JP2001214902A - 油圧ショベルの油圧回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特に吊り荷作業が行える油圧ショベルの旋回動
作に対し、低速旋回モードと通常旋回モードとに切り換
え可能とし、かつ低速旋回モードでの旋回操作性を良好
にする。 【解決手段】方向切換弁４，６のセンターバイパス部４
ａ，４ｂを前者が後者より上流側に位置するようセンタ
ーバイパス通路２２に接続し、通路２２の弁４より上流
側に圧力制御弁８を配置し、通路２２の圧力制御弁８よ
り上流側を供給通路２０を介して弁４の入力ポート４ｂ
に接続し、通路２２の圧力制御弁８と弁４間を供給通路
２３を介して弁６の入力ポート６ｂに接続する。圧力制
御弁８の開弁方向に油圧ポンプ２の吐出圧力を導き、閉
弁方向にバネ８ａの押し付け力を作用させかつ電磁切換
弁９により旋回モータ５の負荷圧を選択的に導く。弁４
のパイロット通路４１ａ又は４１ｂに電磁比例減圧弁４
２ａ，４２ｂを設け、弁９，４２ａ，４２ｂ操作部１１
で切換操作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧ショベルの油圧
回路装置に係わり、特に、吊り荷作業が行える油圧ショ
ベルにおいて、一般掘削作業時における通常旋回動作と
吊り荷作業時における低速旋回動作時とで旋回動作モー
ドを切り換え可能とする油圧ショベルの油圧回路装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、吊り荷作業が行える油圧ショベル
の油圧回路装置としては、一般掘削作業時における通常
旋回動作と吊り荷作業時における低速旋回動作時とで旋
回動作モードを切り換え可能とするものがあり、例えば
特開平７−４２７０６号公報の図３にその一例が示され
ている。この油圧回路装置は、センターバイパス通路に
旋回用方向切換弁と他の方向切換弁をそれらのセンター
バイパス部がセンターバイパス通路に位置するよう接続
すると共に、油圧ポンプの吐出油路を旋回用方向切換弁
の入力ポートに接続する第１供給通路と他の方向切換弁
の入力ポートに接続する第２供給通路とを別々に設け、
第１供給通路に低速旋回用の流量制御弁を配置した構成
となっている。

【０００３】ここで、低速旋回用の流量制御弁は、メー
タリングオリフィス部と圧力補償弁とを有し、メータリ
ングオリフィス部はメータリングオリフィスが第１供給
通路に位置しない非作動位置とメータリングオリフィス
が第１供給通路に位置する作動位置とに切り換え可能で
ある。

【０００４】以上のように構成した従来の油圧回路装置
にあっては、メータリングオリフィス部が第１位置にあ
るときは、メータリングオリフィス部で前後差圧が生じ
ないため、圧力補償弁も作動せず全開位置にあり、油圧
ポンプからの圧油の供給油量が制限されず、通常通り旋
回モータを高速で駆動可能である（高速旋回モード）。
メータリングオリフィス部が第２位置に切り換えられメ
ータリングオリフィスが第１供給通路に挿入されると、
第１供給通路が絞られメータリングオリフィスの前後に
圧力差が生じ、その圧力差によって圧力補償弁が動作
し、メータリングオリフィスの前後差圧が一定になるよ
うに制御される。このため、低速旋回用の流量制御弁は
メータリングオリフィスの開口面積とその前後差圧で決
まる小流量（一定）の圧油を供給するようになり、旋回
モータを低速で駆動可能となる（低速旋回モード）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の油圧回路装置には次のような問題がある。

【０００６】旋回モータに圧油を供給し駆動するために
は油圧ポンプの吐出圧が旋回モータの負荷圧より高くな
ければならない。センターバイパス部を有する方向切換
弁では、方向切換弁をストロークさせセンターバイパス
部を絞ることで油圧ポンプの吐出圧を上昇させ、旋回モ
ータに圧油を供給できるようになる。しかし、旋回体の
重量は相当大きいため旋回起動時の旋回モータの負荷圧
は極めて高くなり、したがって、方向切換弁のストロー
ク量が小さくセンターバイパス部の絞り量が小さい（開
口面積が大きい）状態では油圧ポンプの吐出圧が旋回モ
ータの負荷圧より高くならないため、油圧ポンプから吐
出された圧油は低速旋回用の流量制御弁に供給されず、
旋回モータを駆動することができない。旋回モータを駆
動するためには、方向切換弁のストローク量を増やしセ
ンターバイパス部の絞り量を大きくし（開口面積を小さ
くし）て油圧ポンプの吐出圧が旋回モータの負荷圧より
高くしなければならない。ここで、方向切換弁のストロ
ーク量は操作レバーの操作量に対応する。このため、オ
ペレータは操作レバーを大きく操作しないと旋回モータ
を駆動できず、旋回操作性が良くない。

