JPS5970245A - 車両用油圧回路 - 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】 この発明は、ステアリング操作と作業０機操作とを油圧
により行なうたとえばホイールローダ等に用いる車両用
油圧回路に関する。

近年、このような車両に用い得る比較的硬れた油圧回路
が、本発明者により、提案された（実開昭５６−１４４
８０３号）。この油圧回路は、第１固定容量形ポンプに
連結した第１メインラインおよび第２固定容量形ポンプ
に連結した第２メインラインに、それぞれ優先膨圧力補
償弁の１次ポートを接続すると共に、上記各優先膨圧力
補償弁の優先ボートにそれぞれ負荷圧検出ボート付流量
方向制御弁を接続する一方、上記第１メインラインに接
続した優先形圧力補制弁のバイパスポートをチェック弁
を介して第２メインラインに、また上記第２メインライ
ンに接続した優先膨圧力補償弁のバイパスポートをチェ
ック弁を介して第１メインラインにそれぞれ接続するこ
とにより、第１゜第２メインラインにそれぞれ設けた流
量方向制御弁の圧力補償を互いに独立に優先して行なう
と同時に、第１．第２メインラインの余剰流体を優先膨
圧力補償弁で互いに融通して、ポンプの所要容量を小さ
くし得るという利点を有するものである。

ところが、上記油圧回路では、２個の固定容量形ポンプ
を用いているため、常時、余剰流体が生じ、動力損失が
大きいという問題がある。

そこで、この発明の目的は、２個の可変容量形ポンプを
用い、これらの吐出流量を要求に応じて制御して、余剰
流体を生じさせないようにすることにより、省エネルギ
ーを達成し、かつ、ステアリング操作のみを作業機操作
に優先させて、安全を確保することにある。

上記目的を達成するため、この発明の構成・作用は、第
１可変容量形ポンプの吐出口に優先膨圧力補償弁の１次
ポートを接続し、その優先膨圧力補償弁の優先ポートに
ステアリング操作用の負荷圧検出ポート付第１流量方向
制御弁を接続する一方、上記優先膨圧力補償弁のバイパ
スポートおよび第２可変容量形ポンプの吐出口を、作業
機操作用の負荷圧検出ポート付第２流量方向制御弁に接
続する一方、上記第１可変容量形ポンプの吐出量制御部
に作用させる流体圧力を制御して上記第１可変容量形ポ
ンプの吐出量を制御する第１０−ドセンシング弁のバネ
室に、上記第１．第２流量方向制御弁で検出された負荷
圧のうちの最高圧力をシャトル弁で選択して伝えて、上
記第１可変容量形ポンプの吐出量を制御する一方、上記
第２可変容量形ポンプの吐出量制御部に作用させる流体
圧力を制御して上記第２可変容量形ポンプの吐出量を制
御する第２０−ドセンシング弁のバネ室に上記第２流量
方向制御弁の負荷圧を伝えて、第２可変容量形ポンプの
吐出量を制御するようにすることによへり、第１．第２
可変容量形ポンプの吐出量を要求に応じて制御し、特に
ステアリング単独操作時に第２可変容量形ポンプをフェ
ザリング運転して、省エネルギーを達成すると同時に、
作業機単独操作時には、第１可変容量形ポンプからの吐
出流体を第２可変容量形ポンプ側に合流させて、作業機
側の回路の能力を増大し得、しかも、ステアリング操作
と作業機操作を同時に行なう際には、優先膨圧力補償弁
でステアリング操作時の第１流量方向制御弁の圧力補償
を優先して、安全を確保し得るようにした点に特徴を有
する。

