JP2011080540A - Hydraulic drive unit of wheel type construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレーキ弁と、このブレーキ弁に供給される圧油を蓄えるアキュムレータとを備えたホイールローダ等のホイール式建設機械の油圧駆動装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic drive device for a wheel-type construction machine such as a wheel loader provided with a brake valve and an accumulator that stores pressure oil supplied to the brake valve.
図5は従来のホイール式建設機械の油圧駆動装置を示す油圧回路図、図6は図5に示す従来のホイール式建設機械の油圧駆動装置においてエンジン始動時に得られる蓄圧特性を示す図である。この図6の縦軸は、アキュムレータに蓄えられる圧力を示し、横軸はアキュムレータに許容最大圧力、すなわちカットアウト圧が蓄えられるまでの時間を示している。 FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a hydraulic drive device of a conventional wheel type construction machine, and FIG. 6 is a diagram showing a pressure accumulation characteristic obtained when the engine is started in the hydraulic drive device of the conventional wheel type construction machine shown in FIG. The vertical axis in FIG. 6 indicates the pressure stored in the accumulator, and the horizontal axis indicates the time until the allowable maximum pressure, that is, the cutout pressure, is stored in the accumulator.
図5に示す従来技術は、ホイール式建設機械例えばホイールローダに備えられる油圧駆動装置であり、図示しないエンジンスタータによって起動するエンジン10と、このエンジン10によって駆動される油圧ポンプ、例えばパイロットポンプ11とを備えている。図示しないが、エンジン10には、作業に関係する各種アクチュエータに圧油を供給する容量の大きな主ポンプも接続されている。また、このホイールローダは、その前輪、後輪に油圧式のブレーキ装置を備え、このブレーキ装置は、運転室内に設けられるブレーキペダルの踏み込み操作により後述のブレーキ弁がその操作量に応じた作動圧力を生成することにより作動する。ブレーキ装置は、パイロットポンプ11から吐出される圧油によって作動する走行系のブレーキ弁12と、このブレーキ弁12を操作するブレーキペダル13と、パイロットポンプ11とブレーキ弁12とを連絡する圧油供給管路、すなわち、管路30と、この管路30に接続される管路31と、この管路31に接続される管路32及び管路33とを備えている。
The prior art shown in FIG. 5 is a hydraulic drive device provided in a wheel-type construction machine such as a wheel loader. The
また、圧油供給管路に含まれる管路32に供給された圧油を蓄える前輪ブレーキ用の第1アキュムレータ14と、管路33に供給された圧油を蓄える後輪ブレーキ用の第2アキュムレータ15と、第1アキュムレータ14の圧力を保持する第1逆止弁16と、第2アキュムレータ15の圧力を保持する第2逆止弁17とを備えている。また、第1逆止弁16及び第2逆止弁17の上流に位置する管路31部分に絞り18を設けてあり、この絞り18の上流に位置する管路31部分にこの管路31の圧力を保持する逆止弁19を設けてある。
Further, a
また、圧油供給管路に含まれる管路30から分岐させた分岐管路34と、この分岐管路34に設けられ、アキュムレータ14,15の圧力降下時に、該当するアキュムレータ14,15に蓄圧させるように制御する蓄圧制御弁21とを備えている。上述した絞り18は、分岐管路34への圧油の流入を補償するものである。
Also, a
蓄圧制御弁21は、閉位置である第1切換位置21aと開位置である第2切換位置21bとを有している。また、アキュムレータ14,15の圧力降下に伴って作動する減圧弁20を備え、蓄圧制御弁21は減圧弁20の作動によって、切り換えられるようになっている。すなわち、アキュムレータ14,15の圧力が低いときには、減圧弁20の開口量が小さく、蓄圧制御弁21のばねの力に対向するようにスプールに与えられる力はばねの力よりも弱く、これによりスプールは閉位置である第1切換位置21a側に切り換えられる傾向となり、管路30に導かれたパイロットポンプ11の圧油が管路31,32,33を介してアキュムレータ14,15に供給され、これらのアキュムレータ14,15に蓄圧される。逆に、アキュムレータ14,15の圧力が高いときには、減圧弁20の開口量が大きくなり、蓄圧制御弁21のばねの力に対向するようにスプールに与えられる力はばねの力よりも強くなり、これによりスプールは開位置である第2切換位置21b側に切り換えられる傾向となり、管路30に導かれたパイロットポンプ11の圧油の分岐管路34側への流入が促進される。
The pressure
また、分岐管路34に接続される専用管路、例えばステアリング操作装置22に圧油を導くステアリング操作管路35と、このステアリング操作管路35の圧力を規定するリリーフ弁23を備えている。
In addition, a dedicated conduit connected to the
このように構成される従来技術では、アキュムレータ14,15で蓄圧される圧力がゼロの状態からのエンジン10の始動に際して、図示しないエンジンスタータが操作されると、エンジンスタータに係る負荷に伴ってエンジン10の始動は直ちにはなされないものの、エンジンクランク軸等を介してパイロットポンプ11が回転し、このパイロットポンプ11から吐出される圧油が管路30,31、逆止弁19、絞り18、逆止弁16,17を介してアキュムレータ14,15に供給され、これらのアキュムレータ14,15に蓄圧がなされる。この間、アキュムレータ14,15の低い圧力に応じて減圧弁20は閉じ気味に制御され、ばねの力によって蓄圧制御弁21は閉位置である第1切換位置21aに切り換えられる傾向となる。アキュムレータ14,15の圧力が、前述した許容最大圧力、すなわちカットアウト圧となったときには、リリーフ弁20は開放され、蓄圧制御弁21は開位置である第2切換位置21bとなり、パイロットポンプ11の圧油は、分岐管路34、蓄圧制御弁21を介してステアリング管路35に導かれ、ステアリング操作が行われない状態では、リリーフ弁20を介してタンクに戻される。したがって、パイロットポンプ11の負荷が軽くなり、これに伴ってエンジンスタータにかかる負荷が軽減し、エンジン10が始動する。
