JPH11141502A - 建設機械の油圧昇圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業の目的に応じた昇圧が可能で、かつ操作
性も優れ、さらに油圧機器の寿命等も考慮した昇圧回路
を提供することを課題としている。 【解決手段】 リリーフ弁により油圧ポンプからの圧油
をリリーフ圧に保持し、該圧油を供給してアクチュエー
タを作動させる建設機械の油圧回路において、該リリー
フ圧を該油圧回路の定格圧より高いリリーフ圧に昇圧さ
せる昇圧手段と、定格圧以下で作動油の油圧上昇速度を
測定する測定手段と、該測定手段の油圧上昇速度に基づ
いてリリーフ弁の昇圧量を制御する制御手段とを具備
し、前記制御手段は該油圧上昇速度が大きいときは該リ
リーフ弁の昇圧量を大きくすると共に定格圧に復帰せし
めるまでの昇圧保持時間を短くしたことを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、建設機械等にお
いて昇圧回路を具備した油圧回路の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、建設機械で作業する場合にア
ッタチメントに大きな負荷がかかる場合、例えば、硬い
地面を掘削する場合、岩石や立木の根を掘り起こし又は
吊り荷作業の場合等には、作動油の油圧、即ちメインリ
リーフ弁のリリーフ圧を一時的に昇圧するという手段が
用いられている。これは、作動油の油圧を常に高い圧力
で作動させると油圧ポンプ、油圧モータその他の油圧機
器を高圧に耐えるものにする必要があり、油圧回路のコ
ストが高くなること、又逆に油圧機器をそのままにして
メインリリーフ弁のリリーフ圧のみを高めると使用して
いる油圧機器の寿命及び耐久性の点で問題が生じるから
である。

【０００３】作動油の油圧を一時的に昇圧させて使用す
る従来油圧回路として、例えば、公開特許公報第昭６０
ー１０９６０５号に巻き上げドラム６０の油圧回路が開
示されている（図７参照）。この油圧回路にリリーフ圧
を昇圧する昇圧回路（以下、従来装置１という）が使用
されている。以下、従来装置１について説明する。

【０００４】図７において、メインポンプ６１と油圧モ
ータ６２を制御する方向切換弁６３の間は主回路６４に
よって接続されている。主回路６４の分岐油路６６にメ
インリリーフ弁６５が接続されている。メインリリーフ
弁６５のリリーフ圧は定格圧力Ｐａに設定されている。
さらにその下流に切換弁６７、主回路６４の圧力によっ
て自動的に切換わる切換弁６８、背圧用ポンプ６９が接
続されている。背圧用ポンプ６９の吐出圧は背圧用リリ
ーフ弁７０によって圧力Ｐｅに設定されている。また、
主回路からの分岐油路７１に遅延回路７２が接続されて
いる。遅延回路７２は主回路の圧力がＰａに達すると切
換弁６７をＡ位置から一定時間ｔの経過後にＢ位置に切
り換える。

【０００５】この構成により、従来装置１は以下のよう
に機能する。メインリリーフ弁６５のリリーフ圧Ｐｃは
Ｐｃ＝Ｐａ＋Ｐｅに設定されているので、主回路の圧力
が定格圧力Ｐａに達してから遅延回路７２の作用により
切換弁６７が切り換えられるまでの間（時間ｔ）に主回
路の圧油はリリーフ圧Ｐｃまで一旦上昇し、次いで切換
弁６７がＢ位置に切換わり、背圧Ｐｅがカットされて自
動的に定格圧力Ｐａに下降する。これを図示したのが図
８である。図８において、主回路の油圧が上昇して、定
格圧力Ｐａ（図のイ点）を越えたのを検出し、その後一
定の時間ｔを経過したときに（図のロ点）リリーフ圧を
自動的に定格圧力Ｐａに戻し（図のハ点）、以後リリー
フ圧をＰａに保持する。図７に示した回路ではリリーフ
圧の上昇は毎回行われる。なお、同公報には、圧力スイ
ッチを設け作動油圧が定格圧以上になった場合に昇圧を
行う回路も開示されている。

