JPH0791849B2 - 作業機械の油圧回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数のアクチユエータによる複合駆動をおこな
う油圧シヨベル等の作業機械の油圧回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、作業機械例えば油圧シヨベルでは、２つのメイン
ポンプのそれぞれに接続された左右２つの走行モータを
駆動しておこなわれる走行中に、一方の走行モータと並
列接続された旋回モータ、ブームシリンダ、バケツトシ
リンダ等を駆動して、走行と他のアクチユエータとの複
合駆動をおこなわせようとすると、上述の一方の走行モ
ータに供給されていた流量が減少することから走行が蛇
行する事態を生じていた。

このような蛇行を防止するための油圧回路として、既に
第２図に示す油圧回路が提案されている。この油圧回路
は、メインポンプ１、２に対して複数の方向切換弁を優
先的に圧油を受ける順序に配置して接続したものであ
る。メインポンプ１と接続される方向切換弁群、すなわ
ちスイングシリンダ25の駆動を制御するスイング用方向
切換弁17、バケツトシリンダ26の駆動を制御するバケツ
ト用方向切換弁18、アームシリンダ27の駆動を制御する
アーム用方向切換弁19、一方の走行モータ28の駆動を制
御する一方の走行用方向切換弁20よりなる方向切換弁群
にあつては、一方の走行用方向切換弁20を他のアクチユ
エータ用の方向切換弁19、18、17よりも優先的に圧油が
導かれるようにタンデム最上流に配置してある。メイン
ポンプ２と接続される方向切換弁群、すなわち旋回モー
タ21の駆動を規制する旋回用方向切換弁13、ブームシリ
ンダ22の駆動を制御するブーム用方向切換弁14、ブレー
ドシリンダ23の駆動を制御するブレード用方向切換弁1
5、他方の走行モータ24の駆動を制御する他方の走行用
切換弁16よりなる方向切換弁群にあつては、他方の走行
用方向切換弁16を他のアクチユエータ用の方向切換弁1
3、14、15のタンデム最下流に配置してある。また、一
方の走行用方向切換弁20のフイーダポートと他方の走行
用方向切換弁16のフイーダポートとを連絡する連絡管路
32を有し、この連絡管路32中に該連絡管路32を断接する
連通切換弁29と、一方の走行用方向切換弁20のフイーダ
ポート側から他方の走行用方向切換弁16のフイーダポー
ト側方向への圧油の逆流を防止する逆止弁33とを設けて
ある。そして、上述の他方の方向切換弁群中の他方の走
行用方向切換弁16と異なるアクチユエータに係る方向切
換弁13、14、15が切換えられたときに連通切換弁29を連
通位置、すなわち同第２図の上段位置に切換える駆動信
号を発生させる駆動信号発生手段として、別のポンプ３
と、このポンプ３の吐出圧を規定するリリーフ弁８とを
設けてある。なお、メインポンプ１、２から吐出される
圧油の圧力を規定するリリーフ弁７、９を設けてあると
ともに、ポンプ３の吐出管路11の下流に絞り30を設けて
あり、この絞り30の下流側を連通切換弁29の駆動部に管
路31を介して連絡してある。また、絞り30の下流側とタ
ンクとを、全ての方向切換弁群の中立時、該方向切換弁
群を形成する方向切換弁13、14、15、16、17、18、19、
20を貫通して連絡する減圧弁駆動信号発生用管路34を設
けてある。

このように構成される従来の油圧回路にあつては、一方
の走行用方向切換弁20と他方の走行用方向切換弁16のそ
れぞれを切換え、メインポンプ１の圧油を一方の走行用
方向切換弁20を介して一方の走行モータ28に供給し、メ
インポンプ２の圧油を他方の走行用方向切換弁16を介し
て他方の走行モータ24に供給して走行をおこなつている
ときに、走行と他のアクチユエータとの複合駆動を意図
して、他方の方向切換弁群のうちの方向切換弁13、14、
15のいずれかが切換えられると、他方の走行用方向切換
弁16への圧油の供給は断たれる。このとき瞬時に、該当
する方向切換弁13、14、15のうちのいずれかの方向切換
弁の切換えによつて減圧弁駆動信号発生用管路34のタン
クへの連通が阻止される。したがつて、絞り30を介して
与えられるポンプ３の圧油による圧力が管路34、31を介
して連通切換弁29の駆動部に伝えられ、当該連通切換弁
29が同第２図に示す下段のしや断位置から上段の連通位
置に切換えられ、連絡管路32が連通する。これによりメ
インポンプ１の圧油が連絡管路32、連通切換弁29、逆止
弁33を介して他方の走行用方向切換弁16に導かれ、走行
モータ28、24の双方に圧油を供給して蛇行を生じない走
行をおこなわせることができる。また、メインポンプ２
の圧油が該当する方向切換弁を介して走行とは異なる他
のアクチユエータに供給され、走行と他のアクチユエー
タとの複合駆動をおこなわせることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した第２図に示す従来の油圧回路
は、メインポンプ１、２の他に別のポンプ３を要し、こ
の別のポンプ３を減圧弁駆動信号発生用管路34等に連絡
するホース等の吐出管路11を要し、また比較的大きいポ
ンプ３の圧力に応動するための大きなばね力を具備する
ばねを備えたリリーフ弁８を要し、さらに連通切換弁29
の駆動部には絞り30を介して与えられるものの比較的大
きな圧力に耐える受圧室を要することから、全体の形状
が大きくなつて配置設計に余裕がなく、小型化に対応し
難いとともに、製作費が高くなりやすい。

