JPH11236903A - 油圧装置 - Google Patents

油圧装置

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JPH11236903A
JPH11236903A JP10335021A JP33502198A JPH11236903A JP H11236903 A JPH11236903 A JP H11236903A JP 10335021 A JP10335021 A JP 10335021A JP 33502198 A JP33502198 A JP 33502198A JP H11236903 A JPH11236903 A JP H11236903A
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pressure
circuit
valve
load
port
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JP10335021A
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Naoki Ishizaki
直樹 石崎
Toyomi Kataoka
豊美 片岡
Nobusane Yoshida
伸実 吉田
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギーの浪費を最小限とし、適切な応答
性を有する圧力補償弁を用いた油圧装置を提供し、また
走行曲がりを防止する油圧回路に適した油圧装置を提供
する。 【解決手段】 C(D)圧力補償弁91(91′)は、
チェック弁部93(93′)と減圧弁部95(95′)
を備える。減圧弁部95(95′)はC(D)操作弁8
1(81′)のC(D)負荷圧回路89(89′)から
の圧をパイロット圧として受け、絞り弁111の出力圧
を減圧してCD負荷圧回路97(97′)及び126に
出力している。このとき、C(D)操作弁81(8
1′)が中立状態であれば、C(D)負荷圧回路89
(89′)をCD負荷圧回路97(97′)及び126
よりも低い圧力とし、これら両回路に背圧ドレン回路2
7−6の圧力を印加する。これにより意図しない圧油の
消費が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、油圧ショベルの油
圧装置に代表されるような、複数のアクチュエータを備
え各アクチュエータの負荷圧に応じて供給油圧補償を行
う油圧装置に関する。
【0002】
【従来の技術】油圧ショベルの油圧装置を例に採って従
来技術を説明する。油圧ショベルは、左右の走行モータ
と、ショベルを駆動するブームシリンダやバケットシリ
ンダ等の作業機アクチュエータを有する。この油圧装置
においては、各アクチュエータの負荷圧とは無関係に操
作弁の操作量に応じて流量分配を行う、いわゆる圧力補
償を行うものがある。
【0003】従来の圧力補償弁には、操作弁へポンプの
吐出圧油を供給するチェック弁部と、アクチュエータの
負荷圧に応じてポンプの吐出圧油を減圧して出力する減
圧弁部とからなっているものがあった。減圧弁部は、負
荷圧検出ポートにアクチュエータの負荷圧を作用させる
ことで、ポンプ吐出圧を減圧して信号圧を負荷圧回路へ
出力している。また、負荷圧回路の圧力で減圧弁の出力
を遮断しようと作用する。
【0004】複数のアクチュエータを備えた油圧装置に
この圧力補償弁を適用する場合、減圧弁部の出力側どう
しを接続することで、出力圧のうち最大の圧力を導入さ
れる負荷圧回路を構成していた。負荷圧回路の圧力は、
同時に全圧力補償弁の設定圧を規定することで各圧力補
償弁に接続された操作弁の上流側と下流側の差圧を一定
に保つべく作動する。
【0005】また負荷圧回路の圧力はポンプ吐出量制御
回路へ導入され、ポンプ吐出圧と負荷圧回路の差圧を一
定に保つべくポンプ吐出量を制御する。このとき、負荷
圧回路は絞りを介して常時タンクへ連通している。した
がって従来の構成の場合、全ての操作弁を中立とする
と、負荷圧回路は全ての減圧弁部が信号出力を停止する
ため、絞りを介してタンク圧となる。
【0006】ところで、減圧弁の出力圧を規定する負荷
圧検出ポートに作用する圧力は、操作弁停止時にアクチ
ュエータの負荷圧がこもることを防止するために、アク
チュエータの戻り側圧油の回路に接続していた。この回
路は、背圧を規定する背圧チェック弁によって昇圧され
た回路である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の構成では、全操
作弁が中立時には次のようになる。すなわち、減圧弁に
作用する負荷圧検出ポートには背圧チェック弁で昇圧さ
れた圧力が作用し、負荷圧検出ポートの圧力はタンク圧
となっている。したがって減圧弁は若干の圧油を常時出
力していることになる。
【0008】上述の通り、ポンプは負荷圧よりも一定の
差圧分だけ高い圧油を吐出する。したがって全操作弁が
中立であっても減圧弁からの圧油が出力され続け、中立
時であってもエネルギーを消費していることを示す。ま
た、圧力補償弁の設定圧自体が狙いの圧力からずれてし
まうことを示す。全操作弁の中立状態から操作弁を作動
させると、ポンプ吐出圧の応答性が早くなりすぎたり、
あるいは圧力補償弁のチェック弁部の開口が早くなりす
ぎる問題が生じる。
【0009】油圧ショベルで次のような油圧装置の構成
とした場合を考える。すなわち、ポンプ吐出口を2つ備
え、一方の吐出口には右走行モータと作業機アクチュエ
ータを、他方の吐出口には左走行モータを接続する。作
業機アクチュエータへの圧油供給路を、絞りを介して接
続する。また、合分流弁を備えて2つのポンプ吐出圧油
と負荷圧回路を合流・分離可能とする。さらに、作業機
アクチュエータを接続した負荷圧回路を絞りを介してタ
ンクへ連通する、絞り捨て回路を備えた油圧装置とす
る。
【0010】このとき、合分流弁を分離状態のまま、負
荷圧回路の圧力を背圧チェック弁で昇圧すると、絞り捨
て回路から負荷圧回路の圧油が流出し、右走行モータの
