JPH0738258U - 建設機械の油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブーム優先モード設定時におけるブームシリ
ンダの急加速及びスティックシリンダの急減速を防止す
ること。 【構成】 スティックイン第２パイロット油路には減圧
弁が配置されている。ブーム上げ第１パイロット油路か
ら減圧弁にパイロット圧を供給する減圧パイロット油路
が設けられている。減圧パイロット油路に配置された切
換弁がＯＮの状態において、減圧弁は、ブーム上げ第１
パイロット油路のパイロット圧の上昇に応じてスティッ
クイン第２パイロット油路のパイロット圧を減圧する。
ブーム上げ第１パイロット油路の該パイロット圧が設定
値に達したとき、スティックイン第２パイロット油路の
パイロット圧は、減圧弁により、スティック第２制御弁
の作動圧以下に減圧される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ブーム及びスティックを備えた油圧ショベル等の建設機械の油圧回 路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

建設機械、例えば油圧ショベルにおいては、車両本体にブームが装着され、ブ ームの先端にはスティック（アーム）が連結されている。スティックの先端には バケットが装着されている。ブームはブームシリンダにより、スティックはステ ィックシリンダにより、またバケットはバケットシリンダにより、それぞれ駆動 される。このように構成された作業機を利用して種々の作業が行なわれるが、そ のために、油圧ショベルには油圧回路が備えられている。そしてこの油圧回路と しては種々の形態のものが存在するが、その中にはブーム優先モードの設定が可 能なものが存在し、既に実用化されている。例えば、前記作業機を利用して土砂 等をダンプに積み込む作業を行なうためには、ブーム上げ速度を速める必要があ る。その場合、ブーム操作レバーはその操作量が略最大とされる、いわゆるブー ム上げフルレバーとされた状態で作業が行なわれる。前記ブーム優先モードの設 定は、このようなブーム上げフルレバー時において、ブームシリンダに優先的に 圧油を供給することを目的として行なわれるものである。ブーム優先モードが設 定された場合には、ブーム上げ及びスティックイン（引き寄せ）連動操作におい て、ブーム上げフルレバー時のブームシリンダのブーム上げ室への供給油量が増 量される分、スティックシリンダのスティックイン室への供給油量が減量される 。

【０００３】 以上説明したように、油圧ショベルにはブーム優先モードの設定が可能な油圧 回路を備えたものが知られているが、以下、図２を参照して従来のこの種の油圧 回路を説明する。第１油圧ポンプ２とブームシリンダ４のブーム上げ室６とは、 ブーム上げ油路８により接続されている。ブーム上げ油路８にはブーム第１制御 弁１０が配置されている。通常は図示の中立位置にあるブーム第１制御弁１０は 、ブーム上げ第１パイロット油路１２を介してパイロット二次圧（本明細書にお いては単に「パイロット圧」と略称する）が供給されることによりブーム上げ位 置に切り換えられる。これにより第１油圧ポンプ２の吐出圧油がブーム上げ油路 ８を介してブームシリンダ４のブーム上げ室６に供給され、図示しないブームは 上昇される。ブーム上げ第１パイロット油路１２は、ブーム操作弁（リモコン弁 ）１４を介してパイロットポンプ１６に接続されている。ブーム操作弁１４の操 作は、図示しないブーム操作レバーにより行なわれる。したがって前記のような ブームシリンダ４の駆動は、ブーム操作レバーの操作（ブーム操作弁１４の操作 ）により制御される。一方第２油圧ポンプ１８とスティックシリンダ２０のステ ィックイン室２２とは、スティックイン油路２４により接続されている。スティ ックイン油路２４にはスティック第１制御弁２６が配置されている。通常は図示 の中立位置にあるスティック第１制御弁２６は、スティックイン第１パイロット 油路２８を介してパイロット圧が供給されることによりスティックイン位置に切 り換えられる。これにより第２油圧ポンプ１８の吐出圧油がスティックイン油路 ２４を介してスティックシリンダ２０のスティックイン室２２に供給され、図示 しないスティックはスティックインされる（ブーム側に引き寄せられる）。ステ ィックイン第１パイロット油路２８は、スティック操作弁（リモコン弁）３０を 介してパイロットポンプ１６に接続されている。スティック操作弁３０の操作は 、図示しないスティック操作レバーにより行なわれる。したがって前記のような スティックシリンダ２０の駆動は、スティック操作レバーの操作（スティック操 作弁３０の操作）により制御される。