本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、メインポンプの他に別のポン
プを要することなく蛇行を生じない走行と他のアクチユ
エータとの複合駆動を実現させることのできる作業機械
の油圧回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明は、少なくとも２つ
のメインポンプと、これらのメインポンプのそれぞれに
接続される方向切換弁群とを有し、これらの方向切換弁
群のうちの一方の方向切換弁群のタンデム最上流に配置
された一方の走行用方向切換弁のフイーダポートと、上
記方向切換弁群のうちの他方の方向切換弁群のタンデム
最下流に配置された他方の走行用方向切換弁のフイーダ
ポートとを連絡する連絡管路を具備し、この連絡管路中
に該連絡管路を断接する連通切換弁と逆止弁を設け、上
記他方の方向切換弁群中の上記他方の走行用方向切換弁
と異なる他のアクチユエータに係る方向切換弁が切換え
られたときに上記連通切換弁を連通位置に切換える駆動
信号を発生させる駆動信号発生手段を備えた作業機械の
油圧回路において、上記駆動信号発生手段が、上記メイ
ンポンプの圧油を減圧し駆動信号圧として上記連通切換
弁の駆動部に与える減圧弁である構成にしてある。

〔作用〕

本発明は上記のように構成してあることから、一方の走
行用方向切換弁と他方の走行用方向切換弁とを切換えて
メインポンプのそれぞれの圧油を一方の走行モータ、他
方の走行モータに供給して走行をおこなわせている状態
から、この走行と他方の方向切換弁群に含まれる走行モ
ータとは異なるアクチユエータとの複合駆動を意図して
該当する方向切換弁を切換えたときには、この切換え動
作に伴つて減圧弁が作動し、この減圧弁を介してメイン
ポンプの圧油が連通切換弁の駆動部に与えられ、これに
より連通切換弁が連通位置となり、１つのメインポンプ
の圧油が連絡通路を介して他方の走行用方向切換弁に導
かれ、２つの走行モータの双方に圧油が供給されるとと
もに、他の１つのメインポンプの圧油によつて他のアク
チユエータの駆動をおこなわせることができ、何ら蛇行
を生じることなく走行と他のアクチユエータとの複合駆
動を実現させることができ、すなわちメインポンプの他
に別のポンプを要することなく複合駆動を実現させるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の作業機械の油圧回路の実施例を図に基づ
いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図で、前述した第
２図に示すものと同様の態様に描いてある。すなわち、
第１図に示す実施例にあつても前述した第２図に示す油
圧回路と同等のメインポンプ１、２と、これらのメイン
ポンプ１、２から吐出される圧油の圧力を規定するリリ
ーフ弁７、９と、メインポンプ１、２から吐出される圧
油によつて駆動する一方の走行モータ28、アームシリン
ダ27、バケツトシリンダ26、スイングシリンダ25、他方
の走行モータ24、ブレードシリンダ23、ブームシリンダ
22、旋回モータ21等のアクチユエータと、メインポンプ
１に接続される一方の走行用方向切換弁20、アーム用方
向切換弁19、バケツト用方向切換弁18、スイング用方向
切換弁17を含む一方の方向切換弁群と、他方の走行用方
向切換弁16、ブレード用方向切換弁15、ブーム用方向切
換弁14、旋回用方向切換弁13を含む他方の方向切換弁群
と、一方の方向切換弁群のタンデム最上流に配置された
一方の走行用方向切換弁20のフイーダポートと他方の方
向切換弁群のタンデム最下流に配置された他方の走行用
方向切換弁16のフイーダポートとを連絡する連絡管路32
と、この連絡管路32中に介設した連通切換弁29とを備え
ている。

