JP2014202220A - Hydraulic transmission for construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッシャ等のアタッチメントを駆動するアタッチメント用アクチュエータに、複数の油圧ポンプの圧油を合流させて供給可能な油圧ショベル等の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 construction machine such as a hydraulic excavator that can supply pressure actuators of a plurality of hydraulic pumps to an attachment actuator that drives an attachment such as a crusher.
第1従来技術として、車体を構成する走行体及び旋回体と、旋回体に取り付けられる作業装置すなわちフロント作業機とを有する油圧ショベルにあって、複数の油圧ポンプすなわち第1油圧ポンプ、第2油圧ポンプ、及び第3油圧ポンプを備え、アタッチメント用アクチュエータを制御しコントロールバルブに内蔵されるアタッチメント用方向切換弁の切り換え操作よって、第2油圧ポンプの圧油と第3油圧ポンプの圧油を合流させてアタッチメント用アクチュエータに供給し、これによって該当するアタッチメントを駆動するようにした油圧駆動装置が知られている。 As a first prior art, there is a hydraulic excavator having a traveling body and a revolving body constituting a vehicle body, and a working device attached to the revolving body, that is, a front working machine, and a plurality of hydraulic pumps, that is, a first hydraulic pump, a second hydraulic pressure A hydraulic pressure pump of the second hydraulic pump and the hydraulic pressure of the third hydraulic pump are merged by a switching operation of an attachment direction switching valve that is provided with a pump and a third hydraulic pump and controls an attachment actuator. There is known a hydraulic drive apparatus that supplies an actuator for attachment to drive the corresponding attachment.
また、第2従来技術として、要求流量が大流量となる第1アタッチメントと、要求流量が小流量で済む第2アタッチメントとの双方に対応可能な油圧駆動装置が、特許文献1に提案されている。この第2従来技術も、油圧ショベル等の建設車両すなわち建設機械に備えられるものである。この第2従来技術は、複数の油圧ポンプ、すなわち第1油圧ポンプ、第2油圧ポンプ、及び第3油圧ポンプと、これらの油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、アタッチメント用アクチュエータを含む複数のアクチュエータとを備えている。また、この第2従来技術は、複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御し、アタッチメント用アクチュエータを制御するアタッチメント用方向切換弁を含む複数の方向切換弁を内蔵するコントロールバルブを備えている。また、この第2従来技術は、複数の方向切換弁のそれぞれを切り換え操作し、アタッチメント用方向切換弁のそれぞれを切り換え操作するアタッチメント用操作装置を含む複数の操作装置を備えている。また、この第2従来技術は、アタッチメント用方向切換弁に供給される流量を、複数の油圧ポンプの圧油、すなわち第2油圧ポンプの圧油と第3油圧ポンプの圧油を合流させた大流量、及び複数の油圧ポンプのうちの単一の油圧ポンプ、すなわち第2油圧ポンプのみの圧油に応じた小流量のいずれかに切り換える開放制御弁、すなわち切換弁装置を備えている。この開放制御弁は、各方向切換弁とともにコントロールバルブに内蔵されている。
As a second conventional technique,
上述した特許文献1に記載された第2従来技術では、クラッシャ等の大流量が要求されるアタッチメントと、ブレーカ等の小流量が要求されるアタッチメントの双方に対応可能となっている。ところが、建設機械に備えられる既設の油圧駆動装置が第1従来技術におけるように、大流量が要求されるアタッチメントのみに対応できるものから成る場合には、大流量が要求されるアタッチメントに代えて小流量のアタッチメントを取り付けたいときに問題がある。
In the second prior art described in
このような場合には、従来は、コントロールバルブの交換や改造、アタッチメント用方向切換弁を切り換え操作するパイロット圧の制限などによって対応している。しかし、コントロールバルブの交換は多大な費用と作業量を要する問題がある。また、コントロールバルブの改造は、改造後の性能の確保や品質保証が難しくなる問題がある。また、アタッチメント用方向切換弁を切り換えるパイロット圧の制限は、アタッチメントの負荷圧の影響により、アタッチメント用アクチュエータへの供給流量が安定せず、信頼性が低下しやすくなる問題がある。 Such a case has conventionally been dealt with by changing or modifying the control valve, limiting the pilot pressure for switching the attachment direction switching valve, or the like. However, replacement of the control valve has a problem that requires a large amount of money and work. In addition, the modification of the control valve has a problem that it is difficult to ensure performance and quality assurance after the modification. Further, the restriction of the pilot pressure for switching the attachment direction switching valve has a problem that the supply flow rate to the attachment actuator is not stabilized due to the influence of the load pressure of the attachment, and the reliability is likely to be lowered.
本発明は、上述した従来技術における実情からなされたもので、その目的は、コントロールバルブの交換や改造、及びアタッチメント用方向切換弁を切り換えるパイロット圧の制限を要することなく、要求流量が大流量となるアタッチメント、及び要求流量が小流量となるアタッチメントの双方に対応できる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 actual situation in the prior art described above, and its purpose is that the required flow rate is a large flow rate without requiring control valve replacement or modification, and restriction of pilot pressure for switching the directional switching valve for attachment. Another object of the present invention is to provide a hydraulic drive device for a construction machine that can handle both the attachment and the attachment that requires a small flow rate.
