(57)【要約】【課題】  ホースの小径化を最大流量が要求される走行時の性能を損なうことなく達成し、また、走行時以外には、脈動の低減を図ることができるようにすること。【解決手段】  油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出側に接続された方向切換弁群とを、備えた油圧走行式機械の油圧装置において、油圧ポンプと方向切換弁群とを接続する第１油圧配管と、該第１油圧配管に並列に接続された第２油圧配管と、第１油圧配管または第２油圧配管のいずれか一方の配管上に設けられて、流路を閉塞／開放するように切り換える開閉弁とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出側に接続された方向切換弁群とを、備えた油圧走行式機械の油圧装置において、
前記油圧ポンプと前記方向切換弁群とを接続する第１油圧配管と、該第１油圧配管に並列に接続された第２油圧配管と、前記第１油圧配管または前記第２油圧配管のいずれか一方の配管上に設けられて、流路を閉塞／開放するように切り換える開閉弁とを、
有することを特徴とする油圧走行式機械の油圧装置。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧走行式機械の油圧装置において、
前記開閉弁が遮断状態にあるときには、前記開閉弁が設けられた側の油圧配管のうち、前記第１油圧配管と前記第２油圧配管との吐出分岐点から前記開閉弁までの配管部分が、圧油脈動低減手段として用いられることを特徴とする油圧走行式機械の油圧装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の油圧走行式機械の油圧装置において、
前記開閉弁は、前記方向切換弁群を一体にブロック化した方向切換弁群ブロック内に、一体に組み込まれていることを特徴とする油圧走行式機械の油圧装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の油圧走行式機械の油圧装置において、
前記開閉弁は、前記方向切換弁群中の走行用の方向切換弁が不操作時には閉塞状態をとり、前記走行用の方向切換弁が操作された際には開放状態をとることを特徴とする油圧走行式機械の油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルなどの油圧走行式機械の油圧装置に係り、特に、油圧ポンプから方向切換弁群ブロックに至る油圧配管の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルなどの油圧を利用した油圧走行式機械においては、油圧ポンプブロックと方向切換弁群ブロックとをデリベリホースと呼ばれる配管によって接続し、油圧ポンプブロック内の油圧ポンプから吐出される圧油を、方向切換弁群ブロック内の方向切換弁を介して、駆動対象である油圧アクチュエータ（油圧シリンダや油圧モータ）に送り込むようにしている。
【０００３】
ところで、圧油の発生源としての油圧ポンプは、吐出／吸入の動作を連続して繰り返すので、吐出／吸入の反復過程で圧油の脈動を発生する。この油圧ポンプが発生する油圧脈動は、騒音や振動などを招来するため、油圧脈動を低減させるようにした技術が知られている。
【０００４】
