JPH11217852A - 第３油圧ポンプを使用した建設機械の油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 直進中に他の操作をしても斜行又は蛇行せ
ず、余剰の作動油を活用してブーム、アーム等の増速が
可能なコンパクトな油圧回路を提供すること。 【解決手段】 左右の走行モータ３ａ，７ａの制御弁
３，７を第１及び第２の油圧ポンプ１，５のセンタ油路
の先頭に設け、かつ第３油圧ポンプ１０の下流を第１、
第２の油圧ポンプ３，７のセンタ油路に接続されている
アームシリンダ制御弁４ａの入力油路に合流させ、第３
油圧ポンプ１０のセンタ油路に切換弁５０を設け、その
出力油路をブームシリンダ９ａの制御弁９の入力油路に
接続して合流させている。

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、複数の油圧ポン
プを合流させて使用する建設機械の油圧回路の技術分野
に属する。

【０００２】

【従来の技術】建設作業では油圧モータでクローラ式走
行装置を駆動して直進させながら作業機を操作したい場
合がある。この様な場合、第１油圧ポンプ並びに第２油
圧ポンプに左右の油圧モータの各々を接続するため、直
進中は作業機のアクチュエータに作動油が十分に供給さ
れないという問題があった。そこで、第３油圧ポンプを
設けて作業機のアクチュエータに作動油を供給する方式
が従来から採用されている。

【０００３】この様な油圧回路の従来例として、公開特
許公報第平５−２８７７７８号に開示されている油圧回
路（以下、従来回路１という）がある。以下に、図２を
参照してこの従来回路１を説明する。図２において、第
１油圧ポンプ１のセンタ油路２には右の走行装置用油圧
モータの制御弁３、アーム用油圧シリンダの制御弁４が
接続され、その下流に油タンクＴが接続されている。第
２油圧ポンプ５のセンタ油路６には左の走行装置用油圧
モータの制御弁７、バケット用油圧シリンダの制御弁
８、及びブームシリンダ制御用の制御弁９が接続され、
その下流に油タンクＴが接続されている。

【０００４】また、第３油圧ポンプ１０のセンタ油路１
１には旋回用油圧モータの制御弁１２、バックホウ装置
揺動用の油圧シリンダの制御弁１３、ドーザ用油圧シリ
ンダの制御弁１４が接続され、さらにその下流は切換弁
１５の入力ポートに接続されている。切換弁１５の第１
出力ポートは油タンクＴに接続され、第２出力ポートは
以下の油路１６に接続されている。切換弁１５はそのパ
イロットポートに圧油が流入したときに切り換えられ、
油路１６と連通し、流入しないときは油タンクＴと連通
する。

【０００５】油路１６は油路１８と油路２０に分岐し、
分岐油路１８はチェック弁１７を介してアームシリンダ
の制御弁４の入力側に合流されている。また、分岐油路
２０はチェック弁１９の下流で油路２１と油路２２に分
岐し、油路２１はバケット用制御弁８の入力側に合流
し、油路２２はブーム用制御弁９の入力側に合流してい
る。

【０００６】また、パイロット用油圧ポンプ２５からの
油路は油路２７と油路２９に分岐し、油路２７は絞り２
８を経由した後さらに分岐し、一方はアーム用制御弁４
を介して油タンクＴに接続され、他方は左走行用制御弁
３を介して油タンクＴに接続されている。パイロット油
路２９は絞り３０を経由した後さらに分岐し、一方は右
走行用制御弁７を介して油タンクＴに接続され、他方は
バケット用制御弁８、ブーム用制御弁９を介して油タン
クＴに接続されている。また、分岐油路２７、２９の絞
り２８、３０の下流の各油路から更に分岐した油路がチ
ェック弁を介して合流し、合流した油路３１が切換弁１
５のパイロットポートに接続されている。

【０００７】制御弁３、４、７、８、９に接続されてい
るパイロット油路は制御弁が中立位置のときに連通し、
作動位置にあるときは遮断される。従って、左右の走行
用制御弁３、７が作動位置にあり、かつ制御弁４及び制
御弁８、９の一方が作動位置にあるときに油路３１にパ
イロット圧が現れ、切換弁１５は中立位置から作動位置
に切り換わる。これによって、第３油圧ポンプからの作
動油が制御弁４、８、９に供給される。なお、制御弁
３、７が作動位置にあっても、制御弁４又は８（或いは
９）の一方が中立位置にあるときは油路３１にはパイロ
ット圧が現れず切換弁１５は作動位置に切り換わらな
い。

