JPH0654025B2 - シヨベルの油圧回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はショベルの油圧回路に関するものである。

〔従来技術〕

自走形油圧ショベルは、走行用油圧モータ（以下走行モ
ータという）によって駆動されるクローラを備えた車体
上に、旋回用油圧モータ（以下旋回モータという）によ
って旋回される旋回台を設け、この旋回台上に運転室を
設けるとともに、前記旋回台に、ブームシリンダによっ
て起伏回動されるブームの基端を支持させ、さらにブー
ムの先端にアームシリンダによって回動されるアームを
取付けて、このアームの先端に、バケットシリンダによ
って回動されるバケットを取付けた構成となっており、
前記走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ、アーム
シリンダ、バケットシリンダ等の各アクチュエータは、
油圧回路を介して供給される作動油によって駆動される
ようになっている。

このショベルの油圧回路は、油圧モータにより圧送され
る作動油を前記各アクチュエータに供給するもので、各
アクチュエータへの作動油の供給は、運転室の操作レバ
ーと連動して作動するコントロール弁によって制御され
るようになっている。このショベルの油圧回路には、前
記ポンプにより圧送される作動油の最高圧を設定するメ
インリリーフ弁が設けられており、従来はこのメインリ
リーフ弁によって、走行モータ、旋回モータ、ブームシ
リンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ等の全ての
アクチュエータに供給する作動油の圧力を制御してい
る。また、前記ブームシリンダ、アームシリンダおよび
バケットシリンダのロッド側とボトム側に接続された作
動油供給管路にはそれぞれポートリリーフ弁が設けられ
ており、従来はこのポートリリーフ弁のリリーフ圧を各
シリンダの許容負荷によって決まる許容封じ込め圧に設
定して、このポートリリーフ弁を各シリンダの過負荷を
防止するオーバーロードリリーフ弁として使用してい
る。

このオーバーロードリリーフ弁は、シリンダの動作を停
止させている状態（シリンダの伸縮を制御するコントロ
ール弁を閉じてシリンダの作動油供給管路をブロックし
ている状態）でシリンダに外力が作用してシリンダのボ
トム側またはロッド側に過大な封じ込め圧が発生したと
きに、この過剰封じ込め圧を逃がしてシリンダの過負荷
を防止するもので、各シリンダのロッド側およびボトム
側の作動油供給管路にこのオーバーロードリリーフ弁を
設けてそのリリーフ圧を各シリンダの許容封じ込め圧に
設定しておけば、シリンダの封じ込め圧がオーバーロー
ドリリーフ弁の設定リリーフ圧に達するまではシリンダ
を外力に抗してブロックし、シリンダの封じ込め圧がオ
ーバーロードリリーフ弁の設定リリーフ圧を越えたとき
にはこのオーバーロードリリーフ弁の開放により過剰封
じ込め圧を逃がして、シリンダにその許容負荷を越える
過負荷がかかるのを防ぐことができる。

ところで、上記ショベルの油圧回路においては、ブーム
シリンダ、アームシリンダおよびバケットシリンダの駆
動圧を、各シリンダの許容封じ込め圧より若干低く設定
する必要がある。これは、コントロール弁を切換えてシ
リンダを作動させるときにシリンダに最初から高い駆動
圧をかけないようにするためである。つまり、シリンダ
に供給する作動油の圧力を高くした場合でも、実際にシ
リンダにかかる駆動圧は、各シリンダの作動油供給管路
に設けられているポートリリーフ弁の設定リリーフ圧に
よって決まるために、このポートリリーフ弁の設定リリ
ーフ圧が低ければシリンダに高い駆動圧がかかることは
ないが、従来の油圧回路では、上記のように前記ポート
リリーフ弁をオーバーロードリリーフ弁としてそのリリ
ーフ圧をシリンダの許容負荷によって決まる許容封じ込
め圧に設定しているために、シリンダにかかる駆動圧を
このオーバーロードリリーフ弁で制御させたのでは、シ
リンダを作動させるときにシリンダに最初から許容封じ
込め圧と同じ駆動圧がかかって、コントロール弁を閉じ
たときにシリンダ内に許容封じ込め圧とほぼ同圧の作動
油が封じ込められてしまうことになり、このように初期
の封じ込め圧がシリンダの許容封じ込め圧に対して余裕
のない圧となっていると、シリンダに瞬間的な外力が作
用してシリンダの封じ込め圧が急激に高くなったときに
この封じ込め圧がシリンダの許容負荷を越えてシリンダ
に過大な負荷をかけてしまうことがある。これは、オー
バーロードリリーフ弁による過剰封じ込め圧の放出が急
激な封じ込め圧の上昇に対しては追従し切れないためで
ある。

