JPH08100448A - 油圧ショベルの油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 油圧ショベルの低温時のエンジン始動性を向
上する油圧回路を簡素化すると共に、確実な、しかもオ
ペレータが操作し易いようにする。 【構成】 コントロール用油圧ポンプ８の吐出側に設け
られた切換弁１３を操作して第１バイパス回路１４を開
にすると、コントロールポンプ８からの吐出油は第１バ
イパス回路１４を通って作動油タンク５に流れ、同時に
コントロール用油圧ポンプ８の吐出側の油圧が下がるた
め、パイロット回路１０ａを通じて切換弁１８の作動部
１９に導入されたいた油圧が下がり、自動的に切換弁１
８は第２バイパス回路１７を開にし、主操作弁３の出口
の油は第２バイパス回路１７を通って作動油タンクへ流
れる。このためコントロール用油圧ポンプ８と主油圧ポ
ンプ２の駆動負荷が小さくなりエンジンの始動性が向上
する。また上記のように、１つの切換操作で２つの第
１，第２バイパス回路１４および１７が同時に作動し、
操作が簡単でしかも確実である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧ショベルの低温時の
エンジン始動性を向上する油圧回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の油圧ショベルの低温時のエンジン
始動性を向上する油圧回路について図８および図９を参
照して説明する。先ず図８に示す油圧ショベル２０につ
いて説明する。下部走行体２１は油圧モータ２２により
前後移動自在となり、上部旋回体２３は上部旋回体２３
の内部に組み込まれた油圧モータ２４により、下部走行
体２１に支持された軸受２５を介して全旋回回動自在と
なっている。この上部旋回体２３には機械室２６、運転
室２７を取着し、機械室２６にはエンジン、油圧装置な
どが取り付けられ、運転室２７には操縦装置などが取り
付けられている。更にこの上部旋回体２３には作業機３
０が装着され、作業機３０のブーム３０は上部旋回体２
３に取着される。このブーム３０はブームシリンダ３１
にて上下揺動自在となっている。またこのブーム３０の
先端にはアーム３２が取着されており、このアーム３２
はアームシリンダ３３にて回動自在となっている。更に
このアーム３２の先端にはバケット３４が取着されてお
り、このバケット３４はチルトレバー３５、リンク３６
を介してバケットシリンダ３７にて回動自在となってい
る。このような各シリンダ３１，３３，３７の駆動によ
りブーム３０，アーム３２，バケット３４が作動自在と
なっている。このように油圧ショベル２０は上記各シリ
ンダ３１，３３，３７および各油圧モータ２２，２４な
どのアクチュエータを駆動することにより作業を行うも
のである。次に上記各シリンダおよび各油圧モータなど
のアクチュエータを駆動するための一般的な油圧回路に
ついて図９で説明する。作動タンク５の作動油ｃはエン
ジン１によって駆動される主油圧ポンプ２から吐出さ
れ、主操作弁３を通ってアクチュエータ４に送られてい
る。アクチュエータ４からの戻り油は再び主操作弁３を
通り、更にリフトチェック弁６ａ、フィルタ６ｂ、オイ
ルクーラ６ｃなどの補機器を通ってリターン回路７に結
合し作動油タンク５へ戻るような循環回路を形成してい
る。また、エンジン１によって駆動されるコントロール
用油圧ポンプ８からの吐出油はリリーフ弁１１を介して
加圧状態となり主操作弁３を操作するコントロール用操
作弁１２に導びかれている。またリリーフ弁１１からの
溢油はリターン回路１５により作動油タンク５へ戻るよ
うになっている。

【０００３】図１０に示す従来の油圧回路はコントロー
ル用油圧ポンプ８の吐出側１０と吸込側９の間にバイパ
ス回路１４と、このバイパス回路１４を開閉する切換弁
１３を設け、この切換弁１３を操作することにより、コ
ントロール用油圧ポンプ８の吐出側１０を吸込側９に短
絡させている。

