JPH07116721B2 - 油圧ショベルの油圧回路 - Google Patents
油圧ショベルの油圧回路Info
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- JPH07116721B2 JPH07116721B2 JP1023470A JP2347089A JPH07116721B2 JP H07116721 B2 JPH07116721 B2 JP H07116721B2 JP 1023470 A JP1023470 A JP 1023470A JP 2347089 A JP2347089 A JP 2347089A JP H07116721 B2 JPH07116721 B2 JP H07116721B2
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/08—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging elements on an endless chain
- E02F3/12—Component parts, e.g. bucket troughs
- E02F3/16—Safety or control devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
- E02F9/2239—Control of flow rate; Load sensing arrangements using two or more pumps with cross-assistance
- E02F9/2242—Control of flow rate; Load sensing arrangements using two or more pumps with cross-assistance including an electronic controller
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- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2292—Systems with two or more pumps
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、油圧ショベルにおける油圧回路に関するも
のである。
のである。
従来の技術 パラレル回路を構成する多連の油圧切換弁からなる２つ
の油圧切換弁群に、それぞれ専用の油圧ポンプの吐出圧
油を供給し、第１のアクチュエータを低速で作動させる
ときには一方の油圧切換弁群に属する油圧切換弁からの
圧油を、高速で作動させるときには、他方の油圧切換弁
群に属する油圧切換弁からの圧油を、その上に合流し
て、該アクチュエータに供給する方式の油圧回路が採用
されているが、油圧ショベルの稼動条件は複雑を極め、
第１のアクチュエータを高速で作動中において、前記他
方の油圧切換弁群に属する油圧切換弁に連なる第２のア
クチュエータを同時に作動させ、しかも、そのときどき
に於ける稼動条件に応じて、第１および第２のアクチュ
エータの関係作動速度を所定の割合に保持したい場合が
往々にしてあるが、これらのアクチュエータに要求され
る負荷圧力はまちまちであり、何れか低負荷圧力側のア
クチュエータの作動圧力に制約され、そのアクチュエー
タのみが先行作動し、他方のアクチュエータに必要な起
動性が得られないので、円滑な複合操作性が得られな
い。
の油圧切換弁群に、それぞれ専用の油圧ポンプの吐出圧
油を供給し、第１のアクチュエータを低速で作動させる
ときには一方の油圧切換弁群に属する油圧切換弁からの
圧油を、高速で作動させるときには、他方の油圧切換弁
群に属する油圧切換弁からの圧油を、その上に合流し
て、該アクチュエータに供給する方式の油圧回路が採用
されているが、油圧ショベルの稼動条件は複雑を極め、
第１のアクチュエータを高速で作動中において、前記他
方の油圧切換弁群に属する油圧切換弁に連なる第２のア
クチュエータを同時に作動させ、しかも、そのときどき
に於ける稼動条件に応じて、第１および第２のアクチュ
エータの関係作動速度を所定の割合に保持したい場合が
往々にしてあるが、これらのアクチュエータに要求され
る負荷圧力はまちまちであり、何れか低負荷圧力側のア
クチュエータの作動圧力に制約され、そのアクチュエー
タのみが先行作動し、他方のアクチュエータに必要な起
動性が得られないので、円滑な複合操作性が得られな
い。
以上のような、同時に油圧切換弁の操作レバを操作する
複合操作をするとき、従来は、第１のアクチュエータを
高速で作動させるときの前記油圧切換弁群に属する油圧
切換弁の切換時通路の開度を、一定に、制限したり、操
作レバの操作量を微妙に加減したりして対応してきた。
複合操作をするとき、従来は、第１のアクチュエータを
高速で作動させるときの前記油圧切換弁群に属する油圧
切換弁の切換時通路の開度を、一定に、制限したり、操
作レバの操作量を微妙に加減したりして対応してきた。
このことを第４図、第５図の一般的な油圧ショベルＣの
油圧回路である第３図について、その１例を以下に示
す。なお、前記の第１のアクチュエータは作業装置昇降
用の油圧シリンダ13、第２のアクチュエータは、上部旋
回体Ｄの旋回用油圧ユニット14として説明する。
油圧回路である第３図について、その１例を以下に示
す。なお、前記の第１のアクチュエータは作業装置昇降
