JP5564215B2

JP5564215B2 - 建設機械用油圧システム

Info

Publication number: JP5564215B2
Application number: JP2009189831A
Authority: JP
Inventors: 利道池田; クーリーヤン
Original assignee: ボルボコンストラクションイクイップメントアーベー
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2009-08-19
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2029-08-19
Also published as: EP2157245A2; EP2157245B1; CN101676495B; US8572957B2; JP2010048417A; US20100043420A1; EP2157245A3; CN101676495A

Description

本発明は、掘削機などの建設機械に汎用的に適用される２つの油圧ポンプを使用する油圧システムに第３の油圧ポンプを別途追加し、作業装置の駆動速度を増速させることができるようにした建設機械用油圧システムに係る。

さらに詳しくは、２つの油圧ポンプを使用する油圧システムに追加される第３の油圧ポンプの作動油を作業装置側に合流せしめ、該当作業装置の駆動速度を増速させると共に、作業装置と走行装置を同時に操作する複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断することができるようにした建設機械用油圧システムに係る。

図１に示した一般の掘削機は、
下部走行体１と、
下部走行体１の上に旋回可能に搭載される上部旋回体２と、
上部旋回体２の上に搭載される運転室３及びエンジンルーム４と、
上部旋回体２に取り付けられ、ブームシリンダ５により駆動されるブーム６、アームシリンダ７により駆動されるアーム８、バケットシリンダ９により駆動されるバケット１０を包含する作業装置１１と、
上部旋回体２の上に取り付けられるカウンターウエイト１２とを含める。

図２に示した従来技術の建設機械用油圧システムは、
エンジン(図示せず)に連結される可変容量型第１、２油圧ポンプ５０、５１と、
第１油圧ポンプ５０のセンタバイパス通路５２に設けられ、左側走行モータ５３の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁５４と、
走行用第１制御弁５４の下流側でセンタバイパス通路５２に設けられ、並列ライン５５を介して連結され、旋回モータ５６及びアームシリンダ５７に供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁５８、５９と、
第２油圧ポンプ５１のセンタバイパス通路６０に設けられ、右側走行モータ６１の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁６２と、
走行用第２制御弁６２の下流側でセンタバイパス通路６０に設けられ、並列ライン６３を介して連結され、ブームシリンダ６４及びバケットシリンダ６５などの作業装置に供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁６６、６７とを含める。

したがって、掘削機を単独で走行するために走行用第１制御弁５４を切り換えることによって、第１油圧ポンプ５０から供給される作動油により左側走行モータ５３を駆動させ、且つ、走行用第２制御弁６２を切り換えることによって、第２油圧ポン５１から供給される作動油により右側走行モータ６１を駆動させる。そのことから、掘削機は円滑な走行を行うことができる。

走行時、ブームなどの作業装置を同時に駆動させて複合作業を行う場合、第１油圧ポンプ５０から吐き出される作動油の一部は、走行用第１制御弁５４を通じて左側走行モータ５３に供給されると共に、第１油圧ポンプ５０の作動油の一部は、並列ライン５５を介して制御弁６８を経由してブームシリンダ６４に供給される。

一方、第２油圧ポンプ５１から吐き出される作動油の一部は、走行用第２制御弁６２を通じて右側走行モータ６１に供給されると同時に、第２油圧ポンプ５１の作動油の他の一部は、並列ライン６３を介して第２制御弁６６を経由してブームシリンダ６４に供給される。

即ち、同じ容量の油圧ポンプを２つ使う油圧システムが適用された掘削機において、第１油圧ポンプ５０から吐き出される作動油により左側走行モータ５３と作業装置(アームシリンダ５６など)とを駆動させ、第２油圧ポンプ５１から吐き出される作動油により右側走行モータ６１と作業装置(ブームシリンダ６４など)とをそれぞれ駆動させることによって、走行装置と作業装置を同時に駆動させる複合作業を行うときにも、掘削機は、直進走行を行うことができる。

さて、作業条件によって高負荷が掛かる作業を行う場合、大型掘削機を使うことになる。この際、大型掘削機は、大きな容量の油圧ポンプ、制御弁、アクチュエータなどを装着して使用することになるが、掘削機には大容量の油圧ポンプを使い難いため(例えば、大きな容量の油圧ポンプが入手できないか、あるいは高価で使いたくない場合)、第３の油圧ポンプを追加して使用しようとする考えが生まれる。

