JP2005121155A - 建設機械の油圧制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 走行単独動作から走行を含む複合動作への移行時における走行速度の急激な低下を防止する機能を、安い費用で後付けできる建設機械の油圧制御回路の提供。
【解決手段】 アームダンプを指示するパイロット圧Ｅの通路９４にショックレスバルブ９０を設けるとともに、走行を指示するパイロット圧ＡまたはＢおよびパイロット圧ＧまたはＨのうちの大きいものを選択してショックレスバルブ９０に作用させるシャトル弁１９を設ける。これにより、第１走行用方向切換弁４５の作動中にアームクラウドを指示するパイロット圧Ｆがアーム用第１方向切換弁４３の第２受圧部４３ｆに作用すると、通路９４における第１受圧部４３ｅからの戻り油がショックレスバルブ９０によって絞られてアーム用第１方向切換弁４３の作動が遅れ、第１油圧ポンプ４１からアームシリンダに分配される圧油の流量の増加速度が遅くなるようにした、
【選択図】図１

Description

本発明は、建設機械に備えられ、一対の走行用アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータを駆動するための油圧制御回路であって、特に、走行用アクチュエータの単独動作から走行用アクチュエータと別のアクチュエータとの複合動作への移行時における油圧ポンプから走行用アクチュエータに供給する圧油の流量の低下に伴う走行速度の急激な低下を防止する手段を備えた建設機械の油圧制御回路に関する。

従来の建設機械の油圧制御回路は、第１油圧ポンプと、この第１油圧ポンプに接続される第１方向切換弁グループとを有する第１油圧回路を備えているとともに、第２油圧ポンプと、この第２油圧ポンプに接続される第２方向切換弁グループとを有する第２油圧回路を備えている。

第１方向切換弁グループは、旋回モータ、アームシリンダ、ブームシリンダ、予備アクチュエータ、および第１走行モータ（一対の走行用アクチュエータの一方）のそれぞれにへの第１油圧ポンプからの圧油の流れを制御する旋回用方向切換弁、アーム用第１方向切換弁、ブーム用第１方向切換弁、予備用方向切換弁、第１走行用方向切換弁からなる。これらの方向切換弁は、旋回用方向切換弁、アーム用第１方向切換弁、ブーム用第１方向切換弁、予備用方向切換弁、第１走行用方向切換弁の順番で、第１油圧ポンプの吐出管路の上流から下流にタンデムに接続されている。つまり、第１油圧回路は、第１走行用方向切換弁よりも他の方向切換弁に優先的に圧油が供給されるようになっている。

第２方向切換弁グループは、第２走行モータ（一対の走行用アクチュエータの他方）、ブームシリンダ、バケットシリンダ、およびアームシリンダのそれぞれへの第２油圧ポンプからの圧油の流れを制御する第２走行用方向切換弁、ブーム用第２方向切換弁、バケット用方向切換弁、およびアーム用第２方向切換弁からなる。これらの方向切換弁は、第２走行用方向切換弁、ブーム用第２方向切換弁、バケット用方向切換弁、アーム用第２方向切換弁の順番で、第２油圧ポンプの吐出管路の上流から下流にタンデムに接続されている。つまり、第２油圧回路では、他の方向切換弁よりも第２走行用方向切換弁に優先的に圧油が供給されるようになっている。

また、第１油圧回路における旋回用方向切換弁の上流には、第１油圧ポンプと第１走行モータとを接続する分岐管路が設けられており、この分岐管路には、この分岐管路における流量を可変にする流量制御弁が設けられている。一方、第２油圧回路における第２走行用方向切換弁の上流には、第１油圧回路における第１走行用方向切換弁と第２油圧ポンプとを接続する分岐管路と、この分岐管路を開通／閉鎖する開閉弁が設けられている。

前記開閉弁は、第１，第２走行用方向切換弁以外の方向切換弁が作動していないときに、閉位置に保たれ、第１，第２走行用方向切換弁以外の方向切換弁が作動しているときに、開位置に切換られるようになっている。つまり、建設機械の走行が単独で行われるときには、開閉弁により分岐管路が閉鎖され、これにより、第１油圧ポンプの全吐出流量が第１走行用方向切換弁を介して第１走行モータに供給され、第２油圧ポンプの全吐出流量が第２走行用方向切換弁を介して右走行モータに供給されるようになっている。また、第１走行モータと、アームシリンダ、ブームシリンダ等との複合動作の際には、開閉弁により分岐管路が開通させされ、第２油圧ポンプの吐出流量の一部が第１走行用方向切換弁を介して第１走行モータに分配されるようになっている。

また、前記流量制御弁は、第１，第２走行用方向切換弁以外の方向切換弁が作動すると、絞り量が最小である開位置から、分岐管路を遮断する閉位置へと連続的に切り換わるようになっている。つまり、第１走行モータと、アームシリンダ、ブームシリンダ等との複合動作へ移行する際、流量制御弁の作動により、第１油圧ポンプから第１走行モータに供給される圧油の流量の急激な低下、すなわち、走行速度の急激な低下が防止されるようになっている。
特開平５−２８７７７５号公報

