JPH06301Y2 - 車両系建設機械の油圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ラフテレンクレーン等の車両系建設機械の油
圧回路に関するものである。

（従来技術） 従来、車両系建設機械の油圧回路において、エンジンが
低速回転時でもステアリングを確実に行えるようにする
ために、ステアリング用油圧ポンプと、作業機用油圧ポ
ンプとは別に、補助油圧ポンプを設け、エンジンが低速
回転時には、補助油圧ポンプの吐出油をステアリング用
油圧ポンプの吐出油と合流させてステアリング装置に供
給することにより、ステアリングに必要な油量を確保で
きるようにし、エンジンが高速回転時には、ステアリン
グ用油圧ポンプからの吐出油のみでステアリングに必要
な油量を確保できるので、上記補助油圧ポンプの吐出油
を作業機用油圧ポンプの吐出油と合流させて作業機に供
給するようにした油圧回路が知られている（たとえば実
公昭５５−２３０４７号公報）。

しかしながら、この従来回路によれば、本来のステアリ
ング用油圧ポンプと作業機用油圧ポンプとは別にわざわ
ざ補助油圧ポンプを設ける必要があるため、コストアッ
プになる。しかも、エンジンが低速回転の時は、補助油
圧ポンプの吐出油がステアリング側に導かれるために、
作業機側には作業機用油圧ポンプの吐出油のみしか供給
されないのに対し、エンジンが高速回転となると、電磁
切替弁が自動的に切替えられて補助油圧ポンプの吐出油
が作業機用油圧ポンプの吐出油と合流され、作業機側に
２個の油圧ポンプから圧油が供給されるため、作業機側
の回路流量が急激に増大し、操作されている作業機の速
度が急変することになり、作業性が悪くなるとともに、
危険を伴うおそれがある。あた、エンジンの高速回転時
で補助油圧ポンプの吐出油と作業機用油圧ポンプの吐出
油とを合流された時に、作業機の作動速度が適正となる
ように各ポンプの吐出量を設定しておくと、エンジンの
低速回転時には、補助ポンプの吐出油が作業機側には合
流されず、しかも、作業機用油圧ポンプの吐出流量も少
なくなっているので、極端な流量不足となり、充分な作
業速度を確保できなくなる。

（考案の目的） 本考案は、このような問題を解消するためになされたも
のであり、従来のような補助油圧ポンプを設ける必要を
なくしてコストダウンを図り、しかも、走行モードの時
は、エンジンが低速回転時であってもステアリングに必
要な油量を確保でき、作業モードの時は、エンジンが低
速回転であっても極端な流量不足が生じることなく、作
業機を円滑に作動でき、また、エンジンが低速から高速
になっても作業機への供給流量が極端に増大することを
防止して、作業機の作動速度が急変するのを防止でき、
作業性ならびに安全性を向上できる車両系建設機械の油
圧回路を提供するものである。

（考案の構成） 本考案は、ステアリング用油圧ポンプの吐出油をステア
リング用バルブを介してステアリング装置に供給するス
テアリング回路と、作業機用油圧ポンプの吐出油を作業
機用バルブを介して作業機に供給する作業機回路と、上
記各油圧ポンプを駆動するエンジンと、作業機用油圧ポ
ンプの吐出油を作業モードの時に作業機用バルブの入力
回路に導く状態と、走行モードの時にバイパス回路に導
く状態とに切替える第１切替弁と、エンジンの回転数が
低い時にバイパス回路をステアリング用油圧ポンプへの
合流回路に連通させる状態と、エンジンが所定の回転数
以上になった時に上記合流回路をブロックし作業機用油
圧ポンプの吐出油をタンクに導くアンロード状態とに切
替える第２切替弁とを具備していることを特徴とするも
のである。

