, the amount of oil for two pumps flowed into the traveling actuator, but the moment the tool lever was operated, the flow rate flowing from the idle pump to the traveling actuator suddenly decreased, resulting in a large shock. .
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、直進走行時にツール操作したときの走行速度の低下によるショック発生を防止できる流体制御回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a fluid control circuit capable of preventing the occurrence of shock due to a decrease in traveling speed when a tool is operated during straight traveling.
請求項1に記載された発明は、第1のポンプおよび第2のポンプから1対の走行用アクチュエータにそれぞれ供給される作動流体を制御する1対の走行用コントロール弁と、第2のポンプからツール用アクチュエータに供給される作動流体を制御するツール用コントロール弁と、走行直進位置に切換わることで第1のポンプおよび第2のポンプから1対の走行用コントロール弁に等流量の作動流体を供給する走行直進弁と、走行直進弁の作動中にツール操作したときツール用コントロール弁を緩速動作させる制御手段とを具備した流体制御回路である。 The invention described in claim 1 includes a pair of travel control valves for controlling the working fluid respectively supplied from the first pump and the second pump to the pair of travel actuators, and the second pump. A tool control valve for controlling the working fluid supplied to the tool actuator, and an equal flow rate of working fluid from the first pump and the second pump to the pair of traveling control valves by switching to the straight traveling position. It is a fluid control circuit including a traveling straight valve to be supplied and a control unit that operates a tool control valve at a slow speed when a tool is operated during operation of the traveling straight valve.
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の流体制御回路における制御手段が、ツール用コントロール弁に作用するパイロット圧のオン時およびオフ時の変化速度を制限する速度制限器を具備したものである。 According to a second aspect of the present invention, the control means in the fluid control circuit according to the first aspect includes a speed limiter that limits a rate of change when the pilot pressure acting on the tool control valve is turned on and off. Is.
請求項1に記載された発明によれば、走行直進弁の作動中にツール操作したとき制御手段によりツール用コントロール弁を緩速動作させるので、第1のポンプおよび第2のポンプから走行用コントロール弁に供給される流量のツール用コントロール弁への急激な変化を防止でき、これにより、直進走行時にツール操作したときの走行速度の低下によるショック発生を防止できる。 According to the first aspect of the present invention, when the tool is operated during the operation of the travel straight valve, the tool control valve is operated at a slow speed by the control means. Therefore, the travel control is performed from the first pump and the second pump. The rapid change of the flow rate supplied to the valve to the tool control valve can be prevented, thereby preventing the occurrence of shock due to a decrease in traveling speed when the tool is operated during straight traveling.
請求項2に記載された発明によれば、ツール用コントロール弁に作用するパイロット圧のオン時およびオフ時の変化速度を制限する速度制限器により、直進走行時にツール操作したとき、およびツール操作停止したときの走行速度の変化によるショック発生を確実に防止できる。 According to the second aspect of the present invention, when the tool is operated during straight traveling and the tool operation is stopped by the speed limiter that limits the change speed when the pilot pressure acting on the tool control valve is turned on and off. It is possible to reliably prevent the occurrence of a shock due to a change in traveling speed at the time.
以下、本発明を、図1乃至図4に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to one embodiment shown in FIGS.
図4は、本発明に係る作業機械Aを示し、左右部に走行用アクチュエータ1mを有する下部走行体1に対し、旋回軸受部2を介して、旋回用アクチュエータ3mにより旋回可能な上部旋回体3が設けられ、この上部旋回体3上に動力部4およびキャブ5が搭載されて、機体Bが構成されている。
FIG. 4 shows a work machine A according to the present invention. An
この機体Bに作業装置6が搭載されている。この作業装置6は、上部旋回体3にブーム7の基端が上下方向回動自在に軸支され、このブーム7の先端にアーム8が回動自在に軸支され、このアーム8の先端にツール9がバケットに替えて回動自在に軸支され、そして、ブーム7はブーム用アクチュエータ7aにより上下方向に回動すなわち上下動され、アーム8はアーム用アクチュエータ8aにより回動され、ツール9はツール用アクチュエータ9aにより作動され、バケット用アクチュエータ9bにより回動される。
The
図1は、作業機械Aに搭載された、走行・ツール連動回路に特徴を有する流体制御回路10を示す。この流体制御回路10において、作動流体は油を用いて作動油とし、流体圧は油圧とする。
FIG. 1 shows a
油圧回路は、図1において右側に示された第1の作動流体供給回路10-1と、左側に示された第2の作動流体供給回路10-2とに大別される。 The hydraulic circuit is roughly divided into a first working fluid supply circuit 10-1 shown on the right side in FIG. 1 and a second working fluid supply circuit 10-2 shown on the left side.