以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はホイルローダ用油圧回路を示し、１は第１可変
容量形ポンプ、２は第１可変容］１；、形ポンプ１の吐
出口１ａに１次ポー１−２１を接続した優先膨圧力補償
弁、３は優先膨圧力補償弁２の優先ポート２ｂに圧力ポ
ートＰを接続した作業機操作用の負荷圧検出ポート付第
１流量方向制御弁、４゜５は上記第１流量方向制御弁３
によって作動方向および速度が制御されるステアリング
用油圧シリンダであって、上記優先膨圧力補償弁２のバ
ネ室２Ｃには第１流量方向制御弁３の中立位置５０時に
低圧ライン３７を介してタンク３８に連通ずる負荷圧検
出ポートｒ；を接続していて、優先膨圧力補償弁２は、
第１流量方向制御弁３がオフセット位置Ｓ１　　または
Ｓ２に存するときに、その第１流量方向制御弁３の流量
調整部（図示せず。）の前後の差圧を優先的に一定に圧
力補償するように動作して、余剰流体をバイパスポート
２ｄへ排出するようになっている。

また、７は第２可変容量形ポンプ、８は第２可変容量形
ポンプ７の吐出ロアａにチェック弁９を介して１次ボー
ト８ａを接続した減圧形圧力補償弁、１１．１２は減圧
膨圧力補償弁８０２次ボート８ｂにそれぞれチェック弁
１４．１５を介して接続した作業機操作用の負荷検出ポ
ート付第２流量方向制御弁、１５．１６は一方の第２流
量方向制御弁１１によって、方向および速度が制御され
るパケット用油圧／リンダ、１７．１８は他方の第２流
量方向制御弁１２によって作動方向および速度が制御さ
れるブーム用油圧シリンダ、２１は」二記優先形圧力補
償弁２のバイパスポー１−２　ｄを上記減圧膨圧力補償
弁８の１次ボート８ｄとチェック弁９との間に接続する
ライン２２に設けたチェック弁であって、上記減圧形゛
圧力補償弁８のバネ室８Ｃには、第２流量方向制御弁１
１．１２の中立位置Ｓ□時に低圧ライン３９を介してタ
ンク４０に連通ずる負荷圧検出ポートＦ、Ｆを両端に接
続したシャトル弁２５の中央のポートを接続し−Ｃ，上
記バネ室８Ｃに最高負荷圧力を選択して伝え、減圧膨圧
力補償弁８は負荷圧の高い方の第２流量方向制御弁１１
または１２の流量調整部の前後の差圧を一定に圧力補償
するようになっている。

また、３１は第１可変容量形ポンプ１のたとえば斜板制
御シリンダからなる吐出量制御部１ｂをその第１可変容
量形ポンプ１の吐出口１ａとタンク３２とに切換接続し
て第１可変容量形ポンプ１の吐出量を制御する２位置３
ポートを有する第１０−ドセンンング弁であって、この
第」ロードセンシング弁３１のバネ室３ｉａにシャトル
弁３３の中火のポート３３ａを接続し、このシャトル弁
３３の一端のポート３３ｂに第１流量方向制御弁３の負
荷圧検出ポートＦを、他端のポー）３３Ｃに第２流量方
向制御弁１１．１２の負荷圧力のうちの最高負荷圧力を
選択するシャトル弁２５の中央のポートを接続している
。したがって５、上記第１０−ドセンシング弁２１のバ
ネ室３１ａには、第１．第２流量方向制御弁３，１１．
１２の負荷圧力のうちの最高負荷圧力がシャトル弁３３
によって選択して伝えられ、上記第１０−ドセン７ング
弁３１は、最高負荷圧力を有する第１または第２流量方
向制御弁３，１１．１２の流量調整部の前後の差圧を一
定にするように、第１可変容量形ポンプ１の吐出量制御
部１ｂを吐出口１ａまたはタンク３２に切換接続して、
第１可変容量形ポンプ１の吐出量を制御するようになっ
ている。

また、３５は第２可変容量形ポンプ７のたとえば斜板制
御シリンダからなる吐出量制御部７ｂをその第２可変容
量形ポンプ７の吐出ロアａとタン量 り３６とに切換接続して第２可変容戸ポンプ７の吐出量
を制御する２位置３ポートを有する第２０−ドセンシン
グ弁であって、この第２０−ドセンンング弁３５のバネ
室３５ａに、Ｗ；２流量方向制御弁１１．１２の負荷圧
力のうち最高負荷圧力を選択するシャトル弁２５の中火
めポートを接続している。したがって、」二記第２０−
ドセンシング弁３５は、高い負荷圧力を有する第２流量
方向制御弁１１または１２の流量調整部の前後の差圧を
一定にするように、第２可変容量形ポンプ７の吐出量制
御部７１）を吐出ロアａまたはタンク３６に切換接続し
て、第２可変容量形ポンプ７の吐出量を制御するように
なっている。