この目的を達成するために、本発明は、車体と、上記車体に取り付けられる作業装置とを有する建設機械に設けられ、エンジンと、上記エンジンによって駆動される複数の油圧ポンプと、これらの油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、アタッチメント用アクチュエータを含む複数のアクチュエータと、上記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御し、上記アタッチメント用アクチュエータを制御するアタッチメント用方向切換弁を含む複数の方向切換弁を内蔵するコントロールバルブと、上記複数の方向切換弁のそれぞれを切り換え操作し、上記アタッチメント用方向切換弁を切り換え操作するアタッチメント用操作装置を含む複数の操作装置とを備えた建設機械の油圧駆動装置において、上記アタッチメント用方向切換弁に供給される流量を、上記複数の油圧ポンプの圧油を合流させた大流量、及び上記複数の油圧ポンプのうちの単一の油圧ポンプのみの圧油に応じた小流量のいずれかに切り換える切換弁装置を備え、上記切換弁装置は、上記コントロールバルブの外部に配置され、上記アタッチメント用方向切換弁に上記大流量を供給する上記複数の油圧ポンプのうちの上記単一の油圧ポンプとは異なる油圧ポンプの圧油の上記コントロールバルブへの供給、及びタンクへの排出のいずれかを選択的に可能とするものから成ることを特徴としている。 In order to achieve this object, the present invention is provided in a construction machine having a vehicle body and a work device attached to the vehicle body, an engine, a plurality of hydraulic pumps driven by the engine, and these hydraulic pumps A plurality of actuators including an attachment actuator driven by the pressure oil discharged from the controller, and an attachment direction switching valve for controlling the flow of the pressure oil supplied to the plurality of actuators and controlling the attachment actuator. A construction comprising a control valve incorporating a plurality of directional control valves, and a plurality of operation devices including an operation device for attachment for switching each of the plurality of directional control valves and switching the attachment directional control valve. In the hydraulic drive device of the machine, the attachment direction The flow rate supplied to the valve is either a large flow rate that combines the pressure oils of the plurality of hydraulic pumps, or a small flow rate that corresponds to the pressure oil of only a single hydraulic pump among the plurality of hydraulic pumps. A switching valve device for switching, wherein the switching valve device is disposed outside the control valve, and is configured to be the single hydraulic pump among the plurality of hydraulic pumps that supply the large flow rate to the attachment direction switching valve. Is characterized in that it can selectively supply pressure oil from different hydraulic pumps to the control valve and discharge to the tank.
このように構成した本発明は、要求流量が大流量となるアタッチメントが装着される場合には、切換弁装置が、複数の油圧ポンプのうちの単一の油圧ポンプとは異なる油圧ポンプの圧油をコントロールバルブに供給するように切り換えられる。これにより、単一の油圧ポンプの圧油と、単一の油圧ポンプとは異なる油圧ポンプの圧油とが合流された大流量がコントロールバルブに内蔵されるアタッチメント用方向切換弁に供給され、このアタッチメント用方向切換弁を介してアタッチメント用アクチュエータに供給される。したがってアタッチメント用アクチュエータが駆動し、要求流量が大きな該当するアタッチメントによる所望の作業を実現できる。 In the present invention configured as described above, when an attachment having a large required flow rate is attached, the switching valve device is a hydraulic oil of a hydraulic pump different from a single hydraulic pump among a plurality of hydraulic pumps. Is switched to supply the control valve. As a result, a large flow rate obtained by joining the pressure oil of a single hydraulic pump and the pressure oil of a hydraulic pump different from the single hydraulic pump is supplied to the attachment direction switching valve built in the control valve. It is supplied to the attachment actuator via the attachment direction switching valve. Accordingly, the attachment actuator is driven, and a desired work with the corresponding attachment having a large required flow rate can be realized.
また、要求流量が小流量となるアタッチメントが装着される場合には、切換弁装置が、複数の油圧ポンプのうちの単一の油圧ポンプとは異なる油圧ポンプの圧油をタンクに排出させるように切り換えられる。これにより、単一の油圧ポンプの圧油のみがコントロールバルブに内蔵されるアタッチメント用方向切換弁に供給され、このアタッチメント用切換弁を介してアタッチメント用アクチュエータに供給される。したがってアタッチメント用アクチュエータが駆動し、要求流量が小さな該当するアタッチメントによる所望の作業を実現できる。 In addition, when an attachment with a small required flow rate is attached, the switching valve device causes the hydraulic oil of the hydraulic pump different from the single hydraulic pump among the plurality of hydraulic pumps to be discharged to the tank. Can be switched. As a result, only the pressure oil of the single hydraulic pump is supplied to the attachment direction switching valve built in the control valve, and is supplied to the attachment actuator via this attachment switching valve. Therefore, the attachment actuator is driven, and a desired work with the corresponding attachment having a small required flow rate can be realized.
このようにアタッチメント用方向切換弁に供給される流量を大流量及び小流量のいずれかに切り換える本発明に備えられる切換弁装置は、コントロールバルブの外部に配置してあるので、コントロールバルブの交換や改造を要することなく、またアタッチメント用方向切換弁を切り換えるパイロット圧の制限を要することなく、設けることができる。 Thus, the switching valve device provided in the present invention for switching the flow rate supplied to the attachment direction switching valve to either the large flow rate or the small flow rate is arranged outside the control valve. It can be provided without modification and without requiring restriction of the pilot pressure for switching the directional control valve for attachment.
また本発明は、上記発明において、上記複数の油圧ポンプは、第1油圧ポンプと、第2油圧ポンプと、第3油圧ポンプとから成り、上記切換弁装置は、上記アタッチメント用方向切換弁に供給される流量を、第2油圧ポンプの圧油と上記第3油圧ポンプの圧油とを合流させた大流量、及び第2油圧ポンプのみの圧油に応じた小流量のいずれかに切り換える切換弁装置から成ることを特徴としている。 In the present invention, the plurality of hydraulic pumps include a first hydraulic pump, a second hydraulic pump, and a third hydraulic pump, and the switching valve device supplies the attachment direction switching valve. Switching valve for switching the flow rate to be either a large flow rate that combines the pressure oil of the second hydraulic pump and the pressure oil of the third hydraulic pump or a small flow rate corresponding to the pressure oil of only the second hydraulic pump It consists of a device.
