JPH0341613B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数のアクチユエータを備えた油圧シ
ヨベルなどの土木・建設機械の油圧回路に関す
る。

一般に土木・建設機械例えば油圧シヨベルは、
旋回体と走行体とブーム、アーム、バケツトなど
から成るアタツチメントを備えており、これらは
それぞれ旋回モータ、左右走行モータ、ブームシ
リンダ、アームシリンダ、バケツトシリンダなど
のアクチユエータによつて駆動される。そして、
これらのアクチユエータは方向切換弁によりそれ
ぞれ制御される。第１図は油圧シヨベルの全体構
成を示す側面図、第２図は第１図の平面図であ
る。これらの図において、１は旋回体で、走行体
２の上部に配設され、旋回モータ３を駆動するこ
とにより旋回する。４は左トラツクで、左走行モ
ータ５によつて駆動する。６は右トラツクで、右
走行モータ７によつて駆動する。８はブーム、９
はアーム、１０はバケツトで、これらによつて作
業機が構成されている。１１はブーム８を作動さ
せるブームシリンダ、１２はアーム９を作動させ
るアームシリンダ、１３はバケツト１０を作動さ
せるバケツトシリンダである。

第３図は上記した油圧シヨベルに具備される従
来の油圧回路の一例を示す回路図である。これら
の図において、２０は第１の油圧ポンプ、２１は
バケツト用方向切換弁で、これは第１の油圧ポン
プ２０とバケツトシリンダ１３との間に介設して
ある。２２はブーム用方向切換弁で、バケツト用
方向切換弁２１とブームシリンダ１１との間に介
設してある。２３は右走行用方向切換弁で、ブー
ム用方向切換弁２２と右走行モータ７との間に介
設してある。なおバケツト用方向切換弁２１、ブ
ーム用方向切換弁２２、および右走行用方向切換
弁２３は第１の油圧ポンプ２０に対してパラレル
接続にしてある。上記した第１の油圧ポンプ２
０、方向切換弁２１，２２，２３、及びバケツト
シリンダ１３、ブームシリンダ１１、右走行モー
タ７によつて１つの独立した油圧回路を構成して
ある。また２４は第２の油圧ポンプ、２５はアー
ム用方向切換弁で、これは第２の油圧ポンプ２４
とアームシリンダ１２との間に介設してある。２
６は旋回用方向切換弁で、アーム用方向切換弁２
５と旋回モータ３との間に介設してある。２７は
左走行用方向切換弁で、旋回用方向切換弁２６と
左走行モータ５との間に介設してある。なおアー
ム用方向切換弁２５、旋回用方向切換弁２６、左
走行用方向切換弁２７は第２の油圧ポンプ２４に
対してパラレル接続にしてある。上記した第２の
油圧ポンプ２４、方向切換弁２５，２６，２７、
及びアームシリンダ１２、旋回モータ３、左走行
モータ５によつて別の独立した油圧回路を構成し
てある。

ところでこのように構成してある従来の油圧回
路にあつては、次に列挙する不具合がある。すな
わち、 走行中にアームを操作する場合、アーム用方
向切換弁２５と左走行用方向切換弁２７とはパ
ラレル接続にしてあることから、左走行用方向
切換弁２７側に比較して負荷の軽いアーム用方
向切換弁２５の方に圧油が流れる傾向となり、
その結果左トラツクの作動が右トラツクの作動
に比べて遅くなりやすく、車体の直進走行が不
能となる。また従来、湿地脱出時等にアーム・
走行複合操作が行なわれているが、左右トラツ
クが空転した場合にはアームに十分な力が得ら
れなくなる。

走行中に旋回操作を行なう場合、旋回用方向
切換弁２６と左走行用方向切換弁２７とはパラ
レル接続にしてあることから、左走行用方向切
換弁２７側に比べて旋回用方向切換弁２６の方
に圧油が流れる傾向となり、その結果左トラツ
クの作動が右トラツクの作動に比べて遅くなり
やすく、車体の直進走行が不能となる。また走
行負荷が軽い場合には、旋回に要する圧力が不
足し、旋回動作を行なわせにくい。

走行中にバケツトを操作する場合、バケツト
用方向切換弁２１と右走行用方向切換弁２３と
はパラレル接続にしてあることから、右走行用
方向切換弁２３側に比較して負荷の軽いバケツ
ト用方向切換弁２１の方に圧油が流れる傾向に
なり、その結果右トラツクの作動が左トラツク
に比べて遅くなり、車体の直進走行が不能にな
る。

