WO2004005727A1 - 油圧駆動装置 - Google Patents

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WO2004005727A1
WO2004005727A1 PCT/JP2003/008702 JP0308702W WO2004005727A1 WO 2004005727 A1 WO2004005727 A1 WO 2004005727A1 JP 0308702 W JP0308702 W JP 0308702W WO 2004005727 A1 WO2004005727 A1 WO 2004005727A1
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pressure
hydraulic
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boom
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PCT/JP2003/008702
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English (en)
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Inventor
Yusuke Kajita
Kazunori Nakamura
Toichi Hirata
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.
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    • F15B2211/80Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/88Control measures for saving energy

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic drive device provided in a construction machine such as a hydraulic shovel and capable of performing a combined operation of a plurality of hydraulic cylinders.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a main part of a hydraulic drive device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-333073
  • FIG. 5 is a hydraulic circuit provided with the hydraulic drive device shown in FIG. It is a side view which shows a shovel.
  • the hydraulic shovel shown in FIG. 5 includes a traveling body 1, a revolving body 2 provided on the traveling body 1, a boom 3 mounted on the revolving body 2 so as to be rotatable in a vertical direction.
  • An arm 4 is mounted on the boom 3 so as to be rotatable in the vertical direction
  • a bucket 5 is mounted on the arm 4 so as to be rotatable in the vertical direction.
  • Boom 3, arm 4, and socket 5 constitute a front working machine.
  • a boom cylinder 6 that is a first hydraulic cylinder that drives the arm 3
  • an arm cylinder 7 that is a second hydraulic cylinder that drives the arm 4, for example,
  • a bucket cylinder 8 for driving the bucket 5 is provided.
  • FIG. 4 shows a hydraulic drive unit having a center bypass type directional control valve for driving a boom cylinder 6 and an arm cylinder 7 of the hydraulic drive units provided in the above-described hydraulic shovel. are doing.
  • the boom cylinder 6 has a bottom side chamber 6a and a mouth.
  • the boom cylinder 6 When the pressure oil is supplied to the bottom chamber 6a, the boom cylinder 6 is extended and the boom is raised. By supplying the pressurized oil to b, the boom cylinder 6 contracts and the boom is lowered.
  • the arm cylinder 7 also includes a bottom chamber 7a and a rod chamber 7b, and the arm cloud is implemented by supplying pressure oil to the bottom chamber 7a.
  • the arm dump is performed by supplying the pressurized oil to the load side chamber 7b.
  • the hydraulic drive device including the boom cylinder 6 and the arm cylinder 7 includes an engine 20 and a main hydraulic pump driven by the engine 20.
  • the directional control valve 24 for the arm which is the second directional control valve for controlling the flow of the pressure oil supplied from the pump 21 to the arm cylinder 7, and the directional control valve 23 for the boom are remotely switched and controlled.
  • a directional control valve for boom 23 is provided in a pipe 28 connected to the discharge pipe of the main hydraulic pump 21, and a directional control valve for arm is provided in the pipe 27 connected to the discharge pipe described above. 24 are provided.
  • the boom directional control valve 23 and the bottom chamber 6a of the boom cylinder 6 are connected by a main line 29a, and the boom directional control valve 23 and the boom cylinder 6 are locked.
  • the main chamber 29b is connected to the side chamber 6b by a main pipeline 29b.
  • the arm directional control valve 24 and the bottom side chamber 7a of the arm cylinder 7 are connected by a main line 30a, and the arm directional control valve 24 and the arm directional control valve 24 are connected to each other.
  • the rod side chamber 7b of the cylinder 7 is connected by a main pipeline 30b.
  • the boom operating device 25 is connected to the pilot pump 22 and controls the pilot pressure generated in response to the operation through one of the pilot lines 25a and 25b.
  • the boom direction control valve 23 is switched to the left position or the right position in FIG.
  • the arm operating device 26 is also connected to the pilot pump 22 so that the pilot pressure generated in response to the operation is supplied to the pilot lines 26a and 26b.
  • the air is supplied to the control room of the directional control valve 24 for the arm via one of them, and the directional control valve 24 for the arm is switched to the left position or the right position in FIG.
  • the operation device 25 for a boom shown in FIG. 4 when excavating earth and sand, the operation device 25 for a boom shown in FIG. 4 is operated, and for example, a pilot pipeline is operated. Pilot pressure is generated at 25a, and the directional control valve 23 for boom is switched to the left position in FIG.
  • the hydraulic oil discharged from the main hydraulic pump 21 passes through the line 28, the boom directional control valve 23, and the bottom of the boom cylinder 6 via the main line 29a.
  • the pressure oil in the load side chamber 6b is supplied to the side chamber 6a, and is returned to the tank 43 via the main line 29b and the boom directional control valve 23.
  • the boom cylinder 6 extends as shown by the arrow 13 in FIG. 5, the boom 3 rotates as shown by the arrow 12 in FIG. 5, and the boom is raised. .
  • the arm operating device 26 is operated, for example, a pilot pressure is generated in the pilot pipe 26a, and the arm direction is changed.
  • the control valve 24 is switched to the left position in FIG. 4, the hydraulic oil discharged from the main hydraulic pump 21 passes through the pipe 27, the arm directional control valve 24, and the main pipe 30a. Then, it is supplied to the bottom chamber 7 a of the arm cylinder 7.
  • the pressure oil in the rod side chamber 7b is returned to the tank 43 via the main line 30b and the arm directional control valve 24.
  • the arm cylinder 7 extends as shown by the arrow 9 in FIG. 5, and the arm 4 rotates as shown by the arrow 11 in FIG. Is done.
  • a bucket operating device (not shown) was operated to switch the bucket directional control valve, as shown in FIG.
  • the bucket cylinder 8 When the bucket cylinder 8 is extended in the direction of arrow 10 in FIG. 5, the bucket 5 rotates in the direction of arrow 11 and the desired earth and sand is formed. Excavation work is performed.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing pilot pressure characteristics and cylinder pressure characteristics in the above-described combined operation.
  • the horizontal axis represents the excavation time
  • the vertical axis represents the pilot pressure generated by the operating device.
  • 31 in the lower diagram of FIG. 6 is generated by the arm operating device 26 shown in FIG. 4 and is supplied to the pilot line 26a, i.e., the pilot pressure.
  • the pilot pressure at the time of the arm cloud is shown.
  • reference numeral 32 denotes a pilot pipe generated by the boom operating device 25 shown in FIG.
  • the pilot pressure supplied to the road 25a that is, the pilot pressure when the boom is raised, is shown.
  • T1, T2, and T3 indicate the points in time when the boom raising operation was performed.
  • the horizontal axis shows the excavation work time
  • the vertical axis shows the load pressure generated in the hydraulic cylinders 6, 7, that is, the cylinder pressure
  • Numeral 33 in the upper diagram of FIG. 6 indicates the bottom pressure generated in the bottom chamber 7 a of the arm cylinder 7, that is, the arm cylinder pot pressure. It shows the rod pressure generated in the rod side chamber 6b of the boom cylinder 6, that is, the boom cylinder rod pressure.
  • the rod side chamber 6b of the boom cylinder 6, which is the first hydraulic cylinder, is connected to the tank 43.
  • a hydraulic circuit has been proposed in which a pipe is provided and an over-open single-relief valve 80 is provided on the pipe to release pressurized oil to the tank 43 when the pressure exceeds a predetermined level. Have been.
  • the overload relief valve 80 continues to be relieved occurs, the amount of heat generated in the hydraulic circuit becomes large and energy efficiency is increased. It is extremely disadvantageous.
  • the present invention has been made in view of the above-described situation in the related art, and has a purpose of providing the first hydraulic system with an operation of supplying hydraulic oil to the pot side chamber of the second hydraulic cylinder.
  • An object of the present invention is to provide an oil pressure drive device capable of relieving excessive pressure in a rod side chamber of a cylinder and effectively utilizing pressure oil in the rod side chamber. Disclosure of the invention
  • the present invention is provided in a construction machine, and is driven by a main hydraulic pump and pressure oil discharged from the main hydraulic pump.
  • a first hydraulic cylinder and a second hydraulic cylinder each having a drum side chamber, and a first directional control valve for controlling the flow of pressure oil supplied from the main hydraulic pump to the first hydraulic cylinder.
  • the raw hydraulic port A second directional control valve for controlling the flow of pressure oil supplied from the pump to the second hydraulic cylinder, a first operating device for switching and controlling the first directional control valve, and the second directional control valve A second operating device for switching control of the first hydraulic cylinder, when the pressure in the rod side chamber of the first hydraulic cylinder becomes higher than a predetermined pressure,
  • a communication control means for communicating the rod side chamber of the first hydraulic cylinder with the bottom side chamber of the second hydraulic cylinder is provided.
  • the second directional control valve is switched by operating the second operating device, and the hydraulic oil of the main hydraulic pump is supplied to the second hydraulic system via the second directional control valve.
  • the reaction force of the drive of the second hydraulic cylinder causes the reaction of the first hydraulic cylinder to occur.
  • the communication control means is activated, and the pressure oil in the rod side chamber of the first hydraulic cylinder is supplied to the second hydraulic cylinder. It is supplied to the bottom chamber.
  • the hydraulic fluid discharged from the main hydraulic pump and supplied through the second directional control valve and the lock of the first hydraulic cylinder are provided in the bottom chamber of the second hydraulic cylinder.
  • the pressure oil supplied from the pressure side chamber merges and is supplied.
  • the pressure in the rod-side chamber of the first hydraulic cylinder is suppressed to substantially the same pressure as the pressure in the bottom-side chamber of the second hydraulic cylinder, and the pressure of the second hydraulic cylinder is also reduced.
  • Speed up in the extension direction can be performed. In this way, it is possible to suppress an excessive increase in the pressure of the opening side chamber of the first hydraulic cylinder.
