JPH0914202A - 建設機械のネガティブコントロール回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ネガティブコントロール回路を備えた建設機
械に於いて、アクチュエータにキャビテーションが発生
するのを防止する。 【構成】 リモートコントロール弁４のパイロット圧を
チェック弁２２を介して圧力スイッチ２３にて検出す
る。油圧ポンプ１のレギュレータ９に接続されたネガテ
ィブコントロール信号油路８に電磁弁２６を介装する。
リモートコントロール弁４の操作を停止したときには、
圧力スイッチ２３がオンからオフに切り替わり、コント
ローラ２５からソレノイド２７へ信号が送られて電磁弁
２６が切り替わり、レギュレータ９とタンク７が連通す
る。油圧ポンプ１の吐出量が大の状態に保持されてメイ
クアップポート１５の圧力が高くなる。旋回モータ２に
キャビテーションが発生することなく回転が停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械の油圧回路に
関するものであり、特に、方向制御弁が中立位置にある
ときの省エネルギーを図るネガティブコントロール回路
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建設機械の油圧回路に於いて、方
向制御弁が中立位置にあるときに油圧ポンプの吐出量を
最小にし、アイドル損失を減少させて省エネルギーを図
るようにしたネガティブコントロール回路が知られてい
る。

【０００３】図３はネガティブコントロール回路の一例
として油圧ショベルの旋回系油圧回路を示し、可変容量
形の油圧ポンプ１と旋回モータ２との間に方向制御弁３
を設け、リモートコントロール弁４にて該方向制御弁３
を切り替え操作している。該方向制御弁３が中立位置に
あるときは、油圧ポンプ１の吐出油はセンターバイパス
油路５に設けたネガティブコントロール絞り６を通過し
てタンク７へ連通するが、このネガティブコントロール
絞り６によりネガティブコントロール圧が発生する。

【０００４】このネガティブコントロール圧は、センタ
ーバイパス油路５から分岐して設けられたネガティブコ
ントロール信号油路８を介してレギュレータ９へ導出さ
れる。即ち、方向制御弁３が中立位置にあるときには、
ネガティブコントロール圧が高くなっており、レギュレ
ータ９の作用によって傾転角が小となり、油圧ポンプ１
の吐出量を低下させて省エネルギーを図るようにしてあ
る。

【０００５】ここで、例えばリモートコントロール弁４
の操作により方向制御弁３を切り替えて、油圧ポンプ１
の吐出油を一方の油路１０から旋回モータ２へ供給し、
機体を旋回させた場合に、機体の旋回中に方向制御弁３
を中立位置へ戻した直後には、機体の大きな慣性によっ
て旋回モータ２が回転を続けようとする。

【０００６】従って、閉止状態にある双方の油路１０，
１１のうち排出側の油路１１の圧力が上昇し、該油路１
１の油がリリーフ弁１２及びチェック弁１３を通過して
吸入側の油路１０側へ流入する。これにより、機体の慣
性が吸収されつつ旋回モータ２の回転が徐々に停止して
いく。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のネガティブコン
トロール回路を備えた建設機械に於いて、機体が旋回し
ているときに方向制御弁３を中立位置に戻した場合に
は、前述したように排出側の油路１１の油が吸入側の油
路１０へ流入し、機体の慣性を吸収しながら旋回モータ
２の回転を停止していく。

【０００８】ここで、方向制御弁３が中立位置になった
ことによりネガティブコントロール圧が上昇し、油圧ポ
ンプ１の吐出量が減少するように制御されるので、リタ
ーン油路１４を通過する流量が少なくなってリターン油
路１４の圧力が低下する。従って、旋回モータ２の吸入
側の油路１０と排出側の油路１１とを結ぶメイクアップ
ポート１５の圧力が低くなり、旋回モータ２へ供給され
る油が不足してキャビテーションが発生する。

【０００９】このキャビテーション防止のために、リタ
ーン油路１４にチェック弁１６ａ，１６ｂを設置して圧
力を上昇させるようにしているが、オイルクーラ１７の
耐圧の点を考慮してあまり圧力を高くすることができな
い。

