JPH0211491Y2

JPH0211491Y2 -

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Publication number: JPH0211491Y2
Application number: JP1981071981U
Authority: JP
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1981-05-20
Publication date: 1990-03-23
Also published as: JPS57184169U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は油圧シヨベルの作業性を向上させる
ための油圧回路に関するものである。

（従来技術とその問題点）従来、油圧シヨベルの複合動作をする場合、そ
の動作を二つ、或いは三つの動作群に分け、それ
ぞれの動作群毎に別個の油圧源（油圧ポンプ）を
設けて操作している。

即ち、第１図に示す如く旋回操作群６と右走
行・アーム及びブーム増速の操作群４と左走行・
バケツト及びブームの操作群５の３群に分け、そ
れぞれ油圧システムを構成しているが、この場
合、旋回操作のサイクル確保のために所望の旋回
速度を得るためには旋回操作群６も略他の２群
４，５と同量の油量（吐出量）を必要とする。

従つて、全体の動力（エンジン能力）が一定な
らば旋回操作に消費される動力分だけ２群４，５
の使用可能動力は少くなり所望動力を得るために
は大容量の動力（エンジン）を必要とする不具合
がある。

このため、すでに実開昭55−93706号公報に記
載されている如く、旋回回路に圧力制御弁を設
け、殊に旋回モータは起動時の負荷が大きいため
リリーフする旋回ポンプからの吐出油を作業回路
に導びき有効に利用することによつて、全体とし
てパワロスを低減するようにしたものが提案され
ている。

この提案は、旋回加速時のリリーフ損失を低減
するために、旋回用回路と作業機用回路との間に
圧力制御弁装置を挿入し、通常はシーケンス弁と
して作用させ旋回用回路のリリーフ流量を作業機
回路に導いて作業機回路の速度向上を図り、作業
機回路の負荷状態によつてはリリーフ弁として作
動して旋回回路の異常圧を防止するようにしたも
のであるが、旋回用回路が独立しているため、旋
回用アクチユエータの駆動は常に旋回用ポンプの
圧油のみに頼ることとなり、高圧小流量で足りる
旋回加速時のみならず、比較的低圧大流量を必要
とする定常運転状態においても必要とされる圧油
流量をすべて旋回用ポンプから供給しなければな
らないので、大容量の旋回用ポンプを必要とし、
その駆動のため必然的に大容量エンジンを搭載す
る必要が生じ、エンジン容量の小さい小型油圧シ
ヨベルには適用できず、また、小容量の旋回用ポ
ンプを用いた場合には所望の定常旋回速度が得ら
れず低速旋回を余儀なくされるという問題点があ
る。

（この考案が解決しようとする課題）この考案は、上記した従来技術の問題点を解決
し小容量エンジンの採用を可能ならしめた油圧シ
ステムを提供することを目的とし、旋回用ポンプ
としては、起動に必要な圧力と流量を確保できる
程度の小容量のポンプを用い、比較的大流量を必
要とする定常旋回時には、作業機用回路から圧油
を合流させ所望の旋回速度を得られるように考案
を施したものである。

すなわち、旋回用アクチユエータを駆動するた
め高圧を必要とするが小流量で足りる旋回起動時
や旋回による壁面の押し付け掘削時には、旋回用
ポンプの独立性を保ち、作動機用アクチユエータ
の圧力に影響されることなく旋回力を確保し、一
方、比較的低圧で足りるが所要の旋回速度を得る
ために大流量を必要とする定常旋回時には、旋回
単独操作時でも作動機用アクチユエータとの複合
操作時でも、作業機用回路から圧油を合流させ、
旋回用ポンプ＋作動機用ポンプの吐出量に見合つ
た定常旋回速度が得られるようにすることによつ
て、旋回用ポンプの小型化を達成し、小容量エン
ジンを搭載した小型油圧シヨベルにおいても所要
の旋回トルク、旋回スピードを確保することがで
きる油圧回路を提供することを課題とするもので
ある。

