JPS61171906A - 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、油圧ク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、
′プーム、ウィンチ（主巻、補巻）、あ菖いはアーム、
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、電磁切換弁と減圧弁を用い、その電
磁切換弁の切換えにより可変容量形油圧ポンプ（以下油
圧ポンプという）の吐出流量を制御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！１ｌＪＩＩｌ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ＩＪ　ｍ部に導き、同ポンプの吐出流Ｉ
Ｑ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）で制御する中高速開部を行い、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、上記流量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、ブーム用す
モ１ン弁のパ−フレノ＼−操作により・ブームを　　　
ｔインチング操作で緩速降下中に、主巻（または補巻）
用リモコン弁栃フルレバー操作すると、ポンプの吐出流
量が増加するため、ブーム用方向ＩＩＪｗ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くなり
、操作性が著しく損われるとともに、吊荷が急速降下す
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、かつ、比
較的安価に実施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
て共通の可変容量肝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、上記油圧ポンプの流量１
ＩＩＩＩ部に、この流１ＩＩＩ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
記流１４１１１１部に一定圧力の制御圧を導いて同ポン
プの吐出流量を最大にする第２　ｉ制御位冒とに切換自
在のパイロット切換弁を接続するとともに、このパイロ
ット切換弁のパイロット部に、上記各リモコン弁の二次
側回路から導出した高圧選択回路を上記パイロット部に
連通させる第１作業位置と、上記パイロット部をタンク
に連通させる第２作業位置とに切換自在の選択弁を接続
し、上記パイロット部にリモコン弁の二次圧力が導かれ
ていないときにパイロット切換弁を第１制御位冒に保持
させ、かつ、上記パイロット部に上記二次圧力Ｓ導かれ
たときに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儂
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６ａ、６ｂ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＃に
（Ｆｌ　１　ａ、　１　ｌ　ｂ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はパイロット切換弁で、上記油圧ポンプ１の流１ｉ
ｉＩＪ御部１ａに接続した制御圧導入回路１７をタンク
側回路１８に連通させる第１ｗ４御位置１６ａと、一定
圧導入回路１８に連通させる第２　ｉ制御位ｆ１１６ｂ
とに切換自在に設けられ、そのバイロフト部１６ｃに接
続した二次圧力導入回路２０と、上記各リモコン弁１０
．１１の二次側回路がらシャトル弁２１．２２．２３に
より高圧選択した二次圧力を導出する高圧選択回路２４
との間に、選択弁２５が設けられている。選択弁２５は
、上記回路２０を回路２４に連通させる第１作業位置２
５ａと、回路２４をブロックして回路２０をタンク９に
連通させる第２作業位置２５ｂとに切換自在に構成され
ている。この場合１、選択弁２５は二次側の回路２４と
回路２０との間に設けるので、小型のものでよい。

なお、図例では、パイロット切換弁１６の一定ＩＥＩＡ
ＩＩＩ＠！１１９　＃　！Ｊ工っツい、。、１１゜−ヶ
　　　開側回路１４に接続され、タンク側回路１８がリ
モコン弁ｉｏ、１ｉのタンク側回路１５に接続されてい
るが、回路１９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１８を直接タンク９に接続して
もよい。

