JP3116564B2 - 圧油供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は１つ又は複数の油圧ポン
プの吐出圧油を複数のアクチュエータ、特に左右走行用
油圧モータと旋回用油圧モータに供給する圧油供給装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６０−１１７０６号公報に示す圧
油供給装置が知られている。すなわち、図１に示すよう
に油圧ポンプ１の吐出導管２に複数の圧力補償弁３，１
３を並列に接続し、各圧力補償弁３，１３の出口導管
４，１４に方向制御弁５，１５をそれぞれ設けこの各方
向制御弁５，１５の出力側をアクチュエータ６，１６に
それぞれ接続し、前記圧力補償弁３，１３をポンプ吐出
圧と方向制御弁出口圧で開き方向に押され、方向制御弁
入口圧と最も高い負荷圧で閉じ方向に押される構造とし
た圧油供給装置である。この圧油供給装置であれば、複
数の方向制御弁３，１３を同時操作した時に各アクチュ
エータにポンプ吐出圧油を所定の分配比で供給できる。

【０００３】かかる圧油供給装置であるとアクチュエー
タの負荷圧を比較して高い方の負荷圧を圧力補償弁に供
給するためにシャトル弁７が必ず必要であり、しかもこ
のシャトル弁７はアクチュエータの数より１つ少ない数
だけ必要であり、それだけコストが高くなる。また、前
述の図１に示す圧油供給装置であると２つのアクチュエ
ータ６，１２をともに作動させ、それらの負荷圧のう
ち、アクチュエータ６側の負荷圧が大きいとする。この
ときは、導管８内の圧力が最高負荷圧としてシャトル弁
７によって導管９に導かれる。次に、負荷圧が変動し
て、アクチュエータ１６側の負荷圧の方がアクチュエー
タ６側の負荷圧より大きくなったとする。その際、すな
わちシャトル弁７が切換わる際、シャトル弁７内の吹き
ぬけにより導管１８内の圧力がぬけ、他方の導管８内の
圧力が押しこめられる。そのため、シャトル弁７の切換
え時、過渡的にアクチュエータ６は自然降下しアクチュ
エータ６は加速される。そこで、本出願人は先に前述の
課題を解決できるようにした圧油供給装置を出願した。

【０００４】かかる圧油供給装置は図２に示すように、
油圧ポンプ２０の吐出路２１に複数の方向制御弁２２を
設け、この各方向制御弁２２の入口側にチェック弁部２
３と減圧弁部２４より成る圧力補償弁２５をそれぞれ設
けたものであり、この方向制御弁２２と圧力補償弁２５
は図３に示すように構成してある。

【０００５】すなわち、図３に示すように、弁ブロック
３０は略直方体形状となり、この弁ブロック３０の上部
寄りにスプール孔３１が左右側面３２，３３に開口して
形成され、このスプール３１に開口した第１・第２アク
チュエータポート３４，３５が上面３６に開口して形成
してあり、弁ブロック３０の下部寄りには左側面３２に
開口したチェック弁用孔３７と右側面３３に開口した減
圧弁用孔３８が同心状に形成され、前記チェック弁用孔
３７に開口した第１ポート３９が前後面に開口して形成
され、前記減圧弁用孔３８に開口した第２、第３ポート
４２，４３が前後面に開口して形成してあり、複数の弁
ブロック３０の前後面を突き合せて連結すると各第１・
第２・第３ポート３９，４２，４３が連通するようにし
てある。

【０００６】前記弁ブロック３０にはスプール孔３１に
開口したポンプポート４４、第１・第２負荷圧検出ポー
ト４５，４６、前記第１・第２アクチュエータポート３
４，３５、第１、第２タンクポート４７，４８が形成さ
れ、そのスプール孔３１に嵌挿した主スプール４９には
第１・第２小径部５０，５１と連通用溝５２が形成して
あり、主スプール４９には第１・第２負荷圧検出ポート
４５，４６を常時連通する第１油路５３及び第２負荷圧
検出ポート４６と第２タンクポート４８を連通・遮断す
る第２油路５４が形成され、スプール４９はスプリング
で各ポートを遮断し、第２油路５４で第２負荷圧検出ポ
ート４６と第２タンクポート４８を連通する中立位置に
保持され、スプール４９を右方に摺動すると第２小径部
５１で第２アクチュエータポート３５を第２タンクポー
ト４８に連通し、連通用溝５２でポンプポート４４が第
２負荷圧検出ポート４６に連通し、第１小径部５０で第
１アクチュエータポート３４が第１負荷圧検出ポート４
５に連通し、かつ第２負荷圧検出ポート４６と第２タン
クポート４８が遮断する第１圧油供給位置となり、スプ
ール４９を左方に摺動すると第１小径部５０で第１アク
チュエータポート３４を第１タンクポート４７に連通
し、連通用溝５２でポンプポート４４が第１負荷圧検出
ポート４５に連通し、第２小径部５１で第２アクチュエ
ータポート３５が第２負荷圧検出ポート４６に連通し、
かつ第２負荷圧検出ポート４６と第２タンクポート４８
が遮断する第２圧油供給位置となって方向制御弁２２を
構成している。

