JP3595148B2 - Regeneration circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械などに用いられる再生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3に示されるように、油圧ショベルは、下部走行体aに旋回部bを介して上部旋回体cが旋回自在に設けられ、この上部旋回体cにフロント作業機dが設けられている。
【0003】
このフロント作業機dは、上部旋回体cにブームeの基端が回動自在に軸支され、このブームeの先端にアームfが回動自在に軸支され、このアームfの先端にバケットgが回動自在に軸支されている。
【0004】
ブームeはブームシリンダhにより、アームfはアームシリンダiにより、バケットgはバケットシリンダjにより、それぞれ回動される。
【0005】
以下の説明にて、アーム・インという語句は、この油圧ショベルにおけるアームシリンダiを伸び方向に動作させて、アームfをキャブkの位置する方向に引寄せる動きを意味する。また、アーム・アウトという語句は、アームシリンダiを縮み方向に動作させて、アームfをキャブkから遠ざける方向に回動する動きを意味する。
【0006】
図4は、従来のパイロット作動式コントロール弁にアーム・イン再生回路が設けられた油圧回路の一例を示すものである。なお、以下の説明で、ラインはアクチュエータを作動する作動油または弁を作動するパイロット油の油路を意味する。
【0007】
この従来の油圧回路は、パイロット作動式コントロール弁1のアーム切換メインスプール1aにおいて、アーム伸び作動用パイロットライン2にパイロット圧が供給されると、このメインスプール1aは紙面の右方向にスライドして切換り、油圧源3より供給された圧油がシリンダヘッド側のメインライン(以下、このメインラインを「ヘッドライン」という)4を通って、アームシリンダ5のヘッド室6に流入し、ロッド室7内の油がシリンダロッド側のメインライン(以下、このメインラインを「ロッドライン」という)8を経てタンクライン9へ流出することにより、ロッド10が伸び方向(右方向)へ動く。
【0008】
この時、アーム伸び作動用パイロットライン2から分岐したパイロットライン11を通ってパイロット圧がアーム再生弁12のパイロット圧作用室に供給されると、このアーム再生弁12の再生スプールが紙面の上方に切換わるので、ヘッド室6の内圧がロッド室7の内圧より低い場合、例えばアーム・イン操作でアームfを自重下降させる場合は、ロッド室7からの戻り油の一部がライン13および逆止弁14を通り、さらにアーム再生弁12を経てアームシリンダ5のヘッド室6に流入されるため、この再生回路のない場合に比べ、ヘッド室6への供給油量が多くなり、アーム伸び速度を速くすることができる。
【0009】
この際、ロッド室7側からヘッド室6側への再生油をより多くし、再生効果を高めるため、通常はメインスプール1aの戻り油制御開口部15を十分に小さく絞っているが、ヘッドライン4の圧力がロッドライン8の圧力より高くなって、逆止弁14により再生油がブロックされ、再生が行われなくなると、メインスプール1aの戻り油制御開口部15における絞り部通過油量が増大して、ロッドライン8に過大なブースト圧が発生する。
【0010】
この過大ブースト圧の発生を防ぐ目的で、ヘッドライン4の圧力がある一定値を越えると、ロッドライン8の油をタンクへリリーフさせるアンロード弁16を具備している。
【0011】
このアンロード弁16は、ヘッドライン4から分岐されたアンロード用のパイロット信号ライン17で導かれた作動圧が、スプリング18の付勢力を調整して設定された設定圧を上回ったときに作動して、ロッドライン8の油をタンク20へ排出する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の油圧回路にて、図示されないリモコン弁を手動操作してアーム縮み作動用パイロットライン2aにパイロット圧を供給して、アーム・アウト操作を行なう場合、アンロード弁16の作動圧がヘッドライン4に発生する圧力よりも低く設定されていると、アーム・アウト操作時に圧油供給ラインとなるロッドライン8が、アンロード弁16の作動によりタンクライン19へ瞬間的に導通することがある。
【0013】
この場合、アームシリンダ5のロッド室7の圧力が低下し、シリンダ速度の急変が発生し、結果的にアームシリンダ5の振動などの不具合を起こしてしまうので、通常は、アンロード弁16の作動圧を、アーム・アウト操作時に発生しうるヘッドライン4の圧力よりも十分に高い圧力に設定せざるを得ない。
【0014】
このため、前述のような本来のアーム・イン操作時のアンロード弁16の機能、すなわちアーム・イン操作時の非再生時のロッドライン8での過大ブースト圧の発生をアンロード弁16にて回避する機能がかなり制約を受け、メインスプール1aの戻り油制御開口部15をあまり絞れなくなる。
【0015】
つまり、アーム・イン操作時に戻り油制御開口部15を経てタンクライン9に排出される油量が多くなり、再生油をより多くして再生効果を十分に高めることができない。
【0016】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、再生回路に必要なアンロード弁にて最適な作動圧を設定できるようにすることを目的とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された発明は、作動流体を方向制御するコントロール弁と、コントロール弁を経た作動流体により作動されるシリンダ型の流体圧アクチュエータと、コントロール弁と流体圧アクチュエータとを接続するヘッドラインおよびロッドラインと、ヘッドラインとロッドラインとの間に設けられコントロール弁からヘッドラインに作動流体が供給されたときのみ作動して流体圧アクチュエータからロッドラインへ流出した作動流体をヘッドラインに再生する再生弁と、ロッドラインとタンクとの間に設けられアンロード用のパイロット信号により作動するアンロード弁と、ヘッドラインからアンロード弁にわたって配設されたアンロード用のパイロット信号ラインを再生弁の作動時に連通するとともに再生弁の非作動時に遮断するパイロット信号制御部とを具備した再生回路である。
【0018】