【０００７】また、油圧ポンプの吐出圧が旋回モータの
負荷圧より高くなり、旋回モータが駆動し始めた後は、
低速旋回用の流量制御弁で供給流量が小流量に制限され
低速で旋回駆動できるようになるが、その小流量は一定
であり、低速旋回用の流量制御弁にメータリング特性は
ない。このため、低速旋回モードで供給流量を微調整し
て旋回速度を微速制御し、微妙な位置決めをするという
ような高精度の旋回微操作は困難であり、この点でも旋
回操作性に問題がある。

【０００８】本発明の第１の目的は、油圧ショベルのア
クチュエータ動作を低速モードと通常モードとに切り換
え可能とし、かつ低速モードでの操作性を良好にした油
圧ショベルの油圧回路装置を提供することである。

【０００９】本発明の第２の目的は、特に吊り荷作業が
行える油圧ショベルの旋回動作に対し、低速旋回が必要
となる作業時における低速旋回モードと一般掘削作業時
における通常旋回モードとに切り換え可能とし、かつ低
速旋回モードでの旋回操作性を良好にした油圧ショベル
の油圧回路装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）上記第１の目的を
達成するために、本発明は、油圧ポンプと、この油圧ポ
ンプから吐出される圧油によって駆動される第１アクチ
ュエータ及び第２アクチュエータと、前記油圧ポンプか
ら前記第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制
御する第１方向切換弁と、前記油圧ポンプから前記第２
アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第２
方向切換弁と、前記油圧ポンプの吐出油路をタンクに接
続するセンターバイパス通路とを有し、前記第１及び第
２方向切換弁は前記センターバイパス通路に位置するセ
ンターバイパス部を有する多連弁として構成され、前記
第１方向切換弁のセンターバイパス部が前記第２方向切
換弁のセンターバイパス部より上流側に位置するよう接
続された油圧ショベルの油圧回路装置において、前記セ
ンターバイパス通路の前記第１方向切換弁より上流側に
配置され、前記油圧ポンプの吐出圧力が開弁方向に導か
れる圧力制御弁と、前記センターバイパス通路の前記圧
力制御弁より上流側を前記第１方向切換弁の入力ポート
に接続する第１供給通路と、前記圧力制御弁の閉弁方向
に前記第１アクチュエータの負荷圧を選択的に導くモー
ド切換手段とを備えるものとする。

【００１１】このように圧力制御弁と第１供給通路とモ
ード切換手段を設け、圧力制御弁の閉弁方向に前記第１
アクチュエータの負荷圧を選択的に導くことにより、圧
力制御弁の閉弁方向に第１アクチュエータの負荷圧を導
くよう切り換えたときは、第１方向切換弁の入力ポート
下流のメータイン可変絞りの前後差圧は一定に制御さ
れ、第１アクチュエータにはメータイン絞り面積に応じ
た流量の圧油が供給されるため、第１方向切換弁の操作
レバーが操作され、第１方向切換弁がストロークすれ
ば、第１アクチュエータには直ちに操作量に応じた圧油
が供給され、第１アクチュエータの負荷圧が高くても、
操作レバーを大きく操作せずに第１アクチュエータを駆
動できる。また、操作レバーの操作量を増やし、第１方
向切換弁のメータイン絞りの面積を増やせばそれに応じ
て第１アクチュエータへの供給流量は増大する（メータ
リング特性）ため、操作レバーの操作で供給流量を微調
整でき、アクチュエータ速度を微速制御し、微妙な位置
決めをすることができる。