【０００４】なお、低温時のエンジン始動性を向上する
油圧回路の先行技術として、例えば、実開平４−１１９
３４０号公報がある。同公報によればエンジンのアクセ
ルレバーに回転角検出センサーを、また、エンジンには
エンジン回転数センサーを設けてエンジンの回転数がア
クセルレバーの回転角に対応した値にまで上昇していな
い場合は作動油タンクと油圧ポンプの吐出側を短絡させ
るバイパス弁を設けている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】油圧ショベルにおい
て、作業を行うには先ずエンジンを始動しなければなら
ないが、低温時にはエンジンが容易に始動できない難点
があった。その理由は低温時には、作動油の粘度が高く
なり、作動油が前記循環回路を通る場合前記補機器類の
通路抵抗が大きくなり、この作動油を吐出する主油圧ポ
ンプを駆動するのに大きな動力を必要とし、またコント
ロール用油圧ポンプの吐出側のリリーフ圧による抵抗が
大きく、コントロール用油圧ポンプを駆動するのにも大
きな動力を必要とし、エンジンにとって大きな負荷とな
り回転数がなかなか上昇しないので始動が困難になるの
である。この問題点を合理的に解決する手段としては始
動時に主油圧ポンプの循環回路の通路抵抗とコントロー
ル用油圧ポンプのリリーフ圧抵抗を同時に少なくするこ
とが考えられる。

【０００６】しかしながら図１０に示す従来の低温時の
エンジン始動性を向上する油圧回路はコントロール用油
圧ポンプのリリーフ圧抵抗のみを解除しているので、主
油圧ポンプの循環回路の通路抵抗はそのまま残りエンジ
ンにかかる負荷が大きく始動性が悪い問題があった。

【０００７】前記の先行技術である実開平４−１１９３
４０号公報においてはアクセルレバーの回転角の検出、
エンジン回転数の検出、およびこれらの制御装置に複雑
な回路が必要でありコストアップになる問題があった。

【０００８】本発明は上記従来の問題点に着目し、油圧
ショベルの低温時のエンジンの始動性を向上するための
油圧回路を簡素化すると共に確実な、しかもオペレータ
が操作しやすい油圧回路を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る油圧ショベルの油圧回路は、エンジン
によって駆動され、作動油タンクの作動油を吸込、吐出
する主油圧ポンプと、この主油圧ポンプからの吐出油に
よって駆動される油圧シリンダ、油圧モータなどのアク
チュエータと、前記主油圧ポンプからの吐出油を前記ア
クチュエータに給排する主操作弁と、この主操作弁から
作動油タンクに排出する作動油を加圧、濾過あるいは冷
却するリフトチェック弁、フィルタ、オイルクーラなど
の補機器と、前記エンジンによって駆動されるコントロ
ール用油圧ポンプと、このコントロール用油圧ポンプか
らの吐出油を主操作弁の操作部に供給するコントロール
用操作弁と、このコントロール用油圧ポンプの吐出油を
加圧状態に保つためのリリーフ弁とを有する油圧ショベ
ルの油圧回路であって、このコントロール用油圧ポンプ
の吐出側を吸込側に短絡させる第１バイパス回路と、こ
の第１バイパス回路の開閉を行うパイロット用切換弁
と、主操作弁の出口から前記補機器に入る前で分岐して
直接リターン回路に短絡させる第２バイパス回路と、こ
の第２バイパス回路の開閉を行う主回路用切換弁を設け
た構成としたものである。

【００１０】また、上記構成において、主回路用切換弁
はパイロット用切換弁の開閉により連動して開閉を行う
ようにしても良い。

【００１１】

【作用】上記構成によればオペレータはエンジンの低温
始動時にコントロール用油圧ポンプの吐出側に設けられ
たパイロット用切換弁を第１バイパス回路が“開位置”
となるよう操作することにより、コントロール用油圧ポ
ンプから吐出される油が直接作動油タンクへドレーンさ
れるため、この回路の加圧状態が解放され、また主操作
弁の出口に設けられた主回路用切換弁は、パイロット用
切換弁との連動により第２バイパス回路が“開位置”と
なるよう作動するので、主油圧ポンプから吐出される油
も主操作弁出口から直接作動油タンクへドレーンされ
る。このためコントロール用油圧ポンプおよび主油圧ポ
ンプの駆動負荷が小さくなりエンジンの始動性を向上す
ることができる。

