JP3846776B2 - 作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路 - Google Patents

作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路 Download PDF

Info

Publication number
JP3846776B2
JP3846776B2 JP2001029562A JP2001029562A JP3846776B2 JP 3846776 B2 JP3846776 B2 JP 3846776B2 JP 2001029562 A JP2001029562 A JP 2001029562A JP 2001029562 A JP2001029562 A JP 2001029562A JP 3846776 B2 JP3846776 B2 JP 3846776B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boom
pressure
oil
rod
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001029562A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002227233A (ja
Inventor
鉄也 芳野
佳幸 嶋田
Original Assignee
新キャタピラー三菱株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新キャタピラー三菱株式会社 filed Critical 新キャタピラー三菱株式会社
Priority to JP2001029562A priority Critical patent/JP3846776B2/ja
Publication of JP2002227233A publication Critical patent/JP2002227233A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3846776B2 publication Critical patent/JP3846776B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/17—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors using two or more pumps
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2282—Systems using center bypass type changeover valves
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2285—Pilot-operated systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/024—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member by means of differential connection of the servomotor lines, e.g. regenerative circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/20576—Systems with pumps with multiple pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30525—Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/3058—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve having additional valves for interconnecting the fluid chambers of a double-acting actuator, e.g. for regeneration mode or for floating mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/31—Directional control characterised by the positions of the valve element
    • F15B2211/3105—Neutral or centre positions
    • F15B2211/3116—Neutral or centre positions the pump port being open in the centre position, e.g. so-called open centre
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/315—Directional control characterised by the connections of the valve or valves in the circuit
    • F15B2211/3157—Directional control characterised by the connections of the valve or valves in the circuit being connected to a pressure source, an output member and a return line
    • F15B2211/31576—Directional control characterised by the connections of the valve or valves in the circuit being connected to a pressure source, an output member and a return line having a single pressure source and a single output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/329—Directional control characterised by the type of actuation actuated by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6313—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a load pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6316—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a pilot pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6346—Electronic controllers using input signals representing a state of input means, e.g. joystick position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/635—Circuits providing pilot pressure to pilot pressure-controlled fluid circuit elements
    • F15B2211/6355—Circuits providing pilot pressure to pilot pressure-controlled fluid circuit elements having valve means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6654—Flow rate control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/78—Control of multiple output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/88—Control measures for saving energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S37/00—Excavating
    • Y10S37/902—Hydraulic motors