圧力補償弁と左走行モータの圧力補償弁の設定圧が異な
ってしまう。したがって、この状態で左右の走行モータ
にパイロット操作弁等で同一流量指令を行って走行直進
しようとしても、実際の流量は異なり、走行曲がりを起
こしてしまう。
【0011】本発明は、エネルギーの浪費を最小限と
し、適切な応答性を有する圧力補償弁を用いた油圧装置
を提供し、また走行曲がりを防止する油圧回路に適した
油圧装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】本発明の
油圧装置は、ポンプ21に接続されたC圧力補償弁91
と、該C圧力補償弁91の下流側に接続されたC操作弁
81と、該C操作弁81の下流側に接続されたCアクチ
ュエータ65とを備えたC回路と、該ポンプ21に接続
されたD圧力補償弁91′と、該D圧力補償弁91′の
下流側に接続されたD操作弁81′と、該D操作弁8
1′の下流側に接続されたDアクチュエータ65′とを
備えたD回路とを備える。上記C、D圧力補償弁91、
91′は各々、上記C、D操作弁81、81′へ上記ポ
ンプ21の吐出圧油を供給するチェック弁部と、上記
C、Dアクチュエータ65、65′の負荷圧に応じて上
記ポンプ21の吐出圧油を減圧して出力する減圧弁部と
からなる。上記C、D圧力補償弁91、91′の減圧弁
部の出力圧のうち最大の圧力を導入されるCD負荷圧回
路を備える。上記減圧弁部は上記ポンプ21の吐出圧油
検出ポートと各圧力補償弁に接続したアクチュエータの
負荷圧検出ポートを有する。該吐出圧油検出ポートと負
荷圧検出ポートの圧力によって上記減圧弁部の出力圧を
増大させ、上記CD負荷圧回路の圧力と操作弁上流側圧
力によって出力圧を減少させる。上記CD負荷圧回路は
絞りを介してタンクへ連通し、上記C、D操作弁81、
81′が中立時には、上記CD負荷圧回路は背圧チェッ
ク弁29によって規定される上記C、Dアクチュエータ
65、65′の戻り側圧油の圧力となるとともに、上記
減圧弁部の上記負荷圧検出ポートに上記背圧チェック弁
29によって規定される圧力を作用させることを特徴と
する。
【0013】C(D)圧力補償弁91(91′)の減圧
弁部95、95′にパイロット圧とし作用する自己の負
荷圧回路89、89′の圧力が出力圧(CD負荷圧回路
97(97′及び126の圧)と同一である。減圧弁部
95(95′)は閉方向に作用するバネ力により閉とな
って圧油の流れは生じない。したがって意図しない圧油
消費を低減できる。また、予めアクチュエータを作動さ
せる圧力を作用させないので、急な動作を与えるような
事態を防止できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図2は、本発明の1実施の形態に係る油圧ショベル
の油圧装置の回路図である。まず、この例の油圧回路の
概要を図2を参照して説明する。
【0015】(1)回路の概要 この油圧回路は以下〜に細分する回路を備えてい
る。 左走行回路(A回路):油圧ショベルの左側の走行
モータを駆動する回路である。この回路の構成は以下で
ある。分流時において、2フローウェイ型斜板式ピスト
ンポンプ21(以下、単にポンプ21という)の第1の
吐出口(第1のポンプ)21−1は合分流弁201に連
通する。合分流弁201はA吐出路221を介してA圧
力補償弁251のチェック弁部253に連通する。チェ
ック弁部253はA操作弁241を経て左走行油圧モー
タ(Aアクチュエータ)235に接続される。またポン
プ制御用吐出路圧回路307を介してポンプ制御回路に
連通する。なお、2フローウェイ型斜板式ピストンポン
プは、複吐出流型あるいはスプリット型ともいう。
【0016】 右走行回路(B回路):油圧ショベル
の右側の走行モータを駆動する回路である。この回路の
構成は以下である。分流時において、ポンプ21の第2
の吐出口(第2のポンプ)21−2は合分流弁201に
連通する。合分流弁201の下流側管路31を介してB
圧力補償弁171のチェック弁部173に連通する。チ
ェック弁部173はB操作弁161を経て右走行油圧モ
ータ(Bアクチュエータ)155に接続される。合流時
において、ポンプ21の第1の吐出口(第1のポンプ)
21−1は合分流弁201にて第2の吐出口(第2のポ
ンプ)21−2と連通する。合分流弁201は、合流し
たポンプ圧油をポンプ制御用吐出圧回路307を介して
後述するポンプ制御回路へ出力する。
【0017】 作業機回路(C、D回路):油圧ショ
ベルのブームシリンダやアームシリンダ等の作業機アク
チュエータを駆動する回路である。この回路の構成は以
下である。なお、図にはシリンダ65及び65′の2台
しか描かれていないが、実際には他にも同様のシリンダ
及びその駆動油圧回路が複数存在する。 C回路:分流時において、ポンプ21の第2の吐出口
(第2のポンプ)21−2は合分流弁201に連通す
る。合分流弁201の下流側管路31及びC吐出路37
を介して絞り弁111の絞り弁部113に連通する。絞
り弁部113は作業機圧油供給回路46のC圧力補償弁
91のチェック弁部93に連通する。チェック弁部93
はC操作弁回路87のC操作弁81を経て作業機シリン
ダ(Cアクチュエータ)65に接続される。
【0018】D回路:分流時において、ポンプ21の第
2の吐出口(第2のポンプ)21−2は合分流弁201
に連通する。合分流弁201の下流側管路31及びC吐
出路37を介して絞り弁111の絞り弁部113に連通
する。絞り弁部113は作業機圧油供給回路46のD圧
力補償弁91′のチェック弁部93′に連通する。チェ
ック弁部93′はD操作弁回路87′のD操作弁81′
を経て作業機シリンダ(Dアクチュエータ)65′に接
続される。
【0019】 背圧ドレン回路:符号27は背圧ドレ
ン回路を示す。この背圧ドレン回路27の末端部(図の
下端部)には、背圧チェック弁29が設置されている。
【0020】 無圧ドレン回路:符号131−1〜1
31−5は無圧ドレン回路を示す。この回路は圧油タン
ク131に開放されている。
【0021】 CD負荷圧回路(作業機負荷圧による
信号圧回路):C負荷圧回路89とD負荷圧回路89′
