JPH0728401Y2

JPH0728401Y2 - 油圧回路

Info

Publication number: JPH0728401Y2
Application number: JP1988084685U
Authority: JP
Inventors: 和人藤山
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2003-06-27
Also published as: JPH025601U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案はクレーン車、建設車両等に設けられた油圧モー
タ操作用の油圧回路に関し、特にシリーズ回路で接続さ
れた複数の油圧モータを同時独立に操作するための油圧
回路に関する。

〔従来技術〕

従来よりクレーン車、建設車両等においては、油圧モー
タで付属機器の駆動を行なうものが多く、例えばクレー
ン車では、主巻上、補巻上、ブーム巻上等を夫々独立の
油圧モータで行なう。この場合、複数の油圧モータは同
時に独立して操作できることが必要である。

複数の油圧モータを同時に独立して操作できる油圧回路
としては、油圧源に対して複数の油圧モータをシリーズ
回路で接続するものと、パラレル回路で接続するものの
２種類に大別されている。前者は駆動油を各モータへシ
リーズ回路を通じて順番に供給して行くもので、後者ほ
どの制御精度は得られないものの、回路構成が簡単で低
コストなため、クレーン車、建設車両等の産業機械の分
野で多用されている。第５図はクレーン車における油圧
源に対して複数の油圧モータをシリーズ回路で接続した
同時独立操作型油圧回路を示すものである。（例えば実
開昭59-163207号公報参照）同図によると、油圧源であ
る可変容量型の油圧ポンプ１に３個のマルチコントロー
ル弁２・３・４が直列に接続され、シリーズ回路を構成
している。マルチコントロール弁２・３・４には主巻上
用、補巻上用、ブーム巻上用の各油圧モータ５・６・７
が夫々接続されている。

油圧モータ５・６・７の操作弁であるリモコン弁14・15
・16は、その油圧源であるサブ油圧ポンプ17から油圧を
受ける一方で、レバー14a・15a・16aの操作方向および
操作量に対応する油圧を、マルチコントロール弁２・３
・４へは直接スプール移動制御用パイロット圧a₁・b₁、a₂
・b₂、a₃・b₃として出力し、油圧ポンプ１の傾転角レギュ
レータ20へは複数のシャトル弁25を組合せた圧力選択回
路26を介して傾転角制御用パイロット圧として出力する
ように構成されている。

シャトル弁25は、第６図に示すように、２つの入口ポー
ト27と１つの出口ポート28を有し、内部のボール29の移
動により入力圧の大きいほうの入力ポート27が出口ポー
ト28と連通し、圧力の大きいほうを選択的に通過させる
構造である。第５図の油圧回路で採用されている圧力選
択回路26は、このシャトル弁25を複数組合せることによ
り、リモコン弁14・15・16のなかの操作量が最も大きい
ものから、その油圧を選択的に油圧モータ１の傾転角レ
ギュレータ20へ供給するようにしたもので、リモコン弁
14・15・16の操作量が最も大きい油圧モータを駆動させ
るのに十分な油量をシリーズ回路に与えることができ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

リモコン弁の操作量が最も大きい油圧モータを駆動させ
るのに十分な油量がシリーズ回路で確保されれば、各油
圧モータはシリーズ回路により油圧ポンプに直列に接続
されているので、操作量の小さい油圧モータでも油量が
不足することはない。しかし、操作量の小さい油圧モー
タにおいても相応の圧力降下は生じる。したがって、操
作量の大きい油圧モータを駆動させるのに十分な油量だ
けでは、油圧不足による操作性の低下が生じるという問
題がある。

尤も、第５図の従来技術において、何れかのリモコン弁
14〜16の操作量が最大のとき、つまり、パイロット圧a1
〜b3のどれかが最大のときには、常に、全部の油圧モー
タ５〜７の圧力降下の和に相当する吐出圧の最大油量
を、油圧ポンプから発生させるように構成する場合に
は、油圧不足は発生しない。

しかし、このように構成する場合には、何れかのリモコ
ン弁14〜16の操作量が最大になると、常に、最大吐出圧
の最大油量が油圧ポンプ１から吐出されることになるの
で、油圧ポンプ１の吐出圧及び油量が不必要に増大し、
油圧ポンプ１を駆動する為の消費動力が多くなるという
問題がある。

即ち、油圧モータ５〜７の全部が最大速度で稼働する場
合にも、何れかの１台の油圧モータが最大速度で稼働す
る場合にも、油圧ポンプ１は、同圧で同量吐出すること
になるから、油圧ポンプ１を駆動する駆動力のロスが多
大になる。