また本発明は、上記発明において、上記切換弁装置が上記大流量及び上記小流量のいずれかの流量を供給可能とするように指示する信号を出力する指示装置を備えたことを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, the switching valve device includes an instruction device that outputs a signal instructing that either the large flow rate or the small flow rate can be supplied.
また本発明は、上記発明において、上記アタッチメント用操作装置は、操作量に応じた制御パイロット圧を出力する操作ペダルから成り、上記操作ペダルから出力される上記制御パイロット圧を検出する圧力検出部を備え、上記切換弁装置は、上記指示装置から出力される信号に応じて切り換えられる電磁切換弁と、この電磁切換弁の下流に設けられ、上記電磁切換弁を介して供給される上記圧力検出部で検出された上記制御パイロット圧に応じて切り換えられる油圧パイロット切換弁とを含むことを特徴としている。 According to the present invention, in the above invention, the attachment operation device includes an operation pedal that outputs a control pilot pressure corresponding to an operation amount, and includes a pressure detection unit that detects the control pilot pressure output from the operation pedal. The switching valve device includes an electromagnetic switching valve that is switched in response to a signal output from the indicating device, and the pressure detection unit that is provided downstream of the electromagnetic switching valve and is supplied via the electromagnetic switching valve. And a hydraulic pilot switching valve that is switched according to the control pilot pressure detected in step (1).
また本発明は、上記発明において、上記アタッチメント用操作装置は、操作量に応じた制御パイロット圧を出力する操作ペダルから成り、上記操作ペダルから出力される上記制御パイロット圧を検出する圧力検出部と、この圧力検出部で検出された上記制御パイロット圧に応じた信号を出力する圧力センサと、上記指示装置から出力される信号、及び上記圧力センサから出力される信号に基づく制御信号を出力するコントローラとを備え、上記切換弁装置は、上記コントローラから出力される上記制御信号に応じて切り換えられる電磁切換弁から成ることを特徴としている。 In the invention described above, the attachment operating device includes an operation pedal that outputs a control pilot pressure corresponding to an operation amount, and a pressure detection unit that detects the control pilot pressure output from the operation pedal; A controller that outputs a signal corresponding to the control pilot pressure detected by the pressure detector, a signal output from the indicating device, and a control signal based on the signal output from the pressure sensor The switching valve device comprises an electromagnetic switching valve that is switched in response to the control signal output from the controller.
本発明は、切換弁装置をコントロールバルブの外部に配置してあるので、コントロールバルブの交換や改造、及びアタッチメント用方向切換弁を切り換えるパイロット圧の制限を要することなく、要求流量が大流量となるアタッチメント、及び要求流量が小流量となるアタッチメントの双方に対応できる。これにより本発明は、既設の油圧駆動装置にあっても、容易に適用させることができる。このように既設の油圧駆動装置に適用させる場合には、本発明は、従来に比べて設置コストを抑えることができ、また設置作業の能率を向上させることができる。 In the present invention, since the switching valve device is arranged outside the control valve, the required flow rate becomes a large flow rate without the need for replacement or modification of the control valve and restriction of the pilot pressure for switching the directional switching valve for attachment. It can handle both attachments and attachments where the required flow rate is small. Thus, the present invention can be easily applied even to existing hydraulic drive devices. Thus, when applied to an existing hydraulic drive device, the present invention can reduce the installation cost and improve the efficiency of the installation work as compared with the prior art.
以下、本発明に係る建設機械の油圧駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a hydraulic drive device for a construction machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
はじめに、本発明に係る油圧駆動装置が備えられる建設機械の一例として挙げたミニショベルについて、図1に基づいて説明するとともに、このミニショベルに備えられる既設の油圧駆動装置について、図2に基づいて説明する。 First, a mini excavator cited as an example of a construction machine provided with a hydraulic drive device according to the present invention will be described with reference to FIG. 1, and an existing hydraulic drive device provided in the mini excavator will be described with reference to FIG. explain.
図1に示すように、ミニショベルは、車体を構成する旋回体300と走行体301とを備えている。また、土砂の掘削作業等を行う作業装置、すなわちフロント作業機302を備えている。フロント作業機302は、ブーム306、アーム307、及びバケット308を含んでいる。旋回体300は、旋回モータ13の駆動によって走行体301上を旋回する。この旋回体300にスイングポスト303が取り付けられ、このスイングポスト303に上述のフロント作業機302が上下方向の回動可能に取り付けられている。フロント作業機302は、操作レバー装置20,21を操作することで、ブーム306を駆動するブームシリンダ18、アーム307を駆動するアームシリンダ15、バケット308を駆動するバケットシリンダ19を伸縮させて回動する。走行体301には、ブレードシリンダ12の伸縮により上下動するブレード304が取り付けられ、右走行モータ16,左走行モータ17の駆動によって走行する。
As shown in FIG. 1, the mini excavator includes a revolving
図1に示したミニショベルに備えられる既設の油圧駆動装置は、図2に示すように、エンジン1と、このエンジン1によって駆動される複数の油圧ポンプ、例えば第1油圧ポンプP1と、第2油圧ポンプP2と、第3油圧ポンプP3とを備えている。また、これらの油圧ポンプP1,P2,P3と連動して、エンジン1によって駆動されるパイロットポンプP4を備えている。
As shown in FIG. 2, the existing hydraulic drive device provided in the mini excavator shown in FIG. 1 includes an
また、第1油圧ポンプP1から吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、第2油圧ポンプP2から吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、第3油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータとを備えている。 Also, a plurality of actuators driven by pressure oil discharged from the first hydraulic pump P1, a plurality of actuators driven by pressure oil discharged from the second hydraulic pump P2, and a third hydraulic pump discharged And a plurality of actuators driven by pressure oil.