上述した従来の建設機械の油圧制御回路では、分岐管路および流量制御弁が、第１油圧ポンプの吐出管路に設けられている。つまり、分岐管路および流量制御弁は、高圧に耐えられるように設計されたものであり、高価な機材である。このため、分岐管路および流量制御弁が装備されていない建設機械に、これらの分岐管路および流量制御弁を後付する場合には、その後付けにかかる費用が高すぎるという問題が生じる。

本発明は、上述の実情を考慮してなされたもので、その目的は、走行単独動作から走行を含む複合動作への移行時における走行速度の急激な低下を防止する機能を、安価に構成できる建設機械の油圧制御回路を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明は、一対の第１，第２走行用アクチュエータを含む複数のアクチュエータを第１油圧ポンプおよび第２油圧ポンプにより駆動する油圧制御回路であって、前記第１走行用アクチュエータへの圧油の流れを制御する第１走行用方向切換弁と、前記第１，第２走行用アクチュエータとは別のアクチュエータへの圧油の流れを制御する第１方向切換弁とを含み、前記第１走行用方向切換弁よりも前記第１方向切換弁に優先的に圧油が供給されるように、前記第１方向切換弁が前記第１走行用方向切換弁よりも上流で前記第１油圧ポンプに接続され、前記第１走行用方向切換弁および前記第１方向切換弁が前記第１油圧ポンプに対し互いにパラレルに接続された第１油圧回路と、前記第２走行用アクチュエータへの圧油の流れを制御する第２走行用方向切換弁と、前記別のアクチュエータへの圧油の流れを制御する第２方向切換弁とを含み、前記第２方向切換弁よりも前記第２走行用方向切換弁に優先的に圧油を供給されるように、前記第２走行用方向切換弁が前記第２方向切換弁よりも上流で前記第２油圧ポンプに接続された第２油圧回路と、前記第２油圧ポンプの吐出管路から分岐し、この第２油圧ポンプと前記第１走行用方向切換弁の入力ポートとを接続する分岐管路と、この分岐管路に設けられ、前記第１方向切換弁が作動したときに、この分岐管路を開通させる開閉弁とを備える建設機械の油圧制御回路において、前記第１走行用方向切換弁が作動しているときに、前記第１方向切換弁の作動を遅らせる作動遅延手段を設けたことを特徴とする。

このように構成した本発明では、第１方向切換弁が作動していないとき、すなわち、別のアクチュエータが動作していないとき、開閉弁が閉位置に保持されている。したがって、第１走行用アクチュエータおよび第２走行用アクチュエータが作動して建設機械が走行を単独で行っているとき、第１油圧ポンプから吐出される圧油の全流量が第１走行用方向切換弁を介して第１走行用アクチュエータに供給され、第２油圧ポンプから吐出される圧油の全流量が第２走行用方向切換弁を介して第２走行用アクチュエータに供給される。

また、第１走行用方向切換弁の作動により第１走行用アクチュエータが動作している状態で、第１走行用アクチュエータと別のアクチュエータの複合動作を行うために、第１方向切換弁が作動すると、開閉弁が開位置に切換られる。これにより、第２油圧ポンプから吐出される圧油の一部が第１走行用方向切換弁を介して第１走行用アクチュエータに分配される。

なお、第１走行用方向切換弁が作動しているときには、方向切換弁が第１方向切換弁の作動が、作動遅延手段によって遅らされる。これにより、第１走行用アクチュエータを含む走行単独動作から、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行と別のアクチュエータの動作との複合動作へ移行するときに、第１油圧ポンプから別のアクチュエータに分配される圧油の流量の増加速度が遅くなり、同時に、第１油圧ポンプから第１走行用アクチュエータに供給される圧油の流量の減少速度も遅くなる。この結果、第１走行用アクチュエータを含む走行単独動作から、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行と別のアクチュエータの動作との複合動作へ移行するときの、走行速度の急激な低下を防止でき、走行速度の低下に伴うショックを緩和できる。

また、この本発明では、作動遅延手段が第１方向切換弁の動作を制御するものであり、高圧な圧油を制御するものではない。したがって、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行単独動作から、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行と別のアクチュエータの動作との複合動作への移行時における走行速度の急激な低下を防止する機能を、高圧に耐えるように設計された高価な機材ではなく、安価な機材で構成できる。

また、本発明は、前記第１方向切換弁が、パイロット圧を相反する方向から受ける第１受圧部および第２受圧部とを有し、前記作動遅延手段が、前記第１走行用方向切換弁の作動を検出する検出手段と、前記第１方向切換弁の前記第１受圧部に接続され、前記検出手段により前記第１走行用方向切換弁の作動が検出された状態において、前記第２受圧部に前記別のアクチュエータの所定の動作を指示するパイロット圧が与えられたときに、前記第１受圧部における圧力の低下速度を遅らせるように設定した流量制御弁とを備えることを特徴とする。

このように構成した本発明では、第１走行用方向切換弁の作動が検出手段により検出されると、流量制御弁が作動する。この状態で、第１方向切換弁の第２受圧部に別のアクチュエータの所定の動作を指示するパイロット圧が作用すると、この第１方向切換弁の第１受圧部における圧力の低下速度が流量制御弁によって遅らされる。これにより、第１方向切換弁の作動が遅れ、第１油圧ポンプから別のアクチュエータに分配される圧油の流量の増加速度が遅くなり、同時に、第１油圧ポンプから第１走行用アクチュエータに供給される圧油の流量の減少速度も遅くなる。この結果、第１走行用アクチュエータを含む走行単独動作から、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行と別のアクチュエータの動作との複合動作へ移行するときの、走行速度の急激な低下を防止できる。

