JP7362412B2 - Control circuits and construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、制御回路及び建設機械に関する。 The present invention relates to a control circuit and a construction machine.
油圧ショベルは、標準的に取り付けられている掘削用のバケットを交換し、アタッチメント用の破砕用のブレーカが取り付けられて使用される場合がある。この場合、油圧システムのコア弁にブレーカに対応するオプション弁を追加することが行われる。 Hydraulic excavators are sometimes used by replacing the standard excavation bucket with a crushing breaker attachment. In this case, an optional valve corresponding to the breaker is added to the core valve of the hydraulic system.
ところで、油圧ショベル等の建設機械には、ネガティブコントロールシステムを用いるものがある。ネガティブコントロールを用いた油圧システムでは、作動油の流量制御を行うために油圧システムの最下流に制御圧を発生させるリリーフ弁が設けられている。ネガティブコントロールを用いた油圧システムにオプション弁を追加できるように油圧システムに拡張性を持たせる場合、リリーフ弁を油圧システムの最下流に設置する必要があるので、リリーフ弁が内蔵されたエンドカバーがコア弁本体部から分籬されて設けられている。 By the way, some construction machines such as hydraulic excavators use negative control systems. In a hydraulic system using negative control, a relief valve that generates a control pressure is provided at the lowest downstream of the hydraulic system in order to control the flow rate of hydraulic oil. When making a hydraulic system expandable so that an optional valve can be added to a hydraulic system using negative control, the relief valve must be installed at the lowest downstream of the hydraulic system, so an end cover with a built-in relief valve is required. It is separated from the core valve body.
このため、ネガティブコントロールを用いた油圧システムのコア弁本体部にオプション弁を追加する際には、オプション弁がコア弁本体部とエンドカバーとの間に挟み込まれて設置される構造となる。 Therefore, when an option valve is added to the core valve body of a hydraulic system using negative control, the option valve is installed so as to be sandwiched between the core valve body and the end cover.
しかしながら、オプション用の弁をコア弁本体部とエンドカバーとの間に挟み込むように本体部を設計すると、アタッチメントを持たない標準機にもネガティブコントロール用のリリーフ弁が内蔵されたエンドカバーを取り付けなくてはならない為、標準機の製造コストが上昇する。従来の技術(例えば、特許文献1)によれば、エンドカバーが用いられており、エンドカバーを廃止することについては検討されていなかった。 However, if the main body is designed so that the optional valve is sandwiched between the core valve main body and the end cover, an end cover with a built-in relief valve for negative control cannot be installed even on standard models that do not have attachments. This increases the manufacturing cost of standard machines. According to the conventional technology (for example, Patent Document 1), an end cover is used, and no consideration has been given to abolishing the end cover.
本発明は、コア弁本体部にアタッチメント用の弁装置を簡便に取り付けることができる制御回路及び建設機械を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a control circuit and a construction machine in which an attachment valve device can be easily attached to a core valve body.
本発明の一態様に係る制御回路は、油圧回路の下流に設けられたネガティブコントロール用の検出回路と、前記検出回路の油路の下流の端部に設けられ、前記油圧回路に追加されるオプション弁を接続する接続ポートと、を備え、前記検出回路は、前記接続ポートが遮断された状態ではポンプからタンクへ作動油を流通させる。 A control circuit according to one aspect of the present invention includes a negative control detection circuit provided downstream of a hydraulic circuit, and an option provided at a downstream end of an oil path of the detection circuit, and added to the hydraulic circuit. a connection port for connecting a valve, and the detection circuit allows hydraulic oil to flow from the pump to the tank when the connection port is shut off .
このように構成することで、ネガティブコントロール用の検出回路が設けられた本体部に検出回路を移動することなくオプション弁を接続することができ、エンドカバーを用いずに構成を簡略化することができる。そして、このような構成により、追加のオプション弁を本体部に追加してもオプション弁を含めたネガティブコントロールの制御を行うことができる。
また、チェック弁によって接続ポートが遮断されているか、或いはオプション弁が接続されているかを自動的に検出することができ、簡略化された構成でネガティブコントロールの制御を行うことができる。
With this configuration, the optional valve can be connected to the main body where the detection circuit for negative control is installed without moving the detection circuit, and the configuration can be simplified without using an end cover. can. With such a configuration, even if an additional optional valve is added to the main body, negative control including the optional valve can be performed.
Furthermore, it is possible to automatically detect whether a connection port is blocked by a check valve or whether an optional valve is connected, and negative control can be performed with a simplified configuration.
