JP2010229681A - Hydraulic circuit of construction machinery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic circuit of construction machinery, which hardly deteriorates operability even when a boom and an arm are concurrently operated, and can make a loop loss smaller than ever. <P>SOLUTION: In this hydraulic circuit of the construction machinery, a detour bypass oil passage 22, which bypass-connects a passage for supplying pressure oil to a switching valve 18 for a boom and a passage for supplying pressure oil to a switching valve 20 for confluence, is provided; and the detour bypass oil passage 22 is provided with an auxiliary switching valve 24 capable of adjusting the degree of opening. The degree of the opening of the auxiliary switching valve 24 is controlled depending on a magnitude relation between a command value for making a switching valve 26 for an arm make an arm closing motion, and a command value for making the switching valve 18 for the boom make a boom hoisting motion. The degree of the opening of the auxiliary switching valve 24 is controlled to become higher, as the command value for making the boom hoisting motion become small relative to the command value for making the arm closing motion. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、建設機械の油圧回路に関する。   The present invention relates to a hydraulic circuit of a construction machine.

建設機械である油圧ショベルは、下部走行体(基体)、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットなどの複数の作動部位を備え、建設作業等に広く用いられている。   A hydraulic excavator, which is a construction machine, includes a plurality of operating parts such as a lower traveling body (base), an upper swing body, a boom, an arm, and a bucket, and is widely used for construction work and the like.

油圧ショベルのこれら複数の作動部位は同時に作動させられることも多い。例えば、油圧ショベルの一般的な作業である掘削作業を行う際においては、ブームとアームを同時に操作する同時操作(複合操作)がなされることが多い。このような同時操作を円滑に行えるようにするために、タンデム接続された油圧回路が用いられている。   Often, these multiple actuation sites of a hydraulic excavator are actuated simultaneously. For example, when performing excavation work, which is a general work of a hydraulic excavator, simultaneous operation (combined operation) in which a boom and an arm are simultaneously operated is often performed. In order to smoothly perform such simultaneous operation, a tandem hydraulic circuit is used.

ここで、掘削作業の中でも特に整地作業を行う場合、通常、ブームシリンダを駆動するのに要するトータルの油量はアームシリンダを駆動するのに要するトータルの油量よりも少ないが、ブームシリンダを駆動するのに要する駆動圧はアームシリンダを駆動するのに要する駆動圧よりも大きい駆動圧が必要となる。   Here, when performing leveling work especially during excavation work, the total amount of oil required to drive the boom cylinder is usually smaller than the total amount of oil required to drive the arm cylinder, but the boom cylinder is driven. The drive pressure required to do this is greater than the drive pressure required to drive the arm cylinder.

これに対応する技術として、特許文献1および特許文献2の図8には、図4に示す油圧回路100のように、迂回バイパス油路114に固定絞り116を設けて、タンデム通路112から迂回バイパス油路114に流れ込む圧油を制限し、ブームシリンダ102を駆動するのに要する駆動圧を確保して、複合操作性を確保する技術が記載されている。   As a technique corresponding to this, in FIG. 8 of Patent Document 1 and Patent Document 2, a fixed throttle 116 is provided in the bypass bypass oil passage 114 as in the hydraulic circuit 100 shown in FIG. A technique is described in which the pressure oil flowing into the oil passage 114 is limited, the driving pressure required to drive the boom cylinder 102 is ensured, and the combined operability is ensured.

一方、掘削作業の後半においては、ブーム用リモコンレバー装置118のブームレバー118Aが中立位置方向に戻されて、ブーム用切換弁120のスプールは中立位置方向に移動して、ブームシリンダ102へ供給される圧油は少なくなるが、アームシリンダ104に供給される第1油圧ポンプ122からの圧油は増える。   On the other hand, in the latter half of the excavation work, the boom lever 118A of the boom remote control lever device 118 is returned to the neutral position direction, and the spool of the boom switching valve 120 moves in the neutral position direction and is supplied to the boom cylinder 102. However, the pressure oil supplied from the first hydraulic pump 122 to the arm cylinder 104 increases.

ここで、ブーム用切換弁120のタンデム通路120Tは、ブームシリンダ102を駆動するのに要する駆動圧を確保するために開度が限定されており、タンデム通路112を通ってアームシリンダ104に供給される第1油圧ポンプ122からの圧油は、タンデム通路112の開度の大きくない箇所(ブーム用切換弁120のタンデム通路120T)を通る。また、迂回バイパス油路114を通ってアームシリンダ104に供給される第1油圧ポンプ122からの圧油も、開度の大きくない箇所である固定絞り116を通る。   Here, the opening degree of the tandem passage 120T of the boom switching valve 120 is limited to ensure the driving pressure required to drive the boom cylinder 102, and the tandem passage 120T is supplied to the arm cylinder 104 through the tandem passage 112. The pressure oil from the first hydraulic pump 122 passes through a portion where the opening degree of the tandem passage 112 is not large (the tandem passage 120T of the boom switching valve 120). Further, the pressure oil from the first hydraulic pump 122 supplied to the arm cylinder 104 through the bypass bypass oil passage 114 also passes through the fixed throttle 116 where the opening degree is not large.

このため、第1油圧ポンプ122からアームシリンダ104に圧油が供給される際には絞り損失が生じ、エネルギ損失が生じる(燃費が悪化する)。   For this reason, when pressure oil is supplied from the first hydraulic pump 122 to the arm cylinder 104, a throttle loss occurs and energy loss occurs (fuel consumption deteriorates).

なお、図4において、符号106はブーム、108はアーム、110はバケット、124はアーム用リモコンレバー装置、126は第2油圧ポンプ、128はアーム用切換弁、130は第1油圧ポンプ122からの圧油と第2油圧ポンプ126からの圧油を合流させるための合流用切換弁である。   In FIG. 4, reference numeral 106 denotes a boom, 108 denotes an arm, 110 denotes a bucket, 124 denotes an arm remote control lever device, 126 denotes a second hydraulic pump, 128 denotes an arm switching valve, and 130 denotes from the first hydraulic pump 122. This is a merging switching valve for merging the pressure oil and the pressure oil from the second hydraulic pump 126.

図4に示す油圧回路100でエネルギ損失が生じることに対し、特許文献2の図1には、図5に示す油圧回路200のように、固定絞り116に替えて流量調整弁202を迂回バイパス油路114に設け、該流量調整弁202の開度の調整を、アーム用切換弁128のスプールをアーム閉じ(引込み)方向に駆動するパイロット圧P1に応じて行い、エネルギ損失を抑制する技術が記載されている。図5において、符号204は比例電磁弁、206はパイロット油圧ポンプ、208はコントローラ、210はパイロット圧センサである。   In contrast to the fact that energy loss occurs in the hydraulic circuit 100 shown in FIG. 4, in FIG. 1 of Patent Document 2, as shown in the hydraulic circuit 200 shown in FIG. A technique is described in which the opening of the flow rate adjustment valve 202 is adjusted according to the pilot pressure P1 that drives the spool of the arm switching valve 128 in the arm closing (retraction) direction to suppress energy loss. Has been. In FIG. 5, reference numeral 204 is a proportional solenoid valve, 206 is a pilot hydraulic pump, 208 is a controller, and 210 is a pilot pressure sensor.

また、特許文献3の図1には、図6に示す油圧回路300のように、固定絞り116に替えて流量調整弁302を迂回バイパス油路114に設け、該流量調整弁302の開度の調整を、第1油圧ポンプ122の吐出圧P2に応じて行い、エネルギ損失を抑制する技術が記載されている。図6において、符号304は比例電磁弁、306はパイロット油圧ポンプ、308はコントローラ、310は吐出圧センサである。   In FIG. 1 of Patent Document 3, a flow rate adjusting valve 302 is provided in the bypass bypass oil passage 114 instead of the fixed throttle 116 as in the hydraulic circuit 300 shown in FIG. A technique is described in which the adjustment is performed according to the discharge pressure P2 of the first hydraulic pump 122 to suppress energy loss. In FIG. 6, reference numeral 304 is a proportional solenoid valve, 306 is a pilot hydraulic pump, 308 is a controller, and 310 is a discharge pressure sensor.