また、本発明は、前記第１方向切換弁が、パイロット圧を相反する方向から受ける第１受圧部および第２受圧部を有し、前記作動遅延手段が、前記第１走行用方向切換弁の作動を検出する検出手段と、前記第１方向切換弁の前記第２受圧部に接続され、前記検出手段により前記第１走行用方向切換弁の作動が検出された状態において、前記第２受圧部に前記別のアクチュエータの所定の動作を指示するパイロット圧が与えられたときに、この第２受圧部における圧力の上昇を遅らせるように設定した流量制御弁とを備えることを特徴とする。

このように構成した本発明では、第１走行用方向切換弁の作動が検出手段により検出されると、流量制御弁が作動する。この状態では、第１方向切換弁の第２受圧部にパイロット圧が与えられたときに、この第２受圧部における圧力の上昇が流量制御弁によって遅らされる。これにより、第１方向切換弁の作動が遅れ、第１油圧ポンプから別のアクチュエータに分配される圧油の流量の増加速度が遅くなり、同時に、第１油圧ポンプから第１走行用アクチュエータに供給される圧油の流量の減少速度も遅くなる。この結果、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行単独動作から、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行と別のアクチュエータの動作との複合動作へ移行するときの、走行速度の急激な低下を防止できる。

また、本発明は、前記別のアクチュエータがアームシリンダからなり、前記所定の動作がアームクラウドであることを特徴とする。

このように構成した本発明では、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行単独動作から、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行とアームクラウドとの複合動作への移行時における走行速度の低下を防止できる。つまり、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行単独動作から、第１走行用アクチュエータの動作を含む走行とアームクラウドとの複合動作へ移行時に、走行速度の低下幅が特に大くなるが、本発明では、このときの走行速度の急激な低下を防止することができる。

以上で説明したように、本発明によれば、作動遅延手段が第１方向切換弁の動作を制御するものなので、作動遅延手段を、高圧に耐えるように設計された高価な機材ではなく、安価な機材で構成できる。この結果、走行単独動作から走行を含む複合動作への移行時における走行速度の急激な低下を防止する機能を、安い費用で後付けできる。

以下で本発明の建設機械の油圧制御回路の一実施形態を図１を用いて説明する。

図１は、本発明の建設機械の油圧制御回路の一実施形態を示す油圧回路図である。

本実施形態は、建設機械、例えば油圧ショベルに備えられ、図１に示すように、エンジン５により駆動される第１油圧ポンプ４１および第２油圧ポンプ６１から吐出される圧油によって、複数のアクチュエータ、例えば、一対の走行用アクチュエータ、すなわち第１，第２走行モータ１，２と、アームシリンダ３と、ブームシリンダ４とを駆動するための油圧制御回路である。なお、油圧ショベルには、バケットシリンダおよび旋回モータと、これらのバケットシリンダおよび旋回モータを駆動するための油圧回路が設けられているが、本実施形態では、説明を簡単にするために省略してある。

第１油圧ポンプ４１は、押し退け容積を変化させるために傾転する斜板４１ａを備える可変容量型油圧ポンプである。この第１油圧ポンプ４１には、ポンプレギュレータ２３を付設してある。ポンプレギュレータ２３は、斜板４１ａの傾転角を調節するサーボアクチュエータ２３ａと、パイロットポンプ６からサーボアクチュエータ２３ａに供給される圧力を制御する制御弁２３ｂとを備えている。同様に、第２油圧ポンプ６１は、押し退け容積を変化させるために傾転する斜板６１を備える可変容量型油圧ポンプである。この第２油圧ポンプ６１には、ポンプレギュレータ２４を付設してある。このポンプレギュレータ２４は、斜板６１ａの傾転角を調節するサーボアクチュエータ２４ａと、パイロットポンプ６からサーボアクチュエータ２４ａに供給される圧力を制御する制御弁２４ｂとを備えている。

また、本実施形態は、第１走行モータ１、第２走行モータ２、アームシリンダ３、ブームシリンダ４のそれぞれに供給する圧油の流量を制御するオープンセンタ型の複数の方向切換弁を備えている。すなわち、第１走行モータ１は第１走行用方向切換弁４５と接続してあり、第２走行モータ２は第２走行用方向切換弁６５と接続してあり、アームシリンダ３はアーム用第１方向切換弁４３およびアーム用第２方向切換弁６３と接続してあり、ブームシリンダ４はブーム用第１方向切換弁４４およびブーム用第２方向切換弁６４と接続してある。

また、本実施形態は、第１走行用方向切換弁４５と、第１，第２走行モータ１，２とは別のアクチュエータ、すなわちアーム用第１方向切換弁４３と、ブーム用第１方向切換弁４４とからなる第１方向切換弁グループを、第１油圧ポンプ４１に接続した第１油圧回路４０を備えている。この第１油圧回路４０では、アーム用第１方向切換弁４３、ブーム用第１方向切換弁４４、第１走行用方向切換弁４５を、この順番で、第１油圧ポンプ４１の吐出管路４２の上流から下流にタンデムに接続してある。つまり、第１油圧ポンプ４１から吐出される圧油が、第１走行用方向切換弁４５よりもアーム用第１方向切換弁４３およびブーム用第１方向切換弁４４に優先的に供給されるようにしてある。

