JPH0324680Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の属する技術分野］ 本考案は土木建設機械における油圧シヨベルの
アクチユエータを制御する複合制御弁の油圧回路
に係り、特に走行系を優先する油圧シヨベルの油
圧回路に関する。

［従来技術とその問題点］ 従来、油圧シヨベルの油圧回路には走行、アー
ム、ブーム、バケツトおよび旋回の各作業を行な
うアクチユエータを適切に操作するために種々の
回路が提案されており、その代表的な一例として
２つのポンプを有する油圧回路について述べる。

この回路においては２つの油圧ポンプを有し、
一方の油圧ポンプに左走行切換弁、ブームおよび
バケツトのアクチユエータを制御する切換弁を備
え、これらがパラレルに配設された複合制御弁を
接続し、他方の油圧ポンプに右走行切換弁、旋回
モータ用の切換弁およびアームのアクチユエータ
を制御する切換弁を備え、これらがパラレルに配
設された複合制御弁を接続している。かかる油圧
回路において、左右の走行切換弁操作にて左右の
走行モータをして油圧シヨベルを走行させている
ときに、他のアクチユエータ例えば旋回モータ用
の切換弁を操作すると、旋回切換弁は右走行切換
弁に対しパラレルに配設されているので、油圧ポ
ンプの全吐出量のうち所定量が旋回切換弁を介し
て旋回モータに供給されて右走行モータへの供給
油が不足し、左走行モータと右走行モータとの供
給油のバランスが崩れ車体が曲進する問題を生ず
る。

この問題を解決する回路として、走行切換弁を
他のアクチユエータの切換弁に対しシリーズ回路
に構成する方法または走行切換弁のみをタンデ回
路とし、他のアクチユエータを作動させる別の油
圧ポンプを付加した方法が採られている。

しかし、前者は複合操作時の発熱の問題および
他のアクチユエータが高負荷のとき走行モータに
は適量油が供給できず車体の蛇行を招く欠点があ
る。後者は別の油圧ポンプを要すると共に配管も
複雑になるのでコストアツプになる欠点があつ
た。

さらに、油圧シヨベルの走行に対しスピードア
ツプが要求されており、この速度を上げる対策と
して高速、低負荷時に別のポンプ吐出油を主ポン
プ吐出油に合流する別ポンプ合流方法や、または
走行モータを可変にして高速時に小容量モータに
切換える高速小容量モータ方法が採用されてい
る。

しかし、別ポンプ合流方法はコストアツプの点
で好適でなく、高速小容量モータ方法は可変容量
型の機能を有する構造にするので、コストアツプ
の点もさることながら、過大な構成となつて取付
スペースが制約される欠点があつた。

［考案の目的］ 本考案の目的は油圧シヨベルが直進走行中に他
のアクチユエータの切換弁を操作しても蛇行する
ことなく、同時に他のアクチユエータを作動する
ことが可能であり、さらに走行系のリリーフ圧力
を他のアクチユエータのリリーフ圧力に対して独
立して上げて駆動力を確保するとともに走行モー
タを小容量化してスピードアツプを可能にした油
圧シヨベルの油圧回路を提供することにある。

［考案の要点］ 一方の油圧ポンプに左走行モータを制御する左
走行切換弁および他のアクチユエータを制御する
切換弁を備えた複合制御弁を接続し、他方の油圧
ポンプに右走行モータを制御する右走行切換弁お
よび他のアクチユエータを制御する切換弁を備え
た複合制御弁を接続してなる油圧シヨベルの油圧
回路において、複合制御弁は走行切換弁を他のア
クチユエータの切換弁より上流側に配設し、走行
切換弁に設けられその切換移動量に応じて開口面
積が変化する開口手段の上流側圧力と下流側圧力
とを一定に保つように制御する流量制御弁を走行
切換弁と油圧ポンプとの間に設置し、開口面積に
比例した流量の油を走行切換弁から走行モータに
供給し、油圧ポンプの吐出流量から走行モータに
供給する流量を差し引いた余剰流量を他のアクチ
ユエータの供給通路に接続したバイパス通路に供
給するとともに、走行切換弁の開口手段の下流側
と流量制御弁とを接続するパイロツト油路および
タンク通路間に走行モータのリリーフ弁を設けた
ことを特徴とする。