【０００７】前記チェック弁用孔３７は油路５６でポン
プポート４４に開口し、そのチェック弁用孔３７には前
記第１ポート３９とポンプポート４４を連通遮断する弁
６０が嵌挿され、その弁６０はプラグ６１に設けたスト
ッパ杆６２で図示位置より左方に摺動しないように規制
されて遮断位置に保持されてチェック弁部２３を構成し
ている。前記減圧弁用孔３８は第４ポート５７と油路５
８で第２負荷圧検出ポート４６に連通し、この減圧弁用
孔３８にはスプール６４が嵌挿されて第１圧力室６５と
第２圧力室６６を形成し、第１圧力室６５は第４ポート
５７に連通し、第２圧力室６６は第３ポート４３に連通
し、前記スプール６４の盲穴６７に挿入したフリーピス
トン６８と盲穴６７底部との間にばね６９が設けられて
フリーピストン６８はプラグ７０に当接し、かつスプー
ル６４に一体的に設けた押杆７１が透孔７２より突出し
て前記弁６０をストッパ杆６２に当接しており、前記ス
プール６４には第２ポート４２を盲穴６７に連通する細
孔７３が形成されて減圧弁部２４を構成し、この減圧弁
部２４と前記チェック弁部２３とで圧力補償弁２５を構
成している。

【０００８】そして、図２に示すように油圧ポンプ２０
の吐出路２１を第１ポート３９、第２ポート４２に連通
し、第３ポート４３に負荷圧検出路８２を接続し、第１
・第２アクチュエータポート３４，３５にアクチュエー
タ８８が接続してある。図２において、８３は油圧ポン
プ２０の吐出流量を制御する斜板、８４はサーボシリン
ダ、８５はポンプ調整用方向制御弁である。

【０００９】次に作動を図２に基づいて説明する。方
向制御弁２２が中立位置Ａのとき。油圧ポンプ２０によ
ってタンク８６から吸上げられた油は、吐出路２１を通
ってチェック弁部２３の開く方向の圧力室ａに案内され
る。この時、減圧弁部２４の圧力室６５，６６は、とも
にタンク８６に通じているので、この圧力室６５，６６
の圧力はともにゼロで、よって減圧弁部２４は、弱いば
ね６９によって押され杆体７１がチェック弁部２３に当
接しているだけである。一方、ポンプ吐出圧は、ポンプ
調整用方向制御弁８５のばね８７によって負荷圧検出路
８２の圧力との差圧がある一定に保たれる。いま、この
差圧を２０ｋｇ／ｃｍ^２とすると負荷圧検出路８２の圧
力はゼロなので、ポンプ吐出圧は２０ｋｇ／ｃｍ^２まで
上昇し、同時にチェック弁部２３の圧力室ａにポンプ吐
出圧が流入して方向制御弁２２の入口圧（チェック弁部
６３の出口圧）がポンプ吐出圧と等しくなるまでストロ
ークし、等しくなれば、弱いばね６９によってレシート
する。減圧弁部２４は、ストロークエンド時のみ、ポン
プ吐出路２１と圧力室６６を連通させる一方、チェック
弁部２３は、ストロークエンドに達する前に、ポンプ吐
出路８１と出口側を連通させるので、方向制御弁２２が
中立位置Ａのときは、ポンプ吐出路２１と圧力室６６が
連通することはなく、圧力室６５の圧力はゼロのままで
ある。

【００１０】方向制御弁２２のいずれか一方のみ第１
圧油供給位置Ｂにストロークさせるとき。いま、左側の
方向制御弁２２を第１圧油供給位置Ｂにストロークさ
せ、右側の方向制御弁２２は、中立位置Ａとする。方向
制御弁２２をストロークさせポンプポート４４と第１ア
クチュエータポート３４を接続させ、同時に、第２アク
チュエータ３５と第２タンクポート４８を接続させる。
この時第１アクチュエータポート３４とアクチュエータ
８８を接続する導管８９内の圧力（負荷圧）がポンプ吐
出圧（２０ｋｇ／ｃｍ² ）より大きいときはチェック弁
部２３が圧力室ｂの圧力でレシートするため、アクチュ
エータ８８の自然降下を防止することができる。アクチ
ュエータ８８の導管８９の圧力、すなわち負荷圧が第１
油路５３、通路５８より減圧弁部２４の一方の圧力室６
５に導かれる。他方の圧力室６６の圧力はゼロであるた
め、減圧弁部２４は、チェック弁部２３から解離する方
向にストロークエンドまでストロークし、減圧弁部２４
の絞りを介して、ポンプ吐出路２１と負荷圧検出路８２
が連通する。前記導管８９内の圧力（負荷圧）がポンプ
吐出圧（＝２０ｋｇ／ｃｍ² ）より大きいときは、チェ
ック弁部２３の圧力室ｂの圧力で閉じ、その圧力が、減
圧弁部２４の一方の圧力室６５に導かれるため、他方の
圧力室６６とポンプ吐出路２１が連通しても、減圧弁部
２４はストロークしたままである。一方、導管４１内の
圧力（負荷圧）がポンプ吐出圧（＝２０ｋｇ／ｃｍ² ）
より小さいときは、その負荷圧が減圧弁部２４の一方の
圧力室６５に導かれ、減圧弁部２４が一方の圧力室６５
の圧力でストロークするが、他方の圧力室６６の圧力が
一方の圧力室６５の圧力（すなわち負荷圧）まで上昇す
ると、弱いばね６９によって閉じチェック弁部２３に当
接する。いずれの場合でも、減圧弁部２４は、一方の圧
力室６５内の圧力と他方の圧力室６６内の圧力が等しく
なるまで、ポンプ吐出路２１と圧力室６６を連通させ、
両圧力室６５，６６内の圧力が等しくなれば弱いばね６
９によって閉じチェック弁部２３に当接する。結果とし
て負荷圧検出路８２内の圧力は、負荷圧と等しくなり、
ポンプ吐出圧は、ポンプ調整用方向制御弁８５によっ
て、ある差圧（ここでは２０ｋｇ／ｃｍ² ）分だけ、負
荷圧検出路８２内の圧力より高い圧力に制御される。こ
のポンプ吐出圧は、チェック弁部２３を介して、ポンプ
ポート４４に導かれているので、すなわち、方向制御弁
２２の入口圧と出口圧（＝負荷圧）の間には、差圧（＝
２０ｋｇ／ｃｍ² ）が保たれることになる。よって、方
向制御弁２２のストロークに伴なう入口側と出口側の間
の絞りの開口面積の変化によってのみ、アクチュエータ
８８へ供給される流量が制御される。方向制御弁２２を
ストロークさせる際、アクチュエータ８８の導管８９あ
るいは９０と負荷圧導入用の第２油路５３が接続され、
一方、第２油路５３は、減圧弁部２４の一方の圧力室６
５と接続されているが、減圧弁部２４において負荷圧
は、パイロット圧力（減圧弁部のセット圧力）としての
み使われるので、その圧力がぬけることはなく、すなわ
ち、方向制御弁２２をストロークさせた際、負荷圧がぬ
けることによるアクチュエータ８８の自然降下はない。