図２は、従来の油圧走行式機械の油圧回路を簡略化して示す図である。図２において、５１は油圧ポンプブロック、５２Ａ、５２Ｂは、図示せぬエンジンで駆動される油圧ポンプブロック５１内の油圧ポンプ、５３は、複数の方向切換弁を一体化して組み込んだ方向切換弁群ブロック、５４Ａ、５４Ｂは、複数の方向切換弁５４Ａ−１〜５４Ａ−４、５４Ｂ−１〜５４Ｂ−４で構成される方向切換弁群ブロック５４内の方向切換弁群、５５Ａ、５５Ｂは、油圧ポンプブロック５１のデリベリホース接続ポート５６Ａ、５６Ｂと方向切換弁群ブロック５４のデリベリホース接続ポート５７Ａ、５７Ｂとの間に接続されたデリベリホース、５８Ａ、５８Ｂは、油圧ポンプブロック５１のテールホース接続ポート５９Ａ、５９Ｂに接続され、その先端が閉塞されたテールホースである。
【０００５】
ポンプブロック５１内において、各油圧ポンプ５２Ａ、５２Ｂの吐出側配管は、主配管６０Ａ、６０Ｂと、該主配管６０Ａ、６０Ｂから分岐した副配管６１Ａ、６１Ｂとで構成されており、主配管６０Ａ、６０Ｂにはデリベリホース接続ポート５６Ａ、５６Ｂが設けられ、副配管６１Ａ、６１Ｂにはテールホース接続ポート５９Ａ、５９Ｂが設けられている。ここで、テールホース５８Ａの長さと副配管６１Ａの長さとを足し合わせた長さ、および、テールホース５８Ｂの長さと副配管６ＢＡの長さとを足し合わせた長さは、それぞれ脈動波長の１／４となるように設定されている。そして、これにより、主配管と副配管の分岐点から、副配管、テールホースへと進行した脈動波が、閉鎖されたテールホース先端で反射して再び分岐点に戻る過程で、往復の進行距離が脈動波長の１／２となるので、すなわち、分岐点に戻った脈動波は方向切換弁群ブロック５４へ向かう脈動波から１８０°遅れた位相となるので（つまり、逆位相となるので）、これにより脈動を相殺することで、脈動を低減可能としている。
【０００６】
上記したように、先端が閉塞されたテールホースを用いることで、逆位相の脈動波を生成して、脈動の低減を図るようにした構成は、例えば、特許文献１などで公知であり、このようなテールホースは、脈動の低減のためだけに専用に設けられていた。
【特許文献１】特開平９−８８１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、油圧ショベルなどの油圧走行式機械では、油圧ポンプから方向切換弁群に圧油を供給するためのデリベリホースの径（断面積）は、一般的に最大流量を必要とするとき、すなわち例えば、走行時の管路圧損を考慮して決定されるため、稼動時間の大半を占める最大流量以外の流量に対しては、デリベリホースの径（断面積）はオーバースペックの状態にある。ホースのコストは一般的に大径化するほど急激に上昇するため、コスト低減にはホースの小径化が非常に有利であるが、デリベリホースを小径化すると圧損の増加を招き、必要とする最大流量を確保できないので、従来はデリベリホースを小径化して、コストダウンを図ることができないのが現状であった。
【０００８】
また、デリベリホースの径が比較的に大径を要求されることから、デリベリホースの剛性が増加し、このため、デリベリホースの最小曲げ径が自ずと制限されて、デリベリホースの配管取り回しの自由度が低下し、デリベリホースを配管する上でスペースファクター性が悪いという指摘もあった。
【０００９】
一方、特許文献１などに示された脈動の低減のためテールホースは、脈動の低減のためだけの専用部材として位置付けられており、テールホースに他の機能を併せもたせるという発想は、従来技術では見られなかった。さらに、デリベリホースの径が大きいことから、テールホースもそれに見合った径のものを装備しないと、脈動の低減効果が十分に得られないため、テールホースの径も大径化して、テールホースにおいても、ホース径の大径化による上記した問題をもつものとなっていた。