は各々C、Dアクチュエータの負荷圧が作用している。
符号97、121、123、125、126、127
は、CD負荷圧回路である。CD負荷圧回路の圧力は、
この回路中にある作業機アクチュエータのうち最大の負
荷圧によって決まる圧力(ロードセンシング圧、LS
圧)となる。
【0022】 BCD負荷圧回路(右走行モータ、C
D負荷圧回路による信号圧回路):右走行負荷圧回路1
63には右走行モータ155の負荷圧が作用している。
符号141、145、147、177、181、18
3、185、187は、BCD負荷圧回路である。負荷
圧部175は右走行モータ155の負荷圧を絞って出力
する。BCD負荷圧回路147の圧力は、右走行モータ
155の負荷圧と、CD負荷圧回路126の圧力によっ
て決まる作業機負荷圧抽出用パイロット減圧弁143の
出力圧のうち、高い方の圧力となる。
【0023】 A負荷圧回路(左走行モータによる信
号圧回路):A負荷圧回路243には左走行モータ23
5の負荷圧が作用している。符号203、205、20
7、209、211で示す直線は、左走行(A)負荷圧
回路である。同負荷圧回路には、分離時に左走行モータ
235の負荷圧が抽出される。合流時には、全アクチュ
エータの最高負荷圧が抽出される。
【0024】 イコライズ回路:符号179、25
7、265で示す直線は、左右の走行モータ235、1
55のイコライズ回路である。このイコライズ回路は、
左右の走行モータ235、155への流量を均一化する
ための回路である。これは、同一の流量指令値であって
も、モータの個体差や管路の長さにより実際の流量が左
右で異なる場合があるためである。なお、旋回走行時は
流量差を要する。これに対しては、管径や絞り180、
258を設計的に定める。
【0025】(2)ポンプ ポンプ21は2フローウェイ型の斜板式可変容量ポンプ
である。同ポンプ21は、図示せぬエンジンによって回
転駆動される。斜板の角度を調整することによりポンプ
吐出油の量を変化させる。斜板角度はLS圧とポンプ吐
出圧を入力として受けるポンプ斜板制御回路(公知技術
であり、図示せず)により、差圧を一定にすべく制御さ
れる。ポンプ21は1つのシリンダブロックに複数のア
キシャルピストンを有し、半分ずつが2つの吐出口21
−1と21−2に接続されている。両吐出口からは同じ
量の圧油が吐出される。
【0026】(3)合分流弁 図3は、合分流弁の詳細を示す図である。(a)は分離
状態であり、(b)は合流状態である。まず各ポートを
説明する。Fポートは右走行・作業機へのポンプ圧供給
路である下流側管路31に接続されている。Gポートは
第2のポンプ吐出口からのB吐出路23に接続されてい
る。Kポートは左走行のA吐出路221に接続されてい
る。Lポートは第1のポンプ吐出口からのA吐出路25
に接続されている。これらのポート及び吐出路を通じ
て、ポンプ21からの圧油が各アクチュエータに供給さ
れる。
【0027】(a)の分離状態では、F−Gポートが連
通するとともにK−Lポートが連通している。これによ
り、ポンプ21の片方のポンプ吐出口(第1のポンプ)
21−1から吐出される圧油は、全量がA吐出路25か
らA吐出路221に送られ、左走行油圧モータに供給さ
れる。一方、ポンプ21の他方のポンプ吐出口(第2の
ポンプ)21−2から吐出される圧油は、全量がB吐出
路23から合分流弁201の下流側管路31に送られ、
右走行モータ155に供給される。詳しくは後述する
が、作業機シリンダを使っていないときは、合分流弁2
01はこの分離状態となる。
【0028】(b)の合流状態では、4つのポートF、
G、K及びLがいずれも相互に連通している。したがっ
て、第1のポンプ吐出口からの圧油と第2のポンプ吐出
口からの圧油が一度合流し、その後に左走行モータ23
5、右走行モータ155及び作業機シリンダに振り分け
られる。なお、この圧油の振り分けを望ましい状態とす
るのが、各圧力補償弁及び絞り弁並びにそれらを結ぶ負
荷圧回路の役割である。
【0029】Mポートは、回路315に接続されてい
る。回路315は、チェック弁303、311等からな
る最高ポンプ吐出圧選択回路300に接続されている。
最高ポンプ吐出圧選択回路300は、下流側管路31か
ら分岐された回路301と、回路301に接続されたチ
ェック弁303と、チェック弁303に接続された回路
305を有する。また、同選択回路300は、第1の吐
出路25から分岐された回路313と、回路313に接
続されたチェック弁311、チェック弁311に接続さ
れた回路309を有する。回路305と309及び31
5は接続されている。各チェック弁303、311は、
下流側管路31、A吐出路25方向からの圧油は通す
が、その逆方向の圧油は通さない。したがって、チェッ
ク弁303と311の間の回路305、309、315
には、A吐出路25と下流側管路31のうちの高い方の
圧力が導入される。なお、回路305、309、315
の接続点には、さらにポンプ制御用吐出路圧回路307
が接続されている。同回路307は、ポンプ21の斜板
角度制御用の回路(図示されず)に、パイロット圧とし
てポンプ吐出路圧を供給する。
【0030】Mポートは、図3(a)に示す分離状態で
は、絞り321を介してHポートと連通している。Hポ
ートは、ポンプ制御用負荷圧回路202に接続されてい
るので、同負荷圧回路202には高い方のポンプ吐出路
圧がかかる。一方、図3(b)に示す合流状態では、G
ポートはF、K、L、Mポートに連通している。合流状
態ではA吐出路221と下流側管路31の圧力は同じで
ある。その圧力をポンプ制御用吐出路圧回路307に出
力している。
【0031】Hポートは、ポンプ制御用負荷圧回路20
2に接続されている。Sポートは、右走行・作業機(B
CD)負荷圧回路187に接続されている。同負荷圧回
路187には、右走行モータ155と各作業機シリンダ
の負荷圧のうちの最高圧が抽出される。Rポートは、左
走行(A)負荷圧回路203に接続されている。Nポー
トは、無圧ドレン回路131−3に接続されている。
【0032】図3(a)に示す分離状態では、Hポート
には、上述のように、絞り321を介してMポートが連
