JPS6299526A - 走行油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明のオリ用分野〕 本発明は油圧ショベル等の都設愼掘に餉えられる走行油
出回路に関する。

〔発明の背景〕

第９図は趙設４炊慎の一例として挙げた油圧ショベルの
概略構成を示すｌ１ｌｌＩ［１１１図である。この図に
おいて、１は左走何用、右走何用に一対設けられる走行
用油出モータ、２はこの走性用油出モータ１によって駆
動される走行本、３は旋回モータ、４はこの旋回モータ
３によって駆動きれる旋回体、６は旋回体４に回動可能
に装置したブーム、８はこのブーム６に回動可能に装置
したアーム、１０はこのアーム８に回動可ｈｈに装置し
たパケット、５はブーム６を回動させるブームシリンダ
、７はアーム８を回動させるアームシリンダ、９はパケ
ット１０全回動させるパケットシリンダ、１１は走行用
細土モータ１、旋回モータ３、ブームシリンダ５、アー
ムシリンダ７、パケットシリンダ９等全作動させる操作
レバーを例示している。

なお、上記した走行用油出モータ１、旋回モータ３、ブ
ームシリンダ５、アームシリンダ７、およびパケットシ
リンダ９は図示しない可変容量油圧ポンプかも吐出され
る圧油によって駆動するアクチュエータを構成し、また
上記したブームｂ１アーム８、およびパケット１０はフ
ロント、すなわち掘削作莱等をおこなう作業機を樋成し
、該作梁憬、１１２回体４および走行体２は一上述のア
クチュエータによって作動する作動体全構成している。

第１０図は上述の巣９図に示す建設機械に備えられる従
来の細土回路の要部を示す回路図で、この図において、
１．３．５．７は前述した走行用細土モータ、旋回モー
タ、ブームシリンダ、アームシリンダである。また、２
０は原動機、すなわちエンジン、２１はこのエンジン２
０の回転数を制御スルエンジンレバー、２２，２３はエ
ンジン２０によって駆動される可変容置油出ポンプであ
る。

２４は例えば左走行用の走行用油圧モータ１の駆動を制
御する第１の走行用方向切換弁、２５はアームシリンダ
７の駆動を制御する８ｇ１のアーム用方向切換弁、２６
は旋回モータ３の駆動を制御する旋回用方向切換弁で、
これらの方向切換弁２４．２５．２６は’ｉｉＪ変容電
油出ポンプ２２に連結されている。２７は右走行用の走
行用油圧モータ１の駆動を制御する第２の走行用方向切
換弁、２８はブームシリンダ５の駆動を制御するアーム
用方向切換弁、２９はアーム、シリンダ７の１駆動を制
御する第２のアーム用方向切換弁で、これらの方向切換
弁２７，２８．２９は可裳容瀘油圧ポンプ２３に連絡さ
れている。

この第１０図に示す旧土回ｗ！！を備えた第９図に示す
油圧ショベルにあっては、エンジン２ｏによって可変各
位油圧ポンプ２２．２３を駆動し、方向切換弁２４〜２
９を適宜切換えることにより、走行用油圧モータ１、旋
回モータ３、ブームシリンダ５、アームシリンダ７等が
選択的に地動され、これによって走行体２の走行、旋回
体４の旋回、作業機による掘削作栗吟がおこなわれる。

ところで、この従来の油圧ショベルにあっては、第１１
図のポンプ吐出＋ｔｋＱとエンジン回転数Ｎとの関係を
示す説明図から明らかなように、エンジン２０の使用さ
れる最高回転ｉＮ、と、可変谷被油圧ボンフー２２．２
３の最太ぴＣ孟Ｑ、すなわち可変容置γ山土ポンプ２２
．２３の最大吐出し容積に相当する斜板の最大傾転角と
は一武的に決定される。

したがって、例えば尚迷走性を考慮して可変容量油圧ポ
ンプ２２．２３の最大傾転角とエンジン２゜の最局回転
数とを設定した場合には、大きな流量が走行モータ１お
よび他のアクチュエータに供給されるので、走行体２全
高速で足付させることができるものの、他のアクチュエ
ータについては速度が速くなりすぎて例えば作業機を微
操作する必要が生じた場合に、この微操作が難しくなり
、操作性が低下して作条性が恐くなる。また、逆に作業
機等の操作性を考慮してポンプ２２．２３の最大傾転角
とエンジン２０の最高回転数との関係を設定した場合に
は、作業機等の微操作性を良くできるものの走行用油圧
モータ１に供給される流量も制限され、それ故、高速走
行が必要となった場合に当該走行をおこなうことができ
ない。

