JPS61211504A - 作業用機械のための油圧回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は作業用機械のための油圧回路に関し、詳しくは
、荷重の位置エネルギに基づき発生したアクチュエータ
内の圧油を減圧し、緊急時にリモコン弁の一次圧として
使用するようにした油圧回路に関する。これは、例えば
油圧ショベルやホイールローダなどの土木建設機械にお
けるアクチュエータ駆動用油圧機構の分野で利用される
ものである。　　゛ 〔従来技術〕 油圧アクチュエータの制御に使用されるコントロール弁
を、リモコン弁からのパイロット圧により切換えるよう
にすると、その操作性が著しく向上する。このような流
体式操作系においては、複合操作も容易に行なうことが
できる利点があるが、機械式操作系に比べると信頼性の
点で劣る難点がある。例えばパイロット圧を発生させる
油圧ポンプやその配管さらには伝動歯車などにトラブル
が生じると、油圧バイロフトが降圧し、リモコン弁を操
作してもコントロール弁が切換わらなくなる。

したがって、アクチュエータの作動により宙吊り状態の
ような位置にあるショベルなどを安全な場所に移動させ
たり、安定した姿勢に復帰させることができず、機械が
暴走するなどして装置の信頼性が損なわれる。

これを解消するため、荷重の位置エネルギに基づきアク
チュエータに発生する圧油をリモコン弁の一次圧として
使用し、緊急時においてもコントロール弁の切換えを可
能にしたものが提案されている。実公昭５２−３５４３
５号公報に記載された油圧式土木建設用作業機はその１
つで、例えば油圧ショベルのブームシリンダとして使用
されるアクチュエータ内の高圧の圧油を、緊急時に手動
切換弁を切換えることにより、リモコン弁の一次圧側に
供給できるようにしたものである。これによれば、正常
時補助ポンプから供給されるリモコン弁の一次圧が、配
管の破損などで著しく低下しても、立ち上がっているブ
ームにより発生する圧油を用いて、コントロール弁を切
換えることができる。その結果、ブームシリンダの圧油
はタンクに解放され、ブームの不安定な姿勢を修正する
ことができる。また、実公昭５２−３５４３７号公報に
記載された作業機においては、エンジンに取り付けられ
た発電機からの電力が途絶えると電磁切換弁が切換ねり
、アクチュエータにおける圧油で機械の暴走を避ける操
作を行なうことができる。

上述した油圧回路のうち、前者においては緊急事態の発
生を知って作業者が手動切換弁を切換えねばならず、迅
速に対応できない場合には安全上問題がある。後者では
エンジンの故障と同時に自動切換えされる利点はあるが
、発電機が停止して始めて電磁切換弁のソレノイドが消
磁されるので、それ以外の故障には対応できず、やはり
高い安全性は望めない。しかも、いずれの例においても
、リモコン弁に作用する緊急時の一次圧は、アクチュエ
ータで発生している圧力が直接作用する。その圧力はブ
ームに作用する荷重の大小により一定でなく、また総じ
てその圧力は例えば２００〜３００ｋｇ　／　ｃｄと極
めて高い。一方、正常状態におけるリモコン弁の一次圧
は例えば４０ｋｇ／ｃｄ程度である。

そのため、緊急時に上述の高圧が作用することを考慮す
ると、リモコン弁自体の耐圧性能を緊急時の作動油圧に
対応させておかなければならない問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、その目的は
、荷重の位置エネルギに基づき発生したアクチュエータ
内の圧油を、緊急時リモコン弁に作用させても、リモコ
ン弁の耐圧性を高くしておく必要がなく、しかも、リモ
コン弁の一次圧供給側における種々のトラブルに対して
、自動的に対応することができる作業用機械のための油
圧回路を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明の特徴とするところを第１図を参照して説明する
と、リモコン弁１２の一次圧が設定値より低くなると開
口して、アクチュエータ６からリモコン弁１２に圧油を
供給すると共に、その圧油を減圧して設定値に保持する
制御弁１８が、アクチュエータ６における発生圧油をリ
モコン弁１２の一次圧側に作用させる管路１７に設けら
れていることである。

〔作　　用〕

リモコン弁１２の一次圧供給側における配管１９、補助
ポンプ１３、伝動歯車１５などにトラブルが発生すると
、リモコン弁１２の一次圧が降下する。その圧力が設定
値より低くなると、アクチュエータ６における発生圧油
をリモコン弁１２の一次圧側に作用させる管路１７に設
けられた制御弁１８が自動的に開口する。そして、荷重
の位置エネルギに基づき発生したアクチュエータ６内の
圧油が制御弁１８を介してリモコン弁１２の一次側に供
給される。その際、制御弁１８において圧油が減圧され
、リモコン弁１２には減圧された圧力しか作用しない。

