JP3137921B2 - 建設機械の走行速度制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建設機械の走行速度
制御回路に関するものであり、特に、油圧ショベル等の
ように２つの可変容量形の走行モータを備え、ポンプレ
ギュレータによって油圧ポンプの吐出量を調整可能にし
た建設機械の走行速度制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の油圧ショベルの油圧回路を
示し、可変容量形の第１及び第２の油圧ポンプ１１，１
２を備え、第１の油圧ポンプ１１の下流に左の走行モー
タ１３用の切換弁１４と、旋回モータ用の切換弁１５及
びアームシリンダ用の切換弁１６が配設され、第２の油
圧ポンプ１２の下流に走行直進弁１７と、右の走行モー
タ１８用の切換弁１９及びブームシリンダ用の切換弁２
０が配設されている。第１及び第２の油圧ポンプ１１，
１２の夫々の最下流にネガティブコントロール（以下
「ネガコン」という）絞り２１，２２を設け、このネガ
コン絞り２１，２２にて発生するネガコン圧を左右夫々
のポンプレギュレータ２３，２４に作用させ、第１及び
第２の油圧ポンプ１１，１２の吐出量を制御するように
構成されている。

【０００３】左右の走行モータ１３，１８には傾転角調
整用シリンダ２５，２６が設けられ、油圧源２７から供
給されるパイロット圧にて走行モータ１３，１８の傾転
角を調整する。また、油圧源２７からのパイロット油路
には電磁弁２８が設けられており、速度切換スイッチ２
９をオンすることにより、コントローラ３０から電磁弁
２８へ制御信号が出力されて、電磁弁２８が（イ）の位
置から（ロ）の位置へ切り換わる。

【０００４】図示したように、電磁弁２８が（イ）の位
置にある場合は、傾転角調整用シリンダ２５，２６のポ
ートがタンク圧となり、走行モータ１３，１８の傾転角
が大である。従って、前記走行用の切換弁１４，１９を
切り換えて、第１及び第２の油圧ポンプ１１，１２の吐
出油を走行モータ１３，１８へ供給すれば、該走行モー
タ１３，１８が低速で駆動され、機体は前進または後進
の低速走行する。機体の走行速度を速くする場合は、前
記速度切換スイッチ２９をオンして電磁弁２８を（ロ）
の位置に切り換え、傾転角調整用シリンダ２５，２６に
パイロット油を供給して走行モータ１３，１８の傾斜角
を小に変更する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、広い作業現場内
での移動を短時間で行うために、油圧ショベルの走行速
度はかなり速く設定されている。そして、狭い作業現場
では走行速度を落とすために、走行モータの傾斜角を大
に調整して走行モータの回転を低下させているが、機体
の走行速度をそれ以下に遅くする場合は、アクセルレバ
ーを操作してエンジン回転を低下する。

【０００６】しかし、エンジンが低回転状態では作業ア
クチュエータの動きが遅くなるため、作業を行うときは
再びエンジン回転を上昇させる必要がある。従って、機
体の走行と作業とを反復する場合や走行と作業を複合し
て行う場合は、オペレータの操作が極めて煩雑になって
いた。

【０００７】これに対して、走行モードを選択するモー
ドスイッチを設け、このモードスイッチをオン状態にし
て機体を走行させると電磁切換弁が開通油路位置に切り
換わり、油圧源のパイロット圧がポンプレギュレータに
作用して油圧ポンプの最大吐出量を制限するように構成
された走行速度の制限回路も知られている（実公平８−
６８３７号）。

【０００８】しかし、該公報記載の制限回路には、走行
操作の検出器と作業用アクチュエータ操作の検出器が設
けられ、且つ、これらの検出器からの信号を処理して電
磁切換弁への指令信号をオンオフするためのコントロー
ラが必要であるため、回路を構築するに際してコスト高
になる。

