建設機械の油圧回路
【課題】簡単な構成で、アクチュエータ非操作時にメインポンプの吐出量を低下させて省エネを図る。
【解決手段】容量可変型のメインポンプ２１と、該メインポンプ２１の吐出量を設定するレギュレータ４４と、操作レバー２７の操作量を検出するネガコン圧センサＰ１とを備えた建設機械の油圧回路において、前記操作レバー２７にオペレータの把持状態を検出するタッチセンサ４１を設け、オペレータが操作レバー２７を把持したことを前記タッチセンサ４１が検出したときは、前記レギュレータ４４に対して、メインポンプ２１の吐出量をアクチュエータ２６の応答性を確保する最低のスタンバイ流量とする指令信号を出力し、一方、オペレータが操作レバー２７を把持しないことを前記タッチセンサ４１が検出したときは、前記レギュレータ４４に対して、メインポンプ２１の吐出量を前記スタンバイ流量よりさらに少ない最低流量とする指令信号を出力するコントローラ４０を設けた。
【解決手段】容量可変型のメインポンプ２１と、該メインポンプ２１の吐出量を設定するレギュレータ４４と、操作レバー２７の操作量を検出するネガコン圧センサＰ１とを備えた建設機械の油圧回路において、前記操作レバー２７にオペレータの把持状態を検出するタッチセンサ４１を設け、オペレータが操作レバー２７を把持したことを前記タッチセンサ４１が検出したときは、前記レギュレータ４４に対して、メインポンプ２１の吐出量をアクチュエータ２６の応答性を確保する最低のスタンバイ流量とする指令信号を出力し、一方、オペレータが操作レバー２７を把持しないことを前記タッチセンサ４１が検出したときは、前記レギュレータ４４に対して、メインポンプ２１の吐出量を前記スタンバイ流量よりさらに少ない最低流量とする指令信号を出力するコントローラ４０を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建設機械の油圧回路に関するものであり、特に、容量可変型のメインポンプの吐出量を低減して省エネを図る油圧回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は此種建設機械の一般的な油圧回路図であり、エンジンＥの動力で駆動される可変容量型のメインポンプ２１の吐出回路２２には、メインポンプ２１から吐出される圧油を一定圧に制御するリリーフ弁２３が設けられてタンク２４に接続されている。該吐出回路２２の途中にはコントロール弁２５が設けられ、油圧シリンダや油圧モータなどのアクチュエータ２６に接続されている。また、操作レバー２７を備えたリモコン弁２８を設け、該リモコン弁２８の２次側ポートは、パイロット回路２９ａ，２９ｂを介して前記コントロール弁２５のパイロットポート３０ａ，３０ｂに接続されている。
【０００３】
前記メインポンプ２１の吐出回路２２は、コントロール弁２５のセンターバイパス２５ａを通り、ネガコン絞り３１を介してタンク２４に接続され、該ネガコン絞り３１と並列にネガコンリリーフ弁３２が設けられている。また、ネガコン絞り３１の手前からネガコン回路３３が分岐して設けられ、該ネガコン回路３３はメインポンプ２１の傾転角を調整するレギュレータ３４に接続されている。
【０００４】
図示したように、操作レバー２７が未操作で、コントロール弁２５が中立位置にあるときは、メインポンプ２１から吐出された圧油はコントロール弁２５のセンターバイパス２５ａを通り、前記ネガコン絞り３１からタンク２４に戻る。このとき、ネガコン回路３３にネガコン圧が発生し、該ネガコン圧が前記レギュレータ３４に作用して、メインポンプ２１の吐出量はスタンバイ流量（アクチュエータ２６の応答性を確保する最低流量）に低下する。
【０００５】
このほか、コントロール弁が中立位置のときに、圧力センサの検出信号に基づきコントローラから電磁弁に制御信号を出力し、電磁弁を低圧位置から高圧位置に切換える。これにより高圧の制御圧が発生し、この制御圧によってエンジンガバナーをアイドル回転位置に調整するとともに、切換弁を連通位置に切換えて絞りによる圧力損失を解消し、メインポンプの吐出量を最小にする装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１６７１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図３の構成は、アクチュエータ２６が作動していないときにメインポンプ２６の吐出量をスタンバイ流量まで低下させて省エネを図るものである。しかし、スタンバイ流量はアクチュエータ２６の応答性を確保するために、ある程度の吐出量（例えば、約20cc/rev）が必要であり、エネルギー損失が発生している。
【０００７】
特許文献１記載の発明は、コントロール弁が中立位置のときに、絞りによる圧力損失を解消するとともに、メインポンプの吐出量を最小にできる。しかし、コントローラで電磁弁を制御して高圧を発生させるため、構成が複雑となりコストアップの要因となる。