したがって、リモコン弁の一次圧が過剰に高くなること
はなく、また、−次圧の降下に対して、リモコン弁１２
の機能を発揮させるに必要な調圧が自動的に行なわれる
。

〔実施例〕

以下、本発明をそれが適用される１実施例の油圧回路に
基づいて詳細に説明する。

第２図は油圧ショベル１の外観概略図で、作業部材であ
るショベル２が起伏および屈曲するブーム３の先端に取
り付けられている。このようなブームにはその各関節を
曲げるための屈曲シリンダ４．５、ブームの基部を起伏
させるプームシリンダ６が装着され、それぞれに作動油
が給排されるようになっている。第２図は上述の３つの
アクチュエータのうち、１つの屈曲シリンダ４とブーム
シリンダ６を含む駆動制御回路で、他のシリンダ５につ
いては省略されている。

図中、７．８は油圧パイロットにより作動油の給排方向
を切換えるコントロール弁で、主ポンプ９から供給され
リリーフ弁１０で圧力規制された作動油をシリンダ４．
６に供給し、また油タンク１１に排出できるようになっ
ている。１２はリモコン弁で、コントロール弁７，８に
パイロット油圧を作用させてその給排方向の切換えを行
なう。

このリモコン弁１２には、コントロール弁７．　８のパ
イロット室７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂなどにバイロフト圧
を作用させるため、補助ポンプ１３から供給されリリー
フ弁１４で例えば４０ｋｇ／ｃｄに圧力規制された作動
油が、−次圧管路１９を介して供給されるようになって
いる。なお、本例では主ポンプ９および補助ポンプ１３
は、歯車などの伝動機構１５を介して供給されるエンジ
ン１６の動力で駆動される。

このような制御回路には、リモコン弁１２に所定の一次
圧が得られない緊急時、荷重の位置エネルギに基づき発
生したアクチュエータ６内の圧油を、リモコン弁１２の
一次圧として作用させることかできるようになっている
。すなわち、アクチェエータ６の圧油をリモコン弁１２
の一次圧側に作用させる管路１７が設けられており、そ
の管路にリモコン弁１２の一次圧が設定値より低くなる
と開口する制御弁工８が介在されている。この弁は正常
状態では閉止しており、−次圧が設定圧より低くなると
、ブームシリンダ６からリモコン弁１２に向かう圧油を
減圧して供給するものである。

この制御弁１８は、例えば第３図に示すような構造のも
のが採用される。スプール２１には一方側からリモコン
弁１２の一次圧が、他方側から釣合わせばね２２の弾発
力が作用するようになっており、はぼ中央に縮径して形
成された連通部２３に対応して、アクチュエータ６に連
通ずる高圧ボート２４と、リモコン弁１２の一次圧側に
連通ずる低圧ポート２５が開口されている。低圧ボート
２５はリモコン弁１２の一次圧に応じてスプール２１を
移動させるための油圧導入孔２６が連通され、釣合わせ
ばね２２を介在するばね室には、アクチュエータ６から
の作動油の一部をドレンさせる排出ポート２７が開口さ
れている。なお、前述したリリーフ弁１４の規制圧力が
例えば４０ｋｇ／ａｄであれば、この制御弁１８におい
て設定されている釣合わせばね２２による圧力は例えば
３０ｋｇ／ａａとやや小さく設定され、制御弁１８の作
動が不安定となるのが回避されている。したがって、リ
モコン弁１２の一次圧は、正常時に４０ｋｇ／ｃ１１、
緊急時に３０ｋｇ／ａａとなり、コントロール弁７．８
などの切換えに必要なパイロット圧は確保されるように
なっている。

このような構成の油圧回路によれば、以下に述べるよう
にしてリモコン弁１２に過剰な圧力を作用させることな
く、緊急時にコントロール弁７゜８などを制御すること
ができる。

