JPH02296935A

JPH02296935A - 油圧ショベルの油圧回路

Info

Publication number: JPH02296935A
Application number: JP1116195A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tsukimoto; 月本　年明
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1990-12-07
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JP2755423B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、２つの駆動ポンプと２つの複合制御弁とから
なる油圧ショベルの油圧回路に係り、特に、２つの複合
制御弁の一方には少くとも旋回切換弁と第２ブーム切換
弁とが設けられ他方には少くとも第１ブーム切換弁が設
けられる油圧回路に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の油圧回路は、第５図に示すように、第１
、第２の駆動ポンプ１０．１２と、これら駆動ポンプ１
０．１２の吐出油がそれぞれ第１、第２の油圧回路１４
．１６を介して単独的に供給される第１、第２の複合制
御弁１８．２０とからなり、第１複合制御弁１８内には
少くとも旋回モータ２２を制御する旋回切換弁２４とブ
ームシリンダ２６を制御する第２ブーム切換弁２８とが
設けられ、第２複合制御井２０内には少くともブームシ
リンダ２６を同じく制御する第１ブーム切換弁３０が設
けられ、そして、第１、第２ブーム切換弁３０．２８は
連通油路３２を介して接続されている。なお、図示例に
おいては、第１、第２複合制御弁１８．２０内にはそれ
ぞれ別のアクチュエータ（図示せず）を制御する２つの
切換弁３４．３６；３８，４０が更に設けられ、これら
制御弁はすべて並列に配置されている。また、各切換弁
はパイロットポンプ４２ならびにリモコン弁を介して操
作されるが、図においては、旋回切換弁２４を操作する
旋回リモコン弁４４および゛その信号回路４６ならびに
第１、第２ブーム切換弁３０．２８を操作するブームリ
モコン弁４８およびその信号回路５０のみが示されてい
る。

次に、このような油圧回路において、しばしば必要とさ
れるブーム上昇と旋回との複合操作について説明する。

先ず、ブームシリンダ２６を駆動するために、ブームリ
モコン弁４８の操作レバー４８ａを左側へ傾倒すると、
パイロッ）〜ポンプ４２からの吐出圧油は図において左
側の信号回路５０を介して第２ブーム切換弁２８の切換
作用受信部２８ａならびに第１ブーム切換弁３０の左側
切換作用受信部３０ｂに作用し、第２ブーム切換弁２８
を位ｆｆ（Ａ）に切換えると共に第１ブーム切換弁３０
を位置（Ｂ）に切換える。これにより、第２駆動ポンプ
１２からの吐出油は第１油圧回ＦＩ？Ｉ１６の油路５２
から油路５４を経由してブームシリンダ２６の底部油室
に供給され、−方第１駆動ポンプ１０からの吐出油も第
１油圧回路１４の油路５６、連通油＃１３２ならびに油
路５２を介して同様にブームシリンダ２６の底部油室に
供給される。従って、ブームシリンダ２６が伸長され、
ブームは上昇駆動される０次いで、旋回モータ２２を駆
動するために旋回リモコン弁４４の操作レバー４４ａを
左、右いずれかへ傾倒すると、パイロットポンプ４２か
らの吐出圧油は信号回路４６を介して旋回切換弁２４の
左、右切換作用受信部２４ｂ、２４ａのいずれかに作用
して旋回切換弁２４を切換え、これにより、第１駆動ポ
ンプ１０からの吐出油が第１油圧回路１４の油路６０か
ら旋回モータ２２へ供給され、旋回モータ２２が左、右
いずれかの方向へ回転される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した従来の油圧回路は、以下述べる
ような難点を有していた。