用の油圧シリンダ13、第２のアクチュエータは、上部旋
回体Ｄの旋回用油圧ユニット14として説明する。
これらの図において、Ａは油圧切換弁5,6,7およびカッ
ト弁11などからなる一方の油圧切換弁群で、一方のメイ
ンポンプ（図示省略）から管路18を経て圧油が供給さ
れ、最上流側にある油圧切換弁５は走行用アクチュエー
タ専用のもので、圧油が優先して供給されるが、油圧切
換弁6,7はその下流側にあってパラレル回路で接続して
ある。また、Ｂは上記と同様、油圧切換弁8,9,20および
カット弁12などからなる他方の油圧切換弁群で、管路19
を経て他方のメインポンプ（図示省略）からの圧油が供
給される。
ト弁11などからなる一方の油圧切換弁群で、一方のメイ
ンポンプ（図示省略）から管路18を経て圧油が供給さ
れ、最上流側にある油圧切換弁５は走行用アクチュエー
タ専用のもので、圧油が優先して供給されるが、油圧切
換弁6,7はその下流側にあってパラレル回路で接続して
ある。また、Ｂは上記と同様、油圧切換弁8,9,20および
カット弁12などからなる他方の油圧切換弁群で、管路19
を経て他方のメインポンプ（図示省略）からの圧油が供
給される。
この回路において、作業装置昇降用の通称、ブームシリ
ンダである油圧シリンダ13を伸長させるべく、油圧切換
弁６のパイロット油室6aにPB1なるパイロット圧を作用
させ、同時に、上部旋回体Ｄを、右または左に旋回させ
る複合操作のため、旋回用の油圧ユニット14のパイロッ
ト油室14aまたは14bにパイロット圧を作用させるのであ
るが、パイロット圧PB1の圧力が比較的低いとき、すな
わち、作業装置をゆっくり上昇させるときは、油圧切換
弁20は図示のＧ位置を保持したまま作動せず、油圧切換
弁６および旋回用の油圧ユニット14のみが作動し、それ
ぞれ別個の油圧源からの圧油が油圧シリンダ13、油圧ユ
ニット14へ、単独に供給されるので、それぞれ、独立し
た作動をするが、油圧シリンダ13を高速で伸長させるべ
く、PB1の圧力を増大させると、それに伴い、油圧切換
弁20も同時に、Ｇ位置からＨ位置に切換わり、管路19の
圧油は旋回用の油圧ユニット14のみならず、油圧切換弁
20のＨ位置通路を通り油圧シリンダ13へも分流して行く
こととなる。
ンダである油圧シリンダ13を伸長させるべく、油圧切換
弁６のパイロット油室6aにPB1なるパイロット圧を作用
させ、同時に、上部旋回体Ｄを、右または左に旋回させ
る複合操作のため、旋回用の油圧ユニット14のパイロッ
ト油室14aまたは14bにパイロット圧を作用させるのであ
るが、パイロット圧PB1の圧力が比較的低いとき、すな
わち、作業装置をゆっくり上昇させるときは、油圧切換
弁20は図示のＧ位置を保持したまま作動せず、油圧切換
弁６および旋回用の油圧ユニット14のみが作動し、それ
ぞれ別個の油圧源からの圧油が油圧シリンダ13、油圧ユ
ニット14へ、単独に供給されるので、それぞれ、独立し
た作動をするが、油圧シリンダ13を高速で伸長させるべ
く、PB1の圧力を増大させると、それに伴い、油圧切換
弁20も同時に、Ｇ位置からＨ位置に切換わり、管路19の
圧油は旋回用の油圧ユニット14のみならず、油圧切換弁
20のＨ位置通路を通り油圧シリンダ13へも分流して行く
こととなる。
従って、管路19の作動圧力は、油圧シリンダ13または油
圧ユニット14の何れか負荷圧力の低い側の圧力に等しく
なる。
圧ユニット14の何れか負荷圧力の低い側の圧力に等しく
なる。
一般的に、油圧ショベルにおける上記複合操作時には、
油圧シリンダ13伸長時の圧力が、旋回起動時の油圧ユニ
ット14に必要なそれよりも低いので、その圧力で制限さ
れ、旋回体Ｄの加速性、すなわち、立上り性能が悪くな
るので、図に例示する如く、油圧切換弁20のＨ位置通路
の開口面積を制限して絞り効果を与え、旋回用の油圧ユ
ニット14への作動圧力が余り低くならないようにしてい
る。
油圧シリンダ13伸長時の圧力が、旋回起動時の油圧ユニ
ット14に必要なそれよりも低いので、その圧力で制限さ
れ、旋回体Ｄの加速性、すなわち、立上り性能が悪くな
るので、図に例示する如く、油圧切換弁20のＨ位置通路
の開口面積を制限して絞り効果を与え、旋回用の油圧ユ
ニット14への作動圧力が余り低くならないようにしてい
る。
なお、カット弁11,12は、各種油圧回路によっては、必
要な場合、不必要な場合、様々であるが、本例において
は、走行時、作業装置操作時、旋回操作時などでの単独
操作、複合操作における走行の直進性、各作動の迅速
性、確実性を実現する目的で、２つのメインポンプから
の圧油を合流または分流などして最も合理的に利用する
とき、無駄に圧油がタンク21に流出することを防止する
役目を有するものであるが、それらのパイロット油室へ
の信号圧の作用系統の図示は省略してある。
要な場合、不必要な場合、様々であるが、本例において
は、走行時、作業装置操作時、旋回操作時などでの単独
操作、複合操作における走行の直進性、各作動の迅速
性、確実性を実現する目的で、２つのメインポンプから
の圧油を合流または分流などして最も合理的に利用する
とき、無駄に圧油がタンク21に流出することを防止する
役目を有するものであるが、それらのパイロット油室へ
の信号圧の作用系統の図示は省略してある。
発明が解決しようとする課題 上述の油圧ショベルＣにより掘削、積込作業をするとき
を例にとると、掘削動作を完了すると、作業装置上昇の
ため油圧シリンダ13を伸長させながら、同時に、上部旋
回体Ｄを旋回させ、ダンプトラックＥ上の適当な高さで