【００１１】前記負荷圧検出路８２はもう一方の方向制
御弁２２に配設されている圧力補償弁２５の減圧弁部２
４の他方の圧力室６６にも接続されているが、減圧弁部
２４の一方の圧力室６５は、方向制御弁２２の中立位置
Ａによってタンク８６と接続しているため、負荷圧導入
用の第１油路５３内の圧力はゼロで、よって圧力室６６
内の圧力によって減圧弁部２４は、チェック弁部２３を
閉じる方向に付勢する。一方、チェック弁部２４を開く
方向の圧力室ａには、ポンプ吐出路８１よりポンプ吐出
圧が導かれるため、全体として、ポンプ吐出圧と負荷圧
検出路８２内の圧力の差圧分（＝２０ｋｇ／ｃｍ² ）に
よってチェック弁部２３及び減圧弁部２４をチェック弁
部２３の開く方向にストロークさせるが、わずかにスト
ロークしポンプポート４４の圧力がその差圧（＝２０ｋ
ｇ／ｃｍ² ）になれば、弱いばね６９によってレシート
し、結果として、ストロークエンドまで減圧弁部２４が
ストロークすることはなく、方向制御弁２２側の油圧制
御には、何ら影響することはない。

【００１２】方向制御弁２２のいずれも第１圧油供給
位置Ｂにストロークさせるとき。 −各アクチュエータ８８に必要とされる流量の合計
が油圧ポンプ２０の最大吐出流量位置のとき。 いま、方向制御弁２２をともに第１圧油供給位置Ｂにス
トロークさせ、各ポンプポート４４と各導管８９と各負
荷圧導用の第１油路５３をそれぞれ接続させたとする。
一方の減圧弁部２４は、圧力室６６内の圧力が一方の圧
力室６５内の圧力に等しくなるまで、また他方の減圧弁
部２４は、圧力室６６内の圧力が、一方の圧力室６５内
の圧力に等しくなるまで、それぞれストロークエンドま
でストロークしたままである。いま、二つのアクチュエ
ータ８８，８８の負荷圧のうち、左側のアクチュエータ
８８の負荷圧がより大きいとする。仮に、左側アクチュ
エータ８８の負荷圧を１００（ｋｇ／ｃｍ^２）、右側の
アクチュエータ８８の負荷圧を１０（ｋｇ／ｃｍ^２）と
する。負荷圧検出路８２は、絞り９１を介してタンク８
６と接続されているので、方向制御弁ストローク前は負
荷圧検出路８２内の圧力はゼロである。よって、各減圧
弁部２４は負荷圧検出用の第１油路５３内の圧力によっ
てもストロークし、ポンプ吐出圧が圧力検出導管３４内
の圧力と連通させる。負荷圧検出路８２内の圧力が低圧
側である右側のアクチュエータ８８の導管９０内の圧力
（１０ｋｇ／ｃｍ^２）まで上昇すると、まず、右方の圧
力補償弁２５の減圧弁部２４が閉じる。左方の圧力補償
弁２５の減圧弁部２４はストロークしたままであり、負
荷圧検出路８２内の圧力はポンプ吐出圧（２０ｋｇ／ｃ
ｍ^２）と等しくなるまで上昇する。このとき高圧側であ
る左側のアクチュエータ８８の方向制御弁２２のポンプ
ポート４４の圧力は１００（ｋｇ／ｃｍ^２）であり、圧
力補償弁２５のチェック弁部２３は閉じていて、減圧弁
部２４とは解離している。一方圧力補償弁２５の減圧弁
部２４は、二つの圧力室６５と６６内の圧力の差（２０
−１０＝１０ｋｇ／ｃｍ^２）でチェック弁部２３を閉じ
る方向に付勢する。一方、チェック弁部２３の開く方向
の圧力室ａ内の圧力（ポンプ吐出圧）は２０（ｋｇ／ｃ
