JP2016188544A - Shovel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アキュムレータを備えるショベルに関する。 The present invention relates to an excavator provided with an accumulator.
車体後部に配置されるカウンタウェイトに組み込まれるアキュムレータを備えたショベルが知られている（特許文献１参照。）。 An excavator provided with an accumulator incorporated in a counterweight disposed at the rear of the vehicle body is known (see Patent Document 1).
しかしながら、アキュムレータがカウンタウェイトに組み込まれてしまうと保守点検等のためのアクセスが困難となり、また、アクセス用の扉を設ける必要がある等、搭載コストを増大させてしまう。 However, if the accumulator is incorporated into the counterweight, access for maintenance and inspection becomes difficult, and it is necessary to provide an access door, which increases the mounting cost.
そこで、アクセスし易く低コストで搭載可能なアキュムレータを備えたショベルを提供することが望まれる。 Therefore, it is desired to provide an excavator equipped with an accumulator that is easily accessible and can be mounted at low cost.
本発明の実施例に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載されるエンジンと、前記上部旋回体に搭載されるキャビンと、前記上部旋回体の旋回フレームに支持されるアキュムレータと、を備え、前記アキュムレータと前記キャビンとの間の距離は、前記エンジンと前記キャビンとの間の距離よりも小さい。 An excavator according to an embodiment of the present invention is mounted on a lower traveling body, an upper swing body that is turnably mounted on the lower traveling body, an engine mounted on the upper swing body, and the upper swing body. A cabin and an accumulator supported by a turning frame of the upper-part turning body, and a distance between the accumulator and the cabin is smaller than a distance between the engine and the cabin.
上述の手段により、アクセスし易く低コストで搭載可能なアキュムレータを備えたショベルを提供することができる。 By the above-mentioned means, it is possible to provide an excavator provided with an accumulator that is easily accessible and can be mounted at low cost.
図１は、本発明が適用される建設機械としてのショベルを示す側面図である。ショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられている。作業要素としてのブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン１１等の動力源及びコントローラ３０等が搭載される。
FIG. 1 is a side view showing an excavator as a construction machine to which the present invention is applied. An upper swing body 3 is mounted on the lower traveling
コントローラ３０は、ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。本実施例では、コントローラ３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵに実行させて各種機能を実現する。
The
図２は、図１のショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。本実施例では、油圧回路は、主に、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒ、回生用油圧モータ１４Ａ、コントロールバルブ１７、第１アキュムレータ８５Ｌ、第２アキュムレータ８５Ｈ、及び油圧アクチュエータを含む。油圧アクチュエータは、主に、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、及び旋回用油圧モータ２１を含む。また、油圧アクチュエータは、左側走行用油圧モータ（図示せず。）及び右側走行用油圧モータ（図示せず。）を含んでいてもよい。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the shovel of FIG. In the present embodiment, the hydraulic circuit mainly includes a first pump 14L, a second pump 14R, a regeneration
ブームシリンダ７は、ブーム４を昇降させる油圧シリンダであり、ボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁７ａが接続され、ボトム側油室側には保持弁７ｂが設置される。また、アームシリンダ８は、アーム５を開閉させる油圧シリンダであり、ボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁８ａが接続され、ロッド側油室側には保持弁８ｂが設置される。また、バケットシリンダ９は、バケット６を開閉させる油圧シリンダであり、ボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁９ａが接続される。再生弁７ａ、８ａ、９ａは何れもコントロールバルブ１７の外部に設置され、例えば、関連する油圧シリンダに隣接して設置される。