そして、コントロール弁からヘッドラインに作動流体が供給されたときは、再生弁が作動して、流体圧アクチュエータからロッドラインへ流出した作動流体が再生弁を経てヘッドラインに再生される。このときは、パイロット信号制御部によりヘッドラインからアンロード弁へのパイロット信号ラインが連通しているから、ヘッドラインの流体圧がアンロード弁の設定圧よりも高まるとアンロード弁が作動し、ロッドラインからタンクへ作動流体が排出される。
【0019】
一方、コントロール弁からロッドラインに作動流体が供給されたときは、再生弁が作動せず、ロッドラインとヘッドラインとの間は再生弁により遮断される。このときは、パイロット信号制御部によりヘッドラインからアンロード弁へのパイロット信号ラインも遮断され、アンロード弁が作動しないから、コントロール弁からロッドラインに作動流体を供給するときにヘッドラインに発生する圧力とは無関係に、このアンロード弁の作動圧を、再生効果を十分に高めるのに必要な値に設定できる。
【0020】
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の再生回路におけるパイロット信号制御部が、再生弁に一体的に設けられたものである。
【0021】
そして、パイロット信号制御部は、再生弁と一体的に切換作動され、再生弁が作動して、流体圧アクチュエータからロッドラインへ流出した作動流体がヘッドラインに再生されるときは、パイロット信号制御部によりヘッドラインからアンロード弁へのパイロット信号ラインが連通し、また、再生弁が作動せず、ロッドラインとヘッドラインとの間が再生弁により遮断されたときは、ヘッドラインからアンロード弁へのパイロット信号ラインもパイロット信号制御部により遮断される。
【0022】
請求項3に記載された発明は、請求項1記載の再生回路におけるパイロット信号制御部が、コントロール弁に一体的に設けられたものである。
【0023】
そして、パイロット信号制御部は、コントロール弁と一体的に切換作動され、コントロール弁がヘッドラインを経て流体圧アクチュエータに作動流体を供給する側へ作動したときは、再生弁が作動して、流体圧アクチュエータからロッドラインへ流出した作動流体がヘッドラインに再生されるとともに、パイロット信号制御部によりヘッドラインからアンロード弁へのパイロット信号ラインが連通し、また、コントロール弁がロッドラインを経て流体圧アクチュエータに作動流体を供給する側へ作動したときは、再生弁が作動せず、ロッドラインとヘッドラインとの間が再生弁により遮断されるとともに、ヘッドラインからアンロード弁へのパイロット信号ラインもパイロット信号制御部により遮断される。
【0024】
請求項4に記載された発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の再生回路が、油圧ショベルのアームシリンダにおけるロッドラインからヘッドラインへ作動油を再生する油圧回路である。
【0025】
そして、コントロール弁からヘッドラインに作動油が供給されたアーム・イン操作時は、再生弁が作動するとともに、パイロット信号制御部によりヘッドラインからアンロード弁へのパイロット信号ラインが連通しているから、ヘッドラインの作動油圧がアンロード弁の設定圧よりも高まるとアンロード弁が作動し、ロッドラインからタンクへ作動油が排出される。
【0026】
一方、コントロール弁からロッドラインに作動油が供給されたアーム・アウト操作時は、再生弁が作動しないとともに、パイロット信号制御部によりヘッドラインからアンロード弁へのパイロット信号ラインも遮断され、アンロード弁が作動しないから、コントロール弁からロッドラインに作動油を供給するときにヘッドラインに発生する圧力とは無関係に、このアンロード弁の作動圧を、再生効果を十分に高めるのに必要な値に設定できる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る建設機械の油圧回路を、図1に示された実施の一形態、図2に示された実施の他の形態をそれぞれ参照しながら説明する。なお、図4に示された従来の回路と同様の部分には同一符号を付して、その説明を省略する場合もある。また、以下の説明で、ラインは、アクチュエータを作動する作動油または弁を作動するパイロット油の油路を意味する。
【0028】
先ず、図1に示された実施形態について説明する。
【0029】
パイロット作動式アーム制御用コントロール弁(以下、コントロール弁という)1のアーム切換メインスプール1aに対する左右のパイロット圧作用室には、アーム・イン操作されたリモコンバルブ(図示せず)からパイロット圧の供給を受けるアーム伸び作動用パイロットライン2と、アーム・アウト操作されたリモコンバルブ(図示せず)からパイロット圧の供給を受けるアーム縮み作動用パイロットライン2aとがそれぞれ連通されている。
【0030】
上記コントロール弁1は、その作動油供給ポートに油圧源3が連通され、一方の出力ポートに、一方のメインの管路としてのヘッドライン4を経て、流体圧アクチュエータとしてのアームシリンダ5のヘッド室6が連通され、他方の出力ポートに、アームシリンダ5のロッド室7が、他方のメインの管路としてのロッドライン8を経て連通され、排油ポートにタンクライン9が接続されている。
【0031】
アームシリンダ5のロッド室7から突出されたピストンロッド10の先端には、アームf、バケットgなどの自重およびバケット内土砂などの荷重がアーム・イン方向の負荷Wとして作用する。
【0032】
アーム伸び作動用パイロットライン2からパイロットライン11が分岐され、このパイロットライン11は、アーム用の再生弁(以下、アーム再生弁という)12の再生スプールの一端に対向するパイロット圧作用室に連通されている。
【0033】
このアーム再生弁12は、再生スプールの摺動により切換わり、ロッドライン8から分岐されたライン13を、逆止弁14および再生弁内通路を経て、ヘッドライン4に連通する位置aと、この連通を遮断する位置bとを少なくとも有する。
【0034】
メインスプール1aには、ロッドライン8からアーム再生弁12を経てヘッドライン4へ作動油を再生する再生効果を高めるため、十分に小さく絞られた戻り油制御開口部15が設けられている。
【0035】
この戻り油制御開口部15での絞り抵抗があるため、ヘッドライン4の圧力上昇により逆止弁14がロックされて再生が行われなくなった非再生時に、ロッドライン8に過大なブースト圧が発生するおそれがあるため、それを防止するために、このロッドライン8には、ヘッドライン4の圧力がある一定値を越えると、ロッドライン8の油をタンクへ排出するためのアンロード弁16が接続されている。