上記構成の車両用油圧回路において、いま、ステアリン
グ単独操作を行なうべく、第１流最方向制御弁３をたと
えばオフセット位置Ｓ１に位置させ、第２流量方向制御
弁１１．１２を中立位置■０に位置させているとする。

このとき、第１０−ドセンシング弁３１のノ（ネ室３１
ａには、第１流量方向制御弁３の負荷圧検出ボー）Ｆお
よびシャトル弁３３を介して第１流量方向制御弁３の流
量調整部後位（下流）の負荷圧力が伝えられ、また、優
先膨圧力補償弁２のノ（ネ室２Ｃにも上記負荷圧力が上
記ポートＦを介して伝えられる。したがって、第１０−
ドセンシング弁３１は第１可変容量形ポンプ１の吐出口
１ａの吐出圧力と上記負荷圧力との差が、第１０−ドセ
ンシング弁３１のバネ室３１ａのバネ３１ｂのバネ圧に
相当するように、吐出量制御部１ｂを吐出口１ａまたは
タンク３２に切換接続して、第１可変容量形ポンプ１の
吐出量を制御して、無駄な流体を吐出させない。また、
優先膨圧力補償弁２は、第１流量方向制御弁３の流量調
整部の前後の差圧が、その優先膨圧力補償弁２のバネ室
２Ｃのバネ２Ｃのバネ圧となるように動作して、ステア
リング用油圧シリンダ４，５の正確な速度制御を確保し
、かつ余剰流体をバイパスポート２ｄから排出する。

一方、このとき、第２流量方向制御弁１１．１２の圧カ
ポ−）　１）　、　ｌ）は閉鎖され、かつ、その負荷圧
検出ポートＦ、Ｆは低圧ライン３９を介してタンク４０
に連通しているため、第２０−ドセンシング弁３５のバ
ネ室３５ａはシャトル弁２５を介してタンク４０に連通
ずる。したがって、第２０−ドセンシング弁３５は、第
１可変容量形ポンプ７の吐出量を略零とし、かつその吐
出圧力を第２０−ドセンシング弁３５のバネｘ３ｓａの
ハネ３５ｂのバネ圧に相当する極く低圧に制御する。す
なわち、第２可変容量形ポンプ７は動力の殆んど必要と
しないいわゆるフェザーリング運転を行なう。

このように、ステアリング単独操作時には、第１可変容
量形ポンプ１は第１流量方向制御弁３の要求に応じた量
の流体を吐出し、かつ、第２可変容量形ポンプ９はフェ
ーリング運転を行なうので、無駄な流体を吐出すること
がなく、省エネルギーを達成できる。

次に、ステアリングと作業機の操作を同時に行なうべく
、第１．第２流量方向制御弁３，１１゜１２をたとえば
切換位置Ｓ１．Ｖｌ、Ｖｌに位置させて、ステアリング
用油圧シリンダ４，５、パケット用油圧シリンダ１５．
１６およびアーム用油圧シリング１７．１８を同時に駆
動するとする。

このとき、第１可変容量形ポンプ１は、第１０−ドセン
シング弁３１のバネ室３１ａに第１．第２流量方向制御
弁３．１１．１２の最大負荷圧力が伝えられるため、吐
出口１ａの吐出圧力が上記最大負荷圧力よりも上記バネ
室３１ａのバネ３　ｌｂのバネ圧相当部分だけ高くなる
ように、吐出量が制御される。そして、優先膨圧力補償
弁２は、第１流量方向制御弁３の流量調整部の前後の差
圧を一定に優先的に圧力補償する一方、余剰流体をバイ
パスポート２ｄから排出し、チェック弁２１を通して、
第２可変容量形ポンプ７からの吐出流体に合流させる。

