JPS62233503A

JPS62233503A - 油圧回路

Info

Publication number: JPS62233503A
Application number: JP61076797A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Ichiyama; 一山　修一; Yukio Aoyanagi; 青柳　幸雄; Keiichiro Uno; 宇野　佳一郎; Tomohiko Yasuda; 知彦安田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1986-04-04
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1987-10-13
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: JPH0721281B2

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〉本発明は油圧ショベル等の各種の油圧機械に備えられる
油圧回路に関する。

〈従来技術〉第４図は建設機械などにおいてよく見られる従来の基本
的な油圧回路を示す回路図である。１は油圧ポンプ、５
．６．７はそれぞれこの油圧ボンプ１から吐出される圧
油によって駆動する第１のアクチュエータ、第２のアク
チュエータ、第３のアクチュエータ、２．３．４は油圧
ポンプ１に対してパラレルに接続され、それぞれ第１の
アクチュエータ５、第２のアクチュエータ６、第３のア
クチュエータフに供給される圧油の流れ方向を制御する
方向切換弁で、センタバイパス型に設定されている。８
はセンタバイパス回路、９はパラレル回路である。この
油圧回路にあっては全てのアクチュエータ５．６．７が
作動していない中立の状態にあっては、油圧ポンプ１か
ら吐出された圧油はセンタバイパス回路８を通ってタン
クに戻される。また、複数のアクチュエータ、例えばア
クチュエータ５．７を同時に駆動する場合には、方向切
換弁２．４を切換えればよく、これによって油圧ポンプ
１から吐出された圧油が方向切換弁２を介して、またパ
ラレル回路９、方向切換弁４を介してアクチュエータ５
．７に供給され、所望の複合動作を実施できる。

また、第５図は従来の基本的な別の油圧回路を示す回路
図である。この第５図に示す油圧回路にあっては、方向
切換弁２と方向切換弁３とをパラレル回路９を介してパ
ラレル接続にしてあり、方向切換弁４をタンデムに接続
しである。この油圧回路にあっては、アクチュエータ５
．６が作動していればアクチュエータ７が作動すること
はない。

ところで、油圧ショベル等の建設機械にあっては、掘削
作業、旋回、走行、荷の吊り上げ下げなどの各種の作業
形態に応じて、パラレル接続のみにすると好ましい場合
、タンデム接続のみにすると好ましい場合、パラレル接
続とタンデム接続とを組合わせると好ましい場合がある
。第６図はこのようなケースに対応させるために従来提
案されている別の基本的な油圧回路を示す回路図である
。

この第６図に示す油圧回路にあっては、方向切換弁２と
方向切換弁３とをパラレルに接続し、方向切換弁４をタ
ンデムに接続するとともに、パラレル回路９と方向切換
弁４の上流側とを接続する管路を設け、この管路に切換
弁１０を設けである。

このように構成される回路にあっては、切換弁１０の切
換え位置が第６図に示す状態にあるときには、前述した
第５図に示す回路、すなわち方向切換弁２．３がパラレ
ルに接続され、方向切換弁４がタンデムに接続される回
路となり、また切換弁１０が図示上方位置に切換えられ
ると前述した第４図に示す回路、すなわち方向切換弁２
．３．４がパラレルに接続される回路となり、各種の作
業形態に応した好適な回路とすることかできる。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかし、第６図に示される従来の油圧回路にあっては、
上述のように切換弁１０の切換えによって第４．５図に
示される回路にすることができるものの、回路の変更は
この２種類についてのみ可能である。したがって、より
多くのアクチュエータを有する油圧回路であってさらに
別の作業形態が要求される場合には、パラレル接続とタ
ンデム接続をより複雑に組合わせるための配管、ならび
に切換弁１０と同様な切換弁等を設けることが必要とな
り、結局、全体の回路構造が複雑となり、部品点数が多
くなり、制作工数が多くなる不具合がある。

また、この場合、作業の実施に際して油圧ポンプから吐
出される圧油は切換弁１０と同様な切換弁を通らざるを
得ないことから当該切換弁部分における、圧力損失によ
るエネルギ損失も大きくなる。