【０００６】また、登録実用新案第２０９７２２６号及
び公開実用新案第平４ー１２６９５８に開示されている
作動油の昇圧装置（以下、従来装置２という）、はリリ
ーフ弁を常時定格圧力に設定しておき、オペレータが昇
圧の必要を感じたときは所定の操作によって昇圧信号を
発生し、制御装置がこの昇圧信号に基づいて主回路に接
続されたリリーフ弁のリリーフ圧を所定時間増大するよ
うに制御している。従って、この昇圧装置ではオペレー
タの操作により、一定時間だけ作動油の圧力を昇圧する
ことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の昇圧装置１は、毎回、または作動油の圧力が定格
圧力（Ｐａ）よりも僅かでも高い圧力に達した場合に、
一定時間自動的に一定の昇圧量（Ｐｅ）を昇圧された状
態で維持する。しかし、昇圧を必要とする作業の目的に
従って極く短時間の間だけ高い圧力間で昇圧させたい場
合や比較的長い時間低い昇圧量を昇圧させたい場合もあ
り、この従来装置１では目的に応じた昇圧ができないと
いう課題があった。また、作動油圧が定格圧よりも少し
でも高くなると昇圧するため、作動油を昇圧する頻度が
必要以上に多くなる。しかも、昇圧量は作業に必要な最
大の昇圧量に設定しておく必要があり、常にこの最大昇
圧量だけ昇圧するため、油圧機器の寿命、耐久性が短く
なるという課題、及び運転の燃費がそれだけ悪くなると
いう課題があった。

【０００８】さらに、従来装置１では作動油圧が定格圧
Ｐａに達したのを検出し、検出後にリリーフ弁を昇圧す
るため、作動油圧の上昇に遅れが生じるという課題、さ
らにはリリーフ弁の切換回数がそれだけ多くなるのでリ
リーフ弁の寿命が短くなるという課題がある。又、従来
装置２では、オペレータが所定の動作によって昇圧信号
を発生させるため、オペレータの操作が煩雑になるとい
う課題、及び昇圧に時間遅れが生じ易いという課題があ
った。

【０００９】この発明は、上述のような背景の下になさ
れたもので、作業の目的に応じた昇圧が可能で、かつ操
作性も優れ、さらに油圧機器の寿命等も考慮した昇圧回
路を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の装置
は、リリーフ弁により油圧ポンプからの圧油をリリーフ
圧に制限し、該圧油を供給してアクチュエータを作動さ
せる建設機械の油圧回路において、該リリーフ圧を該油
圧回路の定格圧より高いリリーフ圧に昇圧させる昇圧手
段と、定格圧以下で作動油の油圧上昇速度を測定する測
定手段と、該測定手段の油圧上昇速度に基づいてリリー
フ弁の昇圧量を制御する制御手段とを具備し、前記制御
手段は該油圧上昇速度が大きいときは該リリーフ弁の昇
圧量を大きくすると共に定格圧に復帰せしめるまでの昇
圧保持時間を短くしたことを特徴とし、この構成により
前記課題を解決している。即ち、リリーフ弁の昇圧量と
昇圧保持時間を操作者が変更できるようにして課題を解
決している。

【００１１】また、請求項２に記載の装置は、請求項１
に記載の装置で前記リリーフ弁の昇圧量は、複数の段階
的な値をとる離散量としたことを特徴とし、これにより
前記課題を解決している。

【００１２】請求項３に記載の装置は、請求項１に記載
の装置で、前記制御手段として、前記リリーフ弁のリリ
ーフ圧又は昇圧量と前記昇圧保持時間とを変数とする関
数の関数値が略一定となるように制御したことを特徴と
する構成で、これにより前記課題を解決している。

【００１３】請求項４に記載の装置は、請求項３に記載
の装置で、前記所定の関数は、前記昇圧保持時間中の供
給エネルギが略一定となるように定め、その関数関係か
ら昇圧保持時間を定めたことを特徴としている。即ち、
本装置では、特に一回毎の昇圧は昇圧エネルギが略一定
になる様に昇圧保持時間を定めて装置の寿命を長くする
ようにし、課題を解決している。

【００１４】請求項５に記載の装置は、請求項１〜４に
記載の装置で、前記制御手段として、前記リリーフ弁の
最大昇圧量から減少させて前記所定の昇圧量に設定する
ように該リリーフ弁を制御したことを特徴としている。

【００１５】請求項６に記載の装置は、リリーフ弁によ
り油圧ポンプからの圧油をリリーフ圧に制限し、該圧油
を供給してアクチュエータを作動させる建設機械の油圧
回路において、該リリーフ圧を該油圧回路の定格圧より
高いリリーフ圧に昇圧させる昇圧手段と、該アクチュエ
ータの作動油圧を検出する検出手段と、該昇圧手段を制
御するコントローラを具備し、該コントローラは該リリ
ーフ圧を常時昇圧された状態に保持し、該検出手段によ
り作動油圧が定格圧以上で昇圧リリーフ圧以下の所定の
設定圧を検出し、該設定圧以上の作動油圧が一定時間経
継続したときは該リリーフ圧を定格圧に降圧するように
制御することを特徴としている。

