JPH0735802B2 - 可変容量油圧ポンプを有する速度制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、油圧式クレーンなどに用いて好適な可変容量
油圧ポンプを有する速度制御回路に関する。

B.従来の技術 第３図は特公昭59−5163号公報に開示された速度制御回
路の従来例である。

操作用パイロット弁１は、油圧ポンプ２から供給される
圧油をレバー1aの操作量に比例したパイロット圧に変換
して管路3aまたは3bに出力する。管路3a,3bのパイロッ
ト圧はパイロット式制御弁４のパイロットポート4aと4b
にそれぞれ供給され、制御弁４はパイロット圧に応じて
切換駆動される。また、管路3a,3bのいずれか一方のパ
イロット圧力はシャトル弁11から取り出され、管路16,
電磁式切換弁６を通って可変容量油圧ポンプ７のレギュ
レータ7aに導かれ、レギュレータ7aにより油圧ポンプ７
の吐出容量がパイロット圧に比例して可変制御される。
可変容量油圧ポンプ７の吐出油は制御弁４を通って油圧
モータ８を駆動する。

電磁式切換弁６はスイッチ９のオン・オフによりイ位置
とロ位置とに切換えられる。スイッチ９がオフで切換弁
６がイ位置にあると、パイロット弁１の出力圧が切換弁
６を通ってレギュレータ7aに供給され、可変容量油圧ポ
ンプ１の吐出容量はパイロット圧に応じて増減され、油
圧モータ８の速度は制御弁４の開口面積と吐出容量とに
応じて可変制御される。切換弁６がロ位置にあると、所
定圧力を発生する減圧弁５からの圧力が切換弁６を通っ
てレギュレータ7aに導かれるから可変容量油圧ポンプ７
の吐出容量が一定の値に固定される。したがって、油圧
モータ８の速度は、パイロット弁１により制御される制
御弁４の開口面積に応じて可変制御される。減圧弁５の
発生圧力を小さな圧力に設定すれば可変容量油圧ポンプ
７の吐出容量は小さな値となるから、パイロット弁１の
操作量に対する油圧モータ８の速度変化が小さくでき、
いわゆる微速度制御が可能となる。

なお第３図において、12はカウンタバランス弁、13はメ
インリリーフ弁、14はパイロットリリーフ弁、15はバッ
テリである。

C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、この特公昭59−5163号公報には、１個の
可変容量油圧ポンプ７と油圧ポンプ８からなる回路が開
示されているだけで、通常の油圧式クレーンのように２
ポンプ,2モータ方式に適用した回路は開示されていな
い。

油圧式クレーンは走行左回転および右回転用モータとし
てそれぞれ単独に駆動可能な一対の油圧モータを備えて
いる。例えば第４図において油圧モータ８が右回転用、
油圧モータ80が左回転用である。前進時には両油圧モー
タ8,80を等速度制御する必要があるから、第４図に示す
ように、走行用の左右のパイロット圧をシャトル弁11,1
10,11Aを介して電磁式切換弁６に導き、電磁式切換弁６
の出口圧を分岐させて第１の可変容量油圧ポンプ７のレ
ギュレータ7aと第２の可変容量油圧ポンプ70のレギュレ
ータ70aに共通に印加するようにしている。

しかしながら、第４図のような回路構成では次のような
問題が生じる。

例えば油圧式クレーンを使用した地下連壁バケット作業
では、主巻，補巻ウインチにそれぞれ巻き回されたワイ
ヤをそれぞれ１本掛してバケットを吊持する。バケット
を一定の姿勢で昇降させるためには主巻，補巻ウインチ
を等速度で駆動する必要がある。そのために第４図の回
路構成を採用するとき、主巻，補巻用の油圧機器の効率
が全く同一ならば支障はない。しかしながら、効率が異
なると折角可変容量油圧ポンプの吐出容量を同一にして
も油圧モータ8,80の速度が相違してしまい、バケットが
傾くなどの問題が生じる。これと同様な問題がタワーク
レーンの水平引込み操作でも生じる。

本発明の技術的課題は、複数のアクチュエータ間では等
容量制御モードと独立容量制御モードとを、それぞれの
アクチュエータに対しては可変速度制御モードと所定速
度制御モードとを作業内容に応じて選択できるようにす
ることにある。

