JP2589736B2 - 産業機械の油圧装置 - Google Patents

産業機械の油圧装置

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JP2589736B2 JP63037319A JP3731988A JP2589736B2 JP 2589736 B2 JP2589736 B2 JP 2589736B2 JP 63037319 A JP63037319 A JP 63037319A JP 3731988 A JP3731988 A JP 3731988A JP 2589736 B2 JP2589736 B2 JP 2589736B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の背景］ 本発明は、例えば油圧動力掘削機等の産業機海用の油
圧動力および制御装置に関する。
［従来の技術］ 掘削機は従来から、その主ブームの位置の制御、該ブ
ームの端部におけるアームの位置の制御およびアームの
端部におけるバケットの位置の制御を行うために油圧シ
リンダを用いている。また従来から、車台上でブームを
担持する掘削機本体を回転させるために油圧モータが用
いられており、かつ掘削機の車台の両側のキャタピラを
駆動して掘削機を推進させたり、かじ取りするために一
対の独立して制御された油圧モータを用いることも知ら
れている。そのような油圧装置は典型的にはオープンセ
ンタタイプのものである。
掘削機の油圧動力機器の１つ以上は同時に作動するの
が通常であるため、油圧装置は相対的に比較的に高い油
供給能力を有する必要がある。そのために、通常入手が
容易で、かつ単一の大型ポンプよりも単位能力当りより
安価な一対の小型ポンプを当該油圧装置に設けることが
行われている。さらに、小型のポンプははるかに安いコ
ストで独立して取替えが可能である。
一般的に高容量であることは望ましい特徴であるが、
掘削機が例えば配管の敷設や、トラックの荷卸しに用い
られていたり、あるいは構造物や、あるいは作業者の近
くで作動しているように、各種の油圧機器が相対的に低
速で、正確に制御された運動を要する作動状態で用いら
れるときは適正なものではない。
［発明の要約］ 本発明によれば、掘削機等に、マルチポンプ式で、中
央が閉鎖され、必要に応じて圧力が加えられる装置が提
供される。
本発明の重要な特徴は、操作者の思うままに当該装置
の流速を低減する手段を提供することにある。詳しく
は、少なくとも一方のポンプに対して負荷検出回路を任
意に閉鎖することにより、操作者の思うままにポンプの
ストロークを変える弁が提供される。
［好適実施例の説明］ 本発明は全体的に第１図に示される油圧掘削機におい
て実施される。該掘削機は、一端に操作室12を有し、旋
回枢点16により車台14に取付けられた本体部10を含む。
前記旋回枢点は第2b図においても概略的に示し、前記本
体部10は枢点16において車台14に対して回転可能であ
り、前記本体部の旋回は、枢動機構における大型のリン
グギヤと噛合い可能の歯車列20を駆動し本体部10を回転
させる油圧モータ18により達成される。
車台14はその両側に一対の無限軌道22を有し、各無限
軌道は、それぞれクラッチ26と27および遊星歯車（図示
せず）を介して周知の要領で油圧モータ24と25により駆
動される。
掘削機は本体部10から延び、かつ一対のブームシリン
ダ30の作動により垂直方向の円弧で旋回可能の大きいブ
ーム28を含む。バケット用棒即ちアーム32がブームの外
端に旋回可能に取り付けられており、かつその位置は油
圧シリンダ34により制御される。前記バケット用棒即ち
アーム32の下端には、油圧シリンダ38によりアーム32に
対して旋回可能の従来の掘削機バケット36が取り付けら
れている。前述のものは全て何らかの従来の構造を示し
ており、各種の油圧機器は全て第２図に概略図示されて
いる。
内燃機関40が本体部10に取り付けられており、一対の
同一の油圧ポンプ44と46とを駆動する出力軸42を有す
る。前記ポンプ44と46とは同一の可変容量ポンプであっ
て、それぞれストローク制御装置48と50とを有する。好
適実施例においては、２個のみのポンプを示している
