JPH0419406A - Hydraulic working circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、建設機械等の油圧作業回路に係り、特にこの
ような回路における複合操作性の向上に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a hydraulic work circuit for construction machinery and the like, and particularly to improving the combined operability of such a circuit.
油圧ショベル等の建設機械は、例えばパケット、ブーム
、アーム等の操作用或いは走行用等の各種アクチュエー
タを備え、そしてこれらのアクチュエータは、それぞれ
方向切換弁を介して供給される油圧ポンプ（好ましくは
可変容量ポンプ）からの圧油によって駆動されるように
構成されている。ところで、このような油圧作業回路に
おいて、個々のアクチュエータの必要圧油量の合計が油
圧ポンプの吐出容量を超過すると、各アクチュエータへ
の油量の分配が良好に行われず、いわゆるアクチュエー
タの複合操作性が低下されるが、このため、このような
問題点を解決するものとして、例えば特開昭６０−１１
７０６号に開示されるような技術が知られている。Construction machines such as hydraulic excavators are equipped with various actuators for operating packets, booms, arms, etc. or for traveling, and these actuators are each operated by a hydraulic pump (preferably a variable It is configured to be driven by pressure oil from a displacement pump). By the way, in such a hydraulic work circuit, if the total required amount of pressure oil for each actuator exceeds the discharge capacity of the hydraulic pump, the amount of oil will not be distributed well to each actuator, and the so-called combined operability of the actuators will be impaired. Therefore, as a solution to this problem, for example, Japanese Patent Application Laid-open No.
A technique as disclosed in No. 706 is known.
すなわち、第１０図において、可変容量ポンプ１００か
ら２つのアクチュエータ１０２゜１０４への圧油の供給
は、それぞれの方向切換弁１０６．１０８を介して行わ
れるが、ここでポンプ１００と各方向切換弁１０６゜１
０８との間にはそれぞれ補助弁１１０゜１１２が設けら
れ、そしてこれら補助弁１１０．１１２に対して、その
一方の端部１１０ａ、１１２ａの一部には、特に、それ
ぞれの方向切換弁のアクチュエータ供給油路内の圧力が
補助弁開方向に印加され、また他方の端部１１０ｂ、１
１２ｂの一部には、特に、前記各アクチュエータ供給油
路内の圧力の中の最高圧力が補助弁閉方向に印加される
ように構成されている。したがって、このような回路に
よれば、アクチュエータ１０２゜１０４の同時操作時に
は、低負荷側のアクチュエータに対する補助弁の開度が
制限されるので、アクチュエータの複合操作性が向上さ
れる。That is, in FIG. 10, pressure oil is supplied from the variable displacement pump 100 to the two actuators 102 and 104 via the respective directional control valves 106 and 108. 106°1
Auxiliary valves 110, 112 are provided between the auxiliary valves 110 and 112, and a portion of one end 110a, 112a of the auxiliary valves 110, 112 is provided with, in particular, an actuator for the respective directional valve. The pressure in the supply oil path is applied in the direction of opening the auxiliary valve, and the other end 110b, 1
In particular, a portion of the actuator 12b is configured such that the highest pressure among the pressures in each of the actuator supply oil passages is applied in the direction of closing the auxiliary valve. Therefore, according to such a circuit, when the actuators 102 and 104 are operated simultaneously, the opening degree of the auxiliary valve for the actuator on the low load side is limited, so that the combined operability of the actuator is improved.
しかしながら、前述の従来技術においては、補助弁が各
々の切換弁とポンプとの間に配設されているので、アク
チュエータの複合操作時には、ポンプから低圧側アクチ
ュエータへの供給ラインが方向切換弁の戻り開度に関係
なく前記補助弁により制限される。このため、このよう
な補助弁を、例えば油圧ショベル等のようなメータアウ
ト制御が必要なアクチュエータに適用した場合には、ア
クチュエータの動きに対して圧油の供給が不足し、キャ
ビテーションが発生し、騒音上や構成機器の信頼性上の
問題が往々にして発生する。なおこの場合、前記キャビ
テーションを防止すべく方向切換弁のメータアウト側の
最大開度を制限するようにすると、そのアクチュエータ
の単独操作時に速度が低下し、作業性上の問題が発生す
る。However, in the prior art described above, the auxiliary valve is disposed between each switching valve and the pump, so when the actuator is operated in combination, the supply line from the pump to the low-pressure actuator is connected to the return of the directional switching valve. It is limited by the auxiliary valve regardless of the opening degree. For this reason, when such an auxiliary valve is applied to an actuator that requires meter-out control, such as a hydraulic excavator, the supply of pressure oil is insufficient for the movement of the actuator, causing cavitation. Problems with noise and reliability of component equipment often occur. In this case, if the maximum opening degree on the meter-out side of the directional control valve is limited in order to prevent cavitation, the speed decreases when the actuator is operated alone, causing problems in workability.
さらに、この種の油圧作業回路においては、例えば周囲
温度が降下して作動油の粘度が上昇した場合や或いはポ
ンプがエンジンで駆動されこのエンジンの回転数が低下
した場合には、ポンプの吐出流量が減少するが、前述の
従来技術においては前記ポンプの吐出流量の減少、すな
わちポンプ流量特性の変動を調整することができないの
で、前述のようなポンプの駆動条件が変化した場合には
、方向切換弁の操作量に対応するアクチュエータの駆動
速度が低下（変動）する等の不都合が避けられなかった
。Furthermore, in this type of hydraulic work circuit, when the ambient temperature drops and the viscosity of the hydraulic oil increases, or when the pump is driven by an engine and the engine speed decreases, the pump discharge flow rate decreases. However, in the conventional technology described above, it is not possible to adjust the decrease in the discharge flow rate of the pump, that is, the fluctuation in the pump flow characteristics. Inconveniences such as a decrease (fluctuation) in the drive speed of the actuator corresponding to the amount of operation of the valve were unavoidable.
そこで、本発明の目的は、複数のアクチュエータを有す
る油圧ショベル等の建設機械油圧作業回路１こおいて、
アクチュエータの同時操作時における複合操作性を向上
しかつキャビテーションの発生を防止できると共に、さ
らに必要に応じてポンプの流量特性を調整することがで
きる、比較的簡単な構成からなる油圧作業回路を提供す
ることにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a hydraulic work circuit 1 for a construction machine such as a hydraulic excavator having a plurality of actuators.
To provide a hydraulic work circuit having a relatively simple configuration, which can improve compound operability during simultaneous operation of actuators, prevent the occurrence of cavitation, and further adjust the flow rate characteristics of a pump as necessary. There is a particular thing.
なお、このような目的、すなわち複合操作性の向上、キ
ャビテーションの防止或いはポンプ流量特性の調整は、
例えば特開平２−６６３０２号（特願昭６３−２１５０
７８号）公報に開示されるような技術をもって達成され
得ることは可能である。しかしながら、このような技術
においては、各方向切換弁と可変容量ポンプの間にそれ
ぞれ分流補償弁を必要とすると共に、しかもこれら各分
流補償弁にはそれぞれ制御信号を印加することが必要で
あり、このため、この種の油圧作業回路は、本質的に、
装置全体が極めて複雑となりかつ高価となる不利を免れ
ないものであった。In addition, for such purposes, i.e., improving compound operability, preventing cavitation, or adjusting pump flow characteristics,
For example, Japanese Patent Application Publication No. 2-66302 (Patent Application No. 63-2150)
No. 78) It is possible to achieve this using the technology disclosed in the publication. However, in such a technique, a separate flow compensation valve is required between each directional control valve and a variable displacement pump, and it is also necessary to apply a control signal to each of these flow flow compensation valves. For this reason, this type of hydraulic working circuit essentially
The entire device inevitably becomes extremely complex and expensive.
前記の目的を達成するために、本発明に係る油圧作業回
路は、可変容量ポンプと、この可変容量ポンプによって
負荷される複数のアクチュエータと、タンクと、前記可
変容量ポンプならびに前記複数のそれぞれのアクチュエ
ータの間に設けられ前記可変容量ポンプの圧油をそれぞ
れのアクチュエータへ供給すると共にこのアクチュエー
タからの戻り油をタンクへ排出する複数の方向切換弁と
から構成される少くとも１つの油圧作業回路からなり前
記油圧作業回路は、それぞれの方向切換弁ならびにアク
チュエータ間のアクチュエータライン上にこのライン内
の圧力を検出する検出手段と複数の方向切換弁を同時操
作した状態でこれら検出された前記圧力の中の最高圧力
を最高信号圧力として選択する選択手段とを設けると共
に、それぞれの方向切換弁ならびにタンク間のタンクラ
イン上にはこのライン内の開度を調整する補助弁を設け
、さらに前記補助弁はこれらが設けられるそれぞれの方
向切換弁のアクチュエータへの前記アクチュエータライ
ン内の圧力とバネ力とにより開方向に制御されると同時
に前記選択された最高信号圧力により閉方向に制御され
るよう構成することを特徴とする。In order to achieve the above object, a hydraulic working circuit according to the present invention comprises a variable displacement pump, a plurality of actuators loaded by the variable displacement pump, a tank, the variable displacement pump and each of the plurality of actuators. at least one hydraulic working circuit comprising a plurality of directional control valves provided between the variable displacement pumps and supplying pressure oil from the variable displacement pump to each actuator and discharging return oil from the actuators to a tank. The hydraulic work circuit includes a detection means for detecting the pressure in this line on the actuator line between each directional control valve and actuator, and a detection means for detecting the pressure in this line when a plurality of directional control valves are operated simultaneously. A selection means for selecting the highest pressure as the highest signal pressure is provided, and an auxiliary valve for adjusting the opening degree in this line is provided on each directional control valve and the tank line between the tanks, and furthermore, the auxiliary valve is is configured to be controlled in the opening direction by the pressure in the actuator line and a spring force to the actuator of each directional control valve provided with the directional control valve, and simultaneously controlled in the closing direction by the selected maximum signal pressure. Features.
