JP4548959B2 - 油圧制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧ショベルなどの建設車両に用いる油圧制御装置に係わり、ポンプを接続した回路系統を複数備えた油圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2に示す従来の装置は、第1〜3ポンプP1〜P3を備えるとともに、これら第1〜3ポンプP1〜P3のぞれぞれには、第1〜3回路系統a〜cを接続している。
上記第1回路系統aは、第1ポンプP1に接続した第1供給流路1に、オープンセンタータイプの第1〜3切換弁11〜13をパラレルに接続している。これら第1〜3切換弁11〜13は、図示する中立位置にあるときに、第1中立流路2を介して第1ポンプP1とタンク流路10とを連通させる。そして、いずれかの切換弁を切り換えると、その切換弁に接続した図示していないアクチュエータに第1パラレル流路3を介して圧油を供給するようにしている。
なお、上記第1ポンプP1の最大吐出量は、上記第1〜3切換弁11〜13に接続する3台のアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定している。
【0003】
上記第2回路系統bは、第2ポンプP2に接続した第2供給流路4に、オープンセンタータイプの第4〜6切換弁14〜16をパラレルに接続している。これら第4〜6切換弁14〜16も、図示する中立位置にあるときに、第2中立流路5を介して第2ポンプP2とタンク流路10とを連通させる。そして、いずれかの切換弁を切り換えると、その切換弁に接続した図示していないアクチュエータに第2パラレル流路6を介して圧油を供給するようにしている。
【0004】
また、上記第6切換弁16というのは、予備用の切換弁である。この予備用切換弁16というのは、特殊なアクチュエータを用いる建設車両に対して予め用意したものである。すなわち、第2回路系統bによって制御するアクチュエータが2台だけの場合には、予備用切換弁16は使用しないが、特殊なアクチュエータがあって、第2制御系統bに接続するアクチュエータが合計3台となる場合には、特殊なアクチュエータを予備用切換弁16に接続する。そして、この予備用切換弁16によって特殊なアクチュエータを制御するようにしている。
なお、特殊なアクチュエータを用いる場合は希なので、第2ポンプP2の最大吐出量というのは、上記第4、5切換弁14,15に接続する2台のアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定している。
【0005】
一方、上記第3回路系統cは、第3ポンプP3に接続した第3供給流路7に、オープンセンタータイプの第7〜9切換弁17〜19をパラレルに接続している。これら第7〜9切換弁17〜19は、図示する中立位置にあるときに、第3中立流路8を介して第3ポンプP3とその下流側とを連通し、いずれかの切換弁を切り換えると、その切換弁に接続した図示していないアクチュエータに第3パラレル流路9を介して圧油を供給するようにしている。
なお、上記第3ポンプP3の最大吐出量は、上記第7〜9切換弁17〜19に接続する3台のアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定している。
【0006】
また、上記第3中立流路8の下流側を、第2回路系統bの第2中立流路5に接続するとともに、この第3中立流路8と第2中立流路5とを連通する流路に合流切換弁20を設けている。この合流切換弁20は、図示する開位置にあるときに、第3中立流路8と第2中立流路5とを連通し、第3ポンプP3の吐出油を第2回路系統bに供給する。また、合流切換弁20が閉位置に切り換わると、第3中立流路8がタンク流路10に連通して第2中立流路5との連通が遮断され、第3ポンプP3の吐出油が第2回路系統bに供給されなくなる。
【0007】
上記のように合流させる流路を設けたのは、予備用切換弁16に接続した特殊なアクチュエータに供給する流量が、不足しないようにするためである。すなわち、予備用切換弁16には、第2ポンプP2の吐出油を供給しているが、この第2ポンプP2の最大吐出量というのは、第4,5切換弁14,15に接続するアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定されており、予備用切換弁16に接続する特殊なアクチュエータに供給する流量を考慮していない。そのため、この特殊なアクチュエータを作動させた場合に、供給流量不足が生じることがある。そこで、上記したように、第3ポンプP3の吐出油を合流させることによって、その供給流量不足を補うようにしている。