In the related art configured as described above, when an engine starter (not shown) is operated at the time of starting the
エンジン10の始動後に、走行が実施されて、この走行の間にブレーキペダル13が踏み込まれるとブレーキ弁12が作動する。このとき、アキュムレータ14,15の圧力がブレーキ弁12に供給され、前輪、後輪の制動がなされる。このようにブレーキ弁12の作動に伴って、あるいは経時的にアキュムレータ14,15の圧力がカットアウト圧から、エンジン10の始動後、すなわちアキュムレータ14,15のカットアウト圧までの蓄圧後の予め設定される蓄圧開始圧力である所定圧力、すなわちカットイン圧まで降下すると、蓄圧制御弁21がわずかながら閉位置である第1切換位置21a方向に切り換えられた状態となり、パイロットポンプ11から吐出される圧油は一部が管路31、逆止弁19、絞り18、管路32,33、逆止弁16,17を介してアキュムレータ14,15に供給され、これらのアキュムレータ14,15に圧油が蓄圧される。また、パイロットポンプ11から吐出される圧油の残りは分岐管路34、蓄圧制御弁21を介してステアリング操作管路35に導かれる。したがって、作業中の上述したアキュムレータ14,15のカットイン圧からカットアウト圧まで圧力を上昇させる蓄圧時にあっても、ステアリング操作管路35への圧油の流れを絞り18によって確保でき、これによってステアリング操作装置22の安定した操作が可能となる。
After the
なお、ホイール式建設機械にあって、ブレーキ弁と、このブレーキ弁に供給される圧油を蓄圧するアキュムレータとを備えた油圧駆動装置として、従来、特許文献1に示すものがある。 Note that, as a hydraulic drive device that includes a brake valve and an accumulator that accumulates pressure oil supplied to the brake valve in a wheel-type construction machine, there is a conventional one disclosed in Patent Document 1.
上述した図5に示す従来技術は、分岐管路34を介してステアリング操作管路35にパイロットポンプ11から吐出された圧油を分流させて、ステアリング操作装置22の操作を実現させるために、管路31に絞り18を設けた構成にしてある。この絞り18の開口量は、ステアリング操作装置22の安定した操作を確保させるために一義的に設定されている。
In the prior art shown in FIG. 5 described above, in order to realize the operation of the
ところで、アキュムレータ14,15の圧力がゼロとなっている状態におけるエンジン10の始動に際しては、上述したようにエンジンスタータが操作されることによりエンジンクランク軸等を介してパイロットポンプ11が回転し、アキュムレータ14,15への蓄圧が開始されるが、低温環境にあって作動油の粘性抵抗が大きい場合には、パイロットポンプ11の負荷が大きく、この大きな負荷がエンジンスタータにかかることから、図6に示すように、アキュムレータ14,15に上述したカットアウト圧が蓄圧されるまで時間がかかり、このためになかなかエンジン11を始動させられないことがある。すなわち低温環境にあっては、図5に示す従来技術の構成では、図6においてアキュムレータ14,15の圧力がゼロの状態から、カットアウト圧に至るまでの比較的長い時間、エンジン11を始動させることができず、エンジン10の始動性が悪くなりやすい問題があった。
By the way, when the
なお、低温環境時におけるエンジン10の始動性を良くすることを考慮して、絞り18の開口量を大きく設定すれば、エンジン10の始動性は改善されるが、このようにするとエンジン10の始動後の通常作業中のアキュムレータ14,15の圧力降下に伴う蓄圧時に、アキュムレータ14,15への圧油の供給は円滑に行われるものの、分岐管路34を介してステアリング管路35に導かれる圧油が少なくなる事態を生じ、ステアリング操作が不安定になってしまう。このように図5に示す従来技術は、作業中のアキュムレータ14,15の蓄圧時におけるステアリング操作の安定を考慮して絞り18の開口量を設定せざるを得ず、このために低温環境時にあってはエンジン10の良好な始動性を確保し難い問題があった。
In consideration of improving the startability of the
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、低温環境にあって、アキュムレータに蓄圧される圧力がゼロとなっている状況におけるエンジンの始動に際して、比較的速やかにアキュムレータに圧油を供給し蓄圧することができるとともに、エンジンの始動後におけるアキュムレータの圧力降下に伴う蓄圧時に、必要流量を分岐管路を介して専用管路に分流させることができホイール式建設機械の油圧駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made from the above-described prior art, and its purpose is to accumulator relatively quickly when starting an engine in a low temperature environment where the pressure accumulated in the accumulator is zero. It is possible to supply pressure oil to the tank and accumulate pressure, and at the time of accumulation due to accumulator pressure drop after engine startup, the necessary flow rate can be diverted to the dedicated pipeline via the branch pipeline. The object is to provide a hydraulic drive.
