JPH0432246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、油圧シヨベル、油圧クレーン等の建
設機械の作動油圧回路に係わり、特に、作動油の
冷却回路に好適な作動油圧回路に関する。

［従来の技術］ 建設機械の作動油圧回路における作動油の温度
は、油の種類にもよるがほぼ40〜60℃が適正温度
とされており、この適正温度を超えると粘度低下
を来たし、油膜切れや洩れ量の増大、作動油の劣
化、各部シールの老化進行など油圧機器全体の機
能を損なう原因になる。この対策として従来はオ
イルクーラを備え、該オイルクーラにより作動油
を常時冷却し、適正温度を超えないように温度調
整していた。

しかし、反対にオイルクーラにより冷却しすぎ
て適正温度よりも低温に下降すると、作動油の粘
度は高くなり、エンジンの始動性を悪くしたり、
機器および配管内の摩擦抵抗が増加して圧力損失
や速度低下等の原因となる。

従来の建設機械の作動油圧回路を、油圧シヨベ
ルにおける作動油圧回路を例に第２図を参照して
説明する。図において、１は原動機３により駆動
される油圧ポンプで、制御弁５を介して吐出した
作動油を油圧シリンダ７等の複数のアクチユエー
タに供給している。そして、制御弁５のスプール
が中立のときの油圧ポンプ１からの吐出量および
制御弁５の操作量に見合つた油圧シリンダ７等か
らの戻り油が、制御弁５を介してオイルクーラ８
を通過し、冷却された後タンク９に戻される。２
は油圧ポンプ１と並設された油圧ポンプで、制御
弁６を介して図示していない他のアクチユエータ
に接続されている。４は原動機３に直結されてい
るオイルクーラ８冷却用のフアン、１０はオイル
クーラ８のリリーフ弁である。１１は旋回モータ
１４用の可変容量形ポンプで、油圧ポンプ１，２
と並設され原動機３により駆動される。可変容量
形ポンプ１１にはレギユレータ１２に付設され、
レギユレータ１２の作動により作動油の吐出量が
可変となる。１３はセンターバイパスを備えた旋
回用制御弁で、その操作量に見合つた可変容量形
ポンプ１１からの吐出作動油を旋回モータ１４に
供給する。そして、その戻り油および旋回制御弁
１３のスプールが中立のときの可変容量形ポンプ
１１からの吐出量が、旋回制御弁１３を介してオ
イルクーラ８を通過し、冷却された後タンク９に
戻される。１５は可変容量形ポンプ１１と並設さ
れたパイロツト圧発生用の油圧パイロツトポンプ
で、その吐出油は旋回用制御弁１３を制御するパ
イロツト切換弁１６に供給される。パイロツト切
換弁１６と旋回用制御弁１３との間にはシヤトル
弁１７が設けられていて、パイロツト切換弁１６
が旋回モータ１４を駆動する正逆いずれかの方向
に切り換え操作されているときだけ、パイロツト
切換弁１６の操作量に見合つた圧力の圧油がシヤ
トル弁１７を介してレギユレータ１２に導かれ、
可変容量形ポンプ１１の吐出量を増加させるよう
になつている。２２は油圧パイロツトポンプ１５
のリリーフ弁である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記構成からなる従来の作動油圧回路において
は、制御弁５のスプールが中立のときの油圧ポン
プ１からの吐出量および制御弁５の操作量に見合
つた油圧シリンダ７等からの戻り油は、オイルク
ーラ８により冷却されてタンク９に戻り、また、
同様に旋回モータ１４からの戻り油および旋回制
御弁１３のスプールが中立のときの可変容量形ポ
ンプ１１からの吐出量も、オイルクーラ８により
冷却された後タンク９に戻る。このように、作動
油は常時冷却され、しかもその冷却は作動油の温
度に関係なく行われていた。