【０００９】そこで、建設機械の走行速度を落とす際
に、エンジン回転の調整を行うことなく自動的に走行速
度を遅くできる制御回路を構築するとともに、該制御回
路を安価に提供するために解決すべき技術的課題が生じ
てくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、可変容量形の第１の
油圧ポンプと第２の油圧ポンプを備え、夫々のポンプレ
ギュレータにパイロット圧を作用させて吐出量を制御す
るようにし、第１の油圧ポンプの下流に一方の走行モー
タ用の切換弁と少なくとも１つの作業アクチュエータ用
の切換弁を配設するとともに、第２の油圧ポンプの下流
に他方の走行モータ用の切換弁と他の作業アクチュエー
タ用の切換弁を配設した建設機械の油圧回路に於いて、
前記双方の走行モータ用の切換弁には、スプールが中立
位置のときはパイロットポンプのパイロット油をタンク
へ連通し、且つスプールが切り換えられたときはパイロ
ットポンプとタンクとを遮断する補助弁が設けられてお
り、パイロットポンプに近い補助弁とパイロットポンプ
との間に絞りを設け、該絞りの後段からポンプレギュレ
ータの最大吐出量制限ポートへの油路を分岐し、この油
路の途中に電磁弁を介装するとともに、超低速切換スイ
ッチのオンオフ操作に連係して該電磁弁を切り換え可能
にし、超低速切換スイッチがオンのときは、該電磁弁が
前記油路を遮断する位置から開通する位置へ切り換わ
り、前記パイロットポンプのパイロット圧をポンプレギ
ュレータの最大吐出量制限ポートへ作用させて油圧ポン
プの最大吐出量を制限するように構成した建設機械の走
行速度制御回路を提供するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳述する。図１は油圧ショベル４０の側面図で
あり、下部走行体４１に上部旋回体４２が載置され、上
部旋回体４２の前部にブーム４３、アーム４４、バケッ
ト４５を取り付けるとともに、ブームシリンダ４６、ア
ームシリンダ４７、バケットシリンダ４８等の作業用ア
クチュエータが装着されている。

【００１２】図２は本発明の走行速度制御回路図であ
り、従来の回路と同一構成部分には同一符号を付してそ
の説明を省略する。同図に示すように、パイロットポン
プ５１からの油路５２を左右の走行用の切換弁１４，１
９に設けられた補助弁５４，５９に対してタンデム接続
する。双方の補助弁５４，５９には、前記切換弁１４，
１９のスプールが中立位置のときは油路５２を開放して
前記パイロットポンプ５１のパイロット油をタンク６０
へ連通させる開通位置５４ａ，５９ａと、スプールが左
右何れかの走行位置へ切り換えられたときは油路５２を
閉止して前記パイロットポンプ５１とタンク６０とを遮
断する遮断位置５４ｂ，５４ｃ及び５９ｂ，５９ｃとが
設けられている。

【００１３】また、パイロットポンプ５１に近い補助弁
５９とパイロットポンプ５１との間に絞り６１を設け、
該絞り６１の後段からポンプレギュレータ２３，２４の
最大吐出量制限ポート２３ａ，２４ａへの油路６２を分
岐する。この油路６２の途中に電磁弁６３を介装し、電
磁弁６３のソレノイドに超低速切換スイッチ６４と電源
６５からなる励磁回路を接続する。

【００１４】前記超低速切換スイッチ６４がオフであれ
ば、電磁弁６３が（ハ）の位置を保持し、ポンプレギュ
レータ２３，２４の最大吐出量制限ポート２３ａ，２４
ａはタンク圧になるので、第１及び第２の油圧ポンプ１
１，１２の最大吐出量は制限されない。即ち、第１及び
第２の油圧ポンプ１１，１２の吐出量は、各切換弁の操
作量に応じて最小から最大まで可変できる。

【００１５】図２に示す初期状態では、電磁弁２８が
（イ）の位置にあって傾転角調整用シリンダ２５，２６
のポートがタンク圧となり、走行モータ１３，１８の傾
転角が大であるため、この状態で走行用の切換弁１４，
１９を走行位置に切り換えれば、機体は低速走行するこ
とになる。機体の走行速度を速くする場合は、図３に示
すように、走行用の切換弁１４，１９を走行位置に切り
換えるとともに、速度切換スイッチ２９をオンして電磁
弁２８を（ロ）の位置に切り換える。この状態でも、最
大吐出量制限ポート２３ａ，２４ａはタンク圧なので、
第１及び第２の油圧ポンプ１１，１２の最大吐出量は制
限されない。従って、傾転角調整用シリンダ２５，２６
にパイロット油が供給されて走行モータ１３，１８の傾
斜角が小に変更され、走行モータ１３，１８が高回転で
駆動されるので、機体は高速走行する。

