JPS5872701A - 液圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各アクチュエータの複合操作性やブーム及び
アームの微操作性の改善を計ると共に旋回を除くアクチ
ュエータの増速を行い得、無負荷時のポンプ吐出流量を
最小限に制御し得、操作レバーの移動量に応じたポンプ
吐出流量制御を行い得、しかもロジック弁使用による予
備弁の活用が容易に行い得るようにした液圧回路、　に
関する。

従来、液圧回路において、液圧ポンプに複数のアクチュ
エータを接続する場合、パラレル接続とタンデム（シリ
ーズ）接続法とがあり、パラレル接続法にするとアクチ
ュエータの複合操作が可能となるが、負荷の軽い低圧側
のアクチュエータの方に圧油が流れる傾向があるため、
安定した作動が得られない。又、タンデム（シリーズ）
接続法にすると、上流側のアクチュエータを作動させた
場合、下流側のアクチュエータは作動させることができ
ず、従って複合操作が不十分である。更に、従来の液圧
回路には増速機能を有するものもあるが、増速するのは
極めて限られたものだけであり、本発明のような増速回
路はない。更に又、アームやブームの作動速度は作業内
容により変化し、従来の液圧回路では、その対応が不十
分であり、特に微妙な操作をすることが困難である。又
更に、無負荷時の液圧ポンプの吐出流量を簡単且つ安価
な機構で最小限に制御したりあるいは操作レバーの移動
によりポンプ吐出流量を制御し得るものはなかった。

本発明は斯かる不具合を是正すべくなしたものであって
、第１のポンプに連通ずる第１の圧液供給管と第２のポ
ンプに連通ずる第２の圧液供給管を接続管により第１、
第２のポンプの下流で接続し、第３ポンプに連通ずる第
６の圧液供給管を第１の圧液供給管の接続管接続部より
下流に連通させ、前記第１の圧液供給管の末端にロジッ
ク弁を接続すると共に該ロジック弁の信号口に接続した
パイロット管を分岐せしめて一方のパイロット管に走行
増連用の切換弁を、又、他方のパイロット管に第１の圧
液供給管に接続した切換弁に対し連動された遮断弁を接
続し、該遮断弁と連動された切換弁及び走行増連用の切
換弁を切換えることによるパイロット管の閉塞でロジッ
ク弁が閉塞されて第３ポンプからの圧液を前記接続管に
合流させるよう、第１の圧液供給管のロジック弁上流側
と前記接続管の中途部とを接続し、パイロットポンプと
前記第１、第２、第３ポンプのレギュレータをパイロッ
ト切換弁を介してパイロット管で接続し、前記各切換弁
と連動するパイロット切換弁が中立時にパイロット圧は
パイロット管を通路としてレギュレータに導入され第１
、第２、第３ポンプの斜板傾転角氷最小になり前記切換
弁が切換えられた時にレギュレータへのパイロット圧の
導入が切換弁にて遮断され第１、第２、第６ポンプの斜
板傾転角が最大になるようにしたことを特徴とするもの
である。

以下、図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

図は本発明の液圧回路を油圧式ショベルに適用した場合
の例を示す。

第１ポンプ（１）に接続した圧油供給管（２）に操作レ
バー（４）によりパイロット切換弁（５）と連動して切
換え得るようにした右走行用切換弁（３）を接続し、前
記操作レバー（４）に遮断弁（７）切換え用の切換ブラ
ケット（６）を配設する。又、圧油供給管（２）の右走
行用切換弁（３）よりも下流に、操作レバー（９）によ
りパイロット切換弁帥と連動して切換え得るようにした
パケット用切換弁（８）と操作レバーαのによりパイロ
ット切換弁０葎と連動して切換え得るようにした第１ブ
ーム用切換弁αηを順次接続すると共にパケット用切換
弁（８）及び第１ブーム用切換弁（１カ相互をパラレル
接続する。前記右走行用切換弁（３）はパケット用切換
弁（８）及び第１ブーム用切換弁０］）に対してタンデ
ム接続になっている。

圧油供給管（２）の第１ブーム用切換弁０ηよりも下流
に第１のロジック弁０４）を設け、該ロジック弁０→の
出口αｌを戻り管＜１１９を介してタンクαＱに接続し
、信号口ｂ１をパイロット管（１７）を介して走行増速
切換弁α樽に接続し、該走行増速切換弁α枠を通った油
をタンク（至）に戻し得るようにし、パイロット管０η
からパイロット管ａ値を分岐させ、該パイロット管０呻
から前記遮断弁（７）を通った油をタンク（１６）に戻
し得るようにする。

