JP3198163B2 - 建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents
建設機械の油圧駆動装置Info
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- JP3198163B2 JP3198163B2 JP23846092A JP23846092A JP3198163B2 JP 3198163 B2 JP3198163 B2 JP 3198163B2 JP 23846092 A JP23846092 A JP 23846092A JP 23846092 A JP23846092 A JP 23846092A JP 3198163 B2 JP3198163 B2 JP 3198163B2
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- Japan
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- hydraulic
- regeneration
- actuator
- switching valve
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は油圧ショベル、クレーン
等の建設機械の油圧駆動装置に係わり、特に油圧ショベ
ルのアームクラウド操作等、アクチュエータが自由落下
する際に再生回路の開度を調整して、単独操作及び複合
操作の双方で速度を適切に設定するのに好適な建設機械
の油圧駆動装置に関する。
等の建設機械の油圧駆動装置に係わり、特に油圧ショベ
ルのアームクラウド操作等、アクチュエータが自由落下
する際に再生回路の開度を調整して、単独操作及び複合
操作の双方で速度を適切に設定するのに好適な建設機械
の油圧駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】建設機械の油圧駆動装置としては、例え
ば特開昭63−83808号公報、特開平3−1177
04号公報等に記載のように、油圧アクチュエータの戻
り圧油をアクチュエータの供給側に流入させて、アクチ
ュエータ自由降下時の供給側圧油不足を補いつつアクチ
ュエータの増速を可能とするいわゆる再生回路を備えた
ものが公知である。
ば特開昭63−83808号公報、特開平3−1177
04号公報等に記載のように、油圧アクチュエータの戻
り圧油をアクチュエータの供給側に流入させて、アクチ
ュエータ自由降下時の供給側圧油不足を補いつつアクチ
ュエータの増速を可能とするいわゆる再生回路を備えた
ものが公知である。
【0003】一方、建設機械の油圧駆動装置において
は、2つの油圧ポンプからの圧油を合流して1つのアク
チュエータに供給することが行われており、このアクチ
ュエータに圧油を供給するため2つの油圧ポンプに対応
して2つの切換弁が設けられている。
は、2つの油圧ポンプからの圧油を合流して1つのアク
チュエータに供給することが行われており、このアクチ
ュエータに圧油を供給するため2つの油圧ポンプに対応
して2つの切換弁が設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】2つの油圧ポンプから
の圧油を合流して1つのアクチュエータ供給する油圧駆
動装置に再生回路を設ける場合、アクチュエータが一方
向に操作されたときにアクチュエータからの戻り圧油を
タンクに排出する排出通路上にメータアウトの絞りを設
け、アクチュエータが同じ一方向に操作されたときにア
クチュエータに圧油を供給する供給通路と前記排出通路
とを再生ラインで接続して再生回路を構成し、再生ライ
ンには排出通路から供給通路への圧油の流れのみを許す
逆止弁が設けられる。この再生回路によれば、単独操作
時にはアクチュエータの高速駆動が可能で好適である
が、他のアクチュエータとの複合操作時がアクチュエー
タ速度がアンバランスになるという問題がある。
の圧油を合流して1つのアクチュエータ供給する油圧駆
動装置に再生回路を設ける場合、アクチュエータが一方
向に操作されたときにアクチュエータからの戻り圧油を
タンクに排出する排出通路上にメータアウトの絞りを設
け、アクチュエータが同じ一方向に操作されたときにア
クチュエータに圧油を供給する供給通路と前記排出通路
とを再生ラインで接続して再生回路を構成し、再生ライ
ンには排出通路から供給通路への圧油の流れのみを許す
逆止弁が設けられる。この再生回路によれば、単独操作
時にはアクチュエータの高速駆動が可能で好適である
が、他のアクチュエータとの複合操作時がアクチュエー
タ速度がアンバランスになるという問題がある。
【0005】即ち、例えば油圧ショベルのアームクラウ
ド操作では、アーム単独でアームクラウド操作を行った
後これに続いてブーム上げ操作との複合操作が行われる
ので、アームシリンダーに対して設けられる再生回路で
は、2つのポンプからの圧油が合流して流入するアーム
クラウドの単独操作に適合するように再生回路の諸元が
定められる。しかし、このように再生回路の諸元を定め
ると、ブーム上げ操作との複合操作ではブーム1ポンプ
・アーム1ポンプとなるので、アームクラウド速度は再
生回路による戻り圧油の供給で単独操作時と同等の高速
であるのに対して、ブーム上げ速度は1ポンプ相当の遅
い速度になり、アームクラウド速度とのアンバランスが
生じて、オペレータの意思に沿った動作が得られなくな
る。
ド操作では、アーム単独でアームクラウド操作を行った
後これに続いてブーム上げ操作との複合操作が行われる
ので、アームシリンダーに対して設けられる再生回路で
は、2つのポンプからの圧油が合流して流入するアーム
クラウドの単独操作に適合するように再生回路の諸元が
定められる。しかし、このように再生回路の諸元を定め
ると、ブーム上げ操作との複合操作ではブーム1ポンプ
・アーム1ポンプとなるので、アームクラウド速度は再
生回路による戻り圧油の供給で単独操作時と同等の高速
であるのに対して、ブーム上げ速度は1ポンプ相当の遅
い速度になり、アームクラウド速度とのアンバランスが
生じて、オペレータの意思に沿った動作が得られなくな
る。
【0006】本発明の目的は、油圧アクチュエータの単
独操作時には再生回路を用いて高速駆動が可能で、他の
アクチュエータとの複合操作時にはこの他のアクチュエ
ータの駆動速度にバランスした駆動速度が得られる建設
機械の油圧駆動装置を提供することである。
独操作時には再生回路を用いて高速駆動が可能で、他の
アクチュエータとの複合操作時にはこの他のアクチュエ
ータの駆動速度にバランスした駆動速度が得られる建設
機械の油圧駆動装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、第1及び第2の油圧ポンプと、前
記第1及び第2の油圧ポンプから吐出される圧油によっ
て駆動される第1及び第2の油圧アクチュエータと、前
記第1の油圧ポンプからの圧油を前記第1の油圧アクチ
ュエータに供給する第1の切換弁と、前記第2の油圧ポ
ンプからの圧油を前記第2の油圧アクチュエータに供給
する第2の切換弁と、前記第1の油圧ポンプからの圧油
を前記第2の油圧アクチュエータに供給する合流用の第
3の切換弁とを備えた建設機械の油圧駆動装置におい
て、(a)前記第2の油圧アクチュエータを一方向に駆
動するときに前記第2の油圧ポンプからの圧油を前記第
2の切換弁を通して前記第2の油圧アクチュエータに供
給する供給通路と;(b)前記第2の油圧アクチュエー
タを前記一方向に駆動するときに前記第2のアクチュエ
ータからの戻り圧油を前記第2の切換弁を通してタンク
に排出する排出通路と;(c)前記排出通路上に設けら
れた第1の絞り手段と;(d)前記排出通路と前記供給
通路とを接続し再生回路を構成する再生通路と;(e)
前記再生通路に設けられた再生調整用の第2の絞り手段
及び前記排出通路から前記供給通路への圧油の流れのみ
を許す逆止弁と;(f)オペレータにより操作され再生
操作信号を出力する再生操作手段と;(g)前記再生操
作手段からの再生操作信号に応じて前記第2の絞り手段
の開口面積を調整する開度調整手段と;を備えることを
特徴とする建設機械の油圧駆動装置が提供される。
め、本発明によれば、第1及び第2の油圧ポンプと、前
記第1及び第2の油圧ポンプから吐出される圧油によっ
て駆動される第1及び第2の油圧アクチュエータと、前
記第1の油圧ポンプからの圧油を前記第1の油圧アクチ
ュエータに供給する第1の切換弁と、前記第2の油圧ポ
ンプからの圧油を前記第2の油圧アクチュエータに供給
する第2の切換弁と、前記第1の油圧ポンプからの圧油
を前記第2の油圧アクチュエータに供給する合流用の第
3の切換弁とを備えた建設機械の油圧駆動装置におい
て、(a)前記第2の油圧アクチュエータを一方向に駆
動するときに前記第2の油圧ポンプからの圧油を前記第
2の切換弁を通して前記第2の油圧アクチュエータに供
給する供給通路と;(b)前記第2の油圧アクチュエー
タを前記一方向に駆動するときに前記第2のアクチュエ
ータからの戻り圧油を前記第2の切換弁を通してタンク
に排出する排出通路と;(c)前記排出通路上に設けら
れた第1の絞り手段と;(d)前記排出通路と前記供給
通路とを接続し再生回路を構成する再生通路と;(e)
前記再生通路に設けられた再生調整用の第2の絞り手段
及び前記排出通路から前記供給通路への圧油の流れのみ