【００１６】請求項７に記載の装置は、請求項６に記載
の装置で、前記コントローラは、さらに、リリーフ圧が
定格圧に降圧されたときは所定時間経過後に昇圧状態に
回復制御することを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施形態】以下、図面を参照してこの発明の実
施形態について説明する。 ＜実施形態 １＞図１は本発明を適用した実施形態１の
構成の概略を示した図である。図１において、油圧ポン
プ１により油タンク２中の作動油が主回路５を通って、
切換弁３、４及び絞り５６を介して油タンクに帰還す
る。アクチュエータ６、７が切換弁３、４の出力ポート
に接続されている。切換弁３、４は図示を省略したリモ
コン弁により制御されている。

【００１８】主回路５から分岐した配油管８にリリーフ
弁９が接続されている。リリーフ弁９は主回路５を流れ
る作動油の油圧が所定の設定圧以上になると閉じていた
弁を開き、圧力油を油タンク２に逃がす。また、リリー
フ弁９にはリリーフ圧を昇圧するための昇圧手段（即
ち、リリーフ弁が開放する圧力を高くして、主回路の油
圧を上昇させる手段）が設けれれており、その昇圧手段
はスプリング１０、パイロットポート１１及び電磁弁１
２から構成されている。即ち、リリーフ弁９には設定圧
を調節するためのスプリング１０とその設定圧を制御す
るためのパイロットポート１１とが設けられている。パ
イロットポート１１に作用するパイロット油圧は電磁弁
１２によって制御されていると共に、電磁弁１２のノソ
レノイド１３ａ、１３ｂはコントローラ１４に接続さ
れ、制御されている。

【００１９】電磁弁１２の入力ポートはパイロットポン
プ１５及び油タンク２に接続されている。パイロットポ
ンプ１５の出力側油圧は、分岐油路１９を介してリリー
フ弁２０が設けられており、一定油圧Ｐｐとなるように
設定されている。また、主回路５から分岐した分岐管１
６が設けられ、その終端に圧力センサ１７が接続されて
いる。圧力センサ１７により検出された主回路５の油圧
信号は配線１８によってコントローラ１４に入力され
る。コントローラ１４の具体的構成例を図２に示す。

【００２０】図２において、外部電源２１の正側はＤＣ
／ＤＣコンバータ２３及び電磁弁１２の駆動用電源端子
２２に接続しており、負側は接地端子（又は共通端子）
２５に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は直
流電圧を降圧（又は昇圧）するもので、降圧された直流
電圧はＩＣ等の電源として端子２４に接続されており、
この端子からＩＣ及び圧力センサの駆動用電源端子に接
続されている。同様に接地端子２５もＩＣ及び圧力セン
サの駆動用電源端子に接続されている。

【００２１】圧力センサ１７から入力された油圧信号は
図示省略の増幅器により増幅され、Ａ／Ｄ変換器２６に
入力される。Ａ／Ｄ変換器２６によってデジタル信号に
変換された油圧信号はインタフェース（Ｉ／Ｆ）２７、
バス２８を介してＣＰＵ（中央演算回路）３０に入力さ
れる。入力されたデータはバス３５を介してＲＡＭメモ
リー３３に記録される。一方、ＣＰＵ３０は回線３７を
介してタイマー３６に接続されており、油圧信号を測定
した時刻も同時にＲＡＭメモリー３３に記録される。Ｃ
ＰＵ３０はこれらのデータから主回路５の油圧上昇速度
を検出する。

【００２２】また、ＲＯＭメモリ３４はバス３５を介し
てＣＰＵ３０に接続されており、ＲＯＭメモリ３０には
制御を実行するためのプログラムが格納されており、Ｃ
ＰＵ３０はこのプログラムに従って制御量を求め、制御
を実行する。ＣＰＵ３０から出力された制御信号はバス
２８を介してインタフィース３１に出力され、Ｄ／Ａ変
換器３７によってアナログ量に変換され、トランジスタ
３８ａ、３８ｂによって電力増幅され、電磁弁１２のソ
レノイド１３ａ、１３ｂに各々所定の制御電流を出力す
る。