【００１２】しかもオペレータは１つの切換操作で２つ
のバイパス回路が同時に働くので、操作が簡単でしかも
確実である。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明に係る油圧ショベルの油圧回
路の具体的実施例を図面を参照して説明する。この中で
図８乃至図１０と共通の部品については同一符号を付し
て説明する。

【００１４】図１は第１実施例に係る油圧ショベルの油
圧回路である。作動油タンク５の作動油ｃはエンジン１
によって駆動される主油圧ポンプ２によって吸込、吐出
され、主操作弁３を通ってアクチュエータ４へ送られ
る。アクチュエータ４からの戻り油は再び主操作弁３を
通り、更にリフトチェック弁６ａ、フィルタ６ｂ、オイ
ルクーラ６ｃを通ってリターン回路７に結合し、作動油
タンク５へ戻るような循環回路を形成している。またエ
ンジン１によって駆動されるコントロール用油圧ポンプ
８からの吐出油はリリーフ弁１１を介して加圧状態とな
り、主操作弁３を操作するコントロール用操作弁１２に
導びかれているがリリーフ弁１１からの溢油はリターン
回路１５により作動油タンク５へ戻るようになってい
る。またコントロール用油圧ポンプ８の吐出側１０を吸
込側９に短絡させる第１バイパス回路１４を形成し、こ
の第１バイパス回路１４の開閉を行う切換弁１３を第１
バイパス回路１４の途中に設け、更に主操作弁３の出口
１６から分岐して直接リターン回路７に短絡させる第２
バイパス回路１７を形成し、この第２バイパス回路１７
の開閉を行う切換弁１８を第２バイパス回路１７の途中
に設けている。切換弁１３は手動式の２位置方向切換弁
であるが、切換弁１８は油圧式の２位置方向切換弁で、
この切換弁１８の作動部１９はコントロール用油圧ポン
プ８の吐出側１０から分岐したパイロット回路１０ａと
連絡している。

【００１５】このような第１実施例によれば、エンジン
の低温始動時にコントロール用油圧ポンプ８の吐出側１
０に設けられた切換弁１３を操作して第１バイパス回路
１４を“開位置”にすると、コントロール用油圧ポンプ
８から吐出される油は第１バイパス回路１４を通って作
動油タンク５へ流れる。同時にコントロール用ポンプ８
の吐出側１０の加圧状態が開放されるため、パイロット
回路１０ａを通じて切換弁１８の作動部１９に導入され
ていた油圧が下がり、切換弁１８はバネの力により自動
的に第２バイパス回路１７を“開位置”にするように作
動する。すると主操作弁３の出口１６と連通しているリ
フトチェック弁６ａ、フィルタ６ｂ、オイルクーラ６ｃ
の油路抵抗は第２バイパス回路１７の油路抵抗より大き
いので、主操作弁３の出口１６の作動油の大部分は油路
抵抗の小さい第２バイパス回路１７を通ってリターン回
路７へ流れる。したがってコントロール用油圧ポンプ８
の吐出油のリリーフ圧による抵抗がなくなり、また主油
圧ポンプ２の吐出油の循環流による抵抗が小さくなり、
エンジン１にかかる負荷が減少して始動が容易になる。
エンジン１が始動したら切換弁１３を操作して第１バイ
パス回路１４を“閉位置”にすると、コントロール用油
圧ポンプ８の吐出側１０は加圧状態となり、同時にこの
圧油が切換弁１８の作動部１９に導入されるため、切換
弁１８がバネの力に逆らって第２バイパス回路１７を
“閉位置”にするよう作動して通常の運転状態になる。