リモコン弁１２の一次圧を発生させる回路が正常であれ
ば、補助ポンプ１３から供給される作動油がリリーフ弁
１４で上述した４０ｋｇ／ｌｒｉに規制され、リモコン
弁１２の一次側に供給される。作業者がリモコン弁を操
作することによりパイロット圧をコントロール弁８のパ
イロット室８ａに作用させると、その力がコントロール
弁の反対側のスプリング例えば８Ｃに打ち勝って給排方
向が切換えられる。主ポンプ９からリリーフ弁１０で例
えば３００ｋｇ　／−に規制された作動油がコントロー
ル弁８を介してブームシリンダ６などのアクチュエータ
に供給される。シリンダ内のピストン６Ａが押し上げら
れると、ブーム３が立ち上がる。リモコン弁１２により
逆の切換え操作がなされると、シリンダ室６ｂ内の作動
油はコントロール弁８を介して油タンク１１に排出され
、ブーム３が伏される。

このような作動において制御弁１８の高圧ポート２４に
はアクチュエータ６のシリンダ室６ｂ内の圧油が作用す
るが、低圧ボート２５には４０ｋｇ／−の圧力が作用し
ているので、スプール２１の背部２１ａにはそれに基づ
く力が作用して釣合わせばね２２は大きく縮んでおり、
高圧ポート２４は拡径部２１Ａにより閉止された状態が
維持される。

したがって、リモコン弁１２には補助ポンプ１３からの
作動油のみ作用する。

このような操作を行なっているときに、例えば補助ポン
プ１３が何らかの原因で駆動されなくなると、リモコン
弁１２の一次圧が降下する。その圧力が制御弁１８の釣
合わせばね２２により規定される設定値３０ｋｇ／ｃｄ
より低くなると、制御弁１８の低圧ボート２５から油圧
導入孔２６を介してスプール２１の背部２１ａに作用す
る力が低下し、釣合わせばね２２の復元力でスプール２
１が、図示するように押し戻された状態となる。スプー
ル２１の連通部２３を介して高圧ポート２４と低圧ボー
ト２５が連通され、アクチュエータ６の圧油がリモコン
弁１２の一次圧として作用する。このとき、−次圧が３
０ｋｇ　／　ｃｒＡより上昇すれば、その圧力によりス
プール２１が釣合わせばね２２に抗して変位して、高圧
ポート２４と低圧ボート２５との連通が遮断されるなど
して、−次圧が３０ｋｇ／ｃＪの設定値に調圧される。

アクチュエータ６の油圧が残存している限りはその圧力
が保持されるので、所望の緊急操作を行なって、ショベ
ル２の姿勢や位置を安定したものに修正することができ
る。なお、リモコン弁の一次圧に応じて所定の制御を行
なうようにしたので、上述した補助ポンプの故障の場合
だけでなく、−火工管路における漏油、伝動機構の破損
やエンジンの停止による補助ポンプの不作動など、−火
工供給系における種々のトラブルに対処することができ
る。

〔発明の効果〕

本発明は以上詳細に説明したように、荷重の位置エネル
ギに基づき発生したアクチュエータ内の圧油をリモコン
弁に作用させる管路に、リモコン弁の一次圧が設定値よ
り低くなると開口し、かつアクチュエータからリモコン
弁に向かう圧油を減圧する制御弁を設けたので、アクチ
ュエータ内の圧油を緊急時に減圧してリモコン弁の一次
圧として自動的に作用させることができる。その結果、
リモコン弁には緊急状態においても所定以上の圧力が作
用しないので、耐圧性の高いリモコン弁が必要とされる
ことがない。しかも、−火工供給側における種々のトラ
ブルに対応することができるので、作業用機械の稼働中
の安全性が高く確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された作業用機械のための油圧回
路の１実施例、第２図は作業用機械の１例である油圧シ
ョベルの外観概略図、第３図は制御弁の１実施例断面図
である。 ６−アクチュエータ（ブームシリンダ）、７．８−−−
コントロール弁、１２−　リモコン弁、１７・−・管路
、１８−制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　リモコン弁の操作によりコントロール弁が切換
   えられると、高圧の作動油がアクチュエータに給排され
   る一方、リモコン弁に所定の一次圧が得られない緊急時
   に、荷重の位置エネルギに基づき発生したアクチュエー
   タ内の圧油を、リモコン弁に作用させることができる油
   圧回路において、前記リモコン弁の一次圧が設定値より
   低くなると開口して、前記アクチュエータからリモコン
   弁に圧油を供給すると共に、その圧油を減圧して前記設
   定値に保持する制御弁が、前記アクチュエータにおける
   発生圧油をリモコン弁の一次圧側に作用させる管路に設
   けられていることを特徴とする作業用機械のための油圧
   回路。