JPH0687467U - 建設車両の油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行直進機能と走行昇圧機能とを簡便に実現
する。 【構成】 管路切換弁４５は、走行モータ３０，３１を
ポンプ２１，２２でそれぞれ駆動する状態と、ポンプ２
２で両方の走行モータ３０，３１を駆動する状態とを切
換え、走行直進機能を実現する。管路切換弁４５が切換
えられるのは、両方の走行モータ３０，３１が操作さ
れ、しかもアーム３３など、いずれかのアタッチメント
が操作されるときである。そのような状態で、パイロッ
ト管路６２のパイロット圧Ｐｙはサーボポンプ２０の吐
出回路の圧力Ｐｓに等しくなる。いずれかの走行モータ
３０，３１が操作されるときには、パイロット管路５
６，５７の少なくとも一方にはパイロット圧Ｐｓが与え
られる。このためシャトル弁５８の出力としてパイロッ
ト管路３９の圧力ＰｘがＰｓに等しくなり、リリーフ弁
３８の設定圧力を高圧側に切換えて走行昇圧機能を実現
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、油圧ショベルなどの建設車両の油圧回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来からの油圧ショベルの油圧回路についての先行技術の一例を図７に示す。 この先行技術は、実開昭６２−２１１６３号公報に開示されている。このような 油圧ショベルには、一対のポンプ１，２が設けられる。一方のポンプの吐出回路 には、操作弁３，４，５がパラレルに接続される。他方のポンプ２の吐出回路に は、操作弁６，７，８，９がパラレルに接続される。各パラレル回路の最上流に 配置される操作弁３，６は、一対の走行モータ１０，１１を駆動操作するために 設けられる。他の操作弁４，５，７，９は、たとえばバケット、ブームあるいは アームなどを駆動するための油圧シリンダ１２，１３，１４を駆動操作するため に設けられる。操作弁８は、旋回モータ１５を駆動操作するために設けられる。 これらのアタッチメントは、２グループに分けて、それぞれパラレルに接続され る。

【０００３】 ポンプ１，２の吐出回路は、それぞれチェック弁を介して、設定圧力が両ロッ ド形のシリンダ１６の一方のロッドに接続される圧力設定スプリング１７によっ て切換えられるリリーフ弁１８に接続される。シリンダ１６は、操作弁３または 操作弁６のうちの少なくとも一方が中立位置でなくなるとき、圧力設定スプリン グ１７を押圧して、リリーフ弁１８の設定圧力を高圧側に切換える。操作弁３ま たは操作弁６が操作されるときには、走行モータ１０，１１による走行が行われ る状態である。すなわち、図７に示す油圧回路は、走行時にポンプ１１，１２の 吐出圧を上昇させる走行昇圧機能を備えている。

【０００４】 油圧ショベルなどの建設車両においては、稼動時間の大半はブーム、アーム、 バケットあるいは旋回などのアタッチメントのみを使用し、走行モータは停止さ せる。しかしながら、建設車両は悪路を走行する必要があり、走行時にはできる だけ出力を増大することが好ましい。そこで、短時間の走行時にのみリリーフ弁 の設定圧力を昇圧させる走行昇圧機能が設けられている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図７に示す先行技術では、一対のポンプ１，２が、一対の走行モータ１０，１ １および一対のアタッチメントのグループをそれぞれ駆動する。このため、たと えば一対の走行モータ１０，１１を同時に駆動して直進させながら、一方のポン プ１のみが油圧シリンダ１４を同時に駆動する必要が生じる。油圧シリンダ１４ を駆動すると、一方の走行モータ１０に対する油圧出力が低下し、直進走行を行 うことができなくなる。

【０００６】 アタッチメントを同時に操作しても直進走行機能が損なわれないように油圧回 路を切換える先行技術は、たとえば特開昭６１−１６５４２９号公報に開示され ている。この先行技術では、直進走行時にアタッチメントが操作されると、一方 のポンプが両方の走行モータを駆動し、他方のポンプがアタッチメントを駆動す るように油圧回路を切換える。しかしながら、この先行技術では、前述の実開昭 ６２−２１１６３号公報のような走行昇圧機能は含まれていない。