この構成により、従来のような補助油圧ポンプが不要と
なり、コストダウンを図ることができる。しかも、走行
モードでエンジンが低速回転時にのみ作業機用油圧ポン
プの吐出油がステアリング用油圧ポンプの吐出油と合流
してステアリング装置側に供給され、ステアリングに必
要な油量が確保され、適正にステアリングされる。ま
た、走行モードでエンジンが高速回転の時は、ステアリ
ング用油圧ポンプから正常に吐出される大流量の吐出油
で適正なステアリングが行われるとともに、作業機用油
圧ポンプの吐出油がステアリング用バルブの上流側でタ
ンクにアンロードされ、エンジンのエネルギー損失が少
なくなる。さらに、作業モードでは、ステアリング回路
と作業機回路とが独立回路となり、作業機に対して作業
機用油圧ポンプの吐出油のみが供給され、従って、エン
ジン回転数が低速から高速に変化しても、１台の作業機
用油圧ポンプの吐出量の変化に影響されるだけであり、
作業機への供給流量が急激に増大することはなく、作業
性ならびに安全性が向上される。

（実施例） 第１図において、１はステアリング用の油圧ポンプ（以
下、ステアリングポンプという）、２は作業機用油圧ポ
ンプ（以下作業機ポンプという）であり、ステアリング
ポンプ１と作業機ポンプ２は、エンジン３に連結された
減速機４の直結側出力軸５に連結されている。この直結
側出力軸５はエンジン３に常時連結されている。６は減
速機４の切離し側出力軸であり、この出力軸６には１乃
至複数個の他の作業機ポンプ（図示省略）が連結される
とともに、他の作業機ポンプに、作業機用バルブ（図示
省略）を介して巻上用油圧モータ、ブーム俯仰用油圧シ
リンダ、ブーム伸縮用油圧シリンダ等の作業機（図示省
略）が接続される。

７は動力取出し機構（ＰＴＯ）であり、運転室等（図示
省略）に設けられたモード切替スイッチ（図示省略）を
作業モードに切替えた時に、このＰＴＯ７がオンされて
エンジン３からの動力が上記出力軸６に伝達され、他の
作業機ポンプが駆動され、モード切替スイッチを走行モ
ードに切替えた時に、ＰＴＯ７がオフされて上記出力軸
６がエンジン３から切離され、他の作業機ポンプが停止
されるようになっている。

上記ステアリングポンプ１には、入力回路８、ステアリ
ング用バルブ９を介してステアリングシリンダ（ステア
リング装置）１０が接続され、ステアリング回路Ａが構
成されている。ステアリング用バルブ９はプライオリテ
ィバルブ１１、ステアリングハンドル１２により操作さ
れるステアリング用切替弁１３、ステアリングモータ１
４を具備している。

一方、作業機ポンプ２には、第１切替弁１５、入力回路
１６、作業機用バルブ１７を介して巻上のクラッチ用油
圧シリンダやブレーキ用油圧シリンダ等の作業機（図示
省略）が接続されるとともに、作業機用バルブ１７から
の戻り油回路１８がタンク２２に接続され、作業機回路
Ｂが構成されている。上記第１切替弁１５は作業機ポン
プ２を作業機側の入力回路１６に連通させるイ位置と、
ステアリング側へのバイパス回路１９に連通させるロ位
置とに切替自在となっている。また、バイパス回路１９
には、バイパス回路１９を上記ステアリング側への合流
回路２１に連通させるニ位置と、バイパス回路１９をタ
ンク２２への戻り油回路２３に連通させて上記合流回路
２１をブロックさせるハ位置とに切替自在の第２切替弁
２０が設けられている。

上記第１切替弁１５および第２切替弁２０にはそれぞれ
電磁切替弁が用いられ、第１切替弁１５のソレノイド１
５ａはスイッチ２４を介してバッテリ等の電源２５に接
続され、第２切替弁２０のソレノイド２０ａはリレー２
６を介して上記電源２５に接続されている。スイッチ２
４はＰＴＯ７に連動して作動され、作業モードの時にＯ
ＦＦ、走行モードの時にＯＮされる。リレー２６はエン
ジン３に付設された回転数検出器２７の検出値に基づい
て、エンジン回転数が低速回転の時にＯＦＦ、所定の回
転数以上の時にＯＮされるようになっている。

上記の構成において、作業モードおよび走行モードにお
けるスイッチ２４とリレー２６および第１，第２の切替
弁１５，２０等の作動関係を示せば、第１表に示す通り
である。

