JP2002031104A - 油圧駆動機械のアクチュエータ制御装置 - Google Patents

油圧駆動機械のアクチュエータ制御装置

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】負荷状態に応じてシリーズ回路とパラレル回路
の切換えを行い作業機の駆動圧低下や速度低下を来たさ
ないようにする。 【解決手段】バケット用油圧シリンダ3の負荷圧が一定
値を超えた場合には、再生キャンセル弁54は開き側に
位置する。このためブーム用油圧シリンダ2から排出さ
れる圧油のすべてが、戻り油路35、35b、固定再生
率弁43、圧力制御弁55を介してタンク14に排出さ
れる。一方油圧ポンプ1の吐出圧油は油路24、24
b、圧力補償弁9、バケット用操作弁7を介してバケッ
ト用油圧シリンダ3に供給される。つまりバケット用油
圧シリンダ3の負荷が大きい場合にはパラレル回路に切
り換えられ油圧ポンプ1の吐出圧油がバケット用油圧シ
リンダ3に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2つの油圧アクチ
ュエータを駆動制御する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ホイールローダ、スキッドステアローダ
などの建設機械には図8に示すように作業機としてアー
ム10とバケット11が設けられている。アーム10、
バケット11はそれぞれアーム用油圧シリンダ2、バケ
ット用油圧シリンダ3に接続している。
【0003】たとえばホイールローダではバケット11
によって土砂を掘削した後に、アーム10を上昇させて
バケット11内の土砂をダンプトラックに積み込む作業
が行われる。この作業中にアーム10を上昇方向に作動
させるには、バケット11の姿勢が地面に対して水平な
一定姿勢を保持するようにバケット11をダンプ方向に
作動させる必要がある。これはレベリング制御といわれ
ている。レベリング制御は、バケット11内の土砂等が
こぼれ落ちることを防止するために不可欠である。
【0004】しかしレベリング制御をオペレータの手動
操作のみに委ねると、図7に示すようにアーム用操作レ
バー4とバケット用操作レバー5を複合操作しなければ
ならない。このような複合操作はオペレータにかかる負
担が大きく、熟練を要する。このためオペレータに負担
がかからず、また熟練も要せずにレベリング制御を行う
ことができる発明が従来より公知になっている。すなわ
ちアーム用操作レバー4の操作のみによってアーム10
のみならずバケット11を同時に作動させて水平保持制
御を行う発明が従来より公知になっている。
【0005】一方複数の油圧アクチュエータたとえばア
ーム用油圧アクチュエータとバケット用油圧アクチュエ
ータに圧油を供給する油圧回路には、シリーズ回路とパ
ラレル回路とが知られている。
【0006】図9(a)、(b)はシリーズ回路とパラ
レル回路の構成を概念的に示している。図9(a)に示
すようにシリーズ回路は油圧ポンプ1から吐出された圧
油を第1の圧油供給路24aを介して先頭のアーム用油
圧シリンダ2に供給しアーム用油圧シリンダ2から排出
された戻り圧油を戻り圧油供給路40を介してバケット
用油圧シリンダ3に供給して両油圧シリンダ2、3を駆
動するというものである。これに対して図9(b)に示
すようにパラレル回路は油圧ポンプ1から吐出された圧
油をそれぞれ、第1の圧油供給路24a、第2の圧油供
給路24bを介してアーム用油圧シリンダ2、バケット
用油圧シリンダ3に供給して両油圧シリンダ2、3を駆
動するというものである。
【0007】シリーズ回路は複合操作を行っているとき
に、先頭のアーム用油圧シリンダ2の駆動速度が低下し
ない、つまり先頭のアーム10の作動速度が低下しない
という利点がある。このためシリーズ回路はレベリング
制御を行う場合に適している。しかしシリーズ回路では
油圧ポンプ1から吐出された圧油による駆動圧がそれぞ
れ先頭のアーム用油圧シリンダ2と後段のバケット用油
圧シリンダ3で分割され減ってしまう。このため後段の
バケット用油圧シリンダ3の負荷が大きくなった場合に
駆動圧が減ってしまい負荷に対応する駆動圧で油圧アク
チュエータを駆動することができないという問題があ
る。
【0008】これに対してパラレル回路は複合操作を行
っているときに単独操作時と比較してアーム10の作動
速度が低下してしまうという欠点があるものの、バケッ
ト用油圧シリンダ3の駆動圧は減らないという利点があ
る。このためパラレル回路は複合操作を行っているとき
にバケット用油圧シリンダ3、アーム用油圧シリンダ2
が同時に大きな推力を必要とする作業を行う場合に適し
ている。
【0009】特開平10−219730号公報には、油
圧回路をシリーズ回路で構成し、アーム用操作レバー4
がアーム上げ方向に操作されたときにアーム用油圧シリ
ンダ2から排出された戻り圧油を、バケット11の姿勢
が水平に保持されるように圧力制御弁で分流してバケッ
ト用油圧シリンダ3に供給するとともに、バケット11
の負荷が一定値を超えた場合にシリーズ回路のままでア
ーム用油圧シリンダ2からの戻り圧油をアーム用操作弁
を介してタンクへと連通させるという発明が記載されて
いる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記公報記載の発明に
よればバケット11の負荷の大小にかかわらずシリーズ
回路のままでアーム用油圧シリンダ2が駆動される。こ
のためバケット用油圧シリンダ3がストロークエンドに
達しバケット11の負荷が大きくなったとしてもアーム
用油圧シリンダ2は十分な駆動力が得られないまま動き
続けることになる。これはアーム11にかかる負荷が大
きい場合に問題となる。
【0011】そこで本発明は負荷状態に応じてシリーズ
回路とパラレル回路の切換えを行い作業機の駆動圧の低
下や作業機の速度の低下を来さないようにすることを解
決課題とするものである。
【0012】
【課題を解決するために手段、作用および効果】本発明
の第1発明は、上記解決課題を達成するために、油圧ポ
ンプ(1)と、この油圧ポンプ(1)の吐出圧油を第1
および第2の圧油供給路(24a、24b)を介して供
給することにより駆動する第1および第2の油圧アクチ
ュエータ(2、3)とを備えた油圧駆動機械のアクチュ
エータ制御装置において、前記第1の油圧アクチュエー
タ(2)から排出される排出圧油を前記第2の油圧アク
チュエータ(3)に供給する戻り圧油供給路(35、3
5a、35d、48、51)と、前記第2の油圧アクチ
ュエータ(3)の負荷圧に応じて、前記戻り圧油供給路
(35、35a、35d、48、51)を介して前記第
2の油圧アクチュエータ(3)に供給する圧油をタンク
(14)に連通させるように制御する制御手段(54、
55)とを備えたことを特徴とする。
【0013】第1発明を図1を参照して具体的に説明す
る。
【0014】第1発明によれば、バケット用油圧シリン
ダ3の負荷圧が一定値以下の場合には、再生キャンセル
弁54は閉じ側に位置している。このためブーム用油圧
シリンダ2から排出される圧油のすべてがタンク14に
排出されることなく、排出される圧油のうち所定の比率
の圧油が、アーム用操作弁6、戻り油路35、35a、
固定再生率弁43、戻り油路35d、チェック弁48、
戻り油路51、バケット用操作弁7を介してバケット用
油圧シリンダ3に供給される。つまりバケット用油圧シ
リンダ3の負荷が小さい場合にはシリーズ回路に構成さ
れアーム用油圧シリンダ2の戻り圧油がバケット用油圧
シリンダ3に供給される。
【0015】これに対してバケット用油圧シリンダ3の
負荷圧が一定値を超えた場合には、再生キャンセル弁5
4は開き側に位置する。このため圧力制御弁55へ接続
するパイロット油路53の圧力はタンク圧となり圧力制
御弁55は連通位置55cに位置しアーム用油圧シリン
ダ2から排出される圧油のすべてが、戻り油路35、3
5b、固定再生率弁43、圧力制御弁55を介してタン
ク14に排出される。
【0016】以上のように第1発明によれば、バケット
用油圧シリンダ3の負荷が小さい場合にはシリーズ回路
が構成されアーム用油圧シリンダ2の戻り圧油によって
バケット用油圧シリンダ3が駆動される。このためレベ
リング制御時に先頭のアーム10の作動速度が低下する
という問題は発生しない。またバケット用油圧シリンダ
3の負荷が大きい場合にはパラレル回路に切り換えられ
アーム用油圧シリンダ2の戻り圧油がタンク14に連通
するので、アーム用油圧シリンダ2を十分な駆動力で動
かすことができる。
【0017】このように第1発明によれば負荷状態に応
じてパラレル回路に切り換えアーム用油圧シリンダ2の
戻り圧油をタンク14に連通するようにしたので、バケ
ット11の負荷が大きくなったとしてもアーム用油圧シ
リンダ2を十分な駆動力で動かすことができる。
【0018】また第2発明は、油圧ポンプ(1)と、こ
の油圧ポンプ(1)の吐出圧油を第1および第2の圧油
供給路(24a、24b)を介して供給することにより
駆動する第1および第2の油圧アクチュエータ(2、
3)と、前記第1および第2の油圧アクチュエータ
(2、3)にそれぞれ対応して設けられた第1および第
2の操作手段(4、5)とを備えた油圧駆動機械のアク
チュエータ制御装置において、前記第1の油圧アクチュ
エータ(2)から排出される排出圧油を前記第2の油圧
アクチュエータ(3)に供給する戻り圧油供給路(3
5、35a、35d、48、51)と、前記第2の油圧
アクチュエータ(3)の負荷圧が一定値以下である場合
であって前記第1および第2の操作手段(4、5)が特
定の操作方向に操作されている場合に、前記第1の油圧
アクチュエータ(2)から排出される排出圧油を所定の
