JPH0791404A - 圧油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブームと旋回同時操作時に旋回駆動圧が急激
に変化しないようにする。 【構成】 油圧ポンプ２０の吐出圧油を、チェック弁部
２３と減圧弁部２４より成る圧力補償弁２５と方向制御
弁２２を介してブームシリンダ６４と旋回用モータ６５
に供給し、この旋回用モータ６５側の圧力補償弁２５に
おけるチェック弁部２３を同時操作時には開口面積が常
に一定となるようにして旋回加速時でも定常速度による
旋回時でも旋回駆動圧が急激に変化しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１つ又は複数の油圧ポ
ンプの吐出圧油を複数のアクチュエータ、特にパワーシ
ョベルの旋回用モータとブーム用シリンダに供給する圧
油供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ポンプの吐出圧油を複数のアクチュ
エータに同時に供給すると油圧ポンプの吐出圧油は各ア
クチュエータに作用する外部負荷における最も小さな外
部負荷のアクチュエータに優先的に流れてしまうので、
負荷の異なる複数のアクチュエータに同時に供給できな
い。

【０００３】このことを解消する圧油供給装置としては
例えば図１に示すものが知られている。図１に示すよう
に、油圧ポンプ１の吐出路２に複数の圧力補償弁３を設
け、この各圧力補償弁３の出力側を方向制御弁４を介し
てアクチュエータ５にそれぞれ接続し、この各圧力補償
弁３を最も高い負荷圧によってセットすることで負荷の
異なるアクチュエータ５に油圧ポンプ１の吐出圧油を同
時に供給できるようにしてある。

【０００４】つまり、前記圧力補償弁３はチェック弁部
６と減圧弁部７より成り、そのチェック弁部６は入口ポ
ート８と出口ポート９の開口面積を増減するものであ
り、減圧弁部７は第１ポート１０と第２ポート１１を連
通・遮断するもので、第１受圧部１２の圧力で連通方向
に押され、第２受圧部１３の圧力で遮断方向に押され、
かつロッド１４を介してチェック弁部６を開口面積減方
向に押すようになり、第１ポート１１は油圧ポンプ１の
吐出路２に接続し、第２ポート１１は相互に連通し、第
１受圧部１２は負荷圧検出回路１５に接続している。

【０００５】このようであるから、図１において左側の
アクチュエータ５の負荷圧が高く、右側のアクチュエー
タ５の負荷圧が低い場合には、左側の圧力補償弁３の減
圧弁部７が第１受圧部１２の負荷圧で連通方向に押され
てその負荷圧に見合う圧油が第２ポート１１に出力さ
れ、その圧油が右側の圧力補償弁３の減圧弁部３の第２
受圧部１３に作用し、その第１受圧部１２には低圧の負
荷圧が作用するので第１ポート１０と第２ポート１１を
閉じる方向に押され、ロッド１４を介してチェック弁６
の開口面積を左側の圧力補償弁３のチェック弁部６の開
口面積よりも小さくするので、油圧ポンプ１の吐出圧油
を負荷圧の異なるアクチュエータ５にそれぞれ供給でき
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の圧油供給装置で
あると各圧力補償弁３は最も高い負荷圧によってセット
されるから、例えばパワーショベルの旋回用モータとブ
ーム用シリンダに圧油を同時に供給して上部車体を旋回
しながらブームを上昇させる場合、旋回加速時は旋回用
モータの駆動トルクが大となって負荷圧がブームシリン
ダ以上に高圧となって、図１に示すように右側の圧力補
償弁３のチェック弁部６の開口面積はポンプ吐出圧と旋
回負荷圧に見合う大きさとなる。この状態から旋回加速
が終了して定常速度による旋回となると、旋回用モータ
の駆動トルクが急激に減少し旋回負荷圧が急激に低圧と
なってブーム用シリンダの負荷圧（ブーム負荷圧）と差
が生じる。

【０００７】このために、図１の右側の圧力補償弁３の
減圧弁部７の第１受圧部１２に作用する負荷圧が急激に
低圧となって第２受圧部１３に作用するブーム負荷圧に
よって第１ポート１０と第２ポート１１を遮断する方向
に急激に押され、チェック弁部６の開口面積が急激に絞
られるため、旋回用モータの駆動圧力が急激に減少して
上部車体の旋回動作になめれらかさがなくなり、その上
部車体に設けた運転室内のオペレータに異和感を与え
る。

【０００８】特に、上部車体が小さく、軽量である小型
パワーショベルの場合には旋回加速時間が短かく、ブー
ム上昇動作中に旋回加速が終了して前述の現象があらわ
れるのでより一層オペレータが異和感を感じるようにな
る。

