JPS5919122Y2 - 油圧駆動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、油圧アクチュエータにより慣性体を駆動す
る油圧回路、たとえば油圧ショベルにおける旋回体を旋
回油圧モータにより駆動する油圧回路、あるいはブーム
を油圧シリンダにより起伏させる油圧回路に関するもの
である。

つぎに、旋回体の停止時における慣性エネルギを旋回体
の再旋回時に利用できるようにした公知の旋回体の油圧
駆動回路を第１図により説明する。

油圧ポンプ３３の吐出がわ３４は方向切替弁３５を介し
て管路３６．３７のどちらか一方に選択的に接続される
ようになっており、管路３６．３７はパイロット切替弁
３８を介して油圧モータ３１に接続されている。

油圧モータ３１の出力軸３２は旋回装置に連結されてい
る。

管路３６．３７におけるパイロット切替弁３８から油圧
モータ３１がわには、Ｎ２ガスなどを封入した蓄圧器３
９の流入管路５０．５１が逆止弁４７．４８を介してそ
れぞれ接続されている。

上述した方向切替弁３５およびパイロット切替弁３８の
詳細を作動とともに説明する。

（Ａ） 方向切替弁３５が中立位置にある時。

油圧ポンプ３３の吐出がわ３４は方向切替弁３５を介し
て油タンク４０に接続され、パイロット切替弁３８のパ
イロット管路４１．４２は同一圧力であるので、パイロ
ット切替弁３８は中立位置Ｎとなり、油圧モータ３１の
正逆転ポー）−３１ａ。

３１ ｂは中立位置におけるパイロット切替弁３８の逆
止弁４３．４４により遮断されるから油圧モータ３１は
回転しない。

（Ｂ） 方向切替弁３５を正転位置Ａとした時。

油圧ポンプ３３の吐出がわ３４はコントロールバルブ３
５を介して管路３６に接続され、油圧ポンプ３３の吐出
圧油は油圧モータ３１の正転ポート３１ａに供給される
ので油圧モータ３１は正転しようとする。

そのために管路３６内の圧力が上昇し、パイロット管路
４１を経た圧油によりパイロット切替弁３８が正転位置
Ａに切替えられるので、管路３７は連通して油圧モータ
３１の逆転ポー）３１ｂは管路３７、方向切替弁３５を
経て油タンク４０につらなる。

したがって、油圧モータ３１は正転する。

（０上述の状態で方向切替弁３５を中立位置Ｎに操作し
た時。

油圧ポンプ３３の吐出圧油は油タンク４０に流出して管
路３６．３７は油タンク４０に接続するから、パイロッ
ト管路４１ 、４２の圧力が同一となり、パイロット切
替弁３８が中立位置Ｎに復帰する。

すると、油圧モータ３１は停止しようとするが旋回体の
旋回慣性エネルギで逆に回転させられる。

そのために油圧モータ３１はポンプ作用をして逆転ポー
）３１ｂから圧油を管路３７に吐出するが、その管路３
７は逆止弁４４で閉鎖されているので、管路３７内の油
圧力が上昇し、その油圧力は蓄圧器３９にたくわえられ
る。

この時、管路３６は方向切替弁３５の中立位置の通路を
介して油タンク４０に連通しているので、管路３６が負
圧となることがない。

（Ｏ上述の状態において方向切替弁３５を再び正転位置
Ａに切替えると、前述の（Ｂ）項の説明と同様に油圧モ
ータ３１は正転する。

この時、蓄圧器３９の吐出管路４５は逆止弁４９、パイ
ロット切替弁３８の正転位置Ａの通路を介して管路３６
に連通し、蓄圧器３９の吐出管路４６はパイロット切替
弁３８の正転位置Ａで閉塞されるので、蓄圧器３９内の
蓄圧した油圧力は管路３６を経て正転ポー）３１ａに供
給されて油圧モータ３１の正転起動時の補助力となる。

なお、方向切替弁３５を逆転位置Ｂとした場合には逆転
作動が行われる。

この油圧駆動回路をそなえた油圧ショベルが坂道で停止
している際、旋回体の重量により管路３６または３７に
高油圧が立つと、その圧油は逆止弁４７または４８を経
て蓄圧器１２に流入するので、旋回体が旋回してしまう
。

また、始動時に慣性負荷が大きいと、油圧ポンプの吐出
圧油はメインリリーフバルブによってリリーフしてしま
い、省エネルギをはかることができなくなる。

この考案は上記の欠点を解決するもので、その目的とす
るところは、慣性体を駆動する油圧アクチュエータの減
速時に、アクチュエータの駆動回路に設けたシーケンス
バルブを介してアキュムレータに圧油を蓄積し、その蓄
積した圧油を、油圧ポンプをアンロードして次回のアク
チュエータの加速をする時に利用することによって、省
エネルギの効果を得ることができ、かつ、アクチュエー
タの停止時に慣性体に外部から負荷がかかつて、アクチ
ュエータの駆動回路に圧力が生しても、リリーフバルブ
の切替え設定値にほぼ近い切替え設定値であるシーケン
スバルブによってアキュムレータへの圧油の流出を防止
し、アクチュエータの停止状態を保持することができる
油圧駆動回路を提供することにある。

