JPH09165791A

JPH09165791A - 作業機械の油圧回路

Info

Publication number: JPH09165791A
Application number: JP7329114A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sato; 晋一佐藤; Kenichiro Nakatani; 賢一郎中谷; Makoto Motozu; 誠本図
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1995-12-18
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1997-06-24

Abstract

(57)【要約】【課題】同じ油圧ポンプの圧油が分流して供給される
旋回モータと他のアクチュエータとの複合駆動に際し
て、旋回速度の急変を抑えることができる作業機械の油
圧回路の提供。【解決手段】油圧ポンプ２と、この油圧ポンプ２から
吐出される圧油によって駆動する旋回モータ５及びアー
ムシリンダ７と、旋回モータ５に供給される圧油の流れ
を制御する旋回用方向切換弁５ａと、アームシリンダ７
に供給される圧油の流れを制御するアーム用方向切換弁
７ａとを備え、油圧ポンプ２とタンクを結ぶセンタバイ
パスライン上の旋回用方向切換弁５ａの下流に、アーム
用方向切換弁７ａをタンデム接続した作業機械の油圧回
路にあって、旋回用方向切換弁５ａが、フルストローク
操作時に油圧ポンプ２からタンクに所定の流量を排出さ
せるブリードオフ開口部を形成する絞り５ｂを有する方
向切換弁から成っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、旋回用方向切換弁
の下流にアーム用方向切換弁等の他の方向切換弁がタン
デムに接続されるとともに、これらの旋回用方向切換弁
で駆動制御される旋回モータと、他の方向切換弁で駆動
制御される他のアクチュエータとの複合駆動が実施され
るミニショベルなどの作業機械の油圧回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、この種の従来の作業機械の油圧
回路の第１の例を示す回路図、図７は図６に示す油圧回
路が備えられる作業機械すなわちミニショベルを示す側
面図である。図６に示す従来の油圧回路の第１の例は、
エンジン１と、このエンジン１によって駆動する第１の
油圧ポンプ２、及び第２の油圧ポンプ３と、これらの油
圧ポンプ２，３から吐出される圧油により駆動する複数
のアクチュエータ、例えば排土板用シリンダ４、旋回モ
ータ５、アームシリンダ７、左走行モータ６、バケット
シリンダ９、スイングシリンダ１０、ブームシリンダ１
１、右走行モータ１２とを備えている。

【０００３】上述した排土板用シリンダ４は図７に示す
排土板３２の昇降動作を制御し、左走行モータ６及び右
走行モータ１２は一対の履帯すなわち走行体３０の走行
を制御し、旋回モータ５は走行体３０上に配置される運
転席を有する本体、すなわち旋回体３１の旋回を制御
し、ブームシリンダ１１はブーム３３の上下方向の回動
動作を制御し、アームシリンダ７はアーム３４の上下方
向の回動動作を制御し、バケットシリンダ９はバケット
３５の上下方向の回動動作を制御する。また、上述した
ブームシリンダ１１、アームシリンダ７、及びバケット
シリンダ９は、フロントアクチュエータを構成し、ま
た、スイングシリンダ１０は、ブーム３３、アーム３
４、バケット３５から成るフロントの水平方向の揺動動
作を制御する。

【０００４】また、図６に示すように、第１の油圧ポン
プ２に連絡されるセンタバイパスラインには、上述した
排土板用シリンダ４の駆動を制御する排土板用方向切換
弁４ａ、旋回モータ５の駆動を制御する旋回用方向切換
弁５ａ、アームシリンダ７の駆動を制御するアーム用方
向切換弁７ａ、左走行モータ６の駆動を制御する左走行
用方向切換弁６ａが配置されている。特に、アーム用方
向切換弁７ａは、旋回用方向切換弁５ａの下流にタンデ
ムで且つパラレルに接続されている。

【０００５】第２の油圧ポンプ３に連絡されるセンタバ
イパスラインには、右走行モータ１２の駆動を制御する
右走行用方向切換弁１２ａ、ブームシリンダ１１の駆動
を制御するブーム用方向切換弁１１ａ、スイングシリン
ダ１０の駆動を制御するスイング用方向切換弁１０ａ、
バケットシリンダ９の駆動を制御するバケット用方向切
換弁９ａが配置されている。

【０００６】上述した排土板用方向切換弁４ａと、旋回
用方向切換弁５ａと、アーム用方向切換弁７ａと、左走
行用方向切換弁６ａとは、管路２２を介して第１の油圧
ポンプ２に対してパラレル接続されている。また特に、
アーム用方向切換弁７ａは、ロードチェック弁２１の下
流に位置する入力ポート付近が、管路２２の分岐管路２
２ａに接続されており、この分岐管路２２ａには、アー
ム用方向切換弁７ａに供給される流量を抑制可能な絞り
弁２３と、この絞り弁２３の下流に配置され、アーム用
方向切換弁７ａの入力ポート方向への圧油の流れを許容
させるとともに、逆方向への圧油の流れを阻止する逆止
弁２４とを備えている。

