JPH05263443A - 作業車の油圧回路構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数個の可変容量型のポンプの各々に、油圧
アクチュエータ用のセンターバイパス型式の制御弁を並
列的に接続して、各ポンプのセンター排油路の最下手側
部に備えられた絞り部の前後に生じる差圧のうち、最小
の差圧が第１設定値以上に大きくなると各ポンプを吐出
量減少側に操作し、最小の差圧が第２設定値以下に小さ
くなると各ポンプを吐出量増大側に操作するように構成
した作業車の油圧回路構造において、各ポンプを吐出量
増大側に操作した場合、差圧が大きい側の絞り部に大き
な圧力損失及び油温上昇が生じないようにする。 【構成】 各ポンプ１０，１５系の各絞り部３１，３６
の上手側部に、第１設定値以上で開いてアンロードする
リリーフ弁３７，３８を接続する。これにより、各ポン
プ１０，１５を吐出量増大側に操作した場合、差圧が大
きい側の絞り部３１，３６での差圧の大きな上昇を抑え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は作業車の油圧回路構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】作業車の１つであるバックホウにおい
て、例えば図３に示すような構造を備えているものがあ
る。つまり、複数組の油圧アクチュエータ４１用として
センターバイパス型式の制御弁４２を用意し、２個のポ
ンプ４３，４４の各々に対して、油路４５により各制御
弁４２を並列的に接続した構造である。この場合、制御
弁４２を中立位置にして油圧アクチュエータ４１を使用
しない状態でも、両ポンプ４３，４４から作動油を流し
ていると圧力損失や油温上昇等の不具合を伴う。

【０００３】そこで、図３に示す構造では両ポンプ４
３，４４を可変容量型とし、このポンプ４３，４４の吐
出量を増減同方向に変更操作可能なアクチュエータ４６
（変更手段に相当) を備え、両ポンプ４３，４４系の各
センター排油路４７，４８の最下手側部に絞り部４９，
５０を備えて、この両絞り部４９，５０の前後に生じる
差圧のうち比較回路５１により小さい方の差圧を取り出
し、この小さい方の差圧に基づき操作手段５２によりア
クチュエータ４６を作動させている。この場合、作動し
ている油圧アクチュエータ４１の数が少なくなると、セ
ンター排油路４７，４８を通る作動油の流量が多くなる
ので、絞り部４９，５０の前後の差圧が大きくなる。逆
に、作動している油圧アクチュエータ４１の数が多くな
ると、センター排油路４７，４８を通る作動油の流量が
少なくなるので、絞り部４９，５０の前後の差圧が小さ
くなる。これにより、両ポンプ４３，４４系の絞り部４
９，５０の差圧のうち小さい方の差圧、つまり、作動し
ている油圧アクチュエータ４１の数が多い方のポンプ４
３，４４系の差圧に基づいて、この差圧が大きくなると
両ポンプ４３，４４の吐出量が減少側となるようにアク
チュエータ４６が作動する。逆に、前述の差圧が小さく
なると両ポンプ４３，４４の吐出量が増大側となるよう
にアクチュエータ４６が作動するのである。

【０００４】以上のように、センター排油路に設けた絞
り部に生じる差圧の大小により、使用する油圧アクチュ
エータの数を検出してポンプの吐出量を変更操作してお
り、使用する油圧アクチュエータの数に対応する流量の
作動油がポンプから吐出されることになって、圧力損失
及び油温上昇を抑えながら各油圧アクチュエータを支障
なく作動させることができるのである。この場合、２個
のポンプを１個のアクチュエータにより増減同方向に操
作しているのは、２個のポンプを２個のアクチュエータ
により各々独立に操作するように構成すると、製作コス
トが高くなるからである。そして、小さい方の差圧に基
づいて両ポンプを操作しているのは、小さい方の差圧、
つまり作動している油圧アクチュエータの数の多い方の
ポンプ系に対して、これに対応する流量の作動油を供給
することにより、作業が支障なく行えるようにする為で
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図３に示す従来構造に
おいて、ポンプ４３系で作動している油圧アクチュエー
タの数が少なく、ポンプ４４系で作動している油圧アク
チュエータの数が多い状態であったとする。この状態で
はポンプ４３系のセンター排油路４７の流量が多く、ポ
ンプ４４系のセンター排油路４８の流量が少ないと言う
状態となっており、センター排油路４８側の絞り部５０
に生じている差圧に基づいて、両ポンプ４３，４４の吐
出量が変更操作される状態となっている。この場合、ポ
ンプ４４系においては、作動してる油圧アクチュエータ
の数に対応した流量の作動油が供給されることになるの
で、ポンプ４４系にとっては特に問題はない。これに対
し、ポンプ４３系にとっては作動している油圧アクチュ
エータの数が少ないので、元々センター排油路４７の流
量が多い状態となっている。そして、この状態でポンプ
４４系の差圧に基づき両ポンプ４３，４４の吐出量が増
大側に操作されれば、作動している油圧アクチュエータ
の数が少ないので、センター排油路４７の流量がさらに
多くなってしまう。これによって、ポンプ４３系の絞り
部４９において非常に大きな差圧が発生することにな
り、この絞り部４９において大きな圧力損失及び油温上
昇を伴ってしまう。本発明は、前述のように油圧アクチ
ュエータの使用状態に応じて複数のポンプの吐出量を増
減同方向に変更操作する場合において、絞り部に生じる
大きな圧力損失及び油温上昇を抑えることを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな作業車の油圧回路構造において、次のように構成す
ることにある。つまり、複数組の可変容量型のポンプの
各々に対して、複数個の油圧アクチュエータに作動油を
各々給排操作する複数個のセンターバイパス型式の制御
弁を並列的に接続して、複数組のポンプの吐出量を増減
同方向に変更操作可能な変更手段と、各ポンプのセンタ
ー排油路の最下手側部に備えられた絞り部の前後に生じ
る差圧を検出する差圧検出手段と、各ポンプ系の各絞り
部の差圧のうち最小の差圧に基づき、この最小の差圧が
第１設定値以上に大きくなると変更手段を吐出量減少側
に作動させ、最小の差圧が前記第１設定値より小さい第
２設定値以下に小さくなると変更手段を吐出量増大側に
作動させる制御手段とを備えると共に、各ポンプ系の各
絞り部の上手側部に、第１設定値以上で開いてアンロー
ドするリリーフ弁を接続してある。

