JP3758882B2 - ミキサドラム駆動用油圧回路 - Google Patents

ミキサドラム駆動用油圧回路 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ミキサドラムの再回転時における始動性を向上するためのミキサドラム駆動用油圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンクリートミキサ車には、ホッパーなどから投入された生コンクリートを撹拌および排出するミキサドラムが搭載されているが、このミキサドラムは、生コンクリートの撹拌および排出のために油圧モータにより駆動されるとし、この油圧モータは、可変容量ポンプなどから供給される油圧の流れを三位置切換弁により切換制御することで正転,逆転駆動可能とされている。
【0003】
ところで、上記可変容量ポンプ,油圧モータおよび三位置切換弁を有するミキサドラム駆動油圧回路では、ミキサドラムの回転を停止する際に、三位置切換弁中立位置に切換制御することによって、油圧モータに制動をかけて停止させることができる。
【0004】
そして、この油圧モータの停止状態においては、ミキサドラムも同時に回転を停止し、この停止状態が保持されたミキサドラム内で撹拌されていた生コンクリートKがミキサドラム1の下部内周面から片側の上部内周面に、つまりドラム回転方向へ迫り上がるように横たわって付着した状態(図2参照)になり、この状態がミキサドラム1の再回転時まで維持される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるミキサドラムの駆動用油圧回路にあっては、ミキサドラム1の停止中は、内部の生コンクリートKがミキサドラム1の内周面に言わば偏って付着することにより、ミキサドラム1には、図2中に矢印aで示すように、ミキサドラム1の回転方向と逆の方向に偏荷重が作用することとなり、結果として、この偏荷重による負荷圧が、ミキサドラム1の再回転時における油圧モータに加わり、可変容量ポンプの動作に対する油圧モータの駆動の立ち上がりが遅れる、すなわち、応答遅れが発現されることになって、ミキサドラム1の始動性が極めて悪いという課題があった。
【0006】
この発明は、上記のような課題を解決するものであり、ミキサドラムの回転停止時における油圧モータの油圧回路圧を監視し、この監視結果をもとに油圧モータの再回転時における可変容量ポンプの吐出圧を適切に設定することで、油圧モータおよびミキサドラムの再回転時の立ち上がりを円滑かつ速やかに実施できるようにするミキサドラム駆動用油圧回路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明の手段は、 可変容量ポンプの吐出側油路および吸込側油路にそれぞれポンプポートおよびリターンポートが接続されたセンタクローズド型の位置切換弁と、上記ポンプポートおよびリターンポートにそれぞれ対応するように上記三位置切換弁の各一の負荷ポートに各一のポートが接続されたミキサドラム駆動用の油圧モータと、三位置切換弁の各負荷ポートおよびこれらに対応する油圧モータの各ポートをそれぞれ繋ぐ一対の油路と、これらの油路間に油圧モータと並列にして設けた一対のリリーフ弁と、可変容量ポンプの斜板シリンダの油圧を制御する圧力補償弁とを備えているミキサドラム駆動用油圧回路において、上記一対の油路に接続されてこれら各油路に発生する負荷圧の変化に応じて動作するシャットル弁を設け、三位置切換弁が中立状態にあるときに、ミキサドラム内の生コンクリートの偏りにより上記各油路の一方に発生する負荷圧を上記シャットル弁を介して上記圧力補償弁に作用させて、その負荷圧よりも設定値分だけ大きい吐出圧を可変容量ポンプに発生させるようにしたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明するが、図1は、この発明のミキサドラム駆動用油圧回路を示す回路図であり、この油圧回路に基本は、可変容量ポンプ2の吐出側油路お3よび吸込側油路4にそれぞれポンプポートPおよびリターンポートRが接続されたセンタクローズド型の三位置切換弁5と、上記ポンプポートPおよびリターンポートRにそれぞれ対応するように上記三位置切換弁5の各一の負荷ポートA , Bに各一のポートが接続されたミキサドラム駆動用の油圧モータ8と、三位置切換弁5の各負荷ポートA , Bおよびこれらに対応する油圧モータ8の各ポートをそれぞれ繋ぐ一対の油路6,7と、これらの油路6,7間に油圧モータ8と並列にして設けた一対のリリーフベン9,10と、可変容量ポンプ2の斜板シリンダ2 a の油圧を制御する圧力補償弁21とを備えたものである。
