JPH03212523A - 油圧掘削機の走行速度切換装置 - Google Patents

油圧掘削機の走行速度切換装置

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JPH03212523A
JPH03212523A JP2009762A JP976290A JPH03212523A JP H03212523 A JPH03212523 A JP H03212523A JP 2009762 A JP2009762 A JP 2009762A JP 976290 A JP976290 A JP 976290A JP H03212523 A JPH03212523 A JP H03212523A
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    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/75—Control of speed of the output member

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は油圧掘削機の走行速度切換装置に関し、特に、
走行速度を三段以上に切換可能とすることにより、路面
状況及び作業状況に応じて最適な走行速度を選択し易く
すると共に、作業機の微操作時における同時操作性の向
上を図ることを目的とする油圧掘削機の走行速度切換装
置に関する。
（従来の技術） 従来、油圧掘削機の走行速度は第３図に示されるように
、油圧ポンプ５１の吐出油を左右の走行操作弁５２　ａ
、　　５２　ｂにより制御してスイベルジヨイント５３
を経て左右の走行モータ５４ａ、５４ｂへ供給すること
によって制御している。第３図において走行速度切換ス
イッチ５５を１遼に設定すると、制御圧切換弁５６のソ
レノイド５６ａが消磁されるため、制御圧切換弁５６は
ａ位置となる。従って、左右の走行モータ５４ａ、５４
ｂの走行速度切換弁５８ａ、５８ｂのパイロットシリン
ダ５９　ａ、　５９　ｂはスイベルジヨイント５３を経
て、制御圧切換弁５６からタンクへ接続されるため、走
行速度切換弁５８ａ、５８ｂはａ位置となる。その結果
、走行モータ容量制御シリンダ６０ａ、６０ｂはタンク
１０に接続されるため、左右の走行モータ５４ａ、５４
ｂの容量が増し、１遠の走行速度段となる。次に、図示
しない走行操作レバーによって、走行操作弁５２　ａ、
　　５２　ｂをそれぞれａ位置に操作すると、油圧ポン
プ５１の吐出油は左右の走行モータ５４ａ、５４ｂの駆
動管路６１ａ、６１ｂを経て左右の走行モータ５４ａ、
５４ｂへ供給され、走行モータ５４ａ、５４ｂから排出
管路６２ａ、６２ｂへ排出されるが、カウンタバランス
弁６３ａ、６３ｂは前記駆動管路６１ａ、６１ｂの作動
油圧によってそれぞれａ位置となっているため、前記排
出管路６２ａ、６２ｂへ排出された作動油はカウンタバ
ランス弁６３ａ、６３ｂを経てスイベルジヨイント５３
、走行操作弁５２　ａ、　　５２　ｂを経て、図示しな
い戻り管路からタンク７０に戻される。従って、左右の
走行モータ５４ａ、５４ｂは１遠の走行速度段により、
前記走行操作レバーの操作量に応じた回転数で回転する
ため、該回転数に応じた速度で車両を前進または後進さ
せることができる。なお、前記走行操作弁５２ａ、５２
ｂのａ位置を車両の前進方向とすればｂ位置は車両の後
進方向となるが前記車両の前進方向と同様のため、作用
の説明は省略する。また、６４はロードセンシング弁で
、該ロードセンシング弁６４の＄１パイロット室６４ｂ
には油圧ポンプ５１の吐出油が導かれ、第２パイロット
室６４ｃには前記走行操作弁５２ａ５２ｂおよびチエツ