【００２３】図４は実行する制御プログラムの機能の具
体的ケースを例示した図である。図４において、油圧Ｐ
ｍ、Ｐｎは油圧の上昇速度を検出するための油圧で、こ
れらの油圧と要した時間ｔを測定して、それらのデータ
から油圧上昇速度Ｖｐがコントローラ１４のＣＰＵ３０
によって算出される。なお、油圧Ｐｍ、Ｐｎは油圧回路
の定格圧Ｐｓよりも低い油圧を選択している。

【００２４】図４の折れ線Ａは最大上昇速度Ｖａ（また
は所定の上昇速度Ｖａ’以上の速度）が検出された場合
でリリーフ圧は最大リリーフ圧Ｐａをとり、時間Ｔａだ
けそのリリーフ圧が保持される。また、折れ線Ｂはやや
大きな上昇速度Ｖｂが検出された場合でリリーフ圧はＰ
ｂに設定され、保持時間はＴｂである。折れ線Ｃはやや
低い上昇速度Ｖｃが検出された場合でリリーフ圧はＰｃ
に設定され、保持時間はＴｃである。また、折れ線Ｄは
上昇速度Ｖｄが所定の上昇速度Ｖｄ’以下の速度が検出
された場合でリリーフ圧は定格リリーフ圧Ｐｓに設定さ
れる。

【００２５】上記したリリーフ圧Ｐｒは上昇速度Ｖｐ
（Ｖａ’≧Ｖｐ≧Ｖｄ’）の単調増加関数として定め
る。従って、上昇速度Ｖｐが大きいほどリリーフ圧Ｐｒ
は大きくなる。即ち、リリーフ弁５による降圧は少なく
なる。この関数として例えば、Ｐｒは上昇速度Ｖｐの一
次式（Ｐｒ＝ｋ１＊Ｖｐ＋ｋ２；ｋ１、ｋ２は定数で、
ｋ２は正で適宜定める）に従って定めてもよい。なお、
リリーフ圧Ｐｒは連続的に変化させてもよいし、段階的
に離散値を取るように変化させてもよい。また、保持時
間Ｔはリリーフ圧Ｐｒが大きいほど小さくなるように定
める。例えば、ＰｒとＴとを変数とする関数Ｆ（Ｐｒ、
Ｔ）が一定となるように定めてもよい。

【００２６】例えば、関数 Ｆ（Ｐｒ、Ｔ）＝ｋ＊（Ｐ
ｒ＊＊２）＊（Ｔ＊＊３）＝Ｅとなるように定めてもよ
い。ここで、Ｅ、ｋは定数で、記号「＊＊」はべき乗を
表し、「＊」は乗算を表す。このように定めた場合、Ｅ
は時間Ｔ中に供給されるエネルギーに相当する。即ち、
圧力は単位面積当たりの作用力ｆを表し、作用力ｆは一
般に質量ｍと加速度ａの積、ｆ＝ａ＊ｍで表される。か
つ、加速度ａと時間Ｔの積は速度ｖを表す（ｆは時間Ｔ
において一定である）。即ち、ａ＊Ｔ＝ｖとなる。従っ
て、Ｅ＝ｋ＊（ａ＊ｍ）＊＊２＊（ｖ／ａ）＊＊２＊Ｔ
となり、更に簡単化すれば、Ｅ＝ｋ’＊（ｖ＊＊２）＊
Ｔとなる。これは作用を受ける質量が一定と考えれば時
間Ｔ中に及ぼすエネルギーに比例する。なお、関数Ｆは
これに限るものではなく、例えばＦ＝Ｐｒ＊Ｔとしても
よいし、実験等により適宜別の関数形又はテーブルで定
めるようにしてもよい。また、リリーフ圧Ｐｒの代わり
に昇圧量を変数として関数Ｆを定めてもよい。

【００２７】図３は図１の昇圧手段におけるリリーフ圧
を設定する制御例を示したものである。図３（Ａ）は図
４の折れ線Ｂに相当する場合で比較的大きな上昇速度を
検出した場合である。制御電流Ｉａはソレノイド１３ａ
の制御電流で、電流Ｉｂはソレノイド１３ｂの制御電流
である。図３（Ａ）では、まず、制御電流Ｉａをソレノ
イド１３ａにある時間流してパイロットポート１１の圧
力をＰｐにする。次に、極く短時間ｔｂだけ、ソレノイ
ド１３ｂに制御電流Ｉｂを流し、パイロットポート１１
内の圧油を一部逃がしてリリーフ弁９のリリーフ圧がＰ
ｂとなるように制御する。次いで、制御電流Ｉｂをゼロ
にしてパイロットポート１１の圧力を一定に保持する。
図３（Ｂ）は折れ線Ｃに相当する場合で、ソレノイド１
３ｂに制御電流Ｉｂを流す時間をｔｃとし、リーフ弁９
のリリーフ圧がＰｃとなるように制御する。

