JPH0660644B2 - 油圧ショベルの油圧回路 - Google Patents

油圧ショベルの油圧回路

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JPH0660644B2
JPH0660644B2 JP63236968A JP23696888A JPH0660644B2 JP H0660644 B2 JPH0660644 B2 JP H0660644B2 JP 63236968 A JP63236968 A JP 63236968A JP 23696888 A JP23696888 A JP 23696888A JP H0660644 B2 JPH0660644 B2 JP H0660644B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、油圧ショベルに装備した油圧シリンダに対
する再生機能をそなえた油圧回路に関する。
従来の技術 油圧ショベルに装備した油圧シリンダを作動させて作業
を行う場合に、その作業能率をかためるために、軽負荷
時には油圧シリンダの伸長速度を速く、しかし重負荷作
業時には低速にて本来の油圧シリンダの大きな作動力を
発揮させるように堪案されている。すなわちその方法と
して、軽負荷時には油圧シリンダのロッド側油室からの
戻り油をヘッド側油室へ、再生合流させる手段が講ぜら
れている。
第３図は、従来技術の油圧回路図である。図において、
１はメインポンプ、２はパイロットポンプ、３，４はそ
れぞれ各種油圧アクチュエータ制御用切換弁のうちの油
圧切換弁、５は油圧シリンダ、６は油圧切換弁４操作用
のパイロット弁、７はシーケンス弁、８，９はそれぞれ
リリーフ弁、１０はタンクである。油圧シリンダ５に対
する油圧切換弁４の再生機能を第３図について説明す
る。パイロット弁６の操作レバーをたとえばイ位置へ操
作して油圧シリンダ５を伸長作動させるのであるが、ま
ず油圧シリンダ５に対して負荷が軽負荷時の場合につい
て述べる。シーケンス弁７はそのＰポートに所定値（た
とえば１５０kg ｆ／cm2）以上の圧力信号が作用しな
いと、切換作動しないように設定されている。パイロッ
ト弁６の操作レバーをイ位置に操作すると、パイロット
ポンプ２からのパイロット圧は、管路１１、パイロット
弁６、管路１２、１３、１４、を経て油圧切換弁４のパ
イロット油室（以下油室という）１５に作用する。それ
とともに上記パイロット圧は管路１２にて分岐し、管路
１６を経て、対向側の油室１７に作用する。油圧シリン
ダ５は軽負荷の状態であるので、油圧切換弁４は中立位
置よりロ位置に切換わる。メインポンプ１からの圧油は
管路１８、１９、油圧切換弁３、管路２０、２１、油圧
切換弁４のロ位置、管路２２を経て、油圧シリンダ５の
ヘッド側油室５ａに供給される。それと同時にロッド側
油圧室５ｂからの戻り油が、管路２３、油圧切換弁４の
ロ位置内チェック弁２４を通り、管路２２に合流され
る。しかし上記戻り油の一部は、油圧切換弁４のロ位置
内絞り部２５を経て、タンク１０に戻される。ところが
重負荷作業時にメイン回路圧が所定値を超えると、その
圧力信号は管路１８より、管路２６、２７、２８を経
て、シーケンス弁７のＰポートに作用し、シーケンス弁
７をハ位置よりニ位置に切換える。パイロット弁６から
導出されるパイロット圧は、管路１２、１３、２９、シ
ーケンス弁７のニ位置、管路３０を経て、油圧切換弁４
の油室３１に作用する。油圧切換弁４はロ位置より、さ
らにホ位置に切換わる。油圧シリンダ５のロッド側油室
５ｂからの戻り油はすべてタンク１０に戻ってくる。上
記のようにして油圧シリンダ５が伸長作動するときに、
軽負荷時には再生機能のはたらきにより油圧シリンダ５
の伸長作動を速く、また重負荷時には再生機能を停止せ
しめて本来の油圧シリンダ５の大きな作動力を低速にて
はたらかせるとができる。
第４図は、油圧切換弁４の断面図である。図において、
３２は油圧ショベルの作業アタッチメント用アーム、３
３はスプール、３４はスプール３３を中立位置に保持す
るセンタスプリング装置、３５はストローク制限手段機
構、３６はストローク付加手段機構、１５，３７，１
７，３１はそれぞれ油室、３８，３９はそれぞれ管路で
ある。
第５図は、第４図のＡ部詳細図である。油室１７は嵌挿
されたピストン４０は、その肩部へが油室１７の底部段