掘削土砂を放出するといった作業が繰返され、主とし
て、油圧シリンダ13の伸長、油圧ユニット14の作動とが
同時になされ、しかも、作業装置の上昇高さと所望の旋
回角度とが一致するように、管路19の圧油が配分される
ように、油圧切換弁20のＨ位置通路の開度が決められて
いるものである。
を例にとると、掘削動作を完了すると、作業装置上昇の
ため油圧シリンダ13を伸長させながら、同時に、上部旋
回体Ｄを旋回させ、ダンプトラックＥ上の適当な高さで
掘削土砂を放出するといった作業が繰返され、主とし
て、油圧シリンダ13の伸長、油圧ユニット14の作動とが
同時になされ、しかも、作業装置の上昇高さと所望の旋
回角度とが一致するように、管路19の圧油が配分される
ように、油圧切換弁20のＨ位置通路の開度が決められて
いるものである。
例えば、第４図に示すような油圧ショベルＣとダンプト
ラックＥとの配置で、上部旋回体Ｄを約90度旋回させて
積込むとき、掘削完了後、作業装置の上昇と上部旋回体
Ｄの旋回を同時に作動開始すると、作業装置の高さと積
込位置とが、ダンプトラックＥに対して最良の位置とな
る様、Ｈ位置通路の開度を固定していたとすると、第５
図に示す如き、約180度旋回での積込作業では、作業装
置の上昇量に対して旋回角度が不十分であり、また、逆
に、第５図に示す作業配置のときに最適なＨ位置開度を
付与しておくと、これを第４図に示す作業配置のとき不
工合を生ずることとなり、さらには、たとえ上記旋回角
度に対する作業装置の上昇量を得るための操作要領を会
得し得たとしても、旋回中突発的に障害物を避ける必要
が生じたとき、その都度、２本の操作レバを微妙に調整
しなければならないので、迅速かつ円滑な掘削積込作業
には、余程の技量が必要である。この発明は、上記に例
示したような各種作業条件に応じて、作業装置の上昇、
旋回作動の操作レバを同時に操作する複合動作におい
て、予め、運転室に設けたコントローラを、作業条件に
応じた位置に調整しておくことにより、容易に、所望の
関係速度が得られ、また、突発的に作業装置を上昇させ
るときには、上下用の操作レバのみ操作すれば旋回速度
はそれに比例して確実に低下し、不慣れな運転者にも正
確、迅速な運転操作が可能となるような油圧回路を提供
することを課題とするものである。
ラックＥとの配置で、上部旋回体Ｄを約90度旋回させて
積込むとき、掘削完了後、作業装置の上昇と上部旋回体
Ｄの旋回を同時に作動開始すると、作業装置の高さと積
込位置とが、ダンプトラックＥに対して最良の位置とな
る様、Ｈ位置通路の開度を固定していたとすると、第５
図に示す如き、約180度旋回での積込作業では、作業装
置の上昇量に対して旋回角度が不十分であり、また、逆
に、第５図に示す作業配置のときに最適なＨ位置開度を
付与しておくと、これを第４図に示す作業配置のとき不
工合を生ずることとなり、さらには、たとえ上記旋回角
度に対する作業装置の上昇量を得るための操作要領を会
得し得たとしても、旋回中突発的に障害物を避ける必要
が生じたとき、その都度、２本の操作レバを微妙に調整
しなければならないので、迅速かつ円滑な掘削積込作業
には、余程の技量が必要である。この発明は、上記に例
示したような各種作業条件に応じて、作業装置の上昇、
旋回作動の操作レバを同時に操作する複合動作におい
て、予め、運転室に設けたコントローラを、作業条件に
応じた位置に調整しておくことにより、容易に、所望の
関係速度が得られ、また、突発的に作業装置を上昇させ
るときには、上下用の操作レバのみ操作すれば旋回速度
はそれに比例して確実に低下し、不慣れな運転者にも正
確、迅速な運転操作が可能となるような油圧回路を提供
することを課題とするものである。
課題を解決するための手段 この発明は、上記課題を解決するため、次のような構成
とした。すなわち、 イ．）一方の油圧切換弁に属し、並列に接続される複数
の油圧切換弁の１つからの油圧を単独に、または、該圧
油に加えて他方の油圧切換弁群へメインポンプから供給
される１部または全部の圧油を合流させて、低速および
高速の作動速度を得る第１のアクチュエータと、上記他
方の油圧切換弁群に属し並列に接続される複数の油圧切
換弁の１つからの圧油のみにより作動する第２のアクチ
ュエータを備えた油圧回路であって、 ロ．）上部他方の油圧切換弁群に属する並列接続された
油圧切換弁の上流側の管路と前記第１のアクチュエータ
高速作動用管路とを相互に接続する分岐管路を設ける。
とした。すなわち、 イ．）一方の油圧切換弁に属し、並列に接続される複数
の油圧切換弁の１つからの油圧を単独に、または、該圧
油に加えて他方の油圧切換弁群へメインポンプから供給
される１部または全部の圧油を合流させて、低速および
高速の作動速度を得る第１のアクチュエータと、上記他
方の油圧切換弁群に属し並列に接続される複数の油圧切
換弁の１つからの圧油のみにより作動する第２のアクチ
ュエータを備えた油圧回路であって、 ロ．）上部他方の油圧切換弁群に属する並列接続された
油圧切換弁の上流側の管路と前記第１のアクチュエータ
高速作動用管路とを相互に接続する分岐管路を設ける。
ハ．）該分岐管路の途中には、常時は内蔵のばねの付勢
力により内部油路を閉路しているが、該付勢力に抗し、
かつ、作用する信号値の増大につれて、上記分岐管路を
通る第１のアクチュエータへの最大メータイン開口値を
増大させる機能を有する開口受信部と、作用する信号値
に応じて上記最大メータイン開口値を減少させる機能を
有する閉口受信部とを有する比例切換手段を設ける。