【００２８】図１〜図４示した実施形態は以上説明した
ように構成されているので、以下のように作用する。ま
ず、アクチュエータが作動していないときは主回路の流
れに対する抵抗は小さいので、油圧は低い。次に、切換
弁３を作動させてアクチュエータ６に作動油を供給する
場合を説明する。

【００２９】切換弁３を作動させると、切換弁３の流れ
抵抗は徐々に増大するので主回路５の作動油の油圧も上
昇する。この作動油の油圧は分岐管１６を介して圧力セ
ンサ１７によって測定され、その圧力信号Ｐｍ、Ｐｎと
測定時刻ｔｍ、ｔｎがコントローラ１４に送られる。コ
ントローラ１４はこれらのデータを受けるとＣＰＵ３０
によって上昇速度Ｖｐを算出する。このデータＶｐに基
づいてリリーフ設定圧Ｐｒと昇圧保持時間Ｔが前記した
関数又は表を利用して定められる。

【００３０】コントローラ１４は予めソレノイド１３ａ
に電流Ｉａを通電する。また、設定圧Ｐｒに対応する制
御電流Ｉｂの通電時間ｔを求め、その制御電流Ｉｂをソ
レノイド１３ｂに出力し（Ｉａはゼロにする）、パイロ
ットポート１１の圧力を調整してリリーフ弁９のリリー
フ圧Ｐｒを所定の圧に設定し、次いで、制御電流Ｉｂを
ゼロにしてリリーフ圧Ｐｒを保持する。これは電磁弁１
２の状態を状態ａから状態ｃに、更に状態ｂに変化させ
ることによって行う。

【００３１】以上の設定により主回路５の油圧はリリー
フ圧Ｐｒまで上昇し、リリーフ圧Ｐｒに達した後で昇圧
保持時間Ｔが経過するまでリリーフ圧Ｐｒを保持する。
時間Ｔが経過したら、リリーフ圧を定格圧Ｔｓに戻す。
これはソレノイド１３ｂに制御電流Ｉｂを通電すること
によって行われる。これに従って、主回路５の油圧もＴ
ｓまで降下する。また、図４には図示を省略してある
が、アクチュエータの操作を停止すると主回路５の油圧
も減少し、略ゼロにまで降下する。

【００３２】図５はリリーフ弁９の別の昇圧手段の実施
形態を示した図である。この昇圧手段においてはスプリ
ング１０がケース４１に収納され、スプリング１０の一
端側が軸４２に接続されている。軸４２はケース４１に
図の上下方向に摺動可能に保持されているとともに、そ
の反対側端は回転運動を直線運動に変換する運動変換器
４３に接続されている。さらに、運動変換器４３の入力
軸はパルスモータ４４に接続されている。パルスモータ
４４は両方向の回転が可能で、コントローラ１４からの
制御パルス信号によって制御されている。パルスモータ
４４の具体的な制御方法は従来から知られている技術を
利用できる。なお、運動変換器４３は例えば、ねじを利
用することによって容易に構成することができる。

【００３３】図５に示す実施形態を使用した場合は以下
のように機能する。主回路５の油圧の上昇速度Ｖｐを検
出するところまでは図１の場合について説明したものと
同じである。上昇速度Ｖｐに基づいてリリーフ圧Ｐｒ及
び昇圧保持時間Ｔを前記した方法又はその他の方法で算
出する。コントローラ１４は予めパルスモータに正パル
スの制御信号を出力してリリーフ弁９のリリーフ圧が最
大リリーフ圧Ｐａになるように設定しておき、リリーフ
圧Ｐｒが算出された段階で負のパルス信号を出力し、リ
リーフ圧をＰｒに設定する。主回路５の油圧ＰがＰｒに
達したら時間を計測し、Ｔ時間経過後に負のパルス信号
を出力してリリーフ圧をＰｓに再度設定する。以後は図
１について説明したと同じ様に行う。