上記構成であって、前記オプション弁は、前記ポンプにより駆動されるアクチュエータを備えると共に、前記接続ポートに接続される油路と、を有する。 In the above configuration, the optional valve includes an actuator driven by the pump and an oil passage connected to the connection port.
このように構成することで、オプション弁を本体部に取り付けるだけで、油路が検出回路に接続される。油路に接続された検出回路では、上記チェック弁が油路を切り替えることにより、検出回路をオプション弁よりも油圧回路における下流に配置する。このため、本発明は、追加されたオプション弁を制御すると共に、ネガティブコントロールの制御を行うことができる。 With this configuration, the oil passage can be connected to the detection circuit simply by attaching the optional valve to the main body. In the detection circuit connected to the oil passage, the check valve switches the oil passage, thereby arranging the detection circuit downstream of the optional valve in the hydraulic circuit. Therefore, the present invention can control the added optional valve as well as perform negative control.
上記構成であって、建設機械は、上記制御回路を備えるようにしてもよい。 The construction machine with the above configuration may include the above control circuit.
このように構成することで、建設機械にアタッチメントを簡便に取り付けることができる。 With this configuration, the attachment can be easily attached to the construction machine.
本発明の一態様に係る制御回路は、油圧回路の下流に設けられたネガティブコントロール用の検出回路と、前記検出回路の油路の下流側の端部に設けられ、前記油圧回路に追加されるオプション弁を接続する接続ポートと、を備え、前記検出回路は、前記接続ポートが遮断された状態ではポンプからタンクへ作動油を流通させると共に、前記オプション弁が前記接続ポートに接続されている状態では前記ポンプから前記オプション弁を経由して前記タンクへ前記作動油を流通させるチェック弁を備える、前記オプション弁は、前記ポンプにより駆動されるアクチュエータを備えると共に、前記接続ポートに接続される油路と、を有する。 A control circuit according to one aspect of the present invention includes a negative control detection circuit provided downstream of a hydraulic circuit, and a control circuit provided at a downstream end of an oil path of the detection circuit, and added to the hydraulic circuit. a connection port for connecting an optional valve, and the detection circuit allows hydraulic oil to flow from the pump to the tank when the connection port is shut off, and when the optional valve is connected to the connection port. The optional valve includes an actuator driven by the pump and an oil line connected to the connection port. and has.
このように構成することで、制御回路は、ネガティブコントロール用の検出回路が設けられた本体部に検出回路を移動することなくオプション弁を接続することができ、エンドカバーを用いずに構成を簡略化できる。制御回路は、チェック弁により接続ポートが遮断されているか、或いはオプション弁が接続されているかを自動的に検出できる。制御回路は、追加されたオプション弁を制御すると共に、ネガティブコントロールの制御を行うことができる。 With this configuration, the optional valve can be connected to the control circuit without moving the detection circuit to the main body where the detection circuit for negative control is installed, and the configuration can be simplified without using an end cover. can be converted into The control circuit can automatically detect whether the connection port is blocked by a check valve or if an optional valve is connected. The control circuit can control the added optional valve as well as perform negative control.