D.課題を解決するための手段 一実施例である第１図に対応して本発明を説明すると、
本発明は、吐出容量を各々可変制御するレギュレータ7
a,70aを有し第１および第２のアクチュエータ8,80に圧
油を供給する第１および第２の可変容量油圧ポンプ7,70
と、第１および第２の可変容量油圧ポンプ7,70の吐出油
の流れを各々調節して第１および第２のアクチュエータ
8,80の駆動をそれぞれ制御する第１および第２の弁手段
4,40と、第１および第２の弁手段4,40をそれぞれ個別に
制御する弁制御信号とレギュレータ7a,70aをそれぞれ個
別に可変制御する可変レギュレータ制御信号とをそれぞ
れ出力する第１および第２の操作手段1,10とを具備する
速度制御回路に適用される。

そして、上述の技術的課題は次の構成で達成される。

第１および第２の可変容量油圧ポンプ7,70の吐出容量を
所定の値に設定するため可変レギュレータ制御信号とは
別にレギュレータ7a,70aに印加される所定速度用レギュ
レータ制御信号を出力する第１および第２の信号出力手
段5,50と、可変レギュレータ制御信号をレギュレータ7
a,70aに印加させる可変速度制御モードと所定速度用レ
ギュレータ制御信号をレギュレータ7a,70aに印加させる
所定速度制御モードとを切換る速度モード切換手段6,60
と、レギュレータ制御信号を独立して各々のレギュレー
タ7a,70aに印加させる独立容量制御モードと、レギュレ
ータ制御信号のいずれか一方を第１および第２のレギュ
レータ7a,70aに共通に印加させる等容量制御モードとを
切換る容量モード切換手段22とを具備する。

E.作用 容量モード切換手段22により独立容量制御モードが選択
されると、レギュレータ制御信号は独立して各々のレギ
ュレータ7a,70aに印加される。このとき、速度モード切
換手段6,60により可変速度制御モードが選択されると、
可変レギュレータ制御信号がレギュレータ7a,70aに印加
される。その結果、第１および第２の操作手段1,10の操
作量に応じて各油圧ポンプ7,70の吐出容量が独立に制御
され、各アクチュエータ8,80はそれぞれ異なった所望の
速度で駆動される。

等容量制御モードが選択されると、レギュレータ制御信
号のいずれか一方が第１および第２のレギュレータ7a,7
0aに共通に印加される。このとき、所定速度制御モード
が選択されると、一方の所定速度用レギュレータ制御信
号がレギュレータ7a,70aに印加されるから吐出容量は等
しくなり、操作手段1,10の操作量が等しければアクチュ
エータタ8,80は等速度で駆動される。可変速度制御モー
ドが選択される場合は操作手段1,10のいずれか一方の可
変レギュレータ制御信号により吐出容量が等しくされる
から、操作手段1,10の操作量が等しければアクチュエー
タ8,80が等速で駆動される。

なお、本発明の構成を説明する上記Ｄ項およびＥ項で
は、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いた
が、これにより本発明が実施例に限定されるものではな
い。

F.実施例 第１図に基づいて本発明の一実施例について説明する。
なお、第３図および第４図と同様な個所には同一の符号
を付して説明する。

第１図において、第１の油圧モータ８は第１の制御弁４
を介して第１の可変容量油圧ポンプ７から供給される圧
油で駆動され、第２の油圧モータ80は第２の制御弁40を
介して第２の可変容量油圧ポンプ70から送られる圧油で
駆動される。各制御弁4,40はそれぞれ第１および第２の
パイロット弁1,10からのパイロット圧で切換制御され
る。第１および第２の可変容量油圧ポンプ7,70はそれぞ
れレギュレータ7a,70aを備え、各レギュレータ7a,70aで
その吐出容量が制御される。各レギュレータ7a,70aに
は、電磁式切換弁6,60がイ位置にあると各パイロット弁
1,10からのパイロット圧が、またロ位置にあると第１お
よび第２の減圧弁5,50からの２次圧がそれぞれ択一的に
印加される。また、各レギュレータ7a,70aは電磁式切換
弁22が介装された管路21で互いに連通可能とされてい
る。電磁式切換弁22が消磁されてイ位置にあるときは両
レギュレータ7a,70aは互いに遮断され、励磁されてロ位
置にあるときは両レギュレータ7a,70aは互いに管路21を
介して連通される。電磁式切換弁22はスイッチ23のオン
・オフにより切換制御される。