The boom cylinder 7 is a hydraulic cylinder that raises and lowers the boom 4. A regeneration valve 7 a is connected between the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber, and a holding valve 7 b is installed on the bottom side oil chamber side. . The
旋回用油圧モータ２１は、上部旋回体３を旋回させる油圧モータであり、ポート２１Ｌ、２１Ｒがそれぞれリリーフ弁２２Ｌ、２２Ｒを介して作動油タンクＴに接続され、シャトル弁２２Ｓを介して切替弁２２Ｇに接続され、且つ、チェック弁２３Ｌ、２３Ｒを介して作動油タンクＴに接続される。
The turning
リリーフ弁２２Ｌは、ポート２１Ｌ側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、ポート２１Ｌ側の作動油を作動油タンクＴに排出する。また、リリーフ弁２２Ｒは、ポート２１Ｒ側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、ポート２１Ｒ側の作動油を作動油タンクＴに排出する。
The relief valve 22L opens when the pressure on the
シャトル弁２２Ｓは、ポート２１Ｌ側及びポート２１Ｒ側のうちの圧力が高い方の作動油を切替弁２２Ｇに供給する。
The shuttle valve 22S supplies hydraulic oil having a higher pressure on the
切替弁２２Ｇは、コントローラ３０からの指令に応じて動作する弁であり、旋回用油圧モータ２１（シャトル弁２２Ｓ）と第２アキュムレータ８５Ｈとの間の連通・遮断を切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。具体的には、切替弁２２Ｇは、第１位置にある場合に旋回用油圧モータ２１と第２アキュムレータ８５Ｈとの間を連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断する。
The switching valve 22G is a valve that operates in response to a command from the
チェック弁２３Ｌは、ポート２１Ｌ側の圧力が反対側の圧力より低くなった場合に開き、作動油タンクＴ又は第１アキュムレータ８５Ｌからポート２１Ｌ側に作動油を補給する。チェック弁２３Ｒは、ポート２１Ｒ側の圧力が反対側の圧力より低くなった場合に開き、作動油タンクＴ又は第１アキュムレータ８５Ｌからポート２１Ｒ側に作動油を補給する。このように、チェック弁２３Ｌ、２３Ｒは、旋回用油圧モータ２１の制動時に吸い込み側ポートに作動油を補給する補給機構を構成する。
The
第１ポンプ１４Ｌは、作動油タンクＴから作動油を吸い込んで吐出する油圧ポンプであり、本実施例では斜板式可変容量型油圧ポンプである。また、第１ポンプ１４Ｌはレギュレータ（図示せず。）に接続される。レギュレータは、コントローラ３０からの指令に応じて第１ポンプ１４Ｌの斜板傾転角を変更して第１ポンプ１４Ｌの押し退け容積（１回転当たりの吐出量）を制御する。第２ポンプ１４Ｒについても同様である。
The first pump 14L is a hydraulic pump that sucks and discharges hydraulic oil from the hydraulic oil tank T. In the present embodiment, the first pump 14L is a swash plate type variable displacement hydraulic pump. The first pump 14L is connected to a regulator (not shown). The regulator changes the swash plate tilt angle of the first pump 14L in accordance with a command from the
回生用油圧モータ１４Ａは、油圧アクチュエータから流出する作動油が有する油圧エネルギを回生してエンジンをアシストする油圧モータであり、本実施例では斜板式可変容量型油圧モータである。なお、回生用油圧モータ１４Ａは、油圧ポンプ（第３ポンプ）としても機能し得る。
The regenerative
回生用油圧モータ１４Ａは、第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒと同様にレギュレータに接続される。レギュレータは、コントローラ３０からの指令に応じて回生用油圧モータ１４Ａの斜板傾転角を変更して回生用油圧モータ１４Ａの押し退け容積を制御する。また、レギュレータは、回生用油圧モータ１４Ａの押し退け容積（斜板傾転角）をゼロに設定可能であってもよい。作動油を消費（吸い込み及び吐出）することなく回転できるようにするためであり、また、回生用油圧モータ１４Ａを通過する作動油の流れを遮断できるようにするためである。
The regenerative
回生用油圧モータ１４Ａの下流（吐出側）にはチェック弁８８を介して第１アキュムレータ８５Ｌ、切替弁８６、及びリリーフ弁９０が配置される。
A
第１アキュムレータ８５Ｌは、回生用油圧モータ１４Ａが吐出する作動油を蓄積する油圧装置である。本実施例では、第１アキュムレータ８５Ｌは、切替弁８６により作動油の放出が制御される。また、第１アキュムレータ８５Ｌの使用圧力は、作動油タンクＴの作動油の圧力よりも高く、例えば、０．２〜５ＭＰａの範囲内とされる。旋回減速時における旋回用油圧モータ２１の吸い込み側ポートに確実に作動油を補給してキャビテーションの発生を防止できるようにするためである。
The
切替弁８６はコントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、切替弁８６は、第１アキュムレータ８５Ｌと旋回用油圧モータ２１との間の連通・遮断を切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。具体的には、切替弁８６は、第１位置にある場合に第１アキュムレータ８５Ｌと旋回用油圧モータ２１との間を連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断する。
The switching valve 86 is a valve that operates in response to a command from the
チェック弁８８は回生用油圧モータ１４Ａの吐出側ポートに流入する作動油の流れを遮断する。本実施例では、チェック弁８８は第１アキュムレータ８５Ｌから回生用油圧モータ１４Ａへの作動油の流れを遮断する。
