JP2017067153A - 建設機械の油圧回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】電磁比例弁のスタンバイ圧がコントロールバルブの作動に影響を与えることを抑制する。【解決手段】第一切替位置65aは、第二パイロット油路62およびタンク23に接続される。シャトル弁43は、第一入力部43aおよび第二入力部43bのうち圧力が高い側とパイロット室35pとを連通させ、かつ、圧力が低い側とパイロット室35pとを遮断する。電磁比例弁63は、微小なスタンバイ電流が入力される状態であるスタンバイ状態になることが可能である。第一切替位置65aは、電磁比例弁63がスタンバイ状態のときに、第二パイロット油路62とタンク23とを連通させる。【選択図】図1

Description

本発明は、建設機械の油圧回路に関する。
例えば特許文献1に、従来の油圧回路が記載されている(図4、段落[0018]および[0020]などを参照)。この油圧回路では、アームシリンダがアーム用方向切換弁(コントロールバルブ)に制御される。アーム用方向切換弁には、アーム用パイロット弁、および電磁切換弁が接続される。通常時は、アーム用方向切換弁は、アーム用パイロット弁の2次圧により制御される(段落[0024]参照)。また、所定条件を満たす場合(アームの先端座標が干渉回避領域内にある場合)には、アーム用方向切換弁は、電磁切換弁の2次圧により制御される(段落[0025]参照)。
特許第3461407号公報
上記の電磁切換弁に代えて、電磁比例弁が用いられることも考えられる。電磁比例弁は、入力電流(電磁比例弁に入力される電流)の大きさに応じて2次圧(出力側の圧力)を変える弁である。電磁比例弁には、少なくとも、微小なスタンバイ電流が入力される。そのため、電磁比例弁の2次圧は、ゼロ(ゲージ圧でゼロ)にはならない。電磁比例弁の2次側には、少なくともスタンバイ電流に応じた圧力(スタンバイ圧)が発生する。そのため、このスタンバイ圧が、コントロールバルブの作動に影響を与えるおそれがある。
そこで本発明は、電磁比例弁のスタンバイ圧がコントロールバルブの作動に影響を与えることを抑制できる、建設機械の油圧回路を提供することを目的とする。
第1の発明の建設機械の油圧回路は、パイロットポンプと、前記パイロットポンプに接続されるパイロット室を有するコントロールバルブと、を備える。さらに、前記油圧回路は、高圧選択手段と、第一パイロット油路と、第二パイロット油路と、リモコン弁と、電磁比例弁と、タンクと、接続手段と、を備える。前記高圧選択手段は、前記パイロットポンプと前記パイロット室との間に設けられ、第一入力部および第二入力部を有する。前記第一パイロット油路は、前記パイロットポンプと前記第一入力部とに接続される。前記第二パイロット油路は、前記パイロットポンプと前記第二入力部とに接続される。前記リモコン弁は、前記第一パイロット油路に設けられ、前記パイロットポンプから供給される油圧を操作に応じた2次圧に減圧する。前記電磁比例弁は、前記第二パイロット油路に設けられ、前記パイロットポンプから供給される油圧を入力電流に応じた2次圧に減圧する。前記接続手段は、前記第二パイロット油路および前記タンクに接続される。前記高圧選択手段は、前記第一入力部および前記第二入力部のうち圧力が高い側と前記パイロット室とを連通させ、かつ、圧力が低い側と前記パイロット室とを遮断する。前記電磁比例弁は、微小なスタンバイ電流が入力される状態であるスタンバイ状態になることが可能である。前記接続手段は、前記電磁比例弁が前記スタンバイ状態のときに、前記第二パイロット油路と前記タンクとを連通させる。
第2の発明の建設機械の油圧回路は、パイロットポンプと、前記パイロットポンプに接続されるパイロット室を有するコントロールバルブと、を備える。さらに、前記油圧回路は、高圧選択手段と、第一パイロット油路と、第二パイロット油路と、リモコン弁と、電磁比例弁と、を備える。前記高圧選択手段は、前記パイロットポンプと前記パイロット室との間に設けられ、第一入力部および第二入力部を有する。前記第一パイロット油路は、前記パイロットポンプと前記第一入力部とに接続される。前記第二パイロット油路は、前記パイロットポンプと前記第二入力部とに接続される。前記リモコン弁は、前記第一パイロット油路に設けられ、前記パイロットポンプから供給される油圧を操作に応じた2次圧に減圧する。前記電磁比例弁は、前記第二パイロット油路に設けられ、前記パイロットポンプから供給される油圧を入力電流に応じた2次圧に減圧する。前記高圧選択手段は、設定圧を設定するための設定手段を備える。前記高圧選択手段は、前記第一入力部の圧力と前記設定圧との和が前記第二入力部の圧力未満の場合、前記第二入力部と前記パイロット室とを連通させ、かつ、前記第一入力部と前記パイロット室とを遮断する。前記高圧選択手段は、前記第一入力部の圧力と前記設定圧との和が前記第二入力部の圧力を超える場合、前記第一入力部と前記パイロット室とを連通させ、かつ、前記第二入力部と前記パイロット室とを遮断する。前記設定圧は、前記スタンバイ状態の電磁比例弁の2次圧よりも大きい値に設定される。