また、このように最初からシリンダ内に許容封じ込め圧
とほぼ同圧の作動油が封じ込められてしまうと、シリン
ダに外力が作用したときに直ぐにシリンダの封じ込め圧
がオーバーロードリリーフ弁の設定リリーフ圧を越えて
しまうことになり、そのために、オーバーロードリリー
フ弁が開放して封じ込め圧を逃がしてしまうから、シリ
ンダを外力に抗してブロックしておくことができなくな
る。これは、特にアームを回動させるアームシリンダに
おいて問題となることであり、堀削時にアームシリンダ
を外力（バケットからの堀削反力）に抗してブロックし
ておくことができないと、このアームシリンダが堀削反
力によって縮小されてしまってアームが堀削方向と逆方
向に戻り回動するから、バケットに十分な量の土砂を堀
削させることができなくなる。

すなわち、ショベルによる土砂の堀削は、通常、アーム
を伸ばした状態でブームを下降させた後に、アームをバ
ケットとともに引き寄せてバケットを土砂に食込ませ、
次いでバケットを堀削方向に回動させることによりバケ
ットをさらに土砂に食込ませながら土砂をすくい取るプ
ロセスで行なわれるが、この場合、バケットを堀削方向
に回動させてバケットを土砂中に食込ませて行く際に、
バケットにかかる土砂の反力（堀削反力）が伸長動作中
のバケットシリンダを介してアームに作用し、アームに
これを堀削方向と逆方向に回動させようとするモーメン
トが働いて、アームシリンダにこれを縮小させる圧縮力
が作用する。そして、バケットを堀削方向に回動させる
ときにアームシリンダの動作がすでに終了（アームの回
動動作が停止）していると、このときはアームシリンダ
の伸縮を制御するコントロール弁が閉じられているため
にアームシリンダの作動油供給管路はブロックされた状
態にあるから、アームシリンダにバケットからの堀削反
力が圧縮力として作用するとアームシリンダのボトム側
封じ込め圧が高くなる。この封じ込め圧は、堀削反力に
よるアームシリンダの縮小を阻止する力となるもので、
この封じ込め圧は上記のようにオーバーロードリリーフ
弁の設定リリーフ圧に達するまではそのまま上昇し、オ
ーバーロードリリーフ弁の設定リリーフ圧を越えるとそ
の過剰分がオーバーロードリリーフ弁の開放によって放
出される。そして、アームシリンダのボトム側封じ込め
圧が十分であれば、アームシリンダが堀削反力に負けて
縮小してしまうことはないから、アームが堀削方向と逆
方向に戻り回動するのを防いで、バケットにその位置で
の土砂の堀削を行なわせることができる。しかし、アー
ムシリンダの駆動圧を高くすると、上記のように最初か
らアームシリンダ内にその許容封じ込め圧（オーバーロ
ードリリーフ弁の設定リリーフ圧とほぼ同圧の作動油が
封じ込められてしまうために、アームシリンダに堀削反
力が圧縮力として作用すると、直ぐにアームシリンダの
ボトム側封じ込め圧がオーバーロードリリーフ弁の設定
リリーフ圧を越えてオーバーロードリリーフ弁が開放し
てしまうことになり、そのためにアームシリンダのボト
ム側封じ込め圧が下がってしまうから、アームシリンダ
が堀削反力により縮小してアームが堀削方向と逆方向に
戻り回動し、その結果バケットが後退しながら土砂を堀
削することになって、土砂の堀削量が少なくなってしま
うことになる。なお、開放したオーバーロードリリーフ
弁は、その設定リリーフ圧よりアームシリンダのボトム
側封じ込め圧が低くなったときに再び閉止するが、アー
ムシリンダに圧縮力として作用する堀削反力は、アーム
に働くモーメントの関係でかなり大きな力となる（アー
ムの回動支点からアームシリンダ連結点までの距離が前
記回動支点からアーム先端側の長さに比べて非常に小さ
いから、アームシリンダ連結側に働くモーメントはアー
ム先端に作用するバケットからの堀削反力よりもかなり
大きくなる）ために、アームシリンダのボトム側封じ込
め圧の上昇量はかなり大きくるから、オーバーロードリ
リーフ弁からの放出圧も多くなってアームの戻り回動量
も大きくなる。