この場合、可変容量ポンプの容量制御は、例えば、選択
された最高信号圧力を可変容量ポンプの流量制御手段に
印加することにより達成することができる。In this case, capacity control of the variable displacement pump can be achieved, for example, by applying a selected maximum signal pressure to the flow control means of the variable displacement pump.
また、前記油圧作業回路において、例えばポンプ吐出ラ
インからタンクラインへ連通するバイパスラインを設け
、このバイパスライン上に圧力補償付流量制御弁と圧力
発生手段とを設け、前記圧力補償付流量制御弁に選択さ
れた最高信号圧力を印加しかつ前記圧力発生手段の上流
側圧力を可変容量ポンプの吐出流量調整手段へ印加する
と共に、前記圧力補償付流量制御弁の設定差圧を外部信
号により調整する差圧調整手段を設けるよう構成すると
、ポンプの流量特性を調整することができるので、ポン
プの駆動条件が変化した場合でも、アクチュエータの駆
動速度を方向切換弁の操作量に比例した速度に正確かつ
確実に合致させることができる。In the hydraulic work circuit, for example, a bypass line communicating from the pump discharge line to the tank line is provided, and a pressure-compensated flow control valve and a pressure generating means are provided on the bypass line, and the pressure-compensated flow control valve is connected to the pressure-compensated flow control valve. applying a selected maximum signal pressure and applying the upstream pressure of the pressure generating means to the discharge flow rate adjusting means of the variable displacement pump, and adjusting the set differential pressure of the pressure compensated flow control valve by an external signal; If the pressure adjustment means is provided, the flow rate characteristics of the pump can be adjusted, so even if the pump drive conditions change, the actuator drive speed can be accurately and reliably kept at a speed proportional to the operation amount of the directional valve. can be made to match.
さらに、油圧作業回路が一対の回路から構成される場合
には、例えば、一方の回路のポンプ吐出ラインと他方の
回路のポンプ吐出ライン又は特定の方向切換弁の入力ポ
ートとの間を合流弁を介して接続し、そして、前記合流
昇は、前記一対のいずれか一方の回路に含まれる方向切
換弁を操作した時には他方の回路のポンプ吐出油を一方
の回路のポンプ吐出ラインへ合流させ、両方の回路に含
まれるそれぞれの方向切換弁を同時に操作した時には前
記合流を遮断するよう構成すると、両回路の合流性と独
立性とが兼ね達成されるので、作業性ならびに省エネル
ギ性が向上され、有利である。Furthermore, when the hydraulic work circuit is composed of a pair of circuits, for example, a merging valve is connected between the pump discharge line of one circuit and the pump discharge line of the other circuit or the input port of a specific directional valve. and when the directional control valve included in one of the circuits of the pair is operated, the pump discharge oil of the other circuit is connected to the pump discharge line of one circuit, and both When the directional control valves included in the circuits are operated at the same time, the merging is cut off, and both the merging and independence of the circuits are achieved, thereby improving workability and energy saving. It's advantageous.
補助弁はアクチュエータからの戻り油タンクライン上に
設けられ、かつこの補助弁には、その開方向にそれぞれ
のアクチュエータへの供給圧力が印加されると同時に、
閉方向には各アクチュエータへの供給圧力の中から選択
された最高信号圧力が印加される。したがって、アクチ
ュエータの同時操作時には、低負荷側アクチュエータの
タンクラインの開度が制限され、回路内の圧力は高負荷
側アクチュエータを駆動するレベルの圧力まで上昇する
。The auxiliary valve is provided on the return oil tank line from the actuator, and at the same time supply pressure to the respective actuator is applied to the auxiliary valve in its opening direction,
In the closing direction, the highest signal pressure selected from among the pressures supplied to each actuator is applied. Therefore, when the actuators are operated simultaneously, the opening degree of the tank line of the low-load side actuator is limited, and the pressure in the circuit increases to a level that drives the high-load side actuator.
したがって、アクチュエータの同時操作が可能となると
共に、アクチュエータ内でのキャビテーションの発生が
防止される。また、このような構成においては、方向切
換弁のメータアウト側の油路を比較的大きく設定するこ
とができるので、各アクチュエータの単独操作時にも駆
動速度を高速に設定することが・できる。Therefore, simultaneous operation of the actuators becomes possible, and occurrence of cavitation within the actuators is prevented. Further, in such a configuration, since the oil passage on the meter-out side of the directional control valve can be set relatively large, the drive speed can be set to a high speed even when each actuator is operated independently.
次に、本発明に係る油圧作業回路の実施例を添付図面を
参照しながら以下詳細に説明する。Next, embodiments of the hydraulic working circuit according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
第１図において、油圧作業回路１０は、基本的には、可
変容量ポンプ１２によって負荷される３つのアクチュエ
ータ１４−１゜１４−２．１４−３と、タンク１６と、
可変容量ポンプ１２ならびにそれぞれのアクチュエータ
１４−１．１４−２．１４−３との間に設けられる方向
切換弁１８−１．１８−２゜１８−３とから構成される
。そして、可変容量ポンプ１２からの吐出圧油は、ポン
プ吐出ライン２０、各方向切換弁１８−１．１８−２．
１８−３、各アクチュエータライン２２−１．２２−２
．２２−３を介してそれぞれ各アクチュエータ１４−１
．１４−２゜１４−３へ供給され、一方これら各アクチ
ュエータ１４−１．１４−２．１４−３からの戻り油は
前記各アクチュエータライン２２−１．２２−２．２２
−３、各方向切換弁１８−１．１８−２．１８−３なら
びにタンクライン２４を介してタンク１６へ排出される
。In FIG. 1, the hydraulic working circuit 10 basically includes three actuators 14-1, 14-2, and 14-3 loaded by a variable displacement pump 12, a tank 16,
It is composed of a variable displacement pump 12 and a directional control valve 18-1.18-2.18-3 provided between the variable displacement pump 12 and each actuator 14-1.14-2.14-3. The pressure oil discharged from the variable displacement pump 12 is transferred to the pump discharge line 20, each direction switching valve 18-1, 18-2.
18-3, each actuator line 22-1.22-2
．． 22-3 to each actuator 14-1, respectively.
．． 14-2 and 14-3, while return oil from each of these actuators 14-1.14-2.14-3 is supplied to each of the actuator lines 22-1.22-2.22.
-3, are discharged into the tank 16 via the respective directional valves 18-1, 18-2, 18-3 and the tank line 24.
しかるに、本発明の油圧作業回路１０においては、それ
ぞれの方向切換弁１８−１゜１８−２．１８−３ならび
にアクチュエータ１４−１．１４−２．１４−３間のア
クチュエータライン２２−１．２２−２．２２−３上に
、このライン内の圧力すなわちアクチュエータ供給圧力
を検出する検出手段２６−１゜２６−２．２６−３とお
よびこの検出圧力の中の最高圧力を最高信号圧力として
選択する選択手段２８．２８とが設けられると共に、そ
れぞれの方向切換弁１８−１．１８−２゜１８−３なら
びにタンク１６間の各タンクライン２４．２４．２４に
はこのライン内の開度を調整する補助弁３０−１．３０
−２゜３０−３が設けられる。そして、この補助弁３０
−１．３０−２．３０−３は、各単位信号ライン３２−
１．３２−２．３２−３を介して印加されるそれぞれの
方向切換弁１８−１．１８−２．１８−３のアクチュエ
ータライン２２−１．２２−２．２２−３内の圧力とそ
れぞれのバネ３４−１．３４−２゜３４−３の付勢力と
の合計圧力により開方向に制御されると同時に最高信号
圧力ライン３６を介して印加される最高信号圧力により
閉方向に制御される。なお、可変容量ポンプ１２はロー
ドセンシングタイプに構成され、その流量制御手段３８
には最高信号圧力ライン３６を介して最高信号圧力が印
加されてぃる。However, in the hydraulic working circuit 10 of the present invention, the actuator lines 22-1.22 between the respective directional valves 18-1, 18-2, 18-3 and the actuators 14-1, 14-2, 14-3. -2.22-3, detecting means 26-1 to detect the pressure in this line, that is, the actuator supply pressure, and select the highest pressure among these detected pressures as the highest signal pressure. Selection means 28, 28 are provided to determine the opening degree in this line, and each tank line 24, 24, 24 between the respective directional control valves 18-1, 18-2, 18-3 and the tank 16 is provided. Auxiliary valve to adjust 30-1.30
-2°30-3 is provided. And this auxiliary valve 30
-1.30-2.30-3 are each unit signal line 32-
1.32-2.32-3 and the pressure in the actuator line 22-1.22-2.22-3 of the respective directional valve 18-1.18-2.18-3 applied via the It is controlled in the opening direction by the total pressure of the springs 34-1, 34-2 and 34-3, and simultaneously controlled in the closing direction by the highest signal pressure applied via the highest signal pressure line 36. . Note that the variable displacement pump 12 is configured as a load sensing type, and its flow rate control means 38
The maximum signal pressure is applied to the maximum signal pressure line 36.