力により内部油路を閉路しているが、該付勢力に抗し、
かつ、作用する信号値の増大につれて、上記分岐管路を
通る第１のアクチュエータへの最大メータイン開口値を
増大させる機能を有する開口受信部と、作用する信号値
に応じて上記最大メータイン開口値を減少させる機能を
有する閉口受信部とを有する比例切換手段を設ける。
ニ．）さらに、運転席近くには、調整信号を運転者が任
意の値に調整して発信することのできるコントローラを
設ける。
意の値に調整して発信することのできるコントローラを
設ける。
ホ．）該コントローラの発信部からの調整信号を直接ま
たは、該信号を他の形式の信号に変換することのできる
比例信号変換装置を介して、前記比例切換手段の閉口受
信部に、該切換手段の開口受信部には、前記第１のアク
チュエータ作動用油圧切換弁の操作信号を上記と同様、
直接または比例信号変換装置を介して接続する。
たは、該信号を他の形式の信号に変換することのできる
比例信号変換装置を介して、前記比例切換手段の閉口受
信部に、該切換手段の開口受信部には、前記第１のアク
チュエータ作動用油圧切換弁の操作信号を上記と同様、
直接または比例信号変換装置を介して接続する。
作用 第１のアクチュエータと第２のアクチュエータを複合し
て作動させたとき第２のアクチュエータに必要な圧力が
不足するときには、運転席近くのコントローラを操作し
てより大きい調整信号を比例切換手段の閉口受信部に供
給し、該比例切換手段の最大メータイン開口値を減ずる
ことにより、第２のアクチュエータへ供給されるべき圧
油が、第１のアクチュエータへと、低圧で流出すること
を制限する。
て作動させたとき第２のアクチュエータに必要な圧力が
不足するときには、運転席近くのコントローラを操作し
てより大きい調整信号を比例切換手段の閉口受信部に供
給し、該比例切換手段の最大メータイン開口値を減ずる
ことにより、第２のアクチュエータへ供給されるべき圧
油が、第１のアクチュエータへと、低圧で流出すること
を制限する。
また、上述とは逆に最大メータイン開口値が低く設定さ
れているとき、突発的に第１のアクチュエータを高速で
作動させる必要が発生したときは、該アクチュエータ作
動用油圧切換弁の操作レバの操作量を大きくすると、さ
らに大きな操作信号が比例切換手段の開口受信部に作用
し、該手段の最大メータイン開口値は増大して第１のア
クチュエータは第２のそれよりも先行して高速で作動す
る。このように、コントローラを適宜加減することによ
り、または、第１のアクチュエータ用油圧切換弁の操作
量から得られる操作信号のみを増減することにより、第
１のアクチュエータと第２のアクチュエータとを、各種
作業条件に応じて、適切な流入油量による作動速度と油
圧力の下で作動させることが任意にできる。
れているとき、突発的に第１のアクチュエータを高速で
作動させる必要が発生したときは、該アクチュエータ作
動用油圧切換弁の操作レバの操作量を大きくすると、さ
らに大きな操作信号が比例切換手段の開口受信部に作用
し、該手段の最大メータイン開口値は増大して第１のア
クチュエータは第２のそれよりも先行して高速で作動す
る。このように、コントローラを適宜加減することによ
り、または、第１のアクチュエータ用油圧切換弁の操作
量から得られる操作信号のみを増減することにより、第
１のアクチュエータと第２のアクチュエータとを、各種
作業条件に応じて、適切な流入油量による作動速度と油
圧力の下で作動させることが任意にできる。
実施例 この発明の実施例を図に基づいて説明する。
第１図は、油圧切換弁群Ａ用の油圧源としてのメインポ
ンプ２、Ｂ用の油圧源としてのメインポンプ３、信号そ
の他の操作系用の油圧源としてのパイロットポンプ４
を、エンジン１で駆動する油圧ショベルの要部油圧系統
図であるが、第１図において、第３図と同一部分には同
一符号を付して示してあるので、それらの構成部分につ
いての説明は省略する。
ンプ２、Ｂ用の油圧源としてのメインポンプ３、信号そ
の他の操作系用の油圧源としてのパイロットポンプ４
を、エンジン１で駆動する油圧ショベルの要部油圧系統
図であるが、第１図において、第３図と同一部分には同
一符号を付して示してあるので、それらの構成部分につ
いての説明は省略する。
10はカット弁12が閉路されたとき、走行用の油圧切換弁
８の下流側から油圧シリンダ13の伸長側油室へと、メイ
ンポンプ３の吐出圧油を管路19、チェック弁を経て合流
させる管路22,26の中間に設けた比例切換弁で、該弁を
互いに逆方向に作動させ内部油路を閉口させる作用を発
揮する閉口受信部であるところのパイロット油室10aと
開口させる作用を発揮する開口受信部であるところのパ
イロット油室10bを有し、通常は、ばねの付勢力で管路2
2,26を遮断するＩ位置を保持しているが、作業装置を昇
降させる油圧シリンダ13（ブームシリンダと称される）
を高速で伸長させるような高い信号圧力PB1がパイロッ
ト油室10bに作用すると、ばねの付勢力に抗して、該弁
はＩ位置からＫ位置に切換わり、管路22,26は完全に連
通する。
８の下流側から油圧シリンダ13の伸長側油室へと、メイ
ンポンプ３の吐出圧油を管路19、チェック弁を経て合流
させる管路22,26の中間に設けた比例切換弁で、該弁を
互いに逆方向に作動させ内部油路を閉口させる作用を発
揮する閉口受信部であるところのパイロット油室10aと
開口させる作用を発揮する開口受信部であるところのパ
イロット油室10bを有し、通常は、ばねの付勢力で管路2
2,26を遮断するＩ位置を保持しているが、作業装置を昇
