JPH04312630A - 建設機械の油圧回路 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】切換弁群のセンタバイパス通路上
の最下流に設けた固定絞りで発生する圧力信号に基づい
て可変容量ポンプの吐出流量を制御する、いわゆるネガ
コン制御機構を備えた油圧ショベル等の建設機械の油圧
回路に係り、ある特定のアクチュエータに他回路の圧油
を合流させるのに好適な油圧回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ネガコン制御機構を備えた油圧ショベル
の油圧回路では、１つのアクチュエータに複数のポンプ
の圧油を合流させるため、従来は下記のような手段が取
られている。■複数のポンプにそれぞれ接続された複数
の切換弁群のうち、それぞれ各１つ以上の切換弁を経由
して合流させる。■センタバイパス通路を開閉制御する
するための開閉制御弁と開閉機能のみを有する合流弁と
を備え、合流時は上記双方の弁に操作用パイロット圧力
をかけ同時に作動させてポンプ吐出流量を増加させると
ともに、合流弁を経由して合流させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術では
、他の切換弁と同等の構成を有する合流用の切換弁、あ
るいはセンタバイパス開閉制御弁・合流弁の組合せによ
り合流させているので、当該アクチュエータを操作する
ための切換弁の他に合流用の切換弁、あるいは開閉制御
弁・合流弁と、これを操作するための操作用パイロット
圧力系統をも装備しなければならず、構造上複雑になる
とともに、配置のためのスペースおよびコストの面で問
題がある。

【０００４】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、所定の切換弁へ
の合流操作を簡便な構造で実現しうる建設機械の油圧回
路を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、少なくとも１つの可変容量油圧ポンプを含
む複数の油圧ポンプと、これらのポンプからの圧油を供
給される複数の切換弁群と、これらの複数の切換弁群の
うちの第１の切換弁群のセンタバイパス通路上に設けら
れた抵抗手段と、この抵抗手段により発生する圧力信号
に応じて上記可変容量油圧ポンプの吐出容量を制御する
吐出量制御手段とを備えた建設機械の油圧回路において
、上記第１の切換弁群のセンタバイパス通路上の各切換
弁より下流に設けられ、該センタバイパス通路を開閉制
御可能な開閉制御弁と、上記第１の切換弁群内の圧油供
給通路上の上記開閉制御弁より上流の所定の箇所と上記
第１の切換弁群を除く他の切換弁群のうちの所定の切換
弁の供給圧油流入ポートとを接続する接続通路と、該接
続通路上に設けられ、上記第１の切換弁群から上記他の
切換弁群に向かう方向への流れを許容するチェック弁と
、上記他の切換弁の所定の切換弁の圧油供給通路上に設
けられ、該所定の切換弁以外の切換弁への圧油供給通路
に上記接続通路からの圧油が流入するのを阻止するチェ
ック弁と、上記開閉制御弁と上記所定の切換弁とを連動
させる連動手段とを備えた構成にしてある。

【０００６】

【作用】本発明は、上記の構成にしてあることから、所
定の切換弁の切換え時には、所定の切換弁が含まれる他
の切換弁群に接続される油圧ポンプの圧油がこの所定の
切換弁に供給されるとともに、連動手段を介して所定の
切換弁の切換えと連動して開閉制御弁が第１の切換弁群
のセンタバイパス通路を閉じるように切換えられ、これ
により第１の切換弁群に接続される油圧ポンプの圧油が
接続通路、チェック弁を介して所定の切換弁に供給され
る。すなわち、この所定の切換弁にはそれぞれのポンプ
の合流された圧油が導かれる。そして、このような合流
操作を開閉制御弁、接続通路、チェック弁よりなる簡便
な構造で実現させることができ、なんら合流用の特別な
切換弁を要することがない。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の建設機械の油圧回路の実施例
を図に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例
を示す回路図、図２は本発明の第２の実施例を示す回路
図、図３は本発明の第３の実施例を示す回路図、図４は
本発明の第４の実施例を示す回路図である。