〔発明の目的〕

本発明は上記した従来技術における実情に跣みてなされ
たもので、その目的は、高速走行を実現できるとともに
作業機の艮好な微操作性を＆保することのできる走行油
圧回路を提供することにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために本発明は、原動機と、このＩ
Ｑ動機の回転数を制御する回転数制御装置と、この原ｍ
Ｊ檄によって駆動される可変容量油圧ポンプと、この可
変容量油圧ポンプの吐出し容積を制御する吐出し容積側
（財）装置と、可変容量油圧ポンプから吐出される圧油
によって駆動する走行用油圧モータおよびその他のアク
チュエータを有するものに１６いて、回転数制御装置で
１ｔｉｌＪ両される回転数の最高回転数を変更可能な最
高回転数可変手段と、吐出し容積？Ｉｉ’−ＩＪ御装置
で制御される吐出し容積の最大吐出し容積を変更ｉ＝Ｊ
能な最大吐出し容積可変手段と、上述し７’Ｃ変更しつ
る複数の最高回転数のうちの１つと変更しうる複数の最
大吐出し容積のうちの１つとを対応づけて１つの組とし
、これらをあらかじめ０．数組設定し、走行用油圧モー
タの作動形態に対応して複叡組のうちの１組を選択する
設定・選択手段と、走行用油圧モータの目標とする作動
形態を指示する、例えば高低速切換用のスイッチ等の指
示手段と、走行用油出モータおよびその他のアクチュエ
ータの少なくとも１つが作動状帳にあるかどうか沃出す
る圧力スイッチ等の検出手段とを備え、指示手段および
検出手段から出力される信号に基づいて設定・選択手段
で設定された値に応じて最高回転数可変手段および最大
吐出し容積可変手段を駆動する構成にしである。

〔発明の実施例〕

以下一本発明の走行油圧回路を図に基づいて説明する。

第１図は本発明の走行油圧回路の一実施ｉ＋ｌＩを示す
回路図である。なお、この図において前述した第１０図
に示したものと同等のものは同一符号で示しである。こ
の第１図において、７０はエンジン２０の回転数を制御
する回転数制御装置を構成するガバナレバーで、前述し
たエンジンレバー２１はばね７１を介してこのガバナレ
バー７０に接続されている。３０はガバナレバー７０ｉ
言む回転舷側（財）装置で制御されるエンジン２０の回
転数の最高回転数を変更可能な最高回転数可変手段で、
例えは第２図に示すように、ガバナレバー７０に設けた
ストッパ３０ａと、このストッパ３０ａが当接可能なピ
ストン３０ｂを有する油圧シリンダ３０ｃと、この油圧
シリンダ３０Ｃに連絡される油圧源３０ｄと、この油圧
源゛３０ｄと油圧シリンダ３ＵＣ間に設けられ、油圧シ
リンダ３０Ｃｋ油圧源３０　ｄおよびタンク３０ｆＫ選
択的に連通させる祇磁切換ｆＦ３０ｇとを備えている。

また、第１図に示す６０は可変容重油圧ポンプ２２．２
３の吐出し容積、例えば斜板の１頃転角を側倒する耽出
し’４槓制御装置で、第３図に示すように、リンク（幾
構を弁して、可変容量油圧ポンプ２２．２３の斜板に連
結されるピストン６０ａを含むアクチュエータ６０ｂと
、上述のリンク機構に連結されるとともに、上述のアク
チュエータ６０ｂを油圧源３０ｄおよびタンク３０ｆに
遇択的に連通させるサーボ升６０ｃとを備えている。ま
に、第１図に示す３１は吐出し容積別画装置６０で制御
される吐出し容積の最大吐出し容積、例えば斜板の最大
傾転角を変更可能な最大吐出し容積可変手段で、第３図
に示すように吐出し容積側（財）装置６０Ｉｇ成するア
クチュエータ６０ｂのピストン６０ａが当歳可能なピス
トン３１ａを有する油圧シリンダ３１ｂと、このτ山土
シリンダ３１ｂをτ出出諒３０ｄおよびタンク３Ｏｆに
色択的に連巧させる鼠磁切候弁３１ｃとを’ｆＮｉえて
いる。

