JP2013124693A - Hydraulic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧アクチュエータを作動させるための作動油がオイルクーラにより過度に冷却されることを防止する油圧装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic apparatus that prevents hydraulic oil for operating a hydraulic actuator from being excessively cooled by an oil cooler.
従来、油圧アクチュエータを作動させる作動油が、作動油タンクに戻る途中の油路に配置したオイルクーラにより冷却されるように構成した油圧装置は公知である。
例えば、特許文献1によると、油圧アクチュエータから作動油タンクへの戻り配管の途中には、オイルクーラへ分岐する戻り油冷却管路と、リリーフ弁へ分岐するバイパス管路が設けられていた。そして、作動油の温度が設定温度より低く、作動油の粘度が高くなってオイルクーラへの通過抵抗が大きくなると、リリーフ弁の上流側の圧力が、リリーフ圧を超え、リリーフ弁が開弁し、バイパス管路にも戻り油が流れ、戻り油冷却管路とバイパス管路の二つの管路を通じて作動油タンクに還流させるようにし、作動油のヒートバランスを良好にできるようにしていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hydraulic apparatus configured so that hydraulic oil that operates a hydraulic actuator is cooled by an oil cooler disposed in an oil passage on the way to the hydraulic oil tank is known.
For example, according to Patent Document 1, a return oil cooling pipe branching to an oil cooler and a bypass pipe branching to a relief valve are provided in the middle of a return pipe from a hydraulic actuator to a hydraulic oil tank. When the hydraulic oil temperature is lower than the set temperature and the hydraulic oil viscosity increases and the passage resistance to the oil cooler increases, the pressure upstream of the relief valve exceeds the relief pressure, and the relief valve opens. The return oil also flows through the bypass pipe and is returned to the hydraulic oil tank through two pipes of the return oil cooling pipe and the bypass pipe so that the heat balance of the hydraulic oil can be improved.
特許文献1によると、作動油の温度が設定温度より低い場合に、戻り油冷却管路とバイパス管路の二つの管路を通じて作動油タンクに還流させる構成であるので、戻り油冷却管路にも作動油が流れていた。 According to Patent Document 1, when the temperature of the hydraulic oil is lower than the set temperature, the hydraulic oil tank is returned to the hydraulic oil tank through two pipes of the return oil cooling pipe and the bypass pipe. Even hydraulic oil was flowing.
そこで、本発明は、油圧アクチュエータから作動油タンクに作動油を戻す戻し油路にオイルクーラを迂回させるバイパス油路を設けて、作動油が予め設定された温度以上になると、オイルクーラに作動油が流れるように構成した油圧装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a bypass oil path that bypasses the oil cooler in the return oil path that returns the hydraulic oil from the hydraulic actuator to the hydraulic oil tank, and when the hydraulic oil reaches a preset temperature or higher, the hydraulic oil is supplied to the oil cooler. A hydraulic device configured to flow is provided.
請求項1においては、駆動源からの動力により駆動されて、作動油タンクの作動油を圧送する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから圧送された作動油で駆動される油圧アクチュエータとを備え、前記油圧アクチュエータから作動油タンクに作動油を戻す戻し油路に、作動油を冷却するオイルクーラを設けた油圧装置において、
前記戻し油路に、前記オイルクーラを迂回させるバイパス油路を設けるとともに、作動油が予め設定された温度以上になると、前記オイルクーラに作動油を流す切換バルブを設けたものである。
According to a first aspect of the present invention, the hydraulic pump includes a hydraulic pump that is driven by power from a driving source and that pumps hydraulic oil in a hydraulic oil tank, and a hydraulic actuator that is driven by the hydraulic oil pumped from the hydraulic pump. In a hydraulic apparatus provided with an oil cooler that cools hydraulic oil in a return oil path that returns hydraulic oil from the actuator to the hydraulic oil tank,
A bypass oil passage for bypassing the oil cooler is provided in the return oil passage, and a switching valve is provided to flow the hydraulic oil to the oil cooler when the hydraulic oil reaches a preset temperature or higher.