【０００４】 第１油圧ポンプ２とスティックイン油路２４におけるスティック第１制御弁２ ６の上流位置とは、スティック合流油路３２により接続されている。スティック 合流油路３２には、開閉弁３４とスティック第２制御弁３６とが並列に配置され ている。スティック第２制御弁３６は、スティックイン第２パイロット油路３８ を介してスティックイン第１パイロット油路２８からパイロット圧が供給される ことにより、通常は図示の位置である中立位置から開閉弁作動位置に切り換えら れる。スティック第２制御弁３６が開閉弁作動位置に切り換えられると、第１油 圧ポンプ２の吐出圧油が油路４０を介して開閉弁３４にパイロット圧として供給 される。これにより開閉弁３４は開弁し、スティック合流油路３２が連通する。 同時にスティック合流油路３２における開閉弁３４の下流位置と上流位置とがス ティック第２制御弁３６を介して連通される。その結果、第１油圧ポンプ２の吐 出圧油がスティック合流油路３２を介してスティックイン油路２４に供給される （スティックイン油路２４に供給される第２油圧ポンプ１８の吐出圧油に合流・ 加算される）。スティックイン第２パイロット油路３８には電磁切換弁４２が配 置されている。電磁切換弁４２は通常は除勢された状態にあり、スティックイン 第２パイロット油路３８を連通している。電磁切換弁４２が付勢されるとスティ ックイン第２パイロット油路３８を閉じると共に、スティック第２制御弁３６側 のスティックイン第２パイロット油路３８を油タンクＴに連通する。これにより スティック第２制御弁３６は中立位置に復帰させられる。

【０００５】 第２油圧ポンプ１８とブーム上げ油路８におけるブーム上げ室６の上流位置と は、ブーム合流油路４４により接続されている。ブーム合流油路４４にはブーム 第２制御弁４６が配置されている。ブーム第２制御弁４６は、ブーム上げ第２パ イロット油路４８を介してブーム上げ第１パイロット油路１２からパイロット圧 が供給されることにより、通常は図示の位置である中立位置から開弁位置に切り 換えられる。ブーム第２制御弁４６が開弁位置に切り換えられるとブーム合流油 路４４が連通する。その結果、第２油圧ポンプ１８の吐出圧油がブーム合流油路 ４４を介してブーム上げ油路８におけるブーム上げ室６の上流位置に供給される （ブーム上げ油路８に供給される第１油圧ポンプ２の吐出圧油に合流・加算され る）。前記ブーム上げ第１パイロット油路１２に関連して、プレッシャスイッチ ５０が配置されている。ブーム上げ第１パイロット油路１２内のパイロット圧が 設定値に達すると、プレッシャスイッチ５０はＯＮとなる。プレッシャスイッチ ５０と前記電磁切換弁４２とは図示しない電気回路中において、図示しないブー ム優先モードスイッチを介して直列に接続されている。したがって、予めブーム 優先モードスイッチがＯＮされていると（ブーム優先モードが設定されていると ）、プレッシャスイッチ５０のＯＮにより電磁切換弁４２が付勢される。ブーム 優先モードスイッチがＯＦＦの状態（ブーム優先モードが設定されていない状態 ）では、プレッシャスイッチ５０がＯＮとなっても、電磁切換弁４２は除勢され た状態に保持される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