降させる油圧シリンダ13（ブームシリンダと称される）
を高速で伸長させるような高い信号圧力PB1がパイロッ
ト油室10bに作用すると、ばねの付勢力に抗して、該弁
はＩ位置からＫ位置に切換わり、管路22,26は完全に連
通する。
この状態の下において、パイロット油室10aにパイロッ
ト管路23の信号圧力POが作用すると、その作用力は、パ
イロット油室10bに作用するPB1の作用力に抗して、POの
大きさに比例して、比例切換弁10はＫ位置からJ,I位置
へと切換わるが如く、管路22,26が連通するメータイン
開口値の最大を制限していくようになっている。第２図
により、この比例切換弁10の特性を説明する。図の横軸
はパイロット管路23の信号圧力POを、縦軸は該弁のメー
タイン開口値Ｆを示すものとすると、パイロット油室10
bにPB1なる高い信号圧力が作用した状態の下で、信号圧
力POが０のときは、メータイン開口値ＦはFMAX、すなわ
ち、第１図の比例切換弁10がＫ位置と同様となるが、信
号圧力POがPO1，PO2更にはPOMAXとなると、メータイン
開口値ＦはF1,F2更には０となる特性を有している。
ト管路23の信号圧力POが作用すると、その作用力は、パ
イロット油室10bに作用するPB1の作用力に抗して、POの
大きさに比例して、比例切換弁10はＫ位置からJ,I位置
へと切換わるが如く、管路22,26が連通するメータイン
開口値の最大を制限していくようになっている。第２図
により、この比例切換弁10の特性を説明する。図の横軸
はパイロット管路23の信号圧力POを、縦軸は該弁のメー
タイン開口値Ｆを示すものとすると、パイロット油室10
bにPB1なる高い信号圧力が作用した状態の下で、信号圧
力POが０のときは、メータイン開口値ＦはFMAX、すなわ
ち、第１図の比例切換弁10がＫ位置と同様となるが、信
号圧力POがPO1，PO2更にはPOMAXとなると、メータイン
開口値ＦはF1,F2更には０となる特性を有している。
15は比例信号変換装置であり、上記比例切換弁10を作動
させる信号媒体が、信号圧力による構成となっているの
で、その信号圧力を、運転者が着座したまま、容易、か
つ、任意に調整できるように、運転室16内に設けたコン
トローラ17の電気信号を加減して、その変信部へ供給す
ることにより、パイロットポンプ４からおくられる規定
の圧力の圧油を、必要な信号圧油O,PO1,PO2,POMAXなど
に変換してパイロット管路23へと送達する。
させる信号媒体が、信号圧力による構成となっているの
で、その信号圧力を、運転者が着座したまま、容易、か
つ、任意に調整できるように、運転室16内に設けたコン
トローラ17の電気信号を加減して、その変信部へ供給す
ることにより、パイロットポンプ４からおくられる規定
の圧力の圧油を、必要な信号圧油O,PO1,PO2,POMAXなど
に変換してパイロット管路23へと送達する。
なお、25は、従来のクローラ式油圧ショベルの油圧回路
に見られる走行直進弁であり、カット弁11,12などの作
用と相まって、走行の直進作用その他の役目を果たすも
のであるが、詳細は省略する。
に見られる走行直進弁であり、カット弁11,12などの作
用と相まって、走行の直進作用その他の役目を果たすも
のであるが、詳細は省略する。
以上の構成からなるこの発明の作動について説明する。
第４図に示すような油圧ショベルＣによるバックホウ作
業において、掘削後、上部旋回体Ｄを90度旋回させてダ
ンプトラックＥに土砂を積込むとき、運転室16内のコン
トローラ17を調整しておいて、油圧シリンダ13を伸長さ
せる操作の信号PB1は最大、すなわち、作業装置が高速
で上昇する様な操作レバ位置にするとともに、旋回油圧
ユニット14を作動させる操作レバ位置にする、いわゆる
複合動作をさせようとすると、パイロット管路23内の信
号圧力POは、比例信号変換装置15の作用により、第２図
に示す中間圧力、例えば、PO1となっているので、その
ときの比例切換弁10のメータイン開口値はF1に制限さ
れ、FMAXのときよりも、管路22から管路26に通じる通路
に絞り効果を付与するもので、管路19からの圧油の一部
は絞られたうえ管路26を通り、管路18からの圧油と同圧
のもとで合流し、圧油シリンダ13に流入する。そうし
て、管路19の残りの圧油は、管路26内の圧力よりも高い
圧力となっており、そのまま、管路27を通って旋回油圧
ユニット14を作動させる。従って、一般的には、作業装
置昇降用のアクチュエータである油圧シリンダ13の負荷
圧力は低く、上部旋回体Ｄ作動用アクチュエータである
旋回油圧ユニットの起動時負荷圧力は高いのであるが、
管路19,22の圧油が、一方的に管路26の方へのみ流入す
ることはなく、旋回油圧ユニット14に適当な起動力を与
える圧力でもって流入するので、コントローラ17の調整
さえ適当にすれば、上部旋回体Ｄが約90度旋回したと
き、作業装置はダンプトラックＥ上の積込に適した所望
の高さまで上昇している。
業において、掘削後、上部旋回体Ｄを90度旋回させてダ
ンプトラックＥに土砂を積込むとき、運転室16内のコン
トローラ17を調整しておいて、油圧シリンダ13を伸長さ
せる操作の信号PB1は最大、すなわち、作業装置が高速
で上昇する様な操作レバ位置にするとともに、旋回油圧
ユニット14を作動させる操作レバ位置にする、いわゆる
複合動作をさせようとすると、パイロット管路23内の信
号圧力POは、比例信号変換装置15の作用により、第２図
に示す中間圧力、例えば、PO1となっているので、その
