JPH02225806A - 作業機シリンダの圧油供給制御方法 - 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、建設機械の作業機シリンダにポンプ吐出圧油
を供給する圧油供給制御方法に関する。

〔従来の技術〕

建設機械のブレードシリンダ、リッパシリンダ、アーム
シリンダ、ブームシリンダ等の作業機を上下方向に移動
する作業機シリンダにポンプの吐出圧油を供給する方法
としては、例えばポンプの吐出圧油をパイロット操作形
式のバルブによって作業機シリンダの上げ室、下げ室に
供給制御する方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる圧油供給制御方法であれば、バルブの操作力を軽
減したり、リモートコントロールしたりできるが、バル
ブをパイロット圧で切換えているために、パイロット圧
を発生するポンプが故障したり、そのポンプを駆動する
エンジンが停止したりしてパイロット圧が発生しない場
合にはバルブか切換操作不能となり、作業機シリンダを
伸縮できないから作業機が任意位置で停止してしまう。

このように、作業機を任意位置、例えば上方位置で停止
させたままの状態とすると何らかの事由で作業機が降下
することがあり非常に危険である。

そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした作
業機シリンダの圧油供給制御方法を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕ポンプの吐出圧
油を、パイロット圧で切換操作されるパイロット操作形
式のメインバルブで作業機シリンダの上げ室に供給側、
御し、そのパイロット圧が発生しない時には作業機シリ
ンダの上げ室内の圧油をタンク側に流通させて圧力差を
発生させ、その圧力差を利用してメインバルブを切換操
作するようにした圧油供給制御方法であり、これによっ
てパイロット圧が発生しない場合でもメインバルブを切
換えて作業機シリンダの上げ室内の圧油をメインバルブ
を通してタンク側に排出できる。

〔実　施　例〕

以下、本発明を第１図〜第３図を参照して説明する。

第１図中１，２は第１、第２ポンプであり、３はブレー
ド用の第１コントロールバルブ、４はチルト用の第２コ
ントロールバルブ、５は第３コントロールバルブ、６は
アンロードバルブ、１７はメインバルブ、５５はシャト
ル弁である。

そして１．第１コントロールバルブ３とアンロードバル
ブ６とで圧力補償付比例制御弁Ａを構成している。

前記第３コントロールバルブ５は弁本体９１を備えてお
り、この弁本体９１にはスプール孔９２が設けてあり、
また弁本体９１にはスプール孔９２に通じる室２３．３
０．７５．７７゜５３．２２，２４．２８が設けである
。スプール孔９２にはスプール１つが嵌挿してあり、ス
プール１９の端部にはばね座９４．９５がそれぞれに肩
部に接して設けてあり、両ばね座９４．９５間にばね９
６が設けである。前記室２２゜２４は通路９７を介して
室２８に通じており、通路９７にチエツク弁２７が設け
である。

そして通路９７、チエツク弁２７、室７７、室３０で作
動圧回路部Ｅを形成し、通路９７、室２３及び通路９７
、室２４、室５３でパイロット圧回路部Ｆを形成してい
る。

前記メインバルブ１７は弁本体９８を備えており、この
弁本体９８にはスプール孔９９゜１００．１０１が設け
である。

弁本体９８にはスプール孔９９に通じる室４９゜５１が
設けてあり、また弁本体９８にはスプール孔１００に通
じる室３２．３５が設けてあり、弁本体９８にはスプー
ル孔１０１に通じる室５０゜７３が設けである。

前記スプール孔９９内にはスプール１８が嵌挿してあり
、このスプール１８は両端部においてばね４８，４８’
　により付勢されて中立に保持されており、スプール孔
９９の両端部は油室４１．４７になされており、これら
で第１バルブ部Ｉを形成している。

前記スプール孔１００内にはスプール３３が嵌挿してあ
り、このスプール３３はばね３８により中立に保持され
ている。スプール３３にはキリ穴３７．４２が形成して
あり、これらで第１バルブ部Ｇを形成している。

