JPH0637781B2 - パワ−シヨベルの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変吐出量形ポンプを用いた２ポンプ式パワー
シヨベル、特に両ポンプの合計吐出量によつてブーム或
いはアームを増速駆動可能なパワーシヨベルに関する。

〔従来の技術〕

従来可変吐出量形のポンプで各別に駆動される第１，第
２の油圧回路に、夫々その各方向切換弁に連動して開閉
制御されるバイパス通路を設けて、該各バイパス通路と
タンクとの間に夫々接続した抵抗弁の一次側圧力の有，
無によつてその油圧回路のポンプ吐出量を減，増するポ
ンプ吐出量制御装置を該各ポンプに夫々取付け、且つ第
１，第２の油圧回路中に夫々接続したブーム起伏用方向
切換弁を略同期して切換える装置と、第１，第２の油圧
回路中に夫々接続したアーム回路用方向切換弁を略同期
して切換える装置とを設けたパワーシヨベルの制御回路
はネガテイブ制御方式として知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このパワーシヨベルでブームとアームを同時駆動可能と
するには、第１油圧回路１のブーム起伏用方向切換弁２
とアーム回動用方向切換弁３とをそのポンプ吐出口に並
列接続し、且つ第２油圧回路４のポンプ吐出口に接続し
たブーム起伏用方向切換弁５の下流側に、そのバイパス
油路６を介してアーム回動用方向切換弁７を直列に接続
しなければならない。そうすればブームとアームの同時
駆動操作時に、第１油圧回路１では負荷の小さいアーム
回動用方向切換弁３の方にポンプ吐出圧油が供給され
て、負荷の大きいブーム回動用方向切換弁２には圧油が
流れないことになるに対し、第２油圧回路４では上流側
のブーム回動用方向切換弁５にのみ圧油が供給されるこ
とになるからである。

しかしバイパス油路６を介して第２油圧回路４の方向切
換弁５，７が直列に接続されているため、ブーム起伏用
方向切換弁２，５のスプールを中立位置とブーム起し位
置との中間に移動させることにより、ブームを上下浮動
自在とすると共に、方向切換弁３，７を操作してアーム
を引寄せることにより水平或いは傾斜地均し作業を行う
に際し、該アームの非作動時にはその方向切換弁３，７
が中立位置にあつてバイパス通路が夫々導通しているた
め、抵抗弁の一次側に生ずるパイロツト油圧によりポン
プ吐出量が最少となつているが、該両方向切換弁を切換
えてアームを引寄せようとすると、抵抗弁の一次側のパ
イロツト油圧が零となるため、各油圧回路１，４のポン
プ吐出量が同時に急増する。その際第１油圧回路１にお
いては、ブーム起伏用方向切換弁２が絞られているた
め、アーム回動用方向切換弁３の方に大部分のポンプ吐
出量が供給されるのに対し、第２油圧回路４において
は、ブーム起伏用方向切換弁５内のバイパス通路６が絞
られて方向切換弁７への流量が少ないため、絞られてい
る該方向切換弁５を介してブームシリンダに大部分のポ
ンプ吐出量が供給されて、ブームが跳ね上がり、水平或
いは傾斜地均し作業を行えなくなる場合を生ずる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこの問題に対処するもので、前期第２油圧回路
側ポンプ吐出量制御装置８のサーボシリンダ９とタンク
との間に、ブーム起伏用方向切換弁に連動して開閉され
る弁を接続して、該ブーム起伏用方向切換弁のスプール
が中立位置とブーム起し位置との中間に移動した場合
に、該ポンプ吐出量制御装置の作動パイロツト油圧をタ
ンクに逃がすように構成したことを特徴とする。

〔作 用〕

上記構成によれば、水平或いは傾斜地均し作業を行うた
め、先ずブーム起伏用方向切換弁２，５のスプールを中
立位置とブーム起し位置との中間に移動させれば、その
時に第２油圧回路４におけるポンプ吐出量制御装置８の
作動パイロツト油圧がタンクに排出されて、該ポンプ吐
出量が急増する。

従つてアーム回動用方向切換弁３，７を急にアーム引寄
せ位置に切換えても、第１油圧回路１側のポンプ吐出量
が急増するだけであり、しかも該第１油圧回路側のブー
ム起伏用方向切換弁２は絞られていて、その一時的に急
増したポンプ吐出量の大部分はアームシリンダ側に供給
されているため、ブームの跳ね上がり現象を生ずる恐れ
がなく、地均し作業を円滑に行うことができる。