第1の発明により、電磁比例弁のスタンバイ圧がコントロールバルブの作動に影響を与えること抑制できる。
第2の発明により、電磁比例弁のスタンバイ圧がコントロールバルブの作動に影響を与えることを抑制できる。
建設機械1を示す回路図である。 第2実施形態の建設機械201を示す回路図である。
図1を参照して建設機械1の油圧回路20について説明する。
建設機械1は、ショベルであり、例えば油圧ショベルである。建設機械1は、アタッチメント10と、油圧回路20と、を備える。
アタッチメント10は、作業を行うための装置である。アタッチメント10は、ブーム11と、アーム12と、バケット13と、ブームアングルセンサ15と、アームアングルセンサ16と、を備える。ブーム11は、上部旋回体(図示なし)に回転(起伏)可能に取り付けられる。アーム12は、ブーム11に回転可能に取り付けられる。バケット13は、アーム12に回転可能に取り付けられる。ブームアングルセンサ15は、上部旋回体(図示なし)に対するブーム11の回動部(回転中心またはその近傍)に取り付けられ、上部旋回体に対するブーム11の回転角度を検出する。アームアングルセンサ16は、ブーム11に対するアーム12の回動部に取り付けられ、ブーム11に対するアーム12の回転角度を検出する。なお、アーム12に対するバケット13の回転角度を検出するバケットアングルセンサ(図示なし)が設けられてもよい。
油圧回路20は、アクチュエータ33(下記)の作動を制御する回路である。油圧回路20は、原動機21と、タンク23と、駆動回路30と、パイロット回路40と、コントローラ70と、を備える。原動機21(エンジン)は、建設機械1の駆動源である。タンク23には、油(作動油およびパイロット油)が蓄えられる。
駆動回路30は、アクチュエータ33(下記)を駆動させるための回路である。駆動回路30は、メインポンプ31と、アクチュエータ33と、コントロールバルブ35と、を備える。
メインポンプ31は、原動機21により駆動され、アクチュエータ33に油(作動油、圧油)を供給する。
アクチュエータ33は、建設機械1を作動させる装置である。アクチュエータ33は、油圧により作動する油圧アクチュエータである。アクチュエータ33は、油圧シリンダであり、油圧モータ(図示なし)でもよい。アクチュエータ33は、アタッチメント10を作動させる。具体的には例えば、アクチュエータ33は、アーム12用であり、ブーム11に対してアーム12を回転させる。なお、アクチュエータ33は、上部旋回体に対してブーム11回転させるブーム11用でもよく、アーム12に対してバケット13を回転させるバケット13用でもよい。また、アクチュエータ33は、下部走行体(図示なし)に対して上部旋回体を旋回させる旋回用でもよく、建設機械1を走行させる走行用でもよい。
コントロールバルブ35は、アクチュエータ33の作動を制御する弁である。コントロールバルブ35は、メインポンプ31からアクチュエータ33へ供給される油の流量および方向を制御することで、アクチュエータ33の作動速度および作動方向を制御する。コントロールバルブ35は、アクチュエータ33とメインポンプ31との間に設けられる。上記「間」は、油路における間である(以下同様)。コントロールバルブ35は、3つの切替位置(下記)を有する、3位置方向切替弁である。コントロールバルブ35は、スプールの位置に応じて弁開度および切替位置が変わる弁(スプール弁)である。コントロールバルブ35は、コントロールバルブ35に入力されるパイロット圧(油圧、操作圧)に応じてスプールの位置が変わる弁(パイロット式の弁)である。コントロールバルブ35は、マルチコントロールバルブ(図示なし)の一部の構成要素である。マルチコントロールバルブは、コントロールバルブ35と、このコントロールバルブ35と同様(またはほぼ同様)の複数の他のバルブと、が連なるように構成されたものである。コントロールバルブ35の切替位置には、第一作動位置35aと、第二作動位置35bと、中立位置35cと、がある。コントロールバルブ35は、パイロット室35pと、逆側パイロット室35qと、を備える。
第一作動位置35aおよび第二作動位置35bそれぞれは、アクチュエータ33を作動させるための切替位置であり、メインポンプ31からアクチュエータ33に油を供給する切替位置である。第一作動位置35aは、アーム12の先端部をブーム11から遠ざけるための(アーム12押し用の)切替位置である。第二作動位置35bは、アーム12の先端部をブーム11に近づけるための(アーム引き用の)切替位置である。なお、アーム12押し用である点は、パイロット室35pおよびパイロット回路40も同様である。また、アーム12引き用である点は、逆側パイロット室35qも同様である。