The check valve 88 blocks the flow of hydraulic oil flowing into the discharge side port of the regeneration
リリーフ弁９０は、回生用油圧モータ１４Ａの吐出側の圧力（第１アキュムレータ８５Ｌにおける作動油の圧力）が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、その吐出側の作動油を作動油タンクに排出する。
The
回生用油圧モータ１４Ａの上流（吸い込み側）には切替弁８７を介して第２アキュムレータ８５Ｈが配置される。また、回生用油圧モータ１４Ａの上流（吸い込み側）はチェック弁８９を介して作動油タンクＴにも接続される。
A
第２アキュムレータ８５Ｈは、旋回用油圧モータ２１から流出する作動油を蓄積する油圧装置である。本実施例では、第２アキュムレータ８５Ｈは、切替弁２２Ｇにより作動油の蓄積が制御され、且つ、切替弁８７により作動油の放出が制御される。また、第２アキュムレータ８５Ｈの使用圧力は、第１アキュムレータ８５Ｌの使用圧力よりも高く、例えば、１５〜３０ＭＰａの範囲内とされる。第１アキュムレータ８５Ｌの使用圧力と第２アキュムレータ８５Ｈの使用圧力との圧力差が大きいほど回生用油圧モータ１４Ａによるアシスト力を大きくできるためである。但し、第２アキュムレータ８５Ｈの使用圧力はリリーフ弁２２Ｌ、２２Ｒのリリーフ圧より低い。
The second accumulator 85 </ b> H is a hydraulic device that accumulates hydraulic fluid that flows out of the turning
切替弁８７はコントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、切替弁８７は、第２アキュムレータ８５Ｈと回生用油圧モータ１４Ａとの間の連通・遮断を切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。具体的には、切替弁８７は、第１位置にある場合に第２アキュムレータ８５Ｈと回生用油圧モータ１４Ａとの間を連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断する。
The switching
チェック弁８９は作動油タンクＴに流出する作動油の流れを遮断する。本実施例では、チェック弁８９は第２アキュムレータ８５Ｈから回生用油圧モータ１４Ａへ流れる作動油の一部が作動油タンクＴに流出するのを防止する。なお、チェック弁８９は、回生用油圧モータ１４Ａが第３ポンプとして機能する場合には、作動油タンクＴから第３ポンプへの作動油の流れを遮断しない。
The check valve 89 blocks the flow of the hydraulic oil flowing out to the hydraulic oil tank T. In the present embodiment, the check valve 89 prevents a part of the hydraulic oil flowing from the
以上の構成により、旋回用油圧モータ２１の吐出側ポート、シャトル弁２２Ｓ、切替弁２２Ｇ、第２アキュムレータ８５Ｈ、切替弁８７、回生用油圧モータ１４Ａ、チェック弁８８、第１アキュムレータ８５Ｌ、切替弁８６、チェック弁２３Ｌ、２３Ｒ、及び、旋回用油圧モータ２１の吸い込み側ポートを繋ぐ旋回回生回路は一方向流れの閉ループを形成する。
With the above configuration, the discharge-side port of the turning
また、本実施例では、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒ、及び回生用油圧モータ１４Ａは、それぞれの駆動軸が機械的に連結される。具体的には、それぞれの駆動軸は、変速機１３を介して所定の変速比でエンジン１１の出力軸に連結される。そのため、エンジン回転数が一定であれば、それぞれの回転数も一定となる。但し、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒ、及び回生用油圧モータ１４Ａは、エンジン回転数が一定であっても回転数を変更できるよう、無段変速機等を介してエンジン１１に接続されてもよい。
In the present embodiment, the drive shafts of the first pump 14L, the second pump 14R, and the regenerative
コントロールバルブ１７は、ショベルにおける油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。また、コントロールバルブ１７は、主に、可変ロードチェック弁５１〜５３、合流弁５５、統一ブリードオフ弁５６Ｌ、５６Ｒ、及び流量制御弁１７０〜１７３を含む。
The
流量制御弁１７０〜１７３は、油圧アクチュエータに流出入する作動油の向き及び流量を制御する弁である。本実施例では、流量制御弁１７０〜１７３のそれぞれは、対応する操作レバー等の操作装置（図示せず。）が生成するパイロット圧を左右何れかのパイロットポートで受けて動作する４ポート３位置のスプール弁である。操作装置は、操作量（操作角度）に応じて生成したパイロット圧を、操作方向に対応する側のパイロットポートに作用させる。 The flow control valves 170 to 173 are valves that control the direction and flow rate of hydraulic oil flowing into and out of the hydraulic actuator. In the present embodiment, each of the flow control valves 170 to 173 is a 4-port 3 position that operates by receiving pilot pressure generated by an operating device (not shown) such as a corresponding operating lever at either the left or right pilot port. This is a spool valve. The operating device causes the pilot pressure generated according to the operation amount (operation angle) to act on the pilot port on the side corresponding to the operation direction.
