JPH02308021A - 建設機械の油圧緩衝制御装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、主として油圧ショベルなど建設機械に装備
された油圧シリンダの油圧緩衝制御装置に関する。

従来の技術 第２図は、ホイール式油圧ショベルの全体側面図である
。図において、１は油圧ショベルの下部走行体、２は上
部旋回体、３は上部旋回体２に搭載されたエンジン、４
は上部旋回体２のフロント部に装着された作業アタッチ
メント、５，６．７は作業アタッチメント４を駆動する
油圧シリンダであるそれぞれブーみシリンダ、アームシ
リンダ、パケットシリンダである。

第３図は、従来技術油圧緩衝制御装置を示す回路図であ
る。図において、８は油圧シリンダ、９は油圧シリンダ
８のピストン部、１０は油圧シリンダ８用方向切換弁、
１１はメイン圧用油圧源、１２は油タンク、１３は流量
制御弁、１４は油圧シリンダ８に設けた検出器、１５は
位置信号発生器、１６は作動速度演算回路、１７は緩衝
ストローク開始位置設定回路、１８は出力信号演算回路
、１つは出力信号出力器、２０はリリーフ弁である次に
、従来技術油圧緩衝制御装置について述べる。第３図に
おける制御回路は、油圧シリンダ８の作動速度を求める
作動速度演算回路１６と、その作動速度により、所定時
刻毎に緩衝ストローク開始位置を設定する緩衝ストロー
ク開始位置設定回路１７と、油圧シリンダ８の作動スト
ローク位置が上記緩衝ストローク開始位置に達したこと
を判定する比較器（ＣＰ）と、その比較器の信号を受け
て、所定時刻毎に流量制御弁１３の絞り開口面積に相当
する出力信号を出力する出力信号演算回路１８から構成
されている。それにより、油圧シリンダ８のピストン部
９が緩衝ストローク開始位置に達したとき、油圧シリン
ダ８の戻り側の流量は制限され、！！効果が得られる。

この発明が解決しようとする課題 従来技術の油圧Ｍ衝制御装置では、油圧シリンダのピス
トン部がストロークエンドに接近したとき油圧シリンダ
の戻り側の流量を制限するようにしている。そのために
、上記油圧シリンダがストロークエンドに達していると
きでも、メイン圧用油圧ポンプは多量の不必要な油量を
吐出させていた。そこで上記過分の油量は、直ちにリリ
ーフ弁などを通じて油タンクへリターンさせていた。そ
のエネルギーロスは大きく、さらに油温の上昇をともな
うので、油圧回路系統機器にも悪影響を及ぼしていた。

また、油圧シリンダの戻り側の流量を制限するようにし
ているが、圧油供給側は絞られていないので、緩衝時に
ショックをともない、その緩衝フィーリングが快適なも
のではなかつたこの発明は上記の課題を解決し、油圧シ
リンダのピストン部がストロークエンドに接近したとき
油圧シリンダの圧油供給側と戻り側の流量を同時に制限
するとともに、油圧ポンプの吐出流量を減少させるよう
な油圧緩衝制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するためのに講じたこの発明の手段は
、 イ、油圧シリンダ操作用リモコン弁と油圧シリンダ制御
用方向切換弁とを連通ずる油路を、電磁開閉弁および減
圧弁を介して油タンクに連通ずるようにし、 口、また、上記減圧弁の減圧設定圧を油圧シリンダ負荷
およびエンジン回転数に対応して変えられるように設定
し、 ハ、油圧シリンダのピストン部がストロークエンドに接
近したとき、上記検出手段用の近接センサスイッチから
の出力信号と、リモコン弁から導出されるパイロット圧
信号により上記電磁開閉弁を切換作動させるとともに、
上記方向切換弁に作用させるパイロット圧を低減するよ
うに構成した。

作　　　　　　用 イ、油圧シリンダを作動させるときには、リモコン弁用
操作レバーの操作角度に応じてパイロット弁よりパイロ
ット圧が導出される。上記操作レバーを大なる操作角度
に操作したとき、油圧シリンダ用方向切換弁に作用する
パイロット圧は電気回路内圧力スイッチをオン状態に切
換える。そして油圧シリンダのピストン部がストローク
エンドに接近したとき、油圧シリンダに設けた検出器（
近接センサスイッチ）からの出力信号は電気回路内リレ
ースイッチをオン状態に閉じてしまう。この時点に、電
気回路は通電する。

ロ、上記イ項により電気回路内電磁開閉弁は、遮断油路
位置より開通油路位置に切換わる。そこで、上記パイロ
ット弁と方向切換弁とを連通する油路は、電磁開閉弁の
開通油路位置、減圧弁を通じて油タンクに連通ずる。そ
れにより、上記方向切換弁に作用するパイロット圧は低
減される。なお上記の場合、減圧弁の減圧設定圧は油圧
シリンダ負荷およびエンジン回転数に対応して、コント
ローラにより調整される。