そして、本は発明では、このミキサドラム駆動用油圧回路において、上記一対の油路6,7に接続されてこれら各油路6,7に発生する負荷圧の変化に応じて動作するシャットル弁24を設け、三位置切換弁5が中立状態にあるときに、ミキサドラム1内の生コンクリートKの偏りにより上記各油路6,7の一方に発生する負荷圧を上記シャットル弁24を介して上記圧力補償弁5に作用させて、その負荷圧よりも設定値分だけ大きい吐出圧を可変容量ポンプ2に発生させるようにしたことを特徴とする。
以下詳細に説明する。ミキサドラム1の動力源となる一方向吐出型の可変容量ポンプ2を有する。
【0009】
そして、この可変容量ポンプ2の吐出側油路3および吸込側油路4にはセンタクローズド型の三位置切換弁5のポンプポートPおよびリターンポートRが接続されている。
【0010】
また、この三位置切換弁5には、上記ポンプポートPおよびリターンポートRに対応する位置に各一の負荷ポートA,Bが設けられており、これらの各負荷ポートA,Bには、油路6,7を介して油圧モータ8が図示のように接続されており、この油圧モータ8には、これによって駆動される上記ミキサドラム1の駆動軸が連結されている。
【0011】
また、上記の各油路6,7間には、これらの一方の油圧が所定のリリーフ圧を超えると、これらの一方から他方へその高油圧を逃がすためのリリーフ弁9,10が接続されている。
【0012】
さらに、これらの各リリーフ弁9,10には、それぞれ絞り11,13およびピスト機構12,14が接続されており、また、チェック弁15,16が並列されている。なお、これらのチェック弁15,16はミキサドラム1の回転停止時におけるドラム慣性で油圧モータ8がポンプ作用するときに、油路6または7で不足する作動油の不足分を補うように機能する。
【0013】
上記可変容量ポンプ2にはチャージポンプ17が隣接して設けられ、このチャージポンプ17は、タンク18内の作動油をチェック弁19を介して吸込側油路4に供給するように機能し、このチャージポンプ17の駆動によって、全油圧回路内の油圧を常時設定値に維持するように、タンク18から作動油を供給するように機能する。
【0014】
このチャージポンプ17の吐出側および可変容量ポンプ2のポンプケーシングとの間に設定レベルを超えるチャージ油圧を逃がすリリーフ弁20が接続されている。
【0015】
また、可変容量ポンプ2は、斜板シリンダ2aを有する斜板式ピストンポンプを構成しており、この斜板シリンダ2aには、圧力補償弁21および圧力制御弁22をそれぞれ介して、上記吐出側油路3およびタンク23に接続されている。
【0016】
なお、タンク23は、斜板シリンダ2aから戻された作動油を貯留するように機能し、圧力補償弁21および圧力制御弁22は、それぞれ吐出油路3内の油圧状態に応じて切換制御される。
【0017】
一方、上記三位置切換弁5の下流側における各油路6,7には、ミキサドラム1が受ける負荷圧に対応して変化する各油路6,7内の油圧を検出するシャトル弁24が接続されている。
【0018】
従って、このシャトル弁24が検出する上記負荷圧相当の油圧にもとづいて、上記圧力補償弁21を切換制御することにより、斜板シリンダ2aに対し負荷圧よりも設定値分だけ高いポンプ吐出圧を可変容量ポンプ2に発生させることができる。
【0019】
次に動作を説明するが、いま、可変容量ポンプ2を駆動し、三位置切換弁5を矢印X方向に切り換えると、可変容量ポンプ2→吐出側油路3→位置切換弁5のポンプポートP→負荷ポートA→油路6→油圧モータ8→油路7→三位置切換弁5の負荷ポートB→リターンポートR→吸込側油路4→可変容量ポンプ2の経路で作動油(圧油)が流れ、油圧モータ8が正転する。
【0020】
一方、三位置切換弁5を矢印Y方向に切り換えると、可変容量ポンプ2→吐出側油路3→三位置切換弁5のポンプポートP→負荷ポートB→油路7→油圧モータ8→油路6→負荷ポートA→リターンポートR→吸込側油路4→可変容量ポンプ2の経路で作動油が流れ、油圧モータ8が逆転する。
【0021】
一方、三位置切換弁5が中立位置に切り換わると、油圧モータ8への作動油の給排が遮断されるが、大きな慣性力で回転しているミキサドラム1に連結されている油圧モータ8は、直ちに停止できない。
【0022】
従って、三位置切換弁5が中立状態になっても、油圧モータ1は正転または逆転を続け、例えば、正転を続けた場合、油路7の圧力が急上昇して、この油圧モータ8に制動をかけ、この圧力が所定のリリーフ圧を超えると、リリーフ弁10を開いて、高圧の作動油を低下側の油路6に向けてリリーフする。
【0023】
一方、油圧モータ1が逆転を続けた場合には、リリーフ弁9を開いて、上記とは逆に油路6の高圧の作動油を低圧側の油路7に向けてリリーフする。
【0024】