比率に分流して当該所定の比率に分流した圧油を前記戻
り圧油供給路(35、35a、35d、48、51)を
介して前記第2の油圧アクチュエータ(3)に供給する
とともに、前記第2の操作手段(5)の操作量の変化に
応じて、前記戻り圧油供給路(35、35a、35d、
48、51)を介して前記第2の油圧アクチュエータ
(3)に供給する圧油の流量の比率を変化させる制御手
段(36、54、55)とを備えたことを特徴とする。
【0019】第2発明を図1を参照して具体的に説明す
る。
【0020】第2発明によれば、バケット用油圧シリン
ダ3の負荷圧が一定値以下の場合には、再生キャンセル
弁54は閉じ側に位置している。そしてアーム用操作レ
バー4が特定の操作方向(ブーム上げ方向)に操作され
ている場合には、アーム用油圧シリンダ2から排出され
る圧油は固定再生率弁43、圧力制御弁55によって所
定の比率に分流される。この所定の比率に分流した圧油
は、アーム用操作弁6、戻り油路35、35a、固定再
生率弁43、戻り油路35d、チェック弁48、戻り油
路51、バケット用操作弁7を介してバケット用油圧シ
リンダ3に供給される。つまりバケット用油圧シリンダ
3の負荷が小さい場合であってアーム用操作レバー4が
特定の操作方向(ブーム上げ方向)に操作されている場
合にはシリーズ回路に構成されアーム用油圧シリンダ2
の戻り圧油を所定の比率に分流した圧油がバケット用油
圧シリンダ3に供給される。このためアーム用油圧シリ
ンダ2に供給される流量とバケット用油圧シリンダ3に
供給される流量との比率が一定の関係になりバケット1
1の姿勢を一定に保持するレベリング制御が行われる。
【0021】これに対してバケット用操作レバー5が特
定の操作方向(バケットダンプ方向)に操作されると、
再生率上昇弁36が作動して、操作量に応じてバケット
用油圧シリンダ3に供給する圧油の流量の比率を増加さ
せる。
【0022】以上のように第2発明によれば、バケット
用油圧シリンダ3の負荷が小さい場合であってアーム用
操作レバー4が特定の操作方向(ブーム上げ方向)に操
作されている場合にはアーム用油圧シリンダ2の戻り圧
油を所定の比率に分流した圧油によってバケット用油圧
シリンダ3が駆動される。またバケット用操作レバー5
が特定の操作方向(バケットダンプ方向)に操作される
と、再生率上昇弁36が作動し、操作量に応じてバケッ
ト用油圧シリンダ3に供給する圧油の流量の比率が増加
するので、バケット11の作動速度を大きくすることが
できる。したがって第2発明によればレベリング制御を
行っているときにバケット用操作レバー5を操作するこ
とによりバケット用油圧シリンダ3の駆動速度を増加さ
せることができる。
【0023】また第3発明は、前記第1および第2の操
作手段(4、5)が前記特定の操作方向に操作されてい
る状態から前記第1および第2の操作手段(4、5)が
前記特定の操作方向以外の操作方向に操作されている状
態になった場合に、前記第2の圧油供給路(24b)を
介して圧油を前記第2の油圧アクチュエータ(3)に供
給する制御を行うことを特徴とする。
【0024】第3発明を図1を参照して具体的に説明す
る。
【0025】アーム用操作レバー4、バケット用操作レ
バー5が特定の操作方向(ブーム上げ方向、バケットダ
ンプ方向)に操作されているときには、アーム用油圧シ
リンダ2から排出される圧油がアーム用操作弁6、戻り
油路35、35a、固定再生率弁43、戻り油路35
d、チェック弁48、戻り油路51、バケット用操作弁
7を介してバケット用油圧シリンダ3に供給される。こ
こで仮にアーム用操作レバー4、バケット用操作レバー
5が特定の操作方向(ブーム上げ方向、バケットダンプ
方向)以外の操作方向(アーム上げ方向、バケットチル
ト方向)に操作された状態に切り換えられたときにアー
ム用油圧シリンダ2からの戻り圧油のみによってバケッ
ト用油圧シリンダ3を駆動するとなると、前述したよう
にアーム用油圧シリンダ2で十分な推力が得られない。
【0026】そこでアーム上げ、バケットチルトという
操作に切り換えられると、パラレル回路に切り換えられ
第2の圧油供給路24bを介してバケット用油圧シリン
ダ3に油圧ポンプ1の吐出圧油が供給される。このとき
バケット用油圧シリンダ3の負荷圧が一定値を超えると
アーム用油圧シリンダ2の戻り圧油はタンク14に連通
しタンク圧となりアーム用油圧シリンダ2で十分な推力
が得られる。
【0027】すなわち図1のアーム用操作弁7のスプー
ルの両側にはストローク規制制御弁58、59が設けら
れている。アーム用操作レバー4をアーム上げ方向に操
作するとストローク規制制御弁58が弁位置58aに位
置し、第2の圧油供給路24bとバケット用油圧シリン
ダ3とが連通しないようにバケット用操作弁7のスプー
ルのストロークを規制している。このため戻り油路51
がアーム用油圧シリンダ3に連通する状態になっており
シリーズ回路を構成している。
【0028】このときアーム上げ方向のパイロット圧よ
りもバケットチルト方向のパイロット圧が高くなるとス
トローク規制制御弁58が弁位置58bに切り換えられ
る。すると油路18cはタンク14に連通し、絞り18
dを介してバケット用操作弁7に作用しているパイロッ
ト圧はタンク圧になる。
【0029】このためバケット用操作弁7はバケットチ
ルト方向のパイロット圧によって弁位置7eまでストロ
ークする。バケット用操作弁7が弁位置7eまでストロ
ークすると、油圧ポンプ1の吐出圧油は油路24、24
b、圧力補償弁9、バケット用操作弁7を介してバケッ
ト用油圧シリンダ3に供給される。
【0030】このためバケット用油圧シリンダ3は油圧
ポンプ1から吐出される圧油によって駆動される。バケ
ット用油圧シリンダ3の負荷圧が一定値を超えると、ア
ーム用油圧シリンダ2の戻り圧油がタンク圧になりアー
ム用油圧シリンダ2は十分な推力で駆動される。
【0031】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
油圧駆動機械のアクチュエータ制御装置の実施形態につ
いて説明する。
【0032】なお実施形態では、ホイールローダ、スキ
ッドステアローダなどの建設機械に搭載された油圧回路
を想定する。これら建設機械は作業機としてアーム10
とバケット11が設けられたものを想定する。
【0033】図1は第1の実施形態の油圧回路を示して
いる。
【0034】同図1に示す油圧ポンプ1は図示しないエ
ンジンによって駆動され圧油を吐出する。この吐出圧油
は後述するようにアーム用操作弁6、バケット用操作弁
7に供給される。また図示しないパイロット油圧ポンプ
も上記エンジンによって駆動されパイロット圧油を吐出
する。このパイロット圧油は図8に示す油圧式の操作レ
バー装置40に供給される。操作レバー装置40はアー
ム用操作レバー4、バケット用操作レバー5を備えてい
る。アーム用操作レバー4はアーム用操作弁6に対応し
て設けられている。またバケット用操作レバー5はバケ
ット用操作弁7に対応して設けられている。
【0035】操作レバー装置40からは、アーム用操作
レバー4の操作量に応じたパイロット圧のパイロット圧
油と、バケット用操作レバー5の操作量に応じたパイロ
ット圧のパイロット圧油が出力される。
【0036】すなわちアーム用操作レバー4が「アーム
上げ側」に操作されると、操作量に応じた大きさの圧力
(以下アーム上げ圧という)のパイロット圧油がパイロ
ット油路18に出力される。
【0037】同様にしてアーム用操作レバー4が「アー
ム下げ側」に操作されると、操作量に応じた大きさの圧
力(以下アーム下げ圧という)のパイロット圧油がパイ
ロット油路19に出力される。
【0038】同様にしてバケット用操作レバー5が「ダ
ンプ側」に操作されると、操作量に応じた大きさの圧力
(以下バケットダンプ圧という)のパイロット圧油がパ
イロット油路20に出力される。
【0039】同様にしてバケット用操作レバー5が「チ
ルト側」に操作されると、操作量に応じた大きさの圧力
(以下バケットチルト圧という)のパイロット圧油がパ
イロット油路21に出力される。
【0040】アーム用油圧シリンダ2、バケット用油圧
シリンダ3は油圧ポンプ1の吐出圧油がアーム用操作弁
6、バケット用操作弁7を介して供給されることにより
それぞれ駆動される。
【0041】上記各アーム上げ圧、アーム下げ圧、バケ
ットダンプ圧、バケットチルト圧に応じてアーム用操作
弁6、バケット用操作弁7の弁位置が移動する。
【0042】図8は実施形態の建設機械の作業機の構成
を示している。
【0043】同図8に示すようにアーム10、バケット
11にそれぞれ対応してアーム用油圧シリンダ2、バケ
ット用油圧シリンダ3が設けられている。アーム用油圧
シリンダ2はアーム用操作弁6に対応している。またバ
ケット用油圧シリンダ3はバケット用操作弁7に対応し
ている。アーム用油圧シリンダ2、バケット用油圧シリ
ンダ3はアーム用操作弁6、バケット用操作弁7を介し
て供給される圧油によりそれぞれ駆動される。
【0044】アーム用油圧シリンダ2のロッド、バケッ
ト用油圧シリンダ3のロッドはそれぞれ、アーム10、
バケット11に接続されている。バケット11はアーム
10に連結されている。
【0045】アーム用油圧シリンダ2はボトム室2aと
ヘッド室2bを備えている。アーム用油圧シリンダ2の
ボトム室2aに油路28を介してアーム用操作弁6から
圧油が供給されると、アーム用油圧シリンダ2のロッド
は伸張されアーム10が「アーム上げ側」に作動され
る。またアーム用油圧シリンダ2のヘッド室2bに油路
29を介してアーム用操作弁6から圧油が供給される
と、アーム用油圧シリンダ2のロッドは縮退されアーム
10が「アーム下げ側」に作動される。
【0046】バケット用油圧シリンダ3はボトム室3a