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種建設作業、土木作業等に用いられる油圧ショベル等の作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル等の作業機械のなかには、機体本体に装着されるフロントアタッチメントを、基端部が機体本体に上下揺動自在に支持されるブーム、該ブームの先端部に前後揺動自在に支持されるアーム、該アームの先端部に取付けられるバケット等の作業用アタッチメントを用いて構成したものがある。このものにおいて、前記ブームは、ブームシリンダの伸縮作動により上下動することになるが、該ブームシリンダの油圧制御回路として、従来、図３に示すようなものが知られている。
つまり、前記図３において、８はブームシリンダ、１１、１２は第一、第二圧油供給源、１３は油タンク、１４は第一圧油供給源１１を圧油供給源としてブームシリンダ８への圧油供給排出制御を行う第一ブーム用制御バルブ、１５は第二圧油供給源１２を圧油供給源としてブームシリンダ８への圧油供給制御を行う第二ブーム用制御バルブ、１６〜１８は油圧ショベルに設けられるアームシリンダ、バケットシリンダ等の他の油圧アクチュエータ用の制御バルブ、１９はブーム用操作レバー２０の操作に基づいて上昇側、下降側のパイロットラインＣ、Ｄにパイロット圧を出力するパイロットバルブである。さらに、Ａは第一ブーム用制御バルブ１４および第二ブーム用制御バルブ１５とブームシリンダ８のヘッド側油室８ａとを連結するヘッド側ライン、Ｂは第一ブーム用制御バルブ１４とブームシリンダ８のロッド側油室８ｂとを連結するロッド側ライン、またＧは上記ヘッド側ラインＡとロッド側ラインＢとを連通する再生用ラインであって、該再生用ラインＧには、チェック弁３０ａを備えた再生用バルブ３０が設けられている。
このものにおいて、ブーム用操作レバー２０を上昇側に操作すると、パイロットバルブ１９から上昇側パイロットラインＣに出力されるパイロット圧により、第一および第二ブーム用制御バルブ１４、１５が上昇側位置Ｘに切換わる。これにより、第一および第二の両方の圧油供給源１１、１２からの圧油がブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給されて、フロントアタッチメントの重量に抗するブーム５の上昇作動を、効率よく行うことができる。
一方、ブーム用操作レバー２０を下降側に操作すると、パイロットバルブ１９から下降側パイロットラインＤに出力されるパイロット圧により、第一ブーム用制御バルブ１４が下降側位置Ｙに切換わると共に、再生用バルブ３０が再生用ラインＧを開く第二位置Ｙに切換わる。これにより、第一圧油供給源１１からの圧油が第一ブーム用制御バルブ１４を介してブームシリンダ８のロッド側油室８ｂに供給される一方、ヘッド側油室８ａからの排出油は、第一ブーム用制御バルブ１４を介して油タンク１３に排出されると共に、再生用バルブ３０を介してロッド側油室８ｂに供給されるようになっている。つまり、ブームの下降時において、ヘッド側油室８ａの圧力がロッド側油室８ｂの圧力よりも高圧のあいだは、ヘッド側油室８ａからの排出油を再生油としてロッド側油室８ｂに供給できるようになっており、これによりロッド側油室８ｂには、前記第一ブーム用制御バルブ１４から供給される第一圧油供給源１１の圧油に加えて再生油が供給されることになって、ロッド側油室８ｂが減圧状態になることなく、ブームシリンダ８の作動速度を速くすることができる。またブームシリンダ８と圧油供給源を共有する他の油圧アクチュエータ（例えばアームシリンダやバケットシリンダ）とブーム下降との複合動作時に、再生によって得られた余剰のポンプ流量を他の油圧アクチュエータに供給できるから、複合動作時における他の油圧アクチュエータの作業速度の低下を抑えることができ、而して作業効率の向上に貢献できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記ブームを、ブーム下げによる転圧作業や斜面のかき下げ作業を行うべく下降させる場合には、ブームの下降に抗する力が作用するため、ロッド側油室に高圧の油を供給する必要がある。これに対し、ブームを空中で下降させる場合（フロントアタッチメントが接地していない状態でブームを下降させる場合）には、ブームにかかっている重さ（フロントアタッチメントの総重量）がブームシリンダを縮小させる力として作用するため、ロッド側油室に供給される圧油は低圧のもので良く、しかもブームシリンダのピストンのヘッド側面積はロッド側面積に比して大きいから、前述したヘッド側油室からの再生油だけで充分なことになる。
しかるに、前記従来の油圧回路では、ブームを下降させる場合には、空中で下降させる場合であっても、再生油だけでなく、第一圧油供給源からの圧油が第一ブーム用制御バルブを経由して供給される。このため、ブームを空中で下降させながらアームやバケットを操作するような場合、第一圧油供給源からの圧油をブームシリンダとアームシリンダやバケットシリンダとで取り合うことになって、単独操作時に比べてアームやバケットの動きが遅く、作業効率が低下するという問題がある。さらに、ブームを単独で空中下降させる場合には、ヘッド側油室からの再生油だけで充分であるにも拘わらず、第一圧油供給源からの圧油がロッド側油室に供給されるため、ヘッド側油室からの排出油のうち、かなりの余剰油が第一ブーム用制御バルブを経由して油タンクに排出されることになって、エネルギーロスを生じ、低燃費化の妨げになるという問題があり、これらに本発明が解決しようとする課題があった。
さらに、前記ブーム、アーム、作業用アタッチメント等からなるフロントアタッチメントを備えた作業機械において、例えば、バケット底を接地させながら前後方向に移動させて瓦礫掻き寄せ作業を行うような場合、バケット底が略水平の軌跡を描くようブームとアームとバケットの三つの操作を同時に行わなければならないが、この操作は微妙であって、熟練した技量が要求される。また、ブーム下げ／上げの連続反復操作によりバケット底で固めをする、所謂土羽打ち作業を行うような場合、バケット底が接地した瞬間にブーム上げ操作をタイミング良く行わないと、ブーム下げ時の反力により土を強く打ちすぎたり、機体前部が持ち上がってしまうため、土羽打ち作業を連続して行うには、かなりの熟練した技量が要求される。そして、これらの熟練を要する作業は、初心者のオペレータには難しく、またベテランのオペレータであっても作業に細心の注意を払わなければならず、操作性、作業性に劣るという解決すべき課題もあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、ブームを上下動させるべく伸縮作動するブームシリンダと、第一圧油供給源を圧油供給源とし、ブーム操作用レバーの操作に基づいてブームシリンダのヘッド側ロッド側の各油室に対する圧油供給排出制御を行う上昇側、下降側位置、圧油供給排出を行わない中立位置に切換自在な第一ブーム用制御バルブと、第二圧油供給源を圧油供給源とし、ブームシリンダの各油室のうちブームの重量を保持するヘッド側油室に対する圧油供給制御を行う第二ブーム用制御バルブとを備えたブームシリンダの油圧制御回路において、該油圧制御回路に、ブーム用操作レバーの操作に基づいて出力されたパイロット圧を第一ブーム用制御バルブには供給しないように切換わってブーム操作用レバーの操作に拘わらず第一ブーム用制御バルブを中立位置に保持することができる切換弁と、ブームシリンダのヘッド側油室とロッド側油室を連通する連通ラインとを設け、さらに該連通ラインに、連通ラインを開閉する開閉バルブと、ブームシリンダのヘッド側油室からロッド側油室への油の流れは許容するが逆方向の流れは阻止する一方向状態と、両方向の流れを許容する両方向状態とに切換自在なパイロット操作逆止弁とを設ける一方、前記第二ブーム用制御バルブは、切換弁による第一ブーム用制御バルブの中立位置保持時に、ブームシリンダのヘッド側油室から排出されてロッド側油室に供給された油の余剰油を油タンクに流すように切換わることを特徴とする作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路である。