本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、配管をパラレル接続とタンデ
ム接続との複雑な組合せとすることなく、また、パラレ
ル接続とタンデム接続との接続形態を切換える切換弁を
要することなく、所望の作業に好適な回路機能を得るこ
とができる油圧回路を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉この目的を達成するために本発明は、油圧ポンプからア
クチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向切
換弁が、電気信号に応じて作動する方向切換弁であると
ともに、アクチュエータを作動させる操作信号を出力す
る操作装置と、油圧ポンプに対する方向切換弁の接続形
態を設定する６一設定手段を含む制御手段とを備え、操作装置から出力さ
れる操作信号に応じて制御手段は方向切換弁を作動させ
る作動指令信号を出力する構成にしである。

く作用〉本発明は上記のように構成しであることから、方向切換
弁は制御手段から出力される作動指令信号に応じて切換
えられ、したがって、油圧ポンプと方向切換弁との接続
構造を必要最少限に単純化し制御手段の設定手段におけ
る設定を考慮することで、従来のパラレル接続回路、タ
ンデム接続回路、あるいはパラレル接続回路とタンデム
接続回路を組合わせたものと同等な機能を確保でき、ま
た作業の種類の増加等に際しては、制御手段の設定の変
更、追加という比較的簡単な操作によって対応でき、こ
れによって当該作業に好適な回路構造にする。二とがて
゛きる。

〈実施例〉以下、本発明の油圧回路を図に基づいて説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す説明図で
、第１図は基本構成を示す回路図、第２図は第１図に示
す制御手段の概略構成を示す図である。

第１図において、１は油圧ポンプ、５．６．７はそれぞ
れ第１のアクチュエータ、第２のアクチエータ、第３の
アクチュエータで、これらのものは前述のものと同等で
ある。１１．１２．１３は油圧ポンプ１からアクチュエ
ータ５．６．７のそれぞれに供給される圧油の流れを制
御する方向切換弁、例えば電気信号により直接作動する
電磁弁で、中立ブロック型の３位置４方弁がらなってお
り、それぞれ４つのボートのうちの１つは油圧ポンプ１
に接続され、１つはタンクに接続され、他の２つはアク
チュエータ５．６．７に個別に接続されている。１４、
　１５．１６はアクチュエータ５．６．７のそれぞれに
対応して設けられ、当該アクチュエータ５．６．７を作
動させる操作信号を出力する例えばポテンショメータか
らなる操作装置、１７は油圧ポンプ１の吐出管路とタン
クとを連通ずる管路に介設され、電気信号によって作動
するバイパスバルブである。

１８は制御手段で、前述した電磁弁１１．１２．１３、
操作装置１４．１５、］６、バイパスバルブ１７はこの
制御手段１８に接続されている。この制御手段１８は例
えば第２図に示すように、操作装置１４．１５．１６と
電磁弁１１．１２．１３の駆動部とをそれぞれ電気的に
接続する回路１８ａ、１８ｂ、１８ｃと、回路１８ａ、
１８ｂに接続されるＯＲ回路１８ｄと、このＯＲ回路］
８ｄに接続されるとともに、その接点が回路１８ｃ中に
配置されるリレー１８ｅとを備えている。なお、回路１
８ａ、１８ｂ、１８ｃ、ＯＲ回路１８ｄ、およびリレー
１８ｅによって、油圧ポンプ１に対する電磁弁１１．１
２．１３の接続形態を設定する設定手段が構成されてい
る。

このように構成した実施例にあっては、操作装置１４．
１５．１６をそれぞれ単独に操作すると操作装置１４．
１５．１６がら制御手段１８に出力された操作信号Ｘ１
、Ｘ２、Ｘ３に直接対応ずる作動指令信号Ｙ１、Ｙ２、
Ｙ３が電磁弁１］、１２．１３に０Ｎ−ＯＦ的に出力さ
れ、すなわち前述した第４図に示すパラレル接続におけ
る機能と同等の機能を確保することができ、該当するア
クチュエータ５．６．７を単独に作動させることができ
る。また、操作装置１４．１５を同時に操作すると、操
作装置１４．１５から制御手段１８に出力された操作信
号Ｘ１、Ｘ２に直接対応する作動指令信号Ｙ！、Ｙ２が
電磁弁１１．１２に出力され、該当するアクチュエータ
５．６の複合駆動を実施できるとともに、ＯＲ回路１８
ｄにも操作装置１４．１５の操作信号Ｘ１、Ｘ２が入力
されることから、リレー１８ｅのコイルが励磁されてそ
の接点が開かれ、したがって操作装置１６を操作しても
電磁弁１３には作動指令信号が出力されることがなく、
したがってアクチュエータ７が作動することはない。こ
の第２図に示すように設定手段を構成した場合は前述し
た第６図に示すパラレル接続とタンデム接続との組合わ
せによる機能と同等の機能を有する。