第1油圧ポンプP1から吐出される圧油により駆動される複数のアクチュエータは、例えば上述した左走行モータ17、ブームシリンダ18、バケットシリンダ19から成っている。
The plurality of actuators driven by the pressure oil discharged from the first hydraulic pump P1 includes, for example, the
第2油圧ポンプP2から吐出される圧油により駆動される複数のアクチュエータは、例えば上述した右走行モータ16、アームシリンダ15から成っている。
The plurality of actuators driven by the pressure oil discharged from the second hydraulic pump P <b> 2 includes, for example, the
第3油圧ポンプP3から吐出される圧油により駆動される複数のアクチュエータは、例えば上述したブレードシリンダ12、旋回モータ13、スイングシリンダ14から成っている。
The plurality of actuators driven by the pressure oil discharged from the third hydraulic pump P3 includes, for example, the
第1,第2,第3油圧ポンプP1,P2,P3と、上述した複数のアクチュエータの間には、コントロールバルブ2が配置されている。このコントロールバルブ2内には、アタッチメント用アクチュエータを制御するアタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6を含む複数の方向切換弁が内蔵されている。
A
すなわち、コントロールバルブ2には、それぞれ第1油圧ポンプP1に接続され、左走行モータ17に供給される圧油の流れを制御する方向切換弁9と、ブームシリンダ18に供給される圧油の流れを制御する方向切換弁10と、バケットシリンダ19に供給される圧油の流れを制御する方向切換弁11とが内蔵されている。
That is, each of the
また、コントロールバルブ2には、それぞれ第2油圧ポンプ12に接続され、右走行モータ16に供給される圧油の流れを制御する方向切換弁8と、アームシリンダ15に供給される圧油の流れを制御する方向切換弁7と、図示しないアタッチメント用アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するアタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6とが内蔵されている。アタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6は、第3油圧ポンプP3にも接続されている。
The
また、コントロールバルブ2には、それぞれ第3油圧ポンプP3に接続され、ブレードシリンダ12に供給される圧油の流れを制御する方向切換弁3と、旋回モータ13に供給される圧油の流れを制御する方向切換弁4と、スイングシリンダ14に供給される圧油の流れを制御する方向切換弁5も内蔵されている。
Further, the
また図2に示す既設の油圧駆動装置は、パイロット圧a,bを出力することにより、ブームシリンダ18を制御する方向切換弁10を切り換え操作する操作装置、及びパイロット圧c,dを出力することにより、バケットシリンダ19を制御する方向切換弁11を切り換え操作する操作装置を含む操作レバー装置20を備えている。
Further, the existing hydraulic drive device shown in FIG. 2 outputs the pilot pressures a and b, thereby outputting the operation device for switching the
また、パイロット圧e,fを出力することにより、アームシリンダ15を制御する方向切換弁7を切り換え操作する操作装置、及びパイロット圧g,hを出力することにより、旋回モータ13を制御する方向切換弁4を切り換え操作する操作レバー装置21を備えている。
Further, an operation device for switching the
また、パイロット圧o,pを出力することにより、ブレードシリンダ12を制御する方向切換弁3を切り換え操作する操作レバー装置22を備えている。
Further, an
また、パイロット圧i,jを出力することにより、右走行モータ16を制御する方向切換弁8を切り換え操作するとともに、パイロット圧k,lを出力することにより、左走行モータ17を制御する方向切換弁9を切り換え操作する操作装置、例えば操作ペダル23を備えている。
Further, the
また、パイロット圧m,nを出力することにより、スイングシリンダ14を制御する方向切換弁5を切り換え操作する操作装置、例えば操作ペダル24を備えている。
Further, an operation device, for example, an
また、パイロット圧q,rを出力することにより、図示しないアタッチメントを制御するアタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6を切り換え操作する操作装置、例えば操作ペダル25を備えている。この操作ペダル25は、アタッチメント用操作装置を構成している。
In addition, an operation device, for example, an
また、図2に示す既設の油圧駆動装置は、第1油圧ポンプP1の吐出圧を規定するメインリリーフ弁26と、第2油圧ポンプP2の吐出圧を規定するメインリリーフ弁27と、第3油圧ポンプP3の吐出圧を規定するメインリリーフ弁28とを備えている。これらのメインリリーフ弁26,27,28の出側は、コントロールバルブ2内で油路31に接続され、タンクTに接続されている。
Further, the existing hydraulic drive device shown in FIG. 2 includes a
また、上述したパイロット圧a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,p,q,rを生成する圧油を供給するパイロットポンプP4の吐出圧を規定するパイロットリリーフ弁29を備えている。
Also, a pilot that supplies pressure oil that generates the above-described pilot pressures a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r. A
このように構成される既設の油圧駆動装置にあっては、操作レバー装置20−22、及び操作ペダル23−25を操作することにより、パイロットポンプP4から吐出された圧油に基づくパイロット圧a−rがコントロールバルブ2に含まれる各方向切換弁3−11の該当するものに導かれ、該当する方向切換弁が切り換えられる。
In the existing hydraulic drive device configured as described above, the pilot pressure a− based on the pressure oil discharged from the pilot pump P4 is obtained by operating the operation lever device 20-22 and the operation pedal 23-25. r is guided to the corresponding one of the directional control valves 3-11 included in the
第1油圧ポンプP1の吐出油は、操作レバー装置20及び操作ペダルのうちの該当するものの中立時には、方向切換弁9−11を介してタンクTに流れ込むが、操作レバー装置20及び操作ペダル23のうちの該当するものが操作されると、方向切換弁9−11の該当するものが切り換えられ、左走行モータ17、ブームシリンダ18、バケットシリンダ19のうちの該当するアクチュエータを作動させることができる。
The oil discharged from the first hydraulic pump P1 flows into the tank T via the direction switching valve 9-11 when the corresponding one of the