を許す逆止弁と;(f)オペレータにより操作され再生
操作信号を出力する再生操作手段と;(g)前記再生操
作手段からの再生操作信号に応じて前記第2の絞り手段
の開口面積を調整する開度調整手段と;を備えることを
特徴とする建設機械の油圧駆動装置が提供される。
【0008】上記油圧駆動装置において、好ましくは、
前記再生操作手段は前記再生操作信号として前記第1の
アクチュエータの操作指令信号を出力する操作指令手段
である。前記再生操作手段は、前記再生操作信号として
専用の信号を出力する外部操作手段であってもよい。
前記再生操作手段は前記再生操作信号として前記第1の
アクチュエータの操作指令信号を出力する操作指令手段
である。前記再生操作手段は、前記再生操作信号として
専用の信号を出力する外部操作手段であってもよい。
【0009】また、上記油圧駆動装置において、好まし
くは、前記開度調整手段は、前記再生操作信号が大きく
なるにしたがって前記第2の絞り手段の開口面積が小さ
くなるように該開口面積を連続的に調整する。前記開度
調整手段は、前記再生操作信号が小さいときは前記第2
の絞り手段の開口面積を最大に開け、前記再生操作信号
が少し大きくなると前記第2の絞り手段の開口面積が0
か小さな一定の大きさになるように該開口面積をオンオ
フ的に調整してもよい。
くは、前記開度調整手段は、前記再生操作信号が大きく
なるにしたがって前記第2の絞り手段の開口面積が小さ
くなるように該開口面積を連続的に調整する。前記開度
調整手段は、前記再生操作信号が小さいときは前記第2
の絞り手段の開口面積を最大に開け、前記再生操作信号
が少し大きくなると前記第2の絞り手段の開口面積が0
か小さな一定の大きさになるように該開口面積をオンオ
フ的に調整してもよい。
【0010】また、上記油圧駆動装置において、好まし
くは、前記第1の絞り手段は前記第2の切換弁のスプー
ルに設けられている。なお、例えばメータイン・メータ
アウトが独立して動作可能な構成にあっては、当該メー
タアウトの絞りが前記第1の絞り手段になる。
くは、前記第1の絞り手段は前記第2の切換弁のスプー
ルに設けられている。なお、例えばメータイン・メータ
アウトが独立して動作可能な構成にあっては、当該メー
タアウトの絞りが前記第1の絞り手段になる。
【0011】前記第1の絞り手段、第2の絞り手段及び
逆止弁は共に前記第2の切換弁のスプールに設けられ、
前記第2の絞り手段は前記第1の絞り手段が開口するス
トロークより大きい前記スプールのストローク以上で開
口するように構成されていてもよい。
逆止弁は共に前記第2の切換弁のスプールに設けられ、
前記第2の絞り手段は前記第1の絞り手段が開口するス
トロークより大きい前記スプールのストローク以上で開
口するように構成されていてもよい。
【0012】この場合、好ましくは、前記再生操作手段
は、前記第1の油圧アクチュエータを一方向に駆動する
ときに前記第1の切換弁を操作するパイロット圧力を発
生する油圧パイロット弁であり、前記開度調整手段は、
前記パイロット圧力に基づいて、前記第2の油圧アクチ
ュエータを前記一方向に駆動するときに前記第2の切換
弁を操作するパイロット圧力を補正し、この補正パイロ
ット圧力により前記第2の切換弁のスプールストローク
を補正する。
は、前記第1の油圧アクチュエータを一方向に駆動する
ときに前記第1の切換弁を操作するパイロット圧力を発
生する油圧パイロット弁であり、前記開度調整手段は、
前記パイロット圧力に基づいて、前記第2の油圧アクチ
ュエータを前記一方向に駆動するときに前記第2の切換
弁を操作するパイロット圧力を補正し、この補正パイロ
ット圧力により前記第2の切換弁のスプールストローク
を補正する。
【0013】また、前記再生操作手段は、前記再生操作
信号として専用のパイロット圧力を発生する油圧パイロ
ット弁であり、前記開度調整手段は、前記パイロット圧
力に基づいて、前記第2の油圧アクチュエータを前記一
方向に駆動するときに前記第2の切換弁を操作するパイ
ロット圧力を補正し、この補正パイロット圧力により前
記第2の切換弁のスプールストロークを補正してもよ
い。
信号として専用のパイロット圧力を発生する油圧パイロ
ット弁であり、前記開度調整手段は、前記パイロット圧
力に基づいて、前記第2の油圧アクチュエータを前記一
方向に駆動するときに前記第2の切換弁を操作するパイ
ロット圧力を補正し、この補正パイロット圧力により前
記第2の切換弁のスプールストロークを補正してもよ
い。
【0014】
【作用】第2の油圧アクチュエータの単独操作時には、
開度調整手段は再生操作手段の再生操作信号に応じて第
2の絞り手段の開口面積を大きくするように調整し、こ
れにより再生回路を使用して十分な再生流量を確保する
ことができるので、第2の油圧アクチュエータの駆動速
度を最大まで上げることができる。第2の油圧アクチュ
エータと第1の油圧アクチュエータとの複合操作時に
は、開度調整手段は再生操作手段の再生操作信号に応じ
て第2の絞り手段の開口面積を0か小さくするように調
整し、これにより再生回路を流れる再生流量は0か少な
くなるので、第2の油圧アクチュエータの駆動速度を第
1の油圧アクチュエータの駆動速度にバランスさせるこ
とができ、良好な複合操作性が得られる。
開度調整手段は再生操作手段の再生操作信号に応じて第
2の絞り手段の開口面積を大きくするように調整し、こ
れにより再生回路を使用して十分な再生流量を確保する
ことができるので、第2の油圧アクチュエータの駆動速
度を最大まで上げることができる。第2の油圧アクチュ
エータと第1の油圧アクチュエータとの複合操作時に
は、開度調整手段は再生操作手段の再生操作信号に応じ
て第2の絞り手段の開口面積を0か小さくするように調
整し、これにより再生回路を流れる再生流量は0か少な
くなるので、第2の油圧アクチュエータの駆動速度を第
1の油圧アクチュエータの駆動速度にバランスさせるこ
とができ、良好な複合操作性が得られる。
【0015】再生操作手段が、第1のアクチュエータの
操作指令信号を出力する操作指令手段であり、この操作
指令信号に応じて第2の絞り手段の開口面積を調整する
ことにより、第2の油圧アクチュエータの単独操作時に
は第1のアクチュエータの操作指令信号は0であるので
第2の絞り手段の開口面積を大きくするように調整で
き、第1の油圧アクチュエータとの複合操作時には、第
1のアクチュエータの操作指令信号はある大きさで出力
されているため第2の絞り手段の開口面積を0か小さく
するように調整できる。
操作指令信号を出力する操作指令手段であり、この操作
指令信号に応じて第2の絞り手段の開口面積を調整する
ことにより、第2の油圧アクチュエータの単独操作時に
は第1のアクチュエータの操作指令信号は0であるので
第2の絞り手段の開口面積を大きくするように調整で
き、第1の油圧アクチュエータとの複合操作時には、第
1のアクチュエータの操作指令信号はある大きさで出力
されているため第2の絞り手段の開口面積を0か小さく
するように調整できる。
【0016】再生操作手段が、専用の信号を出力する外
部操作手段であり、この信号に応じて第2の絞り手段の
開口面積を調整することにより、単独操作及び複合操作
時に予め外部操作手段を操作して信号を与えれば、上記
と同様に第2の絞り手段の開口面積を調整できる。ま
た、この場合は、外部操作手段からの信号に応じて再生
通路の使用・不使用を切り換えれるので、オペレータの
意思で作業内容あるいは作業環境に適合した駆動特性を
選択することができる。
部操作手段であり、この信号に応じて第2の絞り手段の
開口面積を調整することにより、単独操作及び複合操作
時に予め外部操作手段を操作して信号を与えれば、上記
と同様に第2の絞り手段の開口面積を調整できる。ま
た、この場合は、外部操作手段からの信号に応じて再生
通路の使用・不使用を切り換えれるので、オペレータの
意思で作業内容あるいは作業環境に適合した駆動特性を
選択することができる。
【0017】
【実施例】本発明の第1の実施例を図1〜図4により、
建設機械として油圧ショベルを例にとり説明する。図1
において、本実施例の油圧駆動装置は、2つの油圧ポン
プ1,2と、この油圧ポンプ1,2の吐出量をそれぞれ
調整するレギュレータ3,4と、油圧ポンプ1,2から
吐出される圧油によってそれぞれ駆動され、図示しない
ブーム及びアームを駆動する2つの油圧アクチュエー
タ、即ちブームシリンダ5及びアームシリンダー6と、
油圧ポンプ1からの圧油をアクチュエータ5,6にそれ
ぞれ供給する2つの切換弁7,8と、油圧ポンプ2から
の圧油をアクチュエータ5,6にそれぞれ供給する2つ
の切換弁9,10とを備えている。切換弁7,8は切換
弁7に優先的に圧油が供給されるように油圧ポンプ1に
タンデムに接続され、切換弁9,10は油圧ポンプ2に
パラレルに接続されている。また、切換弁7,10はそ
れらのアクチュエータポートが1対のアクチュエータラ
イン5a,5bを介してアクチュエータ5のヘッド側及
びロッド側にそれぞれ接続され、切換弁8,9はそれら
のアクチュエータポートが1対のアクチュエータライン
6a,6bを介してアクチュエータ6のヘッド側及びロ
ッド側にそれぞれ接続されている。アクチュエータライ
ン5aには切換弁10からアクチュエータ5のヘッド側
への圧油の流れのみを許す逆止弁5cが設けられ、アク
チュエータライン6bには切換弁8からアクチュエータ
6のロッド側への圧油の流れのみを許す逆止弁6cが設
けられている。