つまり、本考案においては、左右の走行切換弁
を操作した際、その切換弁の開口手段の上流側と
下流側との圧力差にて流量制御弁を制御すると共
に前記圧力差を一定に保ち、前記左右の走行切換
弁の切換移動量に応じた流量を負荷圧力の大小に
係らず走行モータへ供給し、かつその余剰流量を
下流位置にあるその他のアクチユエータの切換弁
に供給して、走行中において他のアクチユエータ
を操作しても油圧シヨベルの走行の直進性が保た
れるようにしたものである。

また本考案において、左右の走行モータのリリ
ーフ弁はその設定圧をその他のアクチユエータの
リリーフ弁設定圧より高くしたことを特徴とす
る。

［考案の実施例］ 次に本考案に係る油圧シヨベルの油圧回路の実
施例を示す図により説明する。図において、１，
２は油圧ポンプ、３，４は前記油圧ポンプ１，２
に接続された複合制御弁である。前記複合制御弁
３の最上流側には左走行モータ５を制御する左走
行切換弁６、これより下流にバケツト４０を制御
する切換弁７およびブーム４１を制御する切換弁
８が配設されている。この複合制御弁３には前記
左走行切換弁６の上流側に流量制御弁１４が配設
されており、この流量制御弁１４は前記左走行切
換弁６が図示の中立時に油圧ポンプ１の吐出油を
下流側の切換弁７および８のセンタバイパス通路
１５に通油し、左走行切換弁６を切換えた際に、
それに設けた開口手段１６の下流側圧力をシヤト
ル弁１７、絞り１８を介して流量制御弁１４の一
側端面５３に導入し、該開口手段１６の上流側圧
力を流量制御弁１４の他側端面５７に導入し左走
行モータ５に供給する流量を制御する。この制御
によつて前記左走行切換弁６の開口手段１６の上
流側と下流側の差圧は一定に保たれるもので、左
走行モータ５の負荷圧にかかわらず、前記左走行
切換弁６の切換移動量に応じて変化する開口手段
１６の開口面積に比例した流量が左走行モータ５
に供給されその余剰流量がバイパス通路１９を介
して下流側の切換弁７および８の供給通路２０に
供給される。さらに前記流量制御弁１４の一側端
面５３に接続したパイロツト油路５１ｂと、タン
ク通路２１間に左走行モータ５の圧力設定のリリ
ーフ弁２２が設けられており、このリリーフ弁２
２はその設定圧を下流側の切換弁７および８の供
給通路２０とタンク通路２１の間に設けたリリー
フ弁２３の設定圧より高く設定されている。

さらに、センタバイパス通路１５の最下流とタ
ンク通路２１の間にオリフイス２４を設け、この
オリフイス２４の直前の圧力を図示しない回路を
介して前記油圧ポンプ１の制御機構に接続する。

前記複合制御弁４には最上流に右走行モータ９
を制御する右走行切換弁１０、これより下流側に
は旋回モータ１１を制御する旋回切換弁１２およ
びアーム４２を制御する切換弁１３が配設されて
いる。この複合制御弁４には右走行切換弁１０の
上流側に流量制御弁２５が配設されており、この
流量制御弁２５は右走行切換弁１０が図示の中立
時に油圧ポンプ２の吐出油を下流に位置する旋回
切換弁１２およびアーム４２を制御する切換弁１
３のセンタバイパス通路２６に通油しており、右
走行切換弁１０を切換えた際、それに設けた開口
手段２７の下流側圧力をシヤトル２８、絞り２９
を介して流量制御弁２５の一側端面５４に導入し
上流側圧力を他側端面５８に導入し右走行モータ
１０に供給する流量を制御する。この制御によつ
て右走行切換弁１０の切換移動量に応じて変化す
る開口手段２７の開口面積に比例した流量が右走
行モータ９に供給され、その余剰流量がバイパス
油路３０を介して旋回切換弁１２、アーム４２の
切換弁１３の供給通路３１に供給される。前記流
量制御弁２５の一側端面５４に接続したパイロツ
ト油路５２ｂとタンク通路３２間に右走行モータ
９の圧力設定のリリーフ弁３３を設けており、こ
のリリーフ弁３３はその設定圧を旋回切換弁１２
およびアーム４２の切換弁１３の供給通路３１と
タンク通路３２の間に設けたリリーフ弁３４の設
定圧より高くなつている。さらに、センタバイパ
ス通路２６の最下流とタンク通路３２の間にオリ
フイス３５を設け、このオリフイス３５の直前の
圧力を図示しない回路を介して前記油圧ポンプ２
の制御機構に接続する。