このため、作動油の温度が所定の温度より低く
冷却を必要としない場合であつても冷却を続ける
ことになり、前記適正温度より下降して作動油の
粘度を高くし、エンジンの始動性を悪化させた
り、機器および配管内の抵抗を増加させる等のほ
か、作動油を適正温度まで上昇させるための無駄
なエネルギと時間とを費消する等の問題点を有し
ていた。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、作動
油の温度に応じて作動油の冷却量を増減し、作動
油の温度を適正に維持することができる建設機械
の作動油圧回路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］ 上記目的を達成するため、本発明は、制御弁を
介してアクチユエータを駆動する油圧ポンプと、
旋回用制御弁を介して旋回モータを駆動する可変
容量形ポンプと、旋回用制御弁を制御するパイロ
ツト切換弁に圧油を供給する油圧パイロツトポン
プと、この可変容量形ポンプのレギユレータに前
記パイロツト切換弁の出力圧力を伝えるパイロツ
ト回路とを備え、旋回用制御弁のタンクポートを
オイルクーラを介してタンクに接続させている建
設機械の作動油圧回路において、油圧パイロツト
ポンプに入力ポートを接続させた電磁弁と、作動
油温度が予め設定された温度以上の時に、電磁弁
を閉位置から開位置に切り換える信号を出力する
油温検出手段を備え、一方の入力ポートに前記パ
イロツト回路を接続させ、他方の入力ポートに電
磁弁の出力ポートを接続させ、出力ポートに可変
容量形ポンプのレギユレータを接続させたシヤト
ル弁を設ける構成にしたものである。

［作 用］ 上記構成としたことにより、作動油の温度が予
め設定された温度以下である場合には、油温検出
手段からの信号により電磁弁は閉位置にあり、可
変容量形ポンプのレギユレータには旋回用制御弁
を制御するパイロツト切換弁から出力されたパイ
ロツト圧力信号がシヤトル弁の一方の入力ポート
および出力ポートを介して伝達され、そのパイロ
ツト圧力信号に応じて可変容量形ポンプの吐出量
が増減する。この吐出された作動油は、旋回用制
御弁のタンクポートからオイルクーラに導かれ、
オイルクーラで冷却された後、タンクに戻され
る。

作動油の温度が予め設定された温度以上である
場合には、油温検出手段からの信号により電磁弁
は開位置に切り換わり、旋回用制御弁を制御する
パイロツト切換弁から出力されたパイロツト圧力
信号がシヤトル弁の一方の入力ポートに、電磁弁
からの油圧信号が他方の入力ポートに伝達され、
このうちの大きい方の信号が出力ポートを介して
可変容量形ポンプのレギユレータに伝達され、そ
のパイロツト圧力信号に応じて可変容量形ポンプ
の吐出量は、常に少なくとも電磁弁からの出力信
号によつて予め設定される以上に増加する。この
吐出された作動油は、旋回用制御弁のタンクポー
トからオイルクーラに導かれ、オイルクーラで冷
却された後、タンクに戻される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説
明する。図中、第２図と同符号のものは同じもの
を示す。

図において、１８は作動油の予め設定された温
度を検出するタンク９内に設けられた油温検出器
で、油温検出器１８により検出された油温は、そ
の信号が電気的に接続されたアンプ１９に送ら
れ、アンプ１９からの信号が入力ポートを油圧パ
イロツトポンプ１５に接続された電磁弁２０に送
られる。この場合、電磁弁２０は上記検出された
油温に連動して作動し、予め設定された温度を超
えた油温信号を受けたときは閉状態から開状態に
切り換えられ、予め設定された温度より低下した
油温信号のときは開状態から閉状態に切り換えら
れるようになつている。２１はシヤトル弁で、そ
の一方の入力ポートに、パイロツト切換弁１６の
出力圧力をレギユレータ１２に伝えるパイロツト
回路（図ではシヤトル弁１７の出力ポート）を接
続し、他方の入力ポートに、電磁弁２０の出力ポ
ートを接続している。そして、シヤトル弁２１の
出力ポートはレギユレータ１２に接続されてい
る。

かかる回路構成により、レギユレータ１２の作
動は、前記パイロツト回路からの圧油と電磁弁２
０からの圧油とのうちの大きい圧力である圧油を
出力するシヤトル弁２１を介して行われる。そし
て、油温が予め設定された温度を超えたときに
は、油温検出器１８からの油温信号により電磁弁
２０が図示のように開状態になる。このため、旋
回モータ１４を駆動しているときだけでなく駆動
していないときでも、油圧パイロツトポンプ１５
の吐出圧油がシヤトル弁２１を介してレギユレー
タ１２に導かれ、可変容量形ポンプ１１の吐出量
を増加させることになる。

