JP3834522B2 - 流体圧回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイロット操作式制御弁を有する流体圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示されるように、建設機械としての油圧ショベルは、走行モータを備えた下部走行体11に、旋回部12の旋回モータにより旋回可能の上部旋回体13が設けられ、この上部旋回体13にフロント作業機のブーム14が、ブームシリンダ15により上下方向に回動自在に軸支され、このブーム14の先端にスティック16が、スティックシリンダ17により内外方向に回動自在に軸支され、このスティック16の先端にバケット18が、バケットシリンダ19により開閉方向に回動自在に軸支されている。
【０００３】
ここで、ブームシリンダ15を伸長させることでブーム上げ、スティックシリンダ17を伸長させることでスティック・イン、スティックシリンダ17を収縮させることでスティック・アウト、バケットシリンダ19を伸長させることでバケット・クローズの各動作が得られる。
【０００４】
実用新案登録第２５７９５８７号公報「建設機械の油圧回路」には、油圧ショベルの左右ポンプラインに、ブームシリンダを制御するブーム第１制御弁およびブーム第２制御弁と、スティックシリンダを制御するスティック第１制御弁およびスティック第２制御弁とをそれぞれ設け、ブーム第１制御弁に作用するブーム上げパイロット圧に応じてスティック第２制御弁に作用するスティック・インパイロット圧を減圧弁により減圧制御するようにした建設機械の油圧回路が示されている。
【０００５】
この実用新案登録第２５７９５８７号公報に示された建設機械の油圧回路で用いられている減圧弁は、図５に示されるように、ブーム第１制御弁に作用するブーム上げパイロット圧が上昇するにつれ、スティック第２制御弁に作用するスティック・インパイロット圧を徐々に減圧してゆき、ブーム操作弁のフルレバー操作付近において、ブーム上げパイロット圧が設定値に達すると、減圧弁は、スティック・インパイロット圧を０まで減圧する特性を有するので、スティック第２制御弁が中立位置に復帰し、この結果、スティック第２制御弁からスティックシリンダに供給される作動油流量を０にするとともに、その分、ブーム第１制御弁を経てブームシリンダに供給される作動油流量を確保している。
【０００６】
この図５に示すような特性を持つ減圧弁を用いた応用回路として、図６に示されるものが考えられる。これは、例えば、ブーム上げ＋スティック・アウト＋バケット・クローズの空中３連動操作によるダンプ積込み作業において、減圧弁を持たない従来回路では、高負荷のブームシリンダ15より低負荷のバケットシリンダ19にポンプ吐出油が流れてしまい、ブーム14が上がらないという問題があるので、この問題を解決するために、図６に示されるようにバケットパイロットラインに減圧弁を組込んだものである。
【０００７】
この図６に示された油圧回路を説明すると、ブームシリンダ15を制御するブーム第１スプール21およびブーム第２スプール22と、スティックシリンダ17を制御するスティック第１スプール23およびスティック第２スプール24と、バケットシリンダ19を制御するバケットスプール25とを備えている。
【０００８】
ブーム第１スプール21、スティック第２スプール24およびバケットスプール25は、一方の油圧源26に接続され、この油圧源26から作動油の供給を受ける。一方、ブーム第２スプール22およびスティック第１スプール23は、他方の油圧源27に接続され、この油圧源27から作動油の供給を受ける。各油圧源26，27は、それぞれのパラレル通路28を介して各スプールに作動油を供給し、各スプールが中立位置にあるときは、それぞれのバイパス通路29を経てタンク30に連通されている。
【０００９】
ブーム第１スプール21のブーム上げパイロット圧作用部およびブーム第２スプール22のパイロット圧作用部には、ブームリモコン弁31からのパイロットライン32，33が接続され、バケットスプール25のバケット・クローズパイロット圧作用部には、バケットリモコン弁34からのパイロットライン35が接続されている。
【００１０】
バケットリモコン弁34からバケットスプール25のバケット・クローズパイロット圧作用部に至るパイロットライン35中には、外部パイロット方式の減圧弁36が設けられている。さらに、ブームリモコン弁31からブーム第１スプール21のブーム上げパイロット圧作用部に接続されたパイロットライン32よりブーム上げ信号圧ライン37が分岐され、この分岐されたブーム上げ信号圧ライン37が、減圧弁36の信号圧作用部に導かれている。
【００１１】
そして、この外部パイロット方式の減圧弁36は、ブームリモコン弁31からブーム第１スプール21のブーム上げパイロット圧作用部に作用するブーム上げパイロット圧に応じて、バケットリモコン弁34からバケットスプール25のバケット・クローズパイロット圧作用部に作用するバケット・クローズパイロット圧を減圧制御する。
【００１２】