また第１図に示す３３は走行体の走行を高速走行（Ｈモ
ード）にするか、低速走行（Ｌモード）にするか指示す
るスイッチで、このスイッチ３３は走行用油圧モータｌ
の目標とする作動形態を指示する指示手段ｔｐ成してい
る。３４ａは走行用油圧モータ１が作動状態にあるかど
うかを検出する検出手段例えば圧力スイッチで、走行用
の方向切換弁２４．２７の切換えに伴ってパイロット官
路に発生するパイロット圧によって作動するようになっ
ている。

３５はエンジン回転数制御手段３０、ポンプ岐太煩私角
制御手股３１、スイッチ３３および出力スイッチ３４ａ
が接続されるコントローラである。

このコントローラ３５は第４凶に下すように、スイッチ
３３、圧力スイッチ３４ａが接続される入力部３５ａ１
この入力部３５ａに接続され、仮述する設定・選択手段
を構成する演昇部３５ｂ１およびこの演與部３５ｂで迅
択された１直を最高回転数可変手段３０を構成する電磁
切換弁３０ｇの駆動部、および最大吐出し容積可変手段
３１をイｌｊ成する電磁切侠弁：３１Ｃの駆動部に出力
する出力部３５ｃ全備えている。

また、第５図および第６図はそれぞれこの実施９１１に
備えられるエンジン２０および可変容倉油圧ポンプ２２
．２３の特性を示す説明図である。このうち第５図は横
軸にエンジン回転＃５Ｎ、すなわちエンジン２０の取高
回転数をとり、縦軸にポンプ清貧馬力ＰＩ＋、エンジン
トルク′１゛、燃料消費率ｇをとっている。同第５図中
、Ｎ１はエンジン２０の愼畝の最高回転数のうちの大き
い１直をとる最詞回転Ｍ全ボし、Ｎ２は小さい１１全と
る最高回転数を示し、３６．３７はエンジン回転数Ｎ、
　Ｋ対応するエンジン回転数・エンジントルク特性線を
示し、３６．３８はエンジン回転数Ｎ２に対応するエン
ジン回転数・エンジントルク特性線を示している。

また、３９．４０はエンジン回転数Ｎ１に対応するエン
ジン回転数・ポンプ消費馬力特性線を示し、３９．４１
はエンジン回転ｉＮｚに対応するエンジン回転数・ポン
プ消費馬力ｅ性線を示し、４２．４３はエンジン回転数
Ｎ１に対応する燃Ｈ？ｒｉ貿率特性線を示し、４２．４
４はエンジン回転数Ｎ２に対応する燃料消費率特性嫁を
示している。ｇｌはエンジン回転数がＮ、のときの燃料
消費率を示し、ｇ２はエンジン回転数がＮ２のときの燃
料消費４全示している。なお、Ｔｐは可変容重油圧ポン
プ２２．２３のポンプトルク特性線を、Ｐｇｌは該可変
容量油圧ポンプ２２．２３の変更しつる最大傾転角のう
ちの太さい最大傾転角に相応するボング清貧馬カケ、Ｐ
ｓ２は該可変容蓋油圧ポンプ２２．２３の変更しうる最
大傾転角のうちの小さい最大傾転角に相応するポンプ消
費馬力全ボしている。

また、第６図は横軸に吐出圧力Ｐを、縦軸にポンプ吐出
流儀Ｑを示しており、特性線４５は可変容を油圧ポンプ
２２．２３の変更しつる最大傾転角のうちの大きい最大
傾転角に相応し、ｑｌはそのときの最大吐出流蓋′に下
している。また４６ばｂ］変谷電旧出ポンプ２２．２３
の最大傾転角のうちの小さい最大傾転角に相応し、ｑ２
はそのときの最大吐出流ｔを示している。

