JP2600928Y2 - 建設車両の油圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、油圧ショベルなどの建
設車両の油圧回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からの油圧ショベルの油圧回路につ
いての先行技術の一例を図７に示す。この先行技術は、
実開昭６２−２１１６３号公報に開示されている。この
ような油圧ショベルには、一対のポンプ１，２が設けら
れる。一方のポンプの吐出回路には、操作弁３，４，５
がパラレルに接続される。他方のポンプ２の吐出回路に
は、操作弁６，７，８，９がパラレルに接続される。各
パラレル回路の最上流に配置される操作弁３，６は、一
対の走行モータ１０，１１を駆動操作するために設けら
れる。他の操作弁４，５，７，９は、たとえばバケッ
ト、ブームあるいはアームなどを駆動するための油圧シ
リンダ１２，１３，１４を駆動操作するために設けられ
る。操作弁８は、旋回モータ１５を駆動操作するために
設けられる。これらのアタッチメントは、２グループに
分けて、それぞれパラレルに接続される。

【０００３】ポンプ１，２の吐出回路は、それぞれチェ
ック弁を介して、設定圧力が両ロッド形のシリンダ１６
の一方のロッドに接続される圧力設定スプリング１７に
よって切換えられるリリーフ弁１８に接続される。シリ
ンダ１６は、操作弁３または操作弁６のうちの少なくと
も一方が中立位置でなくなるとき、圧力設定スプリング
１７を押圧して、リリーフ弁１８の設定圧力を高圧側に
切換える。操作弁３または操作弁６が操作されるときに
は、走行モータ１０，１１による走行が行われる状態で
ある。すなわち、図７に示す油圧回路は、走行時にポン
プ１１，１２の吐出圧を上昇させる走行昇圧機能を備え
ている。

【０００４】油圧ショベルなどの建設車両においては、
稼動時間の大半はブーム、アーム、バケットあるいは旋
回などのアタッチメントのみを使用し、走行モータは停
止させる。しかしながら、建設車両は悪路を走行する必
要があり、走行時にはできるだけ出力を増大することが
好ましい。そこで、短時間の走行時にのみリリーフ弁の
設定圧力を昇圧させる走行昇圧機能が設けられている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】図７に示す先行技術で
は、一対のポンプ１，２が、一対の走行モータ１０，１
１および一対のアタッチメントのグループをそれぞれ駆
動する。このため、たとえば一対の走行モータ１０，１
１を同時に駆動して直進させながら、一方のポンプ１の
みが油圧シリンダ１４を同時に駆動する必要が生じる。
油圧シリンダ１４を駆動すると、一方の走行モータ１０
に対する油圧出力が低下し、直進走行を行うことができ
なくなる。

【０００６】アタッチメントを同時に操作しても直進走
行機能が損なわれないように油圧回路を切換える先行技
術は、たとえば特開昭６１−１６５４２９号公報に開示
されている。この先行技術では、直進走行時にアタッチ
メントが操作されると、一方のポンプが両方の走行モー
タを駆動し、他方のポンプがアタッチメントを駆動する
ように油圧回路を切換える。しかしながら、この先行技
術では、前述の実開昭６２−２１１６３号公報のような
走行昇圧機能は含まれていない。

【０００７】本考案の目的は、走行直進の機能と走行昇
圧機能とを簡便に実現可能な建設車両の油圧回路を提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、一対のポンプ
からの作動油を、左右一対の走行モータおよび複数のア
タッチメントに供給して操作する建設車両の油圧回路に
おいて、各走行モータ毎に設けられ、操作用作動油の流
れ方向を切換える主切換弁と、主切換弁と連動してパイ
ロット用作動油の流れ方向を切換えるパイロット切換弁
とを備える一対のモータ用操作弁と、一対のポンプから
の吐出回路に、入口側がチェック弁を介してそれぞれ接
続され、パイロット圧の有無によって設定圧力が高低に
それぞれ切換可能なリリーフ弁と、前記一対のモータ用
操作弁のパイロット切換弁の出力側に一対の入力側がそ
れぞれ接続され、出力側が前記リリーフ弁のパイロット
用入力側に接続されるシャトル弁と、前記一対のモータ
用主切換弁を最上流にそれぞれ配置し、下流には予め一
対のグループに分けたアタッチメントの操作用切換弁の
各グループをそれぞれ直列に接続する一対のタンデム管
路と、前記一対のグループのアタッチメントの操作用切
換弁をそれぞれ並列に接続する一対のパラレル管路とを
構成し、さらにＮＯ．１ポンプおよびＮＯ．２ポンプよ
り絞りを回して直接アタッチ用パラレルラインに通路を
設け、かつパラレルライン絞りの下流にタンデムライン
からチェックを通して連通する構成とする。

