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公開番号2025154440
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057444
出願日2024-03-29
発明の名称作業機械
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人武和国際特許事務所
主分類E02F 9/26 20060101AFI20251002BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】任意の開閉弁のリークを検出できる作業機械を提供する。
【解決手段】油圧ポンプ(1a)と、油圧ポンプからの圧油により駆動するアクチュエータ(5)と、複数の開閉弁(25a～25d)と、複数の開閉弁のリークを測定するリーク測定手段(6)と、複数の方向切換弁(30a～30d)と、コントローラ(20)と、を備え、各方向切換弁は、ノーマル位置(30a7)と、第一動作位置(30a5)と、第三動作位置(30a8)と、を備える。コントローラは、特定の開閉弁(25b)を閉じ、それ以外の開閉弁(25a,25c,25d)を開けると共に、特定の開閉弁に対応付けられた方向切換弁(30b)を第一動作位置(30b5)に切換え、それ以外の方向切換弁(30a、30c、30d)をノーマル位置(30a7、30c7、30d7)に切換えて、特定の開閉弁(25b)のリーク測定を行う。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの圧油により駆動するアクチュエータと、
前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間の流路を連通または遮断させる複数の開閉弁と、
前記複数の開閉弁のリークを測定するリーク測定手段と、
前記複数の開閉弁のそれぞれに対応付けて設けられる複数の方向切換弁と、
前記複数の開閉弁および前記複数の方向切換弁を制御するコントローラと、を備え、
前記各方向切換弁は、
前記油圧ポンプと前記開閉弁との間の流路を連通し、前記開閉弁と前記アクチュエータとの間の流路を連通し、かつ前記開閉弁と前記リーク測定手段との間の流路を遮断するノーマル位置と、
前記油圧ポンプと前記開閉弁との間の流路を遮断し、前記開閉弁と前記アクチュエータとの間の流路を連通し、かつ前記開閉弁と前記リーク測定手段との間の流路を連通する第一動作位置と、
前記油圧ポンプと前記開閉弁との間の流路を遮断し、前記開閉弁と前記アクチュエータとの間の流路を遮断し、かつ前記開閉弁と前記リーク測定手段との間の流路を遮断する第三動作位置と、を備える、
ことを特徴とする作業機械。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、
前記コントローラは、
前記複数の開閉弁のうち特定の開閉弁を閉じ、前記特定の開閉弁以外の前記開閉弁を開けると共に、
前記特定の開閉弁に対応付けられた前記方向切換弁を前記第一動作位置に切換え、前記特定の開閉弁以外の前記開閉弁に対応付けられた前記方向切換弁を前記ノーマル位置に切換えて、前記特定の開閉弁のリーク測定を行う、
ことを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１に記載の作業機械において、
前記各方向切換弁は、
前記油圧ポンプと前記開閉弁との間の流路を連通し、前記開閉弁と前記アクチュエータとの間の流路を遮断し、前記開閉弁と前記リーク測定手段との間の流路を連通する第二動作位置をさらに備える、
ことを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項３に記載の作業機械において、
前記コントローラは、
前記複数の開閉弁のうち特定の開閉弁を閉じ、前記特定の開閉弁以外の前記開閉弁を開けると共に、
前記特定の開閉弁に対応付けられた前記方向切換弁を前記第二動作位置に切換え、前記特定の開閉弁以外の前記開閉弁に対応付けられた前記方向切換弁を前記第三動作位置に切換えて、前記特定の開閉弁のリーク測定を行う、
ことを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項１または３に記載の作業機械において、
前記油圧ポンプは両傾転ポンプである、
ことを特徴とする作業機械。
【請求項６】
請求項４に記載の作業機械において、
前記油圧ポンプは両傾転ポンプであり、
前記コントローラは、前記両傾転ポンプの正回転に基づいて、前記特定の開閉弁の一方向の漏れを検出し、前記両傾転ポンプの逆回転に基づいて、前記特定の開閉弁の他方向の漏れを検出する、