そして、この様にすることにより、ブームの行う作業内容に対応して、第一ブーム用制御バルブを中立状態に保持したり、連通ラインを一方向状態や両方向状態で開閉したりすることにより、低燃費化に寄与できると共に、ブームシリンダと圧油供給源を共有する他の油圧アクチュエータとの複合操作時における作業効率の向上、あるいは瓦礫掻き寄せ作業や土羽打ち作業等のブーム操作の難しい作業の作業性、操作性の向上を計ることができる。しかも、第一ブーム用制御バルブの中立位置保持時におけるヘッド側油室から油タンクへの油排出は、第二圧油供給源の圧油をヘッド側油室に供給するための第二ブーム用制御バルブを利用してなされることになり、もって専用の排出用バルブおよび排出用ラインを別途設ける必要がなくなって、コストの抑制に寄与できる。
請求項２の発明は、請求項１において、第一ブーム用制御バルブとブームシリンダのロッド側油室とを連結するロッド側ラインの圧力を検出する圧力センサを設け、該圧力センサにより検出されるロッド側ラインの圧力が予め設定される設定圧力以下の場合に、切換弁が第一ブーム用制御バルブを中立位置に保持するべく切換わる構成であることを特徴とする作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路である。このようにすることにより、ロッド側油室の圧力により認識されるブームの下動状態に応じて、例えばブームが空中で下動している場合に、切換弁は第一ブーム用制御バルブを中立位置に保持するべく作動することになる。
請求項３の発明は、請求項２において、圧力センサにより検出されるロッド側ラインの圧力が予め設定される設定圧力を越える場合、パイロット操作逆止弁は、一方向状態から両方向状態への切換えがなされないように設定されていることを特徴とする作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路である。このようにすることにより、例えばブーム下げ力で機体前部を持ち上げている場合に、連通ラインが不用意に両方向状態になってしまうような不具合を回避できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図面において、１は油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３の前部に装着されるフロントアタッチメント４等の各部から構成されており、さらに該フロントアタッチメント４は、上部旋回体３に上下揺動自在に支持されるブーム５、該ブーム５の先端部に前後揺動自在に支持されるアーム６、該アーム６の先端部に前後揺動自在に支持されるバケット７、これらブーム５、アーム６、バケット７をそれぞれ揺動せしめるためのブームシリンダ８、アームシリンダ９、バケットシリンダ１０等から構成されている等の基本的構成は、従来通りである。
【０００６】
扨、図２に、前記ブームシリンダ８の油圧制御回路を示すが、該図２において、１１、１２は油圧ショベル１に搭載される第一、第二圧油供給源、１３は油タンク、１４、１５は第一、第二ブーム用制御バルブ、１６、１７は第一、第二アーム用制御バルブ、１８はバケット用制御バルブである。そして、第一アーム用制御バルブ１６、バケット用制御バルブ１８、第一ブーム用制御バルブ１４は、第一圧油供給源１１を圧油供給源として互いに並列状に接続されており、また第二アーム用制御バルブ１７、第二ブーム用制御バルブ１５は、第二圧油供給源１２を圧油供給源として互いに並列状に接続されている。尚、前記制御バルブ１４〜１８に対して並列状に接続される制御バルブは、油圧ショベル１に設けられる各種油圧アクチュエータに対応して他にもあるが、図２では省略してある。さらに、図２において、Ａは第一ブーム用制御バルブ１４および第二ブーム用制御バルブ１５とブームシリンダ８のヘッド側油室８ａとを連結するヘッド側ライン、Ｂは第一ブーム用制御バルブ１４とブームシリンダ８のロッド側油室８ｂとを連結するロッド側ラインである。
【０００７】
前記ブームシリンダ８は、ヘッド側油室８ａへの圧油供給およびロッド側油室８ｂからの油排出で伸長してブーム５を上昇せしめ、またロッド側油室８ｂへの圧油供給およびヘッド側油室８ａからの油排出で縮小してブーム５を下動せしめるように構成されているが、この場合、ヘッド側油室８ａはフロントアタッチメント４の重量を保持することになって、本発明の重量保持側油室に相当する。
【０００８】
また、前記第一ブーム用制御バルブ１４は、上昇側、下降側のパイロットポート１４ａ、１４ｂを備えたパイロット作動式の三位置切換弁であって、両パイロットポート１４ａ、１４ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、第一油圧供給源１１からの圧油をセンタバイパス用弁路１４ｃを介して油タンク１３に流す一方、ブームシリンダ８に対する圧油供給排出を行わない中立位置Ｎに位置しているが、上昇側パイロットポート１４ａにパイロット圧が入力されることにより、第一油圧供給源１１からの圧油をヘッド側ラインＡを経由してブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給する一方、ロッド側油室８ｂからの排出油をロッド側ラインＢを経由して油タンク１３に流す上昇側位置Ｘに切換り、また下降側パイロットポート１４ｂにパイロット圧が入力されることにより、第一油圧供給源１１からの圧油をロッド側ラインＢを経由してロッド側油室８ｂに供給する一方、ヘッド側油室８ａからヘッド側ラインＡに排出された油を絞り１４ｄを介して油タンク１３に流す下降側位置Ｙに切換るように構成されている。
【０００９】
一方、前記第二ブーム用制御バルブ１５は、上昇側、下降側のパイロットポート１５ａ、１５ｂを備えたパイロット作動式の三位置切換弁であって、両パイロットポート１５ａ、１５ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、第二圧油供給源１２からの圧油をセンタバイパス用弁路１５ｃを介して油タンク１３に流す一方、ブームシリンダ８に対する圧油供給排出を行わない中立位置Ｎに位置しているが、上昇側パイロットポート１５ａにパイロット圧が入力されることにより、第二圧油供給源１２からの圧油をヘッド側ラインＡを経由してブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給する上昇側位置Ｘに切換り、また下降側パイロットポート１５ｂにパイロット圧が入力されることにより、第二圧油供給源１２からの圧油をセンタバイパス用弁路１５ｃを介して油タンク１３に流す一方、ヘッド側油室８ａからの排出油をヘッド側ラインＡを経由して油タンク１３に流す下降側位置Ｙに切換るように構成されている。
尚、第一、第二アーム用制御バルブ１６、１７およびバケット用制御バルブ１８についての説明は省略するが、アームシリンダ９には、第一および第二アーム用制御バルブ１６、１７を介して第一および第二圧油供給源１１、１２の圧油が供給され、またバケットシリンダ１０には、バケット用制御バルブ１８を介して第一圧油供給源１１の圧油が供給されるようになっている。