このような構成において、先ず初めに、アクチュエータ
を単独操作すべく、例えば方向切換弁１８−１を操作す
ると、可変容量ポンプ１２からの吐出油は、前述したよ
うに、ポンプ吐出ライン２０．方向切換弁１８−１、ア
クチュエータライン２２−１を介してアクチュエータ１
４−１に供給され、そしてこのアクチュエータ１４−１
からの戻り油はアクチュエータライン２２−１、方向切
換弁１８−１．補助弁３０−１、タンクライン２４を介
してタンク１６へ排出され、これによりアクチュエータ
１４−１が駆動される。In such a configuration, when the actuator is operated independently, for example, by operating the directional control valve 18-1, the oil discharged from the variable displacement pump 12 is transferred to the pump discharge line 20. Directional switching valve 18-1, actuator 1 via actuator line 22-1
4-1, and this actuator 14-1
The return oil from the actuator line 22-1, the directional control valve 18-1. It is discharged to the tank 16 via the auxiliary valve 30-1 and the tank line 24, thereby driving the actuator 14-1.
しかるに、この場合は、補助弁３０−１の両端部にそれ
ぞれ単位信号ライン３２−１ならびに最高信号圧力ライ
ン３６を介して印加されている圧力は、他の方向切換弁
１８−２゜１８−３が操作されていないので、共にアク
チュエータライン２２−１内の圧力すなわち同圧となり
、したがって補助弁３０−１はバネ３４−１の付勢力に
よって開位置に設定されている。このように、単独操作
時にはアクチュエータ１４−１は、方向切換弁１８−１
の操作開度によってのみ調整される速度によって駆動さ
れる。However, in this case, the pressures applied to both ends of the auxiliary valve 30-1 via the unit signal line 32-1 and the maximum signal pressure line 36 are different from those of the other directional valves 18-2 and 18-3. Since both are not operated, the pressure in the actuator line 22-1 is the same, that is, the same pressure, and therefore the auxiliary valve 30-1 is set to the open position by the biasing force of the spring 34-1. In this way, during independent operation, the actuator 14-1 is operated as the directional control valve 18-1.
is driven by a speed that is adjusted only by the operating opening.
次に、この状態において、アクチュエータ１４−２を同
時操作すべく方向切換弁１８−２を操作すると、この時
仮にアクチュエータ１４−２の負荷圧力がアクチュエー
タ１４−１の負荷圧力より大きいとすると、ポンプ吐出
ライン２０を経て両方向切換弁１８〜１゜１８−２に供
給されている可変容量ポンプ１２からの吐出油は、両方
向切換弁１８−１゜１８−２の開度調整に係らず、負荷
圧力の小さいアクチュエータ１４−１側へのみ流れよう
とする。しかるに、この時、本発明の油圧作業回路１０
においては、次のように作動する。すなわち、この状態
において、一方の方向切換弁１８−１側においては、−
旦アクチュエータ１４−１側へすなわち弁１８−１内に
圧油が流れようとすると、この流れによって弁１８−１
内に差圧が発生され、このため圧力検出手段２６−１で
検出される圧力はポンプ吐出ライン２０の圧力より低下
する。Next, in this state, when the directional control valve 18-2 is operated to simultaneously operate the actuator 14-2, if the load pressure of the actuator 14-2 is greater than the load pressure of the actuator 14-1, the pump The oil discharged from the variable displacement pump 12, which is supplied to the two-way switching valves 18-1°18-2 via the discharge line 20, has a load pressure of tends to flow only toward the smaller actuator 14-1. However, at this time, the hydraulic working circuit 10 of the present invention
It works as follows. That is, in this state, on the one direction switching valve 18-1 side, -
Once the pressure oil starts to flow toward the actuator 14-1 side, that is, into the valve 18-1, this flow causes the valve 18-1 to flow.
A differential pressure is generated within the pump, so that the pressure detected by the pressure detection means 26-1 is lower than the pressure in the pump discharge line 20.
方、他方の方向切換弁１８−２側においては弁１８−２
内には圧油は流れていないが、弁１８−２は開口されて
ポンプ吐出ライン２０とアクチュエータライン２２−２
との間は連通されているので、圧力検出手段２６−２で
検出される圧力はポンプ吐出ライン２０の圧力と同圧と
なる。したがって、一方の補助弁３０−１は、その一端
部に単位信号ライン３２−１を介して低圧（アクチュエ
ータライン２２−１内の圧力）の信号圧力を開方向に印
加され、他端部には最高信号圧力ライン３６を介して高
圧（ポンプ吐出ライン２０内の圧力）の信号圧力を閉方
向に印加されるので、バネ３４−１の付勢力に抗して開
度を制御される。一方、他方の補助弁３０−２は、その
両端部に両信号ライン３２−２．３６を介して同圧（ポ
ンプ吐出ライン２０内の圧力）の信号圧力を印加される
ので、バネ３４−２の付勢力により開位置に保持される
。このため、アクチュエータ１４−１からの戻り油は補
助弁３０−１により絞られ、結果的には、アクチュエー
タ１４−１の駆動圧すなわち低負荷側アクチュエータへ
の供給圧が上昇し、可変容量ポンプ１２の圧力が上昇し
、ついには、その圧力が、高負荷側アクチュエータ１４
−２を駆動し得る圧力まで上昇される。On the other hand, on the other side of the directional control valve 18-2, the valve 18-2
Although no pressure oil is flowing inside, the valve 18-2 is opened and the pump discharge line 20 and actuator line 22-2 are opened.
The pressure detected by the pressure detection means 26-2 is the same as the pressure in the pump discharge line 20. Therefore, one auxiliary valve 30-1 is applied with a signal pressure of low pressure (pressure within the actuator line 22-1) in the opening direction via the unit signal line 32-1 to one end thereof, and to the other end of the auxiliary valve 30-1. Since a high signal pressure (pressure within the pump discharge line 20) is applied in the closing direction via the highest signal pressure line 36, the opening degree is controlled against the biasing force of the spring 34-1. On the other hand, the other auxiliary valve 30-2 has the same signal pressure (the pressure inside the pump discharge line 20) applied to both ends thereof via both signal lines 32-2 and 36, so the spring 34-2 It is held in the open position by the biasing force of. Therefore, the return oil from the actuator 14-1 is throttled by the auxiliary valve 30-1, and as a result, the drive pressure of the actuator 14-1, that is, the supply pressure to the low-load actuator increases, and the variable displacement pump 12 The pressure of the actuator 14 on the high load side increases.
The pressure is increased to the point where it can drive -2.
このように、本発明の油圧作業回路によれば、低負荷側
アクチュエータの戻り油ライン（タンクライン）は制限
され、これにより、ポンプ吐出ラインの圧力が高負荷側
アクチュエータを駆動し得るレベルまで昇圧されるので
、いかなる負荷のアクチュエータでも同時操作が可能と
なると共に、しかもアクチュエータ内でキャビテーショ
ンを発生することがない。さらに、方向切換弁のメータ
アウト側油路を比較的太き（設定できるので、単独操作
詩におけるアクチュエータ速度を高速に設定することが
できる。すなわち、アクチュエータの複合操作性ならび
に作業性を共に向上することができる。In this way, according to the hydraulic work circuit of the present invention, the return oil line (tank line) of the low-load actuator is restricted, thereby increasing the pressure in the pump discharge line to a level that can drive the high-load actuator. Therefore, actuators with any load can be operated simultaneously, and cavitation does not occur within the actuators. Furthermore, since the oil passage on the meter-out side of the directional control valve can be set relatively thick, the actuator speed can be set at high speed in single operation.In other words, both the combined operability and workability of the actuator are improved. be able to.
次に、第２図に、本発明に係る油圧作業回路を一対の回
路から構成した実施例を示す。Next, FIG. 2 shows an embodiment in which the hydraulic work circuit according to the present invention is constructed from a pair of circuits.
すなわち、第２図において、油圧作業回路は２つの回路
１０ａ、１０ｂから構成され、これらの間に合流弁４０
が設けられている。なお、図中、第１図と同一の構成部
分に対しては同一の参照符号を付すると共に添字１，２
゜３、・・・もしくはａ、ｂを付加して区別しである。That is, in FIG. 2, the hydraulic working circuit is composed of two circuits 10a and 10b, and a merging valve 40 is installed between them.
is provided. In addition, in the figure, the same reference numerals are given to the same components as in FIG. 1, and the subscripts 1 and 2 are used.
゜3...or add a and b to differentiate.
また、本実施例においては、可変容量ポンプ１２ａ、１
２ｂはネガティブコントロールタイプに構成され、その
吐出流量制御手段３８ａ、３８ｂは、後述する圧力発生
手段４４ａ、４４ｂの上流側信号圧力を印加される。ま
た、アクチュエータ１４−１．１４−２．１４−３．１
４−４．１４−５．１４−６はそれぞれパケット、ブー
ム、左走行、右走行、スウィング、アーム用のアクチュ
エータを示すものとする。Further, in this embodiment, the variable displacement pumps 12a, 1
2b is constructed as a negative control type, and its discharge flow rate control means 38a, 38b are applied with an upstream signal pressure of pressure generation means 44a, 44b, which will be described later. Also, actuator 14-1.14-2.14-3.1
4-4.14-5.14-6 indicate actuators for packet, boom, left travel, right travel, swing, and arm, respectively.