本発明によれば、コア弁本体部にアタッチメント用の弁装置を簡便に取り付けることができる。 According to the present invention, an attachment valve device can be easily attached to the core valve main body.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
(建設機械)
図1は、建設機械100の概略構成図である。以下、鉛直方向に沿って下方を見ることを平面視すると記載する。下記構成の方向はこの限りでない。
(Construction machinery)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
図1に示されるように、建設機械100は、例えば油圧ショベルである。建設機械100は、旋回体101と、走行体102とを備えている。旋回体101は、走行体102の上に旋回可能に設けられている。旋回体101には、油圧システム1が設けられている。
As shown in FIG. 1,
旋回体101は、操作者が搭乗可能なキャブ103と、キャブ103に一端が揺動自在に連結されているブーム104と、ブーム104のキャブ103とは反対側の他端(先端)に揺動自在に一端が連結されているアーム105と、アーム105のブーム104とは反対側の他端(先端)に揺動自在に連結されているバケット106と、を備えている。また、キャブ103内には、油圧システム1が設けられている。この油圧システム1から供給される作動油によって、キャブ103、ブーム104、アーム105、及びバケット106が駆動される。
The revolving
(油圧システム)
図2に示されるように、油圧システム1は、駆動源となるエンジン2と、エンジン2に駆動される油圧ポンプ3と、建設機械100の各部を動作させる複数のアクチュエータ4と、複数のアクチュエータ4の動作を切り替える油圧弁装置5と、作動油を貯留するタンク10と、作動油を冷却するオイルクーラ11と、圧力調整のためのリリーフ弁12とを備える。
(hydraulic system)
As shown in FIG. 2, the
エンジン2は、ガソリンやディーゼル燃料を用いた内燃機関である。エンジン2は、出力軸2Aを備え、出力軸2Aは、油圧ポンプ3に連結されている。油圧ポンプ3には、油路Pが接続されている。油圧ポンプ3は、出力軸2Aに駆動されて油路Pに作動油を流通させる。油路Pには油圧弁装置5が接続されている。
The
油圧弁装置5には、分岐した油路Pを介して複数のアクチュエータ4が接続されている。油圧弁装置5は、複数の弁5Bを有し、油路Pに流通する作動油の油圧を複数の弁で切り替えて複数のアクチュエータ4に作動油を供給する。複数の弁5Bは、多弁連ブロックを構成している。複数のアクチュエータ4は、キャブ103、ブーム104、アーム105、及びバケット106等を駆動する。また、複数の弁5Bは、複数のアクチュエータ4を動作させる弁と、作動油の流れを一方向にするチェック弁(不図示)とを有する。
A plurality of
次に、油圧弁装置5に適用される制御回路について説明する。
Next, a control circuit applied to the
図3に示されるように、油圧弁装置5に適用される制御回路は、油圧弁装置5にオプション弁5Cを追加するものである。オプション弁5Cは、例えば、追加のアタッチメントである破砕用のブレーカに用いられる。
As shown in FIG. 3, the control circuit applied to the
油圧弁装置5は、本体部5A側に複数の弁5Bと、ネガティブコントロール用の検出回路6と、追加のアタッチメント用のオプション弁5Cと、作動油を貯留するタンク10とを備える。
The
複数の弁5Bは、油圧ポンプ3から作動油が供給される油路Pに接続されたセンタ油路5Pと、作動油をタンク10に戻す戻り油路5Qに接続されている。センタ油路5Pは、一対のセンタ油路5P1とセンタ油路5P2とを備える。センタ油路5Pには走行モータM1,M2を制御するための走行制御弁5B1,5B2と、旋回モータM3を制御するための旋回制御弁5B3と、アーム105を制御するためのアーム制御弁5B4とが接続されている。また、センタ油路5Pにはブーム104を制御するブーム制御弁5B5と、バケット106を制御するバケット制御弁5B6とが接続されている。
The plurality of
また、センタ油路5P1から分岐してパラレル油路5P3が接続されており、センタ油路5P2から分岐してパラレル油路5P4が接続されている。パラレル油路5P3は、走行制御弁5B1、アーム制御弁5B4、及びブーム制御弁5B5の入力油路に接続されている。パラレル油路5P4は、走行制御弁5B2及び旋回制御弁5B3の入力油路に接続されている。バケット制御弁5B6は、センタ油路5P1,5P2に接続されている。 Further, a parallel oil passage 5P3 is connected to the center oil passage 5P1 branching off from the center oil passage 5P1, and a parallel oil passage 5P4 is connected to the center oil passage 5P2 branching off from the center oil passage 5P2. The parallel oil passage 5P3 is connected to the input oil passages of the travel control valve 5B1, the arm control valve 5B4, and the boom control valve 5B5. The parallel oil passage 5P4 is connected to the input oil passages of the travel control valve 5B2 and the swing control valve 5B3. The bucket control valve 5B6 is connected to the center oil passages 5P1 and 5P2.