【０００７】 本考案の目的は、走行直進の機能と走行昇圧機能とを簡便に実現可能な建設車 両の油圧回路を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、一対のポンプからの作動油を、左右一対の走行モータおよび複数の アタッチメントに供給して操作する建設車両の油圧回路において、 各走行モータ毎に設けられ、操作用作動油の流れ方向を切換える主切換弁と、 主切換弁と連動してパイロット用作動油の流れ方向を切換えるパイロット切換弁 とを備える一対のモータ用操作弁と、 一対のポンプからの吐出回路に、入口側がチェック弁を介してそれぞれ接続さ れ、パイロット圧の有無によって設定圧力が高低にそれぞれ切換可能なリリーフ 弁と、 前記一対のモータ用操作弁のパイロット切換弁の出力側に一対の入力側がそれ ぞれ接続され、出力側が前記リリーフ弁のパイロット用入力側に接続されるシャ トル弁と、 前記一対のモータ用主切換弁を最上流にそれぞれ配置し、下流には予め一対の グループに分けたアタッチメントの操作用切換弁の各グループをそれぞれ直列に 接続する一対のタンデム管路と、 前記一対のグループのアタッチメントの操作用切換弁をそれぞれ並列に接続す る一対のパラレル管路とを構成し、さらにＮＯ．１ポンプおよびＮＯ．２ポンプ より絞りを回して直接アタッチ用パラレルラインに通路を設け、かつパラレルラ イン絞りの下流にタンデムラインからチェックを通して連通する構成とする。

【０００９】 前記一対のパラレル管路と一対のモータ用操作弁の出力側からのパイロット圧 に応答して、一方のポンプからの操作用作動油を一方のタンデム管路および一方 のパラレル管路に供給し、他方のポンプから操作用作動油を他方のタンデム管路 および他方のパラレル管路に供給する第１状態と、一方のポンプからの操作用作 動油を前記一対のタンデム管路に供給し、他方のポンプからの操作用作動油を前 記一対のパラレル管路に供給する第２状態とを切換える管路切換弁と、 少なくとも１つのアタッチメントが操作されており、かつ両方の走行モータが 操作されているときのみ、前記一方のモータ用操作弁のパイロット切換弁から前 記管路切換弁を第１状態から第２状態へ切換えるパイロット圧を導出するように 接続される切換用パイロット管路とを含み、 前記各モータ用操作弁のパイロット切換弁は、走行モータを操作中のとき出力 側からシャトル弁へのパイロット圧を導出することを特徴とする建設車両の油圧 回路である。

【００１０】 また本考案の前記管路切換弁と前記一対のパラレル管路との間には、絞りがそ れぞれ接続されることを特徴とする。

【００１１】

【作用】

本考案に従えば、左右一対の走行モータ毎に設けられる一対のモータ用操作弁 には、主切換弁と連動するパイロット切換弁が備えられる。パイロット切換弁の 入口側は絞りを介してパイロット用油圧源に接続される。パイロット切換弁の出 口側はシャトル弁を介して設定圧力が高低に切換可能なリリーフ弁に接続される 。リリーフ弁は一対のポンプからの吐出回路にチェック弁を介してそれぞれ接続 される。リリーフ弁へのパイロット圧は一対のモータ用操作弁のうちの少なくと も一方が操作されているときに与えられるので、走行昇圧機能が実現される。ま た一対のタンデム管路と一対のパラレル管路とは、管路切換弁によって切換えら れる。管路切換弁の第２状態には、少なくとも１つのアタッチメントが操作され ており、かつ両方の走行モータが操作されているときのみ切換えられ、走行直進 機能が実現される。

【００１２】 また本発明に従えば、管路切換弁と一対のパラレル管路との間には絞りがそれ ぞれ接続される。これによって各アクチュエータにおいてタンデム管路を優先し て動作させることができる。