【０００７】

【作用】前述のように構成すると、例えば図１に示すよ
うな構成においてポンプ１０系のセンター排油路２８の
流量の方が、ポンプ１５系のセンター排油路２９の流量
よりも大であったとする（ポンプ１５系の油圧アクチュ
エータの方が多く作動している状態）。この場合、ポン
プ１５系の絞り部３６の差圧がポンプ１０系の絞り部３
１の差圧よりも小さいので、この小さい方の差圧（絞り
部３６）によりポンプ１０，１５の吐出量が変更操作さ
れる状態となる。従って、この小さい方の差圧（絞り部
３６）が、第２設定値（後述する第１設定値よりも小）
以下に小さくなると、ポンプ１５系において多くの油圧
アクチュエータが作動していると判断されて、ポンプ１
０，１５が吐出量増大側に操作される。

【０００８】このように、ポンプ１０，１５が吐出量増
大側に操作されていくと、ポンプ１５系のセンター排油
路２９の流量も多くなって、絞り部３６の差圧が大きく
なっていく。この場合、ポンプ１０系のセンター排油路
２８の流量も大きくなっていくのであり、ポンプ１０系
の絞り部３１の差圧が第１設定値以上に大きく、又は第
１設定値よりも所定圧だけ大きい値を越えたとする。こ
の場合、リリーフ弁３７が開いて絞り部３１の差圧が、
第１設定値又は第１設定値よりも所定圧だけ大きい値に
維持される。この操作以前において、既に絞り部３１の
差圧が第１設定値又は、第１設定値よりも所定圧だけ大
きい値に達していれば、リリーフ弁３７も既に開いてお
り絞り部３１の差圧は、第１設定値又は第１設定値より
も所定圧だけ大きい値に維持されている。

【０００９】

【発明の効果】以上のように、複数組のポンプの吐出量
が増大側に操作された場合、作動している油圧アクチュ
エータの数が少ないポンプ系において、その絞り部の前
後に生じる差圧の大きな上昇を抑えることができた。こ
れにより、作動している油圧アクチュエータの数が少な
いポンプ系の絞り部に生じる圧力損失及び油圧上昇等を
抑えることができるようになり、圧力損失及び油圧上昇
等に基づく作動油の劣化を抑えることができた。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２に作業車の一例であるバックホウの全体側面
を示しており、クローラ式の走行装置１の上部に旋回台
２が支持され、旋回台２の前部にバックホウ装置３が備
えられている。このバックホウ装置３は、第１油圧シリ
ンダ７（油圧アクチュエータに相当）により上下に揺動
駆動されるブーム４、第２油圧シリンダ８（油圧アクチ
ュエータに相当）により前後に揺動駆動されるアーム
５、及び第３油圧シリンダ９（油圧アクチュエータに相
当）により掻き込み揺動駆動されるバケット６で構成さ
れている。

【００１１】次に、第１，２，３油圧シリンダ７，８，
９に対する油圧回路構造について説明する。図１に示す
ように、第１ポンプ１０からの油路１１が、右の走行装
置１の油圧モータ２４（油圧アクチュエータに相当）に
対する制御弁１２に接続されると共に、油路１１から分
岐した供給路１３が、アーム５の第２油圧シリンダ８に
対する制御弁１４に接続されている。