すなわち、−ｉに、２つのアクチュエータの同時操作時
においてそれぞれの切換弁を通過して各アクチュエータ
に供給される分配圧油量は各アクチュエータの負荷圧の
大小に逆比例して決定されるが、従来の油圧回路におい
ては、同時操作時における第１駆動ポンプ吐出圧油の旋
回モータとブームシリンダに対する前記分配圧油量、す
なわち旋回速度とブーム上昇速度との関連性は、標準作
業時における両アクチュエータの負荷圧特性に基づいて
設定されていた。しかるに、油圧ショベルの作業条件は
多種多様であるため、実際の作業において、旋回の負荷
圧が標準作業より比較的に増大すると、第１駆動ポンプ
の吐出圧油がブームシリンダ側へ多量に流れてブーム上
昇動作が先行し、逆にブームの上昇負荷圧が標準作業よ
り比較的に増大すると、第１駆動ポンプの吐出油が旋回
モータ側へ多量に流れて旋回動作が先行する。このため
、油圧ショベルの運転に際して、ブームならびに旋回リ
モコン弁の操作に熟練と更に極度の注意を必要とし、こ
のため作業性が低下されていた。

特に実際的には通常ブームの上昇負荷圧が比較的に増大
されるので、従って旋回動作が先行するが、このように
旋回動作が先行すると、旋回慣性が大きいために旋回動
作は急には停止ぜす、大きな危険性を内包していた。

そこで、本発明の目的は、ブーム上昇と旋回とを同時に
操作できるよう構成した油圧ショベルの２ポンプ油圧回
路において、ブーム上昇速度と旋回速度との関連性を実
際の作業条件下で確正且つ確実に設定することができる
比教的簡単な構造の油圧回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

先の目的を達成するため、本発明に係る油圧ショベルの
油圧回路は、第１、第２の駆動ポンプとこれら第１、第
２駆動ポンプの吐出油がそれぞれ単独的に供給される第
１、第２の複合制御弁とからなり、前記第１複合制御弁
内には少くとも旋回モータ制御用の旋回切換弁とブーム
シリンダ制御用の第２ブーム切換弁とが並列に設けられ
前記第２複合制御弁内には少くともブームシリンダ制御
用の第１ブーム切換弁が設けられる油圧ショベルの油圧
回路において、前記旋回切換弁の入口側に設けた可変流
量制御弁と、前記可変流量制御弁の可変作用受圧部に第
１駆動ポンプの吐出圧を導通する油路と、前記油路内に
設けたパイロット切換弁と、前記パイロット切換弁の切
換作用受圧部にブーム操作用信号圧を導通ずる信号油路
とからなる可変流量制御弁回路を構成する。

この場合、可変流量制御弁は、可変絞り弁機構、可変リ
リーフ弁機構もしくは可変絞りチェック弁機構に構成す
ることができ、あるいは旋回切換弁と一体的に構成して
も良い。

〔作用〕

本発明の油圧回路は、旋回切換弁の入口側に可変流量制
御弁を有し、この可変流量制御弁は、ブーム操作信号で
作動されるパイロット切換弁を介して操作されると共に
、その受圧部には第１駆動ポンプの吐出圧、すなわちブ
ーム上昇負荷圧が直接的に印加される。しかも、前記受
圧部は可変作用受圧部に構成され、これにより可変流量
制御弁は、ブーム上昇負荷圧が予め設定された所定圧に
達した時に作動され、且つこの時の流量絞り度は前記負
荷圧のそれ以後の増大度に比例するよう構成されている
。

従って、本発明の油圧回路によれば、ブーム上昇と旋回
との複合操作時にブーム上昇負荷圧が標準作業時より増
大しても、その値が所定値に達すると、第１駆動ポンプ
吐出油の旋回モータ側への分配量がブーム負荷圧の増大
に従って絞られ、ブームシリンダ側への分配量が適正且
つ自動的に確保される。すなわち、旋回動作の先行が確
実に防止され、作業性が向上されると共に安全性が確保
される。