また、この第１油圧回路４０では、アーム用第１方向切換弁４３、ブーム用第１方向切換弁４４、および第１走行用方向切換弁４５を、第１油圧ポンプ４１に対して互いにパラレルに接続してある。すなわち、各方向切換弁４３〜４５は、アーム用第１方向切換弁４３の上流で吐出管路４２から分岐したパラレル管路４６と、このパラレル管路４６から分岐した管路４７〜４９のそれぞれとにより第１油圧ポンプ４１に接続してある。つまり、第１油圧ポンプ４１から吐出される圧油が、アーム用第１方向切換弁４３、ブーム用第１方向切換弁４４、および第１走行用方向切換弁４５に分配されるようにしてある。

また、本実施形態は、第２走行用方向切換弁６３、アーム用第２方向切換弁６４およびブーム用第２方向切換弁６５からなる第２方向切換弁グループを、第２油圧ポンプ６１に接続した第２油圧回路６０を備えている。この第２油圧回路６０では、第２走行用方向切換弁６３、アーム用第２方向切換弁６４およびブーム用第２方向切換弁６５を、この順番で、第２油圧ポンプ６１の吐出管路６２の上流から下流にタンデムに接続してある。つまり、第２油圧ポンプ６１から吐出される圧油がブーム用第２方向切換弁６４およびアーム用第２方向切換弁６５よりも第２走行用方向切換弁６３に優先的に供給されるようにしてある。

また、この第２油圧回路６０では、第２走行用方向切換弁６３とブーム用第２方向切換弁６４の間と、ブーム用第２方向切換弁６４とアーム用第２方向切換弁６５の間とを、管路６６によって接続してある。

また、本実施形態では、第２油圧ポンプ６１の吐出管路６２に、第２油圧ポンプ６１と第１走行用方向切換弁４５の入力ポートとを接続する分岐管路８０を設けてある。この分岐管路８０には、開閉弁８１を設けてある。この開閉弁８１は、後述するシャトル弁１８により選択されるパイロット圧を受けて閉位置から開位置に切り換わるようにしてある。

また、本実施形態は、第１走行用方向切換弁４５の一対の第１，第２受圧部４５ａ，４５ｂに相反するパイロット圧Ａ，Ｂを与えるための第１走行用操作装置１０を備えている。この第１走行用操作装置１０は、操作レバー１０ｌにより操作される一対のパイロット弁１０ａ，１０ｂを備えている。パイロット弁１０ａは、操作レバーの操作に応じて、パイロットポンプ６から供給される圧油からパイロット圧Ａを生成するものである。パイロット弁１０ｂは、操作レバー１０ｌの操作に応じて、パイロットポンプ６から供給される圧油からパイロット圧Ｂを生成するものである。

また、本実施形態は、ブーム用第１方向切換弁４４の一対の第１，第２受圧部４４ｃ，４４ｄに相反するパイロット圧Ｃ，Ｄを与えるとともに、第２方向切換弁６４の一対の第１，第２受圧部６４ｃ，６４ｄに相反するパイロット圧Ｃ，Ｄを与えるためのブーム用操作装置１１を備えている。このブーム用操作装置１１は、操作レバー１１ｌにより操作される一対のパイロット弁１１ｃ，１１ｄを備えている。パイロット弁１１ｃは、操作レバー１１ｌの操作に応じて、パイロットポンプ６から供給される圧油からパイロット圧Ｃを生成するものである。パイロット弁１１ｄは、操作レバー１１ｌの操作に応じて、パイロットポンプ６から供給される圧油からパイロット圧Ｄを生成するものである。

また、本実施形態は、アーム用第１方向切換弁４３の一対の第１，第２受圧部４３ｅ，４３ｆに相反するパイロット圧Ｅ，Ｆを与えるとともに、第２方向切換弁６５の一対の第１，第２受圧部６５ｅ，６５ｆに相反するパイロット圧Ｅ，Ｆを与えるためのアーム用操作装置１２を備えている。このアーム用操作装置１２は、操作レバー１２ｌにより操作される一対のパイロット弁１２ｅ，１２ｆを備えている。パイロット弁１２ｅは、操作レバー１２ｌの操作に応じて、パイロットポンプ６から供給される圧油からパイロット圧Ｅを生成するものである。パイロット弁１２ｆは、操作レバー１２ｌの操作に応じて、パイロットポンプ６から供給される圧油からパイロット圧Ｆを生成するものである。

また、本実施形は、第２走行用方向切換弁６３の一対の第１，第２受圧部６３ｇ，６３ｈに相反するパイロット圧Ｇ，Ｈを与えるための第２走行用操作装置１３とを備えている。この第２走行用操作装置１３は、操作レバー１３ｌにより操作される一対のパイロット弁１３ｇ，１３ｈを備えている。パイロット弁１３ｇは、操作レバー１３ｌの操作に応じて、パイロットポンプ６から供給される圧油からパイロット圧Ｇを生成するものである。パイロット弁１３ｈは、操作レバー１３ｌの操作に応じて、パイロットポンプ６から供給される圧油からパイロット圧Ｈを生成するものである。