したがって、バケットを堀削方向に回動させて土砂を堀
削する際にバケットが後退するのを防いでバケットに十
分な量の土砂を堀削させるには、アームシリンダの最初
の封じ込め圧をオーバーロードリリーフ弁の設定リリー
フ圧よりも低くして、アームシリンダに堀削圧力が圧縮
力として作用しても直ぐにはアームシリンダのボトム側
封じ込め圧がオーバーロードリリーフ弁の設定リリーフ
圧に達しないようにしておくことが必要であり、そのた
めに、従来は、ポンプにより圧送される作動油の最高圧
を設定するメインリリーフ弁のリリーフ圧を前記オーバ
ーロードリリーフ弁の設定リリーフ圧よりも低く設定し
て、アームシリンダを含む各シリンダを、その許容封じ
込め圧（オーバーロードリリーフ弁の設定リリーフ圧）
に対して余裕のある駆動圧で駆動するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のショベルの油圧回路では、全ての
アクチュエータに供給する作動油の圧力を前記メインリ
リーフ弁で制御しているために、走行モータも各シリン
ダの駆動圧と同じ駆動圧で駆動されることになり、その
ために、上記のようにメインリリーフ弁のリリーフ圧を
各シリンダのオーバーロードリリーフ弁の設定リリーフ
圧よりも低く設定したのでは、走行モータも低い駆動圧
でしか駆動できないから、ショベルの走行トルクを大き
くして登板性能等を高くすることはできなかった。

〔問題点を解決する手段〕

この発明は、上記のような問題点を解決することを目的
としたもので、各シリンダのロッド側およびボトム側に
接続された作動油供給管路に設けられるポートリリーフ
弁のリリーフ圧を各シリンダの駆動圧に設定して各シリ
ンダに供給される作動油の圧力をこのポートリリーフ弁
で制御するとともに、ポンプにより圧送される作動油の
最高圧を設定するメインリリーフ弁のリリーフ圧を前記
ポートリリーフ弁の設定リリーフ圧よりも高くして高圧
の作動油を走行モータに供給し、かつ前記各シリンダの
うちアームシリンダのボトム側に接続された作動油供給
管路に設けられるアームシリンダ用ボトム側ポートリリ
ーフ弁は可変リリーフ弁とするとともに、バケットシリ
ンダを伸長させてバケットを堀削方向に回動させるとき
にこれと連動して前記アームシリンダ用ボトム側ポート
リリーフ弁のリリーフ圧を高くする手段を設けることに
よって、各シリンダはその許容封じ込め圧に対して余裕
のある駆動圧で駆動し、かつ走行モータは高い駆動圧で
駆動して走行トルクを高くするとともに、堀削時にはア
ームシリンダのボトム側封じ込め圧を高く保持してアー
ムの戻り回動を防ぐようにしたものである。

〔作用〕

すなわち、この発明は、従来シリンダのオーバーロード
リリーフ弁として使用されていたポートリリーフ弁を、
シリンダに供給される作動油の圧力を制御するリリーフ
弁としたものであり、このポートリリーフ弁のリリーフ
圧を各シリンダの許容封じ込め圧に対して余裕をもたせ
た駆動圧に設定しておけば、ポンプからの作動油の圧力
が高くても、各シリンダに供給される作動油の圧力を前
記ポートリリーフ弁によって制御して各シリンダをその
許容封じ込め圧に対して余裕のある駆動圧で駆動するこ
とができる。そしてこの発明では、ポンプからの作動油
の圧力が高くても各シリンダはその許容封じ込め圧に対
して余裕のある駆動圧で駆動されるようにした上で、ポ
ンプにより圧送される作動油の最高圧を設定するメイン
リリーフ弁のリリーフ圧を前記ポートリリーフ弁の設定
リリーフ圧よりも高くしているから、各シリンダの駆動
圧を上げることなく高圧の作動油を走行モータに供給し
て走行モータを高い駆動圧で駆動することができ、した
がってショベルの走行トルクを高くすることができる。
しかも、この発明では、各シリンダのうちアームシリン
ダのボトム側に接続された作動油供給管路に設けられる
アームシリンダ用ボトム側ポートリリーフ弁を可変リリ
ーフ弁として、このアームシリンダ用ボトム側ポートリ
リーフ弁のリリーフ圧を、バケットシリンダを伸長させ
てバケットを堀削方向に回動させるときにこれと連動し
て高くするようにしているから、バケットを堀削方向に
回動させて土砂を堀削するときにはアームシリンダのボ
トム側封じ込め圧を高くすることができ、したがってバ
ケットからの堀削反力でアームシリンダが縮小されてア
ームが戻り回動するのを防ぐことができるから、バケッ
トの戻りを防いでバケットに十分な量の土砂を堀削させ
ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