中立位置35cは、アクチュエータ33を停止させるための切替位置であり、メインポンプ31とアクチュエータ33とを遮断する(メインポンプ31とアクチュエータ33との間の油路を遮断する)切替位置である。
パイロット室35pおよび逆側パイロット室35qそれぞれには、パイロット圧が入力される。パイロット室35pおよび逆側パイロット室35qそれぞれは、パイロットポンプ41(下記)に接続される。上記「接続」は、油路による接続である(特に断らない限り以下同様)。パイロット室35pに入力されるパイロット圧P35pと、逆側パイロット室35qに入力されるパイロット圧P35qと、の差に応じて、切替位置が切り替わる。パイロット圧P35pとパイロット圧P35qとが等しい場合、中立位置35cが選択される。パイロット圧P35pがパイロット圧P35qよりも大きい場合、第一作動位置35aが選択される。パイロット圧P35qがパイロット圧P35pよりも大きい場合、第二作動位置35bが選択される。
パイロット回路40は、パイロット圧P35pを制御する回路である。パイロット回路40は、パイロットポンプ41と、シャトル弁43(高圧選択手段)と、第一パイロット油路51と、リモコン弁53と、第二パイロット油路62と、電磁比例弁63と、切替弁65と、を備える。
パイロットポンプ41は、原動機21により駆動され、パイロット室35pに油(パイロット油、圧油)を供給する。パイロットポンプ41は、逆側パイロット室35qに油を供給する。パイロットポンプ41は、上記の「他のバルブ」のパイロット室(パイロット室35pと同様の部分、図示なし)に油を供給する。
シャトル弁43(高圧選択手段、高位選択手段)は、パイロットポンプ41とパイロット室35pとの間に設けられる。シャトル弁43は、高圧選択弁である。シャトル弁43は、第一入力部43aおよび第二入力部43b(2つの入力部)と、1つの出力部43cと、を備える。シャトル弁43は、第一入力部43aおよび第二入力部43bのうち、圧力が高い側(例えば第一入力部43a)と出力部43cとを連通させる。シャトル弁43は、第一入力部43aおよび第二入力部43bのうち、圧力が低い側(例えば第二入力部43b)と出力部43cとを遮断する。第一入力部43aの圧力と第二入力部43bの圧力とが等しい場合、シャトル弁43は、第一入力部43aと出力部43cとを連通させ、かつ、第二入力部43bと出力部43cとを連通させる。
第一パイロット油路51は、パイロットポンプ41と第一入力部43aとに接続される油路である。第一パイロット油路51には、上流側第一パイロット油路51aと、下流側第一パイロット油路51bと、がある。上流側第一パイロット油路51aは、第一パイロット油路51のうちリモコン弁53よりも上流側の部分であり、リモコン弁53とパイロットポンプ41との間の部分である。下流側第一パイロット油路51bは、第一パイロット油路51のうちリモコン弁53よりも下流側の部分であり、リモコン弁53と第一入力部43aとの間の部分である。
リモコン弁53(パイロットバルブ)は、第一パイロット油路51に設けられる。リモコン弁53は、パイロットポンプ41から供給される油圧を、操作に応じた2次圧(任意の2次圧)に減圧する。リモコン弁53は、上流側第一パイロット油路51aから入力された1次圧を、操作に応じて減圧し、下流側第一パイロット油路51bに2次圧として出力する。上記「操作」は、建設機械1の操作者による操作であり、具体的にはレバーLの操作(レバー操作)である。リモコン弁53は、操作者によるアーム12押しの操作量を油圧に変えるための弁(アーム押し用パイロットバルブ)である。リモコン弁53は、レバーLの操作がされていない(レバーLが中立である)場合、下流側第一パイロット油路51bとタンク23とを連通させることで、下流側第一パイロット油路51bの圧力をタンク23の圧力に落とす。上記「タンク23の圧力」はゼロ(ゲージ圧でゼロ、以下同様)であり、大気圧である。
第二パイロット油路62は、パイロットポンプ41と第二入力部43bとに接続される油路である。第二パイロット油路62には、上流側第二パイロット油路62aと、下流側第二パイロット油路62bと、がある。上流側第二パイロット油路62aは、第二パイロット油路62のうち電磁比例弁63(下記)よりも上流側の部分であり、電磁比例弁63とパイロットポンプ41との間の部分である。下流側第二パイロット油路62bは、第二パイロット油路62のうち電磁比例弁63よりも下流側の部分であり、電磁比例弁63と第二入力部43bとの間の部分である。
電磁比例弁63(電磁比例減圧弁)は、第二パイロット油路62に設けられる。電磁比例弁63は、パイロットポンプ41から供給される油圧を、入力電流に応じた2次圧(任意の2次圧)に減圧する。電磁比例弁63は、上流側第二パイロット油路62aから入力された1次圧を、入力電流に応じて減圧し、下流側第二パイロット油路62bに2次圧として出力する。上記「入力電流」は、電磁比例弁63に入力される電流(指令電流値)である。電磁比例弁63への入力電流が大きいほど、2次圧が大きくなる。