第２可変容量形ポンプ７は、第２０−ドセンシング弁３
５のバネ室３５ｄに第２流量方向制御弁１１．１２の最
大負荷圧力がシャトル弁２５で選択して伝えられるため
、吐出ロアａの吐出圧力が上記最大負荷圧力よりも、上
記バネ室３５ａのバネ３５ｂのバネ圧相当分だけ高くな
るように吐出量が制御される。そして、減圧形圧力補償
弁８のバネ室８ｃは、そのバネ室８ｃにシャトル弁２５
で最大負荷圧力が選択して伝えられるため、負荷圧力が
大きい方の第２流量方向制御弁１１または１２の流量調
整部に対して圧力補償を行なう。

このように、ステアリングと作業機の同時操作時には、
優先膨圧力補償弁２で、ステアリング側の第１流量方向
制御弁３の圧力補償を優先し、優先膨圧力補償弁２のバ
イパスポート２ｄから余剰流体を作業機側に供給するの
で、ステアリング動作が優先されて安全である。また、
第１．第２の可変容量形ポンプ１．７とも要求に応じた
１社の流体を吐出するので、動力損失が少なく省エネル
ギーが達成される。

また、このステアリングと作業機の同時操作時に、たと
え第１．第２可変容量形ポンプ１，７の回転数が共に低
下して、両ポンプ１，７の吐出流量が不足しても、優先
膨圧力補償弁２は作業機側の第１流量方向制御弁３を優
先的に圧力補償すべく、たとえばバイパスポート２ｄを
閉鎖し、第１可変容量形ポング１の吐出流体を第１流鼠
方向制御弁３に優先的に供給し、−か、第２可変容量形
ポンプ７の吐出流体はステアリング側に供給されること
はなく、作業機側の第２流量方向制御弁１１゜１２に供
給されるので、ステアリングと作業機との同時操作が依
然として可能である。

特に、この実施例では、合流させるためのう・ｒン２２
にチェック弁２１が設けられて第２可変容量形ポンプ７
の吐出流体が第１可変容量形ポンプ１の吐出流体に合流
することがないため、上述の如く回転数が低下して流量
が不足した際のステアリングと作業機の同時操作を確実
に独立して行なうことができる。

次に、作業機の単独操作を行なうべく、第１流量方向制
御弁３を中立位置Ｓ□に位置させて圧力ポートＰを閉鎖
し、第２流量方向制御弁１１．１２をたとえば切換位置
Ｖｌ、Ｖ１に位置させて、パケット用油圧シリンダ１５
．１６およびブーム用油圧シリンダ１７．１８を、駆動
するとする。

このとき、第１０−ドセンシ／グ弁３１のバネ室３１Ｈ
にシャトル弁３３で第２流量方向制御弁１１．１２の最
大負荷圧力が伝えられている。したがって、この第１ｏ
−ドセンシング弁；３１の制御によって、第１可変容量
形ポンプ１は吐出口１ａの吐出圧力と上記最大負荷圧力
との差圧が上記第１０−ドセンシング弁３１のバネ３１
１）のバネ圧に相当するように制御される。そして、こ
の第１可変容量形ポンプ１からの吐出流体は、第１流１
１七方向制御弁３の圧カポ−）Ｐが閉鎖されているため
、全量Ｊ光彩圧力補償弁２のバイパスポート２ｄおよび
チェック弁２１を通って、第２　’ｕＴ変容量形ポンプ
７の吐出流体に合流させられる。また、第２可変容量形
ポンプ７も、その吐出ロアａの吐出圧力と第２流量り向
制御弁１１．１２の最大負荷圧力との差圧が第２０−ド
センンング弁３５のバネ３５ｂのバネ圧に相当するよう
に第２０−ドセンンング弁３５によって、吐出流量が制
御される。

したがって、第２流量方向制御弁１１．１２には、第２
可変容量形ポンプ７の吐出流体と第１可変容量形ポンプ
１の吐出流体とが合流して供給されるため、パケット用
油圧シリンダ１５．１６およびブーム用油圧シリンダ１
７．１８の最大制御速度および出力を大きくすることが
でき、作業機の能力を向」ニすることができる。