建設機械として油圧ショベルを例にとり説明する。図1
において、本実施例の油圧駆動装置は、2つの油圧ポン
プ1,2と、この油圧ポンプ1,2の吐出量をそれぞれ
調整するレギュレータ3,4と、油圧ポンプ1,2から
吐出される圧油によってそれぞれ駆動され、図示しない
ブーム及びアームを駆動する2つの油圧アクチュエー
タ、即ちブームシリンダ5及びアームシリンダー6と、
油圧ポンプ1からの圧油をアクチュエータ5,6にそれ
ぞれ供給する2つの切換弁7,8と、油圧ポンプ2から
の圧油をアクチュエータ5,6にそれぞれ供給する2つ
の切換弁9,10とを備えている。切換弁7,8は切換
弁7に優先的に圧油が供給されるように油圧ポンプ1に
タンデムに接続され、切換弁9,10は油圧ポンプ2に
パラレルに接続されている。また、切換弁7,10はそ
れらのアクチュエータポートが1対のアクチュエータラ
イン5a,5bを介してアクチュエータ5のヘッド側及
びロッド側にそれぞれ接続され、切換弁8,9はそれら
のアクチュエータポートが1対のアクチュエータライン
6a,6bを介してアクチュエータ6のヘッド側及びロ
ッド側にそれぞれ接続されている。アクチュエータライ
ン5aには切換弁10からアクチュエータ5のヘッド側
への圧油の流れのみを許す逆止弁5cが設けられ、アク
チュエータライン6bには切換弁8からアクチュエータ
6のロッド側への圧油の流れのみを許す逆止弁6cが設
けられている。
【0018】切換弁9にはメータアウト絞り9aが設け
られている。このメータアウト絞り9aは切換弁9のス
プールに設けられるもので、アクチュエータ6を伸長方
向に駆動するときの排出通路上に位置している。また、
アクチュエータライン6a,6bは再生ライン6dによ
り互いに接続され、再生回路を構成している。再生ライ
ン6d上には再生調整絞り14bを備えた再生調整弁1
4及びアクチュエータライン6bからアクチュエータラ
イン6aへの圧油の流れのみを許す逆止弁15が設けら
れている。即ち、アクチュエータライン6bは、アクチ
ュエータ6を伸長方向に駆動するときの排出通路とな
り、アクチュエータライン6aはアクチュエータ6を伸
長方向に駆動するときの供給通路となるので、再生ライ
ン6dはその排出通路と供給通路とを接続し、逆止弁1
5は排出通路から供給通路への圧油の流れのみを許すよ
うに設けられている。切換弁7,8,9,10及び再生
調整弁14は共に電磁操作弁である。
られている。このメータアウト絞り9aは切換弁9のス
プールに設けられるもので、アクチュエータ6を伸長方
向に駆動するときの排出通路上に位置している。また、
アクチュエータライン6a,6bは再生ライン6dによ
り互いに接続され、再生回路を構成している。再生ライ
ン6d上には再生調整絞り14bを備えた再生調整弁1
4及びアクチュエータライン6bからアクチュエータラ
イン6aへの圧油の流れのみを許す逆止弁15が設けら
れている。即ち、アクチュエータライン6bは、アクチ
ュエータ6を伸長方向に駆動するときの排出通路とな
り、アクチュエータライン6aはアクチュエータ6を伸
長方向に駆動するときの供給通路となるので、再生ライ
ン6dはその排出通路と供給通路とを接続し、逆止弁1
5は排出通路から供給通路への圧油の流れのみを許すよ
うに設けられている。切換弁7,8,9,10及び再生
調整弁14は共に電磁操作弁である。
【0019】また、本実施例の油圧駆動装置は、オペレ
ータにより操作され、アクチュエータ5,6の操作指令
信号11a,12aを出力する操作指令装置11,12
と、油圧ポンプ1,2の吐出圧力を検出する圧力検出器
3a,4aと、操作指令装置11,12からの操作指令
信号11a,12aに基づいて切換弁7,8,9,10
への駆動信号7U,7L;8C,8D;9C,9D;1
0U,10L及び再生調整弁14への駆動信号14aを
出力すると共に、圧力検出器3a,4aからの信号に基
づいてレギュレータ3,4の駆動信号を出力する制御ユ
ニット13とを備えている。ここで、操作指令装置11
は、オペレータにより操作され再生操作信号を出力する
再生操作手段を兼用し、操作指令信号11aはこの場合
再生操作信号となる。
ータにより操作され、アクチュエータ5,6の操作指令
信号11a,12aを出力する操作指令装置11,12
と、油圧ポンプ1,2の吐出圧力を検出する圧力検出器
3a,4aと、操作指令装置11,12からの操作指令
信号11a,12aに基づいて切換弁7,8,9,10
への駆動信号7U,7L;8C,8D;9C,9D;1
0U,10L及び再生調整弁14への駆動信号14aを
出力すると共に、圧力検出器3a,4aからの信号に基
づいてレギュレータ3,4の駆動信号を出力する制御ユ
ニット13とを備えている。ここで、操作指令装置11
は、オペレータにより操作され再生操作信号を出力する
再生操作手段を兼用し、操作指令信号11aはこの場合
再生操作信号となる。
【0020】制御ユニット13はマイクロコンピュータ
で構成され、図2に示すように、操作指令装置11,1
2からの操作指令信号11a,12aと圧力検出器3
a,3bからの信号をデジタル信号に変換するA/Dコ
ンバータ13aと、中央演算装置(CPU)13bと、
制御手順のプログラムを格納するリードオンリーメモリ
(ROM)13cと、演算途中の数値を一時的に記憶す
るランデムアクセスメモリ(RAM)13dと、出力用
のI/Oインターフェイス13eと、I/Oインターフ
ェイス13eからの信号を増幅して上記の切換弁7,
8,9,10、再生調整弁14及びレギュレータ3,4
に出力する増幅部13fとを備えている。
で構成され、図2に示すように、操作指令装置11,1
2からの操作指令信号11a,12aと圧力検出器3
a,3bからの信号をデジタル信号に変換するA/Dコ
ンバータ13aと、中央演算装置(CPU)13bと、
制御手順のプログラムを格納するリードオンリーメモリ
(ROM)13cと、演算途中の数値を一時的に記憶す
るランデムアクセスメモリ(RAM)13dと、出力用
のI/Oインターフェイス13eと、I/Oインターフ
ェイス13eからの信号を増幅して上記の切換弁7,
8,9,10、再生調整弁14及びレギュレータ3,4
に出力する増幅部13fとを備えている。
【0021】図3に、制御ユニット13の駆動信号7
U,7L;8C,8D;9C,9D;10U,10L及
び駆動信号14aの演算機能をブロック図で示す。図3
において、ブロック21〜25は関数発生機能で、ブロ
ック26は乗算機能であり、ブロック27〜35は増幅
機能で図2の増幅部13fに対応する。操作指令装置1
1からの操作指令信号11aはブロック21,22にお
いてそれぞれブーム上げ操作信号U及びブーム下げ操作
信号Lに変換され、操作指令装置12からの操作指令信
号12aはブロック23,24においてそれぞれアーム
クラウド操作信号C及びアームダンプ操作信号Dに変換
され、これらの変換信号U,L,C,Dはブロック27
〜34において増幅され、駆動信号7U,10U,7
L,10L,8C,9C,8D,9Dとして切換弁7,
8,9,10に出力される。また、ブーム上げ操作の操
作指令信号11aは再生操作信号となり、その変換信号
Uはブロック25において補正信号Sに変換される。こ
こで、ブロック25は、変換信号Uに対してU=0でS
=1、U≧U0でS=S0、0<U<U0でUの増大に
応じて連続的に小さくなるSの値を出力する。更に、ア
ームクラウド操作の変換信号Cと補正信号Sはブロック
26において乗算され再生調整信号Caとなる。この再
生調整信号Caはブロック35において増幅され、駆動
信号14aとして再生調整弁14に出力される。ここ
で、ブロック25,26はアクチュエータ5の操作指令
信号(再生操作信号)11aに応じて再生調整絞り14
aの開口面積を制御する開度調整手段を構成する。
U,7L;8C,8D;9C,9D;10U,10L及
び駆動信号14aの演算機能をブロック図で示す。図3
において、ブロック21〜25は関数発生機能で、ブロ
ック26は乗算機能であり、ブロック27〜35は増幅
機能で図2の増幅部13fに対応する。操作指令装置1
1からの操作指令信号11aはブロック21,22にお
いてそれぞれブーム上げ操作信号U及びブーム下げ操作
信号Lに変換され、操作指令装置12からの操作指令信
号12aはブロック23,24においてそれぞれアーム
クラウド操作信号C及びアームダンプ操作信号Dに変換
され、これらの変換信号U,L,C,Dはブロック27
〜34において増幅され、駆動信号7U,10U,7
L,10L,8C,9C,8D,9Dとして切換弁7,
8,9,10に出力される。また、ブーム上げ操作の操
作指令信号11aは再生操作信号となり、その変換信号
Uはブロック25において補正信号Sに変換される。こ
こで、ブロック25は、変換信号Uに対してU=0でS
=1、U≧U0でS=S0、0<U<U0でUの増大に
応じて連続的に小さくなるSの値を出力する。更に、ア
ームクラウド操作の変換信号Cと補正信号Sはブロック
26において乗算され再生調整信号Caとなる。この再
生調整信号Caはブロック35において増幅され、駆動
信号14aとして再生調整弁14に出力される。ここ
で、ブロック25,26はアクチュエータ5の操作指令
信号(再生操作信号)11aに応じて再生調整絞り14
aの開口面積を制御する開度調整手段を構成する。
【0022】図4に、ブロック25,26が構成する開
度調整手段の調整機能による再生調整絞り14bの開口
