JPS5876620A - 油圧シヨベルの油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧シロペルの油圧回路に係り、特に大きな負
徊を駆動するアクチュエータを備えた油圧シロペルの油
圧回路に関するものである。

第１図に従来の油圧シ璽ペルの油圧回路図を示す。図で
％１は油圧シロペルのブームを駆動するブームシリンダ
、２ｔｉパケツトを駆動するパケットシリンダ、３Ｆｉ
走行モータである。一点鎖線で凹まれｔ部分はコントロ
ールパルプ４を示ス。このコントロールパルプ４は、ブ
ームシリンダ１の方向切換弁１３、パケットシリンダ２
の方向切換弁１４、走行モータ３の方向切換弁１５、メ
インリリーフ弁１２、オーバーロードリリーフ弁１６１
ｔ１１ｉｂ１１？ａｌｌ）ｓ１８ａｅ１８ｂ％おヨヒ方
向切換弁のワークボー”　１１　ＢＩ　ｍ　Ａｌ　ｔ　
Ｂｇ　＋Ａｍ　ｅ　Ｂａ　、ポンプボートＰＳタンクボ
ートＴを有する。ワークポートＡ、ｔＢｉＶｉそれぞれ
ブームシリンダ１と管路９”ｔ９ｂにより、ワークボー
トＡ、、Ｂｌｔｉそれぞれパケットシリンダ２とＷ路１
０ａ、１０ｂＫｊす、又、ワークｔ’−）Ａ、、Ｂ。

はそれぞれ走行モータと管路１１ａ、１１ｂにより接続
されている。５はブームシリンダ１、パケットシリンダ
２、走行モータ３に圧油を供給するための油圧ポンプで
あり、ポンプボー）ＰとＦｉ管路Ｔにより接続されてい
る。ｌｊタンクであり、タンクボー）Ｔとは管路８によ
り接続されている。

なお、他のアクチュエータ、その方向切換弁略について
は図示が省略されている。

このような油圧回路において、例えばブームシリンダ１
を駆動する場合、方向切換弁１３を左へ切換えると、油
圧ポンプからの圧油は方向切換弁１３、ワークポートＢ
１、管路９ｂを経てブームシリンダ１へ供給されてブー
ムを上昇させる。このとき１プームシリンダ１のロッド
側の油は管路９畠、ワークボートＡ１、方向切換弁１３
、タンクホードＴ１管路８を経てタンク６へ戻される。

このように１プームシリンダ１を駆動してブームを上昇
させているとき、方向切換弁１３を埠連に中立位置方向
へ戻すと、ワーク＆−）Ｂ、からブームシリンダ１への
圧油の供給およびボート人。

からタンク６への油の戻りは、せき止められる状態とな
り、アームのように負荷が大きいと、ブームの慣性力に
よりブームシリンダ１は運動状Ｗ！４Ｔｔ続ける。その
友め、ブームシリンダ１の四ツド儒の油は押圧されてワ
ークボートλ、の圧力は急激に上昇して衝撃圧力（サー
ジ圧力）を生じる。通常の圧力の上昇においては、その
圧力がオーバーロードリリーフ弁１６Ｍの設定圧力を超
えるとブームシリンダ１のロッド側の油はオーバーロー
ドリリーフ弁１６ａを通ってタンク６へ放流されるが、
前記の衡撃圧力に対してはオーバーロードリリーフ弁１
６８によってもこれを低く抑えることができず、このた
め、管路やシリンダ等が破損されるという欠点があった
。

