JP3541272B2 - 建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械では、１つの油圧アクチュエータで各種の作業を行うようにしたものが多い。例えば、図４及び図５に示される掘削機１は、走行体２の前部に立設したリーダ３に、油圧アクチュエータとして油圧モータを内蔵した作業用駆動装置４を昇降可能に設け、該作業用駆動装置４に、掘削地盤の状態や工法に応じて、図４に示される掘削バケット５や、図５に示されるケーシング６等の各種のフロントアタッチメントを装着して掘削作業を行う。
【０００３】
このように、異なるフロントアタッチメントを装着した場合には、それぞれのフロントアタッチメントに対応した最大トルクで油圧モータを駆動する。このため、作業用駆動装置４の油圧モータ駆動回路は、図６に示されるように、可変容量型の油圧ポンプ７と、可変容量型の油圧モータ８と、メインリリーフバルブ９と、モータ正逆回転切換バルブ１０とを有し、油圧モータ８の斜板コントロールによって最大トルクの制御を行っている。
【０００４】
しかし、斜板コントロールによるトルク制御ではカバーできない低トルクのフロントアタッチメントを使用することがあるので、油圧ポンプ７とメインリリーフバルブ９との間の回路１１に、該メインリリーフバルブ９よりもリリーフ圧の低い低圧リリーフバルブ１２を切換バルブ１３を介して別途設け、低トルクのフロントアタッチメントが装着されたときには、切換バルブ１３にて低圧リリーフバルブ１２を作動し、油圧ポンプ７と油圧モータ８間の油圧を低くしてトルク制御をしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の構成では、低圧リリーフバルブを別途設けるので、配管が増えコストアップとなる。また、リリーフ圧の異なる低圧リリーフバルブを複数個設置する場合は、配管数が増えてそのためのスペースが必要となり、スペースに制約がある機種には不向きである。
【０００６】
そこで本発明は、低圧リリーフバルブへの配管を少なくして、コストアップを低減するとともに、省スペースを図った建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、油圧ポンプと油圧アクチュエータ間に、低圧リリーフバルブと、メインリリーフバルブと、アクチュエータ作動切換バルブとを有する建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路において、本発明の第１の態様は、前記メインリリーフバルブと前記アクチュエータ作動切換バルブとの間に配設された低圧リリーフセクションを、前記アクチュエータ作動切換バルブに一体に組み込み、前記低圧リリーフセクションは、前記アクチュエータ作動切換バルブとパラレル回路で接続される低圧リリーフ切換バルブと、該低圧リリーフ切換バルブの２つの吐出口の１つに設けられるポートリリーフバルブとを有し、前記吐出口の残りの１つをブロックし、前記ポートリリーフバルブのリリーフ圧を前記メインリリーフバルブのリリーフ圧よりも低く設定したことを特徴し、第２の態様は、前記メインリリーフバルブと前記アクチュエータ作動切換バルブとの間に配設された低圧リリーフセクションを、前記アクチュエータ作動切換バルブに一体に組み込み、前記低圧リリーフセクションは、前記アクチュエータ作動切換バルブとパラレル回路で接続される低圧リリーフ切換バルブと、該低圧リリーフ切換バルブの２つの吐出口の１つに設けられる第１のポートリリーフバルブと、前記吐出口の残りの１つに設けられる第２のポートリリーフバルブとを有し、前記第１及び第２のポートリリーフバルブのリリーフ圧を前記メインリリーフバルブのリリーフ圧よりもそれぞれ低く設定するとともに、前記第１及び第２のポートリリーフバルブのリリーフ圧を異ならしめたことを特徴とし、第３の態様は、前記メインリリーフバルブと前記アクチュエータ作動切換バルブとの間に配設された低圧リリーフセクションを、前記アクチュエータ作動切換バルブに直列かつ多段に一体に組み込み、前記低圧リリーフセクションは、前記アクチュエータ作動切換バルブとパラレル回路で接続される低圧リリーフ切換バルブと、該低圧リリーフ切換バルブの２つの吐出口の１つに設けられる第１のポートリリーフバルブと、前記吐出口の残りの１つに設けられる第２のポートリリーフバルブとを有し、前記第１及び第２のポートリリーフバルブのリリーフ圧を前記メインリリーフバルブのリリーフ圧よりもそれぞれ低く設定するとともに、前記第１及び第２のポートリリーフバルブのリリーフ圧を異ならしめたことを特徴している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図１乃至図３に示す各実施形態例に基づいて、詳細に説明する。なお、前記従来例と同一要素には同一の符号を付して説明する。図１は本発明を油圧アクチュエータの１つである油圧モータの駆動回路に適用した第１実施形態例を示すもので、この油圧モータ駆動回路は、可変容量型の油圧ポンプ７と可変容量型の油圧モータ８間のメインリリーフバルブ９とモータ正逆回転切換バルブ１０との間に、低圧リリーフセクション２０を配設している。該低圧リリーフセクション２０は、低圧リリーフ切換バルブ２１とポートリリーフバルブ２２とを有し、前記モータ正逆回転切換バルブ１０に一体に組み込まれている。