図３に示した従来の他の技術による建設機械用油圧システムは、
エンジン(図示せず)などに連結される可変容量型第１、２油圧ポンプ５０、５１と、
第１油圧ポンプ５０のセンタバイパス通路５２に設けられ、左側走行モータ５３の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁５４と、
走行用第１制御弁５４の下流側でセンタバイパス通路５２に設けられ、並列ライン５５を通じて連結され、旋回モータ５６及びアームシリンダ５７に供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁５８、５９と、
第２油圧ポンプ５１のセンタバイパス通路６０に設けられ、右側走行モータ６１の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁６２と、
走行用第２制御弁６２の下流側でセンタバイパス通路６０に設けられ、並列ライン６３を通じて連結され、ブームシリンダ６４及びバケットシリンダ６５などの作業装置に供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁６６、６７と、
第２油圧ポンプ５１の上流側センタバイパス通路６０及び並列ライン６３にそれぞれ連結され、作業装置に作動油の供給量を増大させ、作業装置の駆動速度を増速させるように使用する可変容量型第３油圧ポンプ６９とを含める。

この際、作業装置の該当アクチュエータを増速させるべく、作動油を追加供給する第３油圧ポンプ６９の構成を除いては、図２に示した油圧システムの構成と実質的に同一であるので、これらに対する詳しい説明は省略すると共に、同じ構成要素には同じ図面符号を付する。

前述した第３油圧ポンプ６９から供給される作動油により第２油圧ポンプ５１側の該当作業装置(ブームシリンダ６４)の駆動速度を上げる場合、第３油圧ポンプ６９から吐き出される作動油の一部が走行モータ６１にも供給される。そのことから、作業装置と走行装置側に生じる負荷圧力の差により作動油の供給量がアンバランスになるため、建設機械の直進走行性が確保できなくなる問題点があった。

本発明の実施例は、２つの油圧ポンプを使う油圧システムが適用された建設機械の作業装置を駆動するにあたって、追加された第３の油圧ポンプの作動油を作業装置側に合流させ、該当作業装置の駆動速度を増速させると共に、作業性を向上させることができるようにした建設機械用油圧システムに係る。

また、本発明の実施例は、作業装置と走行装置を同時に操作する複合作業を行うとき、作業装置に供給される作動油が走行装置に供給されるのを遮断し、走行の直進性を確保することができるようにした建設機械用油圧システムに係る。

さらに、本発明の実施例は、追加された油圧ポンプからの作動油を作業装置側に合流させるときに生ずる圧力損失を最少化することができるようにした建設機械用油圧システムに係る。

本発明の一実施例による建設機械用油圧システムは、
エンジンに連結される可変容量型第１、２油圧ポンプと、
第１油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、左側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁と、
走行用第１制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、旋回モータ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁と、
第２油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、右側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁と、
走行用第２制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、ブームシリンダ及びバケットシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁と、
走行用第１、２制御弁の何れか一方の下流側で該当並列ラインに吐出流路が連結され、吐出流路から分岐した分岐流路を通じてセンタバイパス通路に連結される可変容量型第３油圧ポンプとを包含し、
第１、２制御弁のうち少なくとも何れか一方を操作し、該当アクチュエータを駆動させる場合、第１、２油圧ポンプから作動油が供給されるアクチュエータに第３油圧ポンプから供給される作動油を合流させ、駆動速度を増速させることができる。

前述した第２油圧ポンプ側の並列ラインに連結された第３油圧ポンプの吐出流路に設けられる逆流防止用チェック弁を含める。

前述した第２油圧ポンプ側の並列ラインの上流側に設けられ、作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁を含める。

本発明の他の実施例による建設機械用油圧システムは、
エンジンに連結される可変容量型第１、２油圧ポンプと、
第１油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、左側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁と、
走行用第１制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、旋回モータ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁と、
第２油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、右側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁と、
走行用第２制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、ブームシリンダ及びバケットシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁と、
第１、２油圧ポンプの何れか一方のセンタバイパス通路の最下流側に設けられる第１制御弁の入力ポート及び並列ラインに吐出流路が連結され、吐出流路から分岐した分岐流路を通じてセンタバイパス通路に連結される可変容量型第３油圧ポンプとを包含し、
第１油圧ポンプのセンタバイパス通路の最下流側に設けられる第１制御弁により駆動されるアームシリンダに、第３油圧ポンプから吐き出される作動油を合流させ、駆動速度を増速させることができる。

