(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変減圧弁の操作によって吐出量を制御できる同容量の可変吐出ポンプを２個備えた杭打機の油圧回路において、制御用ポンプから吐出量制御をＯＮ・ＯＦＦさせる流量制御切換弁を介する主流路と、制御用ポンプから可変減圧弁を介して流量制御切換弁へ接続した分岐流路と、制御用ポンプから流量制御切換弁を介さないバイパス流路とを設け、該主流路とバイパス流路を中立位置において主流路が第１可変吐出ポンプの第１傾転角制御装置および第２可変吐出ポンプの第２傾転角制御装置と連通しバイパス流路が遮断される同調切換弁に接続したことを特徴とする杭打機の油圧回路。
【請求項２】
可変減圧弁の操作によって吐出量を制御できる同容量の可変吐出ポンプを２個備えた杭打機の油圧回路において、制御用ポンプから吐出量制御をＯＮ・ＯＦＦさせる流量制御切換弁を介する主流路と、制御用ポンプから可変減圧弁を介して流量制御切換弁へ接続した分岐流路と、制御用ポンプから流量制御切換弁を介さないバイパス流路とを設け、該主流路とバイパス流路を第１可変吐出ポンプの第１傾転角制御装置に主流路かバイパス流路かに切り換える第１切換弁を介して接続するとともに、該主流路とバイパス流路を第２可変吐出ポンプの第２傾転角制御装置に主流路かバイパス流路かに切り換える第２切換弁を介して接続したことを特徴とする杭打機の油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、履帯走行するベースマシンの前方に立設したリーダを有する杭打機の油圧回路に係わり、特に可変吐出ポンプの流量制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、ベースマシン１の前方に立設したリーダ２を有し履帯走行する杭打機は、リーダ２のガイドレール３に係合させて油圧ハンマ装置やアースオーガ駆動装置など種々の作業装置５を吊持し、油圧ハンマ機やアースオーガ機などとして構成している。
【０００３】
杭打機の各種装置は、ベースマシン１に搭載したエンジンで複数の油圧ポンプを駆動し、油圧モータやシリンダなどのアクチュエータを作動させることによっている。
図３は、従来の杭打機の油圧回路を示すもので、エンジンで駆動される２個の同容量の第１可変吐出ポンプ１１と第２可変吐出ポンプ１２を設け、切換弁１５ａ、１６ａ、１７ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａを介して左右の走行用の油圧モータ１５、１６、ウインチの油圧モータ１７、１８、２０や作業機駆動用（例えばアースオーガ）の油圧モータ１９などへ圧油を供給している。なお、２１ａ、２２ａは搭載される作業機に特有のアクチュエータの作動を切り換えるための切換弁でアクチュエータは省略している。また、リーダ支持、アウトリガ、リーダ位置調整等のシリンダの作動は、別途定吐出型の油圧ポンプ１３からの圧油によっている。
【０００４】
そして、制御用の油圧ポンプ１４が設けられ、第１可変吐出ポンプ１１および第２可変吐出ポンプ１２の吐出量の制御をし、走行用の油圧モータ１５、１６の回転を制御している。なお、１５ｂ、１６ｂはリモコン弁で、これを操作することによって切換弁１５ａ、１６ａを作動させるようにしている。
【０００５】
通常、杭打機では、エンジンは定速回転で使用され、アクチュエータを複数同時に作動させた場合には、エンジンパワーが不足する場合がある。このような場合には、エンジンパワーの最大値を越えないように吐出量を少なくして、エンジンの停止を防いでいる。
【０００６】
第１可変吐出ポンプ１１と第２可変吐出ポンプ１２の吐出量制御は、例えば、アースオーガ機では、第２可変吐出ポンプ１２を最大吐出量にしてオーガ駆動用の油圧モータ１９を作動させ、この作業装置５を吊持しているウインチの油圧モータ１７の回転を第１可変吐出ポンプ１１の吐出量を制御することによって調整している。