なお、図5および図6において、図4と同一の構成要素には同一の符号を付している。   5 and 6, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

特公平2−16416号公報JP-B-2-16416 特許第3183815号公報Japanese Patent No. 3183815 特許第3142764号公報Japanese Patent No. 3142864

しかしながら、特許文献2の図1に記載の技術および特許文献3の図1に記載の技術のどちらにおいても、ブームの操作状況が考慮されていない。このため、ブームとアームの同時操作時にオペレータの意図に反した開度調整がなされて操作性が損なわれるおそれがある。また、アーム単独操作時に必要以上に絞られたままとなり、エネルギ損失が大きくなるという不具合が生じるおそれもある。   However, neither the technique shown in FIG. 1 of Patent Document 2 nor the technique shown in FIG. 1 of Patent Document 3 takes into account the operating state of the boom. For this reason, when the boom and the arm are simultaneously operated, the opening degree is adjusted against the operator's intention, and the operability may be impaired. In addition, there is a possibility that a problem that the energy loss is increased due to being kept more than necessary when the arm is operated alone is caused.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、ブームとアームの同時操作時であっても操作性が損なわれにくく、かつ、絞り損失を従来よりも低減させることができる建設機械の油圧回路を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such problems, and is a construction machine that is less susceptible to operability even during simultaneous operation of a boom and an arm, and that can reduce aperture loss more than in the past. It is an object of the present invention to provide a hydraulic circuit.

本発明は、第1の油圧ポンプに接続され、ブームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのブーム用切換弁と、第2の油圧ポンプに接続され、アームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのアーム用切換弁と、第1の油圧ポンプに前記ブーム用切換弁よりも下流側にタンデム接続され、アームシリンダへ供給される圧油を合流させるための合流用切換弁と、を備えた建設機械の油圧回路において、前記ブーム用切換弁に圧油を供給する通路と前記合流用切換弁に圧油を供給する通路との間を迂回接続する迂回バイパス油路を設けるとともに、該迂回バイパス油路に開度調整可能な補助切換弁を設け、該補助切換弁の開度を、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値と前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値との大小関係に対応して制御し、ブーム上げ動作を行わせるための指令値がアーム閉じ動作を行わせるための指令値に対して相対的に小さくなるに従って、該補助切換弁の開度がより大きくなるように制御することにより、前記課題を解決したものである。   The present invention is connected to a first hydraulic pump, connected to a boom switching valve for switching the direction and flow rate of pressure oil supplied to the boom cylinder, and connected to a second hydraulic pump, and supplied to the arm cylinder. An arm switching valve for switching the direction and flow rate of pressure oil, and a merging unit for tandemly connecting the first hydraulic pump to the downstream side of the boom switching valve and for joining the pressure oil supplied to the arm cylinder In the hydraulic circuit of a construction machine comprising a switching valve for bypassing, bypass bypass oil for bypassing connection between a passage for supplying pressure oil to the boom switching valve and a passage for supplying pressure oil to the switching valve for merging And an auxiliary switching valve capable of adjusting the opening degree in the bypass bypass oil path, and the opening degree of the auxiliary switching valve is set to a command value for causing the arm switching valve to perform an arm closing operation. Boo The control value is controlled according to the magnitude relationship with the command value for causing the switching valve to perform the boom raising operation, and the command value for performing the boom raising operation is compared with the command value for performing the arm closing operation. Thus, the problem is solved by controlling the opening of the auxiliary switching valve to be larger as it becomes relatively smaller.

本発明では、迂回バイパス油路に設けられた補助切換弁の開度を、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値と前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値との大小関係に対応して制御し、ブーム上げ動作を行わせるための指令値がアーム閉じ動作を行わせるための指令値に対して相対的に小さくなるに従って、該補助切換弁の開度がより大きくなるように制御する。   In the present invention, the opening degree of the auxiliary switching valve provided in the bypass bypass oil passage is set to the command value for causing the arm switching valve to perform the arm closing operation and the boom switching operation to the boom switching valve. As the command value for performing the boom raising operation becomes relatively smaller than the command value for performing the arm closing operation, The opening of the auxiliary switching valve is controlled to be larger.

このため、ブームを立ち上げる操作を行っているときにアームを閉じる操作が行われても、補助切換弁の開度は大きくなりにくく、ブームシリンダを駆動するのに要する駆動圧を確保しやすく、ブームとアームの同時操作時であってもオペレータの意図に反した開度調整がなされにくく操作性が損なわれにくい。   For this reason, even if an operation for closing the arm is performed during the operation of raising the boom, the opening degree of the auxiliary switching valve is not easily increased, and it is easy to ensure the driving pressure required to drive the boom cylinder. Even during the simultaneous operation of the boom and arm, it is difficult to adjust the opening degree against the intention of the operator, and the operability is not easily impaired.

即ち、本発明では、アーム閉じ動作の状況だけでなく、ブーム上げ動作の状況も考慮して前記補助切換弁の開度を制御するので、アーム閉じとブーム上げの同時操作時であっても操作性が損なわれにくく、さらに、アーム閉じとブーム上げの同時操作時において、絞り損失を従来よりも適切に低減させることができ、その分だけ第1および第2油圧ポンプの吐出圧を抑制することができ、エネルギ損失を従来よりも抑制することができる。   That is, in the present invention, the opening degree of the auxiliary switching valve is controlled in consideration of not only the state of the arm closing operation but also the state of the boom raising operation, so that the operation can be performed even during the simultaneous operation of the arm closing and the boom raising. In addition, it is possible to reduce the throttle loss more appropriately than in the prior art during simultaneous operation of closing the arm and raising the boom, and to suppress the discharge pressure of the first and second hydraulic pumps accordingly. Energy loss can be suppressed as compared with the conventional case.

前記大小関係に対応してなされる制御は、例えば、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値から前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値を減じた差分に対応してなされる制御とすることができる。   The control performed in accordance with the magnitude relationship is, for example, a command for causing the boom switching valve to perform a boom raising operation from a command value for causing the arm switching valve to perform an arm closing operation. The control can be performed in accordance with the difference obtained by subtracting the value.

また、例えば、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値を、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧とし、前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値を、前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を指令するパイロット圧としてもよい。   Further, for example, a command value for causing the arm switching valve to perform an arm closing operation is a pilot pressure for commanding the arm switching operation to the arm switching valve, and The command value for performing the boom raising operation may be a pilot pressure for commanding the boom raising operation to the boom switching valve.

また、前記パイロット圧を検出する圧力センサを設け、該圧力センサの検出値から前記大小関係を演算し、該大小関係に基づいて前記補助切換弁の開度を制御するように構成してもよい。   Further, a pressure sensor for detecting the pilot pressure may be provided, the magnitude relationship may be calculated from the detected value of the pressure sensor, and the opening degree of the auxiliary switching valve may be controlled based on the magnitude relationship. .

本発明によれば、アーム閉じ動作の状況だけでなく、ブーム上げ動作の状況も考慮して補助切換弁の開度(迂回バイパス油路の開度)を制御するので、ブームとアームの同時操作時であっても、操作性が損なわれにくく、かつ、絞り損失を従来よりも低減させることができる。   According to the present invention, the opening of the auxiliary switching valve (opening of the bypass bypass oil passage) is controlled in consideration of not only the state of the arm closing operation but also the state of the boom raising operation. Even at the time, the operability is not easily lost, and the aperture loss can be reduced as compared with the conventional case.