面積の変化を示す。図4において、横軸はアームクラウ
ド操作指令量であり、アームクラウド操作を行うときの
操作指令信号12aの大きさ、即ち図3の変換信号Cの
大きさに対応する。縦軸はメータアウト絞り9a及び再
生調整絞り14bの開口面積である。一点鎖線はアーム
クラウド操作時のメータアウト絞り9aの開度特性であ
り、実線a1〜anはブーム上げ操作指令量をパラメー
タとしたアームクラウド操作時の再生調整絞り14bの
開度特性である。ここで、ブーム上げ操作指令量はブー
ム上げ操作を行うときの操作指令信号(再生操作信号)
11aの大きさ、即ち図3の変換信号Uの大きさに対応
する。
度調整手段の調整機能による再生調整絞り14bの開口
面積の変化を示す。図4において、横軸はアームクラウ
ド操作指令量であり、アームクラウド操作を行うときの
操作指令信号12aの大きさ、即ち図3の変換信号Cの
大きさに対応する。縦軸はメータアウト絞り9a及び再
生調整絞り14bの開口面積である。一点鎖線はアーム
クラウド操作時のメータアウト絞り9aの開度特性であ
り、実線a1〜anはブーム上げ操作指令量をパラメー
タとしたアームクラウド操作時の再生調整絞り14bの
開度特性である。ここで、ブーム上げ操作指令量はブー
ム上げ操作を行うときの操作指令信号(再生操作信号)
11aの大きさ、即ち図3の変換信号Uの大きさに対応
する。
【0023】アームクラウド単独操作時には、図3の操
作指令信号11aは0で、変換信号Uも0なので、補正
信号Sは1となり、ブロック26からはアームクラウド
操作の変換信号(アームクラウド操作指令量)Cがその
まま再生調整信号Caとして出力され、アームクラウド
操作指令量が所定値を越えると再生調整絞り14bの開
口面積がメータアウト絞り9aの開口面積より大きくな
る開度特性a1が得られる。
作指令信号11aは0で、変換信号Uも0なので、補正
信号Sは1となり、ブロック26からはアームクラウド
操作の変換信号(アームクラウド操作指令量)Cがその
まま再生調整信号Caとして出力され、アームクラウド
操作指令量が所定値を越えると再生調整絞り14bの開
口面積がメータアウト絞り9aの開口面積より大きくな
る開度特性a1が得られる。
【0024】アームクラウドとブーム上げとの複合操作
では、図3のブーム上げ操作の変換信号Uはブーム上げ
操作指令量に応じた大きさとなり、補正信号Sは変換信
号Uの大きさに応じた1以下の値となる。ブロック26
ではこの1以下の補正信号Sとアームクラウド操作の変
換信号Cとが乗算される。したがって、再生調整信号C
aも補正信号Sに応じて変換信号Cよりも小さい値とな
り、再生調整絞り14bの開口面積は例えばa2に示す
ようにアームクラウド単独操作時の開口面積及びメータ
アウト絞り9aの開口面積よりも小さくなる。補正信号
Sは0<U<U0 の範囲でブーム上げ操作の変換信号U
が大きくなるにしたがって連続的に小さくなるので、再
生調整絞り14の開口面積もブーム上げ操作指令量が大
きくなるにしたがって連続的に小さくなり、再生調整絞
り14の開度特性はa2〜anのように変化する。
では、図3のブーム上げ操作の変換信号Uはブーム上げ
操作指令量に応じた大きさとなり、補正信号Sは変換信
号Uの大きさに応じた1以下の値となる。ブロック26
ではこの1以下の補正信号Sとアームクラウド操作の変
換信号Cとが乗算される。したがって、再生調整信号C
aも補正信号Sに応じて変換信号Cよりも小さい値とな
り、再生調整絞り14bの開口面積は例えばa2に示す
ようにアームクラウド単独操作時の開口面積及びメータ
アウト絞り9aの開口面積よりも小さくなる。補正信号
Sは0<U<U0 の範囲でブーム上げ操作の変換信号U
が大きくなるにしたがって連続的に小さくなるので、再
生調整絞り14の開口面積もブーム上げ操作指令量が大
きくなるにしたがって連続的に小さくなり、再生調整絞
り14の開度特性はa2〜anのように変化する。
【0025】制御ユニット13のレギュレータ3,4の
駆動信号の演算機能は、油圧ポンプ1,2の入力トルク
がこれらポンプを駆動する図示しない原動機の出力トル
クの範囲内となるように圧力検出器3a,4aからの信
号に基づいてレギュレータ3,4の駆動信号を演算し、
油圧ポンプ1,2の押しのけ容積の最大値を制限するい
わゆる公知の入力トルク制限制御を行うものであり、そ
の詳細は省略する。
駆動信号の演算機能は、油圧ポンプ1,2の入力トルク
がこれらポンプを駆動する図示しない原動機の出力トル
クの範囲内となるように圧力検出器3a,4aからの信
号に基づいてレギュレータ3,4の駆動信号を演算し、
油圧ポンプ1,2の押しのけ容積の最大値を制限するい
わゆる公知の入力トルク制限制御を行うものであり、そ
の詳細は省略する。
【0026】次に、以上のように構成した本実施例の動
作を説明する。ブーム上げ単独操作時には、油圧ポンプ
1,2からの圧油は切換弁7,10を介して油圧アクチ
ュエータ5のヘッド側に供給され、ロッド側からの戻り
圧油は切換弁7,10を介してタンクに排出される。ま
た、アームクラウド単独操作時には、油圧ポンプ1,2
からの圧油は切換弁8,9を介して油圧アクチュエータ
6のヘッド側に供給され、ロッド側からの戻り圧油は切
換弁9のメータアウト絞り9aを介してタンクに排出さ
れる。このときブーム上げ操作はなされていないので、
図3において変換信号U=0であり、補正信号S=1と
なっているので、上記のように再生調整信号Caはアー
ムクラウド操作の変換信号Cと同じ値となり、図4の開
度特性a1のように再生調整絞り14bはアームクラウ
ド操作指令量に対応して全閉から最大開度まで操作され
る。これにより、アクチュエータライン(排出通路)6
bからアクチュエータライン(供給通路)6aに再生回
路を使用して十分な再生流量を流入させることができ、
アクチュエータ6の自由降下時におけるヘッド側の圧油
不足を補いつつアクチュエータ6の高速駆動が可能とな
る。
作を説明する。ブーム上げ単独操作時には、油圧ポンプ
1,2からの圧油は切換弁7,10を介して油圧アクチ
ュエータ5のヘッド側に供給され、ロッド側からの戻り
圧油は切換弁7,10を介してタンクに排出される。ま
た、アームクラウド単独操作時には、油圧ポンプ1,2
からの圧油は切換弁8,9を介して油圧アクチュエータ
6のヘッド側に供給され、ロッド側からの戻り圧油は切
換弁9のメータアウト絞り9aを介してタンクに排出さ
れる。このときブーム上げ操作はなされていないので、
図3において変換信号U=0であり、補正信号S=1と
なっているので、上記のように再生調整信号Caはアー
ムクラウド操作の変換信号Cと同じ値となり、図4の開
度特性a1のように再生調整絞り14bはアームクラウ
ド操作指令量に対応して全閉から最大開度まで操作され
る。これにより、アクチュエータライン(排出通路)6
bからアクチュエータライン(供給通路)6aに再生回
路を使用して十分な再生流量を流入させることができ、
アクチュエータ6の自由降下時におけるヘッド側の圧油
不足を補いつつアクチュエータ6の高速駆動が可能とな
る。
【0027】ここで、ブーム上げとアームクラウドの複
合操作を行うと、ブーム上げ操作の変換信号Uが大きく
なるにしたがって補正信号Sは1から小さくなって所定
の大きさS0 まで変化する。したがって、再生調整信号
Caは補正信号Sの大きさに応じてアームクラウド操作
の変換信号C以下の小さい値となり、ブーム上げ操作指
令量に応じた開度特性a2〜anが得られる。即ち、複
合操作時にはアームクラウド単独操作時と比べて再生調
整絞り14bの開口面積が小さくなり、アクチュエータ
ライン(排出通路)6bからアクチュエータライン(供
給通路)6aに流入する再生流量が小さくなるので、ア
ームクラウドの操作速度はメータアウト絞り9aで定ま
る流量に近付いて行く。一方、油圧ポンプ2からの圧油
はアクチュエータ6が低圧側であるので、高圧側である
アクチュエータ5にはほとんど流れない。したがって、
ブーム上げ操作との複合操作ではブーム1ポンプ・アー
ム1ポンプとなり、かつ再生回路を流れる再生流量が少
なくなるので、ブーム上げの操作速度にバランスしたア
ームクラウドの操作速度が得られる。
合操作を行うと、ブーム上げ操作の変換信号Uが大きく
なるにしたがって補正信号Sは1から小さくなって所定
の大きさS0 まで変化する。したがって、再生調整信号
Caは補正信号Sの大きさに応じてアームクラウド操作
の変換信号C以下の小さい値となり、ブーム上げ操作指
令量に応じた開度特性a2〜anが得られる。即ち、複
合操作時にはアームクラウド単独操作時と比べて再生調
整絞り14bの開口面積が小さくなり、アクチュエータ
ライン(排出通路)6bからアクチュエータライン(供
給通路)6aに流入する再生流量が小さくなるので、ア
ームクラウドの操作速度はメータアウト絞り9aで定ま
る流量に近付いて行く。一方、油圧ポンプ2からの圧油
はアクチュエータ6が低圧側であるので、高圧側である
アクチュエータ5にはほとんど流れない。したがって、
ブーム上げ操作との複合操作ではブーム1ポンプ・アー
ム1ポンプとなり、かつ再生回路を流れる再生流量が少
なくなるので、ブーム上げの操作速度にバランスしたア
ームクラウドの操作速度が得られる。
【0028】したがって本実施例によれば、アームクラ
ウド単独操作時にはアクチュエータ6の高速駆動が可能
であり、アームクラウドとブーム上げとの複合操作時に
は、ブーム上げの操作速度とバランスしたアームクラウ