【０００７】また、左走行用方向切換弁６ａの入力ポー
トと右走行用方向切換弁１２ａの入力ポートとを連絡す
る連絡管路１６を備え、この連絡管路１６の途中には、
当該連絡管路１６を連通状態及び遮断状態のいずれかに
保持する連通・遮断切換弁１７を備えている。連通・遮
断切換弁１７の駆動部には、ブーム用方向切換弁１１
ａ、アーム用方向切換弁７ａ等の中立位置からの切換え
操作を検出し、連絡管路１６を連通させる状態に連通・
遮断切換弁１７を切換える信号圧を導く信号管路１９が
接続されている。この信号管路１９の信号圧は、パイロ
ット油圧源１８によって与えられる。

【０００８】この従来の油圧回路で実施される複合操作
のうち、第１の油圧ポンプ２に対して旋回用方向切換弁
５ａとパラレル接続される他の方向切換弁、例えばアー
ム用方向切換弁７ａで制御されるアームシリンダ７と、
当該旋回用方向切換弁５ａで制御される旋回モータ５と
の複合操作の場合には、旋回用方向切換弁５ａ、アーム
用方向切換弁７ａの切換え操作に伴い、管路２２を介し
て第１のポンプ２の圧油が分流されて旋回用方向切換弁
５ａ、アーム用方向切換弁７ａのそれぞれに供給され、
さらに旋回モータ５、アームシリンダ７のそれぞれに供
給され、これにより旋回モータ５とアームシリンダ７の
複合操作を実施でき、図７に示す旋回体３１とアーム３
４とを駆動することができる。なお、この旋回・アーム
複合操作に際して、アームシリンダ７の負荷圧に比べて
旋回モータ５の負荷圧が高くなり、アームシリンダ７側
に圧油が流れやすくなるが、分岐管路２２ａに設けた絞
り弁２３により、アーム用方向切換弁７ａ、すなわちア
ームシリンダ７への供給流量が抑制される。これによ
り、旋回用方向切換弁５ａに供給される流量も確保さ
れ、上述した旋回・アーム複合操作を実施できる。

【０００９】図８は従来の第２の例を示す回路図、図９
は従来の第３の例を示す回路図、図１０は従来の第４の
例を示す回路図である。

【００１０】図８に示す従来の第２の例は、アームシリ
ンダ７の駆動を制御するアーム用方向切換弁が２つの方
向切換弁、すなわち、第１の方向切換弁７ａと第２の方
向切換弁７ｂとから成っている。第１の油圧ポンプ２の
センタバイパスライン上に旋回用方向切換弁５ａが配置
され、その下流に第１の方向切換弁７ａがタンデムで且
つパラレルに接続されている。また、第１の油圧ポンプ
２に連絡される管路２２は、分岐管路２２ａを介して、
旋回用方向切換弁５ａと上述の第１の方向切換弁７ａと
をパラレル接続している。そして、第２の油圧ポンプ３
に第２の方向切換弁７ｂが接続されている。その他の構
成は、前述した図６に示す従来の第１の例と同等であ
る。

【００１１】この従来の第２の例では、旋回・アーム複
合操作に際し、旋回用方向切換弁５ａと、アーム用方向
切換弁である第１，第２の方向切換弁７ａ，７ｂとが切
換え操作されると、第２の油圧ポンプ３の圧油が第２の
方向切換弁７ｂを介してアームシリンダ７に供給され、
第１の油圧ポンプ２の圧油が旋回用方向切換弁５ａと第
１の方向切換弁７ａとに分流され、旋回モータ５とアー
ムシリンダ７とに供給される。すなわち、第１の油圧ポ
ンプ２から吐出される圧油の一部によって旋回モータ５
が駆動し、第１の油圧ポンプ２から吐出される残りの圧
油と、第２の油圧ポンプ３から吐出される圧油との合流
により、アームシリンダ７が駆動し、これにより旋回・
アーム複合操作を実施できる。

【００１２】図９に示す従来の第３の例は、第１の油圧
ポンプ２の圧油に第２の油圧ポンプ３の圧油を合流して
アーム用方向切換弁７ａに供給可能な合流管路２０を備
えている。その他の構成は、前述した図６に示す従来の
第１の例と同等である。

【００１３】この従来の第３の例では、旋回・アーム複
合操作に際し、旋回用方向切換弁５ａと、アーム用方向
切換弁７ａとが切換え操作されると、第１の油圧ポンプ
２の圧油が旋回用方向切換弁５ａとアーム用方向切換弁
７ａとに分流して供給されるとともに、第２の油圧ポン
プ３の圧油がアーム用方向切換弁７ａに供給される。す
なわち、第１の油圧ポンプ２から吐出される圧油の一部
によって旋回モータ５が駆動し、第１の油圧ポンプ２か
ら吐出される残りの圧油と、第２の油圧ポンプ３から吐
出される圧油との合流により、アームシリンダ７が駆動
し、これにより旋回・アーム複合操作を実施できる。