次いで本考案の作用について説明する。油圧ポ
ンプ１，２の吐出油を制御弁３，４に供給してい
るとき、左右の走行切換弁６，１０をいずれかの
方向に切換えると、その切換移動量に応じて開口
手段１６，２７が開口する。

その開口手段１６，２７の下流側圧力はシヤツ
トル弁１７，２８、絞り１８，２９を介して流量
制御弁１４のスプリング５５，５６の力が作用す
る一側端面５３，５４に作用し、該開口手段１
６，２７の上流側圧力は反対側の他側端面５７，
５８に作用するので、一般の流量制御弁と同様に
流量制御弁１４は開口手段１６，２７の上流側と
下流側との圧力差が一定になるように制御されて
該開口手段１６，２７の開口面積に比例した流量
の油が同開口手段１６，２７を介して左右の走行
モータ５，９に供給される。そしてその余剰油量
がバイパス通路１９，３０、センタバイパス通路
１５，２６を介してオリフイス２４，３５に通油
される。

したがつて、左右の切換弁６，１０の切換移動
量が等しいときは左右の走行モータ５，９に流れ
る流量が等しくなり走行直進が得られる。さら
に、バイパス通路１９，３０からオリフイス２
４，３５への流量が増加すると、オリフイス２
４，３５の直前の圧力が高くなつて油圧ポンプ
１，２の吐出流量が減少する。したがつて、左右
の切換弁６，１０の切換移動量に応じた流量＋ポ
ンプ吐出量を制御するためにオリフイス２４，３
５を通過する必要最小限の流量のみを油圧ポンプ
１，２が吐出するので、エネルギロスを最小限に
押えることができる。また、左右の走行切換弁
６，１０以外の他の切換弁７，８，１２，１３を
操作するとセンタバイパス通路１５，２６がブロ
ツクされオリフイス２４，３５の直前の圧力が低
下し、図示しない油圧ポンプ１，２の制御機構の
作用により油圧ポンプ１，２の吐出流量を増加さ
せ、旋回１１、バケツト４０、ブーム４１、アー
ム４２を駆動させることができる。

そこで、前述した左右の走行切換弁６，１０を
操作し左右の走行モータ５，９を駆動している走
行状態において、下流側の切換弁例えば、旋回切
換弁１２を操作したとしても流量制御弁２５は開
口手段２７の差圧を常に一定に保つように制御す
るので右走行モータ９には切換弁１０の開口手段
２７の開口面積に比例した流量が負荷圧力の大小
にかかわらず供給される。一方、旋回モータ１１
には油圧ポンプ２の全吐出量から右走行モータ９
への流量を差引いた油が供給される。

なお、前述した開口手段１６，２７の上流と下
流の一定の圧力差を一般に流量制御弁の制御圧力
と呼ぶが、流量制御弁１４，２５の制御圧力は予
め等しく設定されているので、旋回モータ１１を
駆動しても開口手段１６，２７の開口面積が等し
ければ、左右の走行モータ５，９に流れる流量は
等しくなるので、油圧シヨベルの走行の直進性が
得られる。

さらに、左右の走行モータ５，９の負荷圧力が
異常に上昇した場合にその上昇圧力により左右の
走行用のリリーフ弁２２，２３が作動し、パイロ
ツト油路５１ｂ，５２ｂの圧力が低下し、流量制
御弁１４，２５は圧油をバイパス通路１９，３０
にバイパスするので、左右の走行モータ５，９に
異常な高圧が作用しないようにすることができ
る。