ｍ^２）であるため、結果として方向制御弁２２のポンプ
ポート４４の圧力が１０（ｋｇ／ｃｍ^２）になるまでチ
ェック弁部２３が開いた後、弱いばね６９によってレシ
ートする。ポンプ調整用方向制御弁８５によって、ある
差圧（２０ｋｇ／ｃｍ^２）分だけ、負荷圧検出路８２内
の圧力（２０ｋｇ／ｃｍ^２）より高い圧力にポンプ吐出
圧が制御される（４０ｋｇ／ｃｍ^２）。このときも高圧
側の圧力補償弁２５のチェック弁部２３は閉じたままで
減圧弁部２４はストロークしたままで負荷圧検出路８２
内の圧力は４０（ｋｇ／ｃｍ^２）となり、一方、低圧側
の圧力補償弁２５の減圧弁部２４は、負荷圧検出路８２
と負荷圧導入用の第１油路５３内の圧力差（＝３０ｋｇ
／ｃｍ^２）でチェック弁部２３を閉じる方向に付勢し、
結果として方向制御弁２２のポンプポート４４の圧力は
１０ｋｇ／ｃｍ^２のままである。このようにして、負荷
圧検出路８２内の圧力とポンプ吐出圧が上昇し続け、や
がてポンプ吐出圧が高圧側のアクチュエータ８８の負荷
圧（１００ｋｇ／ｃｍ^２）と等しくなると、高圧側の圧
力補償弁２５の減圧弁部２３の二つの圧力室６５と６６
内の圧力はともに１００ｋｇ／ｃｍ^２となり、弱いばね
６９によって、閉じチェック弁部２３に当接する。この
とき低圧側の圧力補償弁２５の減圧弁部２４は負荷圧検
出路８２と負荷圧導入用の第１油路５３内の圧力差（１
００−１０＝９０ｋｇ／ｃｍ^２）でチェック弁部２３を
閉じる方向に付勢し、結果として低圧側の方向制御弁２
２のポンプポート４４の圧力は１０ｋｇ／ｃｍ^２のまま
である。再び、ポンプ調整用方向制御弁８５によって、
ポンプ吐出圧が１２０（ｋｇ／ｃｍ^２）に制御される。
このとき高圧側の圧力補償弁２５の減圧弁部２３は、弱
いばね６９によってチェック弁部２３に当接しているだ
けであり、チェック弁部２３の二つの圧力室ａとｂの圧
力差によって、ここで始めてチェック弁部２３が開き、
ポンプ吐出圧（１２０ｋｇ／ｃｍ^２）が方向制御弁２２
のポンプポート４４に導かれる。一方、低圧側の圧力補
償弁２５の減圧弁部２４は負荷圧検出路８２と負荷圧導
入用の第１油路５３内の圧力差（＝９０ｋｇ／ｃｍ^２）
分でチェック弁部２３を閉じる方向に付勢し続けるが、
チェック弁部２３の開く方向の圧力室ａ内の圧力が１２
０（ｋｇ／ｃｍ^２）になったので方向制御弁２２の入口
ポート４４の圧力が３０（ｋｇ／ｃｍ^２）（１２０−９
０）となる状態で、チェック弁部２３及び減圧弁部２４
が圧力バランスする。すなわち、チェック弁部２３及び
減圧弁部２４はわずかにストロークし、チェック弁部２
３において、１２０ｋｇ／ｃｍ^２から３０ｋｇ／ｃｍ^２
になるように絞っている状態となる。ここで初めて、こ
の油圧制御系はつり合い、高圧側の方向制御弁２２のポ
ンプポート４４の圧力が１２０ｋｇ／ｃｍ^２、低圧側の
方向制御弁２２のポンプポート４４の圧力が３０ｋｇ／
ｃｍ^２となり、すなわち、二つの方向制御弁２２，２２
の入口圧と出口圧（負荷圧）の差は、ともに２０ｋｇ／
ｃｍ^２に保たれることにより、二つの方向制御弁２２，
２２はともに、ストローク分だけで、アクチュエータ８
８，８８に供給する流量を制御することができるように
なる。