走行中にブームを操作する場合、ブーム用方
向切換弁２２と右走行用方向切換弁２３とはパ
ラレル接続にしてあることから、ブーム用方向
切換弁２２にはブームを上げるのに十分な圧油
が供給されず、それ故ブームが上がらなくなる
事態を生ずる。

本発明はこのような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、走行中に各種
のアクチユエータを作動させる場合に、走行体を
構成する左右トラツクに均一な走行力を得ること
ができる土木・建設機械の油圧回路を提供するこ
とにある。

この目的を達成するために本発明のうちの第１
の発明は、複数の油圧ポンプと、これらの油圧ポ
ンプからの圧油によつて駆動する複数のアクチユ
エータと、上記油圧ポンプから上記アクチユエー
タへ供給される圧油の方向及び流量を制御する複
数の方向切換弁とを備え、上記複数の油圧ポンプ
のうちの第１の油圧ポンプに左右のうちの定めら
れた一方の走行用方向切換弁を接続すると共に、
第２の油圧ポンプに旋回用方向切換弁、アーム用
方向切換弁、ブーム用方向切換弁のうちの少なく
とも１つを接続し、その下流に他方の走行用方向
切換弁をタンデム接続し、かつ上記一方の走行用
方向切換弁の入力ポートと上記他方の走行用方向
切換弁の入力ポートとを接続管によつて連絡した
土木・建設機械の油圧回路において、上記他方の
走行用方向切換弁の入力ポートと上流に位置する
上記第２の油圧ポンプの吐出油供給回路とを圧力
調整手段を介して連絡した構成にしてある。

また、本発明のうちの第２の発明は、上記第１
の発明の構成に加え、接続管の途中に開閉弁を設
けた構成にしてある。

以下、本発明の土木・建設機械の油圧回路を図
に基づいて説明する。第４図は本発明第１の実施
の構成を示す回路図、第５図は本発明の第２の実
施例の構成を示す回路図である。なおこれらの図
において前述した第１図ないし第３図に示す部材
と同じ部材は同一の符号で示してある。

第４図に示す第１の実施例にあつては、バケツ
トシリンダ１３を作動させるバケツト用方向切換
弁２１と、ブームシリンダ１１を作動させる第１
のブーム用方向切換弁２８と、右走行モータ７を
作動させる右走行用方向切換弁２３を第１の油圧
ポンプ２０に対してパラレルに接続してある。ま
た旋回モータ３を作動させる旋回用方向切換弁２
６と、ブームシリンダ１１を作動させる第２のブ
ーム用方向切換弁２９と、アームシリンダ１２を
作動させるアーム用方向切換弁２５とを第２の油
圧ポンプ２４に対してパラレル接続すると共に、
左走行モータ５を作動させる左走行用方向切換弁
２７をアーム用方向切換弁２５の下流に配置し、
センタバイパス回路５０に対してタンデムに接続
してある。そして左走行用方向切換弁２７の入力
ポートと上流に位置する第２の油圧ポンプ２４の
吐出油供給回路とを、途中にロードチエツク３１
ｃ及び圧力調整手段例えば絞り３４を介設してあ
る回路３３によつて接続してある。また右走行用
方向切換弁２３の入力ポートと左走行用方向切換
弁２７の入力ポートとを接続管３０によつて連絡
してある。なお上述したロードチエツク３１ｃ及
びロードチエツク３１ａ，３１ｂは吐出油の逆流
防止用に設けたものである。

