JP3195989B2 - クローラ車両走行油圧回路 - Google Patents

クローラ車両走行油圧回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はクローラ車両走行用モー
タを具備した走行フレーム部およびスイベルジョイント
を介して該走行フレーム部に旋回可能に設けられた上部
旋回部からなるパワーショベル等のクローラ車両の走行
油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０に示すように、従来のパワーショ
ベル等のクローラ車両１では、スイベルジョイント２の
上部の上部旋回部にある図示しない操作弁（コントロー
ルバルブ）により油路の方向を切換え、その操作弁から
の圧油を、旋回体の中心にあるスイベルジョイント２を
通し、左右の走行モータ３に取付けられているブレーキ
バルブ等の制御弁に導いて走行モータの制御を行ってい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のパワ
ーショベル等のクローラ車両の走行モータ油圧回路で
は、次の問題がある。
【０００４】（１）走行モータをコントロールする制御
部が、方向切換弁と、ブレーキバルブ等の制御弁との２
つに分けられているために、走行モータの制御系が複雑
である。
【０００５】（２）制御系が２つに分けられているた
め、それらを結ぶ圧力管路が必要であり、この圧力管路
は左・右走行モータで最低５本の油路（４本は走行モー
タ駆動のための高圧管路、１本はドレーン管路）が必要
となり、現在クローラ車両の高圧化が進む中では高圧管
路およびスイベルジョイントを高耐圧としようとすると
コストが高くなる。
【０００６】
【発明の目的】上述した従来技術に付随する問題点に鑑
み、本発明は以下の目的を達成するものである。
【０００７】（１）従来２つに分けられていた走行モー
タのコントロール部を、全て走行モータの設けられてい
る走行フレーム部側に取付けることにより、走行モータ
の制御を容易にすること。
【０００８】（２）２つに分けられていた制御部（方向
切換弁−ブレーキ弁）間の圧力管路を少なくして高圧管
路を減少し耐圧信頼性を向上すること。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
の目的をクローラ車両走行用モータを具備した走行フレ
ーム部およびスイベルジョイントを介して該走行フレー
ム部に旋回可能に設けられた上部旋回部を有し、該スイ
ベルジョイント内に該走行用モータへの高圧管路及びド
レン管路が設けられ、前記走行用モータの方向切換弁を
前記スイベルジョイントと前記走行用モータとの間に設
置したクローラ車両走行油圧回路において、前記スイベ
ルジョイント内の高圧管路及びドレン管路の合計数を三
本とし、該高圧管路及びドレン管路の少なくともいずれ
かの管路が前記スイベルジョイントと前記方向切換弁と
の間で分岐されているか、または、前記スイベルジョイ
ント内の高圧管路及びドレン管路の合計数を二本とし、
該高圧管路及びドレン管路が前記スイベルジョイントと
前記方向切換弁との間で分岐されていることを特徴とす
るクローラ車両走行油圧回路により達成する。
【００１０】本発明の方向切換弁は電磁ソレノイドを具
備した電磁式流量方向制御弁とすることが好ましい。こ
のように電磁式流量方向制御弁とすることにより、スイ
ベルジョイント部を通過する油圧配管の本数を減らすこ
とができ、スイベルジョイント部の構造が簡単化でき
る。また、方向切換弁を電磁式流量方向制御弁とするこ
とにより、電磁ソレノイドをコントローラからの電気信
号により操作して走行モータを電気的に操作することが
でき、現在のクローラ車両の電子制御化にも対応でき
る。
【００１１】切換弁を電磁式流量方向制御弁とした場合
に、この電磁式流量方向制御弁を走行モータおよびそれ
に付属するブレーキ弁等と一体にしてもよい。
【００１２】他の方法として、電磁式流量方向制御弁を
スイベルジョイントの真下に、スイベルジョイントと重
ねて配置してもよい。この場合に左右の車輪用の電磁式
流量方向制御弁は上下に重ねられる。このようにスイベ
ルジョイントに重ねて電磁式流量方向制御弁を設けるこ