第２ポンプ翰に接続した圧油供給管Ｑυに操作レバー翰
によりパイロット切換弁（ハ）と連動して切換え得るよ
うにした左走行用切換弁（イ）を接続し、圧油供給管（
２！Ｄの左走行用切換弁（イ）よりも下流に、操作レバ
ー（イ）によりパイロット切換弁（イ）と連動して切換
え得るようにした第１アーム用切換弁（ハ）と操作レバ
ー（ＩＪによシパイロット切換弁翰と連動して切換え得
るようにした第２ブーム用切換弁（ハ）を順次接続する
と共に第１アーム用切換弁（ハ）と第２ブーム用切換弁
翰相互をパラレル接続する。前記左走行用切換弁（イ）
は第１アーム用切換弁（ハ）及び第２ブーム用切換弁（
ハ）に対してタンデム接続になっている。

圧油供給管（２）の右走行用切換弁（３）よりも上流の
部分と圧油供給管（ａｌ）の左走行用切換弁（イ）より
も上流の部分を逆止弁ｅ１）ｏａを具備した接続管（１
）により接続し、前記圧油供給管（２）の第１ブーム用
切換弁負υと第１のロジック弁α→との間の部分から分
岐させた圧油供給管（至）を、接続管（１）の逆止弁０
→と０３との間の部分に接続する。

前記圧油供給管■ηの第２ブーム用切換弁（ハ）よりも
下流に第２のロジック弁（ロ）を設け、該ロジック弁（
ロ）の出口α２を戻り管（ハ）を介してタンク（ト）と
接続させ、圧油供給管０１）の第２ブーム用切換弁（ハ
）と第２のロジック弁■との間の部分から分岐させた圧
油供給管（ト）を遮断弁（ハ）が連動し得るようになっ
ている予備の切換弁（ロ）に接続し、第２のロジック弁
（ロ）の信号口ｂ２をパイロット管（ト）を介して遮断
弁（ハ）に接続し、切換弁（ロ）より図示してないアク
チュエータに圧油を供給し得るようにすると共にアクチ
ュエータ非作動時には油をタンク（至）に戻し得るよう
にし、遮断弁（ハ）を通った油もタンク（至）に戻し得
るようにする。又第１ブーム用切換弁αυと第２ブーム
用切換弁（ハ）等を操作する操作レバーａ埠は、第１ブ
ーム用切換弁αη側が切換ってから第２ブーム用切換弁
（ハ）側が切換わるようになっている。

第３ポンプ００に接続した圧油供給管θυに、操作レバ
ー０３によりパイロット切換弁■と連動して切換え得る
ようにした旋回用切換弁０′４と操作レバー（イ）によ
りパイロット切換弁■と連動して切換え得るようにした
第２アーム用切換弁に）を、旋回用切換弁０擾が優先さ
れるように夫々タンデム接続し、圧油供給管０υの第２
アーム用切換弁（ハ）よりも下流に逆止弁Ｑ？）を設け
ると共に圧油供給管θυの下流端部を圧油供給管（２）
の右走行用切換弁（３）とパケット用切換弁（８）との
間の部分に接続する。又第１アーム用切換弁（ハ）と第
２アーム用切換弁（ハ）等を操作する操作レバー（ハ）
は、第１アーム用切換弁（ハ）側が切換わってから第２
アーム用切換弁（ハ）側が切換わるようになっている。

パイロットポンプ（ハ）にパイロット管０の（イ）をパ
ラレル接続し、パイロット管０りよりパイロット圧をパ
イロット切換弁α３（ト）（５）０・■を通して第１ポ
ンプ（１）及び第３ポンプ（至）のレギュレータ＄１）
ｆ４に送ることにより第１ポンプ（１）及び第３ポンプ
（／４０の斜板傾転角θを最小にし、パイロット切換弁
（１３Ｑ□　（５）　（ａｅ−のうち何れかを切換え、
遮断することにより第１ポンプ（１）及び第３ポンプθ
Ｏの斜板傾転角θをレギュレータＧυＱにより最大にし
得るように構成すると共に、パイロット管句よりパイロ
ット圧をパイロット切換弁−＠（財）を通して第２ポン
プ（イ）のレギュレータ競に送ることＫより第２ポンプ
（ホ）の斜板傾転角θを最小にし、パイロット切換弁−
＠（ハ）のうち何れかを切換え、遮断することにより第
２ポンプ（１）の斜板傾転角θを最大にし得るよう構成
する。

