(57)【要約】【課題】建設機械の油圧回路に関し、簡素な構成により、省スペース且つ低コストでオイルの脈動を防止できるようにする。【解決手段】アクチュエータ４と、アクチュエータ４の作動を制御するパイロット回路１１とをそなえた建設機械の油圧回路において、パイロット回路１１のパイロット用油路に設けられパイロット用油路内のオイルの脈動を吸収するアキュムレータ９と、アクチュエータ４の排油路２２とを接続油路２５により接続し、排油路２２側からパイロット用油路側へのオイルの流れのみ許容するバルブ１０を接続油路２５に介装する。【選択図】　　　　図１
2004100849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータと、
該アクチュエータの作動を制御するパイロット回路と、
をそなえた建設機械の油圧回路において、
該パイロット回路のパイロット用油路に設けられ該パイロット用油路内のオイルの脈動を吸収するアキュムレータと、
該アキュムレータと該アクチュエータの排油路とを接続する接続油路と、
該接続油路に介装され、該排油路側から該パイロット用油路側へのオイルの流れのみ許容するバルブとをそなえている
ことを特徴とする、建設機械の油圧回路。
【請求項２】
該バルブは、チェック弁である
ことを特徴とする、請求項１記載の建設機械の油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧回路の油路内に発生するオイルの脈動を防止するのに用いて好適の、建設機械の油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の建設機械の油圧回路には、油圧ポンプの回転により発生するオイルの脈動を防止するためのアキュムレータがそなえられている。
図３及び図４は、従来の建設機械の油圧回路を示すもので、図３はその模式的な概略構成図、図４はその回路図である。
【０００３】
図３及び図４に示すように、この油圧回路には、主な構成要素として、タンク１，ポンプ２，コントロールバルブ３，クーラ部５，リターンフィルタ６，パイロット回路１１が装備され、アクチュエータとしてのシリンダ（例えば、ハンマーのシリンダ）４が接続されている。
シリンダ４には、シリンダケース４１とピストン４３とピストンロッド４２とがそなえられ、シリンダケース４１はピストン４３によってヘッド側室４５とロッド側室４４とに区画されている。そして、ヘッド側室４５及びロッド側室４４とに供給されるオイルの差圧によりピストンロッド４２が図４中上方又は下方へ移動しシリンダ４が伸縮するようになっている。また、シリンダ４に供給されたオイルは、油路（以下、ラインという）２１を流れ、ライン（排油路）２２を通ってタンク１へ戻されるようになっている。
【０００４】
コントロールバルブ３には、シリンダ揺動切替弁３ａが内装されており、このシリンダ揺動切替弁３ａは、ポンプ２から供給されるオイルをライン２０又はライン２１の何れかに流すようになっている。これにより、シリンダ４の図４中上方又は下方への伸縮が可能となっている。なお、シリンダ揺動切替弁３ａにおけるシリンダ４への供給ラインの切替えは、パイロット回路１１から供給されるオイルによって制御されるようになっている。
【０００５】
クーラ部５は、オイルを冷却すべく機能するオイルクーラ５ａと、オイルクーラ５ａ上流側の油圧が所定圧力になると開弁してオイルクーラ５ａの下流側にオイルを逃がすべく機能するバイパスチェック弁５ｂとから構成されている。
したがって、オイルが極めて低温の場合、オイルの粘度が高くなり、流れ抵抗が大きくなってオイルの圧力が増大するので、バイパスチェック弁５ｂが開いて、オイルの大部分がバイパスチェック弁５ｂを通ってリターンフィルタ６へ流れるようになっている。このため、オイルクーラ５ａを通るオイル量が減少するので、オイルの温度上昇が早くなり、各油機及び管路（図示省略）での圧損が少なくなるとともに油機の動きが円滑になる。
【０００６】
一方、オイルが高温になると、オイルの粘度が低くなり、流れ抵抗が小さくなってオイルの圧力が減少するので、バイパスチェック弁５ｂは開かず、オイルはオイルクーラ５ａを通ってリターンフィルタ６へ流れるようになっている。これにより、オイルが冷却されてオイルの粘度が確保され、オイル圧力を高められるようになっている。このように、クーラ部５により、オイルが適温に保たれるようになっている。
【０００７】