そして、この実施例では、他方の方向切換弁群中の他方
の走行用方向切換弁16と異なる方向切換弁15、14、13の
いずれかが切換えられたときに連通切換弁29を連通位置
に切換える駆動信号を発生させる駆動信号発生手段を、
メインポンプ１、２の圧油を減圧し駆動信号圧として連
通切換弁29の駆動部に与える減圧弁35によつて構成して
ある。この減圧弁35はメインポンプ２の吐出管路と連絡
管路32とを接続する接続管路37と、連通切換弁29の駆動
部とを連絡する管路42中に介設してある。なお、連絡管
路32中にはメインポンプ１方向への圧油の逆流を阻止す
る逆止弁39を設けてあり、上述した接続管路37中にはメ
インポンプ２方向への圧油の逆流を阻止する逆止弁38を
設けてあり、また逆止弁39は接続管路37と連絡管路32の
接続点よりもメインポンプ１側の連絡管路32部分に配置
してあり、逆止弁38は接続管路37と管路42との接続点よ
りもメインポンプ２側の接続管路37部分に配置してあ
る。また、この実施例は減圧弁35の下流側に位置する管
路42部分に絞り40を設けてあるとともに、この絞り40の
下流側と減圧弁35の駆動部とを連絡し、かつ全ての方向
切換弁群の中立時、絞り40の下流側とタンクとを該方向
切換弁群を形成する各方向切換弁20、19、18、17、16、
15、14、13を貫通して連絡する減圧弁駆動信号発生用管
路34を設けてある。上記した方向切換弁20、19、18、17
を含む一方の方向切換弁群と、方向切換弁16、15、14、
13を含む他方の方向切換弁群と、連絡管路32と、連通切
換弁29と、接続管路37と、管路42と、減圧弁35と、逆止
弁38、39と、絞り40と、減圧弁駆動信号発生用管路34と
は１つの方向切換弁ブロツク体41に形成してある。

このように構成した実施例にあつては、一方の走行用方
向切換弁20及び他方の走行用方向切換弁16のそれぞれを
切換えてメインポンプ１、２から走行モータ28、24のそ
れぞれに圧油を供給して走行をおこなわせている状態に
おいて、この走行とブレードシリンダ23、ブームシリン
ダ22、旋回モータ21の少なくとも１つのアクチユエータ
との複合駆動を意図して該当する方向切換弁15、14、13
のいずれかを切換えると、メインポンプ２から他方の走
行モータ24への圧油の供給は断たれる。このとき瞬時に
該当する方向切換弁の切換えによつて減圧弁駆動信号発
生用管路34とタンクとの連通が断たれ、連絡管路32、接
続管路37、管路42、及び絞り40を介してメインポンプ
１、２から供給されている圧油に基づく圧力が、この減
圧弁駆動信号発生用管路34に閉じ込められる。この閉じ
込められた圧力によつて連通切換弁29が切換えられると
ともに、減圧弁35が駆動し、メインポンプ１、２の圧油
の圧力が減圧弁35で減圧され、さらに絞り40を介して連
通切換弁29の駆動部に与えられる。

すなわち、該当する方向切換弁が切換えられるまでタン
クに連通されていたことからタンク圧になつていた連通
切換弁29の駆動部の受圧室の圧力が、方向切換弁の切換
えに伴つて、所定圧力（連通切換弁29に備えられるばね
のばね力に相当）より大きくなつたとき（現実には、ほ
とんど瞬時的といえるものであるが）、当該連通切換弁
29は上段の連通位置に切換えられ、連通管路32が連通す
る。また、この切換え状態を最小の圧力で保つために、
減圧弁35で減圧された弱い圧力が絞り40を介して連通切
換弁29の駆動部に与えられる。これにより、感度の良い
応答性を考慮して、あらかじめ弱いばね力に設定されて
いる連通切換弁29のばね、及び外殻寸法を小さく設定さ
れる連通切換弁29は、長い時間過大な力が加えられない
ように保護される。

このようにして連通切換弁29が連通位置に保たれること
により、メインポンプ１の圧油が一方の走行用方向切換
弁20、他方の走行用方向切換弁16を介して走行モータ2
8、24の双方に供給され、このメインポンプ１の圧油に
よつて走行がおこなわれ、また他方のメインポンプ２の
圧油により該当する方向切換弁を介して該当するアクチ
ユエータが駆動され、走行と他のアクチユエータの複合
駆動を実現させることができる。