概略以上のように構成された油圧回路を備えた油圧ショベルの作業機を利用し て行なわれる作業の中には、地面を平坦に均す、いわゆる“引き均し作業”が含 まれている。この引き均し作業は、バケットの底部を略水平に保ちながら車両本 体の運転席側に引き寄せることにより行なわれる。この場合、ブーム上げ及びス ティックインの各作動が同時に遂行される。そしてこの引き均し作業は、ブーム 優先モードが設定された状態で行なわれることが多い。ブーム優先モードの設定 は、前記ブーム優先モードスイッチをＯＮすることにより行なわれる。引き均し 作業時には、ブーム操作弁１４及びスティック操作弁３０が同時に操作される。 ブーム操作弁１４の操作により、ブーム第１制御弁１０がブーム上げ位置に切り 換えられ、ブーム第２制御弁４６が開弁位置に切り換えられる。これによりブー ムシリンダ４のブーム上げ室６には、第１油圧ポンプ２及び第２油圧ポンプ１８ からの吐出圧油が合流・加算されて供給される。ブームが上昇し始める。一方ス ティック操作弁３０の操作により、スティック第１制御弁２６がスティックイン 位置に切り換えられ、スティック第２制御弁３６が開閉弁作動位置に切り換えら れる。これによりスティックシリンダ２０のスティックイン室２２には、第２油 圧ポンプ１８及び第１油圧ポンプ２の吐出圧油が合流・加算されて供給される。 スティックはスティックイン作動を開始する。ブームシリンダ４及びスティック シリンダ２０は、各弁のスプール開度及びパイロット圧に応じた速度で作動させ られる。ブーム優先モードが設定されているため、ブーム操作レバーのフルレバ ー付近において、ブーム上げ第１パイロット油路１２のパイロット圧が所定値に 達すると、プレッシャスイッチ５０がＯＮとなる。電磁切換弁４２が付勢され、 スティック第２制御弁３６側のスティックイン第２パイロット油路３８が油タン クＴに連通される。スティック第２制御弁３６が中立位置となるので、スティッ ク合流油路３２が開閉弁３４により閉じられる。その分、第１油圧ポンプ２によ りブーム第１制御弁１０を通ってブームシリンダ４のブーム上げ室６に供給され る油量が増加されると同時に、スティック第１制御弁２６を通ってスティックシ リンダ２０のスティックイン室２２に供給される油量が減少される。その結果、 ブームシリンダ４のブーム上げ速度が増速し、スティックシリンダ２０のスティ ックイン速度が減速する。

【０００７】 前記したように、ブーム操作弁１４及びスティック操作弁３０によるブーム上 げ及びスティックイン連動操作において、ブーム上げ第１パイロット油路１２の パイロット圧が設定値に達してプレッシャスイッチ５０がＯＮとなると、スティ ック第２制御弁３６は瞬時に中立位置に戻される。ブームシリンダ４のブーム上 げ室６への油量が急増し、スティックシリンダ２０のスティックイン室２２への 油量が急減するため、プレッシャスイッチ５０のＯＮ作動前後において、ブーム シリンダ４が急加速し、スティックシリンダ２０が急減速させられる。その結果 、ブームが浮き上がって均し作業がしにくくなる、との不具合が発生する。

【０００８】 本考案は以上の事実に基づいてなされたもので、その目的は、ブーム優先モー ド設定時におけるブームシリンダの急加速及びスティックシリンダの急減速を防 止することができる、改良された建設機械の油圧回路を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案によれば、 第１油圧ポンプとブームシリンダのブーム上げ室とを接続するブーム上げ油路 に配置されたブーム第１制御弁と、第２油圧ポンプとスティックシリンダのステ ィックイン室とを接続するスティックイン油路に配置されたスティック第１制御 弁と、該第１油圧ポンプと該スティックイン油路における該スティック第１制御 弁の上流位置とを接続するスティック合流油路と、該スティック合流油路に配置 された開閉弁と該開閉弁に並列に配置されたスティック第２制御弁と、該第２油 圧ポンプと該ブーム上げ油路における該ブーム上げ室の上流位置とを接続するブ ーム合流油路と、該ブーム合流油路に配置されたブーム第２制御弁と、該ブーム 第１制御弁をブーム上げ位置に切り換えるためにパイロット圧を供給するブーム 上げ第１パイロット油路と、該ブーム第２制御弁を切り換えて該ブーム合流油路 を連通するために該ブーム上げ第１パイロット油路からパイロット圧を供給する ブーム上げ第２パイロット油路と、該スティック第１制御弁をスティックイン位 置に切り換えるためにパイロット圧を供給するスティックイン第１パイロット油 路と、該スティック第２制御弁を切り換えて該開閉弁にパイロット圧を作用させ 開弁させるために該スティックイン第１パイロット油路からパイロット圧を供給 するスティックイン第２パイロット油路とを備えた建設機械の油圧回路において 、 該スティックイン第２パイロット油路には減圧弁が配置され、該ブーム上げ第 １パイロット油路から該減圧弁にパイロット圧を供給する減圧パイロット油路が 設けられ、該減圧パイロット油路には切換弁が配置され、該切換弁が開弁位置に 切り換えられた状態において該減圧弁は、該ブーム上げ第１パイロット油路のパ イロット圧の上昇に応じて該スティックイン第２パイロット油路のパイロット圧 を減圧すると共に、該ブーム上げ第１パイロット油路の該パイロット圧が設定値 に達したとき、該スティックイン第２パイロット油路のパイロット圧を該スティ ック第２制御弁の作動圧以下に減圧することを特徴とする建設機械の油圧回路、 が提供される。