付部に当該する位置まで左動可能で、その位置では、ピ
ストン４０の頂部トのスプール３３の端面部チとの隙間
はストロークｌとなる。スプール３３が右動してさらに
付加力を加えることにより、ピストン４０をストローク
ｍだけ右動させて、スプール３３をさらにストローク
ｌ′＝ｌ＋ｍまで移動できる。
第６図は、第４図のＢ群詳細図である。ピストン４１に
加わる油室３１のパイロット圧によって生じる付加力が
スプール３３を右動させるようにしている。それととも
に、シーケンス弁７には所定の付勢力が設定されたスプ
リング４２により、ピストン４３が保持されている。所
定値を超えたメイン回路圧が管路２８よりポートＰに作
用すると、ピストン４４が上記スプリング４２の設定力
に抗してピストン４３を移動させる。それにより、ピス
トン４３の細径部リを介して油室１５と油室３１は連通
される。
次に、従来技術油圧回路の作動を第３図〜第６図につい
て述べる。パイロット弁６をイ位置に操作すると、パイ
ロット管路１２より導出されるパイロット圧は、油圧切
換弁４の油室１５に作用してスプール３３を移動させ
る。それと同時にパイロット圧は上記パイロット管路１
２２より分岐して、パイロット管路１６を通り、油室１
７に作用する。ストローク制限手段機構３５のピストン
４０は左動するので、スプール３３はストロークｌだけ
右動する。第７図は、再生機能発揮中の油圧切換弁４の
要部断面図である。上記のようにスプール３３がストロ
ークｌだけ右動したので、メインポンプ１から吐出圧油
は管路２０、油圧切換弁４の通路４５，４６を通り、油
圧シリンダ５のヘッド側油室５ａに流入する。そこで油
圧シリンダ５は伸長作動し、ロッド側油室５ｂからの戻
り油は、通路４７、連通穴４８、その一部は絞り通路
（２５）チェック弁４９を押開き、連通穴５０を経て、
タンク通路５１に流出していく。しかし大部分の上記戻
り油は、チェック弁２４を押開き連通穴５２を通って通
路４５に合流して再生機能を果すので、油圧シリンダ５
の作動速度はさらに増大する。
次に、油圧シリンダ５に対する負荷が重負荷時の場合に
ついて述べる。メイン回路圧が所定値を超えると、シー
ケンス弁７内ピストン４３がスプリング４２の設定力に
抗して移動するので、シーケンス弁７は切換わる。油室
３１にはパイロット弁６から導出されるパイロット圧が
作用するので、ピストン４１はストローク制限手段機構
３５のピストン４０の作用力に抗してスプール３３を右
動させる。その移動ストロークは、第５図におけるｌ′
＝ｌ＋ｍとなる。第８図は、油圧切換弁４の上記状態時
を示す要部断面図である。油圧シリンダ５のロッド側油
室５ｂからの戻り油は、通路４７、スプール３３の細径
部５３を経て、すべてタンク１０に戻る。それにより、
油圧回路における再生機能は停止され、油圧シリンダ５
は本来の低速にて強力な伸長力を発揮する。
発明が解決しようとする課題 油圧ショベルに装備されているリモコン用パイロット弁
では、その操作レバーの傾動角度に応じて、パイロット
ポンプからのパイロット圧が導出される。そのために運
転者が上記作動レバーを回動操作するときには、パイロ
ット弁から導出されるパイロット圧に高低のばらつきが
ある。ところが従来技術油圧回路では、油圧シリンダに
対する再生機能を発揮させるために、上記パイロット弁
から導出するパイロット圧を油圧切換弁のストローク制
限手段機構およびストローク付加手段機構の、各パイロ
ット油室に作用させていた。したがってパイロット圧が
低いときには、油圧切換弁の再生合流作動が不安定であ
った。また重負荷作業時にシーケンス弁のＰポートにメ
イン回路圧が作用するとそのシーケンス弁が切換わる。
それとともに、上記パイロットから導出されるパイロッ
ト圧は、油圧切換弁のストローク制限手段機構およびス
トローク付加手段機構のパイロット油室に同時に作用し
ていた。そのめに、油圧切換弁内スプールの位置が不安
定な状態となり、スプールが軸心方向に若干動き、油圧
シリンダがハンチング現象をおこすことがあった。
この発明は上記の課題を解決し、安定したパイロット圧
をパイロットポンプよりとり出し、確実な再生機能を発
揮できる油圧回路を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 イ．再生機能をそなえた油圧回路において、 ロ．メイン回路圧が所定値以下のときには、パイロット