  • the pressure oil in the rod side chamber of the first hydraulic cylinder which was conventionally thrown away by relieving the tank, is selectively increased by the second hydraulic cylinder. It can be used quickly and effectively.
  • the communication control means may include a communication path capable of communicating a rod-side chamber of the first hydraulic cylinder with a bottom-side chamber of the second hydraulic cylinder.
  • a backflow provided in the communication passage for preventing the flow of pressure oil from the pot side chamber of the second hydraulic cylinder to the rod side chamber of the first hydraulic cylinder.
  • Preventing means and the communication passage when the pressure in the port side chamber of the first hydraulic cylinder is lower than the predetermined pressure.
  • a switching valve for keeping the communication path in communication when the pressure becomes equal to or higher than the predetermined pressure.
  • the pressure oil of the main hydraulic pump is supplied to the bottom chamber of the second hydraulic cylinder, and the independent operation of the second hydraulic cylinder is performed.
  • the switching valve is connected.
  • the passage is switched so as to maintain the communication state, whereby the pressure oil in the rod-side chamber of the first hydraulic cylinder passes through the communication passage and the backflow prevention means, and the pressure of the second hydraulic cylinder is reduced. It is supplied to the tom side chamber.
  • the switching valve includes a variable throttle in which a throttle amount changes according to a pressure of a rod-side chamber of the first hydraulic cylinder.
  • the amount of pressure oil supplied from the rod-side chamber of the first hydraulic cylinder to the bottom-side chamber of the second hydraulic cylinder is reduced by the amount of pressure oil in the mouth-side chamber of the first hydraulic cylinder. It is limited according to the pressure, and it is possible to reduce the shock particularly when the switching valve switches from the shut-off state to the communicating state.
  • the throttle amount is set on a communication path connecting the bottom side chamber of the second hydraulic cylinder and the backflow prevention means in accordance with the operation amount of the second operation device. It has a configuration with variable variable aperture means.
  • the switching valve is configured such that the pressure in the load side chamber of the first hydraulic cylinder becomes high due to the reaction force accompanying the driving of the second hydraulic cylinder, and the switching valve communicates. Even in the state, the throttle amount of the variable throttle valve is determined according to the operation amount of the second operating device, so the supply is supplied from the first hydraulic cylinder side to the second hydraulic cylinder side. The amount of pressurized oil used is limited. Therefore, the operator Unintended extreme increase in the speed of the second hydraulic cylinder can be suppressed.
  • a solenoid valve for generating a pilot oil pressure signal for controlling a valve position of the switching valve, and a pressure in a rod side chamber of the first hydraulic cylinder are detected.
  • a pressure detection means for detecting an operation amount of the second operating device; a pressure signal from the pressure detection means and an operation signal from the operation amount detection means;
  • a controller that executes processing and outputs a drive signal to the solenoid valve is provided.
  • the construction machine has a revolving body, a boom rotatably mounted on the revolving body, and an arm rotatably mounted on the boom.
  • a hydraulic shovel wherein the first hydraulic cylinder is a boom cylinder for driving the boom, and the second hydraulic cylinder is an arm cylinder for driving the arm.
  • the first hydraulic cylinder is a boom cylinder for driving the boom
  • the second hydraulic cylinder is an arm cylinder for driving the arm.
  • the excavation reaction force causes the boom cylinder to operate.
  • the communication control means is activated, and the hydraulic oil in the rod side chamber of the boom cylinder is discharged from the arm cylinder. It is supplied to the pot room.
  • the oil in the cylinder side chamber of the arm cylinder is discharged from the main hydraulic pump and supplied through the directional control valve for the arm, and the boom cylinder port
  • the pressure oil supplied from the side chamber is combined and supplied. This makes it possible to increase the speed of the arm cylinder in the extension direction, that is, to increase the speed of the arm cloud.
  • the construction machine includes a revolving body, a boom rotatably mounted on the revolving body, an arm rotatably mounted on the boom, A hydraulic shovel having a bucket rotatably mounted on the arm, wherein the first hydraulic cylinder is a boom cylinder for driving the boom; (2)
  • the hydraulic cylinder is a bucket cylinder for driving the above-mentioned bucket, and the pressure in the rod-side chamber of the boom cylinder becomes higher than a predetermined pressure, the above-mentioned It is characterized in that it has a communication control means for communicating the rod side chamber of the bump cylinder with the pot side chamber of the bucket cylinder.
  • the excavation reaction force is applied to the bucket cylinder.
  • the communication control means is activated, and the pressure oil in the mouth side chamber of the boom cylinder is bucketed. It is supplied to the cylinder side room. That is, the boom cylinder discharges from the main hydraulic pump into the bottom chamber of the bucket cylinder, and is supplied through a directional control valve for the bucket. And the pressurized oil supplied from the nozzle side chamber. This makes it possible to increase the speed of the bucket cylinder in the direction of extension. Further, it is possible to suppress the pressure in the rod side chamber of the boom cylinder from excessively increasing.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a first embodiment of the hydraulic drive device of the present invention
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the processing performed by the controller provided in the second embodiment.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a conventional hydraulic drive device.
  • FIG. 5 is a side view showing a hydraulic shovel as an example of a construction machine provided with the hydraulic drive device shown in FIG.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing a pi-port pressure characteristic and a cylinder pressure characteristic in a conventional hydraulic drive device.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a problem in the related art.
  • FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram showing another conventional hydraulic drive device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the hydraulic drive device of the present invention.
  • the same components as those shown in FIGS. 4 and 8 described above are denoted by the same reference numerals.
  • the first embodiment shown in FIG. 1 and a second embodiment described later are also provided in a construction machine, for example, the hydraulic shovel shown in FIG. 5 described above. Accordingly, the following description will be made using the reference numerals shown in FIG. 5 as necessary.
  • the first embodiment shown in FIG. 1 also has, for example, a center bypass type directional control for driving a first cylinder Boom cylinder 6 and a second cylinder C arm arm cylinder 7. It is composed of hydraulic actuators each equipped with a valve. 4, the boom cylinder 6 also has a bottom side chamber 6a and a rod side chamber 6b, and the first embodiment shown in FIG. 7 also has a bottom chamber 7a and a rod chamber 7b.
  • the engine 20 is supplied to the main hydraulic pump 21 and the pilot pump 22 driven by the engine 20, and to the boom cylinder 6.
  • a first directional control valve for controlling the flow of pressurized oil i.e., a center-bypass type boom directional control valve 23, a second directional control valve for controlling the flow of pressurized oil supplied to the arm cylinder 7 That is, a center bypass type directional control valve 24 for the arm is provided.
  • a first operating device for remotely switching and controlling the boom directional control valve 23, that is, the boom operating device 25 and the arm directional control valve 24 are remotely switched and controlled.
  • Lines 27, 28 are connected to the discharge line of the main hydraulic pump 21, and an arm directional control valve 24 is provided in the line 27, and an arm directional control valve 24 is provided in the line 28.
  • a directional control valve for boom 23 is provided.
  • the boom directional control valve 23 and the bottom side chamber 6a of the boom cylinder 6 are connected by a main line 29a, and the boom directional control valve 23 and the boom cylinder 6 are locked. It is connected to the main room 6b by a main pipeline 29b.
  • the arm directional control valve 24 and the bottom side chamber 7a of the arm cylinder 7 are connected by a main line 30a, and the arm directional control valve 24 and the arm cylinder
  • the load side chamber 7b of the cylinder 7 is connected with the main pipeline 30b.
  • the operating device 25 for the boom and the operating device 26 for the arm are, for example, composed of a pilot-type operating device for generating a pilot pressure, and are connected to the pilot pump 22. You.
  • the operation device 25 for the boom is connected to the control room of the directional control valve 23 for the boom via the pilot pipes 25a and 25b, respectively, and the operation device 26 for the arm is connected to the pilot device. They are connected to the control room of the directional control valve 24 for the arm via the lot pipes 26a and 26b, respectively.
  • the boom cylinder 6 constituting the first hydraulic cylinder is formed.
  • the arm cylinder 7 constituting the second hydraulic cylinder and the rod-side chamber 6b of the boom cylinder 6 A communication control means is provided for communicating with the bottom side chamber 7a.
  • the communication control means can communicate between the rod side chamber 6b of the boom cylinder 6 and the bottom side chamber 7a of the damper cylinder 7.
  • the communication passage 40 is shut off.
  • a switching valve 57 for maintaining the communication path 40 in a communicating state when the pressure becomes higher than a predetermined pressure.
  • Arm Cylinder 7 Backflow prevention means for preventing the flow of hydraulic oil from the bottom chamber 7a in the direction of the rod chamber 6b of the boom cylinder 6 such as a check valve 41 and an arm operating device Including variable throttle means, such as a variable throttle valve 54, whose opening area is controlled according to the amount of operation when an arm cloud operation is performed by 26 In.
  • the switching valve 57 is a pilot switching valve that can be switched by the pressure of the opening side chamber 6 b of the boom cylinder 6, and the variable throttle valve 54 has an articulated valve.
  • the pilot pressure from the pilot line 26 of the operating device 26 for the engine is applied via the control line 55.
  • a pipe 56 connecting the rod-side chamber 6b of the boom cylinder 6 and the tank 43 is provided with a single-bar-drill.
  • a safety valve 80 is provided.
  • the set pressure by the spring 57a for switching the switching valve 57 from the shut-off position to the communication position is lower than the set pressure of the overload relief valve 80. Is set.
  • the arm operating device 26 When the arm operating device 26 is operated to supply the pilot port pressure to the pilot pipe line 26a and the arm directional control valve 24 is switched to the left position, the main hydraulic pressure port is switched.