第1の作動流体供給回路10-1は、第1のポンプとしての第1の可変容量型ポンプ(エンジンに直結されたドライブポンプ)11-1の吐出ライン12-1に、第1のセンタバイパスライン13-1と、走行直進弁14と、第1の作動油供給ライン15-1とが接続され、第1のセンタバイパスライン13-1および第1の作動油供給ライン15-1に、右走行用コントロール弁16-1などが接続されている。
The first working fluid supply circuit 10-1 includes a first center bypass in a discharge line 12-1 of a first variable displacement pump (drive pump directly connected to the engine) 11-1 as a first pump. The line 13-1, the
第2の作動流体供給回路10-2は、第2のポンプとしての第2の可変容量型ポンプ(エンジンにドライブポンプを介して連結されたアイドルポンプ)11-2の吐出ライン12-2に、走行直進弁14と、第2のセンタバイパスライン13-2と、第2の作動油供給ライン15-2とが接続され、第2のセンタバイパスライン13-2と第2の作動油供給ライン15-2とに、左走行用コントロール弁16-2、ツール用コントロール弁としてのツール用バイパスコントロール弁17が、それぞれ接続されている。
The second working fluid supply circuit 10-2 is connected to a discharge line 12-2 of a second variable displacement pump (idle pump connected to the engine via a drive pump) 11-2 as a second pump. The traveling
走行直進弁14は、主として通常の作業時では下側の作業切換位置が用いられるが、直進走行時は、ソレノイドの励磁により図1に示された上側の走行位置に切換えられる。走行直進弁14は、オリフィスおよびチェック弁を有する内部通路14aを備え、この内部通路14aにより、第1の可変容量型ポンプ11-1の吐出ライン12-1と、第2の可変容量型ポンプ11-2の吐出ライン12-2とを連通している。
The
そして、この走行直進弁14は、下側の作業切換位置では、第1の可変容量型ポンプ11-1からの吐出流量を第1の作動流体供給回路10-1のみに供給するとともに、第2の可変容量型ポンプ11-2からの吐出流量を第2の作動流体供給回路10-2のみに供給するが、図1に示された直進走行時に用いられる上側切換位置で、第2の可変容量型ポンプ11-2の吐出圧が第1の可変容量型ポンプ11-1の吐出圧より高い場合は、第1の可変容量型ポンプ11-1からの吐出流量を右走行用コントロール弁16-1および左走行用コントロール弁16-2に供給するとともに、第2の可変容量型ポンプ11-2からの吐出流量も走行直進弁14の内部通路14aを経て右走行用コントロール弁16-1および左走行用コントロール弁16-2に供給する。
The traveling
すなわち、走行直進弁14は、図1に示された走行直進位置に切換わり、かつ第2の可変容量型ポンプ11-2の吐出圧が第1の可変容量型ポンプ11-1の吐出圧より高い場合は、第1の可変容量型ポンプ11-1および第2の可変容量型ポンプ11-2から右走行用コントロール弁16-1および左走行用コントロール弁16-2に対して、作業切換位置のときのほぼ2倍の流量を等しく供給することができる。
That is, the traveling
第1の作動流体供給回路10-1に設けられた右走行用コントロール弁16-1および第2の作動流体供給回路10-2に設けられた左走行用コントロール弁16-2は、それぞれが、中立位置で作動油を上流側から下流側へバイパスさせるバイパス通路16bを内部に備え、また非中立位置では第1および第2の可変容量型ポンプ11-1,11-2から吐出された作動油を走行レバー操作量に応じて左右の走行用アクチュエータ1m-1,1m-2に供給するものである。
The right traveling control valve 16-1 provided in the first working fluid supply circuit 10-1 and the left traveling control valve 16-2 provided in the second working fluid supply circuit 10-2 are respectively
第2の作動流体供給回路10-2に設けられたツール用バイパスコントロール弁17は、中立位置で作動油を上流側から下流側へバイパスさせるバイパス通路17bを内部に備え、また切換位置では出力ライン18を経てツール制御弁19に作動油を供給するスプール弁であり、ツール制御弁19は、方向制御および流量制御された作動油をツール用アクチュエータ9aに供給する。
The tool