請求項2においては、駆動源からの動力により駆動されて、作動油タンクの作動油を圧送する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから圧送された作動油で駆動される油圧アクチュエータとを備え、前記油圧アクチュエータから作動油タンクに作動油を戻す戻し油路に、作動油を冷却するオイルクーラを設けた油圧装置において、
前記戻し油路に、前記オイルクーラを迂回させるバイパス油路を設けるとともに、前記作動油タンクへの作動油の流れを作動油の温度に応じてバイパス油路とオイルクーラ側の油路とに切り換える切換バルブを設け、前記作動油が予め設定された温度以上になると、前記切換バルブが作動し、オイルクーラに作動油が流れるように構成したものである。
According to a second aspect of the present invention, the hydraulic pump includes a hydraulic pump that is driven by power from a driving source and that pumps hydraulic oil in a hydraulic oil tank, and a hydraulic actuator that is driven by the hydraulic oil pumped from the hydraulic pump. In a hydraulic apparatus provided with an oil cooler that cools hydraulic oil in a return oil path that returns hydraulic oil from the actuator to the hydraulic oil tank,
A bypass oil passage that bypasses the oil cooler is provided in the return oil passage, and the flow of the hydraulic oil to the hydraulic oil tank is switched between the bypass oil passage and the oil passage on the oil cooler side according to the temperature of the hydraulic oil. A switching valve is provided so that when the hydraulic oil reaches a preset temperature or higher, the switching valve is activated and the hydraulic oil flows through the oil cooler.
請求項3においては、前記切換バルブを2ポート2位置切換の切換弁で構成し、一次側の吸入ポートが油圧アクチュエータのドレン側油路と接続され、二次側の吐出ポートがオイルクーラ側の油路と接続され、前記作動油が予め設定された温度以上でないときは、一次側の吸入ポートと二次側の吐出ポートが連通されずブロックされており、前記作動油が予め設定された温度以上であるときは、一次側の吸入ポートと二次側の吐出ポートが連通されており、前記バイパス油路が切換バルブの上流側の戻し油路から分岐して前記オイルクーラの下流側で合流するように構成されているものである。 According to a third aspect of the present invention, the switching valve is a two-port / two-position switching valve, the primary suction port is connected to the drain side oil passage of the hydraulic actuator, and the secondary discharge port is connected to the oil cooler side. When the hydraulic oil is connected to an oil passage and the hydraulic oil is not higher than a preset temperature, the primary suction port and the secondary discharge port are not communicated and are blocked, and the hydraulic oil is set at a preset temperature. When the above is true, the primary-side suction port and the secondary-side discharge port are communicated, and the bypass oil passage branches off from the return oil passage on the upstream side of the switching valve and joins on the downstream side of the oil cooler. It is comprised so that it may do.
請求項4においては、前記切換バルブを3ポート2位置切換の切換弁で構成し、一次側の吸入ポートが油圧アクチュエータのドレン側油路と接続され、二次側の第一吐出ポートがバイパス油路と接続され、二次側の第二吐出ポートがオイルクーラ側の油路と接続され、前記作動油が予め設定された温度以上でないときは、一次側の吸入ポートと二次側の第一吐出ポートが連通され、二次側の第二吐出ポートがブロックされており、前記作動油が予め設定された温度以上であるときは、一次側の吸入ポートと二次側の第二吐出ポートが連通され、二次側の第一吐出ポートがブロックされているものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the switching valve is a three-port / two-position switching valve, the primary suction port is connected to the drain side oil passage of the hydraulic actuator, and the secondary first discharge port is the bypass oil. And the secondary discharge port on the secondary side is connected to the oil passage on the oil cooler side, and when the hydraulic oil is not equal to or higher than a preset temperature, the suction port on the primary side and the first on the secondary side When the discharge port is communicated, the secondary second discharge port is blocked, and the hydraulic oil is above a preset temperature, the primary suction port and the secondary second discharge port are The first discharge port on the secondary side is blocked in communication.
本発明によれば、作動油が予め設定された温度以上になると、オイルクーラに作動油が流れるようにしているので、作動油が過度に冷却されることを防止し、作動油の粘度を作動状況に適した状態に保って摩擦抵抗を少なくし、油圧アクチュエータに作動油を圧送する油圧ポンプや油圧ポンプを駆動する駆動源等に不要な負荷がかからないようにして燃費の向上を図ることができる。 According to the present invention, when the hydraulic oil reaches a preset temperature or higher, the hydraulic oil flows through the oil cooler, so that the hydraulic oil is prevented from being excessively cooled and the viscosity of the hydraulic oil is activated. It is possible to improve the fuel consumption by keeping the state suitable for the situation and reducing the frictional resistance so that unnecessary load is not applied to the hydraulic pump that pumps hydraulic oil to the hydraulic actuator and the drive source that drives the hydraulic pump. .
まず、図1を用いて、本発明の一実施形態に係る油圧装置を備える旋回作業車1の全体構成について説明する。なお、本実施形態においては、旋回作業車1で説明するが、農業車両、建設車両、産業車両等の作業車両の油圧装置を備えるものであっても良い。 First, the overall configuration of a turning work vehicle 1 including a hydraulic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the description is made with the turning work vehicle 1, but a hydraulic device for a work vehicle such as an agricultural vehicle, a construction vehicle, or an industrial vehicle may be provided.