本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図The figure which shows the structure of the hydraulic circuit of the hydraulic shovel which concerns on 1st Embodiment of this invention. 補助切換弁24の開度(開口面積S)と差圧ΔPとの関係を模式的に示すグラフ図The graph which shows typically the relationship between the opening degree (opening area S) of the auxiliary switching valve 24, and differential pressure | voltage (DELTA) P. 本発明の第2実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図The figure which shows the structure of the hydraulic circuit of the hydraulic shovel which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 従来の油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図(特許文献2の図8)The figure which shows the structure of the hydraulic circuit of the conventional hydraulic shovel (FIG. 8 of patent document 2) 従来の油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図(特許文献2の図1)The figure which shows the structure of the hydraulic circuit of the conventional hydraulic shovel (FIG. 1 of patent document 2) 従来の油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図(特許文献3の図1)The figure which shows the structure of the hydraulic circuit of the conventional hydraulic shovel (FIG. 1 of patent document 3)

以下図面に基づいて、本発明に係る油圧ショベル(建設機械)の油圧回路の好適な実施形態の例について詳細に説明する。   Hereinafter, an example of a preferred embodiment of a hydraulic circuit of a hydraulic excavator (construction machine) according to the present invention will be described in detail based on the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路の構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a hydraulic circuit of a hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention.

この油圧回路10は、第1油圧ポンプ12と、第2油圧ポンプ14と、タンデム通路16と、ブーム用切換弁18と、合流用切換弁20と、迂回バイパス油路22と、補助切換弁24と、アーム用切換弁26と、を備え、ブームシリンダ80およびアームシリンダ82に圧油を供給して、ブーム84およびアーム86を作動させて、掘削作業等の各種作業を油圧ショベル70に行わせる。符号88はバケットである。   The hydraulic circuit 10 includes a first hydraulic pump 12, a second hydraulic pump 14, a tandem passage 16, a boom switching valve 18, a merging switching valve 20, a bypass bypass oil path 22, and an auxiliary switching valve 24. And an arm switching valve 26, supplying pressure oil to the boom cylinder 80 and the arm cylinder 82, operating the boom 84 and the arm 86, and causing the excavator 70 to perform various operations such as excavation work. . Reference numeral 88 denotes a bucket.

第1油圧ポンプ12と第2油圧ポンプ14はパラレルに配置されている。第1油圧ポンプ12にはタンデム通路16が接続されており、第1油圧ポンプ12から供給される圧油はタンデム通路16を経てブームシリンダ80およびアームシリンダ82に供給される。タンデム通路16には、上流側にブーム用切換弁18が設けられ、下流側に合流用切換弁20が設けられている。   The first hydraulic pump 12 and the second hydraulic pump 14 are arranged in parallel. A tandem passage 16 is connected to the first hydraulic pump 12, and pressure oil supplied from the first hydraulic pump 12 is supplied to the boom cylinder 80 and the arm cylinder 82 via the tandem passage 16. The tandem passage 16 is provided with a boom switching valve 18 on the upstream side and a merging switching valve 20 on the downstream side.

ブーム用切換弁18は、3位置6ポートの切換弁であり、3つの切り換え位置A、B、Cを備えており、第1油圧ポンプ12からブームシリンダ80へ向かう圧油の方向と流量を制御する。ブーム用切換弁18のスプールの両端には、それぞれパイロットポート18a、18bが設けられており、それぞれパイロット油路32a、32bからパイロット圧が供給される。   The boom switching valve 18 is a three-position six-port switching valve, and includes three switching positions A, B, and C, and controls the direction and flow rate of pressure oil from the first hydraulic pump 12 toward the boom cylinder 80. To do. Pilot ports 18a and 18b are respectively provided at both ends of the spool of the boom switching valve 18, and pilot pressure is supplied from the pilot oil passages 32a and 32b, respectively.

ブーム用切換弁18のスプールは、オペレータがブーム用リモコンレバー装置32を操作することによって移動し、ブームシリンダ80に供給される作動油の方向と流量を制御する。第1油圧ポンプ12からブームシリンダ80に供給される圧油は、タンデム通路16からブーム用切換弁18を経てブーム用油路90a、90bを通ってブームシリンダ80に供給される。   The spool of the boom switching valve 18 moves when the operator operates the boom remote control lever device 32, and controls the direction and flow rate of hydraulic oil supplied to the boom cylinder 80. The pressure oil supplied from the first hydraulic pump 12 to the boom cylinder 80 is supplied from the tandem passage 16 through the boom switching valve 18 to the boom cylinder 80 through the boom oil passages 90a and 90b.

アーム用切換弁26は、3位置6ポートの切換弁であり、3つの切り換え位置D、E、Fを備えており、第2油圧ポンプ14からアームシリンダ82へ向かう圧油の方向と流量を制御する。アーム用切換弁26のスプールの両端には、それぞれパイロットポート26a、26bが設けられており、それぞれパイロット油路36a、36bからパイロット圧が供給される。   The arm switching valve 26 is a three-position six-port switching valve and includes three switching positions D, E, and F, and controls the direction and flow rate of the pressure oil from the second hydraulic pump 14 toward the arm cylinder 82. To do. Pilot ports 26a and 26b are respectively provided at both ends of the spool of the arm switching valve 26, and pilot pressure is supplied from the pilot oil passages 36a and 36b, respectively.

アーム用切換弁26のスプールは、オペレータがアーム用リモコンレバー装置34を操作することによって移動し、アームシリンダ82に供給される圧油の方向と流量を制御する。第2油圧ポンプ14からアームシリンダ82に供給される圧油は、アーム用切換弁26を経てアーム用油路92a、92bを通ってアームシリンダ82に供給される。   The spool of the arm switching valve 26 moves when the operator operates the arm remote control lever device 34, and controls the direction and flow rate of the pressure oil supplied to the arm cylinder 82. The pressure oil supplied from the second hydraulic pump 14 to the arm cylinder 82 is supplied to the arm cylinder 82 through the arm switching valve 26 and the arm oil passages 92a and 92b.

迂回バイパス油路22は、第1油圧ポンプ12から吐出される圧油を、ブーム用切換弁18を経ずに、合流用切換弁20の供給ポートp1にバイパスする役割を有する。ブーム用切換弁18のスプールが切り換え位置B(中立位置)であるとき、第1油圧ポンプ12からの圧油はブームシリンダ80に供給されず、ブーム用切換弁18のタンデム通路18Tを通って合流用切換弁20の供給ポートp1に供給されるとともに、迂回バイパス油路22を通って合流用切換弁20の供給ポートp1に供給される。ブーム用切換弁18のスプールが切り換え位置A、Cであるとき、第1油圧ポンプ12から吐出される圧油はタンデム通路16を通ってブームシリンダ80に供給されるとともに、迂回バイパス油路22を通ってアームシリンダ82に供給される。   The bypass bypass oil passage 22 has a role of bypassing the pressure oil discharged from the first hydraulic pump 12 to the supply port p1 of the merging switching valve 20 without passing through the boom switching valve 18. When the spool of the boom switching valve 18 is in the switching position B (neutral position), the pressure oil from the first hydraulic pump 12 is not supplied to the boom cylinder 80 and joins through the tandem passage 18T of the boom switching valve 18. In addition to being supplied to the supply port p <b> 1 of the switching valve 20 for use, it is supplied to the supply port p <b> 1 of the switching valve 20 for joining through the bypass bypass oil passage 22. When the spool of the boom switching valve 18 is at the switching positions A and C, the pressure oil discharged from the first hydraulic pump 12 is supplied to the boom cylinder 80 through the tandem passage 16 and also passes through the bypass bypass oil passage 22. And then supplied to the arm cylinder 82.

補助切換弁24は、迂回バイパス油路22の中途に設けられた2位置2ポートの切換弁であり、2つの切り換え位置J、Kを備えており、迂回バイパス油路22を通って合流用切換弁20の供給ポートp1に供給される圧油の量を制御する役割を有する。切り換え位置Jの通路には絞り25が設けられており、切り換え位置Kの通路には絞りが設けられておらず、切り換え位置Jから切り換え位置Kに切り換わるにつれて、開度(開口面積S)が大きくなるようになっている。   The auxiliary switching valve 24 is a two-position / two-port switching valve provided in the middle of the bypass bypass oil passage 22, and has two switching positions J and K, and switches for merging through the bypass bypass oil passage 22. It has a role of controlling the amount of pressure oil supplied to the supply port p1 of the valve 20. A throttle 25 is provided in the passage at the switching position J, and no throttle is provided in the passage at the switching position K. As the switching position J is switched to the switching position K, the opening degree (opening area S) is increased. It is getting bigger.

