JP2758335B2 - 建機の油圧回路構造 - Google Patents

建機の油圧回路構造

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JP2758335B2 JP967393A JP967393A JP2758335B2 JP 2758335 B2 JP2758335 B2 JP 2758335B2 JP 967393 A JP967393 A JP 967393A JP 967393 A JP967393 A JP 967393A JP 2758335 B2 JP2758335 B2 JP 2758335B2
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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制御弁の各油室に
接続させることによって、該流量制御弁の切換作動を司
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な負荷制御が行える
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
傾向にあり、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
がある。又、制御弁を機械的な連係機構によって人為操
作する構造上、操作力が重く疲れ易い傾向があるため、
油圧パイロット操作によって軽快に制御弁を操作するこ
とも計画されている。本発明の目的は、負荷制御される
油圧回路装置を油圧パイロット操作する構造を採るに当
たり、アクチュエータの同時操作時の上記不都合おそれ
を解消しながら、かつ、操作性にすぐれた合理的な状態
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、 油圧駆動型のアクチュエータと、これに圧油を供給
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
力補償型の調節弁とを備え、調節弁のバネ側油室と絞り
弁に対する圧油供給下手側部分とを連通する油路、及
び、制御弁の圧油供給ポート又は該ポートに連通する油
路と、調節弁のバネ側油室に対向する反バネ側油室とを
連通する油路を備えた点と、 調節弁のバネ側油室と絞り弁に対する圧油供給下手
側部分とを連通する油路を備え、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、これのバネ側油室とア
クチュエータに対する圧油供給下手側部分とを連通する
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、該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、 制御弁をパイロット圧で操作するべく、制御弁を切
換移動する操作アクチュエータと、この操作アクチュエ
ータを制御するパイロット弁とを設け、かつ、このパイ
ロット弁の単位操作量に対する制御弁の作動ストローク
量の割合を変更設定可能な調節手段を設けてある点と、
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、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、特
別な補正回路無しに前述の不都合を回避することができ
る。そして、特徴構成の採用によってパイロット弁の
単位操作量に対する制御弁の作動ストローク量の割合を
変更設定可能であるから、例えば、バックホウによる狭
い場所での旋回では、レバーを最大操作したときの最高
旋回速度を落とすとか、レバー操作に対する旋回速度比
を鈍くして微速操作可能にするといった具合に、作業状
況に応じた適切な操作性を得ることが可能である。
【0006】
【発明の効果】従って、同時操作時に要求流量がポンプ
流量を越えてもバランス良く駆動できる負荷制御が行え
るとともに、軽快な操作性が得られる油圧パイロット操
作構造を採用し、かつ、作業状況に応じた操縦特性が得
られる操作性に優れた油圧回路構造を提供し得た。
【0007】
【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7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10、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,7a,8a,9
a,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5
c、左右の走行用油圧モータ6c,9c、ブームシリン
ダ7c、アームシリンダ8c、旋回用油圧モータ10
c、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)12c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,1
1s,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,8
b,10b,11bが装備されている。
【0008】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、各コンペンセータ4a〜1
2aのバネ側油室4x〜12xと各アクチュエータ4c
〜12cに対する圧油供給下手側部分とを連通する低圧
側油路4t〜12t、及び各コンペンセータ4a〜12
aのバネ側油室4x〜12xに対向する反バネ側油室4
y〜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〜1
2k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。
【0009】圧力調節弁3のバネ側油室3xと各絞り弁
4s〜12sに対する圧油供給下手側部分とを連通する
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3
x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。
【0010】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1
0、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。パイロット弁と制御弁
とを連絡する各油路毎に、パイロット弁の単位操作量に
対する制御弁の作動ストローク量の割合を変更設定可能
な調節手段Cを設けてある。すなわち、図5に示すよう
に調節手段Cは、甲可変絞り弁23と、これの圧油流量
下手側の油路に接続された乙可変絞り弁24と定比減圧
弁25とで構成され、定比減圧弁25通過後の圧油はド
レンされるようにしてある。つまり、甲乙の両可変絞り
弁23,24の調節により、図6のグラフに示すよう
に、レバー傾倒量、すなわちパイロット弁からのパイロ
ット圧Ppに対する制御弁スプールのストローク量Ss
の割合(図6に示す傾斜の角度)、及びレバー最大傾倒
時のスプールストローク量(図6に示す水平な直線部
分)を変更設定できるのである。
【0011】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,Gt
と油路Gt,Gk、制御弁Eをパイロット圧で切換移動
させる切換シリンダ5b,8b等を総称して操作アクチ
ュエータH、及び各パイロット弁18等を総称してパイ
ロット弁Iと夫々表現するものである。
【0012】〔別実施例〕図8に示すように、甲及び乙
可変絞り弁23,24で調節手段Cを構成し、図9に示
すグラフのように、制御弁の作動開始時(図6における
a点)でのパイロット圧を変更設定できるようにしたも
のでも良く、又、この実施例や前述した本実施例におい
て可変絞り弁を絞り値固定の絞り弁に構成しても良い。
そして、本発明をホイールローダや作業装置付き運搬車
等の他の建機に適用しても良い。
【0013】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】調節手段の構造を示すパイロット回路の部分図
【図6】調節手段によるパイロット操作特性グラフを示
す図
【図7】バックホウの側面図
【図8】調節手段の別構造を示すパイロット回路の部分
【図9】別調節手段によるパイロット操作特性グラフを
示す図
【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 調節弁 3x バネ側油室 3y 反バネ側油室 3t 油路 14 油路 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 H 操作アクチュエータ I パイロット弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−186105(JP,A) 特開 平6−220894(JP,A) 特開 平2−261902(JP,A) 特開 平5−172112(JP,A) 特開 平2−144419(JP,A) 特開 平6−213204(JP,A) 特開 平6−221304(JP,A) 特開 平6−221305(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F15B 11/00 F15B 11/05 F15B 11/16 E02F 3/43 E02F 9/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧駆動型のアクチュエータ(D)と、
    これ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
    の調節弁(3)とを備え、 前記調節弁(3)のバネ側油室(3x)と前記絞り弁
    (F)に対する圧油供給下手側部分とを連通する油路
    (3t)、及び、前記制御弁(E)の圧油供給ポート又
    は該ポートに連通する油路と、前記調節弁(3)のバネ
    側油室(3x)に対向する反バネ側油室(3y)とを連
    通する油路(14)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、これのバネ側油室(G
    x)と前記アクチュエータ(D)に対する圧油供給下手
    側部分とを連通する油路(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、 前記制御弁(E)をパイロット圧で操作するべく、該制
    御弁(E)を切換移動する操作アクチュエータ(H)
    と、この操作アクチュエータ(H)を制御するパイロッ
    ト弁(I)とを設け、かつ、このパイロット弁(I)の
    単位操作量に対する前記制御弁(E)の作動ストローク
    量の割合を変更設定可能な調節手段(C)を設けてある
    建機の油圧回路構造。
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