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公開番号2024049214
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-09
出願番号2022155538
出願日2022-09-28
発明の名称建設機械の油圧駆動装置
出願人株式会社日立建機ティエラ
代理人弁理士法人開知
主分類F15B 11/17 20060101AFI20240402BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】走行・フロント複合動作の開始時に,エンジン回転数に係わらず走行速度の急激な減速を防止し,かつフロント作業機の動作が緩慢にならず,良好な作業性を確保できるようにする。
【解決手段】第2油圧ポンプP3からの吐出油を第2バルブグループV2のセンターバイパス通路CB3に導く第1流路Oaと,第2油圧ポンプP3からの吐出油を第1バルブグループV1の複数のフロント用の方向切換弁7,10,11に導く第2流路Obとを形成した走行連通弁30を備え,走行連通弁30は,走行・フロント複合動作でないときには第1流路Oaを全開,第2流路Obを全閉する第1位置と,走行・フロント複合動作の開始時には第1流路Oaを絞り,第2流路Obの開口面積を第1流路Oaの開口面積よりも大きくする第2位置とを有し,第2位置がエンジン1の回転数に応じて変化し,第1流路Oaの開口面積をエンジン1の回転数の低下にしたがって小さくする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
原動機と，
前記原動機により駆動される可変容量型の第１ポンプ装置及び固定容量型の第２ポンプ装置と，
前記第１及び第２ポンプ装置から吐出される圧油により駆動される複数のアクチュエータと，
前記第１及び第２ポンプ装置から前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の複数の方向切換弁とを備え，
前記複数のアクチュエータは，前記第１ポンプ装置から吐出される圧油により駆動され，下部走行体を駆動する走行モータと，前記第１ポンプ装置から吐出される圧油により駆動され，フロント作業機を駆動するフロントシリンダと，前記第２ポンプ装置から吐出される圧油により駆動される前記走行モータ及び前記フロントシリンダ以外のアクチュエータとを含み，
前記複数の方向切換弁は，前記第１ポンプ装置から前記走行モータに供給される圧油の流れを制御する第１方向切換弁及び前記第１ポンプ装置から前記フロントシリンダに供給される圧油の流れを制御する第２方向切換弁と，前記第２ポンプ装置から前記走行モータ及び前記フロントシリンダ以外のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第３方向切換弁とを含み，
前記第１方向切換弁及び前記第２方向切換弁は第１バルブグループを構成し，
前記第３方向切換弁は第２バルブグループを構成し、
前記第１ポンプ装置および前記弟２ポンプ装置の平均吐出圧が所定値を超えると、前記平均吐出圧が高くなるにしたがって前記第1ポンプの容量を減少させる建設機械の油圧駆動装置において，
入口ポートが前記第２ポンプ装置の圧油供給路に接続され，出口ポートが前記第２バルブグループのセンターバイパス通路に接続される第１流路と，入口ポートが前記第２ポンプ装置の圧油供給路に接続され，出口ポートが前記第１バルブグループの前記第２方向切換弁に接続されたバイパス通路に接続される第２流路とを備えた走行連通弁を備え，
前記走行連通弁は，前記走行モータと前記フロントシリンダとが同時に駆動される走行・フロント複合動作が行われていないときには，前記第１流路を全開しかつ前記第２流路を全閉する第１位置と、前記走行モータが駆動される走行中に前記フロントシリンダが駆動される前記走行・フロント複合動作が開始されたときには，前記第１流路を絞りかつ前記第２流路の開口面積を前記第１流路の開口面積よりも大きくする第２位置とを有し、
前記走行連通弁の前記第２位置は，前記原動機の回転数が低くなるにしたがって前記第１流路の開口面積が小さくなるよう設定されていることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の油圧駆動装置において，
前記走行連通弁の前記第２位置は，前記原動機の回転数が低くなるにしたがって前記第２流路の開口面積が大きくなるように設定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３】
請求項１に記載の建設機械の油圧駆動装置において，
前記走行・フロント複合動作を検出し第１信号圧を生成する走行・フロント複合動作検出回路と，
前記原動機の回転数が低下するにしたがって低くなる第２信号圧を生成する回転数検出弁とを更に備え，
前記走行連通弁は，前記走行・フロント複合動作が行われていないときは，前記第２信号圧により前記第１位置に保持され，前記走行・フロント複合動作が開始されたときに前記第１信号圧によって前記第１位置から前記第２位置に切り換えられかつ前記第２信号圧によって前記原動機の回転数が低くなるにしたがって前記第１流路の開口面積を減少させ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３に記載の建設機械の油圧駆動装置において，
前記走行・フロント複合動作検出回路及び前記回転数検出弁は，前記複数の方向切換弁及び前記走行連通弁が配置されたコントロールバルブのバルブハウジング内に配置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５】
請求項１に記載の建設機械の油圧駆動装置において，
前記第１ポンプ装置は，第１及び第２吐出ポートを備えかつ共通のレギュレータを備えた可変容量型のスプリットフロータイプの油圧ポンプであり，