補助切換弁24のスプールの両端には、それぞれパイロットポート24a、24bが設けられている。パイロットポート24aには、アーム86を閉じる(引込む)方向に駆動するパイロット圧(アーム閉じ動作を行わせるための指令値)がパイロット油路36aおよびパイロット油路24a1を介して伝達され、パイロットポート24bには、ブーム84を上げる方向に駆動するパイロット圧(ブーム上げ動作を行わせるための指令値)がパイロット油路32aおよびパイロット油路24b1を介して伝達される。したがって、補助切換弁24のスプールは、アーム86を閉じる方向に駆動するパイロット圧とブーム84を上げる方向に駆動するパイロット圧との差圧(大小関係)に基づき位置が切り換えられる。   Pilot ports 24a and 24b are provided at both ends of the spool of the auxiliary switching valve 24, respectively. A pilot pressure (command value for causing the arm closing operation) to drive the arm 86 in the closing (withdrawing) direction is transmitted to the pilot port 24a via the pilot oil passage 36a and the pilot oil passage 24a1. The pilot pressure (command value for performing the boom raising operation) that drives the boom 84 in the raising direction is transmitted through the pilot oil passage 32a and the pilot oil passage 24b1. Therefore, the position of the spool of the auxiliary switching valve 24 is switched based on the differential pressure (magnitude relationship) between the pilot pressure that drives the arm 86 in the closing direction and the pilot pressure that drives the boom 84 in the upward direction.

また、切り換え位置Jの側の端部にはバネ24cが設けられている。このバネ24cによって補助切換弁24のスプールは切り換え位置Jとなるように付勢されている。したがって、補助切換弁24のスプールが切り換え位置Jから切り換え位置Kに切り換わるためには、アーム86を閉じる方向に駆動するパイロット圧からブーム84を上げる方向に駆動するパイロット圧を減じた差圧ΔPが、バネ24cによる付勢力を上回る必要がある。このため、バネ24cによる付勢力を調整することにより、補助切換弁24のスプールが切り換え位置Jから切り換え位置Kへと切り換わるときの切り換え開始時の差圧ΔP0(閾値)を設定することができる。図2に示すように、差圧ΔP0に達するまでは、補助切換弁24の開度(開口面積S)はSminであり、この開度は絞り25の開度である。差圧ΔPが差圧ΔP0を超えると、差圧ΔPが大きくなるにつれて補助切換弁24の開度(開口面積S)は大きくなっていき、所定の差圧ΔP1に達すると最大値Smaxに達し、以降は差圧ΔPが大きくなっても、補助切換弁24の開度(開口面積S)は最大値Smaxのままである。   Further, a spring 24c is provided at the end on the switching position J side. The spool of the auxiliary switching valve 24 is biased to the switching position J by the spring 24c. Therefore, in order for the spool of the auxiliary switching valve 24 to switch from the switching position J to the switching position K, the differential pressure ΔP obtained by subtracting the pilot pressure that drives the boom 84 from the pilot pressure that drives the arm 86 in the closing direction. However, it is necessary to exceed the urging force of the spring 24c. Therefore, by adjusting the urging force by the spring 24c, the differential pressure ΔP0 (threshold value) at the start of switching when the spool of the auxiliary switching valve 24 switches from the switching position J to the switching position K can be set. . As shown in FIG. 2, until the pressure difference ΔP0 is reached, the opening degree (opening area S) of the auxiliary switching valve 24 is Smin, and this opening degree is the opening degree of the throttle 25. When the differential pressure ΔP exceeds the differential pressure ΔP0, the opening degree (opening area S) of the auxiliary switching valve 24 increases as the differential pressure ΔP increases. When the differential pressure ΔP reaches a predetermined differential pressure ΔP1, the maximum value Smax is reached. Thereafter, even when the differential pressure ΔP increases, the opening degree (opening area S) of the auxiliary switching valve 24 remains at the maximum value Smax.

合流用切換弁20は、3位置6ポートの切換弁であり、3つの切り換え位置G、H、Iを備えており、第1油圧ポンプ12からブームシリンダ80へ向かう圧油の流れる方向と流量を制御する。合流用切換弁20のスプールの両端には、それぞれパイロットポート20a、20bが設けられており、それぞれパイロット油路36a、36bからパイロット圧が供給される。   The merging switching valve 20 is a three-position six-port switching valve, and includes three switching positions G, H, and I. The flow direction and flow rate of pressure oil from the first hydraulic pump 12 to the boom cylinder 80 are controlled. Control. Pilot ports 20a and 20b are respectively provided at both ends of the spool of the merging switching valve 20, and pilot pressure is supplied from the pilot oil passages 36a and 36b, respectively.

また、合流用切換弁20は、タンデム通路16においてブーム用切換弁18の下流側に設けられて、ブーム用切換弁18に対してタンデム接続されている。合流用切換弁20の下流側のポートp2、p3はアーム用油路92a、92bに接続している。   The merging switching valve 20 is provided downstream of the boom switching valve 18 in the tandem passage 16 and is tandemly connected to the boom switching valve 18. Ports p2 and p3 on the downstream side of the merging switching valve 20 are connected to arm oil passages 92a and 92b.

アーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aが図1において左側に倒されてパイロット油路36aにパイロット圧が供給されると、パイロット圧は、アーム用切換弁26のパイロットポート26aに供給されるとともに、合流用切換弁20のパイロットポート20aに供給され、アーム用切換弁26を切り換え位置Dにするとともに合流用切換弁20を切り換え位置Gにする。これにより、第2油圧ポンプ14からアーム用油路92aに圧油が供給されるとともに、第1油圧ポンプ12からの圧油もアーム用油路92aに供給される。これにより、アームシリンダ82のボトム室は十分な量の圧油の供給を受け、アーム86は閉じる動作をする。   When the operation lever 34A of the arm remote control lever device 34 is tilted to the left in FIG. 1 and the pilot pressure is supplied to the pilot oil passage 36a, the pilot pressure is supplied to the pilot port 26a of the arm switching valve 26. The switching valve for arm 26 is set to the switching position D and the switching valve 20 for merging is set to the switching position G. Thereby, the pressure oil is supplied from the second hydraulic pump 14 to the arm oil passage 92a, and the pressure oil from the first hydraulic pump 12 is also supplied to the arm oil passage 92a. As a result, the bottom chamber of the arm cylinder 82 is supplied with a sufficient amount of pressure oil, and the arm 86 is closed.

また、アーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aが右側に倒されてパイロット油路36bにパイロット圧が供給されると、パイロット圧は、アーム用切換弁26のパイロットポート26bに供給されるとともに、合流用切換弁20のパイロットポート20bに供給され、アーム用切換弁26を切り換え位置Fにするとともに合流用切換弁20を切り換え位置Iにする。これにより、第2油圧ポンプ14からアーム用油路92bに圧油が供給されるとともに、第1油圧ポンプ12からの圧油もアーム用油路92bに供給される。これにより、アームシリンダ82のロッド室は十分な量の圧油の供給を受けて、アーム86は開く動作をする。   When the operation lever 34A of the arm remote control lever device 34 is tilted to the right and the pilot pressure is supplied to the pilot oil passage 36b, the pilot pressure is supplied to the pilot port 26b of the arm switching valve 26, and It is supplied to the pilot port 20b of the merging switching valve 20, and the arm switching valve 26 is set to the switching position F and the merging switching valve 20 is set to the switching position I. Thereby, the pressure oil is supplied from the second hydraulic pump 14 to the arm oil passage 92b, and the pressure oil from the first hydraulic pump 12 is also supplied to the arm oil passage 92b. As a result, the rod chamber of the arm cylinder 82 is supplied with a sufficient amount of pressure oil, and the arm 86 opens.

