JPS5938436A - 旋回体を有するパワ−シヨベル等の建設機械 - 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１個の流体ポンプによって複数個のアクチュエ
ータを個々に或いは同時に作動させることのできる旋回
体を有するパワーショベル等の建設機械に関する。、 １個の流体ポンプで複数のアクチュエータを作動させる
従来の建設機械、例えばパワーショベルでは、パケット
操作用、パケットアーム操作用、アーム旋回用などの多
数のアクチュエータを備え、これら各アクチュエータを
１個の流体ポンプで作動させる如くしている。しかしこ
れら各アクチュエータのうちには必ず旋回体用アクチュ
エータがあって、この旋回体用アクチュエータは流量補
償がなされなければならない。すなわち旋回体用のアク
チュエータが最も負荷が大きくその上遠心力等が作用し
て危険度も高いので、旋回体用のアクチュエータを流量
補償する必要がある。しかし乍ら従来の建設機械では切
換ｉＦの開度を調整することによって流量補償している
ので、複数のアクチュエータを同時に作動させたとき、
旋回体用アクチュエータの負荷とその他のアクチュエー
タの負荷とが干渉して、旋回体用アクチュエータの流量
補償が行なわれなくなる欠点があった。、（実公昭間−
２６８６６号公報）。

本発明は、）二記の点に鑑み発明したもので、建設機械
における複数のアクチュエータを同時に作動しプことき
、旋回体用アクチュエータを他のアクチュエータの負荷
の変化に関係なく常に正確に流量ｈｌｉ　償することを
目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、１つの１ランジ
ヤに形成した紋り圧力制御部と分流圧力制御部とが一叫
が制御状態であるとき他側が非制御状態である如くこれ
ら両圧力制御部が交互に制御作用を行なう如き圧力補償
弁を流体ポンプの吐出側に設置すると共に、前記紋り圧
力制御部の後位に流量調整可変オリフィスを備えた流量
方向制御弁を介して旋回体用アクチュエータを接続し、
前記流紹調整可新オリフィスの前位を圧力補償弁のプラ
ンジャの反スプリング側に、前記流量調整ｒ＋工変オリ
フィスの後位をスプリング側にそれぞれ連通せしめる一
方、前記分流圧力制、御部の後位に接続した分流フィン
に方向制御弁を介してその他のアクチュエータを接続し
ンを旋回（（：を有するパワーシボベル等の建設機（戒
でちって、ｍＪ記圧力捕ｆｎ弁における２つの圧力制御
部が交互に１モカ補償制御して、ポンプの吐出流体を、
常に旋回体用アクチュエータへ隅丸的に供給することに
より、旋回体用アクチュエータを正４７ｆＲに流量補償
するいである。

ユエータ（３）との間に流量比例制御装置（Ｃ）を、壕
だ該流量比例制釧ｌ装置における圧力補償弁ＯＱから分
岐した分流ラインσ】中にその曲のアクチュエータ（４
）（４’）、例えば走行、アーへ操作用のアクチュエー
タを設けている。

前記流量比例制仰装ｆｆＱ、（Ｃ）　ｒＪ′ｉ圧力補償
弁（１（心と流量方向制御弁（７）とからなり、核子力
補償弁０１の１ランジヤ０１は略中央部にランド（１５
を備え、該ランドＱｌトー火室θ４の左コーナとの間に
はノーマルクローズ状の分流圧力制御部（２）を形成し
、同ランドと一火室０４）の右コーナとの間にはノーマ
ルオープン状の絞り圧力制御部（Ｙ）を形成している。

これら両圧力；ｒｉ）１鐸部（Ｚ）（Ｙ）は第３図の如
くプランジャα１が左方向に径Ｌ！ｉｌｌシてランド０
９の左側が線（１５ａ　）より左方向のとき分流圧力制
御部（Ｚ）は制御状態で紋シ圧力制御部（Ｙ）を非制−
〇状態にし、同ランドα）両側か線（１５１））より右
方向のとき絞り圧力制＋ｉｌｉ部（Ｙ）を制御状態で分
流Ｌモカ制御部（Ｚ）　ｆ非制御状態にするものである
。