この目的を達成するために、本発明に係るホイール式建設機械の油圧駆動装置は、ホイール式建設機械に設けられ、エンジンと、このエンジンによって駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油によって作動するブレーキ弁と、上記油圧ポンプと上記ブレーキ弁とを連絡する圧油供給管路と、この圧油供給管路に供給された圧油を蓄えるアキュムレータと、このアキュムレータの圧力を保持する逆止弁と、上記圧油供給管路から分岐させた分岐管路と、この分岐管路に設けられ、上記アキュムレータの圧力降下時に上記アキュムレータに蓄圧させるように制御する蓄圧制御弁と、上記分岐管路に接続される専用管路とを備えたホイール式建設機械の油圧駆動装置において、上記圧油供給管路と上記分岐管路との分岐点の下流に位置する上記圧油供給管路部分であって、上記アキュムレータの圧力を保持する上記逆止弁の上流に位置する圧油供給管路部分に、上記アキュムレータの圧力が上記エンジンの始動後における蓄圧開始圧力に相当する所定圧力に満たないときには、上記圧油供給管路部分を流れる圧油の流量が多くなるように制御し、上記アキュムレータの圧力が所定圧力以上のときには、上記圧油供給管路部分を流れる圧油の流量が少なくなるように制御する流量制御弁を備えたことを特徴としている。 In order to achieve this object, a hydraulic drive device for a wheel type construction machine according to the present invention is provided in the wheel type construction machine, and is discharged from the engine, a hydraulic pump driven by the engine, and the hydraulic pump. A brake valve that is operated by pressure oil, a pressure oil supply line that connects the hydraulic pump and the brake valve, an accumulator that stores pressure oil supplied to the pressure oil supply line, and a pressure of the accumulator A check valve, a branch line branched from the pressure oil supply line, a pressure accumulation control valve that is provided in the branch line, and that controls the accumulator to accumulate pressure when the accumulator drops in pressure, and In a hydraulic drive device for a wheel-type construction machine having a dedicated pipeline connected to the branch pipeline, below the branch point between the pressure oil supply pipeline and the branch pipeline The pressure oil supply line portion located at the pressure oil supply line portion located upstream of the check valve that holds the pressure of the accumulator is accumulated in the pressure after the start of the engine. When the predetermined pressure corresponding to the start pressure is not reached, control is performed so that the flow rate of the pressure oil flowing through the pressure oil supply pipe portion is increased. When the pressure of the accumulator is equal to or higher than the predetermined pressure, the pressure oil supply pipe is A flow rate control valve for controlling the flow rate of the pressure oil flowing through the portion to be reduced is provided.
このように構成した本発明は、低温環境にあって、アキュムレータに蓄圧される圧力がゼロとなっている状態におけるエンジンの始動に際しては、エンジンスタータの操作に伴って、負荷がかかることによりエンジンは始動されない状態に保たれるものの、油圧ポンプが回転し、アキュムレータに蓄圧がなされる。このとき、アキュムレータの圧力がエンジンの始動後における蓄圧開始圧力に相当する所定圧力に満たないときには、流量制御弁によって、アキュムレータに圧油を供給する圧油供給管路部分を流れる圧油の流量が多くなるように制御される。アキュムレータの圧力が所定圧力以上となったときには、流量制御弁によって、アキュムレータに圧油を供給する圧油供給管路部分を流れる圧油の流量がそれまでよりも少なくなるように制御される。これにより、アキュムレータの圧力が所定圧力になったときから最大許容圧力となるまでの間は、わずかながら時間がかかる傾向となる。しかしながら、アキュムレータの圧力がゼロの状態から所定圧力に至るまでの間は、上述したように流量制御弁により圧油供給管路部分を流れる圧油の流量が多くなることから、低温環境にあってもアキュムレータに速やかに圧油を供給し蓄圧することができる。これに伴って油圧ポンプの負荷を短時間のうちに軽くし、これによりエンジンスタータにかかる負荷を軽減し、エンジンを比較的短時間のうちに始動させることができる。 In the present invention configured as described above, when the engine is started in a low-temperature environment and the pressure accumulated in the accumulator is zero, the engine is operated by applying a load along with the operation of the engine starter. Although not started, the hydraulic pump rotates and accumulates pressure in the accumulator. At this time, when the pressure of the accumulator is less than a predetermined pressure corresponding to the pressure for starting accumulation after the engine is started, the flow rate of the pressure oil flowing through the pressure oil supply pipe portion for supplying the pressure oil to the accumulator is controlled by the flow control valve. Controlled to increase. When the pressure of the accumulator becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the flow rate control valve is controlled so that the flow rate of the pressure oil flowing through the pressure oil supply pipe portion for supplying the pressure oil to the accumulator becomes smaller than before. As a result, the time from when the pressure of the accumulator reaches a predetermined pressure until it reaches the maximum allowable pressure tends to take a little time. However, during the period from when the accumulator pressure reaches zero to the predetermined pressure, the flow rate of the pressure oil flowing through the pressure oil supply conduit is increased by the flow rate control valve as described above. Also, pressure oil can be quickly supplied to the accumulator to accumulate pressure. Accordingly, the load on the hydraulic pump can be reduced in a short time, thereby reducing the load on the engine starter and starting the engine in a relatively short time.