【０００７】
また、図４に示すサンドコンパクションでは、ホッパー５１を第１可変吐出ポンプ１１の油圧モータ１７で駆動されるウインチによって砂や砂利を地上部から吊り上げて作業装置（締固め機）５０の投入口５０ａに供給し、作業装置５０では第２可変吐出ポンプ１２からの圧油で作動する油圧シリンダのロッド先端に付設した圧入装置でこれを締め固めているが、この場合、ホッパー５１の昇降は第１可変吐出ポンプ１１の吐出量を最大にして、作業装置５０の圧入装置の作動回数を第２可変吐出ポンプ１２の吐出量を制御することによって調整している。
【０００８】
また、所定の位置へベースマシンを移動させるために微速走行する場合は、第１可変吐出ポンプ１１および第２可変吐出ポンプ１２の吐出量を最小に制御している。
第１可変吐出ポンプ１１、第２可変吐出ポンプ１２の吐出量制御は流量制御器１１ａ、１２ａを操作して第１傾転角制御装置１１ｂ、第２傾転角制御装置１２ｂを作動させることによっている。即ち、第１可変吐出ポンプ１１および第２可変吐出ポンプ１２に付設された斜板または斜軸の傾転角を変えるシリンダを制御用ポンプ１４の圧油を可変減圧弁で減圧することによって制御している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、杭打機ではエンジンを一定回転として複数の油圧ポンプを駆動しており、エンジン出力が最大限となる場合が少なくない。そして、この２個の可変吐出ポンプが同時に吐出量制御しなければならない作業はないが、作業装置によって、吐出量制御を行う側の可変吐出ポンプが異なるため、通常、可変吐出ポンプそれぞれが単独で吐出量制御できるようにしている。
【００１０】
このため、作業に際しては可変吐出ポンプそれぞれを吐出量制御しなければならないという繁雑さがあり、また、誤操作などで吐出量を制御してはいけない方を操作してしまう危険性もあり、作業効率や安全性の観点から改善が望まれている。
【００１１】
そこで本発明は、２個の同容量の可変吐出ポンプの吐出量の制御を単一の操作によって行える杭打機の油圧回路を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では次の手段を採った。即ち、請求項１の発明では、可変減圧弁の操作によって吐出量を制御できる同容量の可変吐出ポンプを２個備えた杭打機の油圧回路において、制御用ポンプから吐出量制御をＯＮ・ＯＦＦさせる流量制御切換弁を介する主流路と、制御用ポンプから可変減圧弁を介して流量制御切換弁へ接続した分岐流路と、制御用ポンプから流量制御切換弁を介さないバイパス流路とを設け、該主流路とバイパス流路を中立位置において主流路が第１可変吐出ポンプの第１傾転角制御装置および第２可変吐出ポンプの第２傾転角制御装置と連通しバイパス流路が遮断される同調切換弁に接続したことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２の発明では、可変減圧弁の操作によって吐出量を制御できる同容量の可変吐出ポンプを２個備えた杭打機の油圧回路において、制御用ポンプから吐出量制御をＯＮ・ＯＦＦさせる流量制御切換弁を介する主流路と、制御用ポンプから可変減圧弁を介して流量制御切換弁へ接続した分岐流路と、制御用ポンプから流量制御切換弁を介さないバイパス流路とを設け、該主流路とバイパス流路を第１可変吐出ポンプの第１傾転角制御装置に主流路かバイパス流路かに切り換える第１切換弁を介して接続するとともに、該主流路とバイパス流路を第２可変吐出ポンプの第２傾転角制御装置に主流路かバイパス流路かに切り換える第２切換弁を介して接続したことを特徴としている。
【００１４】
ここでの杭打機は、履帯走行するベースマシンの前方に立設したリーダに油圧ハンマ装置やアースオーガ駆動装置などの作業機を備えた基礎工事用の建設機械を指している。本発明は、杭打機にはアクチュエータを作動させるために複数の油圧ポンプが設けられるが、そのうち少なくとも同容量の２個の可変吐出ポンプを搭載しているものに適用される。