１だ前記−火室１．１４）に形成したポンプ＋１Ｆ−１
−ｔＪ７１には第１図の如く流体ポンプ（１）の供給ラ
イン０８）を接続し、分流ボートｌ！Ｊ　Ｋは第１図の
如く分流フィンΩ）を接続している。さらに圧力補償弁
（１１）の背圧室ａＧにｔよ差圧設定用のスプリング（
優を設置すると共に、パイロット弁（１２１を弁座（ハ
）にスプリング・−によって圧Ｊαさせ、該スプリング
（ハ）力をネジ棒（財）（／てよって調整する如くして
いる。

また前記流量方向制御弁；＋ｔ！　＋−Ｓハウジングｔ
３Ｄに前記圧力補償弁（１１の二次室に連通するが−）
Ｑ３と、タンクＩ２］）への戻りライン（イ）を連結す
るタンクボート（ハ）と、流体モータ（３）を接続する
２個のボート（ハ）に）とを形成すると共に、内部に３
ランド（至）（切（ト）形（ｉ’）　スフ−７Ｌ／■ｉ
ｌケてセンターオー！レポートブロック形に形１１イ、
トしめている。のｉＪ記のスプール（ト）を変位させる
ことによって中央のランド（功の両側のコーナとハウジ
ングＧυのコーナとの間に流量調整可２（オリフィス、
１４を形成することができる構１４１とであり、該可変
オリフィス１４（）の近傍に一端を開口し、そフィード
バンク通路（４υを、咬り（６）を介して背圧室ＯＱに
接続している。また前記スプール（３％には（）１１記
背圧室ＯＱと前記タンクボートＣ骨とを連」ｊｌするベ
ント路（ハ）の切換部（財）を形成すると共に、前記タ
ンクボート（ハ）をパイロット弁０のの２次側を介して
タンクＣ？、０に連通せしめている。

一方旋回体用アクチュエータ（３）以外のその他のアク
チュエータ４）（０は、ｊｌｊＪ、ｆ３分流ラインα）
にそれぞれ中立アンロード通路仁１の３位１ｉｆ４ボー
ト形方向制御弁（５）（に）を介して設置しており、こ
れらアクチュエータ（４）　＜り）の戻すライン（６）
を旋回体用アクチュエータ（３）の戻りライン（イ）に
連結している。また前記の方向制御弁（５）（ど）と並
列に分流ライン（ホ）に連結したパイパスライン（７）
にリリーフ弁（８）を設けると共に、前記方向制御弁（
５）（メの後位における分流ライン（イ）中に絞り（９
）を設け、該絞り（９）の前位から分岐したパイロット
ラインαＤを前記ポンプ（１）の吐出量可変操作シリン
ダ（５）に接続し、さらに前記絞り（９）と並列に逃し
弁弼を設けたものである。

上記の如く構成した実施例の作用について、以トー説明
する。

先ず流量方向制御弁（７）及び各方向制御弁（５）（ｇ
）が全て中立位置に設定されたときの作用について説明
する。

第２図をま流量方向制御弁（７）を中立位置より左方向
に変位させた状態であるが該流量方向制御弁（７）を中
立位置にセットすると流体ポンプ（１）と旋回体用のア
クチュエータ（３）との回路を鹿断し、それに変ってベ
ント路（ハ）が切換部０４によって開放される。

