JPH041202B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２つのポンプの吐出圧油を合流して
アクチユエータに供給する油圧回路に関する。

〔従来の技術〕

第１ポンプの吐出側に第１コントロールバルブ
を設け、第２ポンプの吐出側に第２コントロール
バルブを設け、第２コントロールバルブを中立状
態とした時に第２ポンプの吐出圧油を第１ポンプ
の吐出側に合流させ、第１コントロールバルブを
切換えることでアクチユエータに第１・第２ポン
プの吐出圧油を合流して供給できるようにした油
圧回路が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる油圧回路であると、アクチユエータに圧
油を供給しないときに第１・第２ポンプの吐出圧
油を他のアクチユエータに供給するためには、第
１コントロールバルブを中立状態とした時に第１
ポンプの吐出側をタンク側と遮断する必要がある
が、このようにすると他のアクチユエータを使用
しない時に第１・第２ポンプの吐出側圧力が高く
なり第１・第２ポンプの駆動馬力が無駄に消費さ
れてしまう。

そこで、本発明は前述の課題を解決できるよう
にした油圧回路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〕

第１ポンプ１の吐出側にアンロードバルブ６を
設け、このアンロードバルブ６を一方のポートに
作用する第１ポンプの吐出側圧力でアンロード状
態となり、他方のポートに作用する圧力でオンロ
ード状態となるようにし、第２ポンプ２の吐出側
に設けた第２のコントロールバルブ５を作動状態
とするとパイロツト管路に吐出側が接続するもの
とし、弁本体７のスプール孔１１０に第１の室９
と第２の室６０と第３の室５９を連通・遮断する
スプール１２を嵌挿し、このスプール１２をばね
５８及び第１の室９の圧力で第１の室９と第２の
室６０を連通し、かつ第２の室６０と第３の室５
９を遮断する第１の位置とし、スプール１２内に
嵌挿した小径のピストン５６に作用する第３の室
５９の圧力で前記スプール１２を第３の室５９と
第２の室６０を連通し、かつ第２の室６０と第１
の室９を遮断する第２の位置とする構造のシヤト
ル弁５５を設け、前記第１の室９を第１のコント
ロールバルブ３の出力側に接続し、第２の室６０
を前記アンロードバルブ６の他方のポートに接続
し、第３の室５９を前記パイロツト管路５４に接
続した油圧回路。

これにより、第１・第２のコントロールバルブ
を中立状態とした時にはアンロードバルブをアン
ロード状態とし、一方のコントロールバルブを作
動状態とした時にはアンロードバルブをオンロー
ド状態にできるし、シヤトル弁５５のスプール１
２は第３の室５９の圧力と第１の室９の圧力の差
がスプール１２の受圧面積とピストン５６の受圧
面積の差及びばね５８のばね力に見合う値以上と
ならないと第２の位置とならず、第１・第２のコ
ントロールバルブを同時操作した時には第１のコ
ントロールバルブの出力側圧力がアンロードバル
ブ６の他方にポートに供給されてアンロードバル
ブ６は第１のコントロールバルブ３と構成した圧
力補償付比例制御弁としての機能が阻害されな
い。

〔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はシヤトル弁である。そし
て、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９
２に通じる室２３，３０，７５，７７，５３，２
２，２４，２８が設けてある。スプール孔９２に
はスプール１９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が設けてある。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が設けてある。

そして通路９７、チエツク弁２７，室７７、室
３０で作動圧力回路部Ｅを形成し、通路９７、室
２３及び通路９７、室２４、室５３でパイロツト
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９９，１０
０，１０１が設けてある。

弁本体９８にはスプール孔９９に通じる室４
９，５１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が設けてある。

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４１，４
７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
のバルブ部Ｈを形成している。

前記弁本体９８にはシヤトル弁４０，４５が設
けてある。

前記室３５は室５１にサクシヨンバルブ１４０
を介して通じている。

シヤトル弁４０のポート４０ａは室１０２に通
路３９を介して通じており、シヤトル弁４０のポ
ート４０ｂは通路９０を介して室８０に通じてお
り、またポート４０ｃは通路９０′を介して室４
１に通じている。