【００１３】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例による油圧ショベルの油圧回路を示す。サーボポン プ２０からは、パイロット用作動油が供給される。可変容量形の一対のポンプ２ １，２２からは、操作用の作動油が供給される。一方のポンプ２１の吐出回路に は、操作弁２３，２４，２５，２９ａがそれぞれ接続され、他方のポンプ２２の 吐出回路には操作弁２６，２７，２８，２９ｂがそれぞれ接続される。操作弁２ ３は、左側の走行モータ３０の駆動操作用に設けられる。操作弁２６は、右側の 走行モータ３１の駆動操作用に設けられる。走行モータ３０，３１は、左右の走 行用クローラをそれぞれ駆動する。操作弁２４は、ブーム用の油圧シリンダ３２ を操作駆動する。操作弁２５は、バケット用の油圧シリンダ３３を操作駆動する 。操作弁２７は、アーム用の油圧シリンダ３４を操作駆動する。操作弁２８は、 旋回用の旋回モータ３５を操作駆動する。操作弁２９ａは、アーム合流の操作を 行うために設けられる。操作弁２９ｂはブーム合流の動作を行うために設けられ る。図１は、各操作弁２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９ａ，２９ｂが すべて中立位置にある状態を示す。

【００１４】 ポンプ２１，２２の吐出回路には、シリンダ３６によって圧力設定スプリング ３７が調整され、設定圧力が切換えられるリリーフ弁３８が設けられる。シリン ダ３６は、パイロット管路３９の圧力Ｐｘによって制御される。サーボポンプ２ ０の吐出回路には、リリーフ弁４０が設けられ、リリーフ圧力Ｐｓに設定される 。リリーフ弁３８は、チェック弁４１，４２を介してポンプ２１，２２の吐出回 路にそれぞれ接続される。ポンプ２１，２２の吐出圧力Ｐ１，Ｐ２は、最大値が リリーフ弁３８の設定圧力に抑えられる。

【００１５】 ポンプ２１，２２の吐出回路には、絞り４３，４４および管路切換弁４５が接 続される。管路切換弁４５はポンプ２１，２２からの吐出回路を、タンデム管路 である主管路４６，４７側と、絞り４３，４４側との間で後述するように切換え る。一方の主管路４６は、左側の走行モータ用の操作弁２３の主切換弁を経て主 管路４８に接続される。他方の主管路４７は、右側の走行モータ用の操作弁２６ の主切換弁を経て主管路４９に接続される。主管路４８は、操作弁２４，２５， ２９ａを直列に介してタンク５０に接続される。主管路４９は、操作弁２７，２ ８，２９ｂを直列に介してタンク５０に接続される。

【００１６】 サーボポンプ２０の吐出回路には、絞り５１，５２，５３の入口側がそれぞれ 接続される。絞り５１，５２の出口側には、パイロット管路５４，５５がそれぞ れ接続される。パイロット管路５５は、操作弁２３のパイロット切換弁を介して パイロット管路５６に接続される。パイロット管路５４は、操作弁２６のパイロ ット切換弁を介してパイロット管路５７に接続される。パイロット管路５６，５ ７は、シャトル弁５８の一対の入力側にそれぞれ接続される。シャトル弁５８の 出力側は、リリーフ弁３８の設定圧力を切換えるためのパイロット管路３９に接 続される。

【００１７】 操作弁２３の中立位置では、パイロット管路５５とパイロット管路５６とが接 続され、さらにドレン管路５９に接続される。操作弁２６の中立位置では、パイ ロット管路５７はドレン管路６０に接続される。したがってシャトル弁５８の入 力側は、いずれもドレン管路に接続されることになり、パイロット管路３９の圧 力Ｐｘは大気圧である。操作弁２４，２５，２９ａ，２９ｂ，２８，２７は、そ れぞれパイロット切換弁を有し、中立位置では直列に接続されてドレン管路６１ を形成する。

【００１８】 管路切換弁４５の切換えは、パイロット管路６２のパイロット圧Ｐｙによって 行う。管路切換弁４５が動作するときに発生するドレンは、ドレン管路６３に排 出される。