なお、このときチャージポンプ17は、タンク18内の作動油を常に油圧回路内に不足することなく供給し続けており、チャージ圧が設定圧を超えると、リリーフ弁20が可変容量ポンプ2のポンプケーシングへリリーフすることになり、これにより油圧回路内の油圧を設定値に安定維持できる。
【0025】
一方、上記のような油圧モータ8の正転または逆転の運転中において、ミキサドラム1を油圧モータ8の停止により停止させた場合には、このミキサドラム1内には、図2に示すように、生コンクリートKがミキサドラム1の内周面に付着して、ミキサドラム1に対して、図2の矢印に示す方向の偏荷重を及ぼす。
【0026】
このため、このミキサドラム1に対する偏荷重は、各油路6,7に対する負荷圧(油圧)の変化をもたらし、この負荷圧が上記圧力補償弁21に作用する。
【0027】
このため、この圧力補償弁21は矢印Z方向に切り換えられて、可変容量ポンプ2からの圧油がその圧力補償弁21および圧力制御弁22を介して斜板シリンダ2aに供給される。
【0028】
従って、可変容量ポンプ2はその斜板シリンダ2aの動作にもとづき、上記の負荷圧によりも設定値分だけ高いポンプ吐出圧を常に発生するように動作する。
【0029】
この結果、ミキサドラム1を再回転させようとする場合には、その可変容量ポンプ2のポンプ吐出圧が高く設定されているため、上記生コンクリートKによって偏荷重を受けているミキサドラム1の回転を、円滑かつ速やかに立ち上げることができる。
【0030】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、可変容量ポンプの吐出側油路および吸込側油路にそれぞれポンプポートおよびリターンポートが接続されたセンタクローズド型の位置切換弁と、上記ポンプポートおよびリターンポートにそれぞれ対応するように上記三位置切換弁の各一の負荷ポートに各一のポートが接続されたミキサドラム駆動用の油圧モータと、三位置切換弁の各負荷ポートおよびこれらに対応する油圧モータの各ポートをそれぞれ繋ぐ一対の油路と、これらの油路間に油圧モータと並列にして設けた一対のリリーフ弁と、可変容量ポンプの斜板シリンダの油圧を制御する圧力補償弁とを備えているミキサドラム駆動用油圧回路において、上記一対の油路に接続されてこれら各油路に発生する負荷圧の変化に応じて動作するシャットル弁を設け、三位置切換弁が中立状態にあるときに、ミキサドラム内の生コンクリートの偏りにより上記各油路の一方に発生する負荷圧を上記シャットル弁を介して上記圧力補償弁に作用させて、その負荷圧よりも設定値分だけ大きい吐出圧を可変容量ポンプに発生させるように構成したので、ミキサドラムの回転停止時における油圧モータの油圧回路圧を監視し、この監視結果をもとにミキサドラムの再回転時における可変容量ポンプの吐出圧を設定することで、油圧モータおよびミキサドラムの再回転時の立ち上がりを円滑かつ速やかに実施できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態によるミキサドラム駆動用油圧回路を示す油圧回路図である。
【図2】この発明および従来の生コンクリートによる偏荷重発生の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ミキサドラム
2 可変容量ポンプ
5 三位置切換弁
6,7 油路
8 油圧モータ
21 圧力補償弁
24 シャトル弁
A,B 負荷ポート
K 生コンクリート
P ポンプポート
R リターンポート

Claims (1)

  1. 可変容量ポンプ2の吐出側油路お3よび吸込側油路4にそれぞれポンプポートPおよびリターンポートRが接続されたセンタクローズド型の位置切換弁5と、上記ポンプポートPおよびリターンポートRにそれぞれ対応するように上記三位置切換弁5の各一の負荷ポートA,Bに各一のポートが接続されたミキサドラム駆動用の油圧モータ8と、三位置切換弁5の各負荷ポートA,Bおよびこれらに対応する油圧モータ8の各ポートをそれぞれ繋ぐ一対の油路6,7と、これらの油路6,7間に油圧モータ8と並列にして設けた一対のリリーフ弁9,10と、可変容量ポンプ2の斜板シリンダ2aの油圧を制御する圧力補償弁21とを備えているミキサドラム駆動用油圧回路において、上記一対の油路6,7に接続されてこれら各油路6,7に発生する負荷圧の変化に応じて動作するシャットル弁24を設け、三位置切換弁5が中立状態にあるときに、ミキサドラム1内の生コンクリートKの偏りにより上記各油路6,7の一方に発生する負荷圧を上記シャットル弁24を介して上記圧力補償弁5に作用させて、その負荷圧よりも設定値分だけ大きい吐出圧を可変容量ポンプ2に発生させるようにしたことを特徴とするミキサドラム駆動用油圧回路。
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