【０００８】図１に示す第１の実施例は、例えば油圧シ
ョベルの油圧回路であり、２つの可変容量油圧ポンプ１
、２と、センタバイパス通路を備え油圧ポンプ１に接続
される切換弁５、６、７、８を含む第１の切換弁群と、
同じくセンタバイパス通路を備え油圧ポンプ２に接続さ
れる切換弁９、１０、１１、１２、１３を含む第２の切
換弁群とを有する。第１の切換弁群に含まれる切換弁８
は、この切換弁８の上流の切換弁５、６、７に対してタ
ンデムに接続されている。また、切換弁６、７は最上流
の切換弁５に対してタンデムに接続されている。上記し
た切換弁５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３
は、例えば走行右、バケット、ブーム、アーム（合流）
、旋回、アーム１、ブーム（合流）、アタッチメント用
予備、走行左の各アクチュエータに割当てられている。 ここで、アタッチメント用予備のセクションには、アタ
ッチメントに対応した種々のアクチュエータが接続され
、あるアクチュエータはポンプ２からの流量のみで十分
であるが、他のアクチュエータの場合にはポンプ１から
の流量も合流することが必要になる。

【０００９】また、各切換弁群のセンタバイパス通路の
最下流には、固定絞り１５、１６をそれぞれ設けてあり
、これらの固定絞り１５、１６部分には、固定絞り１５
、１６で生ずる圧力が規定圧力を越えないように調整す
るリリーフ弁１７、１８を設けてある。ポンプ１、２に
は固定絞り１５、１６からの圧力信号に応動してこれら
のポンプ１、２の吐出容量を増加させる吐出量制御手段
３、４を設けてある。

【００１０】そして、第１の切換弁群の圧油供給通路上
の各切換弁５、６、７、８より下流の位置、すなわち切
換弁８と固定絞り１７の間のセンタバイパス通路と、第
２の切換弁群に属する所定の切換弁、例えば切換弁１２
の供給圧油流入ポートとを接続する接続通路２３を設け
てあり、この接続通路２３には開閉弁２９と、第１の切
換弁群から第２の切換弁群に向かう方向への流れを許容
するチェック弁２４とを設けてある。接続通路２３に連
結される切換弁１２の供給圧油流入ポート付近には、切
換弁１２以外の切換弁の圧油供給通路に、接続通路２３
からの圧油が流入するのを阻止するチェック弁２５、２
６を設けてある。なお、所定の切換弁１２は油圧パイロ
ット弁１９、２０によって切換え制御される。

【００１１】第１の切換弁群の各切換弁より下流には第
１の切換弁群のセンタバイパス通路を開閉制御可能な開
閉制御弁２２を設けてあり、この開閉制御弁２２は油圧
パイロット弁１９、２０で発生するパイロット圧に応じ
て切換えられる。すなわち、油圧パイロット弁１９、２
０で発生するパイロット圧を取り出すシャトル弁２１と
、開閉制御弁２２とを連絡する管路を設けてある。なお
、この管路中に開閉弁２７を設けてあり、開閉弁２７近
傍の上記管路部分は絞り２８を介してタンクに連絡して
ある。

【００１２】上記のシャトル弁２１と、このシャトル弁
２１と開閉制御弁２２とを連絡する管路は、開閉制御弁
２２と所定の切換弁１２とを連動する連動手段を構成し
、上記の開閉弁２７は開閉制御弁２２の作動を停止する
手段を構成している。

【００１３】このように構成した第１の実施例では、油
圧パイロット弁１９または２０を操作すると、切換弁１
２が切換えられ油圧ポンプ２の圧油がこの切換弁１２に
導かれるとともに、シャトル弁２１、開状態にある開閉
弁２７を介してパイロット圧が開閉制御弁２２に導かれ
、これにより、よく知られたネガティブ制御（ネガコン
）が行われ、ポンプ１の流量が調整される。すなわち、
油圧パイロット弁１９または２０の操作量に応じて第１
の切換弁群のセンタバイパス通路が徐々に絞られ、最終
的には全閉される。このとき、該センタバイパス通路を
流れる流量は減少していくので、固定絞り１５で発生す
る圧力は小さくなっていき、これに応じて吐出量制御手
段３が作動してポンプ１の吐出流量を増加させていく。 そして、開閉弁２９を開いた状態では、ポンプ１からの
圧油は接続通路２３を通り、チェック弁２４を介して切
換弁１２の圧油供給ポートに流入し、結局、切換弁１２
に接続されたアクチュエータにポンプ１、２の圧油を合
流させることができる。

