JPS6334304A - 油圧シヨベルの油圧回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は油圧ショベルなどの土木建設機械の油圧回路
に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来の油圧ショベルの油圧回路を示す図である
０図の１．２は原動機に駆動されるポンプ、３はタンク
、１３は旋回モータ、１４はアームシリンダ、１５はブ
ームシリンダ、５．６．３７および８は第１のポンプｌ
に接続され、それぞれ−偏走行モータ、ブームシリンダ
の増速、旋回モータおよびアームシリンダを制御する切
換弁で、切換弁５．６および３７は並列に接続されてい
る。１６．１７は切換弁３７，８の供給通路で、切換弁
８は、前記切換弁とはタンデムに接続されるとともに、
絞り４を介してパラレルに接続されている。９〜１２は
第２のポンプ２に接続され、それぞれ他側走行モータ、
ブームシリンダ、パケットシリンダおよびアームシリン
ダの増速を制御する切換弁で、切換弁９〜１１は並列に
、切換ブｒ１２は前記切換弁とはタンデムに接続されて
いる。また、アーム切換弁８とアーム増速切換弁１２お
よびブーム切換弁１０とブーム増速切換弁６とはそれぞ
れ連動操作できるようになっている次に従来の油圧ショ
ベルの油圧回路においてアーム切換弁８、旋回切換弁３
７を単独または複合操作した場合の作用について説明す
る。

アーム切換弁８を８ａ側に単独操作するとポンプ１の圧
油の大部分がセンタバイパス路を、また残部がパラレル
通路１８および絞り４を経て供給路１７へ合流し切換弁
８を通過しアームシリンダ１４のヘッドエンド側へ供給
されアームシリンダを伸張させアームをクラウドさせる
。アームシリンダのロッドエンド側から排出された圧油
はアーム切換弁８を経てタンク３へ戻る０図示しない操
作界を更に操作するとアーム増速切換弁１２が１２ａの
位置に切換わリボンプ２の圧油がアーム増速切換弁１２
を経てポンプｌの圧油に合流しアームシリンダ１４のヘ
ッドエンド側に供給されるので該シリンダは高速で伸張
し、ロッドエンド側の圧油はアーム切換弁８とアーム増
速切換弁１２とに分散経由してタンク３に還流する。

アーム切換弁８を８ｂ側に切換え更にアーム増速切換弁
１２を１２ｂ側に切換えると８ｂ、１２ｂ位置はそれぞ
れ８ａ、１２ａとはシリンダ接続口に対する給排路が逆
になる以外は前記と同じであるからアームシリンダ１４
を収縮させかつ増速切換弁１２の操作によって収縮速度
を増加する。

アーム切換弁８を８ａ側へ、旋回切換弁３７をいずれか
の切換位置例えば３７ａへ同時に切換えると旋回切換弁
３７がセンタバイパス通路を遮断するのでアームシリン
ダへは絞り４を通過した圧油のみが供給される。アーム
シリンダの伸張方向の負荷圧力は低く、旋回モータの起
動圧力は高いので、初期には大部分の圧油がアームシリ
ンダへ供給され、その際絞り４に生ずる損失圧力とアー
ムシリンダの負荷圧の和が旋回モータの起動圧力と平衡
するよう両者への流量が配分される。旋回モータは起動
後加速が進むにつれて負荷圧力が減少するので絞りの損
失圧力が減少することによって両者の圧力が平衡するよ
う、流量がアームシリンダに対してより少く、旋回モー
タへより多く配分される。アームシリンダには操作界を
より多く操作することによりアーム増速切換弁１２が第
２のポンプ２の吐出油をも供給できるので旋回・アーム
のバランスのとれた操作をすることができる。