なお、合流切換弁20によって、第3ポンプP3からの圧油の流入をカットできるようにしたのは、予備用切換弁16に接続する特殊なアクチュエータの種類によっては、第2ポンプP2からの流量だけで足りる場合があるからである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来例では、予備用切換弁16に接続したアクチュエータに十分な流量を供給することができる。
ところが、この従来例では、アクチュエータに供給する最大供給量を、第2ポンプによる単独供給と、第2ポンプおよび第3ポンプによる合計供給との2段階にしか設定することができない。しかも、この2段階の流量も、各ポンプの最大吐出量によってほぼ決まってしまう。つまり、予備用切換弁に接続したアクチュエータへの最大供給量を、細かく設定することができなかった。
【0009】
そのため、予備用切換弁に接続するアクチュエータの種類によっては、そのアクチュエータに最適な最大供給量に設定することができず、その作動速度が速すぎたり遅すぎたりして、オペレータが制御しにくくなることがあった。
この発明の目的は、予備用切換弁に接続するアクチュエータへの最大供給量を、無断階に設定することのできる油圧制御装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数のポンプと、各ポンプに接続したオープンセンタータイプの切換弁からなる回路系統と、これら回路系統の最下流を合流させた合流流路と、この合流流路に設けた予備用切換弁と、この予備用切換弁のアクチュエータに圧油を供給する流路に設けた流量制御絞りと、上記合流流路とタンクとを連通する排出流路と、この排出流路に設けた流量制御弁と、この流量制御弁に設けるとともに、その上流側に発生する圧力を設定する圧力設定機構と、上記流量制御絞りの上流側に発生する圧力を流量制御弁の一方のパイロット室に導く第1パイロットラインと、上記流量制御絞りの下流側に発生する圧力を流量制御弁の他方のパイロット室に導く第2パイロットラインとを備え、上記予備用切換弁によってアクチュエータに圧油を供給するときに流量制御絞り前後に生じる差圧を、流量制御弁によって一定に保つ構成にしたことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1に示す実施例は、第1〜3ポンプP1〜P3を備えるとともに、これら第1〜3ポンプP1〜P3のぞれぞれには、第1〜3回路系統A〜Cを接続している。
上記第1回路系統Aは、第1ポンプP1に接続した第1供給流路30に、オープンセンタータイプの第1〜3切換弁21〜23をパラレルに接続している。これら第1〜3切換弁21〜23は、図示する中立位置にあるときに、第1中立流路31を介して第1ポンプP1とタンク流路40とを連通させる。そして、いずれかの切換弁を切り換えると、その切換弁に接続した図示していないアクチュエータに第1パラレル流路32を介して圧油を供給するようにしている。
なお、上記第1ポンプP1の最大吐出量は、上記第1〜3切換弁21〜23に接続する3台のアクチュエータにおける最大必要流量に基づいて設定している。
【0012】
上記第2回路系統Bは、第2ポンプP2に接続した第2供給流路33に、オープンセンタータイプの第4、5切換弁24,25をパラレルに接続している。これら第4、5切換弁24,25は、図示する中立位置にあるときに、第2中立流路34を開放し、いずれかの切換弁を切り換えると、その切換弁に接続した図示していないアクチュエータに第2パラレル流路35を介して圧油を供給する。
なお、第2ポンプP2の最大吐出量は、上記第4、5切換弁24、25に接続する2台のアクチュエータにおける最大必要流量に基づいて設定している。
【0013】
また、上記第2中立流路34の下流側は、排出流路41と第3回路系統Bの第3中立流路37とを接続している。そして、排出流路41には、流量制御弁42を接続している。なお、この流量制御弁42の機能については後で説明する。
【0014】
一方、上記第3回路系統Cは、第3ポンプP3に接続した第3供給流路36に、オープンセンタータイプの第7〜9切換弁27〜29をパラレルに接続している。
これら第7〜9切換弁27〜29も、図示する中立位置にあるときに、第3中立流路37を開放し、いずれかの切換弁を切り換えると、その切換弁に接続した図示していないアクチュエータに第3パラレル流路38を介して圧油を供給する。
また、上記第7〜9切換弁27〜29に接続する3台のアクチュエータにおける最大必要流量に基づいて、上記第3ポンプP3の最大吐出量を設定している。
【0015】
一方、上記第3中立流路37の第9切換弁29よりも下流側には、予備用切換弁26を接続している。この予備用切換弁26は、建設車両に特殊なアクチュエータがある場合に、そのアクチュエータを接続するためのものであり、中立位置から切り換えると、その内部流路に設けた流量制御絞り43を介してアクチュエータに圧油を供給する。なお、上記流量制御絞り43は、予備用切換弁26のバルブストロークに応じた開度を保つ可変オリフィスからなるものである。