【００１６】このように切換弁１８をコントロール用油
圧ポンプ８の吐出油圧により作動する方式とし切換弁１
３が第１バイパス回路１４を開にすると、切換弁１８も
第２バイパス回路１７を開にし、切換弁１３が第１バイ
パス回路１４を閉にすると、切換弁１８も第２バイパス
回路１７を閉にするように切換弁１３と切換弁１８を連
動式にしたため、オペレータは１つの切換操作で、２つ
の第１バイパス回路１４および１７が同時に作動し、操
作が簡単でしかも確実である。

【００１７】図２は第２実施例に係る油圧ショベルの油
圧回路である。なお切換弁１３ａとその操作系統以外は
第１実施例と同一であり説明を省略する。切換弁１３ａ
を機械式とし、リンク機構４１により運転席の操作レバ
ー４２に連結し、運転席から操作ができるようにしたも
のである。

【００１８】このような第２実施例によれば切換弁１３
ａの操作が運転席からの操作レバー４２で可能となり操
作性が向上する。

【００１９】図３は第３実施例に係る油圧ショベルの油
圧回路である。なお切換弁１３ｂとその操作系統以外は
第１実施例と同一であり説明を省略する。切換弁１３ｂ
を電動式とし、電線４３により運転席のスイッチ４４を
介してバッテリー４５と連結し、運転席からのスイッチ
４４により操作ができるようにしたものである。

【００２０】このような第３実施例によれば切換弁１３
ｂの操作が運転席からのスイッチ４４で可能となり操作
性が向上する。

【００２１】図４は第４実施例に係る油圧ショベルの油
圧回路である。なおスイッチ４４ａ以外は第３実施例と
同一であり説明を省略する。スイッチ４４ａをサーモ式
とし、作動油がある設定温度以下になると自動的にスイ
ッチ動作を行うようにしたものである。

【００２２】このような第４実施例によればオペレータ
がスイッチ操作を行う必要がなく操作性が更に向上す
る。

【００２３】図５は第５実施例に係る油圧ショベルの油
圧回路である。なお切換弁１３ａと切換１８ａおよびそ
の操作系統以外は第１実施例と同一であり説明を省略す
る。切換弁１３ａと切換弁１８ａをそれぞれ機械式と
し、リンク機構４１，４１ａにより運転席の操作レバー
４２に連結し切換弁１３ａと切換弁１８ａが運転席から
の操作レバー４２により連動操作ができるようにいたも
のである。

【００２４】このような第５実施例によれば切換弁１３
ａと切換弁１８ａの連動操作が運転席からの操作レバー
４２、１本で可能となり操作性が向上する。

【００２５】図６は第６実施例に係る油圧ショベルの油
圧回路である。なお切換弁１３ｂと切換弁１８ｂおよび
その操作系統以外は第１実施例と同一であり説明を省略
する。切換弁１３ｂと切換弁１８ｂをそれぞれ電動式と
し電線４３，４３ａにより運転席のスイッチ４４を介し
てバッテリー４５と連結し、切換弁１３ｂと切換１８ｂ
が運転席からのスイッチ４４により連動操作ができるよ
うにしたものである。

【００２６】このような第６実施例によれば切換弁１３
ｂと切換弁１８ｂの連動操作が運転席からのスイッチ４
４、１ケ所で可能となり操作性が向上する。

【００２７】図７は第７実施例に係る油圧ショベルの油
圧回路である。なおスイッチ４４ａ以外は第６実施例と
同一であり説明を省略する。スイッチ４４ａをサーモ式
とし、作動油がある設定温度以下になると自動的にスイ
ッチ動作を行うようにしたものである。

【００２８】このような第７実施例によればオペレータ
がスイッチ操作を行う必要がなく操作性が更に向上す
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る油圧シ
ョベルの油圧回路によれば、オペレータはエンジンの低
温始動時にコントロール用油圧ポンプの吐出側に設けら
れたパイロット用切換弁を第１バイパス回路が“開位
置”となるよう操作することにより、コントロール用油
圧ポンプから吐出される油が直接作動油タンクへドレー
ンされるため、この回路の加圧状態が解放され、また主
操作弁の出口に設けられた主回路用切換弁は、パイロッ
ト用切換弁との連動により第２バイパス回路が“開位
置”となるよう作動するので、主油圧ポンプから吐出さ
れる油も主操作弁出口から直接作動油タンクへドレーン
される。このためコントロール用油圧ポンプおよび主油
圧ポンプの駆動負荷が小さくなりエンジンの始動性が向
上する。