このような衡撃圧力をできるだけ低（抑える霞めには、
オーバーロードリリーフ弁１６Ｍの設定圧力を低い値に
設定しておけばよいか、オーバー田−ドリリーフ弁１１
の設定圧力を低くすると、ブームを停止してパケット又
はアームのみで掘削作業を行う場合、パケット又はアー
ムの動作に応じてこれらを支持しているブームにパケッ
ト又はアームの動きによる反力が加わり、この反力がブ
ームシリンダ１のピストンを引き出す方向に加わるとタ
ンクポートＡ１の圧力か上昇し、低い圧力ＩＣ設定され
九オーバーロードリリーフ弁１６ａから圧油が逃げるこ
ととなり、この結果ブームを停止しておけなくなる。ブ
ームを停止しておけなくなると、例えにパケットの回動
だけで掘削作業を実施しようとしても反力により上記の
ようにピストンを引き出す方向、即ちブームが上昇する
方向に動いてしまうので、パケットは土に喰い込んでゆ
かず、充分な掘削ができない。このように−衝撃圧力を
抑えるためオーバーロードリリーフ弁１６１の設定圧力
を下げると掘削作業に不都合を生じる。

本発明の目的は、従来の油圧回路における上記の欠点を
除き、油圧シロベルの油圧回路のアクチェエータを急速
に停止方向に減速した際、アクチェエータの慣性力によ
り生じる衝撃圧力を低く抑えることができる油圧シロベ
ルの油圧回路を提供するものである。

この目的を達成するため、本発明は、油圧源と、負荷を
連結したアクチェエータと１ｍ記油圧源か、ら前記アク
チェエータへの圧油の供給を制御する方向切換弁とを備
えた油圧シ璽ベルの油圧回路ｋｊｄｌｎて１前記方向切
換弁から前記アクチェエータへ圧油を供給する管路とタ
ンクとの間に設けた可変切換設定リリーフ弁と、前記方
向切換弁を中立位置方向へ戻すときに前記可変切換設定
リリーフ弁の設定圧力を一時的に低下させる手段とを設
けて油圧シ璽ペルの油圧回路を構成するものである。

以下〜本発明を第２図に示す油圧シ曹ペルの油圧回路の
一実施例に基づいて説明する。第２図においては、馬１
図において示されてい友パケットシリンダおよび走行モ
ータＫＭする油圧回路は図示が省略され、ブームシリン
ダ１に関する油圧回路のみか示されている。又、フント
ａ−ルパルブ４、油圧ポンプ５、タンク６、管路ｒｅ＠
ｅ＠”ｅ！１ｂ、メインリリーフ弁１２、リリーフ弁１
６暑。

１６ｂ１ツークボートＡ、、Ｂ、、ボン１ボートＰ１タ
ンクボー）ＴＫついては第１図に示す４のと同じである
。

９２図で、２３はブームシリンダ１の方向切換弁である
。この実施例においては、方向切換弁２３は電磁パイ四
ツ４式方向切換弁が用いられている。２４は図示されて
いないアクチュエータ（例え社バナッシシリンダ）の電
磁パイ四ツ１式方向切換弁である＊　２１”ｔ２１ｂは
電磁圧カー御弁であり１電磁圧力制御弁２１ｍの一方の
ｌ−Ｆは管路−ａ＜接続され、他方のメートは管路２２
によりタンクＩｋｌｌ続されている。又、電磁圧カ餉御
井２１ｂの一方のｌ−Ｆは管路１ｂＫ、他方のボー）は
管路２２によりタンク・＊＊＊畜れている・電磁圧力制
御弁２１暑、２１ｂはソレノイドを備えていて１ソレノ
イドが励磁されてぃな−ときは１その設定圧力は前記リ
リーフ弁１１１１１１１ｂの設定圧力よりも高く、ソレ
ノイドが励磁されるとその設定圧力は前記リリーフ弁１
ｇｍ１＠ｂの設定圧力より低くなってヲークｌ−トＡ、
又はＢｌｋ翼れる前記衝撃圧力を低く抑えゐことができ
る設定圧力になるよ５にされている。