【００１２】（２）また、上記第１及び第２の目的を達
成するために、本発明は、油圧ポンプと、この油圧ポン
プから吐出される圧油によって駆動される旋回装置を駆
動させる第１アクチュエータ及び旋回装置以外を駆動さ
せる第２アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記第
１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第
１方向切換弁と、前記油圧ポンプから前記第２アクチュ
エータに供給される圧油の流れを制御する第２方向切換
弁と、前記油圧ポンプの吐出油路をタンクに接続するセ
ンターバイパス通路とを有し、前記第１及び第２方向切
換弁は前記センターバイパス通路に位置するセンターバ
イパス部を有する多連弁として構成され、前記第１方向
切換弁のセンターバイパス部が前記第２方向切換弁のセ
ンターバイパス部より上流側に位置するよう接続された
油圧ショベルの油圧回路装置において、前記センターバ
イパス通路の前記第１方向切換弁より上流側に配置さ
れ、前記油圧ポンプの吐出圧力が開弁方向に導かれる圧
力制御弁と、前記センターバイパス通路の前記圧力制御
弁より上流側を前記第１方向切換弁の入力ポートに接続
する第１供給通路と、前記圧力制御弁の閉弁方向に前記
第１アクチュエータの負荷圧を選択的に導くモード切換
手段とを備えるものとする。

【００１３】このように圧力制御弁と第１供給通路とモ
ード切換手段を設け、圧力制御弁の閉弁方向に前記第１
アクチュエータ（旋回モータ）の負荷圧を選択的に導く
ことにより、圧力制御弁の閉弁方向に第１アクチュエー
タの負荷圧を導くよう切り換えたときは、第１方向切換
弁の入力ポート下流のメータイン可変絞りの前後差圧は
一定に制御され、第１アクチュエータにはメータイン絞
り面積に応じた流量の圧油が供給されるため、第１方向
切換弁の操作レバーが操作され、第１方向切換弁がスト
ロークすれば、第１アクチュエータには直ちに操作量に
応じた圧油が供給され、旋回起動時に第１アクチュエー
タの負荷圧が高くても、操作レバーを大きく操作せずに
第１アクチュエータを駆動できる。また、操作レバーの
操作量を増やし、第１方向切換弁のメータイン絞りの面
積を増やせばそれに応じて第１アクチュエータへの供給
流量は増大する（メータリング特性）ため、操作レバー
の操作で供給流量を微調整でき、旋回速度を微速制御
し、微妙な位置決めをすることができる。

【００１４】（３）上記（１）又は（２）において、好
ましくは、前記モード切換手段が前記圧力制御弁の閉弁
方向に前記第１アクチュエータの負荷圧を導くよう作動
するとき同時に作動し、前記第１方向切換弁の切り換え
量を制限する操作制限手段を更に備える。

【００１５】これにより第１方向切換弁の操作レバーを
大きく操作しても、第１アクチュエータに供給される圧
油の流量は一定の小流量となるため、容易に第１アクチ
ュエータを低速動作（低速旋回）することができる。

【００１６】（４）また、上記（１）又は（２）におい
て、好ましくは、前記モード切換手段は、第１位置と第
２位置とに切り換え可能なモード切換スイッチと、この
モード切換スイッチが第１位置から第２位置に切り換え
られると前記圧力制御弁の閉弁方向に前記第１アクチュ
エータの負荷圧を導くよう作動する電磁切換弁とを有す
る。

【００１７】これにより圧力制御弁の閉弁方向に第１ア
クチュエータの負荷圧を選択的に導くものとなる。

【００１８】（５）上記（４）において、好ましくは、
前記モード切換スイッチが第１位置から第２位置に切り
換えられると前記第１方向切換弁の切り換え量を制限す
るよう作動する操作制限手段を更に備える。

【００１９】これにより操作制限手段は、モード切換手
段が圧力制御弁の閉弁方向に第１アクチュエータの負荷
圧を導くよう作動するとき、第１方向切換弁の切り換え
量を制限するものとなり、上記（３）で述べたように、
第１方向切換弁の操作レバーを大きく操作しても、第１
アクチュエータに供給される圧油の流量を一定の小流量
とし、容易に第１アクチュエータを低速動作（低速旋
回）することができる。

【００２０】（６）また、上記（３）又は（５）におい
て、好ましくは、前記操作制限手段は、前記第１方向切
換弁の操作信号の伝達経路に配置され、前記操作信号の
最大値を制限する信号制限手段である。

【００２１】これにより操作制限手段は、モード切換ス
イッチが第１位置から第２位置に切り換えられると第１
方向切換弁の切り換え量を制限するよう作動するものと
なる。

【００２２】（７）更に、上記（１）又は（２）におい
て、好ましくは、前記センターバイパス通路の前記圧力
制御弁と前記第１方向切換弁間を前記第２方向切換弁の
入力ポートに接続する第２供給通路を更に備える。