前述した第１油圧ポンプ側の並列ラインに連結された第３油圧ポンプの吐出流路に設けられる逆流防止用チェック弁を包含する。

前述した第１油圧ポンプ側の並列ラインの上流側に設けられ、作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁を含める。

本発明のさらに他の実施例による建設機械用油圧システムは、
エンジンに連結される可変容量型第１、２、３油圧ポンプと、
第１油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、左側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁と、
走行用第１制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、ブームシリンダ、旋回モータ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁と、
第２油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、右側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁と、
走行用第２制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、ブームシリンダ、バケットシリンダ、アームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁と、
第３油圧ポンプの吐出流路に接続され、走行用１、２制御弁の下流側で第１、２油圧ポンプのセンタバイパス通路に第１、２チェック弁を介してそれぞれ接続される第１通路と、
第３油圧ポンプの吐出流路に接続され、走行用１、２制御弁の下流側で第１、２油圧ポンプの並列ラインに第３、４チェック弁を介してそれぞれ接続される第２通路とを包含する。

本発明のさらに他の実施例による建設機械用油圧システムは、
エンジンに連結される可変容量型第１、２、３油圧ポンプと、
第１油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、左側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁と、
走行用第１制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じてそれぞれ連結され、ブームシリンダ、旋回モータ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁と、
第２油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、右側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁と、
走行用第２制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じてそれぞれ連結され、ブームシリンダ、バケットシリンダ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁と、
第３油圧ポンプの吐出流路に接続され、第１、２制御弁のうち最下流側第１、２制御弁の入力ポートに第１、２チェック弁を通じてそれぞれ接続される第１通路と、
第３油圧ポンプの吐出流路に接続され、第１、２油圧ポンプの並列ラインの最下流側に第３、４チェック弁を通じてそれぞれ接続される第２通路とを包含する。

本発明のさらに他の実施例による建設機械用油圧システムは、
エンジンに連結される可変容量型第１、２、３油圧ポンプと、
第１油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、左側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁と、
走行用第１制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、ブームシリンダ、旋回モータ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁と、
第２油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、右側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁と、
走行用第２制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、ブームシリンダ、バケットシリンダ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁と、
第３油圧ポンプの吐出流路に接続され、走行用第１、２制御弁の下流側で第１、２油圧ポンプの並列ラインに第３、４チェック弁を通じてそれぞれ接続される第２通路と、
第３油圧ポンプの吐出流路に設けられ、作業装置を操作すると切り換えられ、第３油圧ポンプからの作動油を第１、２油圧ポンプの並列ラインにそれぞれ供給するアンロード弁とを包含する。

前述した第１油圧ポンプの並列ラインの上流側に設けられ、第１油圧ポンプ側の作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁と、
第２油圧ポンプの並列ラインの上流側に設けられ、第２油圧ポンプ側の作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁とを包含する。

前述したように、本発明の実施例による建設機械用油圧システムは、次のような利点を有している。
掘削機などに適用される２つの油圧ポンプを使う油圧システムに追加された第３の油圧ポンプの作動油を作業装置側に合流させることによって、該当作業装置の駆動速度を増速させると共に、作業装置と走行装置を同時に駆動する複合作業時、建設機械の直進走行性を確保することができる。

また、追加された油圧ポンプからの作動油を作業装置側に合流させるときに生じる圧力損失を最少化することから、エネルギー損失による燃料消費量を低減することができる。

一般的な掘削機の概略図である。従来技術による建設機械用油圧システムの概略図である。従来技術による建設機械用油圧システムの変形例示図である。本発明の一実施例による建設機械用油圧システムの概略図である。本発明の他の実施例による建設機械用油圧システムの概略図である。本発明のさらに他の実施例による建設機械用油圧システムの概略図である。本発明のさらに他の実施例による建設機械用油圧システムの概略図である。本発明のさらに他の実施例による建設機械用油圧システムの概略図である。

以下、本発明の望ましい実施例について添付図面を参照して詳述するが、これは、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施し得る程度に詳しく説明するためのものであって、これに本発明の技術的な思想及び範疇が限定されることを意味するのではない。