【０００８】以上説明したように、従来回路１は上記し
た構成であり、左右走行用制御弁３、７を作動させて直
進走行しても、ブーム用制御弁９（又はバケット用制御
弁８）及びアーム用制御弁４を同時に操作しなければ切
換弁１５は切り換わらず、第３ポンプからの作動油の補
給は行われない。従って、ブームまたはアームを単独で
操作する場合には動作のスピードアップが行われず、ス
ムースな操作が困難であった。また、切換弁１５をパイ
ロット油圧で切り換えるためにパイロット油路を全ての
制御弁３、４、７、８、９に設けているため、配管が複
雑であった。

【０００９】また、別の従来回路として図３に示す油圧
回路（以下、従来回路２という）が知られている。以
下、従来回路２について説明する。なお、説明を簡単に
するため同じ要素には同じ参照番号を付する。図３にお
いて、第１油圧ポンプ１のセンタ油路２にはバケット用
油圧シリンダ８ａの制御弁８と、ブーム用油圧シリンダ
９ａの制御弁９と、右走行用油圧モータ３ａの制御弁３
が並列に接続されている。また、第２油圧ポンプ５のセ
ンタ油路６には左走行用油圧モータ７ａの制御弁７とア
ーム用油圧シリンダ４ａの制御弁４とが並列に接続さ
れ、制御弁４の下流にオフセット用油圧シリンダ３５ａ
の制御弁３５、オプション用の制御弁３６が直列に接続
されている。

【００１０】第３油圧ポンプ１０のセンタ油路１１には
ブレード用油圧シリンダの制御弁３７、旋回モータ１２
ａの制御弁１２及び切換弁３８が直列に接続されてい
る。切換弁３８の第１出力ポートは油タンクＴに接続さ
れ、第２出力ポートはオプション用制御弁３６に接続さ
れている。この切換弁３８はオプション用制御弁に他の
アクチュエータを接続するためのものである。

【００１１】従来回路２は以上に述べた構成であり、走
行用の制御弁３、７とバケットシリンダ８ａ、ブームシ
リンダ９ａ、アームシリンダ１５ａの制御弁８、９、１
５とは並列に接続されているため、直進走行中でもバケ
ット、ブーム、アームの操作は可能である。しかし、直
進走行中にこれらの操作をすると斜行または蛇行するお
それがあり、課題がある。さらに、走行していない場合
においても、第３油圧ポンプの作動油がブームシリンダ
９ａまたはアームシリンダ１５ａに合流しないため増速
が行われず、第３油圧ポンプの作動油が有効に活用され
ていないという課題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来回路１では、ブームまたはアームを単独で操作する場
合には動作のスピードアップが行われず、スムースな操
作が困難であるという課題がある。また、切換弁１５を
作動させるために、パイロット油路を全ての制御弁の入
出力ポートに接続する必要があり、配管が複雑になると
いう課題がある。従来回路２では、直進走行中にブー
ム、アーム等の操作をすると斜行または蛇行するおそれ
があり、課題がある。さらに、走行していない場合にお
いても、第３油圧ポンプの作動油がブームシリンダ９ａ
またはアームシリンダ１５ａに合流していないため増速
が行われず、第３油圧ポンプの作動油が有効に活用され
ていないという課題がある。