〔実施例〕

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第２図の１
１はクローラ走行装置１２上に旋回モータによる回動自
在に取付けた旋回台、１３はブームシリンダ１４による
起伏自在に該旋回台１１に枢架されたブーム、１５はア
ームシリンダ１６による回動自在に該ブーム１３先端に
枢架されたアーム、１７はバケツトシリンダ１８による
回動自在に該アーム１５先端に枢架されたバケツトであ
る。旋回台１１上のオールスピードガバナ付きエンジン
１９は、同等の可変吐出量形（アキシヤルピストン形）
のポンプＰ１，Ｐ２を同時駆動し、該ポンプＰ１は第１
油圧回路１に、又ポンプＰ２は第２油圧回路４に夫々圧
油を供給する。

第１油圧回路１は、第１図のようにポンプＰ１の吐出口
に方向切換弁２，３と、旋回モータ制御用方向切換弁２
０と、左側走行モータ制御用方向切換弁２１とを並列接
続し、該全方向切換弁の中立位置で導通するバイパス通
路６′とタンクＴとの間に抵抗弁２２を接続しており、
該抵抗弁２２の一次側圧力はパイロツト油路２３を介し
てポンプＰ１の吐出量制御装置２４に伝達される。

第２油圧回路４は、ポンプＰ２の吐出口に右側走行モー
タ制御用方向切換弁２５とバケットシリンダ制御用方向
切換弁２６と、方向切換弁５とが並列接続され、該方向
切換弁５の下流側にバイパス通路６を介して方向切換弁
７が直列接続されており、該全方向切換弁の中立位置で
導通するバイパス通路６とタンクＴの間に接続した抵抗
弁２７の一次側にパイロツト油路３７が接続される。

第１図に代表して１個だけ図示したブームシリンダ１４
には、操作レバー２８で同期切換えされるブーム起伏用
方向切換弁２，５の出力側ポートが並列に接続され、又
アームシリンダ１６には、操作レバー２９で同期切換え
されるアーム回動用方向切換弁３，７の出力側ポートが
並列に接続される。従つて該操作レバーの一方を単独操
作すれば、両ポンプＰ１，Ｐ２の吐出圧油で対応シリン
ダを迅速に伸縮し得る。

各ポンプの吐出量制御装置８，２４は同構成であるた
め、以下第３図に示すポンプＰ２のそれについて説明す
る。ポンプ斜板に、その傾転角の調節可能に連動連結さ
れた親子ピストン３０は、子シリンダ３１に常時供給さ
れるポンプＰ２の吐出油圧（負荷油圧）によつて傾斜角
或いはポンプ吐出量の減少方向Ｃに常時押圧賦勢され、
その反対側に設けた親シリンダ３２内の油圧は、負荷の
変動により切換えられるサーボ弁３３と、抵抗弁２７の
一次側圧力の有無により切換えられるサーボ弁３４とに
より制御される。

サーボ弁３３は常時ポンプ吐出油圧を伝達されるサーボ
シリンダ３５で制御され、負荷が増大した時は親シリン
ダ３２への連通ポートＡをタンクＴに接続し、又負荷が
減少した時は、サーボ弁３４への連通ポートＢをポンプ
吐出口に接続するようにしてある。従つて後述のように
親子ピストン３０が負荷の増減に応じ変位して、その変
位がレバー３６を介してサーボ弁３３の外筐にフイード
バツクされる。

又サーボ弁３４はパイロツト油路３７を介して抵抗弁２
７の一次側に接続されたサーボシリンダ９で制御され、
第１図のようにバイパス通路６が完全に導通している時
や、方向切換弁５が中立位置とブーム起し位置（第１図
の右側位置）との中間の半開位置にある時には、抵抗弁
２７の一次側圧力によつてサーボ弁３４が第３図の位置
に切換えられ、親シリンダ３２をタンクＴに連通してポ
ンプ吐出量を最少とするが、第２油圧回路４の方向切換
弁の何れかを左右何れかの位置に切換えた時は、抵抗弁
２７の一次側圧力が無くなるため、サーボ弁３４は第３
図の下端位置に切換えられて、親シリンダ３２をサーボ
弁３３のポートＢに接続する。尚３８は親子ピストン３
０の変位をサーボ弁３４の外筐にフイードバツクするレ
バーである。

このため抵抗弁２７の一次側に圧力を生じない場合は、
サーボ弁３３のポートＢがサーボ弁３４を介して親シリ
ンダ３２に接続されるため、ポンプＰ２の吐出量が負荷
に応じた吐出量になつた時にサーボ弁３３が第３図の中
立位置に戻る。