また、本実施形態は、パイロット圧Ａ，Ｂのいずれれか大きい方を選択するシャトル弁１４と、パイロット圧Ｃ，Ｄのいずれか大きい方を選択するシャトル弁１５と、パイロット圧Ｅ，Ｆのいずれか大きい方を選択するシャトル弁１６と、パイロット圧Ｇ，Ｈのいずれか大きい方を選択するシャトル弁１７とを備えている。また、シャトル弁１５により選択されるパイロット圧およびシャトル弁１６により選択されるパイロット圧のいずれか大きい方を選択するシャトル弁１８を備えている。また、このシャトル弁１８により選択されるパイロット圧およびシャトル弁１４により選択されるパイロット圧のいずれか大きい方を選択するシャトル弁２０と、シャトル弁１８により選択されるパイロット圧およびシャトル弁１７により選択されるパイロット圧のいずれか大きい方を選択するシャトル弁２１とを備えている。

シャトル弁１８により選択されるパイロット圧は、上述したように、開閉弁８１の受圧部に作用するようにしてある。また、シャトル弁２０により選択されるパイロット圧は、ポンプレギュレータ２３に備えられる制御弁２３ｂの受圧部に作用するようにしてある。シャトル弁２１により選択されるパイロット圧は、ポンプレギュレータ２４に備えられる制御弁２４ｂの受圧部に作用するようにしてある。

なお、図１において、７は、第１油圧ポンプ４１および第２油圧ポンプ６１の最大吐出圧を規定するメインリリーフ弁である。８は、パイロットポンプの最大吐出圧を規定するパイロットリリーフ弁である。９は、第１油圧ポンプ４１および第２油圧ポンプ６１に吸上げられる作動油を蓄えるとともに、戻り油を回収する作動油タンクである。

特に、本実施形態では、第１走行用方向切換弁４０が作動しているとき、第１方向切換弁、例えば、アーム用第１方向切換弁４３の作動を遅らせる作動遅延手段を備えている。

この作動遅延手段は、第１走行用方向切換弁４５および第２走行用方向切換弁６３の一方の作動を検出する検出手段、すなわちシャトル弁１９と、このシャトル弁１９により第１走行用方向切換弁４５の作動が検出されたときに、アーム用第１方向切換弁４３の受圧部４３ｅにおける圧力の低下速度が遅れるように設定した流量制御弁、すなわちショックレスバルブ９０を備えている。

シャトル弁１９は、第１走行用操作装置１０から出力されるパイロット圧ＡまたはＢ、および、第２走行用操作装置１３から出力されるパイロット圧ＧまたはＨのうちの大きいパイロット圧を選択して、ショックレスバルブ９０に作用させるものである。すなわち、シャトル弁１９により選択されたパイロット圧は、第１走行用方向切換弁４５の作動または第２走行用方向切換弁６３の作動を検出したことを示す検出信号、および、ショックレスバルブ９０を作動させる作動信号として機能する。

ショックレスバルブ９０は、アーム用操作装置１２のパイロット弁１２ｅの出力ポートと、アーム用第１方向切換弁４３の第１受圧部４３ｅとの間、すなわち、アームダンプを指示するパイロット圧Ｅ（アームダンプ信号）をアーム用第１方向切換弁４３の第１受圧部４３ｅに与えるためのアームダンプ信号通路９４に設けてある。このショックレスバルブ９０は、シャトル弁１９により選択されるパイロット圧を受ける受圧部９０ｃとを備えており、この受圧部９０ｃでパイロット圧を受けると、アームダンプ信号通路９４を全開させる開位置９０ａから、第１受圧部４３ｅからパイロット弁１２ｅに戻る戻り油を絞る絞り位置９０ａに切り換わるようにしてある。

このショックレス９０は、絞り位置９０ａに切り換わったときに、アーム用第１方向切換弁４３の第１受圧部４３ｅからパイロット弁１２ｅへの戻り油を安定的に絞るショックレス機構部を備えている。このショックレス機構部は、アームダンプ信号通路９４における戻り油の流れを阻止するチェック弁９１と、このチェック弁とパラレルに設けられ戻り油を絞る絞り部９３と、この絞り部９３を通過する戻り油の流量が安定するように、チェック弁９１の前後の差圧に応じて絞り部９３に供給する圧油の流量を調整する圧力補償弁９２とを備えている。

このように構成した本実施形態は、次のように動作する。

＜走行単独動作時＞
油圧ショベルを走行、例えば前進させる際、第１走行用操作装置１０および第２走行用操作装置１３の両方の操作レバー１０ｌ、１３ｌが油圧ショベルの前進に対応する方向に傾倒操作される。

このとき、第１走行用操作装置１０において、例えば操作レバー１０ｌによりパイロット弁１０ａが操作され、このパイロット弁１０ａからパイロット圧Ａが出力される。そして、このパイロット圧Ａが第１走行用方向切換弁４５の第１受圧部４５ａに作用すると、第１走行用方向切換弁４５が、図１に示す中立状態から左側の位置に切り換わる。つまり、第１走行用方向切換弁４５によって、吐出管路４２と第１走行モータ１の間に、油圧ショベルの前進に対応する回転方向に第１走行モータ１を回転させるための油通路が形成され、この油通路によって第１油圧ポンプ４１からの圧油が第１走行モータ１に導かれる。これにより、第１走行モータ１は、油圧ショベルの前進に対応する回転方向に回転する。

