JPS61171902A - 複数アクチユエ−タの油圧制御回路 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、油圧り”レーンや油圧ショベル等の建設機械
のように、共通の可変容量形油圧ポンプから走行、旋回
、ブーム、ウィンチ（主巻、補巻）、あるいはアーム、
パケット等を駆動する各油圧モータや油圧シリンダ等の
複数のアクチュエータに圧油を給排制御する場合に用い
られる複数アクチュエータの油圧制御回路に関するもの
である。

（従来技術） 従来、クレーンのウィンチ用油圧モータ等の速度制御回
路として、たとえば特公昭５９−５１６３号公報に示さ
れているように、電磁切換弁と減圧押を用い、その電磁
切換弁の切換えにより可変容膳形油圧ポンプ（以下油圧
ポンプという）の吐出流量を＄１１１１できるようにし
たものが知られている。

しかし、この回路は、使用頻度の高い通常の作業時に、
電磁切換弁を消磁して、ウィンチ用油圧モータの方向制
御弁を切換制御するリモコン弁（パイロット弁）の二次
圧力を、シャトル弁により高圧選択して油圧ポンプの流
量ＩＩＪＩ１部に導き、同ポンプの吐出流ＩＱを第３図
実線に示すようにリモコン弁の二次圧力Ｐｉに比例して
ポジティブコントロール方式（以下ポジコン方式という
）で＠御する中高速制御を行い、使用頻度の低いアース
オーガ等の特殊な作業時に、電磁切換弁を励磁して、上
記流ｍ制御部に減圧弁の二次圧力を導くことにより、第
３図鎖線に示すようにリモコン弁の操作に関係なしに油
圧ポンプの吐出流量を少なくする微低速制御を行うよう
にしたものである。

このように通常の作業時に、ポジコン方式で制御する油
圧回路では、１台の油圧ポンプで１個のアクチュエータ
を制御する場合は問題は無いが、１台の油圧ポンプによ
り複数のアクチュエータを同時に駆動する場合、各アク
チュエータのリモコン弁の二次圧力をシャトル弁により
高圧選択して油圧ポンプの流量制御部に導くため、次の
ような問題がある。

すなわち、１個のアクチュエータをハーフレバーでイン
チング操作中に、他のアクチュエータをフルレバー操作
すると、後で操作されたリモコン弁からの二次圧力（高
圧）によってポンプの吐出流量が増大され、そのために
インチング操作中のアクチュエータの速度が変化し、操
作性が著しく損われる。たとえば、クローラクレーンの
操作において、ブームを下げながら、主巻（または補巻
）を巻上げて吊荷を水平押出しする場合、ブーム用リモ
コン弁のハーフレバー操作により、ブームをインチング
操作で緩速降下中に、主巻（または補’ａ＞□１つ、□
７い７、−□１６８□ッ　　ｔプの吐出流量が増加する
ため、ブーム周方向ｔｓｍ弁のスプール開度を絞ってい
ても、カウンタバランス弁の開度が大きくなってブーム
下げ速度が速くなり、ブームの下げと、主巻（または補
巻）の巻上げとがマツチングしな（なり、操作性が著し
く損われるとともに、出荷が急速降下する危険性がある
。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に鑑み、とくに１台の油圧ポ
ンプから複数のアクチュエータに圧油を供給して、ブー
ム下げと主巻（または補巻）の巻上げ等の複合作業時に
、各アクチュエータの速度が互いに干渉されないように
し、複合作業の操作性、作業性、安全性を向上させ、ま
た、アースオーガ作業や鉄骨の芯合わせ等の微低速作業
の操作性、作業性をも向上させることができる複数アク
チュエータの油圧制御回路を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、リモコン弁の二次圧力によって切換えられる
複数の方向制御弁を有し、各方向制御弁の切換えによっ
て共通の可変容量形油圧ポンプの吐出油を複数のアクチ
ュエータに給排制御するように構成した複数アクチュエ
ータの油圧制御回路において、一定圧力の油圧源を中間
回路に連通させる第１作業位置と中間回路をタンクに連
通させる第２作業位置とに切換自在の選択弁を設けると
ともに、上記油圧ポンプの流量制御部をタンクに連通さ
せて同ポンプの吐出流量を最小にする第１制御位置と上
記中間回路に導かれた一定圧力の制御圧を上記流量制御
部に導いて同ポンプの吐出流量を最大にする第２Ｉ制御
位置とに切換自在のパイロット切換弁とを設け、上記各
リモコン弁の二次側に二次圧力が導かれていないときに
パイロット切換弁を第１１ｉｌＪＩ１１位置に保持させ
、かつ、上記各リモコン弁のいずれか１以上の二次側に
二次圧力が導かれたときにその二次側から高圧選択して
導いた二次圧力によってパイロット切換弁を第２制御位
置に切換えるように構成し、さらに、パイロット切換弁
の切換圧力を上記各方向制御弁の切換圧力よりも低く設
定したことを特徴とするものである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す油圧回路図であり、図に
おいて、１は図外のエンジンにより駆動される可変容器
形油圧ポンプで、その吐出回路２に、回路圧力を設定す
るメインリリーフ弁３と、吐出油の流れの方向を切換制
御する第１、第２の方向制御弁４．５を介して第１油圧
モータ６の駆動回路５ａ、５ｂおよび第２油圧モータ７
の駆動回路７ａ、７ｂがそれぞれ接続されている。６ｃ
。