【０００８】
そこで、簡単な構成で、アクチュエータ非操作時にメインポンプの吐出量を低下させて省エネを図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、容量可変型のメインポンプと、該メインポンプの吐出量を設定する吐出量設定手段とを備えた建設機械の油圧回路において、前記操作レバーにオペレータの把持状態を検出する把持検出手段を設け、オペレータが操作レバーを把持したことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量をアクチュエータの応答性を確保する最低のスタンバイ流量とする指令信号を出力し、一方、オペレータが操作レバーを把持しないことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量を前記スタンバイ流量よりさらに少ない最低流量とする指令信号を出力する制御手段を設けたことを特徴とする建設機械の油圧回路を提供する。
【００１０】
この構成によれば、オペレータが操作レバーを把持したことを把持検出手段が検出すると、制御手段は吐出量設定手段に対して指令信号を出力し、メインポンプの吐出量をスタンバイ流量にする。一方、オペレータが操作レバーを把持しないことを把持検出手段が検出すると、制御手段は吐出量設定手段に対して指令信号を出力し、メインポンプの吐出量をスタンバイ流量よりさらに低い最低流量にする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明は、オペレータが操作レバーを把持したか否かを把持検出手段で検出し、把持していないときはメインポンプの吐出量をスタンバイ流量よりもさらに低い流量にするので、アクチュエータが動作していない未作業時における無駄なエネルギー消費をなくすことができる。また、オペレータが作業を開始しようとして操作レバーを把持したときは、操作レバーを操作する前に通常のスタンバイ流量に復帰するので、アクチュエータの応答性を悪化させることがなく省エネに寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る建設機械の油圧回路について、好適な実施例をあげて説明する。簡単な構成で、アクチュエータ非操作時にメインポンプの吐出量を低下させて省エネを図るという目的を達成するために、本発明は、容量可変型のメインポンプと、該メインポンプの吐出量を設定する吐出量設定手段とを備えた建設機械の油圧回路において、前記操作レバーにオペレータの把持状態を検出する把持検出手段を設け、オペレータが操作レバーを把持したことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量をアクチュエータの応答性を確保する最低のスタンバイ流量とする指令信号を出力し、一方、オペレータが操作レバーを把持しないことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量を前記スタンバイ流量よりさらに少ない最低流量とする指令信号を出力する制御手段を設けたことにより実現した。
【実施例１】
【００１３】
図１は建設機械の一例として油圧ショベル１０を示し、下部走行体１１の上に旋回機構１２を介して上部旋回体１３が旋回自在に載置されている。上部旋回体１３にはその前方一側部にキャブ１４が設けられ、且つ、前方中央部にブーム１５が俯仰可能に取り付けられている。更に、ブーム１５の先端にアーム１６が上下回動自在に取り付けられ、該アーム１６の先端にバケット１７が取り付けられている。
【００１４】
前記ブーム１５、アーム１６、バケット１７等のアタッチメントを駆動する油圧アクチュエータとして、ブームシリンダ１８、アームシリンダ１９、バケットシリンダ２０が夫々設けられており、上部旋回体１３に搭載されているエンジンＥによりメインポンプ２１を駆動して、各油圧シリンダや油圧モータなどのアクチュエータへ作動油を給排する。
【００１５】
図２は油圧回路図であり、説明の都合上、図３に示した従来の油圧回路と同一構成部分には同一符号を付して重複説明を省略する。図３と異なる構成部分は、先ず、操作レバー２７の把持部分に、オペレータが操作レバー２７を把持したことを検出する把持検出手段４１を装着してある。該把持検出手段４１としては種々のものが考えられるが、例えば、タッチセンサを操作レバー２７のグリップに装着して把持検出手段４１を構成する。該把持検出手段（以下、タッチセンサという）４１の検出信号は、制御手段であるコントローラ４０に入力される。
【００１６】
また、メインポンプ２１の吐出量を制御するための吐出量設定手段であるレギュレータ４４は、従来のような油圧制御式ではなく電子制御式の構成とした。したがって、コントローラ４０からの指令信号にてレギュレータ４４が作動し、メインポンプ２１の傾転角を変更して吐出量が制御される。さらに、ネガコン回路３３に発生するネガコン圧を検出するためのネガコン圧センサＰ１を設け、該ネガコン圧センサＰ１の検出信号が前記コントローラ４０に入力される。