【００２３】これにより第１方向切換弁を操作したとき
に、仮に同時に第２方向切換弁を操作をしたとしても、
第１方向切換弁側に優先的に圧油が供給され、操作性
（旋回操作性）が損なわれることはない。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２５】図１は本発明の一実施の形態による油圧シ
ョベルの油圧回路装置を示す図である。

【００２６】図１において、１はエンジン等の動力源で
あり、このエンジン１の出力軸にメインの油圧ポンプ２
とパイロット油圧ポンプ３が接続され、エンジン１によ
って油圧ポンプ２とパイロット油圧ポンプ３が駆動され
る。油圧ポンプ２から吐出された圧油は旋回モータ５と
油圧シリンダ７に供給され、旋回モータ５と油圧シリン
ダ７が駆動される。油圧ポンプ２と旋回モータ５及び油
圧シリンダ７間には方向切換弁４，６が配置され、油圧
ポンプ２から旋回モータ５及び油圧シリンダ７に供給さ
れる圧油の流れ（方向と流量）がそれぞれ制御される。

【００２７】油圧ポンプ２の吐出油路２ａはセンターバ
イパス通路２２を介してタンク５０に至るタンクライン
５１に接続され、方向切換弁４，６はセンターバイパス
通路２２に位置するセンターバイパス部４ａ，６ａを有
するオープンセンタ型の多連弁として構成され、方向切
換弁４のセンターバイパス部４ａは方向切換弁６のセン
ターバイパス部６ａより上流側に位置している。

【００２８】センターバイパス通路２２の方向切換弁４
より上流側には圧力制御弁８が配置され、センターバイ
パス通路２２の圧力制御弁８より上流側、即ち油圧ポン
プ２の吐出油路２ａから旋回用の供給通路２０が分岐
し、方向切換弁４の入力ポート４ｂに接続されている。
また、センターバイパス通路２２の圧力制御弁８と方向
切換弁４間から供給通路２３が分岐し方向切換弁６の入
力ポート６ｂに接続されている。

【００２９】圧力制御弁８は、開弁方向に吐出油路２ａ
の圧力、即ち油圧ポンプ２の吐出圧力が導かれており、
閉弁方向にバネ８ａの押し付け力を作用させかつパイロ
ット通路１８の圧力が導かれている。バネ８ａは、低速
旋回モード時の方向切換弁４のメータイン可変絞りの前
後差圧を設定するためのものである。

【００３０】パイロット通路１８には電磁切換弁９が接
続され、パイロット通路１８に導かれる圧力は電磁切換
弁９の切り換え動作により決定される。つまり、方向切
換弁４は負荷検出ポート４ｃを有し、この負荷検出ポー
ト４ｃに接続される負荷圧検出通路１４が設けられ、電
磁切換弁９が図示の位置にあるときはパイロット通路１
８をタンク５０に連通し、パイロット通路１８の圧力を
タンク圧力にし、電磁切換弁９が図示の位置から切り換
えられると、パイロット通路１８を負荷圧検出通路１４
に連通し、パイロット通路１８の圧力をアクチュエータ
５の負荷圧力とする。電磁切換弁９はコントローラ１０
から電磁操作部９ａに出力される電流により図示の位置
からパイロット通路１８の圧力をタンク圧力にする位置
に切り換え操作される。

【００３１】方向切換弁４はパイロット操作式であり、
パイロット油圧ポンプ３から吐出された圧油がパイロッ
ト供給通路３０を介し、操作レバー装置４０のパイロッ
ト弁（減圧弁）４０ａ，４０ｂに供給され、操作レバー
装置４０の操作レバー１４０の操作状況に応じてパイロ
ット通路４１ａ又は４１ｂにパイロット圧を生成し、こ
のパイロット圧により方向切換弁４が切り換え操作され
る。

【００３２】方向切換弁６も同様にパイロット操作式で
あり、パイロット油圧ポンプ３から吐出された圧油がパ
イロット供給通路３０を介し、操作レバー装置６０のパ
イロット弁（減圧弁）６０ａ，６０ｂに供給され、操作
レバー装置６０の操作レバー１６０の操作状況に応じて
パイロット通路６１ａ又は６１ｂにパイロット圧を生成
し、このパイロット圧により方向切換弁６が切り換え操
作される。