【００１２】第２ポンプ１５からの油路１６が、左の走
行装置１の油圧モータ１７（油圧アクチュエータに相
当）に対する制御弁１８に接続されている。そして、油
路１６から分岐した供給路１９が、ブーム４用の第１油
圧シリンダ７の制御弁２０に対する供給路２１と、バケ
ット６用の第３油圧シリンダ９の制御弁２２に対する供
給路２３とに、並列的に分岐している。第１及び第２ポ
ンプ１０，１５は可変容量型であり、１つの油圧シリン
ダ２５ (変更手段に相当) により増減同方向に同量だけ
吐出量を変更操作可能となっており、制御弁１２，１
４，１８，２０，２２はセンターバイパス型式に構成さ
れている。

【００１３】図１に示すように油圧シリンダ２５に対す
る操作弁２６（制御手段に相当）、この操作弁２６の切
換操作用の操作シリンダ２７（制御手段に相当）を備え
ている。これに対し、第１及び第２ポンプ１０，１５系
のセンター排油路２８，２９をタンク３０に戻してお
り、センター排油路２８，２９の各々に絞り部３１，３
６を設けている。そして、操作シリンダ２７に対するパ
イロット操作式の切換弁３２を設け、センター排油路２
８，２９における制御弁１４，２０と絞り部３１，３６
との間の部分の各々から、パイロット油路３４，３５
（差圧検出手段に相当）を出して、このパイロット油路
３４，３５を切換弁３２に接続している。これにより、
センター排油路２８，２９の作動油の流れにより絞り部
３１，３６の前後で差圧が発生するのであり、この差圧
がパイロット圧としてパイロット油路３４，３５から取
り出される。

【００１４】又、センター排油路２８，２９における制
御弁１４，２０と絞り部３１，３６との間の部分の各々
に、リリーフ弁３７，３８を接続している。センター排
油路２８，２９の流量が大きくなり絞り部３１，３６の
前後に生じる差圧、つまりパイロット圧が大きくなって
いった場合、このリリーフ弁３７，３８が後述する第１
設定圧で開いて、パイロット油路３４，３５のパイロッ
ト圧（差圧）が第１設定圧に維持される。

【００１５】以上の構造により、例えば第１ポンプ１０
系のセンター排油路２８の流量の方が、第２ポンプ１５
系のセンター排油路２９の流量よりも大であるとする
（つまり、第２ポンプ１５系の油圧シリンダ等の方が多
く作動している状態）。この場合、第１ポンプ１０系の
パイロット油路３４の方がパイロット圧（差圧）が高い
ので、第１ポンプ１０系のパイロット油路３４からのパ
イロット圧（差圧）により、切換弁３２が第１位置３２
ａに切換操作されて、第２ポンプ１５系のパイロット油
路３５からのパイロット圧（差圧）が操作シリンダ２７
に供給される状態となる。つまり、センター排油路２
８，２９において、切換弁３２により流量が少ない側の
パイロット圧（差圧）が操作シリンダ２７に供給される
ように構成している。

【００１６】以上のように、センター排油路２９からの
パイロット圧（差圧）が操作シリンダ２７に供給される
状態において、このセンター排油路２９側のパイロット
圧（差圧）が、第２設定値（後述する第１設定値よりも
小）以下に小さくなると、第２ポンプ１５系において、
多くの油圧シリンダ及び油圧モータが作動していること
になる。この場合、操作弁２６がバネ２６ｃにより第１
位置２６ａに操作されて、油路１１，１６からのパイロ
ット油路３３のパイロット圧が、油圧シリンダ２５の第
１油室２５ａに供給される。これにより、油圧シリンダ
２５が収縮して第１及び第２ポンプ１０，１５が吐出量
増大側に操作される。

【００１７】このように、第１及び第２ポンプ１０，１
５が吐出量増大側に操作されていくと、第２ポンプ１５
系のセンター排油路２９の流量も多くなって、パイロッ
ト圧（差圧）が第２設定圧以上に大きくなっていく。こ
の場合、第１ポンプ１０系のセンター排油路２８の流量
も大きくなっていくのであり、第１ポンプ１０系のパイ
ロット油路３４のパイロット圧（差圧）が第１設定値以
上に大きくなれば、リリーフ弁３７が開いてパイロット
圧、つまり絞り部３１の前後に生じる差圧が第１設定値
に維持される。又、第１及び第２ポンプ１０，１５が吐
出量増大側に操作され始める以前において、既にセンタ
ー排油路２８の流量が多くなっていて絞り部３１の前後
に生じる差圧が第１設定値に達していれば、リリーフ弁
３７も既に開いており絞り部３１の前後に生じる差圧が
第１設定値に維持されている。