【0036】
このアンロード弁16は、次に述べるようにヘッドライン4からアンロード用のパイロット信号ライン17a,17bにより導かれる作動圧が、ねじなどにより調整可能のスプリング18により設定された設定圧を上回ると、アンロード作動して、ロッドライン8をタンクライン19に連通する。このタンクライン19はタンク20に接続されたドレン油路である。
【0037】
アーム再生弁12にはアンロード用のパイロット信号制御部21が一体的に設けられている。このパイロット信号制御部21は、ヘッドライン4からアンロード弁16にわたって配設されたアンロード用のパイロット信号ライン17a,17bをアーム再生弁12の作動時に連通するとともにアーム再生弁12の非作動時に遮断するものである。
【0038】
すなわち、アンロード用のパイロット信号制御部21は、前記アーム再生弁12の再生スプールに、アンロード弁16へのパイロット信号を連通するパイロット信号連通部22aと、アンロード弁16へのパイロット信号を遮断するパイロット信号遮断部22bとを有しており、ヘッドライン4から分岐されたパイロット信号ライン17aと、アンロード弁16に接続されたパイロット信号ライン17bとの間に、これらのパイロット信号連通部22aまたはパイロット信号遮断部22bが介在される。
【0039】
パイロット信号連通部22aによりパイロット信号ライン17a,17bを連通し、また、パイロット信号遮断部22bで、パイロット信号ライン17a,17bを遮断すると同時に、内部通路25により、アンロード弁16に接続されたパイロット信号ライン17bと、タンク20に連通されたドレンライン26とを連通する。
【0040】
なお、アーム再生弁12の再生スプールは、パイロットライン11にパイロット圧がないときは、反対側に設けられたリターンスプリング27により図1に示された状態に復帰する。
【0041】
このように、アーム・イン回路に代表される再生回路にはアンロード弁16も必要であるが、このアンロード弁16へのパイロット信号ライン17bは、アーム再生弁12の再生作動時のみ、アーム再生弁12と一体作動するパイロット信号制御部21のパイロット信号連通部22aを経てアームシリンダ5のヘッドライン4側のパイロット信号ライン17aに連通され、アーム再生弁12が図1に示されたスプリングリターン状態にあるときは、パイロット信号制御部21の内部通路25を経てドレンライン26に連通される回路構成である。
【0042】
次に、この図1に示された実施形態の作用を説明する。なお、図4に示された従来例と同様の部分の作用は、既に詳細に説明してあるので、ここでは、その作用説明を省略する。
【0043】
アーム伸び作動用パイロットライン2にパイロット圧が供給され、メインスプール1aの切換作動により油圧源3の圧油がヘッドライン4を通ってアームシリンダ5のヘッド室6に流入するとともに、ロッド室7内の油がロッドライン8を経てタンクライン9へ流出する時は、アーム伸び作動用パイロットライン2から分岐したパイロットライン11を通ってパイロット圧がアーム再生弁12に作用して、このアーム再生弁12の再生スプールが図1の上方に切換わる。
【0044】
このとき、ヘッドライン4がロッドライン8より低圧の間は、ロッド室7からロッドライン8に流出した戻り油の一部が、ライン13および逆止弁14を通り、さらにアーム再生弁12の位置aの内部通路を経てアームシリンダ5のヘッド室6に流入する再生作用がなされる。
【0045】
このアーム再生弁12の作動時に、アームシリンダ5のヘッドライン4からアンロード弁16へのパイロット信号ライン17a,17bは、パイロット信号連通部22aを経て連通する。
【0046】
一方、アーム再生弁12が図1に示された非作動状態にあるときは、ヘッドライン4からアンロード弁16へのパイロット信号ライン17a,17bは、パイロット信号遮断部22bにより遮断されるとともに、パイロット信号ライン17bが、パイロット信号制御部21の内部通路25により、ドレンライン26と連通する。
【0047】
このように、アンロード弁16は、アーム再生弁12が作動するアーム・イン操作時のみ作動しうるようにし、アーム再生弁12が作動しないメインスプール1aの中立時およびアーム・アウト操作時は、アンロード弁16のパイロット信号ライン17bは、パイロット信号制御部21の内部通路25を介してドレンライン26に連通しているので、アームシリンダ5のヘッド圧如何に拘わらずアンロード弁16が作動することはない。
【0048】
したがって、アンロード弁16の作動圧は、従来のようにアーム・アウト操作時に発生しうるアームシリンダ5のヘッド圧よりも十分に高く設定する必要はなく、アンロード弁16の本来の機能を十分に発揮できる。このため、メインスプール1aの戻り油制御開口部15を、再生効果を十分に高めるのに必要なだけ絞ることが可能となった。
【0049】
すなわち、アーム・イン操作時に戻り油制御開口部15を経てタンクライン9に排出される油量を十分に絞り、その分、ロッドライン8からライン13、逆止弁14およびアーム再生弁12を経てアームシリンダ5のヘッド室6に再生される再生油をより多くし、十分な再生効果を得ることができる。
【0050】
次に、図2に示された本発明に係る実施形態について説明する。なお、1〜20までの構成は、図1に示された実施形態と同様であるから、それらの部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【0051】
コントロール弁1にアンロード用のパイロット信号制御部21が一体的に設けられている。このパイロット信号制御部21は、ヘッドライン4からアンロード弁16にわたって配設されたパイロット信号ライン17a,17bを、アーム再生弁12の作動時に連通するとともにアーム再生弁12の非作動時に遮断するものである。
【0052】
すなわち、パイロット信号制御部21は、前記コントロール弁1のアーム切換メインスプール1aに、アンロード弁16へのパイロット信号を連通するパイロット信号連通部22aと、アンロード弁16へのパイロット信号を遮断するパイロット信号遮断部22b,22cとが、それぞれ一体的に追加設置されており、ヘッドライン4から分岐されたパイロット信号ライン17aと、前記アンロード弁16に接続されたパイロット信号ライン17bとの間に、これらのパイロット信号連通部22a、パイロット信号遮断部22bまたは22cが介在される。
【0053】