通し、高い方の吐出路圧がポンプ制御用の負荷圧回路2
02に導入される。Sポートには、絞り323を介して
Nポートが連通する。したがって、BCD負荷圧回路1
87内の圧油は無圧ドレン回路131−3に絞りを介し
て連通する。Rポートは閉じている。
【0033】図3(b)に示す合流状態では、Hポート
とSポート及びRポートは相互に連通している。したが
って、BCD負荷圧回路187と左走行負荷圧回路20
3がつながって、これらの負荷圧回路には、両走行モー
タ及び各作業機シリンダの負荷圧のうちの最高の圧力が
抽出される。そして、その圧力がポンプ制御用負荷圧回
路202に印加される。つまり、合流状態では、各走行
モータの圧力補償弁及び作業機回路用絞り弁が、全アク
チュエータの負荷圧のうちの最高の圧力にセットされ
る。Nポートは閉じている。
【0034】合分流弁201の図3(b)の左側のパイ
ロットポートであるUポートは、背圧ドレン回路27−
13に接続されている。また、合分流弁201のスプー
ルを合流位置側とするバネ317も設けられている。U
ポートの回路27−13の背圧とバネ317により、油
圧装置中の全アクチュエータが不使用のときは、合分流
弁201は合流位置としている。
【0035】同弁201の図3(a)の右側のパイロッ
トポートであるVポート(受圧ポート)は、合分流弁切
替弁からのパイロット圧回路263に接続されている。
合分流弁201はノーマル状態で合流位置にあり、受圧
ポート263にパイロット圧がかかっているときは分離
状態となる。なお、合分流弁切替弁261は、詳しくは
後述するが、作業機負荷圧回路123の圧力をパイロッ
ト圧として作動し、作業機シリンダを使用しているとき
は合分流弁201を合流位置とし、それ以外は分離位置
とする。
【0036】(4)走行(A、B)圧力補償弁251、
171 A及びB回路の両圧力補償弁は同じ構造・作動であるの
で一緒に説明する。図4は、走行用圧力補償弁の回路詳
細図である。図6は、走行用圧力補償弁と走行モータ操
作弁の回路詳細図である。圧力補償弁251(171)
は、チェック弁部253(173)と負荷圧部255
(175)と両部をつなぐロッド254(174)を備
える。
【0037】チェック弁部253(173)において
は、Gポートがポンプからの吐出路221(33)に接
続されており、Fポートが各走行モータ操作弁への吐出
路223(35)に接続されている。後述するメカニズ
ムにより、ポンプからの吐出路221(33)のポンプ
圧PPを絞って操作弁への吐出路223(35)に出力
する。なお、操作弁の出側回路223(35)の圧力の
方がポンプからの吐出路221(33)の圧力よりも大
きいときには、チェック弁部253(173)は閉とな
って圧油の逆流を防ぐロードチェック弁の役割も果す。
チェック弁部253(173)のパイロットポートHに
は吐出路221(33)のポンプ圧PPが作用し、チェ
ック弁部253(173)は連通方向へ移動する。チェ
ック弁部253(173)のパイロットポートSにはチ
ェック弁部253(173)の下流側吐出路223(3
5)の出力圧PPAが印加される。
【0038】負荷圧部255(175)は、K、L、M
の3ポートを有する。Kポートは走行モータの負荷圧を
導入する負荷圧回路243(163)に接続されてい
る。Lポートはイコライズ回路257(179)に接続
されている。Mポートは、負荷圧回路211(177)
に接続されている。負荷圧部255(175)のパイロ
ットポートRには、負荷圧回路243(163)からの
走行モータ負荷圧PLSが印加されている。負荷圧部2
55(175)のパイロットポートSには、負荷圧回路
211(177)からの負荷圧PLSMAXが印加され
ている。なお、合流時には負荷圧回路211(177)
には、各アクチュエータの負荷圧のうち最高のものPL
SMAXが印加される。さらに、負荷圧部255(17
5)を遮断方向(図の左側位置方向)へ押すバネ255
aも設けられている。
【0039】この圧力補償弁251(171)は、各部
の圧力が次式のようにバランスするように作動する。な
おバネ力は無視する。 PP−PLSMAX=PPA−PLS したがって以下となる。 PPA=PP−(PLSMAX−PLS) つまり、操作弁241の上流側圧力を最高負荷圧PLS
MAXから各々のアクチュエータの負荷圧PLSを引い
た圧力だけポンプ圧PPを減圧してバランスさせるべ
く、チェック弁部253を通過する流量を絞って各操作
弁に出力する。
【0040】したがって、各操作弁におけるポンプ圧P
PAと出力圧(負荷圧)PLSとの差は以下となる。 PPA−PLS=PP−(PLSMAX−PLS)−PLS =PP−PLSMAX ここで、PP及びPLSMAXは、合分流弁が合流状態
のときは油圧回路全体で同一である。したがって、各操
作弁における差圧PPA−PLSは各アクチュエータ用
操作弁で同じとなる。その結果、各アクチュエータは、
相互の負荷圧の相違にもかかわらず、各操作弁の開度
(開口面積)に応じた圧油の供給を受ける。各操作弁
は、その開度を含めてオペレータが手動操作するが、上
記圧力補償弁の作用によって、アクチュエータの負荷圧
の大小にもかかわらず、各アクチュエータにはオペレー
タの決めた開度に応じた油量が送られ、オペレータの意
図どおりの動きをアクチュエータが示す。
【0041】負荷圧部255(175)の作動を説明す
る。PLSがPLSMAXよりも大きいとき、すなわ
ち、当該アクチュエータの負荷圧PLSが最高負荷圧と
なるべきときは、負荷圧部255(175)は図4の左
の位置となり、K、Mポートが連通して、負荷圧回路2
11(177)へ当該アクチュエータ負荷圧が抽出され
る。一方、上記と逆(PLS<PLSMAX)の場合、
負荷圧部255(175)は図4の右の位置をとる。そ
して、負荷圧回路243(163)と負荷圧回路211
(177)とは遮断される。KポートとLポートは常に
連通しており、負荷圧回路243(163)とイコライ
ズ回路257(179)とは絞り180、258を介し
て常に連通されている。
【0042】(5)作業(CDアクチュエータ)機用圧