【００１９】 操作弁２４，２５，２９ａの主切換弁の入力側には、チェック弁６４，６５， ６９ａを介して一方のパラレル管路である主管路７１から作動油が供給される。 操作弁２７，２８，２９ｂの主切換弁の入力側には、チェック弁６７，６８，６ ９ｂをそれぞれ介して他方のパラレル管路である主管路７２から作動油が供給さ れる。絞り５３の出口側はパイロット管路７３を介してドレン管路６１の最上流 側に接続される。

【００２０】 図２は操作弁２３、図３は操作弁２６、図４は操作弁２４の構成をそれぞれ示 す。各操作弁２３，２６，２４は、３位置に主管路およびパイロット管路を連動 させてそれぞれ切換える。各操作弁２３，２６，２４の主切換弁の一方の切換位 置２３Ａ，２６Ａ，２４Ａには、パイロット切換弁の切換位置２３ａ，２６ａ， ２４ａがそれぞれ対応する。他方の切換位置２３Ｂ，２６Ｂ，２４Ｂには、パイ ロット切換弁の切換位置２３ｂ，２６ｂ，２４ｂがそれぞれ対応する。主切換弁 の中立位置２３Ｃ，２６Ｃ，２４Ｃには、パイロット切換弁の中立位置２３ｃ， ２６ｃ，２４ｃがそれぞれ対応する。これらの操作弁では、主切換弁は一方の切 換位置と他方の切換位置とでは逆方向の駆動操作を行う。パイロット切換弁は方 向による制御の違いはなく、いずれかの方向に切換えれば中立位置と異なる接続 状態となる。

【００２１】 図５は、管路切換弁４５の構成を示す。管路切換弁４５は、パイロット式の４ ポート２位置切換弁として動作する。パイロット管路６２にパイロット圧Ｐｙが 与えられないときには、４ポートのうちの２つずつのポートが接続され、第１状 態である切換位置４５Ａとなる。パイロット管路６２にパイロット圧Ｐｙが与え られると、絞り４５ｘを含む絞り付きオープンセンタ形接続状態となり、第２状 態である切換位置４５Ｂとなる。

【００２２】 図１〜図５を参照して、本実施例の油圧回路の動作を示す。動作モードとして は、次の表１に示すような８種類が実現可能である。

【００２３】

【表１】

【００２４】 全ての操作弁が中立位置である図１に示す状態は、モード１である。このとき 、シャトル弁５８の入力側は、操作弁２３，２６のパイロット切換弁は中立位置 ２３ｃ，２６ｃを介していずれもドレン管路５９，６０にそれぞれ接続されるの でパイロット管路３９のパイロット圧Ｐｘはゲージ圧で零である。また操作弁２ ３のパイロット切換弁の中立位置２３ｃは、パイロット管路６２をドレン管路５ ９に接続しているので、パイロット管路６２のパイロット圧Ｐｙはゲージ圧で零 である。このため、リリーフ弁３８は、低圧側であり、管路切換弁４５は第１状 態である。

【００２５】 操作弁２４，２５，２７，２８，２９ａ，２９ｂのうちの１つ以上が操作され ると、モード２となり、ドレン管路６１が遮断され、パイロット管路７３にはパ イロット圧が発生する。しかしながら、パイロット圧Ｐｘ，Ｐｙには影響しない 。このためモード２においても、モード１と同様に、リリーフ弁３８は低圧側で あり、管路切換弁４５は第１状態のままである。