切替弁65は、電磁切替弁であり、入力信号(例えば入力電流)に応じて切替位置が切り替わる弁である。切替弁65は、第二パイロット油路62に設けられる(接続される)。切替弁65は、電磁比例弁63よりもパイロットポンプ41側(上流側第二パイロット油路62a)に設けられる。切替弁65は、第二パイロット油路62とタンク23とに接続される。切替弁65の切替位置には、第一切替位置65a(接続手段、遮断手段)と、第二切替位置65bと、がある。
第一切替位置65a(接続手段、遮断手段)は、電磁比例弁63がスタンバイ状態(下記)のときに選択される切替位置である。第一切替位置65aは、シャトル弁43の第二入力部43bの圧力がゼロになるように構成される。第一切替位置65aは、第二パイロット油路62とタンク23とを連通させる。第一切替位置65aは、上流側第二パイロット油路62aとタンク23とを連通させる。第一切替位置65aは、電磁比例弁63を介して、第二入力部43bとタンク23とを連通させる。第一切替位置65aは、電磁比例弁63の入口とタンク23とを連通させる。第一切替位置65aは、パイロットポンプ41と電磁比例弁63とを(上流側第二パイロット油路62aを)遮断する。
第二切替位置65bは、電磁比例弁63がスタンバイ状態でないとき(下記)に選択される。第二切替位置65bは、電磁比例弁63の作動に基づいてアクチュエータ33を作動させるときに選択される。第二切替位置65bは、第二パイロット油路62(上流側第二パイロット油路62a)とタンク23とを遮断する。第二切替位置65bは、パイロットポンプ41と電磁比例弁63とを連通させる。
コントローラ70は、信号の入出力および演算を行う。コントローラ70は、ブームアングルセンサ15、アームアングルセンサ16、電磁比例弁63、および切替弁65に、電気的に接続される。
(作動)
建設機械1の油圧回路20は、次のように作動する。
(通常時)
通常時(下記の「所定条件」が満たされない場合)は、アクチュエータ33は、操作者によるレバーLの操作に応じて作動する。さらに詳しくは、パイロットポンプ41は、上流側第一パイロット油路51aを介してリモコン弁53に油圧を供給する。リモコン弁53は、パイロットポンプ41から供給された油圧を、レバーLの操作に応じた2次圧に減圧する。この2次圧は、下流側第一パイロット油路51bを介して第一入力部43aに入力される。ここで、通常時には、第二入力部43bの圧力はゼロである(下記)。よって、第一入力部43aの圧力は、第二入力部43bの圧力以上となる。よって、リモコン弁53の2次圧は、シャトル弁43を介して、パイロット室35pに供給される。よって、コントロールバルブ35は、第一作動位置35aに切り替わる。また、コントロールバルブ35の開度は、パイロット室35pに供給されたパイロット圧P35pに応じて変わる。これにより、コントロールバルブ35は、メインポンプ31からアクチュエータ33に供給される油の流量を変え、アクチュエータ33の作動速度を変える。その結果、アクチュエータ33は、操作者のレバーLの操作に応じて作動する。例えば、アーム12用のアクチュエータ33は、操作者によるアーム押しの操作に応じて、アーム12の先端部をブーム11から遠ざけるように作動する。
(所定条件時)
下記の「所定条件」が満たされる場合は、アクチュエータ33は、コントローラ70の指令に応じて作動する。コントローラ70には、所定条件が予め設定される。所定条件は、アクチュエータ33の状態に関する条件である。所定条件は、例えば、アクチュエータ33の作動速度に関する条件、および、アクチュエータ33の作動位置(角度位置を含む)に関する条件の少なくともいずれかである。所定条件の具体例は次の通りである。所定条件は、アタッチメント10の姿勢に関する条件であり、例えばアーム12先端の位置に関する条件である。所定条件は、予め設定された領域内にアタッチメント10が配置されていることであり、例えば予め設定された干渉回避領域内にアーム12先端が配置されていることである。上記「予め設定された領域」は、障害物(アタッチメント10と干渉するおそれがある物)の近傍の位置に設定される。上記「干渉回避領域」は、例えば運転室(図示なし)の近傍の位置に設定される(この場合、油圧回路20は、いわば運転室干渉防止装置である)。アタッチメント10の姿勢は、アタッチメント10に設けられたセンサ(ブームアングルセンサ15など)の検出値に基づいて、コントローラ70により演算される。アーム12先端の位置は、ブームアングルセンサ15およびアームアングルセンサ16の検出値に基づいて、コントローラ70により演算される。
