JPH0133612B2 - - Google Patents

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JPH0133612B2
JPH0133612B2 JP56087553A JP8755381A JPH0133612B2 JP H0133612 B2 JPH0133612 B2 JP H0133612B2 JP 56087553 A JP56087553 A JP 56087553A JP 8755381 A JP8755381 A JP 8755381A JP H0133612 B2 JPH0133612 B2 JP H0133612B2
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directional
valve
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hydraulic pump
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Shinya Okabe
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数のアクチユエータを備えた油圧シ
ヨベルなどの油圧作業機械の油圧回路に関する。
一般に、油圧シヨベルは旋回体と走行体とブー
ム、アーム、バケツトなどから成るアタツチメン
トとを備えており、これらはそれぞれ旋回モー
タ、左右走行モータ、ブームシリンダ、アームシ
リンダ、バケツトシリンダなどのアクチユエータ
によつて駆動される。そして、これらのアクチユ
エータはそれぞれの方向切換弁によつて単独で、
或いは複合して動作させられるが、従来最も一般
的な油圧駆動方式は、これらの方向切換弁を二つ
のグループに分け、各グループを別個の油圧ポン
プに接続すると共に、各グループ内では方向切換
弁を油圧ポンプに対して並列に接続するものであ
る。この方式は油圧回路が単純であり、各アクチ
ユエータをある程度同時に駆動できる利点がある
が、反面、複数のアクチユエータの複合動作時
に、各アクチユエータの動きが相互の作動圧によ
る影響を受けるので、制御を正確に行うことがで
きず、更に、アクチユエータにかかる負荷状態に
よつて複合動作する複数のアクチユエータの作動
圧の間に極端な差がある場合には、作動圧の低い
方のアクチユエータのみに圧油が流れるので、他
方のアクチユエータの動作が停止してしまうこと
が起きる。
この問題を解決したものの一例として、第１図
に示される油圧回路が従来提案されている。この
油圧回路は基本的には油圧ポンプに対して複数の
方向切換弁をタンデムに接続したものである。第
１図において、二つの油圧ポンプ１，２が備えら
れ、油圧ポンプ１に対して、旋回モータ３、左走
行モータ４及びアームシリンダ５が一つのグルー
プを形成し、油圧ポンプ２に対して、右走行モー
タ６、バケツトシリンダ７及びブームシリンダ８
が他のグループを形成する。そして方向切換弁
９，１０，１１が油圧ポンプ１に対してタンデム
に接続され、方向切換弁１２，１３，１４が油圧
ポンプ２に対してタンデムに接続される。方向切
換弁９〜１１から成る方向切換弁グループ１５の
下流と、方向切換弁１２〜１４から成る方向切換
弁グループ１６の下流とには、タンク１７との連
通を開閉する開閉弁１８，１９がそれぞれ設けら
れる。パイロツト弁２０〜２５はパイロツト圧信
号回路ａ〜１、によつてパイロツト圧信号を方向
切換弁９〜１４にそれぞれ送り、これらの圧油の
方向及び流量を制御する。パイロツト弁２０〜２
５は油圧源であるパイロツトポンプ２６に共通に
接続される。二つの方向切換弁グループ１５，１
６間には、バイパス回路２７，２８，２９が設け
られ、また、油圧ポンプ１と方向切換弁１１との
間にバイパス回路３０が設けられる。バイパス回
路２７には、流量制御位置と開通位置とを持つ制
限弁３１が設けられ、バイパス回路３０には絞り
３２が設けられる。開閉弁１８，１９へパイロツ
ト圧信号を送るパイロツト圧信号回路ｍ，ｎは、
選択弁３３と切換弁３４に接続される。
アクチユエータ３〜８の複合動作について説明
する。
(1) 旋回動作と走行動作 旋回用のパイロツト弁２０からのパイロツト
圧信号によつて方向切換弁９が動作し、旋回モ