【００１０】そこで、ネガティブコントロール回路を備
えた建設機械に於いて、アクチュエータの操作を停止さ
せようとしたときに、アクチュエータにキャビテーショ
ンが発生するのを防止するために解決すべき技術的課題
が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、ネガティブコントロ
ール回路に於いて、機体の旋回操作をオン・オフにて検
出する装置を設け、油圧ポンプのレギュレータに接続さ
れたネガティブコントロール信号油路に電磁弁を介装
し、旋回操作を停止して前記検出装置がオンからオフに
切り替わったときに、一定時間だけ電磁弁のソレノイド
を励磁して該電磁弁を切り替え、その間は、レギュレー
タに掛かる信号圧が低下するようにした建設機械のネガ
ティブコントロール回路を提供するものである。

【００１２】

【作用】機体を旋回させるべくリモートコントロール弁
を操作すると、パイロット圧が発生して方向制御弁が切
り替わり、アクチュエータに接続された油路に油圧ポン
プの吐出油が供給されてアクチュエータが作動するとと
もに、前記パイロット圧を検出して検出装置がオンとな
る。また、ネガティブコントロール圧が低下するので、
レギュレータの作用によって油圧ポンプの吐出量が増大
し、前記アクチュエータに高圧の作動油が供給される。

【００１３】この状態から機体の旋回を停止させるべく
リモートコントロール弁の操作をやめると、方向制御弁
が中立位置に復帰するが、アクチュエータは慣性によっ
て作動を継続しようとし、排出側の油路の圧力が高圧と
なって吸入側の油路の圧力が低下する。

【００１４】また、パイロット圧がなくなるので検出装
置がオフとなる。該検出装置がオンからオフに切り替わ
ったときには、一定時間だけ電磁弁のソレノイドが励磁
されて該電磁弁が切り替わり、ネガティブコントロール
信号油路が閉止されてレギュレータに掛かる信号圧が低
下するため、油圧ポンプの吐出量が大の状態に保持され
る。

【００１５】従って、その間はリターン油路が高圧とな
ってアクチュエータの排出側の油路と吸入側の油路を結
ぶメイクアップポートの圧力が高くなり、メイクアップ
ポートから吸入側の油路へ油が流入し易くなり、アクチ
ュエータにキャビテーションが発生することなくその作
動を停止する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述
する。図１は油圧ショベルの旋回系の油圧回路を示した
ものであり、説明の都合上、従来と同一構成部分には同
一符号を付してその説明を省略する。

【００１７】機体の旋回操作を検出する装置として、リ
モートコントロール弁４のパイロット油路１８，１９か
ら油路２０，２１を分岐してシャトル弁２２を接続し、
このシャトル弁２２の出口油路に圧力スイッチ２３を設
ける。該圧力スイッチ２３はパイロット油路１８，１９
に発生するパイロット圧を検出してオンとなり、パイロ
ット圧がなくなったときにオフになる。該圧力スイッチ
２３はケーブル２４によりコントローラ２５へ接続され
ている。

【００１８】一方、油圧ポンプ１のレギュレータ９に接
続されているネガティブコントロール信号油路８に電磁
弁２６を介装し、該電磁弁２６のソレノイド２７のケー
ブル２８を前記コントローラ２５へ接続する。該電磁弁
２６にはネガティブコントロール信号油路８とレギュレ
ータ９を接続する位置２６ａと、レギュレータ９とタン
ク７とを連通する位置２６ｂとの二位置が設けられてお
り、ソレノイド２７を励磁したときにスプールが２６ａ
の位置から２６ｂの位置へ切り替わるように形成されて
いる。

【００１９】而して、リモートコントロール弁４を例え
ば右側へ操作すれば、パイロット油路１８にパイロット
油が導出されて方向制御弁３が３ａの位置に切り替わ
り、油圧ポンプ１の吐出油が一方の油路１０を経て旋回
モータ２へ供給される。旋回モータ２を回転させた作動
油は他方の油路１１を経てリターン油路１４へ至り、オ
イルクーラ１７を通過してタンク７に戻る。

【００２０】図２のタイミングチャートに示すように、
リモートコントロール弁４の操作開始によって圧力スイ
ッチ２３がオンとなり、このとき、作動油はネガティブ
コントロール絞り６を通過しないため、ネガティブコン
トロール圧は低圧となり、このネガティブコントロール
圧はネガティブコントロール信号油路８を介してレギュ
レータ９へ導出され、レギュレータ９の作用によって油
圧ポンプ１の吐出量が増大する。油圧ポンプ１の吐出量
が大であるので、メイクアップポート圧も高くなる。斯
くして、前記旋回モータ２へ高圧の作動油が供給され、
旋回モータ２の回転により機体が旋回する。

