JPH11107311A - 建設機械の発電装置 - Google Patents

建設機械の発電装置

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JPH11107311A
JPH11107311A JP9284592A JP28459297A JPH11107311A JP H11107311 A JPH11107311 A JP H11107311A JP 9284592 A JP9284592 A JP 9284592A JP 28459297 A JP28459297 A JP 28459297A JP H11107311 A JPH11107311 A JP H11107311A
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JP
Japan
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oil
return
return oil
power generator
construction machine
Prior art date
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Pending
Application number
JP9284592A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiro Ueda
登志郎 植田
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.)
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Yutani Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11107311A publication Critical patent/JPH11107311A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/14Energy-recuperation means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来より建設機械に装備した油圧回路ではオ
イルクーラにチェック弁が並設され、オイルクーラの入
口側の戻り油圧力が所定圧に上昇したとき前記チェック
弁が開口し、オイルクーラが破損するようなトラブルを
防止するようにしている。したがって前記戻り油は、前
記チェック弁のスプリングにより設定される背圧を生じ
ながら作動油タンクへ戻されるだけで、そのエネルギー
は特に有効利用されていなかった。本発明は、前記チェ
ック弁の代替機能を有し、しかもオイルクーラの入口側
管路で上昇する戻り油圧力のエネルギーを有効利用でき
る発電装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明では、油圧アクチュエータ制御用
の方向切換弁の戻り油排出ポートよりオイルクーラの入
口側ポートに通じる戻り油用管路と、作動油タンクとの
間にバイパスリターン管路を設け、その管路に、回転子
と固定子を有し、しかも圧力の上昇する前記戻り油によ
って駆動される発電機を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベルなど
建設機械,作業車両の油圧回路に発電機を設けるように
した発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、実用新案登録第2502588
号公報に記載されている一実施例不純物除去回路を示す
油圧回路図である。図2に示す油圧回路では、油圧ポン
プ1、油圧アクチュエータ2(アクチュエータ2をい
う)、前記油圧アクチュエータ2への圧油の流通を切換
える方向切換弁3(パイロットバルブ3をいう)、作動
油タンク4(タンク4をいう)などをそなえており、前
記油圧アクチュエータ2の作動時に方向切換弁3の戻り
油排出ポートTより流出される戻り油をリターンライン
5、オイルクーラ7を経て、作動油タンク4に戻すよう
にしている。また前記オイルクーラ7にはクラッキング
圧力の設定されたスプリング式のチェック弁6が並設さ
れ、オイルクーラ7の入口側の管路の圧力が所定圧に上
昇したとき、前記チェック弁6が開口し、前記上昇した
圧力のサージ圧によってオイルクーラ7が破損するよう
なトラブルを防止するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来より油圧ショベル
など建設機械に装備した油圧回路では、図2に示すよう
に、オイルクーラ7にクラッキング圧力の設定されたス
プリング式のチェック弁6が並設され、オイルクーラ7
の入口側の管路の圧力が所定圧に上昇したとき、前記チ
ェック弁6が開口し、前記上昇した圧力のサージ圧によ
ってオイルクーラ7が破損するようなトラブルを防止す
るようにしている。すなわち建設機械の作業時に前記チ
ェック弁6が開口することによって前記オイルクーラ7
の入口側の管路の圧力が所定圧以上に上昇するのを抑制
しているが、このとき方向切換弁3からの戻り油は、前
記チェック弁6のスプリングにより設定される背圧を生
じながら作動油タンク4へ戻されるだけで、そのエネル
ギーは特に有効利用されていなかった。本発明は、前記
オイルクーラに並設されているチェック弁の代替機能を
有し、しかもオイルクーラの入口側管路で上昇する戻り
油圧力のエネルギーを有効利用できる建設機械の発電装
置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、油圧アクチ