なお、図中（財）は右走行用切換弁（３）からロータリ
ージヨイント（至）を介して送られてきた圧油により駆
動し得るようにした右走行モータ、（へ）は左走行用切
換弁（イ）からロータリージヨイント（至）を介して送
られてきた圧油により駆動し得るようにした左走行モー
タ、６′／）はパケット用切換弁（８）から送られてき
た圧油により進退勤し得るようにしたパケットシリンダ
、に）は第１ブーム用切換弁（１］）や第２ブーム用切
換弁に）から送られてきた圧油により進退勤し得るよう
にしたブームシリンダ、（イ）は第１アーム用切換弁（
ハ）や第２アーム用切換弁（ハ）から送られてきた圧油
により進退勤し得るようにしたアームシリンダ、■はパ
ケットシリンダ６η、ブームシリンダ（至）、アームシ
リンダーへ油を送る各回路中に設けられた流量制御弁、
（６１）は戻り管Ｑｆ９に設けられたクーラ、Ｉｅハ同
サーモパルプ、゛・輪は各ポンプへの吸入管、Ｎ−は回
路保護のためのリリーフ弁、輪は旋回モータを示す。

次に本発明の作用について場合を分けて説明する。

（Ｉ）複合操作の場合。

図のように各操作レバー中立の状態で運転を行うと、第
１ポンプ（１）及び第３ポンプに）からの圧油により第
１のロジック弁０４）の下方に圧力が掛かり、第２ポン
プ翰からの圧油によシ第２のロジック弁（ロ）の下方に
圧力が掛かり、一方戻り管０翰、ハイロット管Ｑηがタ
ンク（至）と連通しているため、第１のロジック弁（１
４１の出口α１は開き、又戻り管（至）がタンク◇０と
連通しているため、第２のロジック弁■の出口α２は開
いている。従って第１ポンプ（１）より吐出された圧油
は圧油供給管（２）を経て第１のロジック弁Ｑ４１の出
口α１よりタンク［相］に流れ、第２ポンプ（イ）より
吐出された圧油は圧油供給管Ｑ◇を経て第２のロジック
弁（ロ）の出口α２よりタンク（至）に流れ、第３ポン
プ師より吐出された圧油は圧油供給管（４◇より圧油供
給管（２）へ流入し、第１ポンプ（１）の圧油と一緒に
圧油供給管（２）、第１のロジック弁α荀の出口α１を
通ってタンク（至）へ流れる。

又、パイロットポンプ（財）からは、パイロット圧がパ
イロット管０９）、パイロット切換弁０３　（１０（５
）０Ｑ■を通って第１ポンプ（１）及び第３ポンプΩＯ
のレギュレータの１）（財）に掛かると共にパイロット
管（イ）、パイロット切換弁−＠（ハ）を通って第２ポ
ンプ（イ）のレギュレータ６のに掛かっている。このた
め、各ポンプの斜板の傾転角θが最小となるよう制御さ
れており、従ってポンプの負荷が最小となり、省エネル
ギーが図れる。

今、油圧式ショベルを前方若しくは後方に低速で前進さ
せる場合には、操作レバー（４）により右走行用切換弁
（３）を切換えると共に操作レバー（イ）により左走行
用切換弁（イ）をも切換える。この際、右走行用切換弁
（３）の切換えによりパイロット切換弁（５）が切換わ
り、左走行用切換弁（イ）の切換えによりパイロット切
換弁（ハ）が切換わるため、パイロットポンプ（財）か
らのパイロット圧は、第１ポンプ（１）及び第３ポンプ
に）並に第２ポンプ翰の各レギュレータ＄１）　Ｍ　６
９に掛からなくなり、従って斜板の傾転角θが最大とな
って各ポンプからの吐出量も最大となる。

右走行用切換弁（３）と左走行用切換弁（イ）の切換え
により、第１ポンプ（１）から送られてきた圧油は、右
走行用切換弁（３）で遮断されて右走行回路へ入り、第
２ポンプ（イ）から送られてきた圧油は、左走行用切換
弁（ハ）で遮断されて左走行回路へ入り、左右走行モー
ター（財）が駆動されて油圧式ショベルは前進する。右
走行用切換弁（３）を切換えるとパイロット切換弁（５
）と共に遮断弁（７）も切換わり、遮断されるが、走行
増速切換弁（至）を操作しなければ、第１のロジック弁
α→は開の状態で出口α、とタンク（４）は連通してい
る。

低速での前後進走行時に旋回を行う場合には、旋回用切
換弁（／４埠を切換え、第３ポンプに）からの圧油を旋
回回路へ送り、旋回モータ■を駆動する。第３ポンプ（
イ）の系統はタンデム接続回路になっているため、旋回
は走行回路から独立して駆動が可能であり、走行、蛇行
等の従来回路の不具合が解消される。