ときの比例切換弁10のメータイン開口値はF1に制限さ
れ、FMAXのときよりも、管路22から管路26に通じる通路
に絞り効果を付与するもので、管路19からの圧油の一部
は絞られたうえ管路26を通り、管路18からの圧油と同圧
のもとで合流し、圧油シリンダ13に流入する。そうし
て、管路19の残りの圧油は、管路26内の圧力よりも高い
圧力となっており、そのまま、管路27を通って旋回油圧
ユニット14を作動させる。従って、一般的には、作業装
置昇降用のアクチュエータである油圧シリンダ13の負荷
圧力は低く、上部旋回体Ｄ作動用アクチュエータである
旋回油圧ユニットの起動時負荷圧力は高いのであるが、
管路19,22の圧油が、一方的に管路26の方へのみ流入す
ることはなく、旋回油圧ユニット14に適当な起動力を与
える圧力でもって流入するので、コントローラ17の調整
さえ適当にすれば、上部旋回体Ｄが約90度旋回したと
き、作業装置はダンプトラックＥ上の積込に適した所望
の高さまで上昇している。
次いで、作業条件によっては、第５図の如く、油圧ショ
ベルＣの後方にダンプトラックＥを配置し、上部旋回体
Ｄを180度旋回させて土砂を積込まざるを得ないときが
ある。このようなときも、第４図と同じ性能のまま、掘
削終了後、作業装置上昇、旋回の複合動作をすると、旋
回角度が約180度で２倍となり、作業装置の上昇高さも
２倍となり、旋回後、作業装置を適宜下降させるか、旋
回中に作業装置用操作レバの操作を加減しながら運転し
なければならない。従って、この場合の円滑、迅速な作
業をしようとすると相当の熟練を要することは云うまで
もない。
ベルＣの後方にダンプトラックＥを配置し、上部旋回体
Ｄを180度旋回させて土砂を積込まざるを得ないときが
ある。このようなときも、第４図と同じ性能のまま、掘
削終了後、作業装置上昇、旋回の複合動作をすると、旋
回角度が約180度で２倍となり、作業装置の上昇高さも
２倍となり、旋回後、作業装置を適宜下降させるか、旋
回中に作業装置用操作レバの操作を加減しながら運転し
なければならない。従って、この場合の円滑、迅速な作
業をしようとすると相当の熟練を要することは云うまで
もない。
上記に対応するため、この発明の油圧回路においては、
コントローラ17を調整して、比例信号変換信号15で得ら
れる信号圧力POを、例えば第２図のPO1からPO2へとより
高圧にすることにより、比例切換弁10のメータイン開口
値はF1からF2へと制限され、管路22から管路26への流入
通路の絞り効果は増大して、前述の場合に比し、管路22
から管路26への流入油量は減少傾向となるのみならず、
それら管路内の圧力差も増大し得る状態となるので、旋
回油圧ユニット14の起動性は向上し、流入する油量も多
くなって、上部旋回体の旋回が、より先行して、約180
度旋回したとき、作業装置はダンプトラックＤへの土砂
の積込みに適した高さとなる。
コントローラ17を調整して、比例信号変換信号15で得ら
れる信号圧力POを、例えば第２図のPO1からPO2へとより
高圧にすることにより、比例切換弁10のメータイン開口
値はF1からF2へと制限され、管路22から管路26への流入
通路の絞り効果は増大して、前述の場合に比し、管路22
から管路26への流入油量は減少傾向となるのみならず、
それら管路内の圧力差も増大し得る状態となるので、旋
回油圧ユニット14の起動性は向上し、流入する油量も多
くなって、上部旋回体の旋回が、より先行して、約180
度旋回したとき、作業装置はダンプトラックＤへの土砂
の積込みに適した高さとなる。
また、コントローラ17の調整位置の如何にかかわらず、
油圧シリンダ13を高速で伸長させる操作の信号PB1及び
旋回油圧ユニット14を作動させる信号の両者が同時に発
生して始めて信号圧力P1が比例切換弁10のメータイン開
口値を制限する作用を開始するようなシーケンス回路
を、コントローラ17と比例信号変換装置15との間、また
は比例信号変換装置15と比例切換弁10の受信部との間に
設けておくと、通常の単独作動時には、管路22から管路
26への接続通路に絞り効果は発生することもなく、油圧
シリンダ13を、高速で作動させることができる。
油圧シリンダ13を高速で伸長させる操作の信号PB1及び
旋回油圧ユニット14を作動させる信号の両者が同時に発
生して始めて信号圧力P1が比例切換弁10のメータイン開
口値を制限する作用を開始するようなシーケンス回路
を、コントローラ17と比例信号変換装置15との間、また
は比例信号変換装置15と比例切換弁10の受信部との間に
設けておくと、通常の単独作動時には、管路22から管路
26への接続通路に絞り効果は発生することもなく、油圧
シリンダ13を、高速で作動させることができる。
以上の作動例は、バックホウアタッチメントにより、90
度および180度旋回、積込みをする油圧ショベルの場合
についてであるが、元来、油圧ショベルの作業は、単
に、土砂の掘削の積込のみならず、各種アタッチメント
を装着して作業装置の上下運動、旋回による作業対象物
の移動など、多種類の作業に反復従事することが多いの
で、それらの所要作動量、関係所要速度に応じて、コン
トローラ17を無段階に調整して、パイロット管路23の信
号圧力POを０からPOMAXまで調整することにより、その
目的を達成することができる。
度および180度旋回、積込みをする油圧ショベルの場合
についてであるが、元来、油圧ショベルの作業は、単
に、土砂の掘削の積込のみならず、各種アタッチメント
を装着して作業装置の上下運動、旋回による作業対象物