【００２６】 操作レバー２３，２６をそれぞれ個別的に操作するか、両方一度に操作すると きには、パイロット圧Ｐｘのみが発生し、パイロット圧Ｐｙが零であるモード３ ，４，７としてそれぞれ動作する。操作弁２３の切換位置がいずれであっても、 パイロット管路６２はチェック弁６６を介してドレン管路６１に接続される。ド レン管路６１が連続しているので、パイロット管路６２のパイロット圧Ｐｙは零 となる。パイロット管路５６は、操作弁２３のパイロット切換弁がいずれかの切 換位置２３ａ，２３ｂに操作されると、ドレン管路５９との接続状態は解消され 、パイロット管路５５にのみ接続される。パイロット管路５７は、操作弁２６が いずれかの切換位置２６ａ，２６ｂに操作されるとドレン管路６０への接続は解 消され、パイロット管路５４に接続される。このため、モード３，４，７のいず れかの状態で、シャトル弁５８の一対の入力のうちのいずれかにはパイロット圧 が与えられ、パイロット管路３９のパイロット圧Ｐｘはサーボポンプ２０の吐出 回路のパイロット圧Ｐｓに等しくなる。この圧力Ｐｓによってリリーフ弁３８の 設定圧力は高圧側に切換えられ、走行昇圧機能が実現される。

【００２７】 モード５は、操作弁２３が操作されて左側の走行モータ３０の駆動操作が行わ れ、同時にいずれかのアタッチメントのための操作弁が操作されている状態であ る。たとえば操作弁２４に対する操作が行われている状態を想定する。パイロッ ト管路６２は、操作弁２３のパイロット切換弁の切換位置２３ａまたは２３ｂを 介して、チェック弁６６の入力側と、パイロット管路５７とに接続される。操作 弁２４が操作されると、ドレン管路６１は遮断されるので、チェック弁６６の出 口側のパイロット管路７３の圧力はＰｓとなる。しかしながら操作弁２６のパイ ロット切換弁は、中立位置２６ｃでパイロット管路５７をドレン管路６０に接続 している。このためパイロット管路６２のパイロット圧Ｐｙは零となる。一方パ イロット管路５６は、切換位置２３ａ，２３ｂでドレン管路５９との接続状態を 解消し、パイロット管路５５に接続されてパイロット圧Ｐｓが与えられる。この ためパイロット管路３９のパイロット圧ＰｘもＰｓに等しくなる。

【００２８】 右側の走行モータ３１の操作用の操作弁２６が操作され、いずれか１つのアタ ッチメントが操作されるモード６は、パイロット圧Ｐｘ，Ｐｙに関して、モード ４と同様になる。

【００２９】 操作弁２３と操作弁２６とが同時に操作され、しかもアタッチメントの操作も 行われるモード８においては、モード７と同様に、パイロット圧Ｐｘにパイロッ ト圧Ｐｓが与えられるので、リリーフ弁３８による昇圧機能が実現される。モー ド７ではチェック弁６６の出口側のドレン管路６１が連続しているけれども、い ずれかのアタッチメントが操作されれば、ドレン管路６１が不連続となり、パイ ロット管路６２にはパイロット圧Ｐｓが供給される。これによって管路切換弁４ ５は第２状態に切換えられる。管路切換弁４５の第２状態では、一方のポンプ２ １の吐出回路が絞り４３，４４を介してパラレル管路である主管路７１，７２に それぞれ接続される。他方のポンプ２２の吐出回路は、一対のタンデム管路であ る主管路４６，４７に接続される。すなわち一方のポンプ２１からの作動油はア タッチメントに与えられ、他方のポンプ２２からの作動油は両方の走行モータ３ ０，３１に与えられる。このようにして直進走行の機能が実現される。

【００３０】 図６は、本考案の他の実施例についての油圧回路の一部を示す。本実施例は図 １の実施例に類似し、図１の絞り４３の代わりに２ポート２位置切換弁７４を用 いている。この切換弁７４は、パイロット管路６２からのパイロット圧によって 管路切換弁４５と同時に作動する。このパイロット圧が与えられていないときに はクローズ状態となる。パイロット圧Ｐｓが与えられると、絞りが入ったオープ ン状態となり、図１の実施例と実質的に等しい状態となる。図１の実施例の絞り ４３，４４および図６の実施例の切換弁７４は絞りとして動作し、タンデム管路 とパラレル管路とを確実に切換えさせる。

【００３１】 各操作弁は、人力によって直接操作してもよく、また機械式やパイロット式に よって遠隔操作するようにしてもよいことは勿論である。またパイロット用油圧 源としてサーボポンプ２０を用いているけれども、実開昭６２−２１１６３の先 行技術と同様に、パイロット圧は主管路から減圧弁を介してくるようにしてもよ いことは勿論である。