また、複数のシャトル弁25を組合せた圧力選択回路26は
構造が複雑で高価になるという問題がある。

本考案は、構造を簡単化でき、操作性を向上でき、駆動
力のロスを改善できるような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〕

本考案に係る油圧回路は、可変容量型の油圧ポンプに対
して直列に接続された複数のマルチコントロール弁と、
上記マルチコントロール弁の夫々に接続された複数の油
圧モータと、上記複数のマルチコントロール弁へ夫々ス
プール移動制御用パイロット圧を出力するとともに上記
油圧ポンプの傾転角レギュレータへ傾転角制御用パイロ
ット圧を出力する複数のリモコン弁とを備えた油圧回路
において、上記油圧ポンプの傾転角レギュレータに絞り
を介して油圧源を接続する第１油路と、上記マルチコン
トロール弁の夫々に付設されそのスプールと同期作動す
るとともにスプール中立位置からの移動量の増大に応じ
て絞り開度が小さくなる１対のストローク比例型絞り弁
を有する複数のサブ切換弁と、上記第１油路の絞り下流
側に上記サブ切換弁を直列に接続する第２油路とを具備
し、上記複数のリモコン弁の夫々の操作量に応じて対応
するサブ切換弁の絞り開度を小さくすることにより、傾
転角制御用パイロット圧を複数のリモコン弁の操作量の
総和に応じた圧力に設定するように構成したものであ
る。

〔作用〕

本考案に係る油圧回路においては、リモコン弁の操作に
よりマルチコントロール弁が作動すると、そのスプール
の動作に同期してサブ切換弁が作動し、そのストローク
比例型絞り弁が中立位置から移動して、リモコン弁の操
作量に応じて絞り開度を小さくし、通路抵抗を大きくす
る。

即ち、ストローク比例型絞り弁は、リモコン弁の操作量
に応じてマルチコントロール弁のスプールが中立位置か
ら移動すると、その中立位置からの移動量の増大に応じ
て絞り開度を小さくするようになっているので、この絞
り弁によって第２油路が絞られた分だけ第１油路の傾転
角制御用パイロット圧を上昇させる。

サブ切換弁の上流側は第１油路を介して油圧ポンプの傾
転角レギュレータと接続され、第１油路の傾転角制御用
パイロット圧の上昇は、油圧ポンプの傾転角を増大さ
せ、油圧ポンプはリモコン弁の操作量に応じた油量を吐
出して油圧モータに供給する。

複数の油圧モータが同時操作された場合は、対応する複
数のサブ切換弁が同時に作動し、夫々のストローク比例
型絞り弁で第２油路の絞り開度を小さくして通路抵抗を
変える。

即ち、サブ切換弁は第２油路に直列に接続されているの
で、複数のストローク比例型絞り弁が作動すると、夫々
の絞り弁によって第２油路が絞られた通路抵抗が加算さ
れて第１油路の傾転角制御用パイロット圧を上昇させ
る。

その結果、傾転角制御用パイロット圧が複数のリモコン
弁の操作量の総和に応じた圧力に設定され、油圧ポンプ
は、複数のリモコン弁の操作量の総和に応じた油量を吐
出する。

つまり、この油圧回路においては、シャトル弁を複数組
合せた構造複雑で高価な圧力選択回路を用いなくても、
実質的にマルチコントロール弁に付設されるサブ切換弁
だけで、操作中の油圧モータが必要とする全ての油量が
確保され、操作性の向上を図ることができるのである。

〔考案の効果〕

本考案に係る油圧回路によれば、上記作用の欄で説明し
たように、第１油路と、複数のサブ切換弁と、第２油路
とを設け、複数のリモコン弁の夫々の操作量に応じて対
応するサブ切換弁の絞り開度を小さくすることにより、
傾転角制御用パイロット圧を複数のリモコン弁の操作量
の総和に応じた圧力に設定するように構成したので、可
変容量型の油圧ポンプにシリーズ回路にて接続された複
数の油圧モータが同時操作される場合にも、傾転角制御
用パイロット圧が複数のリモコン弁の夫々の操作量の総
和に応じた圧力に設定され、その操作量の総和に応じた
油量がシリーズ回路に供給されるので、同時操作される
いずれの油圧モータも十分な油量及び油圧により操作性
よく駆動されるとともに、回路構成についてもシャトル
弁による圧力選択回路を排除したことにより、構造が簡
単化され、コスト低下が達成される。