【００３３】パイロット通路４１ａ，４１ｂの途中に
は、パイロット弁４０ａ，４０ｂの生成したパイロット
圧の最大圧力を制限する電磁比例減圧弁４２ａ，４２ｂ
が配置されている。電磁比例減圧弁４２ａ，４２ｂは、
コントローラ１０から電磁操作部４３ａ，４３ｂに出力
される電流により操作される。

【００３４】旋回用の方向切換弁４に対して作業モード
切換操作部１１が設けられ、作業モード切換操作部１１
はスイッチオン時にコントローラ１０にＯＮ信号を出力
するスイッチ１１１を有している。コントローラ１０
は、作業モード切換操作部１１からの信号に基づき所定
の演算処理を行い、電磁操作部９ａ，４３ａ，４３ｂに
電流を出力する。

【００３５】図２に油圧ショベルの外観を示す。

【００３６】図２において、２００は吊り荷作業が行え
る油圧ショベル全体を指し、油圧ショベル２００は下部
走行体２０１と、この下部走行体２０１上を図１に示し
た旋回モータ５により旋回操作される上部旋回体２０２
と、この上部旋回体２０２に支持されたフロント作業機
２０３とを有し、フロント作業機２０３はブーム２０４
とアーム２０５とバケット２０６を回動可能に連結して
構成され、アーム２０５が図１に示した油圧シリンダ７
によって駆動される。フロント作業機２０３の先端に
は、吊り荷２０７を吊るフック２０８が設けられてい
る。

【００３７】図３にコントローラ１０の処理内容をフロ
ーチャートで示す。

【００３８】コントローラ１０は作業モード切換操作部
１１からの信号を入力し（ステップＳ１００）、その信
号がＯＮ信号であるかどうかを判定し（ステップＳ１１
０）、ＯＮ信号であると電磁切換弁９の電流指令値を切
換用のＩ_aとし（ステップＳ１２０）、電磁比例減圧弁
４２ａ，４２ｂの電流指令値を減圧目標圧力Ｐ_iAを設定
するためのＩ_b1とし（ステップＳ１３０）、電磁操作部
９ａ，４３ａ，４３ｂに電流指令値に応じた電流を出力
する（ステップＳ１６０）。作業モード切換操作部１１
からの信号がＯＮ信号でないときは電磁切換弁９の電流
指令値を０とし（ステップＳ１４０）、電磁比例減圧弁
４２ａ，４２ｂの電流指令値を全開用のＩ_b2とし（ステ
ップＳ１５０）、電磁比例操作部９ａ，４３ａ，４３ｂ
にそれに応じた電流を出力する（ステップＳ１６０）。

【００３９】次に、以上のように構成した本実施形態の
動作を説明する。

【００４０】吊り荷作業を行わない掘削などの通常作業
時には、作業モード切換操作部１１のスイッチ１１１を
オフとし、電磁切換弁９の切り換え操作は行わず、電磁
比例減圧弁４２ａ，４２ｂには減圧を行わない全開用の
Ｉ_b2の電流を出力する。

【００４１】従って、このモード時の旋回操作では、電
磁比例減圧弁４２ａ，４２ｂは全開し、図４に特性線Ａ
１で示すように操作レバー１４０の操作量Ｓｔに応じた
パイロット圧力Ｐｉが方向切換弁４に供給されるように
なり、図５に示すように方向切換弁４はそのパイロット
圧力Ｐｉに応じた切換量Ｘに切り換え操作され、図６に
示すようなメータイン絞り面積Ａにて開口して旋回モー
タ５に圧油を供給し、旋回モータ５を駆動する。

【００４２】このとき、操作レバー１４０の操作量Ｓｔ
と方向切換弁４のメータイン絞り面積Ａとの関係は図７
に特性線Ｂ１で示すようになり、操作量Ｓｔに応じてメ
ータイン絞り面積Ａは増大し、旋回モータ５には、図８
に示すように操作レバーの操作量Ｓｔに応じた流量Ｑの
圧油が供給される。ここで、方向切換弁４はセンターバ
イパス部４ａを有するオープンセンタ型であり、流量特
性は旋回モータ５の負荷圧の影響を受けるため、負荷圧
が高くなる程旋回モータ５に圧油が流れ始める操作量Ｓ
ｔが大きくなり、流量特性の立ち上がりが遅くなる。な
お、この特性はオープンセンタ型の方向切換弁の一般な
特性である。