すなわち、ブーム上げとバケット・クローズの連動操作にて、ブーム上げパイロット圧により減圧弁36を制御して、バケットスプール25のストロークを制限することにより、共通の油圧源26からブームシリンダ15へ供給される油量を確保し、ブーム14が上がるようにしている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ブーム上げとバケット・クローズの連動操作時に発生するブーム14が上がらない問題を解決するためにバケットリモコン弁34からのパイロットライン35に減圧弁36を組込むと、ブーム上げパイロット圧に応じてバケット・クローズパイロット圧を制限することができるが、減圧弁36による弊害も生ずる。
【００１４】
例えば、ブーム上げ＋スティック・アウト＋バケット・クローズの空中３連動操作によるダンプ積込み作業において、ブームリモコン弁31をブーム上げ側にフルレバー操作したときは、減圧弁36の減圧作用が強すぎて、バケットスプール25に必要なバケット・クローズパイロット圧が得られなくなり、バケットスプール25が中立位置付近に戻ってしまうので、この空中３連動操作によるダンプ積込み作業に支障が生ずる。
【００１５】
あるいは、ブーム上げ＋スティック・イン＋バケット・クローズの３連動操作による掘削作業において、本来、バケット掘削力を最大にするため、バケットスプール25はフルシフトさせる必要があるにもかかわらず、図６に示された回路では、ブーム上げフルレバー操作によりブーム上げパイロット圧が最も高くなると、前記減圧弁36によるバケット・クローズパイロット圧の減圧作用により、バケットスプール25が中立位置付近に戻ってしまうので、この３連動操作による掘削作業に支障が生ずる。
【００１６】
このような状態では、図７（ａ）（ｂ）において、バケットスプールストロークが０の近傍になるから、P-Tで示されるようなバケットスプール25のポンプ・タンク間バイパス通路の開口特性により、油圧源26のポンプ吐出油の一部がこのバイパス通路からタンクへ吹抜け、バケットシリンダ19への供給油が不足して、ダンプ積込み作業や掘削作業に支障をきたす問題がある。
【００１７】
なお、図７（ａ）において、P-Aは、バケットスプール25のポンプ・Aポート間通路の開口特性であり、B-Tは、バケットスプール25のBポート・タンク間通路の開口特性であり、図７（ｂ）において、P-Bは、バケットスプール25のポンプ・Bポート間通路の開口特性であり、A-Tは、バケットスプール25のAポート・タンク間通路の開口特性である。
【００１８】
要するに、図６に示された減圧弁36を用いた３連動操作回路では、バケットスプール25に対して、３連動操作に関連して適切に減圧制御されたバケット・クローズパイロット圧を供給することが困難であった。
【００１９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、減圧弁を含む３連動操作回路において、３連動操作に関連して最適に減圧制御されたパイロット圧を供給できるようにした流体圧回路を提供することを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、複数の流体圧源を備えた流体圧回路であって、第１の流体圧アクチュエータを制御する第１のパイロット操作式制御弁と、第１の流体圧アクチュエータと連動操作される第２の流体圧アクチュエータを制御する第２のパイロット操作式制御弁と、第１のパイロット操作式制御弁と共通の流体圧源から作動流体の供給を受けて第１および第２の流体圧アクチュエータと連動操作されるとともに第１の流体圧アクチュエータより低負荷の第３の流体圧アクチュエータを制御する第３のパイロット操作式制御弁と、第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧から分岐した信号圧に応じて第３のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧を減圧制御可能の減圧弁と、第２のパイロット操作式制御弁に特定方向のパイロット圧が作用しないときは減圧弁に作用する信号圧をカットするとともに第２のパイロット操作式制御弁に特定方向のパイロット圧が作用したときはその特定方向のパイロット圧により限定された範囲内で第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に応じて制御した信号圧を減圧弁に供給する減圧弁信号圧制御弁とを具備し、減圧弁信号圧制御弁は、付勢状態にあるときは第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に応じた信号圧を減圧弁に供給させるように機能するスプリングと、スプリングの付勢力を第２のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に応じて変位するピストンにより変化させるスプリング力調整シリンダと、スプリング力調整シリンダのピストンのストロークを制限するストッパとを具備し、第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に対し、減圧弁への信号圧をスプリングの付勢力で設定された圧力まで比例制御する制御特性を有するものである。
【００２１】
