JPH02212606A - 建設機械の油圧流量制御装置 - 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、一対の複合制御弁と一対の可変容量ポンプと
からなる建設機械の油圧流量制御装置に係り、更に詳細
には前記建設機械における両複合制御弁の間に設けられ
る圧油合流用連通弁の開閉制御装置並びに可変容量ポン
プの吐出量制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の建設機械における油圧装置は、一般に第
４図に示すように、それぞれ２つのアクチュエータ１２
ａ、１２ｂ並びに３２ａ、３２ｂを操作する方向切換弁
１４ａ。

１４ｂ並びに３４ａ、３４ｂを有する一対の複合制御弁
１０．３０と、これら複合制御弁１０．３０の各々に圧
油を供給する一対の可変容量ポンプ１６．３６とからな
る。なお、前記アクチュエータ１２　ａ　、　　１２　
ｂ　、　　３２　ａ、　。

３２ｂは通常それぞれ旋回用、アーム用、ブーム用、パ
ケット用に供せられる。前記方向切換弁１４ａ、１４ｂ
、３４ａ、３４ｂはそれぞれ圧力補償弁１８ａ、１８ｂ
、３８ａ。

３８ｂｆ！−備え、そしてそれぞれ制御信号発生装置２
０　ａ　、　２０　ｂ　、　４０　ａ　、　４０１）に
よって制御される。また、両複合制御弁１０゜３０の間
は連通弁４２によって相互に連通され、そして前記連通
弁４２は制御信号発生装置２０ｂ、４０ａによって開閉
操作される。

従って、このような構成になる油圧装置は、各アクチュ
エータ１２ａ、１２ｂ、３２ａ３２ｂがそれぞれ制御信
号発生装置２０ａ。

２０ｂ、４０ａ、４０ｂによって制御操作されると共に
、更にこの場合、圧油が大流量を要求されるアクチュエ
ータ１２ｂ、３２ａの操作時には、制御信号発生装置２
０ｂ。

４０ａの操作によって連通弁４２が連通され、アクチュ
エータ１２ｂ、３２ａには両ポンプ１６．３６の吐出圧
油が合流して供給される。

従って、大容量を要求されるアクチュエータ１２ｂ、３
２ａすなわちアーム用並びにブーム用アクチュエータを
必要に応じて高速で運転できる利点を有する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した従来の油圧装置における前記利
点は、アーム用あるいはブーム用アクチュエータの何れ
か一方が単独で運転される際にのみ達成されるものであ
り、両アクチュエータが同時に運転される際には逆に次
のような難点を有していた。すなわち、従来の油圧装置
においては、アーム用並びにブーム用アクチュエータが
同時に運転されると、両ポンプの吐出圧油は、連通弁を
介して合流し両アクチュエータに同時に作用するが、こ
の合流された吐出圧油は、両アクチュエータの中の負荷
圧力の低い方のアクチュエータ側のみに供給される。従
って、負荷圧力の高い方のアクチュエータは作動されな
いという問題が発生した。このことは、建設機械の操作
性並びに安全性を阻害するものであった。

そこで、本発明の目的は、両複合制御弁におけるそれぞ
れ大流量側のアクチュエータが同時に操作された際にも
、両アクチュエータを同時に駆動可能とすると共に、更
に両ポングの吐出圧油の合流量を任意所定に設定し得る
ようにした建設機械の油圧流量制御装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