第2油圧ポンプP2の吐出油は、操作レバー装置21、操作ペダル23の該当するもの、及びアタッチメント用操作装置である操作ペダル25の中立時には、方向切換弁8,7、及びアタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6を介してタンクTに流れ込むが、操作レバー装置21、操作ペダル23の該当するもの、及び操作ペダル25のいずれかが操作されると方向切換弁6−8のうちの該当するものが切り換えられ、右走行モータ16、アームシリンダ15、及び図示しないアタッチメント用アクチュエータのうちの該当するアクチュエータを作動させる。
The oil discharged from the second hydraulic pump P2 corresponds to the
第3油圧ポンプP3の吐出油は、操作レバー装置21の該当するもの、操作レバー装置22、操作ペダル24、及びアタッチメント用操作装置である操作ペダル25の中立時には、方向切換弁3−5、及びアタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6を介してタンクTに流れ込むが、操作レバー装置22、操作ペダル24、及び操作ペダル25のいずれかが操作されると、方向切換弁3−6のうちの該当するものが切り換えられ、ブームシリンダ12、旋回モータ13、スイングシリンダ14、及び図示しないアタッチメント用アクチュエータのうちの該当するアクチュエータを作動させる。
The oil discharged from the third hydraulic pump P3 corresponds to the
すなわち、この図2に示す既設の油圧駆動装置にあっては、上述したフロント作業機302に含まれるバケット308に代えて、例えばアタッチメントとして要求流量が大流量となるクラッシャを取り付けた場合、操作ペダル25を操作することにより、第2油圧ポンプP2の圧油と第3油圧ポンプP3の圧油とが合流して方向切換弁6に供給され、クラッシャを駆動することができる。
That is, in the existing hydraulic drive device shown in FIG. 2, instead of the
次に本発明の第1実施形態に係る建設機械の油圧駆動装置を図3に基づいて説明する。この第1実施形態は、例えば上述した図2に示す既設の油圧駆動装置を備えた図1に示すミニショベルに適用させたものである。したがって、本実施形態の基本構成は、図2に示した既設の油圧駆動装置と同様の構成となっている。 Next, a hydraulic drive device for a construction machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The first embodiment is applied to, for example, the mini excavator shown in FIG. 1 provided with the existing hydraulic drive device shown in FIG. 2 described above. Therefore, the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the existing hydraulic drive device shown in FIG.
すなわち、図2に示した既設の油圧駆動装置と同様に本実施形態も、エンジン1と、このエンジン1によって駆動される複数の油圧ポンプ、例えば第1油圧ポンプP1、第2油圧ポンプP2、及び第3油圧ポンプP3とを備えている。また、図示しないアタッチメント用アクチュエータを含む複数のアクチュエータ、すなわちブレードシリンダ12、旋回モータ13、スイングシリンダ14、アームシリンダ15、右走行モータ16、左走行モータ17、ブームシリンダ18、及びバケットシリンダ19を備えている。
That is, like the existing hydraulic drive apparatus shown in FIG. 2, this embodiment also uses the
また、上述の複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御し、図示しないアタッチメント用アクチュエータを制御するアタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6を含む複数の方向切換弁3−5,7−11を内蔵するコントロールバルブ2を備えている。
Also, a plurality of directional control valves 3-5 and 7 including a directional control valve 6 which is an attachment directional control valve for controlling the flow of pressure oil supplied to the above-mentioned plurality of actuators and controlling an attachment actuator (not shown). A
また、複数の方向切換弁3−11のうちの該当する方向切換弁をそれぞれ切り換え操作し、アタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6を切り換え操作するアタッチメント用操作装置、すなわち操作ペダル25を含む複数の操作装置を備えている。この複数の操作装置には、操作ペダル25の他に、操作レバー装置20−22,及び操作ペダル23,24が含まれている。
Further, an attachment operating device, that is, an
また本実施形態は、アタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6に供給される流量を、複数の油圧ポンプの圧油を合流させた大流量、例えば第2油圧ポンプP2の圧油と第3油圧ポンプP3の圧油を合流させた大流量、及び複数の油圧ポンプP1−P3のうちの単一の油圧ポンプ、すなわち第2油圧ポンプP2のみの圧油に応じた小流量のいずれかに切り換える切換弁装置34を備えている。
Further, in the present embodiment, the flow rate supplied to the direction switching valve 6 that is the direction switching valve for attachment is a large flow rate that combines the pressure oils of a plurality of hydraulic pumps, for example, the pressure oil of the second hydraulic pump P2 and the third flow rate. The flow rate is switched between a large flow rate obtained by joining the pressure oils of the hydraulic pump P3 and a small flow rate corresponding to the single hydraulic pump among the plurality of hydraulic pumps P1-P3, that is, only the second hydraulic pump P2. A switching
この切換弁装置34は、コントロールバルブ2の外部に配置され、アタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6に大流量を供給する第2油圧ポンプP2と第3油圧ポンプP3のうちの上述した単一の油圧ポンプ、すなわち第2油圧ポンプP2とは異なる第3油圧ポンプP3の圧油のコントロールバルブ2への供給、及びタンクTへの排出のいずれかを選択的に可能とするものから成っている。
This switching