（課題を解決するための手段）この考案は上記に鑑みなされたものであつて、
作動機用アクチユエータに接続されたセンターバ
イパス形Ｍ連切換弁５と旋回用アクチユエータに
接続されたセンターバイパス形Ｎ連切換弁６のセ
ンターバイパス５ｄ，６ｄ同志をＭ連切換弁５側
からＮ連切換弁６側への流通のみを許容する逆止
弁８を介して接続し、かつ、前記各切換弁５，６
にはそれぞれ別個の油圧源２，３からの圧油を供
給し、Ｍ連切換弁５の圧油供給管路１０とＮ連切
換弁６の圧油供給管路１１とを互いに管路９によ
り連結すると共に、該管路９に、ノルマルクロー
ズでＮ連切換弁６の定常作動圧より低い設定圧で
開路されるシーケンス弁１２と、ノルマルオープ
ンでＮ連切換弁の定常作動圧より高い設定圧で閉
路される切換弁１３及びこれらの両弁１２，１３
よりもＮ連切換弁６側にＭ連切換弁５への流通を
阻止する逆止弁１５を設け、かつ該シーケンス弁
１２と切換弁１３のパイロツトポートにＮ連切換
弁６の圧油供給管路１１から分岐したパイロツト
管路１６を接続したことにより、複数群の油圧シ
ステムの使用動力を合理的に配分し、上記課題を
解決したものである。

（実施例）以下、この考案を図面に示した実施例について
説明する。

１，２，３は油圧ポンプで図示しない動力源
（エンジン）により駆動されている。

４はパラレル通路を備えたセンターバイパス形
M₁連切換弁で本実施例では３個の切換弁４ａ，
４ｂ，４ｃを有し、これらの切換弁は互にセンタ
ーバイパス４ｄとパラレル管路４ｆとにより連通
されており、前記油圧ポンプ１からの圧油を図示
しないアクチユエータに供給する。

５はパラレル通路を備えたセンターバイパス形
M₂連切換弁で本実施例では３個の切換弁５ａ，
５ｂ，５ｃを有し、これらの切換弁は互にセンタ
ーバイパス５ｄとパラレル管路５ｆとにより連通
されており、前記油圧ポンプ２からの圧油を図示
しないアクチユエータに供給する。

６はセンターバイパス形Ｎ連切換弁で本実施例
では、センターバイパス６ｄを有する１個の切換
弁を有し、前記油圧ポンプ３からの圧油を図示し
ない旋回用アクチユエータに供給する。

７は前記M₂連切換弁５のセンターバイパス５
ｄとＮ連切換弁６のセンターバイパスとを連通す
る管路で、該管路７にはＮ連切換弁６側からM₂
連切換弁５側への圧油の流通を阻止する逆止弁８
が介装されている。

９は前記油圧ポンプ２とM₂連切換弁５とを連
通する圧油供給管路１０と油圧ポンプ３とＮ連切
換弁６とを連通する圧油供給管路１１とを連通す
る管路で、該管路９には、管路１０側から順次シ
ーケンス弁１２、切換弁１３、リリーフ弁１４及
び管路１１側から管路１０側への圧油の流通を阻
止する逆止弁１５が介装されている。

１６はパイロツト管路で、油圧ポンプ３の圧油
供給管路１１から分岐し、前記シーケンス弁１２
及び切換弁１３のパイロツトポートにそれぞれ連
通している。なお、前記シーケンス弁１２と切換
弁１３の介装位置は前後しても差支えない。

また、切換弁１３はＮ連切換弁６により作動さ
れる旋回用アクチユエータの定常作動圧より高
く、後述するリリーフ弁１７ｃの設定圧より低く
設定されていて、前記旋回用アクチユエータに定
常作動圧以上の圧力が発生した時に切換わる（管
路９が連通する）ようになつており、かつシーケ
ンス弁１２はＮ連切換弁６が作動位置にあり、圧
油供給管路１１に油圧が発生している時に切換わ
る（管路９が連通する）ようになつている。１７
ａ，１７ｂ，１７ｃはリリーフ弁、１８はタンク
である。

この考案は以上の如き構成である。

次にその作用を説明する。

１Ｎ連切換弁の単独操作時Ｎ連切換弁６により作動される旋回用アクチユ
エータの起動時において、起動圧力はリリーフ弁
１７ｃの設定圧まで上昇し、徐々に旋回用アクチ
ユエータを加速する。