なお、可変流量制御弁はブーム操作信号を介して操作さ
れるので、旋回単独操作時に旋回動作が影響を受けるこ
とがないことは勿論である。

〔実施例〕次に、本発明に係る油圧ショベルの油圧回路の一実施例
につき以下添付図面を参照しながら詳細に説明する。な
お、説明の便宜上、第５図に示す従来例の構造と同一構
成部分には同一参照符号を付し詳細な説明を省略する。

第１図において、本発明に係る油圧ショベルの油圧回路
の基本的構成は、第５図に示す従来例と同一である。す
なわち、本発明の油圧回路は、基本的には第１、第２の
駆動ボン１１０．１２と、これら駆動ポンプ１０゜１２
の吐出油がそれぞれ第１、第２の油圧回路１４．１６を
介して単独的に供給される第１、第２の複合制御弁１８
．２０とからなり、第１複合制御井１８内には少くとも
旋回モータ２２を制御する旋回切換弁２４とブームシリ
ンダ２６を制御する第２ブーム切換弁２８とが設けられ
、第２複合制御弁２０内には少くともブームシリンダ２
６を同じく制御する第１ブーム切換弁３０が設けられ、
第１、第２ブーム切換弁３０．２８は連通油路３２を介
して接続される。そして、旋回切換弁２４ならびに第１
、第２ブーム切換弁３０．２８は、パイロットポンプ４
２により、それぞれ旋回リモコン弁４４およびその信号
回路４６ならびにブームリモコン弁４８およびその信号
回路５０を介して操作される。なお、前述の旋回ならび
にブーム切換弁以外の切換弁に関する説明は省略する。

しかるに、本発明の油圧回路においては、旋回切換弁２
４の入口側、すなわち第１油圧回路１４の油路６０内に
可変流量制御弁を構成する可変絞り弁６２を設け、その
可変作用受圧部６２ａを油路６４を介して第１駆動ポン
プ１０の吐出油が供給される第１油圧回路１４に導通す
る。そして更に、前記油路６４内にパイロット切換弁６
６を設け、その切換作用受圧部６６ａを信号油Ｕ＠６８
を介してブーム操作用信号口Ｒ５０に導通ずる。なお、
可変絞り弁６２のリターンスプリング６２ｂは、可変作
用受圧部６２ａへ印加される圧力か予め設定された所定
圧に達した時に可変絞り弁６２を作動し、その絞り度は
それ以降の圧力増大度に比例するよう構成される。また
、図中参照符号７０は、各切換弁の入口側にそれぞれ設
けられるチェック弁を示す。

次に、このような構成になる本発明の油圧回路における
ブーム上昇と旋回との複合操作について説明する。なお
、この操作時における油圧ならびに信号回路の基本的作
用は第５図に示す従来例の場合と同一であるので、先ず
この基本的作用について簡単に説明する。

すなわち、ブーム上昇時にはブームリモコン弁４８の操
作レバー４８ａが左側へ傾倒されるが、するとこれによ
り、信号口１１５０を介して第１、第２ブーム切換弁３
０．２８が作動され、第１、第２駆動ポンプ１０．１２
からの吐出油が合流してブームシリンダ２６の底部油室
に供給され、ブームが上昇駆動される。一方、旋回リモ
コン弁４４の操作レバー４４ａを左、右いずれかへ傾倒
すると、信号回路４６を介して旋回切換弁２４が作動さ
れ、第１駆動ポンプ１０からの吐出油が旋回モータ２２
に供給され、油圧ショベルか左、右いずれかの方向へ旋
回される。しかるにこの場合、ブーム上昇負荷圧が旋回
負荷圧に比べて比較的に増大すると、従来の油圧回路に
おいては、前述したように、第１駆動ポンプ１０からの
吐出油が旋回切換弁２４を介して旋回モータ２２１１１
ｊへ多量に流れ、このため旋回動作が先行して危険をも
たらず欠点を発生したが、本発明の油圧回路においては
前記欠点が次に述べるようにして解決される。