とヘッド室3bを備えている。バケット用油圧シリンダ
3のボトム室3aに油路31を介してバケット用操作弁
7から圧油が供給されると、バケット用油圧シリンダ3
のロッドは伸張されバケット11が「ダンプ側」に作動
される。またバケット用油圧シリンダ3のヘッド室3b
に油路32を介してバケット用操作弁7から圧油が供給
されると、バケット用油圧シリンダ3のロッドは縮退さ
れバケット11が「チルト側」に作動される。
【0047】以下操作レバー装置40(操作レバー4、
5)と各操作弁6、7と各油圧シリンダ2、3との接続
関係および各操作弁6、7と油圧ポンプ1の接続関係に
ついて詳述する。操作レバー装置40はシャトル弁4
9、50を介して各操作弁6、7のパイロットポートに
接続している。
【0048】すなわちアーム上げ圧が出力されるパイロ
ット油路18はパイロット油路18aとパイロット油路
18bとに分岐されている。またアーム下げ圧が出力さ
れるパイロット油路19はパイロット油路19aとパイ
ロット油路19bとに分岐されている。
【0049】パイロット油路18bと、バケットダンプ
圧が出力されるパイロット油路20はシャトル弁50の
各入口ポートに連通している。シャトル弁50の出口ポ
ートはパイロット油路22に連通している。同様にパイ
ロット油路19bと、バケットチルト圧が出力されるパ
イロット油路21はシャトル弁49の各入口ポートに連
通している。シャトル弁49の出口ポートはパイロット
油路23に連通している。
【0050】このためシャトル弁50の出口ポートから
は、アーム上げ圧と、バケットダンプ圧のうちで大きい
方のパイロット圧のパイロット圧油が、パイロット油路
22に出力され、バケット用操作弁6のパイロットポー
ト7gに供給される。
【0051】同様にしてシャトル弁49の出口ポートか
らは、アーム下げ圧と、バケットチルト圧のうちで大き
い方のパイロット圧のパイロット圧油が、パイロット油
路23に出力され、バケット用操作弁6の反対側のパイ
ロットポート7hに供給される。
【0052】なおアーム上げ圧はパイロット油路18a
に出力され、アーム用操作弁6のパイロットポート6g
に供給される。またアーム下げ圧はパイロット油路19
aに出力され、アーム用操作弁6の反対側のパイロット
ポート6hに供給される。
【0053】アーム用操作弁6は油圧ポンプ1から吐出
される圧油の流量および方向を制御してアーム用油圧シ
リンダ2に供給する制御弁である。
【0054】すなわち油圧ポンプ1から吐出された圧油
は油路24とその分岐油路24aを介してアーム用操作
弁6に流入される。アーム用操作弁6から流出された圧
油は油路28または29を介してアーム用油圧シリンダ
2に供給される。
【0055】アーム用操作弁6は3つの弁位置6c(中
立位置)、6a(アーム上げ位置)、6e(アーム下げ
位置)を有している。パイロット油路18aを介してア
ーム上げ圧がアーム用操作弁6のアーム上げ側パイロッ
トポート6gに供給されると、アーム上げ圧に応じてア
ーム用操作弁6の開口面積(開口量)が変化され、アー
ム用操作弁6はアーム上げ位置6a側に位置される。ア
ーム用操作弁6が位置6aに位置すると開口面積に応じ
た流量の圧油がアーム用操作弁6、油路28を介してア
ーム用油圧シリンダ2のボトム室2aに供給される。こ
の結果アーム10がアーム上げ側に作動される。
【0056】またパイロット油路19aをアーム下げ圧
がアーム用操作弁6のアーム下げ側パイロットポート6
hに供給されると、アーム下げ圧に応じてアーム用操作
弁6の開口面積(開口量)が変化され、アーム用操作弁
6はアーム下げ位置6e側に位置される。アーム用操作
弁6が位置6eに位置すると開口面積に応じた流量の圧
油がアーム用操作弁6、油路29を介してアーム用油圧
シリンダ2のヘッド室2bに供給される。この結果アー
ム10がアーム下げ側に作動される。
【0057】アーム用操作弁6が弁位置6aに位置する
とアーム用油圧シリンダ2のヘッド室2bから排出され
る圧油(以下戻り圧油という)はアーム用操作弁6を介
して戻り油路35に出力される。またアーム用操作弁6
が弁位置6eに位置するとアーム用油圧シリンダ2のボ
トム室2aから排出される戻り圧油はアーム用操作弁6
を介して戻り油路35に出力される。
【0058】なおアーム用操作弁6は油路25c、油路
25を介してタンク14に接続されている。
【0059】同様にしてバケット用操作弁7により、油
圧ポンプ1から吐出される圧油の流量および方向が制御
されて、制御された圧油がバケット用油圧シリンダ3に
供給される。
【0060】すなわち油圧ポンプ1から吐出された圧油
は油路24とその分岐油路24bを介してバケット用操
作弁7に導入される。バケット用操作弁7から出力され
た圧油は油路31または32を介してバケット用油圧シ
リンダ3に供給される。
【0061】バケット用操作弁7は5つの弁位置7c
(中立位置)、7b(バケットダンプ位置)、7a(バ
ケットダンプ位置)、7d(バケットチルト位置)、7
e(バケットチルト位置)を有している。なおバケット
用操作弁7の弁位置は連続的に変化するものであり、開
口面積も連続的に変化する。パイロット油路22を介し
てアーム上げ圧またはバケットダンプ圧のいずれか高い
方のパイロット圧がバケット用操作弁7のバケットダン
プ側パイロットポート7gに供給されると、パイロット
圧に応じてバケット用操作弁7の開口面積(開口量)が
変化され、バケット用操作弁7はバケットダンプ位置7
b、7a側に位置される。バケット用操作弁7が位置7
aに位置すると油圧ポンプ1の吐出圧油が流入し開口面
積に応じた流量の圧油がバケット用操作弁7、油路31
を介してバケット用油圧シリンダ3のボトム室3aに供
給される。この結果バケット11がダンプ側に作動され
る。
【0062】またパイロット油路23を介してアーム下
げ圧またはバケットチルト圧のいずれか高い方のパイロ
ット圧がバケット用操作弁7のバケットチルト側パイロ
ットポート7hに供給されると、パイロット圧に応じて
バケット用操作弁7の開口面積(開口量)が変化され、
バケット用操作弁7はバケットチルト7d、7e側に位
置される。バケット用操作弁7が位置7eに位置すると
開口面積に応じた流量の圧油がバケット用操作弁7、油
路32を介してバケット用油圧シリンダ3のヘッド室3
bに供給される。この結果バケット11がチルト側に作
動される。
【0063】バケット用操作弁7が弁位置7b、7aに
位置するとバケット用油圧シリンダ3のヘッド室3bか
ら排出される圧油はバケット用操作弁7を介して戻り油
路25bに出力される。またバケット用操作弁7が弁位
置7d、7eに位置するとバケット用油圧シリンダ3の
ボトム室3aから排出される圧油はバケット用操作弁7
を介して戻り油路25dに出力される。戻り油路25
b、25dに出力された圧油は油路25を介してタンク
14に排出される。
【0064】バケット用操作弁7には戻り油路51が接
続している。戻り油路51は、戻り油路35に連通して
いる。
【0065】バケット用操作弁7が弁位置7bに位置す
ると、戻り油路51はバケット用操作弁7を介して油路
31に連通する。このためアーム用油圧シリンダ2から
排出される戻り圧油は戻り油路35、戻り油路51、バ
ケット用操作弁7、油路31を介してバケット用油圧シ
リンダ3のボトム室3aに供給される。同様にバケット
用操作弁7が弁位置7dに位置すると、戻り油路51は
バケット用操作弁7を介して油路32に連通する。この
ためアーム用油圧シリンダ2から排出される戻り圧油は
戻り油路35、戻り油路51、バケット用操作弁7、油
路32を介してバケット用油圧シリンダ3のヘッド室3
bに供給される。
【0066】なおバケット用操作弁7は油路26b、油
路25を介してタンク14に接続されている。
【0067】本実施形態では各操作弁6、7毎に圧力補
償弁8、9が設けられている。
【0068】圧力補償弁8は油圧ポンプ1からみてアー
ム用操作弁6の上流側つまり油圧ポンプ1とアーム用操
作弁6との間の圧油供給路上に設けられている。同様に
圧力補償弁9は油圧ポンプ1からみてバケット用操作弁
7の上流側つまり油圧ポンプ1とバケット用操作弁7と
の間の圧油供給路上に設けられている。
【0069】圧力補償弁8、9は、操作弁6、7の上流
側の圧油の圧力と下流側の圧油の圧力との間の圧力差
を、同一の値にする弁である。油圧回路の一般公式であ
る下記(1)式、 Q=c・A・√(ΔP) …(1) から導かれる通り、差圧ΔPを同一となるようにするこ
とで、オペレータによって操作される操作レバー4の操
作量(操作弁6の開口面積A)に比例した流量Qが負荷
の大きさとは無関係に得られる。同様に操作レバー5の
操作量(操作弁7の開口面積A)に比例した流量Qが負
荷の大きさとは無関係に得られる。
【0070】アーム用操作弁6に対応する圧力補償弁8
は、フローコントロール弁部8aと減圧弁部8bとから
成る。フローコントロール弁部8aには油圧ポンプ1か
ら吐出された圧油が油路24、その分岐油路24aを介
して流入される。減圧弁部8bには油圧ポンプ1から吐
出された圧油が油路24、その分岐油路24cを介して
流入される。
【0071】同様にバケット用操作弁7に対応する圧力
補償弁9は、フローコントロール弁部9aと減圧弁部9
bとから成る。フローコントロール弁部9aには油圧ポ
ンプ1から吐出された圧油が油路24、その分岐油路2
4bを介して流入される。減圧弁部9bには油圧ポンプ
1から吐出された圧油が油路24、その分岐油路24d
を介して流入される。
【0072】減圧弁部8bの出口は油路27aを介して
油路27、27bに連通している。減圧弁部9bの出口
は油路27bを介して油路27に連通している。
【0073】このため減圧弁部8bには油路27、27