つまり第１図の如き状、熊になる。断る中立状態では１
モカ補償弁０１の背圧室ＯＱはベント路（ハ）を介して
タンクボートα１に連通する。このため斯る状態で流体
ポンプ゛（１）　′ｆ：駆動すると該ポンプ”（１）か
ら吐出される流体は第１図にｊ？いて、１ソンブポ一ト
回から通路（１８ａ）を介してプランジャじｒ）左端に
導かれ該プランジャ０３を右動さぜ、誇り王刀剣岬部（
Ｙ）の開度を小さく分流圧力制御部（Ｚ）を大きくして
、ポンプボート０７）と分流ボート０！′ｌｌとを連通
させる。この結果流体ポンプ（１）から吐出される全流
ｈ１はグ流ライン（イ）の方向Ｑて押出される。この場
合分流フィン（イ）に設けた方向制砥弁（５）（ｇ）を
中立もｒ置に設定していると、ｔＦｊ＋記ポンプ吐出〆
、１［体は方向制御・１１）ｆ（５）（めのアンロード
１山、洛（５ａＸ５ａ′）　　を１山１墨したのら、峰
の一部を絞り（ｑ）を介してダンクＱυに妬洩させなが
らその大部分がパイロンＩ・ライン（ｌ］）を介して吐
出ハ（１１丁変操作シリンη′＠に流入する。そしてポ
ンプ゛（１）の吐出１１を減少させる。断る作用によっ
て制御されるポンプ（１）からの吐出量は、絞り（９）
からタンクＱυに漏洩する＋１１に相当し、またポンプ
吐出圧はスプリング（イ）力に抗してプランジャ（１３
を変位させるに足りる値である。従って動力損失は非常
に小さい。

次に流量方向制御弁（ト）を切換えると共に、各方向制
御１弁（５）（に）を中立位置に設定したときの作用を
蒲１明する。

第１図に示した流殴方自制碑弁く１におけるスフ”−ル
ぐｌを変位させて第２図の如く該流量方向制御弁＜ｇを
切換え、流量調整可変オリフィス（４１を所定の開度に
開くと、該流１７を調整オリフィスＧ１を通過する流体
は旋回体用アクチュエータ（３）に導かれ、同旋回体用
アクチュエータ（３）から押出される流体を戻りフィン
（イ）を介してタンクＣυに返侵し始める。

それと同時に前記の如きスプールＧ（Ｉの切換えによっ
てベン１−路（財）は切換部０喧によって閉じられるの
で、背１モ室０・にはフィードバック通路（４１）を介
して旋回体＋４ｊアクチユエータ（３）に加わる負荷（
５）に対応し７た圧力がｔＶ用する。このため圧力浦償
弁（１（ｊはＦ、氾の如き圧力補償態勢に入る。すなわ
ち方向制御弁（５）（６’）を図の如く中立にしてアン
ロードしている状態で旋回体用アクチュエータ（３）を
作動させると、負荷（５）が作動すると同時にプランジ
ャ０３の左端には負荷圧と流量調整可変オリフィス（４
０の抵抗によって発生した圧力を加算した圧力が作用し
、斯る圧力と、背圧室００に作用する負荷圧にスプリン
グ（ハ）圧を加算した圧力とがバランスするようにプラ
ンジャ（壇が（多ｍ！＋Ｌ、このプランジャ（１１で、
分流ＦＥ力制御部（Ｚ）の絞り開度を調整することによ
って二次室に連Ｉｍするボー）Ｇｌ→以降の圧力を制菌
し、核制副を行なう上におい−〔余剰し７た流体を分流
１「刀剣６１１部（Ｚ）から分流ライン（１）に押出す
。従って流量調整可変オリフィスｆｉｌの前後の差圧は
常Ｇてスプリング・幻力と対応するような補償がなされ
る。このため負荷θＭがθ（１回に変化しても旋回体用
アクチュエータ＋３）Ｋ対して常に流量調整「ｕ便オリ
フィスｃ１υの開度と比例的な流量が供給され、旋回体
＋１１アクチユエータ（３）を曲記オリフィスリ０の開
度と比例速度で作動させることができるものである。し
かも斯る制す１１時、前記の如く分流ライン（イ）に押
出される余剰流は吐出量ｒｉＪ変操作シリンダ（ロ）に
流入して、ポンプ＋１）の吐出枇金、１′＆、量調整町
欧オリフィスリ１での通過量と紋り（ＩＩの通過量とを
加算した流量に制御する。この結果分流ラインσ）へθ
：を人する流喰は非常に小俄に制御され、旋回体用アク
チュエータ（３）を作動させるのに要する動力以外の余
分な動力の損失を最小限に抑制することができるもので
ある。

