JPH0658086A - 掘削機の油圧装置 - Google Patents

掘削機の油圧装置

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JPH0658086A
JPH0658086A JP21517792A JP21517792A JPH0658086A JP H0658086 A JPH0658086 A JP H0658086A JP 21517792 A JP21517792 A JP 21517792A JP 21517792 A JP21517792 A JP 21517792A JP H0658086 A JPH0658086 A JP H0658086A
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hydraulic
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Shoji Tamaki
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Minoru Kato
実 加藤
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Obayashi Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハイドロフレーズ掘削機に設けられた回転カ
ッターを駆動する油圧モータと、姿勢制御用の油圧シリ
ンダとへ、同一の油圧源から圧力流体を送る場合に、前
記油圧シリンダを使用する場合においてもカッターの回
転数が小さくなってしまったりせず、前記使用する場合
におけるエネルギー損失をなくす。 【構成】 油圧源である油圧ユニット5に対し歯車式フ
ローデバイダ9が接続され、この歯車式フローデバイダ
9を介して油圧モータ1と油圧シリンダ3への圧力流体
が分流される。油圧モータ1や油圧シリンダ3が使用さ
れない場合には、その分の圧力流体は切換弁15,17
によりバイパスされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、土木工事等に用いられ
る掘削機、例えばハイドロフレーズ掘削機やシールド掘
削機等のカッター、或いはその他の姿勢制御用の機器を
駆動する油圧モータ、油圧ジャッキ等の油圧機を備えた
油圧装置に関する。
【0002】
【従来の技術】土木工事等に用いられる掘削機には種々
のものが存在する。例えば、地中壁を構築するために深
い縦溝を掘削する掘削機の一種であるハイドロフレーズ
掘削機、或いは横穴即ちトンネルを掘削するためのシー
ルド掘削機等がある。ハイドロフレーズ掘削機は、掘削
をおこなう複数のカッター、或いは姿勢制御のための機
器等を備えている。また、シールド掘削機は、掘削をお
こなうカッター、シールド機を前進させるためのシール
ドジャッキ、或いはエレクタなどの種々の機器を備えて
いる。
【0003】以上のようなカッター等の機器は、油圧モ
ータ或いは油圧シリンダなどの油圧機により回転駆動さ
れる。これらの油圧機で圧力流体を送るための油圧回路
を図5に示す。図5は、2つのカッターをそれぞれ駆動
するための油圧モータ1が設けられている。また、他の
姿勢制御等のための油圧機である油圧シリンダ3が3個
設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術においては、カッターを駆動する油圧モータ1、及び
カッター以外の機器を駆動する油圧機(例えば油圧シリ
ンダ3)の油圧回路が、油圧源である油圧ユニット5に
対しそれぞれ別個に設けられているため、油圧回路を形
成するためのホースの量が多くなるという欠点があっ
た。
【0005】また、カッター以外の機器を使用する場合
にはカッターの回転数が小さくなってしまう等のよう
に、カッター以外の機器を使用するか否かによりカッタ
ーの回転数が一定でなかった。
【0006】これに対し、例えば、油圧回路の途中に可
変絞り弁を設け、油圧源と可変絞り弁との間を共通の油
圧回路とし、この可変絞り弁の開度を調整することでカ
ッターの回転数を一定にするよう調整することも考えら
れるが、カッター以外の機器を使用する場合には、これ
らの機器に圧力流体があまり送られないように可変絞り
弁の開度を小さくする必要がある。反面、この可変絞り
弁においてエネルギー損失が発生してしまうという欠点
があった。
【0007】本発明は以上の欠点を解消するために成さ
れたもので、ホースの量を少なくでき、カッター以外の
機器を使用するか否かに関わらずカッターの回転数を一
定にでき、エネルギー損失を発生しない掘削機の油圧装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明は、掘削機に設けられたカッターを駆動す
る油圧モータと、カッター以外の機器を駆動する油圧機
と、前記油圧モータ又は油圧機を停止するため油圧流体
のバイパス用に設けられた各々の切換弁と、前記油圧モ