【００１７】
ここで、オペレータが操作レバー２７を把持していないとき、すなわち、作業を中断している状態のときは、前記タッチセンサ４１がオフとなり、コントローラ４０はレギュレータ４４に対して指令信号を送り、メインポンプ２１の吐出量をスタンバイ流量よりさらに低い最低流量にする。
【００１８】
したがって、作業を中断している状態ではメインポンプ２１の吐出量がきわめて少なくなり、アクチュエータ２６が動作していない未作業時における無駄なエネルギー消費をなくすことができる。
【００１９】
また、オペレータが操作レバー２７を把持したときは、前記タッチセンサ４１がオンとなり、コントローラ４０はレギュレータ４４に対して指令信号を送り、メインポンプ２１の吐出量をスタンバイ流量に復帰させる。
【００２０】
したがって、操作レバー２７が操作されずに中立位置であったとしても、直ちにアクチュエータ２６を駆動できるように、メインポンプ２１の吐出量を確保することができる。
【００２１】
操作レバー２７を操作すれば、コントロール弁２５が中立位置から何れかの作動位置に切り換わり、前記ネガコン圧センサＰ１が検出するネガコン圧が低下するので、このネガコン圧の低下に基づき、コントローラ４０がレギュレータ４４を制御して、メインポンプ２１の吐出量を増大する。
【００２２】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用された油圧ショベルの側面図。
【図２】本発明に係る油圧回路の一例を示す説明図。
【図３】従来の建設機械の一般的な油圧回路図。
【符号の説明】
【００２４】
１０ 油圧ショベル
２１ メインポンプ
２５ コントロール弁
２６ アクチュエータ
２７ 操作レバー
２８ リモコン弁
４０ コントローラ（制御手段）
４１ タッチセンサ（把持検出手段）
４４ レギュレータ（吐出量設定手段）
４５ シャトル弁
Ｐ１ ネガコン圧センサ（操作量検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は建設機械の油圧回路に関するものであり、特に、容量可変型のメインポンプの吐出量を低減して省エネを図る油圧回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は此種建設機械の一般的な油圧回路図であり、エンジンＥの動力で駆動される可変容量型のメインポンプ２１の吐出回路２２には、メインポンプ２１から吐出される圧油を一定圧に制御するリリーフ弁２３が設けられてタンク２４に接続されている。該吐出回路２２の途中にはコントロール弁２５が設けられ、油圧シリンダや油圧モータなどのアクチュエータ２６に接続されている。また、操作レバー２７を備えたリモコン弁２８を設け、該リモコン弁２８の２次側ポートは、パイロット回路２９ａ，２９ｂを介して前記コントロール弁２５のパイロットポート３０ａ，３０ｂに接続されている。
【０００３】
前記メインポンプ２１の吐出回路２２は、コントロール弁２５のセンターバイパス２５ａを通り、ネガコン絞り３１を介してタンク２４に接続され、該ネガコン絞り３１と並列にネガコンリリーフ弁３２が設けられている。また、ネガコン絞り３１の手前からネガコン回路３３が分岐して設けられ、該ネガコン回路３３はメインポンプ２１の傾転角を調整するレギュレータ３４に接続されている。
【０００４】
図示したように、操作レバー２７が未操作で、コントロール弁２５が中立位置にあるときは、メインポンプ２１から吐出された圧油はコントロール弁２５のセンターバイパス２５ａを通り、前記ネガコン絞り３１からタンク２４に戻る。このとき、ネガコン回路３３にネガコン圧が発生し、該ネガコン圧が前記レギュレータ３４に作用して、メインポンプ２１の吐出量はスタンバイ流量（アクチュエータ２６の応答性を確保する最低流量）に低下する。
【０００５】
このほか、コントロール弁が中立位置のときに、圧力センサの検出信号に基づきコントローラから電磁弁に制御信号を出力し、電磁弁を低圧位置から高圧位置に切換える。これにより高圧の制御圧が発生し、この制御圧によってエンジンガバナーをアイドル回転位置に調整するとともに、切換弁を連通位置に切換えて絞りによる圧力損失を解消し、メインポンプの吐出量を最小にする装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１６７１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図３の構成は、アクチュエータ２６が作動していないときにメインポンプ２６の吐出量をスタンバイ流量まで低下させて省エネを図るものである。しかし、スタンバイ流量はアクチュエータ２６の応答性を確保するために、ある程度の吐出量（例えば、約20cc/rev）が必要であり、エネルギー損失が発生している。