【００１３】−各アクチュエータ８８，８８に必要
とされる流量は合計が油圧ポンプ２０の最大吐出流量以
上のとき。 いま、アクチュエータ８８，８８の負荷圧および必要流
量を左側のアクチュエータ８８が１００ｋｇ／ｃｍ^２、
５０１／ｍｉｎ、右側のアクチュエータ８８が１０ｋｇ
／ｃｍ^２、５０１／ｍｉｎとする。油圧ポンプ２０の最
大吐出流量が１００１／ｍｉｎ以上のときは、前述の通
り、方向制御弁２２，２２の入口圧と出口圧の差が一定
に保たれる（＝２０ｋｇ／ｃｍ^２）ため、ストロークに
よって流量制御ができ、５０１／ｍｉｎずつ流量分配す
ることはできる。次に、油圧ポンプ２０の最大吐出量が
７０１／ｍｉｎになったとする。二つの方向制御弁２
２，２２の入口圧は前述の通り１２０ｋｇ／ｃｍ^２、３
０ｋｇ／ｃｍ^２であるので、高圧側の方向制御弁２２へ
の流量が５０１／ｍｉｎから２０１／ｍｉｎに減る。低
圧側の方向制御弁２２への流量は、５０１／ｍｉｎのま
まである。二つの方向制御弁２２，２２のストローク
（開口面積）を変えないとすると、高圧側の方向制御弁
２２の入口圧と出口圧の差圧が流量が減った分、２０ｋ
ｇ／ｃｍ^２から下がる。いま、差圧が１４ｋｇ／ｃ
ｍ^２、すなわち、入口圧が、１２０ｋｇ／ｃｍ^２から１
１４（１００＋１４）ｋｇ／ｃｍ^２に下がったとする。
この時圧力補償弁２５の減圧弁部２４の二つの圧力室６
５，６６の圧力は、ともに１００ｋｇ／ｃｍ^２のままで
あるから、減圧弁部２４は弱いばね６９によってチェッ
ク弁部２３に当接しているだけであり、チェック弁部２
３の閉じる方向の圧力室ｂ内の圧力が１２０ｋｇ／ｃｍ
^２から１１４ｋｇ／ｃｍ^２に減少すれば、チェック弁部
２３が開いたまま（ストロークエンド）で、チェック弁
部２３の開く方向の圧力室ａ内の圧力、すなわち、ポン
プ吐出圧が１２０ｋｇ／ｃｍ^２から１１４ｋｇ／ｃｍ^２
に減少する。この時（ポンプ吐出流量不足時）にはポン
プ吐出圧はポンプ調整用方向制御弁８５の制御によらな
くなる。一方、低圧側の圧力補償弁２５の減圧弁部２４
の二つの圧力室６５と６６は、１００ｋｇ／ｃｍ^２、１
０ｋｇ／ｃｍ^２のままで、その差圧９０ｋｇ／ｃｍ^２で
チェック弁部２３を閉じる方向に付勢し続ける。一方、
チェック弁部２３の開く方向の圧力室ａ内の圧力、すな
わちポンプ吐出圧が１１４ｋｇ／ｃｍ^２に減少したの
で、チェック弁部２３の閉じる方向の圧力室ｂ内の圧力
が３０ｋｇ／ｃｍ^２から２４ｋｇ／ｃｍ^２に減少した状
態でチェック弁部２３及び減圧弁部２４が圧力バランス
する。よって、低圧側の方向制御弁２２の入口圧と出口
圧の差圧は２０ｋｇ／ｃｍ^２から１４ｋｇ／ｃｍ^２（２
４−１０）に減少する。方向制御弁２２のこの差圧の減
少により低圧側のアクチュエータ８８への供給流量は５
０１／ｍｉｎから減少し、その分高圧側のアクチュエー
タ８８への供給流量が２０１／ｍｉｎから増える。すな
わち、方向制御弁２２および２２の入口圧と出口圧の差
圧が等しく、かつ、二つのアクチュエータ８８，８８へ
の供給量がともに３５１／ｍｉｎずつに分配される状態
で、この油圧制御系がつり合う。

【００１４】一つの油圧ポンプ２０によって負荷され
るアクチュエータが３つ以上のとき。アクチュエータが
３つ以上のときも、方向制御弁と油圧ポンプの間に、同
じチェック弁部２３及び減圧弁部２４を備えた圧力補償
弁２５を配設し、各減圧弁部の閉じる方向の圧力差を負
荷圧検出路８２によってすべて連通するだけで、アクチ
ュエータが３つ以上のときも前述の作動原理による作動
が実現される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】かかる圧油供給装置に
おいては負荷圧検出路８２の最高負荷圧（以下制御圧と
いう）をポンプ調整用方向制御弁８５に作用して油圧ポ
ンプ２０のポンプ吐出量をポンプ吐出圧に基づいて増減
して油圧ポンプ２０の吸収トルクを制御し、油圧ポンプ
２０を駆動するエンジの過負荷を防止している。他方、
前述の圧油供給装置によってパワーショベルの左右走行
用油圧モータと旋回用油圧モータに圧油を供給する場合
に、左右走行用油圧モータにポンプ吐出圧油を供給して
走行している状態で旋回用油圧モータにポンプ吐出圧油
を供給してパワーショベルの上部車体を旋回動作する
と、上部車体の慣性が大きいために旋回用油圧モータの
負荷圧が走行中の左右走行用油圧モータの負荷圧よりも
急激に高くリリーフ圧となるから制御圧が高圧となって
ポンプ吐出量が減少するので、走行速度が急激に低下し
て大きな減速ショックが発生する。このために、図２に
示す従来の圧油供給装置においては旋回用油圧モータ側
の負荷圧検出部に接続した回路に開閉弁を設け、旋回用
油圧モータ以外のアクチュエータに圧油を供給する時に
は開閉弁を閉として旋回用油圧モータの負荷圧が検出さ
れないようにして圧力補償弁を他のアクチュエータの負
荷圧によってセットしている。

【００１６】しかしながら前述の開閉弁を開閉して旋回
用油圧モータの負荷圧を検出したり、検出しないように
すると、開閉弁の開閉切替を判別するロジック回路が必
要となり、回路が複雑となってコスト高となる。

【００１７】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした圧油供給装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】油圧ポンプ２０の吐出路
２１を、左右走行用油圧モータに圧油を供給する左右の
弁ブロック３０−１，３０−１の第１ポート３９と旋回
用油圧モータに圧油を供給する弁ブロック３０−２の第
１ポート３９と第２ポート４２にそれぞれ接続し、前記
左右の弁ブロック３０−１，３０−１の第２ポート４２
相互を第１通路１１５で連通し、ポンプポート４４を第
２通路１１６で連通し、この第２通路１１６を第３通路
１１７で前記弁ブロック３０−２のポンプポート４４に
連通して成る圧油供給装置。