またアーム切換弁８を８ｂ側へ、旋回切換弁３７を３７
ａ側へ同時に切換えるとアームシリンダ１４が収縮し乍
ら旋回モータが回転し始める。

アームシリンダの収縮時の負荷圧力は伸張時に較べて高
いのでこの状態ではアームシリンダに対する流量配分は
同伸張時よりも少ない、しかし前記同様にアーム増速切
換弁の操作により第２のポンプの吐出油を利用できるの
で旋回・アーム同時操作のバランスに目立った不具合は
生じない。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし乍ら、ブーム切換弁ｌＯを１０ａへ、ブーム増速
用切換弁６を６ａへ切換えてブームシリンダを伸張させ
ると同時にアーム切換弁８を８ｂに切換えてアームシリ
ンダ１４を収縮させる場合、アームシリンダへ配分され
る流量は、すべて絞り４を通過する。アームシリンダの
負荷圧力はシリンダ収縮時は高いので、ブームシリンダ
の負荷圧力と平衝すべくアームシリンダの負荷圧力に上
乗せさせる絞り４の損失圧力は低く抑えられてしまい、
その損失圧力で通過し得る流量は著しく少い、したがっ
てブームシリンダは第２のポンプ２の全吐出量と第１の
ポンプｌの吐出油の大部分が供給されるのに反しアーム
へは第１のポンプ１の吐出油のうち少量しか供給されな
い。このように従来技術にはブーム上げとアームダンプ
の同時操作のバランスがとれない問題があった。

［問題点を解決するための手段］ この発明は前記問題点を解決するものであって、以下に
その内容を第１図を用いて説明する。

第１および第２のポンプｌ、２とこれらの油圧ポンプか
らの圧油によって駆動する複数のアクチュエータ１３及
至１５等と、上記油圧ポンプから上記アクチュエータに
供給される圧油の方向および流ｌ詐を制御する複数の方
向切換弁５及至８および９及至１２とで回路を構成し、
第１のポンプｌに８接続された１対の切換弁７および８
のうち上流側切換弁７の供給通路１６と下流側切換弁８
の供給通路１７とを上流側切換弁７の中立位置７Ｃでは
連通し切換位置７ａおよび７ｂに応じて連通ずる開口を
減する絞り４ａおよび４ｂを上流側切換弁７に設ける。

［作用］ アーム切換弁８を切換位ｉ８ａまたは８ｂへ切換えたと
き、ポンプ１の圧油は上流側の旋回用切換弁７の供給通
路１６を経てアーム用切換弁８の供給通路へ供給されア
ームシリンダ１４を伸縮させる。アーム用操作桿を更に
操作するとアーム増速切換弁１２が１２ａまたは１２ｂ
に切換わり第２のポンプ２の圧油が第１のポンプ１の圧
油に合流しアームシリンダ１４を高速で伸縮させる。

アーム切換弁８を切換位置８ａまたは８ｂに切換え、か
つ、旋回切換弁７を７ａまたは７ｂに切換えたとき、ア
ーム切換弁８の供給通路１７へ供給される第１のポンプ
ｌの圧油はすべて絞り４ａまたは４ｂを通過し、その際
発生する損失圧力とアームシリンダの負荷圧力の合計が
旋回モータ１３の起動圧力に達し旋回・アームのバラン
スのとれた同時操作が従来技術による回路と同様に可能
である。

ブーム切換弁ｌＯを１０ａへ、ブーム増速用切換弁６を
６．ａへ切換えてブームシリンダを伸張させ乍らアーム
切換弁８を８ｂに切換えてアームシリンダ１４を収縮さ
せる場合、旋回切換弁７は中立位置にあるため、第１の
ポンプｌの吐出する圧油は旋回切換弁７の絞りの介在し
ない経路を経てアームシリンダ１４へ供給される。収縮
時のアームシリンダの負荷圧はブームシリンダ伸張詩の
負荷圧よりいくらか低いので、アームシリンダは第１の
ポンプの吐出する圧油の大部分で、ブームシリンダは第
１のポンプの吐出油の残余と第２のポンプの吐出油の合
計で駆動され、アームダンプとブーム上げの同時操作を
バランス良く制御することができる。