センタバイパスライン13-1,13-2の下流部は、圧力設定弁すなわちリリーフ弁23-1,23-2および絞り24-1,24-2を介して作動油貯留用のタンク25に接続され、リリーフ弁23-1,23-2および絞り24-1,24-2の直前からネガティブコントロールライン26-1,26-2が分岐され、チェック弁27-1,27-2を介して、可変容量型ポンプ11-1,11-2の斜板28-1,28-2を制御するレギュレータ29-1,29-2に接続されている。
Downstream portions of the center bypass lines 13-1 and 13-2 are connected to a hydraulic
可変容量型ポンプ11-1,11-2は、機体Bの上部旋回体3上にエンジン(図示せず)とともに搭載されてエンジンにより駆動され、作動油貯留用のタンク25は、上部旋回体3上のポンプ近傍に搭載され、ポンプ吸込口に作動油を供給する。
The variable displacement pumps 11-1 and 11-2 are mounted together with an engine (not shown) on the
レギュレータ29-1,29-2に作用するネガティブコントロールライン26-1,26-2のネガティブコントロール圧は、左右の走行用コントロール弁16-1,16-2、ツール用バイパスコントロール弁17の各スプールストローク量に応じて変動する。
The negative control pressures of the negative control lines 26-1, 26-2 acting on the regulators 29-1, 29-2 are the spools of the left and right traveling control valves 16-1, 16-2 and the tool
すなわち、走行用コントロール弁16-1,16-2およびツール用バイパスコントロール弁17のスプールストローク量が大きいほど、これらの弁内の各バイパス通路16b,17bを経て発生するネガティブコントロール圧は小さくなり、このネガティブコントロール圧が小さいほど、レギュレータ29-1,29-2は、ポンプ容量を大きく制御する。
That is, the larger the spool stroke amount of the travel control valves 16-1, 16-2 and the tool
逆に、左右の走行用コントロール弁16-1,16-2、およびツール用バイパスコントロール弁17のスプールストローク量が小さく、中立位置に近いほど、これらの弁内の各バイパス通路16b,17bを経て発生するネガティブコントロール圧が大きくなり、このネガティブコントロール圧が大きいほど、レギュレータ29-1,29-2は、ポンプ容量を小さく制御する。
Conversely, the spool strokes of the left and right traveling control valves 16-1 and 16-2 and the tool
このように、第1の作動流体供給回路10-1は、第1の可変容量型ポンプ11-1に第1の作動流体供給ライン15-1とともに設けられた第1のセンタバイパスライン13-1よりネガティブコントロールライン26-1を経てネガティブコントロール圧をフィードバックし、また、第2の作動流体供給回路10-2は、第2の可変容量型ポンプ11-2に第2の作動流体供給ライン15-2とともに設けられた第2のセンタバイパスライン13-2よりネガティブコントロールライン26-2を経てネガティブコントロール圧をフィードバックする。 As described above, the first working fluid supply circuit 10-1 includes the first center bypass line 13-1 provided in the first variable displacement pump 11-1 together with the first working fluid supply line 15-1. Further, the negative control pressure is fed back through the negative control line 26-1, and the second working fluid supply circuit 10-2 supplies the second working fluid supply line 15- to the second variable displacement pump 11-2. The negative control pressure is fed back from the second center bypass line 13-2 provided together with 2 through the negative control line 26-2.