【０００９】前記一対のパラレル管路と一対のモータ用
操作弁の出力側からのパイロット圧に応答して、一方の
ポンプからの操作用作動油を一方のタンデム管路および
一方のパラレル管路に供給し、他方のポンプから操作用
作動油を他方のタンデム管路および他方のパラレル管路
に供給する第１状態と、一方のポンプからの操作用作動
油を前記一対のタンデム管路に供給し、他方のポンプか
らの操作用作動油を前記一対のパラレル管路に供給する
第２状態とを切換える管路切換弁と、少なくとも１つの
アタッチメントが操作されており、かつ両方の走行モー
タが操作されているときのみ、前記一方のモータ用操作
弁のパイロット切換弁から前記管路切換弁を第１状態か
ら第２状態へ切換えるパイロット圧を導出するように接
続される切換用パイロット管路とを含み、前記各モータ
用操作弁のパイロット切換弁は、走行モータを操作中の
とき出力側からシャトル弁へのパイロット圧を導出する
ことを特徴とする建設車両の油圧回路である。

【００１０】また本考案の前記管路切換弁と前記一対の
パラレル管路との間には、絞りがそれぞれ接続されるこ
とを特徴とする。

【００１１】

【作用】本考案に従えば、左右一対の走行モータ毎に設
けられる一対のモータ用操作弁には、主切換弁と連動す
るパイロット切換弁が備えられる。パイロット切換弁の
入口側は絞りを介してパイロット用油圧源に接続され
る。パイロット切換弁の出口側はシャトル弁を介して設
定圧力が高低に切換可能なリリーフ弁に接続される。リ
リーフ弁は一対のポンプからの吐出回路にチェック弁を
介してそれぞれ接続される。リリーフ弁へのパイロット
圧は一対のモータ用操作弁のうちの少なくとも一方が操
作されているときに与えられるので、走行昇圧機能が実
現される。また一対のタンデム管路と一対のパラレル管
路とは、管路切換弁によって切換えられる。管路切換弁
の第２状態には、少なくとも１つのアタッチメントが操
作されており、かつ両方の走行モータが操作されている
ときのみ切換えられ、走行直進機能が実現される。

【００１２】また本発明に従えば、管路切換弁と一対の
パラレル管路との間には絞りがそれぞれ接続される。こ
れによって各アクチュエータにおいてタンデム管路を優
先して動作させることができる。

【００１３】

【実施例】図１は、本考案の一実施例による油圧ショベ
ルの油圧回路を示す。サーボポンプ２０からは、パイロ
ット用作動油が供給される。可変容量形の一対のポンプ
２１，２２からは、操作用の作動油が供給される。一方
のポンプ２１の吐出回路には、操作弁２３，２４，２
５，２９ａがそれぞれ接続され、他方のポンプ２２の吐
出回路には操作弁２６，２７，２８，２９ｂがそれぞれ
接続される。操作弁２３は、左側の走行モータ３０の駆
動操作用に設けられる。操作弁２６は、右側の走行モー
タ３１の駆動操作用に設けられる。走行モータ３０，３
１は、左右の走行用クローラをそれぞれ駆動する。操作
弁２４は、ブーム用の油圧シリンダ３２を操作駆動す
る。操作弁２５は、バケット用の油圧シリンダ３３を操
作駆動する。操作弁２７は、アーム用の油圧シリンダ３
４を操作駆動する。操作弁２８は、旋回用の旋回モータ
３５を操作駆動する。操作弁２９ａは、アーム合流の操
作を行うために設けられる。操作弁２９ｂはブーム合流
の動作を行うために設けられる。図１は、各操作弁２
３，２４，２５，２６，２７，２８，２９ａ，２９ｂが
すべて中立位置にある状態を示す。