ハ、上記ロ項により方向切換弁に作用するパイロット圧
は低減されるので、方向切換弁内スプールの中立位置か
らの移動量は縮小される。そこで、油圧シリンダの圧油
供給側と戻り側の流量は同時に減少する。それにより、
油圧シリンダの作動にブレーキ作用がはたらく。

二、なお上記ハ項のように油圧シリンダの戻り側の流量
が減少すると、各種方向切換弁を連通すルセンターバイ
パス油路下流側のネガコン圧は上昇する、そしてそのネ
ガコン圧は油圧ポンプのレギュレータに作用するので、
その斜板傾転角は調整され、ポンプ吐出流量は減少する
。

ホ、上記イ項〜二項のようにして、油圧シリンダのスト
ロークエンド域における衝撃を緩和することができる。

実　　　施　　　例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図は、この発明にかかる油圧緩衝制御装置を示
す回路図である０図において、２１は油圧シリンダのう
ちたとえばブームシリンダ、２２は油圧シリンダ２１の
ピストン部、２３は油圧シリンダ２１に設けた検出器で
ある近接センサスイッチ、２４はブームシリンダ２１用
方向切換弁、２５は走行モータ、２６は走行モータ２５
用方向切換弁、２７は他の油圧アクチュエータ（図示は
ない）用方向切換弁、２８はネガコン圧（ネガチブコン
トロール圧）設定用低圧リリーフ弁、２９は絞り部、３
０は油タンク、３１はブームシリンダ２１操作用リモコ
ン弁、３２はリモコン弁３１の操作レバー、３３．３４
はリモコン弁３１のそれぞれパイロット弁、３５−３６
−３７はブームシリンダ２１伸長時用パイロット油路、
３８は電磁開閉弁、３９は電磁開閉弁３８のソレノイド
、４０は電磁比例圧力制御式減圧弁、４１は減圧弁４０
のソレノイド、４２は油圧ポンプ、４３は油圧ポンプ４
２のレギュレータ、４４はパイロットポンプ、４５は各
種方向切換弁（２６，２４゜２７）連通するセンターバ
イパス油路、４６は電気回路、４７は電気回路４６内の
圧力スイッチ、４８はリレースイッチ、４９は電源、５
０はブームシリンダ２１に設けた負荷検出用の圧力セン
サ。

５１はエンジン、５２はエンジン回転数を検出する回転
センサ、５３はコントローラである。

次に、この発明にかかる油圧Ｍ街制御装置の構成を第１
図について述べる。リモコン弁３１のパイロット弁３４
と、方向切換弁２４のパイロット圧受圧部５４とを連通
ずるパイロット油路（３５−３６−３７）を、電磁開閉
弁３８および減圧弁４０を介して油タンク３０に連通す
るようにした。

また、上記減圧弁４０の減圧設定圧をブームシリンダ（
２１）負荷およびエンジン回転数に対応して変えられる
ように設定した。そしてブームシリンダ２１のピストン
部２２がストロークエンドに接近したとき、近接センサ
スイッチ２３からの出力信号と、パイロット弁３４から
導出されるパイロット圧信号により電磁開閉弁３８を切
換作動させるとともに、方向切換弁２４のパイロット圧
受圧部５４に作用させるパイロット圧を低減するように
構成した。

次に、この発明にかかる油圧緩衝制御装置の作用機能に
ついて述べる。リモコン弁３１の操作レバー３２を操作
角度θで、上げ方向イに操作すると、パイロットポンプ
４４からのパイロット圧は、パイロット弁３４、パイロ
ット油路３５．３６．３７を経て、方向切換弁２４のパ
イロット圧受圧部５４に作用する。方向切換弁２４は中
立位置より口位置に切換わるので、ブームシリンダ２１
は伸長作動する。この場合、パイロット弁３４から導出
されるパイロット圧はパイロット油路（第１図における
３５．３６．５５）を通じて、圧力スイッチ４７のパイ
ロットボートハに作用する。圧力スイッチ４７は、オン
状態に切換わる。そしてブームシリンダ２１のピストン
部２２がストロークエンドに接近したどき、近接センサ
スイッチ２３からの出力信号はリレースイッチ４８をオ
ン状態に閉じてしまう、この時点に電気回路４６は通電
するので、電磁開閉弁３８は遮断油路位置二より開通油
路位置ホに切換わる。そこで、上記パイロット油路（第
１図における３５）は油路５６、電磁開閉弁３８の開通
油路位置ホ、油路５７、減圧弁４０を通じて、油タンク
３０に連通する。それにより、上記方向切換弁２４に作
用するパイロット圧は低減される。なお上記の場合、ブ
ームシリンダ２１に設けられた圧力センサ５０からの負
荷検出信号と、エンジン回転数を検出する回転センサ５
２からの回転数検出信号が、コントローラ５３に入力さ
れる。そこで上記検出信号にもとづき、コントローラ５
３から、電磁比例圧力制御式減圧弁４０のソレノイド４
１に対して、演算電流値信号が出力される。それにより
減圧弁４０の減圧設定圧は、ブームシリンダ負荷および
エンジン回転数に対応して変えられる。すなわち減圧弁
４０の減圧設定圧（減圧弁のリリーフ開始時圧力をいう
）は、ブームシリンダ負荷が大きいとき、エンジン回転
数が低いときには、昇圧するように調整される。