負荷（５）は常に変動するものであり、該負荷（５）が
大きくなり背圧室ａｅｖＣ作用する圧力がパイロットリ
リーフ弁０２の設定圧Ｖ／−達するとパイロッＩ・リリ
ーフ弁（ｌりが開放される。このため１ランジヤｕ３は
両端の差圧により、右動するので紋り圧力制御部（Ｙ）
の開度は挟められ、反対に分流圧力制御部（２）の開度
はさらに人きくなる。このため大域の流体が１吐出爪可
変制岬シリンダ（ロ）に導かれてポンプ′（１）の吐出
績を減少させ、ポンプ吐出圧の上限をパイロットリリー
フ弁ｕ２の設定値に制御する。

次に前記の如く旋回体用アクチュエータ（３）を単独で
作動させている状態において、方向制御弁（５）（めの
いずれか−叫、例えば方向制御弁（５）全中立位置から
切換位置に設定すると共に、流体ポンプ（１）の吐出績
（Ｑｐ）と複数のアクチュエータ（３）（４）の合計流
量（Ｑｒ）と旋回体用アクチュエータ（３）のみの流ｆ
ｔ（Ｑ＋）とがＱｌ〈ＱＰくＱＴの関係にあって、旋回
体用アクチュエータ（３）の負荷（５）に比べてその他
のアクチュコ：−り（４）の負荷（（Ｖ２）の方が小さ
い場合には、次のような制御がｈ’　ン’ｘわれる。す
なわち、ポンプ（１）から吐出される流体ｔよその他の
アクチュエータ（４）の方向、つ井り負荷の小さい方向
に優先的に供給される煩１句になると、１王力？市１昌
′ブｒａ＋ｉのブワンゾヤ（１］の左端に作用するＩＥ
力がｌｌ＜；　ｌ”するので、このプランジャ０：９両
端に作１１１する１士力のバランスがくずれる。このた
め１１：力ｒｉｌｉｆｉ°に弁（１（ｌの１ランジヤ（
１ニヤが左動して分流圧力市」［？皿部（Ｚ）の開度を
小さくしてポンプ。

（１）の吐出圧Ｑを、フ′フンジャ（１ニヤの両端に作
用する力がバランスする１１代Ｖこ１で上昇させる。こ
の結果流爪調１良ｎＪ変オリフィスＧｌｌ　Ａｉｌ後の
差１−Ｅは一定に保たれ、旋回体用アクチュエータ（３
）にはｉｊＪ変オリフィス０１の開度に対応した流量が
優先的に供給され、その余剰流は圧力Ｍ１（＾′弁０１
の分流圧力制御部（Ｚ）から分流ラインい違に分流され
、この余剰によってその他のアクチュエータ（４）を作
動させることができ。

るものである。

前記の如き状態において負荷（Ｗ２）の荷重が旋回体用
アクチュエータ（３）の負荷（５）よりも大きくなって
、ポンプ吐出圧が上昇する傾向になると、圧力補償弁０
（）のプランジャ０３は直ちに応答して、分流圧力制御
部（Ｚ）によるバイパス制御から絞り圧力制御部（Ｙ）
の開度を小さくしてプランジャ０１の両端に作用する力
をバランスさせる′電圧制御を行なうものである。