【００１５】
また、この２個の可変吐出ポンプは吐出量をそれぞれ個別に制御することはできないが、同時に同量に制御され、一方のみ吐出量を変える場合は他方は最大吐出量に制御されるものである。
以上のことは、請求項１と請求項２において同じである。
【００１６】
請求項１の発明と請求項２の発明の相違は、２個の可変吐出ポンプを同期させて吐出量を制御するか、一方は最大吐出量として他方を吐出量制御するのに請求項１では同調切換弁によっており、請求項２では第１切換弁と第２切換弁によって行うようにした点である。いずれの可変吐出ポンプが吐出量制御することになるか不明である場合は、請求項１の構成にするのがよい。単独での吐出量制御を行う可変吐出ポンプがほとんど決まっている場合では、他方の可変吐出ポンプの第１切換弁（または第２切換弁）を外し、必要とされる場合に請求項２の構成とするのが経済的である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の杭打機の油圧回路の実施形態例を説明する。なお、この杭打機の油圧回路で使用されるアクチュエータは、上記図３で説明したものと同じであるのでその説明は省略し、２個の可変吐出ポンプの吐出量制御について説明する。
【００１８】
まず、請求項１の発明の実施形態例を図１に基づいて説明する。
第１可変吐出ポンプ１１は、エンジンに連結されており、吐出油は、切換弁１５ａ、１７ａ、２０ａ、を介して右側走行用の油圧モータ１５、ウインチ駆動用の油圧モータ１７、２０などのアクチュエータにそれぞれ供給されている。なお、この他に、他のアクチュエータを制御する切換弁２１ａを設けている。
【００１９】
また、第２可変吐出ポンプ１２は、同様に、切換弁１６ａ、１９ａ，１８ａを介して左側走行用の油圧モータ１６、アースオーガ駆動用の油圧モータ１９、ウインチ駆動用の油圧モータ１８などのアクチュエータにそれぞれ接続され、この他に、他のアクチュエータを制御する切換弁２２ａを設けている。
【００２０】
エンジンは、定格回転数で運転され、第１可変吐出ポンプ１１および第２可変吐出ポンプ１２の入力軸回転数は同一で一定である。
可変吐出ポンプ１１および可変吐出ポンプ１２の吐出量はそれぞれ第１傾転角制御装置１１ｂ、第２傾転角制御装置１２ｂを作動させることによって制御している。即ち、第１可変吐出ポンプ１１および第２可変吐出ポンプ１２に付設された斜板または斜軸の傾転角を変えるシリンダのピストンロッドは、制御用油圧と内装されているバネと釣り合って位置がきまるようにしており、制御用油圧を変えることによって、ピストンロッドを移動させ斜板または斜軸の傾転角を変えている。
【００２１】
制御用の圧油は、制御用ポンプ１４から供給され、流量制御切換弁２５を介する主流路３２、３４と、可変減圧弁２４を介して流量制御切換弁２５に接続される分岐流路３１と、流量制御切換弁２５を介さないバイパス流路３３が設けられ、この主流路３４とバイパス流路３３は同調切換弁２６を介してそれぞれ第１傾転角制御装置１１ｂ、第２傾転角制御装置１２ｂに接続されている。流量制御切換弁２５は、第１可変吐出ポンプ１１および第２可変吐出ポンプ１２の吐出量制御をＯＮ・ＯＦＦさせるためのもので、ソレノイド２５ａが消磁されているときは、主流路３２が主流路３４と連通し分岐流路３１、３７は遮断されている。そして、ソレノイド２５ａが励磁されて切り換わると、主流路３２が遮断され、分岐流路３１、３７が主流路３４と連通する。
【００２２】
同調切換弁２６は、可変吐出ポンプ１１および可変吐出ポンプ１２を同じ吐出量で制御するか、いずれか一方を制御するかを切り換えるもので、中立位置においては、主流路３４と第１傾転角制御装置１１ｂへの流路３５および第２傾転角制御装置１２ｂへの流路３６が連通しており、バイパス流路３３は遮断されている。そして、同調切換弁２６を切り換えることによって、主流路３４が流路３５または流路３６と連通し、バイパス流路３３が流路３６または流路３５と連通する。