上記実施例はホイールローダに用いたものであるが、こ
の発明はこれに限らず、ステアリングと作業機操作を油
圧で行なうモータグレーダ、フォークリフト等の車両に
用いることができるのは勿論である。

以上の説萌で明らかなように、この発明の車両用油圧回
路は、第１可変容量形ポンプの吐出口に優先形圧力補償
弁の１次ポートを接続し、その優先形圧力補償弁の優先
ポートにステアリング操作用の負荷圧検出ポート付第１
流量方向制御弁を接続する一方、上記優先形圧力補償弁
のバイパスポートおよび第２可変容量形ポンプの吐出口
を、作業機操作用の負荷圧検出ポート付第２流量方向制
御弁に接続する一方、上記第１可変容量形ポンプの吐出
量制御部に作用させる流体圧力を制御して上記第１可変
容量形ポンプの吐出量を制御する第１０−ドセンシング
弁のバネ室に、上記第１．第２流量方向制御弁で検出さ
れた負荷圧のうちの最高圧力をンヤトル弁で選択して伝
えて、上記第１可変容量形ポンプの吐出量を制御する一
方、上記第２可変容量形ポンプの吐出量制御部に作用さ
せる流体圧力を制御して上記第２可変容量形ポンプの吐
出量を制御する第２０−ドセンンング弁のバネ室に、上
記第２流量方向制御弁の負荷圧力を伝えて、第２可変容
量形ポンプの吐出量を制御する、ようにしているので、
第１．第２可変容量形ポンプの吐出量を要求に応じて制
御し、特にステアリング単独操作時に第２可変容量形ポ
ンプをフェザリング運転して、省エネルギーを達成でき
ると同時に、作業機単独操作時には、第１町変容１１：
、形ポンプからの吐出流体を第２可変容量形ボンゾ側に
合流させて、作業機側の回路の能力を増大でき、しかも
、ステアリング操作と作業機操作を同時に行なう際には
、優先形圧力補償弁でステアリング操作用の第１流量方
向制御弁の圧力補償を優先して、安全を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の回路図である。 １・・・第１可変容量形ポンプ、２・・・優先形圧力補
償弁、３・・・第１流量方向制御弁、７川第２可変容量
形ポンプ、１１．１２・・・第２流量方向制御弁、１４
．１５，２５．３３・・・シャトル弁、３１・・・第１
０−ドセンシングＬ３５・・・第２０−ドセンシング弁
。 特　許　出　願　人　ダイキン工業株式会社代理　人弁
理士青山　葆　ほか２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１可変容量形ポンプ（１）の吐出口に優先膨圧
   力補償弁（２）の１次ポー）（２ａ）を接続し、その優
   先膨圧力補償弁（２）の優先ボート（２１３）にステア
   リング操作用の負荷圧検出ポート付第１流量方向制御弁
   （３）を接続する一方、上記優先膨圧力補償弁（２）の
   バイパスボート（２ｄ）および第２可変容量形ポンプ（
   ７）の吐出口を、作業機操作用の負荷圧検出ボート付第
   ２流量方向制御弁（１１）に接続する一方、上記第１可
   変容量形ポンプ（１）の吐出量制御部（ｌｂ）に作用さ
   せる流体圧力を制御して−に記第１可変容量形ポンプ（
   １）の吐出量を制御する第１０−ドセンシング弁（３１
   ）のバネ室（３１ａ）に、上記第１．第２流量方向制御
   弁＋３）　、　１ｌｌ）で検出された負荷圧のうちの最
   高圧力をシャトル弁（３３１で選択して伝えて、上記第
   １可変容量形ポンプ（１）の吐出量を制御する一方、上
   記第２可変容量形ポンプ（７）の吐出量制御部（７ｂ）
   に作用させる流体圧力を制御して上記第２可変容量形ポ
   ンプ（７）の吐出量を制御する第２０−ドセンシング弁
   （３５）　（Ｄバネ室（３５ａ）に、上記第２流量方向
   制御弁（１１）の負荷圧を伝えて、第２可変容量形ポン
   プ（７）の吐出量を制御するようにしたことを特徴とす
   る車両用油圧回路。