しかも、以上のように、油圧ポンプが、複数のリモコン
弁の操作量の総和に応じた油量を吐出しても、各油圧モ
ータに、それに対応するリモコン弁の操作量以上の油量
が供給されることはない。即ち、各マルチコントロール
弁は、それに対応するリモコン弁からのパイロット圧で
制御される開度に作動し、各油圧モータへは、それに対
応するリモコン弁の操作量に応じた油量が供給されるだ
けであるから、同時操作されるいずれの油圧モータも十
分な油量及び油圧により操作性よく駆動されることにな
る。しかも、油圧ポンプが不必要に多くの油量を吐出す
ることがなくなり、常に、必要量の油量を吐出するよう
になるから、油圧ポンプを駆動する駆動力のロスが解消
する。

〔実施例〕

第１図はクレーン車の油圧クレーンに本考案を適用した
油圧回路の一例についてその構造を示す回路図である。

第１図により説明すると、油圧モータ５・６・７の油圧
源である可変容量型の油圧ポンプ１に３個のマルチコン
トロール弁２・３・４が直列に接続され、シリーズ回路
を構成している。マルチコントロール弁２・３・４は夫
々３個の入口ポートと３個の出口ポートを有する６ポー
ト３位置方向切換弁であって、中立位置にあるときに１
個の出口ポートで各弁２・３・４が直列に接続され、２
個の出口ポートを油圧モータ５・６・７の接続に用いる
ことにより、夫々油圧モータ５・６・７の停止、正転、
逆転の切換えを行なうように構成され、これら弁２・３
・４が中立位置以外の位置に切換えられたときに、油圧
モータ５の駆動に供された圧油は油圧モータ６へ供給さ
れ、油圧モータ６の駆動に供された圧油は油圧モータ７
に供給されてその駆動に供されるようになっており、上
記マルチコントロール弁２・３・４と油圧モータ５・６
・７とでシリーズ回路が構成されている。油圧モータ５
は主巻きフックを巻揚げる為のもの、油圧モータ６は補
巻きフックを巻揚げる為のもの、また油圧モータ７はブ
ーム駆動の為のものであり、符号８は油圧ポンプ１に付
設されるリリーフ弁、符号９は油タンクである。

マルチコントロール弁２・３・４は、スプール同士を直
結させたサブ切換弁10・11・12を夫々有している。各サ
ブ切換弁10・11・12はスプール中立位置において油路を
開放し、その両側に対称的にストローク比例型絞り弁13
を有する一方、これらサブ切換弁10・11・12は中立位置
のときに第２油路21にて直列に接続されている。ストロ
ーク比例型絞り弁13は、第２図に示されるように、中立
位置からのスプール移動量の増大に応じて絞り面積が小
さくなるように構成されている。

油圧モータ５・６・７を操作するためのリモコン弁14・
15・16は、その油圧源であるサブ油圧ポンプ17に並列接
続され、レバー14a・15a・16aの操作方向および操作量
に対応したスプール移動制御用パイロット圧a₁・b₁、a₂・b
₂、a₃・b₃を対応するマルチコントロール弁２・３・４お
よびサブ切換弁10・11・12に出力する。

サブ油圧ポンプ17は、絞り18を備えた第１油路19にて可
変容量型の油圧ポンプ１の傾転角レギュレータ20に接続
されている。上記サブ切換弁10・11・12を直列に接続す
る第２油路21は、その上流端が第１油路19の絞り18の下
流側に接続され、その下流端が上記油タンク９に接続さ
れている。上記各リモコン弁14・15・16を操作したとき
に第１油路19に生じる傾転角制御用パイロット圧P₁は、
第３図に示すように各レバー14a・15a・16aの操作量つ
まり各サブ切換弁10・11・12のスプールのストロークと
略比例関係にある。符号22はサブ油圧ポンプ17に付設さ
れたリリーフ弁である。以上の構成になる油圧回路の動
作について説明する。

リモコン弁14・15・16のいずれもが操作されないとき
は、マルチコントロール弁２・３・４およびこれらに付
設されるサブ切換弁10・11・12は全て中立位置にある。
この状態においては、可変容量型の油圧ポンプ１は油タ
ンク９と直結し、油圧モータ５・６・７を回転させな
い。また、第２油路21も油タンク９と直結し、その上流
側に油圧を生じさせないので、油圧ポンプ１の傾転角レ
ギュレータ20に油圧が付与されず、ポンプの吐出量は最
小に制御される。