とにより、配管および電気配線が簡単となる。
【００１３】また、電磁式流量方向制御弁が高い位置に
設けられるため、湿地帯等での作業が多いクローラ車両
にあっても、電気系統の故障を防止できる。
【００１４】走行モータへの一対の高圧配管、または走
行モータからの一対の低圧配管はそれぞれスイベルジョ
イントの下方で接続してもよい。
【００１５】また、電磁式流量方向制御弁等の方向切換
弁の制御圧として走行モータに供給される配管圧力から
減圧弁を通して減圧した圧力を用いるようにしてもよ
い。このようにすることにより切換弁の制御部の耐久性
の向上と小形化を図ることができる。
【００１６】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説
明する。図１は本発明をパワーショベルに適用した実施
例であり、本発明に係るクローラ車両（パワーショベ
ル）は、走行用モータを具備した走行フレーム部および
スイベルジョイントを介して走行フレーム部に旋回可能
に設けられた上部旋回部からなっている。
【００１７】図１は本発明に係るパワーショベル走行油
圧回路の一実施例の回路図であり、図２は本発明に係る
スイベルジョイントの一実施例の概念断面図、図３は本
発明に係るスイベルジョイントの他の実施例の概念断面
図である。
【００１８】パワーショベルは通常左右の車輪がそれぞ
れ別個の走行用モータにより駆動されるが、図１におい
ては左側の走行モータのみの油圧回路を示しており、右
側については左側と同様であるので細部の図示を省略し
ている。
【００１９】図１においてオイルタンク１０から油圧ポ
ンプ１１、２１により汲上げられた圧油は高圧配管１３
からスイベルジョイント４１を通り、更に高圧配管１４
を通り、本発明の方向切換弁の一実施例である電磁比例
制御弁１５の入力ポートに供給される。なお、油圧ポン
プ１１、２１とスイベルジョイント４１の間の高圧配管
１３には、通常のパワーショベル走行油圧回路と同様
に、リリーフ弁１２、２２が設けられている。
【００２０】電磁比例制御弁１５の出口ポートはカウン
ターバランス弁１６に連結しており、カウンターバラン
ス弁１６の配管にはリリーフ弁１７が設けられており、
カウンターバランス弁１６およびリリーフ弁１７により
所謂ブレーキバルブ１８が構成されている。
【００２１】ブレーキバルブ１８から、高圧選択弁３
５、パイロット弁３６およびモータ容量制御（二速制
御）アクチュエータ３７を介して、パワーショベル走行
モータ１９に連結している。更に、パワーショベル走行
モータ１９からの戻り油は排油管路３８を介してオイル
タンク１０に戻入される。
【００２２】パイロット弁３６は、クローラ車両の上部
旋回部に設置された運転席のマニュアルレバー３１ａ付
きの二速切換弁３１からモータ容量制御ライン３２を通
じて供給される制御油圧により制御され、パワーショベ
ル走行用モータ１９の容量制御（二速制御）を行い、パ
ワーショベルの走行モードを高速モード、低速モードに
切換えるものである。
【００２３】また、電磁比例制御弁１５は、上部旋回部
に設けられたジョイスティック（図示せず）等から発せ
られ制御線３９から伝えられる電気信号により制御さ
れ、パワーショベル走行用モータ１９への圧力流体の供
給を制御してパワーショベルの前進、後進および停止を
制御するものである。
【００２４】図２においては、走行フレーム部と上部旋
回部との間に設けられ、上部旋回部を走行フレーム部に
に対して旋回可能とするスイベルジョイント４１の概念
断面図を示している。
【００２５】図２に示されるように、本実施例のスイベ
ルジョイント４１には、２本の高圧ライン（高圧管路）
１３、１３、１本の低圧ライン（排油管路）３８、モー
タ容量制御ライン３２および電磁比例制御弁１５の制御
線３９の通過孔４０等の配管供給口が設けられているに
過ぎず、本発明によれば従来装置に比較して高圧ライン
の本数を少なくできるために、スイベルジョイント４１
に設ける穴の数を少なくすることができるという利点が
ある。
【００２６】更に、図３に示すように、高圧ライン１３
を１つに纏めることにより、スイベルジョイント４１に
形成する孔の数を更に減少させることもできる。
【００２７】本実施例においては、スイベルジョイント