具体的には、流量制御弁１７０は、旋回用油圧モータ２１に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁であり、流量制御弁１７１は、アームシリンダ８に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。
Specifically, the flow control valve 170 is a spool valve that controls the direction and flow rate of the hydraulic oil flowing into and out of the turning
また、流量制御弁１７２は、ブームシリンダ７に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁であり、流量制御弁１７３は、バケットシリンダ９に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。
The
可変ロードチェック弁５１〜５３は、コントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、可変ロードチェック弁５１〜５３は、流量制御弁１７１〜１７３のそれぞれと第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒのうちの少なくとも一方との間の連通・遮断を切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。なお、可変ロードチェック弁５１〜５３は、第１位置において、ポンプ側に戻る作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。具体的には、可変ロードチェック弁５１は、第１位置にある場合に流量制御弁１７１と第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒのうちの少なくとも一方との間を連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断する。可変ロードチェック弁５２及び可変ロードチェック弁５３についても同様である。
The variable load check valves 51 to 53 are valves that operate in response to a command from the
合流弁５５は、合流切替部の一例であり、コントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、合流弁５５は、第１ポンプ１４Ｌが吐出する作動油（以下、「第１作動油」とする。）と第２ポンプ１４Ｒが吐出する作動油（以下、「第２作動油」とする。）とを合流させるか否かを切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。具体的には、合流弁５５は、第１位置にある場合に第１作動油と第２作動油とを合流させ、第２位置にある場合に第１作動油と第２作動油とを合流させないようにする。
The junction valve 55 is an example of a junction switching unit, and is a valve that operates in response to a command from the
統一ブリードオフ弁５６Ｌ、５６Ｒは、コントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、統一ブリードオフ弁５６Ｌは、第１作動油の作動油タンクＴへの排出量を制御可能な２ポート２位置の電磁弁である。統一ブリードオフ弁５６Ｒについても同様である。この構成により、統一ブリードオフ弁５６Ｌ、５６Ｒは、流量制御弁１７０〜１７３のうちの関連する流量制御弁の合成開口を実現できる。具体的には、合流弁５５が第２位置にある場合に、統一ブリードオフ弁５６Ｌは流量制御弁１７０及び流量制御弁１７１の合成開口を実現でき、統一ブリードオフ弁５６Ｒは流量制御弁１７２及び流量制御弁１７３の合成開口を実現できる。また、統一ブリードオフ弁５６Ｌは、第１位置にある場合にコントローラ３０からの指令に応じてその合成開口の開口面積を調整する可変絞りとして機能し、第２位置にある場合にその合成開口を遮断する。統一ブリードオフ弁５６Ｒについても同様である。
The unified bleed-off valves 56 </ b> L and 56 </ b> R are valves that operate in response to a command from the
なお、可変ロードチェック弁５１〜５３、合流弁５５、及び統一ブリードオフ弁５６Ｌ、５６Ｒのそれぞれは、パイロット圧駆動のスプール弁であってもよい。 Note that each of the variable load check valves 51 to 53, the merging valve 55, and the unified bleed-off valves 56L and 56R may be a pilot pressure driven spool valve.
次に、旋回加速時における図２の油圧回路について説明する。 Next, the hydraulic circuit of FIG. 2 during turning acceleration will be described.
コントローラ３０は、操作装置が生成するパイロット圧を検出する操作圧センサ（図示せず。）等の操作検出部の出力に基づいてショベルに対する操作者の操作内容を判断する。
The
そして、コントローラ３０は、旋回操作が行われたと判断すると、旋回操作レバーの操作量に応じて第１作動油を流量制御弁１７０に供給する。流量制御弁１７０は、旋回操作レバーの操作量に応じたパイロット圧を受けて右位置に移動し、第１作動油を旋回用油圧モータ２１の吸い込み側ポート２１Ｒに流入させる。また、旋回用油圧モータ２１の吐出側ポート２１Ｌから流出する作動油を作動油タンクＴに排出する。
When the
また、コントローラ３０は、ネガティブコントロール制御、ポジティブコントロール制御、ロードセンシング制御、馬力制御等のポンプ吐出量制御に基づき、旋回操作レバーの操作量に対応する第１ポンプ１４Ｌの吐出量指令値を決定する。そして、コントローラ３０は、対応するレギュレータを制御して第１ポンプ１４Ｌの吐出量が指令値通りとなるように制御する。
Further, the
また、コントローラ３０は、切替弁８７に対して指令を出力し、切替弁８７を第１位置に切り替える。また、回生用油圧モータ１４Ａに対して指令を出力し、回生用油圧モータ１４Ａの回転速度がエンジン１１のアシストに適した回転速度となるように回生用油圧モータ１４Ａの斜板傾転角を調整する。切替弁８７が第１位置に切り替えられると、第２アキュムレータ８５Ｈは、回生用油圧モータ１４Ａに向けて作動油を放出する。回生用油圧モータ１４Ａは、第２アキュムレータ８５Ｈから放出された作動油を受けて回転し、且つ、吐出側ポートから第１アキュムレータ８５Ｌに向けて作動油を流出させる。第１アキュムレータ８５Ｌは回生用油圧モータ１４Ａから流出する作動油を蓄積する。このように、コントローラ３０は、第２アキュムレータ８５Ｈに蓄積された作動油を回生用油圧モータ１４Ａの回転動力に用いることでエンジン１１をアシストでき、エンジン負荷を低減できる。
Moreover, the
なお、コントローラ３０は、第２アキュムレータ８５Ｈに作動油が十分に蓄積されていない場合、切替弁８７を第２位置で維持したまま、回生用油圧モータ１４Ａを第３ポンプとして機能させてもよい。この場合、第３ポンプとしての回生用油圧モータ１４Ａは、エンジン１１によって回転駆動され、作動油タンクＴから吸い込んだ作動油を第１アキュムレータ８５Ｌに向けて吐出する。第１アキュムレータ８５Ｌは回生用油圧モータ１４Ａが吐出する作動油を蓄積する。なお、第１アキュムレータ８５Ｌは旋回加速時にリリーフ弁２２Ｌ、２２Ｒから流出する作動油を蓄積してもよい。この場合、第１アキュムレータ８５Ｌは、不図示の管路及び切替弁を経由してリリーフ弁２２Ｌ、２２Ｒの下流に接続される。
Note that, when the hydraulic oil is not sufficiently accumulated in the
また、コントローラ３０は、エンジン負荷が大きい旋回加速時ばかりでなく、旋回加速時以外の任意のタイミングで切替弁８７を第１位置に切り替えて回生用油圧モータ１４Ａを回転させることでエンジン１１をアシストしてもよい。
Further, the
次に、旋回減速時における図２の油圧回路について説明する。 Next, the hydraulic circuit of FIG. 2 during turning deceleration will be described.
