JPH0893707A - 電動式建設機械の油圧装置 - Google Patents

電動式建設機械の油圧装置

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JPH0893707A
JPH0893707A JP25907194A JP25907194A JPH0893707A JP H0893707 A JPH0893707 A JP H0893707A JP 25907194 A JP25907194 A JP 25907194A JP 25907194 A JP25907194 A JP 25907194A JP H0893707 A JPH0893707 A JP H0893707A
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JP
Japan
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hydraulic pump
main
accumulator
actuator
oil passage
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Pending
Application number
JP25907194A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukiro Sasaki
征郎 佐々木
Shinya Hirose
晋也 広瀬
Shigeru Hirabayashi
繁 平林
Toshiaki Tei
暁明 程
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Japan Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動式建設機械において、主油圧ポンプ3を
小容量化し、これにより油圧装置の装備コストを低減す
るとともに主油圧ポンプ3を駆動するための電力消費を
低減し、更には油圧装置の発熱や作動油の劣化を防止す
る。 【構成】 主油路21に切換弁11を介して接続されるアキ
ュムレータ12と、アキュムレータ12内に圧油を送給する
補助油圧ポンプ5と、補助油圧ポンプ5を駆動する電動
式の補助駆動モータ6と、アクチュエータ1の負荷が主
油圧ポンプ3の容量を超えたとき、切換弁11を切り換え
てアキュムレータ12と主油路21とを連通してアキュムレ
ータ12内に蓄えられた圧油をアクチュエータ1に送給せ
しめるコントローラ10とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、作業機を操作するため
のアクチュエータに圧油を送給する油圧ポンプを電気に
より駆動する電動式建設機械の油圧装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、低騒音、無公害を目的としてバッ
テリー、外部電源等の電気を駆動源とした油圧ショベ
ル、トラックローダ等の建設機械が採用されてきてい
る。
【0003】かかる電動式建設機械においてはバッテリ
ー、外部電源等の電気により電動モータを駆動し、この
電動モータによって駆動される油圧ポンプから吐出され
た圧油を作業機を操作するためのアクチュエータに送給
している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の電動式建設機械
においては、複数個のアクチュエータを同時に作動させ
た場合に必要な油量に対応する大容量の油圧ポンプを装
備している。
【0005】このため、次のような問題がある。 (1) 大容量の油圧ポンプを装備する必要があるた
め、油圧装置の設置コストが嵩む。 (2) 大容量の油圧ポンプから吐出された大流量の圧
油を常時流すため、油圧装置の発熱、作動油の劣化等が
発生する。 (3) 大容量の油圧ポンプを駆動するため電力消費が
増大する。
【0006】本発明の目的とするところは、油圧ポンプ
を小形化することにより油圧装置のコストを低減すると
ともに油圧ポンプを駆動するための電力消費を低減し、
更には油圧装置の発熱や作動油の劣化を防止することに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、その特徴とすると