また、左右の走行用のリリーフ弁２２，３３の
設定圧力は下流側に設けたリリーフ弁２３，３４
の設定圧力より高くなつているので、走行牽引力
が左右の走行モータ５，９の容量と圧力および減
速比の積により決定されるものであるから、例え
ば、走行の牽引力を現状のままに維持すると、左
右の走行モータ５，９は走行用のリリーフ弁２
２，３３の設定圧力が増加した割合に比例して容
量を減少することができる。

さらにまた、供給される油圧ポンプ１，２の吐
出量が同一であれば、左右の走行モータ５，９は
その回転を高速にすることができるので、結果と
して左右の走行用リリーフ弁２２，３３の圧力を
上げることによつて走行モータを小型化し走行ス
ピードを上げることが可能となる。したがつて、
従来から問題であつた左右の走行モータ５，９の
小容量化および走行スピードのアツプが得られ
る。

以上述べたように本考案によれば、複合制御弁
の最上流側に開口手段を有する左右の走行切換弁
を配設し、この切換弁の開口手段の上流と下流の
圧力差にて制御され、かつ左右の走行切換弁への
流量および下流切換弁へのバイパス流量を制御す
る流量制御弁を設けたことによつて左右の走行切
換弁とその他のアクチユエータの切換弁との複合
操作時においても流量制御弁により開口手段の差
圧を一定に保ち負荷圧力の変動にかかわらず、左
右の走行切換弁の移動量に応じた流量を左右の走
行モータに優先して供給でき、しかもその余剰流
量を下流のアクチユエータに供給できる。さら
に、左右走行モータのリリーフ弁の設定圧を前記
下流アクチユエータのリリーフ弁に対し高い値に
設定したことにより、左右走行系以外の各アクチ
ユエータの構成および機能を変えることなく、左
右の走行モータを小容量化することによつて走行
のスピードを上げることができ、しかも、コスト
を減少する効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例を示す回路図である。 １，２……油圧ポンプ、３，４……制御弁、５
……左走行モータ、９……右走行モータ、６……
左走行切換弁、１０……右走行切換弁、７，８，
１３……切換弁、１１……旋回モータ、１２……
旋回切換弁、１４，２５……流量制御弁、１６，
２７……開口手段、１９，３０……バイパス通
路、２０，３１……供給通路、２１，３２……タ
ンク通路、２２，３３……リリーフ弁、２３，３
４……リリーフ弁、４０……バケツト、４１……
ブーム、４２……アーム、５１ｂ，５２ｂ……パ
イロツト油路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 一方の油圧ポンプに左走行モータを制御する
   左走行切換弁および他のアクチユエータを制御
   する切換弁を備えた複合制御弁を接続し、他方
   の油圧ポンプに右走行モータを制御する右走行
   切換弁および他のアクチユエータを制御する切
   換弁を備えた複合制御弁を接続してなる油圧シ
   ヨベルの油圧回路において、前記複合制御弁は
   前記走行切換弁を他のアクチユエータの切換弁
   より上流側に配設し、前記走行切換弁に設けら
   れその切換移動量に応じて開口面積が変化する
   開口手段の上流側圧力と下流側圧力とを一定に
   保つように制御する流量制御弁を前記走行切換
   弁と前記油圧ポンプとの間に設置し、前記開口
   面積に比例した流量の油を前記走行切換弁から
   前記走行モータに供給し、前記油圧ポンプの吐
   出流量から前記走行モータに供給する流量を差
   し引いた余剰流量を前記他のアクチユエータの
   供給通路に接続したバイパス通路に供給すると
   ともに、前記走行切換弁の開口手段の下流側と
   前記流量制御弁とを接続するパイロツト油路お
   よびタンク通路間に前記走行モータのリリーフ
   弁を設けたことを特徴とする油圧シヨベルの油
   圧回路。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の油圧シ
   ヨベルの油圧回路において、前記左右の走行モ
   ータのリリーフ弁はその設定圧を下流アクチユ
   エータのリリーフ弁設定圧より高くしたことを
   特徴とする油圧シヨベルの油圧回路。