なお、操作装置１４．１５、］６の全てが操作されない
中立時にあっては、制御手段］８の図示しない出力部か
ら出力される信号に応じてバイパスバルブ１７が第１図
に示す開位置に切換えられ、油圧ポンプ１から吐出され
る圧油がバイパスバルブ１７を経てタンクに戻される。

このように構成した実施例にあっては、油圧ポンプ１と
電磁弁］−１，１２，１３とを接続する回路構造は、第
１図に示すような単純な基本構造をとるだけで、すなわ
ちこの回路中にパラレル接続とタンデム接続との切換え
をおこなう切換弁等を要することなしに、パラレル接続
の機能、あるいはパラレル接続とタンデム接続の組合わ
せの機能が得られる。

また、アクチュエータの数を第１図に示す状態から増加
させて多くの作業に対応させようとするときは、増加す
る電磁弁を第１図に示ず電磁弁１１．１２．１３と同様
に中立フロック型として、油圧ポンプ１の吐出管路に１
つのボートを接続し、タンクに１つのボートを接続した
上で、制御手段１８の設定手段の構成を適宜に変更すれ
ばよく、この変更のための作業は配管、およびパラレル
接続とタンデム接続を切換える切換弁の配設作業に比べ
てはるかに簡単である。

第３図は第１図に示す制御手段の別の概略構成を示す図
である。

この第３図に示す制御手段１８にあっては、操作装置１
４に接続され、電磁弁１１に作動指令信号Ｙ１を出力す
る関数テーブル１９と、操作装置１５に接続され、電磁
弁１２に作動指令信号Ｙ２を出力する関数テーブル２０
とを有するとともに、操作装置１４から出力される操作
信号Ｘ、と操作装置１５から出力される操作信号Ｘ２の
うちの最大値を選択し、信号ＸＡとして出力する最大値
選択手段２２と、この最大値選択手段２２から出力され
る信号ＸＡに応じて係数信号Ｋを出力する関数テーブル
２３と、関数テーブル２１から出力される信号Ｙ３と関
数テーブル２３から出力される係数信号にとを乗算し、
電磁弁１３に作動指令信号Ｙ３′を出力する乗算器２４
とを有している。

なお、上記した関数テーブル１つ、２０．２１には、そ
れぞれ操作信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３が大きくなるに伴って
作動指令信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３が大きくなり、ついには
最大値をとる関数関係が設定されており、また関数テー
ブル２３には、最大値選択手段２２から出力される信号
ＸＡが大きくなるにつれて係数信号Ｋが小さくなり、つ
いには一定値をとる関数関係が設定されている。

上述した関数テーブル１９．２０．２１．２３、最大値
選択手段２２、乗算器２４によって油圧ポンプ１に対す
る電磁弁１１．１２．１．３の接続形態を設定する設定
手段が構成されている。

この第３図に示すように構成しである制御手段１８を備
えたものにあっては、前述した第２図に示すものとは異
なり、すなわち○Ｎ−０ＦＦ作動でなく連続的な電気信
号によって、電磁弁１１．１２．１３によって駆動され
るアクチュエータ５．６．７による作業の種類に応して
電磁弁１１．１２．１３を全開にしない、いわゆるハー
フ駆動を実現させることができる。

そして、操作装置１４．１５．１．６をそれぞれ単独に
操作すると、対応する電磁弁１１．１２．１３が作動し
て、該当するアクチュエータ５．６．７が単独に駆動し
、これによってパラレル接続回路の機能を確保すること
ができる。

また、例えば操作装置１６のみを操作して電磁弁１３に
作動指令信号Ｙｓ　’　　（＝Ｙ３　）を出力している
状態にあって、操作装置１４．１５の少なくとも一方が
操作されると、該当する作動指令信号Ｙ工、Ｙ２が電磁
弁］、１、あるいは電磁弁１２に出力されるとともに、
最大値選択手段２２から信号ＸＡが出力され、関数テー
ブル２３から信号ＸＡの値に相応した係数信号Ｋが乗算
器２４に出力され、この乗算器２４で関数テーブル２１
から出力されている信号Ｙ３と係数信号にとが乗算され
、電磁弁１３に与えられる作動指令信号Ｙ３′はそれま
でのＹ３よりも小さい値に制限され、電磁弁１３の開度
が絞られる。すなわち、操作装置１６とともに、操作装
置１４．１５の少なくとも一方が操作されると、パラレ
ル接続とタンデム接続との組合を含むさらに高精度の回
路機能が得られる。