ころは、電動式補助駆動モータにより駆動される補助油
圧ポンプから吐出された圧油を蓄えるアキュムレータを
切換弁を介して上記主油路に接続するとともに上記アク
チュエータの負荷が上記主油圧ポンプの容量を超えたと
き上記切換弁を切り換えて上記アキュムレータを上記主
油路に連通させ、上記アクチュエータの負荷が上記主油
圧ポンプの容量を下回ったとき上記切換弁を切り換えて
上記アキュムレータを上記主油路から遮断するコントロ
ーラを設けたことにある。
【0008】他の特徴とするところは、上記コントロー
ラは上記アクチュエータの停止後所定の遅延時間が経過
したとき上記主油圧ポンプ及び補助油圧ポンプを停止さ
せる機能を併せ具備することにある。
【0009】更に、他の特徴とするところは、上記コン
トローラは上記アキュムレータ内に蓄えられた圧油の圧
力が設定圧力以下に低下したとき上記切換弁を切り換え
て上記アキュムレータを上記主油路から遮断するととも
に上記補助油圧ポンプを運転して上記アキュムレータ内
に圧油を供給する機能を併せ具備することにある。
【0010】
【作用】本発明においては、電動式補助駆動モータによ
り補助油圧ポンプを駆動してこれから吐出された圧油を
アキュムレータ内に蓄えて置き、アクチュエータの負荷
が主油圧ポンプの容量を超えたときには、切換弁を切り
換えることによってアキュムレータ内に蓄えられた圧油
を主油路に合流せしめてアクチュエータに送給する。ア
クチュエータの負荷が主油圧ポンプの容量を下回ったと
きには、切換弁を切り換えてアキュムレータを主油路か
ら遮断して圧油の補充を停止する。
【0011】アクチュエータの停止後所定の遅延時間が
経過したとき主油圧ポンプ及び補助油圧ポンプを停止す
る。
【0012】アキュムレータ内に蓄えられた圧油の圧力
が設定圧力以下に低下したときアキュムレータを主油路
から遮断するとともに補助油圧ポンプを運転してアキュ
ムレータ内に圧油を供給する。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1には本発明の実施例に係る電動式油圧
ショベルの油圧装置の系統図が示されている。図1にお
いて、1は出力端1aが作業機に接続されたアクチュエー
タ、2はアクチュエータ1への作動油の給排を切り換え
る第1切換弁、3は主油圧ポンプで、電動式主駆動モー
タ4によって駆動される。
【0014】主油圧ポンプ3の吸入口は油タンク16に接
続され、吐出口は主油路21により第1切換弁2の吸入ポ
ートに接続されている。この第1切換弁2の2個の吐出
ポートは油路22a 、22b を介してアクチュエータ1のヘ
ッド側及びロッド側油室に接続され、ドレンポートは油
タンク17に接続されている。主油路21中に設けられた逆
止弁14は主油圧ポンプ3から第1切換弁2へ向かう圧油
の流れを許容する。
【0015】電動式補助駆動モータ6によって駆動され
る補助油圧ポンプ5は主油圧ポンプ3よりも容量(吐出
量)が小さくされ、かつ、この補助油圧ポンプ5の容量
と主油圧ポンプ3の容量との合計はアクチュエータ1の
最大負荷に相当する容量とされている。そして、この補
助油圧ポンプ5の吐出圧力は主油圧ポンプ3の吐出圧力
よりも高く設定されている。
【0016】補助油圧ポンプ5の吸入口は油路36を介し
て油タンク16に接続され、吐出口は油路24を介して第2
切換弁11の吸入ポートに接続されている。この油路24に
は逆止弁23が介装され、その後流側にはアキュムレータ
12が油路25を介して接続されている。また、第2切換弁
11の吐出ポートは逆止弁15が介装された油路26を介して
主油路21に接続されている。
【0017】第1切換弁2の操作用パイロット弁9はパ
イロット油路27、28を介して第1切換弁2のパイロット
操作部2a、2bに接続されている。パイロット油圧ポンプ
7は主駆動モータ4によって駆動され、その吐出口はパ
イロット油路35を介してパイロット弁9に接続され、吸
入口は油路36を介して油タンク16に接続されている。こ
のパイロット油路35にはパイロット弁9へ向かう流れの
みを許容する逆止弁41が介装され、この後流側には所定
のパイロット圧を維持するためのアキュムレータ42が油
路43を介して接続されている。