そして、第１のパイロット操作式制御弁、第２のパイロット操作式制御弁および第３のパイロット操作式制御弁に、それぞれの特定方向のパイロット圧を作用させて、３連動操作がなされたときに、減圧弁信号圧制御弁は、第２のパイロット操作式制御弁に作用した特定方向のパイロット圧により限定された範囲内で、第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に応じて制御した信号圧を減圧弁に供給して、この減圧弁により、第３のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧を制御するので、第１のパイロット操作式制御弁、第２のパイロット操作式制御弁および第３のパイロット操作式制御弁の３連動操作に関連して最適に減圧制御されたパイロット圧を第３のパイロット操作式制御弁に供給できる。減圧弁信号圧制御弁は、第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧が増加しても、減圧弁への信号圧を、スプリングの付勢力で設定された圧力を上限として制御する制御特性を有するとともに、第２のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に応じて変位するスプリング力調整シリンダのピストンがストッパにより制限されるので、第１のパイロット操作式制御弁および第２のパイロット操作式制御弁にそれぞれ作用する特定方向のパイロット圧が最大になるように操作したときでも、減圧弁信号圧制御弁から減圧弁に出力される信号圧は限られた値に制限されるので、減圧弁を経て第３のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧が必要以上に減圧されることを防止でき、第３の流体圧アクチュエータに必要な動作を確保できる。
【００２２】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の流体圧回路における減圧弁が、減圧弁信号圧制御弁からの信号圧に応じて第３のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧を減圧制御可能の第１の減圧弁と、減圧弁信号圧制御弁からの信号圧に応じて第２のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧を減圧制御可能の第２の減圧弁とを具備したものである。
【００２３】
そして、第１のパイロット操作式制御弁、第２のパイロット操作式制御弁および第３のパイロット操作式制御弁の３連動操作に関連して最適に減圧制御されたパイロット圧を、第１の減圧弁から第３のパイロット操作式制御弁に、第２の減圧弁から第２のパイロット操作式制御弁にそれぞれ供給できる。
【００２４】
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の流体圧回路において、第１の流体圧アクチュエータを制御する第１のパイロット操作式制御弁は、油圧ショベルのブームシリンダを制御する制御弁であり、第２の流体圧アクチュエータを制御する第２のパイロット操作式制御弁は、油圧ショベルのスティックシリンダを制御する制御弁であり、第３の流体圧アクチュエータを制御する第３のパイロット操作式制御弁は、油圧ショベルのバケットシリンダを制御する制御弁であり、第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧は、ブーム上げパイロット圧であり、信号圧は、ブーム上げ信号圧であり、第２のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧は、スティック・アウトパイロット圧であり、第３のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧は、バケット・クローズパイロット圧であるとした流体圧回路である。
【００２５】
そして、油圧ショベルのブームシリンダ、スティックシリンダおよびバケットシリンダを制御する各制御弁に、それぞれのブーム上げパイロット圧、スティック・アウトパイロット圧およびバケット・クローズパイロット圧を作用させて、３連動操作がなされたときに、減圧弁信号圧制御弁は、スティックシリンダ用の制御弁に作用したスティック・アウトパイロット圧により限定された範囲内で、ブームシリンダ用の制御弁に作用するブーム上げパイロット圧に応じて制御した信号圧を減圧弁に供給して、この減圧弁により、バケットシリンダ用の制御弁に作用するバケット・クローズパイロット圧を減圧制御するので、ブームシリンダ、スティックシリンダおよびバケットシリンダ用の各制御弁の３連動操作に関連して最適に減圧制御されたバケット・クローズパイロット圧を、バケットシリンダ用の制御弁に供給できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１および図２に示された一実施の形態、図３に示された他の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。図１および図３は、建設機械としての油圧ショベルの流体圧回路としての油圧回路を示す。なお、図４に示された油圧ショベルと同一の部分には同一符号を付する。
【００２７】
図１に示されるように、この油圧回路は、第１の流体圧アクチュエータとしてのブームシリンダ15を制御する第１のパイロット操作式制御弁としてのブーム第１スプール21およびブーム第２スプール22と、第２の流体圧アクチュエータとしてのスティックシリンダ17を制御する第２のパイロット操作式制御弁としてのスティック第１スプール23およびスティック第２スプール24と、第３の流体圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ19を制御する第３のパイロット操作式制御弁としてのバケットスプール25とを備えている。