７Ｃはカウンタバランス弁、８は戻り油回路、９はタン
クである。

一方、１０．１１は第１、第２のリモコン弁で、その−
次側には一次圧力を設定するリリーフ弁１２を備えたパ
イロットポンプ１３の吐出回路１４が接続され、二次側
には上記各方向制御弁４，５のパイロット部に切換えの
ための二次圧力を導く二次側回路１０ａ、１０ｂおよび
１１ａ、１１ｂが接続され、タンクボートにはタンク９
への戻り油回路１５が接続されている。

１６は選択弁で、一定圧導入回路１７を中Ｈ１ｌｌ路１
８に連通させる第１作業位１２１６ａと、中間回路１８
をタンク側回路１９に連通させる第２作業位１１６ｂと
に切換自在に設けられている。また、図例では、選択弁
１６の一定圧導入側回路１７がリモコン弁１０．１１の
一次側回路１４に接続され、タンク側回路１８がリモコ
ン弁１０．１１のタンク側回路１５を介してタンク９に
接続されているが、回路１７にリモコン弁１０．１１の
油圧源とは別の油圧源を接続し、回路１９を直接タンク
９に接続してもよい。

２０はパイロット切換弁で、上記油圧ポンプ１の流量制
御部１ａに接続した制御圧導入回路２１をタンク９に連
通させる第１１１ＩＩ位！２０ａと、中間回路１８に連
通させる第２制御位１ｆ２０ｂとに切換自在に設けられ
、そのバイ０ット部２０Ｃに、上記各リモコン弁１０．
１１の二次側回路からシャトル弁２１．２２．２３によ
り高圧選択した二次圧力を導入する二次圧力導入回路２
４が接□ａ−Ｃい。、、お、ユ。７、イ。ッ、。い、。

　　　賽の切換圧力Ｐ１は上記各方向制御弁４，５の切
換圧力Ｐ２よりも低く設定しである。

上記の油圧制御回路において、選択弁１６を第１作業位
１１６ａに保持した状態で、何の操作もしないときは、
各リモコン弁１０．１１の二次側回路１０ａ、１０ｂ、
１１ａ、１１ｂのいずれにも二次圧力が導かれておらず
、従って、各方向制御弁４．５が図示の位置に保持され
ているとともに、回路２４にも二次圧力が導かれないた
め、パイロット切換弁２０も図示の第１制御位！２０ａ
に保持されている。このため、油圧ポンプ１の流量制御
部１ａの圧油導入回路１７が回路１８，１５を経てタン
ク９に連通され、油圧ポンプ１の吐出流ｆｆ１Ｑが最小
となり、その吐出油が各方向制御弁４．５を通過し、回
路８を経てタンク９に戻される。すなわち、各油圧モー
タ６．７のいずれも駆動しないときは、油圧ポンプ１の
吐出流量Ｑが最小となり、動力損失が極力少なくなるよ
うに制御される。

次に、上記選択弁１６を第１作業位１１６ａに保持した
ままで、たとえば第１リモコン弁１０のレバー１０Ｃを
矢印イ方向に操作すると、その二次側回路１０ｂにレバ
ー操作角に応じた二次圧力Ｐｉ１が導出され、その二次
圧力Ｐｉ１がシャトル弁２１．２３を経て回路２４に導
かれる。そして、その二次圧力Ｐｉ１がパイロット切換
弁２０の設定圧８１以上になると、パイロット切換弁２
０が第２制御位１ｉ２０ｂに切換えられ、上記回路２１
が中間回路１８に連通される。このとき、中間回路１８
が選択弁１６により一定圧導入回路１７に連通されてい
るので、油圧ポンプ１の流１１Ｊ御部１ａに、パイロッ
トポンプ１３からリリーフ弁１２によって設定されたリ
モコン弁ｉｏ、１ｉの一次圧力（一定）が導入され、こ
れにより油圧ポンプ１の吐出流ｍＱが第２図実線のよう
に最大Ｑ　ｗａｘとなるように制御される。