【００３２】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、直進走行中に他のアタッチメントを操作しても 直進走行性が損なわれない走行直進の機能と、リリーフ弁の設定圧力を走行中に 上昇させる走行昇圧機能を併せ持つ油圧回路を実現することができる。しかも、 走行直進および走行昇圧の機能を、１個の管路切換弁と１個のリリーフ弁とパイ ロット管路のみで実現することができるので、油圧回路を簡便に構成することが できる。

【００３３】 また本発明に従えば、管路切換弁とパイロット管路との間に絞りを設けてタン デム管路を優先動作させることができる。これによって走行直進の機能を簡便に 実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の油圧回路図である。

【図２】図１の操作弁２３の回路図である。

【図３】図１の操作弁２６の回路図である。

【図４】図１の操作弁２４の回路図である。

【図５】図１の管路切換弁４５の回路図である。

【図６】本考案の他の実施例の部分的な油圧回路図であ
る。

【図７】先行技術の油圧回路図である。

【符号の説明】

２０ サーボポンプ ２１，２２ ポンプ ２３〜２８，２９ａ，２９ｂ 操作弁 ３０，３１ 走行モータ ３２，３３，３４ 油圧シリンダ ３５ 旋回モータ ３８ リリーフ弁 ３９，６２ パイロット管路 ４３，４４ 絞り ４５ 管路切換弁 ４６〜４９，７１，７２ 主管路 ５１，５２ 絞り ５４〜５７ パイロット管路 ５８ シャトル弁 ５９，６０ ドレン管路 ７４ 切換弁

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のポンプからの作動油を、左右一対
   の走行モータおよび複数のアタッチメントに供給して操
   作する建設車両の油圧回路において、 各走行モータ毎に設けられ、操作用作動油の流れ方向を
   切換える主切換弁と、主切換弁と連動してパイロット用
   作動油の流れ方向を切換えるパイロット切換弁とを備え
   る一対のモータ用操作弁と、 一対のポンプからの吐出回路に、入口側がチェック弁を
   介してそれぞれ接続され、パイロット圧の有無によって
   設定圧力が高低にそれぞれ切換可能なリリーフ弁と、 前記一対のモータ用操作弁のパイロット切換弁の出力側
   に一対の入力側がそれぞれ接続され、出力側が前記リリ
   ーフ弁のパイロット用入力側に接続されるシャトル弁
   と、 前記一対のモータ用主切換弁を最上流にそれぞれ配置
   し、下流には予め一対のグループに分けたアタッチメン
   トの操作用切換弁の各グループをそれぞれ直列に接続す
   る一対のタンデム管路と、 前記一対のグループのアタッチメントの操作用切換弁を
   それぞれ並列に接続する一対のパラレル管路と、 一対のモータ用操作弁の出力側からのパイロット圧に応
   答して、一方のポンプからの操作用作動油を一方のタン
   デム管路および一方のパラレル管路に供給し、他方のポ
   ンプから操作用作動油を他方のタンデム管路および他方
   のパラレル管路に供給する第１状態と、一方のポンプか
   らの操作用作動油を前記一対のタンデム管路に供給し、
   他方のポンプからの操作用作動油を前記一対のパラレル
   管路に供給する第２状態とを切換える管路切換弁と、 少なくとも１つのアタッチメントが操作されており、か
   つ両方の走行モータが操作されているときのみ、前記一
   方のモータ用操作弁のパイロット切換弁から前記管路切
   換弁を第１状態から第２状態へ切換えるパイロット圧を
   導出するように接続される切換用パイロット管路とを含
   み、 前記各モータ用操作弁のパイロット切換弁は、走行モー
   タを操作中のとき出力側からシャトル弁へのパイロット
   圧を導出することを特徴とする建設車両の油圧回路。
2. 【請求項２】 前記管路切換弁と前記一対のパラレル管
   路との間には、絞りがそれぞれ接続されることを特徴と
   する請求項１記載の建設車両の油圧回路。