JP2758334C - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】 本発明は、バックホウ等の建機の油圧回路構造に係り、詳しくは、作業負荷に
応じてポンプ出力を増減させる負荷制御（ロードセンシング）を行うようにした
油圧回路構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】 この種の油圧回路としては、特開平２−１４４４１９号公報で示されたバック
ホウのものが知られている。この技術では、アクチュエータ通過後における制御
弁に対する圧油供給経路下手側部分どうしを連通する油路と、各制御弁に対する
圧油供給経路下手側における油圧ポンプの吐出側油路とを流量調節弁の各油室に
接続させることによって、吐出油量調節を司る流量調節弁の切換作動を司る状態
に構成してあり、作業装置のいずれのアクチュエータを駆動する場合であっても
良好に負荷制御が行えるようにしてある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上記従来技術では、例えばブームシリンダと旋回モータとを同
時操作したときの合計要求流量が油圧ポンプの最大吐出流量を上回った場合には
、負荷の軽い方に圧油が流れる傾向にあって、実際には負荷の重い側のアクチュ
エータ（ブームシリンダ等）が実質的に作動しなくなるおそれがあり、改善の余
地が残されていた。 本発明の目的は、負荷制御の油圧装置を採るに当たり、アクチュエータの同時
操作時の上記不都合おそれが解消し得る操作性にすぐれた状態の回路構造として
実現させる点にある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】 上記目的の達成のために本発明は、油圧駆動型の複数のアクチュエータと、これらに圧油を供給する可変容量型
の油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出される圧油の供給方向を制御してアクチ
ュエータに供給する制御弁と、この制御弁に内装されてアクチュエータへの圧油
供給経路に対して絞り作用する絞り弁と、油圧ポンプの単位時間当たりの吐出油
量を可変設定する調節アクチュエータと、この調節アクチュエータに対する圧力
補償型の圧力調節弁とを備えた点と、 絞り弁に対する圧油供給下手側であり、かつ、アクチュエータに対する圧油 供給上手側に圧力補償弁を配備し、複数のアクチュエータへの供給圧油のうちの
最大の圧を圧力補償弁のバネ側油室に作用させる油路、及び圧力補償弁のバネ側
油室に対向する反バネ側油室と、圧力補償弁に対する圧油供給上手側であり、か
つ、絞り弁に対する圧油供給下手側とを連通する油路を夫々設けた点と、複数のアクチュエータへの供給圧油のうちの最大の圧を圧力調節弁のバネ側
油室に作用させる油路を備え、かつ、制御弁の圧油供給ポート又は該ポートに連
通した油路におけるこのポート付近の部分と、圧力調節弁のバネ側油室に対向す
る反バネ側油室とを専用の接続油路で連通してある点と、 を備えてあることを特徴とするものである。 【０００５】 【作用】 つまり、特徴構成により、アクチュエータの要求流量に応じて油圧ポンプの
吐出流量が自動調節される負荷制御が行えるのであるが、例えば、バックホウに
おけるブームと旋回との同時操作時の要求流量がポンプ最大吐出流量を越える場
合があるとブームシリンダと旋回モータへの分流比が維持できず、前述したよう
に負荷の軽い方に流れる不都合がある。しかしながら、制御弁内の絞り弁通過後
に圧力補償弁を配備させる、所謂アフターオリフィス構造の特徴構成により、
吐出量調節を司る圧力調節弁は、ポンプ吐出側とアクチュエータに対する戻り側
との差圧で切換作動され、特別な補正回路無しに各制御弁には油圧ポンプの圧油
が並列的に供給されての分流機能（アンチサチュレーション機能）が生じるよう
になり、同時操作時ではブーム用制御弁内の絞り弁と旋回用制御弁内の絞り弁と
の開度に比例して圧油が流れるようになって、前述の不都合を回避することがで