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ホースの小径化を、最大流量が要求される走行時の性能を損なうことなく達成し、また、走行時以外には、脈動の低減を図ることができるようにし、以って、上記のホースの小径化により、コストダウンを可能とすると共に、ホースの配管取り回しの自由度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記した目的を達成するため、油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出側に接続された方向切換弁群とを、備えた油圧走行式機械の油圧装置において、
前記油圧ポンプと前記方向切換弁群とを接続する第１油圧配管と、該第１油圧配管に並列に接続された第２油圧配管と、前記第１油圧配管または前記第２油圧配管のいずれか一方の配管上に設けられて、流路を閉塞／開放するように切り換える開閉弁とを、
有し、
前記開閉弁が遮断状態にあるときには、前記開閉弁が設けられた側の油圧配管のうち、前記第１油圧配管と前記第２油圧配管との吐出分岐点から前記開閉弁までの配管部分を、圧油脈動低減手段として用いるように、構成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、並列に接続された第１油圧配管と第２油圧配管のうちで開閉弁が設けられていない側の油圧配管を、常時デリベリ配管として用いる油圧配管とし、開閉弁が設けられている側の油圧配管を、走行持には開閉弁を開放状態としてデリベリ配管として用いることで、最大流量が要求される走行時には、第１油圧配管の流量と第２油圧配管の流量とを足し合わせることで、必要流量を確保することができる。また、開閉弁が設けられている側の油圧配管を非走行持には開閉弁を閉塞状態として、開閉弁が設けられた側の油圧配管のうち、第１油圧配管と第２油圧配管との吐出分岐点から開閉弁までの配管部分を、テール配管（圧油脈動低減手段）として用いることで、非走行時には、脈動を低減させることができる。このため、性能を損なうことなく、第１、第２油圧配管の径を小径化することが可能となり、コストダウンが図れるとともに、ホースの配管取り回しの自由度を向上させることができる。なお、走行時には、テール配管（圧油脈動低減手段）として機能する部分がなくなることになるが、走行時には、圧油脈動による騒音よりも、走行動作そのものによる騒音が支配的になるため、脈動による騒音をあえて低減させる必要はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）に係る油圧ショベルの油圧装置の構成を簡略化して示す油圧回路図である。
【００１４】
図１において、１は油圧ポンプブロック、２Ａ、２Ｂは、図示せぬエンジンで駆動される油圧ポンプブロック１内の油圧ポンプ、３は、少なくとも複数の方向切換弁を一体化して組み込んで構成された方向切換弁群ブロック、４Ａ、４Ｂは、複数の方向切換弁４Ａ−１〜４Ａ−４、４Ｂ−１〜４Ｂ−４で構成される方向切換弁群ブロック３内の方向切換弁群である。
【００１５】
５Ａ、５Ｂは、油圧ポンプ２Ａ、２Ｂの吐出部２Ａ−１、２Ｂ−１と、方向切換弁群４Ａ、４Ｂにおける最上流の方向切換弁４Ａ−１、４Ｂ−１の流入部４Ａ−１−１、４Ｂ−１−１との間を接続する第１油圧配管である。この第１油圧配管５Ａ、５Ｂは、油圧ポンプ２Ａ、２Ｂの吐出部２Ａ−１、２Ｂ−１から油圧ポンプブロック１の第１ホース接続ポート６Ａ、６Ｂに至るブロック内配管５Ａ−１、５Ｂ−１と、方向切換弁群ブロック３の第１ホース接続ポート７Ａ、７Ｂから方向切換弁４Ａ−１、４Ｂ−１の流入部４Ａ−１−１、４Ｂ−１−１に至るブロック内配管５Ａ−２、５Ｂ−２と、油圧ポンプブロック１の第１ホース接続ポート６Ａ、６Ｂと方向切換弁群ブロック３の第１ホース接続ポート７Ａ、７Ｂを接続するブロック外配管５Ａ−３、５Ｂ−３とで、構成されている。第１油圧配管５Ａ、５Ｂのブロック内配管５Ａ−１、５Ｂ−１および５Ａ−２、５Ｂ−２の管路はごく短く、第１油圧配管５Ａ、５Ｂの主たる長さはブロック外配管５Ａ−３、５Ｂ−３で占められ、このブロック外配管５Ａ−３、５Ｂ−３はホースで構成されている。
