JPH0374292B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はクローラ式の油圧シヨベルの如き全
油圧式建設機械の油圧回路に関する。

従来の技術 例えば、クローラ式の油圧シヨベルの各種アク
チユエータには２個、あるいは、それ以上の個数
の油圧ポンプからの圧油を供給し、これを切換弁
でコントロールして作動する如く構成している。
アクチユエータは通常、ブームシリンダ、バケツ
トシリンダ、旋回モータ、および、左右の走行モ
ータの６個よりなるが、これらは単独に、あるい
は、複数個が同時に作動する複合操作によつて作
動される。一般的な油圧回路においては、各アク
チユエータを作動させる切換弁を２個のグループ
に分け、各々の切換弁のグループに対して、各々
別個の油圧ポンプを接続せしめ、各々のグループ
内では切換弁をパラレルに接続せしめている。こ
のような油圧回路では、それぞれ別個の切換弁の
グループに属するアクチユエータは他の切換弁の
グループに属するアクチユエータと同時に操作し
ても、他のグループに属するアクチユエータに影
響されることはない。しかし、同一切換弁グルー
プ内のアクチユエータを同時に作動した場合は、
作動圧の低いアクチユエータのみに圧油が流れ、
作動圧の高いアクチユエータには圧油が流れず、
作動しないという好ましからざる現象が生ずる。
このために、例えば、左右の走行モータを同時に
作動させて進行しているとき、他の、より低い作
動圧となるアクチユエータを作動させた場合は、
該アクチユエータと同一グループ内にある走行モ
ータへの送油量がそのアクチユエータに取られる
ため減少し、その結果として左右の走行モータへ
の送油量が異なり、走行モータの回転速度が異な
つて走行が蛇行状態になるという好ましからぬ状
態が生ずる。それを防止する目的で、従来技術の
油圧回路では第３図に示すごとく、一方の第１油
圧ポンプ９から、第１走行モータ２操作用切換弁
１に通ずる油路１０の途中にパイロツト切換弁２
６を設けた。ここで先ず、第１、第２両走行モー
タ２，１５のみを作動し、他のアクチユエータは
全く作動しない単純な走行時を考えてみる。この
場合には、第１走行モータ操作用切換弁１および
第２走行モータ操作用切換弁１４を同時に操作す
る。そうすると、開閉弁３７，３９が共に連動し
て切換わり開通する。それで第３ポンプ３１から
の吐出油の一方は、油路３２、絞り３８を通り、
開閉弁３７、油路４１、開閉弁４３，４４，４５
の内部油路を通つて油タンク４２に戻り、もう一
方は油路３４、絞り４０を通り、開閉弁３９、油
路４６、開閉弁４７，４８，４９の内部油路を通
つて油タンク４２に戻る。したがつて、パイロツ
ト切換弁２６にはパイロツト圧は作用せず、パイ
ロツト切換弁２６はロ位置のままである。そこ
で、第１走行モータ２は第１油圧ポンプ９からの
圧油で作動し、第２走行モータ１５は第２油圧ポ
ンプ２１からの圧油で作動するので、車体は直進
する。

次に、第１および第２走行モータと他のアクチ
ユエータを同時に作動する場合、例えば、湿地
帯、あるいは、坂道などで、走行しながらブー
ム、アームなどを使つて進行を容易にする場合に
ついて述べる。例えば、走行中にブームシリンダ
６を作動する場合について説明する。前記のよう
に、第３図において、第１、第２走行モータ操作
用切換弁１，１４が操作され、第１走行モータ２
と第２走行モータ１５は作動しており、更に、ブ
ームシリンダ６操作用切換弁５を操作してこれを
切換える。そうすると、切換弁５と連動した開閉
弁４４が切換えられ、油タンク４２に通じたバイ
パス油路４１が該開閉弁４４で遮断されるため、
第３ポンプ３１からの吐出油は、絞り３８、油路
３３、開閉弁３７、シヤトル弁３５、油路３６を
通つてパイロツト圧としてパイロツト切換弁２６
に達し、該パイロツト切換弁２６をイ位置に切換
える。したがつて、第２油圧ポンプ２１の圧油は
油路２２を通つて第２走行モータ操作用切換弁１
４に流れる以外に、分岐油路２７、パイロツト切
換弁２６イ位置、油路１０を通つて第１走行モー
タ操作用切換弁１にも流入する。すなわち、２個
の走行モータ２，１５は共に第２油圧ポンプ２１
から圧油の供給を受け、同じ回転数で回転するの
で、蛇行せずに直進する。また、走行中に操作作
動させたブームなど、走行モータ以外の他のアク
チユエータはいずれも第１油圧ポンプ９に並列に
接続されることになるから、それらの作動は、第
１、第２両走行モータ２，１５の作動に影響され
ない。