【００３４】図６はリリーフ弁９の更に別の昇圧手段の
実施形態を示した図である。この昇圧手段においては、
リリーフ弁９の昇圧量が段階的な離散値で行われる。パ
イロットポンプ１５の出力側油路にリリーフ弁４６ａ、
４６ｂ、４６ｃがカスケードに接続され、最終段４６ｃ
の出力は油タンク２に接続されている。リリーフ弁４６
ａ、４６ｂ、４６ｃの降圧する圧力（リリーフ圧）は同
一でもよいし、各々が異なっていてもよい。

【００３５】リリーフ弁４６ａ、４６ｂ、４６ｃの前後
から分岐管４７ａ〜４７ｄを介して電磁弁４８の各入力
ポートに接続されている。また、電磁弁４８の出力ポー
トは連結した後、リリーフ弁８のパイロットポート１１
に接続されている。電磁弁４８のソレノイド４９はコン
トローラ１４に接続されており、その制御信号によって
パイロットポート１１の油圧が選択的に制御される。即
ち、電磁弁４８が状態ａにあるときはパイロットポート
の油圧はリリーフ弁２０のリリーフ圧Ｐｐとなり、状態
がｂ、ｃとなるにつれて順次低くなり、状態ｄにあると
きはゼロ圧となる。これによってリリーフ弁９の昇圧量
が段階的に調整可能となる。

【００３６】図６に示す実施形態を使用した場合は以下
のように機能する。主回路５の油圧の上昇速度Ｖｐを検
出するところまでは図１の場合について説明したものと
同じである。上昇速度Ｖｐに基づいてリリーフ圧Ｐｒ及
び昇圧保持時間Ｔを前記した方法又はその他の方法で算
出する。コントローラ１４は予めソレノイド４９に制御
電流を流し、電磁弁４８を状態ａにして、リリーフ弁９
の設定圧を最大リリーフ圧Ｐａに保持する。次いで、リ
リーフ圧Ｐｒが求められたときに制御電流を流して状態
ｂ又はｃにしてリリーフ圧を所定値Ｐｒに保持する。主
回路５の油圧Ｐがリリーフ圧Ｐｒに達したら時間を計測
を開始し、時間Ｔが経過するまでその状態を保持する。
時間Ｔ経過後に制御電流をゼロにし、電磁弁４８をｄ状
態にし、リリーフ圧を定格圧Ｐｓにする。以後は図１で
説明したと同じように行う。

【００３７】本発明の実施形態１は以上に詳述したよう
に構成され、機能する。即ち、リリーフ弁９の昇圧量は
主回路５の油圧上昇速度Ｖｐによって異なり、上昇速度
Ｖｐが速いほど昇圧量は大きい。従って、作業目的に応
じて昇圧量を変えることが可能であり、作業目的に適し
た作動油圧を得ることができるという効果がある。ま
た、リリーフ圧Ｐｒは最高圧Ｐａにしてから所定のリリ
ーフ圧に減少する方向に制御しているので、主油圧回路
の初期の油圧上昇速度を大きくすることができ、即応性
が確保できるという効果がある。さらに、リリーフ圧Ｐ
ｒを高くした場合は昇圧保持時間Ｔを短くして、その間
に供給されるエネルギ等の値を一定値に制限し、油圧機
器にかかる負荷を制限しているので、寿命を従来装置よ
りも長くすることができるという効果がある。

【００３８】＜実施形態 ２＞図９は実施形態２の回路
構成示した図である。本構成は実施形態１の回路構成と
ほぼ同じであり、同一部分は同一の参照番号を付し、異
なる部分に新たな番号を付してその部分を特に詳しく説
明する。図９において、圧力センサ１７は定格圧（Ｐ
ａ）以上で昇圧リリーフ圧（Ｐｂ）以下の所定の設定圧
（Ｐｓ）に設定されている。この設定圧（Ｐｓ）は昇圧
リリーフ圧（Ｐｂ）と同じにしてもよく又は両者の中間
値、即ち（Ｐａ＋Ｐｂ）／２としてもよい。更に他の値
にしてもよい。また、コントローラ８１の内部構成は図
２の場合と比較して出力端を１個とする点が異なり、他
は同じでよい。以下の説明においては図２を援用して説
明する。