aを介して、減圧弁部8bが閉じる方向へ、油圧シリン
ダ2、3の各負荷圧のうち最大負荷圧(以下最大負荷圧
という)が加えられる。
【0074】油路27bは油路27cに分岐している。
油路27cはシャトル弁57の入口ポートに連通してい
る。シャトル弁57の他方の入口ポートは油路47に連
通している。油路47は戻り油路35dを介して戻り油
路35に連通している。シャトル弁57の出口ポートは
油路27dに連通している。油路27dは減圧弁部9b
を閉じる方向に接続している。
【0075】このためシャトル弁57には油路27cを
介して最大負荷圧が入力する。またシャトル弁57には
油路47を介してアーム用油圧シリンダ2の戻り圧油の
うちバケット用油圧シリンダ3の駆動に使用される圧油
の圧力(以下再生圧という)が入力する。なお「再生」
とは戻り圧油をバケット用油圧シリンダ3の駆動に使用
するという意味で使用している。シャトル弁57からは
再生圧と最大負荷圧のうち大きい方の圧力が出力する。
【0076】このため減圧弁部9bには油路27dを介
して、減圧弁部9bが閉じる方向へ、再生圧と最大負荷
圧のうち大きい方の圧力が加えられる。
【0077】圧力補償弁8、9が動作することにより、
各操作弁6、7の前後差圧ΔPが同圧かつ一定にされ
る。これにより油圧シリンダ2、3の負荷の大きさと無
関係に、各操作弁6、7の開口面積によって、流量が定
まる。つまり上記(1)式(Q=c・A・√(ΔP))
より負荷の変動にかかわらず各操作弁6、7の開口面積
(開口量)Aに応じて各操作弁6、7の流量Qが一義的
に定まる。
【0078】アンロード弁34は油圧ポンプ1の吐出油
路24に接続している。アンロード弁34には油路27
を介して、アンロード弁34が閉じる方向へ、最大負荷
圧が加えられている。
【0079】アンロード弁34は、油圧ポンプ1の吐出
圧油の圧力と、油圧シリンダ2、3の最大負荷圧との差
圧を、油圧シリンダ2、3の負荷の変動によらずに、ア
ンロード弁12の設定圧に応じた一定値とする。
【0080】すなわちアンロード弁34は、アンロード
弁34に備えたバネのバネ力と、最大負荷圧と、油圧ポ
ンプ1の吐出圧とにより開閉する。アンロード弁34は
バネ力と最大負荷圧により閉じ側に作動する。アンロー
ド弁34は油圧ポンプ1の吐出圧により開き側へ作動す
る。このことにより油圧ポンプ1の吐出圧と最大負荷圧
との差圧はアンロード弁34の設定圧に応じて一定とな
る。
【0081】また油圧ポンプ1の吐出油路24にはリリ
ーフ弁33が接続している。リリーフ弁33は油圧ポン
プ1から油路24に吐出された圧油の圧力を設定リリー
フ圧以下に制限する。
【0082】戻り油路35は3つの戻り油路35a、3
5b、35cに分岐している。
【0083】戻り油路35a、35bは固定再生率弁4
3の各入口ポートに接続している。戻り油路35cは再
生率上昇弁36の入口ポートに接続している。戻り油路
35aと戻り油路35cは固定再生率弁43および再生
率上昇弁36の各出口ポートで合流し戻り油路35dに
連通している。戻り油路35dはチェック弁48の入口
ポートに連通している。チェック弁48の出口ポートは
戻り油路51に連通している。チェック弁48は戻り油
路35dから戻り油路51の方向にのみ圧油の流れを許
容する。戻り油路35dは油路47に分岐している。
【0084】戻り油路35bは固定再生率弁43の出口
ポートを介して圧力制御弁55の入口ポートに接続して
いる。圧力制御弁55の出口ポートは油路25を介して
タンク14に連通している。
【0085】固定再生率弁43は3つの弁位置43c
(中立位置)、43a(アーム上げ位置)、43b(ア
ーム下げ位置)を有している。
【0086】パイロット油路22はパイロット油路22
aに分岐されこのパイロット油路22aは固定再生率弁
43の一方のパイロットポート43dに接続している。
同様にパイロット油路23はパイロット油路23aに分
岐されこのパイロット油路23aは固定再生率弁43の
他方のパイロットポート43eに接続している。
【0087】したがってパイロット油路22a、23a
内の圧力が同圧である場合には固定再生率弁43は中立
位置43cに位置する。固定再生率弁43が中立位置4
3cに位置しているとき戻り油路35a内の圧油は固定
再生率弁43で遮断されるとともに、戻り油路35b内
の圧油は固定再生率弁43を通過して圧力制御弁55の
入口ポートに流入する。
【0088】パイロット油路22a内のパイロット圧が
パイロット油路23a内のパイロット圧よりも大きい場
合には固定再生率弁43はアーム上げ位置43aに位置
する。固定再生率弁43がアーム上げ位置43aに位置
しているとき戻り油路35a内の圧油は固定再生率弁4
3内の絞り43fを通過して戻り油路35dに出力する
とともに、戻り油路35b内の圧油は固定再生率弁43
内の絞り43gを通過して圧力制御弁55の入口ポート
に流入する。ここで戻り油路35aに対応する絞り43
fの絞り径(開口面積)および戻り油路35bに対応す
る絞り43gの絞り径(開口面積)は、所定の値に設定
されている。これら絞り径(開口面積)の値はアーム1
0がアーム上げ側に作動したときにバケット11を水平
に保持するために必要な油圧シリンダ3への供給流量に
対応して定められている。
【0089】同様にパイロット油路23a内のパイロッ
ト圧がパイロット油路22a内のパイロット圧よりも大
きい場合には固定再生率弁43はアーム下げ位置43b
に位置する。固定再生率弁43がアーム下げ位置43b
に位置しているとき戻り油路35a内の圧油は固定再生
率弁43内の絞り43hを通過して戻り油路35dに出
力するとともに、戻り油路35b内の圧油は固定再生率
弁43内の絞り43iを通過して圧力制御弁55の入口
ポートに流入する。
【0090】再生率上昇弁36は3つの弁位置36c
(中立位置)、36a(バケットダンプ位置)、36b
(バケットチルト位置)を有している。
【0091】パイロット油路20はパイロット油路20
aに分岐されこのパイロット油路20aは再生率上昇弁
36の一方のパイロットポート36dに接続している。
同様にパイロット油路21はパイロット油路21aに分
岐されこのパイロット油路21aは再生率上昇弁36の
他方のパイロットポート36eに接続している。
【0092】したがってパイロット油路20a、21a
内の圧力が同圧である場合には再生率上昇弁36は中立
位置36cに位置する。再生率上昇弁36が中立位置3
6cに位置しているとき戻り油路35c内の圧油は再生
率上昇弁36で遮断される。
【0093】パイロット油路20a内のパイロット圧が
パイロット油路21a内のパイロット圧よりも大きい場
合には再生率上昇弁36はバケットダンプ位置36aに
位置する。再生率上昇弁36がバケットダンプ位置36
aに位置しているとき戻り油路35c内の圧油は再生率
上昇弁36を通過して戻り油路35dに出力する。同様
にパイロット油路21a内のパイロット圧がパイロット
油路20a内のパイロット圧よりも大きい場合には再生
率上昇弁36はバケットチルト位置36bに位置する。
再生率上昇弁36がバケットチルト位置36bに位置し
ているとき戻り油路35c内の圧油は再生率上昇弁36
を通過して戻り油路35dに出力する。
【0094】圧力制御弁55は2つの弁位置55a(遮
断位置)、55c(連通位置)を有している。圧力制御
弁55が遮断位置55aから連通位置55c側に移動す
るにつれて開口面積が連続的に大きくなる。パイロット
油路55eを介して圧力制御弁55の一方のパイロット
ポート55fに入力ポート圧がパイロット圧として加え
られる。
【0095】戻り油路51は油路51aに分岐し絞り5
2を介して油路53に連通している。油路53は再生キ
ャンセル弁54の入口ポートと圧力制御弁55の他方の
パイロットポート55gのそれぞれに接続している。
【0096】したがって圧力制御弁55は、油路53内
の圧力とパイロット油路55e内の圧力とが釣り合う位
置でバランスし、圧力制御弁55の上流圧は戻り油路5
1内の圧力と等しくなる。このためアーム用油圧シリン
ダ2から排出される戻り圧油は一定の比率で分流され戻
り油路35dと戻り油路35bのそれぞれに振り分けら
れる。戻り油路35dに振り分けられた戻り圧油はチェ
ック弁48、戻り油路51、バケット用操作弁7を介し
てバケット用油圧シリンダ3に供給される。一方戻り圧
油35bに振り分けられた圧油は圧力制御弁55、油路
25を介してタンク14に排出される。
【0097】圧力制御弁55は再生率上昇弁36が中立
位置36cに位置しているとき、固定再生率弁43の絞
り43fの開口面積と絞り43gの開口面積の比率で戻
り油路35dに流れる圧油の流量(油圧シリンダ3への
供給流量)と戻り油路35bに流れる圧油の流量(タン
ク14への排出流量)とを分流する。この分流比はバケ
ット11を水平に保持する比率に設定されている。
【0098】また再生率上昇弁36がバケットダンプ位
置36aまたはチルト位置36bに位置しているとき、
バケットダンプ圧またはチルト圧が大きくなるに伴い戻
り油路35d側に分流される流量が増加する。
【0099】再生キャンセル弁54は戻り油路51内の
圧力つまりバケット用油圧シリンダ3の負荷圧が一定値
を超えた場合に戻り圧油35内の全流量をタンク14に
排出するために設けられている。
【0100】再生キャンセル弁54には閉じ側にバネ5
4aのバネ力が付与されている。再生キャンセル弁54
のバネ54aに対向するパイロットポート54bには戻
り圧油51内の負荷圧がパイロット圧として加えられ
る。また後述するように再生キャンセル弁54のバネ5
4aに対向するパイロットポート54cにはパイロット
油路19gを介してパイロット圧が加えられる。
【0101】したがってパイロットポート54b、54