【００１３】この発明は、上述のような背景の下になさ
れたもので、直進中に他の操作をしても斜行又は蛇行せ
ず、かつ第３油圧ポンプからの作動油を活用して最も頻
繁に使用されるブーム、アーム等の増速が可能であり、
さらに狭いスペースでの配管が可能になるようにコンパ
クトな構成の油圧回路を提供することを目的としてい
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の構成を採用している。即ち、請求項
１記載の装置は、第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプの
各センタ油路に油圧式走行装置の制御弁及び油圧アクチ
ュエータの制御弁を接続し、第３油圧ポンプのセンタ油
路に油圧アクチュエータの制御弁及び切換弁を接続した
建設機械の油圧回路において、第３油圧ポンプのセンタ
油路のアクチュエータの制御弁の下流を第２油圧ポンプ
のセンタ油路に接続されているアームシリンダの制御弁
の入力油路に合流させ、前記切換弁の入力ポートにセン
タ油路を接続し、第１出力ポートに該センタ油路の下流
側を接続し、第２出力ポートに第１油圧ポンプのセンタ
油路に接続されているブームシリンダの制御弁の入力油
路に合流する油路を接続すると共に、該切換弁のパイロ
ットポートにブーム用リモコン弁の出力油路を接続し、
該出力油路のパイロット油圧信号が高圧になったときは
該入力ポートと該第１出力ポートとが絞りを介して連通
すると共に該入力ポートと該第２出力ポートが連通し、
該パイロット油圧信号が低圧のときは該入力ポートと該
第１出力ポートが連通するようにしたことを特徴として
いる。請求項１記載の回路は第３油圧ポンプのセンタ油
路の下流をアームシリンダの制御弁の入力油路に合流さ
せ、切換弁からの油路をブームシリンダの制御弁の入力
油路に合流させていることを主たる特徴としている。

【００１５】請求項２記載の装置は、第１油圧ポンプ及
び第２油圧ポンプの各センタ油路に油圧式走行装置の制
御弁及び油圧アクチュエータの制御弁を接続し、第３油
圧ポンプのセンタ油路に油圧アクチュエータ用の制御弁
及び切換弁を接続した建設機械の油圧回路において、第
３油圧ポンプのセンタ油路のアクチュエータの制御弁の
下流を第２ポンプのセンタ油路に接続されているブーム
シリンダの制御弁の入力油路に合流させ、前記切換弁の
入力ポートに第３油圧ポンプのセンタ油路を接続し、第
１出力ポートに該センタ油路の下流側を接続し、第２出
力ポートに第１油圧ポンプの下流に接続されているアー
ム制御弁の入力油路に合流する油路を接続すると共にパ
イロットポートにアーム用リモコン弁の出力油路を接続
し、該出力油路のパイロット油圧信号が高圧になったと
きは該入力ポートと該第１出力ポートとが絞りを介して
連通すると共に該入力ポートと該第２出力ポートが連通
し、該油圧信号が低圧のときは該入力ポートと該第１出
力ポートが連通するようにしたことを特徴としている。
請求項２記載の回路は第３油圧ポンプのセンタ油路の下
流をブームシリンダの制御弁の入力油路に合流させ、切
換弁からの油路をアームシリンダの制御弁の入力油路に
合流させていることを主たる特徴としている。

【００１６】請求項３記載の装置は、請求項１又は２に
記載の装置において、前記油圧式走行装置の各制御弁は
第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプのセンタ油路に接続
されている油圧アクチュエータの制御弁の上流に設け、
前記切換弁を第３油圧ポンプのセンタ油路に接続されて
いる油圧アクチュエータの制御弁の上流に設けたことを
特徴としている。請求項３に記載の回路は左右の走行装
置の制御弁を第１油圧ポンプのセンタ油路、第２油圧ポ
ンプのセンタ油路の先頭に設け、切換弁を第３ポンプの
センタ油路の先頭に設けたことを主たる特徴としてい
る。

【００１７】請求項４記載の装置は、請求項１〜３に記
載の装置において、前記切換弁の第２出力ポートの油路
に分岐油路を設け、該分岐油路をバケット用の制御弁の
入力油路に合流させたことを特徴としている。

【００１８】

【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。図１は本発明の実施形態の概
略構成を示す回路である。実際に実施する場合は適宜リ
リーフ弁を設けたり、戻り油管にクーラやフィルタ等を
設けたりする必要があることは既に述べた従来回路の場
合と同様である。なお、上述した従来回路と同じ構成要
素については同じ参照番号を付して説明を簡略にしてい
る。

【００１９】図１において、第１油圧ポンプ１のセンタ
油路２には右走行用油圧モータ３ａの制御弁３、ブーム
用油圧シリンダ９ａの制御弁９とバケット用油圧シリン
ダ８ａの制御弁８が直列に接続されている。また、第２
油圧ポンプ５の油路６には左走行用油圧モータ７ａの制
御弁７、予備用の制御弁５５とアーム用油圧シリンダ４
ａの制御弁４とが直列に接続され、第３油圧ポンプ１０
のセンタ油路１１には切換弁５０、オフセット用油圧シ
リンダ３５ａの制御弁３５、ブレード用油圧シリンダ３
７ａの制御弁３７、旋回モータ１２ａの制御弁１２が直
列に接続されている。