また、第７図は上述したコントローラ３５の演ｇ部３５
ｂにおいて設定されるエンジンの最高回転数と可笈谷孟
油圧ポンプ２２．２３の最大傾転角すなわち吐出流量と
の組合せ？示す説明図で、横軸にはエンジン回転数Ｎを
、縦軸にはポンプ吐出流儀Ｑをとってあり、４７は前述
し１１図の特性線４５に相応し、可変容量油出ポンプ２
２．２３から吐出される流電の最大流量がｑ、となる特
性線を示し、４８は前述した第６図の特性＆１４６に相
↓゛６し、可変容量油出ポンプ２２．２３から吐出され
る流殖の厳太流−がｑ２となる特性線を示している。

そして、同第７凶中、Ａはエンジン回転数がＮ１のとき
の特性線４８上の位置であり、この位ｔＡに示される設
定値はエンジン２０の最高回転数のうちの大きい値と可
変容置油出ポンプ２２．２３の最大傾転角のうちの小さ
い値とを組合せたものであり、Ｂはエンジン回転数がＮ
１のときの特性線４７上の位１直であり、この位置Ｂに
示される設定値は攻篩回帖数のうちの大きい埴と最大イ
頃転角のうちの大きい値との龜合せであり、Ｃはエンジ
ン回転数がＮ２のときの特性？ＩＭ４８上の位置であり
、この位ｆＣに示される設定値は最高回Ｒｋｘ畝σ）う
ちの小さい値と最大傾転角のうちの小さい値との組合せ
である。

すなわち、演算部３５ｂはエンジン２ｏの変更しつる複
数、例えば２つの使用最高回ＩＩｒ、数のうちの１つと
、可変容鴛油圧ポンプ２２．２３の変更しつる仮数、例
えば２つの使用最大傾転角のうちの１つを対応づけて１
組とし、これらをあらかじめ複数組、この場合にはＡ−
Ｂ、Ｃの３組設定し、高速走行（Ｈモード）すなわちス
イッチ３３かｈ側に畑示され、圧力スイッチ３４ａが（
ＪＮのときには上記の位置Ｂを、低速走行（Ｌモード）
すなわちスイッチ３３がＬ　９１１Ｈに指示され、圧力
スイッチ３４ａがＯＮのときには上記の位置Ｃを、圧力
スイッチ３４ａが（Ｊ　Ｆ　ｌ＝’のときには上記の位
置Ａをそれぞれ迅択する設定・選択手段を構成している
。

このように構成した実施例は、例えばスイッチ３３によ
ってＨモードが指示されている状態で走行用の操作レバ
ーを作動させると、方同切俟升２４．２７が切換えられ
、パイロット出が上昇して土ヵスイッチ３４ａがＯＮと
なり、スイッチ３３および圧力スイッチ３４ａの信号が
コントローラ３５の入力部３５ａを介して演算部３５ｂ
に送られ、これに応じて演算部３５Ｍ：を迅択位置Ｂの
内容であるエンジン２０の最高回転数と可変容量油圧ポ
ンプ２２．２３の最大傾転角に相応する信号を出力部３
５ｃに送る。出力部３５Ｃは上記した最漏回転数に相応
する信号を最高回転数可変手段３ｏを構成する第２図に
示す電磁切換弁３０ｇに出力し、また上記した最大１頃
転角に相応する１ぎ号を最大吐出し容積可変手段３１を
構成する第３図に示す′電磁切換弁３１ｃに出力する。

今、選択位置Ｂの内容は最高回転数および最大傾転角の
双方が大きい値であることから、まず、電磁切侠升３０
ｇは第２図に示す状態に保たれ、したがってτ山王シリ
ンダ３０ｃがタンク３０ｆに連通することからピストン
３０ｂは移動自在になっており、ガバナレバー７０はピ
ストン３０ｂの全ストロークに相当する大きい角度回動
可能になり、これによって大きな最高回転数Ｎ１が得ら
れ、また電磁切換弁３］ｃは第３図の左位置に切換えら
れ、したがって油圧シリンダ３１ｂがタンク３Ｏｆに連
通ずることからピストン３１ａは移動自在になっており
、吐出し容積動両装置６０を構成するアクチュエータ６
０ｂのピストン６０ａｌｄピストン３１ａの全ストロー
クに相当する大きい距離移！４ＩＩＩ可能になり、これ
によって大きな奴太Ｉ頃転角が得られる。このときの吐
出流ｔ　Ｑ２は大きく、第６図の関係からＱ２　＝　Ｎ
　ＩＸ　Ｑ　＋となり、高速走行を芙机できる。