ェエータと、前記油圧アクチュエータに圧油を供給する
油圧ポンプと、前記油圧アクチュエータへの圧油の流通
を切換える方向切換弁と、前記方向切換弁からの戻り油
を冷却するオイルクーラと、前記オイルクーラの出口側
ポートに連通する作動油タンクをそなえている建設機械
において、前記方向切換弁の戻り油排出ポートより前記
オイルクーラの入口側ポートに通じる戻り油用管路と、
前記作動油タンクとの間にバイパスリターン管路を設
け、前記バイパスリターン管路に、前記方向切換弁から
流出される戻り油によって駆動される発電機を設けた。
そして前記発電機は、複数のロータを有する回転軸と、
前記回転軸に設けられた電磁石より成る回転子と、前記
回転子の外周側に設けられコイル,ブラシ,整流子をそ
なえた固定子を有するとともに、前記固定子は電源用の
バッテリに接続され、前記バイパスリターン管路を通過
する戻り油により前記回転子が回転駆動されることによ
って発生する誘起電流を、前記バッテリに対して充電す
るようにした。なお前記の場合前記回転子を回転駆動す
る戻り油の駆動圧は、前記油圧アクチュエータの作動時
に、前記方向切換弁より流出される戻り油が前記オイル
クーラの入口側で所定の圧力に上昇した時点の圧力とす
るようにした。
【0005】本発明の発電装置を装備した建設機械の作
業時に前記油圧アクチュエータが操作された場合、その
際の操作によっては前記油圧アクチュエータから短時間
のうちに流量の大なる戻り油が排出され、前記方向切換
弁を通じて前記オイルクーラの入口側の戻り油用管路に
送油される。そしてその戻り油が前記オイルクーラの入
口側で所定の圧力に上昇した時には、その上昇した圧力
が、前記戻り油用管路より分岐されたバイパスリターン
管路を通じて、前記発電機の流入口に作用する。したが
って前記戻り油の上昇した圧力が駆動圧となって複数の
ロータ及びそのロータと一体形の回転子が回転駆動され
るとともに、前記発電機のケーシング内を通過する戻り
油は前記発電機の流出口より排出され、リターン管路を
経て作動油タンクへ戻される。前記の場合に電磁石より
成る回転子が、コイル,ブラシ,整流子をそなえた固定
子の内周側を回転するので、前記固定子に誘起電流が発
生する。そして前記固定子は建設機械の電源用のバッテ
リに接続されているので、前記誘起電流は前記バッテリ
に対して充電される。すなわち前記戻り油の上昇した圧
力を駆動圧として発電機を回転させ、前記発電機により
発電する電流を前記バッテリに蓄電できるので、前記戻
り油の上昇圧力エネルギーを建設機械の消費する電力の
一部に有効利用することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形
態の建設機械の発電装置を示す回路図である。図におい
て、8は建設機械(油圧ショベル等であるが図示してい
ない)に装備している代表例の油圧アクチュエータ(油
圧シリンダ,油圧モータなどである)、9は前記油圧ア
クチュエータ8に圧油(メイン圧)を供給する油圧ポン
プ、10は前記油圧アクチュエータ8への圧油の流通を
切換える方向切換弁、11は前記方向切換弁10の戻り
油排出ポート10Tからの戻り油を冷却するオイルクー
ラ、11Iはオイルクーラ11の入口側ポート、11O
は出口側ポート、12は作動油タンク、13は発電機、
14は発電機13のケーシング、14I,14Oはケー
シング14に形成した発電機13のそれぞれ流入口,流
出口、15は複数のロータ16を有する回転軸、17は
前記回転軸15に設けられた電磁石(電磁石の図示はし
ていない)より成る回転子、18は前記回転子7の外周
側に設けられた固定子、19は前記固定子18を接続し
ている電気回路、20は建設機械の電源用のバッテリ、
21,22はそれぞれダイオードである。
【0007】次に、本発明の発電装置の構成を図1につ
いて述べる。本実施形態の発電装置では、油圧アクチュ
エータ8制御用の方向切換弁10の戻り油排出ポート1
0Tよりオイルクーラ11の入口側ポート11Iに通じ
る戻り油用管路23と、作動油タンク12との間にバイ
パスリターン管路24a−24bを設け、前記バイパス
リターン管路24aと24bとの間に、前記方向切換弁
10の戻り油排出ポート10Tから流出される戻り油に
よって駆動される発電機13を設けた。そして前記発電
機13は、複数のロータ16を有する回転軸15と、前
記回転軸15に設けられた電磁石より成る回転子17
と、前記回転子17の外周側に設けられコイル,ブラ
シ,整流子(いずれも図示していない)をそなえた固定
子18を有するとともに、前記固定子18は電源用のバ
ッテリ20に接続され、前記バイパスリターン管路24
a−24bを通過する戻り油により前記回転子17が回
転駆動されることによって発生する誘起電流を、前記バ
ッテリ20に対して充電するようにした。なお前記の場
合前記回転子17を回転駆動する戻り油の駆動圧は、前
記油圧アクチュエータ8の作動時に、前記方向切換弁1
0より流出される戻り油が前記オイルクーラ11入口側
の戻り油用管路23で所定の圧力、例えば図2に示す従
来技術の油圧回路におけるチェック弁6のクラッキング
圧と同程度の圧力に上昇した時点の圧力とするようにし
た。
【0008】次に、本実施形態の発電装置の作用につい
て述べる。本実施形態の発電装置を装備した建設機械の
作業時に前記油圧アクチュエータ8が操作された場合、
その際の操作によっては前記油圧アクチュエータ8から
短時間のうちに流量の大なる戻り油が排出され、前記方
向切換弁10を通じて前記オイルクーラ11の入口側の
戻り油用管路23に送油される。そしてその戻り油が前
記オイルクーラ11の入口側で所定の圧力に上昇した時