【０００９】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした圧油供給装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】入口ポート３９と出口ポ
ート４０の開口面積を制御するチェック弁部２３と、第
１受圧部５７の圧力で第１ポート４２と第２ポート４３
を連通する方向に作動し、かつ第２受圧部５８の圧力で
第１ポート４２と第２ポート４３を遮断する方向に作動
して前記チェック弁部２３を入口ポート３９と出口ポー
ト４０を閉じる方向に作動する減圧弁２４より圧力補償
弁２５とし、油圧ポンプ２０の吐出圧油を前記複数の圧
力補償弁２５と方向制御弁２２を経てブームシリンダ６
４と旋回用モータ６５に供給し、そのブームシリンダ６
４、旋回用モータ６５の負荷圧を第１受圧部５７にそれ
ぞれ供給し、各圧力補償弁２５の第２受圧部５８を連通
して各圧力補償弁２５が最も高い負荷圧によりセットさ
れるようにした圧油供給装置において、前記旋回用モー
タ６５側の圧力補償弁２５のチェック弁部２３を、単独
操作時には開口面積が順次増減して可変流量制御機能を
有し、同時操作時には最初から開口を絞ることにより開
口面積の変化が小さくなって固定絞り機能を有するよう
に構成した圧油供給装置。

【００１１】

【作 用】ブーム用シリンダ６４と旋回用モータ６５
を同時に操作する時には旋回用モータ６５側の圧力補償
弁２５のチェック弁部２３は旋回加速時、定常速度によ
る旋回時とも同一開口面積となり、旋回用モータ６５の
駆動圧力が急激に変化しないからオペレータに異和感を
与えることがない。

【００１２】

【実 施 例】図２に示すように、油圧ポンプ２０の吐
出路２１に複数の方向制御弁２２を設け、この各方向制
御弁２２の入口側にチェック弁部２３と減圧弁部２４よ
り成る圧力補償弁２５をそれぞれ設けたものであり、こ
の方向制御弁２２と圧力補償弁２５は弁ブロック３０に
設けてある。

【００１３】弁ブロック３０は略直方体形状となり、こ
の弁ブロック３０の上部寄りにスプール孔３１が左右側
面３２，３３に開口して形成され、このスプール孔３１
に開口した第１・第２アクチュエータポート３４，３５
が上面３６に開口して形成してあり、弁ブロック３０の
下部寄りには左側面３２に開口したチェック弁用孔３７
と右側面３３に開口した減圧弁用孔３８が同心状に形成
され、前記チェック弁用孔３７に入口ポート３９と出口
ポート４０を連通・遮断するチェック弁用スプール４１
が嵌挿され、前記減圧弁用孔３８に第１ポート４２と出
口ポート４３を連通・遮断する減圧弁用スプール４４が
嵌挿してある。

【００１４】前記弁ブロック３０にはスプール孔３１に
開口したポンプポート４５、第１・第２負荷圧検出ポー
ト４６，４７、前記第１・第２アクチュエータポート３
４，３５、第１、第２タンクポート４８，４９が形成さ
れ、そのスプール孔３１に嵌挿した主スプール５０には
第１・第２・第３小径部５１，５２，５３が形成してあ
り、弁ブロック３０には第１・第２負荷圧検出ポート４
６，４７を連通する油孔５４が形成してある。

【００１５】前記主スプール５０はスプリングで各ポー
トを遮断する中立位置に保持され、第１受圧室５５に圧
油が供給されると第１小径部５１でポンプポート４５を
第２負荷圧検出ポート４７に連通し、第２小径部５２で
第１負荷圧検出ポート４６を第１アクチュエータポート
３４に連通し、第３小径部５３で第２アクチュエータポ
ート３５を第２タンクポート４９に連通する第１位置と
なり、第２受圧室５６に圧油を供給すると第１小径部５
１でポンプポート４５を第１負荷圧検出ポート４６に連
通し、第２小径部５２で第１アクチュエータポート３４
を第１タンクポート４８に連通し、第３小径部５３で第
２負荷圧検出ポート４７を第２アクチュエータポート３
５に連通する第２位置となる。

【００１６】前記減圧弁用スプール４４は第１受圧部５
７の圧力で第１ポート４２と第２ポート４３を連通する
方向に押され、第２受圧部５８の圧力とばね５９で第１
ポート４２と第２ポート４３を遮断する方向に押されて
ロッド６０によりチェック弁用スプール４１を入口ポー
ト３９と出口ポート４０を遮断する方向に押し、前記出
口ポート４０はポンプポート４５に連通し、第１受圧部
５７は第２負荷圧検出ポート４７に連通し、第２受圧部
５８は第２ポート４３に連通し、左右の圧力補償弁２５
の減圧弁部２４の第２ポート４３は負荷圧検出回路６１
で連通している。