ク弁６５ａ、６５ｂにより走行モータ５４ａ、５４ｂの
駆動管路６１ａ。
６１ｂの内、高い方の負荷圧が導かれ、これら第１パイ
ロット室６４ｂの推力と、第２パイロット室６４ｃの推
力およびばね６４ａのばね力とが常に釣り合うように油
圧ポンプ５１の吐出油圧を減圧して油圧ポンプ５１の容
量制御シリンダ５１ａを制御するように作用する。即ち
、前記走行操作弁５２ａ、５２ｂの上流と下流には常に
ロードセンシング弁６４のばね６４ａのばね力に相当す
る差圧が生ずるようにして、油圧ポンプ５１の吐出油量
を走行操作弁５２　ａ、　　５２　ｂの操作量に応じて
増減するように制御している。また、２遼の走行速度段
については、走行速度切換スイッチ５５を２遠に設定す
ると、制御圧切換弁５６のソレノイド５６ａが励磁され
るため、制御圧切換弁５６はｂ位置となる。従って、左
右の走行モータ５４ａ、５４ｂの走行速度切換弁５８ａ
、５８ｂのパイロットシリンダ５９ａ、５９ｂはスイベ
ルジヨイント５３を介して制御ポンプ５７に接続される
ため、走行速度切換弁５８ａ、５８ｂはｂ位置となる。
その結果、走行モータ容量制御シリンダ６０ａ、６０ｂ
には左右の走行モータ５４ａ、５４ｂの駆動油圧が供給
されるため、左右の走行モータ５４ａ、５４ｂの容量が
減少し、２遼の走行速度段となる。走行操作弁５２ａ、
５２ｂの操作による作用については前記ｌ遠の走行速度
段の場合と同様のため説明を省略する。
（発明が解決しようとする課題） 前記従来の技術においては、走行モータ５４ａ。
５４ｂの走行速度段が二段切換であるため、高速段と低
速段を、作業状況、路面状況に最適な速度段に設定する
と速度差が大きくなり過ぎ、高速段または低速段の一方
を最適な速度に設定すると他方の速度が早すぎたり遅す
ぎることとなり、オペレータが作業状況、路面状況に応
じて最適な速度段を選びにくいという問題があった。ま
た、一般に車両走行中には油圧ポンプ５１の吐出油量が
最大となるように設定されるため、車両走行中に作業機
を操作すると、例え微操作であっても車両の走行速度が
低下し、荷揺れ等の発生により同時操作性が低下すると
いう欠点があった。
（課題を解決するための手段） 本発明は前記従来の技術における課題を解決するために
なされたもので、油圧ポンプの吐出油を左右の走行操作
弁により制御して、左右の走行モータへ供給するように
なし、前記油圧ポンプの容量制御シリンダの制御圧をコ
ントロールするロードセンシング弁の第１パイロット室
に前記油圧ポンプの吐出油圧を導くと共に、第２パイロ
ット室に走行モータの駆動圧を導き、これら第１パイロ
ット室の推力と、第２パイロ７ト室の推力および差圧設
定ばねのばね力との釣り合いによって、前記油圧ポンプ
の容量制御シリンダの制御圧をコントロールするように
した油圧掘削機の走行速度制御装置において、複数の走
行速度段を得るために、前記差圧設定ばねのセット力を
複数段に切換える差圧設定ばｂのセフ）力調整装置を設
けた。また前記差圧設定ばねの一つのセノトカについて
、走行モータの容量を二段に切換えるために走行モータ
の容量切換装置を設けたり、前記差圧設定ばねのセット
力調整装置あるいは走行モータの容量切換装置を、ソレ
ノイド弁により制御油圧源およびタンクに選択的に接続
するよう構成してもよい。
（作用） 一般に操作弁を通過する油量Ｑは、操作弁の上流圧；Ｐ
Ｐと下流圧；ＰＬとの圧力差；　Ｐ　ｐ　　Ｐ　Ｌ、お
よび操作弁の開度；Ａにより、ＱｏｃＡ−、／’−下Ｔ
：ＰＬ・・・・・　（１）と表すことができる。本発明
においては、走行操作弁の上流圧＋　Ｐ　ｐは油圧ポン
プの吐出油圧、また、下流圧ｉ　Ｐ　Ｌは走行モータの
駆動圧であり、前記走行操作弁の上流圧；Ｐアと下流圧
ＰＬとの圧力差；ＰアーＰＬはロードセンシング弁の差