このように、合流用切換弁20は、第2油圧ポンプ14からアームシリンダ82に供給される圧油と同じ方向に、第1油圧ポンプ12からの圧油をアームシリンダ82に供給する役割を有する。   As described above, the merging switching valve 20 has a role of supplying the pressure oil from the first hydraulic pump 12 to the arm cylinder 82 in the same direction as the pressure oil supplied from the second hydraulic pump 14 to the arm cylinder 82. .

次に、上述のように構成された第1実施形態に係る油圧回路10の動作および作用について説明する。   Next, the operation and action of the hydraulic circuit 10 according to the first embodiment configured as described above will be described.

油圧ショベル70により掘削作業を行う場合、まず、ブーム84を前方に倒すとともにアーム86を前方に開く準備動作を行う。そして、その状態から、ブーム84を上方に立ち上げるとともにアーム86を手前に引き寄せて閉じる方向に駆動し、バケット88を手前に引き寄せて掘削作業を行う。   When excavation work is performed by the hydraulic excavator 70, first, a preparation operation is performed to tilt the boom 84 forward and open the arm 86 forward. From this state, the boom 84 is raised upward and the arm 86 is driven toward the front and closed, and the bucket 88 is pulled toward the front to perform excavation work.

前記準備動作を行う際には、ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aを図1において左側に倒す操作を行い、パイロット油路32bを介してパイロットポート18bにパイロット圧を供給してブーム用切換弁18のスプールを切り換え位置Cに切り換えてブームシリンダ80のロッド室に圧油を供給してブーム84を前方に倒すとともに、アーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aを図1において右側に倒す操作を行い、パイロット油路36bを介してパイロットポート26bにパイロット圧を供給してアーム用切換弁26のスプールを切り換え位置Fに切り換え、且つ、パイロット油路36bを介してパイロットポート20bにパイロット圧を供給して合流用切換弁20のスプールを切り換え位置Iに切り換えて、アームシリンダ82のロッド室に圧油を供給してアーム86を前方に開く。   When performing the preparatory operation, the operation lever 32A of the boom remote control lever device 32 is tilted to the left in FIG. 1, and the pilot pressure is supplied to the pilot port 18b via the pilot oil passage 32b to switch the boom. Switching the spool of the valve 18 to the switching position C, supplying pressure oil to the rod chamber of the boom cylinder 80 to tilt the boom 84 forward, and tilting the operation lever 34A of the arm remote control lever device 34 to the right in FIG. The pilot pressure is supplied to the pilot port 26b through the pilot oil passage 36b to switch the spool of the arm switching valve 26 to the switching position F, and the pilot pressure is applied to the pilot port 20b through the pilot oil passage 36b. Supply and switch the spool of the merging switching valve 20 to the switching position I; To supply pressure oil to the rod chamber of Mushirinda 82 opening the arms 86 forward.

この準備動作の最中は、アーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aは図1において右側に倒されており、パイロット油路36aにはパイロット圧は供給されておらず、補助切換弁24のパイロットポート24aにパイロット圧は供給されていない。また、ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aは図1において左側に倒されており、パイロット油路32aにはパイロット圧は供給されておらず、補助切換弁24のパイロットポート24bにはパイロット圧は供給されていない。一方、バネ24Cにより補助切換弁24のスプールは切り換え位置Jの方向に付勢されている。このため、補助切換弁24のスプールは切り換え位置Jになっており、絞り25によりブーム駆動圧が確保されている。   During this preparatory operation, the operating lever 34A of the arm remote control lever device 34 is tilted to the right in FIG. 1, and no pilot pressure is supplied to the pilot oil passage 36a. Pilot pressure is not supplied to the port 24a. Further, the control lever 32A of the boom remote control lever device 32 is tilted to the left in FIG. 1, no pilot pressure is supplied to the pilot oil passage 32a, and the pilot pressure is applied to the pilot port 24b of the auxiliary switching valve 24. Is not supplied. On the other hand, the spool of the auxiliary switching valve 24 is biased toward the switching position J by the spring 24C. For this reason, the spool of the auxiliary switching valve 24 is in the switching position J, and the boom driving pressure is secured by the throttle 25.

この準備動作を行った後、ブーム84を上方に立ち上げるとともにアーム86を手前に引き寄せて閉じる方向に駆動し、バケット88を手前に引き寄せて掘削作業を行う。この掘削作業においては、その前半でブーム84の上方への立ち上げは概ね終了する。ブーム84の上方への立ち上げの際(掘削作業の前半)には、地面を掘削することによる反力がアーム86の自重と反対方向にブーム84に作用するため、ブーム84を駆動するために要するブーム駆動圧は特に大きいわけではない。一方、アーム86を閉じる操作は掘削作業の全体にわたって行われ、アーム86は地面を掘削することによる反力に常に抗していく必要があるので、アーム86を駆動するために要する駆動圧は大きい。このため、掘削作業の前半においては、アーム86を駆動するのに要する駆動圧の方がブーム84を駆動するのに要する駆動圧よりも大きくなる。ただし、ブーム84からの戻り油をタンクに戻すために、ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aは適度に倒しておく必要がある。   After performing this preparatory operation, the boom 84 is raised upward and the arm 86 is pulled toward the front and driven in the closing direction, and the bucket 88 is pulled toward the front to perform excavation work. In this excavation work, the upward raising of the boom 84 is almost completed in the first half. When the boom 84 is raised upward (the first half of the excavation work), the reaction force caused by excavating the ground acts on the boom 84 in the direction opposite to the weight of the arm 86. The required boom drive pressure is not particularly large. On the other hand, the operation of closing the arm 86 is performed throughout the excavation work, and the arm 86 needs to always resist the reaction force caused by excavating the ground, so that the driving pressure required to drive the arm 86 is large. . For this reason, in the first half of the excavation work, the drive pressure required to drive the arm 86 is greater than the drive pressure required to drive the boom 84. However, in order to return the return oil from the boom 84 to the tank, the operation lever 32A of the boom remote control lever device 32 needs to be appropriately tilted.

ここで、掘削作業の前半においては、ブーム84の上方への立ち上げ動作のために、ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aは図1において右側に倒されており、パイロット油路32aにパイロット圧が供給されて、ブーム用切換弁18のスプールは切り換え位置Aに切り換わるとともに、補助切換弁24のパイロットポート24bにパイロット圧が供給されている。また、同時になされているアーム86を閉じる動作のために、アーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aは図1において左側に倒されており、パイロット油路36aにパイロット圧が供給されて、パイロット油路24a1を介して補助切換弁24のパイロットポート24aにパイロット圧が供給されている。   Here, in the first half of the excavation work, the operation lever 32A of the boom remote control lever device 32 is tilted to the right in FIG. 1 in order to raise the boom 84 upward, and the pilot oil passage 32a is piloted. When the pressure is supplied, the spool of the boom switching valve 18 is switched to the switching position A, and the pilot pressure is supplied to the pilot port 24 b of the auxiliary switching valve 24. Further, in order to close the arm 86 at the same time, the operation lever 34A of the arm remote control lever device 34 is tilted to the left side in FIG. 1, and the pilot pressure is supplied to the pilot oil passage 36a. Pilot pressure is supplied to the pilot port 24a of the auxiliary switching valve 24 via the path 24a1.