力補償弁91 C及びD回路の両圧力補償弁は同じ構造・作動であるの
で一緒に説明する。図1は作業機用圧力補償弁91(9
1′)の予圧部周りの詳細を示す。作業機用圧力補償弁
91(91′)はチェック弁部93(93′)と減圧弁
部95(95′)と両部をつなぐロッド94(94′)
を備える。
【0043】チェック弁部93(93′)は、R
(R′)ポートがポンプ21からの作業機圧油供給回路
46(46′)に接続されており、Q(Q′)ポートが
C(D)操作弁81(81′)への回路87(87′)
に接続されている。S(S′)ポート及びT(T′)ポ
ートはパイロットポートである。
【0044】S(S′)ポートには作業機圧油供給回路
46(46′)のポンプ圧PPRが作用し、チェック弁
部93(93′)は連通方向へ移動する。T(T′)ポ
ートには回路87(87′)の出力圧PPAが印加され
る。
【0045】減圧弁部95(95′)はX、Y、Z、W
(X′、Y′、Z′、W′)の4ポートを有する。X
(X′)ポートは作業機圧油供給回路46(46′)に
接続されている。Y(Y′)ポートは回路87(8
7′)に接続されている。W(W′)ポートはCD負荷
圧回路97(97′)及び126に接続されている。Z
(Z′)ポートはパイロットポートであり、CD負荷圧
回路97(97′)及び126からの走行モータ負荷圧
PLS′が印加されている。
【0046】作業機用圧力補償弁91(91′)は、上
述の走行用圧力補償弁251、171と基本的には同様
の働きをするものである。しかし、以下の点で異なる。 ポンプ圧を供給する吐出路46(46′)が作業機
回路用絞り弁111で一度絞られている(この詳しい説
明は後述する絞り弁111の説明と併せて行う。)。
【0047】 減圧弁部95(95′)がC(D)操
作弁81(81′)のC(D)負荷圧回路89(8
9′)からの圧をパイロット圧として受け、絞り弁11
1の出力圧(作業機圧油供給回路46(46′)の圧
力)を減圧してCD負荷圧回路97(97′)及び12
6に出力している。
【0048】このとき、C(D)操作弁81(81′)
が中立状態であれば、C(D)負荷圧回路89(8
9′)をCD負荷圧回路97(97′)及び126より
も低い圧力とし、これら両回路に背圧ドレン回路27−
6の圧力を印加する。したがって減圧弁部95(9
5′)は閉となる。これにより意図しない圧油の消費が
低減される。
【0049】(6)走行モータ(A、B)操作弁24
1、161 両操作弁は構造・作動が同じであり、同時に説明する。
図5は、走行モータ操作弁の一方の位置(図2における
右側の位置)を拡大して示す。
【0050】操作弁のEポート及びHポートは、走行モ
ータ235(155)への回路231(151)、23
3(153)に接続されている。FポートとGポートと
は連通路351に接続されている。Kポート及びNポー
トは、それぞれ背圧ドレン回路27−17(5)、27
−19(7)に接続されている。Lポートは、圧力補償
弁出側の吐出路223(35)に接続されている。Mポ
ートは、圧力補償弁への負荷圧回路243(163)に
接続されている。
【0051】図5の位置においては、Lポートは可変絞
り353を介してGポートに連通している。Eポートは
Fポートと連通しており、FポートはGポートと連通し
ている。したがって、走行モータ回路231(151)
へは、吐出路223(35)からの圧油が送られる。H
ポートは、片方の走行モータ回路233(153)に接
続され、Nポートと連通している。したがって、走行モ
ータ回路233(153)からの戻り油は背圧ドレン回
路27−19(7)へ送られる。これにより、走行モー
タ235(155)が操作弁を切り換えることで前進又
は後進方向に回転する。
【0052】負荷圧回路243(163)に接続された
MポートにはGポートが連通している。したがって、負
荷圧回路243の圧力は走行モータ235(155)の
負荷圧である。LポートとGポートの間の可変絞り35
3はオペレータの操作に応じて開度を変える。
【0053】走行モータ操作弁241(161)の左側
の位置では、図2に示すように、モータ235(15
5)に供給する圧油及びモータからの戻り圧油の方向が
逆になり、モータ235(155)の回転が逆になる。
走行モータ操作弁241(161)の中立位置では、各
走行モータ回路231(151)、233(153)は
背圧ドレン回路27−17(27−5)、27−19
(27−7)に連通する。一方、吐出路223(35)
は閉となる。また、負荷圧回路243(163)も閉状
態となる。
【0054】(7)作業機(C、D)操作弁81 作業機操作弁81は、以下の点を除いては、走行モータ
操作弁241、161と同様のものである。 中立位置で作業機回路61、63が閉となる。な
お、作業機回路61、63に接続されているチェック弁
68、69を含む回路は、背圧チェック弁より下がった
ときに吹込弁として機能する作業機回路61、63に、
背圧ドレン回路から油を補充するためのものである。
【0055】 操作がパイロット圧回路83、85か
らのパイロット圧により行われる。このパイロット圧回
路83、85は、オペレータの操作するマニュアル操作
弁につながっている。
【0056】(8)作業機負荷圧抽出用パイロット減圧
弁143 C及びD回路へ圧油を供給する吐出路(C吐出路)37
には吐出路39、43が接続されている。吐出路43に
はパイロット減圧弁143が接続されている。同減圧弁
143の出力側にはBCD負荷圧回路(右走行・作業機
負荷圧回路)145、147が接続されている。さら
に、同減圧弁143にはパイロット圧としてCD負荷圧
回路(作業機負荷圧回路)125、126が接続されて
いる。
【0057】この減圧弁143は、吐出路43の圧力
を、CD負荷圧回路126のパイロット圧とほぼ同じ圧
力に減圧してBCD負荷圧回路147に出力する。つま
り、CD負荷圧回路126と同等の信号圧をBCD負荷
圧回路147に出力する。なお、CD負荷圧回路126
よりBCD負荷圧回路147の圧力の方が高いときは同
弁は閉となる。