圧設定ばねのばね力；Ｆによって決定されるため、Ｑ（
Ｘ：Ａ−、／’１−・・・・・　（２）のような関係と
なる。即ち、Ｆを複数段に切換えるようにすれば、同じ
走行操作弁の操作量（開度）：Ａに対して複数段の油圧
ポンプ吐出量；Ｑ、言い換えれば、複数段の走行速度が
得られることになる。また、前記走行モータの容量を二
段に切換えるための走行モータ容量切換装置を設ければ
前記複数段の走行速度段は２倍になる。更に、前記油圧
掘削機の走行速度切換装置において、差圧設定ばねのセ
ット力調整装置あるいは走行モータ容量切換装置をソレ
ノイド弁により制御圧源あるいはタンクに選択的に接続
することによって走行速度を複数段に切り換えることが
できる。
（実施例） 以下に本発明の実施例につき、添付図面を参照して詳述
する。油圧掘削機の走行速度は、第１図に示されるよう
に、油圧ポンプ１の吐出油を左右の走行操作弁２ａ、２
ｂによって制御してスイベルジヨイント３を経て左右の
走行モータ４ａ１４ｂへ供給することによって制御して
いる。前記油圧掘削機の走行速度制御は具体的には次の
様にしてコントロールされる。まず、走行速度切換スイ
ッチ５を１速度段に設定すると、該走行速度切換スイッ
チ５の設定信号はコントローラ７を経て制御圧切換弁６
のソレノイド６ａを消磁するため、前記制御圧切換弁６
はａ位置となり、ばね力調整シノンダ９はタンクｌＯに
接続される。従って、ばね力調整シリンダ９内のばｂ　
９　ａによりピストンロッド９ｂが左行してロードセン
シング弁１１の差圧設定ばねｌｌａのセット力−Ｆが減
少するため、前記（２）式１こおいて、走行操作弁２ａ
、２ｂの操作量（開度）；Ａが同一でも油圧ポンプｌの
吐出油量；Ｑは前記差圧設定ばねｌｌａのセット力；Ｆ
の減少分だけ減少するため、走行速度もその分減少する
。また同時に、前記走行速度切換スイッチ５の設定信号
はコントローラ７を経て制御圧切換弁１２のソレノイド
１２ａを消磁するため、前記制御圧切換弁１２はａ位置
となり、走行モータ容量切換弁１３ａ、１３ｂのパイロ
ットシリンダ１４ａ、１４ｂはタンク１ｏに連通する。
従って、走行モータ容量切換弁１３ａ、１３ｂはａ位置
となり、走行モータ容量制御シリンダ１５ａ、１５ｂが
タンクに連通するため、左右の走行モータ４ａ、４ｂは
大容量に設定されて１遠度段で走行する。次に、走行速
度切換スイッチ５を２速度段に設定すると、該走行速度
切換スイッチ５の設定信号はコントローラ７を経て制御
圧切換弁６のソレノイド６ａを消磁するため、前記制御
圧切換弁６はａ位置となり、ばね力調整シリンダ９はタ
ンク１０に接続される。従って、ばね力調整シ、リンダ
９内のピストンロッド９ｂはばね９ａによって左行して
ロードセンシング弁１１の差圧設定ばねｌｌａのセット
カーＦが減少するため、前記（２）式において、走行操
作弁２ａ、２ｂの操作量（開度）；Ａが同一でも油圧ポ
ンプ１の吐出油量；Ｑは前記差圧設定ばねｌｌａのセッ
トカーＦの減少分だけ減少して走行遠度もその分減少す
る。また同時に、前記走行速度切換スイッチ５の設定信
号はコントローラ７を経て制御圧切換弁１２のソレノイ
ド１２ａを励磁するため、前記制御圧切換弁１２はｂ位
置となり、走行モータ容量切換弁１３ａ、１３ｂのパイ
ロットシリンダ１４ａ１４ｂは制御ポンプ８に接続され
る。従って、走行モータ容量切換弁１３ａ、１３ｂはｂ
位置となり、走行モータ容量制御シリンダ１５ａ、１５
ｂに走行モータの駆動圧が供給されるため、左右の走行
モータ４ａ、４ｂは大容量に設定されて２遼度段で走行
する。次に、走行速度切換スイッチ５を３速度段に設定
すると、該走行速度切換スイッチ５の設定信号はコント
ローラ７を経て制御圧切換弁６のソレノイド６ａを励磁