が、当該装置に３個以上の共通駆動で共通接続のポンプ
を含めてよい。２個のポンプに対するストローク制御装
置は基本的には同じであるので、ポンプ44用のストロー
ク制御装置48のみを詳細に説明する。
ポンプ44の容量はストローク変更配管54での圧力変化
により作動するストローク制御シリンダ52により制御さ
れ、前記配管54中の圧力はストローク制御シリンダ52内
のばねに対して作用しポンプのストロークを変える。前
記配管54から圧力が排出されると、ばねがポンプを全容
量状態にするようにストローク制御シリンダ52のピスト
ンを運動させる。
ポンプのストローク変更配管54は馬力制御弁56に接続
されており、該制御弁は前記馬力制御弁56が第２図に示
す位置にあると前記配管54を負荷検出スプール弁58に接
続する。負荷検出スプール弁58の方は該弁58が図示位置
にあるとストローク変更配管54を排出配管60に接続し、
排出配管60は油圧系統リザーバ62へ排出する配管61に接
続されている。
ポンプ44と46とは、流体をリザーバ62から吸引する入
口配管64と、ポンプからの流体の漏れをリザーバ62へ戻
す漏洩配管65とを含む。ポンプ44と46とは、第2b図に示
す共通の出口配管68に接続された出口配管66と67とを有
し、ポンプとそのそれぞれの制御装置とは第2a図に示
す。第2a図を参照すれば、出口配管66はパイロット配管
70を介して馬力制御弁56の一端に接続され、該制御弁56
はばね72に抗して作用する前記パイロット配管の圧力に
よって運動させられる。明らかなように、もし出口配管
66の圧力がエンジンを過負荷とするある値を上廻り始め
ると馬力制御弁は第２図において下方にシフトし出口配
管66からの加圧された流体をストローク変更配管54へ供
給することによりポンプの容量を低減させてエンジンに
対する負荷を低減する。
負荷検出配管74は、操作室12の従来の電気スイッチに
より操作者により制御されるオン−オフタイプのソレノ
イド作動弁78を介して、モータ44用の負荷検出スプール
弁58に接続されている。前記配管74は油圧配管80により
直接制御装置50用の負荷検出スプール弁に接続されてお
り、従って、負荷検出配管74内の圧力は常にポンプ46用
の負荷検出スプール弁の一端に連通しており、一方他方
のポンプ44用の弁58に任意的に接続されている。明らか
なように、負荷検出配管74の圧力がソレノイド弁78を介
して弁58へ連通されると、パイロット配管82により弁58
の他端に連通しているポンプ出口配管66の圧力に抗して
作用する。ばね84の力と配管76の圧力とを加えたもの
は、配管74の圧力がある値に達すると第2a図に示す位置
まで弁をシフトさせるに十分である。また、当該装置が
図2aに示すように弁58を開放させるに十分なだけ負荷さ
れるが過負荷ではない。そのため弁56が開放したままの
状態のときには、ポンプのストローク変更配管54はリザ
ーバ62に接続され、ポンプ44をその最大容量までシフト
させる。
負荷検出配管74からポンプ46用負荷検出弁までの配管
80は常に弁に接続されているので、負荷検出配管74が圧
力要求を示すと、ポンプが負荷検出配管74の圧力に応答
してポンプ46がストロークする。弁78を図示のように開
放しておいた場合においては、ポンプ44についても同様
であるが、操作者が弁78をその閉鎖状態までシフトして
弁58への負荷検出配管74の接続を閉鎖すれば、配管66の
圧力が弁58をシフトさせ出口配管66をポンプストローク
変更配管54へ接続することにより当該ポンプのストロー
クを減少することができる。操作者は負荷検出配管74の
圧力により示される圧力要求とは無関係にポンプ44をそ
のストロークを減少した状態に任意に保持することがで
きる。
２個のポンプ用の共通出口配管68は、ブームシリンダ
30、アームシリンダ34、バケットシリンダ38、駆動モー
タ24、駆動モータ25および旋回制御モータ18への加圧さ
れた流体の流れや、かつそこからの流体の排出をそれぞ
れ制御する一群の制御弁85,86,87,88,89および90用の共
通の入口として作用する。前記弁85から90までは基本的
に同一であり、したがってバケット制御用シリンダ38用
の弁87のみを詳細に説明する。該弁は負荷検出制御弁と