コントローラ３０は、旋回操作が中止されたと判断すると、流量制御弁１７０を中立位置に戻す。中立位置に戻った流量制御弁１７０は、旋回用油圧モータ２１と第１ポンプ１４Ｌとの間の連通を遮断する。そのため、旋回用油圧モータ２１の吐出側ポート２１Ｌの作動油の圧力は増大する。上部旋回体３の慣性によって旋回用油圧モータ２１の回転（吐出側ポート２１Ｌからの作動油の吐出）が継続され且つ作動油タンクＴへの流出が遮断されて吐出側ポート２１Ｌの作動油が圧縮されるためである。
When the
このとき、コントローラ３０は、切替弁２２Ｇに対して指令を出力し、切替弁２２Ｇを第１位置に切り替える。切替弁２２Ｇが第１位置に切り替えられると、吐出側ポート２１Ｌの作動油は第２アキュムレータ８５Ｈに向かって流出する。そして、第２アキュムレータ８５Ｈは旋回用油圧モータ２１から流出する作動油を蓄積する。
At this time, the
一方、旋回用油圧モータ２１の吸い込み側ポート２１Ｒの作動油の圧力は低下する。上部旋回体３の慣性によって旋回用油圧モータ２１の回転（吸い込み側ポート２１Ｌへの作動油の吸い込み）が継続され且つ第１ポンプ１４Ｌからの流入が遮断されて吸い込み側ポート２１Ｒの作動油が不足するためである。
On the other hand, the pressure of the hydraulic oil in the suction side port 21R of the turning
このとき、コントローラ３０は、切替弁８６に対して指令を出力し、切替弁８６を第１位置に切り替える。切替弁８６が第１位置に切り替えられると、第１アキュムレータ８５Ｌは旋回用油圧モータ２１の吸い込み側ポート２１Ｒに向けて作動油を放出する。そのため、第１アキュムレータ８５Ｌは、吸い込み側ポート２１Ｒでのキャビテーションの発生を防止できる。なお、第１アキュムレータ８５Ｌが放出するよりも多くの流量が吸い込み側ポート２１Ｒで必要とされる場合には作動油タンクＴからの作動油が追加的に補給されてもよい。この場合、作動油タンクＴからの作動油はチェック弁９１を通って吸い込み側ポート２１Ｒに流入する。また、チェック弁９１は第１アキュムレータ８５Ｌから作動油タンクＴへの作動油の流れを遮断する。
At this time, the
なお、上述の実施例において第２アキュムレータ８５Ｈは省略されてもよい。この場合、コントローラ３０は、旋回減速時に切替弁２２Ｇ、切替弁８７、及び回生用油圧モータ１４Ａに対して指令を出力する。そして、切替弁２２Ｇ及び切替弁８７を第１位置に切り替え、且つ、回生用油圧モータ１４Ａの回転速度がエンジン１１のアシストに適した回転速度となるように回生用油圧モータ１４Ａの斜板傾転角を調整する。切替弁２２Ｇ及び切替弁８７が第１位置に切り替えられると、旋回用油圧モータ２１の吐出側ポートから流出する作動油は、シャトル弁２２Ｓ、切替弁２２Ｇ、及び切替弁８７を通って回生用油圧モータ１４Ａの吸い込み側に流入する。回生用油圧モータ１４Ａは、旋回用油圧モータ２１の吐出側から流出する作動油を受けて回転することでエンジン１１をアシストする。そして、吐出側から第１アキュムレータ８５Ｌに向けて作動油を流出させ、その作動油を第１アキュムレータ８５Ｌに蓄積させる。このようにして、コントローラ３０は、第２アキュムレータ８５Ｈが省略された場合であっても、旋回減速時に旋回用油圧モータ２１から流出する作動油の油圧エネルギをエンジンアシストトルクとして回生した上で、その作動油を第１アキュムレータ８５Ｌに蓄積できる。
In the above-described embodiment, the
以上の構成により、図２の油圧回路は、旋回減速時に旋回用油圧モータ２１から流出する作動油を第２アキュムレータ８５Ｈに蓄積した後、任意のタイミングでその蓄積した作動油を回生用油圧モータ１４Ａに向けて放出できる。そのため、回生用油圧モータ１４Ａは、エンジン負荷が大きい場合等、任意のタイミングで回生エネルギを再使用してエンジン１１をアシストでき、ショベルの運動性能を向上させることができる。
With the above configuration, the hydraulic circuit in FIG. 2 accumulates the hydraulic oil flowing out from the turning
また、図２の油圧回路は、回生用油圧モータ１４Ａの下流に第１アキュムレータ８５Ｌを配置しているため、回生用油圧モータ１４Ａで回生エネルギを再使用したときの作動油で第１アキュムレータ８５Ｌを充填できる。また、旋回回生回路が一方向流れの閉ループを形成しているため、リーク等によってその閉ループから出た分の作動油を補うだけで旋回回生回路を機能させることができ、エンジン出力をほとんど使わずに旋回回生回路を継続的に機能させることができる。そのため、エンジン出力の他への割り当てのために第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒの出力を一時的に低減させる必要がなく、その一時的な低減を実現するための機能要素を用意する必要もない。
Further, since the
また、図２の油圧回路は、回生用油圧モータ１４Ａの下流に第１アキュムレータ８５Ｌを配置しているため、第１アキュムレータ８５Ｌの開閉弁として回生用油圧モータ１４Ａを機能させることができる。
Further, since the
次に、図３及び図４を参照し、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈの配置の一例について説明する。図３は上部旋回体３を左斜め上前方から見た斜視図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線を含む鉛直面を左側から見た図である。なお、図３はブーム４、ブームシリンダ７、キャビン１０、旋回用油圧モータ２１等の図示を省略する。また、一点鎖線ＰＡは上部旋回体３の旋回軸を示す。
Next, an example of the arrangement of the
図３及び図４に示すように、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈは上部旋回体３の旋回フレーム３Ａによって支持される。旋回フレーム３Ａは、ブーム４を枢動可能に支持する一対のブームブラケットである左側ブームブラケット３ＡＬ及び右側ブームブラケット３ＡＲを含む。