このように構成してある油圧回路における作用
は次のとおりである。

走行用方向切換弁２３，２７を単独操作する場
合には、第１の油圧ポンプ２０の吐出油はパラレ
ル回路からロードチエツク３１ａを通つて右走行
用方向切換弁２３に供給され、第２の油圧ポンプ
２４の吐出油はセンタパイパス回路５０からロー
ドチエツク３１ｂを通つて左走行用方向切換弁２
７に供給される。なお、このとき回路３３中には
絞り３４を設けてあることからこの絞り３４が圧
油の流れに対する抵抗となり、絞り３４の前後の
圧力が同圧となる。したがつて回路３３から左走
行用方向切換弁２７への圧油の流れは生じない。
また、走行用方向切換弁２３，２７を操作しての
走行中には、アーム用方向切換弁２５を操作する
場合には、第１の油圧ポンプ２０の圧油はロード
チエツク３１ａの下流で１部が分岐して接続管３
０を経て左走行用方向切換弁２７に送られ、他の
１部が右走行用方向切換弁２３を経て右走行モー
タ７に送られ、これを駆動する。一方、第２の油
圧ポンプ２４からの圧油は、絞り３４の制約があ
るために回路３３から左走行用方向切換弁２７へ
の流れが若干規制され、１部がアーム用方向切換
弁２５を経てアームシリンダ１２に供給され、残
りが回路３３を通つて左走行用方向切換弁２７に
供給される。このとき、上述した走行のみの場合
にはセンタバイパス回路５０からロードチエツク
３１ｂを通つて左走行用方向切換弁２７に圧油が
供給されていたものが、左走行用方向切換弁２７
をセンタバイパス回路５０にタンデムに接続して
あることから、アーム用方向切換弁２５の切換え
によりセンタバイパス回路５０から左走行用方向
切換弁２７への圧油の供給が阻止された状態とな
る。なおこの第２の油圧ポンプ２４の圧油は上記
したように１部がアームシリンダ１２に流れ、そ
の残りが左走行用方向切換弁２７に流れるので、
この左走行用方向切換弁２７への油量は不足する
が、接続管３０によつて第１の油圧ポンプ２０の
圧油が左走行用方向切換弁２７にも供給されるの
で、左走行モータ５は右走行モータ７と同じ条件
で油圧ポンプ２０によつて駆動される。従つて、
クローラを有する走行体の直進走行が保たれる。
このようにアームシリンダ１２に第２の油圧ポン
プ２４からの吐出油を優先して供給することがで
き、また左走行モータ５及び右走行モータ７に第
１の油圧ポンプ２０からの吐出油及び第２の油圧
ポンプ２４からの残りの吐出油を供給できるの
で、直進性を損うこともなく、またアーム・走行
複合操作による湿地脱出をおこなう場合でもアー
ムに十分な力を確保することができる。

また走行用方向切換弁２３，２７を操作しての
走行中に、旋回用方向切換弁２６を操作する場合
には、第２の油圧ポンプ２４の吐出油は、絞り３
４の制約があるために左走行用方向切換弁２７へ
は流れにくく、旋回用方向切換弁２６を介して旋
回に優先して使用され、左走行モータ５への油量
が不足するが、接続管３０により第１の油圧ポン
プ２０の吐出油が左走行モータ５及び右走行モー
タ７に供給されるので直進性を維持することがで
きる。

また走行用方向切換弁２３，２７を操作しての
走行中に、バケツト用方向切換弁２１を操作する
場合には、第１の油圧ポンプ２０の圧油はバケツ
ト用方向切換弁２１及び右走行用方向切換弁２３
を介してバケツトシリンダ１３及び右走行モータ
７に供給される。従つて右走行モータ７に供給さ
れる圧油は減つてしまうが、左走行モータ５に圧
油を供給している第２の油圧ポンプ２４から接続
管３０を介して十分な圧油が右走行モータ７に供
給されるので、直進性を維持することができる。

また走行用方向切換弁２３，２７を操作しての
走行中に、ブーム用方向切換弁２８，２９を操作
する場合には、第２の油圧ポンプ２４からの圧油
は絞り３４の制約があるために左走行用方向切換
弁２７へは流れにくく、この油は主に第２のブー
ム用方向切換弁２９を経てブームシリンダ１１に
供給され、第１の油圧ポンプ２０からの圧油がロ
ードチエツク３１ａを通り、右走行用方向切換弁
２３を経て右走行モータ７に供給されるととも
に、接続管３０、左走行用方向切換弁２７を経て
左走行モータに供給されるので、走行圧が低くな
つた場合でもブームを確実に上昇させることがで
きる。