［実施例］ 以下第２図に例示するところに従って本発明の回路の主
要部分を構成する複数の切換弁を集積した複合制御弁に
ついて説明する。

ポンプ接続口４９からタンク接続口４３へ連通ずるセン
タバイパス路２１を中央部に設けた弁体４２に、前記セ
ンタバイパス路２１を中立位置で連通し、左右再切換位
置で遮断するスプール４５及至４８を摺動自在に嵌挿し
切換弁５及至８を一体的に集積した複合制御弁４１を形
成する。弁体４２のセンタバイパス路２１の両外側に左
右対称的に配した供給通路１６をポンプ接続口から切換
弁７にわたって延長する。切換弁８に対する供給通路１
７もセンタバイパス路２１の両側に設は相互の間は紙面
とは立体的に設けた通路で連絡し、図の右側部分の供給
通路を切換弁７の供給通路１６に隣接するよう延長する
。供給通路１６と供給通路１７とは旋回切換弁７のスプ
ール４７に設けた細径部により中立時に連通し右又は左
へ切換だとき前記細径部両端近傍に併設された絞りの開
目を残して遮断する。第２図では絞り４４ａ、４４ｂは
細径部の両側外周面を部分的にスプール軸心に下行な平
面で削り落した形状のものを示したが、この種のものに
限定することなくテーパ状平面や円錐面など用途に合わ
せ任意に選んでよい、さらに、供給通路の両外側にはア
クチュエータを接続するシリンダポート２３及至３０を
設け、それぞれの油圧モータ、シリンダへ接続する０両
側最外側には戻り通路２０を設はタンク３に接続する。

アーム切換弁８のスプール４８を右方へ切換えると第１
のポンプ１の吐出する圧油はタンク３へ還流する経路と
なっていたセンタバイパス通路が遮断されるので、供給
通路１６．１７および供給通路１７に露出するスリーブ
４８の横孔３１、軸方向孔３５、横孔３２、シリンダポ
ート２９を経てアームシリンダ１４へ供給され、該シリ
ンダの他側の圧油はシリンダポート３０、スプール４８
の横孔３３、軸方向孔３６、横孔３４、戻り通路２０を
経てタンクへ排出される。その結果、アームシリンダは
収縮する。アーム切換弁を前記とは反対に左方へ切換え
ると切換弁８は対称的に構成されているのでアームシリ
ンダ１４を伸張させる。ブーム増速用切換弁６も前記と
同様に作用するよう構成されているが、第１図に示すよ
うにシリンダポートはシリンダのへ一２ド側にみに接続
し、かつ、スプール４６は中立位置からシリンダヘッド
側がポンプｌに接続される側にのみ動きうるよう拘束し
て使用するのが一般的である。旋回用切換弁７もアーム
用切換弁と同様にスプール４７を右または左への切換え
に応じてシリンダポートへ圧油を給排し旋回モータを右
または左旋回させると共に、下流の切換弁８への供給油
量を絞り４４ａまたは４４ｂにより制限する。

以上は第１図の回路図を具体的に構成したもので各切換
弁の単独および複合動作についての作用は前記第１図に
ついての説明と同じである。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明は第１のポンプｌに接続された
１対の切換弁７および８のうち上流側切換弁７の供給通
路１６と下流側切換弁８の供給通路１７とを上流側切換
弁７の中立位置７Ｃでは連通し、切換位乙に応じて連通
ずる開口を減する絞りをｈａ側切切換弁７設けたので重
犯上流側切換弁を中立位置に保ち前記下流側切換弁の負
荷が更に上流の切換弁に対し内輪で接近した負荷状態に
ある同時操作時下流側切換弁へ絞りを介さずに圧油を供
給できるので下流側切換弁の制御するアクチュエータの
作動速度が著しく低下することを防止で字る効果があり
、前記更に上流の切換弁が制御するアクチュエータへ第
２のポンプの圧油を供給することによりバランスの良い
同時操作を実現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る油圧回路の回路図、第２図はこの
発明の実施例を示す断面図、第３図は従来の油圧回路の
回路図である。 ｌ・・・第１のポンプ、２・・・第２のポンプ、４ａ。 ４ｂ・・・絞り、５〜１２・・・方向切換弁、１３〜１
５・・・アクチュエータ、１６．１７・・・供給通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　複数の油圧ポンプと、これらの油圧ポンプから
   の圧油によって駆動する複数のアクチュエータと、上記
   油圧ポンプから上記アクチュエータに供給される圧油の
   方向及び流量を制御する複数の方向切換弁とを備えた土
   木・建設機械の油圧回路において、第１のポンプに接続
   された１対の切換弁のうち、上流側切換弁の供給通路と
   下流側切換弁の供給通路とを上流側切換弁の中立位置で
   は連通し切換位置に応じて連通する開口を減ずる絞りを
   上流側切換弁に設けた油圧ショベルの油圧回路。