前記第１方向切換弁は左走行用の方向切換弁と右走行用の方向切換弁であり，前記第２方向切換弁は複数のフロント用の方向切換弁であり，
前記第１バルブグループは，前記左走行用の方向切換弁と前記複数のフロント用の方向切換弁の一部を含む第１サブバルブグループと，前記右走行用の方向切換弁と前記複数のフロント用の方向切換弁の他の一部を含む第２サブバルブグループを含み，
前記第１吐出ポートの圧油供給路は前記第１サブバルブグループのセンターバイパス通路に接続され，前記第２吐出ポートの圧油供給路は前記第２サブバルブグループのセンターバイパス通路に接続され，前記第２ポンプ装置の圧油供給路は前記走行連通弁を介して前記第２バルブグループのセンターバイパス通路に接続されていることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は，油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置に係わり，特に，原動機により駆動される複数の油圧ポンプを有し，複数の油圧ポンプから吐出された圧油により複数のアクチュエータを駆動する建設機械の油圧駆動装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置として，３つの油圧ポンプ（以下ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３と言う）から吐出された圧油により複数のアクチュエータを駆動するものが例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の油圧駆動装置において，ポンプＰ１は，走行モータ（右又は左）と，走行モータ以外の一部の第１アクチュエータ（例えばブームシリンダ，バケットシリンダ）に第１バルブグループのオープンセンタ型の方向切換弁を介して接続され，ポンプＰ２は走行モータ（左又は右）と，走行モータ以外の他の一部の第２アクチュエータ（例えばアームシリンダ）に第２バルブグループのオープンセンタ型の方向切換弁を介して接続されている。右左の走行モータの方向切換弁は，いずれも，ポンプＰ１，Ｐ２の吐出油を右左の走行モータに優先的に供給するように最上流位置に配置されている。
【０００４】
また，ポンプＰ３は，走行モータ以外の残りの第３アクチュエータ（例えば旋回モータ，スイングシリンダ，ブレードシリンダ）に第３バルブグループのオープンセンタ型の方向切換弁を介して接続され，かつこれらの方向切換弁の上流側に走行連通弁が配置されている。走行連通弁は，走行中にフロント作業機（ブーム，アーム，バケット）を駆動し，走行・フロント複合動作を開始したとき，通常位置から動作位置に切り換わり，走行連通弁に形成されているポンプＰ３と第３バルブグループのセンターバイパス通路との連通路を遮断し，ポンプＰ３の吐出油の全量をブームシリンダ，アームシリンダ，バケットシリンダに供給できるようにし，これによりフロント作業機の動作が緩慢になることがなく，良好な作業性が得られるようにしている。
【０００５】
特許文献２には，２つの油圧ポンプ（以下，ポンプＰ１，Ｐ２と言う）を備え，２つの油圧ポンプから吐出された圧油により複数のアクチュエータを駆動する油圧駆動装置が記載されている。
【０００６】
特許文献２に記載された油圧駆動装置において，ポンプＰ１は，右走行モータと，第１作業アクチュエータであるブームシリンダ，バケットシリンダに第１バルブグループのオープンセンタ型の方向切換弁を介して接続され，ポンプＰ２は，左走行モータと，第２作業アクチュエータであるアームシリンダ，旋回モータに第２バルブグループのオープンセンタ型の方向切換弁を介して接続されている。右左の走行モータの方向切換弁は，いずれも，ポンプＰ１，Ｐ２の吐出油が優先的に供給されるように第１及び第２バルブグループ内の最上流位置に配置されている。
【０００７】
また，ポンプＰ１，Ｐ２と第１バルブグループとの間に走行直進弁が配置され，この走行直進弁は，走行操作とフロント作業機の操作を別々に行うときは中立位置にあって，ポンプＰ１の圧油供給路を第１バルブグループに連通させ，ポンプＰ２と第１バルブグループとの連通を遮断し，第１バルブグループにポンプＰ１の吐出油が供給され，第２バルブグループにポンプＰ２の圧油が供給されるようにしている。
【０００８】
また，走行中にフロント作業機を駆動し，走行複合操作を開始したとき，走行直進弁はそのときのエンジン回転数に応じて中間位置或いは走行直進位置に切り換わり，走行複合操作開始時の走行の急減速を防止し，かつ走行複合操作時にフロント作業機の動作が緩慢にならないようにしている。
【０００９】
より詳しくは，走行中の走行複合操作開始時に，エンジン回転数が設定回転数以上であるときは，走行直進弁は中立位置から中間位置に切り換わり，この中間位置において，ポンプＰ２を第１バルブグループに接続し，ポンプＰ１を第２バルブグループの作業用の方向切換弁に接続し，かつポンプＰ１を走行直進弁内の連通路（絞り）を介して第１バルブグループにも連通させ，ポンプＰ１の吐出油の一部を第１バルブグループの右走行用の方向切換弁にも供給できるようにしており，これにより走行複合操作開始時の走行の急減速を防止している。
【００１０】
また，エンジン回転数が設定回転数未満の比較的低い回転数である場合に走行複合操作を開始したときは，走行直進弁は中立位置から走行直進位置に切り換わり，ポンプＰ２を第１バルブグループに接続し，走行直進弁内の連通路（絞り）を閉じてポンプＰ１と第１バルブグループとの連通を遮断し，かつポンプＰ１を第２バルブグループの作業用の方向切換弁のみに接続し，第２バルブグループの作業用の方向切換弁にポンプＰ１の吐出油の全量を供給できるようにしており，これにより走行複合操作の開始時にフロント作業機の動作が緩慢にならないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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