次に、図面および上記第１表に基づいて作業モードおよ
び走行モードにおける作用を具体的に説明する。

Ｉ．作業モード オペレータがモード切替スイッチにより作業モードを選
択すると、ＰＴＯ７がＯＮされてエンジン３からの動力
が出力軸６に伝達されるとともに、このＰＴＯ７に連動
してスイッチ２４がＯＦＦ状態となり、エンジン３の回
転数が低速、高速に関係無く、第１切替弁１５はイ位置
に保持される。

これによりバイパス回路１９はブロックされ、ステアリ
ング回路Ａと作業機回路Ｂとが互いに独立した回路とな
る。そして、作業機ポンプ２の吐出油は第１切替弁１５
を経て入力回路１６に導かれる。この状態で、作業機用
バルブ１７を切替えると、作業機ポンプ２の吐出油のみ
が作業機に供給され、エンジン３の回転数が変動して
も、従来の合流、単独の切替えのような極端な流量変化
が生じることなく、作業機を円滑に作動でき、作業性な
らびに安全性を向上できる。

また、上記ＰＴＯ７のＯＮによりエンジン３の動力が出
力軸６に伝達され、この出力軸６に連結された他の作業
機ポンプが駆動されているので、このポンプからの吐出
油による他の作業機の作動も随意に行われる。

なお、ステアリングポンプ１の吐出油は作業機側に流入
することはなく、ステアリング用バルブ９側に導かれ
る。このとき、ステアリング回路Ａにはステアリングポ
ンプ１だけの吐出油しか供給されないが、作業モードで
は現場走行のみで急速ステアリングを必要とする走行状
態はないのでステアリング操作に支障はない。また、ス
テアリング操作を行わない時は、ステアリングポンプ１
の吐出油はそのままタンク２２に戻される。

II．走行モード オペレータがモード切替スイッチにより走行モードを選
択すると、ＰＴＯ７がＯＦＦされてエンジン３からの動
力が出力軸６に伝達されなくなり、この出力軸６に連結
された他の作業機ポンプ（図示省略）は停止される。一
方、このＰＴＯ７に連動してスイッチ２４がＯＮされ、
第１切替弁１５がロ位置に切替えられ、作業機ポンプ２
がバイパス回路１９に連通される。

ここで、エンジン３の回転数が低速の時は、検出器２７
からの信号によりリレー２６がＯＦＦの状態にあり、第
２切替弁２０がニ位置に保持されている。このため、作
業機ポンプ２の吐出油がバイパス回路１９および第２切
替弁２０を経て合流回路２１に導かれ、入力回路８でス
テアリングポンプ１からの吐出油と合流してステアリン
グ用バルブ９に導かれる。

すなわち、この走行モードにおいて、エンジン３が低速
回転の時は、ステアリングポンプ１の吐出流量が少なく
なっているが、上記のように作業機ポンプ２の吐出油が
合流回路２１に導かれ、ステアリングポンプ１の吐出油
と、作業機ポンプ２の吐出油とが合流されてステアリン
グ用バルブ９に導かれることにより、ステアリングに必
要な流量が確保される。従って、この状態でステアリン
グハンドル１２を操作すれば、上記合流油がプライオリ
ティバルブ１１、ステアリング用切替弁１３を経てステ
アリングシリンダ１０に導かれ、円滑にステアリングで
きるとともに、急速ステアリングによる危険回避も可能
で、安全性を向上できることになる。

次いで、走行モードにおいて、エンジン３の回転数が上
昇し、所定の回転数以上になると、第１切替弁１５がロ
位置に切替えられたままで、回転数検出器２７からの信
号によりリレー２６がＯＮされ、第２切替弁２０がハ位
置に切替えられる。このため上記作業機ポンプ２の吐出
油はステアリング側に合流せずに戻り油回路２３を経て
タンク２２に戻され、ステアリングポンプ１の吐出油の
みがステアリング用バルブ９側に導かれる。このときエ
ンジン３の回転数の上昇に伴ってステアリングポンプ１
の吐出量も増大しているので、このポンプ１からの吐出
量だけでもステアリングに必要な油量を確保でき、円滑
にステアリングできる。