まず、ショベルの構成を説明すると、第２図において１
は両側にクローラ２を備えた車体であり、この車体１上
には運転室４を備えた旋回台３が設けられている。この
旋回台１上には、エンジン５と、油タンクおよび油圧ポ
ンプ等を備えた油圧駆動部が搭載されており、さらにこ
の旋回台３にはブームシリンダ６ａによって起伏回動さ
れるブーム６の基端が枢支されている。また、７はブー
ム６の先端に取付けられたアームであり、このアーム７
はその上端側においてブーム６に枢支されていて、ボト
ム側をブーム６に枢着しロッド端をアーム上端部に連結
したアームシリンダ７ａによって回動されるようになっ
ている。このアーム７の先端にはバケット８の基部が枢
着されており、このバケット８は、ボトム側をブーム６
に枢着しロッド端をリンクアーム９を介してバケット８
に連結したバケットシリンダ８ａによって回動されるよ
うになっている。

次に、このショベルの油圧回路を第１図に基づいて説明
する。この油圧回路は、２ポンプシステムのもので、第
１ポンプＰ_１と第２ポンプＰ_２はともに同一性能の可変
容量ポンプとされており、この両ポンプＰ_１，Ｐ_２はエ
ンジン５によって駆動されている。この両ポンプＰ_１，
Ｐ_２のうち、第１ポンプＰ_１は、ショベルの各アクチュ
エータのうちのアームシリンダ７ａと、左側クローラ２
を駆動する左走行モータ１０ａと、旋回台３を旋回させ
る旋回モータ１１との駆動を担当するもので、油タンク
Ｔから第１ポンプＰ_１に吸込まれてこの第１ポンプＰ_１
により圧送される作動油は、上記アームシリンダ７ａと
左走行モータ１０ａと旋回モータ１１とにそれぞれコン
トロール弁１２，１３ａ，１４を介して供給される。ま
た、第２ポンプＰ_２は、他のアクチュエータつまりブー
ムシリンダ６ａおよびバケットシリンダ８ａと、右側ク
ローラ２を駆動する右走行モータ１０ｂとの駆動を担当
するもので、油タンクＴから第２ポンプＰ_２に吸込まれ
てこの第２ポンプＰ_２により圧送される作動油は、上記
ブームシリンダ６ａとバケットシリンダ８ａと右走行モ
ータ１０ａとにそれぞれコントロール弁１５，１６，１
３ｂを介して供給される。なお、１７は予備のコントロ
ール弁であり、このコントロール弁１７は、ショベルに
例えば油圧ウインチ等のアクチュエータを付加する場合
にこの付加アクチュエータのコントロールに使用され
る。

上記各コントロール弁１２〜１７は３ポジション形切換
弁とされており、このうち前記アームシリンダ７ａとブ
ームシリンダ６ａおよびバケットシリンダ８ａのコント
ロール弁１２，１５，１６は、いずれも中立位置ではシ
リンダへの作動油の供給を遮断してシリンダのロッド側
およびボトム側に接続されている作動油供給管路１８
ａ，１８ｂをブロックし、いずれかの方向に切換えたと
きに、シリンダに作動油を供給してシリンダを伸長また
は縮小させるようになっている。また、前記左走行モー
タ１０ａおよび右走行モータ１０ｂと旋回モータ１１の
コントロール弁１３ａ，１３ｂ，１４は、いずれも中立
位置ではモータへの作動油の供給を遮断してモータの作
動油供給管１９ａ，１９ｂをブロックし、いずれかの方
向に切換えたときに、モータに作動油を供給してモータ
を正転または逆転させるようになっている。