ータ３に油圧ポンプ１からの圧油を供給する。
パイロツト圧信号回路ａ又はｂのパイロツト圧
信号によつて制限弁３１は開通位置に切り換え
られるので、バイパス回路２７によつて方向切
換弁１０と方向切換弁１２とは油圧ポンプ２に
対して並列に接続される。したがつて左走行用
のパイロツト弁２１と右走行用のパイロツト弁
２３とがパイロツト圧信号を発生すると、方向
切換弁１０と方向切換弁１２とがともに動作
し、左走行モータ４と右走行モータ６とに油圧
ポンプ２からの圧油を供給する。かくして、旋
回モータ３と左右走行モータ４，６とは独立し
て駆動される。
(2) 旋回動作とブーム動作 旋回用のパイロツト弁２０からのパイロツト
圧信号によつて方向切換弁９が油圧ポンプ１か
らの圧油を旋回モータ３に供給する。他方、ブ
ーム用のパイロツト弁２５からのパイロツト圧
信号によつて方向切換弁１４が油圧ポンプ２か
らの圧油をブームシリンダ８に供給する。
(3) 旋回動作とアーム動作 旋回用のパイロツト弁２０の操作によつて前
記と同様に旋回モータ３には油圧ポンプ１から
の圧油が供給される。旋回用のパイロツト圧信
号回路ａ又はｂのパイロツト圧信号によつて切
換弁３４がアーム用のパイロツト圧信号回路ｅ
又はｆをパイロツト圧信号回路ｎに連通させる
ので、アーム用のパイロツト弁２２からのパイ
ロツト圧信号が開閉弁１９を閉止位置に切り換
える。これによつて、方向切換弁１１はバイパ
ス回路２８により切換弁グループ１６を経て油
圧ポンプ２に接続され、アームシリンダ５は油
圧ポンプ２からの圧油によつて駆動される。
第１図に示される油圧回路は、上記以外の複合
動作を種々行うことができるが、一方、下記の問
題点を有する。
(a) 油圧シヨベルでは、旋回動作とブーム上げ動
作との複合動作が頻繁に行われるが、旋回モー
タ３とブームシリンダ８とは別個の油圧ポンプ
１，２により駆動されるために、旋回モータ３
の加速中に余つた圧油はブーム上げには利用さ
れず、リリーフ弁の開放によりリリーフし、馬
力損失をして効率が悪い。即ち、旋回体は慣性
が大きいので、加速時には急速には加速され
ず、旋回モータ３の作動圧がリリーフ弁の開放
圧力より高くなつてしまうのである。
(b) バケツト内の土砂をトラツクに排土する場合
などには、走行しながら、バケツトとアームの
両方を上げ動作させることがあるが、第１図々
示のものでは、左右走行モータ４，６に圧油が
供給されれば、ブームシリンダ８に圧油は供給
されず、また、アームシリンダ５には絞り３２
を介して圧油が供給されるので、十分な圧油が
供給されない。
本発明の目的は、上述した問題点を解決し、走
行やアームに対する旋回動作の独立性を従来と同
様に保ちながら、旋回加速中の馬力損失をなくし
て、ブーム動作のみに、或いはブーム動作とアー
ム動作の両方に、旋回動作で余つた圧油を有効に
利用することができ、且つ走行動作中にブームと
アームとを同じ条件で複合操作することができる
油圧作業機械の油圧回路を提供することである。
この目的を達成するために、本発明は、第１の
方向切換弁グループのセンタバイパスの最上流位
置に、旋回用方向切換弁を接続し、該旋回用方向
切換弁より下流側のセンタバイパスに、ブーム用
方向切換弁とアーム用方向切換弁とを並列に接続
し、該ブーム用方向切換弁及びアーム用方向切換
弁より下流側のセンタバイパスに、左右のうち定
められた第１の走行用方向切換弁を接続し、第２
の方向切換弁グループにおける、走行との複合操
作の対象となるアクチユエータ用の方向切換弁よ
り上流側のセンタバイパスに、左右のうち定めら
れた第２の走行用方向切換弁をタンデム接続し、
第２の油圧ポンプと前記第１の方向切換弁グルー
プの前記第１の走行用方向切換弁との間に分岐通
油回路を設け、前記ブーム用方向切換弁を副バイ
パスにより第１の油圧ポンプに前記旋回用方向切
換弁の上流側の位置で接続し、前記アーム用方向
切換弁を、圧油の流れを制限する制限手段を経て
副バイパスにより前記第１の油圧ポンプに前記旋
回用方向切換弁の上流側の位置で接続したことを
特徴とする。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。
第２図は本発明の一実施例を示す。第１の油圧
ポンプ３５と第２の油圧ポンプ３６は原動機３７
によつて駆動される。油圧ポンプ３５に対して第
１の方向切換弁グループ３９が形成され、油圧ポ