【００１０】
さらに、前記図２において、１９はブーム用のパイロットバルブであって、このものは、上昇側パイロットバルブ１９Ａと下降側パイロットバルブ１９Ｂとから構成されているが、これら上昇側、下降側のパイロットバルブ１９Ａ、１９Ｂは、ブーム用操作レバー２０を上昇側、下降側に操作することに基づいてそれぞれパイロット圧を出力する。そして、上昇側パイロットバルブ１９Ａから出力されたパイロット圧は、上昇側パイロットラインＣを経由して第一および第二ブーム用制御バルブ１４、１５の上昇側パイロットポート１４ａ、１５ａに入力される。また、下降側パイロットバルブ１９Ｂから出力されたパイロット圧は、下降側パイロットラインＤを経由して後述する開閉バルブ２１のパイロットポート２１ａに入力されると共に、後述する切換弁２２に供給される。
【００１１】
一方、Ｅは前記ヘッド側ラインＡとロッド側ラインＢとを連通する連通ラインであって、該連通ラインＥには、前記開閉バルブ２１および後述のパイロット操作逆止弁２３が配設されている。
前記開閉バルブ２１は、パイロットポート２１ａを備えた二位置切換弁であって、パイロットポート２１ａにパイロット圧が入力されていない状態では、前記連通油路Ｅを閉鎖する閉鎖位置Ｘに位置しているが、パイロットポート２１ａにパイロット圧が入力されることにより、連通ラインＥを開く開放位置Ｙに切換るように構成されている。
【００１２】
また、パイロット操作逆止弁２３は、前記開閉バルブ２１からロッド側ラインＢに至るまでの連通ラインＥに配されている。そしてこのパイロット操作逆止弁２３は、外部信号が入力されていないときには、ヘッド側ラインＡからロッド側ラインＢへの油の流れは許容するが、逆方向、つまりロッド側ラインＢからヘッド側ラインＡへの油の流れは阻止する一方向状態となっているが、外部信号が入力されることにより、両方向の流れを許容する両方向状態となるように構成されている。
ここで、本実施の形態では、前記パイロット操作逆止弁２３に入力される外部信号として油圧信号が採用されており、そして該油圧信号は、後述するようにコントローラ２４からの指令に基づき外部信号出力手段２５を介してパイロット操作逆止弁２３に出力されるようになっているが、外部信号として電気信号を用いることも、勿論できる。
【００１３】
さらに、Ｆは前記開閉バルブ２１からロッド側ラインＢに至るまでの連通ラインＥから分岐して油タンク１３に至るタンクラインであって、該タンクラインＦには、油タンク１３から連通ラインＥへの油の流れは許容するが、逆方向の流れは阻止するメイクアップチェック弁２６が配設されている。
【００１４】
一方、前記切換弁２２は、ソレノイド２２ａを備えた電磁式の二位置切換弁であって、ソレノイド２２ａの非励磁状態では、下降側パイロットラインＤの圧力を第一ブーム用制御バルブ１４の下降側パイロットポート１４ｂに入力し、かつ第二ブーム用制御バルブ１５の下降側パイロットポート１５ｂを油タンク１３に導通させる第一位置Ｘに位置しているが、ソレノイド２２ａが励磁することにより、下降側パイロットラインＤの圧力を第二ブーム用制御バルブ１５の下降側パイロットポート１５ｂに入力し、かつ第一ブーム用制御バルブ１４の下降側パイロットポート１４ｂを油タンク１３に導通させる第二位置Ｙに切換るように構成されている。そして、この切換弁２２は、コントローラ２４からの指令に基づいてソレノイド２２ａが励磁する構成になっている。
【００１５】
前記コントローラ２４は、マイクロコンピュータ等を用いて構成されるものであって、このものは、オペレータの操作によりＯＮ／ＯＦＦの切換えがなされる操作スイッチ（常時ＯＦＦでオペレータが押し操作している時のみＯＮとなる押釦スイッチでも良い）２７、ロッド側ラインＢの圧力を検出する第一圧力センサ２８、下降側パイロットラインＤの圧力を検出する第二圧力センサ２９からの信号を入力し、これら入力信号に基づいて前記切換弁２２および外部信号出力手段２５に指令を出力する。
【００１６】
つまり、コントローラ２４は、第一圧力センサ２８により検出されるロッド側ラインＢの圧力Ｐが予め設定される設定圧力Ｐｄ以下（Ｐ≦Ｐｄ）で、且つ下降側パイロットバルブ１９Ｂからのパイロット圧の出力が第二圧力センサ２９により検出された場合に、切換弁２２に対してソレノイド２２ａ励磁の指令を出力する。一方、ロッド側ラインＢの圧力Ｐが上記設定圧力Ｐｄよりも大きい（Ｐ＞Ｐｄ）場合、あるいは下降側パイロットバルブ１９Ｂからのパイロット圧の出力が検出されない場合には、切換弁２２にソレノイド２２ａ励磁の指令は出力されない。
ここで、前記設定圧力Ｐｄは、ブーム５が空中で自重降下するときのロッド側ラインＢの最大圧力として設定されるものであって、ブーム５が空中で自重降下する場合には、ロッド側ラインＢの圧力Ｐは設定圧力Ｐｄ以下（Ｐ≦Ｐｄ）であるが、空中での自重降下以外のブーム５の下降、つまり、ブーム下げによる転圧作業や斜面のかき下げ作業中におけるブーム５の下降等、ブーム５の下降に抗する力が働いている状態でのブーム５の下降時には、ロッド側ラインＢの圧力Ｐは設定圧力Ｐｄよりも大きく（Ｐ＞Ｐｄ）なる。
【００１７】
また、コントローラ２４は、操作スイッチ２７がＯＮ操作された場合に、外部信号出力手段２５に対して外部信号出力の指令を出力する。一方、操作スイッチ２７がＯＦＦの場合には、外部信号出力の指令は出力されない。尚、第一圧力センサ２８により検出されるロッド側ラインＢの圧力Ｐが前記設定圧力Ｐｄよりも大きい（Ｐ＞Ｐｄ）状態で、操作スイッチ２７をＯＦＦからＯＮに切換えた場合には、コントローラ２４は、操作スイッチ２７からのＯＮ信号に拘わらず、外部信号出力の指令は出力しないように設定されている。
【００１８】
叙述の如く構成されたものにおいて、ブーム用操作レバー２０が操作されていない状態、つまりパイロットバルブ１９からパイロット圧が出力されていない状態では、第一、第二ブーム用制御バルブ１４、１５および開閉バルブ２１へのパイロット圧の供給はなく、第一、第二ブーム用制御バルブ１４、１５は共にブームシリンダ８への圧油供給排出を行わない中立位置Ｎに位置しており、また開閉バルブ２１は連通ラインＥを閉鎖する閉鎖位置Ｘに位置している。この状態では、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａおよびロッド側油室８ｂの圧油供給排出はなく、ブーム５は停止している。
【００１９】
一方、ブーム５を上昇させる場合には、ブーム用操作レバー２０を上昇側に操作すると、上昇側パイロットバルブ１９Ａから出力されたパイロット圧が、第一、第二ブーム用制御バルブ１４、１５の上昇側パイロットポート１４ａ、１５ａに供給されて、第一、第二ブーム用制御バルブ１４、１５を上昇側位置Ｘに切換える。これにより、第一、第二油圧供給源１１、１２からの圧油が、第一、第二ブーム用制御バルブ１４、１５を経由してブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給される一方、ロッド側油室８ｂからの排出油は、第一ブーム用制御バルブ１４を経由して油タンク１３に排出され、而してブームシリンダ８が伸長してブーム５は上昇する。つまり、ブーム５の上昇時には、第一、第二の両方の圧油供給源１１、１２からの圧油がブームシリンダ８に供給されることになって、フロントアタッチメント４の重量に抗するブーム５の上昇作動を、効率よく行うことができる。
【００２０】