図４に示した本発明の一実施例による建設機械用油圧システムは、
可変容量型第１、２油圧ポンプ５０、５１と、
第１油圧ポンプ５０のセンタバイパス通路５２に設けられ、左側走行モータ５３の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁５４と、
走行用第１制御弁５４の下流側でセンタバイパス通路５２に設けられ、並列ライン５５を通じて連結され、旋回モータ５６及びアームシリンダ５７に供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁５８、５９と、
第２油圧ポンプ５１のセンタバイパス通路６０に設けられ、右側走行モータ６１の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁６２と、
走行用第２制御弁６２の下流側でセンタバイパス通路６０に設けられ、並列ライン６３を通じて連結され、ブームシリンダ６４及びバケットシリンダ６５などの作業装置に供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁６６、６７と、
走行用第１、２制御弁５４、６２の何れか一方の下流側で該当並列ライン６３に吐出流路７１が連結され、吐出流路７１から分岐した分岐流路７０を通じてセンタバイパス通路６０に連結される可変容量型第３油圧ポンプ６９とを包含し、
第１、２制御弁(５８、５９)(６６、６７)のうち少なくとも何れか一方を操作し、該当アクチュエータ(ブームシリンダ６４など)を駆動させる場合、第１、２油圧ポンプ５０、５１から作動油が供給されるアクチュエータに第３油圧ポンプ６９から供給される作動油を合流せしめ、駆動速度を増速させることができる。

前述した第２油圧ポンプ５１側の並列ライン６３に連結された第３油圧ポンプ６９の吐出流路７１に設けられる逆流防止用チェック弁７３を包含する。

前述した第２油圧ポンプ５１側の並列ライン６３の上流側に設けられ、作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁７２を包含する。

以下で、本発明の一実施例による建設機械用油圧システムの使用例を添付図面を参照して詳しく説明する。
図４に示したブームシリンダ６４を単独操作する場合について詳述する。第３油圧ポンプ６９から吐き出される作動油は、吐出流路７１から分岐した分岐流路７０により走行用第２制御弁６２を経由したセンタバイパス通路６０の作動油と合流された後、吐出流路７１に設置されたチェック弁７３を経由し第２制御弁６６の入力ポートに供給される。

したがって、第２制御弁６６を切り換えさせることによって、センタバイパス通路６０は閉じられる。そのことから、第２油圧ポンプ５１から吐き出される作動油は、並列ライン６３を通じて第２制御弁６６の入力ポートに流入される。この際、第３油圧ポンプ６９からの作動油は、第２油圧ポンプ５１から供給される作動油と合流される(第２制御弁６６の切換により分岐流路７０は閉じられた状態となる)。また、第２制御弁６６の出力ポートでは、制御弁６８の切換により第１油圧ポンプ５０から供給される作動油と合流される。

したがって、ブームシリンダ６４は、第１、２、３油圧ポンプ５０、５１、６９から供給される作動油により駆動されるので、その駆動速度を増速させることができる。

一方、バケットシリンダ６５の駆動を制御する第２制御弁６７及びアームシリンダ５７の駆動を制御する制御弁７６が、第２制御弁６６の下流側に設けられ、並列ライン６３を介して並列回路を構成するので、バケットシリンダ６５とアームシリンダ５７を駆動するとき、ブームシリンダ６４と同じ機能を奏することができる。

また、バケットシリンダ６７とアームシリンダ５７は、並列ライン６３を介して互いにつながっているので、これらを同時に駆動させる場合にも第３油圧ポンプ６９から吐き出される作動油の支援を得られる。

一方、ブームシリンダ６４を操作する途中に走行装置を駆動して複合作業を行う場合、第２油圧ポンプ５１側の並列ライン６３の上流側に設置されたチェック弁７２により、ブームシリンダ６４に供給される作動油が走行用第２制御弁６２に供給されるのを防止することができる。