この時、油圧ポンプ３からの吐出圧がパイロツ
ト管路１６を介してシーケンス弁１２及び切換弁
１３に作用しており、かつ、シーケンス弁１２が
切換えられ、管路９を連通するが、この起動圧は
通常切換弁１３の作動圧より高いため切換弁１３
はパイロツト圧により切換えられ、管路９は遮断
される。

このため、油圧ポンプ２からの圧油はセンター
バイパス形M₂連切換弁５のセンターバイパス５
ｄを通り管路７に介装した逆止弁８までは送られ
るが、通常Ｎ連切換弁６側の方がM₂連切換弁５
側より高く設定されているためリリーフ弁１７ｂ
を介してタンク１８に戻される。

そして、油圧ポンプ３により作動される旋回用
アクチユエータの起動（加速）が完了し定常作動
状態になると旋回用アクチユエータの圧力は起動
圧力から定常圧力に近ずくように低下する。

従つて、前述した通り、切換弁１３の作動圧は
Ｎ連切換弁６の旋回用アクチユエータの定常作動
圧より高く設定されているため切換弁１３はパイ
ロツト圧に打勝ち元に戻される（再び切換られ管
路９は連通する）ので、油圧ポンプ２側の圧油の
うち、センターバイパス５ｄを通り管路７に導び
かれた圧油は逆止弁８を介して、また、管路９に
導びかれた圧油は切換弁１３、シーケンス弁１
２、逆止弁１５を介して夫々、油圧ポンプ３側に
合流し、油圧ポンプ３側の圧油量が増加し、旋回
用アクチユエータは大きな（所定の）速度が得ら
れる（第３図）。

２Ｎ連切換弁とM₂連切換弁との同時操作時Ｎ
連切換弁６により作動される旋回用アクチユエ
ータは起動時には、前記１で説明した通り油圧
ポンプ３により起動される。

この時、Ｎ連切換弁６側の圧油が切換弁１３の
作動（切換）圧以上となれば切換弁１３は切換わ
り管路９は遮断されると共に、M₂連切換弁５の
センターバイパス５ｄは切換弁５ａ，５ｂ，５ｃ
の少くとも一つにより遮断される。

従つて、油圧ポンプ２側の圧油はM₂連切換弁
５により作動されるアクチユエータによつて消費
される。

次にＮ連切換弁６のアクチユエータが定常運転
状態になると、前述した通りＮ連切換弁６側の油
圧が切換弁１３の作動（復帰）圧以下に低下し、
切換弁１３は元に戻る（管路９は連通する）。こ
のため、油圧ポンプ２と油圧ポンプ３の圧油供給
管路１０と１１は管路９を介して連通される油圧
ポンプ２側の圧油の一部が管路９を介して油圧ポ
ンプ３側に供給される。

なお、管路９からの圧油の合流の際、旋回用ア
クチユエータの駆動圧の安定化をはかるためリリ
ーフ弁１４を設けており、この設定圧をリリーフ
弁１７ｃの設定圧より低い値にしている。即ち、
切換弁１３のフルストローク作動圧よりも低く選
ばれている。

３ M₂連切換弁の単独操作時Ｎ連切換弁６は中立位置にありかつ逆止弁８，
１５によりＮ連切換弁６側からM₂連切換弁５側
への圧油の流通は阻止されているので、油圧ポン
プ３からの圧油はセンターバイパス６ｄを通りタ
ンク１８に戻される。

一方、M₂連切換弁５とＮ連切換弁６の圧油供
給管路１０，１１とを連通する管路９に設けたシ
ーケンス弁１２と切換弁１３はＮ連切換弁６の圧
油供給管路１１に油圧が発生しないので、夫々の
パイロツトポートにもパイロツト圧は作用せず、
シーケンス弁１２と切換弁１３は共に作動しない
（第２図に示した状態）から、管路９はシーケン
ス弁１２によつて遮断されているので、油圧ポン
プ２からの圧油が管路９を介してＮ連切換弁６側
に供給されることもないので、油圧ポンプ２から
の圧油は全量M₂連切換弁５側のアクチユエータ
によつて消費される。