【００２３】
したがって、同調切換弁２６が中立位置であるときは、可変吐出ポンプ１１および可変吐出ポンプ１２は、流量制御切換弁２５がＯＦＦ（ソレノイド２５ａが消磁されているとき）の場合は最大吐出量となり、流量制御切換弁２５が切り換えられたときは、可変減圧弁２４の操作と連動して吐出量が変化する。
【００２４】
また、同調切換弁２６を切り換えることによって、可変吐出ポンプ１１か可変吐出ポンプ１２の吐出量を単独で制御することができる。この場合、制御されない側はバイパス流路３３から圧油が供給されるので最大吐出量となる。
このように構成されているので、例えば、アースオーガ機では、オーガを駆動する油圧モータ１９へ圧油を供給する第２可変吐出ポンプ１２を最大吐出量として、オーガ駆動装置を昇降させる油圧モータ１７の回転を制御するため第１可変吐出ポンプ１１の吐出量を変える場合には、流量制御切換弁２５を切り換える（ＯＮにする）とともに同調切換弁２６のソレノイド２６ａを励磁して切り換え、可変減圧弁２４を適宜操作する。これにより、第２傾転角制御装置１２ｂへは、制御ポンプ１４の圧油はバイパス流路３３から流路３６を通って流入し、第２可変吐出ポンプ１２は最大吐出量となり、第１傾転角制御装置１１ｂへは、可変減圧弁２４で操作された減圧された圧油が流入し、その圧油とバランスする位置に傾転角が変えられるので可変吐出ポンプ１１は傾転角の変化した位置における吐出量となる。
【００２５】
また、例えば、サンドコンパクションでは、ホッパー５１の昇降は油圧モータ１７で、作業装置５０の圧入装置の油圧シリンダは切換弁１９ａに接続しているが、油圧モータ１７はこの場合最大吐出量として、圧入装置の油圧シリンダを流量制御して作業する場合には、流量制御切換弁２５を切り換える（ＯＮにする）とともに同調切換弁２６のソレノイド２６ｂを励磁して切り換え、可変減圧弁２４を適宜操作する。
【００２６】
これにより、上記のアースオーガ機の場合とは逆に、第１可変吐出ポンプ１１が最大吐出量となり、第２可変吐出ポンプ１２は減圧操作に応じた吐出量となる。
また、ウインチの油圧モータ１７とウインチの油圧モータ１８を同調させて駆動するような場合は、同調切換弁２６を中立位置にしたままで流量制御切換弁２５を切り換え、可変減圧弁２４を適宜操作する。これにより、第１可変吐出ポンプ１１および第２可変吐出ポンプ１２は、減圧操作に応じた同じ吐出量となる。
【００２７】
次に、請求項２に記載の発明の実施形態例について図２に基づいて説明する。この油圧回路の基本的構成は上記図１と同様であり、同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。上記請求項１の実施形態例（図１）との相違は、同調切換弁２６の代わりに、第１切換弁２７と第２切換弁２８を用いた点である。
【００２８】
即ち、切換弁等を介して各種アクチュエータに接続した第１可変吐出ポンプ１１および第２可変吐出ポンプ１２の吐出量はそれぞれ第１傾転角制御装置１１ｂ、第２傾転角制御装置１２ｂを作動させることによって変化させており、これの制御用油圧は、制御用ポンプ１４から流量制御切換弁２５を介する主流路３２、３４と、可変減圧弁２４を介して流量制御切換弁２５に接続された分岐流路３１と、流量制御切換弁２５を介さないバイパス流路４３、４４が設けられ、この主流路３４とバイパス流路４３は第１切換弁２７を介して第１傾転角制御装置１１ｂへ、主流路３４から分岐した流路４５とバイパス流路４４は第２切換弁２８を介して第２傾転角制御装置１２ｂへに接続されている。
【００２９】
流量制御切換弁２５は、ソレノイド２５ａが消磁しているときは、主流路３２が主流路３４と連通し、分岐流路３１、３７は遮断され、ソレノイド２５ａが励磁されて切り換わると、主流路３２が遮断され、分岐流路３１、３７が主流路３４と連通する。
【００３０】