先ず初めに、圧力発生手段４４ａ、４４ｂについて説明
すると、ポンプ吐出ライン２０ａ、２０ｂからタンクラ
イン２４へはバイパスライン４２ａ、４２ｂ、４２が設
けられており、そしてこのバイパスライン４２ａ。First, the pressure generating means 44a, 44b will be explained. Bypass lines 42a, 42b, 42 are provided from the pump discharge lines 20a, 20b to the tank line 24, and this bypass line 42a.
４２ｂ上には、前述の圧力発生手段４４ａ。On 42b is the aforementioned pressure generating means 44a.
４４ｂとならびに圧力補償付流量制御弁４６ａ、４６ｂ
およびこの制御弁４６ａ。44b as well as pressure compensated flow control valves 46a and 46b.
and this control valve 46a.
４６ｂの通過流量を調整する開閉弁４８ａ。An on-off valve 48a adjusts the flow rate passing through 46b.
４８ｂとが設けられており、そして開閉弁４８ａ、４８
ｂは方向切換弁１８−１゜１８−２．１８−３．１８−
６の操作信号によりその開度を調整されるよう構成され
ている。なお、可変容量ポンプ１２ａ、１２ｂの吐出流
量制御手段３８ａ、３８ｂには、前述したように、圧力
発生手段４４ａ、４４ｂの上流側信号圧力がそれぞれ信
号ライン５０ａ。48b, and on-off valves 48a, 48
b is the directional control valve 18-1゜18-2.18-3.18-
The opening degree is adjusted by the operation signal No. 6. Note that, as described above, the upstream signal pressure of the pressure generating means 44a, 44b is connected to the signal line 50a to the discharge flow rate control means 38a, 38b of the variable displacement pumps 12a, 12b, respectively.
５０ｂを介して印加される。ところで、このような構成
によれば、バイパスライン４２ａ。50b. By the way, according to such a configuration, the bypass line 42a.
４２ｂを通過する流量すなわち圧力発生手段４４ａ、４
４ｂを通過する流量は、ポンプ吐出ライン２０ａ、２０
ｂの負荷圧に関係な（、開閉弁４８ａ、４８ｂの開度に
よってのみ定まり、したがって圧力発生手段４４ａ。42b, that is, pressure generating means 44a, 4
The flow rate passing through pump discharge lines 20a, 20
(, which is determined only by the opening degrees of the on-off valves 48a and 48b, and therefore the pressure generating means 44a.
４４ｂの上流側圧力も同様に開閉弁４８ａ。Similarly, the upstream pressure of 44b is the on-off valve 48a.
４８ｂの開度によってのみ定まる。すなわち、可変容量
ポンプ１２ａ、１２ｂからの吐出圧油のアクチュエータ
１４−１．１４−２゜１４−３．１４−６への流量は、
アクチュエータ負荷圧に関係なく、開閉弁４８ａ。It is determined only by the opening degree of 48b. That is, the flow rate of the discharge pressure oil from the variable displacement pumps 12a, 12b to the actuators 14-1.14-2°14-3.14-6 is as follows.
Open/close valve 48a regardless of actuator load pressure.
４８ｂの開度に反比例した流量つまり方向切換弁１８−
１．１８−２．１８−３．１８−６の開度に比例した流
量に制御される。しかも、前記制御は、方向切換弁１８
−１゜１８−２．１８−３．１８−６の単独或いは複合
操作に関係なく達成される。The flow rate is inversely proportional to the opening degree of 48b, that is, the directional control valve 18-
The flow rate is controlled to be proportional to the opening degree of 1.18-2.18-3.18-6. Moreover, the control is performed by the directional control valve 18
-1°18-2.18-3.18-6 is achieved regardless of the single or combined operation.
次に、合流弁４０について説明する。本発明の合流弁４
０は、一方の回路１０ａのポンプ吐出ライン２０ａと他
方の回路１０ｂの特定の方向切換弁、この場合アーム用
アクチュエータ１４−６に対する方向切換弁１８−６の
入力ポート５２−６との間を接続する接続ライン５４上
に設けられている。そして、このような構成において、
前記合流弁４０は、回路１０ｂ内の方向切換弁１８−６
を操作した場合には、弁体が図において左行されるので
、回路１０ａ内の可変容量ポンプ１２ａ内の吐出圧油を
ポンプ吐出ライン２０ａ１接続ライン５４を介して入力
ポート５２−６の方向へのみ、すなわち、回路１０ｂ側
へのみ合流させる。なお、この場合、開閉弁４８ａ。Next, the merging valve 40 will be explained. Merging valve 4 of the present invention
0 is a connection between the pump discharge line 20a of one circuit 10a and the input port 52-6 of a specific directional valve 18-6 for the arm actuator 14-6, in this case a specific directional valve of the other circuit 10b. The connection line 54 is provided on the connection line 54. And in such a configuration,
The merging valve 40 is a directional control valve 18-6 in the circuit 10b.
When the valve is operated, the valve body moves to the left in the figure, so the pressure oil discharged from the variable displacement pump 12a in the circuit 10a is directed toward the input port 52-6 via the pump discharge line 20a1 connection line 54. In other words, it is made to merge only into the circuit 10b side. In addition, in this case, the on-off valve 48a.
４８ｂには共に方向切換弁１８−６の操作信号が印加さ
れている。一方、回路１０ａ内の方向切換弁例えば１８
−２を操作した場合には、方向切換弁１８−２の操作信
号は合流弁４０、開閉弁４８ａ、４８ｂにそれぞれ印加
され、合流弁４０が図において右行されると同時に開閉
弁４８ａ、４８ｂはそれぞれ閉方向へ制御される。この
結果、回路１０ｂ内の可変容量ポンプ１２ｂの吐出圧油
が回路１０ａ側へ合流される。また、両回路１０ａ。An operation signal for the directional control valve 18-6 is applied to both 48b. On the other hand, the directional control valve in the circuit 10a, for example 18
-2, the operation signal of the directional control valve 18-2 is applied to the merging valve 40 and the on-off valves 48a and 48b, respectively, and the merging valve 40 is moved to the right in the figure, and at the same time the on-off valves 48a and 48b are operated. are controlled in the closing direction, respectively. As a result, the pressure oil discharged from the variable displacement pump 12b in the circuit 10b is merged into the circuit 10a. Moreover, both circuits 10a.
１０ｂ内にそれぞれ含まれる方向切換弁例えば１８−２
と１８−６を同時に操作した場合には、合流弁４０の両
端にはそれぞれの方向切換弁１８−２．１８−６の操作
信号が同時に印加されるので、合流弁４０は中立位置に
保持され、この結果、各回路１０ａ、１０ｂはぞれぞれ
独立して作動される。したがって、両アクチュエータ１
４−２．１４−６の負荷圧に大きな差異がある場合でも
、両回変容量ポンプ１２ａ、１２ｂはそれぞれ独立した
負荷圧で駆動されるので、エネルギロスが発生しない。Directional switching valves included in each of 10b, e.g. 18-2
When the directional control valves 18-2 and 18-6 are operated at the same time, the operation signals of the directional control valves 18-2 and 18-6 are simultaneously applied to both ends of the merging valve 40, so the merging valve 40 is held at the neutral position. As a result, each circuit 10a, 10b is operated independently. Therefore, both actuators 1
4-2. Even if there is a large difference in the load pressures of 14-6, energy loss does not occur because both the displacement pumps 12a and 12b are driven with independent load pressures.
因みに、従来のこの種の装置においては、負荷圧が非常
に異なる２つのアクチュエータを１つのポンプで駆動し
なければならない場合が発生するので、省エネルギ上の
問題が発生すると共に、原動機の出力上の関係でアクチ
ュエータの駆動速度が低下される等の問題が発生してい
た。本発明によれば、前述のことから明らかなようにこ
れらの問題がすべて解決される。Incidentally, in conventional devices of this type, there are cases where two actuators with very different load pressures have to be driven by one pump, which poses energy saving problems and reduces the output of the prime mover. This has caused problems such as a reduction in the driving speed of the actuator. According to the present invention, all of these problems are solved as is clear from the foregoing.
最後に、本実施例にさらに付属している連通弁５６．５
８について説明すると、連通弁５６は、両回路１０ａ、
１０ｂのポンプ吐出ライン２０ａ、２０ｂの間を接続す
る接続ライン６０．５４上に設けられ、一方連通弁５８
は、両最高信号圧力ライン３６ａ。Finally, the communication valve 56.5 which is further attached to this embodiment
8, the communication valve 56 connects both circuits 10a,
The one-way communication valve 58 is provided on the connection line 60.54 connecting between the pump discharge lines 20a and 20b of 10b.
are both highest signal pressure lines 36a.
３６ｂの間を接続する信号ライン６２上に設けられてお
り、そしてこれらの連通弁５６゜５８は、例えば方向切
換弁１８−３および１８−４とさらに別の方向切換弁例
えば１８−５が同時操作された場合には、ブロック状態
から連通状態に切り替えられるように構成されている。36b, and these communication valves 56, 58 are provided on a signal line 62 connecting between the directional control valves 18-3 and 18-4, and another directional control valve, e.g. 18-5, at the same time. When operated, it is configured to switch from the blocking state to the communicating state.