パイロット信号連通部22aは、内部通路24によりパイロット信号ライン17a,17bを連通し、また、パイロット信号遮断部22b,22cは、パイロット信号ライン17a,17bを遮断すると同時に、内部通路25により、アンロード弁16に接続されたパイロット信号ライン17bを、タンク20に連通されたドレンライン26に連通する。
【0054】
このように、アーム・イン回路に代表される再生回路にはアンロード弁16も必要であるが、このアンロード弁16へのパイロット信号ライン17bは、アーム再生弁12の再生作動時のみ、パイロット信号制御部21の内部通路24およびパイロット信号ライン17aを経てアームシリンダ5のヘッドライン4に連通される。
【0055】
一方、アーム再生弁12が図2に示された非作動状態にある場合、すなわち、アーム縮み作動用パイロットライン2aがリモコンバルブ(図示せず)からパイロット圧の供給を受けたアーム・アウト操作時、および両方のパイロットライン2,2aにパイロット圧供給のない中立時は、パイロット信号ライン17bがパイロット信号制御部21の内部通路25を経てドレンライン26に連通される回路構成となっている。
【0056】
次に、この図2に示された実施形態の作用を説明する。なお、図4に示された従来例と同様の部分の作用は、既に詳細に説明してあるので、ここでは、その作用説明を省略する。
【0057】
アーム・イン操作によりアーム伸び作動用パイロットライン2にパイロット圧が供給され、コントロール弁1のメインスプール1aが図2の右方向へ切換わると、油圧源3の圧油がヘッドライン4を通ってアームシリンダ5のヘッド室6に流入するとともに、ロッド室7内の油がロッドライン8を経てタンクライン9へ流出する。
【0058】
このアーム・イン操作時、アーム伸び作動用パイロットライン2から分岐したパイロットライン11を通ってパイロット圧がアーム再生弁12に作用して、このアーム再生弁12の再生スプールが紙面の上方に切換わると、ヘッドライン4がロッドライン8より低圧の間は、ロッド室7からロッドライン8へ流出した戻り油の一部が、ライン13および逆止弁14を通り、さらにアーム再生弁12の位置aにおける内部通路およびヘッドライン4を経て、アームシリンダ5のヘッド室6に流入する再生作用がなされる。
【0059】
このアーム・イン操作時すなわちアーム再生弁12の作動時には、コントロール弁1のメインスプール1aと一体的に設けられたアンロード用のパイロット信号制御部21もパイロット信号連通部22aに切換わっており、アンロード弁16へのパイロット信号ライン17bは、パイロット信号連通部22aの内部通路24およびパイロット信号ライン17aを経てアームシリンダ5のヘッドライン4と連通する。
【0060】
一方、パイロットライン2,2aのいずれにもパイロット圧が供給されず、コントロール弁1のメインスプール1aおよびアーム再生弁12が図2に示された中立状態または非作動状態にあるときは、アンロード弁16へのパイロット信号ライン17bは、パイロット信号制御部21のパイロット信号遮断部22bの内部通路25により、ドレンライン26と連通する。
【0061】
さらに、アーム・アウト操作によりアーム縮み作動用パイロットライン2aにパイロット圧が供給され、コントロール弁1のメインスプール1aが図2の左方向に切換わると、アンロード弁16へのパイロット信号ライン17bは、パイロット信号制御部21のパイロット信号遮断部22cの内部通路25により、ドレンライン26と連通する。
【0062】
このように、アーム再生弁12が作動するアーム・イン操作時のみ、アンロード弁16へのパイロット信号ライン17bがパイロット信号制御部21を介してアームシリンダ5のヘッドライン4と連通することにより、アンロード弁16が作動しうるようにし、アーム再生弁12が作動しないメインスプール1aの中立時およびアーム・アウト操作時には、パイロット信号ライン17bは、パイロット信号制御部21を介してドレンライン26に連通しているので、アームシリンダ5のヘッド圧如何に拘わらずアンロード弁16が作動することはない。
【0063】
したがって、アンロード弁16の作動圧は、従来のようにアーム・アウト操作時に発生しうるアームシリンダ5のヘッド圧よりも十分に高く設定する必要はなく、アンロード弁16の本来の機能を十分に発揮できる。このため、メインスプール1aの戻り油制御開口部15を、再生効果を十分に高めるのに必要なだけ絞ることが可能となった。
【0064】
すなわち、アーム・イン操作時に戻り油制御開口部15を経てタンクライン9に排出される油量を十分に絞り、その分、ロッドライン8からライン13、逆止弁14およびアーム再生弁12を経てアームシリンダ5のヘッド室6に再生される再生油をより多くし、十分な再生効果を得ることができる。
【0065】
以上のように、油圧ショベルのアーム・イン回路に代表される再生回路のアンロード弁16において、本発明に係る回路を適用することにより、アーム・アウト操作時にはアンロード弁16が作動しないようにして、アンロード弁の作動圧を、再生効果を十分に高めるのに必要な値に設定できる。すなわち、アーム・イン回路の再生回路に最適なアンロード弁作動圧を設定できる。
【0066】
なお、本発明は、油圧ショベルのアームシリンダ5をアーム・イン制御する油圧回路の再生回路に限定されるものではなく、それ以外の再生回路にも適用できる。
【0067】
例えば、図3に示された油圧ショベルのバケットgをキャブk側へ回動するようにバケットシリンダjを制御するバケットクローズ回路にも、シリンダロッド側からシリンダヘッド側へ作動油を再生する再生回路を設けた場合は、このバケットクローズ回路の再生回路にも本発明を同様に適用すると良い。
【0068】
要するに、油圧シリンダなどの油圧アクチュエータの一方油口から流出する作動油を他方油口へ再生させる再生回路を有する機械には、本発明を広く適用できる。
【0069】
また、パイロット信号制御部21をコントロール弁1のメインスプールまたはアーム再生弁12の再生スプールと一体的に設けることは、パイロット信号制御部21をコントロール弁1またはアーム再生弁12とともに簡単に設置できるとともに、コントロール弁1またはアーム再生弁12を制御するパイロットライン2,11を共用できる利点もあるが、このパイロット信号制御部21は、必ずしもコントロール弁1のメインスプールまたはアーム再生弁12の再生スプールに一体的に設けなくても良い。
【0070】