【００２１】リモートコントロール弁４を操作したとき
には、パイロット油路１８のパイロット油が油路２０を
経てシャトル弁２２により高圧選択され、前述したよう
に、このパイロット圧を検出して圧力スイッチ２３がオ
ンとなる。該圧力スイッチ２３のオン信号はケーブル２
４を経てコントローラ２５へ入力され、コントローラ２
５では現在機体が旋回状態にあることを判別する。

【００２２】次に、リモートコントロール弁４の操作を
終了した場合は、パイロット油路１８のパイロット圧が
なくなって方向制御弁３が中立位置３ｂに切り替わり、
油路１０，１１が遮断されて油圧ポンプ１の吐出油が旋
回モータ２へ供給されなくなるが、機体の慣性によって
旋回モータ２が回転を続けようとし、排出側の油路１１
の圧力が高圧となってメイクアップポート１５から吸入
側の油路１０へ流入する。

【００２３】また、パイロット油路１８のパイロット圧
がなくなるので圧力スイッチ２３がオフとなる。該圧力
スイッチ２３がオンからオフに切り替わったときには、
コントローラ２５からケーブル２８へ信号が出力され、
ソレノイド２７が一定時間だけ励磁されて電磁弁２６が
２６ｂの位置に切り替わる。その間は、ネガティブコン
トロール信号油路８が閉止され、レギュレータ９とタン
ク７とが連通してレギュレータ９に掛かる信号圧が低下
する。

【００２４】一般に、方向制御弁３が中立位置３ｂにあ
るときは、油圧ポンプ１の吐出油がセンターバイパス油
路５を経てネガティブコントロール絞り６を通過するの
で、ネガティブコントロール圧が高圧となってネガティ
ブコントロール信号油路８からレギュレータ９へ導出さ
れ、油圧ポンプ１の吐出量が低下するが、本発明に於い
ては前述したように、電磁弁２６が一定時間だけ２６ｂ
の位置へ切り替わるのでレギュレータ９に掛かる信号圧
が低下し、油圧ポンプ１の吐出量が大の状態に保持され
る。即ち、その間はネガティブコントロールが行われな
い。

【００２５】従って、リターン油路１４が高圧となって
メイクアップポート１５の圧力が高くなり、メイクアッ
プポート１５から前記吸入側の油路１０へ流入する油量
が増加するので、旋回モータ２にキャビテーションが発
生することなく慣性が吸収され、旋回モータ２の回転が
停止していく。

【００２６】そして、リモートコントロール弁４の操作
を終了し、圧力スイッチ２３がオフに切り替わってから
一定時間が経過した後は、電磁弁２６のソレノイド２７
がオフになって、レギュレータ９へ高圧のネガティブコ
ントロール圧が掛かり、油圧ポンプ１の吐出量が低下し
てメイクアップポート圧も低くなる。従って、再び、ネ
ガティブコントロールが行われて省エネルギーを図るよ
うに制御される。

【００２７】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述したよう
に、ネガティブコントロール回路を備えた建設機械に於
いて、アクチュエータの操作を停止したときに一定時間
だけネガティブコントロールを行わないようにしてい
る。従って、その間は油圧ポンプの吐出量が大の状態に
保持され、アクチュエータの排出側の油路と吸入側の油
路を結ぶメイクアップポートの圧力が高くなり、アクチ
ュエータの吸い込み不足によるキャビテーションを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、油圧ショベルの旋回
系の油圧回路図。

【図２】リモートコントロール弁の操作開始から操作終
了までの各機器のタイミングチャート。

【図３】従来の油圧ショベルの旋回系の油圧回路図。

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ ２ 旋回モータ ３ 方向制御弁 ４ リモートコントロール弁 ６ ネガティブコントロール絞り ８ ネガティブコントロール信号油路 ９ レギュレータ ２３ 圧力スイッチ ２５ コントローラ ２６ 電磁弁 ２７ ソレノイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネガティブコントロール回路に於いて、
   機体の旋回操作をオン・オフにて検出する装置を設け、
   油圧ポンプのレギュレータに接続されたネガティブコン
   トロール信号油路に電磁弁を介装し、旋回操作を停止し
   て前記検出装置がオンからオフに切り替わったときに、
   一定時間だけ電磁弁のソレノイドを励磁して該電磁弁を
   切り替え、その間は、レギュレータに掛かる信号圧が低
   下するようにしたことを特徴とする建設機械のネガティ
   ブコントロール回路。