ドの操作速度が得られ、良好な複合操作性が確保でき
る。
ウド単独操作時にはアクチュエータ6の高速駆動が可能
であり、アームクラウドとブーム上げとの複合操作時に
は、ブーム上げの操作速度とバランスしたアームクラウ
ドの操作速度が得られ、良好な複合操作性が確保でき
る。
【0029】本発明の第2の実施例を図5により説明す
る。図中、図3に示す機能と同等の機能には同じ符号を
付している。上記第1の実施例では、ブーム上げの操作
指令信号(再生操作信号)に対して連続的に再生調整絞
りの開口面積を調整したが、本実施例はこれをオンオフ
的に切り換えるものである。
る。図中、図3に示す機能と同等の機能には同じ符号を
付している。上記第1の実施例では、ブーム上げの操作
指令信号(再生操作信号)に対して連続的に再生調整絞
りの開口面積を調整したが、本実施例はこれをオンオフ
的に切り換えるものである。
【0030】図5において、ブロック25Aは図3のブ
ロック25に代わる関数発生機能であり、ブーム上げ操
作の変換信号UがU=0を含む小さな値のときにはS=
1の補正信号Sを出力し、Uが少し大きくS=S0 の小
さな一定値を出力する。これにより、アームクラウド操
作指令量に対する再生調整絞り14b(図1参照)の開
度特性は、アームクラウド単独操作時には変換信号U=
0で補正信号S=1であるので、第1の実施例と同様の
図4のa1のようになり、アームクラウドとブーム上げ
との複合操作では、変換信号Uが少し大きくなるとS=
S0 の小さな一定値になるので、図4のanにオンオフ
的に切り換わる。
ロック25に代わる関数発生機能であり、ブーム上げ操
作の変換信号UがU=0を含む小さな値のときにはS=
1の補正信号Sを出力し、Uが少し大きくS=S0 の小
さな一定値を出力する。これにより、アームクラウド操
作指令量に対する再生調整絞り14b(図1参照)の開
度特性は、アームクラウド単独操作時には変換信号U=
0で補正信号S=1であるので、第1の実施例と同様の
図4のa1のようになり、アームクラウドとブーム上げ
との複合操作では、変換信号Uが少し大きくなるとS=
S0 の小さな一定値になるので、図4のanにオンオフ
的に切り換わる。
【0031】したがって本実施例によっても、アームク
ラウド単独操作時には再生調整絞り14bの開口面積は
大きくなるため、再生回路を使用して十分な再生流量を
確保してアームクラウドの操作速度を上げることがで
き、ブーム上げとアームクラウドの複合操作時には再生
調整絞り14bの開口面積は小さくなるため、再生回路
を流れる再生流量を少なくしてブーム上げの操作速度に
バランスしたアームクラウドの操作速度を得ることがで
き、第1の実施例と同様の効果を得ることができる。
ラウド単独操作時には再生調整絞り14bの開口面積は
大きくなるため、再生回路を使用して十分な再生流量を
確保してアームクラウドの操作速度を上げることがで
き、ブーム上げとアームクラウドの複合操作時には再生
調整絞り14bの開口面積は小さくなるため、再生回路
を流れる再生流量を少なくしてブーム上げの操作速度に
バランスしたアームクラウドの操作速度を得ることがで
き、第1の実施例と同様の効果を得ることができる。
【0032】本発明の第3の実施例を図6及び図7によ
り説明する。図中、図1及び図3と同等の部材及び機能
には同じ符号を付している。上記実施例ではブーム上げ
の操作指令信号に応じて再生調整絞りの開口面積を制御
したが、本実施例は再生操作手段として専用の外部操作
手段を設けたものである。
り説明する。図中、図1及び図3と同等の部材及び機能
には同じ符号を付している。上記実施例ではブーム上げ
の操作指令信号に応じて再生調整絞りの開口面積を制御
したが、本実施例は再生操作手段として専用の外部操作
手段を設けたものである。
【0033】図6において、本実施例の油圧駆動装置
は、オペレータにより操作され再生操作信号を出力する
再生操作手段として、操作量に応じた信号Vを出力する
外部操作装置36を更に有している。外部操作装置36
からの信号Vは制御ユニット13Bに取り込まれる。
は、オペレータにより操作され再生操作信号を出力する
再生操作手段として、操作量に応じた信号Vを出力する
外部操作装置36を更に有している。外部操作装置36
からの信号Vは制御ユニット13Bに取り込まれる。
【0034】図7において、ブロック25Bは図3のブ
ロック25に代わる関数発生機能であり、外部操作装置
36からの再生操作信号Vはブロック25Bにおいて補
正信号Sに変換される。ブロック25Bは図3のブロッ
ク25と同様の関数発生機能を有している。即ち、再生
操作信号Vに対してV=0でS=1、V≧V0 でS=S
0 、0<V<V0 でVの増大に応じて連続的に小さくな
るVの値を出力する。これにより、外部操作装置36か
らの再生操作信号Vを0にしたときには、補正信号Sは
1となり、再生調整絞り14bの開度特性は図4のa1
のようになり、外部操作装置36を操作し再生操作信号
Vを大きくすると、補正信号Sは再生操作信号Vの大き
さに応じた1以下の大きさとなり、再生調整絞り14b
の開度特性は再生操作信号Vの大きさに対応して図4の
a2〜anのように変化する。
ロック25に代わる関数発生機能であり、外部操作装置
36からの再生操作信号Vはブロック25Bにおいて補
正信号Sに変換される。ブロック25Bは図3のブロッ
ク25と同様の関数発生機能を有している。即ち、再生
操作信号Vに対してV=0でS=1、V≧V0 でS=S
0 、0<V<V0 でVの増大に応じて連続的に小さくな
るVの値を出力する。これにより、外部操作装置36か
らの再生操作信号Vを0にしたときには、補正信号Sは
1となり、再生調整絞り14bの開度特性は図4のa1
のようになり、外部操作装置36を操作し再生操作信号
Vを大きくすると、補正信号Sは再生操作信号Vの大き
さに応じた1以下の大きさとなり、再生調整絞り14b
の開度特性は再生操作信号Vの大きさに対応して図4の
a2〜anのように変化する。
【0035】したがって、本実施例によっても、アーム
クラウド単独操作時には予め再生操作信号Vを0にして
おくことにより再生調整絞り14bの開度は大きくなる
ため、再生回路を使用して十分な再生流量を確保しアー
ムクラウドの操作速度を上げることができ、ブーム上げ
とアームクラウドの複合操作時には予め再生操作信号V
を所定の大きさにしておくことにより再生調整絞り14
bの開口面積は小さくなるため、再生回路を流れる再生
流量を少なくしてブーム上げの操作速度にバランスした
アームクラウドの操作速度を得ることができ、第1の実
施例と同様の効果を得ることができる。
クラウド単独操作時には予め再生操作信号Vを0にして
おくことにより再生調整絞り14bの開度は大きくなる
ため、再生回路を使用して十分な再生流量を確保しアー
ムクラウドの操作速度を上げることができ、ブーム上げ
とアームクラウドの複合操作時には予め再生操作信号V
を所定の大きさにしておくことにより再生調整絞り14
bの開口面積は小さくなるため、再生回路を流れる再生
流量を少なくしてブーム上げの操作速度にバランスした
アームクラウドの操作速度を得ることができ、第1の実
施例と同様の効果を得ることができる。
【0036】また、本実施例によれば、外部操作装置か
らの再生操作信号Vに応じて再生回路の使用・不使用を
切り換えれるので、オペレータの意思で作業内容あるい
は作業環境に適合した駆動特性を選択することができ
る。
らの再生操作信号Vに応じて再生回路の使用・不使用を
切り換えれるので、オペレータの意思で作業内容あるい
は作業環境に適合した駆動特性を選択することができ
る。
【0037】本発明の第4の実施例を図8及び図9によ
り説明する。図中、図1に示す部材と同等の部材には同
じ符号を付している。上記実施例は、制御ユニットを使
用して再生調整絞りを電気的に制御したが、本実施例は
これを油圧的に制御するものである。
り説明する。図中、図1に示す部材と同等の部材には同
じ符号を付している。上記実施例は、制御ユニットを使
用して再生調整絞りを電気的に制御したが、本実施例は
これを油圧的に制御するものである。
【0038】図8において、本実施例の油圧駆動装置
は、油圧パイロット操作方式の切換弁7P,8P,9
P,10Pと、油圧アクチュエータ5の操作指令信号と
して切換弁7P,10Pを操作するためのパイロット圧
力PU,PLをそれぞれ発生する油圧パイロット弁1
6,17と、油圧アクチュエータ6の操作指令信号とし
て切換弁8P,9Pを操作するためのパイロット圧力P
C,PDをそれぞれ発生する油圧パイロット弁18,1
9と、油圧パイロット弁16からのパイロット圧力PU
に応じて油圧パイロット弁18からのパイロット圧力P
Cを減圧して補正パイロット圧力PCaを発生する減圧
弁20とを有している。油圧パイロット弁16〜19は
オペレータにより操作され、その操作量に応じたパイロ
ット圧力PU,PL,PC,PDを発生する。
は、油圧パイロット操作方式の切換弁7P,8P,9
P,10Pと、油圧アクチュエータ5の操作指令信号と
して切換弁7P,10Pを操作するためのパイロット圧
力PU,PLをそれぞれ発生する油圧パイロット弁1
6,17と、油圧アクチュエータ6の操作指令信号とし
て切換弁8P,9Pを操作するためのパイロット圧力P
C,PDをそれぞれ発生する油圧パイロット弁18,1
9と、油圧パイロット弁16からのパイロット圧力PU
に応じて油圧パイロット弁18からのパイロット圧力P