なお、上述した第４図に示す第１の実施例にあ
つて、第１の油圧ポンプ２０及び第２の油圧ポン
プ２４の２つの油圧ポンプからの吐出油によつて
右走行モータ７及び左走行モータ５を駆動して走
行単独操作をおこなつている状態から、左走行用
方向切換弁２７の上流に位置する旋回用方向切換
弁２６、ブーム用方向切換弁２９、アーム用方向
切換弁２５のいずれかを切換えて走行モータ５，
７と他のアクチユエータの複合駆動をおこなわせ
ようとすると、切換えられた該当する方向切換弁
により第２の油圧ポンプ２４の吐出油の左走行用
方向切換弁２７への供給は断たれる。このとき、
左走行モータ５には接続管３０を介して第１の油
圧ポンプ２０からの吐出油が供給されて回転を続
けようとするが、それまで２つの油圧ポンプ２
０、２４からの吐出油によつて右走行モータ７、
左走行モータ５が回転をしている状態から１つの
油圧ポンプ２０からの吐出油によつて右走行モー
タ７、左走行モータ５が回転する状態となること
から、各走行モータ７，５に供給される流量がそ
れまでに比べて半減し、左走行用方向切換弁２
７、右走行用方向切換弁２３に連なる接続管３０
及び回路３３の圧が急低下して右走行モータ７、
左走行モータ５の回転が規制され、衝撃を受け得
る状態となる。しかしながら、この第１の実施例
では、上述のように左走行用方向切換弁２７の入
力ポートと第２の油圧ポンプ２４の吐出油供給回
路とをロードチエツク３１ｃ及び絞り３４を介設
してある回路３３によつて接続してあるので、上
述した接続管３０、回路３３の圧の急低下に応じ
て絞り３４を介して第２の油圧ポンプ２４の吐出
油の一部が瞬間的に接続管３０、回路３３に流
れ、これらの接続管３０、回路３３の圧の急低下
が実際には急低下せずに、つまり緩やかに低下す
るように調整され、これにより、２つの油圧ポン
プ２０，２４の吐出油による右走行モータ７、左
走行モータ５の駆動から１つの油圧ポンプ２０の
吐出油による右走行モータ７、左走行モータ５の
駆動への供給流量が半減する過渡期における右走
行モータ７、左走行モータ５の衝撃の発生を確実
に防止し、この過渡期における円滑な走行をおこ
なわせることができる。その後は、第１の油圧ポ
ンプ２０による吐出量油によつて右走行モータ
７、左走行モータ５が駆動されて安定した遅い走
行速度となり、また接続管３０内の圧は低下する
前の圧に復帰し、通常走行がおこなわれる状態で
絞り３４を介して第２の油圧ポンプ２４の吐出油
が接続管３０に流れることはほとんどない。

第５図に示す第２の実施例は第４図に示す第１
の実施例の構成と基本的には相違がないが、異な
る点は右走行用方向切換弁２３の入力ポートと左
走行用方向切換弁２７の入力ポートとを連絡する
接続管３０の途中に開閉弁３２を設けたことであ
る。この開閉弁３２は作業者の手による手動操作
によつて作動するようにしてもよく、あるいは足
によるペダル操作によつて作動するようにしても
よい。このように構成してある第２の実施例にあ
つては、開閉弁３２を適宜作動させることにより
左走行モータ５及び右走行モータ７を個別に作動
させることができることから、走行操作のみを単
独に行なう場合、特に傾斜地における直進走行の
維持が可能となる。

なお上記した第１、第２の実施例にあつては、
いずれもバケツト用方向切換弁２１と、第１のブ
ーム用方向切換弁２８と、右走行用方向切換弁２
３とを第１の油圧ポンプ２０に対してパラレルに
接続してあるが、このようにせずバケツト用方向
切換弁２１のみをタンデムに接続するようにして
もよい。このようにしても上記と同様の効果を得
ることができる。

本発明の土木・建設機械の油圧回路は、上記の
ように第１の油圧ポンプに左右のうちの定められ
た一方の走行用方向切換弁を接続すると共に、第
２の油圧ポンプに旋回用方向切換弁、アーム用方
向切換弁、ブーム用方向切換弁のうちの少なくと
も１つを接続し、その下流に他方の走行用方向切
換弁をタンデム接続し、この他方の走行用方向切
換弁の入力ポートと上流に位置する第２の油圧ポ
ンプの吐出油供給回路とを圧力調整手段を介して
連絡し、かつ一方の走行用方向切換弁の入力ポー
トと他方の走行用方向切換弁の入力ポートとを接
続管によつて接続した構成にしてあることから、
走行中に各種のアクチユエータを作動させる場合
に、接続管を介して第１の油圧ポンプあるいは第
２の油圧ポンプからの圧油を左走行モータ及び右
走行モータに均等に供給することができ、走行体
を構成する左右トラツクに均一な走行力を得るこ
とができ、それ故各種のアクチユエータを適正に
作動させることができるとともに、直進走行が可
能となる効果がある。