リターンフィルタ６は、クーラ部５とタンク１との間に介装され、油圧回路を循環する過程においてオイルに混じる汚染物を取り除くもので、互いに並列に接続されたフィルタエレメント６ａ及びリリーフ弁６ｂから構成されている。
したがって、通常時には、オイルはフィルタエレメント６ａを経て汚染物を除去されてタンク１へ流れ、リターンフィルタ６に流れてくるオイルが極めて低温で高粘度の場合、又は、フィルタエレメント６ａに多量の汚染物が付着して目詰まりを起こしている場合、オイルはリリーフ弁６ｂを通ってタンク１へ流れるようになっている。
【０００８】
パイロット回路１１は、例えば、コントロールバルブ３に内装された各バルブの開閉動作を制御するもので、パイロットポンプ７により吐出されたオイルは、フィルタ８で汚染物等を除去された後、フィルタ８下流側に接続されたライン２３を通って上記の各バルブへ供給されたり、あるいは、ライン２４を通ってタンク１へ戻されたりするようになっている。
【０００９】
また、ライン２３には、オイルの脈動を吸収すべく機能するアキュムレータ９が接続されている。このアキュムレータ９としては、一般によく知られているアキュムレータを用いることができる。例えば、容器状の本体内部を、変形又は変位可能な仕切部材により２つの空間に流体密に仕切り、この２つの空間のうちの一方を、油圧回路のラインに接続されたオイル室とし、また、他方の空間を、窒素ガス等を所定の封入圧にて封入してなるガス室とし、油圧回路のライン内における油圧変動に応じて、ライン内のオイルがオイル室内へ流入し、または、オイル室内からオイルが流出させられることによって油圧変動を吸収するように構成されたアキュムレータを用いることができる。
【００１０】
したがって、このように構成されたアキュムレータ９が、油圧回路のラインに接続されることによって、ライン内のオイルの脈動を吸収することができ、脈動に起因する振動や騒音を防止することができるようになっている。
従来の建設機械の油圧回路は、上述のように構成されているので、タンク１に貯留されたオイルがポンプ２により吐出され、コントロールバルブ３を通ってシリンダ４へ供給される。
【００１１】
その後、シリンダ４から排出されたオイルは、ライン２２を通ってクーラ部５で冷却され、リターンフィルタ６でオイル中の汚染物が除去された後、タンク１に戻ってくる。
また、このような油圧回路において、アキュムレータ９が、パイロットポンプ７の回転に伴って発生するオイルの脈動を防止している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アクチュエータとしてハンマー等をそなえた建設機械においてはオイルの脈動が頻繁に発生するため、図４中に二点鎖線で示すように、アキュムレータ１２をアクチュエータ４の排油路２２に追加装備して排油路２２内のオイルの脈動を防止する場合が多い。
【００１３】
しかしながら、このアキュムレータ１２を装備するためのスペースの確保が困難であるとともに、コストアップを招いていた。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、簡素な構成により、省スペース且つ低コストでオイルの脈動を防止できるようにした、建設機械の油圧回路を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の建設機械の油圧回路（請求項１）は、アクチュエータと、該アクチュエータの作動を制御するパイロット回路と、をそなえた建設機械の油圧回路において、該パイロット回路のパイロット用油路に設けられ該パイロット用油路内のオイルの脈動を吸収するアキュムレータと、該アキュムレータと該アクチュエータの排油路とを接続する接続油路と、該接続油路に介装され、該排油路側から該パイロット用油路側へのオイルの流れのみ許容するバルブとをそなえていることを特徴としている。
該バルブは、チェック弁であることが好ましい（請求項２）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態にかかる建設機械の油圧回路を示すもので、図１はその模式的な概略構成図、図２はその回路図である。なお、図１及び図２において、前述した従来例の建設機械の油圧回路と同一の部位については同一の符号を用いて示している。
【００１６】
本発明の一実施形態としての建設機械の油圧回路には、図１及び図２に示すように、主な構成要素として、タンク１，ポンプ２，コントロールバルブ３，クーラ部５，リターンフィルタ６，バルブとしてのチェック弁１０，パイロット回路１１が装備され、アクチュエータとしてのシリンダ４（例えば、ハンマー等のシリンダ）が接続されている。