c側に作用する力がバネ54aのバネ力よりも小さい場
合には再生キャンセル弁54は閉じ側に位置している。
【0102】これに対してパイロットポート54b、5
4c側に作用する力がバネ54aのバネ力以上になると
再生キャンセル弁54は開き側に位置する。このため戻
り油路51内の圧油は油路51a、絞り52、油路5
3、再生キャンセル弁54、油路25を介してタンク1
4に排出される。すると戻り油路51内の圧力は絞り5
2で減圧されタンク圧となりこのタンク圧がパイロット
圧として圧力制御弁55のパイロットポート55gに作
用する。このため圧力制御弁55の上流圧はタンクとな
り戻り圧油の全流量は圧力制御弁55を介してタンク1
4へ排出される。
【0103】本実施形態では、バケット用操作弁7のバ
ケットダンプ位置7aに、カウンタバランス弁39が内
蔵されている。バケット用操作弁7のスプールがストロ
ークすると油路31内の圧力がカウンタバランス弁39
のバネが設けられている側に対向する側に加えられる。
カウンタバランス弁39は油路32と油路25との連通
を遮断する弁位置39aと、油路32と油路25とを連
通させる弁位置39bを有している。
【0104】油路31の圧力が一定圧以上であると、カ
ウンタバランス弁39が弁位置39bに切り換えられ
る。このため油路32からの戻り圧油が油路25bを介
してタンク14へ排出される。また油路31の圧力が上
記一定圧よりも小さいと、カウンタバランス弁39がバ
ネ力によって弁位置39aに切り換えられる。このため
油路32からの戻り圧油が遮断されタンク14への戻り
圧油の排出量がなくなる。
【0105】またバケット用操作弁7のバケットダンプ
位置7bにも、カウンタバランス弁39と同機能のカウ
ンタバランス弁41が内蔵されている。
【0106】同様にバケット用操作弁7のバケットチル
ト位置7e、7dにもカウンタバランス弁39と同様
に、油路32の圧力が一定圧以上であると油路31から
の戻り圧油を油路25dを介してタンク14に排出し、
油路32の圧力が上記一定圧よりも小さいと戻り圧油を
遮断しタンク14への戻り圧油の排出量をなくすカウン
タバランス弁42、65がそれぞれ設けられている。
【0107】バケット用操作弁6には、そのスプールの
ストローク位置を規制するストローク規制制御弁58お
よび59が設けられている。ストローク規制制御弁58
はバケット用操作弁7がバケットダンプ位置7b、7a
側に移動される際にバケットダンプ位置7bでストロー
ク規制をしてバケットダンプ位置7aに位置させないよ
うにスプールの移動を制御する。
【0108】すなわちストローク規制制御弁58はバケ
ット用操作弁7のパイロットポート7h側端部に当接し
得るピストン58cを備えている。またストローク規制
制御弁58は2つの弁位置58a(遮断位置)、58b
(排出位置)を有している。
【0109】パイロット油路18bはパイロット油路1
8cに分岐されこのパイロット油路18cはストローク
規制制御弁58の一方のパイロットポート58dに接続
している。同様にパイロット油路23はストローク規制
制御弁58のピストン58c側のパイロットポート58
eに接続している。
【0110】パイロット油路18cは油路18dに分岐
されストローク規制制御弁58の入口ポートに接続して
いる。ストローク規制制御弁58の出口ポートは油路1
8eに接続している。油路18eは油路25を介してタ
ンク14に連通している。
【0111】したがってパイロット油路18c内のパイ
ロット圧によりストローク規制制御弁58は遮断位置5
8aに位置する。このためバケット用操作弁7がバケッ
トダンプ位置7b、7a側に移動しようとしてもバケッ
トダンプ位置7bでピストン58cによりストローク規
制されバケットダンプ位置7aまで移動しない。
【0112】パイロット油路23内のパイロット圧がパ
イロット油路18c内のパイロット圧よりも大きい場合
にはストローク規制制御弁58は通過位置58bに位置
する。
【0113】またパイロット油路18c内のパイロット
圧油はパイロット油路18d、ストローク規制制御弁5
8、油路18e、25を介してタンク14に排出され
る。このためパイロット油路18c、18b内のパイロ
ット圧はタンク圧になる。
【0114】なおバケット用操作弁7のパイロットポー
ト7g側のストローク規制制御弁59もストローク規制
制御弁58と同様である。この場合パイロット油路19
bを分岐したパイロット油路19c内のパイロット圧に
よりストローク規制制御弁59は遮断位置に位置し、バ
ケット用操作弁7の移動位置がバケットチルト位置7d
で規制される。
【0115】本実施形態では、浮き制御回路が設けられ
ている。ここで浮き制御とはアーム10がアーム下げ側
に作動している場合にアーム用油圧シリンダ2の両シリ
ンダ室2a、2bをタンク圧にしてアーム10が外力に
応じてアーム上げ、アーム下げの両方に自由に作動でき
る状態にする制御のことである。
【0116】浮き制御を実行する指令は、たとえばアー
ム用操作レバー4をアーム下げ方向に操作すると同時に
操作レバー4のノブ等に設けられた浮き制御用スイッチ
をオン操作することにより与えられる。浮き制御用スイ
ッチがオン操作されると浮き制御用スイッチから電気信
号が出力される。浮き制御回路は、切換弁60、61、
62を中心に構成されている。
【0117】切換弁60は電磁切換弁であり2つの弁位
置60a、60bを有している。パイロット油路19は
切換弁60の入口ポートに接続している。切換弁60の
出口ポートは油路19f、19gに接続している。切換
弁60の電磁ソレノイド60cには浮き制御用スイッチ
のオン操作を示す電気信号が加えられる。切換弁60の
電磁ソレノイド60cが非通電状態のときには切換弁6
0は弁位置60aに位置し、パイロット油路19内のパ
イロット圧油が切換弁60を通過し油路19gに出力さ
れている。切換弁60の電磁ソレノイド60cに電気信
号が通電すると切換弁60は弁位置60bに位置し、パ
イロット油路19内のパイロット圧油が切換弁60を通
過して油路19fに出力される。
【0118】切換弁61は2つの弁位置61a(遮断位
置)、61b(通過位置)を有している。絞り63の下
流は切換弁61の流入出ポートに接続している。切換弁
61の他方の流入出ポートは油路29bに接続してい
る。油路29bは油路25を介してタンク14に連通し
ている。切換弁61のパイロットポート61cには油路
19fを通過したパイロット圧油が供給される。切換弁
61のパイロットポート61cにパイロット圧が加えら
れると切換弁61は通過位置61bに位置し、絞り63
の下流は切換弁61、油路29b、25を介してタンク
14に連通する。
【0119】油路29は油路29aに分岐している。油
路29aは絞り63の上流に連通している。
【0120】切換弁62は2つの弁位置62a(遮断位
置)、62b(通過位置)を有している。油路29aは
切換弁62の流入出ポートに接続している。切換弁61
の他方の流入出ポートは油路29bに接続している。切
換弁62のパイロットポート62cには絞り63の下流
のパイロット圧が加えられる。切換弁62のパイロット
ポート62cに対向する側には絞り63の上流圧が加え
られる。したがって絞り63の下流が低圧になると切換
弁62は通過位置62bに位置し、油路29aは切換弁
62、油路29b、25を介してタンク14に連通す
る。
【0121】つぎに図1の第1の実施形態の油圧回路の
動作について説明する。
【0122】いまオペレータが操作レバー装置40のア
ーム用操作レバー4をアーム上げ側に操作したものとす
る。このときバケット用操作レバー5は中立位置から傾
動操作されていないものとする。
【0123】このためアーム用操作レバー4の操作量に
応じたアーム上げ圧がパイロット油路18aに出力され
る。このアーム上げ圧はパイロット油路18aを介して
アーム用操作弁6のアーム上げ側パイロットポート6g
に供給される。
【0124】またアーム用操作レバー4の操作量に応じ
たアーム上げ圧がパイロット油路18bに出力されシャ
トル弁50の一方の入口ポートに加えられている。いま
バケット用操作レバー5は中立位置であるので、パイロ
ット油路20の圧力つまりシャトル弁50の他方の入口
ポートの圧力はタンク14内の圧力になっている。この
ためシャトル弁50を介してパイロット油路22に、ア
ーム用操作レバー4の操作量に応じたアーム上げ圧が出
力される。このアーム上げ圧はパイロット油路22を介
してバケット用操作弁7のダンプ側パイロットポート7
gに供給される。
【0125】このため各操作弁6、7に加えられたアー
ム上げ圧に応じてアーム用操作弁6がアーム上げ位置6
a側に位置されるとともに、バケット用操作弁7がダン
プ位置7b側に位置される。
【0126】アーム用操作弁6がアーム上げ位置6aに
位置されると、油圧ポンプ1から吐出された圧油が油路
24、24a、圧力補償弁8を介してアーム用操作弁6
の入口ポートに流入し、開口面積に応じた流量の圧油が
流出し、油路28を介してアーム用油圧シリンダ2のボ
トム室2aに供給される。この結果アーム10がアーム
上げ側に作動される。
【0127】アーム用操作弁6がアーム上げ位置6aに
位置されているときアーム用油圧シリンダ2のヘッド室
2bから排出される戻り圧油は油路29、アーム用操作
弁6を介して戻り油路35に出力される。
【0128】いまバケット用操作レバー5は中立位置で
あるのでバケットダンプ圧、バケットチルト圧は同じタ
ンク圧になっている。このため各パイロット油路20
a、21a内のパイロット圧はタンク圧であり再生率上
昇弁36の各パイロットポート36d、36eに加えら
れるパイロット圧はタンク圧である。これにより再生率