前記スプール孔１０１内にはスプール７１が嵌挿してあ
り、このスプール７１はばね３８′により中立に保持さ
れており、またスプール７１にはキリ穴７９．９１が形
成してあり、これらで第２バルブ部Ｈを形成している。

前記弁本体９８にはシャトル弁４０．４５が設けである
。

前記室３５は室５１にサクションバルブ１４０を介して
通じている。

シャトル弁４０のボート４０ａは室１０２に通路３９を
介して通じており、シャトル弁４０のボート４０ｂは通
路９０を介して室８０に通じており、またボート４０ｃ
は通路９０′を介して室４１に通じている。

シャトル弁４５のボート４５ａは通路９２を介して室１
０３に通じており、他のボート４５ｂは通路４４を介し
て室４３に通じており、更に他のボート４５ｃは通路４
６を介して室４７に通じている。室６５から室４９にか
けての通路１０４にチエツク弁６６が設けである。

前記シャトル弁５５は弁本体７を備えており、弁本体７
にはスプール孔１１０が設けてあり、スプール孔１１０
の端部にはプラグ５７が嵌着しである。スプール孔１１
０にはスプール１２が設けてあり、また、スプール１２
の端部にはピストン５６が嵌挿しである。スプール１２
はばね５８によりプラグ５７側に付勢されている。

弁本体７にはスプール孔１２に通じる室９，５９゜６０
が設けである。

第１ポンプ１の吐出側は配管６４を介してメインバルブ
１７の室６５に接続してあり、また第１ポンプ１の吐出
側は分岐点６３を介してアンロードバルブ６のボート６
ａに接続しである。

メインバルブ１７の室５１は配管７０を介してタンク１
１１に通じている。メインバルブ１７の室３５．５０は
配管３６．６８を介して作業機アクチュエータＢである
リッパ−シリンダ１Ｂに接続しである。また、メインバ
ルブ１７の室３２．７３は配管３１．７４を介して第３
コントロールバルブ５の室３０．７５に接続しである。

第２ポンプ２の吐出側は配管２０を介して第３コントロ
ールバルブ５の通路９７に接続してあり、この配管２０
に他の作業機アクチュエータＣであるチルトシリンダ１
１２の第２コントロールバルブ４が設けである。第３コ
ントロールバルブ５の室２３は配管２１を介してアンロ
ードバルブ６のボート６ｂに接続してあり、また前記室
２３は配管１５を介して第１コントロールバルブ３のボ
ート３ａに接続しである。

第１コントロールバルブ３！よ他の作業機アクチュエー
タＤであるブレードシリンダ１１３を操作するものであ
る。第３コントロールバルブ５の室７７は配管７８を介
してタンク１１１に接続しである。

第３コントロールバルブ５の室５３はパイロット管路５
４を介してシャトル弁５５の室５９に接続してあり、シ
ャトル弁５５の室６０はパイロット管路６２を介してア
ンロードバルブ６のパイロットボート６ｄに接続しであ
る。

このパイロット管路６２に絞り１１が設けである。前記
配管１５からパイロット管路１１５が分岐していて、こ
のパイロット管路１１５はアンロードバルブ６のパイロ
ットボート６ｅに接続しである。

シャトル弁５５の室９はパイロット管路１３を介してシ
ャトル弁１０に接続しである。

実施例の装置の作動 エンジン回転中において、第１、第２、第３コントロー
ルバルブ３，４．５が第１図の通り中立状態にあるとき
第１ポンプ１の流量は第１コントロールバルブ３が閉状
態にあるので、アンロードバルブ６の左端のパイロット
圧が上がり、またアンロードバルブ６の右端のバネ側圧
力は絞り１１、シャトル弁５５のスプール１２に切欠か
れた溝８を通じて室９につながり、パイロット管路１３
を通じてシャトル弁１０から第１コントロールバルブ３
よりドレン通路１４を通じてタンク１１１と接続されて
いるためアンロードバルブ６は第２図の状態になってお
り、第１ポンプ１は低圧でアンロード状態になっている
。一方第２ポンプ２の吐出側は第２、第３コントロール
バルブ４，５を通じて配管１５によってアンロードバル
ブ６に接続されているが、アンロードバルブ６が第２図
のようにボート側に連通ポジションが位置した状態にあ
り、′ＷＳ２ポンプ２も低圧でアンロード状態にある。