走行用アクチュエータ1m-1,1m-2を操作する走行ペダル31、ツール用アクチュエータ9aを操作するツールレバー32などが、制御手段33の入力部に接続され、この制御手段33の出力部には、走行直進弁14、左右の走行用コントロール弁16-1,16-2、ツール用バイパスコントロール弁17およびツール制御弁19などが接続されている。図1には、ツール用バイパスコントロール弁17に対する配設のみを示す。
A
この制御手段33は、走行直進弁14の作動中にツールレバー操作をしたときツール用バイパスコントロール弁17を緩速動作させる機能を備えている。
The control means 33 has a function of causing the tool
すなわち、図2に示されるように、制御手段33は、ツール用バイパスコントロール弁17に作用するパイロット圧のオン時およびオフ時の変化速度を制限する速度制限器36を備え、この速度制御器36に対し、走行直進弁14のオン/オフを判断するステータス判別器37と、ツールレバー32のレバー操作量からツール操作用の目標パイロット圧を設定するパイロット圧設定器38と、ツール用バイパスコントロール弁17に作用するパイロット圧変化特性の傾斜(ランプ)に関する諸条件(上昇傾斜勾配、下降傾斜勾配、上昇傾斜開始圧、下降傾斜開始圧)を設定するランプバリュー設定器39とが接続されている。
That is, as shown in FIG. 2, the control means 33 includes a
次に、図示された実施の形態の作用効果を説明する。 Next, the function and effect of the illustrated embodiment will be described.
図3に示されるように、制御手段33の速度制限器36は、直進走行時に、ツール用バイパスコントロール弁17にパイロット圧がオンまたはオフ作用するとき、そのパイロット圧の変化速度を制限して、オン信号を漸次増加させ、オフ信号を漸次減少させるように制御する。
As shown in FIG. 3, the
したがって、走行直進弁14により直進走行中にツールレバー32を操作すると、制御手段33の速度制限器36は、ツール用バイパスコントロール弁17をゆっくり開いていく。また、直進走行中にツールレバー32を戻し操作すると、制御手段33の速度制限器36は、ツール用バイパスコントロール弁17をゆっくり閉じていく。
Therefore, when the tool lever 32 is operated during the straight traveling by the traveling
第2の可変容量型ポンプ11-2が吐出する油量は、左走行用コントロール弁16-2のスプール駆動量と、ツール用バイパスコントロール弁17のスプール駆動量の和となるので、走行直進弁14を駆動した状態で、ツール用バイパスコントロール弁17の開口面積が小さいと、第2の可変容量型ポンプ11-2の吐出圧は上昇する。この第2の可変容量型ポンプ11-2の吐出圧が上昇すると、この第2の可変容量型ポンプ11-2から吐出した作動油は、走行直進弁14内のオリフィスなどの内部通路14aを介して左右の走行用アクチュエータ1m-1,1m-2へ流れ込むので、走行速度はあまり低下しない。
Since the amount of oil discharged by the second variable displacement pump 11-2 is the sum of the spool drive amount of the left travel control valve 16-2 and the spool drive amount of the tool
このとき、ツール用バイパスコントロール弁17を上記のように、ゆっくり開いていくので、第2の可変容量型ポンプ11-2の吐出圧もゆっくり低下し、走行速度もゆっくり低下する。このため、単独走行中にツール用アクチュエータ9aを操作しても走行速度が急変しないので、回路の切り替わりショックがなく、スムーズに操作することができる。
At this time, since the tool
なお、ツール用バイパスコントロール弁17の開口を通常より小さめに設定すると、連動時の走行速度を調節することができる。
If the opening of the tool
このように、走行用アクチュエータ1m-1,1m-2とツール用アクチュエータ9aの連動操作時、走行直進性を確保するため、走行直進弁14のソレノイドを励磁して、走行用アクチュエータ1m-1,1m-2を第1の可変容量型ポンプ11-1で駆動し、ツール用アクチュエータ9aを第2の可変容量型ポンプ11-2で駆動すると、第2の可変容量型ポンプ11-2の吐出圧が第1の可変容量型ポンプ11-1の吐出圧より高い場合は、第2の可変容量型ポンプ11-2の吐出油が走行直進弁14の内部通路14aを経て走行用アクチュエータ1m-1,1m-2に流れ込む。
Thus, when interlocking operation of the
一方、第1の可変容量型ポンプ11-1から供給される走行作動圧より、第2の可変容量型ポンプ11-2から供給されるツール作動圧が十分高くない場合は、走行用アクチュエータ1m-1,1m-2は第1の可変容量型ポンプ11-1のみで作動することになり、走行ペダル31を最大操作している状態でツール9を操作すると、走行速度も一気に約半分になり、大きなショックが発生する。そこで、走行中にツール9を操作したとき、制御手段33の速度制限器36により、ツール用バイパスコントロール弁17をゆっくり開くことで、第2の可変容量型ポンプ11-2の吐出圧が高く維持されるようにして、第2の可変容量型ポンプ11-2の作動油が、走行直進弁14の内部通路14aを経て走行用アクチュエータ1m-1,1m-2へ流れ込むようにし、ツールレバー32を入れた瞬間に走行速度が急激に低下することを防ぐことでショックを低減する。