【００１４】ポンプ２１，２２の吐出回路には、シリン
ダ３６によって圧力設定スプリング３７が調整され、設
定圧力が切換えられるリリーフ弁３８が設けられる。シ
リンダ３６は、パイロット管路３９の圧力Ｐｘによって
制御される。サーボポンプ２０の吐出回路には、リリー
フ弁４０が設けられ、リリーフ圧力Ｐｓに設定される。
リリーフ弁３８は、チェック弁４１，４２を介してポン
プ２１，２２の吐出回路にそれぞれ接続される。ポンプ
２１，２２の吐出圧力Ｐ１，Ｐ２は、最大値がリリーフ
弁３８の設定圧力に抑えられる。

【００１５】ポンプ２１，２２の吐出回路には、絞り４
３，４４および管路切換弁４５が接続される。管路切換
弁４５はポンプ２１，２２からの吐出回路を、タンデム
管路である主管路４６，４７側と、絞り４３，４４側と
の間で後述するように切換える。一方の主管路４６は、
左側の走行モータ用の操作弁２３の主切換弁を経て主管
路４８に接続される。他方の主管路４７は、右側の走行
モータ用の操作弁２６の主切換弁を経て主管路４９に接
続される。主管路４８は、操作弁２４，２５，２９ａを
直列に介してタンク５０に接続される。主管路４９は、
操作弁２７，２８，２９ｂを直列に介してタンク５０に
接続される。

【００１６】サーボポンプ２０の吐出回路には、絞り５
１，５２，５３の入口側がそれぞれ接続される。絞り５
１，５２の出口側には、パイロット管路５４，５５がそ
れぞれ接続される。パイロット管路５５は、操作弁２３
のパイロット切換弁を介してパイロット管路５６に接続
される。パイロット管路５４は、操作弁２６のパイロッ
ト切換弁を介してパイロット管路５７に接続される。パ
イロット管路５６，５７は、シャトル弁５８の一対の入
力側にそれぞれ接続される。シャトル弁５８の出力側
は、リリーフ弁３８の設定圧力を切換えるためのパイロ
ット管路３９に接続される。

【００１７】操作弁２３の中立位置では、パイロット管
路５５とパイロット管路５６とが接続され、さらにドレ
ン管路５９に接続される。操作弁２６の中立位置では、
パイロット管路５７はドレン管路６０に接続される。し
たがってシャトル弁５８の入力側は、いずれもドレン管
路に接続されることになり、パイロット管路３９の圧力
Ｐｘは大気圧である。操作弁２４，２５，２９ａ，２９
ｂ，２８，２７は、それぞれパイロット切換弁を有し、
中立位置では直列に接続されてドレン管路６１を形成す
る。

【００１８】管路切換弁４５の切換えは、パイロット管
路６２のパイロット圧Ｐｙによって行う。管路切換弁４
５が動作するときに発生するドレンは、ドレン管路６３
に排出される。

【００１９】操作弁２４，２５，２９ａの主切換弁の入
力側には、チェック弁６４，６５，６９ａを介して一方
のパラレル管路である主管路７１から作動油が供給され
る。操作弁２７，２８，２９ｂの主切換弁の入力側に
は、チェック弁６７，６８，６９ｂをそれぞれ介して他
方のパラレル管路である主管路７２から作動油が供給さ
れる。絞り５３の出口側はパイロット管路７３を介して
ドレン管路６１の最上流側に接続される。

【００２０】図２は操作弁２３、図３は操作弁２６、図
４は操作弁２４の構成をそれぞれ示す。各操作弁２３，
２６，２４は、３位置に主管路およびパイロット管路を
連動させてそれぞれ切換える。各操作弁２３，２６，２
４の主切換弁の一方の切換位置２３Ａ，２６Ａ，２４Ａ
には、パイロット切換弁の切換位置２３ａ，２６ａ，２
４ａがそれぞれ対応する。他方の切換位置２３Ｂ，２６
Ｂ，２４Ｂには、パイロット切換弁の切換位置２３ｂ，
２６ｂ，２４ｂがそれぞれ対応する。主切換弁の中立位
置２３Ｃ，２６Ｃ，２４Ｃには、パイロット切換弁の中
立位置２３ｃ，２６ｃ，２４ｃがそれぞれ対応する。こ
れらの操作弁では、主切換弁は一方の切換位置と他方の
切換位置とでは逆方向の駆動操作を行う。パイロット切
換弁は方向による制御の違いはなく、いずれかの方向に
切換えれば中立位置と異なる接続状態となる。