この切換弁装置34は、例えば同図3に示すように、第3油圧ポンプP3の圧油をコントロールバルブ2に供給する油路31Aから分岐され、タンクTに連通する油路31B中に配置してある。
For example, as shown in FIG. 3, the switching
また本実施形態は、切換弁装置34が、第2油圧ポンプP2の圧油と第3油圧ポンプP3の圧油を合流させた大流量、及び第2油圧ポンプP2の圧油のみの小流量のいずれかの流量を供給可能とする信号を出力する指示装置を備えている。この指示装置は、大流量とする指示位置Hと、小流量とする指示位置Lとを有する流量切換スイッチ33から成っている。
In the present embodiment, the switching
また本実施形態は、操作ペダル25から出力される制御パイロット圧Sを出力、すなわち検出する圧力検出部を備えている。この圧力検出部は、例えばシャトル弁37から成っている。
Further, the present embodiment includes a pressure detection unit that outputs, that is, detects the control pilot pressure S output from the
切換弁装置34は、流量切換スイッチ33から出力される信号に応じて切り換えられる電磁切換弁34aと、この電磁切換弁34aの下流に配置され、電磁切換弁34aを介して供給されるシャトル弁37で検出された制御パイロット圧Sに応じて切り換えられる油圧パイロット切換弁34bとを含んでいる。
The switching
電磁切換弁34aは、流量切換スイッチ33が指示位置Lに切替えられると切換位置II
に切替えられ、制御パイロット圧Sを下流の油圧パイロット切換弁34bの制御部に供給する。また、指示位置Hに切替えられると切換位置Iに切り換えられ、制御パイロット圧Sの油圧パイロット切換弁34bの制御部への供給を阻止する。
When the
The control pilot pressure S is supplied to the control unit of the downstream hydraulic
油圧パイロット切換弁34bは、電磁切換弁34aを介して制御パイロット圧Sが与えられると、切換位置III に切り換えられ、油路31Aと油路31Bとを接続する。これにより、油路31Aは油路31Bを介してタンクTに連通し、第3油圧ポンプP3の圧油のコントロールバルブ2への供給が阻止される。また、この油圧パイロット切換弁34bは、制御パイロット圧Sが与えられないときには切換位置IVに切り換えられ、油路31Aと油路31Bとの接続を遮断する。これにより、第3油圧ポンプP3の圧油のコントロールバルブ2への供給が許容される。
When the control pilot pressure S is applied via the electromagnetic switching valve 34a, the hydraulic
このように構成した第1実施形態に係る油圧駆動装置にあっては、要求流量が大流量となるアタッチメント、例えばクラッシャが図1に示すバケット308に代えて装着される場合には、指示装置33が指示位置Hに切り換えられ、この状態で操作ペダル25が操作されると、切換弁装置34の電磁切換弁34aが切換位置Iに保持され、これに応じて油圧パイロット切換弁34bが切換位置IVに保持される。これにより、上述のように油路31Aと油路31Bとの接続が遮断され、コントロールバルブ2に内蔵されたアタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6には、第2油圧ポンプP2の圧油と第3油圧ポンプP3の圧油との合流された大流量が供給される。したがって、この大流量によって図示しないアタッチメント用アクチュエータが駆動し、要求流量が大きな該当するクラッシャによる所望の作業を実現できる。
In the hydraulic drive device according to the first embodiment configured as described above, when an attachment that requires a large flow rate, such as a crusher, is attached instead of the
また、要求流量が小流量となるアタッチメント、例えばブレーカが図1に示すバケット308に代えて装着される場合には、指示装置33が指示位置Lに切り換えられ、この状態で操作ペダル25が操作されると、切換弁装置34の電磁切換弁34aが切換位置IIに切り換えられ、これに応じて供給される制御パイロット圧Sによって油圧パイロット切換弁34bが切換位置III に切り換えられる。これにより上述のように、油路31Aと油路31Bとが接続され、油路31Aは油路31Bを介してタンクTに連通し、第3油圧ポンプP3の圧油のコントロールバルブ2への供給、すなわち方向切換弁6への供給が阻止される。したがって、方向切換弁6には第2油圧ポンプP2の圧油のみの小流量が供給され、この小流量によって図示しないアタッチメント用アクチュエータが駆動する。これによって要求流量が小さな該当するブレーカによる所望の作業を実現できる。
In addition, when an attachment that requires a small flow rate, for example, a breaker, is mounted instead of the
このようにアタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6に供給される流量を、大流量及び小流量のいずれかに切り換える本実施形態に係る切換弁装置34は、コントロールバルブ2の外部に配置してあるので、コントロールバルブ2の交換や改造を要することなく、また方向切換弁6を切り換えるパイロット圧の制限を要することなく設けることができ、図2に示す既設の油圧駆動装置にあっても、容易に適用させることができる。また、図2に示す既設の油圧駆動装置への適用に際して、コントロールバルブ2の交換や改造を要することなく、またパイロット圧の制限を要することがないことから、設置コストを抑えることができ、また設置作業の能率を向上させることができる。
Thus, the switching
図4は本発明の第2実施形態を示す油圧回路図である。 FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
この図2に示す第2実施形態に係る油圧駆動装置は、圧力検出部であるシャトル弁37で検出された制御パイロット圧Sに応じた信号を出力する圧力センサ36と、指示装置である流量切換スイッチ33から出力される信号、及び圧力センサ36から出力される信号に基づく制御信号を出力するコントローラ38とを備えている。また、切換弁装置34は、コントローラ38から出力される制御信号に応じて切り換えられる電磁切換弁35から成っている。
The hydraulic drive device according to the second embodiment shown in FIG. 2 includes a
電磁切換弁35は、油路31Aと油路31Bとの接続を遮断する切換位置VIと、油路31aと油路31Bとを接続する切換位置Vとを有する。
The
コントローラ38は、流量切換スイッチ33から指示位置Hに応じた信号が出力され、併せて操作ペダル25が操作され、シャトル弁37から制御パイロット圧Sが出力されたことが圧力センサ36で検出されたときに、切換弁装置34の電磁切換弁35を切換位置VI に保つように電磁切換弁35を制御する。このとき、油路31Aと油路31Bとの接続が遮断される。また、コントローラ38は、流路切換スイッチ33から指示位置Lに応じた信号が出力され、併せて操作ペダル25が操作され、シャトル弁37から制御パイロット圧Sが出力されたことが圧力センサ36で検出されたときに、切換弁装置34の電磁切換弁35を切換位置Vに保つように電磁切換弁35を制御する。このとき、油路31Aと油路31Bとが接続され、油路31Aが油路31Bを介してタンクTに連通する。
The
また、コントローラ38は、操作ペダル25が操作されず、シャトル弁37から出力される制御パイロット圧Sが圧力センサ36で検出されないときには、切換弁装置34の電磁切換弁35を切換位置VIに保つように電磁切換弁35を制御する。したがってこのときは、上述したように油路31Aと油路31Bとの接続が遮断される。
Further, when the