きる。 【０００６】 又、差圧によって作動する負荷制御では、配管での圧損を考慮した設計を行う
ことが必要であるが、通常、エンジン付近に配置される油圧ポンプ部と制御弁部
とは比較的離れた位置関係にあり、かつ、その間隔は機種毎に変化することが多
いので、この制御システムを適用する機種毎に圧損の微調節操作が必要であって
面倒である。しかしながら本願では、特徴構成により、制御弁の圧油供給ポー ト付近の部分と圧力調節弁の反バネ側油室とを連通する接続油路を専用のものと
して設けたので、異なる機種のいずれにも適用できる汎用サイズの専用油路に設
定することが可能であり、それによって圧損値が変わらないようにして前述した
微調節操作を省略することができるようになる。 【０００７】 【発明の効果】 従って、同時操作時に要求流量がポンプ流量を越えても、アフターオリフィス
構造によってバランス良く駆動できる負荷制御が行えるとともに、圧力調節弁に
対する専用の接続油路によって機種毎での圧損微調節操作の不要化が図れる総合
性能の向上したロードセンシング用の油圧回路構造を提供できた。 特に、ポンプ吐出量調節を司る調節弁を応答性に有利な圧力感知型に構成した
本願のものでは、接続配管での圧損が制御作動に与える影響が大きいため、専用
の接続油路の設定が負荷制御の安定化に顕著に寄与し得る利点がある。 【０００８】 【実施例】 以下に、本発明の実施例を、建機の一例であるバックホウの場合について図面
に基づいて説明する。 図５にバックホウの側面図が、かつ図１〜図３には油圧駆動ユニットＡと弁ブ
ロックＢと複数の油圧アクチュエータとで構成された負荷制御用の油圧回路が示
されている。油圧駆動ユニットＡは、エンジンＥｎ駆動される２連の可変容量型
油圧ポンプ１、油圧ポンプ１の斜板の角度を変更して単位時間当たりの吐出量を
調節する調節シリンダ２、調節シリンダ２に対する圧力補償型の圧力調節弁（パ
イロット減圧弁）３等から構成されている。 弁ブロックＢは、ブレード用制御弁４、バケット用制御弁５、左走行用制御弁
６、ブーム用制御弁７、アーム用制御弁８、右走行用制御弁９、旋回用制御弁１
０、スウィング用制御弁１１、サービスポート用制御弁１２の各制御弁と、これ
ら各制御弁毎に装備されるコンペンセータ（圧力補償弁）４ａ，５ａ，６ａ，７
ａ，８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａ，１２ａとを備えて構成されており、ブレード
昇降用シリンダ４ｃ、バケットシリンダ５ｃ、左右の走行用油圧モータ６ｃ，９ ｃ、ブームシリンダ７ｃ、アームシリンダ８ｃ、旋回用油圧モータ１０ｃ、スウ
ィングシリンダ１１ｃ，サービス用アクチュエータ（例えば、油圧ハンマー）１
２ｃの各アクチュエータに夫々接続されている。そして、各制御弁には夫々絞り
弁４ｓ，５ｓ，６ｓ，７ｓ，８ｓ，９ｓ，１０ｓ，１１ｓ，１２ｓが装備されて
いる。尚、各制御弁には、これらのスプールを切換操作するために、後述するパ
イロット圧で作動する一対の切換シリンダ５ｂ，７ｂ，８ｂ，１０ｂ，１１ｂが
装備されている。 【０００９】 各コンペンセータ４ａ〜１２ａは、各絞り弁４ｓ〜１２ｓに対する圧油供給下
手側であり、かつ、各アクチュエータ４ｃ〜１２ｃに対する圧油供給上手側に配
備されている。そして、複数のアクチュエータ４ｃ〜１２ｃへの供給圧油のうち
の最大の圧を各コンペンセータ４ａ〜１２ａのバネ側油室４ｘ〜１２ｘに作用さ
せる低圧側油路４ｔ〜１２ｔ、及び各コンペンセータ４ａ〜１２ａのバネ側油室
４ｘ〜１２ｘに対向する反バネ側油室４ｙ〜１２ｙと、各コンペンセータ４ａ〜
１２ａに対する圧油供給上手側であり、かつ、各絞り弁４ｓ〜１２ｓに対する圧
油供給下手側とを連通する高圧側油路４ｋ〜１２ｋを夫々設けてある。これによ
り、アフターオリフィス型のロードセンシング回路を構成してある。 【００１０】 複数のアクチュエータ４ｃ〜１２ｃへの供給圧油のうちの最大の圧を圧力調節
弁３のバネ側油室３ｘに作用させる低圧側油路３ｔを設け、かつ、各制御弁４〜
１２の圧油供給ポート４ｐ〜１２ｐに連絡される弁ブロックＢと油圧駆動ユニッ
