JPH0667559U - 建設機械の制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧駆動の建設機械において、ブリ−ドオフ
回路とネガコンを採用すると、アクチュエ−タに作用す
る負荷によってレバ−操作量に対するアクチュエ−タの
動き出しポイントが変化し、操作量に悪影響を及ぼして
いたが、この問題を解決することを目的とする。 【構成】 外部パイロット信号圧力で絞り開口及び設定
圧力が変化する安全弁一体形ネガコン可変絞り１′を有
し、前記外部パイロット信号圧力を負荷圧力により切換
えられる切換弁から与えるようにした。又前記外部パイ
ロット信号を負荷圧力を圧力スイッチ３で検知し、圧力
スイッチ３の信号をもとにコントロ−ラ４からの指令で
切換わる電磁切換弁から与えるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は油圧ショベル等の建設機械における制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

油圧ショベル等の油圧で駆動される建設機械においては、ブリ−ドオフ回路（ 油圧シリンダまたは油圧モ−タの入口側に流量制御弁をおいて、一定量の作動油 を油タンクにもどし、装置の運転効率を増進させている回路）によりアクチュエ −タの作動速度を制御し、油圧源となる可変容量ポンプはネガティブコントロ− ル（以下ネガコンという）制御法により操作中立時の省エネを行なっている場合 が多い。ところが従来技術でブリ−ドオフ回路とネガコンを採用するとアクチュ エ−タに作用する負荷によってレバ−操作量に対するアクチュエ−タの動き出し ポイントが変化し、操作量に悪影響を及ぼしていた。

【０００３】 図６は公知制御回路の一例を示し、ａはアクチュエ−タ、ｂは方向流量制御弁 、１は安全弁一体型ネガコン絞りである。操作中立状態において、アクチュエ− タａの動く向きと速度を制御する方向流量制御弁(以下単に制御弁という)ｂは、 例えば図７に示される開口特性を有し、ポンプＰからタンクＴ（以下Ｐ−Ｔとい う）への開口が全開、ポンプＰからアクチュエ−タａ（以下Ｐ−ａという）への 開口及びアクチュエ−タａからタンクＴ（以下ａ−Ｔという）への開口が全閉状 態である。ここでＰ−Ｔ開口の下流にはネガコン用の絞り（以下ネガコン絞りと いう）ｃがあり、通常は例えば図８の如く安全弁と一体構造の場合が多い。従っ て、ネガコン絞りｃの上流に圧力が発生し、この圧力によりポンプ吐出量は最少 に保たれ省エネを図っている。

【０００４】 この状態からレバ−が入力されると、これに比例して制御弁ｂが動く。すると まずＰ−Ｔ開口が減少し、ポンプ吐出圧が上昇する。この時ポンプ吐出量の全て がネガコン絞りｃを通過するので、ネガコン絞りｃの上流では中立状態と同等の 圧力が発生し、ポンプ吐出量は最少に保たれる。 続いてＰ−ａ及びａ−Ｔ開口が開きはじめると、Ｐ−Ｔ開口の減少で上昇した ポンプ吐出圧油がＰ−ａ開口を通過してアクチュエ−タａに供給される。すると ネガコン絞りｃを通過する流量が減少する。従ってその上流圧力も減少し、ポン プ吐出量がその圧力に逆比例して増加する。

【０００５】 以下同様な一連の動きでアクチュエ−タａに作用する負荷が軽い時はレバ−入 力に対して速度制御範囲の広いリニアな応答が得られる。ところがＰ−ａ及びａ −Ｔ開口が開きはじめる時のＰ−Ｔ開口で得られるポンプ吐出圧では対抗出来な いような重負荷がアクチュエ−タａに作用している時は、更にレバ−入力を与え なければならず、このことが操作感覚特にアクチュエ−タａの動き出しポイント に違いが出るという不具合になる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

油圧駆動の建設機械において、ブリ−ドオフ回路とネガコンを採用すると、ア クチュエ−タに作用する負荷によってレバ−操作量に対するアクチュエ−タの動 き出しポイントが変化し、操作量に悪影響を及ぼしていたが、本考案はこの問題 を解決することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

外部パイロット信号圧力で絞り開口及び設定圧力が変化する安全弁一体形ネガ コン可変絞り１′を有し、前記外部パイロット信号圧力を負荷圧力により切換え られる切換弁から与えるようにした。 又前記外部パイロット信号を負荷圧力を圧力スイッチ３で検知し、圧力スイッ チ３の信号をもとにコントロ−ラ４からの指令で切換わる電磁切換弁から与える ようにした。 さらに外部パイロット信号を負荷圧力を圧力センサ−７で検知し、その信号を もとにコントロ−ラからの指令で作動する電磁比例弁2bから与えるようにした。

【０００８】

【実施例】

図６の安全弁一体形ネガコン絞り１に対して図２に示す外部パイロット信号圧 によって絞りと遮断に切換わる安全弁一体形ネガコン可変絞り１′を用いている 。そして新たにアクチュエ−タａの負荷圧の大小よって切換わる切換弁２を設け 、この切換わりによって安全弁一体形ネガコン可変絞り１′への外部パイロット 信号圧の供給・遮断を行ない、可変絞りｃ′を切換えるうようになっている。