Cを減圧して補正パイロット圧力PCaを発生する減圧
弁20とを有している。油圧パイロット弁16〜19は
オペレータにより操作され、その操作量に応じたパイロ
ット圧力PU,PL,PC,PDを発生する。
【0039】切換弁9Pには第1の実施例と同様にメー
タアウト絞り9aが設けられている。また、切換弁9P
のスプール内には再生調整絞り14C及び逆止弁15C
が設けられている。即ち、切換弁9P内のメータアウト
絞り9aが位置する排出通路とアクチュエータライン6
aに接続可能な供給通路とは再生ライン6eにより互い
に接続され、この再生ライン6e上に再生調整絞り14
Cと逆止弁15Cが設けられている。また、再生調整絞
り14Cはスプールの所定のストローク以上で開口する
ように構成されている。油圧パイロット弁16は、オペ
レータにより操作され再生操作信号を出力する再生操作
手段を兼用し、パイロット圧力PUはこの場合再生操作
信号となる。
タアウト絞り9aが設けられている。また、切換弁9P
のスプール内には再生調整絞り14C及び逆止弁15C
が設けられている。即ち、切換弁9P内のメータアウト
絞り9aが位置する排出通路とアクチュエータライン6
aに接続可能な供給通路とは再生ライン6eにより互い
に接続され、この再生ライン6e上に再生調整絞り14
Cと逆止弁15Cが設けられている。また、再生調整絞
り14Cはスプールの所定のストローク以上で開口する
ように構成されている。油圧パイロット弁16は、オペ
レータにより操作され再生操作信号を出力する再生操作
手段を兼用し、パイロット圧力PUはこの場合再生操作
信号となる。
【0040】油圧ポンプ1,2の吐出量をそれぞれ調整
するレギュレータ3C,4Cは再生調整絞りの油圧的制
御に対応して油圧的に押しのけ容積の最大値を制限して
入力トルク制限制御を行う。
するレギュレータ3C,4Cは再生調整絞りの油圧的制
御に対応して油圧的に押しのけ容積の最大値を制限して
入力トルク制限制御を行う。
【0041】図9に、減圧弁20の調整機能によるメー
タアウト絞り9a及び再生調整絞り14Cの開口面積の
変化を示す。図9において、横軸はアームクラウド操作
指令量であり、アームクラウド操作を行うときのパイロ
ット圧力PCの大きさに対応する。縦軸はメータアウト
絞り9a及び再生調整絞り14Cの開口面積である。一
点鎖線b1〜bnはブーム上げ操作指令量をパラメータ
としたアームクラウド操作時のメータアウト絞り9aの
開度特性であり、実線a1〜anはブーム上げ操作指令
量をパラメータとしたアームクラウド操作時の再生調整
絞り14Cの開度特性である。ここで、ブーム上げ操作
指令量はブーム上げ操作を行うときのパイロット圧力P
U(再生操作信号)の大きさに対応する。
タアウト絞り9a及び再生調整絞り14Cの開口面積の
変化を示す。図9において、横軸はアームクラウド操作
指令量であり、アームクラウド操作を行うときのパイロ
ット圧力PCの大きさに対応する。縦軸はメータアウト
絞り9a及び再生調整絞り14Cの開口面積である。一
点鎖線b1〜bnはブーム上げ操作指令量をパラメータ
としたアームクラウド操作時のメータアウト絞り9aの
開度特性であり、実線a1〜anはブーム上げ操作指令
量をパラメータとしたアームクラウド操作時の再生調整
絞り14Cの開度特性である。ここで、ブーム上げ操作
指令量はブーム上げ操作を行うときのパイロット圧力P
U(再生操作信号)の大きさに対応する。
【0042】アームクラウド単独操作時には、図8のブ
ーム上げ操作のパイロット圧力PUは0なので、減圧弁
20からはアームクラウド操作のパイロット圧力PCが
そのまま補正パイロット圧力PCaとして出力され、メ
ータアウト絞り9aの開度特性はb1のようになり、再
生調整絞り14Cの開度特性はa1のようになる。この
図から分かるように、再生調整絞り14Cが開口するア
ームクラウド操作指令量(パイロット圧力PC;スプー
ルストローク)はメータアウト絞り9aが開口するアー
ムクラウド操作指令量より大きく設定されている。
ーム上げ操作のパイロット圧力PUは0なので、減圧弁
20からはアームクラウド操作のパイロット圧力PCが
そのまま補正パイロット圧力PCaとして出力され、メ
ータアウト絞り9aの開度特性はb1のようになり、再
生調整絞り14Cの開度特性はa1のようになる。この
図から分かるように、再生調整絞り14Cが開口するア
ームクラウド操作指令量(パイロット圧力PC;スプー
ルストローク)はメータアウト絞り9aが開口するアー
ムクラウド操作指令量より大きく設定されている。
【0043】アームクラウドとブーム上げとの複合操作
では、図8のブーム上げ操作のパイロット圧力PUはパ
イロット弁16の操作量(ブーム上げ操作指令量)に応
じた大きさとなり、このパイロット圧力PUが減圧弁2
0の設定部に作用することでアームクラウド操作のパイ
ロット圧力PCはパイロット圧力PUに応じて補正さ
れ、補正パイロット圧力PCaはパイロット圧力PUに
応じてパイロット圧力PCよりも小さい値となる。この
ため、メータアウト絞り9aの開口面積及び再生調整絞
り14Cの開口面積の上限はパイロット圧力PU(ブー
ム上げ操作指令量)が大きくなるにしたがって連続的に
小さくなり、メータアウト絞り9aの開度特性はb2〜
bnのように変化し、再生調整絞り14Cの開度特性は
a2〜anのように変化する。
では、図8のブーム上げ操作のパイロット圧力PUはパ
イロット弁16の操作量(ブーム上げ操作指令量)に応
じた大きさとなり、このパイロット圧力PUが減圧弁2
0の設定部に作用することでアームクラウド操作のパイ
ロット圧力PCはパイロット圧力PUに応じて補正さ
れ、補正パイロット圧力PCaはパイロット圧力PUに
応じてパイロット圧力PCよりも小さい値となる。この
ため、メータアウト絞り9aの開口面積及び再生調整絞
り14Cの開口面積の上限はパイロット圧力PU(ブー
ム上げ操作指令量)が大きくなるにしたがって連続的に
小さくなり、メータアウト絞り9aの開度特性はb2〜
bnのように変化し、再生調整絞り14Cの開度特性は
a2〜anのように変化する。
【0044】即ち、減圧弁20のパイロット圧力PC及
び補正パイロット圧力(出力圧力)PCaが作用する受
圧面積をA1、パイロット圧力PUが作用する受圧面積
をA2、ばね荷重をFSとすると、 PCa=PC+FS/A1−PU*A2/A1 が成り立ち、PUが所定の値FS/A2以下のときはP
Ca=PCであり、PUがFS/A2以上になるとPC
aはPUの大きさに応じてPCより小さな一定の圧力と
なるので、アームクラウド操作のパイロット圧力PCを
最大で操作している場合でも、ブーム上げ操作のパイロ
ット圧力PUが大きくなるにしたがって、図9のa1〜
anのように再生調整絞り14Cの開口面積が小さくな
り、その結果再生流量が減少してゆき、anのように再
生調整絞り14Cの開口面積を全閉またはその近くまで
小さくすることができる。
び補正パイロット圧力(出力圧力)PCaが作用する受
圧面積をA1、パイロット圧力PUが作用する受圧面積
をA2、ばね荷重をFSとすると、 PCa=PC+FS/A1−PU*A2/A1 が成り立ち、PUが所定の値FS/A2以下のときはP
Ca=PCであり、PUがFS/A2以上になるとPC
aはPUの大きさに応じてPCより小さな一定の圧力と
なるので、アームクラウド操作のパイロット圧力PCを
最大で操作している場合でも、ブーム上げ操作のパイロ
ット圧力PUが大きくなるにしたがって、図9のa1〜
anのように再生調整絞り14Cの開口面積が小さくな
り、その結果再生流量が減少してゆき、anのように再
生調整絞り14Cの開口面積を全閉またはその近くまで
小さくすることができる。
【0045】したがって、本実施例によっても、アーム
クラウド単独操作時には再生調整絞り14Cの開度は大
きくなるため、再生回路を使用して十分な再生流量を確
保しアームクラウドの操作速度を上げることができ、ブ
ーム上げとアームクラウドの複合操作時には再生調整絞
り14Cの開口面積は小さくなるため、再生回路を流れ
る再生流量を少なくしてブーム上げの操作速度にバラン
スしたアームクラウドの操作速度を得ることができ、第
1の実施例と同様の効果を得ることができる。
クラウド単独操作時には再生調整絞り14Cの開度は大
きくなるため、再生回路を使用して十分な再生流量を確
保しアームクラウドの操作速度を上げることができ、ブ
ーム上げとアームクラウドの複合操作時には再生調整絞
り14Cの開口面積は小さくなるため、再生回路を流れ
る再生流量を少なくしてブーム上げの操作速度にバラン
スしたアームクラウドの操作速度を得ることができ、第
1の実施例と同様の効果を得ることができる。
【0046】本発明の第5及び第6の実施例をそれぞれ
図10及び図11により説明する。図中、図8に示す部
材と同等の部材には同じ符号を付している。これら実施
例は図8に示した再生調整絞りを油圧的に制御する実施
例において、図5に示した再生調整絞りの開口面積をオ
ンオフ的に切り換える実施例及び図6及び図7に示した
専用の再生操作手段からの再生操作信号に応じて再生調
整絞りの開口面積を制御する実施例と同様な修正を施し
たものである。
図10及び図11により説明する。図中、図8に示す部
材と同等の部材には同じ符号を付している。これら実施
例は図8に示した再生調整絞りを油圧的に制御する実施
例において、図5に示した再生調整絞りの開口面積をオ
ンオフ的に切り換える実施例及び図6及び図7に示した