本体部5Aの一端側には、油圧回路の下流に設けられた検出回路6が本体部5Aと一体的に設けられている。一体的とは、本体部に接続された状態を示し、構造上分割されていることを含み、必ずしも物理的に一体化されている状態を示すものではない。本体部5Aの一端面には、オプション弁5Cとの接続ポートが形成されている。接続ポートは、検出回路6の油路の下流側の端部に設けられ、本体部に追加されるオプション弁5Cを接続する。オプション弁5Cは、接続ポートに作動油の油路を接続することにより、本体部5Aの一端面に取り付けられ、追加のアタッチメントを制御することができる。
A
図3(A)に示されるように、オプション弁5Cが取り付けられる前の油圧弁装置5は、油圧回路の下流にネガティブコントロールに用の検出回路6が設けられている。ネガティブコントロールは、センタ油路5Pの下流側にオリフィス7S(絞り:図6、図7参照)を設け、オリフィス7Sを通過する作動油の漏れ流量を排圧として検出し、漏れ流量が一定となるように油圧ポンプ3にフィードバック制御するものである。図3(B)に示されるように、オプション弁5Cは、検出回路6の外側に追加される。
As shown in FIG. 3(A), the
図4に示されるように、検出回路6は、4個の接続ポート6A,6B,6C,6D及び4個の接続ポート6A,6B,6C,6Dにそれぞれ連通する4個の油路6E,6F,6G,6Hと戻り油路5Qに連通する油路6K,6Lを備える。4個の接続ポート6A,6B,6C,6Dは、外部に連通する開口を有する接続ポートである。接続ポート6A,6B,6C,6Dは、例えば、本体部5Aの下流側の一側面に形成されている。接続ポート6A,6B,6C,6Dは、後述のオプション弁5Cの油路に接続される。
As shown in FIG. 4, the
接続ポート6A,6B,6C,6Dは、オプション弁5Cが取り付けられる前の状態においてキャップX(栓)により塞がれて遮断されている。図のx印は、キャップXにより塞がれていることを示している。キャップXは、手動で開閉される切替弁が用いられてもよい。接続ポート6Aは、後述のオプション弁5Cの油路に接続される。接続ポート6Aは、油路6Gに接続されている。
The
接続ポート6Bは、後述のオプション弁5Cの油路に接続される。接続ポート6Bは、センタ油路5P2と油路6Fに接続されている。そして、油路6Fは油路6Gと接続されている。油路6Fの途中には、チェック弁7Bが設けられている。チェック弁7Bは、油路6Fと油路6Lとの経路を切り替える逆止弁である。このような構成により、チェック弁7Bは、キャップが取り付けられている状態では、油圧ポンプ3からタンク10へ作動油を流通させる。
The
接続ポート6Cは、後述のオプション弁5Cの油路に接続される。接続ポート6Cは、センタ油路5P1と油路6Eに接続されている。油路6Eの途中には、チェック弁7Aが設けられている。チェック弁7Aは、油路6Eと油路6Kとの経路を切り替える逆止弁である。接続ポート6Dは、後述のオプション弁5Cの油路に接続される。接続ポート6Dは、油路6Hに接続されている。油路6Hは油路6Fと接続されている。
The
図5に示されるように、接続ポート6A,6B,6C,6Dは、オプション弁5Cが取り付けられた状態では、オプション弁5Cの油路5K,5Lが接続される。そして、油路6Eと油路6Gの間、および油路6Fと油路6Hとの間は、それぞれキャップY1、Y2で塞がれる。オプション弁5Cは、入力された作動油を出力するように構成された油路5K,5Lを備える。
As shown in FIG. 5,
油路5Kは、接続ポート6Aに接続される油路5K1と、接続ポート6Cに接続される油路5K2とを備える。油路5K1は、接続ポート6Aに接続される接続ポート(不図示)を備える。油路5K2は、接続ポート6Cに接続される接続ポート(不図示)を備える。
The
油路5K1は、油圧ポンプ3に接続された接続ポート6Aから作動油を入力し、オプション弁5Cに接続された追加のアタッチメントに所定の動作を行わせるものであり、作動油を油路5K2に流通させる。油路5K2は、作動油を接続ポート6Cに出力する。
The oil passage 5K1 inputs hydraulic oil from the
油路5Lは、接続ポート6Bに接続される油路5L1と、接続ポート6Dに接続される油路5L2とを備える。油路5L1は、接続ポート6Bに接続される接続ポート(不図示)を備える。油路5L2は、接続ポート6Dに接続される接続ポート(不図示)を備える。
The
油路5L1は、油圧ポンプ3に接続された接続ポート6Bから作動油を入力し、オプション弁5Cに接続された追加のアタッチメントに所定の動作を行わせるものであり、作動油を油路5L2に流通させる。油路5L2は、作動油を接続ポート6Dに出力する。
The oil passage 5L1 inputs hydraulic oil from the
次に、キャップY1、Y2について説明する。 Next, the caps Y1 and Y2 will be explained.
