JPS6196201A - 複数アクチユエ−タの油圧制御回路 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、油圧クレーンや油圧ショベル等のけ設機械の
Ｊ：うに、共通の可変音扇形油圧ポンプから走行、旋回
、ブーム、ウィンチ（主巻、補巻）、あるいはアーム、
パケット等を駆動する各油圧モータや油圧シリンダ等の
複数のアクチユエータに圧油を給排制御する場合に用い
られる複数アクチユエータの油圧制御回路に関するもの
である。

（従来技術） 従来、掘削機の巻上用油圧モータ等の油圧制御回路とし
て、たとえば実公昭５７−３６８０３号公報に示されて
いるにうに、可変容量杉油圧ボン−２−・ プの流量制御部と、油圧モータの方向制御弁を切換える
リモコン弁の二次側回路との間に、可変減圧弁を設け、
この可変減圧弁の二次圧力によって前記油圧ポンプの吐
出流量を制御するようにしたものが知られている。

しかし、この回路は、リモコン弁の二次圧力によって油
圧モータの方向制御弁を切換制御すると同時に、リモコ
ン弁の二次圧力を可変減圧弁の一次側に導いて、可変減
圧弁の二次側に二次圧力を導出させ、その可変減圧弁の
二次圧力を前記油圧ポンプの流量制御部に導いて、同油
圧ポンプの吐出流ｆｌＱを第３図に示すように制御する
ものであり、基本的には、同図実線のようにリモコン弁
の二次圧力Ｐｉに比例して油圧ポンプの吐出流ｆｆ１Ｑ
を制御するポジティブコントロール方式（以下ポジコン
方式という）であって、可変減圧弁の設定値を変更する
ことによって、前記吐出流ｆｆ１Ｑの最大値を同図破線
のように変更できるようにしたものである。

このようにポジコン方式を基本とした油圧回路では、１
台の油圧ポンプで１個のアクチユエータを制御する場合
は問題は無いが、１台の油圧ポンプにより複数のアクチ
ユエータを同時に駆動する場合、各アクチユエータのリ
モコン弁の二次圧力をシャ１〜ル弁により高圧選択して
油圧ポンプの流量制御部に導くＩこめ、次のＪ：うむ問
題がある。

すなわち、１個のアクチュエータをハーフレバーでイン
ヂング操作中に、他のアクチュエータをフルレバー操作
づると、後で操作されたリモコン弁からの二次圧力（高
圧）によってポンプの吐出流量が増大され、そのために
インチング操作中のアクチュエータの速度が変化ｌノ、
操作性が著しくｊＯわれる。たとえば、クローラクレー
ンの操作において、ブームを下げながら、主巻（ｊ：た
は補巻）を巻上げて吊荷を水平押出しする場合、ブーム
用リモコン弁のハーフレバー操作にＪ：す、ブームをイ
ンヂング操作で緩速時下中に、主＠（または補巻）用リ
モコン弁をフルレバー操作Ｊるど、ボン　　　　　１プ
の吐出流量が増加するため、ブーム用方向制御弁のスプ
ール開仰を絞っていても、カウンタバランス弁の開度が
大きくなってブーム下げ速度が速くなり、ブームの下げ
ど、主巻（または補巻）の巻上げとがマツチングしなく
なり、操作性が著しく損われるとともに、吊荷が急速降
下する危険性がある。なお、この場合、前記可変減圧弁
の設定値を変更して前記油圧ポンプの最大吐出流量を調
節したとしても、前記リモコン弁の二次圧力が可変減圧
弁の設定値に至るまでは、リモコン弁の二次圧力によっ
て油圧ポンプの吐出流量が制御されるため、前記の問題
を完全に解消することはできない。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に鑑み、とくに１台の可変容
母形油圧ポンプから複数のアクチュエータに圧油を供給
して、ブーム下げと、主巻（または補巻）の巻上げ等の
複合作業時に、各アクチユエータの速度が互いに干渉さ
れないようにし、複合作業の操作性、作業性、安全性を
向上させ、さらに、鉄骨の芯合わせ等の微速作業を行う
場合の作業性、操作性をも向上させることができる複数
アクチユエータの油圧制御回路を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、可変容量形油圧ポンプの吐出油をリモコン弁
の二次圧力にＪ：って切換えられる複数の方向制御弁を
介して複数のアクチュエータに給排制御するように構成
した複数アクチュエータの油圧制御回路において、一定
圧力の油圧源と、前記油圧ポンプの流ω制御部との間に
、パイロット切換弁と可変減圧弁とを設け、パイロット
切換弁を、前記油圧ポンプの流量制御部をタンクに連通
させて同油圧ポンプの吐出流量を最小にする第１制御位
置と、前記油圧源からの一定圧力を前記可変減圧弁の一
次側に導くとともに可変減圧弁の二次圧力を前記油圧ポ
ンプの流量制御部に導いて同油圧ポンプの吐出流量の最
大値を制御する第２制御位置とに切換自在に構成し、前
記各リモコン弁の二次側に二次圧力が導かれていないと
ぎにパイロット切換弁を第１制御位置に保持させ、かつ
、前記各リモコン弁のいずれか１以上の二次側に二次圧
力が導かれたときにその二次側から高圧選択回路ににり
高圧選択して導いた二次圧力にＪ：ってパイロット切換
弁を第２制御位置に切換えるように構成し、ざらに、パ
イロワ１〜切換弁の切換圧力を前記各方向制御弁の切換
圧力よりも低く設定したことを特徴とするものである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す油圧回路図であり、図に
おいて、１は図外の原動機にＪ：り駆動される可変容量
杉油圧ポンプで、その吐出回路２に、回路圧力を設定す
るメインリリーフ弁３と、吐出油の流れの方向を切換制
６ＩＩする第１、第２の方向制御弁４，５を介して第１
油圧モータ６の駆動回路６ａ、６ｂおよび第２油圧モー
タ７の駆動回路７ａ、７ｂがそれぞれ接続されている。