シヤトル弁４５のポート４５ａは通路９２を介
して室１０３に通じており、他のポート４５ｂは
通路４４を介して室４３に通じており、更に他の
ポート４５ｃは通路４６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が設けてある。

前記シヤトル弁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が嵌着して
ある。スプール孔１１０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が嵌挿してある。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
けてある。

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のポート６ａに接続してある。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ユエ
ータＢであるリツパーシリンダ１６に接続してあ
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に接続してある。

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ユエータＣ
であるチルトシリンダ１１２の第２コントロール
バルブ４が設けてある。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のポート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
ポート３ａに接続してある。

第１コントロールバルブ３は他の作業機アクチ
ユエータ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に接続して
ある。

第３コントロールバルブ５の室５３はパイロツ
ト管路５４を介してシヤトル弁５５の室５９に接
続してあり、シヤトル弁５５の室６０はパイロツ
ト管路６２を介してアンロードバルブ６のパイロ
ツトポート６ｄに接続してある。

このパイロツト管路６２に絞り１１が設けてあ
る。前記配管１５からパイロツト管路１１５が分
岐していて、このパイロツト管路１１５はアンロ
ードバルブ６のパイロツトポート６ｅに接続して
ある。

シヤトル弁５５の室９はパイロツト管路１３を
介してシヤトル弁１０に接続してある。

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の左端のパイロツト圧が上がり、またア
ンロードバルブ６の右端のバネ側圧力は絞り１
１、シヤトル弁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、パイロツト管路１
３を通じてシヤトル弁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１１
１と接続されているためアンロードバルブ６は第
２図の状態になつており、第１ポンプ１は低圧で
アンロード状態になつている。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によつ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
のようにポート側に連通ポジシヨンが位置した状
態にあり、第２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。したがつて、シヤト
ル弁５５のスプール１２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
へポンプ油は流れる。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希であり、その場合の流量配
分は特に考慮されていない。

前記シヤトル弁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
つけてある。

つまり、スプール１２の受圧面積はピストン５
６の受圧面積より大きく、室９と室５９に同一圧
力の圧油が作用した時にはスプール１２は図示の
位置となり、室５９の圧力が室９の圧力よりも前
記面積差とばね力に相当するだけ大きくなつた時
にスプール１２は左方に摺動して室５９と室６０
を連通し、かつ室６０と室９を遮断する位置とな
る。

したがつて、オペレータが第１コントロールバ
ルブ３を微操作中に第３コントロールバルブ５を
操作して第３コントロールバルブ５からパイロツ
ト管路５４で室５９に圧油が流入しても前記受圧
面積差による力とばね５８のばね力による付勢力
のためスプール１２は図示の位置に保持されアン
ロードバルブ６のポート６ｄには第１コントロー
ルバルブ３の出力側圧力が供給されるので、アン
ロードバルブ６は第１コントロールバルブ３と構
成した圧力補償付比例制御弁としての機能は阻害
されず、第１コントロールバルブ３から必要流量
をブレードシリンダ１１３に供給できる。

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を通つて流れていた第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１
９のくびれ部２９のまわりを通つて室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を通つて室３５に流れ管路３６によつてリツ
パーシリンダ１６のボトム側に流れ込むと同時に
スプール３３の切欠３４を通る前の高速側の圧力
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、シヤトル弁
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。一方スプ
ール３３の切欠３４を通つ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。またリツパーシリンダ１６
のロツド側と接続されている室５０もメインバル
ブ１７のタンクポートである室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によつて室
２４と室５３の間を閉から開の状態にし、ポンプ
圧はパイロツト管路５４によつてシヤトル弁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、パイロツト管路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の圧力によつて第２図のア
ンロード状態にあつ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のポンプポートである室６
５からチエツク弁６６を押し開け室４９、開状態
のスプール１８のくびれ部６７を通つて室３５で
第２ポンプ２の流量と合流し、シリンダボトム側
に流れリツパーシリンダ１６を伸ばしシリンダロ
ツ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を通つて
タンクポートである室５１から配管７０を通つて
タンク１１１へ戻つている。