図1に示すように、旋回作業車1は、走行装置2、旋回装置3、及び作業装置4を具備する。
As shown in FIG. 1, the turning work vehicle 1 includes a
走行装置2は、左右一対のクローラ5・5、左走行用油圧モータ5L、及び右走行用油圧モータ5Rを具備する。
走行装置2は、左走行用油圧モータ5Lにより機体左側のクローラ5を、右走行用油圧モータ5Rにより機体右側のクローラ5を、それぞれ駆動することで、旋回作業車1を前後進及び旋回させることができる。走行装置2には、掘削作業に伴う整地作業を行う際に使用されるブレード17が設けられる。ブレード17は、走行装置2の前後一側に上下方向に回動可能に支持され、伸縮自在に駆動するブレードシリンダ18によって昇降される。
The
The
旋回装置3は、旋回台6、旋回モータ7、操縦部8、及びエンジン9を具備する。
旋回台6は、走行装置2の上方に配置され、走行装置2に旋回可能に支持される。旋回装置3は、旋回モータ7を駆動することで、当該旋回台6を走行装置2に対して旋回させることができる。また、旋回台6上には、種々の操作具を備える操縦部8、駆動源となるエンジン9等が配置される。
The
The
作業装置4は、ブーム10、アーム11、バケット12、ブームシリンダ13、アームシリンダ14、バケットシリンダ15、及びスイングシリンダ16を具備する。
The
ブーム10は、その一端部が旋回台6の前部に前後方向に回転可能に支持され、伸縮自在に駆動するブームシリンダ13によって回転される。さらに、ブーム10は、一端部がブームブラケットを介して左右方向に回転可能に支持され、伸縮自在に駆動するスイングシリンダ16によって回転される。
アーム11は、その一端部がブーム10の他端部に枢支され、伸縮自在に駆動するアームシリンダ14によって回転される。
バケット12は、その一端部がアーム11の他端部に支持されて、伸縮自在に駆動するバケットシリンダ15によって回転される。
以上の如く、作業装置4は、バケット12を用いて土砂等の掘削を行う多関節構造を構成している。
One end of the
One end of the arm 11 is pivotally supported by the other end of the
One end of the
As described above, the
なお、本実施形態の作業装置は、バケット12を有して掘削作業を行う作業装置4としているが、これに限定するものではなく、同様の油圧装置、例えば油圧ブレーカーを有して破砕作業を行う作業装置であっても良い。
In addition, although the working device of this embodiment is the
次に、図2を用いて、旋回作業車1における油圧装置の油圧回路20について説明する。 Next, the hydraulic circuit 20 of the hydraulic device in the turning work vehicle 1 will be described with reference to FIG.
油圧回路20は、作動油を貯溜する作動油タンク19、4つの油圧ポンプ21・22・23・24を具備し、これらの油圧ポンプ21・22・23・24からコントロールバルブ30を介して、各種の油圧アクチュエータ(走行用油圧モータ5R・5L、旋回モータ7、各シリンダ13・14・15・16・18、PTO用ポートに接続されるアタッチメント)に作動油タンク19からの作動油が圧送される。
油圧ポンプ21・22・23・24は、エンジン9からの動力により駆動され、作動油を吐出する。第一ポンプ21及び第二ポンプ22は可変容量型の油圧ポンプであり、第三ポンプ23及びパイロットポンプ24は、固定容量型の油圧ポンプである。
第一ポンプ21・第二ポンプ22・第三ポンプ23から圧送される作動油は、各種の油圧アクチュエータに供給された後、戻し油路40を通じて作動油タンク19に戻る。
The hydraulic circuit 20 includes a
The
The hydraulic oil pumped from the
次に、図3を用いて、戻し油路40について説明する。
Next, the
戻し油路40は、各種の油圧アクチュエータから作動油タンク19に作動油(ドレン油)を戻す油路である。戻し油路40の最下流側には、リターンフィルタ19aと、リリーフバルブ19bとが並列に配置されており、作動油は、リターンフィルタ19aにより異物が除去されて作動油タンク19に戻される。このリリーフバルブ19bは、リターンフィルタ19aが詰まった場合等で流路を確保するためのものである。
そして、作動油は、サクションフィルタ19cを介して各油圧ポンプ21・22・23・24に吸入され、再び油圧回路20に送油される。
The
Then, the hydraulic oil is sucked into the
戻し油路40には、オイルクーラ41と、サーモスタットバルブ42と、バイパス油路43と、が設けられる。
The
オイルクーラ41は、戻し油路40を流れる作動油を冷却し、作動油タンク19に戻す。オイルクーラ41の上流側には、サーモスタットバルブ42が配置され、下流側はリターンフィルタ19aと接続されている。
The