【００１６】
８Ａ、８Ｂは、第１油圧配管５Ａ、５Ｂに並列に接続された第２油圧配管で、この第２油圧配管８Ａ、８Ｂは、第１油圧配管５Ａ、５Ｂとの吐出分岐点９Ａ、９Ｂから油圧ポンプブロック１の第２ホース接続ポート１０Ａ、１０Ｂに至るブロック内配管８Ａ−１、８Ｂ−１と、方向切換弁群ブロック３の第２ホース接続ポート１１Ａ、１１Ｂから第１油圧配管５Ａ、５Ｂとの吐出合流点１２Ａ、１２Ｂに至るブロック内配管８Ａ−２、８Ｂ−２と、油圧ポンプブロック１の第２ホース接続ポート１０Ａ、１０Ｂと方向切換弁群ブロック３の第２ホース接続ポート１１Ａ、１１Ｂを接続するブロック外配管８Ａ−３、８Ｂ−３とで、構成されている。第２油圧配管８Ａ、８Ｂのブロック内配管８Ａ−１、８Ｂ−１および８Ａ−２、８Ｂ−２の管路はごく短く、第２油圧配管８Ａ、８Ｂの主たる長さはブロック外配管８Ａ−３、８Ｂ−３で占められ、このブロック外配管８Ａ−３、８Ｂ−３はホースで構成されている。
【００１７】
１３Ａ、１３Ｂは、第２油圧配管８Ａ、８Ｂ上に設けられた開閉弁で、この第２油圧配管８Ａ、８Ｂの流路を閉塞／開放する開閉弁１３Ａ、１３Ｂは、本実施形態では、第２油圧配管８Ａ、８Ｂのブロック内配管８Ａ−２、８Ｂ−２上に設けられていて、方向切換弁群４Ａ、４Ｂとともに、開閉弁１３Ａ、１３Ｂは、方向切換弁群ブロック３に一体に組み込まれている。したがって、開閉弁１３Ａ、１３Ｂの配置効率や組立性に優れたものとなっている。
【００１８】
１４Ａ、１４Ｂは、方向切換弁群４Ａ、４Ｂ中の走行用の方向切換弁４Ａ−１、４Ｂ−４を制御する操作レバーで、この操作レバー１４Ａ、１４Ｂの操作によって切り換え操作される走行用の方向切換弁４Ａ−１、４Ｂ−４へのパイロット圧の高圧側を選択するシャトル弁１５Ａ、１５Ｂからの制御圧力によって、第２油圧配管８Ａ、８Ｂ上に設けられた開閉弁１３Ａ、１３Ｂが切り換え制御されるようになっている。すなわち、走行動作を行わせるために操作レバー１４Ａ、１４Ｂをオペレータが操作すると、シャトル弁１５Ａ、１５Ｂからの制御圧力によって開閉弁１３Ａ、１３Ｂが閉塞状態から開放状態に移行し、また、走行動作を停止させると、開閉弁１３Ａ、１３Ｂは開放状態から閉塞状態に移行するようになっている。
【００１９】
本実施形態では、前記した第１油圧配管５Ａ、５Ｂおよび第２油圧配管８Ａ、８Ｂのうち、吐出分岐点９Ａ、９Ｂから吐出合流点１２Ａ、１２Ｂまでの配管の径を、従来のデリベリ用配管の径よりも小さく設定しており、したがって、第１油圧配管５Ａ、５Ｂおよび第２油圧配管８Ａ、８Ｂのホース部分であるブロック外配管５Ａ−３、５Ｂ−３およびブロック外配管８Ａ−３、８Ｂ−３の径が、従来のデリベリホース、テールホースよりも小径となっている。よって、１油圧配管５Ａ、５Ｂおよび第２油圧配管８Ａ、８Ｂの主体部をなすホース部分のコストダウンが可能となり、また、ホース部分の配管取り回しの自由度が向上するので、スペースファクター性に優れたホース配管構造とすることができるようになっている。
【００２０】