４１の下流側に電磁比例制御弁１５を設けているが、ス
イベルジョイント４１部における電磁比例制御弁１５へ
の信号伝達は、直流モータ等に広く使用されているブラ
シ方式を用いることにより確実に行うことができる。
【００２８】なお、上記実施例においては電磁比例制御
弁１５を用いているが、電磁比例制御弁１５に代えて油
圧パイロット操作方式の方向切換弁とすることもでき
る。この場合にも油圧パイロット操作方式においては作
動油圧は一平方センチメートル当り３５ｋｇと低圧であ
るのでスイベルジョイント４１を用いて油圧を供給する
ことができる。
【００２９】他の実施例を図４を参照して説明する。図
４においては、図１と上下が逆になっていること、左右
の油圧回路が示されていること、図１の走行モータ１９
が二速（高速、低速）切換え可能であったのに対し、図
４の走行モータ１９が一速であること、および図４の電
磁比例制御弁１５の制御圧油を走行モータ１９へ供給さ
れる作動油圧を減圧弁で減圧して使用している点で大き
く相違している。
【００３０】すなわち、図４においてオイルタンク１０
から油圧ポンプ１１により汲上げられた圧油は高圧配管
１３からスイベルジョイント４１を通り、更に高圧配管
１４を通り、本発明の方向切換弁の一実施例である電磁
比例制御弁１５の入力ポートに供給される。なお、油圧
ポンプ１１とスイベルジョイント４１の間の高圧配管１
３には、図１のパワーショベル走行油圧回路と同様に、
リリーフ弁（図示せず）が設けられていてもよい。
【００３１】電磁比例制御弁１５は、２つの電磁ソレノ
イド７１、７２を具備し、電磁ソレノイド７１、７２は
上部旋回部に設けられたジョイスティック５０等から発
せられスイベルジョイント４１部のブラシ式信号接続装
置５１を通じ制御線３９から伝えられる電気信号によ
り、例えばパルス幅変調制御（ＰＷＭ）により制御さ
れ、パワーショベル走行用モータ１９への圧力流体の供
給を制御してパワーショベルの前進、後進および停止を
制御するものである。なお、図４の表示においては、省
略しているが、制御線３９が先の実施例と同様にスイベ
ルジョイント４１を通っている。図４において、電磁比
例制御弁１５の制御圧は、走行モータ１９への高圧配管
１４から減圧弁５２を介して供給されており、制御弁１
５の制御部の耐久性の向上と小形化を図っている。
【００３２】電磁比例制御弁１５の出口ポート（Ａポー
ト８１、Ｂポート８２）はカウンターバランス弁１６に
連結しており、カウンターバランス弁１６はパワーショ
ベル走行モータ１９に連結している。更に、パワーショ
ベル走行モータ１９からの戻り油は排油管路３８を介し
てオイルタンク１０に戻入される。図４の符号５３はパ
ーキングブレーキであり、カウンターバランス弁１６が
中立位置になると切換弁５４によりパーキングブレーキ
５３が作動される。
【００３３】電磁比例制御弁１５の取付け方法は、図５
に示すようにクローラ車両の走行装置、すなわち、ブレ
ーキ弁、走行モータの近傍に取付けてもよい。この場合
にスイベルジョイント４１から電磁比例制御弁１５への
配管は図５に示すようにスイベルジョイントの下部にお
いてそれぞれの走行モータ１９へ分岐した２本の高圧配
管および走行モータから戻りの低圧配管３８が接続する
ことになる。また、図５に示す実施例においては、油圧
モータ１９からのドレン通路３８と電磁比例制御弁１５
内の排油通路３８とを、電磁比例制御弁１５のケース内
で接続しており、ドレン用の特別なパイプを設ける必要
はない。
【００３４】本発明の電磁比例制御弁１５の他の取付け
方法としては、スイベルジョイント４１の直下にスイベ
ルジョイントと重ねて設ける方法がある。このようにす
ることにより、比較的湿地帯等において作業することが
多いクローラ車両において、比例電磁制御弁１５が水な
どによって損傷したり、比例電磁制御弁１５の制御用電
気信号がリークすることを防ぐことができる。
【００３５】この実施例を図６から図９を参照して説明
する。図６は図４で囲まれた部分Ａを示しており、図６
においてスイベルジョイント４１は内部に油圧配管が形
成されている。スイベルジョイント４１の回動軸６１の
上部にはアース線を含む制御線に接続されたスリップリ