【００２８】
ブーム第１スプール21およびブーム第２スプール22は、ブームシリンダ15と２対１の関係で設置されたパイロット操作式センタバイパス型の制御弁であり、スティック第１スプール23およびスティック第２スプール24は、スティックシリンダ17と２対１の関係で設置されたパイロット操作式センタバイパス型の制御弁であり、バケットスプール25は、バケットシリンダ19と１対１の関係で設置されたパイロット操作式センタバイパス型の制御弁である。
【００２９】
ブーム第１スプール21、スティック第２スプール24およびバケットスプール25は、共通の流体圧源としての一方の油圧源26に接続され、この油圧源26から作動流体としての作動油の供給を受ける。
【００３０】
一方、ブーム第２スプール22およびスティック第１スプール23は、他方の油圧源27に接続され、この油圧源27から作動油の供給を受ける。
【００３１】
各油圧源26，27は、それぞれのパラレル通路28を介して各スプールに作動油を供給し、各スプールが中立位置にあるときは、それぞれのバイパス通路29を経てタンク30に連通されている。
【００３２】
バケット18を回動するバケットシリンダ19は、フロント作業機全体の荷重を支えるブームシリンダ15より低負荷のアクチュエータである。
【００３３】
ブーム第１スプール21およびブーム第２スプール22にて特定方向のパイロット圧としてのブーム上げパイロット圧が作用するブーム上げパイロット圧作用部には、ブーム操作弁としてのブームリモコン弁31からのパイロットライン32，33がそれぞれ接続されている。
【００３４】
バケットスプール25にて特定方向のパイロット圧としてのバケット・クローズパイロット圧が作用するバケット・クローズパイロット圧作用部には、バケット操作弁としてのバケットリモコン弁34からのパイロットライン35が接続されている。
【００３５】
スティック第１スプール23およびスティック第２スプール24にて特定方向のパイロット圧としてのスティック・アウトパイロット圧が作用するスティック・アウトパイロット圧作用部には、スティック操作弁としてのスティックリモコン弁41からのパイロットライン42がそれぞれ接続されている。
【００３６】
ブーム第１スプール21のブーム下げパイロット圧作用部には、ブームリモコン弁31からのブーム下げパイロット圧用のパイロットライン（図示せず）が接続され、バケットスプール25のバケット・オープンパイロット圧作用部には、バケットリモコン弁34からのバケット・オープンパイロット圧用のパイロットライン（図示せず）が接続され、スティック第１スプール23およびスティック第２スプール24のスティック・インパイロット圧作用部には、スティックリモコン弁41からのスティック・インパイロット圧用のパイロットライン（図示せず）が接続されている。
【００３７】
ブームリモコン弁31は、図１に示された矢印方向の操作がブーム上げ操作であり、バケットリモコン弁34は、矢印方向の操作がバケット・クローズ操作であり、スティックリモコン弁41は、矢印方向の操作がスティック・アウト操作である。
【００３８】
バケットリモコン弁34からバケットスプール25のバケット・クローズパイロット圧作用部に至るパイロットライン35中には、外部パイロット方式の減圧弁36が設けられている。
【００３９】
さらに、ブームリモコン弁31からブーム第１スプール21のブーム上げパイロット圧作用部に接続されたパイロットライン32からブーム上げ信号圧ライン37が分岐され、この分岐されたブーム上げ信号圧ライン37が、減圧弁36の信号圧作用部に連通可能となっている。
【００４０】
この図１に示された油圧回路において、図６に示された油圧回路と異なる点は、ブーム上げ用のパイロットライン32から分岐したブーム上げ信号圧ライン37中に、スティック・アウトパイロット圧をパラメータとして制御される減圧弁信号圧制御弁38が設けられ、スティックリモコン弁41からスティック第１スプール23およびスティック第２スプール24のスティック・アウトパイロット圧作用部に接続されたパイロットライン42よりスティック・アウト信号圧ライン43が分岐され、この分岐されたスティック・アウト信号圧ライン43が、減圧弁信号圧制御弁38の信号圧作用部に導かれている。
【００４１】
この減圧弁信号圧制御弁38は、スティック第１スプール23およびスティック第２スプール24にスティック・アウトパイロット圧が作用しないときは、減圧弁36に作用する信号圧をカットするとともに、スティック第１スプール23およびスティック第２スプール24にスティック・アウトパイロット圧が作用したときは、そのスティック・アウトパイロット圧により限定された範囲内で、ブーム第１スプール21に作用するブーム上げパイロット圧に応じて制御した信号圧を減圧弁36の信号圧作用部に供給するように構成された減圧弁である。
【００４２】
この減圧弁信号圧制御弁38は、付勢状態にあるときはブーム第１スプール21に作用するブーム上げパイロット圧に応じた信号圧を減圧弁36に供給させるように機能するスプリング39と、このスプリング39の付勢力を変化させるスプリング力調整シリンダ40とを具備している。
【００４３】