先の目的を達成するため、本発明に係る建設機械の油圧
流量制御装置は、各々に少くともアクチュエータを操作
するための２つの方向切換弁を有する一対の複合制御弁
と、これら複合制御弁の各々にそれぞれ圧油を供給する
一対の可変容量ポンプと、前記方向切換弁の操作量をそ
れぞれ制御する複数の制御信号発生装置と、前記一対の
複合制御弁の間を相互に連通ずる連通弁とからなる油圧
流量制御装置において、 前記複合制御弁をクローズドセンタ型とし、前記可変容
量ポンプを負荷感応制御型とし、前記複合制御弁と前記
負荷感応制御型可変容量ポンプとの間に流量調整弁を設
け、前記制御信号発生装置の制御信号および／もしくは
制御信号量で前記連通弁を開閉すると共に、前記制御信
号発生装置の制御信号量で前記流量調整弁の開度を調整
してこの流量調整弁の前後の圧力を前記負荷感応制御型
可変容量ポンプの制御部に印加するよう構成することを
特徴とする。

この場合、連通弁は、両複合制御弁における方向切換弁
の制御信号が互いに対向して印加され、前記制御信号の
双方の信号量が略等しいかもしくは共に作用していない
際には前記両複舒制御弁の間をブロックするかもしくは
絞りを連通し、前記制御信号の双方の信号量が異なるか
もしくは一方のみが作用している際には両複合制御弁の
間を連通ずるよう構成する。

また、予め定められた特定の方向切換弁の制御信号発生
装置の操作により、連通弁は両複合制御弁の間を連通し
、前記特定の方向切換弁を含まない側の複合制御弁に接
続された負荷感応制御型可変容量ポンプはそのポンプ吐
出流量をポンプ最大吐出流量以下の任意の流量に規制さ
れるよう構成する。

〔作用〕

両複合制御弁におけるそれぞれ大流量側のアクチュエー
タ、例えはアーム用並びにブーム用アクチュエータを、
同時に高速運転するために両ポンプの吐出圧油を全量合
流すべくそれぞれの制御信号発生装置を共に最大量操作
すると、この場合連通弁に対向して印加される信号量は
等しくなるので連通弁がブロックされる。このため、両
ポンプの吐出圧油は合流されず、両アクチュエータには
それぞれのポンプの吐出流量か供給される。従って、両
アクヂュエータは単独操作時の略半分の速度ではあるが
作動を停止されることなく双方共互いに独立して駆動さ
れる。一方、バケツ１〜用などの小容量アクチュエータ
を増速させるために他方のポンプの吐出圧油を合流させ
る際には、前記アクチュエータの制御信号量の所定の割
合の信号量か前記ポンプの流量調整弁に出力され、これ
により前記ポンプの吐出流量が所定量増量され、この増
量分の圧油か連通弁を介してバケツ１〜アクヂュエータ
に供給される。従って、パケットアクチュエータは制御
操作された高速度で効率良く駆動される。

〔実施例〕

次に、本発明に係る建設機械の油圧流量制御装置の一実
施例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明する
。なお、説明の便宜上、第４図に示す従来の構成と同一
構成部分については、同一参照符号を付しその詳細な説
明を省略する。

本発明に係る建設機械の油圧流量制御装置は、第１図に
示すように、それぞれ２つのアクチュエータ１２ａ、１
２ｂ並びに３２ａ。

３２ｂを操作する方向切換弁１．４ａ、１４．ｂ並びに
３４ａ、３４ｂを有する一対の複合制御弁５０．５２と
、これら複合制御弁５０５２の各々に圧油を供給する一
対の可変客足ポンプ５４．５６とからなる。なお、前記
アクチュエータ１２ａ　　１２ｂ　　３２ａ３２ｂは通
常それぞれ旋回用、アーム用、ブーム用、バケツ１〜用
に供せられる。前記方向切換弁１４ａ、１４ｂ、３４ａ
、３４ｂは、それぞれ圧力補償弁１８ａ、１８ｂ、３８
ａ３８ｂを備え、そしてそれぞれ制御信号発生装置２０
ａ、２０ｂ　　４０ａ　　４０ｂによって制御される。