【0018】コントローラ10は検出回路34を介して伝送
されるパイロット弁9のパイロット圧によりアクチュエ
ータ1の負荷を検知する。このコントローラ10からの制
御信号は回線31を介して第2切換弁11の操作部11a に、
回線32を介して主発停装置13に、回線33を介して補助発
停装置18に、回線39を介して補助駆動モータ6にそれぞ
れ伝送される。
【0019】主発停装置13の入力側は電線20を介して外
部電源、バッテリー等の電源に接続され、出力側は電線
37を介して主駆動モータ4に接続されており、この主発
停装置13を切り換えることによって主駆動モータ4が発
停せしめられる。補助発停装置18はこれからの発停信号
を回線38を経て補助駆動モータ6に伝送することによっ
てこれを発停せしめるようになっている。
【0020】しかして、パイロット弁9を操作すると、
これからのパイロット圧がパイロット油路27もしくは28
を経て第1切換弁2のパイロット操作部2aもしくは2bに
送られて第1切換弁2が切り換えられ、主油路21と油路
22a もしくは22b とを接続する。
【0021】これと同時にコントローラ10から回線32を
経て出力された起動信号により主発停装置13が電源側回
線20と主駆動モータ側回線37とが接となるように切換え
られて主駆動モータ4が駆動され、主油圧ポンプ3から
吐出された圧油が主油路21、逆止弁14及び第1切換弁2
を経て油路22a もしくは22b からアクチュエータ1に送
られこれを駆動する。
【0022】また、回線40を介してコントローラ10に入
力されるアキュムレータ12内の圧力がその設定圧力P2
即ち、補助油圧ポンプ5の吐出圧力に達していないとき
は、コントローラ10は回線33を介して補助発停装置18に
起動信号を出力して補助駆動モータ6を起動し、補助油
圧ポンプ5を運転してこれから吐出された圧油を油路2
4、逆止弁23、油路25を経てアキュムレータ12内に送給
し、アキュムレータ12内の圧力がその設定圧力P2に達し
たとき、停止信号を出力して補助駆動モータ6を停止す
る。
【0023】そして、コントローラ10はパイロット弁9
から検出回路34を介して出力される検知信号によりアク
チュエータ1の負荷が主油圧ポンプ3の容量を超えてい
ることを検知すると、回線31を介して第2切換弁11のア
クチュエータ11a に切換え信号を送ってこれを開に切換
え、アキュムレータ12と主油路21とを連通せしめる。
【0024】これによりアキュムレータ12内に蓄えられ
た圧油が油路25、24、第2切換弁11、油路26、逆止弁15
を経て主油路21に流入し、主油圧ポンプ3から吐出され
た圧油と合流してアクチュエータ1に送られ、その負荷
の増加に即応した圧油量及び油圧が維持される。
【0025】また、コントローラ10はアクチュエータ1
の負荷が主油圧ポンプ3の容量よりも小さくなったこと
を検知すると、第2切換弁11に出力してこれを閉に切換
えることによりアキュムレータ12と主油路21との間を遮
断する。これによりアクチュエータ1には主油圧ポンプ
3から吐出された圧油のみが送給される。
【0026】アクチュエータ1の負荷が解除され、アク
チュエータ1による作業機の操作が停止すると、コント
ローラ10はパイロット弁9より検出回路34を介してアク
チュエータ1の停止を検知し、所定の遅延時間をおいて
回線32、33を介して主発停装置13、補助発停装置18に停
止信号を送り主駆動モータ4及び補助駆動モータ6を停
止せしめる。これにより主油圧ポンプ3及び補助油圧ポ
ンプ5は停止せしめられる。
【0027】以上のように、アクチュエータ1の負荷が
主油圧ポンプ3の容量を超えたときにはアキュムレータ
12内に蓄えられた圧油を主油路21に合流せしめて主油圧
ポンプ3からの不足油量を補充する。
【0028】アクチュエータ1の負荷が主油圧ポンプ3
の容量を下廻ったときには、アキュムレータ12からの圧
油の補充を停止して主油圧ポンプ3からの圧油のみをア
クチュエータ1に供給する。アクチュエータ1が停止す
ると、所定の遅延時間の経過後、主油圧ポンプ3及び補
助油圧ポンプ5を停止せしめるので、アクチュエータ1
の負荷の大きさに正確に対応した油量を迅速に送給する
ことが可能となり、従って、大容量の主油圧ポンプが不