いま、作動油の温度が予め設定された温度以上
である場合には、油温検出手段１８からの信号に
より電磁弁２０は第１図に示すように開位置に切
り替わり、旋回用制御弁１３を制御するパイロツ
ト切換弁１６から出力されたパイロツト信号が、
シヤトル弁１７を経てシヤトル弁２１の一方の入
力ポートに伝達され、一方、電磁弁２０からの油
圧信号がシヤトル弁２１の他方の入力ポートに伝
達される。そして、このうちの大きい方の圧力信
号がシヤトル弁２１の出力ポートを介して可変容
量形ポンプ１１のレギユレータ１２に伝達され、
そのパイロツト圧力信号に応じて可変容量形ポン
プ１１の吐出量を増加させる。この増加した吐出
作動油は、旋回用制御弁１３のタンクポートから
オイルクーラ８に導かれ、吐出量の増加した分だ
け多く冷却され、次第に油温を下降させてタンク
９に戻される。

前記冷却が続いて、油温検出器１８により予め
設定された温度より低下した油温信号が検出され
ると、これ以上前記吐出量の増加した状態の冷却
をする必要がなくなることから、油温検出器１８
からの信号により電磁弁２０は閉位置に切り換え
られる。このため、レギユレータ１２には、旋回
モータ１４駆動時にパイロツト切換弁１６から出
力されたパイロツト圧力信号のみがシヤトル弁１
７を経てシヤトル弁２１の一方の入力ポートおよ
び出力ポートを介して伝達され、そのパイロツト
圧力信号の大きさに応じて可変容量形ポンプ１１
の吐出量を増減する。この吐出された作動油は、
旋回用制御弁１３のタンクポートからオイルクー
ラ８に導かれ、タンク９に戻される。

上述のように、作動油の温度上昇を最も起こし
やすいつまり、慣性負荷が大きいために、加減速
時に駆動圧力がリリーフ弁設定値まで達し、圧油
のリリーフが発生する旋回用の可変容量形ポンプ
１１を使用して、旋回制御弁１３の操作時の吐出
量だけでなく、予め設定した作動油の温度に応じ
て可変容量形ポンプ１１の吐出量を増量側に制御
可能にし、その制御された吐出量をオイルクーラ
８により冷却するようにしたから、温度上昇に応
じて冷却できる作動油量を制御でき、タンク９内
の作動油温度を常に所定範囲内に保つことが可能
になる。このため、エンジンの始動性を良好にで
きるほか、油圧ポンプ１の吐出油を、制御弁５か
ら直接にタンク９に接続することが可能になり、
オイルクーラの流れ抵抗によりシリンダ７等で発
生していた高いサージ圧や該サージ圧に基づくオ
イルクーラの破損等も防止できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、作動油の温度に
応じて作動油の冷却量を増減し、作動油の温度を
適正に維持することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の建設機械の作動油
圧回路説明図である。第２図は従来の油圧シヨベ
ルにおける作動油圧回路の説明図である。 １，２…油圧ポンプ、５，６…制御弁、７…油
圧シリンダ、８…オイルクーラ、１１…可変容量
形ポンプ、１２…レギユレータ、１３…旋回用制
御弁、１４…旋回モータ、１５…油圧パイロツト
ポンプ、１６…パイロツト切換弁、１７，２１…
シヤトル弁、１８…油温検出器、２０…電磁弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 制御弁を介してアクチユエータを駆動する油
   圧ポンプと、旋回用制御弁を介して旋回モータを
   駆動する可変容量形ポンプと、旋回用制御弁を制
   御するパイロツト切換弁に圧油を供給する油圧パ
   イロツトポンプと、この可変容量形ポンプのレギ
   ユレータに前記パイロツト切換弁の出力圧力を伝
   えるパイロツト回路とを備え、旋回用制御弁のタ
   ンクポートをオイルクーラを介してタンクに接続
   させている建設機械の作動油圧回路において、油
   圧パイロツトポンプに入力ポートを接続させた電
   磁弁と、作動油温度が予め設定された温度以上の
   時に、電磁弁を閉位置から開位置に切り換える信
   号を出力する油温検出手段を備え、一方の入力ポ
   ートに前記パイロツト回路を接続させ、他方の入
   力ポートに電磁弁の出力ポートを接続させ、出力
   ポートに可変容量形ポンプのレギユレータを接続
   させたシヤトル弁を設けたことを特徴とする建設
   機械の作動油圧回路。