【００１４】ここで、チェック弁２５、２６の作用によ
り、切換弁１２が操作されている限りポンプ１からの圧
油がそれぞれパラレル供給回路、タンデム供給回路を介
して切換弁１２以外の切換弁に流入することが阻止され
る。

【００１５】また、開閉弁２７、２９を閉め切ることに
より、ポンプ１の圧油の切換弁１２への流入、および吐
出流量の増加を阻止することができるので、合流の必要
のない、あるいは合流してはならないアクチュエータに
代えて作業を行う場合も、簡単に対処できる。ここで、
絞り２８は開閉弁２７を閉め切った場合に、リークによ
り開閉制御弁２２が誤動作するのを阻止するためのもの
である。

【００１６】なお、切換弁５〜８が全て中立にある場合
、開閉制御弁２２を切換え作動させなければポンプ１は
最小流量に保持され、同時にその圧力も固定絞り１５お
よびリリーフ弁１７により定まる低い圧力に留まる。 このような小流量が低圧の場合のみ合流することが許容
できる場合には、開閉弁２９を省略することもできる。

【００１７】このように構成した第１の実施例では、何
ら特別の合流用の切換弁を要さずに、すなわち、開閉制
御弁２２、接続通路２３、チェック弁２４等による簡便
な構造でポンプ１、２の圧油の所定の切換弁１２を介し
ての合流を実現させることができ、当該油圧回路の製作
コストを安くすることができ、合流をさせたくない場合
にも容易に対応できる。

【００１８】図２は第１の切換弁群の最下流に配置され
た切換弁８へのタンデム供給通路上に接続通路２３ａを
接続した第２の実施例を示すが、この実施例にあっては
、特に切換弁１２に接続されたアクチュエータへの合流
と、切換弁８に接続されたアクチュエータとの優先順位
が同等となる。

【００１９】図３は第１の切換弁群の圧油供給通路の最
上流に接続通路２３ｂが接続された第３の実施例を示す
が、この実施例にあっては、特に切換弁１２に接続され
たアクチュエータへの合流と、切換弁５に接続されたア
クチュエータとの優先順位が同等となる。

【００２０】図４は第１の切換弁群のうちの切換弁６、
７へのパラレル供給通路に接続通路２３ｃが接続された
第３の実施例を示すが、この実施例にあっては、特に切
換弁１２に接続されたアクチュエータへの合流と、切換
弁６、７に接続されたアクチュエータとの優先順位が同
等となる。

【００２１】なお、上記した各実施例では、吐出量制御
手段３、４は油圧的な構成になっているが、固定絞り１
５の差圧を差圧センサにより電気的に検出し、その信号
に基づいて電気的に吐出容量を制御する構成にしてもよ
い。

【００２２】また、油圧パイロット弁１９、２０の代わ
りに電気的な操作検出手段を用い、電気的手段により開
度を制御できるように開閉制御弁２２を構成してもよい
し、あるいは電気的手段を介在させてる最終的には電磁
比例減圧弁等の油圧的出力により開閉制御弁２２を操作
する構成でもよい。

【００２３】さらに、抵抗手段として用いられる固定絞
りは必ずしも固定絞りに限られる訳はでなく、通過流量
に応じて圧力信号を発生する手段である限り、リリーフ
弁等であってもよい。また、抵抗手段の配置場所は差圧
信号をとる限りセンタバイパス通路上であればどこであ
ってもよく、最下流に限定する必要はない。

【００２４】

【発明の効果】本発明の建設機械の油圧回路は以上のよ
うに構成してあることから、所定の切換弁への合流操作
を従来に比べて簡便な構造で、低コストで実現でき、ま
た、所定の切換弁に接続されるアクチュエータの種別に
応じて合流させないようにする場合も容易に対応できる
。なお、圧油供給通路との接続点を考慮することにより
、圧油の供給されるアクチュエータの優先順位を設定で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の建設機械の油圧回路の第１の実
施例を示す回路図である。