【００１４】図１０に示す従来の第４の例は、エンジン
１によって駆動される２つの油圧ポンプが、馬力制御さ
れる第１の可変容量油圧ポンプ２ａと、第２の可変容量
油圧ポンプ３ａから成っている。その他の構成は前述し
た図８に示す従来の第２の例と同様である。

【００１５】この従来の第４の例では、旋回・アーム複
合操作に際し、第２の可変容量油圧ポンプ３ａの圧油が
第２の方向切換弁７ｂに供給され、第１の可変容量油圧
ポンプ２ａの圧油が旋回用方向切換弁５ａと第１の方向
切換弁７ａとに分流され、すなわち、第１の可変容量油
圧ポンプ２ａから吐出される圧油の一部によって旋回モ
ータ５が駆動し、第１の可変容量油圧ポンプ２ａから吐
出される残りの圧油と、第２の可変容量油圧ポンプ３ａ
から吐出される圧油との合流により、アームシリンダ７
が駆動し、これにより旋回・アーム複合操作を実施でき
る。なお、この旋回・アーム複合操作に際し、アームシ
リンダ７のフルストロークなどで第２の可変容量油圧ポ
ンプ３ａの負荷圧がリリーフ圧まで上昇した場合、第１
の可変容量油圧ポンプ２ａ側の旋回モータ５の負荷圧を
併せ考慮した馬力制御がおこなわれる。すなわち、ポン
プ２ａ，３ａの入力トルクの和であるポンプ入力トルク
が、エンジン出力トルクよりも大きくならないように、
ポンプ２ａ，３ａのそれぞれの吐出流量を、それまでに
比べて減少させる馬力制御が実施される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した図６に示す従
来の第１の例、図８に示す第２の例、図９に示す第３の
例のいずれも、旋回単独から旋回・アーム複合操作に移
る際に、旋回モータ５に供給されていた第１の油圧ポン
プ２の圧油がアームシリンダ７に分流して供給されるた
めに旋回速度が急激に遅くなる。また逆に、旋回・アー
ム複合操作から旋回単独に移る際に、アームシリンダ７
に分流して供給されていた第１の油圧ポンプ２の圧油が
旋回モータ５にだけ供給される状態になり、このため旋
回速度が急激に速くなる。このように、従来の第１〜第
３の例では、旋回単独から旋回・アーム複合操作に移る
際に、また、旋回・アーム複合操作から旋回単独に移る
際に、旋回速度が急変し、旋回操作性が劣化しやすく、
当該ミニショベルで実施される旋回動作を含む掘削作業
等の作業精度の向上を見込み難い。

【００１７】また、図１０に示す第４の例は、旋回単独
操作から旋回・アーム複合操作に移った際、ポンプ２ａ
の圧油の一部が第１の方向切換弁７ａを介してアームシ
リンダ７に供給されるために旋回速度がそれまでよりも
遅くなる。また、上述のようにアームシリンダ７の作
動、例えばアームシリンダストロークエンドでの操作に
伴って、ポンプ３ａの負荷圧がリリーフ圧まで上昇した
場合、第１の可変容量油圧ポンプ２ａ側の旋回モータ５
の負荷圧を併せ考慮した馬力制御が実施されて、ポンプ
２ａ，３ａの押しのけ容積が小さくなるように制御さ
れ、これによりポンプ２ａ，３ａの吐出流量がそれまで
よりも減少する。すなわち、この馬力制御によるポンプ
２ａの吐出流量の減少によっても旋回速度が急激に遅く
なる事態を生じる。

【００１８】また逆に、旋回・アーム複合操作から旋回
単独に移る際には、第１の方向切換弁７ａを介してアー
ムシリンダ７に供給されていたポンプ２ａの圧油も、旋
回用方向切換弁５ａを介して旋回モータ５だけに供給さ
れるようになり、このため旋回速度がそれまでよりも速
くなる。また、アームリリーフ圧による負荷圧が解除さ
れることにより、ポンプ２ａ，３ａの押しのけ容積が元
の状態まで大きくなるように馬力制御が実施され、これ
によりポンプ２ａ，３ａの吐出流量がそれまでよりも増
加する。すなわち、この馬力制御によるポンプ２ａの吐
出流量の増加によっても旋回速度が急激に速くなる事態
を生じる。したがって、この従来の第４の例にあって
も、前述した従来の第１〜第３の例と同様に、旋回単独
から旋回・アーム複合操作に移る際に、また、旋回・ア
ーム複合操作から旋回単独に移る際に、馬力制御の関係
も含めて旋回速度が急変し、旋回操作性が劣化しやす
く、当該ミニショベルで実施される旋回動作を含む掘削
作業等の作業精度の向上を見込み難い問題がある。

【００１９】なお、上記各従来例では、旋回・アーム複
合操作について述べたが、アームシリンダ７と異なる他
のアクチュエータであっても、旋回・他のアクチュエー
タ複合駆動時に、他のアクチュエータの駆動を制御する
方向切換弁が、同じポンプの圧油を旋回用方向切換弁５
とともに分流して供給されるものであるときは、同様の
問題を生じる。