【００１６】一方、図２に示す初期状態で超低速切換ス
イッチ６４をオンすれば、図４に示すように、電磁弁６
３が（ハ）の位置から（ニ）の位置へ切り換わり、油路
６２が開通する。この状態で走行以外の作業用の切換弁
１５，１６，２６を操作したときは、パイロットポンプ
５１のパイロット油が、前記補助弁５９の開通位置５９
ａと補助弁５４の開通位置５４ａを通過してタンク６０
に連通しているので、ポンプレギュレータ２３，２４の
最大吐出量制限ポート２３ａ，２４ａはタンク圧にな
り、前述と同様に、第１及び第２の油圧ポンプ１１，１
２の最大吐出量は制限されない。即ち、第１及び第２の
油圧ポンプ１１，１２の吐出量は、作業用の切換弁１
５，１６，２６の操作量に応じて最小から最大まで可変
できる。

【００１７】この状態で機体を走行すべく、走行用の切
換弁５４または５９の何れか一方、或いは両方を走行位
置へ切り換えた場合は、前記補助弁５４または５９のど
ちらか一方、或いは双方のスプールが開通位置５４ａ
（５９ａ）から遮断位置５４ｂまたは５４ｃ（５９ｂま
たは５９ｃ）に移動する。例えば、図５に示すように、
超低速切換スイッチ６４がオン状態で左右の走行用の切
換弁１４，１９を走行位置に切り換えれば、前記補助弁
５４及び５９が遮断位置５４ｂ，５９ｂに移動して、パ
イロットポンプ５１とタンク６０とが遮断される。

【００１８】このため、パイロットポンプ５１のパイロ
ット油は絞り６１の後段から油路６２へ流入し、前記電
磁弁６３の（ニ）位置を通過してポンプレギュレータ２
３，２４の最大吐出量制限ポート２３ａ，２４ａへ導出
される。この最大吐出量制限ポート２３ａ，２４ａにパ
イロット圧が掛かることにより、第１及び第２の油圧ポ
ンプ１１，１２の最大吐出量が制限される。即ち、超低
速切換スイッチ６４がオン状態で機体を走行させれば、
走行モータ１３，１８の流量が更に減少して、機体は通
常の低速走行より遅い超低速走行となる。

【００１９】ここで、超低速切換スイッチ６４がオン状
態で、機体を走行させながら作業を行うべく、作業用の
何れかの切換弁１５，１６，２０を操作した場合は、該
切換弁１５，１６，２０に掛かるパイロット圧を検出し
て、走行直進弁１７が（ホ）の位置から（ヘ）の位置に
切り換わる。例えば、ブーム用の切換弁２０を操作した
ときは、図６に示すように、切換弁２０の操作に伴って
走行直進弁１７が（ヘ）の位置に切り換わり、第１の油
圧ポンプ１１の吐出油が左右の走行モータ１３，１８に
分流されるので、機体の走行速度は必然的に半減する。

【００２０】次に、超低速切換スイッチ６４がオン状態
で、機体の走行を停止して作業を行った場合は、走行用
の切換弁１４，１９が中立位置に移動するのに伴って前
記補助弁５４，５９が連通位置５４ａ，５９ａに戻り、
パイロットポンプ５１とタンク６０が連通して、ポンプ
レギュレータ２３，２４の最大吐出量制限ポート２３
ａ，２４ａはタンク圧になるので、第１及び第２の油圧
ポンプ１１，１２の最大吐出量の制限が解除される。即
ち、ブーム４３やアーム４４等の作業用のアクチュエー
タは所定の速い速度で作動される。

【００２１】また、油圧ショベル４０が広い作業現場に
て作業を行う場合は、超低速切換スイッチ６４をオフ状
態にするとともに、速度切換スイッチ２９をオン状態に
しておくことにより、図３に示したように、電磁弁６３
が（ハ）の位置を保持し、各切換弁を操作しても第１及
び第２の油圧ポンプ１１，１２の最大吐出量は制限され
ず、且つ走行モータ１３，１８の傾転角が小に変更され
るため、機体の走行速度を速くして作業を効率良く行う
ことができる。