薦３ｗＪは電磁圧力制御弁２１ｍ、２１ｂを制御するた
めの電気回路のプ田ツク図である。閣で、３ｓは油圧シ
璽ペルの運転室に設けられたブー＾を操作す、＆＝ｒｙ
）ｗ−ルレパーであり、這転看がコント嘗−ルレバーｓ
３を中立位置０かも図に示されの方向に偶すとブームは
下降する。３４ｉｊ操作信号発生懺置で、コントロール
レバ−３３の操作に応じた制御信号（例えｄコン）ｏ−
ルレバー３３の傾きに比例した大きさの信号）を発生し
、前記電磁バイ田ット式方向切換弁２３の切換方向およ
び油圧ぎンブからの流量を制御する。この操作信号発生
装置には、ブームシリンダ１を減速又は停止させるため
コントロールレバー３３を中立位置方向に罠す操作に応
じて減速指令信号を発生させるための手段が設けられて
いる。ｓｓａ＊５ｓｂＦｉ遅延装置であり、前記操作信
号発生装置１３４からの減速信号が加えられるとその度
毎に設定された一定時間だけ出力を生じる機能を有する
。遅延装、置３５ａ＃３５ｂからの出力はそれぞれ前記
電磁圧力制御弁２１１．２１ｂＫ加えられその設定圧力
を制御するようになっている。

今、コントロールレバー３３がブームを上昇すせる位置
から急速に中立位ｆ１１０方向に戻されると、電磁バイ
ーット式方向切換弁２３は操作信号発生装置３４からの
制御信号により中立位置方向へ移動スる。一方、コン）
Ｗ−ルレバー３３の中立位置０方向への復帰動作により
、操作信号発生装置３４から社−減速指令信号が発生し
、この減速指令信号は遅延装置３５１を作動させる。遅
延装置３ｓａの作動により電磁圧力制御弁２１ａＫは、
前記の遅延装置５ｉｌｋ設定されている一定時間だけ出
力か加えられる。この結果、電磁圧力制御弁２１麿はこ
の時間だけソレノイドが励磁されて、その設定圧力を前
述した低い値に保持する。この時間が経過し、遅延鋏置
Ｓｓ龜からの出力かなくなると電磁圧力制御弁２１畠は
長び減速指令信号が発生する以前の高い設定圧力に復帰
する。

コン＞ａ−ルレパー３３かブームを下降させる位置から
急速に中立位置０方向に−された場合も同様に、操作信
号発生装置３４から減速指令信号が発生し、遅延装置３
５ｂが一定一関だけ作動してその出力で電磁圧力制御弁
２１ｂ″を作動し１この時間だけ電磁圧力制御弁２１ｂ
ｆ）’ｌ一定圧力を低くすることとなる。

第４図は、前記減速指令信号を発生する手段の一実施例
を示す図である。図で、３７はコントロールレバー３３
の軌跡、ａｓａ、ａａｂｈｍ定を点、３１ａｓｓ＠ｂｔ
ｉ町動接点、４（１，４０ｂＦｉ可動接点ｓ＊ａａｓｔ
ａｂを支持する弾性可動片である。弾性可動片４０Ｊｌ
、４０ｂはコントルールレバー３３の軌跡３Ｔ内にあり
１かっ、常時は固点接点３８”＊３＠ｂと可動接点３！
Ｉｍ、３９ｂとが接触しない位置に保持さ詐ている。

コント田−ルレバー３３を、ブームを上昇させる位置か
ら軌Ｔｈ３７に沿って急速に中立位置０方向に戻すと、
コントロールレバー３３　ｄ、矢印４１の方向へ移動す
るので、弾性可動片４０Ｊｌと係合し１弾性可動片４０
ａの弾性に抗してこれを　。

押りながらｅ位置　Ｋ　’１ｕｌｌる。このとき、可動
接点５ｓａｔが固定接点３８Ｍと接触して電気的回路を
閉成し、遅延装ａＳＳ暑Ｋｆｉ！指令信号を与える。

コント讐−ルレバー３３がさらに中立位ｗｏ方向に向っ
て移動すると、コントロールレバー３３と弾性可動片４
０ｍとの係合が離れ、弾性可動片４０ａはその弾性によ
り元の位置へ直ちに復帰する。との場合、可動接点３９
麿と固定接点３Ｉａとの接触は極めて短時間であるよう
に１陶装点””ｅ３ｉ１ｍの間隔、弾性可動片４０１の
長さが設定されている。一方１これとは逆に、コン）ａ
−ルレバー３３がブームシリンダ１を駆動するため矢印
４１とは反対の方向に移動しても、コントー−ルレパー
３３は弾性可動片４０ｍを矢印４１とは反対方向に動か
すだけで固定接点３１ｍと可動接点３ｓ暑とは接触せず
、減速指令信号は発せられない。