As shown in FIGS. 3 and 4, the first accumulator 85 </ b> L and the second accumulator 85 </ b> H are supported by the swing frame 3 </ b> A of the upper swing body 3. The
また、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈはエンジン１１よりもキャビン１０に近いところに配置される。具体的には、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈのそれぞれとキャビン１０との間の距離はエンジン１１とキャビン１０との間の距離よりも小さい。この場合、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈのそれぞれとキャビン１０との間の距離はカウンタウェイト３２とキャビン１０との間の距離よりも小さい。
The
また、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈはエンジン１１よりも上部旋回体３の旋回軸ＰＡに近いところに配置される。具体的には、上部旋回体３の旋回軸ＰＡと第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈのそれぞれとの間の距離は旋回軸ＰＡとエンジン１１との間の距離よりも小さい。この場合、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈはブーム４とエンジンフード３１との間で外部に露出して配置される。
The
第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈを旋回軸ＰＡの近くに配置することは、上部旋回体３の慣性モーメントに対する第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈの重量による影響を小さくできるという効果を有する。そのため、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈがショベルに搭載されたときのカウンタウェイト３２の重量変更もほとんど必要ない。
Arranging the
また、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈを外部に露出させた状態で搭載することは第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈに対するアクセス性を向上させ、メンテナンス作業等を容易にするという効果を有する。
Also, mounting the
また、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈは支持部６０を介して旋回フレーム３Ａに取り付けられる。
The
支持部６０は、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈを支持する機能要素であり、支持構造６１、アキュムレータ固定用ステー６２、ステー受け部６３、フランジ６４、及びブラケット６５を含む。
The
支持構造６１は、アキュムレータを支持する基本構造であり、天板６１Ａ及び天板６１Ａを支えるトラス構造部６１Ｂを含む。天板６１Ａは作業者が載ることができるデッキを構成する。本実施例では、支持構造６１は旋回フレーム３Ａに設置されたコントロールバルブ１７の上に設置される。コントロールバルブ１７は旋回用油圧モータ２１の後方に配置される。なお、支持構造６１はコントロールバルブ１７の上に固定されてもよく、旋回フレーム３Ａに直接固定されてもよい。また、支持構造６１はエンジンルームを区切るハウスフレーム３３に固定されてもよい。
The
アキュムレータ固定用ステー６２は、アキュムレータを固定するステーであり、アキュムレータを固定した状態で締結部材によってステー受け部６３に締結固定される。本実施例では、円柱形状のアキュムレータを固定する半円形のステーであり、アキュムレータを締め付けた状態でボルトによってステー受け部６３に締結固定される。
The
ステー受け部６３は、アキュムレータ固定用ステー６２の締結固定に用いられる部材である。本実施例では、支持構造６１の天板６１Ａに溶接される金属部材である。
The
フランジ６４は、アキュムレータの一端（下端）とブラケット６５とを連結する連結用部材である。
The
ブラケット６５は、アキュムレータの一端（下端）又はフランジ６４と旋回フレーム３Ａとを連結する連結用部材である。本実施例では、図４に示すように、第２アキュムレータ８５Ｈに関するブラケット６５は、第１フランジ部６５Ａ及び第２フランジ部６５Ｂを有する。そして、第１フランジ部６５Ａがボルトによってフランジ６４に締結固定され、第２フランジ部６５Ｂがボルトによって左側ブームブラケット３ＡＬに締結固定される。また、第１フランジ部６５Ａは第２アキュムレータ８５Ｈの一端（下端）に直接的に締結固定されてもよい。この場合、フランジ６４は省略されてもよい。
The
このようにして第２アキュムレータ８５Ｈはブラケット６５を介して左側ブームブラケット３ＡＬに取り付けられる。また、第２アキュムレータ８５Ｈはその長手軸が水平面に対して傾斜するように配置される。例えば、その長手軸が車体前後方向に傾斜して配置される。ブーム４を上昇させたときにブーム４が第２アキュムレータ８５Ｈと接触しないようにするためである。但し、ブーム４と接触しない位置関係であれば、その長手軸が鉛直方向に延びるように配置されてもよく、車体幅方向に傾斜して配置されてもよい。第１アキュムレータ８５Ｌについても同様である。また、第１アキュムレータ８５Ｌの傾斜角度と第２アキュムレータの傾斜角度は同じであってもよく異なるものであってもよい。
In this way, the
なお、図３及び図４の例では第１アキュムレータ８５Ｌが右側に配置され且つ第２アキュムレータ８５Ｈが左側に配置されているが、第１アキュムレータ８５Ｌが左側に配置され且つ第２アキュムレータ８５Ｈが右側に配置されてもよい。また、図３及び図４の例では第１アキュムレータ８５Ｌと第２アキュムレータ８５Ｈとが間隔を空けて配置されるが隣接するように配置されてもよい。
3 and 4, the
また、図３及び図４の例では第２アキュムレータ８５Ｈは左側ブームブラケット３ＡＬの上に配置されるが、左側ブームブラケット３ＡＬと右側ブームブラケット３ＡＲとの間の空間内に配置されてもよい。第１アキュムレータ８５Ｌについても同様である。