【０００９】
前記油圧ポンプ７からの吐出回路２３は、メインリリーフバルブ９を通るリリーフ回路２４を分岐し、前記低圧リリーフ切換バルブ２１及びモータ正逆回転切換バルブ１０の中立状態では、低圧リリーフ切換バルブ２１及びモータ正逆回転切換バルブ１０のニュートラルポートを通って前記リリーフ回路２４に合流している。
【００１０】
前記吐出回路２３は、低圧リリーフ切換バルブ２１の手前で、前記モータ正逆回転切換バルブ１０の供給ポートに接続されるパラレル回路２５を分岐し、該パラレル回路２５から前記低圧リリーフ切換バルブ２１の供給ポートに接続される供給回路２６を分岐している。また、前記低圧リリーフ切換バルブ２１及び前記モータ正逆回転切換バルブ１０のリターンポートからの回路２７は、前記リリーフ回路２３に合流している。
【００１１】
前記低圧リリーフ切換バルブ２１は、パイロットポンプ２８からのパイロット圧を切換バルブ２９の操作で切り換えて作動するもので、吐出口の１つ２１ａに前記ポートリリーフバルブ２２を接続し、残りの吐出口２１ｂをブロックしている。該ポートリリーフバルブ２２は、そのリリーフ圧を前記メインリリーフバルブ９のリリーフ圧よりも低く設定されている。
【００１２】
この構成により、前記モータ正逆回転切換バルブ１０の斜板コントロールによるトルク制御ではカバーできない低トルクのフロントアタッチメントを使用する場合には、前記低圧リリーフ切換バルブ２１を切り換えて前記ポートリリーフバルブ２２を作動し、油圧ポンプ７と油圧モータ８間の作動油圧力を低くして最大トルクを制御する。
【００１３】
このように、低圧リリーフ切換バルブ２１とポートリリーフバルブ２２とを有する低圧リリーフセクション２０を前記モータ正逆回転切換バルブ１０に一体に組み込むことにより、配管が不要となり、コストアップを低減できるとともに、省スペースを図ることができ、また、ポートリリーフバルブ２２を低圧リリーフ用としているため、従来の配管を介して接続される低圧リリーフバルブに比べてオーバライド特性がよい。
【００１４】
図２は本発明の第２実施形態例を示すもので、以降の実施形態例において前記第１実施形態例と同一要素には同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態例の低圧リリーフセクション３０は、前記低圧リリーフ切換バルブ２１の吐出口２１ｂに、第２ポートリリーフバルブ３１を設けたもので、該第２ポートリリーフバルブ３１は、前記メインリリーフバルブ９よりもリリーフ圧が低く、かつ、前記第１実施形態例の第１ポートリリーフバルブ２２とはリリーフ圧が異なっている。
【００１５】
これにより、低圧リリーフ切換バルブ２１を切換バルブ２９及び切換バルブ３２の操作で切り換えることによって、３種類の作動油圧力を選択して、最大トルク制御の幅を広げることができる。
【００１６】
図３は本発明の第３実施形態例を示すもので、本実施形態例は、前記低圧リリーフセクション３０を直列かつ２段に前記モータ正逆回転切換バルブ１０に一体に組み込み、各低圧リリーフセクション３０の第１ポートリリーフバルブ２２及び第２ポートリリーフバルブ３１のリリーフ圧を、前記メインリリーフバルブ９のリリーフ圧よりも低く、かつ、各ポートリリーフバルブのリリーフ圧が異なるよう設定して、５種類の作動油圧力を選択できるようにしたものである。
【００１７】
なお、上記第３実施形態例では、前記低圧リリーフセクション３０を直列かつ２段に組み込んだもので説明したが、低圧リリーフセクション３０の段数はこれにとらわれるものではない。また、上記各実施形態例は、掘削機の作業用駆動装置の可変容量型の油圧モータ駆動回路で説明したが、本発明は固定容量型の油圧モータ駆動回路にも適用可能であり、さらに、他の建設機械の油圧モータ駆動回路や油圧シリンダ駆動回路にも適用可能である。
【００１８】
例えば、杭打機やクレーンでは、可変容量型の油圧モータのメインリリーフバルブは、リリーフ圧を走行用に使用する作動油圧力とし、走行用操作セクションより下流のウインチ等の各操作セクションにそれぞれポートリリーフバルブを設けているが、走行操作用セクションの１つ下流に前記低圧リリーフセクションを設ければ、各セクションにポートリリーフバルブを設けなくてもよい。また、全回転チュービング装置では、押し込み引き抜き油圧シリンダ駆動回路の使用圧を、外部に別途設けたバルブユニットのリリーフバルブによって３段階に設定しているが、このバルブユニットに代えて前記低圧リリーフセクションを設けることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路は、第１の態様は、アクチュエータ作動切換バルブに、該アクチュエータ作動切換バルブとパラレル回路で接続される低圧リリーフ切換バルブと、該低圧リリーフ切換バルブの吐出口の１つに設けられるリリーフバルブとを有する低圧リリーフセクションを一体に組み込み、リリーフバルブのリリーフ圧をメインリリーフバルブのリリーフ圧よりも低く設定したので、配管が不要となり、コストアップを低減できるとともに、省スペースを図ることができ、また、ポートリリーフバルブを低圧リリーフ用としているため、従来の配管を介して接続される低圧リリーフバルブに比べてオーバライド特性がよい。