【００１７】前記チェック弁用スプール４１には小径部
６２と第１切欠６３が形成され、圧力室６３ａ内の圧力
で第１切欠６３によって入口ポート３９と出口ポート４
０を連通する方向に押される。以上の説明はブームシリ
ンダ６４側、旋回用モータ６５側の圧力補償弁２５、方
向制御弁２２で同一である。

【００１８】前記ブームシリンダ６４側の圧力補償弁２
５のチェック弁部２３の圧力室６３ａは油孔６６で小径
部６２に連通して入口ポート３９の圧油が供給され、旋
回用モータ６５側の圧力補償弁２５の圧力室６３ａは第
２切欠６７で小径部６２に連通して入口ポート３９の圧
油が供給されるが、図５の状態より入口ポート３９と出
口ポート４０を連通する方向に所定ストローク移動する
と、図６のように第２切欠６７が圧力室６３ａより離れ
て入口ポート３９の圧油が圧力室６３ａに供給されなく
なる。

【００１９】ブーム用パイロット圧供給弁１１０、旋回
用パイロット圧供給弁１１１は操作レバー１１２を操作
することでパイロット油圧ポンプ１１３の吐出圧油を減
圧弁部１１４で減圧して第１・第２パイロット管路１１
５，１１６に供給するものであり、その第１・第２パイ
ロット管路１１５，１１６は方向制御弁２２の第１・第
２受圧部５５，５６にそれぞれ接続し、操作レバー１１
２を操作することで主スプール５０を移動する。例えば
ブーム用パイロット圧供給弁１１０の操作レバー１１２
を操作して第２パイロット管路１１６にパイロット圧油
を供給すると主スプール５０が左方に摺動して油圧ポン
プ２０の吐出圧油を第２アクチュエータポート３５より
ブーム用シリンダ６４に供給してブーム上動作する。

【００２０】油圧ポンプ２０の吐出路２１は通路１１７
でブームシリンダ側の圧力補償弁２５の入口ポート３
９、第１ポート４２、旋回用モータ側の圧力補償弁２５
の入口ポート３９に接続し、この通路１１７はチェック
弁１１８で通路１１９に接続し、その通路１１９が旋回
用モータ側の圧力補償弁２５の第１ポート４２と圧力室
６３ａに接続している。前記チェック弁１１８は通路１
１７から通路１１９へ流れる時の通路１１７の圧力（つ
まり、開弁圧）が受圧部１２０に供給されるパイロット
圧（外部信号）によって制御され、その受圧部１２０に
はブーム用パイロット供給弁１１０の第２パイロット管
路１１６が接続している。

【００２１】前記チェック弁１１８は例えば図３に示す
ように、油孔１２１とポート１２２を開閉するポペット
１２３と、このポペット１２３を閉方向に押すばね１２
４と、そのばね１２４及びポペット１２３を押すピスト
ン１２５と、そのピストン１２５が当接するバランスピ
ストン１２６と、ピストン１２５を押すばね１２７より
成り、ピストン１２５の受圧室１２８に供給される圧油
の圧力Ｐ₀ がある値以上となるとポペット１２３の開弁
圧、つまりポペット１２３が解放する時のポート１２２
の圧力Ｐ₂ と油孔１２１の圧力Ｐ₁ との差圧が油圧力に
比例して漸増するようにしてあり、油孔１２１が通路１
１９、ポート１２２が通路１１７に接続し、受圧室１２
８（受圧室１２０）が第２パイロット管路１１６に接続
している。以上の例ではバランスピストンを圧油で押す
るようにしたが比例ソレノイドで押するようにしても良
い。つまり、チェック弁１１８の開弁圧を外部信号によ
って漸増すれば良い。

【００２２】次に作動を説明する。ブーム用シリンダ６
４を作動しない時にはチェック弁１１８の受圧部１２０
にパイロット圧油が供給されないからチェック弁１１８
の開弁圧はごく低圧となり、通路１１７の低圧の圧油が
通路１１９より第１ポート４２に供給されると共に、圧
力室６３ａに供給され、チェック弁用スプール４１が連
通方向に所定ストローク移動して第２切欠６７が閉じて
も圧力室６３ａに入口ポート３９の圧油が供給されるか
ら入口ポート３９と出口ポート４０の開口面積は図４の
Ａのように順次大きくなり、従来と同様にして旋回用モ
ータ６５に圧油を供給できる。ブーム用シリンダ６４と
旋回用モータ６５を同時操作する時には第２パイロット
管路１１６からチェック弁１１８の受圧部１２０にパイ
ロット圧油が供給され、チェック弁１１８の開弁圧がそ
のパイロット圧油力に比例して漸増される。これによっ
て、通路１１７の圧力、つまり油圧ポンプ２０の吐出圧
が通路１１９より旋回用モータ側の圧力補償弁２５の第
１ポート４２と圧力室６３ａに供給されないので、旋回
用モータ６５の負荷圧により減圧弁用スプール４４が押
されて第１ポート４２と第２ポート４３が連通しても旋
回負荷圧が第２ポート４３より負荷圧検出路６１に検出
されないから各圧力補償弁２５はブームシリンダの負荷
圧によってセットされる。