して知られているタイプのものであて、オハイオ州キャ
ンフィールドのリンデ ハイドローリックス カムパニ
（Linde Hydraulics Company of Canfield,Ohio）並び
にその他から市販されている。弁87は油圧配管92により
共通のポンプ出口配管に接続され、かつ一対の負荷検出
配管93,94が前記弁を主負荷検出配管74に接続する。同
様に、一対の排出配管95と96とが弁を主排出配管97に接
続し、該主排出配管は弁群全体を、周知の構造である油
クーラ98と油フィルタ装置99とを介して油圧リザーバ62
に接続する。
これも従来の構造である逃し弁装置100が配管102によ
り負荷検出配管74に、配管104により共通の出口配管68
に接続されており、前記逃し弁パッケージはある圧力を
上廻ると配管102と104とをリザーバ配管97へ排出するよ
うに作動する。
弁87は配管106と108とによりバケット制御シリンダに
接続され、かつ周知の構造のパイロット作動制御装置11
0と112とにより反対方向に移動可能である。明らかなよ
うに、弁が図示の中立位置から一方の方向に移動する
と、加圧された入口配管92は弁の出口配管106に接続さ
れ、またシリンダ38に導かれた圧力も負荷検出配管93に
連通される。シリンダの他端は配管108と弁87とを介し
てリザーバに接続されている。逆に、弁が反対方向に移
動すると、圧力配管92を弁の出口配管108に接続し、同
時に圧力を負荷検出配管94に連通させ、配管106は排出
配管95を介してリザーバに接続される。
旋回モータ18には従来の逆止弁と圧力逃し弁とが設け
られており、無限軌道モータ24および25用の制御弁88と
89との他に、計量弁114が設けられ、各モータへの流体
を計量供給する。本発明は詳しくは各モータに付属した
油圧回路を指向するものではないから、各種の逃し弁や
逆止弁は詳細には説明しない。
負荷検出配管74も、従来構造の圧力作動スイッチ118
へ入力を提供する検出配管116に接続されている。負荷
検出装置の所定圧力、従って、配管116の圧力はスイッ
チ118を開放状態に保つように作用する。しかしなが
ら、配管116の圧力が、当該装置に負荷の無いために所
定点以下に低下すると、スイッチ118のばねが該スイッ
チを閉鎖して掘削機の電気系統を自動タイマ120に接続
する。前記タイマは周知の構造であって、好ましくは５
から６秒の範囲の遅れである各種の時間の遅れを提供す
るようセットできる。所定の時間の遅れが発生した後、
タイマが作動してソレノイド122への電気回路を完成す
る。前記ソレノイド122は二重コイルタイプであって、
第１のコイル即ち保持コイルはスイッチ118が閉鎖する
と直ちに付勢し、一方第２のコイルはソレノイドをばね
124の弾圧に抗してシフトさせるものであるが、タイマ1
20を介してのみ付勢される。ソレノイド122が作動する
ことにより燃料噴射ポンプのレバー126をシフトしてエ
ンジンの絞りを戻す。当該装置を動力源から外すために
手動スイッチ128を設けることが好ましい。
作動時、掘削機の操作者は通常、ポンプ44と46とを駆
動するに十分な動力を提供する相対的に高いセッティン
グにエンジンの絞りをセットする。しかしながら、もし
操作者が掘削機の作動を中断すれば、制御弁群全体は消
勢され、負荷検出配管74の圧力は低下する。圧力の低下
により圧力作動スイッチ118を閉鎖させ、自動アイドル
装置を作動させるようスイッチ128が閉鎖したものと想
定すれば、電気エネルギはタイマ120に導かれる。プリ
セットした時間の遅れの後、ソレノイド122に電力が導
かれ、ソレノイドをシフトさせ、そのためエンジンの絞
りを戻す。このように、油圧機能が作動していない適当
な間隔の後エンジンは自動的に絞り戻され、エンジンの
摩耗や燃料を節約する。操作者が単にスイッチ128を開
放することにより自動アイドル装置を非作動としうるこ
とは明らかである。
また、作動時には、操作者は通常、弁78を図2aのよう
に開放状態に保つ。このため負荷検出圧力を双方のスト
ローク制御装置48と50とへ供給できるようにし、負荷に
応答して双方のポンプ44と46の容量が増加する。しかし
ながら、もし操作者が当該装置の流量を低下させて各種
モータを微細制御したいと望むならば、ポンプ44用のス