【００１９】

【作 用】左右の弁ブロック３０−１，３０−１の主
スプール４９を操作して左右の走行用油圧モータに油圧
ポンプ２０の吐出圧油を供給している状態で弁ブロック
３０−２の主スプール４９を操作して旋回用油圧モータ
に油圧ポンプ２０の吐出圧油を供給すると、その旋回駆
動圧によって油圧ポンプ２０の吐出圧油が上昇しようと
するが、その圧油の一部がポンプポート４４、第３通路
１１７、第２通路１１６より左右の弁ブロック３０−
１，３０−１のポンプポート４４より左右走行用油圧モ
ータにバイパスして圧力上昇が低減され、油圧ポンプ２
０の吐出量が急激に大幅に低下しないから、走行中に旋
回動作しても大きな減速ショックが生じないし、各弁ブ
ロック３０のポンプポート４４を第３・第２通路１１
７，１１６で連通しただけであって、どの弁ブロック３
０の主スプールを操作したかを判断するロジック回路が
不要となるから構造簡単である。

【００２０】

【実 施 例】本発明の実施例を図４以降を参照して説
明する。なお従来と同一部材は符号を同一とする。図４
は左右走行用油圧モータに圧油を供給する弁ブロック３
０−１の断面図であり、その方向制御弁２２の主スプー
ル４９にはポンプポート４４と第１・第２負荷圧検出ポ
ート４５，４６を連通・遮断する中間小径部１２０が形
成してある。減圧弁部２４の第３ポート４３と第２圧力
室６６をスプール６４で遮断し、第３ポート４３と第２
ポート４２を連通・遮断するスリット状の開口１００を
スプール６４の外周面に形成し、第３ポート４３に負荷
圧検出路８２を接続する。スプール６４の盲穴６７を段
付形状とし、シート６８を盲穴６８ａと環状凹部６８ｂ
を有する形状とし、そのシート６８を盲穴６７の外向段
部６７ａに当接しで固定し、そのシート６８とプラグ７
０との間にバネ６９を設け、前記シート６８の盲穴６８
ａの開口周縁にチェック弁１０１をバネ１０２で押しつ
けて盲穴６８ａとチェック弁１０１との間に圧力室１０
３を構成し、その圧力室１０３を第１絞り１０４で第２
圧力室６６に連通し、かつ第２絞り１０５で環状凹部６
８ｂに連通し、その環状凹部６８ｂをスプール６４の絞
り１０６で第３ポート４３に開口し、チェック弁１０１
のバネ室１０７を絞り１０８で第２ポート４２に開口す
る。前記第１圧力室６５をスプール６４の切欠部１０９
と細孔１１０でシート６８とチェック弁１０１との間に
連通してある。

【００２１】図５は旋回用油圧モータに圧油を供給する
弁ブロック３０−２の断面図であり、減圧弁部２４の第
３ポート４３と第２圧力室６６をスプール６４で遮断
し、第３ポート４３と第２ポート４２を連通・遮断する
スリット状の開口１１１をスプール６４に形成し、第２
ポート４２の圧油を第３ポート４３より負荷圧検出路８
２に直接供給する。第２圧力室６６はダンパ用絞り１１
２を介した第３ポート４３に連通し、フリーピストン６
８の圧力室１１３をダンパ用絞り１１４で前記開口１１
１に開口連通する。なお、この弁ブロック３０−２の減
圧弁部２４は図３に示すものとしても良い。これによ
り、スプール６４が右方に摺動する時には第２圧力室６
６内の圧油がダンパ用絞り１１２を通って第３ポート４
３に流れ、圧力室１１３の圧油はダンパ用絞り１１４を
通って第２ポート４２に流れるのでスプール６４が急激
に右方に摺動することを防止できるし、スプール６４が
左方に摺動する時には前述と反対に流れるから左方に急
激に摺動することを防止できる。

【００２２】図６に示すように左右走行用油圧モータに
圧油を供給する左右の弁ブロック３０−１，３０−１の
減圧弁部２４，２４における第２ポート４２相互を第１
通路１１５で連通してあり、この左右の弁ブロック３０
−１，３０−１の第１・第２アクチュエータポート３
４，３５に連通したアクチュエータ８８は左右走行用油
圧モータとなっていると共に、油圧ポンプ２０の吐出路
２１は各弁ブロック３０−１，３０−１，３０−２の第
１ポート３９にそれぞれ接続し、かつ旋回用油圧モータ
に圧油を供給する弁ブロック３０−２の第２ポート４２
に接続し、各弁ブロック３０−１，３０−１，３０−２
の第３ポート４３は負荷圧検出路８２にそれぞれ接続し
ている。前記左右の弁ブロック３０−１，３０−１のポ
ンプポート４４は第２通路１１６で連通し、この第２通
路１１６は第３通路１１７で弁ブロック３０−２のポン
プポート４４に連通し、その第３通路１１７には絞り１
１８とチェック弁１１９が設けられて弁ブロック３０−
２のポンプポート４４より弁ブロック３０−１のポンプ
ポート４４に圧油を減圧して供給できるようにしてあ
る。