サーモスタットバルブ42は、2ポート2位置切換の切換弁で構成され、サーモスタット42cにより切り換えられる。サーモスタットバルブ42の一次側の吸入ポート42aは油圧アクチュエータのドレン側と接続され、サーモスタットバルブ42の二次側の吐出ポート42bはオイルクーラ41と接続されている。
The
サーモスタットバルブ42が42X位置の時は、一次側の吸入ポート42aと二次側の吐出ポート42bが連通されずブロックされている。42Y位置の時は、一次側の吸入ポート42aと二次側の吐出ポート42bが連通される。
When the
サーモスタットバルブ42は、サーモスタット42cにより切り換えられる。サーモスタット42cは、パラフィン等の温度に応じて変形する部材であり、サーモスタットバルブ42のスプール42dと連結される。該スプール42dにおけるサーモスタット42cと反対側にバネ42eが配設されて、サーモスタットバルブ42が42X位置となる方向に付勢されている。サーモスタット42cは戻し油路40を流れる作動油の温度を検出し、検出された油温が予め設定された設定温度以上となるとサーモスタット42cが作動し、サーモスタットバルブ42を42Y位置に切り換えるように構成される。
The
バイパス油路43は、サーモスタットバルブ42の上流側から分岐し、オイルクーラ41の下流側で合流する。つまり、このバイパス油路43は、サーモスタットバルブ42及びオイルクーラ41をバイパスしており、サーモスタットバルブ42の作動によらずバイパス油路43に作動油が流通可能である。
The
このような戻し油路40において、各種の油圧アクチュエータから排出された作動油が、サーモスタットバルブ52の一次側に至ると、作動油の温度がサーモスタット42cにより検知され、作動油の温度が設定温度未満(低温)である場合は、サーモスタット42cは作動せず、サーモスタットバルブ42も切り換えず、42X位置のままとなっており、作動油は、オイルクーラ41をバイパスし、バイパス油路43のみに流れることとなる。
In such a
このバイパス油路43に流れる作動油は、オイルクーラ41で冷却されることがないため、低温時に作動油が過度に冷却されることを防止することができる。従って、作動油の粘度が増大することを防止し、油圧ポンプ21・22・23・24を駆動するエンジン9の負荷が増大することを抑制して、燃費を向上させることができる。
Since the hydraulic oil flowing through the
また、サーモスタット42cによって検知された作動油の温度が設定温度以上である場合は、サーモスタット42cによりサーモスタットバルブ42が切り換えられて、一次側の吸入ポート42aと二次側の吐出ポート42bが連通される。これにより、一部の作動油は、オイルクーラ41に流れて冷却されて、バイパス油路43を流れる作動油と合流した後に作動油タンク19に戻される。こうして、作動油がリークしたり、劣化することを防止できる。なお、オイルクーラ41側に流れる作動油の油量とバイパス油路43に流れる作動油の油量は、それぞれの油路に生じる油路抵抗に応じて自動的に振り分けられる。
Further, when the temperature of the hydraulic oil detected by the
その後、サーモスタット42cによって検知された作動油の温度が設定温度以上から設定温度未満(低温)となると、サーモスタット42cによりサーモスタットバルブ42が切り換えられて、一次側の吸入ポート42aと二次側の吐出ポート42bが連通されず再びブロックされて、先と同様に、作動油がオイルクーラ41をバイパスし、バイパス油路43のみに流れることとなる。
After that, when the temperature of the hydraulic oil detected by the
以上のように、作動油が予め設定された設定温度以上になると、オイルクーラ41に作動油が流れるようにしているので、作動油が過度に冷却されることを防止し、作動油の粘度を作動状況に適した状態に保って摩擦抵抗を少なくし、油圧アクチュエータに作動油を圧送する油圧ポンプ21・22・23・24や油圧ポンプ21・22・23・24を駆動する駆動源等に不要な負荷がかからないようにして燃費の向上を図ることができる。また、オイルクーラと、当該オイルクーラをバイパスするバイパス油路と、を設けた従来の戻し油路に対して、オイルクーラ41の上流側にサーモスタットバルブ52を介装するだけでよく、簡易な構成で燃費の向上を図ることができる。
As described above, when the hydraulic oil reaches or exceeds a preset temperature, the hydraulic oil flows through the
次に、図4を用いて、戻し油路40の別実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と相違する点を中心に説明する。
Next, another embodiment of the
本実施形態のサーモスタットバルブ52は、3ポート2位置切換の切換弁で構成され、サーモスタット52dにより切り換えられる。サーモスタットバルブ52の一次側の吸入ポート52aは油圧アクチュエータのドレン側と接続され、サーモスタットバルブ52の二次側の第一吐出ポート52bはバイパス油路53と接続され、サーモスタットバルブ52の二次側の第二吐出ポート52cはオイルクーラ41と接続されている。
The