６Ｃ９７Ｃはカウンタバランス弁、８は戻り油回路、９
はタンクである。

一方、１０．１１は第１、第２のリモコン弁で、その−
次側には一次圧力を設定するリリーフ弁１２を備えたパ
イロワ１へポンプ１３の吐出回路１４が接続され、二次
側には前記各方向制御弁４，５のパイロワ１へ部に切換
えのための二次圧力を導く二次側回路１０ａ、１０ｂお
よび１１８．１１ｂが接続され、タンクボートにはタン
ク９への戻り油回路１５が接続されている。

また、１６はパイロット切換弁で、第１制御位置１６ａ
と、第２制御位置１６ｂとに切換自在に設けられ、モの
パイロワ１〜部１６０に、前記各リモコン弁１０．１１
の二次側回路ｉｏａ、１０ｂおＪ：び１１８．１１ｂか
らシャ１〜ル弁１７，１８゜１９により高圧選択した二
次圧力を導入する二次圧力導入回路２０が接続されてい
る。なお、このパイロット切換弁１６の切換圧力Ｐ１は
前記各方向制御弁４，５の切換圧力Ｐ２よりも低く設定
しである。

前記パイロット切換弁１６と、前記油圧ポンプ１の流量
制御部１ａとの間には、可変減圧弁２１と、逆止弁２２
を設【ノ、パイロワ１〜切換弁１６が　　　　　１第１
制御位首１６ａにあるとぎは、前記流量制御弁１ａを逆
止弁２２を介してタンク側回路３３に接続し、第２制御
位置１６ｂに切換えられたときに、一定圧導入回路２４
を可変減圧弁２１を介して前記流量制御弁１ａに接続す
るようになっている。

図例では、パイロット切換弁１６のタンク側回路１８が
リモコン弁１０．１１のタンク側回路１５を介してタン
ク９に接続され、一定圧導入側回路２４がリモコン弁１
０．１１の一次側回路１４に接続されているが、該回路
１８を直接タンク９に接続し、回路２４にリモコン弁１
０．１１の油圧源とは別の油圧源を接続してもよい。

上記の油圧制御回路において、何の操作もしないときは
、各リモコン弁１０．１１の二次側回路１０ａ、１０ｂ
、１１ａ、１１ｂのいずれにも二次圧力が導出されず、
従って、各方向制御弁４゜５が図示の位置に保持されて
いるとともに、回路２０にも二次圧力が導かれないため
、パイロット切換弁１６も図示の第１制御位置１６ａに
保持されている。このため、油圧ポンプ１の流量制御部
１ａが逆止弁２２、パイロット切換弁１６、回路２３，
１５を経てタンク９に連通され、油圧ポンプ１の吐出流
ＱＱが最小となり、その吐出油が各方向制御弁４．５を
通過し、回路８を経てタンク９に戻される。すなわち、
各油圧モータ６．７のいずれも駆動しないときは、油圧
ポンプ１の吐出流量Ｑが最小となり、動力損失が極力少
なくなるように制御される。