すなわち、本発明の油圧回路においては、ブーム操作中
には、信号回路５０内の信号圧が信号油路６８を介して
パイロット切換弁６６を作動し、第１油圧回路１４内の
圧力、すなわち第１駆動ポンプ１０の吐出圧を油路６４
を介して可変絞り弁６２の可変作用受圧部６２ａに作用
させているので、ブーム上昇負荷圧、すなわち第１駆動
ポンプ１０の吐出圧が所定値に達すると、リターンスプ
リング６２ｂの力に抗して可変絞り弁６２を作動させ、
旋回切換弁２４の通過油量、すなわち旋回モータ２２へ
の供給油量を制限し、第２ブーム切換弁２８の通過油量
、すなわちブームシリンダ２６への供給油量を確保せし
める。

しかも、可変絞り弁６２の絞り度はブーム上昇負荷圧の
増大に逆比例するので、ブームシリンダ２６への供給油
量はブーム上昇負荷圧の増大に従って適正に制御される
。なおこの場合、可変絞り弁６２は、ブーム操作用信号
回路５０により作動されるので、旋回単独操作時に旋回
動作が影響を受けることがないことは勿論である。

このように、本発明の油圧回路によれば、可変絞り弁が
ブーム負荷圧によって直接的に制御されるので、ブーム
シリンダ側への分配吐出油量は適正に且つ自動的に確保
される。

従って、旋回動作がブーム上昇動作に先行されることが
なく、安全性が確保されると同時に作業性が向上される
。

次に、第２図に本発明に係る油圧ショベルの油圧回路の
別の実施例を示す０本実施例は、第１図に示す実施例に
おいて、可変流量制御弁を可変絞り弁ＩＭ椙に換えて可
変リリーフ弁機構に構成したものである。すなわち、可
変リリーフ弁７２は、リリーフ弁７２ａと可変作用受圧
部を構成するピストン７２ｂとおよびこれらの間に介在
されるスプリング７２ｃとから構成され、そして、スプ
リング７２ｃは、パイロット切換弁６６が作動された時
ピストン７２ｂに印加される第１油圧回路１４内の圧力
、すなわちブーム上昇負荷圧が所定値に達するまではリ
リーフ弁７２ａを作動させないように構成されている。

従って、本実施例においても、第１図に示す実施例と同
様の作用、効果が発揮されることは容易に理解されると
ころである。

第３図は、本発明に係る油圧ショベルの油圧回路の更に
別の実施例を示す０本実施例は、可変流量制御弁を、旋
回切換弁２４の入口側に設けられるチェック弁７０（第
１図らしくは第２図参照）を利用して可変絞りチェック
弁機構に構成したものである。すなわち、可変絞りチェ
ック弁７４は絞りチェック弁部７６と可変作用受圧部を
構成するピストン部７８とからなり、絞りチェック弁部
７６は絞り７６ａおよびチェック弁７６ｂが収納される
油路開閉ポペット７６ｃを有すると共に、ピストン部７
８は前記ポペット７６ｃのストロークを規制するピスト
ン７８ａを有する。

このような構成において、第１駆動ポンプ１０からの吐
出油は、第１油圧回路１４から油路６０ａを通ってポペ
ット７６ｃをリフトし油ｖ＠６０ｂ、旋回切換弁２４を
通って旋回モータ２２に供給されるが、ブーム上昇と旋
回との複合操作時には、パイロット切換弁６６が作動さ
れてピストン部７８には第１駆動ポンプ１０の吐出圧、
すなわちブーム上昇負荷圧が印加されるので、旋回モー
タ２２への分配供給油量は次のように制限される。すな
わち、ブーム上昇負荷圧が所定圧に対してスプリング７
８ｂの抗圧力を士別ると、ピストン７８ａはブーム上昇
負荷圧とスプリング抗圧力が釣合う位置までストローク
されるが、この時運１ｔ−３７６ｂはポペット７６ｃが
リフトするに従いピストン７８ａにより閉じられるので
、ポペット７６ｃのスプリング室７６ｅにポペット７６
ｃの入口圧力が絞り７６ａ、チェック弁７６ｂを通って
流入し、ポペット７６ｃのリフト量を制限する。従って
、油路６０ａから油路６０ｂへの通過油量が制御される
。しかもこの時、ピストン７８ａのストロークはブーム
上昇負荷圧の増大に従って増大されるので、前記通過油
量、すなわち旋回モータ２２への分配供給油量がブーム
上昇負荷圧の増大に従って制限される。このようにして
、本実施例においても、前述の実施例と同様の作用、効
果が達成される。