なお、切換弁6,60とレギュレータ7a,70aとの間のチェッ
ク弁24は、切換弁22がロ位置に切換えられているときに
管路21の圧力が制御弁4,40のパイロットポートに作用し
ないように設けられており、そのチェック圧はパイロッ
ト弁1,10のクラッキング圧よりも低い圧力に設定され
る。

このように構成された速度制御回路では次のような容量
制御モードが選択可能である。

＜１＞独立容量制御モード これは、油圧モータ8,80をそれぞれ独立して容量制御す
るモードであり、電磁式切換弁22をイ位置に切換えるこ
とにより選択される。

この場合、第１および第２のレギュレータ7a,70aは互い
に遮断され、各レギュレータ7a,70aは、各パイロット弁
1,10からのパイロット圧、または各減圧弁5,50からの２
次圧に応じた吐出容量に制御する。

この独立容量制御モードにおいて、第１および第２の電
磁式切換弁6,60をイ位置に切換ると可変速度制御モード
が選択され、ロ位置に切換ると所定速度制御モードが選
択される。可変速度制御モードとは、パイロット弁の操
作量に応じて、すなわちパイロット圧に比例して可変容
量油圧ポンプの吐出容量を制御するモードである。所定
速度制御モードとは、減圧弁が発生する固定された２次
圧力で油圧ポンプの吐出容量を制御するモードである。

したがって、この独立速度制御モード時は、油圧モータ
8,80をそれぞれ個別に可変速度制御したり、個別に所定
速度制御することが可能となる。例えば、前述した地下
連壁バケット作業に使用する際は、減圧弁5,50が発生す
る２次圧力を主巻用と補巻用ウインチの油圧効率に即し
て設定し、第１および第２の電磁式切換弁6,60を励磁し
てロ位置に切換えて使用する。各油圧ポンプ7,70の吐出
容量は油圧効率の差分だけ異なりその吐出流量が異なる
ので、パイロット弁1,10を例えばフルストローク操作し
てデテント位置で固定するだけで、油圧効率が主補巻で
異なっていていも油圧モータ8,80を等速度で駆動でき、
主巻，補巻の速度を等速度制御できる。

＜２＞等容量制御モード これは、油圧ポンプ7,70の吐出容量を等容量に制御する
モードであり、電磁式切換弁22をロ位置に切換て選択さ
れる。

この場合、第１および第２のレギュレータ7a,70aは互い
に連通され、切換弁６をイ位置にすると各パイロット弁
1,10からのパイロット圧のいずれか高い圧力が各レギュ
レータ7a,70aに印加され、両可変容量油圧ポンプ7,70の
吐出容量が等しくなる。切換弁６をロ位置にすると各減
圧弁5,50からの２次圧のいずれか一方が印加される。

したがって、例えば、油圧モータ8,80が左右の走行モー
タの場合は、第１および第２の電磁式切換弁6,60をイ位
置に切換え可変速度制御モードに設定してパイロット弁
1,10を同量だけ操作する。これにより、第１および第２
のレギュレータ7a,70aには同一のパイロット圧が作用す
るから、第１および第２の可変容量油圧ポンプ7,70の吐
出容量は等しくなり、両油圧モータ8,80が等速度で回転
して直進走行が可能となる。パイロット弁1,10をフルス
トロークしてデテント位置でロックしても同様である。

第２図は油圧式クレーンのより具体的な回路構成を示
す。第１図と同様な個所には同一の符号を付して説明す
る。

第１の可変容量油圧ポンプ７には、走行右用油圧モータ
8Aと主巻用油圧モータ8Bとが制御弁4A,4Bを介してシリ
ーズ接続されている。第２の可変容量油圧ポンプ70に
は、走行左用油圧モータ80Aとブーム起伏用油圧モータ8
0Bと補巻用油圧モータ80Cとが制御弁40A〜40Cを介して
シリーズ接続されている。各制御弁4A,4Bおよび40A〜40
Cはそれぞれパイロット弁1A,1B,10A〜10Cで切換え制御
される。また、各パイロット弁1,10からのパイロット圧
と減圧弁5,50の２次圧とは、それぞれ対応する油圧ポン
プ7,70のレギュレータ7a,70aにそれぞれ電磁式切換弁6,
60を介して印加されるように構成されている。