また、エンジンの始動後における作業中に、ブレーキペダルの操作によるブレーキ弁の作動によって、あるいは経時的に、アキュムレータの圧力が許容最大圧力からエンジン始動後における蓄圧開始圧力、すなわち所定圧力まで降下すると、流量制御弁の制御により、油圧ポンプの圧油のうちの一部が比較的少ない抑えられた流量ながらアキュムレータに供給され、アキュムレータに蓄圧される。この間、油圧ポンプの圧油のうちの残りが分岐管路を介して専用管路に供給される。すなわち、必要流量を分岐管路を介して専用管路に分流させることができる。 In addition, during the work after the engine is started, when the pressure of the accumulator drops from the maximum allowable pressure to the accumulated pressure after starting the engine, that is, to a predetermined pressure, due to the operation of the brake valve by operating the brake pedal or over time, By controlling the flow rate control valve, a part of the hydraulic oil of the hydraulic pump is supplied to the accumulator with a relatively low flow rate and is accumulated in the accumulator. During this time, the remainder of the hydraulic oil of the hydraulic pump is supplied to the dedicated line via the branch line. That is, the required flow rate can be diverted to the dedicated pipeline via the branch pipeline.
また、本発明は、上記発明において、上記流量制御弁は、上記アキュムレータの圧力を保持する逆止弁と上記流量制御弁との間に位置する上記圧油供給管路部分の圧力に応じて制御されるものから成ることを特徴としている。 Further, the present invention is the above invention, wherein the flow rate control valve is controlled according to the pressure of the pressure oil supply line portion located between the check valve that holds the pressure of the accumulator and the flow rate control valve. It is characterized by being made up of.
また、本発明は、上記発明において、上記流量制御弁は、外部圧力に応じて制御されるものから成ることを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, the flow control valve is controlled in accordance with an external pressure.
また、本発明は、上記発明において、上記ホイール式建設機械は、ホイールローダまたはホイール式油圧ショベルから成り、上記ブレーキ弁を操作するブレーキペダルを備え、上記油圧ポンプはパイロットポンプから成り、上記分岐管路に接続される上記専用管路は、ステアリング操作装置に圧油を導くステアリング操作管路から成ることを特徴としている。 In the present invention, the wheel-type construction machine is a wheel loader or a wheel-type hydraulic excavator, includes a brake pedal for operating the brake valve, the hydraulic pump is a pilot pump, and the branch pipe The dedicated pipe connected to the road is characterized by comprising a steering operation pipe for guiding pressure oil to the steering operation device.
本発明は、油圧ポンプの圧力をブレーキ弁に供給する圧油供給管路と分岐管路との分岐点の下流に位置する圧油供給管路部分であって、アキュムレータの圧力を保持する逆止弁の上流に位置する圧油供給管路部分に、アキュムレータの圧力がエンジンの始動後における蓄圧開始圧力に相当する所定圧力に満たないときには、圧油供給管路部分を流れる圧油の流量が多くなるように制御し、アキュムレータの圧力が所定圧力以上のときには、圧油供給管路部分を流れる圧油の流量が少なくなるように制御する流量制御弁を備えたことから、低温環境にあって、アキュムレータに蓄圧される圧力がゼロとなっている状況におけるエンジンの始動に際して、比較的速やかにアキュムレータに圧油を供給し蓄圧することができ、これにより従来に比べてエンジンの始動性を向上させることができ、また、エンジンの始動後におけるアキュムレータの圧力降下に伴う蓄圧時に、必要流量を分岐管路を介して専用管路に分流させることができ、これにより専用管路に導かれる圧油による操作を安定して行わせることができる。すなわち、本発明は、良好なエンジンの始動性と、専用管路に導かれる圧油による良好な操作性の双方を確保でき、従来よりも信頼性の高い油圧駆動装置を実現させることができる。 The present invention relates to a pressure oil supply pipe portion that is located downstream of a branch point between a pressure oil supply pipe and a branch pipe that supplies the pressure of a hydraulic pump to a brake valve, and includes a check that maintains the pressure of an accumulator. When the pressure of the accumulator does not reach a predetermined pressure that corresponds to the pressure for starting pressure accumulation after engine startup, the flow rate of the pressure oil flowing through the pressure oil supply line is large. When the accumulator pressure is equal to or higher than the predetermined pressure, a flow rate control valve is provided to control the flow rate of the pressure oil flowing through the pressure oil supply line portion, so that in a low temperature environment, When starting the engine in a situation where the pressure accumulated in the accumulator is zero, pressure oil can be supplied and accumulated in the accumulator relatively quickly. The startability of the engine can be improved, and the required flow rate can be diverted to the dedicated pipe via the branch pipe when accumulator pressure drops after the engine is started. The operation by the pressure oil guided to the road can be stably performed. That is, according to the present invention, it is possible to ensure both good engine startability and good operability by the pressure oil guided to the dedicated pipeline, and it is possible to realize a hydraulic drive device that is more reliable than before.