以下、この考案の一実施例を第２図により説明する。

原動機１によって駆動される油圧ポンプ２の吸込管路は
油タンク１４に接続され、吐出管路はレバー１７で切替
える方向切替弁１６に接続されており、吐出管路にはア
ンロードバルブ１９が設けられている。

方向切替弁１６は管路１５の一端が接続されており、管
路１５の他端は油圧ポンプ２の吸込管路に接続されてい
る。

方向切替弁１６は第１管路１０、第２管路１１により旋
回体（慣性体）９を駆動する油圧モータ８に接続されて
いる。

管路１０，１１には、シーケンスバルブ５ａと逆止弁５
ｂとからなるカウンタバランスバルブ５が接続されてい
る。

カウンタバランスバルブ５と油圧モータ８との間の管路
１０．１１にはバイロット式第１シーケンスバルブ１８
、パイロツト式第２シーケンスバルブ２４が直列に接続
されている。

シーケンスバルブ１８と２４とをたがいにつらねた管路
２８．２９の一方２８には第３管路２０の一端が接続さ
れ、管路２０の他端がわはシーケンスパル１１８の設定
圧力ｐ１に等しい圧力のガスを封入したアキュムレータ
２２に接続されている。

管路２０の途中にはアキュムレータ２２への流れを許容
する第１逆止弁２１が設けられている。

管路２９には管路２６の一端が接続され、管路２６の他
端かわば油タンク１４に接続されている。

また、アキュムレータ２２には第５管路２３とリリーフ
バルブ２５を設けた第４管路３０の一端がわが接続され
ており、管路２３の他端は方向切替弁１６に、管路３０
の他端がわは油タンク１４に接続されている。

管路２３には方向切替弁１６への流れを許容する第２逆
止弁２７が設けられている。

シーケンスバルブ１８．２４の設定圧力ｐ１、リリーフ
バルブ２５の設定圧力ｐ２、アンロードバルブ１９の設
定圧力ｐ１′は（ｐ２＞ＰＩ ’＞ｐｌ）の関係に定め
られている。

運転員が旋回体９を旋回させるためにレバー１７を操作
して方向切替弁１６を図示の中立位置ｎから右位置ｒに
切替えると、油圧ポンプ２からの圧油はアンロードバル
ブ１９、方向切替弁１６、逆止弁５ｂを通って管路１０
から油圧モータ８に流入し、同モータ８を駆動する。

この時、油圧モータ８の入口圧力は旋回体（慣性体）９
のためにシーケンスバルブ１８の設定圧力ｐ１まで上昇
し、シーケンスバルブ１８は図示の位置から下位置Ｕに
切替えられ、管路１０に流入した油圧ポンプ２からの圧
油はシーケンスバルブ１８、管路２０、逆止弁２１を経
てアキュムレータ２２に供給されて蓄圧される。

また、シーケンスバルブ５ａは図示の中立位置から右位
置に切替えられる。

旋回体９が動き始め、回転速度が上昇するにつれて油圧
モータ８の入口がわ圧力が下がり、シーケンスバルブ１
８が閉じる。

この時、さきに蓄圧されたアキュムレータ２２の圧油も
、管路２３、逆止弁２７、方向切替弁１６を通り、油圧
ポンプ２の吐出油と合流して油圧モータ８を駆動する。

運転員が旋回体９の旋回を止めようとして方向切替弁１
６を中立位置ｎに戻すと、油圧ポンプ２の吐出油は管路
１５を通って油タンク１４に戻されるため、シーケンス
バルブ５ａは中立位置に戻り、油圧モータ８の出口がわ
の管路１１は閉ざされるが、旋回体９は回り続けようと
するので、油圧モータ８の出口圧力はシーケンスバルブ
２４の設定圧力ｐ１まで上昇し、圧油が同バルブ２４、
管路２０、逆止弁２１を経てアキュムレータ２２に供給
される。

すなわち、アキュムレータ２２にはリリーフバルブ２５
の設定圧力ｐ２まで蓄圧する可能性が与えられる。

この時、油圧モータ８の入口がわが負圧にならないよう
に、管路２６．２９、シーケンスバルブ２４、管路１０
を経て圧油が供給される。

アキュムレータ２２に蓄圧された圧力がアンロードバル
ブ１９の設定圧力ｐ１１以上（ｐ２＞ｐ１’＞Ｉ）１）
になっていると、アンロードバルブ１９は右位置に切替
えられ、運転員が旋回を行なおうとして方向切替弁１６
を切替えた時には、アキュムレータ２２の圧力がｐ１′
以上になるまでアキュムレータ２２の圧油だけが油圧モ
ータ８を駆動するのに使われる。