【００２０】
また、低圧リリーフ切換バルブのもう１つの吐出口に、メインリリーフバルブよりもリリーフ圧が低く、かつ、リリーフバルブとはリリーフ圧が異なる第２ポートリリーフバルブを設けることや、低圧リリーフ切換バルブの各吐出口にそれぞれポートリリーフバルブを有する低圧リリーフセクションを直列かつ多段に一体に組み込むことにより、省スペースで複数の作動油圧力を選択して、最大トルク制御の幅を広げることができ、同一本体機械で各種のフロントアタッチメントに対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例を示す油圧モータ駆動回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態例を示す油圧モータ駆動回路図である。
【図３】本発明の第３実施形態例を示す油圧モータ駆動回路図である。
【図４】掘削バケットを装着した掘削機の側面図である。
【図５】ケーシングを装着した掘削機の側面図である。
【図６】従来の掘削機の作業用駆動装置の油圧モータ駆動回路図である。
【符号の説明】
７…油圧ポンプ、８…油圧モータ、９…メインリリーフバルブ、１０…モータ正逆回転切換バルブ、２０，３０…低圧リリーフセクション、２１…低圧リリーフ切換バルブ、２１ａ，２１ｂ…低圧リリーフ切換バルブ２１の吐出口、２２…ポートリリーフバルブ、２５…パラレル回路
Claims (3)
- 油圧ポンプと油圧アクチュエータ間に、低圧リリーフバルブと、メインリリーフバルブと、アクチュエータ作動切換バルブとを有する建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路において、前記メインリリーフバルブと前記アクチュエータ作動切換バルブとの間に配設された低圧リリーフセクションを、前記アクチュエータ作動切換バルブに一体に組み込み、前記低圧リリーフセクションは、前記アクチュエータ作動切換バルブとパラレル回路で接続される低圧リリーフ切換バルブと、該低圧リリーフ切換バルブの２つの吐出口の１つに設けられるポートリリーフバルブとを有し、前記吐出口の残りの１つをブロックし、前記ポートリリーフバルブのリリーフ圧を前記メインリリーフバルブのリリーフ圧よりも低く設定したことを特徴とする建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路。
- 油圧ポンプと油圧アクチュエータ間に、低圧リリーフバルブと、メインリリーフバルブと、アクチュエータ作動切換バルブとを有する建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路において、前記メインリリーフバルブと前記アクチュエータ作動切換バルブとの間に配設された低圧リリーフセクションを、前記アクチュエータ作動切換バルブに一体に組み込み、前記低圧リリーフセクションは、前記アクチュエータ作動切換バルブとパラレル回路で接続される低圧リリーフ切換バルブと、該低圧リリーフ切換バルブの２つの吐出口の１つに設けられる第１のポートリリーフバルブと、前記吐出口の残りの１つに設けられる第２のポートリリーフバルブとを有し、前記第１及び第２のポートリリーフバルブのリリーフ圧を前記メインリリーフバルブのリリーフ圧よりもそれぞれ低く設定するとともに、前記第１及び第２のポートリリーフバルブのリリーフ圧を異ならしめたことを特徴とする建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路。
- 油圧ポンプと油圧アクチュエータ間に、低圧リリーフバルブと、メインリリーフバルブと、アクチュエータ作動切換バルブとを有する建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路において、前記メインリリーフバルブと前記アクチュエータ作動切換バルブとの間に配設された低圧リリーフセクションを、前記アクチュエータ作動切換バルブに直列かつ多段に一体に組み込み、前記低圧リリーフセクションは、前記アクチュエータ作動切換バルブとパラレル回路で接続される低圧リリーフ切換バルブと、該低圧リリーフ切換バルブの２つの吐出口の１つに設けられる第１のポートリリーフバルブと、前記吐出口の残りの１つに設けられる第２のポートリリーフバルブとを有し、前記第１及び第２のポートリリーフバルブのリリーフ圧を前記メインリリーフバルブのリリーフ圧よりもそれぞれ低く設定するとともに、前記第１及び第２のポートリリーフバルブのリリーフ圧を異ならしめたことを特徴とする建設機械の油圧アクチュエータ駆動回路。
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