専用の再生操作手段からの再生操作信号に応じて再生調
整絞りの開口面積を制御する実施例と同様な修正を施し
たものである。
【0047】即ち、図10において、図8の減圧弁20
に代え、小さな一定のパイロット圧力PC0を発生する
減圧弁20D及びブーム上げ操作のパイロット圧力PU
により切り換わる選択弁37が配置されている。ブーム
上げ操作のパイロット圧力PUが小さな値のときには、
選択弁37は図示の位置にあり、アームクラウド操作の
パイロット圧力PCをそのまま補正パイロット圧力PC
aとして出力する。これにより、アームクラウド操作指
令量に対するメータアウト絞り9a及び再生調整絞り1
4Cの開度特性は図9に示すb1,a1のようになる。
ブーム上げ操作のパイロット圧力PUが所定値を越える
と選択弁37は図示の位置から切り換わり、減圧弁20
Dからの小さな一定のパイロット圧力PC0を補正パイ
ロット圧力PCaとして出力する。これにより、アーム
クラウド操作指令量に対するメータアウト絞り9a及び
再生調整絞り14Cの開度特性は図9に示す例えばb
n,anのようになり、それぞれb1,a1からbn,
anにオンオフ的に切り換わる。
に代え、小さな一定のパイロット圧力PC0を発生する
減圧弁20D及びブーム上げ操作のパイロット圧力PU
により切り換わる選択弁37が配置されている。ブーム
上げ操作のパイロット圧力PUが小さな値のときには、
選択弁37は図示の位置にあり、アームクラウド操作の
パイロット圧力PCをそのまま補正パイロット圧力PC
aとして出力する。これにより、アームクラウド操作指
令量に対するメータアウト絞り9a及び再生調整絞り1
4Cの開度特性は図9に示すb1,a1のようになる。
ブーム上げ操作のパイロット圧力PUが所定値を越える
と選択弁37は図示の位置から切り換わり、減圧弁20
Dからの小さな一定のパイロット圧力PC0を補正パイ
ロット圧力PCaとして出力する。これにより、アーム
クラウド操作指令量に対するメータアウト絞り9a及び
再生調整絞り14Cの開度特性は図9に示す例えばb
n,anのようになり、それぞれb1,a1からbn,
anにオンオフ的に切り換わる。
【0048】一方、図11に示す実施例は、オペレータ
により操作され、その操作量に応じた再生操作信号を出
力する再生操作手段として、専用のパイロット圧力PV
を出力する油圧パイロット弁36Eを更に有している。
油圧パイロット弁36Eからのパイロット圧力PVは図
8の実施例のパイロット圧力PUに代えて減圧弁20の
設定部に導かれている。これにより、油圧パイロット弁
36Eを操作せず、パイロット圧力PVが0のときに
は、減圧弁20からはアームクラウド操作のパイロット
圧力PCがそのまま補正パイロット圧力PCaとして出
力され、メータアウト絞り9aの開度特性はb1のよう
になり、再生調整絞り14Cの開度特性はa1のように
なる。油圧パイロット弁36Eを操作しパイロット圧力
PVを大きくすると、このパイロット圧力PVが減圧弁
20の設定部に作用することでアームクラウド操作のパ
イロット圧力PCはパイロット圧力PVに応じて補正さ
れ、補正パイロット圧力PCaはパイロット圧力PVに
応じてパイロット圧力PCよりも小さい値となる。この
ため、メータアウト絞り9aの開度特性はb2〜bnの
ように変化し、再生調整絞り14Cの開度特性はa2〜
anのように変化する。
により操作され、その操作量に応じた再生操作信号を出
力する再生操作手段として、専用のパイロット圧力PV
を出力する油圧パイロット弁36Eを更に有している。
油圧パイロット弁36Eからのパイロット圧力PVは図
8の実施例のパイロット圧力PUに代えて減圧弁20の
設定部に導かれている。これにより、油圧パイロット弁
36Eを操作せず、パイロット圧力PVが0のときに
は、減圧弁20からはアームクラウド操作のパイロット
圧力PCがそのまま補正パイロット圧力PCaとして出
力され、メータアウト絞り9aの開度特性はb1のよう
になり、再生調整絞り14Cの開度特性はa1のように
なる。油圧パイロット弁36Eを操作しパイロット圧力
PVを大きくすると、このパイロット圧力PVが減圧弁
20の設定部に作用することでアームクラウド操作のパ
イロット圧力PCはパイロット圧力PVに応じて補正さ
れ、補正パイロット圧力PCaはパイロット圧力PVに
応じてパイロット圧力PCよりも小さい値となる。この
ため、メータアウト絞り9aの開度特性はb2〜bnの
ように変化し、再生調整絞り14Cの開度特性はa2〜
anのように変化する。
【0049】したがってこれら本実施例によっても、ア
ームクラウド単独操作時には再生回路を使用して十分な
再生流量を確保してアームクラウドの操作速度を上げる
ことができ、ブーム上げとアームクラウドの複合操作時
には再生回路を流れる再生流量を小さくしてブーム上げ
の操作速度にバランスしたアームクラウドの操作速度を
得ることができ、第1の実施例と同様の効果を得ること
ができる。
ームクラウド単独操作時には再生回路を使用して十分な
再生流量を確保してアームクラウドの操作速度を上げる
ことができ、ブーム上げとアームクラウドの複合操作時
には再生回路を流れる再生流量を小さくしてブーム上げ
の操作速度にバランスしたアームクラウドの操作速度を
得ることができ、第1の実施例と同様の効果を得ること
ができる。
【0050】また、図11の実施例によれば、油圧パイ
ロット弁36Eからのパイロット圧力PVに応じて再生
回路の使用・不使用を切り換えれるので、図5の実施例
と同様に作業内容あるいは作業環境に適合した駆動特性
を選択することができる。
ロット弁36Eからのパイロット圧力PVに応じて再生
回路の使用・不使用を切り換えれるので、図5の実施例
と同様に作業内容あるいは作業環境に適合した駆動特性
を選択することができる。
【0051】なお、以上の実施例では、再生ラインはメ
ータイン絞りの下流側に接続し再生流量をメータイン絞
りの下流側に合流させる構成としたが、再生ラインをメ
ータイン絞りの上流側に接続し再生流量をメータイン絞
りの上流側に合流させる構成であってもよい。また、メ
ータアウトの絞りは切換弁のスプールに設けたが、メー
タイン絞りとメータアウト絞りは独立して動作可能な構
成であってもよい。
ータイン絞りの下流側に接続し再生流量をメータイン絞
りの下流側に合流させる構成としたが、再生ラインをメ
ータイン絞りの上流側に接続し再生流量をメータイン絞
りの上流側に合流させる構成であってもよい。また、メ
ータアウトの絞りは切換弁のスプールに設けたが、メー
タイン絞りとメータアウト絞りは独立して動作可能な構
成であってもよい。
【0052】
【発明の効果】本発明によれば、アクチュエータの単独
操作時には再生回路を使用して再生流量を最大限まで大
きくして駆動速度を上げることができ、他のアクチュエ
ータとの複合操作では再生回路を流れる再生流量を少な
くして他のアクチュエータの駆動速度にバランスした速
度を得ることができ、良好な複合操作性を確保すること
ができる。
操作時には再生回路を使用して再生流量を最大限まで大
きくして駆動速度を上げることができ、他のアクチュエ
ータとの複合操作では再生回路を流れる再生流量を少な
くして他のアクチュエータの駆動速度にバランスした速
度を得ることができ、良好な複合操作性を確保すること
ができる。
【0053】また、外部操作手段からの設定信号に応じ
て再生回路の使用・不使用を切り換えるようにすれば、
オペレータの意思で作業内容あるいは作業環境に適合し
た駆動特性を選択することができる。
て再生回路の使用・不使用を切り換えるようにすれば、
オペレータの意思で作業内容あるいは作業環境に適合し
た駆動特性を選択することができる。
【図1】本発明の第1の実施例による建設機械の油圧駆
動装置の概略構成図である。
動装置の概略構成図である。
【図2】図1に示す制御ユニットの構成を示す図であ
る。
る。
【図3】図1に示す制御ユニットでの処理内容を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図4】図1に示す実施例での再生調整絞りの開度特性
の変化を示す図である。
の変化を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施例による建設機械の油圧駆
動装置における制御ユニットの処理内容を示す、図3と
同様なブロック図である。
動装置における制御ユニットの処理内容を示す、図3と
同様なブロック図である。
【図6】本発明の第3の実施例による建設機械の油圧駆
動装置の概略構成図である。
動装置の概略構成図である。
【図7】図6に示す制御ユニットでの処理内容を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図8】本発明の第4の実施例による建設機械の油圧駆
動装置の概略構成図である。
動装置の概略構成図である。
【図9】図8に示す実施例での再生調整絞りの開度特性
の変化を示す図である。
の変化を示す図である。
【図10】本発明の第5の実施例による建設機械の油圧
駆動装置の概略構成図である。
駆動装置の概略構成図である。
【図11】本発明の第6の実施例による建設機械の油圧
駆動装置の概略構成図である。
駆動装置の概略構成図である。