上昇弁36は遮断位置36cに位置し、戻り油路35c
内の圧油は再生率上昇弁36で遮断される。したがって
戻り圧油は戻り油路35a、35bのみを流れる。
【0129】アーム上げ圧が固定再生率弁43のパイロ
ットポート43dに加えられるため、固定再生率弁43
はアーム上げ位置43aに位置する。固定再生率弁43
がアーム上げ位置43aに位置すると戻り油路35a内
の圧油は固定再生率弁43内の絞り43fを通過して戻
り油路35dに出力される。また戻り油路35b内の圧
油は固定再生率弁43内の絞り43gを通過して圧力制
御弁55の入口ポートに流入する。
【0130】圧力制御弁55は、固定再生率弁43の絞
り43fの開口面積と絞り43gの開口面積とで定まる
所定の比率で戻り油路35dを流れる圧油の流量と戻り
油路35bを流れる圧油の流量(タンク14への排出流
量)を分流する。この分流比はバケット11を水平に保
持する分流比になっている。
【0131】バケット用操作弁7がバケットダンプ位置
7bに位置しているとき、戻り油路51はバケット用操
作弁7を介して油路31に連通する状態になっている。
しかし油圧ポンプ1の吐出口に連通する油路24aはバ
ケット用操作弁7で遮断され油路31に連通しない状態
になっている。つまり図1の油圧回路はシリーズ回路に
なっている。
【0132】つぎにアーム用操作レバー4のアーム上げ
方向への操作に対してバケット用操作レバー5のバケッ
トダンプ方向への操作が加えられた場合つまり複合操作
時の作動について説明する。
【0133】バケット用操作レバー5がバケットダンプ
方向へ操作されると、パイロット油路20a内のバケッ
トダンプ圧がパイロット油路21a内のパイロット圧
(タンク圧)よりも大きくなる。このため再生率上昇弁
36はバケットダンプ位置36aに位置する。再生率上
昇弁36がバケットダンプ位置36aに位置すると戻り
油路35c内の圧油は再生率上昇弁36を通過して戻り
油路35dに合流する。この合流により戻り油路35d
を通過する圧油の流量が増加する。このためバケットダ
ンプ圧の上昇に伴い戻り圧油35dに分流される圧油の
流量が増加する。
【0134】したがってバケットダンプ圧の増加に伴い
バケット用油圧シリンダ3に供給される圧油の流量が増
加しバケット11の作動速度が増加する。
【0135】このときアーム上げ圧がパイロット油路1
8cに作用しストローク規制制御弁58は遮断位置58
aに位置する。ストローク規制制御弁58が遮断位置5
8a側に移動するとピストン58cがバケット用操作弁
7のスプールに当接する。このためバケット用操作レバ
ー5がバケットダンプ方向に操作されバケットダンプ圧
がパイロット油路22を介してバケット用操作弁7のパ
イロットポート7gに加えられたとしてもバケット用操
作弁7はバケットダンプ位置7bでピストン58cによ
りストローク規制されバケットダンプ位置7aまで移動
しない。
【0136】このようにアーム上げ方向への操作とバケ
ットダンプ方向への操作の複合操作時に、バケット用操
作弁7はバケットダンプ位置7bに位置する状態を保持
している。たとえバケットダンプ圧が上昇したとしても
バケット用操作弁7がバケットダンプ位置7aまで移動
することはない。つまり油圧ポンプ1の吐出口に連通す
る油路24aはバケット用操作弁7で遮断され油路31
を介してバケット用油圧シリンダ3のボトム室3aに連
通しない状態になっている。このように複合操作時には
シリーズ回路の状態が維持されている。したがってアー
ム用油圧シリンダ2は油圧ポンプ1の吐出圧油によって
駆動され、バケット用油圧シリンダ3はアーム用油圧シ
リンダ2の戻り圧油のみによって駆動される。バケット
用油圧シリンダ3は油圧ポンプ1の吐出圧油によって駆
動されることはない。この結果複合操作時に先頭の作業
機であるアーム10を、アーム上げ方向に単独操作して
いるときと同じ作動速度で作動させることができる。
【0137】ただしアーム用操作レバー4の操作量が小
さくなりアーム上げ圧が小さくなるとバケット用操作弁
7のストローク規制状態は解除される。
【0138】すなわちパイロット油路18c内のアーム
上げ圧が小さくなるとピストン58cがバケット用操作
弁7を押す力が弱まる。このためバケット用操作レバー
5がバケットダンプ方向に操作されバケットダンプ圧が
パイロット油路22を介してバケット用操作弁7のパイ
ロットポート7gに加えられると、バケット用操作弁7
はピストン58cにストローク規制されることなくバケ
ットダンプ位置7aまで移動する。つまり油圧ポンプ1
の吐出口に連通する油路24aはバケット用操作弁7、
油路31を介してバケット用油圧シリンダ3のボトム室
3aに連通する状態になる。これによりバケット用油圧
シリンダ3は油圧ポンプ1の吐出圧油によって駆動され
る。
【0139】さてシリーズ回路は複合操作時に先頭の作
業機であるアーム10の作動速度が低下しないという利
点があるものの後段の作業機であるバケット11で十分
な駆動力が得られないという問題がある。本実施形態で
はバケット11の負荷が大きくなるとシリーズ回路から
パラレル回路に切り換えることでこの問題を解決してい
る。
【0140】上述したようにアーム用操作レバー4の操
作量を小さくすると油路24aがバケット用油圧シリン
ダ3のボトム室3aに連通する状態になる。この状態で
バケット用油圧シリンダ3の負荷圧が一定値を超える
と、再生キャンセル弁54のパイロットポート54bに
作用する力がバネ54aのバネ力以上になる。このため
再生キャンセル弁54は開き側に位置する。このため戻
り油路51内の圧油は油路51a、絞り52、油路5
3、再生キャンセル弁54、油路25を介してタンク1
4に排出される。このため油路53を介して圧力制御弁
55のパイロットポート55gに作用するパイロット圧
はタンク圧となりこれに応じて圧力制御弁55の上流側
の圧力もタンク圧となり、戻り圧油35内の全流量がタ
ンク14に排出される。これによりアーム用油圧シリン
ダ2の戻り側のシリンダ室2bの圧力はタンク圧にな
る。つまりシリーズ回路からパラレル回路に切り換えら
れる。
【0141】また本実施形態では、アーム用操作レバー
4、バケット用操作レバー5がアーム上げ方向、バケッ
トチルト方向という操作方向に操作されると、バケット
用操作弁7でスプールのストローク規制はされず油圧ポ
ンプ1の吐出圧油によってバケット用油圧シリンダ3が
駆動される。つまりパラレル回路によってバケット用油
圧シリンダ3が駆動される。
【0142】アーム用操作レバー4、バケット用操作レ
バー5がアーム上げ方向、バケットチルト方向という操
作方向に操作されていると、パイロット油路22、23
にはアーム上げ圧とバケットチルト圧が発生する。ここ
でアーム上げ圧よりもバケットチルト圧が高くなるとス
トローク規制制御弁58が通過位置58bに切り換えら
れる。このためパイロット油路18cは油路18d、ス
トローク規制制御弁58、油路18e、油路25を介し
てタンク14に連通する。これによりパイロット油路1
8c内のアーム上げ圧は絞り18dにより絞られタンク
圧まで低下する。このためバケット用操作弁7のパイロ
ットポート7gにパイロット油路22を介して加えられ
るアーム上げ圧が低下する。一方バケット用操作弁7の
対向するパイロットポート7hにはバケットチルト圧が
加えられている。
【0143】このためバケット用操作弁7はバケットチ
ルト圧によってバケットチルト位置7eまで移動する。
バケット用操作弁7がバケットチルト位置7eに位置す
ると、油圧ポンプ1の吐出圧油は油路24、24b、圧
力補償弁9、バケット用操作弁7、油路32を介してバ
ケット用油圧シリンダ3のヘッド室3bに供給される。
【0144】このためバケット用油圧シリンダ3は油圧
ポンプ1から吐出される圧油によって駆動される。つま
りパラレル回路が構成される。
【0145】以上アーム用操作レバー4がアーム上げ方
向に操作された場合について説明した。アーム用操作レ
バー4がアーム下げ方向に操作された場合も同様に作動
する。
【0146】さてシリーズ回路の利点の一つに回生機能
がある。たとえばアーム10が自重で落下するような場
合にアーム用油圧シリンダ2のボトム室2a側の保持圧
をバケット用油圧シリンダ3の駆動に使用することがで
きる。このときには油圧ポンプ1から圧油を昇圧させる
必要はなくアーム用油圧シリンダ2の戻り圧油の負荷圧
(保持圧)だけでバケット用油圧シリンダ3を駆動でき
る。
【0147】本実施形態ではロードセンシングシステム
を採用しており油圧ポンプ1と油圧シリンダ2、3の最
大負荷圧との差圧が一定値になるように作動する。した
がって最大負荷圧がバケット用油圧シリンダ3の負荷圧
であるとすると油圧ポンプ1の吐出圧はバケット用油圧
シリンダ3の負荷圧に対して一定値を加えた圧力まで昇
圧してしまう。これはエネルギーロスを招く。
【0148】本実施形態によれば、シャトル弁57には
油路27、27cを介して最大負荷圧が入力する。また
シャトル弁57には戻り油路35d、油路47を介して
アーム用油圧シリンダ2の戻り圧油の圧力(再生圧)が
入力する。シャトル弁57からは再生圧と最大負荷圧の
うち大きい方の圧力が出力する。ここで再生圧が最大負
荷圧よりも大きい場合にはチェック弁57から再生圧が
出力され、油路27dを介して圧力補償弁9の減圧弁部
9bに加えられる。このため減圧弁部9bが閉じる方向
に作動し再生圧をロードセンシング回路に出力しない。
油圧ポンプ1の吐出圧は再生圧に対応して昇圧すること
がないので、エネルギーロスをなくすことができる。
【0149】以上説明した第1の実施形態は適宜変更を
加えてもよい。
【0150】図2〜図6はそれぞれ、図1の油圧回路の
一部を省略した第2の実施形態、第3の実施形態、第4
の実施形態、第5の実施形態、第6の実施形態をそれぞ