3 and 4, the
次に、図５及び図６を参照し、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈの配置の別の一例について説明する。図５は上部旋回体３を左斜め上前方から見た斜視図であり、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線を含む鉛直面を左側から見た図である。なお、図５はブーム４、ブームシリンダ７、キャビン１０、旋回用油圧モータ２１等の図示を省略する。また、一点鎖線ＰＡは上部旋回体３の旋回軸を示す。
Next, another example of the arrangement of the
図５及び図６に示す配置は、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈが支持部７０を介して旋回フレーム３Ａに取り付けられる点で、支持部６０を介して旋回フレーム３Ａに取り付けられる図３及び図４の配置と相違する。具体的には、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈがブーム４とエンジンフード３１との間で且つ支持部７０を構成する支持構造７１の天板７１Ａの上で車体幅方向（左右方向）に水平に配置される点で、車体前後方向に傾斜して配置される図３及び図４の場合と相違する。しかし、他の構成については図３及び図４の場合と共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳細に説明する。
The arrangement shown in FIGS. 5 and 6 is such that the
支持部７０は、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈを支持する機能要素であり、支持構造７１、アキュムレータ固定用ステー７２、ステー受け部７３、及び支持構造連結用ステー７５を含む。
The
支持構造７１は、アキュムレータを支持する基本構造であり、天板７１Ａ及び天板７１Ａを支えるトラス構造部７１Ｂを含む。天板７１Ａは作業者が載ることができるデッキを構成する。本実施例では、支持構造７１は旋回フレーム３Ａに設置されたコントロールバルブ１７の上に設置される。コントロールバルブ１７は旋回用油圧モータ２１の後方に配置される。なお、支持構造７１はコントロールバルブ１７の上に固定されてもよく、旋回フレーム３Ａに直接固定されてもよい。また、支持構造７１はエンジンルームを区切るハウスフレーム３３に固定されてもよい。
The
アキュムレータ固定用ステー７２は、アキュムレータを固定する可撓性のステーであり、アキュムレータを締め付けた状態で締結部材によってステー受け部７３に締結固定される。本実施例では、円柱形状の２つのアキュムレータを同時に固定するため、２つのアキュムレータのそれぞれの半径と略同一半径の２つの半円形部分を有するステーであり、２つのアキュムレータを締め付けた状態でボルトによってステー受け部７３に締結固定される。
The
ステー受け部７３はアキュムレータ固定用ステー７２の締結固定に用いられる部材である。本実施例では、支持構造７１の天板７１Ａに溶接される金属部材である。
The
支持構造連結用ステー７５は、支持構造７１と旋回フレーム３Ａとを連結する連結用部材である。本実施例では、図６に示すように、支持構造連結用ステー７５は第１フランジ部７５Ａ及び第２フランジ部７５Ｂを有する。そして、第１フランジ部７５Ａがボルトによって支持構造７１の天板７１Ａの底面に締結固定され、第２フランジ部７５Ｂがボルトによって左側ブームブラケット３ＡＬに締結固定される。
The support structure connection stay 75 is a connection member that connects the
具体的には、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈはアキュムレータ固定用ステー７２及びステー受け部７３を介して支持構造７１の天板７１Ａに取り付けられる。また、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈは左右方向に水平に配置される。
Specifically, the
なお、図５及び図６の例では第１アキュムレータ８５Ｌが前側に配置され且つ第２アキュムレータ８５Ｈが後側に配置されているが、第１アキュムレータ８５Ｌが後側に配置され且つ第２アキュムレータ８５Ｈが前側に配置されてもよい。
5 and 6, the
また、図５及び図６の例では第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈはブーム４とエンジンフード３１との間で且つ天板７１Ａの上で車体幅方向（左右方向）に水平に配置されるが車体前後方向に水平に配置されてもよい。
5 and 6, the
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述の実施例では、ショベルは第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈの２本のアキュムレータを搭載するが、アキュムレータを１本だけ搭載してもよく、３本以上のアキュムレータを搭載してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the excavator is equipped with two
また、上述の実施例では、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈは何れも細長い円柱形状であるが角柱形状等の他の形状であってもよい。
In the above-described embodiment, each of the
また、上述の実施例では、支持部６０はトラス構造部６１Ｂを含むが、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈを安定的に支持できるのであれば、天板６１Ａのみで構成されてもよく、ブレース（筋交い）構造、ラーメン構造等の他の支持構造を含んでいてもよい。支持部７０についても同様である。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施例では、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈは同じ姿勢で支持されるが、異なる姿勢で支持されてもよい。例えば、図３及び図４に示すように第１アキュムレータ８５Ｌが水平面に対して傾斜して配置される一方で、図５及び図６に示すように第２アキュムレータ８５Ｈが天板上で水平に配置されてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施例では、第１アキュムレータ８５Ｌ及び第２アキュムレータ８５Ｈは外部に露出して配置されるが、カバー等で覆われてもよい。