には、その上昇した圧力が、前記戻り油用管路23より
分岐されたバイパスリターン管路24aを通じて、前記
発電機13の流入口14Iに作用する。したがって前記
戻り油の上昇した圧力が駆動圧となって複数のロータ1
6及びそのロータ16と一体形の回転子17が回転駆動
されるとともに、前記発電機13のケーシング14内を
通過する戻り油は前記発電機13の流出口14Oより排
出され、バイパスリターン管路24bを経て作動油タン
ク12へ戻される。前記の場合に電磁石より成る回転子
17が、コイル,ブラシ,整流子をそなえた固定子18
の内周側を回転するので、前記固定子18に誘起電流が
発生する。そして前記固定子18は建設機械の電源用の
バッテリ20に接続されているので、前記誘起電流は前
記バッテリ20に対して充電される。すなわち前記戻り
油の上昇した圧力を駆動圧として発電機13を回転さ
せ、前記発電機13により発電する電流を前記バッテリ
20に蓄電できるので、前記戻り油の上昇圧力エネルギ
ーを建設機械の消費する電力の一部に有効利用すること
ができる。
【0009】
【発明の効果】本発明の発電装置を装備した建設機械の
作業時に油圧アクチュエータが操作された場合、その際
の操作によっては前記油圧アクチュエータから短時間の
うちに流量の大なる戻り油が排出されオイルクーラの入
口側の戻り油用管路内の圧力が上昇するが、その戻り油
が所定の圧力に上昇した時には、その上昇した圧力が前
記戻り油用管路より分岐されたバイパスリターン管路を
通じて、発電機を回転させる。したがってオイルクーラ
の入口側の戻り油用管路には前記オイルクーラが破損を
おこすようなサージ圧が発生しないので、オイルクーラ
のメンテナンス性を向上させることができるとともに、
従来技術におけるオイルクーラに並設したチェック弁を
不要にすることができる。また前記発電機の固定子を建
設機械の電源用のバッテリに接続したので、前記発電機
により発電される電流を前記バッテリに蓄電できるの
で、前記戻り油の上昇圧力エネルギーを建設機械の消費
する電力の一部に有効利用することができる。尚前記バ
ッテリが、油圧ポンプの動力源としてのバッテリである
場合、ショベルの稼動時間を延ばすことが可能となる。
したがって本発明の発電装置を装備した建設機械では、
油圧アクチュエータの戻り油回路における機器メンテナ
ンス性と、建設機械のエネルギー消費の経済性を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の建設機械の発電装置を示
す回路図である。
【図2】従来技術の一実施例不純物除去回路を示す油圧
回路図である。
【符号の説明】
1,9 油圧ポンプ 2,8 油圧アクチュエータ 3,10 方向切換弁 4,12 作動油タンク 6 チェック弁 7,11 オイルクーラ 11I 入口側ポート 11O 出口側ポート 13 発電機 15 回転軸 16 ロータ 17 回転子 18 固定子 20 バッテリ 24a,24b バイパスリターン管路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧アクチュエータと、前記油圧アクチ
    ュエータに圧油を供給する油圧ポンプと、前記油圧アク
    チュエータへの圧油の流通を切換える方向切換弁と、前
    記方向切換弁からの戻り油を冷却するオイルクーラと、
    前記オイルクーラの出口側ポートに連通する作動油タン
    クをそなえている建設機械において、前記方向切換弁の
    戻り油排出ポートより前記オイルクーラの入口側ポート
    に通じる戻り油用管路と、前記作動油タンクとの間にバ
    イパスリターン管路を設け、前記バイパスリターン管路
    に、前記方向切換弁から流出される戻り油によって駆動
    される発電機を設けたことを特徴とする建設機械の発電
    装置。
  2. 【請求項2】 前記発電機は、複数のロータを有する回
    転軸と、前記回転軸に設けられた電磁石より成る回転子
    と、前記回転子の外周側に設けられコイル,ブラシ,整
    流子をそなえた固定子を有することを特徴とする請求項
    1記載の建設機械の発電装置。
  3. 【請求項3】 前記固定子は電源用のバッテリに接続さ
    れ、前記バイパスリターン管路を通過する戻り油により
    前記回転子が回転駆動されることによって発生する誘起
    電流を、前記バッテリに対して充電するようにしたこと
    を特徴とする請求項1及び2記載の建設機械の発電装
    置。
  4. 【請求項4】 前記回転子を回転駆動する戻り油の駆動
    圧は、前記油圧アクチュエータの作動時に、前記方向切
    換弁より流出される戻り油が前記オイルクーラの入口側
    で所定の圧力に上昇した時点の圧力としたことを特徴と
    する請求項1及び2記載の建設機械の発電装置。
JP9284592A 1997-09-30 1997-09-30 建設機械の発電装置 Pending JPH11107311A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007516392A (ja) * 2003-11-14 2007-06-21 キャタピラー インコーポレイテッド 動力システム及びそれを使用する作業機械
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JP2020093920A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 株式会社豊田自動織機 荷役車両

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