また、ブーム５を下降させる場合には、空中で下降させる（フロントアタッチメント４が接地していない状態で下降させる）場合や、ブーム下げによる転圧作業や斜面のかき下げ作業等のブーム下降に抗する力が作用している状態でブーム５を下降させる場合、バケット７の底を接地させながらの瓦礫掻き寄せ作業や土羽打ち作業を行う場合等、いろいろな場合があるが、前記操作スイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦ切換えや、ロッド側ラインＢの圧力検出等に基づき、各作業に適したブーム５の下降作動を行うことができる。
【００２１】
つまり、ブーム５を空中で下降させる場合や、ブーム下げによる転圧作業や斜面のかき下げ作業等のブーム下降に抗する力が作用している状態でブーム５を下降させる場合には、操作スイッチ２７をＯＦＦにする。該操作スイッチ２７がＯＦＦの状態では、コントローラ２４は外部信号出力手段２５に対して外部信号出力の指令を出力せず、これによりパイロット操作逆止弁２３は、ヘッド側ラインＡからロッド側ラインＢへの油の流れは許容するが、逆方向、つまりロッド側ラインＢからヘッド側ラインＡへの油の流れは阻止する一方向状態となっている。この状態で、ブーム５を空中で下降させるべくブーム用操作レバー２０を下降側に操作すると、第二圧力センサ２９により下降側パイロットバルブ１９Ｂからのパイロット圧の出力が検出されると共に、第一圧力センサ２８により検出されるロッド側ラインＢの圧力Ｐは設定圧力Ｐｄ以下（Ｐ≦Ｐｄ）となるから、コントローラ２４からソレノイド２２ａ励磁の指令が出力されて、切換弁２２は第二位置Ｙに切換わる。
そして、前記切換弁２２が第二位置Ｙに位置している状態では、ブーム用操作レバー２０の操作に基づいて下降側パイロットバルブ１９Ｂから出力されたパイロット圧は、上記第二位置Ｙの切換弁２２を経由して第二ブーム用制御バルブ１５の下降側パイロットポート１５ｂに供給される一方、第一ブーム用制御バルブ１４の下降側パイロットポート１４ｂには供給されない。これにより、第一ブーム用制御バルブ１４は中立位置Ｎに保持されて、ブームシリンダ８に対する圧油供給排出を行わない。一方、第二ブーム用制御バルブ１５は下降側位置Ｙに切換わって、第二圧油供給源１２からの圧油をセンタバイパス用弁路１５ｃを介して油タンク１３に流す一方、ヘッド側油室８ａからの排出油をヘッド側ラインＡを経由して油タンク１３に流すことになる。
さらに、前記ブーム用操作レバー２０の操作に基づいて下降側パイロットバルブ１９Ｂから出力されたパイロット圧は、開閉バルブ２１のパイロットポート２１ａにも供給されて、該開閉バルブ２１を、連通ラインＥを開く第二位置Ｙに切換える。また、前述したようにコントローラ２４からの指令により、パイロット操作逆止弁２３は一方向状態になっている。
これにより、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａからの排出油が、ヘッド側ラインＡ、連通ラインＥ、ロッド側ラインＢを経由してロッド側油室８ｂに再生油として供給されると共に、下降側位置Ｙの第二ブーム用制御バルブ１５を経由して油タンク１３に排出され、而してブームシリンダ８が縮小してブーム５は下降する。この場合、ブーム５はフロントアタッチメント４の重量で自重降下するため、ロッド側油室８ｂにはバキューム状態にならない程度の圧油が供給されればよく、ヘッド側油室８ａからの再生油だけで充分に足りる。そして、ヘッド側油室８ａからの排出油のうち、ロッド側油室８ｂに供給される分を除いた余剰油が、第二ブーム用制御バルブ１５を経由して油タンク１３に排出されることになる。尚、メイクアップチェック弁２６により、上記再生油の一部がタンクラインＦを経由して油タンク１３に流れてしまうことは阻止されている。
【００２２】
これに対し、ブーム下げによる転圧作業や斜面のかき下げ作業等を行うべくブーム下降に抗する力が作用している状態でブーム５を下降させると、ロッド側ラインＢの圧力Ｐが設定圧力Ｐｄより大きく（Ｐ＞Ｐｄ）なるため、コントローラ２４からソレノイド２２ａ励磁の指令が出力されず、切換弁２２は第一位置Ｘに位置している。
そして、前記切換弁２２が第一位置Ｘに位置している状態では、ブーム用操作レバー２０の操作に基づいて下降側パイロットバルブ１９Ｂから出力されたパイロット圧は、上記第一位置Ｘの切換弁２２を経由して第一ブーム用制御バルブ１４の下降側パイロットポート１４ｂに供給されて、該第一ブーム用制御バルブ１４を下降側位置Ｙに切換える一方、第二ブーム用制御バルブ１５の下降側パイロットポート１５ｂにパイロット圧は供給されず、第二ブーム用制御バルブ１５は中立位置Ｎに保持される。
さらに、ブーム用操作レバー２０の操作に基づいて下降側パイロットバルブ１９Ｂから出力されたパイロット圧は、開閉バルブ２１のパイロットポート２１ａにも供給されて、該開閉バルブ２１を、連通ラインＥを開く第二位置Ｙに切換える。また、前述したようにコントローラ２４からの指令により、パイロット操作逆止弁２３は一方向状態になっている。
これにより、第一油圧供給源１１からの圧油が前記下降側位置Ｙの第一ブーム用制御バルブ１４、ロッド側ラインＢを経由してブームシリンダ８のロッド側油室８ｂに供給される一方、ヘッド側油室８ａからの排出油は、ヘッド側ラインＡ、連通ラインＥ、ロッド側ラインＢを経由して再生油としてロッド側油室８ｂに供給されると共に、該ロッド側油室８ｂに供給される分を除いた余剰油は、前記下降側位置Ｙの第一ブーム用制御バルブ１４を経由して油タンク１３に排出され、而してブームシリンダ８が縮小してブーム５は下降する。
【００２３】
一方、バケット７の底を接地させながらの瓦礫掻き寄せ作業や土羽打ち作業を行う場合には、操作スイッチ２７をＯＮにする。該操作スイッチ２７がＯＮの状態では、コントローラ２４から外部信号出力手段２５に対して外部信号出力の指令が出力され、これによりパイロット操作逆止弁２３は、ヘッド側ラインＡからロッド側ラインＢ、およびロッド側ラインＢからヘッド側ラインＡへの両方向の油の流れを許容する両方向状態になる。
ここで、前述したように、第一圧力センサ２８により検出されるロッド側ラインＢの圧力Ｐが設定圧力Ｐｄよりも大きい（Ｐ＞Ｐｄ）場合には、操作スイッチ２７をＯＮにしても、外部信号出力の指令は出力されないように設定されている。つまり、パイロット操作逆止弁２３は、ロッド側ラインＢの圧力Ｐが設定圧力Ｐｄ以下（Ｐ≦Ｐｄ）のときにのみ両方向状態になる。
この状態で、ブーム用操作レバー２０を下降側に操作すると、第二圧力センサ２９により下降側パイロットバルブ１９Ｂからのパイロット圧の出力が検出されると共に、第一圧力センサ２８により検出されるロッド側ラインＢの圧力Ｐは設定圧力Ｐｄ以下（Ｐ≦Ｐｄ）であるから、コントローラ２４からソレノイド２２ａ励磁の指令が出力されて、切換弁２２は第二位置Ｙに切換わる。
そして、前記切換弁２２が第二位置Ｙに位置している状態では、ブーム用操作レバー２０の操作に基づいて下降側パイロットバルブ１９Ｂから出力されたパイロット圧は、上記第二位置Ｙの切換弁２２を経由して第二ブーム用制御バルブ１５の下降側パイロットポート１５ｂに供給されて、該第二ブーム用制御バルブ１５を下降側位置Ｙに切換える一方、第一ブーム用制御バルブ１４の下降側パイロットポート１４ｂにパイロット圧油は供給されず、第一ブーム用制御バルブ１４は中立位置Ｎに保持されて、ブームシリンダ８に対する圧油供給排出を行わない。
さらに、開閉バルブ２１は、下降側パイロットバルブ１９Ｂから出力されたパイロット圧がパイロットポート２１ａに供給されることにより、連通ラインＥを開く第二位置Ｙに切換わる。また、前述したようにコントローラ２４からの指令により、パイロット操作逆止弁２３は両方向状態になっている。