【００２０】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、同じ油圧ポンプ
の圧油が分流して供給される旋回モータと他のアクチュ
エータとの複合駆動に際して、旋回速度の急変を抑える
ことができる作業機械の油圧回路を提供することにあ
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る発明は、油圧ポンプと、こ
の油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動する旋回
モータと、上記油圧ポンプから吐出される圧油によって
駆動する他のアクチュエータと、上記旋回モータに供給
される圧油の流れを制御する旋回用方向切換弁と、上記
他のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御する
他の方向切換弁とを備え、上記油圧ポンプとタンクを結
ぶセンタバイパスライン上の上記旋回用方向切換弁の下
流に、上記他の方向切換弁をタンデム且つ、パラレルに
接続した作業機械の油圧回路において、上記旋回用方向
切換弁が、フルストローク操作時に上記油圧ポンプから
上記タンクに所定の流量を排出させるブリードオフ開口
部を形成する絞りを有する方向切換弁から成る構成にし
てある。

【００２２】このように構成した請求項１に係る発明で
は、旋回単独操作時には、旋回用方向切換弁の操作に伴
って油圧ポンプの圧油が当該旋回用方向切換弁を介して
旋回モータに供給される。このとき、旋回モータに供給
される流量により旋回速度は決定されるが、旋回用方向
切換弁のブリードオフ開口部を形成する絞りからセンタ
バイパスラインを経て、油圧ポンプの圧油の一部である
所定量がタンクに排出される。

【００２３】なお従来では、旋回モータと上述の他のア
クチュエータとの複合駆動時には、油圧ポンプの圧油が
パラレル接続する管路を介して、旋回用方向切換弁と、
他のアクチュエータ用方向切換弁に分流して供給される
が、この際にそれぞれの方向切換弁に供給される流量
は、旋回駆動圧すなわち旋回モータの負荷圧と、他のア
クチュエータの負荷圧とにより決定される。このときの
それぞれの負荷圧に応じた流量、すなわち、旋回モー
タ、他のアクチュエータのそれぞれに供給される流量に
ついては、経験的に把握することができる。

【００２４】そこでこの発明では、例えば、旋回単独時
に旋回用方向切換弁のブリードオフ開口部を形成する絞
りからタンクに排出する流量が、旋回モータと上述の他
のアクチュエータとの複合駆動時に、当該他のアクチュ
エータに供給される流量、すなわち経験的に把握できる
前述した流量にほぼ等しい流量となるように、当該旋回
用方向切換弁のブリードオフ開口部を形成する絞りの開
口面積をあらかじめ設定しておく。

【００２５】このように旋回用方向切換弁のブリードオ
フ開口部を形成する絞りの開口面積を設定しておくこと
により、旋回モータの単独駆動から、旋回モータと上述
の他のアクチュエータとの複合駆動に移った際には、旋
回用方向切換弁のブリードオフ開口部を形成する絞りか
ら排出される流量が、この旋回用方向切換弁の下流に位
置する他の方向切換弁を介して他のアクチュエータに供
給され、この他のアクチュエータを駆動することができ
る。また、旋回用方向切換弁を介して旋回モータには、
旋回単独駆動時とほぼ同等の流量が供給される。これに
より、旋回モータの単独駆動から旋回モータと他のアク
チュエータとの複合駆動に移る際に、旋回速度が急激に
遅くなることを抑えることができる。

【００２６】また逆に、旋回モータと上述の他のアクチ
ュエータとの複合駆動から、旋回モータの単独駆動に移
った際には、それまで他のアクチュエータに供給されて
いた流量が、旋回用方向切換弁のブリードオフ開口部を
形成する絞りを経てタンクに排出されるが、旋回モータ
に供給される流量は上述の複合駆動時とほぼ同等であ
る。したがって、このときも旋回速度が急激に速くなる
ことを抑えることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の作業機械の油圧回
路の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明
の作業機械の油圧回路の請求項１，５に係る発明に相当
する第１の実施形態を示す回路図、図２は図１に示す第
１の実施形態に備えられる旋回用方向切換弁の特性を示
す図である。

【００２８】図１は前述した図６に対応させて描いたも
ので、前述した図６に示すものと同等のものは、同じ符
号で示してある。すなわち、この第１の実施形態も、エ
ンジン１と、このエンジン１によって駆動する第１の油
圧ポンプ２、及び第２の油圧ポンプ３と、これらの油圧
ポンプ２，３から吐出される圧油により駆動する排土板
用シリンダ４、旋回モータ５、アームシリンダ７、左走
行モータ６、バケットシリンダ９、スイングシリンダ１
０、ブームシリンダ１１、右走行モータ１２とを備えて
いる。