の移動など、多種類の作業に反復従事することが多いの
で、それらの所要作動量、関係所要速度に応じて、コン
トローラ17を無段階に調整して、パイロット管路23の信
号圧力POを０からPOMAXまで調整することにより、その
目的を達成することができる。
なお、この実施例においては、運転室16内に設けたコン
トローラ17と、比例信号変換装置15との間の信号媒体は
電気を、比例切換弁10のパイロット油室10aへの信号媒
体としては油圧を使用し、コントローラ17からの指令信
号を比例信号変換装置15によって変換し、比例切換弁10
のメータイン開口の最大値を加減するようにしている
が、必ずしも、この実施例に限定するものではなく、信
号媒体として、前記の電気、油圧の他、空圧または機械
リンクであったり、それらの組合わせ、あるいは、単独
であってもよく、また、上記比例切換弁10の如く、外部
からの信号の大小により、メータイン開口の最大値を加
減する機能を有する比例切換手段の受信部へ、任意に調
整可能の信号を発するコントローラの出力を直接供給す
るようにしてもよい。
トローラ17と、比例信号変換装置15との間の信号媒体は
電気を、比例切換弁10のパイロット油室10aへの信号媒
体としては油圧を使用し、コントローラ17からの指令信
号を比例信号変換装置15によって変換し、比例切換弁10
のメータイン開口の最大値を加減するようにしている
が、必ずしも、この実施例に限定するものではなく、信
号媒体として、前記の電気、油圧の他、空圧または機械
リンクであったり、それらの組合わせ、あるいは、単独
であってもよく、また、上記比例切換弁10の如く、外部
からの信号の大小により、メータイン開口の最大値を加
減する機能を有する比例切換手段の受信部へ、任意に調
整可能の信号を発するコントローラの出力を直接供給す
るようにしてもよい。
発明の効果 この発明の油圧回路を備えた油圧ショベルにおいては、
例えば、作業装置の昇降をさせる油圧シリンダの如きア
クチュエータを高速作動をさせる操作中においても、そ
の作動負荷圧力よりも高圧の作動圧力を必要とするアク
チュエータ、例えば旋回油圧ユニットの複合操作をする
と、あらかじめ、運転室内のコントローラを加減して比
例減圧弁の閉口受信部に、その信号を供給したり、開口
受信部への入力信号を増減したりなどしてメータイン開
口値を増減することにより、油圧源からの圧油が低い作
動負荷圧力の側へ主として流入しようとすることを制限
するので、両者の関係速度を、その作業条件に適合させ
ることができる。従って、多岐にわたる作業条件におけ
る複合操作時にも、コントローラを調整するのみで、特
別に微妙なレバ操作を要することなく、円滑、かつ、迅
速なる運転ができ、不慣れな運転者にとっても安全で能
率的である。
例えば、作業装置の昇降をさせる油圧シリンダの如きア
クチュエータを高速作動をさせる操作中においても、そ
の作動負荷圧力よりも高圧の作動圧力を必要とするアク
チュエータ、例えば旋回油圧ユニットの複合操作をする
と、あらかじめ、運転室内のコントローラを加減して比
例減圧弁の閉口受信部に、その信号を供給したり、開口
受信部への入力信号を増減したりなどしてメータイン開
口値を増減することにより、油圧源からの圧油が低い作
動負荷圧力の側へ主として流入しようとすることを制限
するので、両者の関係速度を、その作業条件に適合させ
ることができる。従って、多岐にわたる作業条件におけ
る複合操作時にも、コントローラを調整するのみで、特
別に微妙なレバ操作を要することなく、円滑、かつ、迅
速なる運転ができ、不慣れな運転者にとっても安全で能
率的である。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の油圧回路を備えた油圧ショベルの要
部油圧系統図、第２図は比例切換弁の特性を示す線図、
第３図は従来の油圧ショベルにおける要部油圧系統図、
第４図および第５図は油圧ショベルをバックホウとして
使用し、上部旋回体を、それぞれ、90度および180度旋
回させてダンプトラックに積込むときの状況を示す平面
図である。 5,6,7,8,9……油圧切換弁 10……比例切換弁 11,12……カット弁 13……油圧シリンダ 14……旋回油圧ユニット 15……比例信号変換装置 17……コントローラ 20……油圧切換弁
部油圧系統図、第２図は比例切換弁の特性を示す線図、
第３図は従来の油圧ショベルにおける要部油圧系統図、
第４図および第５図は油圧ショベルをバックホウとして
使用し、上部旋回体を、それぞれ、90度および180度旋
回させてダンプトラックに積込むときの状況を示す平面
図である。 5,6,7,8,9……油圧切換弁 10……比例切換弁 11,12……カット弁 13……油圧シリンダ 14……旋回油圧ユニット 15……比例信号変換装置 17……コントローラ 20……油圧切換弁
Claims (1)
- 【請求項１】それぞれのメインポンプから圧油の供給を
受け操作レバの操作量に比例する信号で切換わる複数の
並列回路構成の油圧切換弁を有する２つの油圧切換弁群
を備えた油圧ショベルの、一方の油圧切換弁群に属し上
記油圧切換弁からの圧油を単独にまたは該圧油と他方の
油圧切換弁群に属し上記油圧切換弁へメインポンプから
供給される圧油の１部または全部を合流して低速および
高速の作動をさせる第１のアクチュエータと、前記他方
の油圧切換弁群に属する油圧切換弁からの圧油のみによ
り作動する第２のアクチュエータとを備えた油圧ショベ
ルの油圧回路において、上記他方の油圧切換弁群に属す