これにより、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａとロッド側油室８ｂとが連通ラインＥを介して連通状態になって、両油室８ａ、８ｂ間を油が自由に行き来できると共に、両油室８ａ、８ｂからの排出油の一部は、前記下降側位置Ｙの第二ブーム用制御バルブ１５を経由して油タンク１３に流れるようになっている。そしてこの状態では、ブームシリンダ８は、伸縮方向の外力に応じて自動的に伸縮することになり、而してブーム５は、バケット７が接地する等して下降規制されるまでフロントアタッチメント４の自重により下降する一方、地面からの反力等の上昇側の外力が働くと上昇するようになっている。
尚、ブームシリンダ８が伸長する際に、ヘッド側ラインＡから連通ラインＥを介してロッド側ラインＢに供給される油が一時的に不足して、ロッド側がバキューム状態になるような場合には、油タンク１３の油がメイクアップチェック弁２６を経由してタンクラインＦから供給されることにより、前記バキューム状態になってしまうことを回避できるようになっている。
【００２４】
この様に、本実施の形態にあっては、ブーム５を空中で下降させる場合には、第一ブーム用制御バルブ１４は中立位置Ｎに保持され、また第二ブーム用制御バルブ１５は下降側位置Ｙに位置していて、第一、第二油圧供給源１１、１２からの圧油がブームシリンダ８に供給されることはなく、ブームシリンダ８のロッド側油室８ｂには専らヘッド側油室８ａからの再生油が供給される一方、ヘッド側油室８ａからの排出油の余剰分は、第二ブーム用制御バルブ１５を経由して油タンク１３に排出されることになる。この結果、ブーム５を空中で下降させながらアーム６やバケット７を操作するような場合、第一、第二油圧供給源１１、１２の全油量がアームシリンダ９やバケットシリンダ１０に供給されることになって、アーム６やバケット７の動きが速くなり、作業効率が向上する。また、ブーム５を単独で空中下降させる場合にも、第一、第二油圧供給源１１、１２からの不必要な圧油がブームシリンダ８に供給されるエネルギーロスを無くすことができ、低燃費化に寄与できる。この場合、前記中立位置Ｎの第一ブーム用制御バルブ１４および下降側位置Ｙの第二ブーム用制御バルブ１５はセンタバイパス用弁路１４ｃ、１５ｃを開いているから、第一、第二圧油供給源１１、１２として、センタバイパス油路の油量が多い場合にポンプ流量が少なくなるよう制御される可変式制御ポンプを採用することにより、更なる低燃費化を達成できる。
これに対し、ブーム下げによる転圧作業や斜面のかき下げ作業を行うべくブーム５を下降させる場合は、第一ブーム用制御バルブ１４は下降側位置Ｙに切換り、また第二ブーム用制御バルブ１５は中立位置に保持される。これにより、ブームシリンダ８のロッド側油室８ｂには、該ロッド側油室８ｂの圧力がヘッド側油室８ａの圧力よりも低圧のあいだは、ヘッド側油室８ａからの再生油と第一油圧供給源１１からの圧油とが供給され、またロッド側油室８ｂの圧力がヘッド側油室８ａの圧力よりも高圧になった以降は、再生油の供給はパイロット操作逆止弁２３によりブロックされるが第一油圧供給源１１からの圧油が供給されることになって、下降に抗する力が作用している状態でのブーム５の下降作業を行うことができる。
さらに、バケット７の底を接地させながらの瓦礫掻き寄せ作業や土羽打ち作業を行う場合には、操作スイッチ２７をＯＮにしてブーム下降側に操作すると、第一ブーム用制御バルブ１４が中立位置Ｎに保持され、第二ブーム用制御バルブ１５が下降側位置Ｙに切換ると共に、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａとロッド側油室８ｂとは連通ラインＥを介して連通状態になる。そして、例えば瓦礫掻き寄せ作業を行う場合には、ブーム用操作レバー２０を下降側にした状態（操作量は適当でよい）で、アーム引き（アームシリンダ９を伸長させる）操作とバケット開き（バケットシリンダ１０を縮小させる）操作をすれば、ブーム５はフロントアタッチメント４の自重により自動的に下降する一方、地面からの反力により自動的に上昇することになって、ブーム５の微妙な操作を行わなくてもバケット７を地面に沿うよう移動させることができ、作業性、操作性が向上する。また、土羽打ち作業を行う場合には、ブーム用操作レバー２０を下降側に操作すれば、ブーム５は、バケット７が接地するまでフロントアタッチメント４の自重により下降し、接地して下降規制されると停止することになって、ブーム上げのタイミングがずれてもブーム下げ時の反力で機体が持ち上がってしまうような不具合をなくすことができ、作業性、操作性が向上する。
ここで、前述したように、第一圧力センサ２８により検出されるロッド側ラインＢの圧力Ｐが設定圧力Ｐｄよりも大きい（Ｐ＞Ｐｄ）場合には、操作スイッチ２７をＯＮにしても、パイロット操作逆止弁２３は両方向状態にならないように設定されている。これにより、例えばブーム下げにてバケット７を接地させて機体前部を浮かせた状態（この状態では、ロッド側ラインＢの圧力は設定圧力Ｐｄよりも大きい（Ｐ＞Ｐｄ））で、オペレータが誤って操作スイッチ２７をＯＮにしてから、機体を更に持ち上げようとしてブーム下げ操作をしたときに、両方向状態のパイロット操作逆止弁２３を経由してロッド側ラインＢの油がヘッド側ラインＡに流れることでブームシリンダ８が伸長して機体前部が落下してしまうような不具合が発生する惧れを、回避することができる。
【００２５】
而して、操作スイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦ切換えや、ロッド側ラインＢの圧力検出等に基づいて、各作業に適したブーム５の下降作動を行うことができることになるが、さらにこのものにおいて、第一ブーム用制御バルブ１４が中立位置Ｎに位置している状態でのブーム５の下降時には、ヘッド側油室８ａから油タンク１３への油排出は、第二ブーム用制御バルブ１５を用いて行われるが、該第二ブーム用制御バルブ１５は、ブーム５の上昇時に第二油圧供給源１２の圧油をブームシリンダヘッド側油室８ａに供給するために一般的な回路においても必要なものであり、そしてこの第二ブーム用制御バルブ１５を利用して油排出を行う構成になっているから、専用の排出用バルブおよび排出用ラインを別途設ける必要がなく、コストの抑制に寄与できる。
【００２６】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、ブームシリンダと油圧供給源を共有する油圧アクチュエータとしては、アームシリンダやバケットシリンダだけでなく、走行用モータ、旋回用モータ等の油圧アクチュエータであっても良く、この様な油圧アクチュエータの場合にも、ブームの空中下降と連動操作するときの作動速度を速くすることができる。また、これら油圧アクチュエータ用の制御バルブとブーム用制御バルブとの接続は、並列接続であっても直列接続であっても、同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】油圧ショベルの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図３】従来例を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
５ ブーム
８ ブームシリンダ
８ａ ヘッド側油室
８ｂ ロッド側油室
１３ 油タンク
１４ 第一ブーム用制御バルブ
１５ 第二ブーム用制御バルブ
１９ パイロットバルブ
２０ ブーム用操作レバー
２１ 開閉バルブ
２２ 切換弁
２３ パイロット操作逆止弁
２４ コントローラ
２８ 第一圧力センサ
Ａ ヘッド側ライン
Ｂ ロッド側ライン
Ｄ 下降側パイロットライン
Ｅ 連通ライン