【００２０】旋回モータの制御弁１２の下流のセンタ油
路は直接油タンクＴでなく、アーム制御弁４の入力油路
にチェック弁を介して接続され、合流している。また、
切換弁５０の第１出力ポートはセンタ油路に接続され、
第２出力ポートは油路５２により、チェック弁５３を介
してブーム制御弁９の入力油路とバケット制御弁８の入
力油路の各々に合流している。

【００２１】切換弁５０のパイロットポートは油路５１
によりブーム用リモコン弁（図示省略）のブーム上げ側
油路に接続されている。このパイロットポートにブーム
上げ油圧信号が入力されないとき（低圧のとき）は切換
弁５０は「ａ」位置にあり、センタ油路のみを連通し、
ブーム上げ油圧信号が入力されると（高圧のとき）
「ｂ」位置に切り換わり、センタ油路と絞りを介して連
通し、同時に油路５２とも連通するように構成されてい
る。なお、切換弁５０のパイロットポートにはブーム用
リモコン弁の上げ側油路とバケットリモコン弁の油路を
シャトル弁を介して接続してもよい。または、ブーム用
リモコン弁の出力油路にシャトル弁を設けて上記パイロ
ットポートと接続してもよい。

【００２２】この実施形態は以上のような構成であり、
以下のような作用効果を有する。即ち、第１油圧ポンプ
１のセンタ油路２には制御弁３、９、８が直列に接続さ
れており、第２油圧ポンプ５のセンタ油路６には制御弁
７、５５、４が直列に接続されている。しかも走行用の
制御弁３、７は各センタ油路２、６の最初に接続されて
いる。従って、他の制御弁９、８、５５、４の動作に影
響されることなく走行モータ３ａ、７ａを駆動すること
ができる。従って、直進中に斜行したり、蛇行したりす
ることがない。

【００２３】また、第３油圧ポンプ１０のセンタ油路１
１の下流はチェック弁を介してアーム制御弁４の入力油
路に合流されており、合流用の制御弁の必要がない。従
って、配管及び機器のコンパクト化が図れる。また、ブ
ームの上げ動作を行って切換弁５１をｂ位置に切り換え
なくても、走行時にもアームシリンダ４ａを作動させる
ことができ、また走行時以外ではアーム動作のスピード
アップが図れる。これによりアーム操作がスムースに行
われる。

【００２４】さらに、切換弁５０はブームの上げパイロ
ット信号によりｂ位置に切り換わり、一部はセンタ油路
を経由しアーム制御弁４に流れ、残りはブーム制御弁９
及びバケット制御弁８に流れる。従って、直進走行中に
ブーム上げ動作を操作したときはブームの作動及びバケ
ットの作動も可能であり、直進走行していないときはブ
ーム上げ動作のスピードアップが図られる。なお、ブー
ムリモコン弁のパイロット出力油路にシャトル弁を設け
たときはブームの下げ動作に対してもスピードアップが
図られる。以上のように第３油圧ポンプの作動油はブー
ム、アームの作動及びスピードアップにも利用されてお
り、有効に活用されている。

【００２５】以上説明したように、この実施形態では直
進走行中にもブーム、アーム、バケットの作動が可能
で、走行していないときはブーム、アーム等のスピード
アップが図られるという効果がある。さらに、走行用制
御弁３、７は他の制御弁の作動に影響を受けないので正
確に直進走行ができるという効果がある。また、第３油
圧ポンプのセンタ油路下流は制御弁４に直接合流接続さ
れており、合流用制御弁の必要がない。従って、その分
だけ機器がコンパクトかできるという効果がある。