る圧油切換弁の上流側の管路から分岐して第１のアクチ
ュエータに通じる管路に合流する分岐管路の途中に、常
時は内蔵のばねの付勢力で内部油路を閉路しているが、
該付勢力に抗し、かつ、作用する信号値に比例して上記
第１のアクチュエータへの最大メータイン開口値を増大
させる開口受信部と、作用する信号値に比例して上記最
大メータイン開口値を減少させる閉口受信部とを有する
比例切換手段を設け、該比例切換手段の開口受信部には
上記第１のアクチュエータ作動用油圧切換弁の操作信号
を、閉口受信部には任意に調整可能のコントローラから
の調整信号を供給するごとくしたことを特徴とする油圧
ショベルの油圧回路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023470A JPH07116721B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 油圧ショベルの油圧回路 |
| US07/455,148 US5101627A (en) | 1989-01-31 | 1989-12-22 | Adjustable flow-combining restrictor for hydraulic excavator dual pump circuit |
| EP90300440A EP0381328B1 (en) | 1989-01-31 | 1990-01-16 | Oil hydraulic circuit for hydraulic machine such as a shovel |
| ES90300440T ES2056370T3 (es) | 1989-01-31 | 1990-01-16 | Circuito oleohidraulico para maquina hidraulica tal como pala mecanica. |
| DE69009073T DE69009073T2 (de) | 1989-01-31 | 1990-01-16 | Ölhydraulikkreis für eine hydraulische Maschine, z.B. einen Löffelbagger. |
| KR1019900000571A KR940008633B1 (ko) | 1989-01-31 | 1990-01-18 | 유압식 쇼블용 오일 유압회로 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023470A JPH07116721B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 油圧ショベルの油圧回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02204532A JPH02204532A (ja) | 1990-08-14 |
| JPH07116721B2 true JPH07116721B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=12111417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1023470A Expired - Lifetime JPH07116721B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 油圧ショベルの油圧回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5101627A (ja) |
| EP (1) | EP0381328B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07116721B2 (ja) |
| KR (1) | KR940008633B1 (ja) |
| DE (1) | DE69009073T2 (ja) |
| ES (1) | ES2056370T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020075457A1 (ja) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | 株式会社小松製作所 | 運搬車両に素材を積み込む作業機械を制御するためのシステム及び方法 |
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| US5335494A (en) * | 1993-01-21 | 1994-08-09 | Deere & Company | Hydraulic system for reel mower vehicles |
| KR0185418B1 (ko) * | 1993-06-30 | 1999-04-01 | 토니헬샴 | 휠타입 굴삭기의 변속장치 |
| KR0184512B1 (ko) * | 1993-07-05 | 1999-04-15 | 토니헬샴 | 유압작동기의 방향 및 속도 제어장치 |
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| KR960021784A (ko) * | 1994-12-28 | 1996-07-18 | 김무 | 중장비의 직진주행장치 |
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