第４図は、本発明に係る油圧ショベルの油圧回路の更に
別の実施例であるが、本実施例は、可変流量制御弁を旋
回切換弁と一体的に構成したものである。すなわち、本
実施例における可変絞り旋回切換弁８０は、弁体内に絞
り部３２ａ、８２ｂを有すると共に、弁両側部に可変作
用受圧部８４ａ、８４ｂを有し、そして、前記両受圧部
８４ａ、８４ｂに、ブーム操作用信号同＃１５０の信号
圧によって作動されるパイロット切換弁８６を介して導
出する第１油圧回路１４内の圧力、すなわちブーム上昇
負荷圧を油路８８を介して印加するよう構成したもので
ある。なお、この場合、油路８８内の印加圧力は、旋回
操作用信号回路４６の信号圧によって作動される選択切
換弁９０を介して前記左、右両受圧部８４ａ。

８４ｂのいずれかに印加される。このような構成におい
て、旋回リモコン弁４４によって作動される可変絞り旋
回切換弁８０は、ブーム上昇と旋回との複合操作時には
、ブーム上昇負荷圧の増大に従ってその切換位置を押し
戻される。従って、絞り部８２ａ、８２ｂのいずれかに
よって旋回モータ２２への分配供給油量が制限される。

このようにして、本実施例においても、前述の実施例と
同様の作用、効果が達成される。

以上、本発明を好適な実施例について説明したが、本発
明はその精神を逸脱することなく多くの設計変更が可能
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る油圧ショベルの油圧
回路は、第１、第２の駆動ポンプとこれら第１、第２駆
動ポンプの吐出油がそれぞれ単独的に供給される第１、
第２の複合制御弁とからなり、前記第１複合制御弁内に
は少くとも旋回モータ制御用の旋回切換弁とブームシリ
ンダ制御用の第２ブーム切換弁とが並列に設けられ前記
第２複合制御弁内には少くともブームシリンダ制御用の
第１ブーム切換弁が設けられる油圧ショベルの油圧回路
において、前記旋回切換弁の入口側に設けた可変流量制
御弁と、前記可変流量制御弁の可変作用受圧部に第１駆
動ポンプの吐出圧を導通ずる油路と、前記油路内に設け
たパイロット切換弁と、前記パイロツ）−切換弁の切換
作用受圧部にブーム操作用信号圧を導通ずる信号油路と
からなる可変流量制御弁回路が構成されている。

すなわち、本発明の油圧回路は、旋回切換弁の入口側に
可変流量制御弁を有し、この可変流量制御弁は、ブーム
操作信号で作動されるパイロット切換弁を介して操作さ
れると共に、その受圧部には第１駆動ポンプの吐出圧、
すなわちブーム上昇負荷圧が直接的に印加される。しか
も、前記受圧部は可変作用受圧部に構成され、これによ
り可変流量制御弁は、ブーム上昇負荷圧が予め設定され
た所定圧に達した時に作動され、且つこの時の流量絞り
度は前記負荷圧のそれ以後の増大度に比例するよう構成
されている。