【００１０】

【作用】

ブーム優先モード設定時、減圧パイロット油路に配置された切換弁が開弁位置 に切り換えられ、減圧パイロット油路が連通する。これにより、スティックイン 第２パイロット油路に配置された減圧弁にブーム上げ第１パイロット油路からパ イロット圧が供給される。減圧弁はブーム上げ第１パイロット油路におけるパイ ロット圧により減圧制御される。ブーム操作弁及びスティック操作弁によるブー ム上げ及びスティックイン連動操作において、ブーム上げ第１パイロット油路の パイロット圧が上昇するにつれ、スティック第２制御弁へのパイロット圧が減圧 弁により徐々に減圧されてゆく。ブームシリンダのブーム上げ室への油量が徐々 に増加し、スティックシリンダのスティックイン室への油量が徐々に減少してゆ く。ブーム操作弁のフルレバー付近において、ブーム上げ第１パイロット油路の パイロット圧が設定値に達すると、減圧弁は、スティックイン第２パイロット油 路のパイロット圧をスティック第２制御弁の作動圧（開弁圧）以下に減圧するの で、スティック第２制御弁が中立位置に復帰し、スティック合流油路が同油路の 開閉弁により閉じられる。その結果、ブームシリンダのブーム上げ室へは第１油 圧ポンプ及び第２油圧ポンプから吐出圧油が供給され、スティックシリンダのス ティックイン室へは第２油圧ポンプのみから吐出圧油が供給される。すなわち本 考案における油圧回路においては、ブーム優先モード設定時、スティック合流油 路を介してスティックシリンダのスティックイン室へ供給される第１油圧ポンプ からの供給油量が、減圧弁の機能により、ブーム上げ第１パイロット油路のパイ ロット圧の上昇に応じて徐々に減少されるため、ブームシリンダの急加速及びス ティックシリンダの急減速の発生が防止される。しかもブーム操作弁のフルレバ ー付近においても、ブームシリンダの作動速度は従来と同等に確保される。その 結果、引き均し作業が安定して確実に遂行される。

【００１１】

【実施例】

本考案に従って構成された建設機械の油圧回路の実施例を、図２を参照して説 明する。なお図１において、図２と同一部分は同一符号で示し、特に必要のない 限り説明は省略する。スティックイン第２パイロット油路３８には減圧弁６０が 配置されている。減圧弁６０は、この実施例においては、パイロットオペレート 式減圧弁により構成されている。ブーム上げ第１パイロット油路１２から減圧弁 ６０にパイロット圧を供給する減圧パイロット油路６２が設けられている。この 減圧パイロット油路６２には切換弁６４が配置されている。切換弁６４は、この 実施例においては、電磁切換弁により構成されている。切換弁６４は、図示しな いブーム優先モードスイッチによってＯＮ−ＯＦＦ作動させられる。すなわちブ ーム優先モードが設定されない場合には、ブーム優先モードスイッチはＯＦＦで あるため、切換弁６４も図示のＯＦＦ状態（閉弁位置）に保持される。減圧パイ ロット油路６２は閉じられ、減圧弁６０のパイロット側は油タンクＴに連通され る。減圧弁６０は、スティックイン第２パイロット油路３８を連通しているが、 減圧弁６０はブーム上げ第１パイロット油路１２のパイロット圧の影響を受けな い。

【００１２】 ブーム優先モードスイッチがＯＮされると、切換弁６４もＯＮされ、図示の位 置から切り換えられる。すなわち切換弁６４は開弁位置に切り換えられる。減圧 パイロット油路６２が連通し、ブーム上げ第１パイロット油路１２から減圧弁６ ０にパイロット圧が供給される。このブーム優先モード設定状態において、減圧 弁６０は、ブーム上げ第１パイロット油路１２のパイロット圧の上昇に応じてス ティックイン第２パイロット油路３８のパイロット圧を減圧する。減圧弁６０は また、ブーム上げ第１パイロット油路１２のパイロット圧が設定値に達したとき 、スティックイン第２パイロット油路３８のパイロット圧をスティック第２制御 弁３６の作動圧以下に減圧するよう構成されている。切換弁６４及び減圧弁６０ は、小容量かつ低圧（最大４５ｋｇｆ／ｃｍ² 程度）仕様のコンパクトなもので 対応できる。