Claims (3)

  1. ブームを上下動させるべく伸縮作動するブームシリンダと、第一圧油供給源を圧油供給源とし、ブーム操作用レバーの操作に基づいてブームシリンダのヘッド側ロッド側の各油室に対する圧油供給排出制御を行う上昇側、下降側位置、圧油供給排出を行わない中立位置に切換自在な第一ブーム用制御バルブと、第二圧油供給源を圧油供給源とし、ブームシリンダの各油室のうちブームの重量を保持するヘッド側油室に対する圧油供給制御を行う第二ブーム用制御バルブとを備えたブームシリンダの油圧制御回路において、該油圧制御回路に、ブーム用操作レバーの操作に基づいて出力されたパイロット圧を第一ブーム用制御バルブには供給しないように切換わってブーム操作用レバーの操作に拘わらず第一ブーム用制御バルブを中立位置に保持することができる切換弁と、ブームシリンダのヘッド側油室とロッド側油室を連通する連通ラインとを設け、さらに該連通ラインに、連通ラインを開閉する開閉バルブと、ブームシリンダのヘッド側油室からロッド側油室への油の流れは許容するが逆方向の流れは阻止する一方向状態と、両方向の流れを許容する両方向状態とに切換自在なパイロット操作逆止弁とを設ける一方、前記第二ブーム用制御バルブは、切換弁による第一ブーム用制御バルブの中立位置保持時に、ブームシリンダのヘッド側油室から排出されてロッド側油室に供給された油の余剰油を油タンクに流すように切換わることを特徴とする作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路。
  2. 請求項１において、第一ブーム用制御バルブとブームシリンダのロッド側油室とを連結するロッド側ラインの圧力を検出する圧力センサを設け、該圧力センサにより検出されるロッド側ラインの圧力が予め設定される設定圧力以下の場合に、切換弁が第一ブーム用制御バルブを中立位置に保持するべく切換わる構成であることを特徴とする作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路。
  3. 請求項２において、圧力センサにより検出されるロッド側ラインの圧力が予め設定される設定圧力を越える場合、パイロット操作逆止弁は、一方向状態から両方向状態への切換えがなされないように設定されていることを特徴とする作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路。
JP2001029562A 2001-02-06 2001-02-06 作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路 Expired - Fee Related JP3846776B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001029562A JP3846776B2 (ja) 2001-02-06 2001-02-06 作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001029562A JP3846776B2 (ja) 2001-02-06 2001-02-06 作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路
PCT/JP2001/011005 WO2002063107A1 (fr) 2001-02-06 2001-12-14 Machine de chantier: circuit de commande hydraulique pour verin de fleche
EP01273678A EP1375758B1 (en) 2001-02-06 2001-12-14 Hydraulic control circuit of boom cylinder of working machine
US10/276,796 US6836981B2 (en) 2001-02-06 2001-12-14 Hydraulic control circuit for boom cylinder in work machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002227233A JP2002227233A (ja) 2002-08-14
JP3846776B2 true JP3846776B2 (ja) 2006-11-15