ことを特徴とする作業機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル等の作業機械に関し、特に油圧回路の状態を検出する技術に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の作業機械は、近年より一層の低燃費化が求められている。その中でも鉱山などで用いられる車格の大きい機種における燃費低減策として、一つのアクチュエータ、一つのポンプに対し複数のバルブ（開閉弁）を割り当てることができる回路構成とし、そのバルブは、開閉機能のみを司る（メータリング制御をしない）ことを特徴とする回路が検討されている（特許文献１参照）。
【０００３】
そのような回路構成にした場合、例えばアクチュエータ、ポンプに対し複数のバルブが接続されることとなるため、仮に、ある一つのバルブの閉弁時のリークが経年劣化により増大すると、アクチュエータへの供給油量が減り、例えばフロント沈下などの現象につながるおそれがある。
【０００４】
この種の課題を解決する手段として、油圧シリンダの動作から、当該油圧シリンダが動作を行なうのに必要な作動油の流量をシリンダ供給流量として算出し、また、油圧ポンプの電流値（制御電流）および吐出圧力から、当該油圧ポンプから吐出される作動油の流量をポンプ吐出流量として算出した上で、シリンダ供給流量とポンプ吐出流量とを比較し、比較結果に基づいて油圧シリンダおよび油圧シリンダに係る油圧回路のリーク等を検出することができる異常検出方法が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１１／０３１８５１号
特許第６００５４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載された従来技術では、回路全体でのリークを検出することができるが、接続された複数のバルブのうち何れのバルブがリークしているのかを特定することができない。そのため、回路全体でリークが生じている場合、交換の必要なバルブのみならず、その他のバルブ（交換の必要のないバルブ）も交換しなければならないため、メンテナンス時の無駄なコストや作業時間が生じてしまうといった課題がある。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の実状からなされたもので、その目的は、任意の開閉弁のリークを検出できる作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの圧油により駆動するアクチュエータと、前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間の流路を連通または遮断させる複数の開閉弁と、前記複数の開閉弁のリークを測定するリーク測定手段と、前記複数の開閉弁のそれぞれに対応付けて設けられる複数の方向切換弁と、前記複数の開閉弁および前記複数の方向切換弁を制御するコントローラと、を備え、前記各方向切換弁は、前記油圧ポンプと前記開閉弁との間の流路を連通し、前記開閉弁と前記アクチュエータとの間の流路を連通し、かつ前記開閉弁と前記リーク測定手段との間の流路を遮断するノーマル位置と、前記油圧ポンプと前記開閉弁との間の流路を遮断し、前記開閉弁と前記アクチュエータとの間の流路を連通し、かつ前記開閉弁と前記リーク測定手段との間の流路を連通する第一動作位置と、前記油圧ポンプと前記開閉弁との間の流路を遮断し、前記開閉弁と前記アクチュエータとの間の流路を遮断し、かつ前記開閉弁と前記リーク測定手段との間の流路を遮断する第三動作位置と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、任意の開閉弁のリークを検出できる。よって、交換の必要のある開閉弁のみを交換でき、メンテナンス時の作業効率が高まる。なお、前述した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルの全体斜視図である。
図１に示す油圧ショベルの油圧回路図である。
図１に示す油圧ショベルの電気的構成図である。
（ａ）第１実施形態に係る方向切換弁の詳細図、（ｂ）第２実施形態に係る方向切換弁の詳細図である。
開閉弁のリーク測定の手順を示すフローチャートである。
開閉弁のリーク測定の手順を示すフローチャートである。
ポンプからアクチュエータへ流れる圧油に対する開閉弁のリーク量を計測する場合の油圧回路の動作を示す図である。
アクチュエータからポンプへ流れる圧油に対する開閉弁のリーク量を計測する場合の油圧回路の動作を示す図である。
第２実施形態において、ポンプからアクチュエータへ流れる圧油に対する開閉弁のリーク量を計測する場合の油圧回路の動作を示す図である。
第２実施形態において、アクチュエータからポンプへ流れる圧油に対する開閉弁のリーク量を計測する場合の油圧回路の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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