発明が解決しようとする課題 上記従来の方法は、第１、第２の２個の走行モ
ータとそれ以外の他のアクチユエータを同時に操
作しても、両者はそれぞれ別個の油圧ポンプから
圧油を供給されることになるので、走行時に蛇行
することなく直進する。また、走行時に操作する
他のアクチユエータは、別個の単独の油圧ポンプ
から圧油を供給されるので、走行モータ側の作動
圧に関係なく作動される。ところが、例示したク
ローラ式油圧シヨベルは２個の走行モータを作動
させながら、他のアクチユエータを作動させる場
合がかなりある。例えば、油圧シヨベルが湿地帯
から脱出したり、あるいは、急勾配の傾斜地を登
りきる場合に、ブーム、アームなどを使つて前進
する。そしてその時、ブーム、アームなどの作動
速度を速くしようとしても、ブーム、アームなど
のアクチユエータ操作用切換弁のグループ側の油
圧ポンプの吐出能力に限度があつて、作動速度を
上げることができない。

この発明は上記の問題を解決し、走行しながら
走行モータ以外の他のアクチユエータを作動させ
た時、操作するアクチユエータの作動速度を上げ
ることの可能なクローラ式油圧シヨベル類似の全
油圧式建設機械の油圧回路を提供することを目的
とするものである。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために講じたこの発明の
手段は、 (イ) 複数のアクチユエータ操作用切換弁を２個の
グループに分け、おのおの別個の油圧ポンプの
圧油を供給し、上記切換弁の各グループの最上
流側に走行モータ操作用切換弁を設け、その下
流側に走行モータ以外のアクチユエータ操作用
切換弁を並列に配置した油圧回路であつて、 (ロ) 一方の油圧ポンプから、一方の切換弁グルー
プに属する走行モータ操作用切換弁に通じる油
路の中間に、 (ハ) 常時は、上記一方の油圧ポンプから一方の走
行モータ操作用切換弁に通じる油路を開路し、
他方の走行モータ操作用切換弁に通じる他方の
油圧ポンプからの油路の分岐油路を閉路してい
るが、パイロツト信号により切換えると、一方
の油圧ポンプの吐出油路を、２つの切換弁グル
ープの走行モータ操作用切換弁の下流側から、
走行モータ以外のアクチユエータ操作用切換弁
に圧油を供給する油路に接続し、他方の油圧ポ
ンプの吐出油路を、両方の走行モータ操作用切
換弁に同時に通じさせる機能のパイロツト切換
弁を備え、 (ニ) 該パイロツト切換弁には、走行モータ操作用
切換弁が操作され、なおかつ、その切換弁グル
ープに属する走行モータ以外にアクチユエータ
操作用切換弁を同時に操作したときにパイロツ
ト信号を発生する手段からの信号を導き、 (ホ) さらに、上記パイロツト切換弁が切換わつた
とき、２つの油圧ポンプの吐出油路を絞りを介
して連通させる如き油路を設ける。

作 用 走行モータとそれ以外の他のアクチユエータを
同時に操作すると、パイロツト切換弁は切換わつ
て、両者はそれぞれ別個の油圧ポンプから圧油を
供給される。そして本発明の油圧回路では、同時
に２つの油圧ポンプの吐出油路は、絞りを介して
に互に連通されているので、走行モータ側か、他
のアクチユエータ側か、いずれか油圧の高い方側
から低い方側へ圧油の一部が流れる。通常、走行
モータ側の作動圧が高いので、他のアクチユエー
タに圧油を供給する油圧ポンプからの圧油の一部
は絞りを通つて、他のアクチユエータ側へ送油さ
れる。したがつて、他のアクチユエータの作動速
度は上昇する。