また、スイッチ３３によってＬモードが指示されている
状態で走行用の操作レバーを作動きせると、方向切侠弁
２４．２７の切換えに伴って上述と同様に圧力スイッチ
３４ａが作動し、これによってコントローラ３５の演算
部３５ｂで選択位置Ｃの内容が選択され、出力部３５ｃ
は最高回転数に相応する信号を駆２図に下す電磁切快弁
３０ｇに出力し、また最大傾転角に相応する１ｇ号を第
３図に示す’ｉｔｉ、出切Ｍｆｆ３１ｃに出力する。

今、選択位置Ｃの内容は最高回転数および最大１頃私角
の双方が小さい値であることから、′醒磁切炭升３０　
ｇは第２図の左位置に切換えられ、したがって抽出源３
０ｄの圧油が油圧シリンダ３０ｃに供給されてピストン
３０ｂが右方向移動し、このピストン３０ｂにストッパ
３０ａが係止されることＫよりガバナレバー７０け七〇
回動角度を制限され、これによって小さな最面回転数Ｎ
２が得ら１１、また′東磁切換弁９】Ｃは第３図に示す
状態に保たれ、したがってτ円圧シリンダ３０ｄの圧油
が【山王シリンダ３１ｂに供給されてピストン３１ａ力
左方位置に移動不能に珠たれ、このピストン３１ａにア
クｆユニｌ−−１６０ｂのピスト７６０ａが係止される
ことにより当該ピストン６０ａは移動を制限され、これ
によって小さな最大１唄転角が得られろ。このときの吐
出ｍ蛍Ｑｓは上記した吐出ηｊｊｔＱ−に比べて十分に
小さく、第６図の関係からＱｓ＝ＮｔＸ（ｈとなり、低
速走行を実現でき、微速走行が容易となる。

また、出力スイッチ３４ａから信号が出力されていない
状態にあっては、コントローラ３５の演算部３５ｂで選
択位置Ａの内容が選択されろ。今、選択位置への内容は
最高回転数が大きい値であり、最大傾転角が小さい値で
あることから、電磁切換弁３０ｇは前述したように第２
図に示す状態に保たれ、また菟磁切決弁３１ｃはＭｌ述
したように第３図に示す状態に保たれ、吐出流量Ｑ　＋
は前述の大きい吐出九量見、と小さい吐出流電Ｑ、との
中間のｔｆｒｔ、童、すなわちＱ、　＝　Ｎ、　ｘ　ｑ
、となる。したがって、ｍｔ量が太きすぎないことがら
走行用油圧モータ１以外の他のアクチュエータによる作
朶電の微操作を比軟的容易におこなうことができる。

、巣８図は本発明の他の実施例金示す回路図である。こ
の実施例にあっては前述し足圧カスイッチ３４ａの代り
に方同切侠升２５．２６．２８．２９の切換え動作に応
動する圧力スイッチ３４ｂを設けである。また、コント
ローラ３５の演算部３５ｂでは、出力スイッチ３４ｂが
作動していない状態でスイッチ３３が高速走行である日
モードに指示されているときに第７図に示す位ｒＩｔＢ
が選択され、また圧力スイッチ３４ｂが作動していない
状態でスイッチ３３が低速走行であるＬモードに指示さ
れているときに位ｔＣが選択され、圧力スイッチ３４ｂ
が作動したときには位置Ａが選択されるようになってい
る。

このように＃Ｉ成したものも上述の実施例と同様に、高
速走行時には大きな吐出ｎｅ　Ｉｍ　’４　＝　Ｎ＋　
Ｘ　Ｑ　１、低速走行時には′ａ童Ｑ２よりも十分に小
さい吐出流撞Ｑ３　＝Ｎ２　Ｘ　ｑ　２を、また作業機
の駆動時には流電Ｑ２とＱ、との中間の吐出流ｔ　Ｑｌ
　ｋ得ることができ、高速定行の実現と作業機の艮好な
′５１Ｌ操作性を確保することができる。