In the above-described embodiment, the
１・・・下部走行体 ２・・・旋回機構 ３・・・上部旋回体 ３Ａ・・・旋回フレーム ３ＡＬ・・・左側ブームブラケット ３ＡＲ・・・右側ブームブラケット ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ ７ａ、８ａ、９ａ・・・再生弁 ７ｂ、８ｂ・・・保持弁 １０・・・キャビン １１・・・エンジン １３・・・変速機 １４Ｌ・・・第１ポンプ １４Ｒ・・・第２ポンプ １４Ａ・・・回生用油圧モータ １７・・・コントロールバルブ ２１・・・旋回用油圧モータ ２１Ｌ、２１Ｒ・・・ポート ２２Ｇ・・・切替弁 ２２Ｌ、２２Ｒ・・・リリーフ弁 ２２Ｓ・・・シャトル弁 ２３Ｌ、２３Ｒ・・・チェック弁 ３０・・・コントローラ ３１・・・エンジンフード ３２・・・カウンタウェイト ３３・・・ハウスフレーム ５１、５２、５３・・・可変ロードチェック弁 ５５・・・合流弁 ５６Ｌ、５６Ｒ・・・統一ブリードオフ弁 ６０・・・支持部 ６１・・・支持構造 ６１Ａ・・・天板 ６１Ｂ・・・トラス構造部 ６２・・・アキュムレータ固定用ステー ６３・・・ステー受け部 ６４・・・フランジ ６５・・・ブラケット ６５Ａ・・・第１フランジ部 ６５Ｂ・・・第２フランジ部 ７０・・・支持部 ７１・・・支持構造 ７１Ａ・・・天板 ７１Ｂ・・・トラス構造部 ７２・・・アキュムレータ固定用ステー ７３・・・ステー受け部 ７５・・・支持構造連結用ステー ７５Ａ・・・第１フランジ部 ７５Ｂ・・・第２フランジ部 ８５Ｌ・・・第１アキュムレータ ８５Ｈ・・・第２アキュムレータ ８６、８７・・・切替弁 ８８、８９・・・チェック弁 ９０・・・リリーフ弁 ９１・・・チェック弁 １７０、１７１、１７２、１７３・・・流量制御弁 Ｔ・・・作動油タンク
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載されるエンジンと、
前記上部旋回体に搭載されるキャビンと、
前記上部旋回体の旋回フレームに支持されるアキュムレータと、を備え、
前記アキュムレータと前記キャビンとの間の距離は、前記エンジンと前記キャビンとの間の距離よりも小さい、
ショベル。 A lower traveling body,
An upper swivel body that is turnably mounted on the lower traveling body;
An engine mounted on the upper rotating body;
A cabin mounted on the upper swing body;
An accumulator supported by a swing frame of the upper swing body,
A distance between the accumulator and the cabin is smaller than a distance between the engine and the cabin;
Excavator.
請求項１に記載のショベル。 The distance between the pivot axis of the upper swing body and the accumulator is smaller than the distance between the pivot axis and the engine.
The excavator according to claim 1.
前記アキュムレータは、前記ブームブラケットに取り付けられ、且つ、傾斜して配置される、
請求項１又は２に記載のショベル。 The swivel frame includes a boom bracket that pivotally supports the boom;
The accumulator is attached to the boom bracket and arranged at an inclination.
The shovel according to claim 1 or 2.
請求項３に記載のショベル。 The accumulator is attached to the boom bracket via a support;
The excavator according to claim 3.
請求項１又は２に記載のショベル。 The accumulator is disposed horizontally in the vehicle body width direction between the boom and the engine hood.
The shovel according to claim 1 or 2.
請求項５に記載のショベル。 The accumulator is attached to the swivel frame via a support;
The excavator according to claim 5.
Priority Applications (1)
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| WO2019187378A1 (en) | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 株式会社日立建機ティエラ | Hydraulic shovel |
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| WO2019187378A1 (en) | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 株式会社日立建機ティエラ | Hydraulic shovel |
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