このスプリング力調整シリンダ40には、スティック第１スプール23およびスティック第２スプール24に作用するスティック・アウトパイロット圧がスティック・アウト信号圧ライン43により導かれ、このスティック・アウトパイロット圧に応じて変位するピストン40aを有し、さらに、このピストン40aのストロークを制限するストッパ40bが設けられている。このストッパ40bは、ねじなどを用いることにより、係止位置を軸方向に移動調整できるようにすることが好ましい。
【００４４】
そして、図２（ａ）に示されるように、この減圧弁信号圧制御弁38は、ブーム第１スプール21のブーム上げパイロット圧作用部に作用するブーム上げパイロット圧Ｐ_Ｂに対し、減圧弁36への信号圧Ｐ_ｉを、スティック・アウトパイロット圧に応じて変化されるスプリング39の付勢力で設定された圧力まで比例制御し、その設定圧力に達した後は、ブーム上げパイロット圧Ｐ_Ｂが上昇しても、減圧弁36への信号圧Ｐ_ｉを一定圧に減圧制御する制御特性を有する。信号圧Ｐ_ｉの最大値は、ストッパ40bにより設定される。
【００４５】
また、図２（ｂ）に示されるように、減圧弁36は、信号圧ライン37aから供給される信号圧Ｐ_ｉに応じて、バケットリモコン弁34から供給されたバケット・クローズパイロット圧を減圧制御して、バケットスプール25のバケット・クローズパイロット圧作用部に出力する。
【００４６】
次に、この図１および図２に示された実施の形態の作用効果を説明する。
【００４７】
先ず、油圧ショベルのブーム上げ＋スティック・イン＋バケット・クローズの３連動操作による掘削作業の場合、スティック・アウト信号圧ライン43には信号圧が発生しないので、減圧弁信号圧制御弁38のピストン40aは、非作動状態にあり、スプリング39は、非付勢状態にあり、減圧弁信号圧制御弁38は、図１に示された状態にあり、ブーム上げ信号圧ライン37は、減圧弁信号圧制御弁38によりカットされている。
【００４８】
このため、ブーム上げ信号圧が減圧弁36に作用せず、かつ、減圧弁36への信号圧ライン37aがタンク30へ導通しているので、この減圧弁36は減圧作動せず、したがって、バケットリモコン弁34からバケットスプール25ヘのバケット・クローズパイロット圧が減圧されることはなく、バケットスプール25はバケット・クローズ位置に確実に変位され、円滑な掘削作業に適したバケット・クローズ動作を確保できる。
【００４９】
次に、油圧ショベルのブーム上げ＋スティック・アウト＋バケット・クローズの空中３連動操作によるダンプ積込み作業においては、ブームリモコン弁31からのブーム上げパイロット圧によりブーム第１スプール21およびブーム第２スプール22をパイロット操作して、ブームシリンダ15を伸長動作させ、スティックリモコン弁41からのスティック・アウトパイロット圧によりスティック第１スプール23およびスティック第２スプール24をパイロット操作して、スティックシリンダ17を収縮動作させ、バケットリモコン弁34からのバケット・クローズパイロット圧によりバケットスプール25をパイロット操作して、バケットシリンダ19を伸長動作させる。
【００５０】
この空中３連動操作によるダンプ積込み作業において、減圧弁信号圧制御弁38は、スティックリモコン弁41から出力されたスティック・アウトパイロット圧により、図２（ａ）に示されるように限定された範囲内で、ブームリモコン弁31から出力されたブーム上げパイロット圧Ｐ_Ｂに応じて制御した信号圧Ｐ_ｉを、減圧弁36に供給して、この減圧弁36により、図２（ｂ）に示されるようにバケットリモコン弁34から出力されたバケット・クローズパイロット圧を制御するので、ブームリモコン弁31、スティックリモコン弁41およびバケットリモコン弁34の３連動操作に関連して最適に減圧制御されたバケット・クローズパイロット圧を、バケットスプール25に供給できる。
【００５１】
例えば、ブームリモコン弁31がフルレバー操作された場合でも、減圧弁信号圧制御弁38から出力される信号圧Ｐ_ｉがスプリング39とつりあう圧力まで上昇すると、それ以上の圧力上昇が防止されるので、この限定された信号圧Ｐ_ｉにより、減圧弁36にてバケット・クローズパイロット圧が極端に減圧されることを防止でき、所定のバケット・クローズパイロット圧を確保できる。これにより、バケットスプール25は、中立位置方向に移動しても、中立位置またはその近傍まで戻されることはなく、バケットシリンダ19に必要な作動油量を供給できる。
【００５２】
また、スティックリモコン弁41がフルレバー操作された場合は、ストッパ40bの働きにより、減圧弁信号圧制御弁38から出力される信号圧Ｐ_ｉは一定値に制限されるので、減圧弁36にてバケット・クローズパイロット圧が極端に減圧されることを防止でき、所定のバケット・クローズパイロット圧を確保できる。このため、バケットスプール25は、中立位置方向に移動しても、中立位置またはその近傍まで戻されることはなく、バケットシリンダ19に必要な作動油量を供給できる。
【００５３】
さらに、スティックリモコン弁41のレバー操作量が少ない場合は、図２（ｂ）に点線で示されるようにバケットスプール25に作用するバケット・クローズパイロット圧を、レバー操作量が少ないほど高圧に保てる。
【００５４】
要するに、ブーム上げ、スティック・アウトおよびバケット・クローズの各レバー操作量との関係で、最適なバケット・クローズパイロット圧が得られ、必要な操作速度を確保でき、操作性を改善できる。
【００５５】