【0058】このようにすることにより、CD負荷圧回
路126とBCD負荷圧回路147とを完全に区分する
ことができる。
【0059】(9)作業機圧油供給路絞り弁111 図7は、作業機圧油路に設けた絞り弁111及びその周
辺の詳細を示す図である。絞り弁111は、チェック弁
部113と、絞り弁部115とを備える。チェック弁部
113は、作業機に流量を供給するメインポートとして
の入力側Eポート及び出力側Fポートと、パイロットポ
ートとしてのGポート及びHポートを有する。Fポート
は作業機の吐出路45に接続されている。Eポートは作
業機回路46に接続されている。Gポートは吐出路45
の圧力PP(ポンプ吐出圧)を印加されている。Hポー
トはチェック弁部113出力側の作業機回路圧PPRを
印加されている。
【0060】絞り弁部115は、メインポートとしての
Sポート、Jポート及びKポート、並びに、パイロット
ポートとしてのLポート及びMポートを有する。Kポー
トは吐出路41に接続されている。SポートはCD負荷
圧回路121、126に接続されている。Jポートは合
分流弁切替パイロット弁261へ圧力を出力するCD負
荷圧回路123に接続されている。Lポートは、CD負
荷圧回路121の作業機負荷圧(複数の作業機アクチュ
エータの負荷圧の中の最高のもの)PLS′が印加され
ている。MポートはBCD負荷圧回路141、147に
接続されており最高負荷圧PLSMAXが印加されてい
る。
【0061】この絞り弁111は、次式のように圧力が
バランスを保つように作動する。なおバネ力は無視す
る。 PP−PLSMAX=PPR−PLS′ したがって以下となる。 PPR=PP−(PLSMAX−PLS′) つまり、操作弁241の上流側圧力を最高負荷圧PLS
MAXから作業機アクチュエータの最高負荷圧PLS′
を引いた圧力だけポンプ圧PPを減圧してバランスさせ
るべく、チェック弁部253を通過する流量を絞って作
業機圧油供給回路46に出力する。
【0062】一方、C圧力補償弁91においては、上述
のように、以下の式で表される圧力補償が行われる。な
お、PPRは圧力補償弁上流側回路圧=絞り弁下流側回
路圧である。PLSはCアクチュエータの負荷圧であ
る。PPAはC圧力補償弁下流側の圧力であって作業機
操作弁への入力圧である。PLS′はCD負荷圧回路の
圧力である。 PPR−PLS′=PPA−PLS 前段落の式をPPRに代入すると以下となる。 PP−(PLSMAX−PLS′)+PLS=PPA+
PLS′ これから以下となる。 PPA−PLS=PP−PLSMAX
【0063】このことは、各作業機への圧力補償作動
は、各作業機圧力補償弁91が絞り弁111を介して行
っていることを意味する。これに対し、走行モータの圧
力補償作動は、圧力補償弁251、171各々単体での
みに行っている。負荷圧回路を区分し、作業機側の負荷
圧信号を独立して出力させるためである。
【0064】絞り弁111のチェック弁部113の回路
記号を説明する。ここでは、2つの独立した機能を同時
に示している。左端と右端で圧力バランスのための流量
制御を行う。左端と中間で作業機中立時の油洩れ補完を
行う。なお、この絞り弁111のチェック弁部113に
も、前述の圧力補償弁91のチェック弁部93同様に、
作業機回路46の逆流を防止する逆止機能を備えてい
る。
【0065】次に、絞り弁111の絞り弁部115につ
いて説明する。回路記号上は、左端位置がK−Jポート
連通、Sポート閉位置である。この位置では、合分流弁
201の下流側管路31に接続したポンプ吐出路41の
圧油はKポートからJポート、合分流切替回路123へ
と流れる。ポンプ吐出路圧が合分流弁切替弁261のパ
イロットポートに印加される。これにより、合分流弁2
01は合流に切り替わる(詳しくは後述する)。
【0066】絞り弁111の図7中右端の位置は、Kポ
ート閉、S−Jポート連通である。この位置では、CD
負荷圧回路の圧油が、回路126からSポート、Jポー
ト、回路123を通って合分流弁切替弁261のパイロ
ットポートに印加される。このとき作業機の負荷圧はゼ
ロである。合分流弁切替弁261のパイロットポートの
圧力がゼロとなるため、合分流弁は分離位置となる。こ
こで、作業機を使用するとCD負荷圧回路126に負荷
に応じた圧力が発生する。この圧力が回路123を通じ
て合分流弁切替弁261に印加され、合分流弁201は
速やかに合流位置に切り替わる。
【0067】ここで、絞り弁111が図7中の左端位置
に切り替わってからのみ合分流弁切替パイロット弁26
1にロジックパイロット圧が供給される絞り弁を想定す
る。絞り弁111の図7中右端が全閉の場合である。既
に左右走行モータが同一流量で駆動している(直進走
行)時に、操作弁81または81′を動かすことにより
CまたはDアクチュエータ65または65′に対して作
動指示を行う。このとき、まず操作弁81または81′
が連通位置に切り替る。その後にCまたはDアクチュエ
ータ65または65′に負荷圧が生じる。このアクチュ
エータの負荷圧により圧力補償弁の減圧弁部95または
95′からCD負荷圧回路126へ圧油が出力される。
この出力圧油を信号圧としてポンプ21の吐出量制御手
段へ圧油が供給されポンプ21−2の吐出量を増大させ
ようとする。その後、ポンプ吐出量は増大してB吐出路
23、及びまだ遮断状態である合分流弁201の下流側
管路31の圧力が増大する。ここでポンプ吐出量制御手
段がポンプ21−1とポンプ21−2の単一のものであ
るため、管路221へも下流側管路31と同一流量が供
給される。下流側管路31は右走行モータ155とCま
たはDアクチュエータ65または65′へ流量を供給
し、管路21は左走行モータ235へ流量を供給する。
すると、左右の走行モータ235、155は要求流量が
同じであるため、必然的に流量差を生じて走行曲りを起
こしてしまう。
【0068】しかしながら、本実施例の絞り弁111で
は、CまたはDアクチュエータ65または65′の作動
によってポンプ21の吐出流量が増大する前に合分流弁
201が合流状態となるため、走行曲りを起こすことが
ない。上述した通り、不必要に早く切り替わることもな