するため、前記制御圧切換弁６はｂ位置となり、ばね力
調整シリンダ９は制御ポンプ８に接続される。従って、
ばね力調整シリンダ９内のピストンロッド９　ｂ　＋ｉ
　ｉｆね９ａのばね力に打ち勝って右行してロードセン
シング弁１１の差圧設定ばねｌｌａのセット力；Ｆを増
大するため、前記（２）式において、走行操作弁２ａ、
２ｂの操作量（開度）；Ａが同一でも油圧ポンプ１の吐
出油量；Ｑは前記差圧設定ばねｌｌａのセット力゛；Ｆ
の増大分だけ増加して走行速度もその分増加する。また
同時に、前記走行速度切換スイッチ５の設定信号はコン
トローラ７を経て制御圧切換弁１２のソレノイド１２ａ
を励磁するため、前記制御圧切換弁１２はｂ位置となり
、走行モータ容量切換弁１３ａ、１３ｂのバイロフトシ
リンダ１４ａ、１４ｂは制御ポンプ８に接続される。従
って、走行モータ容量切換弁１３ａ、１３ｂはｂ位置と
なり、走行モータ容量制御シリンダ１５ａ、１５ｂに走
行モータの駆動圧が供給されるため、左右の走行モータ
４ａ＋４ｂは小容量に設定されて３遠度段で走行する。
次に第１図に示す１遠度段の場合における走行操作につ
いて説明する。まず、図示しない走行操作レバーによっ
て、走行操作弁２ａ、２ｂをそれぞれａ位置に操作する
と、該操作量に応じた油圧ポンプ１の吐出油は左右の走
行モータ４ａ、４ｂの駆動管路１６ａ、１６ｂを経て左
右の走行モータ４ａ。
４ｂへ供給され、走行モータ４ａ、４ｂから排出管路１
８ａ、１８ｂへ排出されるが、カウンタバランス弁２０
　ａ、　　２０　ｂは前記駆動管路１６ａ。
１６ｂの駆動油圧によってそれぞれａ位置となっている
ため、前記排出管路１８ａ、１８ｂへ排出された作動油
はカウンタバランス弁２０ａ、２０ｂを経てスイベルジ
ヨイント３、走行速度切換弁２、ａ、２ｂを経て、戻り
管路（図示せず）からタンク１０に戻される。従って、
左右の走行モータ４ａ、４ｂは前記走行操作レバーの操
作量に応じた回転数で回転するため、該回転数に応じた
速度で車両を前進または後進させることができる。なお
、前記走行操作弁２ａ、２ｂのａ位置を車両の前進方向
とすればｂ位置は車両の後進方向となるが、この場合の
作用については前記車両の前進方向と同様であるため、
説明を省略する。また、ロードセンシング弁１１の第１
パイロット室１１ｂには油圧ポンプｌの吐出油が導かれ
、第２パイロット室１１ｃには前記走行操作弁２ａ、２
ｂおよびチエツク弁２１ａ、２１ｂにより、走行モータ
４ａ、４ｂの駆動管路１６ａ、１６ｂの内、高圧の駆動
圧が導かれ、これら第１パイロット室ｌｌｂと第２パイ
ロット室１１ｃの差圧（差圧設定ばねｌｌａのセットカ
ーＦ）に応じて油圧ポンプ１の吐出油圧を減圧して油圧
ポンプ１の容量制御シＪンダｌａを制御するように作用
する。即ち、前記走行操作弁２ａ、２ｂの上流と下流に
は常にロードセンシング弁１１のばねｌｌａのばね力に
相当する差圧が生ずるようにして、油圧ポンプ】の吐出
油量は常に、走行操作弁２ａ、２ｂの操作量に応じて制
御される。
次に、第２図について説明する。（ａ）は本発明におけ
る油圧ポンプの吐出量Ｑと負荷圧Ｐとの関係を示す図で
、表１に示されあように、１速度段と２速度段において
は油圧ポンプｌの吐出量が最大８０％に設定されている
ため、走行中に作業機を操作しても、油圧ポンプ１の吐
出量は後２０％余裕があるため、作業機に必要な吐出量
だけ油圧ポンプ１の吐出量を増加して、走行速度を低下
するようなことがなく、同時操作性を向上させることが
できる。
表１ （ｂ）および（ｃ）は従来の技術を示す図で、（ｂ）の
ように油圧ポンプｌの吐出量を左右の走行モータ４ａ、
４ｂに５０％づつ供給している状態で、（Ｃ）のように
作業機を操作して、油圧ポンプ１の吐出量の２０％を供
給すれば、左右の走行モータには残りの８０％が供給さ