〔発明の幼果〕

本発明の走行油圧回路は以上のように構成しであること
から、高迷走行金実男できるとともに、走行用油出モー
タと他のナクチュエータの複合操作時には小ｍ　ｔ　ｋ
他のアクチュエータに供給でき、従来困難であった他の
アクチュエータの倣操作が容易に可能となる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

８＋ｉ１凶は本発明の走行油圧回路の一実施例を示す回
路図、第２図はｉ１図に示す実施例に備えられる最高回
転数可変手段の一例を示す説明図、第３図は第１図に示
す実施例に備えられる最大吐出し容積制御装置の一例お
よび最大吐出し容積可変手段の一例を示す説明図、第４
図は第１図に示す実施ｆｌＪに備えられるコントローラ
部分の構成を示すブロック図、第５図は簗１図に示す実
施例に備えられるエンジンの特性を示す説明図、第６図
は第１図に示す実施ヤ（１に備えられる可裳容１Ｔｉｎ
比ポンプの特性を示す説明図、駆７図は第１図にだすコ
ントローラの演：Ｊｌ、部において設定されるエンジン
最高回転数と可叢谷亘旧出ポンプの吐出流量との組合せ
を示す説明図、第８図は本発明の別の実施例を示す回路
図、第９図は建設機械の一例として挙げた油圧ショベル
の概略榊成金示す側面図。 第１θ図は第９図に示す建設機械に備えられる従来の油
圧回路の要部を示す回路図、纂１１図は第１０図に示す
油圧回路における可父容搬油出ポンプの吐出流蓋とエン
ジン回転数の関係を示す説明図である。 １・・・・・足付用油圧モータ、２・・・・・・走行体
、３・・・・・・旋回モータ、５・・・・・・ブームシ
リンダ、７・・・・・・アームシリンダ、９・・・・・
・バケットシリンダ、２０・・・・・・原動憬（エンジ
ン）、２２．２３・・・・・・Ｕ」変谷諷油圧ポンプ、
３０・・・・・・最高回転数可変手段、３１・・・・・
・最大吐出し容積可変手段、３２・・・・・・スイッチ
（指示手段）、３４　ａ１３４　ｂ・・・・・・圧力ス
イッチ（検出手段）、３５・・・・・・コントローラ、
３５ａ・・・・・・入力部、３５ｂ・・・・・・演奥部
、３５Ｃ・・・・・・出力部、６０・・・・・・吐出し
容積制御装置、７０・・・・・・ガバナレバー。 第ｆｒｊＡ 第３図 ３０ｄ 第４図 第６図 ロゴニ１出１１ｊフＰ 第７図 ／’１１／２　　　　Ｎｔ エンジレ団転校Ｎ 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、原動機と、この原動機の回転数を制御する回転数制
   御装置と、この原動機によつて駆動される可変容量油圧
   ポンプと、この可変容量油圧ポンプの吐出し容積を制御
   する吐出し容積制御装置と、可変容量油圧ポンプから吐
   出される圧油によつて駆動する走行用油圧モータおよび
   その他のアクチュエータを有する走行油圧回路において
   、上記回転数制御装置で制御される回転数の最高回転数
   を変更可能な最高回転数可変手段と、上記吐出し容積制
   御装置で制御される吐出し容積の最大吐出し容積を変更
   可能な最大吐出し容積可変手段と、上記変更しうる複数
   の最高回転数のうちの１つと上記変更しうる複数の最大
   吐出し容積のうちの１つとを対応づけて１つの組とし、
   これらをあらかじめ複数組設定し、上記走行用油圧モー
   タの作動形態に対応して該複数組のうちの１組を選択す
   る設定・選択手段と、該走行用油圧モータの目標とする
   作動形態を指示する指示手段と、該走行用油圧モータお
   よびその他のアクチュエータの少なくとも１つが作動状
   態にあるかどうか検出する検出手段とを備え、上記指示
   手段および検出手段から出力される信号に基づいて上記
   設定・選択手段で設定された値に応じて上記最高回転数
   可変手段および最大吐出し容積可変手段を駆動すること
   を特徴とする走行へ油圧回路。