所定条件が満たされているとコントローラ70が判定した場合の、油圧回路20の作動の詳細は次の通りである。コントローラ70は、電磁比例弁63に指令(指令電流値)を出力する。これと同時に、コントローラ70は、切替弁65に指令を出力し(例えば切替弁65を励磁させ)、切替弁65を第二切替位置65bに切り替える。パイロットポンプ41は、上流側第二パイロット油路62aを介して(第二切替位置65bを介して)電磁比例弁63に油圧を供給する。電磁比例弁63は、パイロットポンプ41から供給された油圧を、入力信号(指令電流値)に応じた2次圧に減圧する。この2次圧は、下流側第二パイロット油路62bを介してシャトル弁43の第二入力部43bに入力される。第二入力部43bの圧力が、第一入力部43aの圧力(リモコン弁53の2次圧)よりも大きい場合、電磁比例弁63の2次圧は、シャトル弁43を介してパイロット室35pに供給される。コントロールバルブ35は、パイロット室35pに供給されたパイロット圧P35pに応じて、アクチュエータ33の作動速度を変える(制御する)。その結果、アクチュエータ33は、コントローラ70の指令に応じて自動的に作動する。具体的には例えば、上記の干渉回避領域内に、アーム12先端が配置された場合に、コントローラ70は、アーム12先端をブーム11から遠ざけるように、アーム12用のアクチュエータ33を自動的に作動させる。その結果、アタッチメント10と運転室との干渉を回避できる。
なお、所定条件が満たされ、かつ、電磁比例弁63の2次圧がリモコン弁53の2次圧以下の場合は、上記「通常時」と同様に、操作者によるレバーLの操作に応じてアクチュエータ33が作動する。
(電磁比例弁63のスタンバイ状態)
電磁比例弁63は、スタンバイ状態になる場合がある。スタンバイ状態は、微小なスタンバイ電流が電磁比例弁63に入力される状態である。上記「所定条件」が満たされない場合には、電磁比例弁63はスタンバイ状態になる。アクチュエータ33を停止させる指令をコントローラ70が電磁比例弁63に出力している場合には、電磁比例弁63は、スタンバイ状態になる。上記「スタンバイ電流」は、電磁比例弁63のスプールを微小に動かすための電流であり、例えばディザ電流などである。スタンバイ電流は、電磁比例弁63に入力される指令電流値の変化に応じて、電磁比例弁63のスプールがスムーズに移動できるようにすることで、電磁比例弁63の2次圧が適切に変化できるようにするための電流である。
電磁比例弁63がスタンバイ状態のとき、コントローラ70は、切替弁65の切替位置を第一切替位置65aに切り替える。例えば、コントローラ70は、切替弁65を励磁させないことにより、切替弁65を第一切替位置65aに切り替える。第一切替位置65aは、第二パイロット油路62を遮断することで、パイロットポンプ41と、シャトル弁43の第二入力部43bと、を遮断する。第一切替位置65aは、上流側第二パイロット油路62aを遮断することで、パイロットポンプ41と電磁比例弁63とを遮断する。第一切替位置65aは、第二パイロット油路62(上流側第二パイロット油路62a)とタンク23とを連通させることで、下流側第二パイロット油路62bの圧力をタンク23の圧力(ゼロ)に落とす。したがって、電磁比例弁63がスタンバイ状態のとき、第二入力部43bに入力される圧力は、ゼロになる。
(レバーL中立時の作動)
電磁比例弁63がスタンバイ状態、かつ、レバーLが中立のときには、第一入力部43aおよび第二入力部43bに入力される圧力は、いずれもゼロである。この場合、シャトル弁43の出力(出力部43cの圧力)は、ゼロである。よって、パイロット室35pのパイロット圧P35pはゼロである。また、レバーLが中立のときには、逆側パイロット室35qのパイロット圧P35qもゼロである。したがって、電磁比例弁63がスタンバイ状態、かつ、レバーLが中立のとき、コントロールバルブ35は、適切に中立位置35cになる。
なお、従来の技術では、切替弁65が(第一切替位置65aが)設けられない。そのため、電磁比例弁63がスタンバイ状態、かつ、レバーLが中立のとき、スタンバイ状態の電磁比例弁63の2次圧(スタンバイ圧)が、シャトル弁43を介してパイロット室35pに入力される。そのため、コントロールバルブ35は、中立位置35cにはならず、第一作動位置35aになるおそれがある。
(逆側レバー操作時の作動)
電磁比例弁63がスタンバイ状態、かつ、逆側レバー操作(下記)が行われるとき、逆側レバー操作に応じてコントロールバルブ35が適切に作動する。この作動の詳細は次の通りである。逆側レバー操作は、コントロールバルブ35を第二作動位置35bに切り替える側へのレバーLの操作である。逆側レバー操作が行われるとき、リモコン弁53の2次圧はゼロである。よって、電磁比例弁63がスタンバイ状態、かつ、逆側レバー操作が行われるとき、シャトル弁43の第一入力部43aおよび第二入力部43bに入力される圧力は、いずれもゼロである。よって、パイロット室35pに入力されるパイロット圧P35pは、ゼロである。また、逆側レバー操作が行われるとき、レバーLの操作に応じて、逆側パイロット室35qにパイロット圧P35qが入力される。このとき、パイロット室35pの圧力(ゼロ)は、パイロット圧P35qに応じたコントロールバルブ35の操作の妨げとなる圧力(対抗圧)にならない。よって、逆側レバー操作に応じて、適切にコントロールバルブ35が第二作動位置35bに切り替わり、適切にアクチュエータ33が作動する(正常な速度制御ができる)。