【００２３】次に作動を説明する。直進走行時。左右の
弁ブロック３０−１，３０−１の方向制御弁２２の主ス
プール４９を左方に摺動させると、図４に示すように油
圧ポンプ２０の吐出圧油は第１ポート３９、ポンプポー
ト４４、中間小径部１２０、左側切欠部１２１、第１負
荷圧検出ポート４５、連通路１２２、第２負荷圧検出ポ
ート４６、左側切欠き１２３、第２小径部５１、第２ア
クチュエータポート３５よりアクチュエータ８８の一方
のポート８８ａに流入し、その他方のポート８８ｂから
の戻り油は第１アクチュエータポート３４、第１小径部
５１、左側切欠き１２４より第１タンクポート４７に流
出する。アクチュエータ８８である左右走行用油圧モー
タの負荷圧は第２アクチュエータポート３５、第２負荷
圧検出ポート４６、通路５８より第１圧力室６５に作用
してスプール６４を右方に押圧してストロークさせる。
この時、第２ポート４２の圧力はスプール６４の絞り１
０８でチェック弁１０１のバネ室１０７に導入されてチ
ェック弁１０１の左側面に作用する。他方、チェック弁
１０１と盲穴６８ａとの間の圧力室１０３にはスプール
６４の絞り１０６、環状凹部６８ｂ、シート６８の第２
絞り１０５より第３ポート４３の圧力が流入してチェッ
ク弁１０１の右側面に作用する。そして、前記第２ポー
ト４２の圧力と第３ポート４３の圧力はほぼ同一である
からチェック弁１０１はバネ１０２でフリーピストン６
８に押しつけ保持される。

【００２４】これによりスプール６４の切欠溝１０９が
第２ポート４２に開口して第１通路１１５で連通するか
ら左右の弁ブロック３０−１，３０−１に接続した左右
のアクチュエータ８８，８８である左右走行用油圧モー
タの負荷圧は第２ポート４２と第１通路１１５で同一圧
力となり、しかもこの第２ポート４２は開口１００で第
３ポート４３に連通するから、前記負荷圧が負荷圧検出
回路８２に制御圧として供給されるので、左右のアクチ
ュエータ８８の一方のポート８８ａに供給される流量が
同一となって直進走行できる。この時、図６において第
２通路１１６のポンプ吐出圧油はチェック弁１１９で第
３通路１１７に流れることを阻止される。

【００２５】前述の直進走行状態で旋回用油圧モータに
圧油を供給する弁ブロック３０−２の方向制御弁２２の
主スプール４９を左方に摺動すると図５のように油圧ポ
ンプ２０の吐出圧油がその弁ブロック３０−２の第１ポ
ート３９より前述と同様にして第２アクチュエータポー
ト３５よりアクチュエータ８８である旋回用油圧モータ
に供給され、その戻り油は前述と同様に第１アクチュエ
ータポート３４より第１タンクポート４７に流出する。
この時、旋回駆動負荷は走行負荷より大きいので油圧ポ
ンプ２０の吐出圧が上昇しようとするが、油圧ポンプ２
０の吐出圧油の一部はポンプポート４４、第３通路１１
７、絞り１１８、チェック弁１１９、第２通路１１６よ
り左右の弁ブロック３０−１，３０−１のポンプポート
４４にバイパスし、前述と同様に左右走行用油圧モータ
に流れるから油圧ポンプ２０の吐出圧が旋回駆動圧によ
って上昇することが低減され、油圧ポンプ２０の吐出量
が急激に大幅に減少しないので左右走行用油圧モータへ
の流量が急激に減少せずに大きな減速ショックが生じな
い。

【００２６】前記左右走行用油圧モータへのバイパス量
は絞り１１８によって調整される。また、第３通路１１
７に設けたチェック弁１１９によって左右の弁ブロック
３０−１，３０−１のポンプポート４４から弁ブロック
３０−２のポンプポート４４に圧油が流れることが阻止
されるので、パワーショベルが走行登坂しながら上部車
体を坂下側に旋回した時に、その旋回初期に弁ブロック
３０−１のポンプポート４４の圧油が弁ブロク３０−２
の入口ポート４４に流れて旋回用油圧モータに供給され
ることがないので、上部車体が急激に旋回開始すること
を防止できる。しかし、このことが実用上問題がなけれ
ばチェック弁１１９は設けなくとも良い。また、旋回用
油圧モータに単独で油圧ポンプ２０の吐出圧油を供給す
る場合には弁ブロック３０−２のポンプポート４４より
第３通路１１７、絞り１１８、チェック弁１１９より第
２通路１１６で通って弁ブロック３０−１のポンプポー
ト４４に圧油の一部が流れるが、この時弁ブロック３０
−１の方向制御弁２２の主スプール４９は中立位置であ
るから何ら問題がない。

【００２７】左右旋回走行時。前述の直進走行状態から
右側の弁ブロック３０−１の方向制御弁２２の主スプー
ル４９を中立位置に向けて右方に摺動すると、第２負荷
圧検出ポート４６と第２アクチュエータポート３５との
開口面積が小さくなるため右側のアクチュエータ８８の
一方のポート８８ａに流れる流量が減少する。この結
果、右側のアクチュエータ８８の負荷圧が低下して右側
の弁ブロック３０−１の減圧弁部２４の第１圧力室６５
の圧力が低下し、そのスプール６４は第２圧力室６６に
負荷圧検出路８２で供給されている左側の弁ブロック３
０の第２圧力室６６内の負荷圧（つまり制御圧）により
左方に押されて第２ポート４２と第１圧力室６５が切欠
溝１０９によって連通されなくなるから、左右側の負荷
圧が同圧にならずに右側のアクチュエータ８８の負荷圧
が低く、左側のアクチュエータ８８の負荷圧が高くなっ
て右旋回走行する。この時、右側の弁ブロック３０−１
の減圧弁部２４のチェック弁１０１のバネ室１０２には
通路１１５、第２ポート４２、絞り１０８より左側のア
クチュエータ８８である左走行用油圧モータの負荷圧が
導入されてチェック弁１０１の左側面に作用する。他
方、チェック弁１０１の右側面には負荷圧検出路８２、
第３ポート４３、スプール６４の絞り１０６、第２絞り
１０５より制御圧が作用するが、この制御圧は左側のア
クチュエータ８８である左走行用油圧モータの負荷圧と
ほぼ等しいからチェック弁１０１はシート６８に押しつ
けた状態となる。