同様に第３コントロールバルブ５のスプール１
９を押位置にした場合もリツパーシリンダ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、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ツパーシリンダ１６が伸びて
いる場合、室３２に対して下流側になつている。
よつて第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３
２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
リツパーシリンダ１５の負荷圧、負荷の方向に影
響されない。

すなわち、第１図でリツパーシリンダ１６の伸
び側が自然落下側とすると、前述のように第３コ
ントロールバルブ５のスプール１９を引位置とし
てリツパーシリンダ１６を伸び側に作動する際
に、リツパーシリンダ１６がリツパーの自重によ
つて伸び側に作動してボトム側の容積の増加が供
給流量以上速くなつてボトム側への供給流量が不
足して真空が発生しながらリツパーシリンダ１６
が伸び側に作動するので、 リツパーシリンダ１６のロツド側から室５０へ
の流量＞室３５からリツパーシリンダ１６のボト
ム側への流量 に成り得る。

この場合の差圧はスプール７１の切欠７２前後
の圧力、つまり室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８０、通路９０を経由しシヤトル弁４０
のポート４ｃから室４１に導かれ、スプール１８
を第３図において下方向に動かす、したがつて、
第１ポンプ１の油は室３５に流れ、リツパーシリ
ンダ１６のボトム側に入る。

この時、スプール１８のストロークによつて決
まる室５０から室５１への開口面積が大きくなる
とリツパーシリンダ１６からの戻り流量の大部分
が室５０からスプール１８のくびれ部６９を通つ
て室５１へ流れるため、室５０から切欠７２を通
つて室７３へ流れる流量が減り切欠７２前後の差
圧が確保されなくなり、スプール１８がスプリン
グ４７より押し戻され、スプール１８のくびれ部
６９のその開口面積が減ることになり、それによ
つて室５０から切欠７２を通つて室７３への流量
が増し切欠７２前後の差圧が大きくなつてスプー
ル１８が再び押され、この動作がくり返して行な
われてスプール１８が振動し、リツパーシリンダ
１６がハンチングを起すことになる。しかし、第
２ポンプ２からの管路３１を通つて室３２から室
３５への流量で発生する差圧でスプール１８の油
室４１と油室４７の最低の差圧は確保されている
ため、前述のスプール１８の振動もなく、リツパ
ーシリンダ１６がハンチングすることもない。

このように、リツパーシリンダ１６に接続した
室３５，５０に連通する絞りを各々設けられるこ
とにより、スプール１８の全ストロークにわたつ
て安定した差圧を得られ、スムーズなリツパーシ
リンダの作動が可能となる。

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、例えば自重によつてリツパーシリンダ１
６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
におくとリツパーシリンダ１６のロツド側の戻り
流量は配管６８から室５０を通つてスプール７１
の切欠７２を通つて室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を通つてタ
ンクポートである室７７から配管７８を通じタン
ク１１１へ戻り、その流れによつてスプール７１
の切欠７２の前後に差圧が生じる。

前述のスプール１９の引の位置への操作ストロ
ークが小さく室７５と室７７の開口面積が小さい
場合には前述の切欠７２の前後の差圧が小さくス
プール１８は切換わらないが、室３５にサクシヨ
ンバルブ１４０を通つて室５１内の油を吸込むの
でリツパーシリンダ１６はゆつくりと降下する。

そして、第３コントロールバルブ５のスプール
１９の引の位置への操作ストロークが大きい場合
には前述の流れによつてスプール７１の切欠７２
の前後に生じ差圧が大きくなつて高圧側のスプー
ル７１のキリ穴７９を通じ、室８０を経て通路９
０、シヤトル弁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７１のキリ穴９
１から通路９２、シヤトル弁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５１の関係は閉から開の状態となりシリンダ
ヘツド側からの戻り流量はスプール１８のくびれ
部６９を通つてタンク１１１への配管７０を経て
タンク１１１へ多量に戻り、室５１と室３５とが
サクシヨンバルブ１４０を介して連通しているた
めに、リツパーシリンダ１６がリツパーの自重で
伸びた時、タンク１１１に連通する室５１がサク
シヨンバルブ１４０を介して室３５に油を供給す
る。このためにリツパーシリンダ１６を急速に降
下できる。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のスプール１９を操
作することによつてリツパーシリンダ１６をゆつ
くり降下させたり、メインバルブ１７のスプール
１８を切換えてリツパーシリンダ１６を急速に降
下でき、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〕