れることになりその分、走行速度が減少して同時操作性
を低下させる欠点がある。
（発明の効果） 以上詳述したごとく、本発明によるときは次のような効
果を得ることができる。
（１）ロードセンシング弁の差圧設定ばねのばね力を複
数段に切換えるようにすれば、同じ走行操作弁の操作量
（開度）；Ａに対して複数段の油圧ポンプ吐出量；Ｑ、
言い換えれば、複数段の走行速度が得られるため、オペ
レータが作業状況、路面状況に応じて最適な速度段が選
び易くなる。
（２）走行モータの容量を二段に切換えるようにすれば
、前記ロードセンシング弁の差圧設定ばねのばね力の切
換による複数段の走行速度段は２倍になり、更に、作業
状況、路面状況に応じてオペレータが最適な速度段を選
び易くなる。
（３）車両走行中は油圧ポンプの吐出油量が最大となら
ないよう余裕を持たせて設定されているため、車両走行
中に作業機を操作しても車両の走行速度が低下して荷揺
れ等の発生を防止することができ、同時操作性を向上す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
！＃１図は油圧掘削機の走行速度制御装置に適用された
本発明の実施例を示す図、第２図は本発明の実施例と従
来の技術を比較するための油圧ポンプの吐出量と吐出油
圧の関係を示す図、第３図は従来の技術を示す図である
。 １　・　・　・　・　・ １　ａ　・　・　・　・ ２ａ、２ｂ　　・ ４ａ、４ｂ　　・ ５　・ ６　・ ７　・ ８　・ ９　・ ９　ｂ　・ １１　・ ・油圧ポンプ ・油圧ポンプ容量制御シリンダ ・走行操作弁 ・走行モータ ・走行モータ速度切換スイッチ ・制御圧切換弁 ・コントローラ ・制御ポンプ ・ばね力調整シリンダ ・ピストンロッド ・ロードセンシング弁 １１ａ・・・・・・差圧設定ばね １１ｂ・・・・・・Ｉ１１パイロットシリンダ１１ｃ・
・・・・・第２パイロットシリンダ１２・・・・・・・
制御圧切換弁 １３ａ、１３ｂ・・走行モータ容量切換弁１４　ａ、　
　１４　ｂ・・・パイロットシリンダ１５・・・・・・
・走行モータ容量制御シリンダ２０ａ、２０ｂ・・カウ
ンタバランス弁２１・・・・・・・チエツク弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）油圧ポンプの吐出油を左右の走行操作弁により制
    御して、左右の走行モータへ供給するようになし、前記
    油圧ポンプの容量制御シリンダの制御圧をコントロール
    するロードセンシング弁の第１パイロット室に前記油圧
    ポンプの吐出油圧を導くと共に、第２パイロット室に走
    行モータの駆動圧を導き、前記第１パイロット室の推力
    と、第２パイロット室の推力および差圧設定ばねのばね
    力との釣合いによって、前記油圧ポンプの容量制御シリ
    ンダの制御圧をコントロールするようにした油圧掘削機
    の走行速度制御装置において、前記差圧設定ばねのセッ
    ト力を複数段に切換える差圧設定ばねのセット力調整装
    置を設けたことを特徴とする油圧掘削機の走行速度切換
    装置。
  2. （２）前記第（１）の請求項において、走行モータの容
    量を二段に切換えるための走行モータ容量切換装置を設
    けたことを特徴とする油圧掘削機の走行速度切換装置。
  3. （３）前記第（２）の請求項において、差圧設定ばねの
    セット力調整装置あるいは走行モータの容量切換装置を
    、ソレノイド弁により制御油圧源およびタンクに選択的
    に接続することを特徴とする油圧掘削機の走行速度切換
    装置。
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