また、両複合制御弁５０５２の間は連通弁５８によって
相互に連通される。

しかるに、本発明の油圧流量制御装置においては、複合
制御弁５０．５２はクローズドセンタ型とされ、可変容
量ポンプ５４．５６は負荷感応制御型とされる。そして
、前記負荷感応制御型可変容量ポンプ５４．５６　（以
降単にポンプと称する）とクローズドセンタ型複合制御
弁５０．５２　（以降単に複合制御弁と称する）の各制
御信号発生装置２０ａ。

２０ｂ並びに４０ａ、４０ｂとの間には、それぞれ制御
演算装置６０．６２を介して流量調整弁６４．６６が設
けられる。なお、制御演算装置６０は、複合制御弁５０
におけるアクチュエータ１２ａ、１２ｂ用の制御信号発
生装置２０ａ、２０ｂの出力制御信号量と複合制御弁５
２における合流を要するアクチュエータ３２ａ、３２ｂ
用の制御信号発生装置４０ａ、’４０ｂの出力制御信号
量との合計となる合計出力制御信号量が、ポンプ５４の
最大吐出流量を越えた時に、この最大吐出量に対応する
出力制御信号量を、流量調整弁６４に出力する。制御演
算装置６２は、アクチュエータ３２ａ、３２ｂ用の制御
信号発生装置４０ａ、４０ｂの出力制御信号量と合流を
要するアクチュエータ１２ａ、１２ｂ用の制御信号発生
装置２０ａ、２０ｂの出力制御信号量との合計となる合
計出力制御信号量が、ポンプ５６の最大吐出流量を越え
た時に、この最大吐出量に対応する出力制御信号量を、
流量調整弁６６に出力する。そして、前記合計出力制御
信号量によって開度を調整された前記流量調整弁６４．
６６のそれぞれ前後の圧力が、前記ポンプ５４．５６の
制御部に印加され、これによりポンプ吐出流星が所定の
流量に設定される。

また、連通弁５８はブロック型に形成され、その一端部
にアクチュエータ１２ｂ用の制御信号発生装置２０ｂが
らの制御信号が印加され、他端部にアクチュエータ３２
ａ　　３２ｂ用の制御信号発生装置４０ａ、４０ｂがら
の制御信号の中でその大きい方の信号量が制御装置６８
を介して印加される。なお、連通弁は、第２図に示すよ
うな絞り型連通弁７０に形成しても良い。そして、この
連通弁５８あるいは７０は、その両端部に印加される制
御信号の双方の信号量が略等しいかもしくは共に作用し
ていない際には、両複合制御制御弁５０．５２の間をブ
ロックもしくは絞りを介して連通し、一方前記制御信号
の双方の信号量が異なるかもしくは一方のみが作用して
いる際には、両複合制御弁５０．５２の間を連通ずる。

次に、このような構成になる本発明の油圧流量制御装置
の作動について説明する。

先ず、両複合制御弁５０．５２におけるそれぞれ大流量
側のアーム用アクチュエータ１２ｂあるいはブーム用ア
クチュエータ３２ａを、単独ですなわち例えはブーム用
アクチュエータ３２ａのみを駆動する際は、このアクチ
ュエータ３２ａ用の制御信号発生装置４０ａが操作され
る。すると、この制御信号発生装置４０ａから出力され
る制御信号により、方向切換弁３４ａが切換えられると
共に、前記制御信号の信号量に対応して制御演算装置６
２によって設定される流量指令値が流量調整弁６６に印
加され、ポンプ５６から吐出される所定量の圧油かアク
チュエータ３２ａに供給される。更に、前記制御信号に
よって連通弁５８が連通されると共に、前記信号量に対
応して制御演算装置６０によって設定される流量指令値
が流量調整弁６４に印加され、ポンプ５４から吐出され
る所定量の圧油がポンプ５６からの圧油に合流されてア
クチュエータ３２ａに供給される。このようにして、ア
クチュエータ３２ａは、両ポンプ５４．５６からの合流
された圧油流量によって所定の速度で駆動される。なお
、アーム用アクチュエータ１２ｂも同様にして華独駆動
される。