ンプ３６に対して第２の方向切換弁グループ４０
が形成され、方向切換弁グループ３９，４０のセ
ンタバイパス４１，４２は主回路４３，４４によ
り油圧ポンプ３５，３６に接続される。第１の方
向切換弁グループ３９では、旋回用方向切換弁４
５がセンタバイパス４１の最上流位置に接続さ
れ、旋回用方向切換弁４５より下流側のセンタバ
イパス４１に、ブーム用方向切換弁４６とアーム
用方向切換弁４７とが並列に接続され、それより
下流側のセンタバイパス４１には左走行用方向切
換弁４８が接続される。ブーム用方向切換弁４６
は副バイパス４９，５０を経て主回路４３により
油圧ポンプ３５に接続され、アーム用方向切換弁
４７は絞り５１を有する副バイパス５２及び副バ
イパス５０を経て主回路４３により油圧ポンプ３
５に接続される。センタバイパス４１は最後にタ
ンク５３に至る。
第２の方向切換弁グループ４０では、右走行用
方向切換弁５４がセンタバイパス４２の最上流位
置に接続され、それより下流側のセンタバイパス
４２に、第２のブーム用方向切換弁５５とバケツ
ト用方向切換弁５６とが並列に接続され、センタ
バイパス４２の最下流位置に第２のアーム用方向
切換弁５７が接続される。
旋回用方向切換弁４５は旋回モータ５８に接続
され、ブーム用方向切換弁４６，５５は連動機構
Ｂによつて連動し、両者はブームシリンダ５９に
接続される。アーム用方向切換弁４７，５７は連
動機構Ｃによつて連動し、両者はアームシリンダ
６０に接続される。左走行用方向切換弁４８は左
走行モータ６１に接続され、右走行用方向切換弁
５４は右走行モータ６２に接続され、バケツト用
方向切換弁５６はバケツトシリンダ６３に接続さ
れる。第２の油圧ポンプ３６と左走行用方向切換
弁４８との間には分岐通油回路６４が設けられ、
分岐通油回路６４中には開閉弁６５及びチエツク
弁６６が設けられる。開閉弁６５は通常は閉止位
置にあり、左走行用方向切換弁４８より上流側に
タンデム接続された方向切換弁４５〜４７の動作
に連動機構Ａ，Ｂ，Ｃにより連動して開通位置に
切り換わるものである。主回路４３，４４にはリ
リーフ弁６７，６８が設けられる。
次に動作について説明する。
(1) 旋回動作とブーム動作、アーム動作 旋回とブームとを同時に操作した場合、第１
の油圧ポンプ３５が吐き出す圧油は旋回用方向
切換弁４５により旋回モータ５８に供給される
と共に、副バイパス５０，４９を通り、ブーム
用方向切換弁４６によりブームシリンダ５９に
供給される。第２の油圧ポンプ３６の圧油は第
２のブーム用方向切換弁５５によりブームシリ
ンダ５９に供給される。旋回加速時には、旋回
体の大きな慣性のために、旋回モータ５８の作
動圧は大きくなろうとするが、旋回用方向切換
弁４５とブーム用方向切換弁４６とが並列接続
されているので、ブームシリンダ５９の作動圧
によつて抑えられる。これによつて、旋回モー
タ５８で余つた圧油はブームシリンダ５９に供
給され、馬力がブーム動作に有効に利用され、
ブームを十分に上げることができる。
旋回動作とブーム動作の独立性が要求される
場合には、ブーム用の操作レバーが２段動作す
るようにし、１段目の操作で第２のブーム用方
向切換弁５５のみが動作し、２段目の操作で両
方のブーム用方向切換弁４６，５５が動作する
ように構成すれば、１段目で旋回動作とブーム
動作とを完全に独立させることができる。
旋回、ブーム、アームの三つを同時に操作し
た場合には、第１の油圧ポンプ３５の圧油は旋
回用方向切換弁４５、ブーム用方向切換弁４
６、アーム用方向切換弁４７により旋回モータ
５８、ブームシリンダ５９、アームシリンダ６
０に分流する。アームシリンダ６０の作動圧は
旋回モータ５８及びブームシリンダ５９の作動
圧より小さいことが多いが、絞り５１が挿入さ
れているので、アームシリンダ６０のみに圧油
が流入することが防止される。
旋回動作とアーム動作とが同時に操作される
場合にも、旋回モータ５８で余つた油がアーム
シリンダ６０に分流し、また絞り５１のため
に、旋回モータ５８に必要な圧油までがアーム
シリンダ６０に流入することは防止され、動作
状態が保たれる。
(2) 走行動作とブーム動作、アーム動作 走行、ブーム、アームの三つを同時に操作し
た場合には、第１の油圧ポンプ３５の圧油はブ
ーム用方向切換弁４６及びアーム用方向切換弁
４７によりブームシリンダ５９及びアームシリ
ンダ６０に分流する。第２の油圧ポンプ３６の