  • the pressure oil discharged from the pump 21 is supplied to the bottom side chamber 7a of the arm cylinder 7 via the line 27, the directional control valve 24 for the arm, and the main line 30a. Is done.
  • the arm cylinder 7 operates in the extending direction
  • the arm 4 shown in FIG. 5 rotates in the direction of the arrow 11, and the arm cladding operation is performed.
  • the pilot port pressure is not supplied to the pilot pipelines 25a and 25b of the boom operation system, and the tank pressure is attained.
  • the boom directional control valve 23 is in the neutral position. Hold.
  • a variable throttle valve 54 provided on the communication passage 40 receives a pilot pressure Pa from the pilot pipe 26 a via the control pipe 55. It is provided with an opening corresponding to the area of the pilot pressure Pa.
  • the pressure in the rod side chamber 6b of the boom cylinder 6 is lower than the predetermined pressure, that is, the pressure set by the above-described spring 57a.
  • the force by the control pressure applied to the control chamber of the switching valve 57 is smaller than the spring force of the spring 57a, and the switching valve 57 is held at the left position shown in FIG. .
  • the load side chamber 6b of the bloom cylinder 6 is in a completely locked state, and during the extension operation of the arm cylinder 7, the bloom cylinder 6 is in a completely locked state.
  • the pressure oil in the load side chamber 6 b of 6 is not supplied to the communication passage 40.
  • the pressure oil supplied to the communication passage 40 is supplied to the bottom side chamber 7a of the arm cylinder 7 via the main pipeline 30a. That is, the hydraulic oil discharged from the main hydraulic pump 21 and supplied through the arm directional control valve 24 is supplied to the bottom chamber 7 a of the arm cylinder 7.
  • the pressurized oil supplied from the rod side chamber 6b of the boom cylinder 6 is combined and supplied.
  • the bottom side chamber 6a of the boom cylinder 6 is supplied with oil from the tank 43 via the check valve and the main line 29a. A negative pressure in the drum side chamber 6a is prevented.
  • the boom The pressure oil in the rod-side chamber 6b of the cylinder 6 can be sent to the bottom-side chamber 7a of the arm cylinder 7, so that the bump cylinder 6 extends and the arm clamp is extended. Excavation reaction force due to the wood operation can be released, and the lifting of the vehicle body can be prevented.
  • the pressure oil that has flowed out of the rod side chamber 6 b of the boom cylinder 6 is supplied to the bottom side chamber 7 a of the arm cylinder 7, so that the arm cylinder 6 extends.
  • Speed increase thus, the operation speed of the arm cloud can be increased.
  • the boom directional control valve 23 shifts from the valve position shown in FIG. 1 to the left valve position, and the boom cylinder is operated.
  • the rod side chamber 6b of No. 6 communicates with the tank 43, and the pressure oil in the rod side chamber 6b is returned to the tank 43. If, for some reason, the pressure in the load side chamber 6b of the boom cylinder 6 becomes higher than the predetermined pressure and the switching valve 57 becomes in communication, the boom Since the pressure oil in the rod-side chamber 6b of the cylinder 6 is supplied to the bottom-side chamber 7a of the arm cylinder 7, the speed of the arm cylinder 6 in the extension direction is increased.
  • the bottom side chamber 6a of the boom cylinder 6 is connected to the tank 4 via the boom directional control valve 23. Communicate with 3. At this time, if the pressure in the load side chamber 6b of the boom cylinder 6 becomes higher than the predetermined pressure, and the switching valve 57 becomes in communication, the boom 3 becomes higher than before. However, the excavation force of Arm 4 is increased by that amount, and as a result, the excavation force is about the same as the conventional technology.
  • variable throttle valve 54 when a combined operation of the arm dump operation and the program 3 or the arm dump operation alone is performed, the pilot pressure P a is applied to the variable throttle valve 54. Since no pressure is applied, the variable throttle valve 54 remains closed, and the operation is the same as that of the prior art.
  • the pressure in the rod-side chamber 6b of the boom cylinder 6 is lower than the predetermined pressure due to the excavation reaction force when the arm clad is operated alone.
  • the pressure oil in the rod-side chamber 6b of the boom cylinder 6 can be sent to the pot-side chamber 7a of the arm cylinder 7 and the boom cylinder 6 This allows the excavation reaction force generated by the arm cloud operation to escape, thereby preventing the body from rising.
  • the pressure oil flowing out of the rod side chamber 6 b of the boom cylinder 6 is supplied to the pot side chamber 7 a of the arm cylinder 7, the extending direction of the arm cylinder 6 is increased.
  • Arm cloud operating speed The speed can be increased.
  • the pressurized oil in the rod side chamber 6b of the boom cylinder 6, which has conventionally been discarded in the tank, can be effectively used.
  • the throttle amount of the variable throttle valve 54 is controlled in accordance with the arm dump operation amount by the arm operating device 26, the extreme operation of the arm cylinder 7 that may not be expected by the operator is performed. It is possible to reduce the speed increase.
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing the second embodiment
  • FIG. 3 is a block diagram showing the processing contents of a controller 68 provided in the second embodiment.
  • the switching valve 57 b for holding the communication passage 40 in the communicating state includes a variable throttle, and the variable throttle valve 54 provided in the first embodiment is omitted.
  • the switching valve 57 b is controlled in its position by a control pressure from a solenoid valve 69 to which a pilot pressure is supplied via a control line 69 a, and the switching valve 57 b is opened.
  • the area (amount of squeezing) is controlled.
  • operation amount detection means for detecting the pressure of the pilot pipe 26a for example, a pyrometer
  • a pressure detector 67 and a pressure detector for detecting the pressure in the rod side chamber 6 b of the boom cylinder 6, for example, a rod pressure detector 66 are provided.
  • signals from the pilot pressure detector 67 and the rod pressure detector 66 are input, predetermined arithmetic processing is performed, and the drive current to the solenoid valve 69 is output.
  • a controller 68 is provided.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the operation amount on the arm cloud side by the arm operating device 26 detected by the pilot pressure detector 67, and The pressure in the load side chamber 6b of the boom cylinder 6 detected by the load pressure detector 66 is input to the controller 68, and the controller At 68, the arithmetic processing shown in FIG. 3 is executed. As shown in FIG. 3, the controller 68 responds to this signal when the pressure in the load side chamber 6b of the boom cylinder 6 becomes higher than a predetermined pressure. It has a function generator 68 a that outputs a large value.
  • a function generator 68 b that outputs a large value up to 1 and a function generator 68 a, And a multiplier 68 c for multiplying the signal output from 68 b.
  • the result of multiplication by the multiplier 68 c is output as a drive signal (current) for the solenoid valve 69.
  • the signal increases.
  • the hydraulic control force applied from the solenoid valve 69 to the switching valve 57 b increases, and the opening area of the switching valve 57 b also increases.
  • the amount of pressure oil supplied from the rod side chamber 6b to the bottom side chamber 7a of the arm cylinder 7 also increases.
  • the rod side chamber 6b of the boom cylinder 6 is caused by the excavation reaction force.
  • the pressure oil in the rod side chamber 6 b of the boom cylinder 6 can be sent to the bottom side chamber 7 a of the arm cylinder 7. Therefore, the boom cylinder 6 is extended, so that the excavation reaction force caused by the arm cloud operation can be released, and the floating of the vehicle body can be prevented from being lifted. Also, since the pressure oil flowing out of the rod side chamber 6 b of the boom cylinder 6 is supplied to the bottom side chamber 7 a of the arm cylinder 7, the extension direction of the arm cylinder 6 is increased.
  • the arm cylinder 7 is described as an example of the second hydraulic cylinder, but the bucket shown in FIG. 5 described above as the second hydraulic cylinder is used as the second hydraulic cylinder. It may be Tosylinder 8. In this case, pressure oil from the rod side chamber 6b of the pump cylinder 6 is supplied to the bottom side chamber of the bucket cylinder 8, and the excavation speed by the bucket 8 is reduced. Only the point that the speed can be increased is different from the case of the arm 4, and the other effects can be obtained similarly to the first and second embodiments.