このため、掘削作業の前半においては、補助切換弁24のスプールの両側にパイロット圧が加わっており、パイロットポート24aに供給されるパイロット圧からパイロットポート24bに供給されるパイロット圧を減じた差圧(アーム用切換弁26に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧からブーム用切換弁18に対してブーム上げを指令するパイロット圧を減じた差圧)ΔPは小さい。加えて、切り換え位置J側の端部にはバネ24Cが設けられており、補助切換弁24のスプールは切り換え位置Jの方向に付勢されて所定の大きさの力が加えられている。このため、掘削作業の前半では、差圧ΔPは差圧ΔP0を上回ることはなく、補助切換弁24のスプールは切り換え位置Jとなり、絞り25により迂回バイパス油路22を流れる圧油の量は制限され、掘削作業前半においてブーム駆動圧が確保されている。   Therefore, in the first half of the excavation work, pilot pressure is applied to both sides of the spool of the auxiliary switching valve 24, and the differential pressure obtained by subtracting the pilot pressure supplied to the pilot port 24b from the pilot pressure supplied to the pilot port 24a. ΔP (the differential pressure obtained by subtracting the pilot pressure for instructing the boom switching valve 18 to raise the boom from the pilot pressure for instructing the arm closing operation to the arm switching valve 26) is small. In addition, a spring 24C is provided at the end on the switching position J side, and the spool of the auxiliary switching valve 24 is urged in the direction of the switching position J to apply a predetermined amount of force. For this reason, in the first half of the excavation work, the differential pressure ΔP does not exceed the differential pressure ΔP0, the spool of the auxiliary switching valve 24 becomes the switching position J, and the amount of pressure oil flowing through the bypass bypass oil passage 22 by the throttle 25 is limited. In the first half of excavation work, the boom drive pressure is secured.

ブーム84が上方におおよそ立ち上がった後の掘削作業後半では、ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aは中立位置に戻され始め、パイロット油路32aにパイロット圧が供給されなくなり、補助切換弁24のパイロットポート24bにパイロット圧が供給されなくなるとともに、ブーム用切換弁18のスプールは切り換え位置Bとなり、タンデム通路16が連通する。一方、ブーム84が上方におおよそ立ち上がった後の掘削作業後半も、アーム86を閉じる操作は継続してなされており、アーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aは図1において左側に倒されたままであり、補助切換弁24のパイロットポート24aにはパイロット圧が供給され続けている。このため、ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aが中立位置に戻されるにつれて、パイロットポート24aに供給されるパイロット圧からパイロットポート24bに供給されるパイロット圧を減じた差圧ΔPが大きくなり、この差圧ΔPがバネ24cの付勢力に打ち勝つ(ΔP>ΔP0)と、補助切換弁24のスプールは切り換え位置Jから切り換え位置Kへと切り換わっていき、それにつれて補助切換弁24の開度が大きくなっていき、迂回バイパス油路22を流れる圧油の絞り損失が小さくなっていく。   In the latter half of the excavation work after the boom 84 rises upward, the operation lever 32A of the boom remote control lever device 32 starts to return to the neutral position, and no pilot pressure is supplied to the pilot oil passage 32a. The pilot pressure is not supplied to the pilot port 24b, and the spool of the boom switching valve 18 is switched to the switching position B, and the tandem passage 16 is communicated. On the other hand, the operation of closing the arm 86 is continued even in the latter half of the excavation work after the boom 84 rises upward, and the operation lever 34A of the arm remote control lever device 34 is left to the left in FIG. The pilot pressure is continuously supplied to the pilot port 24a of the auxiliary switching valve 24. Therefore, as the operation lever 32A of the boom remote control lever device 32 is returned to the neutral position, the differential pressure ΔP obtained by subtracting the pilot pressure supplied to the pilot port 24b from the pilot pressure supplied to the pilot port 24a increases. When the differential pressure ΔP overcomes the urging force of the spring 24c (ΔP> ΔP0), the spool of the auxiliary switching valve 24 is switched from the switching position J to the switching position K, and the opening degree of the auxiliary switching valve 24 is accordingly increased. The squeezing loss of the pressure oil flowing through the bypass bypass oil passage 22 becomes smaller as the pressure increases.

このように本実施形態では、差圧ΔPが大きくなるにつれて補助切換弁24のスプールは切り換え位置Kに切り換わっていくが、ブーム84を立ち上げる操作を行っているときはパイロットポート24bにパイロット圧が供給されているので、たとえアーム86を閉じる操作を行っていても、差圧ΔPは差圧ΔP0を上回らず補助切換弁24のスプールは切り換え位置Jのままであり、絞り25によりブーム駆動圧が確保され、操作性が損なわれにくい。   As described above, in this embodiment, the spool of the auxiliary switching valve 24 is switched to the switching position K as the differential pressure ΔP increases, but when the operation of raising the boom 84 is being performed, the pilot pressure is applied to the pilot port 24b. Therefore, even if the operation of closing the arm 86 is performed, the differential pressure ΔP does not exceed the differential pressure ΔP 0, and the spool of the auxiliary switching valve 24 remains at the switching position J. Is secured and the operability is not easily lost.

また、アーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aを図1において左側に倒している場合は、パイロットポート24aに供給されるパイロット圧が大きくなり差圧ΔPが大きくなる方向であり、アーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aが中立位置であるか図1において右側に倒している場合は、パイロットポート24aに供給されるパイロット圧は小さくなり差圧ΔPが小さくなる方向である。ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aを図1において右側に倒している場合は、パイロットポート24bに供給されるパイロット圧が大きくなり差圧ΔPが小さくなる方向であり、ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aが中立位置であるか図1において左側に倒している場合は、パイロットポート24bに供給されるパイロット圧は小さくなり差圧ΔPが大きくなる方向である。したがって、本実施形態では、ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aの操作状況とアーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aの操作状況の双方が差圧ΔPに反映される。   When the operation lever 34A of the arm remote control lever device 34 is tilted to the left in FIG. 1, the pilot pressure supplied to the pilot port 24a increases and the differential pressure ΔP increases, and the arm remote control lever When the operation lever 34A of the device 34 is in the neutral position or tilted to the right in FIG. 1, the pilot pressure supplied to the pilot port 24a is reduced and the differential pressure ΔP is reduced. When the operation lever 32A of the boom remote control lever device 32 is tilted to the right in FIG. 1, the pilot pressure supplied to the pilot port 24b is increased and the differential pressure ΔP is decreased. When the control lever 32A is in the neutral position or tilted to the left in FIG. 1, the pilot pressure supplied to the pilot port 24b decreases and the differential pressure ΔP increases. Therefore, in the present embodiment, both the operation state of the operation lever 32A of the boom remote control lever device 32 and the operation state of the operation lever 34A of the arm remote control lever device 34 are reflected in the differential pressure ΔP.

そして、本実施形態では、差圧ΔPが大きくなるほど、補助切換弁24のスプールが切り換え位置Jから切り換え位置Kへと切り換わる量が大きくなり、絞り25を通過する圧油量が減少するので、ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aの操作状況とアーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aの操作状況の双方が差圧ΔPに反映される本実施形態では、ブーム84とアーム86とが同時に操作される掘削作業等において、絞り損失を従来よりも適切に低減させることができ、その分だけ第1油圧ポンプ12および第2油圧ポンプ14の吐出圧を抑制することができ、エネルギ損失を従来よりも抑制することができる。   In this embodiment, as the differential pressure ΔP increases, the amount by which the spool of the auxiliary switching valve 24 switches from the switching position J to the switching position K increases, and the amount of pressure oil that passes through the throttle 25 decreases. In this embodiment in which both the operation state of the operation lever 32A of the boom remote control lever device 32 and the operation state of the operation lever 34A of the arm remote control lever device 34 are reflected in the differential pressure ΔP, the boom 84 and the arm 86 are simultaneously operated. In excavation work or the like that is operated, the throttle loss can be appropriately reduced as compared with the prior art, and the discharge pressures of the first hydraulic pump 12 and the second hydraulic pump 14 can be suppressed correspondingly, thereby reducing the energy loss. Than can be suppressed.