【０００７】
特許文献１記載の発明は、コントロール弁が中立位置のときに、絞りによる圧力損失を解消するとともに、メインポンプの吐出量を最小にできる。しかし、コントローラで電磁弁を制御して高圧を発生させるため、構成が複雑となりコストアップの要因となる。
【０００８】
そこで、簡単な構成で、アクチュエータ非操作時にメインポンプの吐出量を低下させて省エネを図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、容量可変型のメインポンプと、該メインポンプの吐出量を設定する吐出量設定手段とを備えた建設機械の油圧回路において、前記操作レバーにオペレータの把持状態を検出する把持検出手段を設け、オペレータが操作レバーを把持したことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量をアクチュエータの応答性を確保する最低のスタンバイ流量とする指令信号を出力し、一方、オペレータが操作レバーを把持しないことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量を前記スタンバイ流量よりさらに少ない最低流量とする指令信号を出力する制御手段を設けたことを特徴とする建設機械の油圧回路を提供する。
【００１０】
この構成によれば、オペレータが操作レバーを把持したことを把持検出手段が検出すると、制御手段は吐出量設定手段に対して指令信号を出力し、メインポンプの吐出量をスタンバイ流量にする。一方、オペレータが操作レバーを把持しないことを把持検出手段が検出すると、制御手段は吐出量設定手段に対して指令信号を出力し、メインポンプの吐出量をスタンバイ流量よりさらに低い最低流量にする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明は、オペレータが操作レバーを把持したか否かを把持検出手段で検出し、把持していないときはメインポンプの吐出量をスタンバイ流量よりもさらに低い流量にするので、アクチュエータが動作していない未作業時における無駄なエネルギー消費をなくすことができる。また、オペレータが作業を開始しようとして操作レバーを把持したときは、操作レバーを操作する前に通常のスタンバイ流量に復帰するので、アクチュエータの応答性を悪化させることがなく省エネに寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る建設機械の油圧回路について、好適な実施例をあげて説明する。簡単な構成で、アクチュエータ非操作時にメインポンプの吐出量を低下させて省エネを図るという目的を達成するために、本発明は、容量可変型のメインポンプと、該メインポンプの吐出量を設定する吐出量設定手段とを備えた建設機械の油圧回路において、前記操作レバーにオペレータの把持状態を検出する把持検出手段を設け、オペレータが操作レバーを把持したことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量をアクチュエータの応答性を確保する最低のスタンバイ流量とする指令信号を出力し、一方、オペレータが操作レバーを把持しないことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量を前記スタンバイ流量よりさらに少ない最低流量とする指令信号を出力する制御手段を設けたことにより実現した。
【実施例１】
【００１３】
図１は建設機械の一例として油圧ショベル１０を示し、下部走行体１１の上に旋回機構１２を介して上部旋回体１３が旋回自在に載置されている。上部旋回体１３にはその前方一側部にキャブ１４が設けられ、且つ、前方中央部にブーム１５が俯仰可能に取り付けられている。更に、ブーム１５の先端にアーム１６が上下回動自在に取り付けられ、該アーム１６の先端にバケット１７が取り付けられている。
【００１４】
前記ブーム１５、アーム１６、バケット１７等のアタッチメントを駆動する油圧アクチュエータとして、ブームシリンダ１８、アームシリンダ１９、バケットシリンダ２０が夫々設けられており、上部旋回体１３に搭載されているエンジンＥによりメインポンプ２１を駆動して、各油圧シリンダや油圧モータなどのアクチュエータへ作動油を給排する。
【００１５】
図２は油圧回路図であり、説明の都合上、図３に示した従来の油圧回路と同一構成部分には同一符号を付して重複説明を省略する。図３と異なる構成部分は、先ず、操作レバー２７の把持部分に、オペレータが操作レバー２７を把持したことを検出する把持検出手段４１を装着してある。該把持検出手段４１としては種々のものが考えられるが、例えば、タッチセンサを操作レバー２７のグリップに装着して把持検出手段４１を構成する。該把持検出手段（以下、タッチセンサという）４１の検出信号は、制御手段であるコントローラ４０に入力される。
【００１６】