  • the present invention is applied to a hydraulic drive device having a center bypass type directional control valve, but the present invention is not limited to this, and the closed center type directional control valve is not limited to this. It may be configured to be applied to a hydraulic drive device provided with

Abstract

第2油圧シリンダのボトム側室に圧油が供給される操作時に、第1油圧シリンダの過大なロッド圧を逃がすことができるとともに、そのロッド側室の圧油を有効に活用するため、ブームシリンダ6と、アームシリンダ7と、ブームシリンダ6のロッド側室6bとアームシリンダ7のボトム側室7aとを連絡する連通路40と、この連通路40上に設けられブームシリンダ6のロッド圧に応じて連通路40を連通・遮断する切換弁57とを備え、アームクラウド単独操作をおこない、その掘削反力によりブームシリンダ6のロッド圧が所定圧以上の高圧になったときに切換弁57が遮断位置から連通位置に切換わり、ブームシリンダ6のロッド側室6bの圧油がアームシリンダ7のボトム側室7aに供給され、自動的にブームシリンダ6が伸張し、これにより油圧ショベルの車体が浮き上がることがないようにした。

Description

03 008702
明 細 害 油圧駆動装置
技術分野
本発明 は、 油圧シ ョ ベル等の建設機械に備え られ、 複数の油圧シ リ ンダの複合操作が可能な油圧駆動装置に関する。 背景技術
建設機械に備え られ 、 複数の油圧シ リ ンダの複合操作を実施する 油圧駆動装置 と しては、 例えば特開 2 0 0 0 — 3 3 7 3 0 7 公報に 示される油圧駆動装置が公知である。 この油圧駆動装置は油圧シ ョ ベルに備え られる ものである。 図 4 は、 こ の特開 2 0 0 0 — 3 3 7 3 0 7 公報に示される油圧駆動装置の要部構成を示す油圧回路図、 図 5 は図 4 に示す油圧駆動装置が備え られる油圧シ ョ ベルを示す側 面図であ る。
図 5 に示す油圧シ ョ ベルは、 走行体 1 と 、 この走行体 1 上 に設け られる旋回体 2 と、 こ の旋回体 2 に上下方向の回動可能に装着さ れ る ブーム 3 と 、 こ のブー厶 3 に上下方向の回動可能に装着さ れるァ ーム 4 と 、 このアーム 4 に上下方向の回動可能に装着されるバケ ツ ト 5 と を備えている。 ブーム 3 、 ァ ー厶 4 、 ノ ケ ッ 卜 5 は フ ロ ン 卜 作業機を構成 している。 また、 プ一 厶 3 を駆動する例えば第 1 油圧 シ リ ンダである ブーム シ リ ンダ 6 と 、 ア ーム 4 を駆動する例えば第 2 油圧シ リ ンダである ア ーム シ リ ンダ 7 と、 ノ ケ ッ 卜 5 を駆動する バケ ツ ト シ リ ンダ 8 と を備えている。
図 4 は、 上述 した油圧シ ョ ベルに備え られる油圧駆動装置の う ち のブーム シ リ ンダ 6 、 アーム シ リ ンダ 7 を駆動するセ ンタバイパス 型の方向制御弁をそれぞれ備えた油圧駆動装置を示 している。
こ の図 4 に示すよ う に、 ブーム シ リ ンダ 6 はボ 卜 ム側室 6 a 、 口 ッ ド側室 6 b を備え、 ボ 卜 厶側室 6 a に圧油が供給される こ と によ リ 、 当該ブー 厶シ リ ンダ 6 が伸長 してブーム上げが実施さ れ、 ロ ッ ド側室 6 b に圧油が供給される こ と によ り 、 当該ブームシ リ ンダ 6 が収縮 してブーム下げが実施される。 アーム シ リ ンダ 7 も ボ 卜厶側 室 7 a 、 ロ ッ ド側室 7 b を備え、 ボ ト ム側室 7 a に圧油が供給さ れ る こ と によ り 、 ア ームク ラ ウ ドが実施され、 ロ ッ ド側室 7 b に圧油 が供給さ れる こ と によ り ア ームダンプが実施される。
こ のよ う な ブーム シ リ ンダ 6 、 ァー厶シ リ ンダ 7 を含む油圧駆動 装置は、 エ ン ジ ン 2 0 と、 こ のエ ンジ ン 2 0 によ っ て駆動 さ れる主 油圧ポ ン プ 2 1 と 、 この主油圧ポ ンプ 2 1 か ら ブーム シ リ ンダ 6 に 供給さ れる圧油の流れを制御する第 1 方向制御弁である ブーム用方 向制御弁 2 3 と 、 主油圧ポ ンプ 2 1 か ら アーム シ リ ンダ 7 に供給さ れる圧油の流れを制御する第 2 方向制御弁である アーム用方向制御 弁 2 4 と 、 ブーム用方向制御弁 2 3 を遠隔切換え制御する第 1 操作 装置であ る ブーム用操作装置 2 5 と、 ア ーム用方向制御弁 2 4 を遠 隔切換え制御する第 2 操作装置である ア ーム用操作装置 2 6 と、 ェ ン ジ ン 2 0 によ っ て駆動されるパイ ロ ッ 卜ポ ンプ 2 2 と を備えてい る。
主油圧ポ ンプ 2 1 の吐出管路に連なる管路 2 8 中 にブー厶用方向 制御弁 2 3 が設け られ、 上述の吐出管路に連なる管路 2 7 中 にァ 一 厶用方向制御弁 2 4 が設け られている。
ブーム用方向制御弁 2 3 と ブー厶 シ リ ンダ 6 のボ 卜厶側室 6 a と は主管路 2 9 a で接続さ れ、 ブーム用方向制御弁 2 3 と ブー厶 シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b とは主管路 2 9 b で接続されている。 同様 に、 ア ーム用方向制御弁 2 4 と ア ーム シ リ ンダ 7 のボ ト ム側室 7 a と は主管路 3 0 a で接続され、 ア ーム用方向制御弁 2 4 と ァ 一ム シ リ ンダ 7 の ロ ッ ド側室 7 b と は主管路 3 0 b で接続されている。 ブーム用操作装置 2 5 はパイ ロ ッ 卜 ポンプ 2 2 に接続さ れ、 操作 に応 じ て発生 したパイ ロ ッ 卜圧をパイ ロ ッ 卜管路 2 5 a , 2 5 b の いずれかを介 してブーム用方向制御弁 2 3 の制御室 に供給 し、 こ の ブーム用方向制御弁 2 3 を同 図 4 の左位置、 ある いは右位置 に切換 える。 同様に、 ア ーム用操作装置 2 6 もパイ ロ ッ トポンプ 2 2 に接 続され、 操作 に応 じて発生 したパイ ロ ッ ト圧をパイ ロ ッ ト管路 2 6 a , 2 6 b の いずれかを介 してア ーム用方向制御弁 2 4 の制御室に 供給 し、 こ の ア ーム用方向制御弁 2 4 を同図 4 の左位置、 ある いは 右位置に切換える。
このよ う に構成される油圧駆動装置を備えた油圧シ ョ ベルでは、 土砂の掘削時等には、 図 4 に示すブ一厶用操作装置 2 5 が操作され、 例えばパイ ロ ッ ト管路 2 5 a にパイ ロ ッ 卜圧が発生 し、 ブ一厶用方 向制御弁 2 3 が同図 4 の左位置に切換え られる。 これに伴っ て、 主 油圧ポ ンプ 2 1 か ら吐出 される圧油が管路 2 8 、 ブーム用方向制御 弁 2 3 、 主管路 2 9 a を介 してブー厶 シ リ ンダ 6 のボ トム側室 6 a に供給され、 ロ ッ ド側室 6 b の圧油が主管路 2 9 b 、 ブーム用方向 制御弁 2 3 を介 してタ ンク 4 3 に戻される。 これによ つ てブーム シ リ ンダ 6 は図 5 の矢印 1 3 に示すよ う に伸長 し、 ブーム 3 が同図 5 の矢印 1 2 に示すよ う に回動 して、 ブーム上げがおこなわれる。
また、 こ の ブーム上げ操作と と も に、 ア ーム用操作装置 2 6 が操 作され、 例えばパイ ロ ッ ト管路 2 6 a にパイ ロ ッ 卜圧が発生 し、 ァ ー厶用方向制御弁 2 4 が図 4 の左位置に切換え られる と、 主油圧ポ ンプ 2 1 か ら 吐出された圧油が管路 2 7 、 アーム用方向制御弁 2 4 、 主管路 3 0 a を介 してアームシ リ ンダ 7 のボ ト ム側室 7 a に供給さ れる。 また、 ロ ッ ド側室 7 b の圧油が、 主管路 3 0 b 、 ア ーム用方 向制御弁 2 4 を介 してタ ンク 4 3 に戻される。 これによ つ てアーム シ リ ンダ 7 は図 5 の矢印 9 に示すよ う に伸長 し、 アーム 4 が同図 5 の矢印 1 1 に示すよ う に回動 して、 アーム ク ラ ウ ド操作がお こなわ れる。
さ ら に、 こ のよ う なブーム上げ ' ア ームク ラ ウ ド操作と と も に、 図示 しないバケ ツ 卜用操作装置を操作 して、 バケ ツ 卜用方向制御弁 を切換えて図 5 に示すバケツ 卜 シ リ ンダ 8 を同図 5 の矢印 1 0 方向 に伸長さ せる と 、 バケ ツ 卜 5 が矢印 1 1 方向 に回動 して所望の土砂 の掘削作業等がお こなわれる。
図 6 は上述 した複合操作にお けるパイ ロ ッ ト圧特性及びシ リ ンダ 圧特性を示す特性図である。 こ の図 6 の下図は、 横軸 に掘削作業時 間を、 縦軸 に操作装置によ っ て発生するパイ ロ ッ 卜圧を と つ てある。 図 6 の下図 中の 3 1 は、 図 4 に示すア ーム用操作装置 2 6 によ っ て 発生 し、 パイ ロ ッ 卜管路 2 6 a に供給されるパイ ロ ッ 卜圧、 すなわ ち ア ーム ク ラ ウ ド時のパイ ロ ッ 卜圧を示 し、 図 6 の下図中の 3 2 は、 図 4 に示すブーム用操作装置 2 5 によ っ て発生 しパイ ロ ッ ト管路 2 5 a に供給されるパイ ロ ッ 卜圧、 すなわち ブーム上げ時のパイ ロ ッ 卜圧を示 している。 T 1 , T 2 , T 3 は、 ブーム上げ操作が実施さ れた時点を示 している。