次に、図３に示された他の実施の形態を説明する。要するに、図１に示された実施の形態は、バケット・クローズのパイロットライン35のみに減圧弁36を組込んだ場合について記述したが、図３に示された実施の形態は、その他のアクチュエータを制御するスプールのパイロットラインにも、同様の減圧弁を適用したものである。なお、この図３に示された実施の形態は、図１に示された回路中の部分的な変形例であるから、図１と同様の部分は、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
ブーム上げ信号圧ライン37中に減圧弁信号圧制御弁38を設けた点は、図１に示された実施の形態と同様であるが、図１に示された減圧弁36が２連減圧弁ブロック36Aに変更された点で異なる。
【００５７】
この２連減圧弁ブロック36Aは、バケットリモコン弁34からバケットスプール25のバケット・クローズパイロット圧作用部に至るパイロットライン35中に設けられた外部パイロット方式の第１の減圧弁36aと、スティックリモコン弁41からスティック第１スプール23およびスティック第２スプール24のスティック・アウトパイロット圧作用部に至るパイロットライン42中に設けられた外部パイロット方式の第２の減圧弁36bとを備えている。
【００５８】
ブーム上げ用のパイロットライン32から分岐したブーム上げ信号圧ライン37中に、スティック・アウトパイロット圧をパラメータとして減圧制御される減圧弁信号圧制御弁38が設けられ、スティックリモコン弁41からスティック第１スプール23およびスティック第２スプール24のスティック・アウトパイロット圧作用部に接続可能のパイロットライン42よりスティック・アウト信号圧ライン43が分岐され、このスティック・アウト信号圧ライン43が、減圧弁信号圧制御弁38のスプリング力調整シリンダ40に導かれている。
【００５９】
ブーム上げ信号圧ライン37の減圧弁信号圧制御弁38を経た信号圧ライン37aは、バケット・クローズパイロット圧を減圧する第１の減圧弁36aの信号圧作用部と、スティック・アウトパイロット圧を減圧する第２の減圧弁36bの信号圧作用部とにそれぞれ接続されている。
【００６０】
減圧弁信号圧制御弁38は、スティックリモコン弁41からスティック・アウトパイロット圧が発生しないときは、図３に示された位置に保たれ、第１の減圧弁36aおよび第２の減圧弁36bに作用する信号圧をカットするとともに、スティックリモコン弁41からスティック・アウトパイロット圧が発生したときは、スプリング力調整シリンダ40に作用したスティック・アウトパイロット圧により限定された範囲内で、ブーム第１スプール21に作用するブーム上げパイロット圧Ｐ_Ｂに応じて制御した信号圧Ｐ_ｉを第１の減圧弁36aおよび第２の減圧弁36bの各信号圧作用部にそれぞれ供給するように構成された減圧弁である。
【００６１】
また、第１の減圧弁36aは、信号圧ライン37aから供給される信号圧Ｐ_ｉに応じて、バケットリモコン弁34から供給されたバケット・クローズパイロット圧を減圧制御して、バケットスプール25のバケット・クローズパイロット圧作用部に出力する。
【００６２】
さらに、第２の減圧弁36bは、信号圧ライン37aから供給される信号圧Ｐ_ｉに応じて、スティックリモコン弁41から供給されたスティック・アウトパイロット圧を減圧制御して、スティック第１スプール23およびスティック第２スプール24のスティック・アウトパイロット圧作用部に出力する。
【００６３】
次に、この図３に示された実施の形態の作用効果を説明する。
【００６４】
油圧ショベルのブーム上げ＋スティック・アウト＋バケット・クローズの空中３連動操作によるダンプ積込み作業において、減圧弁信号圧制御弁38は、スティックリモコン弁41から出力されたスティック・アウトパイロット圧により、図２（ａ）に示されるように限定された範囲内で、ブームリモコン弁31から出力されたブーム上げパイロット圧Ｐ_Ｂに応じて制御した信号圧Ｐ_ｉを、第１の減圧弁36aおよび第２の減圧弁36bに供給して、これらの減圧弁36a，36bにより、バケットリモコン弁34から出力されたバケット・クローズパイロット圧と、スティックリモコン弁41から出力されたスティック・アウトパイロット圧とをそれぞれ制御するので、ブームリモコン弁31、スティックリモコン弁41およびバケットリモコン弁34の３連動操作に関連して最適に減圧制御されたバケット・クローズパイロット圧およびスティック・アウトパイロット圧を供給できる。
【００６５】
例えば、ブームリモコン弁31がフルレバー操作された場合でも、減圧弁信号圧制御弁38から出力される信号圧Ｐ_ｉがスプリング39とつりあう圧力まで上昇すると、それ以上の圧力上昇が防止されるので、この限定された信号圧Ｐ_ｉにより、減圧弁36a，36bにてバケット・クローズパイロット圧およびスティック・アウトパイロット圧が極端に減圧されることを防止でき、所定のバケット・クローズパイロット圧およびスティック・アウトパイロット圧を確保できる。これにより、バケットスプール25、スティック第１スプール23およびスティック第２スプール24は、中立位置方向に移動しても、中立位置またはその近傍まで戻されることはなく、バケットシリンダ19およびスティックシリンダ17に必要な作動油量を供給できる。
【００６６】