然る後、上記二次側回路１０ａに導かれた二次圧力Ｐｉ
１が方向制御弁４の設定圧８２以上になると、方向制御
弁４が図面下位置に切換えられ、上記油圧ポンプ１の吐
出油が駆動回路６ａを経て第１油圧モータ６に供給され
るとともに、その駆動回路６ａの導かれる圧力によって
カウンタバランス弁６Ｃが間かれ、同モータ６が正転（
たとえば巻上方向）に回転駆動される。

また、上記二次圧力Ｐｉ１が方向制御弁４の設定圧８２
以上になって方向制御弁４が切換えられた後は、レバー
１０Ｃの操作角に応じて上記二次圧力Ｐｉ１が制御され
るとともに、上記油圧ポンプ１の吐出流量Ｑが最大Ｆｌ
ａＱ■ａ×に保持された状態で、その二次圧力Ｐｉ１に
応じて方向ｔｉＩＪｗＪ弁４のスプール開度が制御され
、上記油圧モータ６に流入する流−が制御され、同モー
タ６の回転速度が制御される。これにより、油圧ポンプ
１が最大吐出流量Ｑ　ｌａＸの状態で、レバー１０ｃの
操作によって方向Ｍｌ）ｌ弁４のスプール開度を制御し
ながら中高速作業を行うことができる。なお、この作業
時において、油圧ポンプ１の吐出流量Ｑ　ｓａｘのうち
、方向ｔｌｌＪＩｌ弁４のスプール開度によって決めら
れた必要油量のみが油圧モータ６に流入するとともに、
その余剰油が方向１ｉＩＪＩＩＩ弁４によってブリード
オフされ、タンク９に戻される。

また、上記レバー１０ｃの操作により第１油圧モータ６
の駆動制御を行っている間に、第２リモコン弁１１のレ
バー１１Ｃをたとえば矢印０方向に操作すると、その二
次側回路１１ｂに二次圧力Ｐｉ２が導かれ、その二次圧
力Ｐｉ２によって方向制御弁５が図面上位置に切換えら
れ、上記油圧ポンプ１の吐出油が駆動回路７ｂおよびカ
ウンタバランス弁７Ｃを経て第２油圧モータ７に供給さ
れ、同モータ７が逆転（たとえば巻下方向）に回転駆動
される。

このとき、レバー１１ｃの操作角に応じて二次側回路１
１ｂに導出される二次圧力Ｐｉ２が制御されるとともに
、方向ＩＩＩＩｌｌ弁５のスプール開度が制御され、第
２油圧モータ７に流入する流量が制御され、同モータ７
の回転速度が制御される。さらに、この場合、先に操作
したリモコン弁１０の二次圧力によってパイロット切換
弁２０が既に第２制御位１！２０ｂに切換えられ、油圧
ポンプ１の吐出流量Ｑが最大流、量Ｑ■ａＸになってい
るので、　　　　ｖｉ二次側回路１１ｂに二次圧力Ｐｉ
２が導かれても油圧ポンプ１の吐出流ＩＱが最大流量Ｑ
　ｗａｘのままで変化することはなく、従って、第１油
圧モータ６と、第２油圧モータ７をそれぞれのリモコン
弁１０．１１のレバー１０ｃ、１１ｃによって、互いに
独立して制御できることになる。

このことから、たとえば第１油圧モータ６をクレーンに
おけるブームの俯仰用油圧モータとし、第２油圧モータ
７を主巻（または補巻）用の油圧モータとして用いた場
合、ブーム下げをハーフレバーでインチング制御しなが
ら、主巻（または補巻）をフルレバーで巻上して吊荷を
水平押出しする場合でも、ブームが急降下する等の不都
合が生じることなく、安全に制御できる。

次に、選択弁１６を第２作業位置１６ｂに切換えた状態
で、たとえば第１リモコン弁１０のレバー１０ｃを矢印
イ方向に操作すると、上記同様にその二次側回路１０ｂ
にレバー操作角に応じた二次圧力Ｐｉ１が導出され、そ
の二次圧力Ｐｉ１がパイロット切換弁２０の設定圧８１
以上になると、パイロット切換弁２０が第２制御位１Ｆ
２０ｂに切換えられ、上記回路２１が中間回路１８に連
通されるが、このとき、中間回路１８が選択弁１６によ
りタンク側回路１９に連通されているので、油圧ポンプ
１の流量制御部１ａには制御圧が導かれず、これにより
油圧ポンプ１の吐出流量Ｑが第２図破線で示すように最
小流量Ｑ　ｇｔｉｎとなるように制御される。この場合
、レバー操作に関係なく、油圧ポンプ１の吐出流ＩＱは
最小流１１　Ｑｓｔｎに保持されており、従って、フル
レバー操作での微低速作業が可能となり、たとえば鉄骨
の芯合わせ等の作業を容易に行うことができるとともに
、アースオーガ作業等の長時間に亘る微低速作業時に、
レバーをフルストロークでディテントロックする等によ
り、操作性および作業性を大幅に向上させることができ
る。