図6に示されるように、オプション弁5Cが取り付けられる場合には、キャップY1が油路6Eを遮断するように取り付けられる。
As shown in FIG. 6, when the
キャップY1が油路6Eに取り付けられたことにより、油圧ポンプ3に接続されたセンタ油路5P1から入力された作動油が油路6Eを流通した場合に、接続ポート6A,6Cにオプション弁5Cの油路5K1,5K2が接続され、油圧ポンプ3に接続されたセンタ油路5P1から入力された作動油が油路5K1,5K2を経由して油路6Gを流通した場合に、油路6Kに作動油を流通させる。
By attaching the cap Y1 to the
図7に示されるように、オプション弁5Cが取り付けられる場合には、キャップY2が油路6Fを遮断するように取り付けられる。
As shown in FIG. 7, when the
キャップY2が油路6Fに取り付けられたことにより、油圧ポンプ3に接続されたセンタ油路5P2から入力された作動油が油路6Fを流通した場合に、接続ポート6B,6Dにオプション弁5Cの油路5L1,5L2が接続され、油圧ポンプ3に接続されたセンタ油路5P2から入力された作動油が油路5L1,5L2を経由して油路6Hを流通した場合に、油路6Lに作動油を流通させる。
By attaching the cap Y2 to the
上述したように、油圧弁装置5によれば、本体部5A側にネガティブコントロール用の検出回路6が設けられていることにより、本体部5Aにオプション弁5Cを追加する場合に、キャップXを取り除いて接続ポート6A,6B,6C,6Dにオプション弁5Cの接続ポートを接続することで、オプション弁5Cを追加することができる。油圧弁装置5は、上記構成により、エンドカバーを省略し構成を簡略化することができる。
As described above, according to the
1…油圧システム、2…エンジン、2A…出力軸、3…油圧ポンプ、4…アクチュエータ、5…油圧弁装置、5A…本体部、5B…弁、5B1、5B2…走行制御弁、5B3…旋回制御弁、5B4…アーム制御弁、5B5…ブーム制御弁、5B6…バケット制御弁、5C…オプション弁、5K、5K1、5K2…油路、5L、5L1、5L2…油路、5P、5P1、5P2…センタ油路、5P3、5P4…パラレル油路、5Q…油路、6…検出回路、6A、6B、6C、6D…接続ポート、6E、6F、6G、6H、6K、6L…油路、7A、7B…チェック弁、7S…オリフィス、10…タンク、11…オイルクーラ、12…リリーフ弁、100…建設機械、101…旋回体、102…走行体、103…キャブ、104…ブーム、105…アーム、106…バケット、M1…走行モータ、M2…走行モータ、M3…旋回モータ、P…油路、X…キャップ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記検出回路の油路の下流の端部に設けられ、前記油圧回路に追加されるオプション弁を接続する接続ポートと、を備え、
前記検出回路は、前記接続ポートが遮断された状態ではポンプからタンクへ作動油を流通させる、
制御回路。 A detection circuit for negative control provided downstream of the hydraulic circuit,
a connection port provided at the downstream end of the oil passage of the detection circuit and connecting an optional valve added to the hydraulic circuit ;
The detection circuit allows hydraulic oil to flow from the pump to the tank when the connection port is blocked.
control circuit.
請求項1に記載の制御回路。 The detection circuit allows hydraulic oil to flow from the pump to the tank via the optional valve when the optional valve is connected to the connection port.
The control circuit according to claim 1.
前記オプション弁は、前記ポンプにより駆動されるアクチュエータを備えると共に、前記接続ポートに接続される油路と、を有する、
請求項2に記載の制御回路。 the optional valve connected to the connection port;
The optional valve includes an actuator driven by the pump, and an oil path connected to the connection port.
The control circuit according to claim 2 .
前記油圧回路に接続されたオプション弁と、
前記検出回路の油路の下流の端部に設けられ、前記オプション弁を接続する接続ポートと、
前記オプション弁に設けられポンプにより駆動されるアクチュエータを備えると共に、前記接続ポートに接続される油路と、を有し、
前記検出回路は、前記接続ポートが遮断された状態では前記ポンプからタンクへ作動油を流通させ、前記接続ポートに前記オプション弁が接続されている状態では前記ポンプから前記オプション弁を経由して前記タンクへ作動油を流通させる、
制御回路。 A detection circuit for negative control provided downstream of the hydraulic circuit,
an optional valve connected to the hydraulic circuit;
a connection port provided at the downstream end of the oil passage of the detection circuit and connecting the optional valve;
an actuator provided on the optional valve and driven by a pump , and an oil path connected to the connection port;
The detection circuit allows hydraulic oil to flow from the pump to the tank when the connection port is cut off, and allows hydraulic oil to flow from the pump via the option valve when the option valve is connected to the connection port . Flowing hydraulic oil to the tank,
control circuit.
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