第１のコントロールバルブ３と第２のコントロ
ールバルブ５を中立状態とするとアンロードバル
ブ６の他方のポートに圧油が作用せずにアンロー
ドバルブ６はアンロード状態となり、第１・第２
ポンプ１，２の吐出側圧力はあまり上昇しない。

したがつて、他のアクチユエータを使用しない
時には第１・第２ポンプ１，２の駆動馬力が無駄
に消費されることを防止できる。

第１のコントロールバルブ３と第２のコントロ
ールバルブ５の一方を作動状態とすると、シヤト
ル弁５５を経てアンロードバルブ６の他方のポー
トに圧油が供給されてオンロー ード状態となる
ので、第１・第２ポンプ１，２の吐出圧油を他の
アクチユエータに供給できる。

第１のコントロールバルブ３を作動状態とした
時にはアンロードバルブ６の他方のポートに第１
のコントロールバルブ３の出力側圧力が供給さ
れ、アンロードバルブ６の一方のポートには第１
ポンプ１の吐出側圧力が供給されるから、アンロ
ードバルブ６は圧力補償付比例制御弁として機能
し、第１のコントロールバルブ３よりアクチユエ
ータに圧力補償して圧油を供給できる。

シヤトル弁５５のスプール１２は第３の室５９
の圧力が第１の室９の圧力よりも受圧面積差及び
ばね５８のばね力に見合う値以上高くならないと
第２の位置とならないから、第１・第２のコント
ロールバルブ３，５を同時操作した時にはアンロ
ードバルブ６の他方のポートに第１のコントロー
ルバルブ３の出力側圧力が供給されて前述の圧力
補償付比例制御弁の機能を阻害しないから、第１
のコントロールバルブ３を微操作してアクチユエ
ータに圧力補償して操作ストロークに比例した流
量を供給できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は構成説
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。 １は第１ポンプ、２は第２ポンプ、５はコント
ロールバルブ、５は第２のコントロールバルブ、
６はアンロードバルブ、５４はパイロツト管路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１ポンプ１の吐出側に、その吐出側とタン
   ク側を遮断する中立状態及び前記吐出側をアクチ
   ユエータに接続する作動状態を備えた第１のコン
   トロールバルブ３を設け、 第２ポンプ２の吐出側に、その吐出側を前記第
   １ポンプ１の吐出側に接続する中立状態、その吐
   出側を圧油供給側の室３０，７５及びパイロツト
   管路５４に接続する作動状態を備えた第２のコン
   トロールバルブ５を設け、 前記第１ポンプ１の吐出側に、一方のポートに
   作用する圧力でアンロード状態となり、他方のポ
   ートに作用する圧力でオンロード状態となるアン
   ロードバルブ６を設け、 該アンロードバルブ６の一方のポートを前記第
   １ポンプ１の吐出側に接続し、他方のポートをシ
   ヤトル弁５５を介して前記第１のコントロールバ
   ルブ３の出口側と前記パイロツト管路５４に接続
   し、 該シヤトル弁５５を、弁本体７のスプール孔１
   １０に第１の室９と第２の室６０と第３の室５９
   を連通・遮断するスプール１２を嵌挿し、このス
   プール１２をばね５８及び第１の室９の圧力で第
   １の室９と第２の室６０を連通し、かつ第２の室
   ６０と第３の室５９を遮断する第１の位置とし、
   スプール１２内に嵌挿した小径のピストン５６に
   作用する第３の室５９の圧力で前記スプール１２
   を第３の室５９と第２の室６０を連通し、かつ第
   ２の室６０と第１の室９を遮断する第２の位置と
   する構造とし、前記第１の室９を第１のコントロ
   ールバルブ３の出力側に接続し、第２の室６０を
   前記アンロードバルブ６の他方にポートに接続
   し、第３の室５９を前記パイロツト管路５４に接
   続したことを特徴とする油圧回路。