このように一方向への移動時のみ接点を閉成するスイッ
チを、１８４図に示すような中立位置０の近辺のみでな
く、コン）胃−ルレバー３３Ｆ）軌跡ｓＴ上に適宜間Ｆ
ｉｉＫＭ数個設けておけば、コント曹−ルレバー３３を
中立位置０の方向へ戻す動作が軌跡ｓＴ上のどの位置に
おいて生じても減速指令信号を発することができる゛。

なお、このような方向性を有するスイッチは従来から種
々の型のものが提供されていて、一般によく知られてい
る。

１ｍ４図に７？％す実施例においては、コントロールレ
バー３３が中立位置Ｏ方向へ戻る動作を機械的なスイッ
チ機構で検出して減速指令信号を発するようＫしている
が、必ずしもこのような機構に限ることはない。例えば
、コントロールレバー３３の位置を、位置の信号（例え
ば電流値又は電圧値）としてとり出して記憶しておく装
置および、コントロールレバ−３３の＃勘の都度、記憶
された信号と新しい位置信号とを比較する装置を設けて
おけけ、コントロールレバー３３の中立位置０方向への
戻りの動作は直ちに検出されることとなり、この検出結
果を減速指令信号として用いることができる。

次に第２図に示す本発明の実施例の動作を説明する・ ｆｊｌ、ｔＲ、コントロールレバー３３が第３図の矢印
凡の方向へ倒されると、ｔ６１１パイロット式方向切換
弁２３は左へ切換えられるので、油圧ポンプＳからの圧
油はポンプボー）Ｐ、電磁パイロット式方向切換弁２３
、ワークボー）Ｂ、　、管路ｓｂを経てブームシリンダ
１へ供給されてブームを上昇させる。ブームシリンダ１
の戻り油は管路９ａ。

ワークボー）Ａ、、電磁バイジット式方向切換弁２３、
タンクポートＴを経てタンク６へ戻される。

ブームの上昇な減速又は停止しようとして、フン）田−
ルレバー３３を中立位置０方向へ急速に戻すと１操作信
号発生装置３４かもの制御信号により電磁パイ四ツ１式
方向切換弁２３はその中立位置方向へ移行して、油を急
１１にせき止めようとする。

一方、フン）撃−ルレバー３３を中立位置０方向へ戻す
動作に応じて、操作信号発生装置３４社減減速令信号を
発生し１この減速指令信号を直ちに遅延装置ＳＳａへ加
える。遅延装置３５Ｍはこの信号が加えられると同時に
出力を発生し、電磁圧力制御弁２１１１を作動させてそ
の設定圧力を低くする。この低い設定圧力は、遅延装置
ＳＳａの設定時間の間維持されることとなる。

コン）冑−ルレバー３３か中立位置０方向へ戻されても
１プームはその慣性により直ちに減速又は停止はしない
ので、ブームシリンダ１は運動状生じることとなる。し
かし、本実施例においては、前述のよ５に電磁圧力制御
弁２１ｍは、フン）Ｅｌ−ルレバー３３が中立位置Ｏ方
向に戻る動作により減速指令信号か発生した時から始ま
る遅延装置３５畠で設定された一定時間の間、低い設定
圧力となっているので、ワークボー）Ａ、に衝撃圧力が
生じても、電磁圧力制御弁２１が直ちに開き、管路−１
の油を管路２２、管路８を経てタンク６に放流する。こ
の結果、ワークポートＡ、の圧力の上昇は低く抑えられ
る。

一方、ブームを停止してパケツＦ又はアームを動作させ
て作業をする場合、パケット又はアームの動作の反力が
アームに加わり、ブームシリンダ１を動かそうとするか
、オーバーロードリリーフ弁１＠１．１６ｂの設定圧力
は高いのでブームシリンダ１の油がオーバーロードリリ
ーフ弁１１１５１又は１１ｉｂを通ってタンクに放流さ
れるようなことはなく、プームシリンダ１は動かず一プ
ームは確実に停止状態に維持される。

