JP2015227544A - 作業機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、閉回路ポンプ12とブームシリンダ1とを環状に接続した閉回路Aと、作動油タンク25から作動油を流入して流出する開回路ポンプ13、および作動油を閉回路Aに導入可能な接続流路305a〜305dを有する開回路Eを備え、閉回路ポンプ12は、開回路ポンプ13より上に設置している。
【選択図】図3
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルを示す概略図である。図2は、油圧ショベルに搭載される油圧駆動装置のシステム構成を示す油圧回路図である。本第1実施形態は、片ロッド式油圧シリンダを縮退動作させるための閉回路ポンプを有する閉回路と、片ロッド式油圧シリンダの伸長時に生じる受圧面積差を解消させるための開回路ポンプを有する開回路とを組み合わせた、いわゆる開回路アシスト構成において、閉回路ポンプを開回路ポンプよりも上に設置し、これら閉回路ポンプおよび開回路ポンプそれぞれのポンプ動作の安定化およびレイアウト性の向上を得るようにしている。
図2に示す油圧駆動装置105を搭載する本発明の第1実施形態に係る作業機械として、油圧ショベル100を例として説明する。油圧ショベル100は、図1に示すように、左右方向の両側にクローラ式の走行装置8a,8bを備えた下部走行体103と、下部走行体103上に旋回可能に取り付けた本体としての上部旋回体102とを備える。上部旋回体102上には、オペレータが搭乗するキャブ101を設けている。下部走行体103と上部旋回体102とは、旋回装置7を介して旋回可能としている。
図3は、油圧駆動装置105の要部構成を示す概略側面図である。図4は、油圧駆動装置105の要部構成を示す概略正面図である。これら図3および図4においては、閉回路ポンプおよび開回路ポンプ12〜19のポンプ周りの配管を示しているが、吐出側の配管を省略しており、吸込側の配管のみを示している。
次に、上記第1実施形態に係る油圧駆動装置105の駆動方法につき、ブームシリンダ1を単独で動作する単独動作時と、ブームシリンダ1に加えアームシリンダ3を複合的に動作する複合動作時を例とし、開回路A〜Dおよび閉回路E〜Hの閉回路ポンプおよび開回路ポンプ12〜19を組み合わせた動作について、図5を参照して説明する。なお、以下の説明においては、閉回路E〜Hに接続された閉回路ポンプ12,14,16,18のそれぞれを同容量と仮定する。さらに、ブームシリンダ1およびアームシリンダ3の受圧面積比(ロッド室受圧面積/ヘッド室受圧面積)がそれぞれ異なり、アームシリンダ3の受圧面積比>ブームシリンダ1の受圧面積比の関係であると仮定する。
図5において、操作レバー装置56の各操作レバー56a〜56dが何ら操作されていない非操作時(t0)においては、閉回路ポンプおよび開回路ポンプ12〜19の各斜板の傾転角が最小傾転角となるように駆動制御され、これら閉回路ポンプおよび開回路ポンプ12〜19の吐出流量がゼロ(0)となる。このとき、切換弁43a〜43d,44a〜44d,45a〜45d,46a〜46d,47a〜47d,48a〜48d,49a〜49d,50a〜50dおよび比例切換弁54,55の全てを遮断状態に制御し、ブームシリンダ1、アームシリンダ3、バケットシリンダ5、旋回装置7および走行装置8a,8bのそれぞれを停止状態で保持する。
図5(a)に示すように、操作レバー装置56のうちの操作レバー56aによってブーム上げを指示する操作が行われた場合(t1)には、コントローラ57にて閉回路ポンプ12のレギュレータ12aを制御し、図5(d)に示すように、閉回路ポンプ12から流路200へ作動油を吐出するように閉回路ポンプ12の斜板を駆動する。同時に、コントローラ57にて開回路ポンプ13のレギュレータ13aを制御し、図5(e)に示すように、開回路ポンプ13から流路202へ作動油を吐出するように斜板を駆動する。このとき、図5(c)に示すように、コントローラ57にて切換弁43a,44aを導通制御する。
図5において、操作レバー56aの操作量がX4でブームシリンダ1が単独動作している状態から操作レバー56bによってアームクラウドを指示する操作が行われた場合(t6)には、コントローラ57にて閉回路ポンプ14のレギュレータ14aを制御し、図5(h)に示すように、閉回路ポンプ14の斜板の傾転角を最小傾転角に駆動し、この閉回路ポンプ14の吐出流量をゼロ(0)とする。同時に、コントローラ57にて開回路ポンプ15のレギュレータ15aを制御し、図5(i)に示すように、開回路ポンプ15の斜板の傾転角を最小傾転角に駆動し、この開回路ポンプ15の吐出流量をゼロ(0)とする。