次に、大流量の両アクチュエータ１２ｂ。

３２ａを同時にしかも高速駆動すべくそれぞれの制御信
号発生装置２０ｂ、４０ａを共に最大量操作した場合に
は、ポンプ５４．５６はそれぞれの制御演算装置６０．
６２並びに流量調整弁６４．６６を介して最大吐出流量
に設定される。しかるに、この場合、連通弁５８は、そ
の両端部に等しい大きさの制御信号量を作用されるので
ブロック位置となり、両複合制御弁５０．５２間の連通
が遮断される。従って、両アクヂュエータ１２ｂ。

３２ａはそれぞれのポンプ５４．．５６の各最大吐出量
によって個別単独的に駆動される。

このように、本発明の油圧流量制御装置においては、大
容量の両アクチュエータ１２ｂ。

３２ａを同時に高速駆動しようとした場合でも、その駆
動速度は単独操作時の略半分になるとはいえ、従来の装
置におけるように、負荷が大きい側のアクチュエータの
作動を停止させるような不都合は発生しない。なおこの
場合、制御信号発生装置２０ｂ、４０ａの何れか一方の
制御操作量を減じると、ずなわち例えは装置４０ａの操
作レバーを中立方向へ少し戻すと、連通弁５８は絞りお
よびチエツクを介して両複合制御弁５０．５２間を連通
し、ポンプ５６の吐出流量の一部かアクチュエータ１２
ｂに供給される。従って、アクチュエータ３２ａの速度
が幾分減少され、一方この減少速度分たけアクチュエー
タ１２ｂの速度が増大される。また同様に、装置２０ｂ
の制御操作量を減じると、アクチュエータ１２ｂの速度
が幾分減少され、この減少速度分たけアクチュエータ３
２ａの速度が増大される。なお、この場合、アクチュエ
ータの駆動負荷は、ブーム用アクチュエータ３２ａ３の
方が通常大きいので、ポンプ吐出圧力はポンプ５６の方
が高圧に設定されているが、連通弁５８．７０にはチエ
ツクが介装されているので、ポンプ吐出圧油が逆流され
ることはない。すなわち、連通弁の連通により、ポンプ
５６からの吐出圧油がアクチュエータ１．２　ｂに逆に
供給されて、制御操作とは逆にアクチユエータ１．２　
ｂが増速されるという不都合は発生されることがない。

次に、複合制御弁５２における小流量のバケツＩ−用ア
クチュエータ３２の駆動速度を、他方のポンプ５４の吐
出圧油を合流させて、例えは１．５速に増速する際には
、制御信号発生装置４０ｂの制御信号量が、制御演算装
置６０によって１／２に減少された上で流量調整弁６４
に出力される。これによって、ポンプ５４は０．５速に
相当する吐出流量を増大され、この増大吐出圧油が連通
弁５８を介してアクチュエータ３２ｂに合流供給される
。

従って、アクチュエータ３２ｂは制御操作値の１，５速
で駆動される。このように、本発明の油圧流量制御装置
においては、合流される１則のポンプの吐出流量をこの
ポンプの最大吐出流量の範囲内において任意所定に設定
することができる。従って、アクチュエータの運転精度
並びに装置の運転効率を向上することができる。