また、スティックリモコン弁41がフルレバー操作された場合は、ストッパ40bの働きにより、減圧弁信号圧制御弁38から出力される信号圧Ｐ_ｉは一定値に制限されるので、減圧弁36a，36bにてバケット・クローズパイロット圧およびスティック・アウトパイロット圧が極端に減圧されることを防止でき、所定のバケット・クローズパイロット圧およびスティック・アウトパイロット圧を確保できる。このため、バケットスプール25、スティック第１スプール23およびスティック第２スプール24は、中立位置方向に移動しても、中立位置またはその近傍まで戻されることはなく、バケットシリンダ19およびスティックシリンダ17に必要な作動油量を供給できる。
【００６７】
さらに、スティックリモコン弁41のレバー操作量が少ない場合は、減圧弁信号圧制御弁38から出力される信号圧Ｐ_ｉが小さくなり、減圧弁36a，36bによる減圧作用が抑えられるので、バケット・クローズパイロット圧およびスティック・アウトパイロット圧を、さほど減圧することなくバケットスプール25、スティック第１スプール23およびスティック第２スプール24の各パイロット圧作用部に供給でき、バケットシリンダ19およびスティックシリンダ17が必要とする作動油量を確保できる。
【００６８】
要するに、ブーム上げ、スティック・アウトおよびバケット・クローズの各レバー操作量との関係で、最適なバケット・クローズパイロット圧およびスティック・アウトパイロット圧が得られ、必要な操作速度を確保でき、操作性を改善できる。
【００６９】
なお、本流体圧回路は、油圧ショベルのブームシリンダ15、スティックシリンダ17、バケットシリンダ19を駆動する油圧回路を例示して説明したが、走行モータ、旋回モータ、アタッチメントなどを作動する油圧回路にも適用可能であり、また、油圧ショベルなどの建設機械だけでなく他の作業機械でも適用でき、要するに、複数の流体圧アクチュエータを３連動操作する作業を円滑にできるようにする流体圧回路に広く適用できる。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、第１のパイロット操作式制御弁、第２のパイロット操作式制御弁および第３のパイロット操作式制御弁に、それぞれの特定方向のパイロット圧を作用させて、３連動操作がなされたときに、減圧弁信号圧制御弁は、第２のパイロット操作式制御弁に作用した特定方向のパイロット圧により限定された範囲内で、第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に応じて制御した信号圧を減圧弁に供給して、この減圧弁により、第３のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧を制御するので、第１のパイロット操作式制御弁、第２のパイロット操作式制御弁および第３のパイロット操作式制御弁の３連動操作に関連して最適に減圧制御されたパイロット圧を第３のパイロット操作式制御弁に供給できる。減圧弁信号圧制御弁は、第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧が増加しても、減圧弁への信号圧を、スプリングの付勢力で設定された圧力を上限として制御する制御特性を有するとともに、第２のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に応じて変位するスプリング力調整シリンダのピストンがストッパにより制限されるので、第１のパイロット操作式制御弁および第２のパイロット操作式制御弁にそれぞれ作用する特定方向のパイロット圧が最大になるように操作したときでも、減圧弁信号圧制御弁から減圧弁に出力される信号圧は限られた値に制限されるので、減圧弁を経て第３のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧が必要以上に減圧されることを防止でき、第３の流体圧アクチュエータに必要な動作を確保できる。
【００７１】
請求項２記載の発明によれば、第１のパイロット操作式制御弁、第２のパイロット操作式制御弁および第３のパイロット操作式制御弁の３連動操作に関連して最適に減圧制御されたパイロット圧を、第１の減圧弁から第３のパイロット操作式制御弁に、第２の減圧弁から第２のパイロット操作式制御弁にそれぞれ供給できる。
【００７２】
請求項３記載の発明によれば、油圧ショベルのブームシリンダ、スティックシリンダおよびバケットシリンダを制御する各制御弁に、それぞれのブーム上げパイロット圧、スティック・アウトパイロット圧およびバケット・クローズパイロット圧を作用させて、３連動操作がなされたときに、減圧弁信号圧制御弁は、スティックシリンダ用の制御弁に作用したスティック・アウトパイロット圧により限定された範囲内で、ブームシリンダ用の制御弁に作用するブーム上げパイロット圧に応じて制御した信号圧を減圧弁に供給して、この減圧弁により、バケットシリンダ用の制御弁に作用するバケット・クローズパイロット圧を減圧制御するので、ブームシリンダ、スティックシリンダおよびバケットシリンダ用の各制御弁の３連動操作に関連して最適に減圧制御されたバケット・クローズパイロット圧を、バケットシリンダ用の制御弁に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る流体圧回路の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】 （ａ）は、減圧弁信号圧制御弁の制御特性を示す特性図、（ｂ）は、減圧弁信号圧制御弁および減圧弁の合同制御特性を示す特性図である。