また、この予備用切換弁26は、図示する中立状態で、アクチュエータポートを遮断するとともに、第3中立流路37を開放する。そして、このとき、第3中立流路37に導いた圧油を、排出流路41を介して上記流量制御弁42に導く。
【0016】
上記の状態から例えば予備用切換弁26をいずれかの方向に切り換えると、その内部に設けた流量制御絞り43を介して第3中立流路37と流路44とが連通する。そのため、第3中立流路37に導いた圧油が、流量制御絞り43→流路44を介してアクチュエータに供給される。
ここで、上記第3中立流路37というのは、第2回路系統Bの第2中立流路34に連通している。そのため、アクチュエータには、第2ポンプP2の圧油と、第3ポンプP3の圧油とを合計した流量が導かれる状態になっている。
【0017】
ただし、上記のように流量制御絞り43に流れが生じると、その開度に応じてこの流量制御絞り43の前後に差圧が発生する。そして、この流量制御絞り43の上流側の圧力を、第1パイロットライン45を介して上記流量制御弁42の一方のパイロット室42aに導き、流量制御絞り43の下流側の圧力を、第2パイロットライン46を介してスプリング47を設けた流量制御弁42の他方のパイロット室42bに導く構成にしている。そのため、流量制御弁42は、流量制御絞り43の前後の差圧を一定に保つようにその開度を調節する。
したがって、予備用切換弁26に接続するアクチュエータには、流量制御絞り43の流路面積と、スプリング47の弾性力に相当する差圧とによって決まる一定の流量が供給されることになる。
【0018】
以上のように、この実施例によれば、予備用切換弁26の内部流路に設けた可変オリフィスからなる流量制御絞り43の開度と、排出流路41に設けた流量制御弁42のスプリング47のバネ力を調節することによって、この予備用切換弁26に接続するアクチュエータに供給される最大流量を自由に設定し、調節することができる。
したがって、アクチュエータの種類に応じて最適な最大供給流量に設定し、調節することができる。
【0019】
なお、この実施例では、第5切換弁25よりも下流側の第2中立流路34と、第9切換弁29の下流側の第3中立流路37とによって、この発明の合流流路を構成している。
また、流量制御弁42のスプリング47が、この発明の圧力設定機構に相当するものである。この実施例では、スプリング47のバネ力を、アジャスターボルトなどによって調節可能にしている。
ただし、この発明の圧力設定機構としては、比例ソレノイドや外部パイロット圧を利用してもよい。比例ソレノイドや外部パイロット圧を用いれば、装置を車両に組み込んだ後でも、流量制御弁42に作用させる推力を、外部から簡単に調節し、変更することができる。
【0020】
【発明の効果】
この発明によれば、予備用切換弁のアクチュエータに圧油を供給する流路に設けた流量制御絞り前後の差圧を、流量制御弁によって一定に保つ構成にしたので、流量制御絞りの開度と、流量制御弁の圧力設定機構の圧力を調節すれば、アクチュエータに供給する最大供給流量を、自由に設定し、調節することができる。
したがって、予備用切換弁に接続したアクチュエータの作動を、制御しやすくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の回路図である。
【図2】従来例の回路図である。
【符号の説明】
A〜C 回路系統
P1〜P3 ポンプ
21〜25,27〜29 切換弁
26 予備用切換弁
34 この発明の合流流路を構成する第2中立流路
37 この発明の合流流路を構成する第3中立流路
41 排出流路
42 流量制御弁
42a 流量制御弁の一方のパイロット室
42b 流量制御弁の他方のパイロット室
43 流量制御絞り
45 第1パイロットライン
46 第2パイロットライン
47 この発明の圧力設定機構に相当するスプリング
Claims (1)
- 複数のポンプと、各ポンプに接続したオープンセンタータイプの切換弁からなる回路系統と、これら回路系統の最下流を合流させた合流流路と、この合流流路に設けた予備用切換弁と、この予備用切換弁のアクチュエータに圧油を供給する流路に設けた流量制御絞りと、上記合流流路とタンクとを連通する排出流路と、この排出流路に設けた流量制御弁と、この流量制御弁に設けるとともに、その上流側に発生する圧力を設定する圧力設定機構と、上記流量制御絞りの上流側に発生する圧力を流量制御弁の一方のパイロット室に導く第1パイロットラインと、上記流量制御絞りの下流側に発生する圧力を流量制御弁の他方のパイロット室に導く第2パイロットラインとを備え、上記予備用切換弁によってアクチュエータに圧油を供給するときに流量制御絞り前後に生じる差圧を、流量制御弁によって一定に保つ構成にしたことを特徴とする油圧制御装置。
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