これら各コントロール弁１２〜１７は、ショベルの運転
室に設けられている各操作レバーの操作によって切換え
られる。このコントロール弁１２〜１７の切換機構をバ
ケットシリンダ用コントロール弁１６の切換機構を例に
とって説明すると、第１図において２０は運転室に設け
られているバケット操作レバー、２１ａ，２１ｂはこの
操作レバー２０の回動操作によって切換えられる一対の
切換弁であり、この両切換弁２１ａ，２１ｂにはエンジ
ン５によって駆動される補助ポンプＰ３からパイロット
圧が与えられている。そして、この両切換弁２１ａ，２
１ｂに与えられているパイロット圧は、切換弁２１ａ，
２１ｂがバケット操作レバー２０の回動操作によって切
換えられたときにバケットシリンダ用コントロール弁１
６の切換駆動ライン２２ａ，２２ｂに送られるようにな
っており、例えばバケット操作レバー２０を図上右側に
回動させると、右側の切換弁２１ａが切換えられてパイ
ロット圧がバケットシリンダ用コントロール弁１６の右
側切換部ａに送られ、このパイロット圧によりバケット
シリンダ用コントロール弁１６が左方向つまりバケット
シリンダ８ａを伸長させてバケット８を堀削方向に回動
させる状態に切換わる。またバケット操作レバー２０を
図上左側に回動させると、左側の切換弁２１ｂが切換え
られてパイロット圧がバケットシリンダ用コントロール
弁１６の左側切換部ｂに送られ、このパイロット圧によ
りバケットシリンダ用コントロール弁１６が右方向つま
りバケットシリンダ８ａを縮小させてバケット８を堀削
方向と逆方向に戻し回動させる状態に切換わる。これは
他のコントロール弁１２〜１５および１７の切換機構も
同様であり、これらコントロール弁１２〜１５も、操作
レバーの操作によって上記と同様にして切換えられるよ
うになっている。

また、前記ブームシリンダ６ａ、アームシリンダ７ａお
よびバケットシリンダ８ａのロッド側とボトム側に接続
された作動油供給管路１８ａ，１８ｂには、それぞれチ
ェックバルブ２４を備えたポートリリーフ弁２３ａ，２
３ｂが設けられており、走行モータ１０ａ，１０ｂの作
動油供給管路１９ａ，１９ｂにはカウンタバランス弁２
５ａ，２５ｂが設けられ、旋回モータ１１の作動油供給
管路１９ａ，１９ｂには一対のブレーキ用リリーフ弁２
６，２６が設けられている。そして、前記各シリンダ６
ａ，７ａ，８ａのロッド側およびボトム側作動油供給管
路１８ａ，１８ｂに設けられたポートリリーフ弁２３
ａ，２３ｂのリリーフ圧は、それぞれ各シリンダ６ａ，
７ａ，８ａの作動圧（ブーム６、アーム７、バケット８
を堀削反力の外力に抗して回動させるのに十分な圧力で
かつ各シリンダ６ａ，７ａ，８ａの許容付加によって決
まる許容封じ込め圧よりは若干低い圧）に設定されてい
る。

一方、２７ａ，２７ｂは、ポンプＰ_１，Ｐ_２により圧送
される作動油の最高圧を設定するメインリリーフ弁であ
り、第１ポンプＰ_１により圧送される作動油は、第１メ
インリリーフ弁２７ａにより圧力を制御されてアームシ
リンダ７ａ、左走行モータ１０ａおよび旋回モータ１１
にコントロール弁１２，１３ａ，１４を介して供給さ
れ、第２ポンプＰ_２により圧送される作動油は、第２メ
インリリーフ弁２７ｂにより圧力を制御されてブームシ
リンダ６ａ、バケットシリンダ８ａ、右走行モータ１０
ｂにコントロール弁１５，１６，１３ｂを介して供給さ
れる。このメインリリーフ弁２７ａ，２７ｂのリリーフ
圧は、各シリンダ６ａ，７ａ，８ａに供給する作動圧を
制御する前記各ポートリリーフ弁２３ａ，２３ｂの設定
リリーフ圧よりも高く設定されている。なお、この両メ
インリリーフ弁２７ａ，２７ｂの設定リリーフ圧は同じ
圧とされている。