したがって、作業装置と走行装置を同時に操作する場合にも作業装置側に供給される作動油が走行装置の走行速度に影響を与えないので、直進走行をすることができる。

図５に示したように、本発明の他の実施例による建設機械用油圧システムは、
可変容量型第１、２油圧ポンプ５０、５１と、
第１油圧ポンプ５０のセンタバイパス通路５２に設けられ、左側走行モータ５３の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁５４と、
走行用第１制御弁５４の下流側でセンタバイパス通路５２に設けられ、並列ライン５５を通じて連結され、旋回モータ５６及びアームシリンダ５７に供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁５８、５９と、
第２油圧ポンプ５１のセンタバイパス通路６０に設けられ、右側走行モータ６１の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁６２と、
走行用第２制御弁６２の下流側でセンタバイパス通路６０に設けられ、並列ライン６３を通じて連結され、ブームシリンダ６４及びバケットシリンダ６５などの作業装置に供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁６６、６７と、
第１、２油圧ポンプ５０、５１のうち何れか一方のセンタバイパス通路５２の最下流側に設けられる第１制御弁５９の入力ポート及び並列ライン５５に吐出流路７１が連結され、吐出流路７１から分岐した分岐流路７０を通じてセンタバイパス通路５２に連結される可変容量型第３油圧ポンプ６９とを包含し、
センタバイパス通路５２の最下流側に設けられる第１制御弁５９により駆動されるアームシリンダ５７に、第３油圧ポンプ６９から吐き出される作動油を合流させ、作業装置の駆動速度を増速させることができる。

この際、第１油圧ポンプ５０側の並列ライン５５に連結された第３油圧ポンプ６９の吐出流路７１に設けられる逆流防止用チェック弁７４を包含する。

前述した第１油圧ポンプ５０側の並列ライン５５の上流側に設けられ、作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁７５を包含する。

一方、第１油圧ポンプ５０のセンタバイパス通路５２の最下流側に設けられる第１制御弁５９の切換時に駆動されるアームシリンダ５７に作動油を追加し、駆動速度を増速させる第３油圧ポンプ６９と、逆流防止用チェック弁７４、７５の構成を除いては、図３に示した油圧システムの構成と実質的に同一であるので、これらに対する詳しい説明は省略し、同じ構成要素には同じ図面符号を付する。

したがって、本発明の他の実施例による建設機械用油圧システムにおいて、第３油圧ポンプ６９から吐き出される作動油は、吐出流路７１から分岐した分岐流路７０を通じて第１油圧ポンプ５０のセンタバイパス通路５２に連結されると同時に、チェック弁７４を経由し第１制御弁５９の入力ポートに供給される。

そのことから、第１制御弁５９を切り換えさせると、センタバイパス通路５２は閉じられるので、第１油圧ポンプ５０の作動油は、分岐流路７０を通じて第３油圧ポンプ６９の作動油と合流され、次いで第１制御弁５９の入力ポートに流入される。

第１制御弁５９の出力ポートでは、制御弁７６の切換により第２油圧ポンプ５１から供給される作動油と合流し、アームシリンダ５７に供給される。

したがって、アームシリンダ５７は、第１、２、３油圧ポンプ５０、５１、６９から供給される作動油により駆動されるので、その駆動速度を増速させることができる。

図６に示した本発明のさらに他の実施例による建設機械用油圧システムは、
エンジンに連結される可変容量型第１、２、３油圧ポンプ５０、５１、６９と、
第１油圧ポンプ５０のセンタバイパス通路５２に設けられ、左側走行モータ５３の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁５４と、
走行用第１制御弁５４の下流側でセンタバイパス通路５２に設けられ、並列ライン５５を通じてそれぞれ連結され、ブームシリンダ６４、旋回モータ５６及びアームシリンダ５７に供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁６８、５８、５９と、
第２油圧ポンプ５１のセンタバイパス通路６０に設けられ、右側走行モータ６１の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁６２と、
走行用第２制御弁６２の下流側でセンタバイパス通路６０に設けられ、並列ライン６３を通じてそれぞれ連結され、ブームシリンダ６４、バケットシリンダ６５及びアームシリンダ５７の作業装置に供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁６６、６７、７６と、
第３油圧ポンプ６９の吐出流路８０に接続され、走行用第１、２制御弁５４、６２の下流側で第１、２制御弁５０、５１のセンタバイパス通路５２、６０に第１、２チェック弁８２、８３を通じてそれぞれ接続される第１通路８４と、
第３油圧ポンプ６９の吐出流路８０に接続され、走行用第１、２制御弁５４、６２の下流側で第１、２油圧ポンプ５０、５１の並列ライン５５、６３に第３、４チェック弁８５、８６を通じてそれぞれ接続される第２通路８７とを包含する。

この際、第１油圧ポンプ５０の並列ライン５５の上流側に設けられ、第１油圧ポンプ５０側の作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁８１と、
第２油圧５１の並列ライン６３の上流側に設けられ、第２油圧ポンプ５１側の作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁７２とを包含する。