リモコン弁14・15・16のうちの例えばリモコン弁14のレ
バー14aを操作すると、レバー14aの操作方向および操作
量に対応したスプール移動制御用パイロット圧がマルチ
コントロール弁２およびサブ切換弁10に供給され、上記
弁２がリモコン弁14の操作方向に対応する位置に切換え
られ、油圧ポンプ１からの圧油が油圧モータ５に供給さ
れる。このとき、操作レバー14の操作量に対応したパイ
ロット圧a₁・b₁によりコントロール弁２とサブ切換弁10
とのスプールが上記操作量に応じて移動し、サブ切換弁
10のストローク比例型絞り弁13により第２油路21が操作
量に応じて絞られる。ストローク比例型絞り弁13にて第
２油路21が絞られると、絞り度に応じて第１油路19の絞
り18の下流側にパイロット圧P₁が生じ、油圧ポンプ１の
傾転角レギュレータ20に傾転角制御用パイロット圧P₁と
して付加され、油圧ポンプ１の傾転角が増加方向へ制御
される。リモコン弁14のレバーの操作量とパイロット圧
P₁との関係は第３図のようになっているので、レバー14
aの操作量に応じて油圧ポンプ１の傾転角が増加し、油
圧ポンプ１の吐出油量が増加し、操作量に応じて油圧モ
ータ５の回転速度が増加する。こうして、油圧モータ５
はリモコン弁14の操作方向および操作量に対応した回転
方向および回転速度で作動する。

リモコン弁14を操作したままリモコン弁15を操作する
と、上記と同様にマルチコントロール弁３のスプール移
動により油圧モータ６へも圧油が供給されるとともに、
そのスプール移動によりサブ切換弁11のストローク比例
型絞り弁13にて第２油路21が更に絞られる。この絞り度
はリモコン弁15の操作量に対応するものである。従っ
て、第２油路21は２つのストローク比例型絞り弁13にて
二重に絞られ、夫々の絞り度に対応する加算されたパイ
ロット圧P₁が油圧ポプ１の傾転角レギュレータ20に供給
され、リモコン弁14・15の操作量に応じた油量が油圧ポ
ンプ１よりシリーズ回路に供給される。

この状態から更にリモコン弁16を操作すると、第２油路
21が三重に絞られ、傾転角レギュレータ20へのパイロッ
ト圧が更に増大されることにより、操作中の３個の油圧
モータ５・６・７に必要とする油量が供給される。

以上の状況を傾転角レギュレータ20に付与されるパイロ
ット圧P₁（傾転角制御用パイロット圧）の経時変化で表
わしたのが第４図である。パイロット圧P₁はリモコン弁
14・15・16の操作数を順番に増すにつれて、圧力が段階
的に加算されたものとなる。

【図面の簡単な説明】

図面のうち第１図〜第４図は本考案の実施例を示すもの
で、第１図はクレーン車の油圧クレーンの油圧回路の構
成図、第２図はサブ切換弁のストローク比例型絞り弁の
特性図、第３図はリモコン弁のレバー操作量と傾転角制
御用パイロット圧との関係を示す線図、第４図は操作さ
れるリモコン弁の数を段階的に増したときの傾転角制御
用パイロット圧のタイムチャート、第５図は従来の油圧
クレーンの第１図相当図、第６図は第５図のシャトル弁
の構成図である。１……容量可変型の油圧ポンプ、２・３・４……マルチ
コントロール弁、５・６・７……油圧モータ、10・11・
12……サブ切換弁、13……ストローク比例型絞り弁、14
・15・16……リモコン弁、18……絞り、19……第１油
路、21……第２油路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１５Ｂ 11/04 8512−3ＨＦ１５Ｂ 11/04 Ｇ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】可変容量型の油圧ポンプに対して直列に接
続された複数のマルチコントロール弁と、上記マルチコ
ントロール弁の夫々に接続された複数の油圧モータと、
上記複数のマルチコントロール弁へ夫々スプール移動制
御用パイロット圧を出力するとともに上記油圧ポンプの
傾転角レギュレータへ傾転角制御用パイロット圧を出力
する複数のリモコン弁とを備えた油圧回路において、上記油圧ポンプの傾転角レギュレータに絞りを介して油
圧源を接続する第１油路と、上記マルチコントロール弁の夫々に付設されそのスプー
ルと同期作動するとともにスプール中立位置からの移動
量の増大に応じて絞り開度が小さくなる１対のストロー
ク比例型絞り弁を有する複数のサブ切換弁と、上記第１油路の絞り下流側に上記サブ切換弁を直列に接
続する第２油路とを具備し、上記複数のリモコン弁の夫々の操作量に応じて対応する
サブ切換弁の絞り開度を小さくすることにより、傾転角
制御用パイロット圧を複数のリモコン弁の操作量の総和
に応じた圧力に設定するように構成したことを特徴とす
る油圧回路。