要となるとともにその消費電力を低減しうる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、アクチュエータの負荷
が主油圧ポンプの容量を超えたときにはアキュムレータ
内に蓄えられた補助油圧ポンプからの圧油を切換弁を介
して主油路に合流せしめて主油圧ポンプからの不足油量
を補充し、また、アクチュエータの負荷が主油圧ポンプ
の容量を下廻ったとき、アキュムレータからの圧油の補
充を遮断するので、主油圧ポンプ及びこれの付属機器の
容量を従来のものに比べて小型化することができ、従っ
て、油圧装置の設置コストを大幅に低減しうる。
【0030】また、主油圧ポンプ及び補助油圧ポンプを
ともに小形化しうるので、これらポンプの電力消費も少
なくて済み、稼動コストを低減しうる。更に、アクチュ
エータの負荷の全域においてその負荷の大きさに対応し
た油量をアクチュエータに送給しうるので、作動油の無
駄な流通を防止できるとともに装置の発熱や作動油の劣
化を防止することができる。
【0031】コントローラがアクチュエータの停止後所
定の遅延時間が経過したとき主油圧ポンプ及び補助油圧
ポンプを停止させる機能を併せ具備するときは、主油圧
ポンプ及び補助油圧ポンプの運転を継続することによる
無駄な電力消費を節減できる。
【0032】コントローラがアキュムレータ内に蓄えら
れた圧油の圧力が設定圧力以下に低下したとき切換弁を
切り換えてアキュムレータを主油路から遮断するととも
に補助油圧ポンプを運転してアキュムレータ内に圧油を
供給する機能を併せ具備するときは、アキュムレータ内
に設定圧力以上の圧油を蓄えることができ、従って、切
換弁を切り換えてアキュムレータを主油路に連通させた
ときアキュムレータ内の圧油を容易に主油路に流入させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る電動式油圧ショベルの油
圧装置の系統図である。
【符号の説明】
1 アクチュエータ 2 第1切換弁 3 主油圧ポンプ 4 主駆動モータ 5 補助油圧ポンプ 6 補助駆動モータ 9 パイロット弁 10 コントローラ 11 第2切換弁 12 アキュムレータ 13 主発停装置 18 補助発停装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 程 暁明 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新キ ャタピラー三菱株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動式主駆動モータにより駆動される主
    油圧ポンプから吐出された圧油が主油路を経て供給され
    るアクチュエータを具えた電動式建設機械の油圧装置に
    おいて、電動式補助駆動モータにより駆動される補助油
    圧ポンプから吐出された圧油を蓄えるアキュムレータを
    切換弁を介して上記主油路に接続するとともに上記アク
    チュエータの負荷が上記主油圧ポンプの容量を超えたと
    き上記切換弁を切り換えて上記アキュムレータを上記主
    油路に連通させ、上記アクチュエータの負荷が上記主油
    圧ポンプの容量を下回ったとき上記切換弁を切り換えて
    上記アキュムレータを上記主油路から遮断するコントロ
    ーラを設けたことを特徴とする電動式建設機械の油圧装
    置。
  2. 【請求項2】 上記コントローラは上記アクチュエータ
    の停止後所定の遅延時間が経過したとき上記主油圧ポン
    プ及び補助油圧ポンプを停止させる機能を併せ具備する
    ことを特徴とする請求項1記載の電動式建設機械の油圧
    装置。
  3. 【請求項3】 上記コントローラは上記アキュムレータ
    内に蓄えられた圧油の圧力が設定圧力以下に低下したと
    き上記切換弁を切り換えて上記アキュムレータを上記主
    油路から遮断するとともに上記補助油圧ポンプを運転し
    て上記アキュムレータ内に圧油を供給する機能を併せ具
    備することを特徴とする請求項1記載の電動式建設機械
    の油圧装置。
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