以下、本発明に係るホイール式建設機械の油圧駆動装置の実施の形態を図に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a hydraulic drive device for a wheel type construction machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る油圧駆動装置の一実施形態が備えられるホイール式建設機械の一例として挙げたホイールローダを示す側面図である。 FIG. 1 is a side view showing a wheel loader cited as an example of a wheel-type construction machine provided with an embodiment of a hydraulic drive device according to the present invention.
本実施形態に係る油圧駆動装置が備えられるホイール式建設機械は、例えば図1に示すホイールローダであり、前輪、後輪を形成するタイヤ1a,1a、及び運転室1bを有する本体1と、この本体1に上下方向の回動可能に取り付けられるアーム2と、このアーム2の先端に取り付けられ、上下方向の回動が可能で土砂等の掘削作業に活用されるバケット3とを備えている。
The wheel type construction machine provided with the hydraulic drive device according to the present embodiment is, for example, the wheel loader shown in FIG. 1, and a main body 1 having front and
図2は、図1に示すホイールローダに示される本発明の油圧駆動装置の一実施形態を示す油圧回路図、図3は、エンジン始動に際して得られる本実施形態に係る蓄圧特性を示す図、図4は、エンジン始動後の作業中に得られる本実施形態に係る蓄圧特性を示す図である。なお、図3の縦軸は、アキュムレータに蓄えられる圧力を示し、横軸はアキュムレータに所定圧力すなわちカットイン圧が蓄えられるまでの時間、及びアキュムレータに許容最大圧力すなわちカットアウト圧が蓄えられるまでの時間を示している。また、図4の縦軸は、エンジンの始動後におけるアキュムレータに蓄えられる圧力、すなわちカットイン圧からカットアウト圧までの圧力を示し、横軸はアキュムレータの圧力降下に伴って蓄圧される際のカットイン圧からカットアウト圧までに要する時間を示している。 FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing one embodiment of the hydraulic drive device of the present invention shown in the wheel loader shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing pressure accumulation characteristics according to this embodiment obtained when the engine is started. FIG. 4 is a diagram illustrating pressure accumulation characteristics according to the present embodiment obtained during work after engine startup. The vertical axis in FIG. 3 indicates the pressure stored in the accumulator, and the horizontal axis indicates the time until the predetermined pressure, that is, the cut-in pressure is stored in the accumulator, and the allowable maximum pressure, that is, the cut-out pressure, until the accumulator is stored. Shows time. The vertical axis in FIG. 4 indicates the pressure accumulated in the accumulator after the engine is started, that is, the pressure from the cut-in pressure to the cut-out pressure, and the horizontal axis indicates the cut when accumulating with the accumulator pressure drop. The time required from the in pressure to the cut out pressure is shown.