また、前記各ポートリリーフ弁２３ａ，２３ｂのうち、
アームシリンダ７ａのボトム側に接続された作動油供給
管路１８ｂに設けられているアームシリンダ用ボトム側
ポートリリーフ弁２３ｂは可変リリーフ弁とされてお
り、このアームシリンダ用ボトム側ポートリリーフ弁２
３ｂは、バケット８を堀削方向に回動させるときに前記
バケット操作レバー２０の操作を連動してリリーフ圧を
高められるようになっている。すなわち、第１図におい
て２８は、前記バケットシリンダ用コントロール弁１６
の切換機構を構成する一対の切換弁２１ａ，２１ｂのう
ち、バケット操作レバー２０をバケット８を堀削方向に
回動させる方向に回動操作したときに切換えられる切換
弁２１ａに接続されてバケットシリンダ用コントロール
弁１６の右側切換部ａにパイロット圧を送る切換駆動ラ
イン２２ａから分岐されたリリーフ圧制御ラインであ
り、このリリーフ圧制御ライン２８はアームシリンダ用
ボトム側ポートリリーフ弁２３ｂのリリーフ圧切換部に
接続されている。そしてアームシリンダ用ボトム側ポー
トリリーフ弁２３ｂは、そのリリーフ圧切換部に与えら
れるパイロット圧によって設定リリーフ圧を切換えられ
るようになっており、前記バケット操作レバー２０を操
作によりバケットシリンダ８ａを伸長させてバケット８
を堀削方向に回動させると、これと連動してアームシリ
ンダ用ボトム側ポートリリーフ弁２３ｂのリリーフ圧が
初期の設定リリーフ圧に対して高いリリーフ圧（ただし
アームシリンダ７ａの許容負荷によって決まる許容封じ
込め圧を越えない圧）に切換わる。

この油圧回路の動作を説明すると、前述したように第１
ポンプＰ_１により圧送される作動油は、第１メインリリ
ーフ弁２７ａにより圧力を制御されてアームシリンダ７
ａ、左走行モータ１０ａおよび旋回モータ１１にコント
ロール弁１２，１３ａ，１４を介して供給され、第２ポ
ンプＰ_２により圧送される作動油は、第２メインリリー
フ弁２７ｂにより圧力を制御されてブームシリンダ６
ａ、バケットシリンダ８ａ、右走行モータ１０ｂにコン
トロール弁１５，１６，１３ｂを介して供給されるが、
このポンプＰ_１，Ｐ_２からの作動油は、各アクチュエー
タのうち走行モータ１０ａ，１０ｂおよび旋回モータ１
１にはメインリリーフ弁２７ａ，２７ｂによって制御さ
れた高圧の作動油のまま供給され、ブームシリンダ６
ａ、アームシリンダ７ａ、バケットシリンダ８ａには、
ポートリリーフ弁２３ａ，２３ｂの圧力制御により各シ
リンダ６ａ，７ａ，８ａの駆動圧に応じた圧力の作動油
として供給される。

そして、この油圧回路では、従来シリンダのオーバーロ
ードリリーフ弁として使用されていたポートリリーフ弁
２３ａ，２３ｂを、各シリンダ６ａ，７ａ，８ａに供給
される作動油の圧力を制御するリリーフ弁としている
が、この各ポートリリーフ弁２３ａ，２３ｂのリリーフ
圧を各シリンダ６ａ，７ａ，８ａの許容封じ込め圧に対
して余裕をもたせた駆動圧に設定しておけば、ポンプＰ
_１，Ｐ_２からの作動油の圧力が高くても、各シリンダ６
ａ，７ａ，８ａに供給される作動油の圧力を前記ポート
リリーフ弁２３ａ，２３ｂによって制御して各シリンダ
６ａ，７ａ，８ａをその許容封じ込め圧に対して余裕の
ある駆動圧で駆動することができる。そしてこの油圧回
路では、ポンプＰ_１，Ｐ_２からの作動油の圧力が高くて
も各シリンダ６ａ，７ａ，８ａはその許容封じ込め圧に
対して余裕のある駆動圧で駆動されるようにした上で、
ポンプＰ_１，Ｐ_２により圧送される作動油の最高圧を設
定するメインリリーフ弁２７ａ，２７ｂのリリーフ圧を
前記ポートリリーフ弁２３ａ，２３ｂの設定リリーフ圧
よりも高くしているから、各シリンダ６ａ，７ａ，８ａ
の駆動圧を上げることなく高圧の作動油を走行モータ１
０ａ，１０ｂに供給して走行モータ１０ａ，１０ｂを高
い駆動圧で駆動することができ、したがってショベルの
走行トルクを高くして登坂性能等を向上させることがで
きる。