ポンプからのパイロット圧を絞り部を介して油圧切換弁
のストローク制限手段機構用パイロット油室に作用可能
とし、 ハ．またメイン回路圧が所定値を超えたときにはそのメ
イン回路圧信号により上記シーケンス弁を切換作動可能
とするとともに、上記ストローク制限手段機構用パイロ
ット油室を上記シーケンス弁を介してタンクに連通可能
に構成した。
作 用 イ．軽負荷作業時にメイン回路圧が所定値以下のときに
は、油圧切換弁のストローク制限手段機構用パイロット
油室に、パイロットポンプからのパイロット圧が絞り部
を介し、安定して作用する。油圧切換弁内スプールの一
方向への移動量は確実に制限されるので、油圧シリンダ
に対する再生合流作動は安定して行われる。
ロ．軽負荷作業時にメイン回路圧が所定値を超えたとき
には、そのメイン回路圧信号によりシーケンス弁は切換
作動する。ストローク制限手段機構用パイロット油室
は、上記シーケンス弁を介してタンクに連通する。この
状態のとき、油圧シリンダは伸長作動状態であるが、油
圧切換弁内のスプールはさらに付加移動する。そこで、
油圧回路内の再生機能は停止される。ストローク制限手
段機構用パイロット油室に圧力は作用していない上に、
スプールに対してその反対側端面部にパイロット弁から
導出されるパイロット圧が作用しているので、スプール
がその軸心方向に動くような不安定状態は発生しない。
したがって、油圧シリンダがハンチング現象をおこすこ
とはない。
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、この発明にかかる油圧回路図である。図
において、従来技術と同一構成要素を使用するものに対
しては同符号を付す。５４は絞り部、５５はシーケンス
弁である。第２図は、この発明にかかる油圧回路内の、
再生機能を有する油圧切換弁５６の断面図である。
次に、この発明にかかる油圧回路の構成を第１図および
第２図について述べる。メイン回路圧が所定値以下のと
きにはパイロットポンプ２からのパイロット圧を絞り部
５４を介して油圧切換弁５６のストローク制限手段機構
３５用パイロット油室１７に作用可能とした。また、メ
イン回路圧が所定値を超えたときにはそのメイン回路圧
信号により上記シーケンス弁５５を切換作動可能とする
とともに、上記パイロット油室１７をシーケンス弁５５
を介してタンク１０に連通可能に構成した。
次に、この発明にかかる油圧回路の作用機能について述
べる。パイロット弁６をイ位置に操作して油圧シリンダ
５を伸長作動させるときには、パイロット弁６から導出
させるパイロット圧が、油圧切換弁５６のパイロット油
室（以下油室という）１５′に作用し、油圧切換弁５６
が切換作動するようになっている。また、軽負荷作業時
にメイン回路圧が所定値以下のときには、シーケンス弁
５５はヌ位置のままで切換作動しない。管路１８内のメ
イン回路圧が所定値以下のときには、パイロットポンプ
２からパイロット圧が管路５７、５８、絞り部５４、管
路５９、６０を通り、ストローク制限手段機構３５のパ
イロット油室１７に作用する。パイロットポンプ２から
絞り部５４を介してとり出されたパイロット圧は安定し
ているので、油圧切換弁５６内スプール３３の一方向へ
の移動量（第５図における寸法ｌなるストローク量）を
確実に規制できる。それにより、油圧シリンダ５に対す
る再生合流は安定して行われる。
また重負荷作業時に上記メイン回路圧が所定値を超えた
ときには、管路２７、２８からのメイン回路圧信号が、
シーケンス弁５５のＱポートに作用する。シーケンス弁
５５はヌ位置よりル位置に切換わるので、上記油室１７
は、管路６０、６１、シーケンス弁５５のル位置を介し
てタンク１０に連通する。この状態のとき、油圧シリン
ダ５は伸長作動状態であるが、油圧切換弁５６内のスプ
ール３３はさらに付加移動（第５図における寸法ｍが付
加されるので全ストローク量ｌ′＝ｌ＋ｍとなる）す
る。そこで、油圧回路内の再生機能は停止される。スト
ローク制限手段機構３５用油室１７に圧力は作用してい
ない上に、スプール３３に対してはその反対側端面部オ
にパイロット弁６から導出されるパイロット圧が作用し
ているので、スプール３３がその軸心方向に動くような
不安定状態は発生しない。したがって、油圧シリンダ５
はハンチング現象をおこすことはない。
発明の効果 油圧ショベルに装備されているリモコン用パイロット弁