このような油圧回路においても、上述と同様に電磁式切
換弁6,60,22を適宜切換えることにより、独立容量制御
モードと等容量制御モードとが択一的に選択でき、選択
した容量制御モードの中でさらに可変速度制御モードと
所定速度制御モードとを選択できる。

以上の実施例の構成において、第１および第２の油圧モ
ータ8,80が第１および第２のアクチュエータを、制御弁
4,40が第１および第２の弁手段を、パイロット弁1,10が
第１および第２の操作手段を、減圧弁5,50が第１および
第２の信号発生手段を、電磁式切換弁6,60が速度モード
切換手段を、電磁式切換弁22が容量モード切換手段をそ
れぞれ構成する。

以上では、油圧式クレーンについて本発明を説明した
が、その他の建設機械や作業機械、作業車両にも本発明
を適用できる。また、アクチュエータを油圧モータとし
て説明したが油圧シリンダなどの速度制御回路としても
使用できる。さらに、制御弁やレギュレータをパイロッ
ト油圧で操作するようにしたが、それぞれを電気信号で
制御される制御弁あるいはレギュレータとし、操作部材
として操作量に比例した電気信号を出力するポテンショ
メータのようなものを使用してもよい。

G.発明の効果 本発明によれば、複数のアクチュエータに圧油を供給す
る複数の可変容量油圧ポンプの吐出容量は互いに独立し
て異なった値に制御されるとともに連動して等しい値に
制御可能とされ、また、各可変容量油圧ポンプの吐出容
量は操作量に応じた任意の値に制御されるとともに所定
の値にも制御されるようにしたので、複数のアクチュエ
ータを所定の等速度で制御できるとともに、異なった速
度でも制御できる。したがって、例えば主巻用の油圧モ
ータと補巻用油圧モータとを一定時間にわたって等しい
速度で回転させるために吐出容量を異なった一定値に繰
返し操作するような作業では、それぞれの操作部材を微
妙に操作することなく両油圧モータを等速度で制御でき
る。もちろん、２つのアクチュエータを異なった速度で
駆動することもできる。また例えば、走行操作のように
左右油圧モータの同調による直進性も容易に選択でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す油圧回路図、第２図は
油圧式クレーンに適用する場合の具体例を示す油圧回路
図、第３図および第４図は従来例を示す油圧回路図であ
る。 1,10:パイロット弁、4,40:制御弁 5,50:減圧弁、6,60:電磁式切換弁 7,70:油圧ポンプ、7a,70a:レギュレータ 8,80:油圧モータ、22:電磁式切換弁

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 11/00 11/04 11/22 Ｃ 9026−3Ｈ 8512−3Ｈ Ｆ１５Ｂ 11/04 Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吐出容量を各々可変制御するレギュレータ
   を有し第１および第２のアクチュエータに圧油を供給す
   る第１および第２の可変容量油圧ポンプと、 第１および第２の可変容量油圧ポンプの吐出油の流れを
   各々調節して第１および第２のアクチュエータの駆動を
   それぞれ制御する第１および第２の弁手段と、 第１および第２の弁手段をそれぞれ個別に制御する弁制
   御信号と前記レギュレータをそれぞれ個別に可変制御す
   る可変レギュレータ制御信号とをそれぞれ出力する第１
   および第２の操作手段とを具備する速度制御回路におい
   て、 第１および第２の可変容量油圧ポンプの吐出容量を所定
   の値に設定するため前記可変レギュレータ制御信号とは
   別に前記レギュレータに印加される所定速度用レギュレ
   ータ制御信号を出力する第１および第２の信号出力手段
   と、 前記可変レギュレータ制御信号を前記レギュレータに印
   加させる可変速度制御モードと前記所定速度用レギュレ
   ータ制御信号を前記レギュレータに印加させる所定速度
   制御モードとを切換る速度モード切換選択手段と、 前記レギュレータ制御信号を独立して各々のレギュレー
   タに印加させる独立容量制御モードと、前記レギュレー
   タ制御信号のいずれか一方を前記第１および第２のレギ
   ュレータに共通に印加させる等容量制御モードとを切換
   る容量モード切換手段とを具備することを特徴とする可
   変容量油圧ポンプを有する速度制御回路。