また、パイロット圧Ａは、上述のように第１走行用方向切換弁４５に作用する一方で、シャトル弁１４，２０に導かれて、ポンプレギュレータ２３の制御弁２３ｂに作用する。すると、制御弁２３ｂがパイロット圧Ａの大きさに応じて切り換わり、パイロットポンプ６からサーボアクチュエータ２３ａに作用する圧力が調節され、この調節された圧力に応じてサーボアクチュエータ２３ａが駆動する。これにより、第１油圧ポンプ４１の斜板４１ａの傾転角が、操作レバー１０ｌの操作量に応じた傾転角に調節される。つまり、第１油圧ポンプ４１が、操作レバー１０ｌの操作量に応じた流量の圧油を吐出する。

同様に、第２走行用操作装置１３において、例えば操作レバー１３ｌによりパイロット弁１３ｈが操作され、このパイロット弁１３ｈからパイロット圧Ｈが出力される。そして、このパイロット圧Ｈが第２走行用方向切換弁６３の第２の受圧部６３ｈに作用すると、第２走行用方向切換弁６３が、図１に示す中立状態から右側の位置に切り換わる。つまり、第２走行用方向切換弁６３によって、吐出管路６２と第２走行モータ２の間に、油圧ショベルの前進に対応する回転方向に第２走行モータ２を回転させるための油通路が形成され、この油通路によって第２油圧ポンプ６１からの圧油が第２走行モータ２に導かれる。これにより、第２走行モータ２は、油圧ショベルの前進に対応する回転方向に回転する。

また、パイロット圧Ｈは、上述のように第２走行用方向切換弁６３に作用する一方で、シャトル弁１７，２１に導かれて、ポンプレギュレータ２４の制御弁２４ｂに作用する。すると、制御弁２４ｂがパイロット圧Ｈの大きさに応じて切り換わり、パイロットポンプ６からサーボアクチュエータ２４ａに作用する圧力が調節され、この当接された圧力に応じてサーボアクチュエータ２４ａが駆動する。これにより、第２油圧ポンプ６１の斜板６１ａの傾転角が、操作レバー１３ｌの操作量に応じた傾転角に調節される。つまり、第２油圧ポンプ６１が、操作レバー１３ｌの操作量に応じた流量の圧油を吐出する。

また、今は、走行単独動作を意図して、第１走行用操作装置１０と第２走行用操作装置１３の操作のみが行われ、ブーム用操作装置１１とアーム用操作装置１２の操作は行われないので、ブーム用操作装置１１によるパイロット圧ＣまたはＤの出力、および、アーム用操作装置１２によるパイロット圧ＥまたはＦの出力は行われない。したがって、パイロット圧が開閉弁８１に作用しないので、開閉弁８１が作動せずに図１に示す閉位置に保持されており、第２油圧ポンプ６１と第１走行用方向切換弁４５との間は遮断されている。これにより、走行単独動作時は、第２油圧ポンプ６１から第１走行用方向切換弁４５への圧油の分配は行われず、第２油圧ポンプ６１から吐出される圧油の全流量が第２走行用方向切換弁６３を介して第２走行モータ２に供給され、第１油圧ポンプ４１から吐出される圧油の全流量が第１走行用方向切換弁４５を介して第１走行モータ１に供給される。

＜走行単独動作からアームクラウドの複合動作への移行時＞
上述のようにして走行が単独で行われている状態で、アーム用操作装置１２の操作レバー１２ｌによりパイロット弁１２ｆが操作されると、パイロット弁１２ｆからアームクラウドを指示するパイロット圧Ｆが出力される。そして、このパイロット圧Ｆがアーム用第１方向切換弁４３の第２受圧部４３ｆに作用すると、アーム用第１方向切換弁４３が図１に示す中立状態から左側の位置に切り換わる。つまり、吐出管路４２とアームシリンダ３との間に、アーム用第１方向切換弁４３によってアームシリンダ３を伸張させるための油通路が形成され、この油通路によって第１油圧ポンプ４１からの圧油がアームシリンダ３に導かれる。これにより、アームシリンダ３が伸張し、アームクラウドが行われる。

また、パイロット圧Ｆは、上述のようにアーム用第１方向切換弁４３に作用する一方で、シャトル弁１６，１８に導かれて、開閉弁８１に作用する。すると、開閉弁８１が開位置に切り換わり、分岐管路８０が開通する。これにより、第２油圧ポンプ６１と第１走行用方向切換弁４５が連通し、第２油圧ポンプ６１から吐出される圧油が第２走行モータ２と第１走行モータ１に分配される。

また、パイロット圧Ｆは、アーム用第１方向切換弁４３および開閉弁８１のそれぞれに作用する一方で、シャトル弁２０，２１のそれぞれにも導かれる。そして、シャトル弁２０ではパイロット圧Ａ，Ｆのいずれか大きい方が選択され、シャトル弁２１ではパイロット圧Ｈ，Ｆのいずれか大きい方が選択される。

シャトル弁２０により選択されたパイロット圧は、ポンプレギュレータ２３の制御弁２３ｂに作用する。すると、このパイロット圧の大きさに応じて制御弁２３ｂが切り換わり、パイロットポンプ６からサーボアクチュエータ２３ａに供給される圧力が調節され、この調節された圧力に応じてサーボアクチュエータ２３ａが駆動する。これにより、第１油圧ポンプ４１の斜板４１ａの傾転角が、操作レバー１０ｌまたは１２ｌの操作量に応じた傾転角に調節される。つまり、第１油圧ポンプ４１が、操作レバー１０ｌまたは１２ｌの操作量に応じた流量の圧油を吐出する。そして、第１油圧ポンプ４１から吐出された圧油は、上述したように、第１走行モータ１およびアームシリンダ３に分配される。