(スプール制御域)
油圧回路20とは異なり、リモコン弁53によりコントロールバルブ35の制御を行うが、電磁比例弁63によりコントロールバルブ35の制御を行わない油圧回路(制御の切替を行わない油圧回路)がある(図示なし)。制御の切替を行わない油圧回路では、リモコン弁53が制御するパイロット圧P35pは、ゼロになり得る。また、上記のように、油圧回路20では、リモコン弁53が制御するパイロット圧P35pは、ゼロになり得る。よって、制御の切替を行わない油圧回路と、制御の切替を行う油圧回路20とで、リモコン弁53により制御可能なパイロット圧P35pの範囲を等しくでき、その結果、リモコン弁53によるスプール制御域を等しくできる。スプール制御域とは、コントロールバルブ35のスプールの位置の制御が可能な領域である。
(効果1)
図1に示す建設機械1の油圧回路20による効果は次の通りである。油圧回路20は、パイロットポンプ41と、パイロットポンプ41に接続されるパイロット室35pを有するコントロールバルブ35と、を備える。さらに、油圧回路20は、シャトル弁43と、第一パイロット油路51と、第二パイロット油路62と、リモコン弁53と、電磁比例弁63と、タンク23と、第一切替位置65a(接続手段)と、を備える。シャトル弁43は、パイロットポンプ41とパイロット室35pとの間に設けられ、第一入力部43aおよび第二入力部43bを有する。第一パイロット油路51は、パイロットポンプ41と第一入力部43aとに接続される。第二パイロット油路62は、パイロットポンプ41と第二入力部43bとに接続される。リモコン弁53は、第一パイロット油路51に設けられ、パイロットポンプ41から供給される油圧を操作に応じた2次圧に減圧する。電磁比例弁63は、第二パイロット油路62に設けられ、パイロットポンプ41から供給される油圧を入力電流に応じた2次圧に減圧する。第一切替位置65aは、第二パイロット油路62およびタンク23に接続される。
[構成1−1]シャトル弁43は、第一入力部43aおよび第二入力部43bのうち圧力が高い側とパイロット室35pとを連通させ、かつ、圧力が低い側とパイロット室35pとを遮断する。
[構成1−2]電磁比例弁63は、微小なスタンバイ電流が入力される状態であるスタンバイ状態になることが可能である。第一切替位置65aは、電磁比例弁63がスタンバイ状態のときに、第二パイロット油路62とタンク23とを連通させる。
上記[構成1−2]により、電磁比例弁63がスタンバイ状態のときに、第二パイロット油路62の圧力は、タンク23の圧力(ゼロ)になる。よって、このとき、第二入力部43bに入力される圧力は、タンク23の圧力になる。タンク23の圧力は、第一入力部43aおよび第二入力部43bに入力され得る圧力のうち最低の圧力である。よって、電磁比例弁63がスタンバイ状態のとき、上記[構成1−1]のシャトル弁43は、第一入力部43aの圧力(またはタンク23の圧力)を、パイロット室35pに出力する。よって、スタンバイ状態の電磁比例弁63の2次圧(スタンバイ圧)は、パイロット室35pのパイロット圧P35pに影響を与えない(または与えにくい)。よって、油圧回路20では、電磁比例弁63のスタンバイ圧がコントロールバルブ35の作動に影響を与えることを抑制できる。その結果、コントロールバルブ35を適切に制御でき、アクチュエータ33の作動を適切に制御できる。
(効果2)
油圧回路20は、第一切替位置65a(遮断手段)を備える。
[構成2]第一切替位置65aは、電磁比例弁63よりもパイロットポンプ41側(上流側第二パイロット油路62a)に設けられる。第一切替位置65aは、電磁比例弁63がスタンバイ状態のときに、パイロットポンプ41と電磁比例弁63とを遮断する。
上記[構成2]により、電磁比例弁63がスタンバイ状態のときに、パイロットポンプ41から電磁比例弁63への油の供給が遮断される。よって、スタンバイ状態の電磁比例弁63での、無駄なリークを抑制できる。無駄なリークとは、電磁比例弁63から下流側第二パイロット油路62bに供給されることなく、電磁比例弁63の外部(具体的にはタンク23)に排出される油(ドレン)である。
(効果2の具体例)
上記の無駄なリークを抑制できる結果、次の効果を奏する場合がある。通常、パイロットポンプ41は、パイロット室35pだけでなく、パイロット室35p以外の部分にも油圧を供給する。上記「パイロット室35p以外の部分」は、例えば、逆側パイロット室35q、および、マルチコントロールバルブを構成する他のバルブ(コントロールバルブ35以外のバルブ)のパイロット室(図示なし)などである。上記の無駄なリークを抑制できるので、パイロットポンプ41は、パイロット室35p以外の部分に適切に油圧を供給できる。よって、逆側パイロット室35qのパイロット圧P35qに応じたアクチュエータ33の作動の制御を適切に行える。また、上記「他のバルブ」によるアクチュエータ(図示なし)の作動の制御を適切に行える。