実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は、この発明をクローラ式油圧シヨベル
に適用した時の油圧系統図であり、図において、
１は第１走行モータ２操作用の切換弁であり、３
は旋回モータ４操作用の切換弁であり、５はブー
ムシリンダ６操作用の切換弁であり、７はアーム
シリンダ８操作用の切換弁であるが、これらの切
換弁１，３，５，７は切換弁グループＡを形成
し、最上流側の第１走行モータ操作用切換弁１に
は第１油圧ポンプ９から油路１０が通じ、第１走
行モータ操作用切換弁１と他の切換弁３，５，７
とはタンデムに連結され、他の切換弁３，５，７
はそれぞれ並列に連結され、第１走行モータ操作
用切換弁１の下流側から各切換弁３，５，７へ油
路１１，１２，１３が通じている。

１４は第２走行モータ１５操作用切換弁であ
り、１６はバケツトシリンダ１７操作用切換弁で
あり、１８は前記ブームシリンダ操作用切換弁５
と連動し、ブームシリンダ６に合流油路１９を形
成した切換弁であり、２０は前記アームシリンダ
操作用切換弁７と連動し、アームシリンダ８に合
流油路５３を形成した切換弁であるが、これらの
切換弁１４，１６，１８，２０は切換弁グループ
Ｂを形成し、最上流側の第２走行モータ操作用切
換弁１４には第２油圧ポンプ２１から油路２２が
通じ、該第２走行モータ操作用切換弁１４と他の
切換弁１６，１８，２０とはタンデムに連結さ
れ、他の切換弁１６，１８，２０はそれぞれ並列
に連結され第２走行モータ操作用切換弁１４の下
流側から各切換弁１６，１８，２０へ油路２３，
２４，２５が通じている。

２６は第１油圧ポンプ９から第１走行モータ操
作用切換弁１に通ずる油路１０に設けたパイロツ
ト切換弁で、両グループＡ，Ｂの第１、第２走行
モータ操作用切換弁１，１４とそれ以外の切換弁
のいずれか１個あるいは複数個を操作した時に、
第２油圧ポンプ２１を第１走行モータ操作用切換
弁１と第２走行モータ操作用切換弁１４に並列に
通ぜしめ、第１油圧ポンプ９を両切換弁グループ
Ａ，Ｂの前記以外の切換弁３，５，７，１６，１
８，２０に並列に通ぜしめるためのもので、該パ
イロツト切換弁２６には第２油圧ポンプ２１の吐
出側油路２２から分岐油路２７が通じている。ま
た、該パイロツト切換弁２６から切換弁グループ
Ａの第１走行モータ操作用切換弁１以外の切換弁
３，５，７へ油路２８，２９が、切換弁グループ
Ｂの第２走行モータ操作用切換弁１４以外の切換
弁１６，１８，２０に油路２８，３０が、それぞ
れ、チエツク弁５０，５０を介して通じている。

３１は第３油圧ポンプで、該油圧ポンプ３１か
らの吐出圧油はパイロツト油路３２を経て分岐
し、並行するパイロツト油路３３，３４を形成
し、該パイロツト油路３３，３４はシヤトル弁３
５、パイロツト油路３６を経てパイロツト切換弁
２６に通じている。３７はパイロツト油路３３に
設けた開閉弁で、該開閉弁３７は第１走行モータ
操作用切換弁１と連動しており、該第１走行モー
タ操作用切換弁１が中立以外に切換えられたとき
のみ該パイロツト油路３３を開通せしめるための
ものであり、該開閉弁３７の上流側の油路３３に
は絞り３８を設けている。同様に３９はパイロツ
ト油路３４に設けた開閉弁で、該開閉弁３９は第
２走行モータ操作用切換弁１４と連動しており、
該第２走行モータ操作用切換弁１４が中立以外に
切換えられたときのみパイロツト油路３４を開通
せしめるためのもので、該開閉弁３９の上流側の
パイロツト油路３４には絞り４０が設けられてあ
る。４１は開閉弁３７の下流側で、パイロツト油
路３３から分岐して油タンク４２に通ずるバイパ
ス油路で、該バイパス油路４１には３個の開閉弁
４３，４４，４５を直列に設けている。開閉弁４
３は旋回モータ操作用切換弁３と連動する開閉弁
であり、開閉弁４４はブーム操作用切換弁５と連
動する開閉弁であり、開閉弁４５はアーム操作用
切換弁７と連動する開閉弁であり、これらの切換
弁３，５，７が中立位置にあるときのみ、開閉弁
４３，４４，４５をそれぞれ開通するもので、そ
れ以外に切換えられたときには閉鎖するものであ
る。同様に、４６は開閉弁３９の下流側で、パイ
ロツト油路３４から分岐して油タンク４２に通ず
る油路で、該バイパス油路４６には３個の開閉弁
４７，４８，４９を直列に設けている。開閉弁４
７はバケツト操作用切換弁１６と連動する開閉弁
であり、開閉弁４８はブームシリンダの合流操作
用切換弁１８と連動する開閉弁であり、４９はア
ームシリンダの合流操作用切換弁２０と連動する
開閉弁である。そして、切換弁１６，１８，２０
が中立位置にあるときのみ、これらの開閉弁４
７，４８，４９はそれぞれ開通するもので、それ
以外に切換えられたときには閉鎖するものであ
る。そして本発明においては、第１油圧ポンプ９
と第１走行モータ操作用切換弁１の上流側の油路
１０との間に、油路５５を設け、該油路５５の途
中に絞り５６を、パイロツト切換弁２６を経由す
る油路１０と並列に付加設定した。なお、第１図
において、５０，５４はいずれもチエツク弁であ
り、５１はリリーフ弁、５２は戻り油路である。

本発明は上記の如く構成しているが、実際に作
動する場合について説明する。

引例のクローラ式油圧シヨベルにおいて、第
１、第２両走行モータと他のアクチユエータを同
時に作動する場合の本油圧回路の作動機能は、走
行中に旋回モータ４を作動する場合も、あるいは
それ以外に、走行中にブームシリンダ６、アーム
シリンダ８、バケツトシリンダ１７を作動する場
合も同様である。従つて、以下は、油圧シヨベル
が湿地帯、あるいは、坂道などで、走行しながら
ブームを使つて前進を容易にする場合を想定して
説明する。前記のように走行モータ操作用切換弁
１，１４が操作され、第１、第２両走行モータ
２，１５が作動しており、更にブームシリンダ６
操作用切換弁５を操作してこれを切換える。該切
換弁５と連動した開閉弁４４が切換えられ、油圧
タンク４２に通じたバイパス油路４１が遮断され
る。該バイパス油路４１が閉ざされるため、油路
３３のパイロツト油は開閉弁３７、シヤトル弁３
５、油路３６を通つてパイロツト切換弁２６に達
し、該パイロツト切換弁２６をイ位置に切換え
る。したがつて、第２油圧ポンプ２１の圧油は油
路２２を通つて第２走行モータ１５操作用切換弁
１４に流れる以外に、分岐回路２７、パイロツト
切換弁２６のイ位置、油路１０を通つて第１走行
モータ２操作用切換弁１に流れる。すなわち、２
個の走行モータ２，１５は共に第２油圧ポンプ２
１から圧油の供給を受ける。一方、第１油圧ポン
プ９の圧油は、パイロツト切換弁２６のイ位置、
油路２８、チエツク弁５０、油路２９、油路１
２、チエツク弁５４、更に、ブームシリンダ６操
作用切換弁５を通つてブームシリンダ６に達し、
戻り油は該切換弁５、油路５２を通つて油タンク
４２に戻り、該ブームシリンダ６が作動する。こ
のように走行モータ２，１５とそれ以外の他のア
クチユエータを同時に作動させる場合には、それ
ぞれ別個の油圧ポンプで作動させることになり、
走行モータ２，１５がそれ以外の他のアクチユエ
ータの影響を受けることがなく、油圧シヨベルは
直進を確保する。そうして本発明にては、第１油
圧ポンプ９からパイロツト切換弁２６を経由する
油路１０と並列に、絞り５６を有する油路５５に
より、上記第１油圧ポンプ９の吐出口側油路と油
路１０とが連通されている。これは、パイロツト
切換弁２６がイ位置に切換わつている時には、第
１油圧ポンプ９と第２油圧ポンプ２１の吐出口側
を絞り５６を介して連通させているものである。
そのために、第２油圧ポンプ２１が吐出油を供給
する走行モータ側か、第１油圧ポンプ９が吐出油
を供給する他のアクチユエータ側か、いずれか油
圧の高い方側から低い方側へ所定量の圧油が絞り
５６を通つて流れ、相互に、その不足分を補うこ
とにより同時操作時の作業性能の向上を計るもの
である。本実施例においては、通常走行モータ側
の作動圧が高いので、第２油圧ポンプ２１からの
圧油は、走行モータ２，１５に供給されるととも
に、その一部は、油路２７、パイロツト切換弁２
６右側油路、絞り５６、油路５５、パイロツト切
換弁２６イ位置左側油路、油路２８、チエツク弁
５０、油路２９、油路１２、チエツク弁５４、切
換弁５を経て、ブームシリンダ６へ送油される。
したがつて、ブームシリンダ６の作動速度は上昇
する。

なお、第２図に示す図は本発明の他の実施例で
あるが、第１図における油路５５、絞り５６をや
めて、パイロツト切換弁２６′内に絞り５６′を設
けたものである。

発明の効果 上記のように、本発明は油圧シヨベルの如き全
油圧式建設機械のアクチユエータを２組のグルー
プに分け、それぞれ別個の油圧ポンプで作動する
如くし、第１、第２両走行モータとそれ以外の他
のアクチユエータを同時に作動させる操作をした
ときは、パイロツト切換弁の切換わり作用によつ
て、第１、第２油圧ポンプの吐出圧油を、それぞ
れ、左右の走行モータと、該走行モータ以外のア
クチユエータとへ専用的に供給する回路を形成す
るとともに、該第１油圧ポンプと第２油圧ポンプ
の吐出口側の油路の間に絞り部を有する連通油路
を設けた。従来技術の油圧回路にては、上記のよ
うな絞り部を設けていないので、２個の走行モー
タとそれ以外の他のアクチユエータを同時操作し
た場合に、両者はそれぞれ単独の油圧ポンプから
別個に圧油を供給されていた。それで、運転者が
他のアクチユエータの作動速度の上昇を必要とし
ても、その側の単独の油圧ポンプの吐出油量の限
度しか対応できないので、必要とする速度上昇は
得られず、作業上不具合の状況も多かつた。しか
し、絞り部を付加設定した本発明の油圧回路を持
つ全油圧式建設機械、例えば、クローラ式油圧シ
ヨベルが、沼地を前進する場合でも、ブーム、ア
ームなどを同時に操作作動すると、走行モータ側
の高圧圧油の一部は絞り部を通つてブーム、アー
ムなど低圧側アクチユエータに合流するので、ブ
ーム、アームなどの作動速度を上昇させることが
可能となつた。したがつて、油圧シヨベルを走行
させて、旋回したり、あるいは作業アタツチメン
トを操作作動させた場合でも、それらアクチユエ
ータの作動速度上昇が可能となり、油圧シヨベル
或いは、全油圧式建設機械の作業性を向上させ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧回路図、第２図は第１図
の他の実施例、第３図は従来技術の油圧回路図で
ある。 ２……第１走行モータ、４……旋回モータ、６
……ブームシリンダ、８……アームシリンダ、９
……第１油圧ポンプ、１０……油路、１５……第
２走行モータ、２１……第２油圧ポンプ、２６，
２６′……パイロツト切換弁、３１……第３油圧
ポンプ、３２……パイロツト油路、３５……シヤ
トル弁、３７……開閉弁、３８……絞り、３９…
…開閉弁、５５……油路、５６，５６′……絞り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のアクチユエータ操作用切換弁を２個の
   切換弁グループに分け、それぞれ別個の油圧ポン
   プの圧油を供給し、各切換弁グループの最上流側
   に、走行モータ操作用切換弁を設け、その下流側
   に走行モータ以外のアクチユエータ操作用切換弁
   を並列に配置した油圧回路において、一方の油圧
   ポンプから一方の切換弁グループの走行モータ操
   作用切換弁に通じる油路の中間に設け、常時は、
   上記一方の油圧ポンプから一方の走行モータ操作
   用切換弁に通じる油路を開路し、他方の走行モー
   タ操作用切換弁に通じる他方の油圧ポンプからの
   油路の分岐油路を閉路しているが、パイロツト信
   号により切換わると、一方の油圧ポンプからの油
   路を、２つの切換弁グループの走行モータ操作用
   切換弁の下流側から、走行モータ以外のアクチユ
   エータ操作用切換弁に、同時に通じさせる油路お
   よび他方の油圧ポンプからの油路を、他方の走行
   モータ操作用切換弁と同時に、一方の走行モータ
   操作用切換弁にも通じさせる機能のパイロツト切
   換弁と、走行モータ操作用切換弁およびその切換
   弁グループに属する走行モータ以外のアクチユエ
   ータ操作用切換弁が同時に操作されると、上記パ
   イロツト切換弁に信号を発する手段と、上記パイ
   ロツト切換弁が切換わつたとき、２つの油圧ポン
   プの吐出油路が、絞りを介して連通されるが如き
   油路と、からなる建設機械の油圧回路。