なお、本発明における複数アクチュエータの組合せとし
ては、上記クレーンのブームと主巻（または補巻）の組
合せだけに限らず、ブームと旋回、油圧ショベルのブー
ム用油圧シリンダとアーム用油圧シリンダ、その他油圧
モータ同志、油圧シリンダ同志、ある油圧モータと油圧
シリンダの組合せ等、種々のアクチュエータの組合せに
適用できるものである。また、上記選択弁は電磁式に限
らず、手動式、パイロット式のいずれでもよい。

（発明の効果） 以上のように、本発明は、１台の可変容ｌ形油圧ポンプ
から複数のアクチュエータに圧油を供給する回路におい
て、選択弁を第１作業位置に保持しておくことにより、
各アクチュエータのリモコン弁のいずれか１つを少しで
も操作すれば、油圧ポンプの吐出流量を最大にすること
ができ、高速作業を容易にして、その作業能率を向上で
きるとともに、レバー操作の順序に関係なく、各アクチ
ュエータを互いに独立して１１ｍでき、以って、複合作
業時の操作性、インチング性能等の制御性、作業性等を
大幅に向上でき、作業の安全性の向上にも役立つ。また
、上記選択弁を第２作業位置に切換えることにより、レ
バー操作に関係なく油圧ポンプの吐出流量を最小にして
微低速作業を容易にし、鉄骨の芯合わせ、アースオーガ
作業等の操作性および作業性を大幅に向上できるのであ
る。

しかも、上記選択弁の切換えだけで上記高速作業と微低
速作業とを選択でき、それぞれの作業に最適な制御を行
うことができ、機械の汎用性の向上にも役立つものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す油圧回路図、第２図はそ
の制御特性図、第３図は従来の制御例を示す制御特性図
である。 １・・・可変容固形油圧ポンプ、１ａ・・・その流量制
御部、４・・・第１方向１ｉｌＩｉＩＩＩ弁、５・・・
第２方向制御弁、６・・・第１油圧モータ、７・・・第
２油圧モータ、９・・・タンク、１０−・・第１リモコ
ン弁、１０ａ、１０ｂ・・・二次側回路、１１・・・第
２リモコン弁、１１ａ。 １１ｂ−・・二次側回路、１２・・・リリーフ弁、１３
・・・パイロットポンプ、１６・・・選択弁、１６ａ・
・・第１作業位置、１６ｂ・・・第２作業位置、１７・
・・一定圧″Ａ１・１８°°（＄Ｉ　ＩＩ　ＩＩ　Ｍ・
１９°−５）　９１１１ｉ１　！・　　寥２０−・・バ
イｏット切換弁、２０　ａ−・・第１！１Ｊｉ１１位置
、２０ｂ・・・第２ＩＩ制御位置、２１・−制御圧導入
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、リモコン弁の二次圧力によって切換えられる複数の
   方向制御弁を有し、各方向制御弁の切換えによって共通
   の可変容量形油圧ポンプの吐出油を複数のアクチュエー
   タに給排制御するように構成した複数アクチュエータの
   油圧制御回路において、一定圧力の油圧源を中間回路に
   連通させる第１作業位置と中間回路をタンクに連通させ
   る第２作業位置とに切換自在の選択弁を設けるとともに
   、上記油圧ポンプの流量制御部をタンクに連通させて同
   ポンプの吐出流量を最小にする第１制御位置と上記中間
   回路に導かれた一定圧力の制御圧を上記流量制御部に導
   いて同ポンプの吐出流量を最大にする第２制御位置とに
   切換自在のパイロット切換弁とを設け、上記各リモコン
   弁の二次側に二次圧力が導かれていないときにパイロッ
   ト切換弁を第１制御位置に保持させ、かつ、上記各リモ
   コン弁のいずれか１以上の二次側に二次圧力が導かれた
   ときにその二次側から高圧選択して導いた二次圧力によ
   ってパイロット切換弁を第２制御位置に切換えるように
   構成し、さらに、パイロット切換弁の切換圧力を上記各
   方向制御弁の切換圧力よりも低く設定したことを特徴と
   する複数アクチュエータの油圧制御回路。