この際、第３油圧ポンプ６９の吐出流路８０にそれぞれ接続され、第３油圧ポンプ６９からの作動油を第１油圧ポンプ５０の作業装置又は第２油圧ポンプ５１の作業装置に合流させる第１通路８４及び第２通路８７と、逆流防止用チェック弁７２、８１の構成を除いては、図３に示した油圧システムの構成と実質的に同一に適用されたので、これらに対する詳しい説明は省略し、同じ構成要素には同じ図面符号を付する。

以下で、本発明のさらに他の実施例による建設機械用油圧システムの使用例について添付図面を参照して詳述する。
ブームを駆動させるようにブームシリンダ６４を単独操作する場合について説明する。
図６に示したように、第２制御弁６６を切り換えさせることによって、第２油圧ポンプ５１側のセンタバイパス通路６０は閉じられる。そのことから、第２油圧ポンプ５１から吐き出される作動油は、並列ライン６３及び第２制御弁６６を通過し、ブームシリンダ６４に供給される。即ち、ブームシリンダ６４は、第２油圧ポンプ５１からの作動油により駆動される。

この際、第３油圧ポンプ６９からの作動油は、第１油圧ポンプ５０側のセンタバイパス通路５２を通じて油圧タンクに戻るので、ブームシリンダ６４に供給される作動油と合流しない。

一方、ブーム駆動速度を増速させることができるように、第２制御弁６６を切換えさせ、第１制御弁６８を切換えさせる場合、第１油圧ポンプ５０側のセンタバイパス通路５２及び第２油圧ポンプ５１側のセンタバイパス通路６０がそれぞれ閉じられることになる。

そのことから、第３油圧ポンプ６９からの作動油は、第１油圧ポンプ５０から並列ライン５５及び第１制御弁６８を通じて供給される作動油と、第２油圧ポンプ５１から並列ライン６３及び第２制御弁６６を通じて供給される作動油と合流し、ブームシリンダ６４に供給される。

したがって、ブームシリンダ６４は、第１、２、３油圧ポンプ５０、５１、６９からそれぞれ供給される作動油により駆動されるので、該駆動速度を増加させることができる。

一方、アームシリンダ５７の駆動を制御する第１、２制御弁５９、７６が第１、２制御弁６８、６６の下流側にそれぞれ設けられ、並列ライン５５、６３を介してつながるので、アームシリンダ５７を駆動時、ブームシリンダ６４の駆動時と同じく第３油圧ポンプ６９から作動油の支援を受けることができる。

一方、第１制御弁５８を操作して旋回モータ５６を駆動させる場合、第３油圧ポンプ６９からの作動油は、第２油圧ポンプ５１側のセンタバイパス通路６０の作動油圧力より相対的に低い(アンロードされる)。したがって、第３油圧ポンプ６９の作動油が旋回モータ５６を駆動させる作動油に合流しにくいので、旋回モータ５６は第１油圧ポンプ５０から供給される作動油のみにより駆動される。

即ち、旋回モータ５６は、駆動時、第３油圧ポンプ６９から作動油の支援を受けるほど多くの流量は必要としないので、第１油圧ポンプ５０から供給される作動油のみにより円滑に作動されることができる。

一方、ブームシリンダ６４を駆動させる途中に走行装置を駆動して複合作業を行う場合、第１油圧ポンプ５０側の並列ライン５５の上流側に設けられた逆流防止用チェック弁８１と、第２油圧ポンプ５１側の並列ライン６３の上流側に設けられた逆流防止用チェック弁７２とにより、ブームシリンダ６４側に供給されるはずの作動油が走行用第１、２制御弁５４、６２に供給されるのを防止することができる。そのことから、第３油圧ポンプ６９からの作動油を作業装置側に合流させる場合にも、走行直進には全く影響を与えない。

前述したように、第３油圧ポンプ６９からの作動油を、吐出流路８０及び第１、２通路８４、８７を通じて、第１、２油圧ポンプ５０、５１側の作動油にほぼ同じ油量をそれぞれ合流させることによって、第１油圧ポンプ５０側の制御弁及び第２油圧ポンプ５１側の制御弁のどちらかの一方の制御弁のみに大きな圧力損失を生じることはなく、圧力損失を均等化し、最小にすることができる。