したがって、上記のような構成においては、両方向切換
弁１８−３゜１８−４の操作量を等しくすれば、左、右
走行アクチュエータ１４−３．１４−４が同速となるの
で、例えば油圧ショベルを直進させながらアクチュエー
タ１４−４のスウィング操作を行うことができる。Therefore, in the above configuration, if the operating amounts of the two-way switching valves 18-3 and 18-4 are made equal, the left and right traveling actuators 14-3 and 14-4 will have the same speed, so that, for example, a hydraulic excavator The swing operation of the actuator 14-4 can be performed while moving the actuator 14-4 straight.
このように、本実施例によれば、２つの回路からなる油
圧作業回路において、前記両回路に含まれるアクチュエ
ータを、それらの間の負荷圧の差異に関係な（、それぞ
れの方向切換弁の操作量に比例した速度で確実に駆動す
ることができる。しかも、前記操作は単独操作時におい
ても複合操作時においても同様に達成される。さらに、
両回路は合流性と独立性とを兼ね備えるので、優れた省
エネ性と作業性とが達成される。As described above, according to this embodiment, in a hydraulic work circuit consisting of two circuits, the actuators included in both circuits are controlled according to the difference in load pressure between them (the operation of the respective directional control valves). It is possible to reliably drive at a speed proportional to the amount.Moreover, the above operation can be achieved in the same way both in single operation and in combined operation.Furthermore,
Since both circuits have both convergence and independence, excellent energy saving and workability are achieved.
第３図に、第２図に示す実施例における開閉弁４８ａ、
４８ｂを共通の開閉弁６４に構成した変更例を示す。こ
のように構成すると、油圧作業回路全体の構成が簡素化
されるので、コスト上ならびに設備上の利点が得られる
。FIG. 3 shows an on-off valve 48a in the embodiment shown in FIG.
A modification example in which 48b is configured as a common on-off valve 64 is shown. This configuration simplifies the configuration of the entire hydraulic working circuit, providing advantages in terms of cost and equipment.
なお、本実施例の作動は、第２図に示す実施例の作動か
ら基本的に理解されるところであるので、省略する。Note that the operation of this embodiment can be basically understood from the operation of the embodiment shown in FIG. 2, so a description thereof will be omitted.
次に、第４図に、本発明に係る油圧作業回路の別の実施
例を示す。本実施例は、第３図に示す単位油圧作業回路
、例えば１０ａ （但し以後、各参照符号の添字ａは全
て省略する）において、圧力補償流量調整弁４６に対し
てその設定差圧を調整する差圧調整手段を設けるよう構
成したものである。すなわち、圧力補償流量制御弁４６
の負荷用バネ６６にはその荷重を調整するピストン６８
からなる差圧調整手段が設けられ、そしてこのピストン
６８は、可変容量ポンプ１２の吐出圧を、温度センサ７
０、変換増幅器７２、比例制御弁７４および信号ライン
７６を介して印加される外部信号Ｓにより作動されるよ
う構成されている。なおこの場合、可変容量ポンプ１２
の吐出流量制御方式は、その吐出流量制御手段３８に印
加される圧力発生手段４４の上流側ライン４２′内の圧
力Ｐｐとポンプ吐出流量Ｑとの間の関係が、第５図に示
すように、圧力ｐｐの上昇に伴って流量Ｑが低下する、
いわゆるネガティブコントロール方式に構成し、一方圧
力発生手段４４の特性は、第６図に示すように、バイパ
スライン４２．４２’内の通過流量ｑが前記圧力（すな
わち圧力発生手段４４によって発生される圧力）Ｐｐの
上昇に比例して増大するよう構成する。Next, FIG. 4 shows another embodiment of the hydraulic working circuit according to the present invention. In this embodiment, in a unit hydraulic work circuit shown in FIG. 3, for example 10a (however, the suffix a of each reference numeral will be omitted hereafter), the set differential pressure is adjusted with respect to the pressure compensation flow rate regulating valve 46. The structure is such that a differential pressure adjustment means is provided. That is, the pressure compensation flow control valve 46
The load spring 66 has a piston 68 that adjusts its load.
The piston 68 adjusts the discharge pressure of the variable displacement pump 12 to the temperature sensor 7.
0, a converter amplifier 72, a proportional control valve 74 and an external signal S applied via a signal line 76. In this case, the variable displacement pump 12
In the discharge flow rate control method, the relationship between the pressure Pp in the upstream line 42' of the pressure generating means 44 applied to the discharge flow rate control means 38 and the pump discharge flow rate Q is as shown in FIG. , the flow rate Q decreases as the pressure pp increases,
The pressure generating means 44 is constructed in a so-called negative control system, and the characteristics of the pressure generating means 44 are as shown in FIG. ) is configured to increase in proportion to the rise in Pp.
このような構成においては、まず方向切換弁１８−１．
１８−２．１８−３が全て中立位置にある際には、信号
ライン６２は低圧となっており、一方、ポンプ１２の吐
出油はバイパスライン４２上に設けた圧力補償付制御弁
４６の信号ライン７８に作用し、これがバネ６６の力に
抗して前記制御弁４６を開口させ、圧油がライン４２′
へ流出するが、この時ライン４２′内の圧力Ｐｐは圧力
発生手段４４の前述の特性により上昇するので、ポンプ
１２の吐出流量Ｑは最少に制御保持されている。次に、
方向切換弁例えば１８−３を左方へ操作し、ポンプ吐出
油を絞り８０を介してアクチュエータ１４−３へ供給す
ると、ポンプ吐出ライン２０の圧力はアクチュエータ１
４−３の供給ライン２２−３へも接続され、これが信号
ライン６２を経て圧力補償流量制御弁４６に作用する。In such a configuration, first, the directional control valve 18-1.
18-2 and 18-3 are all in the neutral position, the signal line 62 is at a low pressure, while the oil discharged from the pump 12 is controlled by the signal of the pressure compensated control valve 46 provided on the bypass line 42. line 78, which causes said control valve 46 to open against the force of spring 66, and pressure oil flows into line 42'.
However, at this time, the pressure Pp in the line 42' increases due to the above-mentioned characteristics of the pressure generating means 44, so the discharge flow rate Q of the pump 12 is controlled and maintained at a minimum. next,
When the directional control valve 18-3, for example, is operated to the left and the pump discharge oil is supplied to the actuator 14-3 through the throttle 80, the pressure in the pump discharge line 20 is changed to the actuator 1.
4-3 is also connected to the supply line 22-3, which acts on the pressure compensation flow control valve 46 via the signal line 62.
ここで、バネ６６の力＋外部信号Ｓの油圧力〉信号ライ
ン６２の油圧力であれば、制御弁４６はバイパス開度が
閉となる方向へ移動するので、ライン４２′へ流出する
バイパス油量が減少し、前述のネガティブコントロール
方式のポンプ特性によりポンプ吐出流量Ｑが増加し、ア
クチュエータ１４−３へ流れる油量も増加するが、する
と絞り８０で圧損が増加し、最終的には制御弁４６の開
度は、バネ６６の力＋外部信号Ｓの油圧力＝信号ライン
６２の油圧力となる状態でバランスし、ポンプ吐出流量
Ｑもこれに見合った流量でバランスする。Here, if the force of the spring 66 + the hydraulic pressure of the external signal S>the hydraulic pressure of the signal line 62, the control valve 46 moves in the direction where the bypass opening is closed, so the bypass oil flows out to the line 42'. As a result, the pump discharge flow rate Q increases due to the pump characteristics of the negative control method described above, and the amount of oil flowing to the actuator 14-3 also increases, but the pressure drop at the throttle 80 increases, and eventually the control valve The opening degree of 46 is balanced such that the force of the spring 66 + the hydraulic pressure of the external signal S = the hydraulic pressure of the signal line 62, and the pump discharge flow rate Q is also balanced at a flow rate commensurate with this.
このように、本実施例の油圧作業回路においては、方向
切換弁の成る操作量つまり一定の開度に対しては、バネ
６６の荷重が、常に、バネ６６のカー信号ライン６２の
油圧力ー外部信号Ｓの油圧力となるよう調整される。す
なわち、温度センサ７０で測定される温度が例えば低下
し、作動油の粘度が上昇して油圧回路内の圧損が上昇し
、このためポンプ吐出流量が減少（ポンプ原流特性が変
動）すると、前記減少（変動）が補償的に解消される。In this way, in the hydraulic work circuit of this embodiment, the load of the spring 66 is always equal to the hydraulic pressure of the car signal line 62 of the spring 66 for the operating amount of the directional control valve, that is, the constant opening degree. The hydraulic pressure is adjusted to match the external signal S. That is, when the temperature measured by the temperature sensor 70 decreases, the viscosity of the hydraulic oil increases, the pressure drop in the hydraulic circuit increases, and the pump discharge flow rate decreases (the pump flow characteristics change), the above-mentioned The decrease (fluctuation) is compensated for.
したがって、アクチュエータは方向切換弁の操作量に対
応した速度で常に駆動される。Therefore, the actuator is always driven at a speed corresponding to the amount of operation of the directional control valve.