また、 図 6 の上図は、 横軸 に掘削作業時間を、 縦軸 に油圧シ リ ン ダ 6 , 7 に発生する負荷圧、 すなわち シ リ ンダ圧を と つ てある。 図 6 の上図 中の 3 3 は、 ァー厶 シ リ ンダ 7 のボ トム側室 7 a に発生す るボ ト ム圧、 すなわち ア ーム シ リ ンダポ 卜 厶圧を示 し、 3 4 はブー ム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b に発生する ロ ッ ド圧、 すなわち ブー 厶 シ リ ンダロ ッ ド圧を示 している。 こ のよ う なブー厶上げ ' アーム ク ラ ウ ド複合操作がお こなわれる と 、 バケ ツ 卜 5 が土砂を掘削する 際の反力 によ っ てブーム 3 に図 5 の矢印 1 2 方向の力が伝え られる。 したが っ て、 ブームシ リ ンダ 6 は同図 5 の矢印 1 3 方向 に引 っ 張ら れる傾向 とな り 、 これによ つ て図 6 の上図のブーム ロ ツ ド圧 3 4 で 示すよ う に、 こ のブー厶 シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b に高い圧力が 発生する。
上述 した従来技術においても、 ブー厶上げ · アームク ラ ウ ド複合 操作を介 して土砂の掘削作業等を支障な く 実施でき るが、 例えばァ ー 厶ク ラ ウ ド単独操作によ っ て土砂の掘削を行う よ う な場合に次の よ う な不具合が生 じる こ とがある。
すなわち、 地盤が非常 に硬い場合、 ある いは、 土中 に大きな岩石 が存在 している よ う な状況でアームク ラ ウ ド単独操作を行 う と、 ァ 一ム シ リ ンダ 7 のボ 卜 厶側室 7 a の圧が非常 に高く なる。 一方、 プ ー厶 3 は、 旋回体 2 に回動可能に接続されている こ と か ら 、 ア ーム 4 によ る掘削反力が図 5 の矢印 1 2 で示す方向 に作用 し、 ブーム シ リ ンダ 6 には矢印 1 3 の方向 に引張力が作用する。 この状態では、 ブーム用方向制御弁 2 3 は回路を閉 じた状態となっ ているため、 ブ 一厶 シ リ ンダ 6 のロ ッ ド側室 6 b 内の圧油は逃げ場がなく 、 圧力が 非常 に高 く なる。 すなわち、 ア ーム ク ラ ウ ド単独操作に も関 らず、 ブー厶 シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧が非常 に高 く な り 、 ア ーム 4 によ る掘削反力をブー厶 シ リ ンダ 6 で支えきれず、 図 7 に示すよ う に油圧 シ ョ ベルの車体が持ち上がる こ とがあ る。 こ のよ う な状況 は操作者に と っ ては不快であ り 、 作業効率の低下の要因 にな り 得る。
こ のよ う な問題に対 し、 例えば図 8 に示すよ う に第 1 油圧シ リ ン ダであ る ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b と タ ン ク 4 3 と を連絡 する管路を設け、 この管路上に所定の圧力以上になる と圧油 をタ ン ク 4 3 に リ リ ー フ さ せるオーバー 口 一 ド リ リ ー フ弁 8 0 を設ける油 圧回路が提案さ れている。 しか し、 このよ う な回路では、 オーバー ロ ー ド リ リ ー フ弁 8 0 が リ リ ー フ し続ける状態が生 じた と き 、 油圧 回路の発熱量が大き く な リ 、 エネルギ効率上極めて不利な もの とな る。
本発明は、 上述 した従来技術における実状に鑑みてなさ れたもの で、 その 目 的 は、 第 2 油圧シ リ ンダのポ 卜厶側室に圧油が供給され る操作時 に、 第 1 油圧シ リ ンダの過大なロ ッ ド側室の圧を逃がす こ とができ る と と も に、 その ロ ッ ド側室の圧油を有効に活用できる油 圧駆動装置を提供する こ と にある。 発明の開示
上記目 的を達成するため に、 本発明は、 建設機械に備え られ、 主 油圧ポ ンプと 、 この主油圧ポ ンプか ら吐出される圧油 によ っ て駆動 し、 ロ ッ ド側室、 ポ 卜 厶側室をそれぞれ有する第 1 油圧シ リ ンダ、 第 2 油圧シ リ ンダと、 上記主油圧ポンプか ら上記第 1 油圧シ リ ンダ に供給さ れる圧油の流れを制御する第 1 方向制御弁、 上記生油圧ポ ンプか ら上記第 2 油圧シ リ ンダに供給される圧油の流れを制御する 第 2 方向制御弁 と、 上記第 1 方向制御弁を切換え制御する 第 1 操作 装置 と 、 上記第 2 方向制御弁を切換え制御する第 2 操作装置 と を備 えた油圧駆動装置にお いて、 上記第 1 油圧シ リ ンダの上記ロ ッ ド側 室の圧が所定圧以上の高圧 とな っ た と き に、 上記第 1 油圧 シ リ ンダ の上記ロ ッ ド側室と上記第 2 油圧シ リ ンダの上記ボ ト ム側室 と を連 通させる連通制御手段を備えた こ と を特徴とする。
こ のよ う に構成 した本発明 は、 第 2 操作装置の操作によ っ て第 2 方向制御弁を切換え、 主油圧ポ ンプの圧油を第 2 方向制御弁を介 し て第 2 油圧シ リ ンダのボ 卜 厶側室に供給 し、 第 2 油圧シ リ ンダの単 独操作を実施 した と き に、 第 2 油圧シ リ ンダの駆動 に伴う 反力 によ り 第 1 油圧シ リ ンダの 口 ッ ド側室の圧が所定圧以上の高圧 にな っ た と き には連通制御手段が作動 して、 第 1 油圧シ リ ンダのロ ッ ド側室 の圧油が第 2 油圧シ リ ンダのボ ト ム側室に供給さ れる。 すなわち、 第 2 油圧シ リ ンダのボ ト ム側室 には、 主油圧ポ ンプか ら吐出 さ れ第 2 方向制御弁を介 して供給される圧油 と、 第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室か ら供給される圧油 とが合流 して供給される。 これ によ り 、 第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧は、 第 2 油圧シ リ ンダのボ トム 側室の圧と ほぼ同等の圧力 に抑え られ、 かつ、 第 2 油圧シ リ ンダの 伸長方向の増速を実施でき る。 このよ う に、 第 1 油圧シ リ ンダの 口 ッ ド側室の圧が過大 に増加する こ と を抑える こ と ができる。 また、 従来では リ リ ー フ さ せる こ と によ っ てタ ンク に捨て られて いた第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧油を、 選択的 に第 2 油圧シ リ ンダの 増速に有効に活用 させる こ とができ る。
また本発明 は、 上記発明 において、 上記連通制御手段が、 上記第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室と、 上記第 2 油圧シ リ ンダのボ 卜厶側 室と を連通可能な連通路と 、 こ の連通路中 に設け られ、 上記第 2 油 圧シ リ ンダの上記ポ 卜 厶側室か ら上記第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側 室方向への圧油の流れを阻止する逆流防止手段と 、 上記第 1 油圧シ リ ンダの 口 ッ ド側室の圧が上記所定圧よ り 低い と き には上記連通路 を遮断 し、 上記所定圧以上となっ た と き に上記連通路を連通状態に 保持する切換弁 と を含む構成に してある。
こ のよ う に構成 した本発明 は、 主油圧ポ ンプの圧油が、 第 2 油圧 シ リ ンダのボ 卜 厶側室 に供給されて、 第 2 油圧シ リ ンダの単独操作 が実施される 際、 第 2 油圧シ リ ンダの駆動 に伴 う 反力 によ り 第 1 油 圧シ リ ンダの口 ッ ド側室の圧が所定圧以上の高圧とな っ た と き には、 切換弁が連通路を連通状態に保つよ う に切換え られ、 これ によ り 第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧油が連通路、 逆流防止手段を介 し て、 第 2 油圧 シ リ ンダのボ ト ム側室に供給される。 すなわち、 第 2 油圧シ リ ンダのポ 卜厶側室に、 第 2 方向制御弁.を介 して供給される 圧油 と、 第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室か ら供給される圧油 とが合 流 して供給さ れる。 これによ り 、 第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室の 圧は、 ほぼ第 2 油圧シ リ ンダのボ 卜厶側室の圧と 同等の圧力 に抑え られ、 かつ、 第 2 油圧シ リ ンダの伸長方向の増速を実現でき る。 また本発明 は、 上記発明 において、 上記切換弁が、 上記第 1 油圧 シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧に応 じて絞 り 量が変化する可変絞 り を含 む構成に している。
これによ り 、 第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室か ら第 2 油圧シ リ ン ダのボ トム側室 に供給される圧油の量は第 1 油圧シ リ ンダの 口 ッ ド 側室の圧に応 じて制限さ れ、 特に切換弁が遮断状態か ら連通する状 態に切 り 換わる際のシ ョ ッ ク を低減できる。
また本発明 は、 上記発明 において、 上記第 2 油圧シ リ ンダの上記 ボ ト ム側室 と上記逆流防止手段と を結ぶ連通路上 に、 上記第 2 操作 装置の操作量 に応 じて絞 り 量が変化する可変絞 り 手段を備えた構成 に してある。
こ のよ う に構成 した本発明 は、 第 2 油圧シ リ ンダの駆動 に伴う 反 力 によ っ て第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧が高 く な リ 、 切換弁 が連通状態と な っ て も、 第 2 操作装置の操作量に応 じて可変絞 り 弁 の絞 り 量が決定 されるため、 第 1 油圧シ リ ンダ側か ら第 2 油圧シ リ ンダ側に供給さ れる圧油の量が制限される。 したがっ て、 操作者の 意図 しな い第 2 油圧シ リ ンダの極端な増速を抑える こ とができ る。 また本発明 は、 上記発明 において、 上記切換弁の弁位置を制御す るためのパイ ロ ッ 卜油圧信号を生成する電磁弁 と 、 上記第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧を検出する圧力検出手段と 、 上記第 2 操作 装置の操作量を検出する操作量検出手段と 、 上記圧力検出手段か ら の圧力信号及び上記操作量検出手段か ら の操作信号を入力 し、 所定 の演算処理を実行 し、 上記電磁弁へ駆動信号を 出力する コ ン ト ロ ー ラ とを備えた構成に してある。