図７に示したように、本発明のさらに他の実施例による建設機械用油圧システムは、
エンジンに連結される可変容量型第１、２、３油圧ポンプ５０、５１、６９と、
第１油圧ポンプ５０のセンタバイパス通路５２に設けられ、左側走行モータ５３の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁５４と、
走行用第１制御弁５４の下流側でセンタバイパス通路５２に設けられ、並列ライン５５を通じて連結され、ブームシリンダ６４、旋回モータ５６及びアームシリンダ５７に供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁６８、５８、５９と、
第２油圧ポンプ５１のセンタバイパス通路６０に設けられ、右側走行モータ６１の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁６２と、
走行用第２制御弁６２の下流側でセンタバイパス通路６０に設けられ、並列ライン６３を通じて連結され、ブームシリンダ６４、バケットシリンダ６５及びアームシリンダ５７の作業装置に供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁６６、６７、７６と、
第３油圧ポンプ６９の吐出流路８０に接続され、第１、２制御弁のうち最下流側の第１、２制御弁５９、７６の入力ポートに第１、２チェック弁８２、８３を通じてそれぞれ接続される第１通路８４と、
第３油圧ポンプ６９の吐出流路８０に接続され、第１、２油圧ポンプ５０、５１の並列ライン５５、６３の最下流側に第３、４チェック弁８５、８６を通じてそれぞれ接続される第２通路８７とを包含する。

この際、第３油圧ポンプ６９からの作動油を、第１、２油圧ポンプ５０、５１の最下流側の第１、２制御弁５９、７６の入力ポートに連結し、第１、２制御弁５９、７６の切換により制御されるアームシリンダ５７にのみ第３油圧ポンプ６９の作動油を合流させるように用いた第１、２通路８４、８７の構成を除いては、図５に示した油圧システムの構成と実質的に同一であるので、これらに対する詳しい説明は省略し、同じ構成要素には同じ図面符号を付する。

したがって、アームを駆動させるために第１制御弁５９を切り換えさせると、第１油圧ポンプ５０側のセンタバイパス５２は閉じられる。そのことから、並列ライン５５を通じて供給される第１油圧ポンプ５０の作動油は、吐出流路８０を通じて供給される第３油圧ポンプ６９の作動油と合流され、次いで第１制御弁５９の入力ポートに供給される。

第１制御弁５９の出力ポートでは、第２制御弁７６の切換により第２油圧ポンプ５１から供給される作動油と合流し、アームシリンダ５７に供給される。

したがって、アームシリンダ５７は、第１、２、３油圧ポンプ５０、５１、６９から供給される作動油により駆動されるので、該駆動速度を増速させることができる。

図８に示した本発明のさらに他の実施例による建設機械用油圧システムは、
エンジンに連結される可変容量型第１、２、３油圧ポンプ５０、５１、６９と、
第１油圧ポンプ５０のセンタバイパス通路５２に設けられ、左側走行モータ５３の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁５４と、
走行用第１制御弁５４の下流側でセンタバイパス通路５２に設けられ、並列ライン５５を通じて連結され、ブームシリンダ６４、旋回モータ５６及びアームシリンダ５９に供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁６８、５８、５９と、
第２油圧ポンプ５１のセンタバイパス通路６０に設けられ、右側走行モータ６１の起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁６２と、
走行用第２制御弁６２の下流側でセンタバイパス通路６０に設けられ、並列ライン６３を通じて連結され、ブームシリンダ６４、バケットシリンダ６５、アームシリンダ５７の作業装置に供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁６６、６７、７６と、
第３油圧ポンプ６９の吐出流路８０に接続され、走行用第１、２制御弁５４、６２の下流側で第１、２油圧ポンプ５０、５１の並列ライン５５、６３に第３、４チェック弁８５、８６を通じてそれぞれ接続される第２通路８７と、
第３油圧ポンプ６９の吐出流路８０に設けられ、ブームなどの作業装置を操作するときに供給される電気的信号により切り換えられ、切換時、第３油圧ポンプ６９からの作動油を第１、２油圧ポンプ５０、５１の並列ライン５５、６３にそれぞれ供給し、中立時、第３油圧ポンプ６９からの作動油を油圧タンクに戻すアンロード弁１００とを包含する。