【００４３】また、アーム操作では、単独、複合のいず
れの場合も、電磁切換弁９は図示の位置にあり、パイロ
ット通路１８の圧力はタンク圧となるため、油圧ポンプ
２から吐出された圧油は、旋回モータ５の負荷圧に係わ
らず圧力制御弁８、センターバイパス通路２２、供給通
路２３、方向切換弁６の入口ポート６ｂへと供給される
ため、旋回操作の有無に係わらずアームシリンダ７に圧
油は供給され、アームシリンダ７は駆動される。

【００４４】よって、本モード時には、従来と同様に、
オープンセンタ型の方向切換弁４，６を備えた油圧回路
装置による油圧ショベル動作が行える。

【００４５】次に、吊り荷作業を行う低速旋回作業時に
は、作業モード切換操作部１１のスイッチ１１１をオン
とし、電磁切換弁９の切り換え操作を行い、電磁比例減
圧弁４２ａ，４２ｂには減圧用のＩ_b1の電流を出力す
る。

【００４６】従って、このモードでは、電磁切換弁９の
切り換え操作により、パイロット通路１８の圧力は旋回
モータ５の負荷圧力となり、圧力制御弁８は、方向切換
弁４への供給圧力（油圧ポンプ２の吐出圧力）と旋回モ
ータ５の負荷圧力との差圧、即ち方向切換弁４のメータ
イン可変絞りの前後差圧を閉弁方向に働くバネ８ａの設
定値に等しくするよう作動する。ここで、センターバイ
パス通路２２の方向切換弁４より上流側に圧力制御弁８
が配置され、センターバイパス通路２２の圧力制御弁８
より上流側、即ち油圧ポンプ２の吐出油路２ａが供給通
路２０により方向切換弁４の入力ポート４ｂに接続され
ている。このため、方向切換弁４のメータイン可変絞り
の前後差圧は一定に制御され、旋回モータ５にはメータ
イン絞り面積に応じた流量の圧油が供給される。

【００４７】また、電磁比例減圧弁４２ａ，４２ｂの減
圧指令により、電磁比例減圧弁４２ａ，４２ｂは減圧目
標圧力がＰｉ_Aとなるように作動し、図４に特性線Ａ２
で示すように操作レバー１４０の操作量Ｓｔに応じたパ
イロット圧力Ｐｉは、Ｐｉ_Aを上限として方向切換弁４
に供給されるため、図５に示すように方向切換弁４はそ
のパイロット圧力Ｐｉに応じて切り換え量Ｘ_Aを上限と
して切り換え操作され、図６に示すようにメータイン絞
り面積値Ａ_Aを上限として旋回モータ５に圧油を供給
し、旋回モータ５を駆動する。

【００４８】このとき、操作レバー１４０の操作量Ｓｔ
と方向切換弁４のメータイン絞り面積Ａとの関係は図７
に特性線Ｂ２で示すようであり、操作量Ｓｔの増大に対
しメータイン絞り面積Ａの上限はＡ_Aに制限され、旋回
モータ５には図９に示すような流量特性で圧油が供給さ
れる。

【００４９】つまり、方向切換弁４のメータイン可変絞
りの前後差圧は圧力制御弁８により一定に制御されるた
め、操作レバー１４０が操作されれば直ちに圧油が供給
され、操作量Ｓｔに応じて供給流量は増大する（メータ
リング特性）。このとき、流量Ｑは旋回モータ５の負荷
圧の影響を受けない。また、操作量ＳｔがＳｔ_Aでメー
タイン絞り面積Ａの上限がＡ_Aに制限されるため、操作
量ＳｔがＳｔ_Aになるまではそのメータリング特性で圧
油が供給され、操作量ＳｔがＳｔ_A以上になると旋回モ
ータ５に供給される流量ＱはＱ_Aで一定となる。

【００５０】従って、旋回起動時、旋回体２０２（図２
参照）の重量が重く旋回モータ５の負荷圧が高くても、
操作レバー１４０を少し操作すれば旋回モータ５に必ず
圧油が供給され、旋回操作が可能となる。

【００５１】また、操作レバー１４０の操作量ＳｔがＳ
ｔ_A以下の領域では、操作量Ｓｔに応じて供給流量Ｑを
微調整でき、旋回速度を微速制御し、微妙な位置決めを
することができる。また、操作レバー１４０をＳｔ_A以
上で操作しても、旋回モータ５に供給される圧油の流量
はＱ_Aの一定小流量となるため、容易に旋回操作を低速
旋回することができる。