【００２２】尚、本実施の形態では、励磁回路に設けら
れた速度切換スイッチ２９または超低速切換スイッチ６
４をオンすることにより、ソレノイドに通電されて電磁
弁２８または６３が切り換わるように構成されている
が、図７に示すように、速度切換スイッチ２９及び超低
速切換スイッチ６４の信号をコントローラ３０へ入力
し、速度切換スイッチ２９または超低速切換スイッチ６
４がオンのときは、コントローラ３０から電磁弁２８ま
たは６３へ制御信号を出力して、電磁弁２８を（ロ）の
位置へ切り換え、または電磁弁６３を（ニ）の位置へ切
り換えるように構成することもできる。

【００２３】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では超低速
スイッチがオンのときは電磁弁が切り換わり、走行モー
タ用の切換弁の操作に連動してポンプレギュレータの最
大吐出量制限ポートにパイロット圧が作用するので、油
圧ポンプの最大吐出量を制限することができる。従っ
て、建設機械が狭隘な作業現場で走行する場合や、急坂
での降下走行時或いトレーラへの積み込み時等に於い
て、エンジン回転の調整を行うことなく自動的に走行速
度を遅くでき、且つ通常の低速走行より遅い超低速走行
が可能になる。

【００２５】また、走行操作の検出器や作業操作の検出
器からの信号を処理し、この信号に基づいて電磁弁への
指令信号をオンオフするためのコントローラは必ずしも
設置する必要はなく、且つ各検出器も不要であるため、
制御回路を構築する際にコストダウンを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示し、油圧ショベルの側
面図。

【図２】本発明の実施の形態を示し、初期状態の走行速
度制御回路図。

【図３】本発明の実施の形態を示し、高速走行状態の走
行速度制御回路図。

【図４】本発明の実施の形態を示し、超低速切換スイッ
チがオン状態の走行速度制御回路図。

【図５】本発明の実施の形態を示し、超低速切換スイッ
チがオン状態で走行用の切換弁を操作したときの走行速
度制御回路図。

【図６】本発明の実施の形態を示し、超低速切換スイッ
チがオン状態で走行用の切換弁と作業用の切換弁を複合
操作したときの走行速度制御回路図。

【図７】本発明の他の実施の形態を示し、コントローラ
にて電磁弁を制御する構成の走行速度制御回路図。

【図８】従来技術を示す油圧回路図。

【符号の説明】

１１，１２ 油圧ポンプ １４，１９ （走行用）切換弁 １５ （旋回用）切換弁 １６ （アーム用）切換弁 ２０ （ブーム用）切換弁 ２３，２４ ポンプレギュレータ ２３ａ，２４ａ 最大吐出量制限ポート ５１ パイロットポンプ ５４，５９ 補助弁 ６０ タンク ６１ 絞り ６２ 油路 ６３ 電磁弁 ６４ 超低速切換スイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変容量形の第１の油圧ポンプと第２の
   油圧ポンプを備え、夫々のポンプレギュレータにパイロ
   ット圧を作用させて吐出量を制御するようにし、第１の
   油圧ポンプの下流に一方の走行モータ用の切換弁と少な
   くとも１つの作業アクチュエータ用の切換弁を配設する
   とともに、第２の油圧ポンプの下流に他方の走行モータ
   用の切換弁と他の作業アクチュエータ用の切換弁を配設
   した建設機械の油圧回路に於いて、前記双方の走行モー
   タ用の切換弁には、スプールが中立位置のときはパイロ
   ットポンプのパイロット油をタンクへ連通し、且つスプ
   ールが切り換えられたときはパイロットポンプとタンク
   とを遮断する補助弁が設けられており、パイロットポン
   プに近い補助弁とパイロットポンプとの間に絞りを設
   け、該絞りの後段からポンプレギュレータの最大吐出量
   制限ポートへの油路を分岐し、この油路の途中に電磁弁
   を介装するとともに、超低速切換スイッチのオンオフ操
   作に連係して該電磁弁を切り換え可能にし、超低速切換
   スイッチがオンのときは、該電磁弁が前記油路を遮断す
   る位置から開通する位置へ切り換わり、前記パイロット
   ポンプのパイロット圧をポンプレギュレータの最大吐出
   量制限ポートへ作用させて油圧ポンプの最大吐出量を制
   限するように構成したことを特徴とする建設機械の走行
   速度制御回路。