第７図は、第４図に示す差圧調整手段において、その外
部信号を、作動油温度に対応する信号から可変容量ポン
プの回転数に対応する信号に変更したものである。すな
わち第７図において、差圧調整手段を構成するピストン
６８（図示せず）に対する外部信号Ｓは、可変容量ポン
プ１２と同じエンジン８２によって駆動されるパイロッ
トポンプ８４の吐出圧を、回転数センサ８６、変換増幅
器７２、比例制御弁７４および信号ライン７６を介して
印加するよう構成されている。このような構成によれば
、ポンプ回転数に対応してポンプ流量特性が調整される
ので、すなわち例えばポンプ回転数が低下するとより大
きいポンプ吐出流量が得られるので、アクチュエータは
方向切換弁に対応した速度で常に駆動される。なお、外
部信号Ｓを、第４図に示す作動油温度に対する信号と第
７図に示すポンプ回転数に対応する信号との両方で構成
すると、ポンプ流量特性を、作動油温度とポンプ回転数
の両方に対応して調整することができる。FIG. 7 shows the differential pressure adjusting means shown in FIG. 4 in which the external signal is changed from a signal corresponding to the hydraulic oil temperature to a signal corresponding to the rotation speed of the variable displacement pump. That is, in FIG. 7, an external signal S to a piston 68 (not shown) constituting the differential pressure adjusting means is used to detect the discharge pressure of a pilot pump 84 driven by the same engine 82 as the variable displacement pump 12 from a rotation speed sensor 86. , conversion amplifier 72 , proportional control valve 74 and signal line 76 . According to such a configuration, the pump flow rate characteristics are adjusted in accordance with the pump rotation speed, that is, when the pump rotation speed decreases, a larger pump discharge flow rate can be obtained. Always driven by speed. Note that if the external signal S is composed of both the signal corresponding to the hydraulic oil temperature shown in Fig. 4 and the signal corresponding to the pump rotation speed shown in Fig. 7, the pump flow rate characteristics can be determined by the relationship between the hydraulic oil temperature and the pump rotation speed. It can be adjusted to accommodate both.
第８図は、第７図に示す差圧調整手段の外部信号、すな
わちポンプ回転数に対応する外部信号の別の実施例であ
る。すなわち本実施例の外部信号Ｓは、第８図において
、可変容量ポンプ１２と同じエンジン８２によって駆動
されるパイロットポンプ８４の吐出ラインに設けた圧力
発生装置８８の上流側圧力を信号ライン７６を介して導
くよう構成されており、そして、この場合、パイロット
ポンプ８４は、第９図に示すように、その出力流量（第
９図においてはポンプ吐出圧力Ｐｉで示されている）が
原動機８２の回転数ｎに比例するよう構成される。本実
施例においても、第７図に示す実施例の場合と同様に、
ポンプ回転数に対応してポンプ流量特性が調整される。FIG. 8 shows another example of the external signal of the differential pressure adjusting means shown in FIG. 7, that is, the external signal corresponding to the pump rotation speed. In other words, the external signal S of this embodiment is, as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 9, the pilot pump 84 is configured so that its output flow rate (indicated by pump discharge pressure Pi in FIG. 9) is caused by the rotation of the prime mover 82. It is configured to be proportional to the number n. In this embodiment as well, as in the embodiment shown in FIG.
Pump flow characteristics are adjusted in accordance with the pump rotation speed.
すなわち例えば、原動機回転数ｎが上昇すると、これに
対応してパイロットポンプ吐出圧力Ｐｉが上昇し、次い
で、外部信号Ｓ圧力も上昇する。したがって、方向切換
弁の同一操作量に対してはより大きな差圧で可変容量ポ
ンプ１２の吐出流量がバランスすることになり、したが
って、エンジン回転数ｎが低い状態と比較し、各回転数
に対応したより多くのポンプ吐出流量を得ることができ
る。That is, for example, when the prime mover rotation speed n increases, the pilot pump discharge pressure Pi increases correspondingly, and then the external signal S pressure also increases. Therefore, for the same operation amount of the directional valve, the discharge flow rate of the variable displacement pump 12 is balanced with a larger differential pressure, and therefore, compared to the state where the engine speed n is low, it corresponds to each rotation speed. It is possible to obtain a higher pump discharge flow rate.
なおここで、第４図乃至第９図に係るポンプ流量特性の
調整手段は、前述したように、単に、ポンプ吐出ライン
からタンクラインへのバイパスライン上に圧力補償付流
量制御弁と圧力発生手段とを設け、前記圧力発生手段の
上流側圧力をポンプ吐出流量制御手段に印加すると共に
前記圧力補償付流量制御弁の設定差圧を外部信号により
調整するよう構成するのみで達成されるので、その構造
を極めて簡単に構成することができる。Here, as described above, the means for adjusting the pump flow rate characteristics according to FIGS. 4 to 9 is simply a flow control valve with pressure compensation and a pressure generating means on the bypass line from the pump discharge line to the tank line. This can be achieved simply by applying the upstream pressure of the pressure generating means to the pump discharge flow rate control means and adjusting the set differential pressure of the pressure compensated flow rate control valve using an external signal. The structure can be constructed extremely easily.
以上、本発明を好適な実施例について説明したが、本発
明はこれら実施例に限定されることな（、その精神を逸
脱しない範囲内において多くの設計変更がなされ得るこ
とは勿論である。Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments (it goes without saying that many design changes can be made without departing from the spirit thereof).
以上説明したように、本発明に係る油圧作業回路は、そ
れぞれの方向切換弁内においてアクチュエータ内の供給
圧力を検出すると共にこれら供給圧力の中の最高圧力を
最高信号圧力として選択し、前記供給圧力と最高信号圧
力とを、それぞれの方向切換弁の戻り油タンクライン上
に設けた補助弁に対してその開方向と閉方向にそれぞれ
印加するよう構成したので、アクチュエータの複合操作
時においては、低負荷側アクチュエータの戻り油が制限
され、この結果、ポンプ吐出ラインの圧力が高負荷側ア
クチュエータの駆動レベル圧力まで昇圧される。したが
って、いかなる負荷のアクチュエータでも同時操作が可
能となると同時にアクチュエータ内でのキャビテーショ
ンの発生が防止される。しかも、方向切換弁のメータア
ウト側の油路を比較的大きく設定することができるので
、単独操作時のアクチュエータ速度を高速に設定するこ
とができる。As explained above, the hydraulic work circuit according to the present invention detects the supply pressure in the actuator in each directional control valve, selects the highest pressure among these supply pressures as the highest signal pressure, and selects the highest pressure among these supply pressures as the highest signal pressure. Since the structure is configured so that the maximum signal pressure and signal pressure are applied to the auxiliary valve installed on the return oil tank line of each directional control valve in the opening direction and the closing direction, it is possible to reduce the The return oil of the load-side actuator is restricted, and as a result, the pressure in the pump discharge line is increased to the drive level pressure of the high-load side actuator. Therefore, actuators with any load can be operated simultaneously, and at the same time cavitation is prevented from occurring within the actuators. Furthermore, since the oil passage on the meter-out side of the directional control valve can be set relatively large, the actuator speed during independent operation can be set to a high speed.
さらに、本発明に係る油圧作業回路を一対に構成した複
合油圧作業回路において、一方の回路のポンプ吐出ライ
ンと他方の回路のポンプ吐出ライン又は特定の方向切換
弁の入力ポートとの間を合流弁を介して接続し、前記合
流弁は前記一対のいずれか一方の回路に含まれる方向切
換弁を操作した時には他方の回路のポンプ吐出油を一方
の回路のポンプ吐出ラインへ合流させ、両方の回路に含
まれるそれぞれの方向切換弁を同時に操作した時には前
記合流を遮断するよう構成すると、前記両回路に含まれ
るアクチュエータを、それらの間の負荷圧の差異に関係
なく、それぞれの方向切換弁の操作量に比例した速度で
確実に駆動することができる。しかも、前記操作は単独
操作時においても複合操作時においても同様に達成され
る。さらに、前記両回路は合流性と独立性とを兼ね備え
るので、優れた省エネ性と作業性とが達成される利点が
ある。Furthermore, in the composite hydraulic work circuit configured as a pair of hydraulic work circuits according to the present invention, a merging valve is provided between the pump discharge line of one circuit and the pump discharge line of the other circuit or the input port of a specific directional valve. When the directional control valve included in one of the circuits of the pair is operated, the merging valve causes the pump discharge oil of the other circuit to join the pump discharge line of one circuit, and the merging valve When the respective directional control valves included in the circuits are operated at the same time, the merging is cut off. It can be reliably driven at a speed proportional to the amount. Moreover, the above operation can be achieved in the same way both in a single operation and in a combined operation. Furthermore, since both of the circuits have both convergence and independence, there is an advantage that excellent energy saving and workability can be achieved.