すなわち、アクチュエータ０．４）の負荷（Ｗ２）が増
大してアクチュエータ（３）の負荷（４）を繞えると、
流体ポンプ（１）の吐出流体は、負荷の小さい旋回体用
アクチュエータ（３）に供給される。ところが、可変オ
リフィス０１により流量が制限されているので、可変オ
リフィスリ１の前位となすポート（至）の１王力が−Ｉ
−昇する。この圧力は通路（１３ａ）を介してプランジ
ャｕ３の左端に作用し、この左端の圧力と背圧室００の
負荷圧及びスプリング（ハ）圧との合力が平衡するよう
に、前記スデランジャ０１は右動し、絞り圧力制御部（
Ｙ）の開度を小さくする。その結果、分流圧力制御部（
Ｚ）は全開となって非制御状態になるのに対して、絞り
圧力制御部（Ｙ）は、減、明制御となす制御状態になる
。つまり供給ライン叫は、アク升ユエータ（４）の負荷
（Ｗ、）に４目当する高１王で心−）で、この１漬圧を
絞り圧力制御部（Ｙ）で減圧して再開オリフィス（１１
前位の圧力になすのである。

以上説明したように負荷心へ）と負荷（Ｗ２）との関係
が変っても旋回体用アクチュエータｆ３）（ｄ正確に流
量補償されるのである。

さらに前記負荷（Ｗ２）が変化しポンプ吐出圧力がリリ
ーフ弁（８）の設定圧よりも大きくなると、分ｉ６を圧
力制商１部（Ｚ）から分流ライン翰に流入する流体は１
）１１記ＩＪ　ＩＪ−フ弁（８）を押開いて、吐出１よ
ｉ＋Ｊ変制（財）シリンダ（イ）に導かれ、流体ポンプ
（１）の吐出［１１を減少さぜ、ポンプ吐出圧の一１二
＋！［＋全ｎｉｌ記すＩＪ−）弁（８）によって設定値
に制御するものであるっ なお第１図の実施例は、方向制御８弁（５）の中ｑ時、
アンロード通路（５ａ）を介して分流ライン翰を流れる
流体によっ−Ｃ流体ボポンプ（１）の吐出バｌを制御す
る手段として、前記分流ライン翰を流れる流体をパイ１
」ットライン０１）を介して、直接、吐出量司変制制シ
リンダ（５）に導く如くしたものである。これに対して
第４図は分流ライン（ホ）を流れる流体によって流体ポ
ンプ（１）の吐出量を制御する手段として、前記分流ラ
イン（イ）を流れる流体をパイロットライン（ｌｌａ）
を介して３方向形圧力方向制御弁（４５ａ　）に導いた
点が異なり、この圧力方向制御弁（４５ａ）の変位によ
ってポンプ（１）の吐出量を該ポンプ（１）の吐出１王
そのものの作用で制御する如くしたものであるっまた第
５図は分流ラインＣ）を流れる流体によって流体ポンプ
（１）の吐出量を制御する手段として、前記分流ライン
翰を流れる流体を３方向形圧力方向制御弁（４５ｂ）を
介してパイロットライン（１ｌｂ）でシリンダ（ロ）に
導いた点が異なり、この圧力方向制御弁（４５ｂ）の変
位によってシリンダ（ロ）を分流ライン（ホ）とタンク
（２１ｂ）とに交互に連通させて、ポンプ（１）の吐出
量を制御する如くしたものである。

但し第４図及び第５図において第１図と同−附号で示し
た部分の構造並びにこれら部分の回路の接続については
、すでに第１図において説明したので詳しい説明は省略
する。