走行、旋回の複合操作の場合は、第１、第３ポンプ側で
はパイロットポンプ（ハ）よりのパイロット圧はパイロ
ット切換弁（５）の部分で遮断されるが、旋回単独操作
の場合は、パイロット圧はパイロット切換弁（財）の部
分で遮断される。

旋回用切換弁に）が切換わっていない場合は、第３ポン
プ（イ）からの圧油は圧油供給管θ◇から圧油供給管（
２）へ送給されるため、右走行用切換弁（３）が切換わ
っていても、パケット用切換弁（８）、第１ブーム用切
換弁０１）の操作が可能であり、走行とパケットあるい
は走行と第１ブームの複合操作が走行回路に対し独立し
て可能である。

左走行用切換弁（イ）を切換えた場合、第２ポンプ（１
）からの圧油は左走行用切換弁（イ）で遮断されるが、
アーム操作は、操作レバー（ホ）により第２アーム用切
換弁（ハ）を切換えることで第３ポンプＯＩからの圧油
が供給され、アーム操作が走行回路に対し独立して可能
である。又走行用切換弁（３）＠を切換えないで旋回駆
動を行った場合、第３ポンプに）よりの圧油は旋回用切
換弁（６）を切換えることにより旋回のみで使用される
ため下流には流れない。しかし、他のアクチュエータは
第１ポンプ（１）及び第２ポンプ翰よりの圧油で作動が
可能であるだめ、従来回路の複合操作時の不具合が解消
される。

以上のように、本発明の液圧回路では、種々の複合操作
の作動が独立して可能である。

（１）　　増速操作の場合。

増速操作は旋回切換弁θ功が切換えられない場合におい
て可能である。

アームを増速操作する場合には、操作レバー翰により、
先ず第１アーム用切換弁（ハ）を切換え次いで第２アー
ム用切換弁（４Ｆｉｌを切換えることで第２ポンプ（ホ
）からの圧油の他に第３ポンプθ０からの圧油がアーム
操作回路に送られるため、アームシリ、ンダ６つが増速
されて作動する。このア−ム増速操作の場合は、右走行
あるいは・くケラト若しくはブームとの複合操作が独立
して可能である。

パケットを増速操作する場合には、操作レバー（９）に
より、パケット用切換弁（８）を切換えることにより、
第１ポンプ（１）からの圧油をパケット操作回路へ送給
すると共に第６ポンプ■からの圧油をパケット操作回路
へ送るため、パケットシリンダ６７１は増速されて作動
する。このパケット増速操作の場合は、左走行あるいは
アームとの複合操作が独立して可能である。

ブームを増速操作する場合には、操作レバーθのにより
、第１ブーム用切換弁０υを切換え、次に第２ブーム用
切換弁（ハ）を切換えることで、第１ポンプ（１）から
の圧油の他に第２ポンプ（イ）からの圧油がブーム操作
回路に送られるため、ブームシリンダ（４）が増速され
て作動する。このブーム増速操作の場合は、旋回との複
合操作が独立して可能である。

前後走行の増速操作をする場合には、右走行用切換弁（
３）、左走行用切換弁（イ）の何れをも切換える。右走
行用切換弁（３）の切換えにより、遮断弁（７）が切換
わシ、パイロット管α呻はタンク（４）と遮断される。

そこで、走行増速切換弁０のを切換えパイロット管０η
とタンク（ト）とを遮断すると、第１のロジック弁Ｑ４
１が閉塞されて圧油供給管（２）とタンク（至）の連通
を閉塞し、第３ポンプに）からの圧油は圧油供給管θ１
）　（２）（ハ）を通り、逆臣弁Ｃ３１）　０２を介し
て接続管（１）に入り、その１／２ずつが第１ポンプ（
１）からの圧油あるいは第２ポンプ翰からの圧油と圧油
供給管（２）Ｑめで夫々分配、合流し、左右の走行回路
へ入って走行モータ（へ）（財）が駆動される。これに
より、油圧式ショベルは増速されて走行する。

（１）　　アーム及びブームの微操作の場合。

アームの微操作は操作レバー（ハ）により切換弁（ハ）
（ハ）を適宜切換操作することにより行うことができ、
ブームの微操作は操作レバー０埠により切換弁（１１）
（ハ）を適宜切換操作することにより行うことができる
。