【００５２】更に、圧力制御弁８により方向切換弁４の
メータイン可変絞りの前後差圧を一定に制御することは
一種の負荷補償制御であり、この場合は旋回モータ５の
負荷圧力の変化或いは方向切換弁４の操作量の変化に対
し旋回動作の動的安定性が悪化し易くなる可能性がある
が、方向切換弁４のストローク量を少なくし、旋回モー
タ５に供給する圧油量を少なくすることで旋回動作の動
的安定性を損なうことがない。

【００５３】また、このとき仮に同時にアーム操作をし
たとしても、センターバイパス通路２２の圧力制御弁８
と方向切換弁４間が供給通路２３により方向切換弁６の
入力ポート６ｂに接続されているので、方向切換弁４側
に優先的に圧油が供給され、方向切換弁６にはポンプ吐
出流量の余剰流量が供給される。このため、旋回操作性
が損なわれることはない。

【００５４】以上のように本実施形態によれば、吊り荷
作業が行える油圧ショベルの旋回動作に対し、低速旋回
が必要となる作業時における低速旋回モードと一般掘削
作業時における通常旋回モードとに切り換え可能とし、
かつ低速旋回モードでの旋回操作性を良好にできる。

【００５５】なお、以上の実施形態では、低速モードと
通常モードとに切り換え可能とするアクチュエータ動作
として旋回動作を挙げ、旋回モータを有する油圧回路装
置に本発明を適用したが、アクチュエータ動作を低速モ
ードと通常モードとに切り換え可能とすることが望まれ
るものであれば、旋回モータ以外のアクチュエータを有
する油圧回路装置に本発明を適用していも良いことは勿
論である。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、油圧ショベルのアクチ
ュエータ動作を低速モードと通常モードとに切り換え可
能とし、かつ低速モードでの操作性を良好にできる。

【００５７】また、本発明によれば、特に吊り荷作業が
行える油圧ショベルの旋回動作に対し、低速旋回が必要
となる作業時における低速旋回モードと一般掘削作業時
における通常旋回モードとに切り換え可能とし、かつ低
速旋回モードでの旋回操作性を良好にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による油圧ショベルの油
圧回路装置を示す図である。

【図２】図１に示した油圧回路装置を備えた吊り荷作業
が行える油圧ショベルの外観を示す図である。

【図３】図１に示したコントローラの処理内容を示すフ
ローチャートである。

【図４】図１に示した旋回用の操作レバーの操作量と方
向切換弁に供給されるパイロット圧力との関係を示す図
である。

【図５】図１に示した旋回用の方向切換弁に供給される
パイロット圧力とその方向切換弁の切り換え量との関係
を示す図である。

【図６】図１に示した旋回用の方向切換弁の切り換え量
とそのメータイン絞り面積との関係を示す図である。

【図７】図１に示した旋回用の操作レバーの操作量と方
向切換弁のメータイン絞り面積との関係を示す図であ
る。

【図８】通常作業モードでの図１に示した旋回用の操作
レバーの操作量と旋回モータへの供給流量との関係を示
す図である。

【図９】低速旋回モードでの図１に示した旋回用の操作
レバーの操作量と旋回モータへの供給流量との関係を示
す図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 油圧ポンプ ２ａ 吐出油路 ３ パイロット油圧ポンプ ４，６ 方向切換弁 ４ａ，４ｂ センターバイパス部 ４ｂ，５ｂ 入力ポート ４ｃ 負荷検出ポート ５ 旋回モータ ７ 油圧シリンダ ８ 圧力制御弁 ８ａ バネ ９ 電磁切換弁 ９ａ 電磁操作部 １０ コントローラ １１ 作業モード切換操作部 １４ 負荷圧検出通路 １８ パイロット通路 ２２ センターバイパス通路 ２０，２３ 供給通路 ４０，６０ 操作レバー装置 ４０ａ，４０ｂ，６０ａ，６０ｂ パイロット弁 ４１ａ，４１ｂ パイロット通路 ６１ａ，６１ｂ パイロット通路 ４２ａ，４２ｂ 電磁比例減圧弁 ４３ａ，４３ｂ 電磁操作部 １１１ スイッチ １４０，１６０ 操作レバー ２００ 油圧ショベル ２０１ 下部走行体 ２０２ 上部旋回体 ２０３ フロント作業機 ２０４ ブーム ２０５ アーム ２０６ バケット ２０７ 吊り荷 ２０８ フック