【００２９】また、第１の油圧ポンプ２に連絡されるセ
ンタバイパスラインには、排土板用方向切換弁４ａ、旋
回用方向切換弁５ａ、アーム用方向切換弁７ａ、左走行
用方向切換弁６ａが配置されている。アーム用方向切換
弁７ａは、旋回用方向切換弁５ａの下流にタンデムに接
続されている。また、第２の油圧ポンプ３に連絡される
センタバイパスラインには、右走行用方向切換弁１２
ａ、ブーム用方向切換弁１１ａ、スイング用方向切換弁
１０ａ、バケット用方向切換弁９ａが配置されている。

【００３０】上述した排土板用方向切換弁４ａと、旋回
用方向切換弁５ａと、アーム用方向切換弁７ａと、左走
行用方向切換弁６ａとは、管路２２を介して第１の油圧
ポンプ２に対してパラレル接続されている。アーム用方
向切換弁７ａは、ロードチェック弁２１の下流に位置す
る入力ポート付近が、管路２２の分岐管路２２ａに接続
されており、この分岐管路２２ａには、アーム用方向切
換弁７ａに供給される流量を抑制可能な絞り弁２３と、
この絞り弁２３の下流に配置され、アーム用方向切換弁
７ａの入力ポート方向への圧油の流れを許容させるとと
もに、逆方向への圧油の流れを阻止する逆止弁２４とを
備えている。

【００３１】また、左走行用方向切換弁６ａの入力ポー
トと右走行用方向切換弁１２ａの入力ポートとを連絡す
る連絡管路１６を備え、この連絡管路１６の途中には、
当該連絡管路１６を連通状態及び遮断状態のいずれかに
保持する連通・遮断切換弁１７を備えている。連通・遮
断切換弁１７の駆動部には、ブーム用方向切換弁１１
ａ、アーム用方向切換弁７ａ等の中立位置からの切換え
操作を検出し、連絡管路１６を連通させる状態に連通・
遮断切換弁１７を切換える信号圧を導く信号管路１９が
接続されている。この信号管路１９の信号圧は、パイロ
ット油圧源１８によって与えられる。

【００３２】以上の構成については、前述した図６に示
すものと同等である。

【００３３】この第１の実施形態では、特に、旋回用方
向切換弁５ａが、フルストローク操作時に、第１の油圧
ポンプ２からタンクに所定の流量を排出させるブリード
オフ開口部を形成する絞り５ｂを備えている。

【００３４】旋回用方向切換弁５ａの各入出力ポートに
おけるスプールストロークとスプール開口面積との関係
は、図２に示すように設定されている。この図２におい
て、特性線Ｐ−Ｃは第１の油圧ポンプ２から旋回モータ
５に流量を供給するためのスプール開口面積、特性線Ｃ
−Ｔは旋回モータ５からタンクに排出させるためのスプ
ール開口面積、特性線Ｐ−Ｔは第１の油圧ポンプ２の圧
油をタンクに排出させるためのスプール開口面積であ
る。また、図２中、Ｓは旋回用方向切換弁５ａのフルス
トローク時、及びフルストローク近傍時の前述した絞り
５ｂの開口面積、すなわちブリードオフ開口面積を示し
ている。このブリードオフ開口面積Ｓは、例えば旋回・
アーム複合操作時、すなわち旋回モータ５とアームシリ
ンダ７の複合駆動時に、従来から経験的に考えられるア
ームシリンダ７への供給流量とほぼ同量の流量を与え得
る開口面積にあらかじめ設定してある。

【００３５】このような旋回用方向切換弁５ａを備えた
第１の実施形態にあっては、旋回単独操作時には、旋回
用方向切換弁５ａの操作に伴って第１の油圧ポンプ２の
圧油が当該旋回用方向切換弁５ａを介して旋回モータ５
に供給される。このとき、旋回モータ５に供給される流
量により旋回速度は決定されるが、第１の油圧ポンプ２
の圧油の一部は、旋回用方向切換弁５ａの絞り５ｂ、セ
ンタバイパスラインを経てタンクに排出される。旋回用
方向切換弁５ａのフルストローク操作時にタンクに排出
される流量は、前述したとおり図２のブリードオフ開口
面積Ｓで決められる所定流量である。

【００３６】そしてこのような旋回モータ５の単独駆動
から、旋回モータ５と他のアクチュエータ、例えばアー
ムシリンダ７との複合駆動に移った際には、旋回用方向
切換弁５ａの絞り５ｂから排出される流量が、この旋回
用方向切換弁５ａの下流に位置するアーム用方向切換弁
７ａを介してアームシリンダ７に供給される。このとき
にアームシリンダ７に供給される流量は、上述のように
して設定されたブリードオフ開口面積Ｓに相当する流量
である。したがって、アームシリンダ７を従来と同様に
駆動することができる。また、旋回用方向切換弁５ａを
介して旋回モータ５には、旋回単独駆動時とほぼ同等の
流量が供給される。これにより、旋回モータ５の単独駆
動から旋回モータ５とアームシリンダ７との複合駆動に
移る際に、旋回速度が急激に遅くなることが抑えられ
る。すなわち、ほぼ同等の旋回速度に保つことができ
る。