【００１８】逆に、センター排油路２９側のパイロット
圧（差圧）が、第１設定値以上に大きくなると、第２ポ
ンプ１５系において、油圧シリンダ及び油圧モータがあ
まり作動していないことになる。この場合、切換弁３２
からのパイロット圧（差圧）により、操作シリンダ２７
が操作弁２６を第２位置２６ｂに操作する。この場合
に、パイロット油路３３からのパイロット圧が油圧シリ
ンダ２５の第１油室２５ａと第２油室２５ｂに並列的に
供給されるような状態となるが、第１及び第２油室２５
ａ，２５ｂのピストンの受圧面積の差により油圧シリン
ダ２５が伸張して行く。これにより、第１及び第２ポン
プ１０，１５が吐出量減少側に操作されて行くのであ
る。

【００１９】このように、第１及び第２ポンプ１０，１
５が吐出量減少側に操作されていくと、第２ポンプ１５
系のセンター排油路２９の流量も少なくなって、パイロ
ット圧（差圧）も第１設定圧以下に小さくなっていく。
この場合、第１ポンプ１０系のセンター排油路２８の流
量も小さくなっていくのであり、第１ポンプ１０系のパ
イロット油路３４のパイロット圧（差圧）が第１設定値
以下に小さくなれば、リリーフ弁３７が閉じるのであ
る。

【００２０】以上のような操作は、第２ポンプ１５系の
センター排油路２９の流量の方が、第１ポンプ１０系の
センター排油路２８の流量よりも大（つまり、第１ポン
プ１０系の油圧シリンダ等の方が多く作動している状
態）であるような、前述とは逆の状態においても同様に
行われる。つまり、第１ポンプ１０系のセンター排油路
２８のパイロット圧（差圧）が、第２設定値以下に小さ
くなると、第１及び第２ポンプ１０，１５が吐出量増大
側に操作される。そして、リリーフ弁３８の作用によ
り、第２ポンプ系１５の絞り部３６の前後に生じる差圧
が第１設定値に維持される。逆に、センター排油路２８
側のパイロット圧（差圧）が第１設定値以上に大きくな
ると、第１及び第２ポンプ１０，１５が吐出量減少側に
操作されていく。そして、第２ポンプ１５系のパイロッ
ト油路３５のパイロット圧（差圧）が第１設定値以下に
小さくなれば、リリーフ弁３８が閉じるのである。

【００２１】〔別実施例〕前述の実施例では、２個のポ
ンプ系に対して本発明を適用しているが、３個のポンプ
を１個の油圧シリンダ２５により操作する構成に対し
て、本発明を適用してもよい。そして、複数のポンプの
吐出量を増減同方向に操作する場合、各ポンプにおいて
各々異なる割合で増減同方向に操作するように構成して
もよい。又、リリーフ弁３７，３８が第１設定圧よりも
所定圧だけ高い圧力で開くように構成してもよい。

【００２２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１及び第２ポンプ系の油圧回路図

【図２】バックホウの全体側面図

【図３】従来の構造を示す油圧回路図

【符号の説明】

７，８，９，１７，２４ 油圧アクチュエータ １０，１５ ポンプ １２，１４，１８，２０，２２ 制御弁 ２５ 変更手段 ２６，２７ 制御手段 ２８，２９ センター排油路 ３１，３６ 絞り部 ３４，３５ 差圧検出手段 ３７，３８ リリーフ弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数組の可変容量型のポンプ（１０），
   （１５）の各々に対して、複数個の油圧アクチュエータ
   （７），（８），（９），（１７），（２４）に作動油
   を各々給排操作する複数個のセンターバイパス型式の制
   御弁（１２），（１４），（１８），（２０），（２
   ２）を並列的に接続して、前記複数組のポンプ（１
   ０），（１５）の吐出量を増減同方向に変更操作可能な
   変更手段（２５）と、前記各ポンプ（１０），（１５）
   のセンター排油路（２８），（２９）の最下手側部に備
   えられた絞り部（３１），（３６）の前後に生じる差圧
   を検出する差圧検出手段（３４），（３５）と、前記各
   ポンプ（１０），（１５）系の各絞り部（３１），（３
   ６）の差圧のうち最小の差圧に基づき、この最小の差圧
   が第１設定値以上に大きくなると前記変更手段（２５）
   を吐出量減少側に作動させ、最小の差圧が前記第１設定
   値より小さい第２設定値以下に小さくなると前記変更手
   段（２５）を吐出量増大側に作動させる制御手段（２
   ６），（２７）とを備えると共に、前記各ポンプ（１
   ０），（１５）系の各絞り部（３１），（３６）の上手
   側部に、前記第１設定値以上で開いてアンロードするリ
   リーフ弁（３７），（３８）を接続してある作業車の油
   圧回路構造。