ータ及び油圧機へ送られる圧力流体の流量比を一定にす
る歯車式フローデバイダと、前記歯車式フローデバイダ
を通して圧力流体を送る油圧源と、を備えたものであ
る。
【0009】
【作用】油圧源と歯車式フローデバイダとの間は共通の
油圧回路となり、歯車式フローデバイダと油圧モータ及
び他の油圧機との間が別々の油圧回路となる。
【0010】また例えば、カッター以外の機器を使用し
ない場合には、この機器の油圧機のバイパス路に設けら
れた切換弁を通して、圧力流体をバイパスさせる。そし
て、前記機器を使用するか否かに関わらず、歯車式フロ
ーデバイダの働きにより、カッターの油圧モータへ送ら
れる圧力流体及び前記バイパスされる圧力流体の流量比
は一定である。よってカッターの回転数が大きくなった
り小さくなったりすることを防止できる。
【0011】歯車式フローデバイダは、可変絞り弁の開
度を小さくする場合に比べ、エネルギー損失を極めて小
さくすることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図4におい
て説明する。本実施例の掘削機は、ハイドロフレーズ掘
削機とし、左右に合計2個のカッターを有し、各カッタ
ーが各々別個の油圧モータ1により駆動される。またこ
の掘削機の姿勢を制御する制御機器等を駆動するための
油圧機としての油圧シリンダ3が設けられる。
【0013】これら油圧モータ1や油圧シリンダ3へ油
圧源から圧力流体を送るための油圧回路図を図1に示
す。即ち、油圧源である油圧ユニット5に接続される油
圧回路の往路7は、まず歯車式フローデバイダ9に接続
される。この歯車式フローデバイダ9により、往路7は
3つに分岐され、2つのカッターをそれぞれ駆動する油
圧モータ1と、前記姿勢制御のための油圧シリンダ3群
へ圧力流体を送る。
【0014】この歯車式フローデバイダ9を図2〜図4
に示す。図に示すように分岐後の往路71,72,73
には、ドライブギア11とアイドルギア13が噛み合っ
て設けられている。ドライブギア11は分岐後の3つの
往路71,72,73で共通のものであり、アイドルギ
ア13は夫々の往路71,72,73で別個であり、遊
転する。従って、各ギア11,13の回転数は同じであ
り、この回転数は圧力流体の各流量に比例する。よっ
て、分岐後の3つの往路71,72,73における流量
比は常に一定となる。
【0015】歯車式フローデバイダ9を出た3つの往路
71,72,73のうち2つの往路71,72は各々切
換弁15を経て油圧モータ1に接続する。他の1つの往
路73は、更に3つに分岐し、夫々の切換弁17を通っ
て3つの油圧シリンダ3へ圧力流体を送る。なお、油圧
モータ1や油圧シリンダ3の数は、本実施例のものに限
らず、いくつであってもよい。油圧モータ1や油圧シリ
ンダ3を出た往路19は、合流して油圧ユニット5へ戻
る。なお、油圧モータ1には、制御をおこなう制御系油
圧回路21が設けられている。
【0016】以下、本実施例の作用について説明する。
まず、本実施例における歯車式フローデバイダ9の作用
について説明する。油圧ユニット5で発生する圧力を
P、送り出す圧力流体の流量をQとし、2つの油圧モー
タへ送られる圧力流体の圧力をP1 ,P2 、流量を
1 ,Q2 とし、油圧シリンダ群へ送られる圧力を
3 、流量をQ3 とする。油圧回路での粘性抵抗などの
抵抗による流体エネルギー損失を無視すれば、歯車式フ
ローデバイダ9における流体エネルギー損失は極めて小
さいので、歯車式フローデバイダ9を挟んでおこなわれ
る仕事が一定であるとできることから PQ=P1 1 +P2 2 +P3 3 となる。歯車式フローデバイダ9の働きによりQ1 ,Q
2 ,Q3 の比は一定である。ここでは仮にQ1 ,Q2
3 が等しいものとすれば (Q/3)=Q1 =Q2 =Q3 となる。よって、はじめの式は PQ=P1 (Q/3)+P2 (Q/3)+P3 (Q/3) となり、結局 3P=P1 +P2 +P3 となる。
【0017】さて、ここで姿勢制御用のシリンダ3を使
用する場合と使用しない場合について考える。簡単にす
るために、使用する場合にはすべての油圧シリンダを使
用し、使用しない場合にはすべて使用しないものと仮定
する。すると、使用する場合にはP3 は一定の値を有
し、使用しない場合には0となる。即ち、使用しない場
合には切換弁17を作動させ、油圧シリンダ3への圧力
流体をバイパスさせ、復路19へ戻す。これにより、油
圧シリンダ3を使用しないものの圧力流体は流れ(流量
3 )かつ圧力P3 はほぼ0となる。
【0018】P3 が0の場合には、上の式から明らかな
ように、P1 とP2 はその分だけ大きくなり、カッター
は大きな掘削力を得ることができる。しかし使用するか
否かに関わらずQ3 は一定で(Q/3)である。同様に
1 及びQ2 も一定の(Q/3)である。このことは、
姿勢制御用の油圧シリンダ3を使用するか否かに関わら
ず、カッターの回転数は常に一定であることを示す。な
ぜならばQ1 及びQ2に比例してカッターの回転数が決
まるからである。