このよ う に構成 した本発明 によ っ て も、 第 2 油圧シ リ ンダの極端 な増速あ る いは切換弁の切換時に生 じる シ ョ ッ ク を低減する こ とが でき る。
また本発明 は、 上記発明 において、 上記建設機械が、 旋回体と、 この旋回体 に回動可能に装着される ブーム と 、 こ のブームに回動可 能に装着 さ れる ア ーム と を有する油圧シ ョ ベルであ り 、 上記第 1 油 圧シ リ ンダが上記ブームを駆動する ブー厶 シ リ ンダであ り 、 上記第 2 油圧シ リ ンダが上記ア ームを駆動する ア ーム シ リ ンダであ っ て、 上記ブ一厶 シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧が所定圧以上の高圧となつ た と き に、 上記ブームシ リ ンダのロ ッ ド側室 と上記アームシ リ ンダの ボ トム側室 と を連通させる連通制御手段を備えた こ と を特徴とする。 このよ う に構成 した本発明 は、 ア ーム シ リ ンダのポ 卜厶側室に圧 油を供給 し 、 アームク ラ ウ ド操作を実施する際、 その掘削反力 によ つ てブー厶 シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧が所定圧以上の高圧になつ た と き には連通制御手段が作動 して、 ブー厶 シ リ ンダの ロ ッ ド側室の 圧油がア ー ム シ リ ンダのポ 卜 厶側室に供給される。 すなわち、 ァ ー ムシ リ ンダのボ 卜 厶側室 には、 主油圧ポ ンプか ら 吐出され、 アーム 用の方向制御弁を介 して供給される圧油 と 、 ブー厶 シ リ ンダの口 ッ ド側室か ら供給される圧油 とが合流 して供給される。 これによ り 、 アーム シ リ ンダの伸長方向の増速、 すなわち アームク ラ ウ ド の增速 を実現でき る。 また、 ブーム シ リ ンダの ロ ッ ド側室か ら圧油が排出 されるため に、 ブー厶 シ リ ンダの 口 ッ ド側室の圧が過大に増加する こ と を抑制でき る。 さ ら に、 ブ一ムシ リ ンダが 自 動的 に伸長する こ と によ り 油圧シ ョ ベルの車体が浮き上がる こ とが防止さ れる。
また本発明は、 上記発明 において、 上記建設機械が、 旋回体と 、 この旋回体に回動可能に装着される ブーム と 、 こ のブーム に回動可 能に装着さ れる アーム と、 こ のア ーム に回動可能に装着さ れるバケ ッ 卜 と を有する油圧シ ョ ベルであ り 、 上記第 1 油圧シ リ ンダが上記 ブ一厶 を駆動する ブー厶シ リ ンダであ リ 、 上記第 2 油圧シ リ ンダが 上記バケ ツ 卜 を駆動するバケ ツ ト シ リ ンダであ っ て、 上記ブーム シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧が所定圧以上の高圧とな っ た とき に、 上記 ブ一ム シ リ ンダの ロ ッ ド側室 と上記バケ ツ 卜 シ リ ンダのポ 卜 厶側室 と を連通させる連通制御手段を備えた こ とを特徵とする。
こ の よ う に構成 した本発明 は、 バケ ツ ト シ リ ンダのボ ト ム側室 に 圧油を供給 し、 バケ ツ ト によ る掘削操作を実施する際、 その掘削反 力 によ っ てブー厶 シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧が所定圧以上の高圧に な っ た と き には連通制御手段が作動 して、 ブーム シ リ ンダの 口 ッ ド 側室の圧油がバケ ツ ト シ リ ンダのボ 卜 厶側室に供給される。 すなわ ち、 バケ ツ ト シ リ ンダのボ ト ム側室 には、 主油圧ポ ンプか ら 吐出 さ れ、 バケ ツ 卜用の方向制御弁を介 して供給さ れる圧油 と、 ブーム シ リ ンダの 口 ッ ド側室か ら供給される圧油 とが合流 して供給さ れる。 これに よ り 、 バケ ツ ト シ リ ンダの伸長方向の増速を実現でき る。 ま た、 ブーム シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧が、 過大に増加する こ と を抑 制する こ とができ る。 図面の簡単な説明
図 1 は本発明の油圧駆動装置の第 1 実施形態を示す油圧回路図で 図 2 は本発明の第 2 実施形態を示す油圧回路図である。
図 3 は第 2 実施形態に備え られる コ ン 卜 ロ ーラ による処理内容を 示すブロ ッ ク 図である。
図 4 は従来の油圧駆動装置を示す油圧回路図である。 図 5 は図 4 に示す油圧駆動装置が備え られる建設機械の一例 と し て挙げた油圧シ ョ ベルを示す側面図である。
図 6 は従来の油圧駆動装置 におけるパイ 口 ッ 卜圧特性およびシ リ ンダ圧特性を示す特性図である。
図 7 は従来技術における不具合を説明する図である。
図 8 は別の従来技術による油圧駆動装置を示す油圧回路図である。 発明を実施するための最良の形態
以下, 本発明の油圧駆動装置の実施形態を図 に基づいて説明する。 図 1 は本発明の油圧駆動装置の第 1 実施形態を示す回路図である。 こ の図 1 にお いて、 前述 した図 4 及び図 8 に示 した もの と 同等の ものは同 じ符号で示 してある。 なお、 こ の図 1 に示す第 1 実施形態 及び後述の第 2 実施形態も建設機械、 例えば前述 した図 5 に示す油 圧シ ョ ベルに備え られる ものであ る。 したがっ て、 以下にあ っ ては 必要に応 じて図 5 に示 した符号を用 いて説明する。
図 1 に示す第 1 実施形態も、 例えば第 1 油圧シ リ ンダである ブー 厶 シ リ ンダ 6 、 第 2 油圧シ リ ンダである アーム シ リ ンダ 7 を駆動す るセ ンタバイ パス型の方向制御弁をそれぞれ備えた油圧^動装置か ら形成されて いる。 図 4 における説明 と重複するが、 この図 1 に示 す第 1 実施形態も、 ブー厶 シ リ ンダ 6 はボ トム側室 6 a と ロ ッ ド側 室 6 b と を備え、 ァ一ムシ リ ンダ 7 もボ ト ム側室 7 a と ロ ッ ド側室 7 b と を備えている。
また、 エ ン ジ ン 2 0 と、 こ のエ ン ジ ン 2 0 によ っ て駆動 される主 油圧ポ ンプ 2 1 及びパイ ロ ッ ト ポ ンプ 2 2 と、 ブーム シ リ ンダ 6 に 供給さ れる圧油の流れを制御する第 1 方向制御弁、 すなわちセ ンタ バイ パス型のブーム用方向制御弁 2 3 、 ア ームシ リ ンダ 7 に供給さ れる圧油の流れを制御する第 2 方向制御弁、 すなわちセ ンタバイパ ス型の アーム用方向制御弁 2 4 と を備えている。 さ ら に、 ブーム用 方向制御弁 2 3 を遠隔切換え制御する第 1 操作装置、 すなわち ブー 厶用操作装置 2 5 と 、 アーム用方向制御弁 2 4 を遠隔切換え制御す る第 2 操作装置、 すなわち アーム用操作装置 2 6 と を備えている。 主油圧ポ ンプ 2 1 の吐出管路に管路 2 7 , 2 8 が接続さ れ、 管路 2 7 中 に ア ーム用方向制御弁 2 4 を設けてあ り 、 管路 2 8 中 にブー 厶用方向制御弁 2 3 を設けてある。
ブーム用方向制御弁 2 3 と ブーム シ リ ンダ 6 のボ ト ム側室 6 a と は主管路 2 9 a で接続 してあ り 、 ブーム用方向制御弁 2 3 と ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b と は主管路 2 9 b で接続 してあ る。 ァ ー厶用方向制御弁 2 4 と ア ームシ リ ンダ 7 のボ トム側室 7 a と は主 管路 3 0 a で接続してあ り 、 ア ーム用方向制御弁 2 4 と ア ーム シ リ ンダ 7 の ロ ッ ド側室 7 b と は主管路 3 0 b で接続 してある。
ブーム用操作装置 2 5 、 アーム用操作装置 2 6 は、 例えばパイ 口 ッ ト圧を発生 さ せるパイ ロ ッ ト式操作装置か ら成 り 、 パイ ロ ッ ト ポ ンプ 2 2 に接続 してあ る。 また、 ブーム用操作装置 2 5 はパイ ロ ッ 卜管路 2 5 a , 2 5 b を介 してブーム用方向制御弁 2 3 の制御室に それぞれ接続さ れ、 アーム用操作装置 2 6 はパイ ロ ッ ト管路 2 6 a, 2 6 b を介 してアーム用方向制御弁 2 4 の制御室にそれぞれ接続 し てある。
以上の構成については、 前述 した図 4 に示すもの と 同等であ る。 こ の第 1 実施形態では特に、 ア ーム 4 を掘削方向 に、 すなわち ァ ー厶ク ラ ウ ド操作を行っ ている状態で、 第 1 油圧シ リ ンダを構成す る ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧が所定圧以上の高圧とな つ た と き に、 ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b と第 2 油圧シ リ ン ダを構成する アーム シ リ ンダ 7 のボ ト ム側室 7 a と を連通さ せる連 通制御手段を備えている。
こ の連通制御手段は、 例えば同 図 1 に示すよ う に、 ブーム シ リ ン ダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b と ァ 一ム シ リ ンダ 7 のボ ト ム側室 7 a と を連 通可能な連通路 4 0 と 、 こ の連通路 4 0 中 に設け られ、 ブー厶 シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧が所定圧よ り 低い と き には連通路 4 0 を遮断 し、 所定圧以上の高圧とな っ た と き に連通路 4 0 を連通状態 に保持する切換弁 5 7 と を含んでいる。 また、 ア ーム シ リ ンダ 7 の ボ ト ム側室 7 a か ら ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b 方向への圧 油の流れを阻止す 'る逆流防止手段、 例えば逆止弁 4 1 と、 ア ーム用 操作装置 2 6 によ っ てア ーム ク ラ ウ ド操作が行われた と き にその操 作量 に応 じて開 口面積が制御 される可変絞 り 手段、 例えば可変絞 り 弁 5 4 を含んでいる。 そ して、 切換弁 5 7 はブーム シ リ ンダ 6 の 口 ッ ド側室 6 b の圧によ り 切換え られるパイ ロ ッ 卜式切換弁であ り 、 可変絞 り 弁 5 4 には、 ア ーム用操作装置 2 6 のパイ ロ ッ ト管路 2 6 か ら のパイ ロ ッ 卜圧が制御管路 5 5 を介 して付与される。