その圧油は逆止弁２７を通る。アキュムレータ２２の圧
力がｐ１′以下（ｐ□あるいはそれ以下も含む）になる
と、油圧ポンプ２、アキュムレータ２２の双方により油
圧モータ８が駆動されることになる。

アンロードバルブ１９の設定圧力ｐ１′をシーケンスバ
ルブ１８の設定圧力ｐ１より高くする理由は、油圧ポン
プ２により油圧モータ８を駆動する時に、油圧モータ８
の入口圧力はシーケンスバルブ１８の設定圧力９１以上
になり、アンロードバルブ１９の設定圧力をｐｌにして
おくと、アンロードバルブ１９が右位置に切替えられ、
油圧ポンプ２が油圧モータ８の入口がわに油圧モータ８
を駆動するに必要な油量を送らないため負圧になってし
まうからである。

アンロードバルブ１９の設定圧力ｐ１′をシーケンスバ
ルブ１８の設定圧力ｐ１より高く定めておけば、油圧モ
ータ８の入口がわ圧力がｐｌからｐ１′になるまでに必
要油量が送られる。

また、逆止弁２７はアキュムレータ２２に蓄えられてい
る圧力がアンロードバルブ１９の設定圧力ｐ１′以下の
時に、油圧ポンプ２の吐出油が油圧モータ８に仕事をす
ることなくアキュムレータ２２に供給されることを防ぐ
ためのものである。

旋回体９を逆回転させる場合の作動も上述と同様である
。

この考案の実施態様としてアキュムレータ２２を油圧モ
ータ８の吸込み口に接続した油圧回路について説明した
が、アキュムレータ２２を他のアクチュエータの油吸込
み口に接続しても同様の効果が得られる。

以上説明したこの考案によれば、慣性体を駆動する時の
余剰エネルギ、ブレーキをかける時のブレーキ力に匹敵
するエネルギを回収することができ、かつ、油圧ポンプ
の最大使用圧力を変えることなく慣性体の駆動トルク、
ブレーキトルクを大きくすることができる。

また、油圧ショベル等を坂道で停止した際、シーケンス
バルブ１８．２４がブロック状態になっているので、旋
回体の旋回を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油圧ショベルの旋回油圧回路を示す系統
図、第２図はこの考案による油圧ショベルの旋回油圧回
路の一実施態様を示す系統図である。 １・・・・・・原動機、２・・・・・・油圧ポンプ、５
・・・・・・カウンタバランスバルブ、８・・・・・・
油圧モータ、９・・・・・・旋回体、１４・・・・・・
油タンク、１６・・・・・・方向切替弁、１８・・・・
・・シーケンスバルブ、１９・・・・・・アンロードバ
ルブ、２１・・・・・・逆也辱、２２・・・・・・アキ
ュムレータ、２４・・・・・・シーケンスバルブ、２５
・・・・・・リリーフバルブ、２７・・・・・・逆止弁
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 油圧ポンプの吐出圧油の流れ方向を切替える方向切替弁
   と、慣性体を駆動する油圧アクチュエータとの間にカウ
   ンタバランスバルブを設けた油圧駆動回路において、入
   力ポートを、カウンタバランスバルブと油圧アクチュエ
   ータとを接続する第１管路、第２管路にそれぞれ接続さ
   せ、出力ポートをアキュムレータに接続させ、かつ、そ
   れぞれ接続させた第１管路、第２管路の圧力上昇により
   遮断位置から連通位置に切替えられるパイロット式第１
   シーケンスバルブ、パイロット式第２シーケンスバルブ
   と、前記二つのパイロット式シーケンスバルブ゛の出力
   ポートとアキュムレータと全接続する第３管路に設けら
   れ、二つのパイロット式シーケンスバルブからアキュム
   レータへの流れを許容する第１逆止弁と、第３管路およ
   びアキュムレータと油タンクとを接続する第４管路に設
   けられ、切替え設定値が前記二つのパイロット式シーケ
   ンスバルブより高く設定されたリリーフバルブと、アキ
   ュムレータと前記方向切替弁とを接続する第５管路に設
   けられ、アキュムレータから方向切替弁への流れを許容
   する第２逆止弁と、前記油圧ポンプの吐出側に設けられ
   、アキュムレータの圧力をパイロット圧力として切替え
   られ、中立位置で゛は油圧ポンプの吐出側を前記方向切
   替弁に連通させ、切替え位置では油圧ポンプの吐出圧油
   を油タンクにアンロードさせるアンロードバルブとをそ
   なえ、前記方向切替弁の中立位置では前記第５管路を遮
   断し、切替え位置では前記第５管路を油圧ポンプの吐出
   圧油を供給する管路に連通させるように横取したことを
   特徴とする油圧駆動回路。