【００２３】また、図６に示すように旋回用モータ側の
圧力補償弁２５のチェック弁用スプール４１が入口ポー
ト３９と出口ポート４２を連通する方向に所定ストロー
ク移動すると第２切欠６７が閉じて圧力室６３ａに入口
ポート３９の圧油が供給されなくなってチェック弁用ス
プール４１を前記の方向に押す力がなくなるのでその位
置（図４のＢ）までしかストロークできずチェック弁４
１の第１切欠６３の入口ポート３９と出口ポート４０と
の間の開口面積は図４のＣで示す値以上にはならない。

【００２４】このようであるから、ブームシリンダと旋
回用モータを同時に動作する際に、旋回加速時及び旋回
加速終了して定常速度による旋回時において圧力補償弁
２５はブーム負荷圧によりセットされてチェック弁部２
３の開口面積がほとんど変化しないようになる。すなわ
ち、旋回加速時にチェック弁部２３の開口面積を絞って
定常速度による旋回時の開口面積と同一としてあって圧
力補償がなされた状態となり、旋回加速時の旋回負荷圧
がその旋回加速が終了して定常速度による旋回時の旋回
負荷圧と同一となる。したがって、旋回用モータの旋回
駆動圧が急激に変化することがなくオペレータに異和感
を与えることがない。

【００２５】

【発明の効果】ブーム用シリンダ６４と旋回用モータ６
５を同時に操作する時には旋回用モータ６５側の圧力補
償弁２５のチェック弁部２３は旋回加速時、定常速度に
よる旋回時とも同一開口面積となり、旋回用モータ６５
の駆動圧力が急激に変化しないからオペレータに異和感
を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の説明図である。

【図２】本発明の実施例を示す説明図である。

【図３】チェック弁の詳細説明図である。

【図４】チェック弁部の開口面積線図である。

【図５】旋回用の圧油補償弁チェック弁の拡大図であ
る。

【図６】旋回用の圧油補償弁チェック弁の拡大図であ
る。

【符号の説明】

２０…油圧ポンプ、２２…方向制御弁、２３…チェック
弁部、２４…減圧弁部、２５…圧力補償弁、３９…入口
ポート、４０…出口ポート、４１…チェック弁用スプー
ル、４２…第１ポート、４３…第２ポート、４４…減圧
弁用スプール、５７…第１受圧部、５８…第２受圧部、
６３…第１切欠、６３ａ…圧力室、６４…ブームシリン
ダ、６５…旋回用モータ、６７…第２切欠。

───────────────────────────────────────────────────── 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 11/16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入口ポート３９と出口ポート４０の開口
   面積を制御するチェック弁部２３と、第１受圧部５７の
   圧力で第１ポート４２と第２ポート４３を連通する方向
   に作動し、かつ第２受圧部５８の圧力で第１ポート４２
   と第２ポート４３を遮断する方向に作動して前記チェッ
   ク弁部２３を入口ポート３９と出口ポート４０を閉じる
   方向に作動する減圧弁２４より圧力補償弁２５とし、 油圧ポンプ２０の吐出圧油を前記複数の圧力補償弁２５
   と方向制御弁２２を経てブームシリンダ６４と旋回用モ
   ータ６５に供給し、そのブームシリンダ６４、旋回用モ
   ータ６５の負荷圧を第１受圧部５７にそれぞれ供給し、
   各圧力補償弁２５の第２受圧部５８を連通して各圧力補
   償弁２５が最も高い負荷圧によりセットされるようにし
   た圧油供給装置において、 前記旋回用モータ６５側の圧力補償弁２５のチェック弁
   部２３を、単独操作時には可変流量制御機能を有し、同
   時操作時には固定絞り機能を有するように構成したこと
   を特徴とする圧油供給装置。
2. 【請求項２】 旋回用モータ側の圧力補償弁２５のチェ
   ック弁部２３を、入口ポート３９と出口ポート４０を連
   通・遮断するチェック弁用スプール４１に、その入口ポ
   ート３９と出口ポート４０を連通・遮断する第１切欠６
   ２と、圧力室６３ａと入口ポート３９を連通・遮断する
   第２切欠６７を形成したものとし、 油圧ポンプ２０の吐出路２１をチェック弁１１８を介し
   て前記圧力室６３ａと第１ポート４２に接続し、このチ
   ェック弁１１８を同時操作時には圧油が流れずに単独操
   作時には圧油が流れるようにした請求項１記載の圧油供
   給装置。