トローク制御装置48に負荷検出圧力が供給されないよう
ソレノイド作動弁78を単に閉鎖することにより、ポンプ
44は最小容量に保たれる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を実施した掘削機の側面図、および 第２図は掘削機に対する各種の油圧動力機能を制御する
油圧系統の概略図であって、該油圧系統の十分な図示空
間を提供するよう図面の別々のシートに部分2aと2bとに
分割している図である。 図において、 10……本体部、14……車台 16……旋回枢点、18……油圧モータ 24,25……油圧モータ、28……ブーム 30……ブームシリンダ、32……アーム 34……油圧シリンダ、36……バケット 38……油圧シリンダ、44,46……油圧ポンプ 48,50……ストローク調整装置 52……ストローク調整シリンダ 54……ストローク変更配管 56……馬力制御弁 58……負荷検出スプール弁 60……排出配管、62……リザーバ 64……入口配管、65……漏洩配管 66,67……出口配管、68……出口配管 70……パイロット配管、74……負荷検出配管 78……ソレノイド弁 85,86,87,88,89,90……制御弁 93,94……負荷検出配管、95,96……排出配管 100……逃し弁 110,112……パイロット作動制御装置 114……計量弁、118……圧力作動スイッチ 120……タイマ、128……手動スイッチ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】共通の関連リザーバ62と共通の出口配管6
    6、67とを備えた複数のエンジン駆動の容量可変油圧ポ
    ンプ44、46と、種々の機器をそれぞれ前記油圧ポンプ4
    4、46からの圧力により作動させる複数の油圧モータ1
    8、24、25と、前記油圧ポンプと前記油圧モータとを連
    絡する管路途中にあって前記出口配管66、67から前記各
    モータ18、24、25への、および前記モータから前記リザ
    ーバ62への加圧流体の流れを制御する制御弁手段85〜90
    とを有する産業機械の油圧装置であって、 負荷検出導管74と、 前記モータ18、24、25の１個が前記出口配管66、67に接
    続されるときに、出口配管を負荷検出導管74に接続する
    ための前記制御手段と作動関連する負荷検出手段58と、
    および 前記各ポンプ44、46と負荷検出導管74とに作動接続し、
    前記負荷検出導管74の圧力が所定値を上廻るとき前記各
    ポンプ44、46の容量を増加させるストローク制御手段48
    とを含み、更に 前記負荷検出導管74と前記ポンプの１個に対するストロ
    ーク制御手段48との間で接続され、開放位置と閉鎖位置
    との間で選択的にシフト可能の遮断弁78を含むことによ
    って、前記１個のポンプ44は前記遮断弁78が閉鎖位置に
    あるとき、負荷検出導管78の圧力の増加に応答してこの
    容量を増加させないようにしたことを特徴とする産業機
    械の油圧装置。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
    て、前記産業機械がシフト可能のブーム28と、該ブーム
    28の外端におけるシフト可能のアーム32と、および該ア
    ーム32の一端におけるシフト可能のバケット36とを有す
    る油圧動力の掘削機であって、前記モータはブーム28
    と、アーム32と、およびバケット36とをシフトさせるた
    めにそれぞれ作動可能の油圧シリンダ38とを含み、前記
    シリンダ38をそれぞれ制御し、かつ前記シリンダ38の加
    圧された側を前記負荷検出導管74に接続するよう少なく
    とも３個の制御弁手段85〜90が設けられていることを特
    徴とする産業機械の油圧装置。
JP63037319A 1987-02-19 1988-02-19 産業機械の油圧装置 Expired - Lifetime JP2589736B2 (ja)

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