図1に示すホイールローダに備えられる本実施形態に係る油圧駆動装置の基本構成は、前述した図5に示すものと同等である。すなわち説明が図5に示すものと重複するが、本実施形態に係る油圧駆動装置も、図2に示すように、図示しないエンジンスタータによって起動するエンジン10と、このエンジン10によって駆動される油圧ポンプ、例えばパイロットポンプ11とを備えている。図示しないが、エンジン10には、作業に関係する各種アクチュエータに圧油を供給する容量の大きな主ポンプも接続されている。また、パイロットポンプ11から吐出される圧油によって作動する走行系のブレーキ弁12と、図1に示す運転室1b内に配置され、ブレーキ弁12を操作するブレーキペダル13と、パイロットポンプ11とブレーキ弁12とを連絡する圧油供給管路、すなわち、管路30と、この管路30に接続される管路31と、この管路31に接続される管路32及び管路33とを備えている。
The basic configuration of the hydraulic drive apparatus according to this embodiment provided in the wheel loader shown in FIG. 1 is the same as that shown in FIG. That is, although the description overlaps with that shown in FIG. 5, the hydraulic drive device according to the present embodiment also includes an
また、圧油供給管路に含まれる管路32に供給された圧油を蓄え、前輪のタイヤ1aの制動に関連して設けられる第1アキュムレータ14と、管路33に供給された圧油を蓄え、後輪のタイヤ1aの制動に関連して設けられる第2アキュムレータ15と、第1アキュムレータ14の圧力を保持する第1逆止弁16と、第2アキュムレータ15の圧力を保持する第2逆止弁17とを備えている。また、管路31部分にこの管路31の圧力を保持する逆止弁19を設けてある。
Further, the pressure oil supplied to the
また、圧油供給管路に含まれる管路30から分岐させた分岐管路34と、この分岐管路34に設けられ、アキュムレータ14,15の圧力降下時に、該当するアキュムレータ14,15に蓄圧させるように制御する蓄圧制御弁21とを備えている。
Also, a
蓄圧制御弁21は、閉位置である第1切換位置21aと開位置である第2切換位置21bとを有している。また、アキュムレータ14,15の圧力降下に伴って作動する減圧弁20を備え、蓄圧制御弁21は減圧弁20の作動によって、切り換えられるようになっている。すなわち、アキュムレータ14,15の圧力が低いときには、減圧弁20の開口量が小さく、蓄圧制御弁21のばねの力に対向するようにスプールに与えられる力はばねの力よりも弱く、これによりスプールは閉位置である第1切換位置21a側に切り換えられる傾向となり、管路30に導かれたパイロットポンプ11の圧油が管路31,32,33を介してアキュムレータ14,15に供給され、これらのアキュムレータ14,15に蓄圧される。逆に、アキュムレータ14,15の圧力が高いときには、減圧弁20の開口量が大きくなり、蓄圧制御弁21のばねの力に対向するようにスプールに与えられる力はばねの力よりも強くなり、これによりスプールは開位置である第2切換位置21b側に切り換えられる傾向となり、管路30に導かれたパイロットポンプ11の圧油の分岐管路34側への流入が促進される。
The pressure
また、分岐管路34に接続される専用管路、例えばステアリング操作装置22に圧油を導くステアリング操作管路35と、このステアリング操作管路35の圧力を規定するリリーフ弁23を備えている。これらの構成については、前述した図5に示したものと同等である。
In addition, a dedicated conduit connected to the
本実施形態が前述した図5に示したものと異なるのは、圧油供給管路に含まれる管路30と、分岐管路34との分岐点の下流、すなわち逆止弁19の下流に位置する圧油供給管路に含まれる管路31部分であって、アキュムレータ14,15の圧力を保持する逆止弁16,17の上流に位置する管路31部分に、アキュムレータ14,15の圧力がエンジン10の始動後における蓄圧開始圧力に相当する所定圧力、すなわち図3に示すカットイン圧に満たないときには、管路31部分を流れる圧油の流量が多くなるように制御し、アキュムレータ14,15の圧力が所定圧力以上、すなわちカットイン圧以上のときには、管路31部分を流れる圧油の流量が少なくなるように制御する流量制御弁40を備えたことである。
The present embodiment differs from that shown in FIG. 5 described above in that it is located downstream of the branch point between the
この流量制御弁40は、例えば、アキュムレータ14,15の圧力を保持する逆止弁16,17と流量制御弁40との間に位置する管路31部分の圧力に応じて制御されるものから成っている。この流量制御弁40は、アキュムレータ14,15の圧力が低いときには、この流量制御弁40のばねの力に対向するようにスプールに与えられる力はばねの力よりも弱く、これによりスプールは開位置である第1切換位置21a側に切り換えられる傾向となり、管路31に導かれたパイロットポンプ11の圧油が管路31,32,33、及び逆止弁16,17を介してアキュムレータ14,15に供給され、これらのアキュムレータ14,15に蓄圧される。逆に、アキュムレータ14,15の圧力が高いときには、この流量制御弁40のばねの力に対向するようにスプールに与えられる力はばねの力よりも強くなり、これによりスプールは絞りを有する第2切換位置21b側に切り換えられる傾向となり、管路30に導かれたパイロットポンプ11の圧油の分岐管路34側への流入が促進される。なお、この流量制御弁40の第2切換位置40bに設けられる絞りの開口量は、例えば前述した図5に示した絞り18の開口量と同等の大きさに設定してある。
The flow
このように構成した本実施形態に係る油圧駆動装置は、例えば低温環境でパイロットポンプ11から吐出される作動油の粘性抵抗が大きくなっている状況にあって、アキュムレータ14,15に蓄圧される圧力がゼロとなっている状態におけるエンジン10の始動に際しては、図示しないエンジンスタータの操作に伴って、負荷がかかることによりエンジン10は始動されない状態に保たれるものの、エンジンクランク軸等を介してパイロットポンプ11が回転し、アキュムレータに蓄圧がなされる。
The hydraulic drive device according to the present embodiment configured as described above is a pressure accumulated in the