なお、第１コントロールバルブ３と第３コントロールバ
ルブ５の同時操作時、第１コントロールバルブ３を優先
させている。したがって、シャトル弁５５のスプール１
２はプラグ５７に゛押しつけられた状態となり、アンロ
ードバルブ６は第１コントロールバルブ３へ第１、第２
ポンプ１，２の油を供給できる位置をとる。しかし、こ
の場合、第１コントロールバルブ３とメインバルブ１７
との関係はパラレル回路となるため、負荷の軽い方ヘボ
ンブ油は流れる。第１図に示す回路においては第１、第
３コントロールバルブ３，５を同時操作することは実用
上布であり、その場合の流量配分は特に考慮されていな
い。

前記シャトル弁５５においては、上記したように第１コ
ントロールバルブ３の回路を優先させるため、スプール
１２とピストン５６とに面積差をつけている。

第３コントロールバルブ５のスプール１９を引の状態に
操作すると配管２０から第３コントロールバルブ５の室
２２．２４からスプール１９のくびれ部２５．２６を通
って流れていた第２ポンプ２の流れは閉状態になり、そ
れと同時に流れはチエツク弁２７をおし開き、室２８か
らスプール１９のくびれ部２９のまわりを通って室３０
に通じる。室３０より管路３１を通じメインコントロー
ルバルブ１７の室３２よりスプール３３の切欠部３４を
通って室３５に流れ管路３６によってリッパ−シリンダ
１６の下げ室に流れ込むと同時にスプール３３の切欠３
４を通る前の高圧側の圧力はスプール３３の中にあけた
キリ穴３７よりスプール３３の室１０２を通じ通路３９
、シャトル弁４０を通じてメインバルブ１７のスプール
１８の一端の圧力室である室４１に導かれる。一方スブ
ール３３の切欠３４を通った後の低圧側の圧力はスプー
ル３３の中にあけたキリ穴４２よりスプール３３の一端
の室４３を通じてスプール１８の他端の圧力室である室
４７に導かれる。この結果スプール１８は圧力室である
室４１と４７の差圧と室４７内のばね４８とバランスす
るまで移動し、メインバルブ１７の室４９と室３５との
連通を閉から開の状態にする。またリッパ−シリンダ１
６の上げ室と接続されている室５０もメインバルブ１７
のタンクボートである室５１との関係を閉の状態から開
の状態にする。

また一方第３コントロールバルブ５の引の信号でスプー
ル１９に切欠いた切欠溝５２によって室２４と室５３の
間を閉から開の状態にし、ポンプ圧はパイロット管路５
４によってシャトル弁５５のスプール１２の中に設けた
ピストン５６に作用し、これはプラグ５７でおさえられ
ているため、スプール１２はばね５８に坑して左方に移
動し、室６０と室９を開けていた切欠８は閉となり、室
５９と室６０がスプール１２のくびれ部６１を経て開と
なり、パイロット管路６２、絞り１１を通じてアンロー
ドバルブ６のばね室側に導かれる。この結果第２ポンプ
２の圧力によって第２図のアンロード状態にあったアン
ロードバルブ６は強制的に・オンロード状態第３図のよ
うになり、第１ポンプ１も高圧となり分岐点６３より配
管６４を通じてメインバルブ１７のポンプボートである
室６５からチエツク弁６６を押し開は室４９、開状態の
スプール１８のくびれ部６７を通って室３５で第２ポン
プ２の流量と合流し、シリンダボトム側に流れリッパ−
シリンダ１６を伸ばしシリンダロッド側からの戻り流量
は配管６８から室５０、開状態にあるスプール１８のく
びれ部６９を通ってタンクボートである室５１から配管
７０を通ってタンク１１１へ戻っている。