また、本発明に係る油圧作業回路において、ポンプ吐出
ラインからタンクラインへ連通するバイパスラインを設
け、このバイパスライン上に圧力補償付流量制御弁と圧
力発生手段とを設け、前記圧力補償付流量制御弁に選択
された最高信号圧力を印加しかつ前記圧力発生手段の上
流側圧力を可変容量ポンプの吐出流量調整手段へ印加す
ると共に、前記圧力補償付流量制御弁の設定差圧を外部
信号により調整する差圧調整手段を設けるよう構成する
と、ポンプの流量特性を変更調整することができるので
、例えば作動油の温度低下による４゜
粘度上昇や原動機の速度低下によるポンプ回転数似下等
に基づくポンプ駆動条件の変動に対しても、アクチュエ
ータの駆動速度を方向切換弁の操作量に比例した速度に
正確かつ確実に合致させることができる。しかも、本発
明に係る前記ポンプ流量特性の調整手段は、単に、圧力
補償付流量制御弁と圧力発生手段とおよび外部信号とか
らだけで実質的に構成されるので、その構造が極めて簡
単に達成される利点を有する。Further, in the hydraulic work circuit according to the present invention, a bypass line communicating from the pump discharge line to the tank line is provided, and a pressure-compensated flow rate control valve and a pressure generating means are provided on the bypass line, and the pressure-compensated flow rate control valve is provided on the bypass line. Applying the selected maximum signal pressure to the valve and applying the upstream pressure of the pressure generating means to the discharge flow rate adjusting means of the variable displacement pump, and adjusting the set differential pressure of the pressure compensated flow control valve using an external signal. If the configuration is provided with a differential pressure adjustment means, the flow rate characteristics of the pump can be changed and adjusted.For example, the pump's flow rate characteristics can be changed or adjusted based on, for example, a 4° viscosity increase due to a drop in the temperature of the hydraulic oil, or a decrease in the pump rotation speed due to a decrease in the speed of the prime mover. Even when the driving conditions change, the driving speed of the actuator can be accurately and reliably matched to the speed proportional to the operation amount of the directional control valve. Moreover, since the means for adjusting the pump flow rate characteristics according to the present invention is substantially composed of only a flow control valve with pressure compensation, a pressure generating means, and an external signal, its structure can be achieved extremely easily. It has the advantage of being
第１図は本発明に係る油圧作業回路の一実施例を示す油
圧回路図、第２図は本発明に係る油圧作業回路を一対に
構成した複合油圧作業回路の一実施例を示す油圧回路図
、第３図は第２図の油圧作業回路の変更実施例を示す油
圧回路図、第４図は本発明に係る油圧作業回路の別の実
施例を示す油圧回路図、第５図は第４図に示す油圧作業
回路の可変容量ポンプの吐出流量Ｑ−吐出流量制御圧力
ｐｐ線図、第６図は第４図に示す油圧作業回路の圧力発
生手段の発生圧力（可変容量ポンプの吐出流量制御圧力
）Ｐｐ−通過流量ｑ線図、第７図は第４図に示す油圧作
業回路の外部信号の別の実施例を示す系統図、第８図は
第４図に示す油圧作業回路の外部信号のさらに別の実施
例を示す系統図、第９図は第８図に示す外部信号の発生
用パイロットポンプの吐出圧力Ｐｉ−回転数ｎ線図、第
１０図は従来の油圧作業回路を示す油圧回路図である。
０．１０ａ、１０ｂ・・・油圧作業回路２．１２ａ、１
２ｂ・・・可変容量ポンプ４−１〜１４−６・・・アク
チュエータ６・・・タンク
８−１〜１８−６・・・方向切換弁
０．２０ａ、２０ｂ・・・ポンプ吐出ライン２−１〜２
２−３・・・アクチュエータライン４・・・タンクライ
ン
６−１〜２６−３・・・圧力検出手段
２８・・・最高圧力検出手段
３０−１〜３０−６・・・補助弁
３２−１〜３２−３・・単位信号ライン３４−１〜３４
−３・・・バネ
３６．３６ａ、３６ｂ・・・最高信号圧力ライン３８．
３８ａ、３８ｂ・・・吐出流量制御手段４０・・・合流
弁
４２．４２ａ、４２ｂ・・・バイパスライン４４．４４
ａ、４４ｂ−・・圧力発生手段４６．４６ａ、４６ｂ・
・・圧力補償付流量制御弁４８ａ、４８ｂ−開閉弁
５０．５０ａ、５０ｂ・・・信号ライン５２−１〜５２
−６・・・入力ポート
５４・・・接続ライン
５６．５８・・・連通弁
６０・・・接続ライン
６２・・・信号ライン
６４・・・開閉弁
６６・・・バネ
６８・・・ピストン（差圧調整手段）
７０・・・温度センサ
７２・・・変換増幅器
７４・・・比例制御弁
７６・・信号ライン
７８・・・信号ライン
８０・・・絞り
８２・・・エンジン
８４・・・パイロットポンプ
８６・・・回転数センサ
８８・・・圧力発生手段FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of a hydraulic working circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of a compound hydraulic working circuit in which a pair of hydraulic working circuits according to the present invention are configured. , FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a modified embodiment of the hydraulic working circuit in FIG. 2, FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing another embodiment of the hydraulic working circuit according to the present invention, and FIG. The discharge flow rate Q-discharge flow rate control pressure pp diagram of the variable displacement pump of the hydraulic working circuit shown in the figure is shown, and FIG. 6 is the generated pressure of the pressure generating means of the hydraulic working circuit shown in FIG. Pressure) Pp - Passing flow rate q diagram, Fig. 7 is a system diagram showing another example of external signals of the hydraulic working circuit shown in Fig. 4, Fig. 8 is a diagram showing external signals of the hydraulic working circuit shown in Fig. 4. FIG. 9 is a diagram showing the discharge pressure Pi vs. rotation speed n of the pilot pump for generating the external signal shown in FIG. 8, and FIG. 10 is a hydraulic diagram showing a conventional hydraulic work circuit. It is a circuit diagram. 0.10a, 10b... Hydraulic working circuit 2.12a, 1
2b... Variable displacement pump 4-1 to 14-6... Actuator 6... Tank 8-1 to 18-6... Directional switching valve 0.20a, 20b... Pump discharge line 2-1 ~2
2-3... Actuator line 4... Tank line 6-1 to 26-3... Pressure detection means 28... Maximum pressure detection means 30-1 to 30-6... Auxiliary valve 32-1 ~32-3...Unit signal lines 34-1~34
-3... Spring 36. 36a, 36b... Maximum signal pressure line 38.
38a, 38b...Discharge flow rate control means 40...Merge valve 42.42a, 42b...Bypass line 44.44
a, 44b--Pressure generating means 46.46a, 46b-
...Flow control valves with pressure compensation 48a, 48b - Opening/closing valves 50.50a, 50b...Signal lines 52-1 to 52
-6...Input port 54...Connection line 56.58...Communication valve 60...Connection line 62...Signal line 64...Opening/closing valve 66...Spring 68...Piston ( Differential pressure adjustment means) 70...Temperature sensor 72...Conversion amplifier 74...Proportional control valve 76...Signal line 78...Signal line 80...Aperture 82...Engine 84...Pilot Pump 86... Rotation speed sensor 88... Pressure generation means
Claims (14)
負荷される複数のアクチュエータと、タンクと、前記可
変容量ポンプならびに前記複数のそれぞれのアクチュエ
ータの間に設けられ前記可変容量ポンプの圧油をそれぞ
れのアクチュエータへ供給すると共にこのアクチュエー
タからの戻り油をタンクへ排出する複数の方向切換弁と
から構成される少くとも１つの油圧作業回路からなり、 前記油圧作業回路は、それぞれの方向切換 弁ならびにアクチュエータ間のアクチュエータライン上
にこのライン内の圧力を検出する検出手段と複数の方向
切換弁を同時操作した状態でこれら検出された前記圧力
の中の最高圧力を最高信号圧力として選択する選択手段
とを設けると共に、それぞれの方向切換弁ならびにタン
ク間のタンクライン上にはこのライン内の開度を調整す
る補助弁を設け、さらに前記補助弁はこれらが設けられ
るそれぞれの方向切換弁のアクチュエータへの前記アク
チュエータライン内の圧力とバネ力とにより開方向に制
御されると同時に前記選択された最高信号圧力により閉
方向に制御されるよう構成されることを特徴とする油圧
作業回路。(1) A variable displacement pump, a plurality of actuators loaded by the variable displacement pump, and a tank provided between the variable displacement pump and each of the plurality of actuators to supply pressure oil of the variable displacement pump to each of the plurality of actuators. At least one hydraulic working circuit comprising a plurality of directional valves supplying oil to the actuator and discharging return oil from the actuator to a tank, the hydraulic working circuit comprising a plurality of directional valves for supplying oil to the actuator and discharging return oil from the actuator to a tank, and the hydraulic working circuit is configured to connect the respective directional valves and the actuators. A detection means for detecting the pressure in this line is provided on the actuator line, and a selection means for selecting the highest pressure among the detected pressures as the highest signal pressure when a plurality of directional control valves are operated simultaneously. In addition, an auxiliary valve is provided on the tank line between each directional control valve and the tank, and the auxiliary valve is connected to the actuator of each directional control valve to which the directional control valve is provided. A hydraulic work circuit characterized in that it is configured to be controlled in the opening direction by the pressure in the line and the spring force, and simultaneously controlled in the closing direction by the selected maximum signal pressure.
制御手段に印加するよう構成する請求項１記載の油圧作
業回路。(2) The hydraulic working circuit according to claim 1, wherein the hydraulic working circuit is configured to apply the selected maximum signal pressure to the flow rate control means of the variable displacement pump.