このとき、アキュムレータ14,15の圧力がエンジン10の始動後における蓄圧開始圧力に相当する所定圧力、すなわち図3に示すカットイン圧に満たないときには、流量制御弁40のばねの力に対向するようにスプールに与えられる力はばねの力よりも弱く、これによりスプールは開位置である第1切換位置40aに切り換えられ、この流量制御弁40によって、アキュムレータ14,15に圧油を供給する圧油供給管路部分、すなわち管路31部分を流れる圧油の流量が多くなるように制御される。
At this time, when the pressure of the
アキュムレータの圧力が所定圧力以上、すなわちカットイン圧以上となったときには、流量制御弁40のばねの力に対向するようにスプールに与えられる力はばねの力よりも強くなり、これによりスプールは絞りを有する第2切換位置40bに切り換えられ、この流量制御弁40によって、アキュムレータ14,15に圧油を供給する管路31部分を流れる圧油の流量がそれまでよりも少なくなるように制御される。これにより図3に示すように、アキュムレータ14,15の圧力がカットイン圧になったときから、最大許容圧力すなわちカットアウト圧となるまでの間は、わずかながら時間がかかる傾向となる。
When the accumulator pressure exceeds the predetermined pressure, that is, the cut-in pressure or higher, the force applied to the spool so as to oppose the spring force of the
しかしながら、アキュムレータ14,15の圧力がゼロの状態からカットイン圧に至るまでの間は、上述したように流量制御弁40により管路31部分を流れる圧油の流量が多くなることから、低温環境にあってもアキュムレータ14,15に速やかに圧油を供給し蓄圧することができる。これに伴ってパイロットポンプ11の負荷を短時間のうちに軽くし、これによりエンジンスタータにかかる負荷を軽減し、エンジン10を比較的短時間のうちに始動させることができる。
However, since the flow rate of the pressure oil flowing through the
また、エンジン10の始動後における作業中に、ブレーキペダル13の踏み込み操作によるブレーキ弁12の作動によって、あるいは経時的に、図4に示すように、アキュムレータ14,15の圧力がカットアウト圧からエンジン始動後における蓄圧開始圧力、すなわちカットイン圧まで降下すると、絞りを有する第2切換位置40bに保持されている流量制御弁40の制御により、パイロットポンプ11の圧油のうちの一部が比較的少ない抑えられた流量ながらアキュムレータ14,15に供給され、これらのアキュムレータ14,15に蓄圧される。この間、パイロットポンプ11の圧油のうちの残りが分岐管路34を介してステアリング操作管路35に供給される。すなわち、ステアリング操作装置22の操作に必要な流量を分岐管路34を介してステアリング操作管路35に安定して分流させることができる。
Further, during the operation after the
なお、環境温度が比較的高い通常環境時にあっては、パイロットポンプ11から吐出される作動油の粘性抵抗は小さく、アキュムレータ14,15に速やかにカットアウト圧が蓄えられる傾向となる。したがって、図示しないエンジンスタータが操作されてから、アキュムレータ14,15にカットアウト圧が蓄えられ、パイロットポンプ11の負荷が軽くなって、エンジン10が始動するまでの時間は、低温環境時に比べれば短時間で済む。
In a normal environment where the environmental temperature is relatively high, the viscous resistance of the hydraulic oil discharged from the
このように構成した本実施形態によれば、流量制御弁40を備えたことから、上述したように、低温環境にあって、アキュムレータ14,15に蓄圧される圧力がゼロとなっている状況におけるエンジン10の始動に際して、比較的速やかにアキュムレータ14,15に圧油を供給し蓄圧することができ、これによりエンジン10の始動性を向上させることができ、また、エンジン10の始動後におけるアキュムレータ14,15の圧力降下に伴う蓄圧時に、必要流量を分岐管路34を介してステアリング操作管路35に分流させることができ、これによりステアリング操作装置22の操作を安定して行わせることができる。すなわち、本実施形態は、良好なエンジン10の始動性と、ステアリング操作管路35に導かれる圧油による良好なステアリング操作性の双方を確保でき、信頼性の高い油圧駆動装置を実現させることができる。
According to the present embodiment configured as described above, since the
なお、上記実施形態は、流量制御弁40が、アキュムレータ14,15の圧力を保持する逆止弁16,17と流量制御弁40との間に位置する管路31部分の圧力に応じて制御されるものから成っているが、本発明は、このように構成することには限られず、流量制御弁40が、外部圧力によって切り換えられるものから成る構成にしてもよい。例えば、アキュムレータ14,15のカットイン圧を検出する検出器と、流量制御弁40を第2切換位置40bに切り換える外部圧力を流量制御弁40の制御部に供給可能な外部圧力供給手段とを備え、上述した検出器がカットイン圧を検出したときに、上述の外部圧力供給手段によって外部圧力を流量制御弁40の制御部に供給し、この流量制御弁40を第2切換位置40bに切り換えるように構成にしてもよい。このように構成したものも、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態は、ホイールローダに備えたものであるが、本発明は、このようにホイールローダに備えることには限られず、ホイール式油圧ショベル等のように、ホイール、ブレーキ弁、このブレーキ弁に圧油を供給するアキュムレータを有する各種のホイール式建設機械に適用可能である。 Moreover, although the said embodiment is provided in a wheel loader, this invention is not restricted to providing in a wheel loader in this way, A wheel, a brake valve, this brake like a wheel type hydraulic excavator etc. The present invention is applicable to various wheel-type construction machines having an accumulator that supplies pressure oil to the valve.