れ示している。
【0151】図2に示すように第2の実施形態は、図1
の油圧回路のうち、バケット用操作弁7のスプールのス
トロークを規制するストローク規制制御弁58、59が
省略されている。
【0152】図3に示すように第3の実施形態は、図1
の油圧回路のうち、バケット用操作弁7のスプールのス
トロークを規制するストローク規制制御弁58、59が
省略されているとともに、浮き制御を行う切換弁60、
61、62等が省略されている。
【0153】図4に示すように第4の実施形態は、図1
の油圧回路のうち、バケット用油圧シリンダ3の戻り圧
油のタンク14への排出量を制限するカウンタバランス
弁39、41、42、65が省略されているとともに、
浮き制御を行う切換弁60、61、62等が省略され、
さらにバケット用操作弁7のスプールのストロークを規
制するストローク規制制御弁58、59が省略されてい
る。
【0154】図5に示すように第5の実施形態は、図1
の油圧回路のうち、バケット用油圧シリンダ3の戻り圧
油のタンク14への排出量を制限するカウンタバランス
弁39、41、42、65が省略されているとともに、
浮き制御を行う切換弁60、61、62等が省略され、
さらにバケット用操作弁7のスプールのストロークを規
制するストローク規制制御弁58、59が省略されてい
る。さらに第6の実施形態では、図1の油圧回路のう
ち、アーム上げの操作に連動してバケット用操作弁7を
バケットダンプ位置7b、7a側に移動させるシャトル
弁50、アーム下げの操作に連動してバケット用操作弁
7をバケットチルト位置7d、7e側に移動させるシャ
トル弁49等が省略されている。
【0155】図6に示すように第6の実施形態は、図1
の油圧回路のうち、バケット用油圧シリンダ3の戻り圧
油のタンク14への排出量を制限するカウンタバランス
弁39、41、42、65が省略されているとともに、
浮き制御を行う切換弁60、61、62等が省略され、
さらにバケット用操作弁7のスプールのストロークを規
制するストローク規制制御弁58、59が省略されてい
る。さらに第7の実施形態では、図1の油圧回路のう
ち、アーム上げの操作に連動してバケット用操作弁7を
バケットダンプ位置7b、7a側に移動させるシャトル
弁50、アーム下げの操作に連動してバケット用操作弁
7をバケットチルト位置7d、7e側に移動させるシャ
トル弁49等が省略されており、また、図1の油圧回路
のうち、再生圧と最大負荷圧のうちで大きいの圧力を圧
力補償弁9に出力するシャトル弁57等が省略されてい
る。
【0156】しかし第2〜第6の実施形態のいずれの場
合も第1の実施形態と同様に、バケット用油圧シリンダ
3の負荷圧が小さい場合には再生キャンセル弁54が閉
じ側に位置することによってシリーズ回路に切り換えら
れ、アーム用油圧シリンダ2の戻り圧油によってバケッ
ト用油圧シリンダ3を駆動することができる。このため
第1の実施形態と同様に複合操作時に先頭のアーム10
の作動速度を低下させることなく作業機を作動させるこ
とができる。またバケット用油圧シリンダ3の負荷圧が
大きい場合には再生キャンセル弁54が開き側に位置す
ることによってパラレル回路に切り換えられ、油圧ポン
プ1の吐出圧油によってバケット用油圧シリンダ3が駆
動される。このため後段のバケット用油圧シリンダ3の
負荷が大きくなったときに負荷に対応する駆動圧でバケ
ット用油圧シリンダ3を駆動することができる。
【0157】以上のように各実施形態によれば負荷状態
に応じてアーム用油圧シリンダ2の戻り圧油をバケット
用油圧シリンダ3に供給する流量を変化させパラレル回
路とシリーズ回路の切換えを行うようにしたので、作業
機の駆動圧の低下や作業機の速度の低下を来さないよう
にすることができる。
【0158】以上説明した実施形態では、本発明が建設
機械に適用される場合を想定して説明した。しかし本発
明としては複数の油圧アクチュエータを備えたあらゆる
油圧駆動機械に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は第1の実施形態の油圧回路図である。
【図2】図2は第2の実施形態の油圧回路図である。
【図3】図3は第3の実施形態の油圧回路図である。
【図4】図4は第4の実施形態の油圧回路図である。
【図5】図5は第5の実施形態の油圧回路図である。
【図6】図6は第6の実施形態の油圧回路図である。
【図7】図7は操作レバー装置の構成を示す図である。
【図8】図8は実施形態の建設機械の作業機の構成を示
す図である。
【図9】図9(a)、(b)は、シリーズ回路とパラレ
ル回路を概念的に示す図である。
【符号の説明】
1…油圧ポンプ 2…アーム用油圧シリンダ 3…バケット用油圧シリンダ 4…アーム用操作レバー 5…バケット用操作レバー 6…アーム用操作弁 7…バケット用操作弁 8、9…圧力補償弁 10…アーム 11…バケット 35、35a、35b、35c、35d、51…戻り油
路 36…再生率上昇弁 43…固定再生率弁 54…再生キャンセル弁 55…圧力制御弁 40…操作レバー装置 49、50…シャトル弁
フロントページの続き (72)発明者 石崎 直樹 栃木県小山市横倉新田400 株式会社小松 製作所小山工場内 Fターム(参考) 2D003 AA01 AB03 AB04 BB01 CA07 CA08 DA03 DA04 EA00 3H089 AA16 AA74 AA75 AA80 BB15 BB19 CC01 CC12 DA02 DB02 EE15 GG02 JJ01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧ポンプ(1)と、この油圧ポンプ
    (1)の吐出圧油を第1および第2の圧油供給路(24
    a、24b)を介して供給することにより駆動する第1
    および第2の油圧アクチュエータ(2、3)とを備えた
    油圧駆動機械のアクチュエータ制御装置において、 前記第1の油圧アクチュエータ(2)から排出される排
    出圧油を前記第2の油圧アクチュエータ(3)に供給す
    る戻り圧油供給路(35、35a、35d、48、5
    1)と、 前記第2の油圧アクチュエータ(3)の負荷圧に応じ
    て、前記戻り圧油供給路(35、35a、35d、4
    8、51)を介して前記第2の油圧アクチュエータ
    (3)に供給する圧油をタンク(14)に連通させるよ
    うに制御する制御手段(54、55)とを備えたことを
    特徴とする油圧駆動機械のアクチュエータ制御装置。
  2. 【請求項2】 油圧ポンプ(1)と、この油圧ポンプ
    (1)の吐出圧油を第1および第2の圧油供給路(24
    a、24b)を介して供給することにより駆動する第1
    および第2の油圧アクチュエータ(2、3)と、前記第
    1および第2の油圧アクチュエータ(2、3)にそれぞ
    れ対応して設けられた第1および第2の操作手段(4、
    5)とを備えた油圧駆動機械のアクチュエータ制御装置
    において、 前記第1の油圧アクチュエータ(2)から排出される排
    出圧油を前記第2の油圧アクチュエータ(3)に供給す
    る戻り圧油供給路(35、35a、35d、48、5
    1)と、 前記第2の油圧アクチュエータ(3)の負荷圧が一定値
    以下である場合であって前記第1および第2の操作手段
    (4、5)が特定の操作方向に操作されている場合に、
    前記第1の油圧アクチュエータ(2)から排出される排
    出圧油を所定の比率に分流して当該所定の比率に分流し
    た圧油を前記戻り圧油供給路(35、35a、35d、
    48、51)を介して前記第2の油圧アクチュエータ
    (3)に供給するとともに、前記第2の操作手段(5)
    の操作量の変化に応じて、前記戻り圧油供給路(35、
    35a、35d、48、51)を介して前記第2の油圧
    アクチュエータ(3)に供給する圧油の流量の比率を変
    化させる制御手段(36、54、55)とを備えたこと
    を特徴とする油圧駆動機械のアクチュエータ制御装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、 前記第1および第2の操作手段(4、5)が前記特定の
    操作方向に操作されている状態から前記第1および第2
    の操作手段(4、5)が前記特定の操作方向以外の操作
    方向に操作されている状態になった場合に、前記第2の
    圧油供給路(24b)を介して圧油を前記第2の油圧ア
    クチュエータ(3)に供給する制御を行うことを特徴と
    する請求項2記載の油圧駆動機械のアクチュエータ制御
    装置。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004092491A1 (ja) * 2003-04-17 2004-10-28 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 油圧駆動装置
WO2005015029A1 (ja) * 2003-08-08 2005-02-17 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 油圧駆動装置
US7127888B2 (en) 2002-07-09 2006-10-31 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic drive unit
JP2007270982A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 建設機械の油圧制御装置