ング６２が装着されており、このスリップリング６２に
対して筒状をしたチャンバーの内部に設けられたブラシ
６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ、６３ｅが接触し、こ
の接触により電磁比例制御弁１５に信号を伝達するよう
になっている。なお、図８の符号６４、６５は絶縁材で
ある。上述したスリップリング６２およびブラシ６３
ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ、６３ｅは全体として信号
線接続装置５１を構成している。スイベルジョイント４
１には前述の高圧配管１３から圧油が供給され、これは
電磁比例制御弁１５に高圧通路１４を通じて供給され
る。また、戻りの低圧は配管３８を通り戻され、そして
スイベルジョイント４１を通りタンク１０へ流入され
る。更に、上下２段に設けられた電磁比例制御弁１５の
最下段部には減圧弁５２が取付けられており、スイベル
ジョイントから供給される通路１４の圧油をブロック５
３内部で受取り、作動油圧の一部を減圧し、これをブロ
ック５３内に設けた図示しない通路を通って上下２段に
設けられた左右の走行モータ１９用の電磁比例制御弁１
５のＣポート７６に制御圧として導くようになってい
る。
【００３６】この実施例に用いている電磁比例制御弁１
５の構造を図９に基いて説明する。電磁比例制御弁１５
には２つの電磁弁、すなわち、電磁弁７１および電磁弁
７２を有しており、また電磁比例制御弁１５内には両端
部に２つの室、Ａチャンバー７３および左側のＢチャン
バー７４が設けられており、この間の円筒部にスプール
７５が左右に移動可能に密封状に装着されている。スプ
ール７５には２つのランド、すなわち、Ａポート８１に
対向するランド７５ａおよびＢポート８２に対向するラ
ンド７５ｂ、並びに高圧配管１４に連なるＰポート８３
に対向するランド７５ｃが設けられている。符号７７は
公知のスプールセタリング機構を示す。
【００３７】前述の減圧弁５２により減圧された圧油は
Ｃポート７６に供給される。Ｃポート７６は電磁弁７１
を介してＡチャンバー７３に、また電磁弁７２を介して
Ｂチャンバー７４に連通しており、電磁弁７１を励磁す
ることによりＣポート７６からの制御圧をＡチャンバー
７３に流入可能の構造となっており、これにより高圧配
管１３に繋がるＰポート８３とＢポート８２が接続し、
タンク１０に繋がるＴポート８４とＡポート８１が繋が
る。一方、電磁弁７２を励磁するとＣポート７６からの
制御圧をＢチャンバー７４に流入可能としており、高圧
配管１４に繋がるＰポート８３とＡポート８１が接続
し、タンク１０に繋がるＴポート８４とＢポート８２が
接続する。
【００３８】上述のようにして、電磁弁７１および電磁
弁７２を作動させることにより、比例電磁流量方向制御
弁１５からの圧油の方向および流量を制御することがで
きる。なお、電磁弁７１を通電していないときは、Ａチ
ャンバー７３は電磁弁７１を介して低圧通路に接続して
いる。一方、同様に電磁弁７２を通電していないときは
Ｂチャンバー７４を電磁弁７２を介して低圧通路に接続
するようにしている。
【００３９】本発明は、クローラ車両走行用モータを具
備した走行フレーム部およびスイベルジョイントを介し
て該走行フレーム部に旋回可能に設けられた上部旋回部
からなるクローラ車両であれば、パワーショベルに限ら
ず、ミニショベルを含み、いかなる形式のクローラ車両
にも適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によればスイベルジョイント内の
高圧油路の数を減少することができ、耐圧性能の向上に
より小型化することができ、パワーショベル等のクロー
ラ車両の走行油圧回路が安価にできる。
【００４１】また本発明によれば、高圧油圧配管を減少
することができるので油漏れの可能性が少なくできる。
【００４２】また図面に示した実施例のように走行用モ
ータの方向切換弁を電磁比例制御弁とすれば、走行モー
タを直接制御でき、安全でこまやかな制御が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をパワーショベル走行油圧回路に実施し
た一実施例の回路図である。