また、 前述 した従来技術を示す図 8 と同様に、 ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b と タ ンク 4 3 と を結ぶ管路 5 6 上 には、 才一バー 口 一 ド リ リ ー フ弁 8 0 が設け られている。 そ して、 切換弁 5 7 を遮 断位置か ら連通位置に切 り 換えるためのばね 5 7 a による設定圧は、 オーバ一 ロ ー ド リ リ ー フ弁 8 0 の設定圧よ り も低く 設定されている。
こ のよ う に構成 した第 1 実施形態で実施される ア ームク ラ ウ ド単 独操作にお ける動作は次の と お り である。
ァ 一厶用操作装置 2 6 を操作 してパイ ロ ッ ト管路 2 6 a にパイ 口 ッ ト圧を供給 し、 ア ーム用方向制御弁 2 4 を左位置 に切換える と、 主油圧ポ ンプ 2 1 か ら 吐出 さ れる圧油が管路 2 7 、 ア ーム用方向制 御弁 2 4 、 主管路 3 0 a を介 してア ームシ リ ンダ 7 のボ ト ム側室 7 a に供給さ れる。 これ によ り 、 アーム シ リ ンダ 7 が伸長する方向 に 作動 し、 図 5 に示すア ーム 4 が矢印 1 1 方向 に回動 し、 ア ームク ラ ゥ ド操作が実施さ れる。
—方、 ブーム操作系のパイ ロ ッ ト管路 2 5 a , 2 5 b にはパイ 口 ッ ト圧が供給されず、 タ ン ク圧とな り 、 ブーム用方向制御弁 2 3 は 中立位置を保持する。
また、 連通路 4 0 上 に設け られた可変絞 り 弁 5 4 には、 パイ ロ ッ 卜管路 2 6 a か ら のパイ ロ ッ 卜圧 P a が、 制御管路 5 5 を介 して付 与され、 こ のパイ ロ ッ ト圧 P a に応 じた面積で開 口 さ れた状態とな つ ている。 一方、 ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧が所定圧、 すなわち上述 したばね 5 7 a によ る設定圧よ り も低い状態にあ っ て 2
- 1 3 - は、 切換弁 5 7 の制御室 に与え られる制御圧による 力がばね 5 7 a のばね力よ り も小さ く 、 切換弁 5 7 は同図 1 に示す左位置 に保持さ れる。 この状態では、 ブ一ムシ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b は、 完全 にプロ ッ ク された状態とな り 、 ア ーム シ リ ンダ 7 の伸長動作の間、 ブ一ム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧油が連通路 4 0 に供給され る こ と はない。
こ のよ う な状態か ら 、 ア ーム 4 による掘削反力 によ っ てブーム 3 に図 5 の矢印 1 2 で示す回動力が作用する と、 ブー ムシ リ ンダ 6 が 矢印 1 3 で示す方向 に引 っ 張 られる。 この引張力 によ り ブー厶シ リ ンダ 6 のロ ッ ド側室 6 b の圧が所定圧以上の高圧になる と 、 切換弁 5 7 の制御室に与え られる制御圧による 力がばね 5 7 a のばね力 よ り も大き く な り 、 切換弁 5 7 は、 同図 1 の右位置 に切換え ら れる。 この状態になる と 、 ブ一ムシ リ ンダ 6 のロ ッ ド側室 6 b か ら の圧油 が切換弁 5 7 、 逆止弁 4 1 、 可変絞 り 弁 5 4 を介 して連通路 4 0 に 供給さ れる。 こ の連通路 4 0 に供給された圧油は、 主管路 3 0 a を 介 してアームシ リ ンダ 7 のボ ト ム側室 7 a に供給さ れる。 すなわち、 ァー厶 シ リ ンダ 7 のボ 卜 厶側室 7 a には、 主油圧ポ ンプ 2 1 から吐 出され、 ア ーム用方向制御弁 2 4 を介 して供給さ れる圧油 と 、 ブー 厶 シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b か ら供給される圧油 とが合流 して供 給される。 また、 こ の時ブー厶 シ リ ンダ 6 のボ 卜 厶側室 6 a にはタ ンク 4 3 か ら逆止弁及び主管路 2 9 a を介 して油が補給さ れる こ と か ら、 ボ 卜 厶側室 6 a 内が負圧状態になる こ とが防止される。
こ のよ う に、 こ の第 1 実施形態では、 ア ームク ラ ウ ド単独操作時 にブームシ リ ンダ 6 の 口 ッ ド側室 6 b の圧が所定圧よ り も高 く なつ た と き、 ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b 内の圧油をア ームシ リ ンダ 7 のボ ト ム側室 7 a に送る こ とができ 、 ブ一ム シ リ ンダ 6 が伸 長 し、 アーム ク ラ ウ ド操作による掘削反力 を逃がす こ とができ、 車 体の浮き上が り を防止する こ とができ る。 また、 ブームシ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b か ら流出 した圧油がア ームシ リ ンダ 7 のボ トム側 室 7 a に供給さ れる こ と か ら、 ア ーム シ リ ンダ 6 の伸長方向の増速 を実現でき 、 ア ームク ラ ウ ドの操作速度を速く する こ とができ る。 一方、 ブーム上げと アームク ラ ウ ドの複合操作が行われた場合に は、 ブ 厶用方向制御弁 2 3 が図 1 に示す弁位置か ら左側の弁位置 に移行 し、 ブー厶 シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b と タ ンク 4 3 とが連 通 し、 ロ ッ ド側室 6 b 内の圧油はタ ンク 4 3 に戻される。 仮に、 何 らかの原因 によ り ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧が所定圧 よ り も高 く な り 、 切換弁 5 7 が連通状態になっ た場合には、 ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b 内の圧油がア ーム シ リ ンダ 7 のボ ト ム 側室 7 a に供給されるため、 アーム シ リ ンダ 6 の伸長方向の速度が 速く なる。
また、 ブー厶下げと ア ームク ラ ウ ド の複合操作が行われた場合に は、 ブー厶 シ リ ンダ 6 のボ 卜厶側室 6 a がブーム用方向制御弁 2 3 を介 しタ ン ク 4 3 と連通する。 こ の と き、 ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧が所定圧よ り も高 く な リ 、 切換弁 5 7 が連通状態に なっ た場合には、 従来よ り も ブーム 3 によ る掘削力が低下するが、 その分ア ーム 4 の掘削力が増加するため結果と して従来技術と 同程 度の掘削力 となる。
さ ら に、 ア ームダンプ操作と プ一厶 3 と の複合操作、 も し く は、 アームダン プ単独操作が行わ た と き には、 可変絞 り 弁 5 4 に対 し パイ ロ ッ 卜圧 P a が付与されないため に可変絞 り 弁 5 4 は閉 じたま ま とな り 、 従来技術と 同様の動作となる。
以上、 説明 したよ う に、 この第 1 実施形態によれば、 アームク ラ ゥ ド単独操作時に掘削反力 によ っ てブーム シ リ ンダ 6 のロ ッ ド側室 6 b の圧が所定圧よ り も高 く なる と 、 ブームシ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側 室 6 b 内の圧油を ア ーム シ リ ンダ 7 のポ 卜 厶側室 7 a に送る こ とが でき、 ブー厶 シ リ ンダ 6 が伸長 し、 アーム ク ラ ウ ド操作による掘削 反力 を逃がす こ とができ、 車体の浮き上が り を防止する こ とができ る。 また、 ブームシ リ ンダ 6 のロ ッ ド側室 6 b か ら流出 した圧油が アーム シ リ ンダ 7 のポ 卜 厶側室 7 a に供給される こ とから 、 ア ーム シ リ ンダ 6 の伸長方向の増速を実現でき、 アームク ラ ウ ド の操作速 度を速 く する こ とができる。 こ のよ う に、 従来はタ ンク に捨て られ ていた ブ一ム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧油を有効に活用する こ とができ る。 また、 アーム用操作装置 2 6 による ア ームダンプ操 作量 に応 じて可変絞 り 弁 5 4 の絞 り 量が制御 されるため、 操作者が 予期 しないよ う なア ームシ リ ンダ 7 の極端な増速を抑える こ とがで さる。
次 に、 本発明 によ る第 2 実施形態につ いて図 2 及び図 3 を用 いて 説明する。 図 2 は、 第 2 実施形態を示す油圧回路図であ り 、 図 3 は 第 2 実施形態に設け られる コ ン 卜 ロ ー ラ 6 8 の処理内容を示すプロ ッ ク 図である。
こ の第 2 実施形態は図 2 に示すよ う に、 第 1 油圧シ リ ンダである ブー厶 シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧が所定圧以上の高圧となつ た と き に連通路 4 0 を連通状態に保持する切換弁 5 7 b が可変絞 り を含み、 第 1 実施形態で設けた可変絞 り 弁 5 4 を省いた構成になつ ている。 こ の切換弁 5 7 b は、 制御管路 6 9 a を介 してパイ ロ ッ ト 圧が供給される電磁弁 6 9 か ら の制御圧によ り その弁位置が制御 さ れ、 開 口面積 (絞 り 量) が制御 さ れる。 また、 ア ーム用操作装置 2 6 によ る ア ーム ク ラ ウ ド操作量を檢出するため にパイ ロ ッ 卜管路 2 6 a の圧力 を検出する操作量検出手段、 例えばパイ ロ ッ ト圧検出器 6 7 と 、 ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧を検出する圧力検 出手段、 例えばロ ッ ド圧検出器 6 6 と を設けてある。 これと と も に、 パイ ロ ッ 卜圧検出器 6 7 と ロ ッ ド圧検出器 6 6 か らの信号を入力 し、 所定の演算処理を行い、 電磁弁 6 9 への駆動電流を出力する コ ン ト ロ ー ラ 6 8 を設けてある。 その他の構成につ いては、 第 1 実施形態 と 同様の構成と なっ ている。