【００１３】 以上、本考案を、実施例に基づいて詳細に説明したが、本考案は上記実施例に 限定されるものではなく、本考案の範囲内において、さまざまな変形あるいは修 正ができるものである。

【００１４】

【考案の効果】

本考案に従って構成された建設機械の油圧回路によれば、ブーム優先モード設 定時におけるブームシリンダの急加速及びスティックシリンダの急減速を防止す ることができる。その結果、引き均し作業が安定して確実に遂行される。また本 考案は、ブーム上げ第１パイロット油路及びスティックイン第２パイロット油路 に、小容量かつ低圧仕様のコンパクトな切換弁及び減圧弁を組み込むだけで、容 易かつ安価に実用化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に従って構成された建設機械の油圧回路
の一実施例を示す図。

【図２】従来の建設機械の油圧回路を示す図。

【符号の説明】

２ 第１油圧ポンプ ４ ブームシリンダ ６ ブーム上げ室 ８ ブーム上げ油路 １０ ブーム第１制御弁 １２ ブーム上げ第１パイロット油路 １４ ブーム操作弁 １６ パイロットポンプ １８ 第２油圧ポンプ ２０ スティックシリンダ ２２ スティックイン室 ２４ スティックイン油路 ２６ スティック第１制御弁 ２８ スティックイン第１パイロット油路 ３０ スティック操作弁 ３２ スティック合流油路 ３４ 開閉弁 ３６ スティック第２制御弁 ３８ スティックイン第２パイロット油路 ４４ ブーム合流油路 ４６ ブーム第２制御弁 ４８ ブーム上げ第２パイロット油路 ６０ 減圧弁 ６２ 減圧パイロット油路 ６４ 切換弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１油圧ポンプとブームシリンダのブー
   ム上げ室とを接続するブーム上げ油路に配置されたブー
   ム第１制御弁と、第２油圧ポンプとスティックシリンダ
   のスティックイン室とを接続するスティックイン油路に
   配置されたスティック第１制御弁と、該第１油圧ポンプ
   と該スティックイン油路における該スティック第１制御
   弁の上流位置とを接続するスティック合流油路と、該ス
   ティック合流油路に配置された開閉弁と該開閉弁に並列
   に配置されたスティック第２制御弁と、該第２油圧ポン
   プと該ブーム上げ油路における該ブーム上げ室の上流位
   置とを接続するブーム合流油路と、該ブーム合流油路に
   配置されたブーム第２制御弁と、該ブーム第１制御弁を
   ブーム上げ位置に切り換えるためにパイロット圧を供給
   するブーム上げ第１パイロット油路と、該ブーム第２制
   御弁を切り換えて該ブーム合流油路を連通するために該
   ブーム上げ第１パイロット油路からパイロット圧を供給
   するブーム上げ第２パイロット油路と、該スティック第
   １制御弁をスティックイン位置に切り換えるためにパイ
   ロット圧を供給するスティックイン第１パイロット油路
   と、該スティック第２制御弁を切り換えて該開閉弁にパ
   イロット圧を作用させ開弁させるために該スティックイ
   ン第１パイロット油路からパイロット圧を供給するステ
   ィックイン第２パイロット油路とを備えた建設機械の油
   圧回路において、 該スティックイン第２パイロット油路には減圧弁が配置
   され、該ブーム上げ第１パイロット油路から該減圧弁に
   パイロット圧を供給する減圧パイロット油路が設けら
   れ、該減圧パイロット油路には切換弁が配置され、該切
   換弁が開弁位置に切り換えられた状態において該減圧弁
   は、該ブーム上げ第１パイロット油路のパイロット圧の
   上昇に応じて該スティックイン第２パイロット油路のパ
   イロット圧を減圧すると共に、該ブーム上げ第１パイロ
   ット油路の該パイロット圧が設定値に達したとき該ステ
   ィックイン第２パイロット油路のパイロット圧を該ステ
   ィック第２制御弁の作動圧以下に減圧することを特徴と
   する建設機械の油圧回路。