のポンプ吐出ラインと他方の回路のポンプ吐出ライン又
は特定の方向切換弁の入力ポートとの間を合流弁を介し
て接続し、前記合流弁は前記一対のいずれか一方の回路
に含まれる方向切換弁を操作した時には他方の回路のポ
ンプ吐出油を一方の回路のポンプ吐出ラインへ合流させ
、両方の回路に含まれるそれぞれの方向切換弁を同時に
操作した時には前記合流を遮断するよう構成してなる請
求項２記載の油圧作業回路。(3) The hydraulic work circuit consists of a pair of circuits, the pump discharge line of one circuit is connected to the pump discharge line of the other circuit or the input port of a specific directional control valve via a merging valve, and the When the directional switching valve included in either one of the pair of circuits is operated, the merging valve causes the pump discharge oil of the other circuit to merge into the pump delivery line of one circuit, and the directional switching valve included in both circuits is operated. 3. The hydraulic working circuit according to claim 2, wherein said merging is cut off when said valves are operated simultaneously.
イパスラインを設け、このバイパスライン上に圧力発生
手段と圧力補償付流量制御弁と前記圧力補償付流量制御
弁の通過流量を調整する開閉弁とを設け、前記開閉弁の
開度を方向切換弁の操作信号により操作すると共に前記
圧力発生手段の上流側圧力を可変容量ポンプの流量制御
手段に印加するよう構成してなる請求項１記載の油圧作
業回路。(4) A bypass line communicating from the pump discharge line to the tank line is provided, and a pressure generating means, a pressure-compensated flow control valve, and an on-off valve for adjusting the flow rate passing through the pressure-compensated flow control valve are provided on the bypass line. 2. The hydraulic work according to claim 1, wherein the opening degree of the on-off valve is controlled by an operation signal of a directional control valve, and the upstream pressure of the pressure generating means is applied to the flow rate control means of the variable displacement pump. circuit.
のポンプ吐出ラインと他方の回路のポンプ吐出ライン又
は特定の方向切換弁の入力ポートとの間を合流弁を介し
て接続し、前記合流弁は前記一対のいずれか一方の回路
に含まれる方向切換弁を操作した時には他方の回路のポ
ンプ吐出油を一方の回路のポンプ吐出ラインへ合流させ
、両方の回路に含まれるそれぞれの方向切換弁を同時に
操作した時には前記合流を遮断するよう構成してなる請
求項４記載の油圧作業回路。(5) The hydraulic work circuit consists of a pair of circuits, the pump discharge line of one circuit is connected to the pump discharge line of the other circuit or the input port of a specific directional control valve via a merging valve, and the When the directional switching valve included in either one of the pair of circuits is operated, the merging valve causes the pump discharge oil of the other circuit to merge into the pump delivery line of one circuit, and the directional switching valve included in both circuits is operated. 5. The hydraulic working circuit according to claim 4, wherein the merging is cut off when the valves are operated at the same time.
のポンプ吐出ラインと他方の回路に含まれる特定の方向
切換弁の入口ポートとの間を合流弁を介して接続し、前
記合流弁は、一方又は他方の回路に含まれる特定の方向
切換弁を操作した時には他方又は一方のポンプ吐出油を
一方又は他方の回路へ合流させると共にこれとは逆方向
の流れを防止し、一方又は他方の回路に含まれるそれぞ
れ特定の方向切換弁を同時に操作した時には両回路の合
流を防止するよう構成し、さらに両ポンプの吐出ライン
の間ならびに選択された最高信号圧力ラインの間をそれ
ぞれ連通弁を介して接続し、前記各連通弁は前記特定切
換弁に含まれない他の方向切換弁を同時に操作しかつそ
れ以外の方向切換弁が同時に操作された時には前記ポン
プ吐出ラインの間ならびに最高信号圧力ラインの間を連
通するよう構成してなる請求項４記載の油圧作業回路。(6) The hydraulic work circuit consists of a pair of circuits, the pump discharge line of one circuit and the inlet port of a specific directional control valve included in the other circuit are connected via a merging valve, and the merging valve When a specific directional control valve included in one or the other circuit is operated, the pump discharge oil from the other or one of the circuits is merged into one or the other circuit, and the flow in the opposite direction is prevented. It is constructed to prevent the two circuits from merging when the respective specific directional control valves included in the circuits are operated at the same time, and furthermore, communication valves are provided between the discharge lines of both pumps and between the selected maximum signal pressure line. When the other directional switching valves not included in the specific switching valve are operated at the same time, and the other directional switching valves are operated at the same time, the communication valves communicate between the pump discharge lines and the maximum signal pressure. 5. The hydraulic work circuit according to claim 4, wherein the hydraulic work circuit is configured to communicate between the lines.
イパスラインを設け、このバイパスライン上に圧力発生
手段と圧力補償付流量制御弁とを設け、前記圧力補償付
流量制御弁に選択された最高信号圧力を印加すると共に
前記圧力発生手段の上流側圧力を可変容量ポンプの吐出
流量調整手段へ印加するよう構成してなる請求項１記載
の油圧作業回路。(7) A bypass line communicating from the pump discharge line to the tank line is provided, and a pressure generating means and a pressure-compensated flow control valve are provided on the bypass line, and a maximum signal pressure selected for the pressure-compensated flow control valve is provided. 2. The hydraulic work circuit according to claim 1, wherein the hydraulic work circuit is configured to apply the upstream pressure of the pressure generating means to the discharge flow rate adjusting means of the variable displacement pump.
ンプ吐出ラインの間ならびに選択された最高信号圧力ラ
インの間を連通弁を介して接続し、この連通弁を外部信
号により開閉するよう構成してなる請求項７記載の油圧
作業回路。(8) The hydraulic work circuit consists of a pair of circuits, and the pump discharge lines of both circuits and the selected maximum signal pressure line are connected via a communication valve, and the communication valve is opened and closed by an external signal. 8. The hydraulic working circuit according to claim 7, comprising:
のポンプ吐出ラインと他方の回路に含まれる特定の方向
切換弁の入口ポートとの間を合流弁を介して接続し、前
記合流弁は一方又は他方の回路に含まれる特定の方向切
換弁を操作した時には他方又は一方のポンプ吐出油を一
方又は他方の回路へ合流させると共にこれとは逆方向の
流れを防止し、一方又は他方の回路に含まれるそれぞれ
特定の方向切換弁を同時に操作した時には両回路の合流
を防止するよう構成し、さらに両ポンプの吐出ラインの
間ならびに選択された最高信号圧力ラインの間をそれぞ
れ連通弁を介して接続し、前記各連通弁は前記特定切換
弁に含まれない他の方向切換弁を同時に操作しかつそれ
以外の方向切換弁が同時に操作された時には前記ポンプ
吐出ラインの間ならびに最高信号圧力ラインの間を連通
するよう構成してなる請求項７記載の油圧作業回路。(9) The hydraulic work circuit consists of a pair of circuits, the pump discharge line of one circuit and the inlet port of a specific directional control valve included in the other circuit are connected via a merging valve, and the merging valve When a specific directional control valve included in one or the other circuit is operated, the pump discharge oil from the other or one of the circuits is merged into one or the other circuit, and the flow in the opposite direction is prevented. It is configured to prevent the two circuits from merging when specific directional control valves included in the circuits are operated simultaneously, and furthermore, communication valves are provided between the discharge lines of both pumps and between the selected highest signal pressure line. When other directional switching valves not included in the specific switching valve are operated at the same time and the other directional switching valves are operated at the same time, each communication valve connects between the pump discharge lines and the highest signal pressure line. 8. The hydraulic working circuit according to claim 7, wherein the hydraulic working circuit is configured to communicate with each other.
バイパスラインを設け、このバイパスライン上に圧力補
償付流量制御弁と圧力発生手段とを設け、前記圧力補償
付流量制御弁に選択された最高信号圧力を印加しかつ前
記圧力発生手段の上流側圧力を可変容量ポンプの吐出流
量調整手段へ印加すると共に、前記圧力補償付流量制御
弁の設定差圧を外部信号により調整する差圧調整手段を
設けるよう構成してなる請求項１記載の油圧作業回路。(10) A bypass line communicating from the pump discharge line to the tank line is provided, a pressure compensated flow control valve and a pressure generating means are provided on the bypass line, and a maximum signal pressure selected for the pressure compensated flow control valve is provided. and applies the upstream pressure of the pressure generating means to the discharge flow rate adjusting means of the variable displacement pump, and also includes differential pressure adjusting means for adjusting the set differential pressure of the pressure compensated flow control valve by an external signal. The hydraulic working circuit according to claim 1, comprising:
用バネ荷重を可変とするよう構成してなる請求項１０記
載の油圧作業回路。(11) The hydraulic work circuit according to claim 10, wherein the differential pressure adjusting means is configured to vary the differential pressure setting spring load of the pressure compensated control valve.
応する信号である請求項１０記載の油圧作業回路。(12) The hydraulic work circuit according to claim 10, wherein the external signal is a signal corresponding to the temperature of the hydraulic oil in the hydraulic work circuit.
る信号である請求項１０記載の油圧作業回路。(13) The hydraulic work circuit according to claim 10, wherein the external signal is a signal corresponding to the rotation speed of the variable displacement pump.
って駆動され前記原動機の速度に比例した出力流量を有
するパイロットポンプの吐出ラインに設けた圧力発生手
段の上流側圧力である請求項１０記載の油圧作業回路。(14) The hydraulic pressure according to claim 10, wherein the external signal is an upstream pressure of a pressure generating means provided in a discharge line of a pilot pump that is driven by the same prime mover as the variable displacement pump and has an output flow rate proportional to the speed of the prime mover. working circuit.
Priority Applications (2)
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| JP8913490 | 1990-04-05 | ||
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