【０００９】 図３にもう１つの実施例を示す。これは前実施例(図１)の油圧パイロットによ る切換弁２に対して電磁切換弁2aを設け、負荷圧力を検知する圧力スイッチ３か らの信号をもとに電磁切換弁2a切換えを制御するコントロ−ラ４により電磁切換 弁2aを切換えるように構成している。

【００１０】 図４はさらに別の実施例である。これは図３の実施例に対して安全弁一体形ネ ガコン可変絞り１′のポペット５にある複数個の絞りから成るネガコン絞りｃ′ を図５に示す様にピストンロッド６からの距離が不均等になるようにするととも に、負荷圧力をハイ・ロ−で検知する圧力スイッチ３及びＯＮ−ＯＦＦ切換えの 電磁切換弁2aに対して各々負荷圧力を無段階で検知する圧力センサ−７及びその ２次圧力が無段階に変化する電磁比例弁2bに替え、圧力センサ−７からの信号を もとに電磁比例弁2bを制御するコントロ−ラ８からなっている。

【００１１】

【作用】

アクチュエ−タａに作用する負荷が軽い時は、従来技術と同様の作動をし、ア クチュエ−タａに作用する負荷が予め設定した値より大きくなると切換弁２，2a ，2bが切換わり、ネガコン絞りｃ′が全閉状態になるとともに安全弁の設定圧力 （通常は中立状態に発生するネガコン絞りの上流圧力より若干高めに設定されて いる）が上昇し、Ｐ−Ｔ開口の背圧が上昇する。従ってレバ−入力によりＰ−ａ 及びａ−Ｔ開口が開きはじめる時のポンプ吐出圧が切換弁が切換わる前と比較し て先の背圧分だけ上昇することになり、レバ−入力に対するアクチュエ−タａの 動き出しポイントが負荷の大小により異なるという不具合が解消される。 図３の実施例では切換弁2aの切換わりが油圧力で行なわれるか電気的に行なわ れるかの違いのみで、上記図１の実施例と基本的に同じ動きをする。

【００１２】 さらに図４の実施例では、ネガコン可変絞りｃ′の開口がピストンロッド６の ストクロ−クにより数段階あるいは無段階に変化することになる。このことは換 言するとＰ−Ｔ開口の背圧がピストンロッド６のストロ−クにより変化すること になる。従ってアクチュエ−タａの負荷圧を圧力センサ−７で検知し、その値に よってＰ−Ｔ開口の背圧をピストンロッド・ストロ−クつまりは電磁比例弁2bで 制御するので、上記実施例と比較してよりきめ細かなレバ−入力に対するアクチ ュエ−タの動き出しポイントの制御が可能になる。

【００１３】

【効果】

外部パイロット信号圧力で絞り開口及び設定圧力が変化する安全弁一体形ネガ コン可変絞り１′を有し、前記外部パイロット信号圧力を負荷圧力により切換え られる切換弁２から与えるようにしたので、油圧駆動の建設機械におけるブリ− ドオフ回路とネガコンを採用した場合、アクチュエ−タに作用する負荷によって レバ−操作量に対するアクチュエ−タの動き出しポイントが変化し、操作量に悪 影響を及ぼしていた問題を解決することができた。即ちレバ−入力に対するアク チュエ−タａの動き出しポイントが負荷の大小により異なるという不具合を解消 できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例回路。

【図２】安全弁一体型ネガコン可変絞りの一実施例。

【図３】本考案の第２実施例回路。

【図４】本考案の第３実施例回路。

【図５】第３実施例回路に使用する安全弁一体型ネガコ
ン可変絞り。

【図６】公知制御回路。

【図７】方向流量制御弁のレバ−入力・開口面積の関係
を表す特性図。

【図８】安全弁一体型ネガコン絞り。

【符号の説明】

ａ アクチュエ−タ ｂ 制御弁 ｃ，ｃ′ ネガコン絞り Ｔ タンク １，１′ 安全弁一体型ネガコン可変絞り ２ 切換弁 2a 電磁切換弁 2b 電磁比例弁 ３ 圧力スイッチ ４ コントロ−ラ ５ ポペット ６ ピストンロッド ７ 圧力センサ ８ コントロ−ラ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部パイロット信号圧力で絞り開口及び
   設定圧力が変化する安全弁一体形ネガコン可変絞り
   (１′)を有し、前記外部パイロット信号圧力を負荷圧力
   により切換えられる切換弁(２)から与えるようにしたこ
   とを特徴とする建設機械の制御回路。
2. 【請求項２】 外部パイロット信号を負荷圧力を圧力ス
   イッチ(３)で検知し、圧力スイッチ(３)の信号をもとに
   コントロ−ラ(４)からの指令で切換わる電磁切換弁(2a)
   から与えるようにした請求項１の建設機械の制御回路。
3. 【請求項３】 外部パイロット信号を負荷圧力を圧力セ
   ンサ−(７)で検知し、その信号をもとにコントロ−ラ
   (８)からの指令で作動する電磁比例弁(2b)から与えるよ
   うにした請求項１の建設機械の制御回路。