例えば、アーム閉じ動作の最中はアーム用リモコンレバー装置34の操作レバー34Aが図1において左側に倒されており、アーム用切換弁26に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧が供給されているが、ブーム用リモコンレバー装置32の操作レバー32Aを中立位置に戻し始めるとパイロットポート24bに供給されるパイロット圧が小さくなって、差圧ΔPは大きくなっていき、補助切換弁24のスプールは切り換え位置Kに切り換わっていき、絞り25を通過する圧油量が減少するので、本実施形態では絞り損失を従来よりも適切に低減させることができる。   For example, during the arm closing operation, the operation lever 34A of the arm remote control lever device 34 is tilted to the left in FIG. 1, and the pilot pressure commanding the arm closing operation is supplied to the arm switching valve 26. However, when the operation lever 32A of the boom remote control lever device 32 starts to return to the neutral position, the pilot pressure supplied to the pilot port 24b decreases, the differential pressure ΔP increases, and the spool of the auxiliary switching valve 24 becomes Since the amount of pressure oil passing through the restrictor 25 is reduced and the amount of pressure oil passing through the restrictor 25 is reduced, the restrictor loss can be reduced more appropriately than in the prior art.

また、補助切換弁24のスプールが切り換え位置Jから切り換え位置Kへと切り換わる量は、オペレータによるアーム閉じとブーム上げの複合レバー操作に基づくので、オペレータの意図に応じた操作性を確保することもできる。   Further, since the amount of switching of the spool of the auxiliary switching valve 24 from the switching position J to the switching position K is based on a combined lever operation of the arm closing and boom raising by the operator, operability according to the operator's intention is ensured. You can also.

なお、本実施形態では、ブーム上げ動作を行わせるための指令値およびアーム閉じ動作を行わせるための指令値としてパイロット圧を用い、その差圧ΔPに基づき補助切換弁24の開度を制御するように構成しているが、ブーム上げ動作を行わせるための指令値およびアーム閉じ動作を行わせるための指令値として用いるパラメータはパイロット圧でなくてもよく、例えば操作レバー32A、34Aの操作量であってもよい。   In this embodiment, pilot pressure is used as a command value for performing the boom raising operation and a command value for performing the arm closing operation, and the opening degree of the auxiliary switching valve 24 is controlled based on the differential pressure ΔP. However, the parameter used as the command value for performing the boom raising operation and the command value for performing the arm closing operation may not be the pilot pressure. For example, the operation amount of the operation levers 32A and 34A It may be.

また、ブーム上げ動作を行わせるための指令値がアーム閉じ動作を行わせるための指令値に対して相対的に小さくなるに従って、補助切換弁24のスプールが切り換え位置Kに切り換わっていく(補助切換弁24の開度が大きくなっていく)ように構成できれば、例えば「差分」ではなく、ブーム上げ動作を行わせるための指令値とアーム閉じ動作を行わせるための指令値との「大きさの割合」に応じて補助切換弁24の開度制御を行う構成としてもよい。   Further, as the command value for performing the boom raising operation becomes relatively smaller than the command value for performing the arm closing operation, the spool of the auxiliary switching valve 24 is switched to the switching position K (auxiliary). If the configuration is such that the opening degree of the switching valve 24 is increased), for example, not the “difference” but the “size” of the command value for performing the boom raising operation and the command value for performing the arm closing operation. It is good also as a structure which performs the opening degree control of the auxiliary | assistant switching valve 24 according to "the ratio".

次に、本発明の第2実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路40について説明する。   Next, a hydraulic circuit 40 for a hydraulic excavator according to a second embodiment of the present invention will be described.

図3は、本発明の第2実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路40の構成を示す図である。第1実施形態に係る油圧回路10と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a hydraulic circuit 40 of a hydraulic excavator according to the second embodiment of the present invention. The same components as those of the hydraulic circuit 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第1実施形態に係る油圧回路10では、アーム用切換弁26に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧およびブーム用切換弁18に対してブーム上げを指令するパイロット圧が補助切換弁24にそのまま供給されているが、第2実施形態に係る油圧回路40では、図3に示すように、アーム用切換弁26に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧(パイロット油路32aのパイロット圧)を検出する圧力センサ42を設けるとともに、ブーム用切換弁18に対してブーム上げを指令するパイロット圧(パイロット油路36aのパイロット圧)を検出する圧力センサ44を設け、圧力センサ42、44が測定した圧力データに基づき、差圧ΔP(あるいは割合でも可)をコントローラ48が算出するように構成している。   In the hydraulic circuit 10 according to the first embodiment, the pilot pressure for instructing the arm switching operation to the arm switching valve 26 and the pilot pressure for instructing the boom switching valve 18 to raise the boom are directly applied to the auxiliary switching valve 24. Although supplied, in the hydraulic circuit 40 according to the second embodiment, as shown in FIG. 3, the pilot pressure (pilot pressure in the pilot oil passage 32a) for commanding the arm switching operation to the arm switching valve 26 is applied. In addition to providing a pressure sensor 42 for detection, a pressure sensor 44 for detecting a pilot pressure (pilot pressure in the pilot oil passage 36a) for instructing the boom switching valve 18 to raise the boom is provided. Based on the pressure data, the controller 48 calculates the differential pressure ΔP (or a ratio).

また、第2実施形態に係る油圧回路40では、第1実施形態に係る油圧回路10の補助切換弁24に替えて、スプールの片方の端部(後述する切り換え位置M側の端部)のみにパイロットポート54aが設けられた補助切換弁54が設けられているとともに、補助切換弁54のパイロットポート54aに供給するパイロット圧を制御する比例電磁弁50が設けられている。   Further, in the hydraulic circuit 40 according to the second embodiment, instead of the auxiliary switching valve 24 of the hydraulic circuit 10 according to the first embodiment, only one end of the spool (the end on the switching position M side described later) is provided. An auxiliary switching valve 54 provided with a pilot port 54a is provided, and a proportional solenoid valve 50 for controlling the pilot pressure supplied to the pilot port 54a of the auxiliary switching valve 54 is provided.

補助切換弁54は、迂回バイパス油路22に設けられた2位置2ポートの切換弁であり、2つの切り換え位置L、Mを備えており、迂回バイパス油路22を通って合流用切換弁20の供給ポートp1に供給される圧油の量を制御する役割を有する。切り換え位置Lの通路には絞り55が設けられており、切り換え位置Mの通路には絞りが設けられておらず、切り換え位置Lから切り換え位置Mに切り換わるにつれて、開度(開口面積S)が大きくなるようになっている。   The auxiliary switching valve 54 is a two-position two-port switching valve provided in the bypass bypass oil passage 22, has two switching positions L and M, passes through the bypass bypass oil passage 22, and the switching valve 20 for merging. It has a role which controls the quantity of the pressure oil supplied to the supply port p1. The passage at the switching position L is provided with a throttle 55, and the passage at the switching position M is not provided with a throttle. As the switching position L is switched to the switching position M, the opening degree (opening area S) is increased. It is getting bigger.

圧力センサ42、44が測定した圧力データはそれぞれ電気信号線46a、46bを介してコントローラ48に送られ、コントローラ48において差圧ΔPが算出され、算出された差圧ΔPに基づき電気信号線46cを介してコントローラ48から比例電磁弁50に電気信号が送られて比例電磁弁50の開度が制御されて、パイロット油圧ポンプ52から補助切換弁54のパイロットポート54aに入力されるパイロット圧が制御される。   The pressure data measured by the pressure sensors 42 and 44 is sent to the controller 48 via the electric signal lines 46a and 46b, respectively. The controller 48 calculates the differential pressure ΔP, and the electric signal line 46c is transmitted based on the calculated differential pressure ΔP. An electrical signal is sent from the controller 48 to the proportional solenoid valve 50 to control the opening of the proportional solenoid valve 50, and the pilot pressure input from the pilot hydraulic pump 52 to the pilot port 54a of the auxiliary switching valve 54 is controlled. The

具体的には、コントローラ48は、算出した差圧ΔPが所定の値を上回ると、補助切換弁54のスプールが切り換え位置Lから切り換え位置Mへの切り換えを開始するように制御し、差圧ΔPと補助切換弁54の開度(開口面積S)との関係が、例えば第1実施形態の場合と同様に図2のようになるように制御する。   Specifically, the controller 48 controls the spool of the auxiliary switching valve 54 to start switching from the switching position L to the switching position M when the calculated differential pressure ΔP exceeds a predetermined value, and the differential pressure ΔP. And the opening degree (opening area S) of the auxiliary switching valve 54 are controlled so as to be as shown in FIG. 2 as in the case of the first embodiment, for example.