（ＩＶ）　　無負荷時のポンプ吐出量を最小限に制御す
る場合。

（＋）の操作レバーが中立位置にある場合の説明中で詳
説しているので省略する。

（Ｖ）　　操作レバーの移動量に応じてポンプ吐出量を
制御する場合。

各操作レバー（４）　（９）　０２　（ｎ　（ｆｉ　＠
３のうち何れかを完全に切換えず適宜量移動させると、
その移動量に応じて各切換弁及び各パイロット切換弁が
切換る。従って第１〜第３ポンプ（１）（イ）ＧＫ＞の
斜板傾転角θもパイロット圧に応じた角度になり、第　
　　′１〜第３ポンプ（１）（イ）（イ）から吐出され
る圧油量は斜板傾転角θに対応した量となる。このため
、操作レバーの移動量に応じたポンプ吐出量制御を行う
ことができ、各アクチュエータの速度が最大速度から最
小速度まで無段階に制御することができる。

（乃　予備の切換弁（ロ）を操作する場合。

切換弁（ロ）を切換えることにより連動して遮断弁（ハ
）も切換わり、パイロット管（至）とタンク（至）が遮
断されるため、第２のロジック弁（ロ）が閉塞されて圧
油供給管Ｇ！１）とりｌツク（至）の連通を閉塞し、第
２ポンプ（ホ）からの圧油は圧油供給管０１）　＜３０
から切換弁（ロ）を介して他のアクチュエータへ送られ
る。

なお、本発明の実施例では、液圧回路を油圧式ショベル
に使用する場合について説明したが、油圧式ショベルに
限らず種々のものに使用可能なこと、その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ること、等
は勿論である。

本発明の液圧回路は前述のごとき構成であるから、各ア
クチュエータの複合操作を改善させ、又増速操作、微操
作、ポンプ吐出量制御を容易に行えると共にロジック弁
による回路構成としたので極めて簡略化でき、更に無負
荷運転時にはポンプ吐出量を最小にできるので省エネル
ギーにも貢献する、等種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の液圧回路の一例を示す油圧式シ０１！ ヨベルの油圧回路図である。 図中（１）は第１ポンプ、（２）■］）　ＨＩＭ　＜４
１）は圧油供給管、（３）ハ右走行用切換弁、（５）　
（１０Ｈ□　＠　（ｎ　＠４１６６）はパイロット切換
弁、（７）（ハ）は遮断弁、（８）はパケット用切換弁
、（１υは第１ブーム用切換弁、０４）■はロジック弁
、Ｑ７）　（ＩＩ　Ｃ３ｆＪｌ（４９）　Ｈはパイロッ
ト管、０８）は走行増速切換弁、（イ）は第２ポンプ、
（イ）は左走行用切換弁、（ハ）は第１アーム用切換弁
、（ハ）は第２ブーム用切換弁、（７）は接続管、００
は第３ポンプ、０埠は旋回用切換弁、（ハ）は第２アー
ム用切換弁、θ→はパイロットポンプ、（５］）ａ２（
ト）はレギュレータを示す。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社 特許出願人 石川島建機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）第１のポンプに連通ずる第１の圧液供給管と第２の
   ポンプに連通ずる第２の圧液供給管を接続管により第１
   、第２ポンプの下流で接続し、第３ポンプに連通ずる第
   ３の圧液供給管を第１の圧液供、給管の接続管接続部よ
   り下流に連通させ、前記第１の圧液供給管の末端にロジ
   ック弁を接続すると共に該ロジック弁の信号口に接続し
   たパイロット管を分岐せしめて一方のパイロット管に走
   行増速用の切換弁を、又、他方のパイロット管に第１の
   圧液供給管に接続した切換弁に対し連動された遮断弁を
   接続し、該遮断弁と連動された切換弁及び走行増速用の
   切換弁を切換えることによるパイロット管の閉塞でロジ
   ック弁が閉塞されて第３ポンプからの圧液を前記接続管
   に合流させるよう、第１の圧液供給管のロジック弁上流
   側と前記接続管の中途部とを接続し、パイロットポンプ
   と前記第１、第２、第３ポンプのレギュレータをパイロ
   ット切換弁を介してパイロット管で接続し、前記各切換
   弁と連動するパイロット切換弁が中立時にパイロット圧
   はパイロット管を通路としてレギュレータに導入され第
   １、第２、第３ポンプの斜板傾転角が最小になり前記切
   換弁が切換えられた時にレギュレータへのパイロット圧
   の導入が切換弁にて遮断され第１、第２、第６ポンプの
   斜板傾転角が最大になるようにしたことを特徴とする液
   圧回路。