Family

ID=18893892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001029562A Expired - Fee Related JP3846776B2 (ja) 2001-02-06 2001-02-06 作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6836981B2 (ja)
EP (1) EP1375758B1 (ja)
JP (1) JP3846776B2 (ja)
WO (1) WO2002063107A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6892535B2 (en) * 2002-06-14 2005-05-17 Volvo Construction Equipment Holding Sweden Ab Hydraulic circuit for boom cylinder combination having float function
JP2006029468A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 流体圧制御装置
DE102009019839A1 (de) 2009-03-09 2010-09-16 Bomag Gmbh Hydraulische Steueranordnung für die Bohle eines Straßenfertigers
JP4953325B2 (ja) * 2009-03-12 2012-06-13 キャタピラー エス エー アール エル 作業機械
KR101112133B1 (ko) * 2009-06-16 2012-02-22 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 플로트 기능을 갖는 건설장비용 유압시스템
US8621860B2 (en) 2010-10-22 2014-01-07 Cnh America Llc Control system for work vehicle
CN102979769B (zh) * 2012-12-05 2015-08-05 中联重科股份有限公司 液压缸的伸缩控制回路
KR20160023710A (ko) * 2013-06-28 2016-03-03 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 플로팅기능을 갖는 건설기계용 유압회로 및 플로팅기능 제어방법
CN103590436B (zh) * 2013-11-13 2015-08-19 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 装载机铲装智能总线控制系统
CN103643709B (zh) * 2013-12-24 2015-10-21 太原重工股份有限公司 矿用液压挖掘机动臂液压控制系统
JP6434504B2 (ja) * 2014-05-19 2018-12-05 住友重機械工業株式会社 ショベル及びその制御方法
CN106115518B (zh) * 2016-09-08 2018-01-16 圣邦集团有限公司 一种起重机用节能液压系统
JP6909164B2 (ja) * 2018-01-12 2021-07-28 Ｋｙｂ株式会社 流体圧制御装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55120802U (ja) * 1979-02-20 1980-08-27
JPH0634443Y2 (ja) * 1986-04-10 1994-09-07 石炭露天掘機械技術研究組合 シリンダ駆動装置
JPH0794737B2 (ja) * 1989-08-02 1995-10-11 株式会社小松製作所 油圧掘削機における直線掘削制御装置
JPH09132927A (ja) 1995-11-08 1997-05-20 Komatsu Ltd 油圧ショベルの油圧回路
JPH09151489A (ja) * 1995-11-22 1997-06-10 Komatsu Ltd 油圧ショベルの油圧回路
JP3450702B2 (ja) * 1998-02-26 2003-09-29 新キャタピラー三菱株式会社 ブームを備えた作業機械の油圧回路
US6092454A (en) * 1998-07-23 2000-07-25 Caterpillar Inc. Controlled float circuit for an actuator
JP4454131B2 (ja) * 2000-09-26 2010-04-21 日立建機株式会社 建設機械の油圧再生装置及び建設機械
JP3846775B2 (ja) * 2001-02-06 2006-11-15 新キャタピラー三菱株式会社 作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002227233A (ja) 2002-08-14
WO2002063107A1 (fr) 2002-08-15
US6836981B2 (en) 2005-01-04
US20030121184A1 (en) 2003-07-03
EP1375758A1 (en) 2004-01-02
EP1375758B1 (en) 2010-03-17
EP1375758A4 (en) 2007-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3846775B2 (ja) 作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路
KR101932304B1 (ko) 작업 기계의 유압 구동 장치
KR100807923B1 (ko) 작업용 차량의 속도제어장치 및 그의 속도제어방법
JP4213473B2 (ja) 流体圧回路
JP3846776B2 (ja) 作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路
KR101316416B1 (ko) 유압 작업기의 유압 구동 장치
JP2702646B2 (ja) バックホウ装置の油圧回路構造
JP4232974B2 (ja) 建設機械の油圧制御回路
JP2009256891A (ja) クレーン機能付油圧ショベル
JP2004285564A (ja) 作業装置のための油圧シリンダを制御する油圧制御装置
JP3794927B2 (ja) 作業機械の油圧制御回路
JP3849970B2 (ja) 作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路
JP3627972B2 (ja) 作業機械におけるブームシリンダ制御回路
JP2002097673A (ja) 作業機械の油圧回路
US20200199842A1 (en) Boom Control System For A Construction Machine
JPH10168949A (ja) 油圧シリンダのフローティング装置
JPH11247236A (ja) ブームを備えた作業機械の油圧回路
JP4367728B2 (ja) 建設機械におけるブームシリンダ制御装置
JP3869281B2 (ja) 流体圧回路
JP3468682B2 (ja) ブームを備えた作業機械の油圧回路
JP3531904B2 (ja) 作業用機械の油圧制御回路
JP2021143726A (ja) 建設機械の油圧制御回路
JP2002038534A (ja) 多機能の掘削作業機の追加装備された複数のアクチュエータの操作切換制御回路
WO1995007390A1 (fr) Dispositif de commande hydraulique pour engins de travaux publics
JPH05195558A (ja) バックホーの油圧制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051027

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060817

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060818

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3846776

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120901

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120901

Year of fee payment: 6

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120901

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120901

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120901

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130901

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130901

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140901

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees