JPH0417283B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧クレーンや油圧シヨベル等の建
設機械のように、共通の可変容量形油圧ポンプか
ら走行、旋回、ブーム、ウインチ（主巻、補巻）、
あるいはアーム、バケツト等を駆動する各油圧モ
ータや油圧シリンダ等の複数のアクチユエータに
圧油を給排制御する場合に用いられる複数アクチ
ユエータの油圧制御回路に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、クレーンのウインチ用油圧モータ等の速
度制御回路として、たとえば特公昭59−5163号公
報に示されているように、電磁切換弁と減圧弁を
用い、その電磁切換弁の切換えにより可変容量形
油圧ポンプ（以下可変ポンプという）の吐出流量
を制御できるようにしたものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、使用頻度の高い通常の作業時
に、電磁切換弁を消磁して、ウインチ用油圧モー
タの方向制御弁を切換制御するリモコン弁（パイ
ロツト弁）の二次圧力を、シヤトル弁により高圧
選択して可変ポンプの流量制御部に導き、同ポン
プの吐出流量Ｑを第３図実線に示すようにリモコ
ン弁の二次圧力Piに比例してポジテイブコントロ
ール方式（以下ポジコン方式という）で制御する
中高速制御を行い、使用頻度の低いアースオーガ
等の特殊な作業時に、電磁切換弁を励磁して、上
記流量制御部に減圧弁の二次圧力を導くことによ
り、第３図鎖線に示すようにリモコン弁の操作に
関係なしに可変ポンプの吐出流量を少なくする微
低速制御を行うようにしたものである。

このように通常の作業時に、ポジコン方式で制
御する油圧回路では、１台の可変ポンプで１個の
アクチユエータを制御する場合は問題は無いが、
１台の可変ポンプにより複数のアクチユエータを
同時に駆動する場合、各アクチユエータのリモコ
ン弁の二次圧力をシヤトル弁により高圧選択して
可変ポンプの流量制御部に導くため、次のような
問題がある。

すなわち、１個のアクチユエータをハーフレバ
ーでインチング操作中に、他のアクチユエータを
フルレバー操作すると、後で操作されたリモコン
弁からの二次圧力（高圧）によつてポンプの吐出
流量が増大され、そのためにインチング操作中の
アクチユエータの速度が変化し、操作性が著しく
損われる。たとえば、クローラクレーンの操作に
おいて、ブームを下げながら、主巻（または補
巻）を巻上げて吊荷を水平押出しする場合、ブー
ム用リモコン弁のハーフレバー操作により、ブー
ムをインチング操作で緩速降下中に、主巻（また
は補巻）用リモコン弁をフルレバー操作すると、
ポンプの吐出流量が増加するため、ブーム用方向
制御弁のスプール開度を絞つていても、カウンタ
バランス弁の開度が大きくなつてブーム下げ速度
が速くなり、ブームの下げと、主巻（または補
巻）の巻上げとがマツチングしなくなり、操作性
が著しく損われるとともに、吊荷が急速降下する
危険性がある。

本発明は、このような事情に鑑み、とくに１台
の可変ポンプから複数のアクチユエータに圧油を
供給して、ブーム下げと主巻（または補巻）の巻
上げ等の複合作業時に、各アクチユエータの速度
が互いに干渉されないようにし、複合作業の操作
性、作業性、安全然を向上させ、また、アースオ
ーガ作業や鉄骨の芯合わせ等の微低速作業の操作
性、作業性をも向上させることができる複数アク
チユエータの油圧制御回路を提供するものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、リモコン弁の二次圧力によつて切換
えられる複数の方向制御弁を有し、各方向制御弁
の切換えによつて共通の可変容量形油圧ポンプの
吐出油を複数のアクチユエータに給排制御するよ
うに構成した複数アクチユエータの油圧制御回路
において、一定圧力の油圧源を中間回路に連通さ
せる第１作業位置と中間回路をタンクに連通させ
る第２作業位置とに切換自在の選択弁を設けると
ともに、上記ポンプの流量制御部をタンククに連
通させて同ポンプの吐出流量を最小にする第１制
御位置と、上記ポンプの流量制御部を中間回路に
連通させる第２制御位置とに切換自在のパイロツ
ト切換弁を設け、上記各リモコン弁の二次側に二
次圧力が出力されていないときにパイロツト切換
弁を第１制御位置に保持させ、上記各リモコン弁
のいずれか１以上の二次側に二次圧力が出力され
たときにその二次側から高圧選択した二次圧力に
よつてパイロツト切換弁を第２制御位置に切換え
るように構成し、さらに、パイロツト切換弁の切
換設定圧を上記各方向制御弁の切換設定圧よりも
低く設定したことを特徴とするものである。

〔作用〕

この構成により、選択弁を第１作業位置に保持
しておけば、各アクチユエータのリモコン弁のい
ずれかを少しでも操作すれば、そのリモコン弁か
らの二次圧力によつてパイロツト切換弁が第２制
御位置に切換えられ、油圧源から上記ポンプの流
量制御部に一定圧力の制御圧力が入力され、同ポ
ンプの吐出流量が最大となり、その後、ポンプ吐
出流量が最大に保持されたまま、方向制御弁が切
換えられ、そのスプール開度に応じた流量がアク
チユエータに供給され、アクチユエータの作動速
度が制御される。そして、２個以上のアクチユエ
ータを作動させる場合、レバー操作の順序に関係
なく、先にポンプ吐出流量を最大にした後、各方
向制御弁の切換えによつて、各アクチユエータへ
の流入流量が互いに独立して適正に制御される。
従つて、１個のアクチユエータの低速での作業中
に、他のアクチユエータを中高速作業すべく操作
しても、先のアクチユエータの作動速度が後のア
クチユエータの操作に干渉されることはなく、複
合作業時の操作性、インチング性能が大幅に向上
され、作業の安全性を向上される。

また、上記選択弁を第２作業位置に切換えるこ
とにより、レバー操作に関係なく、ポンプの吐出
流量が最小となり、微低速作業が円滑に行われ、
鉄骨の芯合わせ、アースオーガ作業等の操作性お
よび作業性が大幅に向上される。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す油圧回路図であ
り、図において、１は図外のエンジンにより駆動
される可変容量形油圧ポンプで、その吐出回路２
に、回路圧力を設定するメインリリーフ弁３と、
吐出油の流れの方向を切換制御する第１、第２の
方向制御弁４，５を介して第１油圧モータ６の駆
動回路６ａ，６ｂおよび第２油圧モータ７の駆動
回路７ａ，７ｂがそれぞれ接続されている。６
ｃ，７ｃはカウンタバランス弁、８は戻り油回
路、９はタンクである。

一方、１０，１１は第１、第２のリモコン弁
で、その一次側には一次圧力を設定するリリーフ
弁１２を備えたパイロツトポンプ１３の吐出回路
１４が接続され、二次側には上記各方向制御弁
４，５のパイロツト部に切換えのための二次圧力
を導く二次側回路１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，
１１ｂが接続され、タンクポートにはタンク９へ
の戻り油回路１５が接続されている。

１６は選択弁で、一定圧導入回路１７を中間回
路１８に連通させる第１作業位置１６ａと、中間
回路１８をタンク側回路１９に連通させる第２作
業位置１６ｂとに切換自在に設けられている。ま
た、図例では、選択弁１６の一定圧導入側回路１
７がリモコン弁１０，１１の一次側回路１４に接
続され、タンク側回路１９がリモコン弁１０，１
１のタンク側回路１５を介してタンク９に接続さ
れているが、回路１７にリモコン弁１０，１１の
油圧源とは別の油圧源を接続し、回路１９を直接
タンク９に接続してもよい。

２０はパイロツト切換弁で、上記可変ポンプ１
の流量制御部１ａに接続した制御圧導入回路２５
をタンク９に連通させる第１制御位置２０ａと、
中間回路１８に連通させる第２制御位置２０ｂと
に切換自在に設けられ、そのパイロツト部２０ｃ
に、上記各リモコン弁１０，１１の二次側回路か
らシヤトル弁２１，２２，２３により高圧選択し
た二次圧力を入力する二次圧力導入回路２４が接
続されている。なお、このパイロツト切換弁２０
の切換設定圧P₁は上記各方向制御弁４，５の切
換設定圧P₂よりも低く設定してある。

上記の油圧制御回路において、選択弁１６を第
１作業位置１６ａに保持した状態で、何の操作も
しないときは、各リモコン弁１０，１１の二次側
回路１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂのいずれに
も二次圧力が導かれておらず、従つて、各方向制
御弁４，５が図示の位置に保持されているととも
に、回路２４にも二次圧力が導かれないため、パ
イロツト切換弁２０も図示の第１制御位置２０ａ
に保持されている。このため、可変ポンプ１の流
量制御部１ａの制御圧導入回路２５がタンク９に
連通され、可変ポンプ１の吐出流量Ｑが最小とな
り、その吐出油が各方向制御弁４，５を通過し、
回路８を経てタンク９に戻される。すなわち、各
油圧モータ６，７のいずれも駆動しないときは、
可変ポンプ１の吐出流量Ｑが最小となり、動力損
失が極力少なくなるように制御される。

次に、上記選択弁１６を第１作業位置１６ａに
保持したままで、たとえば第１リモコン弁１０の
レバー１０ｃを矢印イ方向に操作すると、その二
次側回路１０ａにレバー操作角に応じた二次圧力
Pi₁が導出され、その二次圧力Pi₁がシヤトル弁２
１，２３を経て回路２４に導かれる。そして、そ
の二次圧力Pi₁がパイロツト切換弁２０の切換設
定圧P₁以上になると、パイロツト切換弁２０が
第２制御位置２０ｂに切換えられ、上記回路２５
が中間回路１８に連通される。このとき、中間回
路１８が選択弁１６により一定圧導入回路１７に
連通されているので、可変ポンプ１の流量制御部
１ａに、パイロツトポンプ１３からリリーフ弁１
２によつて調圧されたリモコン弁１０，１１の一
次圧力（一定）が入力され、可変ポンプ１の吐出
流量Ｑが第２図実線のように最大Q_naxとなるよ
うに制御される。

然る後、上記二次側回路１０ａに導かれた二次
圧力Pi₁が方向制御弁４の切換設定圧P₂以上にな
ると、方向制御弁４が図面下位置に切換えられ、
上記可変ポンプ１の吐出油が駆動回路６ａを経て
第１油圧モータ６に供給されるとともに、その駆
動回路６ａの導かれる圧力によつてカウンタバラ
ンス弁６ｃが開かれ、同モータ６が正転（たとえ
ば巻上方向）に回転駆動される。

また、上記二次圧力Pi₁が方向制御弁４の切換
設定圧P₂以上になつて方向制御弁４が切換えら
れた後は、レバー１０ｃの操作角に応じて上記二
次圧力Pi₁が制御される。そして、上記可変ポン
プ１の吐出流量Ｑが最大流量Q_naxに保持された
ままで、上記二次圧力Pi₁に応じて方向制御弁４
のスプール開度が制御され、上記油圧モータ６に
流入する流量が制御され、同モータ６の回転速度
が制御される。これにより可変ポンプ１が最大吐
出流量Q_naxの状態で、レバー１０ｃの操作によ
つて方向制御弁４のスプール開度を制御しながら
中高速作業を行うことができる。なおこの作業時
において、可変ポンプ１の吐出流量Q_naxのうち、
方向制御弁４のスプール開度によつて決められた
必要油量のみが油圧モータ６に流入するととも
に、その余剰油が方向制御弁４によつてブリード
オフされ、タンク９に戻される。

また、上記レバー１０ｃの操作により第１油圧
モータ６の駆動制御を行つている間に、第２リモ
コン弁１１のレバー１１ｃをたとえば矢印ロ方向
に操作すると、その二次側回路１１ｂに二次圧力
Pi₂が導かれ、その二次圧力Pi₂によつて方向制御
弁５が図面上位置に切換えられ、上記可変ポンプ
１の吐出油が駆動回路７ｂおよびカウンタバラン
ス弁７ｃを経て第２油圧モータ７に供給され、同
モータ７が逆転（たとえば巻下方向）に回転駆動
される。

このとき、レバー１１ｃの操作角に応じて二次
側回路１１ｂに出力される二次圧力Pi₂が制御さ
れるとともに、方向制御弁５のスプール開度が制
御され、第２油圧モータ７に流入する流量が制御
され、同モータ７の回転速度が制御される。さら
に、この場合、先に操作したリモコン弁１０の二
次圧力によつてパイロツト切換弁２０が既に第２
制御位置２０ｂに切換えられ、可変ポンプ１の吐
出流量Ｑが最大流量Q_naxになつているので、二
次側回路１１ｂに二次圧力Pi₂が導かれても可変
ポンプ１の吐出流量Ｑが最大流量Q_naxのままで
変化することはない。従つて、第１油圧モータ６
と、第２油圧モータ７をそれぞれのリモコン弁１
０，１１のレバー１０ｃ，１１ｃによつて互いに
独立して制御できることになる。

このことから、たとえば第１油圧モータ６をク
レーンにおけるブームの俯仰用油圧モータとし、
第２油圧モータ７を主巻（または補巻）用の油圧
モータとして用いた場合、ブーム下げをハーフレ
バーでインチング制御しながら、主巻（または補
巻）をフルレバーで巻上して吊荷を水平押出しす
る場合でも、ブームが急降下する等の不都合が生
じることなく、安全に制御できる。