【図２】本発明に係るスイベルジョイントの一実施例の
概略断面図である。
【図３】本発明に係るスイベルジョイントの他の実施例
の概略断面図である。
【図４】本発明をパワーショベル走行油圧回路に実施し
た他の実施例の回路図である。
【図５】本発明の電磁比例制御弁を走行モータの近傍に
取付けた実施例の斜視図である。
【図６】本発明の電磁比例制御弁をスイベルジョイント
の直下に重ねて配置した実施例の一部断面図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】図６に示すスイベルジョイントのVIII−VIII断
面図である。
【図９】図６および図７に示した比例制御弁の断面図で
ある。
【図１０】従来装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
１０ オイルタンク １１ 油圧ポンプ １２ リリーフ弁 １３ 高圧配管 １４ 高圧配管 １５ 電磁比例制御弁 １６ カウンターバランス弁 １７ リリーフ弁 １８ ブレーキバルブ １９ 走行モータ ２１ 油圧ポンプ ２２ リリーフ弁 ３１ 二速切換弁 ３２ モータ容量制御ライン ３５ 高圧選択弁 ３６ パイロット弁 ３７ モータ容量制御（二速制御）アクチュエータ ３８ 排油管路 ３９ 電磁比例制御弁の制御線 ４０ 制御線の通過孔 ４１ スイベルジョイント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−229330（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−125835（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 11/08

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クローラ車両走行用モータを具備した走
    行フレーム部およびスイベルジョイントを介して該走行
    フレーム部に旋回可能に設けられた上部旋回部を有し、
    該スイベルジョイント内に該走行用モータへの高圧管路
    及びドレン管路が設けられ、前記走行用モータの方向切
    換弁を前記スイベルジョイントと前記走行用モータとの
    間に設置したクローラ車両走行油圧回路において、前記
    スイベルジョイント内の高圧管路及びドレン管路の合計
    数を三本とし、該高圧管路及びドレン管路の少なくとも
    いずれかの管路が前記スイベルジョイントと前記方向切
    換弁との間で分岐されていることを特徴とするクローラ
    車両走行油圧回路。
  2. 【請求項２】 クローラ車両走行用モータを具備した走
    行フレーム部およびスイベルジョイントを介して該走行
    フレーム部に旋回可能に設けられた上部旋回部を有し、
    該スイベルジョイント内に該走行用モータへの高圧管路
    及びドレン管路が設けられ、前記走行用モータの方向切
    換弁を前記スイベルジョイントと前記走行用モータとの
    間に設置したクローラ車両走行油圧回路において、前記
    スイベルジョイント内の高圧管路及びドレン管路の合計
    数を二本とし、該高圧管路及びドレン管路が前記スイベ
    ルジョイントと前記方向切換弁との間で分岐されている
    ことを特徴とするクローラ車両走行油圧回路。
  3. 【請求項３】 前記方向切換弁が前記走行用モータに一
    体化されていることを特徴とする請求項１または２に記
    載のクローラ車両走行油圧回路。
  4. 【請求項４】 前記スイベルジョイントの真下に前記方
    向切換弁を重ねて配置したことを特徴とする請求項１ま
    たは２に記載のクローラ車両走行油圧回路。
  5. 【請求項５】 前記方向切換弁と前記走行用モータへ供
    給する前記高圧管路との間に減圧弁を設け、該方向切換
    弁の制御圧に減圧弁圧力を用いるようにしたことを特徴
    とする請求項１または２に記載のクローラ車両走行油圧
    回路。
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