【００３７】また逆に、旋回モータ５とアームシリンダ
７との複合駆動から、旋回モータ５の単独駆動に移った
際には、それまでアームシリンダ７に供給されていた流
量が、旋回用方向切換弁５ａの絞り５ｂ、センタバイパ
スラインを経てタンクに排出されるが、旋回モータ５に
供給される流量は上述の複合駆動時とほぼ同等である。
したがって、このときも旋回速度が急激に速くなること
を抑えられる。すなわち、ほぼ同等の旋回速度に保つこ
とができる。

【００３８】上述のように、この第１の実施形態では、
第１の油圧ポンプ２の圧油が分流して供給される旋回モ
ータ５とアームシリンダ７との複合駆動に際して、旋回
速度の急変を抑えることができ、良好な旋回操作性が得
られ、当該ミニショベルで実施される旋回動作を含む掘
削作業等の作業精度を向上させることができる。

【００３９】図３は本発明の請求項１，２，５に係る発
明に相当する第２の実施形態を示す回路図である。この
図３は前述した図８に対応するものである。すなわち、
この図３に示す第２の実施形態は、第１の実施形態と同
様に、旋回用方向切換弁５ａが、フルストローク操作作
時に、第１の油圧ポンプ２からタンクに所定の流量を排
出させるブリードオフ開口部を形成する絞り５ｂを備え
ているとともに、アームシリンダ７の駆動を制御するア
ーム用方向切換弁が２つの方向切換弁、すなわち、第１
の方向切換弁７ａと第２の方向切換弁７ｂとから成って
いる。第１の油圧ポンプ２のセンタバイパスライン上に
旋回用方向切換弁５ａが配置され、その下流に第１の方
向切換弁７ａがタンデム且つパラレルに接続されてい
る。また、第２の油圧ポンプ３に第２の方向切換弁７ｂ
が接続されている。その他の構成は、前述した図１に示
す第１の実施形態と同等である。

【００４０】この第２の実施形態では、旋回・アーム複
合操作に際し、旋回用方向切換弁５ａと、第１，第２の
方向切換弁７ａ，７ｂとが切換え操作されると、第２の
油圧ポンプ３の圧油が第２の方向切換弁７ｂを介してア
ームシリンダ７に供給され、第１の油圧ポンプ２の圧油
が旋回用方向切換弁５ａと第１の方向切換弁７ａとに分
流され、旋回モータ５とアームシリンダ７とに供給され
る。すなわち、第１の油圧ポンプ２から吐出される圧油
の一部によって旋回モータ５が駆動し、第１の油圧ポン
プ２から吐出される残りの圧油と、第２の油圧ポンプ３
から吐出される圧油との合流により、アームシリンダ７
が駆動し、これにより旋回・アーム複合操作を実施でき
る。また、第１の実施形態と同様に、旋回用方向切換弁
５ａがブリードオフ開口部を形成する絞り５ｂを備えて
いることから、旋回単独から旋回・アーム複合操作への
移行時、及び旋回・アーム複合操作から旋回単独への移
行時のいずれにあっても、旋回速度の急変を抑えること
ができ、第１の実施形態と同等の効果を得ることができ
る。

【００４１】図４は本発明の請求項１，３，５に係る発
明に相当する第３の実施形態を示す回路図である。この
図４は前述した図９に対応するものである。すなわち、
この図４に示す第３の実施形態は、第１の実施形態と同
様に、旋回用方向切換弁５ａが、フルストローク操作作
時に、第１の油圧ポンプ２からタンクに所定の流量を排
出させるブリードオフ開口部を形成する絞り５ｂを備え
ているとともに、第１の油圧ポンプ２の圧油に第２の油
圧ポンプ３の圧油を合流してアーム用方向切換弁７ａに
供給可能な合流管路２０を備えている。その他の構成
は、前述した第１の実施形態とほぼ同等である。

【００４２】この第３の実施形態では、旋回・アーム複
合操作に際し、旋回用方向切換弁５ａと、アーム用方向
切換弁７ａとが切換え操作されると、第１の油圧ポンプ
２の圧油が旋回用方向切換弁５ａと第１の方向切換弁７
ａとに分流して供給されるとともに、第２の油圧ポンプ
３の圧油が合流管路２０を介してアーム用方向切換弁７
ａに供給される。すなわち、第１の油圧ポンプ２から吐
出される圧油の一部によって旋回モータ５が駆動し、第
１の油圧ポンプ２から吐出される残りの圧油と、第２の
油圧ポンプ３から吐出される圧油との合流により、アー
ムシリンダ７が駆動し、これにより旋回・アーム複合操
作を実施できる。

【００４３】また、第１の実施形態と同様に、旋回用方
向切換弁５ａがブリードオフ開口部を形成する絞り５ｂ
を備えていることから、旋回単独から旋回・アーム複合
操作への移行時、及び旋回・アーム複合操作から旋回単
独への移行時のいずれにあっても、旋回速度の急変を抑
えることができ、第１の実施形態と同等の効果を得るこ
とができる。