同様に第３コントロールバルブ５のスプール１９を押位
置にした。場合もリッパ−シリンダ１６を縮み側に駆動
させることができる。

なお、前記メインバルブ１７において、前記室３５は、
第１ポンプ１の流量が第２ポンプ２の流量と合流しても
前記リッパ−シリンダ１６が伸びている場合、室３２に
対して下流側になっている。よって第１ポンプ１の流量
が室３５で第２ポンプ２の流量に合流して室３５の圧が
上昇した分室３２の圧を上昇する。このために圧力差は
保たれる。

また、油の流れによる差圧を利用しているためリッパ−
シリンダ１５の負荷圧、負荷の方向に影響されない。

すなわち、第１図でリッパ−シリンダ１６の伸び側が自
然落下側とすると、 リッパ−シリンダ１６の上げ室から室５０への流量〉室
３５からリッパ−シリンダ１６の下げ室への流量 に成り得る。

この場合の差圧は室５０（上流側）と室７３（下流側）
の圧で決定され、室５０の高圧の油はキリ穴７９、室８
０、通路９０を経由しシャトル弁４０のボート４Ｃから
室４１に導びかれ、スプール１８を第３図において下方
向に動かす。

したがって、第１ポンプ１の油は室３５に流れ、リッパ
−シリンダ１６の下げ室に入る。

またエンジンが停止し第１、第２ポンプ１゜２の流量が
ない時でも作業機を地上まで降す必要があるが、例えば
自重によってリッパ−シリンダ１６が押される側に作用
する場合を考えると、第３コントロールバルブ５のスプ
ール１９を引の位置におくとリッパ−シリンダ１６の上
げ室の戻り流量は配管６８から室５０を通ってスプール
７１の切欠７２を通って室７３から配管７４を通じて第
３コントロールバルブ５の室７５に通じ、開状態にある
スプール１９のくびれ部７６を通ってタンクボートであ
る室７７から配管７８を通じタンク１１１へ戻る。同時
にその流れによってスプール７１の切欠部７２の前後に
生じた差圧によって高圧側スプール７１のキリ穴７９を
通じ、室８０を経て通路９０、シャトル弁４０を通じて
スプール１８の圧力室４１に導かれ低圧側はスプール７
１のキリ穴９１から通路９２、シャトル弁４５を経てス
プール１８の圧力室である室４７へ導かれている。この
結果スプール１８は下側に押し下げられ、室５０と室５
１の関係は閉から開の状態となりリッパシリンダ１６の
上げ室からの戻り流量はスプール１８のくびれ部６９を
通ってタンク１１１への配管７０を経てタンク１１１へ
戻る。この場合、室５１と室３５とがサクションバルブ
１４０を介して連通しているために、リッパ−シリンダ
１６が伸びた時、タンク１１１に連通する室５１がサク
ションバルブ１４０を介して室３５に油を供給する。こ
のために油はリッパ−シリンダ１６の下げ室に供給され
る。この場合、以上のようにエンジンが停止していても
第３コントロールバルブ５を操作することによってメイ
ンバルブ１７のスプール１８を切換えることができ、建
設機械に必要とされる作業機の急落下（エンジン停止時
の非常ブレーキ）などが可能である。

〔発明の効果〕

作業機シリンダの上げ室内の圧油が自重によって流れる
ことで差圧を発生させ、その差圧を利用してメインバル
ブ１７を切換えて上げ室内の圧油をメインバルブ１７を
通してタンク側に排出するので、パイロット圧を発生す
るポンプが故障したり、そのポンプを駆動するエンジン
が停止した場合などのようにパイロット圧が発生しない
場合に、作業機シリンダを自重で降下させることができ
るから安全である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法を実施する油圧装置の一例を示す構
成説明図、第２図、第３図はアンロードバルブの動作説
明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプの吐出圧油を、パイロット操作式のメインバルブ
   １７で作業機シリンダの上げ室に供給制御し、そのパイ
   ロット圧が発生しない場合には作業機シリンダの上げ室
   内の圧油を自重で流通させて圧力差を生じさせ、その圧
   力差を利用してメインバルブ１７は切換えるようにした
   作業機シリンダの圧油供給制御方法。