(第2実施形態)
図2を参照して、第2実施形態の建設機械201の油圧回路220について、第1実施形態との相違点を説明する。なお、建設機械201のうち、第1実施形態との共通点については、第1実施形態と同一の符号を付し、説明を省略した。相違点は次の通りである。第2実施形態のシャトル弁243(高圧選択手段)の構成は、第1実施形態のシャトル弁43(図1参照)の構成とは異なる。第2実施形態の油圧回路220は、図1に示す第1実施形態の油圧回路20の切替弁65を備えない。
シャトル弁243(高圧選択手段)は、図2に示すように、スタンバイ状態の電磁比例弁63の2次圧(スタンバイ圧)がパイロット室35pに入力されることがないように構成される。シャトル弁243は、バネ付シャトル弁であり、弁体243rと、バネ243s(設定手段)と、を備える。バネ243sは、弁体243rを常時付勢する。バネ243sは、設定圧を設定するための部材である。設定圧は、バネ243sの付勢力に基づいて決まる。設定圧は、スタンバイ圧よりも大きい値に設定される。
このシャトル弁243は、次のように作動する。第一入力部43aの圧力と設定圧との和(単に「和」ともいう)が、第二入力部43bの圧力未満の場合、シャトル弁243は、第二入力部43bとパイロット室35p(出力部43c)とを連通させ、かつ、第一入力部43aとパイロット室35pとを遮断する。上記の和が、第二入力部43bの圧力を超える場合、シャトル弁243は、第一入力部43aとパイロット室35pとを連通させ、かつ、第二入力部43bとパイロット室35pとを遮断する。上記の和が、第二入力部43bの圧力と等しい場合、シャトル弁243は、第一入力部43aとパイロット室35pとを連通させ、かつ、第二入力部43bとパイロット室35pとを連通させる。
(効果3)
図2に示す建設機械201の油圧回路220による効果は次の通りである。油圧回路220は、パイロットポンプ41と、パイロットポンプ41に接続されるパイロット室35pを有するコントロールバルブ35と、を備える。さらに、油圧回路220は、シャトル弁243と、第一パイロット油路51と、第二パイロット油路62と、リモコン弁53と、電磁比例弁63と、を備える。シャトル弁243は、パイロットポンプ41とパイロット室35pとの間に設けられ、第一入力部43aおよび第二入力部43bを有する。第一パイロット油路51は、パイロットポンプ41と第一入力部43aとに接続される。第二パイロット油路62は、パイロットポンプ41と第二入力部43bとに接続される。リモコン弁53は、第一パイロット油路51に設けられ、パイロットポンプ41から供給される油圧を、操作に応じた2次圧に減圧する。電磁比例弁63は、第二パイロット油路62に設けられ、パイロットポンプ41から供給される油圧を、入力電流に応じた2次圧に減圧する。シャトル弁243は、設定圧を設定するためのバネ243sを備える。シャトル弁243は、第一入力部43aの圧力と設定圧との和が第二入力部43bの圧力未満の場合、第二入力部43bとパイロット室35pとを連通させ、かつ、第一入力部43aとパイロット室35pとを遮断する。
[構成3−1]シャトル弁243は、第一入力部43aの圧力と設定圧との和が第二入力部43bの圧力を超える場合、第一入力部43aとパイロット室35pとを連通させ、かつ、第二入力部43bとパイロット室35pとを遮断する。
[構成3−2]電磁比例弁63は、微小なスタンバイ電流が入力される状態であるスタンバイ状態になることが可能である。設定圧は、スタンバイ状態の電磁比例弁63の2次圧(スタンバイ圧)よりも大きい値に設定される。
上記[構成3−2]により、第一入力部43aの圧力と設定圧との和は、スタンバイ圧(第二入力部43bに入力される圧力)よりも大きい。よって、電磁比例弁63がスタンバイ状態のとき、上記[構成3−1]のシャトル弁243は、第一入力部43aとパイロット室35pとを連通させ、かつ、第二入力部43bとパイロット室35pとを遮断する。よって、シャトル弁243は、第一入力部43aの圧力を、パイロット室35pに出力する。よって、電磁比例弁63のスタンバイ圧は、パイロット室35pのパイロット圧P35pに、影響を与えない(または与えにくい)。よって、油圧回路220では、電磁比例弁63のスタンバイ圧がコントロールバルブ35の作動に影響を与えることを抑制できる。その結果、コントロールバルブ35を適切に制御でき、アクチュエータ33の作動を適切に制御できる。
(変形例)
上記の各実施形態は様々に変形されてもよい。上記実施形態の構成要素の数は適宜変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、図1に示すブームアングルセンサ15やアームアングルセンサ16は設けられなくてもよい。