【００１７】
シリンダ４には、シリンダケース４１とピストン４３とピストンロッド４２とがそなえられ、シリンダケース４１はピストン４３によってヘッド側室４５とロッド側室４４とに区画されている。そして、ヘッド側室４５及びロッド側室４４とに供給されるオイルの差圧によりピストンロッド４２が図２中上方又は下方へ移動しシリンダ４が伸縮するようになっている。また、シリンダ４に供給されたオイルは、ライン２１を通ってリターンライン（排油路）２２を流れ、タンク１へ戻されるようになっている。
【００１８】
コントロールバルブ３には、シリンダ揺動切替弁３ａが内装されており、このシリンダ揺動切替弁３ａは、ポンプ２から供給されるオイルをライン２０又はライン２１の何れかに流すようになっている。これにより、シリンダ４の図２中上方又は下方への伸縮が可能となっている。なお、シリンダ揺動切替弁３ａにおけるシリンダ４への供給ラインの切替えは、パイロット回路１１から供給されるオイルによって制御されるようになっている。
【００１９】
クーラ部５は、オイルを冷却すべく機能するオイルクーラ５ａと、オイルクーラ５ａ上流側の油圧が所定圧力になると開弁してオイルクーラ５ａの下流側にオイルを逃がすべく機能するバイパスチェック弁５ｂとから構成されている。
したがって、オイルが極めて低温の場合、オイルの粘度が高くなり、流れ抵抗が大きくなってオイルの圧力が増大するので、バイパスチェック弁５ｂが開いて、オイルの大部分がバイパスチェック弁５ｂを通ってリターンフィルタ６へ流れるようになっている。このため、オイルクーラ５ａを通るオイル量が減少するので、オイルの温度上昇が早くなり、各油機及び管路（図示省略）での圧損が少なくなるとともに油機の動きが円滑になる。
【００２０】
一方、オイルが高温になると、オイルの粘度が低くなり、流れ抵抗が小さくなってオイルの圧力が減少するので、バイパスチェック弁５ｂは開かず、オイルはオイルクーラ５ａを通ってリターンフィルタ６へ流れるようになっている。これにより、オイルが冷却されてオイルの粘度が確保され、オイル圧力を高められるようになっている。このように、クーラ部５により、オイルが適温に保たれるようになっている。
【００２１】
リターンフィルタ６は、クーラ部５とタンク１との間に介装され、油圧回路を循環する過程においてオイルに混じる汚染物を取り除くもので、互いに並列に接続されたフィルタエレメント６ａ及びリリーフ弁６ｂから構成されている。
したがって、通常時には、オイルはフィルタエレメント６ａを経て汚染物を除去されてタンク１へ流れ、リターンフィルタ６に流れてくるオイルが極めて低温で高粘度の場合、又は、フィルタエレメント６ａに多量の汚染物が付着して目詰まりを起こしている場合、オイルはリリーフ弁６ｂを通ってタンク１へ流れるようになっている。
【００２２】
パイロット回路１１は、例えば、コントロールバルブ３に内装された各バルブの開閉動作を制御するもので、ポンプ２により吐出されたオイルは、フィルタ８で汚染物等を除去された後、フィルタ８下流側に接続されたライン２３を通って上記の各バルブへ供給されたり、あるいは、ライン２４を通ってタンク１へ戻されたりするようになっている。
【００２３】
また、ライン２３には、アキュムレータ９が接続されている。これにより、ライン２３内のオイルの脈動を吸収することができ、脈動に起因する振動や騒音を防止することができるようになっている。
本実施形態にかかる建設機械の油圧回路では、リターンライン２２上の点Ｊ１（ここでは、コントロールバルブ３とクーラ部５との間）とパイロット回路１１のライン２３上の点Ｊ２とを接続するライン２５が設けられ、このライン２５上にチェック弁１０が設けられていることが特徴である。
【００２４】
このチェック弁１０は、アキュムレータ９とリターンライン２２とを接続するライン（接続油路）２５に介装されており、リターンライン２５側からパイロット回路１１側へのオイルの流れのみ許容して油圧回路を保護するようになっている。従って、リターンライン２２でオイルの脈動が発生した場合、リターンライン２２のオイルがチェック弁１０を通ってパイロット回路１１のライン２３へ流入するようになっている。即ち、リターンライン２２で発生したオイルの脈動は、パイロット回路１１のアキュムレータ９により吸収されるようになっている。
【００２５】