【００２６】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。例え
ば、第３油圧ポンプのセンタ油路下流をブーム制御弁の
入力油路に接続し、切換弁の第２ポートをアーム制御弁
の入力油路に接続し、切換弁のパイロットポートにアー
ムリモコン弁のパイロット出力油路を接続した場合も本
発明に含まれる。また、ブームリモコン弁のパイロット
出力油路にシャトル弁を介して切換弁のパイロットポー
トに接続した場合も本発明に含まれる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、請求項１、２に記載の発明は、直進走行中にも
ブーム、アーム、の操作が可能で、走行していないとき
はブーム、アームのスピードアップが図られるという効
果がある。請求項３に記載の発明は、さらに、走行用制
御弁３、７は他の制御弁の作動に影響を受けないので正
確に直進走行ができるという効果がある。また、請求項
４に記載の発明は、第３油圧ポンプのセンタ油路下流は
制御弁４に直接合流接続されており、合流用制御弁の必
要がない。従って、その分だけ機器がコンパクトかでき
るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の油圧回路を示す。

【図２】 従来技術の油圧回路１を示す。

【図３】 従来技術の油圧回路２を示す。

【符号の説明】

１ 第１油圧ポンプ ２、６、１１ センタ油路 ３ 左走行用制御弁 ４ アーム制御弁 ５ 第２油圧ポンプ ７ 右走行用制御弁 ８ バケット制御弁 ９ ブーム制御弁 １０ 第３油圧ポンプ １２ 旋回モータ制御弁 ５０ 切換弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプの各
   センタ油路に油圧式走行装置の制御弁及び油圧アクチュ
   エータの制御弁を接続し、第３油圧ポンプのセンタ油路
   に油圧アクチュエータの制御弁及び切換弁を接続した建
   設機械の油圧回路において、第３油圧ポンプのセンタ油
   路のアクチュエータの制御弁の下流を第２油圧ポンプの
   センタ油路に接続されているアームシリンダの制御弁の
   入力油路に合流させ、前記切換弁の入力ポートにセンタ
   油路を接続し、第１出力ポートに該センタ油路の下流側
   を接続し、第２出力ポートに第１油圧ポンプのセンタ油
   路に接続されているブームシリンダの制御弁の入力油路
   に合流する油路を接続すると共に、該切換弁のパイロッ
   トポートにブーム用リモコン弁の出力油路を接続し、該
   出力油路のパイロット油圧信号が高圧になったときは該
   入力ポートと該第１出力ポートとが絞りを介して連通す
   ると共に該入力ポートと該第２出力ポートが連通し、該
   パイロット油圧信号が低圧のときは該入力ポートと該第
   １出力ポートが連通するようにしたことを特徴とする第
   ３油圧ポンプを使用した建設機械の油圧回路。
2. 【請求項２】 第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプの各
   センタ油路に油圧式走行装置の制御弁及び油圧アクチュ
   エータの制御弁を接続し、第３油圧ポンプのセンタ油路
   に油圧アクチュエータ用の制御弁及び切換弁を接続した
   建設機械の油圧回路において、第３油圧ポンプのセンタ
   油路のアクチュエータの制御弁の下流を第２ポンプのセ
   ンタ油路に接続されているブームシリンダの制御弁の入
   力油路に合流させ、前記切換弁の入力ポートに第３油圧
   ポンプのセンタ油路を接続し、第１出力ポートに該セン
   タ油路の下流側を接続し、第２出力ポートに第１油圧ポ
   ンプの下流に接続されているアーム制御弁の入力油路に
   合流する油路を接続すると共にパイロットポートにアー
   ム用リモコン弁の出力油路を接続し、該出力油路のパイ
   ロット油圧信号が高圧になったときは該入力ポートと該
   第１出力ポートとが絞りを介して連通すると共に該入力
   ポートと該第２出力ポートが連通し、該油圧信号が低圧
   のときは該入力ポートと該第１出力ポートが連通するよ
   うにしたことを特徴とする第３油圧ポンプを使用した建
   設機械の油圧回路。
3. 【請求項３】 前記油圧式走行装置の各制御弁は第１油
   圧ポンプ及び第２油圧ポンプのセンタ油路に接続されて
   いる油圧アクチュエータの制御弁の上流に設け、前記切
   換弁を第３油圧ポンプのセンタ油路に接続されている油
   圧アクチュエータの制御弁の上流に設けたことを特徴と
   する請求項１又は２の何れか１に記載の第３油圧ポンプ
   を使用した建設機械の油圧回路。
4. 【請求項４】 前記切換弁の第２出力ポートの油路に分
   岐油路を設け、該分岐油路をバケット用の制御弁の入力
   油路に合流させたことを特徴とする請求項１〜３の何れ
   か１に記載の第３油圧ポンプを使用した建設機械の油圧
   回路。