いため、エネルギーロスを回避できる。
【0069】なお、実際の回路設計では、合分流弁切替
回路123に常にCD負荷圧回路126を連通させてお
き、絞り弁111が切り替わった後もポンプ吐出路41
の圧力を合分流弁切替回路123に導入しないことも考
えられる。しかしながら負荷は変動するので、合分流弁
201の位置を安定して保つためにはこの例の回路のよ
うにしたほうがよい。
【0070】(10)CD負荷圧回路 次に、CD負荷圧回路について説明する。CD負荷圧回
路は、図2に示すように、回路97、122、125、
126、127、97′等からなる。回路97、97′
の一端は、C及びD作業機圧力補償弁91、91′の減
圧弁部95、95′のパイロットポートに接続されてい
る。同部において、CD負荷圧回路89、89′の圧力
をパイロット圧として、作業機圧油供給回路46、4
6′の圧力を減圧してCD負荷圧回路へ出力している。
回路97には、回路126、122、127等が接続し
ている。回路127は絞り129を介して無圧ドレイン
回路131−1に接続し、絞り捨て回路を構成してい
る。回路126は、回路97、97′を接続することで
各作業機アクチュエータの負荷圧のうち最大のものによ
るLS圧を抽出する回路となっている。CD負荷圧回路
126の走行回路側の端部にはチェック弁128を介し
て背圧ドレイン回路27−6が接続されている。チェッ
ク弁128は背圧ドレイン回路27−6からCD負荷圧
回路126の方向へは圧油を通し、その逆は遮断する。
【0071】CD負荷圧回路122からは、回路12
5、121、パイロット圧回路120が分岐している。
回路125は、減圧弁143のパイロットポートに接続
されている。回路121及びパイロット圧回路は絞り弁
111に接続されている。これらの作用は前述のとおり
である。
【0072】(11)BCD負荷圧回路 右走行負荷圧回路は、回路141、145、147、1
77、181、183、185等の回路からなる。回路
141は絞り弁111の絞り弁部115にパイロット圧
を供給する。回路145、回路147及び回路177は
連通している。これらの回路は、減圧弁143からの出
力圧と右走行圧力補償弁171からの出力圧のうちの高
い方の圧力となる。すなわち、回路147は、作業機ア
クチュエータと右走行モータの負荷圧のうちの最高の圧
力に応じた圧力の回路である。
【0073】回路147は回路181、183に接続さ
れている。回路181は絞り182を介して無圧ドレイ
ン回路131−1に接続され絞り捨て回路を構成してい
る。回路183は、回路187を介して合分流弁201
に接続している。合分流弁201が合流状態となるとB
CD負荷圧回路183、147とA負荷圧回路203、
207、211が連通する。これにより左走行、右走行
及び作業機の各アクチュエータの負荷圧のうちの最高の
圧力に応じた圧力がこれらの回路に導入される。
【0074】(12)A負荷圧回路 A負荷圧回路は、回路203、205、207、20
9、211等からなる。回路209は絞り210を介し
て無圧ドレン回路131−5に接続され絞り捨て回路を
構成している。回路211は右走行圧力補償弁251に
接続されている。これらのA負荷圧回路211等には、
分離状態で左走行モータ235の負荷圧が導入され、合
流状態で上述のように全アクチュエータのうちの最高負
荷圧に応じた信号圧が導入される。なお、全てのアクチ
ュエータが中立であるときは、BCD負荷圧回路14
7、A負荷圧回路211等の圧力は、絞り捨て回路を経
由して無圧ドレン回路に接続しているので、ほとんどゼ
ロとなる。
【0075】(13)イコライズ回路 イコライズ回路は、左走行圧力補償弁251の負荷圧部
255の出力側回路257と、右走行圧力補償弁171
の負荷圧部175から出力する回路179が、絞り18
0及び258を介して合流したものである。このイコラ
イズ回路は、上記したイコライズ回路179、257、
265と同様に、モータの個体差や管路長さの違いによ
る流量差を吸収して均一にするものである。左走行側の
回路257には、左走行モータ235を駆動する時に同
モータの負荷圧が作用する。右走行側の回路179に
は、右走行モータ155を動かす時に同モータの負荷圧
が作用する。
【0076】イコライズ回路の圧力は、回路265、合
分流弁切替弁261、回路263を通って合分流弁20
1のパイロットポートに印加される。同ポートに圧力が
印加されると、合分流弁201は分離に切り替わる。こ
のようにイコライズ回路圧を合分流弁切替弁261の分
離用パイロット圧に利用することにより、最も単純に回
路を構成することができる。なお、合分流弁201はノ
ーマル状態では合流としている。
【0077】(14)合分流弁切替弁 同切替弁261は、合分流弁201へのパイロット圧回
路263内のイコライズの出力とタンク圧を切り替える
弁である。すなわち、同弁261が図2の上の位置のと
きは、回路263の圧油を背圧ドレン回路27−11に
抜く。一方、同弁261が図中下の位置では、回路26
3にイコライズ回路265の出力圧を導入する。切替弁
261の位置を切り替えるロジックパイロット圧は、絞
り弁111からの回路123から導入される。同回路1
23は、絞り弁111が図中左端位置にあるとき、すな
わちCまたはDアクチュエータが作動しているときは、
ポンプ21からの吐出路41と連通する。一方、絞り弁
111が図2の右端位置にあるときは、回路123は、
CD負荷圧回路121、126と連通する。これによる
作用は、絞り弁の説明において上述したとおりである。
【0078】(15)分離時の回路全体の動作 作業機アクチュエータを使用せず、左右の走行モータ2
35、155のみを使用している場合は、合分流弁20
1は分離状態である。そして、ポンプ21の各ポンプか
らは別々に左走行と右走行に圧油が送られる。また、こ
のとき、合分流弁201からのポンプ斜板制御用信号圧
回路202にはポンプ圧が出力される。図示しない斜板
角制御装置は吐出圧と信号圧の差圧を一定にすべく作用
する。したがって斜板は最も傾いた位置となってポンプ
吐出量は最大となる。