【００３９】コントローラ８１は以下のように制御を行
う。即ち、コントローラ８１は常時配線８２にソレノイ
ド電流をオフにする。従って、電磁弁８３はばね力によ
り状態ａに保持する。圧力センサ１７は油路１６の作動
油圧が上昇して設定値Ｐｓ以上になると配線１８にオン
信号が出力する。コントローラ８１はこの出力を読みと
って、コントローラ８１のＣＰＵ３０は信号「オン」が
入力された時点から時間の計測を開始する。計測時間が
一定時間（Ｔ１）になったら、配線８２（出力端３８
ａ）にソレノイド電流を所定時間（Ｔ２）だけ継続して
出力し、電磁弁８３を状態ｂに保持する。時間Ｔ２が経
過したら再度出力端３８ａの電流をオフにする。また、
一定時間Ｔ１経過前に圧力センサ１７からの信号がオフ
になった場合は時間の計測をリセットして停止する。

【００４０】実施形態２は、コントローラを上記したよ
うに構成したので以下のように機能する。即ち、作動油
圧が圧力スイッチ１７の設定値（Ｐｓ）以下の場合はリ
リーフ弁９は常に昇圧された状態にある。作動油圧が設
定値Ｐｓ以上になり、その状態が一定時間Ｔ１継続する
とコントローラ８１はソレノイド電流を配線８２に出力
し、リリーフ圧を定格圧に降圧する。所定時間Ｔ２経過
後に再びソレノイド電流をオフにし、リリーフ圧を昇圧
する。また、作動油圧が設定値以上になっても、一定時
間経過前に設定値以下になった場合は電磁弁を切り換え
ないで、昇圧された状態を保持する。

【００４１】図１０〜１２は作動油圧と電磁切換弁８３
の切換信号との関係について従来装置１（図７）を使用
した場合と比較して説明した図である。図１０（Ａ）は
作動油の油圧波形を示しており、昇圧油圧Ｐｂになる時
間（ｔ１）が短い場合である。即ち、ｔ１はｔ（従来装
置の昇圧時間、図８参照）及びＴ１（実施形態２におけ
る設定圧Ｐｓ以上の継続時間）に比べて短い場合であ
る。（Ｂ）は従来装置１の電磁弁６７（図７参照）の切
換状態を示し、（Ｃ）は本装置の油圧波形で（Ａ）と同
じである。（Ｄ）は本実施形態２の電磁弁８３の切換状
態を示す。この図から明らかなように、同じ作動油圧を
得るのに従来装置１では頻繁に電磁弁が切換わるが、本
装置では１回も切換わらない。

【００４２】図１１は作動油圧が定格圧Ｐａより僅かに
上昇する場合であり、（Ａ）は従来装置１の作動油圧の
波形で、（Ｂ）は電磁弁の切換状況を示す。（Ｃ）は本
装置による波形で、（Ｄ）は本装置の電磁弁の切換状況
を示す。図から解るように、作動油波形はほぼ同じであ
る。しかし、従来装置１では頻繁に電磁弁が切換わる
が、本装置では切換わらない。図１２は作動油圧が昇圧
リリーフ圧Ｐｂと等しいか又はＰｂより僅かに低い圧ま
で上昇する場合であり、（Ａ）は従来装置１の作動油圧
の波形で、（Ｂ）は電磁弁の切換状況を示す。（Ｃ）は
本装置による波形で、（Ｄ）は本装置の切換状況を示
す。図から解るように、この場合は本装置と従来装置１
との間に大差はない。

【００４３】以上の説明から理解できるように、実施形
態２ではリリーフ弁の圧力を最初から高い圧にしておく
ため、作動油圧の上昇が速やかに行われるという効果が
ある。また、図１０のように短時間で低圧に下降する場
合や図１１のように定格圧より僅かに高い圧までしか上
昇しない場合は電磁弁を切り換えないので、電磁弁の消
耗が少なく、整備が容易になるという効果も得られる。

【００４４】以上、この発明の実施形態、実施例を図面
により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限
られるがものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範
囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明で明らかにされたように本発
明は以下の効果を有する。請求項１〜４に記載の発明は
油圧上昇速度によりリリーフ弁の昇圧量を大きくし、昇
圧保持時間を短くしているため、作業目的に応じた油圧
上昇が得られると共に油圧機器に及ぼす影響も一定範囲
に押さえることができるという効果がある。また、請求
項５に記載の発明は、さらに初期に最大リリーフ圧に設
定しているので即応性が得られると云う効果がある。