また、バケット８を第２図に示すように堀削方向に回動
させて土砂をすくい取る場合、バケット８を堀削方向に
回動させてバケット８を土砂中に食込ませて行く際にバ
ケット８にかかる堀削反力Ｆ_１が伸長動作中のバケット
シリンダ８ａを介してアーム７に作用し、この堀削反力
がアーム７のモーメントの関係でかなり大きな堀削反力
Ｆ_２となってアームシリンダ７ａに作用することは前述
した通りである。したがって、アームシリンダ用ボトム
側ポートリリーフ弁２３ｂのリリーフ圧をアームシリン
ダ７ａの許容封じ込め圧に対して余裕をもたせた駆動圧
に設定しておいたのでは、アームシリンダ７ａが堀削反
力Ｆ_２を受けてそのボトム側封じ込め圧が高くなったと
きに直ぐにアームシリンダ用ボトム側ポートリリーフ弁
２３ｂが開いてアームシリンダ７ａが堀削反力Ｆ_２に負
けて縮小してしまうから、アーム７が堀削方向と逆方向
に戻り回動してバケット８がアーム７とともに後退しな
がら土砂を堀削することになるが、この油圧回路では、
上記のようにアームシリンダ用ボトム側ポートリリーフ
弁２３ｂを可変リリーフ弁として、このアームシリンダ
用ボトム側ポートリリーフ弁２３ｂのリリーフ圧を、バ
ケットシリンダ８ａを伸長させてバケット８を堀削方向
に回動させるときにこれと連動して高くするようにして
いるから、バケット８を堀削方向に回動させて土砂を堀
削するときにはアームシリンダ７ａのボトム側封じ込め
圧を高くすることができ、したがって、バケット８から
堀削反力でアームシリンダ７ａが縮小されてアーム７が
戻り回動するのを防ぐことができるから、バケット８の
戻りを防いでバケット８に十分な量の土砂を堀削させる
ことができる。すなわちこの油圧回路は、上記アームシ
リンダ用ボトム側ポートリリーフ弁２３ｂに、アームシ
リンダ８ａのボトム側に供給する駆動圧をアームシリン
ダ８ａの許容負荷より低く抑える機能と、アームシリン
ダ８ａのボトム側封じ込め圧を高く保持する機能とをも
たせたものであり、このアームシリンダ用ボトム側ポー
トリリーフ弁２３ｂのリリーフ圧を、バケット８を堀削
方向に回動させるときに高してやれば、バケット８から
の堀削反力でアームシリンダ７ａが縮小されてアーム７
が戻り回動するのを防ぐことができるし、またこのポー
トリリーフ弁２３ｂの切換えリリーフ圧を、アームシリ
ンダ８ａの許容負荷によって決まる許容封じ込め圧を越
えない圧例えば許容封じ込め圧と同じ圧に設定しておけ
ば、アームシリンダ８ａのボトム側封じ込め圧がアーム
シリンダ８ａの許容封じ込め圧に達するまではこのボト
ム側封じ込め圧を保持し、ボトム側封じ込め圧が許容封
じ込め圧を越えたときはこの封じ込め圧を逃がしてやる
ことができるから、上記アームシリンダ用ボトム側ポー
トリリーフ弁２３ｂにオーバーロードリリーフ弁として
の動作をさせて、アームシリンダ８ａにその許容負荷を
越える過大な負荷がかかるのを防ぐことができる。