なお、この走行モードでは、第１切替弁１５がロ位置に
切替えられ、作業機側の入力回路１６がブロックされて
いるので、作業機用バルブ１７を操作しても、作業機を
作動させることはできないが、上記ＰＴＯ７により出力
軸６が停止され、他の作業機ポンプも停止されており、
他の作業機による作業も行えないようになっているため
支障はない。

また、上記走行モードでエンジン３が所定の回転数以上
の時は、作業機ポンプ２の吐出油が上記第２切替弁２０
のハ位置を経てタンク２２に戻されるので、低圧でアン
ロードされることになり、エネルギー損失が少なくな
る。

他の実施例 上記実施例では、作業機ポンプ２に作業機用バルブ１７
等を介して巻上のクラッチ用油圧シリンダやブレーキ用
油圧シリンダ等の作業機を接続し、また、減速機４の切
離し側出力軸６に連結される他の作業機ポンプに作業機
用バルブを介して巻上用油圧モータ、ブーム俯仰用油圧
シリンダ、ブーム伸縮用油圧シリンダシリンダ等の作業
機を接続する場合について説明したが、これら各作業機
ポンプに接続される作業機は、所望に応じて任意に選定
しうるものである。

また、スイッチ２４はＰＴＯ７に連動して作動する場合
のみに限らず、モード切替スイッチによって切替えるよ
うにしてもよく、また、手動で切替えるようにしてもよ
い。

（考案の効果） 以上のように本考案は、作業機用油圧ポンプを利用し
て、走行モードでエンジンが低速回転時にのみ作業機用
油圧ポンプの吐出油をステアリング用油圧ポンプの吐出
油と合流させてステアリング装置側に供給し、ステアリ
ングに必要な油量を確保するようにしているので、従来
のように補助油圧ポンプを別に設ける必要がなく、構造
を簡素化してコストダウンを図ることができる。

しかも、走行モードでエンジン回転数が低速の場合であ
っても、上記の合流によりステアリングに必要な油量を
確保して、適正にステアリングすることができ、急速ス
テアリングによる危険回避も容易に可能となり、安全性
を向上できる。また、走行モードでエンジンが高速回転
の時は、ステアリング用油圧ポンプから正常に吐出され
る大流量の吐出油で適正なステアリングを行うことがで
き、かつ、作業機用油圧ポンプの吐出油をそのままタン
クにアンロードさせることにより、エンジンのエネルギ
ーロスを少なくできる。

さらに、作業モードでは、ステアリング回路と作業機回
路とを独立回路にでき、作業機に対して作業機用油圧ポ
ンプの吐出油のみを供給し、従って、エンジン回転数が
低速から高速に変化しても、１台の作業機用油圧ポンプ
の吐出量の変化に影響されるだけであり、作業機への供
給流量が急激に増大することはなく、作業性ならびに安
全性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す油圧回路図である。 １…ステアリング用油圧ポンプ、２…作業機用油圧ポン
プ、３…エンジン、４…減速機、７…動力取出し装置
（ＰＴＯ）、８…ステアリング用入力回路、９…ステア
リング用バルブ、１０…ステアリングシリンダ（ステア
リング装置）、１５…第１切替弁、１６…作業機用入力
回路、１７…作業機用バルブ、１８…戻り油回路、１９
…バイパス回路、２０…第２切替弁、２１…合流回路、
２４…スイッチ、２６…リレー、２７…回転数検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリング用油圧ポンプの吐出油をステ
   アリング用バルブを介してステアリング装置に供給する
   ステアリング回路と、作業機用油圧ポンプの吐出油を作
   業機用バルブを介して作業機に供給する作業機回路と、
   上記各油圧ポンプを駆動するエンジンと、作業機用油圧
   ポンプの吐出油を作業モードの時に作業機用バルブの入
   力回路に導く状態と、走行モードの時にバイパス回路に
   導く状態とに切替える第１切替弁と、エンジンの回転数
   が低い時にバイパス回路をステアリング用油圧ポンプへ
   の合流回路に連通させる状態と、エンジンが所定の回転
   数以上になった時に上記合流回路をブロックし作業機用
   油圧ポンプの吐出油をタンクに導くアンロード状態とに
   切替える第２切替弁とを具備していることを特徴とする
   車両系建設機械の油圧回路。