すなわち、このパイロット信号制御部21は、例えばアーム伸び作動用パイロットライン2またはパイロットライン11に供給されたパイロット信号により、コントロール弁1またはアーム再生弁12とともに切換作動される弁であれば、コントロール弁1またはアーム再生弁12と別体の切換弁でも良い。
【0071】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、コントロール弁からヘッドラインに作動流体が供給されたときは、パイロット信号制御部によりヘッドラインからアンロード弁へのパイロット信号ラインを連通するから、従来と同様にアンロード弁を作動させることができるとともに、コントロール弁からロッドラインに作動流体が供給されたときは、パイロット信号制御部によりアンロード弁を作動させないようにしたから、コントロール弁からロッドラインに作動流体を供給するときにヘッドラインに発生する圧力に拘ることなく、アンロード弁の作動圧を、再生効果を十分に高めるのに最適な値に設定できる。
【0072】
請求項2記載の発明によれば、パイロット信号制御部を再生弁とともに簡単に設置できる利点がある。
【0073】
請求項3記載の発明によれば、パイロット信号制御部をコントロール弁とともに簡単に設置できる利点がある。
【0074】
請求項4記載の発明によれば、油圧ショベルのアームシリンダにおけるロッドラインからヘッドラインへ作動油を再生する再生回路にて、ロッドラインへ作動油を供給するアーム・アウト操作時は、パイロット信号制御部によりアンロード弁を非作動状態としたから、ヘッドラインへ作動油を供給するアーム・イン操作時に作動するアンロード弁の作動圧を、再生効果を十分に高めるのに最適な値に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る再生回路の実施の一形態を示す油圧回路図である。
【図2】本発明に係る再生回路の実施の他の形態を示す油圧回路図である。
【図3】油圧ショベルの正面図である。
【図4】従来の再生回路を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
1 コントロール弁
4 ヘッドライン
5 流体圧アクチュエータとしてのアームシリンダ
8 ロッドライン
12 再生弁
16 アンロード弁
17a,17b パイロット信号ライン
20 タンク
21 パイロット信号制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reproduction circuit used for a construction machine or the like.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 3, in the hydraulic excavator, an upper revolving unit c is rotatably provided on a lower traveling unit a via a revolving unit b, and a front work machine d is provided on the upper revolving unit c.
[0003]
In the front work machine d, a base end of a boom e is rotatably supported by an upper revolving unit c, an arm f is rotatably supported at a distal end of the boom e, and a bucket is provided at a distal end of the arm f. g is rotatably supported.
[0004]
The boom e is rotated by a boom cylinder h, the arm f is rotated by an arm cylinder i, and the bucket g is rotated by a bucket cylinder j.
[0005]
In the following description, the term “arm-in” means a movement of operating the arm cylinder i of the hydraulic excavator in the extending direction and pulling the arm f in the direction in which the cab k is located. The term "arm out" means a movement in which the arm cylinder i is operated in the contracting direction and the arm f is turned away from the cab k.
[0006]
FIG. 4 shows an example of a hydraulic circuit in which an arm-in regeneration circuit is provided in a conventional pilot-operated control valve. In the following description, a line means an oil passage of hydraulic oil for operating an actuator or pilot oil for operating a valve.
[0007]
In this conventional hydraulic circuit, when a pilot pressure is supplied to an arm extension operating
[0008]
At this time, when the pilot pressure is supplied to the pilot pressure action chamber of the
[0009]
At this time, the return oil control opening 15 of the main spool 1a is usually narrowed sufficiently to increase the amount of regenerated oil from the