なお、上記実施例では、アームシリンダ用ボトム側ポー
トリリーフ弁２３ｂのリリーフ圧切換えを、バケット操
作レバー２０の操作によって得られるパイロット圧によ
って行なうようにしているが、このアームシリンダ用ボ
トム側ポートリリーフ弁２３ｂのリリーフ圧切換えは、
第３図に示すようにアームシリンダ用ボトム側ポートリ
リーフ弁２３ｂにパイロット背圧弁２９を接続して、バ
ケット操作レバー２０の操作によって得られるパイロッ
ト圧によりパイロット背圧弁２９を切換えることによっ
て行なってもよい。また上記実施例では、アームシリン
ダ用ボトム側ポートリリーフ弁２３ｂのリリーフ圧をバ
ケット操作レバー２０の操作に連動させて切換えている
が、このアームシリンダ用ボトム側ポートリリーフ弁２
３ｂのリリーフ圧切換えは、バケットシリンダ用コント
ロール弁１６の動作と連動させて行なってもよいし、ま
たバケットシリンダ８ａのボトム側圧力を検出してこの
圧力の上昇に連動させてアームシリンダ用ボトム側ポー
トリリーフ弁２３ｂのリリーフ圧を切換えるようにして
もよい。

〔発明の効果〕

この発明は、各シリンダのロッド側およびボトム側に接
続された作動油供給管路に設けられるポートリリーフ弁
のリリーフ圧を各シリンダの駆動圧に設定して各シリン
ダに供給される作動油の圧力をこのポートリリーフ弁で
制御するとともに、ポンプにより圧送される作動油の最
高圧を設定するメインリリーフ弁のリリーフ圧を前記ポ
ートリリーフ弁の設定リリーフ圧よりも高くして高圧の
作動油を走行モータに供給し、かつ前記各シリンダのう
ちアームシリンダのボトム側に接続された作動油供給管
路に設けられるアームシリンダ用ボトム側ポートリリー
フ弁は可変リリーフ弁とするとともに、バケットシリン
ダを伸長させてバケットを堀削方向に回動させるときに
これと連動して前記アームシリンダ用ボトム側ポートリ
リーフ弁のリリーフ圧を高くする手段を設けたものであ
るから、各シリンダはその許容封じ込め圧に対して余裕
のある駆動圧で駆動し、かつ走行モータは高い駆動圧で
駆動して走行トルクを高くすることができるし、また、
堀削時にはアームシリンダのボトム側封じ込め圧を高く
保持してアームの戻り回動を防ぐことができるから、バ
ケットの戻りを防いでバケットに十分な量の土砂を堀削
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示すショベ
ルの油圧回路図およびショベルの側面図、第３図はこの
発明の他の実施例を示すリリーフ圧切換え部の油圧回路
図である。 Ｐ_１，Ｐ_２……ポンプ、６ａ……ブームシリンダ、７ａ
……アームシリンダ、８ａ……バケットシリンダ、１０
ａ，１０ｂ……走行モータ、１１……旋回モータ、２０
……バケット操作レバー、２３ａ，２３ｂ……ポートリ
リーフ弁、２７ａ，２７ｂ……メインリリーフ弁、２８
……リリーフ圧制御ライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプにより圧送される作動油を、走行モ
   ータ、旋回モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、
   バケットシリンダ等の各アクチュエータに供給するショ
   ベルの油圧回路において、前記各シリンダのロッド側お
   よびボトム側に接続された作動油供給管路に設けられる
   ポートリリーフ弁のリリーフ圧を各シリンダの駆動圧に
   設定して各シリンダに供給される作動油の圧力をこのポ
   ートリリーフ弁で制御するとともに、前記ポンプにより
   圧送される作動油の最高圧を設定するメインリリーフ弁
   のリリーフ圧を前記ポートリリーフ弁の設定リリーフ圧
   よりも高くして高圧の作動油を前記走行モータに供給
   し、かつ前記アームシリンダのボトム側に接続された作
   動油供給管路に設けられるアームシリンダ用ボトム側ポ
   ートリリーフ弁は可変リリーフ弁とするとともに、前記
   バケットシリンダを伸長させてバケットを堀削方向に回
   動させるときにこれと連動して前記アームシリンダ用ボ
   トム側ポートリリーフ弁のリリーフ圧を高くする手段を
   設けたことを特徴とするショベルの油圧回路。