次に、選択弁１６を第２作業位置１６ｂに切換
えた状態で、たとえば第１リモコン弁１０のレバ
ー１０ｃを矢印イ方向に操作すると、上記同様に
その二次側回路１０ｂにレバー操作角に応じた二
次圧力Pi₁が出力され、その二次圧力Pi₁がパイロ
ツト切換弁２０の切換設定圧P₁以上になると、
パイロツト切換弁２０が第２制御位置２０ｂに切
換えられ、上記回路２５が中間回路１８に連通さ
れるが、このとき、中間回路１８が選択弁１６に
よりタンク側回路１９に連通されているので、可
変ポンプ１の流量制御部１ａには制御圧が導かれ
ず、これにより可変ポンプ１の吐出流量Ｑが第２
図破線で示すように最小流量Q_nioとなるように制
御される。すなわちレバー操作に関係なく、可変
ポンプ１の吐出流量Ｑは最小流量Q_nioに保持され
る。従つて、フルレバー操作での微低速作業が可
能となり、たとえば鉄骨の芯合わせ等の作業を容
易に行うことができるとともに、アースオーガ作
業等の長時間に亘る微低速作業時に、レバーをフ
ルストロークでデイテントロツクする等により、
操作性および作業性を大幅に向上させることがで
きる。

なお、本発明における複数アクチユエータの組
合せとしては、上記クレーンのブームと主巻（ま
たは補巻）の組合せだけに限らず、ブームと旋
回、油圧シヨベルのブーム用油圧シリンダとアー
ム用油圧シリンダ、その他油圧モータ同志、油圧
シリンダ同志、ある油圧モータと油圧シリンダの
組合せ等、種々のアクチユエータの組合せに適用
できるものである。また、上記選択弁は電磁式に
限らず、手動式、パイロツト式のいずれでもよ
い。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明は、１台の可変容量形油
圧ポンプから複数のアクチユエータに圧油を供給
する回路において、選択弁を第１作業位置に保持
しておくことにより、各アクチユエータのリモコ
ン弁のいずれか１つを少しでも操作すれば、可変
ポンプの吐出流量を最大にすることができ、高速
作業を容易にして、その作業能率を向上できる。
しかも、２個以上のアクチユエータによる複合作
業時には、レバー操作の順序に関係なく、各アク
チユエータを互いに独立して制御でき、複合作業
時の操作性、インチング性能等の制御性、作業性
等を大幅に向上でき、作業の安全性の向上にも役
立つ。また、上記選択弁を第２作業位置に切換え
ることにより、レバー操作に関係なく可変ポンプ
の吐出流量を最小にして微低速作業を容易にし、
鉄骨の芯合わせ、アースオーガ作業等の操作性お
よび作業性を大幅に向上できる。さらに、上記選
択弁の切換えだけで上記中高速作業と微低速作業
とを選択でき、それぞれの作業に最適な制御を行
うことができ、機械の汎用性の向上にも役立つも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す油圧回路図、第
２図はその制御特性図、第３図は従来の制御例を
示す制御特性図である。 １……可変容量形油圧ポンプ（可変ポンプ）、
１ａ……その流量制御部、４……第１方向制御
弁、５……第２方向制御弁、６……第１油圧モー
タ、７……第２油圧モータ、９……タンク、１０
……第１リモコン弁、１０ａ，１０ｂ……二次側
回路、１１……第２リモコン弁、１１ａ，１１ｂ
……二次側回路、１２……リリーフ弁、１３……
パイロツトポンプ、１６……選択弁、１６ａ……
第１作業位置、１６ｂ……第２作業位置、１７…
…一定圧導入回路、１８……中間回路、１９……
タンク側回路、２０……パイロツト切換弁、２０
ａ……第１制御位置、２０ｂ……第２制御位置、
２１……制御圧導入回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リモコン弁の二次圧力によつて切換えられる
   複数の方向制御弁を有し、各方向制御弁の切換え
   によつて共通の可変容量形油圧ポンプの吐出油を
   複数のアクチユエータに給排制御するように構成
   した複数アクチユエータの油圧制御回路におい
   て、一定圧力の油圧源を中間回路に連通させる第
   １作業位置と中間回路をタンクに連通させる第２
   作業位置とに切換自在の選択弁を設けるととも
   に、上記ポンプの流量制御部をタンクに連通させ
   て同ポンプの吐出流量を最小にする第１制御位置
   と、上記ポンプの流量制御部を中間回路に連通さ
   せる第２制御位置とに切換自在のパイロツト切換
   弁を設け、上記各リモコン弁の二次側に二次圧力
   が出力されていないときにパイロツト切換弁を第
   １制御位置に保持させ、上記各リモコン弁のいず
   れか１以上の二次側に二次圧力が出力されたとき
   にその二次側から高圧選択した二次圧力によつて
   パイロツト切換弁を第２制御位置に切換えるよう
   に構成し、さらに、パイロツト切換弁の切換設定
   圧を上記各方向制御弁の切換設定圧よりも低く設
   定したことを特徴とする複数アクチユエータの油
   圧制御回路。