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出さ
   れる圧油によって駆動される第１アクチュエータ及び第
   ２アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記第１アク
   チュエータに供給される圧油の流れを制御する第１方向
   切換弁と、前記油圧ポンプから前記第２アクチュエータ
   に供給される圧油の流れを制御する第２方向切換弁と、
   前記油圧ポンプの吐出油路をタンクに接続するセンター
   バイパス通路とを有し、前記第１及び第２方向切換弁は
   前記センターバイパス通路に位置するセンターバイパス
   部を有する多連弁として構成され、前記第１方向切換弁
   のセンターバイパス部が前記第２方向切換弁のセンター
   バイパス部より上流側に位置するよう接続された油圧シ
   ョベルの油圧回路装置において、 前記センターバイパス通路の前記第１方向切換弁より上
   流側に配置され、前記油圧ポンプの吐出圧力が開弁方向
   に導かれる圧力制御弁と、 前記センターバイパス通路の前記圧力制御弁より上流側
   を前記第１方向切換弁の入力ポートに接続する第１供給
   通路と、 前記圧力制御弁の閉弁方向に前記第１アクチュエータの
   負荷圧を選択的に導くモード切換手段とを備えることを
   特徴とする油圧回路装置。
2. 【請求項２】油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出さ
   れる圧油によって駆動される旋回装置を駆動させる第１
   アクチュエータ及び旋回装置以外を駆動させる第２アク
   チュエータと、前記油圧ポンプから前記第１アクチュエ
   ータに供給される圧油の流れを制御する第１方向切換弁
   と、前記油圧ポンプから前記第２アクチュエータに供給
   される圧油の流れを制御する第２方向切換弁と、前記油
   圧ポンプの吐出油路をタンクに接続するセンターバイパ
   ス通路とを有し、前記第１及び第２方向切換弁は前記セ
   ンターバイパス通路に位置するセンターバイパス部を有
   する多連弁として構成され、前記第１方向切換弁のセン
   ターバイパス部が前記第２方向切換弁のセンターバイパ
   ス部より上流側に位置するよう接続された油圧ショベル
   の油圧回路装置において、 前記センターバイパス通路の前記第１方向切換弁より上
   流側に配置され、前記油圧ポンプの吐出圧力が開弁方向
   に導かれる圧力制御弁と、 前記センターバイパス通路の前記圧力制御弁より上流側
   を前記第１方向切換弁の入力ポートに接続する第１供給
   通路と、 前記圧力制御弁の閉弁方向に前記第１アクチュエータの
   負荷圧を選択的に導くモード切換手段とを備えることを
   特徴とする油圧回路装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の油圧ショベルの油圧
   回路装置において、 前記モード切換手段が前記圧力制御弁の閉弁方向に前記
   第１アクチュエータの負荷圧を導くよう作動するとき同
   時に作動し、前記第１方向切換弁の切り換え量を制限す
   る操作制限手段を更に備えることを特徴とする油圧回路
   装置。
4. 【請求項４】請求項１又は２記載の油圧ショベルの油圧
   回路装置において、前記モード切換手段は、 第１位置と第２位置とに切り換え可能なモード切換スイ
   ッチと、 このモード切換スイッチが第１位置から第２位置に切り
   換えられると前記圧力制御弁の閉弁方向に前記第１アク
   チュエータの負荷圧を導くよう作動する電磁切換弁とを
   有することを特徴とする油圧回路装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の油圧ショベルの油圧回路装
   置において、 前記モード切換スイッチが第１位置から第２位置に切り
   換えられると前記第１方向切換弁の切り換え量を制限す
   るよう作動する操作制限手段を更に備えることを特徴と
   する油圧回路装置。
6. 【請求項６】請求項３又は５記載の油圧ショベルの油圧
   回路装置において、 前記操作制限手段は、前記第１方向切換弁の操作信号の
   伝達経路に配置され、前記操作信号の最大値を制限する
   信号制限手段であることを特徴とする油圧回路装置。
7. 【請求項７】請求項１又は２記載の油圧ショベルの油圧
   回路装置において、 前記センターバイパス通路の前記圧力制御弁と前記第１
   方向切換弁間を前記第２方向切換弁の入力ポートに接続
   する第２供給通路を更に備えることを特徴とする油圧回
   路装置。