同様に、シャトル弁２１により選択されたパイロット圧は、ポンプレギュレータ２４の制御弁２４ｂに作用する。すると、このパイロット圧の大きさに応じて制御弁２４ｂが切り換わり、パイロットポンプ６からサーボアクチュエータ２４ａに供給される圧力が調節され、この調節された圧力に応じてサーボアクチュエータ２４ａが駆動する。これにより、第２油圧ポンプ６１の斜板６１ａの傾転角が、操作レバー１３ｌまたは１２ｌの操作量に応じた傾転角に調節される。つまり、第２油圧ポンプ６１が、操作レバー１３ｌまたは１２ｌの操作量に応じた流量の圧油を吐出する。そして、第２油圧ポンプ６１から吐出された圧油は、上述したように、第１走行モータ１と第２走行モータ２に分配される。

＜走行速度の急激な低下の防止＞
特に本実施形態では、上述のようにして第１走行モータ１の動作を含む走行単独動作から第１走行モータ１の動作を含む走行とアームクラウドの複合動作へ移行する際に、ショックレスバルブ９０により、走行速度の急激な低下が防止される。

つまり、上述したように第１走行用方向切換弁４５を作動させるパイロット圧Ａ、および、第２走行用方向切換弁６３を作動させるパイロット圧Ｈのいずれか大きい方が、シャトル弁１９により選択され、ショックレスバルブ９０の受圧部９０ｃに作用する。これにより、ショックレスバルブ９０が図１に示す開位置９０ｂから絞り位置９０ａに切り換わり、アーム用第１方向切換弁４３の第１受圧部４３ｅからパイロット弁１２ｅの戻り油を絞り可能な状態に保持される。

そして、このようにショックレスバルブ９０が作動した状態で、上述したようにアームクライドを指示するためのパイロット圧Ｆがアーム用第１方向切換弁４３の第２受圧部４３ｆに作用すると、第１受圧部４３ｅからパイロット弁１２ｅを介して作動油タンクに戻る戻り油が、ショックレスバルブ９０によって絞られる。

つまり、ショックレスバルブ９０では、アームダンプ信号通路９４における戻り油の流れがチェック弁９１によって規制され、これにより、戻り油が絞り部９３に導かれて絞られる。このとき、圧力補償弁９２によって、チェック弁９１の前後の差圧に応じて絞り部９３に供給される圧油の流量が調整され、これにより、戻り油が安定的に絞られる。

このようにしてアーム用第１方向切換弁４３の第１受圧部４３ｅからの戻り油が絞られると、この第１受圧部４３ｅにおける圧力の低下速度が遅くなり、アーム用第１方向切換弁４３の作動が遅れる。これにより、アーム用第１方向切換弁４３を介して第１油圧ポンプ４１からアームシリンダ３に分配される流量の増加が遅くなり、同時に、第１油圧ポンプ４１から第１走行モータ１に供給される圧油の流量の減少速度も遅くなる。この結果、第１走行モータ１の動作を含む走行単独動作から第１走行モータ１の動作を含む走行とアームクラウドの複合動作へ移行するときの走行速度の急激な低下を防止できる。

本実施形態によれば、次の効果が得られる。

本実施形態では、作動遅延手段、すなわち、シャトル弁１９およびショックレスバルブ９０がパイロット圧の信号通路に設けれる機材であって高圧に耐えるように設計された高価な機材ではないので、安価に構成できる。この結果、第１走行モータ１を含む走行単独動作から第１走行モータ１を含む走行とアームクラウドの複合動作への移行時における走行速度の急激な低下を防止する機能を、安い費用で後付けできる。

なお、上述した実施形態では、作動遅延手段のショックレスバルブ９０を、パイロット圧Ｅをアーム用第１方向切換弁４３の第１受圧部４３ｅに導くアームダンプ信号通路９４に設け、ショックレスバルブ９０によりアーム用第１方向切換弁４３の第１受圧部４３ｅからの戻り油を絞るようにしたが、本発明はこれに限るものではない。つまり、パイロット圧Ｆをアーム用第１方向切換弁４３の第２受圧部４３ｆに導くアームクラウド信号通路に、ショックレスバルブを設け、このショックレスバルブにより第２受圧部４３ｆに作用するパイロット圧油を絞るようにしてもよい。

この場合のショックレスバルブは、例えば、アームクラウド信号通路におけるパイロット弁１２ｆから第２受圧部４３ｆに向かうパイロット圧油の流れを阻止するチェック弁と、このチェック弁とパラレルに設けられパイロット圧油を絞る絞り部と、この絞り部を通過するパイロット圧油の流量が安定するように、チェック弁の前後の差圧に応じて絞り部に供給するパイロット圧油の流量を調整する圧力補償弁とを備えている。