次に、可変減圧弁２１の設定値を最大に設定した状態で
、たとえば第１リモコン弁１０のレバー１０ｃを矢印イ
方向に操作覆ると、その二次側回路１０ａにレバー操作
角に応じた二次圧力Ｐｉ１が導出されるとともに、その
二次圧力Ｐｉ１がシャトル弁１７．１９を経て回路２０
に導かれる。

そして、その二次圧力Ｐｉ１がパイロン１〜切換弁１６
の設定圧２１以上になると、パイロット切換弁１６が第
２制御位置１６ｂに切換えられ、一定圧導入回路２４が
可変減圧弁２１の一次側に連通され、この可変減圧弁２
１の一次側にパイロットポンプ１３からリリーフ弁１２
にＪ一つて設定されたリモコン弁１０．１１の一次圧ノ
コ（一定）が導入されるとどもに、可変減圧弁１６の二
次側に二次圧力（最大値）が導出され、その二次圧力が
油圧ポンプ１の流量制御部１ａに導かれ、これにより油
圧ポンプ１の吐出流ｆｉｔＱが第２図実線に示すように
制御される。

然る後、前記リモコン弁１０の二次側回路１０ａに導か
れた二次圧力Ｐｉ１が方向制御弁４の設定圧２２以上に
なると、方向制御弁４が図面下位置に切換えられ、前記
油圧ポンプ１の吐出油が駆動回路６ａを経て第１油圧モ
ータ６に供給されるとともに、その駆動回路６ａの導か
れる圧力によってカウンタバランス弁６Ｃが開かれ、同
モータ６が正＠（たとえば巻上方向）に回転駆動される
。

また、この回転駆動時において、レバー１０ｃの操作角
に応じて前記リモコン弁１０の二次圧力Ｐｉ＋が制御さ
れ、これに伴って、方向制御弁４のスプール開度が制御
され、前記油圧モータ６に流入する流量が制御され、同
モータ６の回転速度が制御される。このとき、リモコン
弁１０の二次圧力Ｐｉ１によって方向制御弁４のスプー
ル間度が制御される前に、パイロワ１〜切換弁１６が第
２制御位置１６ｂに切換えられ、かつ、可変減圧弁２１
の一次側に一定圧力が導入されているので、油圧ポンプ
１の吐出流量ｌＱがリモコン弁１０の二次圧力Ｐｉ１に
影響されることなく、リモコン弁２１の二次圧力にＪこ
つて該吐出流量Ｑ　ｈ”　ｆｆ１人に保持されており、
この油圧ポンプ１の吐出流量Ｑが最大の状態で、レバー
１．　ＯＣの操作によって方向制御弁４のスプール開度
を制御（）４ｆがらインヂング制御を行うことができる
。なお、この制御時において、油圧ポンプ１の１′！［
川流ｍＱのう１５、方向制御弁４のスプール開度によっ
て決められた必要油量のみが油圧モータ６に流入するど
ともに、その余剰油が方向制御弁４によってブリードオ
フされ、クンク９に戻される。

また、上記レバー１０ｃの操作にＪこり第１油圧七−夕
６の駆動制御を行っている間に、第２リモコン弁１１の
レバー１１ｃをたとえば矢印口方向に操作すると、その
二次側回路１１ｂに二次圧力Ｐｉ２が導かれ、その二次
圧力Ｐｉ２によって方向制御弁５が図面上位置に切換え
られ、前記油圧ポンプ１の吐出油が駆動回路７ｂおよび
カウンタバランス弁７Ｃを経て第２油圧モータ７に供給
され、同モータ７が逆転方向６（たとえば巻下方向）に
回転駆動される。

このとぎ、レバー１１Ｃの操作角に応じて二次側回路１
１ｂに導出される二次圧力Ｐ＋２が制御されるとともに
、方向制御弁５のスプール開度が制御され、第２油圧モ
ータ７に流入する流量が制御され、同モータ７の回転速
度が制御される。さらに、この場合、先に操作したリモ
コン弁１０の二次圧力Ｐｉ１によってパイロット切換弁
１６が既に第２制御位置１６ｂに切換えられ、油圧ポン
プ１の吐出流ｆｆ１Ｑが最大になっているので、二次側
回路１１ｂに二次圧力Ｐｉ２が導かれても油圧ポンプ１
の吐出流ｍＱが最大のままで変化することはなく、従っ
て、第１油圧モータ６と、第２油圧モータ７をそれぞれ
のリモコン弁１０．１１のレバー１０ｃ、１１ｃによっ
て、互いに独立して制御できることになる。