[0010]
In order to prevent the generation of the excessive boost pressure, an
[0011]
The
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In this conventional hydraulic circuit, when the pilot pressure is supplied to the arm contraction operation pilot line 2a by manually operating a remote control valve (not shown) to perform the arm-out operation, the operation pressure of the
[0013]
In this case, the pressure in the
[0014]
For this reason, the function of the
[0015]
In other words, the amount of oil discharged to the tank line 9 via the return oil control opening 15 during the arm-in operation increases, and the amount of regenerated oil cannot be increased to sufficiently enhance the regenerating effect.
[0016]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to enable an optimum operating pressure to be set by an unload valve necessary for a regeneration circuit.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1 is operated by a control valve for controlling the direction of the working fluid and a working fluid passing through the control valve.Cylinder typeConnecting the hydraulic actuator to the control valve and the hydraulic actuatorHeadlineandRod lineWhen,HeadlineWhenRod lineFrom the control valveHeadlineOnly when the working fluid is supplied to theRod lineWorking fluidHeadlineA regeneration valve for regeneration toRod lineAn unload valve provided between the tank and the tank and operated by an unload pilot signal;HeadlineAnd a pilot signal control unit that connects the unload pilot signal line disposed from the first to the unload valve when the regeneration valve is operated and shuts off when the regeneration valve is not operated.
[0018]
And from the control valveHeadlineWhen the working fluid is supplied to the valve, the regeneration valve operates and the fluid pressure actuatorRod lineWorking fluid that has flowed out through the regeneration valveHeadlineWill be played. In this case, the pilot signal control unitHeadlineFrom the pilot signal line to the unload valve,HeadlineWhen the fluid pressure of the unload valve becomes higher than the set pressure of the unload valve, the unload valve operates,Rod lineThe working fluid is discharged from the tank to the tank.
[0019]
Meanwhile, from the control valveRod lineWhen the working fluid is supplied to the regenerating valve does not operate,Rod lineWhenHeadlineIs shut off by the regeneration valve. In this case, the pilot signal control unitHeadlineThe pilot signal line to the unload valve is also shut off, and the unload valve does not operate.Rod lineWhen supplying working fluid toHeadlineIrrespective of the pressure that is generated in the unloading valve, the operating pressure of the unload valve can be set to a value required to sufficiently enhance the regeneration effect.