遅延装置３５ｍの設定時間、即ち電磁圧力制御弁２１１
ｍが低い設定圧力にある時間は、減速指令信号が発生し
てから、プームシリンダ１の動きｋよる衝撃圧力の上昇
がなくなるまでの時間に設定しておけばよい。

なお、１８２図に示す実施Ｍにおいては、電磁圧力制御
弁２１１．２１ｂはコン）田−ルレバー３３を中立位置
０方向へ戻したときに生じる衝撃圧力を逃がす場合に使
用され、通常の動作においてワークボー）Ａ、、Ｂ、に
現れる高い圧力はすべてオーバー冒−ドリリーフ弁１６
鳳、１６ｂな用いて逃がすようにしているが、電磁圧力
制御弁２１１゜２１ｂのソレノイドを励磁しない場合の
設定圧力を、オーバーリードリリーフ弁の設定圧力と岬
しい値に調整しておけば、オーバーリードリリーフ弁１
Ｂｍ、１・ｂを設ける必要はなくなるものであるＯ 又、方向切換弁として電磁パイロット式方向切換弁を示
したが、手動の方向切換弁でもよい。

さらに１第２図、ＩＮ３図および第４図に示す実施例で
は、油圧ショベルの油圧回路のアクチュエータとしてブ
ームシリンダを例示して説明し皮が１ブームシリンダに
限ることはなく、方向切換弁が中立位置方向に戻っても
負荷の慣性力により動きを続けるよ５なアクチュエータ
であればすべて本発明の油圧回路を適用することができ
る。

以上述べｔように、本発明では方向切換弁からアクチェ
エータへ圧油を供給する管路とタンクとの間に可変切換
設定リリーフ弁を設け、その設定圧力を１方向切換弁か
中立位置方向へ戻るときに一時的に低くなるようＫした
ので、アクチュエータの慣性による作動で生じる衝撃圧
力を低（抑えることができるものである。

【図面の簡単な説明】

８１１図は従来の油圧ショベルの油圧回路図、第２図は
本発明の一実施例を示す油圧ショベルの油圧回路図、第
３図は本発明の油圧回路に用いられる可変設定切換リリ
ーフ弁の制御回路の一実施例を示すプ四ツク図、第４図
は減速指令信号発生装置の一実施例を示す概略構成図で
ある。 １・・°・・・ブームシリンダ、２・・・・・・パケツ
Ｆシリンダ、３・・・・・・走行モータ、５・・・・・
・油圧ポンプ、６・・・・・・タンク、ｌｌ１１ｂｔ１
０１＃１０ｂｅ１１”１１１ｂ・・・・・・管路、１３
．１４．１５−・・・方向切換弁、２１ａ　ｅ　２１　
””−電磁圧力制御弁、２３．２４−−−一電磁バイー
ツシ式方向切換弁、３Ｓ−−−コシ）田−ルレバー、３
４・−・−操作信号発生装置、＠Ｓ”ｅｓ　ｓ　ｂ　・
−−−−−遅延装置、＄　８　ａ、　３　ＩＩｌ　ｂ　
−−−−−−１１定１１点。 ｓｓａ、ｓｓｂ・−−−−−可動接点、１ｍ、４０ｂ−
・・・弾性可動片 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧源と、負荷を連結したアクチェエータと、前記油圧
   源力ζら前記アクチュエータへの圧油の供給を制御する
   方向切換弁とを備えた油圧シロペルの油圧回路において
   、前記方向切換弁から前記アクチュエータへ圧油を供給
   する管路とタンクとの間に設は友可変切換設定リリーフ
   弁と１前記方向切換弁を中立位置方向へ戻すときに前記
   可変切換設定リリーフ弁の設定圧力を一時的に低下させ
   る手段とを設は几ことを特徴とする油圧シロペルの油圧
   回路。