では、その操作レバーの傾動角度に応じて、パイロット
ポンプからのパイロット圧が導出される。そのために運
転者が上記操作レバーを回動操作するときには、パイロ
ット弁から導出されるパイロット圧に高低のばらつきが
ある。ところが従来技術油圧回路では、油圧シリンダに
対する再生機能を発揮させるために、上記パイロット弁
から導出するパイロット圧を油圧切換弁のストローク制
限手段機構およびストローク付加手段機構の、各パイロ
ット油室に作用させていた。したがってパイロット圧が
低いときには、油圧切換弁の再生合流作動が不安定であ
った。また重負荷作業時にシーケンス弁のＰポートにメ
イン回路圧が作用するとそのシーケンス弁が切換わる。
それとともに、上記パイロット弁から導出されるパイロ
ット圧は、油圧切換弁のストローク制限手段機構および
ストローク付加手段機構のパイロット油室に同時に作用
していた。そのために、油圧切換弁内のスプールの位置
が不安定な状態となり、スプールが軸心方向に若干動
き、油圧シリンダがハンチング現象をおこすことがあっ
た。
しかしこの発明にかかる油圧回路では、油圧ショベルの
軽負荷作業時にメイン回路圧が所定値以下のときには、
パイロットポンプからの安定したパイロット圧が絞り部
を介して、油圧切換弁のストローク制限手段機構用パイ
ロット油室に作用する。それにより、油圧切換弁内スプ
ールの一方向への移動量を確実に規制できるので、油圧
シリンダに対する再生合流作動は安定して行われる。ま
た重負荷作業時にメイン回路圧が所定値を超えたときに
は、シーケンス弁が切換作動し、ストローク制限手段機
構用パイロット油室はシーケンス弁を介してタンクに連
通する。それにより、上記スプールをさらに付加移動さ
せて再生機能を停止するとともに、スプールが軸心方向
に動くような不安定状態はなくなるので、油圧シリンダ
がハンチング現象をおこすことはなくなった。
したがって、この発明にかかる油圧回路をそなえた油圧
ショベルでは、安定したパイロット圧をパイロットポン
プよりとり出して再生機能を安定して発揮できるように
したので、油圧回路作動時の確実性をもたせるととも
に、回路構成を簡明化し、油圧ショベルの作業性を向上
させる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明にかかる油圧回路図、第２図はこの発
明にかかる油圧回路内の油圧切換弁の断面図、第３図は
従来技術の油圧回路図、第４図は従来技油圧回路内の油
圧切換弁の断面図、第５図は第４図のＡ部詳細図、第６
図は第４図のＢ部詳細図、第７図および第８図は油圧切
換弁の要部断面図である。 １……メインポンプ ２……パイロットポンプ ４，５６……油圧切換弁 ５……油圧シリンダ ６……パイロット弁 ７，５５……シーケンス弁 １５，１５′，１７，３１，３７……パイロット油室 ３３……スプール ３５……ストローク制限手段機構 ５４，２５……絞り部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】メインポンプ，パイロットポンプおよび各
    種アクチュエータ制御用油圧切換弁をそなえ、上記油圧
    切換弁のうちいずれかの切換弁用スプールが、パイロッ
    ト圧により一方向に制限移動した位置ではこれに連なる
    油圧シリンダからの戻り油を再生し、メイン回路圧が所
    定値を超えたときそのメイン回路圧信号によりシーケン
    ス弁を切換作動して上記スプールをさらに付加移動せし
    めて再生機能を停止させるようにした油圧回路におい
    て、メイン回路圧が所定値以下のときにはパイロットポ
    ンプ２からのパイロット圧を絞り部５４を介して油圧切
    換弁５６のストローク制限手段機構（３５）用パイロッ
    ト油室１７に作用可能とし、またメイン回路圧が所定値
    を超えたときにはそのメイン回路圧信号により上記シー
    ケンス弁５５を切換作動可能とするとともに、上記スト
    ローク制限手段機構用パイロット油室１７を上記シーケ
    ンス弁５５を介してタンク１０に連通可能に構成して、
    スプールのフルストロークの位置を２段階にしたことを
    特徴とする油圧ショベルの油圧回路。
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