JP2007298085A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Hokuto Kenki Service Kk 油圧シリンダ装置及び同装置を備えた挟み処理装置
JP2009204074A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Komatsu Ltd 油圧アクチュエータの駆動制御装置
WO2012133104A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 日立建機株式会社 油圧作業機の油圧システム
CN104704174A (zh) * 2012-10-10 2015-06-10 罗伯特·博世有限公司 具有两个泵接口和在主滑块上的配属的辅助滑块的开放式中心阀组
JP2019173866A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 株式会社クボタ 作業機の油圧システム
JP2019173867A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 株式会社クボタ 作業機の油圧システム

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004003612A (ja) * 2002-04-09 2004-01-08 Komatsu Ltd シリンダ駆動システム及びそのエネルギ回生方法
DE10349714B4 (de) * 2003-10-23 2005-09-08 Sauer-Danfoss Aps Steuervorrichtung für eine hydraulische Hebevorrichtung
KR100662141B1 (ko) * 2004-11-09 2006-12-27 엘지전자 주식회사 냉장고의 음식물 장기 보관장치 및 보관방법
CN100362247C (zh) * 2004-12-17 2008-01-16 卢永松 带负荷敏感双泵合流型多路比例操纵阀
CN100410549C (zh) * 2004-12-28 2008-08-13 东芝机械株式会社 液压控制装置
JP4815338B2 (ja) * 2006-12-18 2011-11-16 日立建機株式会社 油圧ショベルの油圧駆動装置
WO2012002586A1 (ko) * 2010-06-28 2012-01-05 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계의 유압펌프 유량제어 시스템
CN102465935B (zh) * 2010-11-11 2014-12-10 徐州重型机械有限公司 压力补偿阀及应用该阀的负载敏感液压系统、起重机
JP5956184B2 (ja) * 2012-02-27 2016-07-27 株式会社小松製作所 油圧駆動システム
KR200464754Y1 (ko) * 2012-07-11 2013-01-17 (주)동해기계 유압조절블록을 구비한 유압식 그랩버킷
EP2910795B1 (en) * 2012-10-18 2019-06-26 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Work machine
JP6220227B2 (ja) * 2013-10-31 2017-10-25 川崎重工業株式会社 油圧ショベル駆動システム
JP6323831B2 (ja) 2014-06-02 2018-05-16 ヤンマー株式会社 油圧装置
BR102016025741B1 (pt) * 2016-11-03 2022-03-29 Cnh Industrial America Llc Sistema de controle para uma pá carregadeira de um veículo de trabalho
CN111963505B (zh) * 2020-07-22 2022-03-25 中联重科股份有限公司 液压系统组合动作控制方法、控制装置及工程机械

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3563137A (en) * 1969-06-30 1971-02-16 Cessna Aircraft Co Hydraulic self-leveling control for boom and bucket
JPH0536642B2 (ja) * 1986-11-05 1993-05-31 Kobe Steel Ltd
US4923362A (en) * 1988-06-06 1990-05-08 Deere & Company Bucket leveling system with dual fluid supply
JPH0765323B2 (ja) * 1989-02-23 1995-07-19 株式会社豊田自動織機製作所 ショベルローダのブーム及びバケット制御装置
DK167322B1 (da) * 1991-10-28 1993-10-11 Danfoss As Hydraulisk kredsloeb
JPH0960032A (ja) * 1995-08-18 1997-03-04 Toyota Autom Loom Works Ltd ショベルローダのセルフレベリング装置
US5797310A (en) * 1997-01-29 1998-08-25 Eaton Corporation Dual self level valve

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7127888B2 (en) 2002-07-09 2006-10-31 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic drive unit
WO2004092491A1 (ja) * 2003-04-17 2004-10-28 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 油圧駆動装置
US7434394B2 (en) 2003-04-17 2008-10-14 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic drive device
KR101145285B1 (ko) 2003-04-17 2012-05-15 히다치 겡키 가부시키 가이샤 유압구동장치
US7895833B2 (en) 2003-08-08 2011-03-01 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic drive apparatus
WO2005015029A1 (ja) * 2003-08-08 2005-02-17 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 油圧駆動装置
KR101061668B1 (ko) 2003-08-08 2011-09-01 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 유압 구동 장치
JP2007270982A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 建設機械の油圧制御装置
JP2007298085A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Hokuto Kenki Service Kk 油圧シリンダ装置及び同装置を備えた挟み処理装置
JP4531720B2 (ja) * 2006-04-28 2010-08-25 北都建機サービス株式会社 挟み処理装置
JP2009204074A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Komatsu Ltd 油圧アクチュエータの駆動制御装置
WO2012133104A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 日立建機株式会社 油圧作業機の油圧システム
JP2012202490A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧作業機の油圧システム
US9488195B2 (en) 2011-03-25 2016-11-08 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic system for hydraulic working machine
CN104704174A (zh) * 2012-10-10 2015-06-10 罗伯特·博世有限公司 具有两个泵接口和在主滑块上的配属的辅助滑块的开放式中心阀组
CN104704174B (zh) * 2012-10-10 2017-03-22 罗伯特·博世有限公司 具有壳体的阀组
JP2019173866A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 株式会社クボタ 作業機の油圧システム
JP2019173867A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 株式会社クボタ 作業機の油圧システム
JP7030594B2 (ja) 2018-03-28 2022-03-07 株式会社クボタ 作業機の油圧システム

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