なお、圧力補償弁１８ａ、１８ｂ、３８ａ。

３８ｂは取除いても良く、第３図の実施例はこのような
実施態様を示したものである。

以上、本発明を好適な実施例について説明しなか、本発
明はその精神を逸脱することなく多くの設計変更をなし
得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る建設機械の油圧流量
制御装置は、各々に少くともアクチュエータを操作する
ための２つの方向切換弁を有する一対の複合制御弁と、
これら複合制御弁の各々にそれぞれ圧油を供給する一対
の可変容量ポンプと、前記方向切換弁の操作量をそれぞ
れ制御する複数の制御信号発生装置と、前記一対の複合
制御弁の間を相互に連通ずる連通弁とからなる油圧流量
制御装置において、 前記複合制御弁をクローズドセンタ型とし、前記可変容
量ポンプを負荷感応制御型とし、前記複合制御弁と前記
負荷感応制御型可変容量ポンプとの間に流量調整弁を設
け、前記制御信号発生装置の制御信号および／もしくは
制御Ｉ信号量で前記連通弁を開閉すると共に、前記制御
信号発生装置の制御信号量で前記流量調整弁の開度を調
整してこの流量調整弁の前後の圧力を前記負荷感応制御
型可変容量ポンプの制御部に印加するよう構成したので
、互いに相手側のポンプ吐出流量を合流させて増速駆動
される両アクチュエータを同時に最大増速操作した際に
も、この両アクチュエータをその負荷の如何にかかわら
ず同時に駆動することができる。また、必要合流量がポ
ンプ吐出流量の最大流量に達しない際には前記合流量を
任意所定の必要量に規定することができる。

従って、アクチュエータの操作性、安全性並びに運転効
率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る建設機械の油圧流量制御装置の一
実施例を示す油圧回路図、第２図は第１図に示す油圧流
量制御装置におりる連通弁の別の実施例を示す油圧記号
、第３図は本発明に係る建設機械の油圧流量制御装置の
別の実施例を示す油圧回路図、第４図は従来の建設機械
の油圧流量制御装置を示す油圧回路図である。 ５０．５２ ５４．５６ ５８．７０ ６４．６６ ・・・複合制御弁 ・・・負荷感応制御型可変容量ポンプ ・・連通弁　　　６０．６２・・・制御演算装置・・・
流量調整弁　６８・・・制御装置１　つ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　各々に少くともアクチュエータを操作するため
   の２つの方向切換弁を有する一対の複合制御弁と、これ
   ら複合制御弁の各々にそれぞれ圧油を供給する一対の可
   変容量ポンプと、前記方向切換弁の操作量をそれぞれ制
   御する複数の制御信号発生装置と、前記一対の複合制御
   弁の間を相互に連通する連通弁とからなる油圧流量制御
   装置において、 前記複合制御弁をクローズドセンタ型とし、前記可変容
   量ポンプを負荷感応制御型とし、前記複合制御弁と前記
   負荷感応制御型可変容量ポンプとの間に流量調整弁を設
   け、前記制御信号発生装置の制御信号および／もしくは
   制御信号量で前記連通弁を開閉すると共に、前記制御信
   号発生装置の制御信号量で前記流量調整弁の開度を調整
   してこの流量調整弁の前後の圧力を前記負荷感応制御型
   可変容量ポンプの制御部に印加するよう構成することを
   特徴とする建設機械の油圧流量制御装置。
2. （２）　連通弁は、両複合制御弁における方向切換弁の
   制御信号が互いに対向して印加され、前記制御信号の双
   方の信号量が略等しいかもしくは共に作用していない際
   には前記両複合制御弁の間をブロックするかもしくは絞
   りを介して連通し、前記制御信号の双方の信号量が異な
   るかもしくは一方のみが作用している際には両複合制御
   弁の間を連通するよう構成してなる請求項１記載の建設
   機械の油圧流量制御装置。
3. （３）　予め定められた特定の方向切換弁の制御信号発
   生装置の操作により、連通弁は両複合制御弁の間を連通
   し、前記特定の方向切換弁を含まない側の複合制御弁に
   接続された負荷感応制御型可変容量ポンプはそのポンプ
   吐出流量をポンプ最大吐出流量以下の任意の流量に規制
   されるよう構成してなる請求項１記載の建設機械の油圧
   流量制御装置。
4. （４）　複合制御弁の方向切換弁は圧力補償弁を有する
   請求項１記載の建設機械の油圧流量制御装置。
5. （５）　複合制御弁の方向切換弁は圧力補償弁を有しな
   い請求項１記載の建設機械の油圧流量制御装置。