サーモスタットバルブ52が52X位置の時は、一次側の吸入ポート52aと二次側の第一吐出ポート52bが連通され、二次側の第二吐出ポート52cはブロックされている。サーモスタットバルブ52が52Y位置の時は、一次側の吸入ポート52aと二次側の第二吐出ポート52cが連通され、二次側の第一吐出ポート52bはブロックされている。
When the
サーモスタット52dは、パラフィン等の温度に応じて変形する部材であり、サーモスタットバルブ52のスプール52eと連結されている。該スプール52eにおけるサーモスタット52dと反対側にバネ52fが配設されて、サーモスタットバルブ52が52X位置となる方向に付勢されている。サーモスタット52dは戻し油路40を流れる作動油の温度を検出し、検出された油温が予め設定された設定温度以上となるとサーモスタット52dが作動し、サーモスタットバルブ52を52Y位置に切り換えるように構成される。
The
バイパス油路53は、オイルクーラ41を迂回させるものである。バイパス油路53は、上流側がサーモスタットバルブ52の二次側の第二吐出ポート52cと接続され、下流側がオイルクーラ41の下流側、つまり、オイルクーラ41とリターンフィルタ19aとの間に接続される。
The
このような戻し油路40において、各種の油圧アクチュエータから排出された作動油が、サーモスタットバルブ52の一次側に至ると、作動油の温度がサーモスタット52dにより検知され、作動油の温度が設定温度未満(低温)である場合は、サーモスタット52dは作動せず、サーモスタットバルブ52も切り換えず、52X位置のままとなっており、作動油は一次側の吸入ポート52aから二次側の第一吐出ポート52bを介してバイパス油路53に流れる。つまり、作動油は、オイルクーラ41を迂回し、バイパス油路53のみに流れることとなる。
In such a
このバイパス油路53に流れる作動油は、オイルクーラ41で冷却されることがないため、低温時に作動油が過度に冷却されることを防止することができる。従って、作動油の粘度が増大することを防止し、油圧ポンプ21・22・23・24を駆動するエンジン9の負荷が増大することを防止して、燃費を向上させることができる。
Since the hydraulic oil flowing through the
ここで、作動油が低温である場合には、作動油の粘度が高く、作動油はオイルクーラ41における細い管内を通過し難くなり、油圧アクチュエータにおいても動作抵抗が大きく、動作効率は低下した状態となっている。このような状態は、特に、冬季の始動時等で顕著に生じる。
Here, when the hydraulic oil is at a low temperature, the viscosity of the hydraulic oil is high, the hydraulic oil is difficult to pass through a thin pipe in the
また、サーモスタット52dによって検知された作動油の温度が設定温度以上である場合は、サーモスタット52dによりサーモスタットバルブ42が切り換えられて、一次側の吸入ポート52aと二次側の第二吐出ポート52cが連通される。これにより、作動油は、オイルクーラ41に流れて冷却され、その後に作動油タンク19に戻される。こうして、作動油がリークしたり、劣化することを防止できる。
Further, when the temperature of the hydraulic oil detected by the
その後、サーモスタット52dによって検知された作動油の温度が設定温度以上から設定温度未満(低温)となると、サーモスタット52dによりサーモスタットバルブ52が切り換えられて、一次側の吸入ポート52aと二次側の第一吐出ポート52bが再び連通されて、先と同様に、作動油がオイルクーラ41をバイパスし、バイパス油路53のみに流れることとなる。
Thereafter, when the temperature of the hydraulic oil detected by the
以上のように、作動油が予め設定された設定温度以上になると、オイルクーラ41に作動油が流れるようにしているので、作動油が過度に冷却されることを防止し、作動油の粘度を作動状況に適した状態に保って摩擦抵抗を少なくし、油圧アクチュエータに作動油を圧送する油圧ポンプ21・22・23・24や油圧ポンプ21・22・23・24を駆動する駆動源等に不要な負荷がかからないようにして燃費の向上を図ることができる。また、作動油が設定温度以上である場合は、作動油を確実に冷却することができるので、作動油の温度調節における信頼性が高い構成を実現できる。
As described above, when the hydraulic oil reaches or exceeds a preset temperature, the hydraulic oil flows through the
なお、図5は、サーモスタットバルブ52の詳細な構造と作動油(黒塗り矢印参照)の流れを示している。つまり、作動油の温度が低温である場合は、図5(a)に示すように、サーモスタット52dが収縮してスプロール52eがバネ52fの付勢方向に摺動し、サーモスタットバルブ52が52X位置となる。この場合、作動油は一次側の吸入ポート52aから二次側の第一吐出ポート52bに流れてバイパス油路53に至る。また、作動油の温度が高温である場合は、図5(b)に示すように、サーモスタット52dが膨張してスプロール52eが付勢方向と反対方向に摺動し、サーモスタットバルブ52が52Y位置となる。この場合、作動油は一次側の吸入ポート52aから二次側の第二吐出ポート52cに流れて、オイルクーラ41に至る。