上記このパイロット切換弁１６の切換圧力Ｐ１は上記各
方向ＩＩＩＪｔＩｌ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２５を第１作業位
置２５ａ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１２０ａ
に保持されている。このため、油圧ポンプ１の流徂制御
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ＷｉＱ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２５を第１作業位［２５ａ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、その二９
次圧力Ｐｉ１がシャトル弁２１．２３および回路２４、
選択弁２５、回路２０を経てパイロット切換弁１６のパ
イロット部１６ｃに導かれる。そして、その二次圧力Ｐ
ｉ１がパイロット切換弁１６の設定圧８１以上になると
、パイロット切換弁１６が第２制御位置１６ｂに切換え
られ、上記油圧ポンプ１の流ｍＩＩＪｍ部１ａの圧油導
入回路１７が一定圧導入回路１９に連通され、以って、
油圧ポンプ１の流ｆｌ　ｌｌｌ　１１１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１０．１１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ＩＩＱが第２図実
線に示すように最大流量Ｑ　ｌａＸ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が開かれ、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Ｐ１１がｗ４１０
されるとともに、上記油圧ポンプ１の吐出流ＩＱが最大
流ｆｌＩ　Ｑ　ｗａｘに保持された状態で、その二次圧
力Ｐｉ１に応じて方向制御弁４のスプール開度が制御さ
れ、上記油圧モータ６に流入する流量が制御され、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ｍＱ■ａＸの状態で、レバー１０ｃの
操作によって方向制御弁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■ａＸのうち、方向
制御弁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
向制御弁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リモフン弁１１のレ
バー１１Ｃをたとえば矢印口方向に操作すると、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　□１１
１　ｂｌ、：８＄１１！ｉ！わ。ユ、ユヵＰｉ２□ユ　
　ｔされるとともに、方向ｌ１ｌＩＩＩ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１６が既に第２制御位１１１６ｂ
［切換えられ、油圧ポンプ１の吐出流ＩＱが最大流Ｊｉ
ｌ　Ｑ　ｌａＸになっているので、二次側回路１１ｂに
二次圧力Ｐｉ２が導かれても油圧ポンプ１の吐出流１１
Ｑが最大流＠　Ｑ　ＩａＸ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１０Ｇ、１１Ｇ
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出荷を
水平押出しする場合でも、ブームが急陣下する等の不都
合が生じることなく、安全に制御できる。

次に、選択弁２５を第２作業位［２５ｂに切換ると、上
記回路２４がブロックされるとともに、回路２０がタン
ク９に連通され、バイ０ツト切換弁１６が第１制御位［
１６ａに切換えられる。これに伴って、上記油圧ポンプ
１の流量制御部１ａの制御圧導入回路１７がタンク側回
路１８に連通され、このため、油圧ポンプ１の流量制御
部１ａには制御圧が導かれなくなり、油圧ポンプ１の吐
出流ｆｌＩＱが第２図Ｉｌ！線で示すように最小流量Ｑ
１ｎとなるように制御される。この場合、リモコン弁’
ｔｏ、ｉｉを操作すれば、回路２４に二次圧力が導かれ
るが、この回路２４は選択弁２５によってブロックされ
ているので、パイロット切換弁１６は第１制御位１１６
ａに保持されたままであり、従って、レバー操作に関係
なく、油圧ポンプ１の吐出流量Ｑは最小流量Ｑ　ｗｔｎ
に保持されており、これにより、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台の可変容量形油圧ポンプ
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制御でき、以って、複合作業
時の操作性、インチング性能等のｌｌ１ｗ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、機械の汎用性を向上でき、とくに、選択
弁をパイロット切換弁を切換えるための二次圧力回路に
設けているので、該選択弁に小型の弁を使用でき、比較
的安価に実施できるものである。

【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　　　　
吏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・・・可変容量形油圧ポンプ、１ａ−・・その流量制
御部、４・・・第１方向ｔｌＩＩＩＩＩ弁、５・・・第
２方向１ｌＩＤ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、１１８゜１１ｂ・・・二次側回路、１
２・・・リリーフ弁、１３・・・パイロットポンプ、１
６・・・パイロット切換弁、１６ａ・・・第１制御位置
、１６ｂ・・・第２制御位置、１７・・・制御圧導入回
路、１８・・・タンク側回路、１９・・・一定圧導入回
路、２０・・・二次圧力導入回路、２４・・ＪＩ！％圧
選択回路、２５・・・選択弁、２５ａ・・・第１作業位
置、２５ｂ・・・第２作業位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．リモコン弁の二次圧力によつ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、上記油圧ポンプの流量制御部に
   、こ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、上記流量制御部に一
   定圧力の制御圧を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を接続
   するとともに、このパイロツト切換弁のパイロット部に
   、上記各リモコン弁の二次側回路から導出した高圧選択
   回路を上記パイロツト部に連通させる第１作業位置と、
   上記パイロット部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接続し、上記パイロット部にリモ
   コン弁の二次圧力が導かれていないときにパイロツト切
   換弁を第１制御位置に保持させ、かつ、上記パイロツト
   部に上記二次圧力が導かれたときにパイロツト切換弁を
   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。