上記のようにして方向切換弁２４に作用するパイロット
圧が低減されるので、方向切換弁２４内スプール（図示
はない）の中立位置からの移動量は縮小される。そこで
、ブームシリンダ２４の圧油供給側と戻り側の流量は、
同時に減少する。それにより、ブームシリンダ２１の伸
長作動にブレーキ作用がはたらく、なお上記のようにブ
ームシリンダ２１の戻り側の流量が減少すると、センタ
ーバイパス油路４５下流側トのネガコン圧は上昇する。

そしてそのネガコン圧は、油路５８を通じて、油圧ポン
プ４２のレギュレータ４３に作用する。したがって油圧
ポンプ４２の斜板傾転角は調整され、ポンプ吐出量は減
少する。

発明の効果 従来技術の油圧緩衝制御装置では、油圧シリンダのピス
トン部がストロークエンドに接近したとき油圧シリンダ
の戻り側の流量を制限するようにしている。しかし油圧
シリンダに対する圧油供給側は流量制限がなされていな
いので、メイン圧吐出用油圧ポンプのエネルギーロスは
大きく、かつＭ街時にショックをともない、その緩衝フ
ィーリングが快適なものではなからな。

しかしこの発明にかかる油圧緩衝制御装置では、リモコ
ン弁と方向切換弁とを連通ずるパイロット油路を、電磁
開閉弁および電磁比例圧力制御式減圧弁を介して油タン
クに連通ずるようにした。そして油圧シリンダのピスト
ン部がストロークエンドに接近したとき、油圧シリンダ
に設けた近接センサスイッチからの出力信号と、リモコ
ン弁から導出されるパイロット圧信号により上記電磁開
閉弁を切換作動させるとともに、上記方向切換弁に作用
させるパイロット圧を低減するようにした。

それにより、油圧シリンダの圧油供給側と戻り側の流量
は同時に制限されるとともに、油圧ポンプの吐出流量は
減少する。

したがって、この発明にかかる油圧Ｍ街制御装置をそな
えた建設機械では、油圧シリンダのストロークエンド域
における緩衝を快適なフィーリングで緩和するとともに
、油圧ポンプの省エネ効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる油圧緩衝制御装置を示す回路
図、第２図は油圧ショベルの全体側面図、第３図は従来
技術油圧緩衝制御装置を示す回路図である。 ５．２１−−ブームシリンダ（油圧シリンダ）１０．２
４，２６．２７−−−−−−−一方向切換弁２３−−−
−−−−−＝−−一近接センサスイッチ３１−−一−−
−−−−−−−−−−−−−−−−リモコン弁３８−−
−−−−−−−−−−〜−−−−−−電磁開閉弁４０−
−−−一−−−−−−−−−−−−−−−減圧弁４２−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−一油圧ポン
プ４４−−−−−−−−一−−−−−−−−−パイロッ
トポンプ４７−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−圧カスイッチ４８−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−リレースイッチ５３−−−−＝−−−−
−−−−−−−−−−−コントローラ以　　　　　　上 特　　許　　出　　願　　人 油谷重工株式会社 代表者　単長　俊昭 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）油圧シリンダにシリンダストロークを判定する検
   出手段を設け、油圧シリンダの伸縮作動時にそのピスト
   ン部のストロークエンド手前位置にて、油圧シリンダの
   ストロークエンド域における衝撃を緩和せしめるように
   した油圧緩衝制御装置において、油圧シリンダ操作用リ
   モコン弁と油圧シリンダ制御用方向切換弁とを連通する
   油路を、電磁開閉弁および減圧弁を介して油タンクに連
   通するようにし、また上記減圧弁の減圧設定圧を油圧シ
   リンダ負荷およびエンジン回転数に対応して変えられる
   ように設定し、油圧シリンダのピストン部がストローク
   エンドに接近したとき、上記検出手段用の近接センサス
   イッチからの出力信号と、リモコン弁から導出されるパ
   イロット圧信号により上記電磁開閉弁を切換作動させる
   とともに、上記方向切換弁に作用させるパイロット圧を
   低減するように構成したことを特徴とする建設機械の油
   圧緩衝制御装置。