また、メインポンプ２１の吐出量を制御するための吐出量設定手段であるレギュレータ４４は、従来のような油圧制御式ではなく電子制御式の構成とした。したがって、コントローラ４０からの指令信号にてレギュレータ４４が作動し、メインポンプ２１の傾転角を変更して吐出量が制御される。さらに、ネガコン回路３３に発生するネガコン圧を検出するためのネガコン圧センサＰ１を設け、該ネガコン圧センサＰ１の検出信号が前記コントローラ４０に入力される。
【００１７】
ここで、オペレータが操作レバー２７を把持していないとき、すなわち、作業を中断している状態のときは、前記タッチセンサ４１がオフとなり、コントローラ４０はレギュレータ４４に対して指令信号を送り、メインポンプ２１の吐出量をスタンバイ流量よりさらに低い最低流量にする。
【００１８】
したがって、作業を中断している状態ではメインポンプ２１の吐出量がきわめて少なくなり、アクチュエータ２６が動作していない未作業時における無駄なエネルギー消費をなくすことができる。
【００１９】
また、オペレータが操作レバー２７を把持したときは、前記タッチセンサ４１がオンとなり、コントローラ４０はレギュレータ４４に対して指令信号を送り、メインポンプ２１の吐出量をスタンバイ流量に復帰させる。
【００２０】
したがって、操作レバー２７が操作されずに中立位置であったとしても、直ちにアクチュエータ２６を駆動できるように、メインポンプ２１の吐出量を確保することができる。
【００２１】
操作レバー２７を操作すれば、コントロール弁２５が中立位置から何れかの作動位置に切り換わり、前記ネガコン圧センサＰ１が検出するネガコン圧が低下するので、このネガコン圧の低下に基づき、コントローラ４０がレギュレータ４４を制御して、メインポンプ２１の吐出量を増大する。
【００２２】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用された油圧ショベルの側面図。
【図２】本発明に係る油圧回路の一例を示す説明図。
【図３】従来の建設機械の一般的な油圧回路図。
【符号の説明】
【００２４】
１０ 油圧ショベル
２１ メインポンプ
２５ コントロール弁
２６ アクチュエータ
２７ 操作レバー
２８ リモコン弁
４０ コントローラ（制御手段）
４１ タッチセンサ（把持検出手段）
４４ レギュレータ（吐出量設定手段）
４５ シャトル弁
Ｐ１ ネガコン圧センサ（操作量検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量可変型のメインポンプと、該メインポンプの吐出量を設定する吐出量設定手段とを備えた建設機械の油圧回路において、
前記操作レバーにオペレータの把持状態を検出する把持検出手段を設け、
オペレータが操作レバーを把持したことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量をアクチュエータの応答性を確保する最低のスタンバイ流量とする指令信号を出力し、一方、オペレータが操作レバーを把持しないことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量を前記スタンバイ流量よりさらに少ない最低流量とする指令信号を出力する制御手段を設けたことを特徴とする建設機械の油圧回路。
【請求項１】
容量可変型のメインポンプと、該メインポンプの吐出量を設定する吐出量設定手段とを備えた建設機械の油圧回路において、
前記操作レバーにオペレータの把持状態を検出する把持検出手段を設け、
オペレータが操作レバーを把持したことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量をアクチュエータの応答性を確保する最低のスタンバイ流量とする指令信号を出力し、一方、オペレータが操作レバーを把持しないことを前記把持検出手段が検出したときは、前記吐出量設定手段に対して、メインポンプの吐出量を前記スタンバイ流量よりさらに少ない最低流量とする指令信号を出力する制御手段を設けたことを特徴とする建設機械の油圧回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１１５２０１（Ｐ２００９−１１５２０１Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８８６６３（Ｐ２００７−２８８６６３）
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（５０１１３２８０４）住友建機製造株式会社 (271)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（５０１１３２８０４）住友建機製造株式会社 (271)
【Ｆターム（参考）】
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