第2実施形態に係る油圧回路40では、算出した差圧ΔPに基づきコントローラ48が比例電磁弁50の開度を制御して補助切換弁54のパイロットポート54aに入力するパイロット圧を制御するので、差圧ΔPと補助切換弁54の開度(開口面積S)との関係が図2のような一次関数となるような制御以外の制御も可能であり、差圧ΔPと補助切換弁54の開度(開口面積S)との関係を任意の関数とすることができ、状況に応じたきめ細かい制御が可能である。   In the hydraulic circuit 40 according to the second embodiment, the controller 48 controls the pilot pressure input to the pilot port 54a of the auxiliary switching valve 54 by controlling the opening of the proportional solenoid valve 50 based on the calculated differential pressure ΔP. Control other than the control in which the relationship between the differential pressure ΔP and the opening degree (opening area S) of the auxiliary switching valve 54 becomes a linear function as shown in FIG. 2 is possible. The relationship with the degree (opening area S) can be an arbitrary function, and fine control according to the situation is possible.

なお、第2実施形態に係る油圧回路40では、圧力センサを2つ(圧力センサ42、44)設けているが、アーム用切換弁26に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧(パイロット油路32aのパイロット圧)、およびブーム用切換弁18に対してブーム上げを指令するパイロット圧(パイロット油路36aのパイロット圧)を1つの圧力センサに入力し、該1つの圧力センサにより差圧ΔPについてのデータを検出させるように構成してもよい。   In the hydraulic circuit 40 according to the second embodiment, two pressure sensors (pressure sensors 42 and 44) are provided. However, the pilot pressure (pilot oil passage) that instructs the arm switching valve 26 to perform an arm closing operation is provided. 32a) and a pilot pressure for instructing the boom switching valve 18 to raise the boom (a pilot pressure in the pilot oil passage 36a) are input to one pressure sensor, and a differential pressure ΔP is obtained by the one pressure sensor. The data may be detected.

以上、本発明に係る第1および第2実施形態に係る油圧回路10、40を説明したが、本発明は、ポジコン、ネガコン、オープンセンタ等のポンプ制御方式には依存せず、適用可能である。   Although the hydraulic circuits 10 and 40 according to the first and second embodiments of the present invention have been described above, the present invention is applicable without depending on a pump control system such as a positive control, a negative control, or an open center. .

例えば、ブームとアームを同時に操作する同時操作(複合操作)が頻繁になされる油圧ショベルに好適に用いることができる。   For example, it can be suitably used for a hydraulic excavator that frequently performs simultaneous operation (combined operation) for simultaneously operating a boom and an arm.

10、40…油圧回路
12…第1油圧ポンプ
14…第2油圧ポンプ
16…タンデム通路
18…ブーム用切換弁
20…合流用切換弁
22…迂回バイパス油路
24、54…補助切換弁
25、55…絞り
26…アーム用切換弁
32…ブーム用リモコンレバー装置
34…アーム用リモコンレバー装置
32A、34A…操作レバー
42、44…圧力センサ
48…コントローラ
50…比例電磁弁
52…パイロット油圧ポンプ
70…油圧ショベル
80…ブームシリンダ
82…アームシリンダ
84…ブーム
86…アーム
88…バケット
ΔP…差圧
S…開口面積
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 40 ... Hydraulic circuit 12 ... 1st hydraulic pump 14 ... 2nd hydraulic pump 16 ... Tandem passage 18 ... Boom switching valve 20 ... Junction switching valve 22 ... Detour bypass oil path 24, 54 ... Auxiliary switching valve 25, 55 ... Throttle 26 ... Switch valve for arm 32 ... Remote control lever device for boom 34 ... Remote control lever device for arm 32A, 34A ... Operating lever 42,44 ... Pressure sensor 48 ... Controller 50 ... Proportional solenoid valve 52 ... Pilot hydraulic pump 70 ... Hydraulic pressure Shovel 80 ... Boom cylinder 82 ... Arm cylinder 84 ... Boom 86 ... Arm 88 ... Bucket ΔP ... Differential pressure S ... Opening area

Claims (4)

第1の油圧ポンプに接続され、ブームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのブーム用切換弁と、
第2の油圧ポンプに接続され、アームシリンダへ供給される圧油の方向と流量を切り換えるためのアーム用切換弁と、
第1の油圧ポンプに前記ブーム用切換弁よりも下流側にタンデム接続され、アームシリンダへ供給される圧油を合流させるための合流用切換弁と、
を備えた建設機械の油圧回路において、
前記ブーム用切換弁に圧油を供給する通路と前記合流用切換弁に圧油を供給する通路との間を迂回接続する迂回バイパス油路を設けるとともに、
該迂回バイパス油路に開度調整可能な補助切換弁を設け、
該補助切換弁の開度を、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値と前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値との大小関係に対応して制御し、ブーム上げ動作を行わせるための指令値がアーム閉じ動作を行わせるための指令値に対して相対的に小さくなるに従って、該補助切換弁の開度がより大きくなるように制御することを特徴とする建設機械の油圧回路。
A boom switching valve connected to the first hydraulic pump for switching the direction and flow rate of the pressure oil supplied to the boom cylinder;
An arm switching valve connected to the second hydraulic pump for switching the direction and flow rate of the pressure oil supplied to the arm cylinder;
A merging switching valve that is tandemly connected to the first hydraulic pump downstream of the boom switching valve, and for joining the pressure oil supplied to the arm cylinder;
In the hydraulic circuit of construction machinery with
While providing a bypass bypass oil passage that bypasses between a passage for supplying pressure oil to the boom switching valve and a passage for supplying pressure oil to the junction switching valve,
An auxiliary switching valve whose opening degree can be adjusted is provided in the bypass bypass oil passage,
The magnitude of the opening of the auxiliary switching valve between a command value for causing the arm switching valve to perform an arm closing operation and a command value for causing the boom switching valve to perform a boom raising operation As the command value for performing the boom raising operation becomes relatively smaller than the command value for performing the arm closing operation, the opening degree of the auxiliary switching valve is increased. A hydraulic circuit for a construction machine, characterized in that
請求項1において、
前記大小関係に対応してなされる制御が、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値から前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値を減じた差分に対応してなされる制御であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
In claim 1,
The control performed in accordance with the magnitude relationship is a command value for causing the boom switching valve to perform a boom raising operation from a command value for causing the arm switching valve to perform an arm closing operation. A hydraulic circuit for a construction machine, characterized in that the control is performed in response to a reduced difference.
請求項1または2において、
前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を行わせるための指令値が、前記アーム用切換弁に対してアーム閉じ動作を指令するパイロット圧であり、前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を行わせるための指令値が、前記ブーム用切換弁に対してブーム上げ動作を指令するパイロット圧であることを特徴とする建設機械の油圧回路。
In claim 1 or 2,
The command value for causing the arm switching valve to perform the arm closing operation is a pilot pressure commanding the arm switching operation to the arm switching valve, and the boom raising operation is performed to the boom switching valve. A hydraulic pressure circuit for a construction machine, wherein the command value for performing the operation is a pilot pressure for commanding a boom raising operation to the boom switching valve.
請求項3において、
前記パイロット圧を検出する圧力センサが設けられており、
該圧力センサの検出値から前記大小関係を演算し、該大小関係に基づいて前記補助切換弁の開度を制御することを特徴とする建設機械の油圧回路。
In claim 3,
A pressure sensor for detecting the pilot pressure is provided;
A hydraulic circuit for a construction machine, wherein the magnitude relationship is calculated from a detection value of the pressure sensor, and the opening degree of the auxiliary switching valve is controlled based on the magnitude relationship.
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