1 本体
1a タイヤ
2 アーム
3 バケット
10 エンジン
11 パイロットポンプ(油圧ポンプ)
12 ブレーキ弁
13 ブレーキペダル
14 第1アキュムレータ
15 第2アキュムレータ
16 第1逆止弁
17 第2逆止弁
19 逆止弁
20 減圧弁
21 蓄圧制御弁
21a 第1切換位置
21b 第2切換位置
22 ステアリング操作装置
23 リリーフ弁
30 管路(圧油供給管路)
31 管路(圧油供給管路)
32 管路(圧油供給管路)
33 管路(圧油供給管路)
34 分岐管路
35 ステアリング操作管路(専用管路)
40 流量制御弁
40a 第1切換位置
40b 第2切換位置
1
DESCRIPTION OF
31 pipeline (pressure oil supply pipeline)
32 pipeline (pressure oil supply pipeline)
33 pipeline (pressure oil supply pipeline)
34
40
Claims (4)
上記圧油供給管路と上記分岐管路との分岐点の下流に位置する上記圧油供給管路部分であって、上記アキュムレータの圧力を保持する上記逆止弁の上流に位置する圧油供給管路部分に、上記アキュムレータの圧力が上記エンジンの始動後における蓄圧開始圧力に相当する所定圧力に満たないときには、上記圧油供給管路部分を流れる圧油の流量が多くなるように制御し、上記アキュムレータの圧力が所定圧力以上のときには、上記圧油供給管路部分を流れる圧油の流量が少なくなるように制御する流量制御弁を備えたことを特徴とするホイール式建設機械の油圧駆動装置。 An engine, a hydraulic pump driven by the engine, a brake valve operated by pressure oil discharged from the hydraulic pump, and a pressure oil communicating the hydraulic pump and the brake valve. A supply line, an accumulator for storing the pressure oil supplied to the pressure oil supply line, a check valve for holding the pressure of the accumulator, a branch line branched from the pressure oil supply line, A hydraulic drive device for a wheel-type construction machine, which is provided in a branch pipe and includes a pressure accumulation control valve that controls to accumulate pressure in the accumulator when a pressure drop of the accumulator, and a dedicated pipe connected to the branch pipe In
Pressure oil supply located upstream of the check valve that holds the pressure of the accumulator, the pressure oil supply pipe portion located downstream of the branch point between the pressure oil supply pipe and the branch pipe When the pressure of the accumulator is less than the predetermined pressure corresponding to the pressure accumulation start pressure after the engine is started in the pipeline part, control is performed so that the flow rate of the pressure oil flowing through the pressure oil supply pipeline part increases. A hydraulic drive apparatus for a wheel type construction machine, comprising a flow rate control valve for controlling the flow rate of the pressure oil flowing through the pressure oil supply pipe line portion when the pressure of the accumulator is equal to or higher than a predetermined pressure. .
上記流量制御弁は、上記アキュムレータの圧力を保持する逆止弁と上記流量制御弁との間に位置する上記圧油供給管路部分の圧力に応じて制御されるものから成ることを特徴とするホイール式建設機械の油圧駆動装置。 In the hydraulic drive device of the wheel type construction machine according to claim 1,
The flow rate control valve is configured to be controlled in accordance with the pressure of the pressure oil supply pipe portion located between the check valve that holds the pressure of the accumulator and the flow rate control valve. Hydraulic drive unit for wheel type construction machinery.
上記流量制御弁は、外部圧力に応じて制御されるものから成ることを特徴とするホイール式建設機械の油圧駆動装置。 In the hydraulic drive device of the wheel type construction machine according to claim 1,
The hydraulic control apparatus for a wheel type construction machine, wherein the flow control valve is controlled according to an external pressure.
上記ホイール式建設機械は、ホイールローダまたはホイール式油圧ショベルから成り、
上記ブレーキ弁を操作するブレーキペダルを備え、
上記油圧ポンプはパイロットポンプから成り、
上記分岐管路に接続される上記専用管路は、ステアリング操作装置に圧油を導くステアリング操作管路から成ることを特徴とするホイール式建設機械の油圧駆動装置。 In the hydraulic drive device of the wheel type construction machine according to any one of claims 1 to 3,
The wheel-type construction machine is composed of a wheel loader or a wheel-type hydraulic excavator,
A brake pedal for operating the brake valve;
The hydraulic pump consists of a pilot pump,
The hydraulic drive device for a wheel-type construction machine, wherein the dedicated conduit connected to the branch conduit comprises a steering operation conduit that guides pressure oil to the steering operation device.
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