以上の構成の他の構成については、上述した第1実施形態と同等である。 About the other structure of the above structure, it is equivalent to 1st Embodiment mentioned above.
このように構成した第2実施形態に係る油圧駆動装置にあっては、要求流量が大流量となるアタッチメント、例えばクラッシャが図1に示すバケット308に代えて装着される場合には、指示装置33が指示位置Hに切り換えられ、この状態で操作ペダル25が操作されると、コントローラ38によって切換弁装置34の電磁切換弁35が切換位置VI に保持される。これにより油路31Aと油路31Bとの接続が遮断され、コントロールバルブ2に内蔵されたアタッチメント用方向切換弁である方向切換弁6には、第2油圧ポンプP2の圧油と第3油圧ポンプP3の圧油の合流された大流量が供給される。したがって、この大流量によって図示しないアタッチメント用アクチュエータが駆動し、要求流量が大きな該当するクラッシャによる所望の作業を実現できる。
In the hydraulic drive device according to the second embodiment configured as described above, when an attachment that requires a large flow rate, for example, a crusher, is attached instead of the
また、要求流量が小流量となるアタッチメント、例えばブレーカが図1に示すバケット308に代えて装着される場合、指示装置33が指示位置Lに切り換えられ、この状態で操作ペダル25が操作されると、コントローラ38から出力される制御信号によって、切換弁装置34の電磁切換弁35が切換位置Vに切り換えられる。これにより、上述のように油路31Aと油路31Bとが接続され、油路31Aは油路31Bを介してタンクTに連通し、第3油圧ポンプ3の圧油のコントロールバルブ2への供給、すなわち方向切換弁6への供給が阻止される。したがって、方向切換弁6には第2油圧ポンプP2の圧油のみの小流量が供給され、この小流量によって図示しないアタッチメント用アクチュエータが駆動する。これによって要求流量が小さな該当するブレーカによる所望の作業を実現できる。
Further, when an attachment that requires a small flow rate, for example, a breaker, is mounted instead of the
なお、電磁切換弁35は操作ペダル25が操作されたときのみ切り換り、操作ペダル35が操作されないときには切り換らないので、第3油圧ポンプP3によって駆動するスイング、旋回、ブレードの操作を通常通り行うことができる。
The
このように構成した第2実施形態も、切換弁装置34をコントロールバルブ2の外部に配置してあるので、コントロールバルブ2の交換や改造を要することなく、また方向切換弁6を切り換えるパイロット圧の制御を要することなく設けることができ、第1実施形態と同等の効果を得ることができる。
Also in the second embodiment configured as described above, since the switching
1 エンジン
2 コントロールバルブ
3 方向切換弁
4 方向切換弁
5 方向切換弁
6 方向切換弁
7 方向切換弁
8 方向切換弁
9 方向切換弁
10 方向切換弁
11 方向切換弁
20 操作レバー装置
21 操作レバー装置
22 操作レバー装置
23 操作ペダル
24 操作ペダル
25 操作ペダル
31A 油路
31B 油路
33 流量切換スイッチ(指示装置)
34 切換弁装置
34a 電磁切換弁
34b 油圧パイロット切換弁
35 電磁切換弁
36 圧力センサ
37 シャトル弁(圧力検出部)
P1 第1油圧ポンプ
P2 第2油圧ポンプ
P3 第3油圧ポンプ
T タンク
S 制御パイロット圧
300 旋回体(車体)
301 走行体(車体)
302 フロント作業機(作業装置)
DESCRIPTION OF
34 switching valve device 34a
P1 First hydraulic pump P2 Second hydraulic pump P3 Third hydraulic pump T Tank S
301 Running body (car body)
302 Front working machine (working device)
Claims (5)
エンジンと、上記エンジンによって駆動される複数の油圧ポンプと、これらの油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、アタッチメント用アクチュエータを含む複数のアクチュエータと、上記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御し、上記アタッチメント用アクチュエータを制御するアタッチメント用方向切換弁を含む複数の方向切換弁を内蔵するコントロールバルブと、上記複数の方向切換弁のそれぞれを切り換え操作し、上記アタッチメント用方向切換弁を切り換え操作するアタッチメント用操作装置を含む複数の操作装置とを備えた建設機械の油圧駆動装置において、
上記アタッチメント用方向切換弁に供給される流量を、上記複数の油圧ポンプの圧油を合流させた大流量、及び上記複数の油圧ポンプのうちの単一の油圧ポンプのみの圧油に応じた小流量のいずれかに切り換える切換弁装置を備え、
上記切換弁装置は、上記コントロールバルブの外部に配置され、上記アタッチメント用方向切換弁に上記大流量を供給する上記複数の油圧ポンプのうちの上記単一の油圧ポンプとは異なる油圧ポンプの圧油の上記コントロールバルブへの供給、及びタンクへの排出のいずれかを選択的に可能とするものから成ることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 Provided in a construction machine having a vehicle body and a work device attached to the vehicle body;
An engine, a plurality of hydraulic pumps driven by the engine, a plurality of actuators driven by pressure oil discharged from these hydraulic pumps, including an actuator for attachment, and a pressure oil supplied to the plurality of actuators A control valve having a plurality of directional control valves including an attachment directional control valve for controlling the flow and controlling the attachment actuator, and each of the directional control valves is operated for switching, and the directional control valve for the attachment A hydraulic drive device for a construction machine comprising a plurality of operation devices including an attachment operation device for switching between
The flow rate supplied to the attachment direction switching valve is a small flow rate corresponding to a large flow rate obtained by merging the pressure oils of the plurality of hydraulic pumps and a pressure oil of only a single hydraulic pump among the plurality of hydraulic pumps It has a switching valve device that switches to either flow rate,