ブーム起伏用方向切換弁５，２を中立位置とブーム起し
位置との中間の半開位置にした場合に、サーボシリンダ
９の作動パイロツト油圧をタンクＴに逃がす装置は、第
１油圧回路側方向切換弁２の出力側におけるブーム起し
時の低圧側油路（戻り油路）３９とサーボシリンダ９と
の間を接続する油路４０を設けて、該油路４０中に逆止
弁１０を挿入してなる。図示の場合は、サーボシリンダ
９の作動パイロツト油圧を迅速に排出するため、パイロ
ツト油路３７中に絞り４１を挿入すると共に、油路３９
の逆止弁１０接続部分とブームシリンダ１４の間に逆止
弁４２を挿入しているが、油路４０の長さや流路抵抗を
小さくし得る場合は必ずしも必要ではない。

このため逆止弁１０は方向切換弁２に連動して制御さ
れ、油路３９が低圧側となるが高圧側となるかに応じて
開閉される。

以上方向切換弁２に連動して内部パイロツト圧により開
閉される逆止弁１０でサーボシリンダ９を制御すること
により、第１油圧回路１の弁ブロツク構造を簡素化した
場合について説明したが、第４図のようにサーボシリン
ダ９とタンクＴの間を電磁弁４３で接続し、且つブーム
起伏用方向切換弁５を中立位置とブーム起し位置との中
間、及び中立位置とブーム倒し位置との中間の何れに移
動した場合にも信号を発するスイツチ装置４４を設け
て、該スイツチが信号を発した時に電磁弁４３が開くよ
うにしてもよい。

このためブーム起伏用方向切換弁５，２を中立位置とブ
ーム倒し位置（第４図の左位置）との中間に位置させて
ブーム１３に軽微な倒伏力を与えると共に、アーム回動
用方向切換弁３，７を操作してアーム１５を引寄せ方向
に回動しながら、バケツト１７の背面で地面を展圧する
場合におけるブームの跳ね上がりを防止することもでき
る。尚第４図は第１油圧回路を省略して示している。

〔発明の効果〕

本発明によれば、第２図のように水平或いは傾斜地均し
作業をする場合は、ブーム起伏用方向切換弁２，５をブ
ーム起し側に半開状態にして、ブーム１３を或る程度の
ブームシリンダ伸長力で支持するから、バケツト１７の
接地力を軽減することができるのみならず、アーム回動
用方向切換弁３，７を操作して、アーム１５の回動によ
り地均しする際に前述のようなブーム跳ね上がり現象を
生じないから、地均し作業を正確且つ円滑に行うことが
でき、ブーム１３とアーム１５を単独操作することも、
或いは又同時操作することもできることゝ相俟つて、そ
の効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の油圧回路図、第２図は油圧系
統図を併記した地均し中のパワーシヨベルの側面図、第
３図は第２油圧回路側のポンプ吐出量制御装置の概略
図、第４図は他の実施例要部の油圧回路図である。 Ｐ１，Ｐ２……可変吐出量形ポンプ、６，６′……バイ
パス通路、１３……ブーム、１４……ブームシリンダ、
１５……アーム、１６……アームシリンダ、１７……バ
ケツト、２２，２７……抵抗弁、２３，３７……パイロ
ツト油路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可変吐出量形のポンプで各別に駆動される
   第１，第２の油圧回路に、夫々その各方向切換弁に連動
   して開閉制御されるバイパス通路を設けて、該各バイパ
   ス通路とタンクとの間に夫々接続した抵抗弁の一次側圧
   力の有，無によつてその油圧回路のポンプ吐出量を減，
   増するポンプ吐出量制御装置を該各ポンプに夫々取付
   け、且つ第１，第２の油圧回路中に夫々接続したブーム
   起伏用方向切換弁を略同期して切換える装置と、第１，
   第２の油圧回路中に夫々接続したアーム回路用方向切換
   弁を略同期して切換える装置とを設けたパワーシヨベル
   において、第１油圧回路(1)のブーム起伏用方向切換弁
   (2)とアーム回動用方向切換弁(3)とをそのポンプ吐出口
   に並列接続し、且つ第２油圧回路(4)のポンプ吐出口に
   接続したブーム起伏用方向切換弁(5)の下流側に、その
   バイパス通路(6)を介してアーム回動用方向切換弁(7)を
   直列に接続し、前記第２油圧回路側ポンプ吐出量制御装
   置(8)のサーボシリンダ(9)とタンクとの間に、ブーム起
   伏用方向切換弁に連動して開閉される弁を接続して、該
   ブーム起伏用方向切換弁のスプールが中立位置とブーム
   起し位置との中間に移動した場合に、該ポンプ吐出量制
   御装置の作動パイロツト油圧をタンクに逃がすように構
   成したことを特徴とするパワーシヨベルの制御装置。
2. 【請求項２】弁を逆止弁(10)に構成して、これを第１油
   圧回路側ブーム起伏用方向切換弁(2)の出力側における
   ブーム起し時の低圧側油路とサーボシリンダ(9)の間に
   接続した特許請求の範囲第(1)項記載のパワーシヨベル
   の制御装置。