【図２】図２は本発明の第２の実施例を示す回路図であ
る。

【図３】図３は本発明の第３の実施例を示す回路図であ
る。

【図４】図４は本発明の第４の実施例を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１、２　　　　　　可変容量油圧ポンプ３、４　　　　
　　吐出量制御手段 ５〜８　　　　　　第１の切換弁群に含まれる切換弁９
〜１３　　　　第２の切換弁群に含まれる切換弁１５、
１６　　固定絞り １７、１８　　リリーフ弁 １９、２０　　油圧パイロット弁 ２１　　　　　　　　シャトル弁 ２２　　　　　　　　開閉制御弁 ２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ　　接続通路２４、２５
、２６　　チェック弁 ２７、２９　　開閉弁 ２８　　固定絞り

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも１つの可変容量油圧ポンプ
   を含む複数の油圧ポンプと、これらのポンプからの圧油
   を供給される複数の切換弁群と、これらの複数の切換弁
   群のうちの第１の切換弁群のセンタバイパス通路上に設
   けられた抵抗手段と、この抵抗手段により発生する圧力
   信号に応じて上記可変容量油圧ポンプの吐出容量を制御
   する吐出量制御手段とを備えた建設機械の油圧回路にお
   いて、上記第１の切換弁群のセンタバイパス通路上の各
   切換弁より下流に設けられ、該センタバイパス通路を開
   閉制御可能な開閉制御弁と、上記第１の切換弁群内の圧
   油供給通路上の上記開閉制御弁より上流の所定の箇所と
   上記第１の切換弁群を除く他の切換弁群のうちの所定の
   切換弁の供給圧油流入ポートとを接続する接続通路と、
   該接続通路上に設けられ、上記第１の切換弁群から上記
   他の切換弁群に向かう方向への流れを許容するチェック
   弁と、上記他の切換弁の所定の切換弁の圧油供給通路上
   に設けられ、該所定の切換弁以外の切換弁への圧油供給
   通路に上記接続通路からの圧油が流入するのを阻止する
   チェック弁と、上記開閉制御弁と上記所定の切換弁とを
   連動させる連動手段とを備えたことを特徴とする建設機
   械の油圧回路。
2. 【請求項２】　　上記接続通路の第１の切換弁群の接続
   箇所が第１の切換弁群の圧油供給通路上の各切換弁より
   下流で、かつ上記開閉弁より上流にあることを特徴とす
   る請求項１記載の建設機械の油圧回路。
3. 【請求項３】　　第１の切換弁群の最下流の切換弁がそ
   の上流の切換弁に対してタンデム接続されており、接続
   通路の第１の切換弁群側の接続箇所が上記最下流の切換
   弁への圧油供給通路上にあることを特徴とする請求項１
   記載の建設機械の油圧回路。
4. 【請求項４】　　接続通路の第１の切換弁群側の接続箇
   所が上記第１の切換弁群の圧油供給通路上の最上流にあ
   ることを特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧回路
   。
5. 【請求項５】　　第１の切換弁群の最上流の切換弁にタ
   ンデム接続された切換弁を備え、接続通路の上記第１の
   切換弁群側の接続箇所が上記第１の切換弁群の圧油供給
   通路上の上記最上流の切換弁直後に接続されたことを特
   徴とする請求項１記載の建設機械の油圧回路。
6. 【請求項６】　　開閉制御弁の作動を停止する手段を備
   えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
   建設機械の油圧回路。
7. 【請求項７】　　開閉制御弁の作動を停止する手段が、
   該開閉制御弁の作動を指令するパイロット油圧の導入通
   路に設けた開閉弁であることを特徴とする請求項６記載
   の建設機械の油圧回路。
8. 【請求項８】　　接続通路上に開閉弁を設けたことを特
   徴とする請求項６または７記載の建設機械の油圧回路。
9. 【請求項９】　　上記抵抗手段が固定絞りを含むことを
   特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の建設機械の
   油圧回路。
10. 【請求項１０】　　上記抵抗手段がリリーフ弁を含むこ
    とを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の建設機
    械の油圧回路。