【００３０】しかもオペレータは１つの切換操作で２つ
のバイパス回路が同時に働くので、操作が簡単でしかも
確実であり操作性が向上する。

【００３１】また、本発明によれば、パイロット用切換
弁で第１バイパス回路を閉にして作業を開始すれば、主
回路用切換弁はパイロット用切換弁と連動しているため
自動的に第２バイパス回路が閉となるので、操作忘れに
よる作動油タンクへ戻り油がフィルタ，オイルクーラを
通過せずにゴミの濾過が行なわれなかったり、作動油が
オーバーヒートする等の不具合が全く起こらず安全性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧ショベルの油圧回路の第１実施例
を示す図である。

【図２】本発明の油圧ショベルの油圧回路の第２実施例
を示す図である。

【図３】本発明の油圧ショベルの油圧回路の第３実施例
を示す図である。

【図４】本発明の油圧ショベルの油圧回路の第４実施例
を示す図である。

【図５】本発明の油圧ショベルの油圧回路の第５実施例
を示す図である。

【図６】本発明の油圧ショベルの油圧回路の第６実施例
を示す図である。

【図７】本発明の油圧ショベルの油圧回路の第７実施例
を示す図である。

【図８】油圧ショベルの側面図である。

【図９】従来の油圧ショベルの油圧回路の１つを示す図
である。

【図１０】従来の油圧ショベルの油圧回路の１つを示す
図である。

【符号の説明】

１…エンジン、２…主油圧ポンプ、３…主操作弁、４…
アクチュエータ、５…作動油タンク、６ａ…リフトチェ
ック弁、６ｂ…フィルタ、６ｃ…オイルクーラ、７…リ
ターン回路、８…コントロール用油圧ポンプ、１１…リ
リーフ弁、１２…コントロール用操作弁、１３…コント
ロール回路用切換弁、１４…第１バイパス回路、１７…
第２バイパス回路、１８…主回路用切換弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン１によって駆動され、作動油タ
   ンク５の作動油を吸込、吐出する主油圧ポンプ２と、こ
   の主油圧ポンプ２からの吐出油によって駆動される油圧
   シリンダ、油圧モータなどのアクチュエータ４と、前記
   主油圧ポンプ２からの吐出油を前記アクチュエータ４に
   給排する主操作弁３と、この主操作弁３から作動油タン
   ク５に排出する作動油を加圧、濾過あるいは冷却するリ
   フトチェック弁６ａ，フィルタ６ｂ，オイルクーラ６ｃ
   などの補機器と、前記エンジン１によって駆動されるコ
   ントロール用油圧ポンプ８と、このコントロール用油圧
   ポンプ８からの吐出油を主操作弁３の操作部に供給する
   コントロール用操作弁１２と、このコントロール用油圧
   ポンプ８の吐出油を加圧状態に保つためのリリーフ弁１
   １とを有する油圧ショベルの油圧回路において、このコ
   ントロール用油圧ポンプ８の吐出側を吸込側に短絡させ
   る第１バイパス回路１４と、この第１バイパス回路１４
   の開閉を行うパイロット用切換弁１３と、主操作弁３の
   出口から前記補機器に入る前で分岐して直接リターン回
   路７に短絡させる第２バイパス回路１７と、この第２バ
   イパス回路１７の開閉を行う主回路用切換弁１８を設け
   たことを特徴とする油圧ショベルの油圧回路。
2. 【請求項２】 請求項１において主回路用切換弁１８は
   パイロット用切換弁１３の開閉により連動して開閉を行
   う油圧ショベルの油圧回路。