FIG. 5 shows the detailed structure of the
以下では、図2及び図6を用いて、パイロット油圧回路60について説明する。
Below, the pilot
図2に示すように、ブームシリンダ13は切換バルブ31を切り換えることにより伸縮駆動され、アームシリンダ14は切換バルブ32を切り換えることにより伸縮駆動され、バケットシリンダ15は切換バルブ33を切り換えることにより伸縮駆動され、スイングシリンダ16は切換バルブ34を切り換えることにより伸縮駆動され、ブレードシリンダ18は切換バルブ35を切り換えることにより伸縮駆動され、旋回モータ7は切換バルブ36を切り換えることにより右方または左方に旋回駆動され、左走行用油圧モータ5Lは切換バルブ37を切り換えることにより前進または後進駆動され、右走行用油圧モータ5Rは切換バルブ38を切り換えることにより前進または後進駆動され、PTO用ポートに接続されるアタッチメントは切換バルブ39を切り換えることにより駆動される。
As shown in FIG. 2, the
切換バルブ31・32・33・36・39はパイロット式の油圧バルブで構成され、操縦部8に設けた操作レバー81・82・83を回動操作することにより切り換えられる。つまり、コントロールバルブ30から送油されるパイロット油圧により切換バルブ31・32・33・36・39が切り換えられる。パイロット油圧はパイロットポンプ24が駆動されることにより供給される。
The switching valves 31, 32, 33, 36, and 39 are constituted by pilot-type hydraulic valves, and are switched by rotating operation levers 81, 82, and 83 provided on the
また、図6に示すように、旋回モータ7に内装される旋回ブレーキ解除用シリンダ61は、第一セーフティーバルブ71を切り換えることにより伸縮駆動される。左走行用油圧モータ5L及び右走行用油圧モータ5Rに内装されるブレーキ解除用シリンダ62は、第二セーフティーバルブ72を切り換えることにより伸縮駆動される。バケット12等のアタッチメントを着脱するためのクイックヒッチシリンダ63はクイックヒッチ切換バルブ73を切り換えることにより伸縮駆動される。
第一セーフティーバルブ71、第二セーフティーバルブ72、クイックヒッチ切換バルブ73は電磁バルブで構成され、第一セーフティーバルブ71、第二セーフティーバルブ72、クイックヒッチ切換バルブ73のソレノイドは制御回路と接続されている。
As shown in FIG. 6, the turning
The
切換バルブ31・32・33・36・39及び旋回ブレーキ解除用シリンダ61、ブレーキ解除用シリンダ62、クイックヒッチシリンダ63は、それぞれ第一セーフティーバルブ71、第二セーフティーバルブ72、クイックヒッチ切換バルブ73を介してパイロットポンプ24と接続されている。
The switching valves 31, 32, 33, 36, and 39, the turning
また、油圧ポンプ21・22・23・24は、ポンプユニット80として一体化されている。ポンプユニット80には、第一セーフティーバルブ71、第二セーフティーバルブ72、及びクイックヒッチ切換バルブ73を収容するバルブユニット70が取り付けられる。バルブユニット70内には適宜の油路が形成される。
The hydraulic pumps 21, 22, 23, and 24 are integrated as a
バルブユニット70内には、さらにパイロットポンプ24からの送油の逆流を防止するためのチェックバルブ74、及びパイロットポンプ24からの送油を作動油タンク19に戻すためのアンロードバルブ75が収容されている。
バルブユニット70内において、チェックバルブ74は、各電磁バルブ71・72・73よりも上流側に配置されており、チェックバルブ74の上流側から分岐してアンロードバルブ75が接続される。つまり、パイロットポンプ24の吐出側に接続される油路は、チェックバルブ74を介して各電磁バルブ71・72・73に通じる供給油路と、アンロードバルブ75を介して作動油タンク19に通じる排出油路とに分岐している。
なお、各電磁バルブ71・72・73からの排出油路は、アンロードバルブ75の下流側に合流して作動油タンク19に連通する。
The
In the
The oil discharge passages from the
アンロードバルブ75は、パイロット圧を設定するリリーフバルブとしての機能を兼ねており、いわゆるアンロードリリーフバルブとして構成される。アンロードバルブ75は、リリーフばねの付勢力を変更することでパイロット圧が変更可能に構成されており、そのパイロット圧は3〜4MPa程度に設定されている。また、所定の圧力幅でパイロットポンプ24のアンロード及びアンロードの解除を行うようにヒステリシス特性を有するように構成される。
The unload