上述のようにこの実施例では、メインポンプ１、２の圧
油を減圧弁35で減圧して連通切換弁29の駆動部に与える
ことにより連絡管路32を連通させるようにしてあり、す
なわち、メインポンプ１、２の他の別の油圧ポンプを要
することなく蛇行を生じない走行と他のアクチユエータ
の複合駆動を実現させることができ、したがつて別のポ
ンプの設置のための配設空間や、この別のポンプに接続
されるホース等の吐出配管を要することがない。また減
圧弁35の駆動圧力はリリーフ弁の駆動圧力に比べて小さ
く設定することができることから、この減圧弁35の駆動
を規定するばねを含む外殻形状を小さくすることができ
る。さらに、連通切換弁29の駆動部の受圧室には比較的
小さい圧力を導くことができるので、この連通切換弁29
の駆動を規定するばねを含む外殻形状を小さくすること
ができる。これらのことにより、全体の配置設計に余裕
を持たせることができるとともに小型化を実現でき、製
作費を安く抑えることができる。また、減圧弁35の下流
側に絞り40を設けてあることから、全方向切換弁20、1
9、18、17、16、15、14、13の中立時にタンクに流れる
流量を最小に抑制することができる。

〔発明の効果〕

上記のように、本発明はメインポンプの圧油を減圧弁を
介して連通切換弁の駆動部に与えて走行と他のアクチユ
エータの複合駆動をおこなわせるようにしてあることか
ら、メインポンプの他に従来設けられるような別のポン
プを要することなく蛇行を生じない走行と他のアクチユ
エータとの複合駆動を実施させることができ、したがつ
て、別のポンプの吐出管路を形成するホース等も設ける
必要が無く、また本発明の減圧弁は上述の別のポンプの
圧力を規定するリリーフ弁に比べて形状寸法を小さく設
定することができ、さらに本発明では減圧弁を介して連
通切換弁の駆動部を形成する受圧室に従来に比べて小さ
い圧力を与えることができるので連通切換弁の外殻寸法
を従来に比べて小さくすることができ、これらのことか
ら本発明は、従来に比べて配置設計に余裕を持たせるこ
とができ、かつ小型化を実現させることができ、合わせ
て製作費を安くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の作業機械の油圧回路の一実施例を示す
回路図、第２図は従来の作業機械の油圧回路を示す回路
図である。 １、２……メインポンプ、13……旋回用方向切換弁、14
……ブーム用方向切換弁、15……ブレード用方向切換
弁、16……他方の走行用方向切換弁、17……スイング用
方向切換弁、18……バケツト用方向切換弁、19……アー
ム用方向切換弁、20……一方の走行用方向切換弁、29…
…連通切換弁、32……連絡管路、34……減圧弁駆動信号
発生用管路、35……減圧弁、37……接続管路、38、39…
…逆止弁、40……絞り、41……方向切換弁ブロツク体、
42……管路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−1739（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−250531（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−178426（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも２つのメインポンプと、これら
   のメインポンプのそれぞれに接続される方向切換弁群と
   を有し、これらの方向切換弁群のうちの一方の方向切換
   弁群のタンデム最上流に配置された一方の走行用方向切
   換弁のフイーダポートと、上記方向切換弁群のうちの他
   方の方向切換弁群のタンデム最下流に配置された他方の
   走行用方向切換弁のフイーダポートとを連絡する連絡管
   路を具備し、この連絡管路中に該連絡管路を断接する連
   通切換弁と逆止弁を設け、上記他方の方向切換弁群中の
   上記他方の走行用方向切換弁と異なる他のアクチユエー
   タに係る方向切換弁が切換えられたときに上記連通切換
   弁を連通位置に切換える駆動信号を発生させる駆動信号
   発生手段を備えた作業機械の油圧回路において、上記駆
   動信号発生手段が、上記メインポンプの圧油を減圧し駆
   動信号として上記連通切換弁の駆動部に与える減圧弁で
   あることを特徴とする作業機械の油圧回路。
2. 【請求項２】減圧弁と連通切換弁の駆動部との間に絞り
   を設けるとともにこの絞りの下流側と減圧弁の駆動部と
   を連絡し、かつ全ての方向切換弁群の中立時、上記絞り
   の下流側とタンクとを該方向切換弁群を形成する各方向
   切換弁を貫通して連絡する減圧弁駆動信号発生用管路を
   設けたことを特徴とする請求項（１）に記載の作業機械
   の油圧回路。
3. 【請求項３】それぞれの方向切換弁群と、連絡管路と、
   連通切換弁と、逆止弁と、減圧弁と、絞りと、減圧弁駆
   動信号発生用管路とを１つの方向切換弁ブロツク体に形
   成したことを特徴とする請求項（２）に記載の作業機械
   の油圧回路。