上記特許文献1に記載された駆動装置においては、複数の閉回路に1つの開回路を併設し、この1つの開回路から複数の閉回路へ供給する作動油の流量を配分回路にて配分しており、1つの開回路から配分回路を介して閉回路へ作動油を供給することによって、閉回路の液圧ポンプ単体で動作する場合に比べ、片ロッド式油圧シリンダの動作速度を上げている。
図6は、本発明の第2実施形態に係る作業機械に搭載する油圧駆動装置105Aの一部を示す概略側面図である。本第2実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態は、開回路ポンプ13,15の同軸状にチャージポンプ11を取り付けた油圧駆動装置105に対し、第2実施形態は、閉回路ポンプ12,14の同軸状にチャージポンプ11を取り付けた油圧駆動装置105Aである。なお、本第2実施形態において、第1実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
図7は、本発明の第3実施形態に係る作業機械に搭載する油圧駆動装置105Bの一部を示す概略側面図である。本第3実施形態が前述した第2実施形態と異なるのは、第2実施形態は、各サクションパイプ233,234をメインパイプ235に接続し、このメインパイプ235を作動油タンク25に接続した油圧駆動装置105Aに対し、第3実施形態は、各サクションパイプ233,234自体を作動油タンク25に直接接続した油圧駆動装置105Bである。なお、本第3実施形態において、第2実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
1a ヘッド室
1b ロッド室
1c ロッド
1e ピストン
3 アームシリンダ(片ロッド式油圧シリンダ)
3a ヘッド室
3b ロッド室
3c ロッド
3e ピストン
5 バケットシリンダ(片ロッド式油圧シリンダ)
5a ヘッド室
5b ロッド室
5c ロッド
5e ピストン
12,14,16、18 閉回路ポンプ(閉回路用作動油ポンプ)
13,15,17,19 開回路ポンプ(開回路用作動油ポンプ)
25 作動油タンク
57 制御装置
100 油圧ショベル(作業機械)
105,105A,105B 油圧駆動装置
233,234 サクションパイプ(接続管,第2接続管)
235 メインパイプ(第1接続管)
237 連結パイプ(第1接続管)
301〜304 連結流路(接続回路)
A,B,C,D 閉回路
E,F,G,H 開回路
Claims (3)
- 両方向に作動油の流出入が可能な2つの流出入ポートを有する少なくとも1つの閉回路用作動油ポンプと、ピストン、前記ピストンの伸長時に前記作動油が導入されるヘッド室、および前記ピストンの縮退時に前記作動油が導入されるロッド室を有する片ロッド式油圧シリンダとを備え、前記閉回路用作動油ポンプの2つの流出入ポートが前記ヘッド室および前記ロッド室に環状に接続された閉回路と、
作動油タンクから作動油を流入する流入ポートおよび作動油を流出する流出ポートを有する開回路用作動油ポンプ、および前記開回路用作動油ポンプから流出される作動油を前記閉回路に導入する接続回路を備えた開回路と、を具備した作業機械であって、
前記閉回路用作動油ポンプは、前記開回路用作動油ポンプより上に設置している
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1記載の作業機械において、
複数の前記開回路用作動油ポンプと、
前記作動油タンクに接続された第1接続管と、
前記第1接続管に一端がそれぞれ接続され、前記複数の開回路用作動油ポンプの流入ポートに他端が接続された複数の第2接続管と、
を備えたことを特徴とする作業機械。 - 請求項1記載の作業機械において、
複数の前記開回路用作動油ポンプと、
前記作動油タンクに一端が接続され、前記複数の開回路用作動油ポンプの流入ポートに他端が接続された複数の接続管と、
を備えたことを特徴とする作業機械。
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