圧油は右走行用方向切換弁５４を経て右走行モ
ータ６２に供給されると同時に、連動機構Ｂ，
Ｃの動作により開通位置にある開閉弁６５を経
て左走行用方向切換弁４８により左走行モータ
６１に供給される。したがつて、走行中に、ブ
ームとアームの両方を同一条件で、即ちアーム
シリンダ６０への供給油量が絞り５１により制
限されるという条件なしに、操作することがで
きる。そして走行動作はブーム動作及びアーム
動作とは独立したものとなる。
(3) 旋回動作と走行動作又はバケツト動作 旋回と走行の複合操作の場合には、第１の油
圧ポンプ３５から旋回モータ５８に圧油が供給
され、第２の油圧ポンプ３６から左右走行モー
タ６１，６２に圧油が供給されるので、独立性
が確保される。旋回とバケツトの複合操作の場
合にも同様に独立性が確保される。
(4) ブーム動作とアーム動作とバケツト動作 ブーム、アーム、バケツトの三つを同時に操
作した場合には、第１の油圧ポンプ３５の圧油
はブーム用方向切換弁４６及びアーム用方向切
換弁４７によりブームシリンダ５９及びアーム
シリンダ６０に分流し、第２の油圧ポンプ３６
の圧油は第２のブーム用方向切換弁５５及びバ
ケツト用方向切換弁５６によりブームシリンダ
５９及びバケツトシリンダ６３に分流する。ブ
ーム用方向切換弁４６を操作レバーの２段目で
動作し、第２のブーム用方向切換弁５５を１段
目で動作するようにし、アーム用方向切換弁４
７を操作レバーの１段目で、第２のアーム用方
向切換弁５７を２段目で、それぞれ動作するよ
うにすれば、１段目の操作によりブームとアー
ムを独立に駆動することができる。
(5) 旋回動作とブーム動作とバケツト動作 旋回、ブーム、バケツトの三つを同時に操作
した場合には、第１の油圧ポンプ３５の圧油は
旋回モータ５８及びブームシリンダ５９に分流
し、第２の油圧ポンプ３６はブームシリンダ５
９及びバケツトシリンダ６３に分流する。旋回
モータ５８の作動圧が低くなつた時でも、ブー
ムシリンダ５９には第２の油圧ポンプ３６から
圧油が供給されるので、ブーム上げ動作を十分
行わせることができる。
なお第２図の実施例では制限手段として絞り
５１を用いているが、その代りにリリーフ弁や
減圧弁を用いてもよい。
左走行用方向切換弁４８の動作に連動する別
体の左走行用方向切換弁を第１の方向切換弁グ
ループ３９外に設け、この左走行用方向切換弁
に分岐通油回路６４を接続してもよい。開閉弁
６５を設けずに、分岐通油回路６４を常時開通
しているものにすることもできる。この場合に
は走行単独動作時の左右独立性は失われる。
方向切換弁４５〜４８，５４〜５７は手動操
作のものに限らず、油圧式、電気式、機械式に
操作されるものでもよい。
第２図の実施例において、第１の方向切換弁
グループ３９で、アーム用方向切換弁４７と左
走行用方向切換弁４８との間のセンタバイパス
４１に、第２のバケツト用方向切換弁を接続す
ると共に、絞り５１を介して副バイパスにより
第１の油圧ポンプ３５に接続するようにしても
よい。この場合には、旋回、アーム、走向、バ
ケツトの複合操作時に、旋回動作の独立性を確
保することができる。
場合によつては、第２図のブーム用方向切換
弁５５や第２のアーム用方向切換弁５７を省略
することができる。またバケツト用方向切換弁
５６を第１の方向切換弁グループ３９に配置換
えすることができる。バケツトと走行との複合
操作が必要ない場合には、バケツト用方向切換
弁５５を右走行用方向切換弁４２より上流側の
センタバイパス４２にタンデム接続することが
できる。
以上説明したように、本発明によれば、旋回、
アーム、走行の複合操作時に、旋回モータには第
１の油圧ポンプの圧油が供給され、アームシリン
ダには制限手段を経て第１の油圧ポンプの圧油が
供給され、左右走行モータには第２の油圧ポンプ
の圧油が供給されるようにしたから、走行やアー
ムに対する旋回動作の独立性を従来と同様に確保
することができる。そして、旋回とブームの複合
操作時又は旋回とブームとアームの複合操作時に
は、第１の油圧ポンプの圧油が旋回モータとブー
ムシリンダの両方に、又はそれに加えて制限手段
を経てアームシリンダに、供給されるようにした
から、旋回加速中の馬力損失をなくして、ブーム
動作又はそれに加えてアーム動作に、旋回動作で
余つた圧油を有効に利用することができる。更
に、走行、ブーム、アームの複合操作時に、第１