【0019】また、歯車式フローデバイダ9を用いずに
可変絞り弁によりカッターの回転数を一定に調整しよう
とする場合には、可変絞り弁を閉じることで、この弁の
付近でエネルギー損失が発生する。このように可変絞り
弁を設けて回転数を調整するための回路の比較例を図6
に示す。即ち、油圧シリンダ3を使用する場合には、可
変絞り弁23の弁開度を小さくする。このように調整す
ることで、油圧シリンダ3の有無に関わらず油圧モータ
1への流量を一定にすることができる。しかし、弁開度
を小さくすれば、可変絞り弁23の付近で流れに大きな
乱れが生じ、エネルギー損失が発生することになる。し
かし、歯車式フローデバイダ9では、そのような大きな
エネルギー損失は発生せず、極めて小さなものですむ。
【0020】また、油圧ユニット5と歯車式フローデバ
イダ9との間は1本の往路7ですみ、また復路19も合
流させることにより1本ですむ。よって油圧回路は、油
圧モータ1及び油圧シリンダ3について、共通のものと
することができる。このため、全体として油圧回路を構
成するのに必要なホースの量を少なくできる。
【0021】なお、以上の実施例においては3本の油圧
シリンダをまったく使用せず、従ってP3 が0として説
明したが、使用する油圧シリンダ3の数が減少し、ある
いは各油圧シリンダ3に必要な圧力が減少した場合であ
っても、同様の効果を得る。即ち、これらの場合はP3
は0ではなく、ある小さな値をとるが、P1 及びP2
それまでよりも大きな根となる。そして同様にQ1 ,Q
2 ,Q3 はそれまでと同じ一定の値(Q/3)となる。
よってカッターの回転数を一定にできる。
【0022】また、以上の実施例においては、カッター
以外の機器として、ハイドロフレーズ掘削機に設けられ
る姿勢制御のための機器を例に説明したが、他の実施例
においてはそれ以外の機器であっても構わない。例えば
シールド掘削機のシールドジャッキなど種々のものがあ
る。
【0023】また、以上の実施例においては機器を駆動
する油圧機として油圧シリンダを例に説明したが、他の
実施例においては油圧シリンダではなく他の油圧モータ
であっても構わない。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明の掘削機の油
圧装置によれば、油圧源から歯車式フローデバイダの間
を共通の油圧回路とすることができ、その分、油圧回路
を形成するホースの量を少なくできる。
【0025】カッター以外の機器を使用しない時も、こ
の使用しない機器への圧力流体は歯車式フローデバイダ
を通り、切換弁を通ってバイパスされるが、この歯車式
フローデバイダの働きにより、カッターの油圧モータ、
及びカッター以外の機器の油圧機へ送られる圧力流体の
流量比は一定であり、従って前記機器が使用されるか否
かに関わらずカッターの回転数を一定にできる。
【0026】歯車式フローデバイダを設けることで、可
変絞り弁を設ける必要がなく、この可変絞り弁の開度を
小さくした場合に生じるエネルギー損失をなくすことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る油圧回路図である。
【図2】図1の歯車式フローデバイダの縦断面正面図で
ある。
【図3】図2の縦断面側面図である。
【図4】図2の水平断面図である。
【図5】従来例の油圧回路図である。
【図6】図1の作用を説明するための比較例としての油
圧回路図である。
【符号の説明】
1 油圧モータ 3 油圧シリンダ 5 油圧ユニット 9 歯車式フローデバイダ 11 ドライブギア 13 アイドルギア 15,17 切換弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削機に設けられたカッターを駆動する
    油圧モータと、カッター以外の機器を駆動する油圧機
    と、前記油圧モータ又は油圧機を停止するため油圧流体
    のバイパス用に設けられた各々の切換弁と、前記油圧モ
    ータ及び油圧機へ送られる圧力流体の流量比を一定にす
    る歯車式フローデバイダと、前記歯車式フローデバイダ
    を通して圧力流体を送る油圧源と、を備えた掘削機の油
    圧装置。
JP21517792A 1992-08-12 1992-08-12 掘削機の油圧装置 Expired - Lifetime JP2737561B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011033946A1 (ja) * 2009-09-15 2011-03-24 本田技研工業株式会社 流体圧伝達装置及びロボットハンド装置
CN108397435A (zh) * 2018-03-22 2018-08-14 辽宁三三工业有限公司 一种新型液压齿轮分配器
CN112780619A (zh) * 2021-01-26 2021-05-11 三一汽车起重机械有限公司 一种液压系统及起重机

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