[0020]
According to a second aspect of the present invention, the pilot signal control section in the regeneration circuit according to the first aspect is provided integrally with the regeneration valve.
[0021]
Then, the pilot signal control section is switched integrally with the regeneration valve, and the regeneration valve is operated, so that the fluid pressure actuatorRod lineWorking fluid flowing toHeadlineIs reproduced by the pilot signal control unit.HeadlineFrom the pilot signal line to the unload valve, and the regeneration valve does not operate.Rod lineWhenHeadlineIs shut off by the regeneration valve,HeadlineThe pilot signal line from the to the unload valve is also cut off by the pilot signal control unit.
[0022]
According to a third aspect of the present invention, in the reproduction circuit of the first aspect, the pilot signal control unit is provided integrally with the control valve.
[0023]
Then, the pilot signal control section is switched integrally with the control valve, and the control valve isHeadlineWhen the actuator is operated to supply working fluid to the hydraulic actuator viaRod lineWorking fluid flowing toHeadlineAnd reproduced by the pilot signal control unit.HeadlineFrom the pilot signal line to the unload valve, and the control valveRod lineWhen actuated to the side that supplies working fluid to the fluid pressure actuator via, the regeneration valve does not operate,Rod lineWhenHeadlineIs shut off by the regeneration valve,HeadlineThe pilot signal line from the to the unload valve is also cut off by the pilot signal control unit.
[0024]
The invention described in claim 4 is a hydraulic circuit in which the regeneration circuit according to any one of claims 1 to 3 regenerates hydraulic oil from a rod line to a headline in an arm cylinder of a hydraulic shovel.
[0025]
Then, at the time of arm-in operation in which hydraulic oil is supplied from the control valve to the headline, the regeneration valve operates and the pilot signal control unit connects the pilot signal line from the headline to the unload valve. When the operating oil pressure of the head line becomes higher than the set pressure of the unload valve, the unload valve operates and the operating oil is discharged from the rod line to the tank.
[0026]
On the other hand, during arm-out operation when hydraulic oil is supplied from the control valve to the rod line, the regeneration valve does not operate, and the pilot signal control unit also cuts off the pilot signal line from the headline to the unload valve, causing unloading. Since the valve does not operate, the operating pressure of this unload valve is adjusted to the value required to sufficiently enhance the regeneration effect, regardless of the pressure generated in the headline when hydraulic oil is supplied from the control valve to the rod line. Can be set to
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a hydraulic circuit of a construction machine according to the present invention will be described with reference to one embodiment shown in FIG. 1 and another embodiment shown in FIG. 2, respectively. Parts similar to those of the conventional circuit shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted. In the following description, a line means an oil passage of hydraulic oil for operating an actuator or pilot oil for operating a valve.
[0028]
First, the embodiment shown in FIG. 1 will be described.
[0029]
A pilot pressure is supplied from a remote-controlled valve (not shown) operated by an arm-in to the left and right pilot pressure action chambers of the arm switch main spool 1a of the pilot-operated arm control control valve (hereinafter referred to as control valve) 1. The
[0030]
The control valve 1 has a hydraulic oil supply port connected to a
[0031]
At the tip of the
[0032]
A
[0033]
The
[0034]
The main spool 1a is provided with a sufficiently small return oil control opening 15 to enhance the regeneration effect of regenerating hydraulic oil from the rod line 8 to the head line 4 via the
[0035]
Due to the throttle resistance at the return oil control opening 15, an excessive boost pressure is generated in the rod line 8 during non-regeneration, in which the
[0036]
The unload
[0037]
The
[0038]
That is, the pilot
[0039]
Pilot signal lines 17a and 17b are communicated by a pilot signal communication section 22a, and pilot signal lines 17a and 17b are cut off by a pilot
[0040]
When there is no pilot pressure in the
[0041]
As described above, the regeneration circuit represented by the arm-in circuit also requires the unload
[0042]
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. The operation of the same part as that of the conventional example shown in FIG. 4 has already been described in detail, and the explanation of the operation is omitted here.
[0043]
A pilot pressure is supplied to the arm extension
[0044]
At this time, while the head line 4 is at a lower pressure than the rod line 8, part of the return oil flowing out of the
[0045]
When the
[0046]
On the other hand, when the
[0047]
As described above, the unload
[0048]
Therefore, the operating pressure of the unload
[0049]
That is, during the arm-in operation, the amount of oil discharged to the tank line 9 through the return oil control opening 15 is sufficiently reduced, and accordingly, the rod line 8 passes through the
[0050]
Next, the embodiment according to the present invention shown in FIG. 2 will be described. The configurations 1 to 20 are the same as those of the embodiment shown in FIG. 1, and therefore, the same reference numerals are given to those portions, and the description thereof will be omitted.