また、本実施形態では、第２油圧配管８Ａ、８Ｂのうち、吐出分岐点９Ａ、９Ｂから開閉弁１３Ａ、１３Ｂまでの配管長さを、油圧ポンプ２Ａ、２Ｂで生じる脈動波長の１／４となるように設定してあり、これによって、開閉弁１３Ａ、１３Ｂが閉塞状態にある際には、第２油圧配管８Ａ、８Ｂの吐出分岐点９Ａ、９Ｂから開閉弁１３Ａ、１３Ｂまでの配管部分を、脈動を低減させるためのテール配管（圧油脈動低減手段）として機能させることができるようになっている。
【００２１】
以上のように、本実施形態では、並列に接続された第１油圧配管５Ａ、５Ｂと第２油圧配管８Ａ、８Ｂのうちで開閉弁１３Ａ、１３Ｂが設けられていない側の第１油圧配管５Ａ、５Ｂを、常時デリベリ配管として用いる油圧配管とし、開閉弁１３Ａ、１３Ｂが設けられている側の第２油圧配管８Ａ、８Ｂを、走行時には開閉弁１３Ａ、１３Ｂを開放状態としてデリベリ配管として用いることで、最大流量が要求される走行時には、第１油圧配管の流量と第２油圧配管の流量とを足し合わせることで、必要流量を確保することができる。また、非走行時には開閉弁１３Ａ、１３Ｂを閉塞状態として、第２油圧配管８Ａ、８Ｂの吐出分岐点９Ａ、９Ｂから開閉弁１３Ａ、１３Ｂまでの配管部分をテール配管（圧油脈動低減手段）として用いることで、非走行時には、脈動を低減させることができる。このため、性能を損なうことなく、第１、第２油圧配管の並列管路部分の径を小径化することが可能となり、コストダウンが図れるとともに、ホースの配管取り回しの自由度を向上させることができる。なお、走行時には、テール配管（圧油脈動低減手段）として機能する部分がなくなることになるが、走行時には、圧油脈動による騒音よりも、走行動作そのものによる騒音が支配的になるため、脈動による騒音をあえて低減させる必要はない。
【００２２】
なお、上述した実施形態では、走行持における脈動の低減を図っていないが、吐出分岐点９Ａ、９Ｂから吐出合流点１２Ａ、１２Ｂまでの、第１油圧配管５Ａ、５Ｂと第２油圧配管８Ａ、８Ｂとの管路長差を、脈動波長の１／２とすることで、開閉弁１３Ａ、１３Ｂが閉塞状態にある際の低減対象の脈動波長とは異なる脈動波長となるが、開閉弁１３Ａ、１３Ｂが開放状態にあるときにも、脈動を低減させるように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの油圧装置の構成を簡略化して示す油圧回路図である。
【図２】従来の油圧ショベルの油圧装置の構成を簡略化して示す油圧回路図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  油圧ポンプブロック
２Ａ、２Ｂ  油圧ポンプ
２Ａ−１、２Ｂ−１  吐出部
３  方向切換弁群ブロック
４Ａ、４Ｂ  方向切換弁群
４Ａ−１〜４Ａ−４、４Ｂ−１〜４Ｂ−４  方向切換弁
４Ａ−１、４Ｂ−４  走行用の方向切換弁
４Ａ−１−１、４Ｂ−１−１  方向切換弁４Ａ−１、４Ｂ−１の流入部
５Ａ、５Ｂ  第１油圧配管
５Ａ−１、５Ｂ−１  ブロック内配管
５Ａ−２、５Ｂ−２  ブロック内配管
５Ａ−３、５Ｂ−３  ブロック外配管（ホース部分）
６Ａ、６Ｂ  油圧ポンプブロック１の第１ホース接続ポート
７Ａ、７Ｂ  方向切換弁群ブロック３の第１ホース接続ポート
８Ａ、８Ｂ  第２油圧配管
８Ａ−１、８Ｂ−１  ブロック内配管
８Ａ−２、８Ｂ−２  ブロック内配管
８Ａ−３、８Ｂ−３  ブロック外配管（ホース部分）
９Ａ、９Ｂ  吐出分岐点
１０Ａ、１０Ｂ  油圧ポンプブロック１の第２ホース接続ポート
１１Ａ、１１Ｂ  方向切換弁群ブロック３の第２ホース接続ポート
１２Ａ、１２Ｂ  吐出合流点
１３Ａ、１３Ｂ  開閉弁
１４Ａ、１４Ｂ  操作レバー
１５Ａ、１５Ｂ  シャトル弁
【図１】
2005344879.tif 000003
【図２】
2005344879.tif 000004