叙上の如く本発明は２つの圧力制御部（Ｙ）（Ｚ）が交
互に制御作用を行なう如き圧力補償弁ＯＩを流体ポンプ
（１）の吐出側に設置すると共に、前記絞り圧力制御部
（Ｙ）の後位に流量調整可変オリフィスｔ４Ｇを１１１
ｈえた流量方向制御弁（ト）を介して旋回体用アクチュ
エータ（３）を接続し、前記流量調整可変オリフィス０
１の前位を圧力補償弁０（車のプランジャの反スプリン
グ側に、−ｊＩ記流量ｒｉＪ変調整オリフィス（４０の
後位をスプリング倶１１にそれぞれ連通せしめる一方、
前記分流圧力制御部（Ｚ）の後位に方向制御弁（５）を
介してその他のアクチュエータ（４）を接続したので、
負荷（１ｗ２）相互の変化に対して、前記圧力補償弁ａ
ｔ）ｔｉ２つの圧力側ｎ「（１部（Ｙ）（Ｚ）の交互の
作用によって常に旋回体用アクチュエータ（３）に対す
る流量補償を行なうことができる。従って旋回体用アク
チュエータ（３）とその他のアクチュエータ（４）とを
同時に作動させている場合、例えばパワーショベルの旋
回体を旋回中、その他のアクチュエータの負荷が変化し
ても、旋回体用アクチュエータの速度は変化せず、流量
方向制御弁の可変オリフィスの開度調整のみによって速
度を制御するので、操作性に浸れ、危険度も低減するの
である。即ち従来のパワーショベルでは、その他のアク
チュエータの負荷変動によって旋回体用アクチュエータ
の速度が変化してショックが発生すると共に、旋回体の
自走でパケットなどが障害物に衝突するなどの弊害を生
ずるが、これらの弊害を本発明では防止できる。

また複数アクチュエータの要求量にｔ１シて流体１ぞン
フ”の吐出量が不足する場合には、旋回体用アクチュエ
ータへ陵先的に流体を供給し、余剰流があればその余剰
流でその他のアクチュエータを作動させるなど、常に旋
回体用アクチュエータを暖先させることによって作業の
安全性や作業性が一段と向上するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すパワーショベルの説明図
、第２図は一部をシンボルで示したパワーシーＪづルの
作動説明図、第３図は部分作用説明図、第４図及び第５
図は他の実施例の説明図である。 （３）・・・旋回体用アクチュエータ （５）・・・方向制御弁　　　（９）・・・絞り（１１
・・・圧力補償弁　　　（１１）・・・バイｒＪ　７ト
ライン（１＆・・供給ライン　　　（４）・・・分流ラ
イン（イ）・・・戻りライン　　　（ロ）・・・吐出量
可変操作シリンダ…・・・ｌ在ｍ方自制御弁　（ト）・
・・流量調整可変オリフィス（Ｚ）・・・分流圧力制御
部 （Ｙ）・・・絞り圧力制御部 （Ｃ）・・・流量比例制御装置 出願人　　ダイキンエ柴株式会社 第２図 Ｗ 山−１ ３０弓　　　・ ４０４４４０　　胛４１ ”　−Ｙ＄−４２ Ｚ　、　　　　　１ｉ−− ０１２ ：　　１ 會 ５・′Ｆ３７２２１８ １ ５゛５５ ４″ １１ 會 −ロ＾

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １つのプランジャに形成した絞り圧力制御部（Ｙ）と分
   流瓜か制御部（Ｚ）とが−四が制御状態であるとき他ｌ
   １ｌ１１が非制御状態である如くこれら両しモカ制御部
   （Ｙ）（Ｚ）が交互に制御作用を行なう如き圧力補償弁
   （１（ｌ全流体ポンプ（１）の吐出側に設置すると共に
   、前記絞り圧力制御部（Ｙ）の後位に流歌調整町変オリ
   フィスＬ４０を備えた流量方向制御弁Ｃりを介して旋回
   体用アクチュエータ（３）を接続し、前記流危調整町変
   、ｌ−ＩＪフィスＧ１の前位を圧力補償弁０（車のプラ
   ンジャの反スプリング側に、前記流量調整可変オリフィ
   ス０Ｉの後位をスプリング側にそれぞれ連通せしめる一
   方、前記分流圧力制御部（Ｚ）の後位に接続した分流ラ
   イン（イ）に方向制御弁（５）を介してその他のアクチ
   ュエータ（４）を接続したことを特徴とする旋回体を有
   するパワーショベル等の建設機械。