この際、前述した第２通路８７及びアンロード弁１００の構成を除いては、図３に示した油圧システムの構成と実質的に同一であるので、これらの構成に対する詳しい説明は省略し、同じ構成要素には同じ図面符号を付する。

したがって、ブームなどの作業装置を操作する場合、供給される電気的信号によりアンロード弁１００が、図において右側方向に切り換わることになる。そのことから、第３油圧ポンプ６９からの作動油は、吐出流路８０−アンロード弁１００−第２通路８７に設けられたチェック弁８５、８６を通じて第１、２油圧ポンプ５０、５１の並列ライン５５、６３に供給される。

しかし、アンロード弁１００が中立を保持する場合(図８に示された状態)、第３油圧ポンプ６９からの作動油は、アンロード弁１００を経由し油圧タンクに戻る。

前述したように、本発明の実施例による建設機械用油圧システムは、掘削機のような建設機械に一般的に適用される２つの油圧ポンプを使う油圧システムに第３の油圧ポンプを追加することによって、追加された油圧ポンプからの作動油を該当作業装置のアクチュエータに合流させることによって、駆動速度を増速させることができる。

また、作業装置と走行装置を同時に操作する複合作業時、作業装置側に供給されるはずの作動油が走行装置に供給されるのを遮断することによって、建設機械の直進走行性を確保することができる。

５０可変容量型第１油圧ポンプ
５１可変容量型第２油圧ポンプ
５２、６０センタバイパス通路
５３左側走行モータ
５４走行用第１制御弁
５５、６３並列ライン
５６旋回モータ
５７アームシリンダ
５８、５９第１制御弁
６１右側走行モータ
６２走行用第２制御弁
６４ブームシリンダ
６５バケットシリンダ
６６、６７第２制御弁
６９可変容量型第３油圧ポンプ
７０分岐流路
７１吐出流路
７２、７３、７４、７５チェック弁

Claims

エンジンに連結される可変容量型第１、２、３油圧ポンプ、
前記第１油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、左側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁、
前記走行用第１制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、ブームシリンダ、旋回モータ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁、
前記第２油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、右側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁、
前記走行用第２制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じてそれぞれ連結され、ブームシリンダ、バケットシリンダ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁、
前記第３油圧ポンプの吐出流路に接続され、走行用１、２制御弁の下流側で第１、２油圧ポンプのセンタバイパス通路に第１、２チェック弁を介してそれぞれ接続される第１通路、及び
前記第３油圧ポンプの吐出流路に接続され、走行用１、２制御弁の下流側で第１、２油圧ポンプの並列ラインに第３、４チェック弁を介してそれぞれ接続される第２通路を包含し、前記第１油圧ポンプの並列ラインの上流側に設けられ、前記第１油圧ポンプ側の作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁と、
前記第２油圧ポンプ側の並列ラインの上流側に設けられ、前記第２油圧ポンプ側の作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁を包含することを特徴とする建設機械用油圧システム。
エンジンに連結される可変容量型第１、２、３油圧ポンプ、
前記第１油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、左側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第１制御弁、
前記走行用第１制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、ブームシリンダ、旋回モータ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第１制御弁、
前記第２油圧ポンプのセンタバイパス通路に設けられ、右側走行モータの起動、停止及び方向切換を制御する走行用第２制御弁、
前記走行用第２制御弁の下流側でセンタバイパス通路に設けられ、並列ラインを通じて連結され、ブームシリンダ、バケットシリンダ及びアームシリンダに供給される作動油をそれぞれ制御する第２制御弁、
前記第３油圧ポンプの吐出流路に接続され、第１、２制御弁のうち最下流側の第１、２制御弁の入力ポートに、第１、２チェック弁を通じてそれぞれ接続される第１通路、及び
前記第３油圧ポンプの吐出流路に接続され、第１、２油圧ポンプの並列ラインの最下流側に、第３、４チェック弁を通じてそれぞれ接続される第２通路を包含し、前記第１油圧ポンプの並列ラインの上流側に設けられ、前記第１油圧ポンプ側の作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されることを遮断する逆流防止用チェック弁と、
前記第２油圧ポンプの並列ラインの上流側に設けられ、前記第２油圧ポンプ側の作業装置と走行装置を同時に駆動させる複合作業時、作業装置側から走行装置側に作動油が供給されるのを遮断する逆流防止用チェック弁とを包含することを特徴とする建設機械用油圧システム。