トＡとの連通油路１３における弁ブロックＢへの入力ポート１５と、圧力調節弁
３のバネ側油室３ｘに対向する反バネ側油室３ｙとを専用の接続油路１４で連通
してある。この接続油路１４により、機種毎に油圧駆動ユニットＡと弁ブロック
Ｂとの配管長さが異なってもその外部配管での圧損値を一定のものにでき、機種
毎に圧力調節弁３のバネ力を微調整する必要がなく好都合である。 【００１１】 図４に示すように、バケット用制御弁５、ブーム用制御弁７、アーム用制御弁
８、旋回用制御弁１０、及びスウィング用制御弁１１については補助ポンプ１６ のパイロット圧で操作される油圧パイロット操作構造を採り、バケット・ブーム
用の十字操作自在な第１レバー１７とそれらのパイロット弁１８、アーム・旋回
用の十字操作自在な第２レバー１９とそれらのパイロット弁２０、及びスウィン
グ用の第３レバー２１とそのパイロット弁２２が装備されている。 【００１２】 尚、特許請求の範囲の項においては、ブームシリンダ７ｃや旋回モータ１０ｃ
等を総称して油圧駆動型のアクチュエータＤ、バケット用制御弁５やアーム用制
御弁８等を総称して制御弁Ｅ、各制御弁内の絞り弁６ｓ等を総称して絞り弁Ｆ、
各圧力補償弁８ａ等を総称して圧力補償弁Ｇとバネ側及び反バネ側油室Ｇｘ，Ｇ
ｔと油路Ｇｔ，Ｇｋと夫々表現するものである。 【００１３】 〔別実施例〕 本発明を、ホイールローダや作業装置付き運搬車等の他の種類の建機に適用し
ても良い。 【００１４】 尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該
記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】 【図１】 油圧回路を示す系統図その１ 【図２】 油圧回路を示す系統図その２ 【図３】 油圧回路を示す系統図その３ 【図４】 パイロット回路を示す系統図 【図５】 バックホウの側面図 【符号の説明】 １ 可変容量型油圧ポンプ ２ 調節アクチュエータ ３ 圧力調節弁 ３ｘ バネ側油室 ３ｙ 反バネ側油室 ３ｔ 油路 １４ 油路 １５ 圧油供給ポート Ｄ アクチュエータ Ｅ 制御弁 Ｆ 絞り弁 Ｇ 圧力補償弁 Ｇｘ バネ側油室 Ｇｙ 反バネ側油室 Ｇｔ 油路 Ｇｋ 油路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 油圧駆動型の複数のアクチュエータ（Ｄ）と、これらに圧油を
   供給する可変容量型の油圧ポンプ（１）と、該油圧ポンプ（１）から吐出される
   圧油の供給方向を制御して前記アクチュエータ（Ｄ）に供給する制御弁（Ｅ）と
   、この制御弁（Ｅ）に内装されて前記アクチュエータ（Ｄ）への圧油供給経路に
   対して絞り作用する絞り弁（Ｆ）と、前記油圧ポンプ（１）の単位時間当たりの
   吐出油量を可変設定する調節アクチュエータ（２）と、この調節アクチュエータ
   （２）に対する圧力補償型の圧力調節弁（３）とを備え、 前記絞り弁（Ｆ）に対する圧油供給下手側であり、かつ、前記アクチュエータ
   （Ｄ）に対する圧油供給上手側に圧力補償弁（Ｇ）を配備し、複数の前記アクチ
   ュエータ（Ｄ）への供給圧油のうちの最大の圧を前記圧力補償弁（Ｇ）のバネ側
   油室（Ｇｘ）に作用させる油路（Ｇｔ）、及び前記圧力補償弁（Ｇ）の前記バネ
   側油室（Ｇｘ）に対向する反バネ側油室（Ｇｙ）と、該圧力補償弁（Ｇ）に対す
   る圧油供給上手側であり、かつ、前記絞り弁（Ｆ）に対する圧油供給下手側とを
   連通する油路（Ｇｋ）を夫々設けるとともに、 複数の前記アクチュエータ（Ｄ）への供給圧油のうちの最大の圧を前記圧力調
   節弁（３）のバネ側油室（３ｘ）に作用させる油路（３ｔ）を備え、かつ、前記
   制御弁（Ｅ）の圧油供給ポート（１５）又は該ポート（１５）に連通した油路に
   おけるこのポート（１５）付近の部分と、前記圧力調節弁（３）のバネ側油室（
   ３ｘ）に対向する反バネ側油室（３ｙ）とを専用の接続油路（１４）で連通して
   ある建機の油圧回路構造。