タンク23の圧力は、上記実施形態ではゼロであったが、略ゼロ(略大気圧)でもよい。コントロールバルブ35は、3位置方向切替弁でなくてもよく、第二作動位置35bや逆側パイロット室35qは設けられなくてもよい。
図1および図2に示す回路の接続(油路や電線の接続)は変更されてもよい。例えば、上記実施形態では、第一パイロット油路51および第二パイロット油路62それぞれが、1つのパイロットポンプ41に接続された。しかし、第一パイロット油路51に接続されるパイロットポンプ41とは別に、第二パイロット油路62に接続されるパイロットポンプ41が設けられてもよい。
「高圧選択手段」は、上記実施形態では、シャトル弁43(図1参照)やシャトル弁243(図2参照)であった。しかし、「高圧選択手段」は、シャトル弁43やシャトル弁243と同様に、高圧側を選択するように構成された油圧回路でもよい。
図1に示すように、切替弁65は、第1実施形態では上流側第二パイロット油路62aに設けられた。しかし、切替弁65は、下流側第二パイロット油路62bに設けられてもよい。この場合、上記「(効果2)」の効果は得られないが、上記「(効果1)」の効果は得られる。
1、201 建設機械
20、220 油圧回路
23 タンク
35 コントロールバルブ
35p パイロット室
41 パイロットポンプ
43、243 シャトル弁(高圧選択手段)
43a 第一入力部
43b 第二入力部
51 第一パイロット油路
53 リモコン弁
62 第二パイロット油路
63 電磁比例弁
65a 第一切替位置(接続手段、遮断手段)
243s バネ(設定手段)

Claims (3)

  1. パイロットポンプと、
    前記パイロットポンプに接続されるパイロット室を有するコントロールバルブと、
    前記パイロットポンプと前記パイロット室との間に設けられ、第一入力部および第二入力部を有する高圧選択手段と、
    前記パイロットポンプと前記第一入力部とに接続される第一パイロット油路と、
    前記パイロットポンプと前記第二入力部とに接続される第二パイロット油路と、
    前記第一パイロット油路に設けられ、前記パイロットポンプから供給される油圧を操作に応じた2次圧に減圧するリモコン弁と、
    前記第二パイロット油路に設けられ、前記パイロットポンプから供給される油圧を入力電流に応じた2次圧に減圧する電磁比例弁と、
    タンクと、
    前記第二パイロット油路および前記タンクに接続される接続手段と、
    を備え、
    前記高圧選択手段は、前記第一入力部および前記第二入力部のうち圧力が高い側と前記パイロット室とを連通させ、かつ、圧力が低い側と前記パイロット室とを遮断し、
    前記電磁比例弁は、微小なスタンバイ電流が入力される状態であるスタンバイ状態になることが可能であり、
    前記接続手段は、前記電磁比例弁が前記スタンバイ状態のときに、前記第二パイロット油路と前記タンクとを連通させる、
    建設機械の油圧回路。
  2. 請求項1に記載の建設機械の油圧回路であって、
    前記電磁比例弁よりも前記パイロットポンプ側に設けられ、前記電磁比例弁が前記スタンバイ状態のときに前記パイロットポンプと前記電磁比例弁とを遮断する遮断手段を備える、
    建設機械の油圧回路。
  3. パイロットポンプと、
    前記パイロットポンプに接続されるパイロット室を有するコントロールバルブと、
    前記パイロットポンプと前記パイロット室との間に設けられ、第一入力部および第二入力部を有する高圧選択手段と、
    前記パイロットポンプと前記第一入力部とに接続される第一パイロット油路と、
    前記パイロットポンプと前記第二入力部とに接続される第二パイロット油路と、
    前記第一パイロット油路に設けられ、前記パイロットポンプから供給される油圧を操作に応じた2次圧に減圧するリモコン弁と、
    前記第二パイロット油路に設けられ、前記パイロットポンプから供給される油圧を入力電流に応じた2次圧に減圧する電磁比例弁と、
    を備え、
    前記高圧選択手段は、設定圧を設定するための設定手段を備え、
    前記高圧選択手段は、前記第一入力部の圧力と前記設定圧との和が前記第二入力部の圧力未満の場合、前記第二入力部と前記パイロット室とを連通させ、かつ、前記第一入力部と前記パイロット室とを遮断し、
    前記高圧選択手段は、前記第一入力部の圧力と前記設定圧との和が前記第二入力部の圧力を超える場合、前記第一入力部と前記パイロット室とを連通させ、かつ、前記第二入力部と前記パイロット室とを遮断し、
    前記電磁比例弁は、微小なスタンバイ電流が入力される状態であるスタンバイ状態になることが可能であり、
    前記設定圧は、前記スタンバイ状態の前記電磁比例弁の2次圧よりも大きい値に設定される、
    建設機械の油圧回路。
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