第１切換弁２７は、ソレノイド２７ａが消磁しているときは、主流路３４と第１傾転角制御装置１１ｂへの流路４７が連通しており、第２切換弁２８は、ソレノイド２８ａが消磁しているときは、主流路３４からの流路４５と第２傾転角制御装置１１ｂへの流路４８が連通している。そしてバイパス流路４３、４４は遮断されている。第１切換弁２７、第２切換弁２８はそのソレノイド２７ａ、２８ａが励磁されると、主流路３４からの圧油を遮断し、バイパス流路４３、４４が流路４７、４８とそれぞれ連通する。したがって、第１切換弁２７および第２切換弁２８のソレノイド２７ａ、２８ａが共に消磁しているときは、可変吐出ポンプ１１および可変吐出ポンプ１２は、流量制御切換弁２５がＯＦＦ（ソレノイド２５ａが消磁されているとき）の場合は共に最大吐出量となり、流量制御切換弁２５が切り換えられたときは、可変減圧弁２４の操作に連動して吐出量が変化する。また、この場合に第１切換弁２７または第２切換弁２８のいずれかを切り換えると、切り換えられた側はバイパス流路４３または４４と連通し、最大吐出量となる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明では、同容量の可変吐出ポンプを２個備えた杭打機の油圧回路において、制御用ポンプから、流量制御切換弁を介する主流路と可変減圧弁を介して流量制御切換弁へ接続した分岐流路と流量制御切換弁を介さないバイパス流路とを設け、該主流路とバイパス流路を第１傾転角制御装置および第２傾転角制御装置と同調切換弁を介して接続し、また、請求項２の発明では、上記同調切換弁の代わりに、第１切換弁および第２切換弁を設けて構成したので、搭載される作業装置によっていずれの可変吐出ポンプが吐出量の制御を要求されても同一の油圧回路で行え、作業装置によって油圧回路を変更する必要がないばかりか、従来のように、２個の可変吐出ポンプの吐出量をそれぞれ制御することがないので、操作が簡便で誤操作などの危険性もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１記載の杭打機の油圧回路の一実施形態としての可変吐出ポンプの吐出量の制御回路図である。
【図２】同請求項２記載の可変吐出ポンプの吐出量の制御回路図である。
【図３】従来の杭打機の油圧回路図である。
【図４】サンドコンパクションの全体を示す概略正面図である。
【図５】アースオーガなどの杭打機の全体を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１…ベースマシン            ２…リーダ
３…ガイドレール            ５…作業装置
１１…第１可変吐出ポンプ
１２…第２可変吐出ポンプ
１１ａ、１２ａ…流量制御器
１１ｂ…第１傾転角制御装置
１２ｂ…第２傾転角制御装置
１３…油圧ポンプ            １４…制御用ポンプ
１５〜２０…油圧モータ      １５ａ、１６ａ…切換弁
１５ｂ、１６ｂ…リモコン弁
１５ｃ、１６ｃ…ブレーキ弁
１７ａ〜２２ａ…切換弁      ２４…可変減圧弁
２５…流量制御切換弁        ２５ａ…ソレノイド
２６…同調切換弁            ２６ａ、２６ｂ…ソレノイド
２７…第１切換弁            ２７ａ…ソレノイド
２８…第２切換弁            ２８ａ…ソレノイド
３１…分岐流路              ３２…主流路
３３…バイパス流路          ３４…主流路
３５、３６、３７…流路      ４３、４４…バイパス流路
４５…主流路                ４７、４８…流路
５０…作業装置              ５０ａ…投入口
５１…ホッパー              ５２…ワイヤロープ
５３…鋼管
【図１】
0004050420.tif 000002
【図２】
0004050420.tif 000003
【図３】
0004050420.tif 000004
【図４】
0004050420.tif 000005
【図５】
0004050420.tif 000006