そして、このショックレスバルブを含む作動遅延手段では、第２受圧部４３ｆにおける圧力の上昇速度を遅らせることにより、アーム用第１方向切換弁４３の作動を遅らせることができる。この結果、上述した実施形態と同様に、第１走行モータ１の動作を含む走行単独動作から第１走行モータ１の動作を含む走行とアームクラウドの複合動作へ移行するときの走行速度の急激な低下を防止できる。また、この作動遅延手段も、パイロット圧を導く信号通路に設けられるものなので、安価に構成できる。

また、上述した実施形態では、第１走行モータ１の動作を含む走行単独動作から第１走行モータを含む走行とアームクラウドとの複合動作への移行時における走行速度の急激な低下を防止できるように構成にした。このように構成したのは、第１走行モータ１の動作を含む走行単独から第１走行モータ１の動作を含む走行とアームクラウドとの複合動作への移行時において特に走行速度の大幅な低下が生じるからである。しかし、本発明はこれに限るものではなく、第１走行モータ１の動作を含む走行単独動作から、第１走行モータを含む走行とアームクラウドとの複合動作への移行時に加えて、第１走行モータを含む走行とアームダンプ、ブーム上げ、ブーム下げのぞれぞれとの複合動作への移行時における走行速度の急激な低下を防止する構成にしてもよい。

本発明の建設機械の油圧制御回路の一実施形態を示す油圧回路図である。

符号の説明

１ 第１走行モータ（第１走行用アクチュエータ）
２ 第２走行モータ（第２走行用アクチュエータ）
３ アームシリンダ（別のアクチュエータ）
４ ブームシリンダ
１０ 第１走行用操作装置
１１ ブーム用操作装置
１２ アーム用操作装置
１３ 第２走行用操作装置
１９ シャトル弁（作動遅延手段）
４０ 第１油圧回路
４１ 第１油圧ポンプ
４２ 吐出管路
４３ アーム用第１方向切換弁
４４ ブーム用第１方向切換弁
４５ 第１走行用方向切換弁
４６ パラレル管路
４７ 管路
４８ 管路
４９ 管路
６０ 第２油圧回路
６１ 第２油圧ポンプ
６２ 吐出管路
６３ 第２走行用方向切換弁
６４ ブーム用第２方向切換弁
６５ アーム用第２方向切換弁
８０ 分岐管路
８１ 開閉弁
９０ ショックレスバルブ（作動遅延手段）
９４ アームダンプ信号通路

Claims (4)

1. 一対の第１，第２走行用アクチュエータを含む複数のアクチュエータを第１油圧ポンプおよび第２油圧ポンプにより駆動する油圧制御回路であって、
   前記第１走行用アクチュエータへの圧油の流れを制御する第１走行用方向切換弁と、前記第１，第２走行用アクチュエータとは別のアクチュエータへの圧油の流れを制御する第１方向切換弁とを含み、前記第１走行用方向切換弁よりも前記第１方向切換弁に優先的に圧油が供給されるように、前記第１方向切換弁が前記第１走行用方向切換弁よりも上流で前記第１油圧ポンプに接続され、前記第１走行用方向切換弁および前記第１方向切換弁が前記第１油圧ポンプに対し互いにパラレルに接続された第１油圧回路と、
   前記第２走行用アクチュエータへの圧油の流れを制御する第２走行用方向切換弁と、前記別のアクチュエータへの圧油の流れを制御する第２方向切換弁とを含み、前記第２方向切換弁よりも前記第２走行用方向切換弁に優先的に圧油を供給されるように、前記第２走行用方向切換弁が前記第２方向切換弁よりも上流で前記第２油圧ポンプに接続された第２油圧回路と、
   前記第２油圧ポンプの吐出管路から分岐し、この第２油圧ポンプと前記第１走行用方向切換弁の入力ポートとを接続する分岐管路と、
   この分岐管路に設けられ、前記第１方向切換弁が作動したときに、この分岐管路を開通させる開閉弁とを備える建設機械の油圧制御回路において、
   前記第１走行用方向切換弁が作動しているときに、前記第１方向切換弁の作動を遅らせる作動遅延手段を設けたことを特徴とする建設機械の油圧制御回路。
2. 前記第１方向切換弁が、パイロット圧を相反する方向から受ける第１受圧部および第２受圧部とを有し、
   前記作動遅延手段が、前記第１走行用方向切換弁の作動を検出する検出手段と、
   前記第１方向切換弁の前記第１受圧部に接続され、前記検出手段により前記第１走行用方向切換弁の作動が検出された状態において、前記第２受圧部に前記別のアクチュエータの所定の動作を指示するパイロット圧が与えられたときに、前記第１受圧部における圧力の低下速度を遅らせるように設定した流量制御弁とを備えることを特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧制御回路。
3. 前記第１方向切換弁が、パイロット圧を相反する方向から受ける第１受圧部および第２受圧部を有し、
   前記作動遅延手段が、前記第１走行用方向切換弁の作動を検出する検出手段と、
   前記第１方向切換弁の前記第２受圧部に接続され、前記検出手段により前記第１走行用方向切換弁の作動が検出された状態において、前記第２受圧部に前記別のアクチュエータの所定の動作を指示するパイロット圧が与えられたときに、この第２受圧部における圧力の上昇を遅らせるように設定した流量制御弁とを備えることを特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧制御回路。
4. 前記別のアクチュエータがアームシリンダからなり、前記所定の動作がアームクラウドであることを特徴とする請求項２または３記載の建設機械の油圧制御回路。
   

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