【００４４】図５は本発明の請求項１，４，５に係る発
明に相当する第４の実施形態を示す回路図である。この
図５は前述した図１０に対応するものである。すなわ
ち、この図５に示す第４の実施形態は、図３に示す第２
の実施形態と同様に、旋回用方向切換弁５ａが、フルス
トローク操作作時に、タンクに所定の流量を排出させる
ブリードオフ開口部を形成する絞り５ｂを備えていると
ともに、エンジン１によって駆動される２つの油圧ポン
プが、馬力制御される第１の可変容量油圧ポンプ２ａ
と、第２の可変容量油圧ポンプ３ａから成っている。そ
の他の構成は前述した図３に示す第２の実施形態と同等
である。

【００４５】なお、前述したように図１０に示した従来
の第４の例では、旋回単独操作から旋回・アーム複合操
作に移った際、ポンプ３ａの負荷圧のリリーフ圧までの
上昇等により馬力制御が実施されてポンプ２ａ，３ａの
押しのけ容積が小さくなるように制御され、これにより
ポンプ２ａ，３ａの吐出流量をそれまでよりも減少させ
ることがおこなわれていた。すなわち、ポンプ２ａの吐
出流量の減少によっても旋回速度が急激に遅くなる事態
を生じていた。また逆に、旋回・アーム複合操作から旋
回単独操作に移る際には、ポンプ２ａ，３ａの押しのけ
容積が大きくなるように馬力制御が実施され、これによ
りポンプ２ａ，３ａの吐出流量をそれまでよりも増加さ
せることがおこなわれていた。すなわち、ポンプ２ａの
吐出流量の増加によっても旋回速度が急激に速くなる事
態を生じていた。

【００４６】この第４の実施形態では、旋回用方向切換
弁５ａの絞り５ｂのブリードオフ開口面積が、上述した
図１０に示す従来の第４の例において、旋回単独操作か
ら旋回・アーム複合操作に移る際に経験上生じていた、
旋回モータ５の負荷圧と、ポンプ３ａの負荷圧のリリー
フ圧までの上昇を考慮した馬力制御に伴うポンプ２の減
少量とほぼ同量の流量を与え得る開口面積となるよう
に、あらかじめ設定してある。これにより、旋回モータ
５に供給される流量は、図１０に示す従来の第４の例に
おける流量よりも減少する。

【００４７】この図５に示す第４の実施形態にあって
は、旋回単独時には、ポンプ２ａの圧油が旋回用方向切
換弁５ａを介して旋回モータ５に供給され、所定の旋回
速度が得られるとともに、ポンプ２ａの圧油の一部が旋
回用方向切換弁５ａの絞り５ｂ、センタバイパスライン
を経てタンクに排出される。

【００４８】このような旋回単独から旋回・アーム複合
操作に移行した際、ポンプ２ａの圧油で旋回モータ５が
駆動し続けるとともに、それまでタンクに排出されてい
たポンプ２ａの圧油が第１の方向切換弁７ａを介してア
ームシリンダ７に供給され、同時にポンプ３ａの圧油が
第２の方向切換弁７ｂを介してアームシリンダ７に供給
される。

【００４９】このとき、旋回モータ５に供給される流量
は、旋回単独時と同等であり、したがって旋回速度がそ
れまでよりも遅くなる事態を生じない。また、アームシ
リンダ７のフルストロークなどで第２の可変容量油圧ポ
ンプ３ａの負荷圧がリリーフ圧まで上昇した場合、第１
の可変容量油圧ポンプ２ａ側の旋回モータ５の負荷圧を
併せ考慮した馬力制御がおこなわれる。すなわち、ポン
プ２ａ，３ａの入力トルクの和であるポンプ入力トルク
が、エンジン出力トルクよりも大きくならないように、
ポンプ２ａ，３ａのそれぞれの吐出流量を、それまでに
比べて減少させる馬力制御が実施される。上記馬力制御
により減少するポンプ２ａの吐出流量と、旋回用方向切
換弁５ａの絞り５ｂによりタンクへ排出されることによ
り減少した旋回モータ５に供給される流量とを、あらか
じめほぼ同流量に設定しておく。したがって馬力制御の
関係でも、旋回単独から旋回・アーム複合操作（アーム
シリンダ７のフルストローク等で第２の可変容量油圧ポ
ンプ３ａの負荷圧がリリーフ圧まで上昇した場合）に移
行する際に、旋回速度が遅くなることを抑えることがで
きる。

【００５０】旋回・アーム複合操作（アームシリンダ７
のフルストローク等で第２の可変容量油圧ポンプ３ａの
負荷圧がリリーフ圧まで上昇した場合）から旋回単独に
移行する場合も同様であり、旋回用方向切換弁５ａの絞
り５ｂを介してタンクに排出されるようになり、旋回モ
ータ５にはそれまでとほぼ同量の圧油が供給されるの
で、旋回速度がそれまでに比べて速くなるような事態を
生じない。