また、走行単独操作から走行を含む複合操作へ
の移行時にあつては、各走行モータに供給される
流量の半減に伴う接続管内の圧の急低下が、圧力
調整手段を介して接続管内に瞬間的に流れる第２
の油圧ポンプの吐出油によつて急低下とはならず
に緩やかに低下するように調整され、それ故、こ
のような移行時における接続管内の圧の本来生じ
うる急低下による各走行モータの衝撃の発生を確
実に防止でき、２つの油圧ポンプの吐出油による
走行から１つの油圧ポンプの吐出油による走行へ
の供給流量が半減する過渡期における走行を円滑
におこなわせることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象とする土木・建設機械の
一例として挙げた油圧シヨベルの全体構成を示す
側面図、第２図は第１図の平面図、第３図は従来
の土木・建設機械の油圧回路の一例を示す回路
図、第４図は本発明の土木・建設機械の油圧回路
の第１の実施例を示す回路図、第５図は本発明の
土木・建設機械の油圧回路の第２の実施例を示す
回路図である。 １…旋回体、２…走行体、３…旋回モータ、４
…左トラツク、５…左走行モータ、６…右トラツ
ク、７…右走行モータ、８…ブーム、９…アー
ム、１１…ブームシリンダ、１２…アームシリン
ダ、２０…第１の油圧ポンプ、２３…右走行用方
向切換弁、２４…第２の油圧ポンプ、２５…アー
ム用方向切換弁、２６…旋回用方向切換弁、２７
…左走行用方向切換弁、２８…第１のブーム用方
向切換弁、２９…第２のブーム用方向切換弁、３
０…接続管、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…ロードチ
エツク、３２…開閉弁、３３…回路、３４…絞り
（圧力調整手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の油圧ポンプと、これらの油圧ポンプか
   らの圧油によつて駆動する複数のアクチユエータ
   と、上記油圧ポンプから上記アクチユエータへ供
   給される圧油の方向及び流量を制御する複数の方
   向切換弁とを備え、上記複数の油圧ポンプのうち
   の第１の油圧ポンプに左右のうちの定められた一
   方の走行用方向切換弁を接続すると共に、第２の
   油圧ポンプに旋回用方向切換弁、アーム用方向切
   換弁、ブーム用方向切換弁のうちの少なくとも１
   つを接続し、その下流に他方の走行用方向切換弁
   をタンデム接続し、かつ上記一方の走行用方向切
   換弁の入力ポートと上記他方の走行用方向切換弁
   の入力ポートとを接続管によつて連絡した土木・
   建設機械の油圧回路において、上記他方の走行用
   方向切換弁の入力ポートと上流に位置する上記第
   ２の油圧ポンプの吐出油供給回路とを圧力調整手
   段を介して連絡したことを特徴とする土木・建設
   機械の油圧回路。 ２ 圧力調整手段が絞りであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の土木・建設機械の油
   圧回路。 ３ 複数の油圧ポンプと、これらの油圧ポンプか
   らの圧油によつて駆動する複数のアクチユエータ
   と、上記油圧ポンプから上記アクチユエータへ供
   給される圧油の方向及び流量を制御する複数の方
   向切換弁とを備え、上記複数の油圧ポンプのうち
   の第１の油圧ポンプに左右のうちの定められた一
   方の走行用方向切換弁を接続すると共に、第２の
   油圧ポンプに旋回用方向切換弁、アーム用方向切
   換弁、ブーム用方向切換弁のうちの少なくとも１
   つを接続し、その下流に他方の走行用方向切換弁
   をタンデム接続し、かつ上記一方の走行用方向切
   換弁の入力ポートと上記他方の走行用方向切換弁
   の入力ポートとを接続管によつて連絡した土木・
   建設機械の油圧回路において、上記他方の走行用
   方向切換弁の入力ポートと上流に位置する上記第
   ２の油圧ポンプの吐出油供給回路とを圧力調整手
   段を介して連絡するとともに、上記接続管の途中
   に開閉弁を設けたことを特徴とする土木・建設機
   械の油圧回路。