従って、本発明の油圧回路によれば、ブーム上昇と旋回
との複合操作時にブーム上昇負荷圧が標準作業時より増
大しても、その値が所定値に達すると、第１駆動ポンプ
吐出油の旋回モータ側への分配量がブーム負荷圧の増大
に従って絞られ、ブームシリンダ側への分配量が適正且
つ自動的に確保される。従って、旋回動作の先行が確実
に防止され、作業性が向上されると共に安全性が確保さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧ショベルの油圧回路の一実施
例を示す油圧回路図、第２図、第３図ならびに第４図は
第１図に示す油圧回路図において可変絞り弁ｉ構をそれ
ぞれ可変り四−フ弁ｉ構、可変絞りチェック弁機構なら
びに可変絞り旋回弁機構に構成したそれぞれ一実施例を
示す油圧回路図、第５図は従来の油圧ショベルの油圧回
路を示す油圧回路図である。１０・・・第１駆動ポンプ　１２・・・第２駆動ポンプ
１４・・・第１油圧回＃１１６・・・第２油圧回路１８
・・・第１複合制御弁　２０・・・第２複合制御弁２２
・・・旋回モータ　　　２４・・・旋回切換弁２４ａ、
　２４ｂ・・・切換作用受圧部２６・・・ブームシリン
ダ２８・・・第２ブーム切換弁２８ａ・・・切換作用受圧部３０・・・第１ブーム切換弁３０ａ、　３０ｂ・・・切換作用受圧部３２・・・連通
油路４２・・・パイロットポンプ４４・・・旋回リモコン弁　４４ａ・・・操作レバー４
６・・・旋回操作用信号回路４８・・・ブームリモコン弁４８ａ・・・操作レバー５０・・・ブーム操作用信号回路５４．５６　・・・油路　　　　６０．６０ａ、　６０
ｂ−・・油路６２・・・可変絞り弁６２ａ・・・可変作用受圧部６２ｂ・・・レターンスプリング６４・・・油路６６・・・パイロット切換弁６６ａ・・・切換作用受圧部６８・・・信号油路　　　　７０・・・チェック弁７２
・・・可変リリーフ弁　７２ａ・・・リリーフ弁７２ｂ
・・・ピストン　　　７２ｃ・・・スプリング７４・・
・可変絞りチェック弁７６・・・絞りチェック弁部７６ａ・・・絞り　　　　　７６ｂ・・・チェック弁７
６ｃ・・・ポペット　　　７６ｄ・・・通路７６ｅ・・
・スプリング室　７８・・・ピストン部７８ａ・・・ピ
ストン　　　７８ｂ・・・スプリング８０・・・可変絞
り旋回切換弁８２ａ、８２ｂ　−・・絞り部８４ａ、　８４ｂ・・・可変作用受圧部８６・・・パイ
ロット切換弁８８・・・油路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１、第２の駆動ポンプとこれら第１、第２駆動
ポンプの吐出油がそれぞれ単独的に供給される第１、第
２の複合制御弁とからなり、前記第１複合制御弁内には
少くとも旋回モータ制御用の旋回切換弁とブームシリン
ダ制御用の第２ブーム切換弁とが並列に設けられ前記第
２複合制御弁内には少くともブームシリンダ制御用の第
１ブーム切換弁が設けられる油圧ショベルの油圧回路に
おいて、前記旋回切換弁の入口側に設けた可変流量制御弁と、前記可変流量制御弁の可変作用受圧部に第１
駆動ポンプの吐出圧を導通する油路と、前記油路内に設
けたパイロット切換弁と、前記パイロット切換弁の切換
作用受圧部にブーム操作用信号圧を導通する信号油路と
からなる可変流量制御弁回路を構成することを特徴とす
る油圧ショベルの油圧回路。
（２）可変流量制御弁は可変絞り弁機構である請求項１
記載の油圧ショベルの油圧回路。
（３）可変流量制御弁は可変リリーフ弁機構である請求
項１記載の油圧ショベルの油圧回路。
（４）可変流量制御弁は可変絞りチェック弁機構である
請求項１記載の油圧ショベルの油圧回路。
（５）可変流量制御弁は旋回切換弁と一体的に構成され
る請求項１記載の油圧ショベルの油圧回路。