本発明の一実施形態の建設機械の油圧回路は、上述のように構成されているので、タンク１に貯留されたオイルがポンプ２により吐出され、コントロールバルブ３を通ってシリンダ４へ供給される。
その後、シリンダ４から排出されたオイルは、リターンライン２２を通ってクーラ部５で冷却され、リターンフィルタ６でオイル中の汚染物が除去された後、タンク１に戻ってくる。
【００２６】
このとき、リターンライン２２でオイルの脈動が発生すると、リターンライン２２のオイルがチェック弁１０を通ってパイロット回路１１のライン２３へ流れ、パイロット回路１１のアキュムレータ９の作用により、オイルの脈動が防止される。
また、パイロット回路１１内で発生するオイルの脈動は、チェック弁１０により、リターンライン２２へ伝わることはなく、アキュムレータ９の作用により、脈動が防止される。
【００２７】
したがって、従来、リターンライン２２に発生するオイルの脈動を防止するためにリターンライン２２にアキュムレータ１２（図３，４参照）を追加装備する必要があったが、その必要はなくなり、チェック弁１０を介してリターンライン２２とパイロット回路１１のライン２３とを接続するという簡素な構成により、オイルの脈動を防止することができる。
【００２８】
このように、従来のアキュムレータ１２を装備するためのスペースを必要としないので、省スペースで且つ低コストで、オイルの脈動に起因する騒音や振動を防止することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００２９】
例えば、本実施形態では、コントロールバルブ３とクーラ部５との間のリターンライン２２上の点Ｊ１と、パイロット回路１１のライン２３上の点Ｊ２とをライン２５により接続したが、接続点Ｊ１はリターンライン２２上であれば良い。また、この場合、特に、リターンライン２２上の大きな脈動が発生する位置に接続点Ｊ１を設けることが好ましい。
【００３０】
また、本実施形態では、ライン（接続油路）２５にチェック弁１０を設ける構成としたが、チェック弁１０の代わりに開閉制御可能なバルブ（図示省略）と、このバルブをリターンライン２２のオイルの脈動に応じて開閉制御する制御手段（コントローラ，図示省略）とを設け、この制御手段により前記バルブをハンマーの動作に連動させて自動で開閉するようにしてチェック弁１０と同様の機能を発揮させるように構成しても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１，２記載の本発明の建設機械の油圧回路によれば、アクチュエータの排油路とパイロット回路のパイロット用油路に設けられたアキュムレータとを接続油路により接続し、この接続油路に、排油路側からパイロット用油路側へのオイルの流れのみ許容するチェック弁等のバルブをそなえる構成としたので、パイロット用油路に設けられたアキュムレータによりアクチュエータの排油路で発生するオイルの脈動を防止することができ、オイルの脈動に起因する騒音や振動を防止することができる。また、このように簡素な構成であるので、省スペース且つ低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての建設機械の油圧回路を模式的に示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態としての建設機械の油圧回路を模式的に示す回路図である。
【図３】従来の建設機械の油圧回路を模式的に示す概略構成図である。
【図４】従来の建設機械の油圧回路を模式的に示す回路図である。
【符号の説明】
１　タンク
２　ポンプ
３　コントロールバルブ
３ａ　シリンダ揺動切替弁
４　シリンダ（アクチュエータ）
５　クーラ部
５ａ　オイルクーラ
５ｂ　バイパスチェック弁
６　リターンフィルタ
６ａ　フィルタエレメント
６ｂ　リリーフ弁
７　パイロットポンプ
８　フィルタ
９，１２　アキュムレータ
１０　チェック弁（バルブ）
１１　パイロット回路
２０，２１，２３，２４　ライン
２２　リターンライン（排油路）
２５　ライン（接続油路）
４１　シリンダケース
４２　ピストンロッド
４３　ピストン
４４　ヘッド側室
４５　ロッド側室
Ｊ１，Ｊ２　接続点
【図１】
2004100849.tif 000003
【図２】
2004100849.tif 000004
【図３】
2004100849.tif 000005
【図４】
2004100849.tif 000006