【００４６】請求項６、７に記載の発明は、常時リリー
フ弁を昇圧状態に保持しているので作動油の上昇が速や
かに行われ、操作性が良くなるという効果が得られる。
また、リリーフ弁の切換頻度が減少するので、リリーフ
弁の寿命が長くなり、整備が簡単になるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した実施形態１の構成を示した
図である。

【図２】 コントローラ１４の具体的構成例を示す図で
ある。

【図３】 制御信号の例を示した図である。

【図４】 本発明の実施形態１の機能例を説明した図で
ある。

【図５】 本発明の昇圧手段の別の実施形態を示した図
である。

【図６】 本発明の昇圧手段の更に別の実施形態を示し
た図である。

【図７】 従来装置の構成を示した図である。

【図８】 従来装置の機能を説明した図である。

【図９】 本発明の実施形態２の構成を示した図であ
る。

【図１０】 実施形態２と従来装置の比較を示した図で
ある。

【図１１】 実施形態２と従来装置の比較を示した図で
ある。

【図１２】 実施形態２と従来装置の比較を示した図で
ある。

【符号の説明】

１ メイン油圧ポンプ ２ 油タンク ６、７ アクチュエータ ９ メインリリーフ弁 １１ リリーフ弁のパイロットポート（油圧昇圧
手段） １２ 電磁弁（油圧昇圧手段） １４ コントローラ（制御手段） １７ 圧力センサ（油圧測定手段） ２０ リリーフ弁 ３０ ＣＰＵ（制御手段） ４１ ケース ４３ 運動変換器 ４４ パルスモータ ４６ リリーフ弁 ４８ 電磁弁 Ｐｒ メインリリーフ弁のリリーフ圧 Ｔ 昇圧保持時間 ８１ コントローラ ８３ 電磁弁

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リリーフ弁により油圧ポンプからの圧油
   をリリーフ圧に制限し、該圧油を供給してアクチュエー
   タを作動させる建設機械の油圧回路において、該リリー
   フ圧を該油圧回路の定格圧より高いリリーフ圧に昇圧さ
   せる昇圧手段と、定格圧以下で作動油の油圧上昇速度を
   測定する測定手段と、該測定手段の油圧上昇速度に基づ
   いてリリーフ弁の昇圧量を制御する制御手段とを具備
   し、前記制御手段は該油圧上昇速度が大きいときは該リ
   リーフ弁の昇圧量を大きくすると共に定格圧に復帰せし
   めるまでの昇圧保持時間を短くしたことを特徴とする建
   設機械の油圧昇圧回路。
2. 【請求項２】 前記リリーフ弁の昇圧量は、複数の段階
   的な値をとる離散量としたことを特徴とする請求項１に
   記載の建設機械の油圧昇圧回路。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記リリーフ弁のリリ
   ーフ圧又は昇圧量と前記昇圧保持時間とを変数とする関
   数の関数値が略一定となるように制御したことを特徴と
   する請求項１又は２の何れか１に記載の建設機械の油圧
   昇圧回路。
4. 【請求項４】 前記関数は、前記昇圧保持時間中の供給
   エネルギが略一定となるように定め、その間数関係から
   昇圧保持時間を定めたことを特徴とする請求項３に記載
   の建設機械の油圧昇圧回路。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記リリーフ弁の最大
   昇圧量から減少させて前記所定の昇圧量に設定するよう
   に該リリーフ弁を制御したことを特徴とする請求項１〜
   請求項４の何れか１に記載の建設機械の油圧昇圧回路。
6. 【請求項６】 リリーフ弁により油圧ポンプからの圧油
   をリリーフ圧に制限し、該圧油を供給してアクチュエー
   タを作動させる建設機械の油圧回路において、該リリー
   フ圧を該油圧回路の定格圧より高いリリーフ圧に昇圧さ
   せる昇圧手段と、該アクチュエータの作動油圧を検出す
   る検出手段と、該昇圧手段を制御するコントローラを具
   備し、該コントローラは該リリーフ圧を常時昇圧された
   状態に保持し、該検出手段により作動油圧が定格圧以上
   で昇圧リリーフ圧以下の所定の設定圧を検出し、該設定
   圧以上の作動油圧が一定時間経継続したときは該リリー
   フ圧を定格圧に降圧するように制御することを特徴とす
   る建設機械の油圧昇圧回路。
7. 【請求項７】 前記コントローラは、さらに、リリーフ
   圧が定格圧に降圧されたときは所定時間経過後に昇圧状
   態に回復制御することを特徴とする請求項６に記載の建
   設機械の油圧昇圧回路。