1,2 油圧ポンプ 5,6 油圧アクチュエータ 6d;6e 再生ライン(再生回路) 7〜10;7P〜10P 切換弁 9a メータアウト絞り(第1の絞り手段) 11 操作指令装置(再生操作手段) 12 操作指令装置 13;13B 制御ユニット 14 再生調整弁 14b;14C 再生調整絞り 15;15C 逆止弁 16〜19 油圧パイロット弁20 減圧弁(開度調整手段) 20D 減圧弁 25;25A;25B 関数発生機能(開度調整手段) 26 乗算機能(開度調整手段) 36 外部操作装置(再生操作手段) 36E 油圧パイロット弁(外部操作手段;再生操作手
段) 37 選択弁(開度調整手段)
段) 37 選択弁(開度調整手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−116105(JP,A) 実開 平2−15648(JP,U) 実開 昭55−49116(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02F 9/22
Claims (9)
- 【請求項1】第1及び第2の油圧ポンプと、前記第1及
び第2の油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動さ
れる第1及び第2の油圧アクチュエータと、前記第1の
油圧ポンプからの圧油を前記第1の油圧アクチュエータ
に供給する第1の切換弁と、前記第2の油圧ポンプから
の圧油を前記第2の油圧アクチュエータに供給する第2
の切換弁と、前記第1の油圧ポンプからの圧油を前記第
2の油圧アクチュエータに供給する合流用の第3の切換
弁とを備えた建設機械の油圧駆動装置において、 (a)前記第2の油圧アクチュエータを一方向に駆動す
るときに前記第2の油圧ポンプからの圧油を前記第2の
切換弁を通して前記第2の油圧アクチュエータに供給す
る供給通路と; (b)前記第2の油圧アクチュエータを前記一方向に駆
動するときに前記第2のアクチュエータからの戻り圧油
を前記第2の切換弁を通してタンクに排出する排出通路
と; (c)前記排出通路上に設けられた第1の絞り手段と; (d)前記排出通路と前記供給通路とを接続し再生回路
を構成する再生通路と; (e)前記再生通路に設けられた再生調整用の第2の絞
り手段及び前記排出通路から前記供給通路への圧油の流
れのみを許す逆止弁と; (f)オペレータにより操作され再生操作信号を出力す
る再生操作手段と; (g)前記再生操作手段からの再生操作信号に応じて前
記第2の絞り手段の開口面積を調整する開度調整手段
と; を備えることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 【請求項2】請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置に
おいて、前記再生操作手段は、前記再生操作信号として
前記第1のアクチュエータの操作指令信号を出力する操
作指令手段であることを特徴とする建設機械の油圧駆動
装置。 - 【請求項3】請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置に
おいて、前記再生操作手段は、前記再生操作信号として
専用の信号を出力する外部操作手段であることを特徴と
する建設機械の油圧駆動装置。 - 【請求項4】請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置に
おいて、前記開度調整手段は、前記再生操作信号が大き
くなるにしたがって前記第2の絞り手段の開口面積が小
さくなるように該開口面積を連続的に調整することを特
徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 【請求項5】請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置に
おいて、前記開度調整手段は、前記再生操作信号が小さ
いときは前記第2の絞り手段の開口面積を最大に開け、
前記再生操作信号が少し大きくなると前記第2の絞り手
段の開口面積が0か小さな一定の大きさになるように該
開口面積をオンオフ的に調整することを特徴とする建設
機械の油圧駆動装置。 - 【請求項6】請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置に
おいて、前記第1の絞り手段は前記第2の切換弁のスプ
ールに設けられていることを特徴とする建設機械の油圧
駆動装置。 - 【請求項7】請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置に
おいて、前記第1の絞り手段、第2の絞り手段及び逆止
弁は共に前記第2の切換弁のスプールに設けられ、前記
第2の絞り手段は前記第1の絞り手段が開口するストロ
ークより大きい前記スプールのストローク以上で開口す
るように構成されていることを特徴とする建設機械の油
圧駆動装置。 - 【請求項8】請求項7記載の建設機械の油圧駆動装置に
おいて、前記再生操作手段は、前記第1の油圧アクチュ
エータを一方向に駆動するときに前記第1の切換弁を操
作するパイロット圧力を発生する油圧パイロット弁であ
り、前記開度調整手段は、前記パイロット圧力に基づい
て、前記第2の油圧アクチュエータを前記一方向に駆 動
するときに前記第2の切換弁を操作するパイロット圧力
を補正し、この補正パイロット圧力により前記第2の切
換弁のスプールストロークを補正することを特徴とする
建設機械の油圧駆動装置。 - 【請求項9】請求項7記載の建設機械の油圧駆動装置に
おいて、前記再生操作手段は、前記再生操作信号として
専用のパイロット圧力を発生する油圧パイロット弁であ
り、前記開度調整手段は、前記パイロット圧力に基づい
て、前記第2の油圧アクチュエータを前記一方向に駆動
するときに前記第2の切換弁を操作するパイロット圧力
を補正し、この補正パイロット圧力により前記第2の切
換弁のスプールストロークを補正することを特徴とする
建設機械の油圧駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23846092A JP3198163B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 建設機械の油圧駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23846092A JP3198163B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 建設機械の油圧駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0681375A JPH0681375A (ja) | 1994-03-22 |
JP3198163B2 true JP3198163B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=17030559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23846092A Expired - Fee Related JP3198163B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 建設機械の油圧駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3198163B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5089973B2 (ja) * | 2006-07-21 | 2012-12-05 | キャタピラー エス エー アール エル | 作業機械のポンプ制御方法 |
US9080310B2 (en) * | 2011-10-21 | 2015-07-14 | Caterpillar Inc. | Closed-loop hydraulic system having regeneration configuration |
JP2017110721A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 日立建機株式会社 | 建設機械の油圧駆動装置 |
JP6666209B2 (ja) * | 2016-07-06 | 2020-03-13 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
JP7523259B2 (ja) * | 2020-06-19 | 2024-07-26 | 川崎重工業株式会社 | 液圧駆動システム |
JP7530311B2 (ja) * | 2021-02-12 | 2024-08-07 | 川崎重工業株式会社 | 油圧ショベル駆動システム |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP23846092A patent/JP3198163B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0681375A (ja) | 1994-03-22 |
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---|---|---|---|
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