On the other hand, if the tool operating pressure supplied from the second variable displacement pump 11-2 is not sufficiently higher than the traveling operating pressure supplied from the first variable displacement pump 11-1, the traveling
このように、走行直進弁14の作動中にツール操作すると、制御手段33の速度制限器36がツール用バイパスコントロール弁17を緩速動作させるので、第1の可変容量型ポンプ11-1および第2の可変容量型ポンプ11-2から走行用コントロール弁16-1,16-2に供給される流量のツール用バイパスコントロール弁17への急激な変化を防止でき、これにより、直進走行時にツール操作したときの走行速度の低下によるショック発生を防止できる。
As described above, when the tool is operated during the operation of the
すなわち、ツール用バイパスコントロール弁17に作用するパイロット圧のオン時およびオフ時の変化速度を制限する速度制限器36により、直進走行時にツール操作したとき、およびツール操作停止したときの走行速度の変化によるショック発生を確実に防止できる。さらに、機体走行時のツール操作によるショック発生を防止できるので、作業機械Aの乗り心地を改善できるとともに、走行中に支障なくツール9を操作できるので、同時操作により作業能率も改善できる。
In other words, the
本発明は、走行直進弁による直進走行機能を備えた作業機械に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a work machine having a straight traveling function by a traveling straight valve.
1m-1,1m-2 走行用アクチュエータ
9a ツール用アクチュエータ
11-1 第1のポンプとしての第1の可変容量型ポンプ
11-2 第2のポンプとしての第2の可変容量型ポンプ
14 走行直進弁
16-1,16-2 走行用コントロール弁
17 ツール用コントロール弁としてのツール用バイパスコントロール弁
33 制御手段
36 速度制限器
1m-1, 1m-2 Traveling actuator
9a Tool actuator
11-1 First variable displacement pump as the first pump
11-2 Second variable displacement pump as second pump
14 Travel straight valve
16-1, 16-2 Driving control valve
17 Bypass control valve for tools as a control valve for tools
33 Control means
36 Speed limiter
Claims (2)
第2のポンプからツール用アクチュエータに供給される作動流体を制御するツール用コントロール弁と、
走行直進位置に切換わることで第1のポンプおよび第2のポンプから1対の走行用コントロール弁に等流量の作動流体を供給する走行直進弁と、
走行直進弁の作動中にツール操作したときツール用コントロール弁を緩速動作させる制御手段と
を具備したことを特徴とする流体制御回路。 A pair of travel control valves for controlling the working fluid respectively supplied from the first pump and the second pump to the pair of travel actuators;
A tool control valve for controlling the working fluid supplied from the second pump to the tool actuator;
A traveling straight valve for supplying an equal flow of working fluid from the first pump and the second pump to the pair of traveling control valves by switching to the traveling linear position;
A fluid control circuit comprising: control means for causing the tool control valve to operate at a slow speed when a tool is operated during operation of the straight traveling valve.
ツール用コントロール弁に作用するパイロット圧のオン時およびオフ時の変化速度を制限する速度制限器
を具備したことを特徴とする請求項1記載の流体制御回路。 The control means
The fluid control circuit according to claim 1, further comprising a speed limiter that limits a change speed when the pilot pressure acting on the tool control valve is turned on and off.
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JP2014222006A (en) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 住友重機械工業株式会社 | Hydraulic system for construction machine |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20101207 |