また、アンロードバルブ75は、チェックバルブ74の下流側に接続される外部圧力検出ポートを有する。そして、アンロードバルブ75は、チェックバルブ74の下流側のパイロット圧を検出した際に、アンロード機能を発揮する。つまり、チェックバルブ74の下流側の圧力を検出し、パイロット圧が立っている場合に、作動油タンク19側への油路を連通し、パイロットポンプ24からの送油を直接作動油タンク19に戻す。
The unload
また、図6に示すように、チェックバルブ74の下流側の油路と各電磁バルブ71・72・73との間から分岐してアキュムレータ76が接続される。アキュムレータ76は、パイロットポンプ24からの圧油を蓄える(蓄圧する)ものである。つまり、アキュムレータ76によって、チェックバルブ74の下流側の油路におけるパイロット圧が蓄圧される。
アキュムレータ76は、チェックバルブ74と各電磁バルブ71・72・73との間に配置されており、切換バルブ31・32・33・36・39、旋回ブレーキ解除用シリンダ61、ブレーキ解除用シリンダ62、クイックヒッチシリンダ63、のいずれかが作動され、パイロットポンプ24からの送油圧力が不足すると、その不足した油圧がアキュムレータ76から補給される。
Further, as shown in FIG. 6, an
The
パイロットポンプ24からの送油圧力がアンロードバルブ75の設定圧以上になると、アンロードバルブ75が開放される。これにより、チェックバルブ74の下流側油路に所定のパイロット圧が作用することとなる。このとき、アキュムレータ76にパイロット圧(又はそれ以上の圧力)が蓄圧される。
チェックバルブ74の下流側にパイロット圧が立つことによって、アンロードバルブ75が作動して作動油タンク19側への排出油路が開放され、パイロットポンプ24からの送油は、作動油タンク19に直接送られる。
アキュムレータ76内に蓄積された作動油がアクチュエータ等に送油され、チェックバルブ74の下流側の圧力が設定油圧よりも下がると、アンロードバルブ75が閉じられる。アンロードバルブ75が閉じられることによって、パイロットポンプ24からチェックバルブを介して作動油が送油される。
When the oil supply pressure from the
When the pilot pressure is established on the downstream side of the
When the hydraulic oil accumulated in the
以上のように、アンロードバルブ75は、チェックバルブ74の下流側の油圧が設定油圧よりも高くなると開状態とされ、チェックバルブ74の下流側の油圧がアキュムレータ76で保持されている限り、パイロットポンプ24からの圧油は作動油タンク19に戻される。これにより、パイロットポンプ24の負荷を低減して、エンジン9の燃費を向上させることができる。
また、作動油の温度上昇を抑制することができ、パイロットポンプ24の送油構成にオイルクーラやファン等の冷却装置を含む必要がない。
As described above, the unload
Further, the temperature rise of the hydraulic oil can be suppressed, and it is not necessary to include a cooling device such as an oil cooler or a fan in the oil feed configuration of the
例えば、特開2000−319942号公報に記載の作業車両では、パイロットポンプの吐出側油路にリリーフバルブを設け、パイロットポンプの吐出側圧力がリリーフバルブで設定された所定の圧力となるように構成している。このような作業車両によると、パイロットポンプから常時リリーフバルブに送油される構成であることから、燃費向上の余地があった。
また、従来のパイロットポンプの容量は、エンジン回転数がローアイドル時を基準に設定されるため、ハイアイドル時には無駄な作動油を吐出していた。
これに対して、本実施形態のパイロット油圧回路60によると、アキュムレータ76にパイロット圧が蓄圧された状態では、アンロードバルブ75が常時開かれて、パイロットポンプ24からの送油は直接的に作動油タンク19に排出されることとなり、パイロットポンプ24による圧縮が必要以上に行われることがなく、パイロットポンプ24を駆動するエンジン9の負荷を低減することができ、燃費向上に寄与できるという効果を奏する。
For example, in a work vehicle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-319942, a relief valve is provided in the discharge-side oil passage of the pilot pump, and the discharge-side pressure of the pilot pump is set to a predetermined pressure set by the relief valve. doing. According to such a work vehicle, there is room for improvement in fuel consumption because the oil is always sent from the pilot pump to the relief valve.