[0051]
The control valve 1 is integrally provided with a pilot
[0052]
That is, the pilot
[0053]
The pilot signal communication section 22a communicates the pilot signal lines 17a and 17b with the internal passage 24, and the pilot
[0054]
As described above, the regeneration circuit typified by the arm-in circuit also requires the unload
[0055]
On the other hand, when the
[0056]
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 2 will be described. The operation of the same part as that of the conventional example shown in FIG. 4 has already been described in detail, and the explanation of the operation is omitted here.
[0057]
When the pilot pressure is supplied to the arm extension
[0058]
At the time of the arm-in operation, the pilot pressure acts on the
[0059]
At the time of the arm-in operation, that is, at the time of operation of the
[0060]
On the other hand, when the pilot pressure is not supplied to either of the
[0061]
Further, the pilot pressure is supplied to the arm contraction operation pilot line 2a by the arm-out operation, and when the main spool 1a of the control valve 1 is switched to the left in FIG. 2, the pilot signal line 17b to the unload
[0062]
As described above, the pilot signal line 17b to the unload
[0063]
Therefore, the operating pressure of the unload
[0064]
That is, during the arm-in operation, the amount of oil discharged to the tank line 9 through the return oil control opening 15 is sufficiently reduced, and accordingly, the rod line 8 passes through the
[0065]
As described above, in the unload
[0066]
The present invention is not limited to the regeneration circuit of the hydraulic circuit that controls the
[0067]
For example, a regeneration circuit for regenerating hydraulic oil from a cylinder rod side to a cylinder head side is also provided in a bucket closing circuit that controls a bucket cylinder j so that a bucket g of the hydraulic shovel illustrated in FIG. Is provided, the present invention may be similarly applied to the regeneration circuit of the bucket close circuit.
[0068]
In short, the present invention can be widely applied to a machine having a regeneration circuit for regenerating hydraulic oil flowing out of one oil port of a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder to the other oil port.
[0069]
Further, providing the pilot
[0070]
That is, the pilot
[0071]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the control valveHeadlineWhen the working fluid is supplied to theHeadlineSince the pilot signal line is connected to the unload valve from the control valve, the unload valve can be operated as before, andRod lineWhen the working fluid was supplied to the unload valve, the pilot signal control unit did not operate the unload valve.Rod lineWhen supplying working fluid toHeadlineThe operating pressure of the unload valve can be set to an optimum value for sufficiently enhancing the regeneration effect, regardless of the pressure generated in the unloading valve.
[0072]
According to the second aspect of the present invention, there is an advantage that the pilot signal control unit can be easily installed together with the regeneration valve.
[0073]
According to the third aspect of the present invention, there is an advantage that the pilot signal control unit can be easily installed together with the control valve.
[0074]
According to the fourth aspect of the present invention, in the regeneration circuit for regenerating the hydraulic oil from the rod line to the head line in the arm cylinder of the hydraulic shovel, the pilot signal control is performed during the arm-out operation for supplying the hydraulic oil to the rod line. Since the unloading valve is deactivated by the section, the operating pressure of the unloading valve that operates during arm-in operation that supplies hydraulic oil to the headline can be set to an optimal value to sufficiently enhance the regeneration effect .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing one embodiment of a regeneration circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing another embodiment of the regeneration circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a front view of the hydraulic excavator.
FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a conventional regeneration circuit.
[Explanation of symbols]
1 Control valve
4Headline
5 Arm cylinder as fluid pressure actuator
8Rod line
12 Regenerative valve
16 Unload valve
17a, 17b Pilot signal line
20 tanks
21 Pilot signal controller
Claims (4)
コントロール弁を経た作動流体により作動されるシリンダ型の流体圧アクチュエータと、
コントロール弁と流体圧アクチュエータとを接続するヘッドラインおよびロッドラインと、
ヘッドラインとロッドラインとの間に設けられコントロール弁からヘッドラインに作動流体が供給されたときのみ作動して流体圧アクチュエータからロッドラインへ流出した作動流体をヘッドラインに再生する再生弁と、
ロッドラインとタンクとの間に設けられアンロード用のパイロット信号により作動するアンロード弁と、
ヘッドラインからアンロード弁にわたって配設されたアンロード用のパイロット信号ラインを再生弁の作動時に連通するとともに再生弁の非作動時に遮断するパイロット信号制御部と
を具備したことを特徴とする再生回路。A control valve for controlling the direction of the working fluid;
A cylinder-type fluid pressure actuator operated by a working fluid through a control valve,
A head line and a rod line connecting the control valve and the fluid pressure actuator,
A regeneration valve that is provided between the head line and the rod line and operates only when the working fluid is supplied from the control valve to the head line , and regenerates the working fluid flowing out of the rod line from the fluid pressure actuator to the head line ,
An unload valve provided between the rod line and the tank and operated by an unload pilot signal;
A regenerative circuit, comprising: a pilot signal control unit for communicating an unloading pilot signal line disposed from the headline to the unloading valve when the regenerating valve is operated and cutting off when the regenerating valve is not operated. .
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