こ の よ う に構成 した第 2 実施形態では、 パイ ロ ッ 卜圧検出器 6 7 によ り 検出 さ れたア ーム用操作装置 2 6 による ア ームク ラ ウ ド側の 操作量、 及び、 ロ ッ ド圧検出器 6 6 によ り 検出 さ れたブー ム シ リ ン ダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧がコ ン ト ロ ーラ 6 8 に入力 され、 コ ン ト ロ ー ラ 6 8 では図 3 に示す演算処理を実行する。 こ の図 3 に示すよ う に コ ン ト ロ ー ラ 6 8 は、 ブー厶 シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド 側室 6 b の圧が所定圧よ り も高 く なる と、 こ の信号 に応 じて 大きな値を 出力する関数発生器 6 8 a を備えている。 また、 ア ーム ク ラ ウ ド操作量が所定量よ り も大き く なる と 、 1 を限度と して大き な値を 出力する関数発生器 6 8 b と 、 両関数発生器 6 8 a , 6 8 b か ら 出力 さ れる信号を乗算する乗算器 6 8 c とを備えている。 こ の 乗算器 6 8 c による乗算結果が、 電磁弁 6 9 の駆動信号 (電流) と して出力 される。
すなわち 、 ア ーム用操作装置 2 6 による ア ームク ラ ウ ド操作量が 大き い ほ ど、 また、 ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧が高い ほど電磁弁 6 9 への駆動信号が大き く なる。 これに伴い、 電磁弁 6 9 か ら 切換弁 5 7 b に付与される油圧制御力 も大き く な リ 、 切換弁 5 7 b の開 口面積も大き く なるため、 ブー厶 シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側 室 6 b か ら ア ームシ リ ンダ 7 のボ ト ム側室 7 a に供給される圧油の 量も多 く なる。
したがっ て、 この第 2 実施形態 によれば、 前述 した第 1 実施形態 と 同様 に、 ア ームク ラ ウ ド単独操作時に掘削反力 によ っ てブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧が所定圧よ り も高く なる と 、 ブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b 内の圧油をァ 一厶シ リ ンダ 7 のボ トム 側室 7 a に送る こ とができ る。 したがっ て、 ブーム シ リ ンダ 6 が伸 長 し、 ア ームク ラ ウ ド操作による掘削反力 を逃がす こ とができ、 車 体の浮き上が リ を防止する こ とができる。 また、 ブームシ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b か ら流出 した圧油がアームシ リ ンダ 7 のボ トム側 室 7 a に供給される こ と か ら 、 ア ームシ リ ンダ 6 の伸長方向の増速 を実現でき、 アームク ラ ウ ドの操作速度を速く する こ とができ る。 こ のよ う に、 従来はタ ンク に捨て られていたブー厶 シ リ ンダ 6 の 口 ッ ド側室 6 b の圧油を有効 に活用する こ とができ る。 また、 切換弁 5 7 b の開 口面積がブーム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b の圧及びァ ー厶ク ラ ウ ド操作量に応 じて制御 されるため、 操作者が予期 しない ア ーム シ リ ンダ 7 の極端な増速を抑える こ とができ る。 さ ら に、 切 換弁 5 7 b が遮断状態か ら連通状態に切換わる際のシ ョ ッ ク を防止 する こ とができ る。
なお.、 上記実施形態にあ っ ては、 第 2 油圧シ リ ンダと してアーム シ リ ンダ 7 を例 に説明 したが、 第 2 油圧シ リ ンダと して前述 した図 5 に示すバケ ツ ト シ リ ンダ 8 であ っ て もよい。 こ の場合、 プ一ム シ リ ンダ 6 の ロ ッ ド側室 6 b か らの圧油がバケ ッ 卜 シ リ ンダ 8 のボ ト 厶側室 に供給され、 バケ ツ 卜 8 によ る掘削速度を増速でき る点がァ ー厶 4 の場合と相違するだけで、 他は第 1 及び第 2 実施形態と 同様 の作用効果を得る こ とができ る。
また、 上記では、 セ ンタバイパス型の方向制御弁を備えた油圧駆 動装置 に適用 さ せてあ るが、 本発明 は、 これに限 られず、 ク ロ ーズ ドセ ンタ型の方向制御弁を備えた油圧駆動装置に適用 さ せる構成に してもよ い。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 建設機械に備え られ、 主油圧ポンプと 、 こ の主油圧ポ ンプか ら 吐出される圧油 によ っ て駆動 し、 ロ ッ ド側室、 ボ 卜 厶側室をそれぞ れ有する第 1 油圧シ リ ンダ、 第 2 油圧シ リ ンダと 、 上記主油圧ボ ン プか ら上記第 1 油圧シ リ ンダに供給さ れる圧油の流れを制御する第 1 方向制御弁、 上記主油圧ポ ンプか ら上記第 2 油圧シ リ ンダに供給 される圧油の流れを制御する第 2 方向制御弁と 、 上記第 1 方向制御 弁を切換え制御する第 1 操作装置 と、 上記第 2 方向制御弁を切換え 制御する第 2 操作装置 と を備えた油圧駆動装置において、
上記第 1 油圧シ リ ンダの上記口 ッ ド側室の圧が所定圧以上の高圧 とな っ た と き に、 上記第 1 油圧シ リ ンダの上記ロ ッ ド側室 と上記第 2 油圧シ リ ンダの上記ボ 卜 厶側室 と を連通させる連通制御手段を備 えた こ と を特徴とする油圧駆動装置。
2 . 上記連通制御手段が、 上記第 1 油圧シ リ ンダの 口 ッ ド側室と 、 上記第 2 油圧シ リ ンダのポ ト ム側室と を連通可能な連通路と 、 こ の 連通路中 に設け られ、 上記第 2 油圧シ リ ンダの上記ボ トム側室か ら 上記第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室方向への圧油の流れを阻止する 逆流防止手段と 、 上記第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧が上記所 定圧よ り 低い と き には上記連通路を遮断 し、 上記所定圧以上とな つ た と き に上記連通路を連通状態に保持する切換弁 と を含む こ とを特 徵とする請求の範囲 1 に記載の油圧駆動装置。
3 . 上記切換弁が、 上記第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧に応 じ て絞 り 量が変化する可変絞 り を含むこ と を特徴と する請求の範囲 2 に記載の油圧駆動手段。
4 . 上記第 2 油圧シ リ ンダの上記ボ ト ム側室と上記逆流防止手段と を結ぶ上記連通路上 に、 上記第 2 操作装置の操作量 に応 じて絞 り 量 が変化する可変絞 り 手段を備えた こ と を特徴と する請求の範囲 2 に 記載の油圧駆動装置。
5 . 上記切換弁の弁位置を制御するためのパイ ロ ッ ト油圧信号を生 成する電磁弁 と 、 上記第 1 油圧シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧を検出す る圧力検出手段と 、 上記第 2 操作装置の操作量を検出する操作量検 出手段と 、 上記圧力検出手段か らの圧力信号及び上記操作量検出手 段か ら の操作信号を入力 し、 所定の演算処理を実行 し、 上記電磁弁 へ駆動信号を 出力する コ ン ト ロ ーラ と を備えた こ と を特徵とする請 求の範囲 2 および 3 のいずれかに記載の油圧駆動装置。
6 . 上記建設機械が、 旋回体と、 こ の旋回体に回動可能に装着さ れ る ブーム と 、 こ の ブー ム に回動可能に装着さ れる ア ームと を有する 油圧シ ョ ベルであ り 、 上記第 1 油圧シ リ ンダが上記ブームを駆動す るブーム シ リ ンダであ り 、 上記第 2 油圧シ リ ンダが上記アームを駆 動する アーム シ リ ンダであ っ て、
上記ブー厶 シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧が所定圧以上の高圧とな つ た とき に、 上記ブーム シ リ ンダの ロ ッ ド側室 と上記アームシ リ ンダ のボ ト ム側室 と を連通さ せる連通制御手段を備えた こ とを特徴と す る請求の範囲 1 ない し 5 のいずれか に記載の油圧駆動装置。
7 . 上記建設機械が、 旋回体と、 こ の旋回体に回動可能に装着さ れ る ブー ム と 、 こ の プ一厶 に回動可能に装着される ア ーム と 、 こ のァ 一厶に回動可能に装着 されるバケ ツ 卜 と を有する油圧シ ョ ベルであ り 、 上記第 1 油圧シ リ ンダが上記ブームを駆動する ブー厶シ リ ンダ であ り 、 上記第 2 油圧シ リ ンダが上記バケ ツ 卜 を駆動するバケ ツ 卜 シ リ ンダであ っ て、
上記ブー厶 シ リ ンダの ロ ッ ド側室の圧が所定圧以上の高圧 とな つ た とき に、 上記ブーム シ リ ンダの ロ ッ ド側室 と上記バケ ツ 卜 シ リ ン ダのボ ト ム側室 と を連通さ せる連通制御手段を備えた こ と を特徴と する請求の範囲 1 ない し 5 のいずれかに記載の油圧駆動装置。
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