【0079】(16)合流時の回路全体の動作 CまたはDアクチュエータ65または65′を使用する
と、上述の回路123を通ってロジックパイロット圧が
合分流切替弁261に印加され、合分流弁201のパイ
ロットライン263はタンクに連通する。そのため、合
分流弁201はノーマル位置である図の左の合流位置と
なる。こうなると、ポンプ21の両吐出口21−1及び
21−2から吐出される圧油は合分流弁201で合流
し、左右走行モータ235、155とC、Dアクチュエ
ータ65、65′に要求流量に応じて分配される。
【0080】また、A負荷圧回路203、211等とB
CD負荷圧回路187、147等も合流する。これらの
ラインの圧力は、A負荷圧回路とBCD負荷圧回路のう
ちの最高の圧力となる。そして、各アクチュエータの圧
力補償弁及び作業機回路の絞り弁が上述の圧力補償作用
をなし、各アクチュエータにはその負荷圧の高低にかか
わらず各操作弁の開度に応じた圧油が供給される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施の形態に係る作業機用圧力補償
弁の予圧部周りの詳細を示す回路図である。
【図2】本発明の1実施の形態に係る油圧ショベルの油
圧装置の回路図である。
【図3】合分流弁の詳細を示す回路図である。(a)は
分離状態であり、(b)は合流状態である。
【図4】走行圧力補償弁の詳細を示す回路図である。
【図5】走行モータ操作弁の、図2における右側の位置
の詳細を示す回路図である。
【図6】走行圧力補償弁と走行操作弁周りの回路の詳細
を示す。
【図7】作業機回路絞り弁及びその周辺の詳細を示す回
路図である。
【符号の説明】
21 ポンプ 23 B吐出路 25 A吐出路 27 背圧ドレン回
路 29 背圧チェック弁 31 下流側管路 37 C吐出路 65、65′ 作業機シリンダ(C、Dアクチュエー
タ) 68、69 チェック弁 81、81′ 作業機(C、D)操作弁 83、85 パイロット圧回路 89、89′ 作業機(C、D)負荷圧回路 91、91′ 作業機(C、D)圧力補償弁 93、93′ チェック弁部 94、94′ ロッ
ド 95、95′ 減圧弁部 111 作業機回路絞り弁 113 チェック弁
部 115 絞り弁部 116 チェック弁 120 パイロット圧回路 97、97′、121、122、125、126、12
7 CD負荷圧回路 123 合分流弁切替回路 128 チェック弁 129 絞り 131 無圧ドレン回路 141、145、147、177、181、183、1
85、187 BCD負荷圧回路 143 パイロット減圧弁 155 右走行油圧モータ(Bアクチュエータ) 161 右走行(B)操作弁 163 右走行負
荷圧回路 171 右走行(B)圧力補償弁 173 減圧弁部 175 負荷圧部 179、257、265 イコライズ回路 180、182、210、258 絞り 201 合分流弁 202 ポンプ制
御用信号圧回路 203、205、207、209、211 A負荷圧回
路 218、219 アンロード弁 221 A吐出路 231、233 左走行回路 235 左走行油圧モータ(Aアクチュエータ) 241 左走行(A)操作弁 243 左走行負
荷圧回路 251 左走行(A)圧力補償弁 253 チェック
弁部 255 負荷圧部 261 合分流切替パイロット弁 263 パイロッ
ト圧回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポンプ21に接続されたC圧力補償弁9
    1と、該C圧力補償弁91の下流側に接続されたC操作
    弁81と、該C操作弁81の下流側に接続されたCアク
    チュエータ65とを備えたC回路と、 該ポンプ21に接続されたD圧力補償弁91′と、該D
    圧力補償弁91′の下流側に接続されたD操作弁81′
    と、該D操作弁81′の下流側に接続されたDアクチュ
    エータ65′とを備えたD回路とを備え、 上記C、D圧力補償弁91、91′は各々、上記C、D
    操作弁81、81′へ上記ポンプ21の吐出圧油を供給
    するチェック弁部と、上記C、Dアクチュエータ65、
    65′の負荷圧に応じて上記ポンプ21の吐出圧油を減
    圧して出力する減圧弁部とからなり、 上記C、D圧力補償弁91、91′の減圧弁部の出力圧
    のうち最大の圧力を導入されるCD負荷圧回路と、 上記減圧弁部は上記ポンプ21の吐出圧油検出ポートと
    各圧力補償弁に接続したアクチュエータの負荷圧検出ポ
    ートを有し、 該吐出圧油検出ポートと負荷圧検出ポートの圧力によっ
    て上記減圧弁部の出力圧を増大させ、上記CD負荷圧回
    路の圧力と操作弁上流側圧力によって出力圧を減少させ
    るものであって、 上記CD負荷圧回路は絞りを介してタンクへ連通し、 上記C、D操作弁81、81′が中立時には、上記CD
    負荷圧回路は背圧チェック弁29によって規定される上
    記C、Dアクチュエータ65、65′の戻り側圧油の圧
    力となるとともに、上記減圧弁部の上記負荷圧検出ポー
    トに上記背圧チェック弁29によって規定される圧力を
    作用させることを特徴とする油圧装置。
JP10335021A 1997-11-11 1998-11-11 油圧装置 Withdrawn JPH11236903A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7030945B2 (en) 2001-08-22 2006-04-18 Nitto Denko Corporation Liquid-crystal display device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7030945B2 (en) 2001-08-22 2006-04-18 Nitto Denko Corporation Liquid-crystal display device

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