【００５１】このように、第４の実施形態にあっても、
旋回・アーム複合操作に際して、旋回速度の急激な変化
を抑えることができ、第１の実施形態と同様に良好な旋
回操作性が得られ、当該ミニショベルで実施される旋回
動作を含む掘削作業等の作業精度を向上させることがで
きる。

【００５２】なお、上記各実施形態では、旋回・アーム
複合操作について述べたが、アームシリンダ７と異なる
他のアクチュエータを備えた場合でも、旋回・他のアク
チュエータ複合駆動時に、当該他のアクチュエータの駆
動を制御する方向切換弁が、１つの油圧ポンプの圧油を
旋回用方向切換弁５ａとともに分流して供給されるもの
であるならば、上述した各実施形態におけるのと同様に
旋回単独から旋回・他のアクチュエータ複合動作への移
行に際し、あるいは旋回・他のアクチュエータ複合動作
から旋回単独への移行に際し、旋回速度の急激な変化を
生じることがなく、上述した各実施形態と同様の作用効
果を得ることができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明の請求項１〜４に係る発明によれ
ば、同じ油圧ポンプの圧油が分流して供給される旋回モ
ータと他のアクチュエータとの複合駆動に際して、旋回
速度の急変を抑えることができ、良好な旋回操作性を確
保することができ、当該ミニショベルで実施される旋回
動作を含む掘削作業等の作業精度を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作業機械の油圧回路の第１の実施形態
を示す回路図である。

【図２】図１に示す第１の実施形態に備えられる旋回用
方向切換弁の特性を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施形態を示す回路図である。

【図４】本発明の第３の実施形態を示す回路図である。

【図５】本発明の第４の実施形態を示す回路図である。

【図６】従来の作業機械の油圧回路の第１の例を示す回
路図である。

【図７】図６に示す油圧回路が備えられる作業機械を示
す側面図である。

【図８】従来の第２の例を示す回路図である。

【図９】従来の第３の例を示す回路図である。

【図１０】従来の第４の例を示す回路図である。

【符号の説明】

１エンジン２第１の油圧ポンプ２ａ第１の可変容量油圧ポンプ（馬力制御される可変
容量油圧ポンプ）３第２の油圧ポンプ３ａ第２の可変容量油圧ポンプ（馬力制御される可変
容量油圧ポンプ）５旋回モータ５ａ旋回用方向切換弁５ｂ絞り７アームシリンダ（他のアクチュエータ）７ａアーム用方向切換弁（第１の方向切換弁・他の方
向切換弁）７ｂアーム用方向切換弁（第２の方向切換弁）２０合流管路２１ロードチェック弁２２管路２２ａ分岐管路２３絞り弁２４逆止弁３１旋回体３４アーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出
される圧油によって駆動する旋回モータと、上記油圧ポ
ンプから吐出される圧油によって駆動する他のアクチュ
エータと、上記旋回モータに供給される圧油の流れを制
御する旋回用方向切換弁と、上記他のアクチュエータに
供給される圧油の流れを制御する他の方向切換弁とを備
え、上記油圧ポンプとタンクを結ぶセンタバイパスライン上
の上記旋回用方向切換弁の下流に、上記他の方向切換弁
をタンデムで且つパラレルに接続した作業機械の油圧回
路において、上記旋回用方向切換弁が、フルストローク操作時に上記
油圧ポンプから上記タンクに所定の流量を排出させるブ
リードオフ開口部を形成する絞りを有する方向切換弁か
ら成ることを特徴とする作業機械の油圧回路。
【請求項２】上記油圧ポンプが第１の油圧ポンプと第
２の油圧ポンプとを含み、上記他の方向切換弁が、第１の方向切換弁と第２の方向
切換弁から成り、上記第１の方向切換弁を上記第１の油圧ポンプに連絡さ
れる上記旋回用方向切換弁の下流にタンデム接続し、上
記第２の油圧ポンプに上記第２の方向切換弁を接続した
ことを特徴とする請求項１記載の作業機械の油圧回路。
【請求項３】上記油圧ポンプが第１の油圧ポンプと第
２の油圧ポンプとを含み、上記第１の油圧ポンプと上記タンクとを結ぶ上記センタ
バイパスライン上に上記旋回用方向切換弁を配置し、こ
の旋回用方向切換弁の下流に上記他の方向切換弁を配置
するとともに、上記第１の油圧ポンプの圧油に上記第２
の油圧ポンプの圧油を合流して上記他の方向切換弁に供
給可能な合流管路を備えたことを特徴とする請求項１記
載の作業機械の油圧回路。
【請求項４】上記油圧ポンプが、馬力制御される可変
容量油圧ポンプから成ることを特徴とする請求項１記載
の作業機械の油圧回路。
【請求項５】上記他のアクチュエータがアームシリン
ダであり、上記他の方向切換弁がアーム用方向切換弁で
あることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
作業機械の油圧回路。