上記のような複合操作は、例えば油圧ショベルにおいて
走行とブーム上げどの複合操作をおこなうときなどに最
適である。仮に、アクチュエータ７を走行モータとし、
アクチュエータ５をブームシリンダとした場合で、走行
中にブームシリンダであるアクチュエータ５を駆動させ
ようとするとき、最大値選択手段２２、関数テーブル２
３、乗算器２４を設けない場合にはブームシリンダの負
荷圧が走行モータの負荷圧に比べて大きくなり、走行モ
ータ側に圧油か流れてブームシリンダによるブーム上げ
が不能となる事態を招くが、この第３図に示す制御手段
］８を備えたものにあってはこのようなとき上述のよう
にして電磁弁１３に与えられる作動指令信号Ｙ３′が制
限されることから、この電磁弁］３の開度が絞られ、す
なわち走行モータ側に圧が立ち、ブームシリンダに圧油
を供給することができ、これによって走行とブーム上げ
の複合操作をおこなうことができる。

なお、上記実施例にあっては、電気信号に応じて作動す
る方向切換弁として電磁弁１１．１２．１３を挙げたが
、本発明はこれに限られず、電気信号に応じて間接的に
作動するもの、例えば制御手段１８から出力される信号
に応じて作動する電磁比例弁によって発生するパイロッ
ト信号により作動するパイロット式方向切換弁であって
もよい。

また、上記ではバイパスバルブ１７を設けであるが、油
圧ポンプ１の吐出し量が０になるような制御レギュレー
タを設ける場合にはこのバイパスバルブは不要である。

〈発明の効果〉本発明の油圧回路は以上のように構成しであるので、配
管をパラレル接続とタンデム接続との複雑な組合せとす
ることなく、またパラレル接続とタンデム接続との接続
形態を切換える切換弁を要することなく、所望の作業に
好適な回路機能を得ることができ、従来に比べて回路構
造が単純で、部品点数を低減でき、製作工数を少なくす
ることができる。

また、上述したように接続形態を切換える切換弁を要せ
ず回路構造が単純であることがら、従来に比べて圧力損
失が少なく、エネルギ損失を抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の油圧回路の一実施例を示
す説明図で、第１図は基本構成を示す回路図、第２図は
第１図に示す制御手段の概略構成を示す図、第３図は第
１図に示ず制御手段のさらに別の概略構成を示す図、第
４図、第５図、第６図はそれぞれ従来の基本的な油圧回
路を示す図である。１・・・・・・油圧ポンプ、５・・・・・・第１．のア
クチュエータ、６・・・・・・第２のアクチュエータ、
７・・・・・・第３のアクチュエータ、１１．１２．１
３・・・・・・電磁弁（方向切換弁）、１４．１５．１
６・・・・・・操作装置、１８・・・・・・制御手段、
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ・・・・・・回路、１８ｄ・・
・・・ＯＲ回路、１８ｅ・・・・・・リレー、１９．２
０．２１．２３・・・・・・関数テーブル、２２・・・
・・・最大値選択手段、２４・・・・・・乗算器。第１図第２図］３　　　　　　　］ｉ　　１１第３図、１８第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

１．　油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧
油によって駆動する複数のアクチユエータと、これらの
アクチユエータに対応して設けられ、上記油圧ポンプか
らアクチユエータに供給される圧油の流れを制御する方
向切換弁とを備えた油圧回路において、上記方向切換弁
が電気信号に応じて作動する方向切換弁であるとともに
、上記アクチユエータを作動させる操作信号を出力する
操作装置と、上記油圧ポンプに対する上記方向切換弁の
接続形態を設定する設定手段を含む制御手段とを備え、
上記操作装置から出力される操作信号に応じて制御手段
は上記方向切換弁を作動させる作動指令信号を出力する
ことを特徴とする油圧回路。
２．　接続形態がパラレル接続およびタンデム接続の少
なくともいずれかであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の油圧回路。
３．　方向切換弁が中立ブロツク型のものであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の油圧回路。
４．　方向切換弁が電磁弁であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の油圧回路。
５．　方向切換弁がパイロツト式方向切換弁であるとと
もに、制御手段から出力される作動指令信号に応動して
このパイロツト式方向切換弁を作動させるパイロツト信
号を発生させる電磁比例弁を有することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の油圧回路。