の油圧ポンプの圧油がブームシリンダとアームシ
リンダの両方に、制限手段を経ずに供給され、第
２の油圧ポンプの圧油が左右走行モータに供給さ
れるようにしたから、走行動作中にブームとアー
ムとを同じ条件で複合操作することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の油圧作業機械の油圧回路図、第
２図は本発明の一実施例の油圧回路図である。 ３５……第１の油圧ポンプ、３６……第２の油
圧ポンプ、３９……第１の方向切換弁グループ、
４０……第２の方向切換弁グループ、４１，４２
……センタバイパス、４５……旋回用方向切換
弁、４６……ブーム用方向切換弁、４７……アー
ム用方向切換弁、４８……左走行用方向切換弁、
４９，５０，５２……副バイパス、５１……絞
り、５４……右走行用方向切換弁、５８……旋回
モータ、５９……ブームシリンダ、６０……アー
ムシリンダ、６１……左走行モータ、６２……右
走行モータ、６３……バケツトシリンダ、６４…
…分岐通油回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 二つの油圧ポンプと、油圧ポンプからの圧油
    によつて駆動される複数のアクチユエータと、油
    圧ポンプからアクチユエータへ供給される圧油の
    方向及び流量を制御する複数の方向切換弁とを備
    え、第１の油圧ポンプに対して第１の方向切換弁
    グループを、第２の油圧ポンプに対して第２の方
    向切換弁グループを、それぞれ形成した油圧作業
    機械の油圧回路において、前記第１の方向切換弁
    グループのセンタバイパスの最上流位置に、旋回
    用方向切換弁を接続し、該旋回用方向切換弁より
    下流側のセンタバイパスに、ブーム用方向切換弁
    とアーム用方向切換弁とを並列に接続し、該ブー
    ム用方向切換弁及びアーム用方向切換弁より下流
    側のセンタバイパスに、左右のうち定められた第
    １の走行用方向切換弁を接続し、前記第２の方向
    切換弁グループにおける、走行との複合操作の対
    象となるアクチユエータ用の方向切換弁より上流
    側のセンタバイパスに、左右のうち定められた第
    ２の走行用方向切換弁をタンデム接続し、前記第
    ２の油圧ポンプと前記第１の方向切換弁グループ
    の前記第１の走行用方向切換弁との間に分岐通油
    回路を設け、前記ブーム用方向切換弁を副バイパ
    スにより前記第１の油圧ポンプに前記旋回用方向
    切換弁の上流側の位置で接続し、前記アーム用方
    向切換弁を、圧油の流れを制限する制限手段を経
    て副バイパスにより前記第１の油圧ポンプに前記
    旋回用方向切換弁の上流側の位置で接続したこと
    を特徴とする油圧作業機械の油圧回路。
JP56087553A 1981-03-03 1981-06-09 Oil-pressure circuit for oil-pressure working machine Granted JPS57205636A (en)

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JP56087553A JPS57205636A (en) 1981-06-09 1981-06-09 Oil-pressure circuit for oil-pressure working machine
EP19820101590 EP0059471B1 (en) 1981-03-03 1982-03-02 Hydrostatic drive system for civil engineering and construction machinery
KR8200920A KR870000505B1 (ko) 1981-03-03 1982-03-02 토목건설기계의 유압구동 시스템
DE8282101590T DE3271311D1 (en) 1981-03-03 1982-03-02 Hydrostatic drive system for civil engineering and construction machinery

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