【００２８】図５と図６において、チェック弁部２３の
スプール６０に第１ポート３９とポンプポート４４を連
通・遮断する小径部１５０を形成してスプール６０を右
方に押す圧力室１５１と第１ポート３９と区画し、スプ
ール６０に形成したダンパ用絞り１５２と連通孔１５３
で第１ポート３９に連通する。これにより、スプール６
０が右方、左方に摺動する時に第１ポート３９と圧力室
１５１との間にダンパ用絞り１５２を通して圧油が流れ
るから、スプール６０が急激に左方、右方に摺動するこ
とを防止できる。

【００２９】

【発明の効果】左右の弁ブロック３０−１，３０−１の
主スプール４９を操作して左右の走行用油圧モータに油
圧ポンプ２０の吐出圧油を供給している状態で弁ブロッ
ク３０−２の主スプール４９を操作して旋回用油圧モー
タに油圧ポンプ２０の吐出圧油を供給すると、その旋回
駆動圧によって油圧ポンプ２０の吐出圧油が上昇しよう
とするが、その圧油の一部がポンプポート４４、第３通
路１１７、第２通路１１６より左右の弁ブロック３０−
１，３０−１のポンプポート４４より左右走行用油圧モ
ータにバイパスして圧力上昇が低減され、油圧ポンプ２
０の吐出量が急激に大幅に低下しない。したがって、走
行中に旋回動作しても大きな減速ショックが生じない。
また、各弁ブロック３０のポンプポート４４を第３・第
２通路１１７，１１６で連通しただけであって、どの弁
ブロック３０の主スプールを操作したかを判断するロジ
ック回路が不要となるから構造簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の圧油供給装置の回路図である。

【図２】先に出願した圧油供給装置の回路図である。

【図３】圧力補償弁と方向制御弁の具体例を示す断面図
である。

【図４】本発明の実施例を示す走行用油圧モータ用の弁
ブロックの断面図である。

【図５】本発明の実施例を示す作業機シリンダ用の弁ブ
ロックの断面図である。

【図６】各弁ブロックを接続した状態の説明図である。

【符号の説明】

２０…油圧ポンプ、２１…吐出路、２２…方向制御弁、
２３…チェック弁部、２４…減圧弁部、２５…圧力補償
弁、３０…弁ブロック、３１…スプール孔、３４…第１
アクチュエータポート、３５…第２アクチュエータポー
ト、３７…チェック弁用孔、３８…減圧弁用孔、３９…
第１ポート、４２…第２ポート、４３…第３ポート、４
４…ポンプポート、４５…第１負荷圧検出ポート、４６
…第２負荷圧検出ポート、４７…第１タンクポート、４
８…第２タンクポート、４９…主スプール、５３…第１
油路、５４…第２油路、５６…油孔、５８…油孔、６０
…スプール、６４…スプール、６５…第１圧力室、６６
…第２圧力室、６９…ばね、８２…負荷圧検出路、８８
…アクチュエータ、１１５…第１通路、１１６…第２通
路、１１７…第３通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−244604（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−30503（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F15B 11/00 - 11/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁ブロック３０にスプール孔３１とチェ
   ック弁用孔３７と減圧弁用孔３８を形成し、前記弁ブロ
   ック３０にはスプール孔３１に開口したポンプポート４
   ４、第１・第２負荷圧検出ポート４５，４６、第１・第
   ２アクチュエータポート３４，３５、第１・第２タンク
   ポート４７，４８をそれぞれ形成し、このスプール孔３
   １に各ポートを連通・遮断する主スプール４９を嵌挿し
   て方向制御弁２２とし、 前記弁ブロック３０にはチェック弁用孔３７に開口した
   第１ポート３９及びチェック弁用孔３７をポンプポート
   ４４に連通する油路５６を形成し、そのチェック弁用孔
   ３７に第１ポート３９と油路５６を連通・遮断し、かつ
   遮断位置でストップされるスプール６０を挿入してチェ
   ック弁部２３とし、 前記弁ブロック３０には減圧弁用孔３８に開口する第２
   ・第３ポート４２，４３を形成し、この減圧弁用孔３８
   にスプール６４を嵌挿して第１圧力室６５と第２圧力室
   ６６を形成し、その第１圧力室６５を第２負荷圧検出ポ
   ート４６に連通し、第２圧力室６６を第３ポート４３に
   連通し、前記スプール６４をばね６９で一方向に付勢し
   て前記チェック弁部２３のスプール６０を遮断位置に押
   しつけ保持して減圧弁部２４とし、この減圧弁部２４と
   前記チェック弁部２３で圧力補償弁２５とし、 油圧ポンプ２０の吐出路２１を、左右走行用油圧モータ
   に圧油を供給する左右の弁ブロック３０−１，３０−１
   の第１ポート３９と旋回用油圧モータに圧油を供給する
   弁ブロック３０−２の第１ポート３９と第２ポート４２
   にそれぞれ接続し、前記左右の弁ブロック３０−１，３
   ０−１の第２ポート４２相互を第１通路１１５で連通
   し、ポンプポート４４を第２通路１１６で連通し、この
   第２通路１１６を第３通路１１７で前記弁ブロック３０
   −２のポンプポート４４に連通して成る圧油供給装置。