このことから、たとえば第１油圧モータ６をクレーンに
お【プるブームの俯仰用油圧モータとし、第２油圧モー
タ７を主巻（または補巻）用の油圧モータとして用いた
場合、ブーム下げをハーフレバーでインチング制御しな
がら、主巻（または補巻）をフルレバーで巻よして鞘筒
を水平押出しする場合でも、ブームが急降下する等の不
都合が生じることなく、安全に制御できる。

また、上記油圧モータ６の回転駆動および油圧モータ６
．７ににる複合作業時において、可変減圧弁２１の設定
値を変えることにＪこって、該吐出流量Ｑを第２図破線
に示すｊ：うに任意に設定でき、たとえば鉄骨の芯合わ
せ等の微速運転を容易に行うことができる。また、パイ
ロワ１〜切換弁１６の設定値を変えることによって、前
記吐出流ｍＱの立上がり位置を第２図鎖線に示すにうに
任意に変更できる。

なお、本発明における複数アクチュエータの絹合せとし
ては、前記クレーンのブームど主巻（または補巻）の組
合ゼだｃノに限らず、ブームと旋回、油圧ショベルのブ
ーム用油圧シリンダとアーム用油圧シリンダ、その他油
圧モータ同志、油圧シリンダ同志、ある油圧モータと油
圧シリンダの組合せ等、種々のアクチュエータの組合「
に適用できるしのである。

（発明の効果） 以上のように、本発明は、１台の可変容足形油圧ポンプ
から複数のアクチュエータに圧油を供給１゛る場合にお
いて、各アクチュエータのリモコン弁のレバーのうち、
いずれも操作しないとぎは、油圧ポンプの吐出流量を最
小にして動力の節約を図り、いずれか１つを少しでも操
作すれば、油圧ポンプの吐出流量が可変減圧弁によって
決められた流量に保持され、レバー操作の順序に関係な
く、各アクチュエータを互いに独立して制御でき、以っ
て、複合作業時の操作性、インヂング性能等の制御性、
作業性等を大幅に向上できる。また、可変減圧弁の設定
値を変えることによって、油圧ポンプの吐出流量をレバ
ーの操作角に関係なく、任意に設定でき、鉄骨の芯合わ
せ等の微速運転を容易に行うことができ、作業の安全性
の向上にも役立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示η油圧回路図、第２図はそ
の制御特性図、第３図は従来の制御例を示す制御特性図
である。 １・・・可変容量形油圧ポンプ、１ａ・・・その流量制
御部、４・・・第１方向制御弁、５・・・第２方向制御
弁、６・・・第１油圧モータ、７・・・第２油圧モータ
、９・・・タンク、１０・・・第１リモコン弁、１０ａ
、１０ｂ・・・二次側回路、１１・・・第２リモコン弁
、１１ａ。 １１ｂ・・・二次側回路、１２・・・リリーフ弁、１３
・・・パイロットポンプ、１６・・・パイロン１〜切換
弁、１６ａ・・・第１制御位置、１６ｂ・・・第２制御
位首、１７．１８．１９・・・シャトル弁、２０・・・
高圧選択回路、２１・・・可変減圧弁、２２・・・逆由
弁、２３・・・タンク側回路、２４・・・一定圧導入回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、可変容量形油圧ポンプの吐出油をリモコン弁の二次
   圧力によって切換えられる複数の方向制御弁を介して複
   数のアクチュエータに給排制御するように構成した複数
   アクチュエータの油圧制御回路において、一定圧力の油
   圧源と、前記油圧ポンプの流量制御部との間に、パイロ
   ット切換弁と可変減圧弁とを設け、パイロット切換弁を
   、前記油圧ポンプの流量制御部をタンクに連通させて同
   油圧ポンプの吐出流量を最小にする第１制御位置と、前
   記油圧源からの一定圧力を前記可変減圧弁の一次側に導
   くとともに可変減圧弁の二次圧力を前記油圧ポンプの流
   量制御部に導いて同油圧ポンプの吐出流量を制御する第
   ２制御位置とに切換自在に構成し、前記各リモコン弁の
   二次側に二次圧力が導かれていないときにパイロット切
   換弁を第１制御位置に保持させ、かつ、前記各リモコン
   弁のいずれか１以上の二次側に二次圧力が導かれたとき
   にその二次側から高圧選択回路により高圧選択して導い
   た二次圧力によってパイロット切換弁を第２制御位置に
   切換えるように構成し、さらに、パイロット切換弁の切
   換圧力を前記各方向制御弁の切換圧力よりも低く設定し
   たことを特徴とする複数アクチュエータの油圧制御回路
   。