（考案の効果）以上の通り本考案によれば、M₂連切換弁５を
単独操作する場合、シーケンス弁１２により管路
９を遮断して油圧ポンプ２側の独立性を保つと共
に、Ｎ連切換弁６の単独操作或いは、Ｎ連切換弁
６とM₂連切換弁５との同時操作時には、Ｎ連切
換弁６側の油圧に応じてシーケンス弁１２と切換
弁１３とを操作して、管路９を選択的に連通又は
遮断することにより、油圧ポンプ３側の旋回用ア
クチユエータの起動時には油圧ポンプ３側は独立
状態に保たれ起動に必要な高い油圧を得ることを
可能とし、かつ起動後定常運転時には油圧ポンプ
２側からの圧油が油圧ポンプ３側に合流し所望の
定常旋回速度を得るに必要な圧油量が得られる。

即ち、油圧ポンプ２と３の油圧の関係で油圧ポ
ンプ３側が低圧となつた時（定常運転時）には油
圧ポンプ３側が油圧ポンプ２側からの圧油で増速
されて所望の旋回速度が得られ、逆に油圧ポンプ
３側が高圧時（起動時）には油圧ポンプ３側の独
立性が保たれる。

従つて、従来の３油圧ポンプの場合に比較し、
第３ポンプ（油圧ポンプ３）を小容量ポンプと
し、該ポンプで無駄に消費する馬力が少なくな
り、その分第１、第２の油圧ポンプ（油圧ポンプ
１，２）に大きな動力（馬力）を配分することが
可能となる等の効果を有する。

このように本考案によれば、実用新案登録請求
の範囲記載の構成を備えることにより、旋回用ア
クチユエータを駆動するため高圧を必要とするが
小流量で足りる旋回起動時や旋回による壁面の押
し付け掘削時（高トルクを必要とするが低速旋回
で足りる場合）には、旋回用ポンプの独立性を保
ち、作動機用アクチユエータの圧力に影響される
ことなく所要の旋回力を確保し、一方、比較的低
圧で足りるが所要の旋回速度を得るために大流量
を必要とする定常旋回時（低トルクで足りるが旋
回速度を必要とする場合）には、旋回単独操作時
でも作動機用アクチユエータとの複合操作時であ
つても、作業機用回路から圧油を合流させ、旋回
用ポンプ＋作動機用ポンプの吐出量に見合つた定
常旋回速度が得られるような油圧回路を提供する
ことができるので、旋回用ポンプを小型化するこ
とが可能となり小容量エンジンを搭載した小型油
圧シヨベルにおいても所要の旋回トルク、旋回ス
ピードを確保することができる等実用上顕著な効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の３ポンプ形油圧回路図、第２図
は本考案の油圧回路図、第３図は本考案のＮ連切
換弁側の圧力線図である。図において；１，２，３……油圧ポンプ、４，
５……Ｍ連切換弁、６……Ｎ連切換弁、１０，１
１……圧油供給管路、１２……シーケンス弁、１
３……切換弁、１５……逆止弁、１６……パイロ
ツト管路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

作動機用アクチユエータに接続されたセンター
バイパス形Ｍ連切換弁と旋回用アクチユエータに
接続されたセンターバイパス形Ｎ連切換弁のセン
ターバイパス同志をＭ連切換弁側からＮ連切換弁
側への流通のみを許容する逆止弁を介して接続
し、かつ、前記各切換弁にはそれぞれ別個の油圧
源からの圧油を供給し、Ｍ連切換弁の圧油供給管
路とＮ連切換弁の圧油供給管路とを互いに管路に
より連結すると共に、該管路に、ノルマルクロー
ズでＮ連切換弁の定常作動圧より低い設定圧で開
路されるシーケンス弁と、ノルマルオープンでＮ
連切換弁の定常作動圧より高い設定圧で閉路され
る切換弁及びこれらの両弁よりもＮ連切換弁側に
Ｍ連切換弁への流通を阻止する逆止弁を設け、か
つ、該シーケンス弁と切換弁のパイロツトポート
にＮ連切換弁の圧油供給管路から分岐したパイロ
ツト管路を接続したことを特徴とする油圧シヨベ
ルの油圧回路。