【図３】 本発明に係る流体圧回路の他の実施の形態を示す回路図である。
【図４】 油圧ショベルの側面図である。
【図５】 従来の油圧回路に用いられた減圧弁のブーム上げパイロット圧に対するスティック・インパイロット圧の特性を示す特性図である。
【図６】 本発明の前提となるバケットパイロットラインに減圧弁を用いた油圧回路を示す回路図である。
【図７】 （ａ）はバケットシリンダ伸び時のバケットスプールの開口特性を示す特性図、（ｂ）はバケットシリンダ縮み時のバケットスプールの開口特性を示す特性図である。
【符号の説明】
15 第１の流体圧アクチュエータとしてのブームシリンダ
17 第２の流体圧アクチュエータとしてのスティックシリンダ
19 第３の流体圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ
21，22 第１のパイロット操作式制御弁としてのブーム第１スプールおよびブーム第２スプール
23，24 第２のパイロット操作式制御弁としてのスティック第１スプールおよびスティック第２スプール
25 第３のパイロット操作式制御弁としてのバケットスプール
26 流体圧源としての油圧源
36 減圧弁
36a 第１の減圧弁
36b 第２の減圧弁
38 減圧弁信号圧制御弁
39 スプリング
40 スプリング力調整シリンダ
40a ピストン
40b ストッパ

Claims (3)

1. 複数の流体圧源を備えた流体圧回路であって、
   第１の流体圧アクチュエータを制御する第１のパイロット操作式制御弁と、
   第１の流体圧アクチュエータと連動操作される第２の流体圧アクチュエータを制御する第２のパイロット操作式制御弁と、
   第１のパイロット操作式制御弁と共通の流体圧源から作動流体の供給を受けて第１および第２の流体圧アクチュエータと連動操作されるとともに第１の流体圧アクチュエータより低負荷の第３の流体圧アクチュエータを制御する第３のパイロット操作式制御弁と、
   第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧から分岐した信号圧に応じて第３のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧を減圧制御可能の減圧弁と、
   第２のパイロット操作式制御弁に特定方向のパイロット圧が作用しないときは減圧弁に作用する信号圧をカットするとともに第２のパイロット操作式制御弁に特定方向のパイロット圧が作用したときはその特定方向のパイロット圧により限定された範囲内で第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に応じて制御した信号圧を減圧弁に供給する減圧弁信号圧制御弁とを具備し、
   減圧弁信号圧制御弁は、
   付勢状態にあるときは第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に応じた信号圧を減圧弁に供給させるように機能するスプリングと、
   スプリングの付勢力を第２のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に応じて変位するピストンにより変化させるスプリング力調整シリンダと、
   スプリング力調整シリンダのピストンのストロークを制限するストッパとを具備し、
   第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧に対し、減圧弁への信号圧をスプリングの付勢力で設定された圧力まで比例制御する制御特性を有する
   ことを特徴とする流体圧回路。
2. 減圧弁は、
   減圧弁信号圧制御弁からの信号圧に応じて第３のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧を減圧制御可能の第１の減圧弁と、
   減圧弁信号圧制御弁からの信号圧に応じて第２のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧を減圧制御可能の第２の減圧弁と
   を具備したことを特徴とする請求項１記載の流体圧回路。
3. 第１の流体圧アクチュエータを制御する第１のパイロット操作式制御弁は、油圧ショベルのブームシリンダを制御する制御弁であり、
   第２の流体圧アクチュエータを制御する第２のパイロット操作式制御弁は、油圧ショベルのスティックシリンダを制御する制御弁であり、
   第３の流体圧アクチュエータを制御する第３のパイロット操作式制御弁は、油圧ショベルのバケットシリンダを制御する制御弁であり、
   第１のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧は、ブーム上げパイロット圧であり、
   信号圧は、ブーム上げ信号圧であり、
   第２のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧は、スティック・アウトパイロット圧であり、
   第３のパイロット操作式制御弁に作用する特定方向のパイロット圧は、バケット・クローズパイロット圧である
   ことを特徴とする請求項１または２記載の流体圧回路。

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