The switching valve device is arranged outside the control valve, and the hydraulic oil of a hydraulic pump different from the single hydraulic pump among the plurality of hydraulic pumps that supplies the large flow rate to the attachment direction switching valve. A hydraulic drive device for a construction machine, characterized in that it can selectively supply either to the control valve or to discharge to the tank.
上記複数の油圧ポンプは、第1油圧ポンプと、第2油圧ポンプと、第3油圧ポンプとから成り、
上記切換弁装置は、上記アタッチメント用方向切換弁に供給される流量を、第2油圧ポンプの圧油と上記第3油圧ポンプの圧油とを合流させた大流量、及び第2油圧ポンプのみの圧油に応じた小流量のいずれかに切り換える切換弁装置から成ることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a construction machine according to claim 1,
The plurality of hydraulic pumps includes a first hydraulic pump, a second hydraulic pump, and a third hydraulic pump,
In the switching valve device, the flow rate supplied to the attachment direction switching valve is a large flow rate obtained by merging the pressure oil of the second hydraulic pump and the pressure oil of the third hydraulic pump, and only the second hydraulic pump. A hydraulic drive device for a construction machine, comprising a switching valve device for switching to one of small flow rates corresponding to pressure oil.
上記切換弁装置が上記大流量及び上記小流量のいずれかの流量を供給可能とするように指示する信号を出力する指示装置を備えたことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a construction machine according to claim 1 or 2,
A hydraulic drive device for a construction machine, comprising: an instruction device that outputs a signal that instructs the switching valve device to supply either the large flow rate or the small flow rate.
上記アタッチメント用操作装置は、操作量に応じた制御パイロット圧を出力する操作ペダルから成り、
上記操作ペダルから出力される上記制御パイロット圧を検出する圧力検出部を備え、
上記切換弁装置は、上記指示装置から出力される信号に応じて切り換えられる電磁切換弁と、この電磁切換弁の下流に設けられ、上記電磁切換弁を介して供給される上記圧力検出部で検出された上記制御パイロット圧に応じて切り換えられる油圧パイロット切換弁とを含むことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a construction machine according to claim 3,
The attachment operating device includes an operation pedal that outputs a control pilot pressure corresponding to an operation amount,
A pressure detection unit for detecting the control pilot pressure output from the operation pedal;
The switching valve device is detected by an electromagnetic switching valve that is switched in response to a signal output from the indicating device, and a pressure detection unit that is provided downstream of the electromagnetic switching valve and is supplied via the electromagnetic switching valve. And a hydraulic pilot switching valve that is switched according to the control pilot pressure.
上記アタッチメント用操作装置は、操作量に応じた制御パイロット圧を出力する操作ペダルから成り、
上記操作ペダルから出力される上記制御パイロット圧を検出する圧力検出部と、この圧力検出部で検出された上記制御パイロット圧に応じた信号を出力する圧力センサと、上記指示装置から出力される信号、及び上記圧力センサから出力される信号に基づく制御信号を出力するコントローラとを備え、
上記切換弁装置は、上記コントローラから出力される上記制御信号に応じて切り換えられる電磁切換弁から成ることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a construction machine according to claim 3,
The attachment operating device includes an operation pedal that outputs a control pilot pressure corresponding to an operation amount,
A pressure detection unit that detects the control pilot pressure output from the operation pedal, a pressure sensor that outputs a signal corresponding to the control pilot pressure detected by the pressure detection unit, and a signal output from the indicating device And a controller that outputs a control signal based on a signal output from the pressure sensor,
The hydraulic drive device for a construction machine, wherein the switching valve device comprises an electromagnetic switching valve that is switched according to the control signal output from the controller.
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