Further, the capacity of the conventional pilot pump is set based on when the engine speed is low idling, and therefore, wasteful hydraulic oil is discharged during high idling.
On the other hand, according to the pilot
次に、図7及び図8を用いて、アンロードバルブ75及びアキュムレータ76の取付態様について説明する。
Next, how to attach the unload
アンロードバルブ75と電磁バルブ71・72・73とが一体化されて、バルブユニット70が形成される。バルブユニット70は直方体形状であり、電磁バルブ71・72・73と略段付円柱形状のアンロードバルブ75とが並設されている。バルブユニット70の一側から、電磁バルブ71・72・73及び、アンロードバルブ75の端部が突出される。
The unload
また、アキュムレータ76は、一端と他端に丸みを持たせた円柱形状であり、その容積は、従来に用いられるアキュムレータの容積と比較して大きく構成される。ただし、アキュムレータ76の形状及び容積は限定するものでない。
アキュムレータ76は、その本体がバルブユニット70の一端から突出された状態で、バルブユニット70にねじ込むようにして固定されている。つまり、バルブユニット70の端部には、アキュムレータ76を取り付けるための取付部が設けられており、アキュムレータ76はその取付部に挿通されて設けられる。これにより、アキュムレータ76の搭載性が良くなるとともに、アキュムレータ76とアンロードバルブ75とを接続する外部配管が不要となり、コストを低減することもできる。
The
The
1 旋回作業車
5R 右走行用油圧モータ(油圧アクチュエータ)
5L 左走行用油圧モータ(油圧アクチュエータ)
7 旋回モータ(油圧アクチュエータ)
9 エンジン(駆動源)
13 ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)
14 アームシリンダ(油圧アクチュエータ)
15 バケットシリンダ(油圧アクチュエータ)
16 スイングシリンダ(油圧アクチュエータ)
18 ブレードシリンダ(油圧アクチュエータ)
19 作業油タンク
21 第一ポンプ(油圧ポンプ)
22 第二ポンプ(油圧ポンプ)
23 第三ポンプ(油圧ポンプ)
24 パイロットポンプ
40 戻し油路
41 オイルクーラ
42 サーモスタットバルブ(切換バルブ)
43 バイパス油路
1 Turning
5L hydraulic motor for left travel (hydraulic actuator)
7 Swing motor (hydraulic actuator)
9 Engine (drive source)
13 Boom cylinder (hydraulic actuator)
14 Arm cylinder (hydraulic actuator)
15 Bucket cylinder (hydraulic actuator)
16 Swing cylinder (hydraulic actuator)
18 Blade cylinder (hydraulic actuator)
19 Working
22 Second pump (hydraulic pump)
23 Third pump (hydraulic pump)
24
43 Bypass oil passage
Claims (4)
前記戻し油路に、前記オイルクーラを迂回させるバイパス油路を設けるとともに、作動油が予め設定された温度以上になると、前記オイルクーラに作動油を流す切換バルブを設けた油圧装置。 A hydraulic pump that is driven by power from a drive source to pump the hydraulic oil in the hydraulic oil tank; and a hydraulic actuator that is driven by the hydraulic oil pumped from the hydraulic pump. In the hydraulic device provided with an oil cooler for cooling the hydraulic oil in the return oil path for returning the hydraulic oil,
A hydraulic apparatus provided with a bypass oil path for bypassing the oil cooler in the return oil path, and a switching valve for flowing the hydraulic oil to the oil cooler when the hydraulic oil reaches a preset temperature or higher.
前記戻し油路に、前記オイルクーラを迂回させるバイパス油路を設けるとともに、前記作動油タンクへの作動油の流れを作動油の温度に応じてバイパス油路とオイルクーラ側の油路とに切り換える切換バルブを設け、前記作動油が予め設定された温度以上になると、前記切換バルブが作動し、オイルクーラに作動油が流れるように構成した油圧装置。 A hydraulic pump that is driven by power from a drive source to pump the hydraulic oil in the hydraulic oil tank; and a hydraulic actuator that is driven by the hydraulic oil pumped from the hydraulic pump. In the hydraulic device provided with an oil cooler for cooling the hydraulic oil in the return oil path for returning the hydraulic oil,
A bypass oil passage that bypasses the oil cooler is provided in the return oil passage, and the flow of the hydraulic oil to the hydraulic oil tank is switched between the bypass oil passage and the oil passage on the oil cooler side according to the temperature of the hydraulic oil. A hydraulic apparatus provided with a switching valve, configured such that when the hydraulic oil reaches or exceeds a preset temperature, the switching valve is operated and the hydraulic oil flows through an oil cooler.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140801 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150602 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20151013 |