【００２１】図５は、管路切換弁４５の構成を示す。管
路切換弁４５は、パイロット式の４ポート２位置切換弁
として動作する。パイロット管路６２にパイロット圧Ｐ
ｙが与えられないときには、４ポートのうちの２つずつ
のポートが接続され、第１状態である切換位置４５Ａと
なる。パイロット管路６２にパイロット圧Ｐｙが与えら
れると、絞り４５ｘを含む絞り付きオープンセンタ形接
続状態となり、第２状態である切換位置４５Ｂとなる。

【００２２】図１〜図５を参照して、本実施例の油圧回
路の動作を示す。動作モードとしては、次の表１に示す
ような８種類が実現可能である。

【００２３】

【表１】

【００２４】全ての操作弁が中立位置である図１に示す
状態は、モード１である。このとき、シャトル弁５８の
入力側は、操作弁２３，２６のパイロット切換弁は中立
位置２３ｃ，２６ｃを介していずれもドレン管路５９，
６０にそれぞれ接続されるのでパイロット管路３９のパ
イロット圧Ｐｘはゲージ圧で零である。また操作弁２３
のパイロット切換弁の中立位置２３ｃは、パイロット管
路６２をドレン管路５９に接続しているので、パイロッ
ト管路６２のパイロット圧Ｐｙはゲージ圧で零である。
このため、リリーフ弁３８は、低圧側であり、管路切換
弁４５は第１状態である。

【００２５】操作弁２４，２５，２７，２８，２９ａ，
２９ｂのうちの１つ以上が操作されると、モード２とな
り、ドレン管路６１が遮断され、パイロット管路７３に
はパイロット圧が発生する。しかしながら、パイロット
圧Ｐｘ，Ｐｙには影響しない。このためモード２におい
ても、モード１と同様に、リリーフ弁３８は低圧側であ
り、管路切換弁４５は第１状態のままである。

【００２６】操作レバー２３，２６をそれぞれ個別的に
操作するか、両方一度に操作するときには、パイロット
圧Ｐｘのみが発生し、パイロット圧Ｐｙが零であるモー
ド３，４，７としてそれぞれ動作する。操作弁２３の切
換位置がいずれであっても、パイロット管路６２はチェ
ック弁６６を介してドレン管路６１に接続される。ドレ
ン管路６１が連続しているので、パイロット管路６２の
パイロット圧Ｐｙは零となる。パイロット管路５６は、
操作弁２３のパイロット切換弁がいずれかの切換位置２
３ａ，２３ｂに操作されると、ドレン管路５９との接続
状態は解消され、パイロット管路５５にのみ接続され
る。パイロット管路５７は、操作弁２６がいずれかの切
換位置２６ａ，２６ｂに操作されるとドレン管路６０へ
の接続は解消され、パイロット管路５４に接続される。
このため、モード３，４，７のいずれかの状態で、シャ
トル弁５８の一対の入力のうちのいずれかにはパイロッ
ト圧が与えられ、パイロット管路３９のパイロット圧Ｐ
ｘはサーボポンプ２０の吐出回路のパイロット圧Ｐｓに
等しくなる。この圧力Ｐｓによってリリーフ弁３８の設
定圧力は高圧側に切換えられ、走行昇圧機能が実現され
る。

【００２７】モード５は、操作弁２３が操作されて左側
の走行モータ３０の駆動操作が行われ、同時にいずれか
のアタッチメントのための操作弁が操作されている状態
である。たとえば操作弁２４に対する操作が行われてい
る状態を想定する。パイロット管路６２は、操作弁２３
のパイロット切換弁の切換位置２３ａまたは２３ｂを介
して、チェック弁６６の入力側と、パイロット管路５７
とに接続される。操作弁２４が操作されると、ドレン管
路６１は遮断されるので、チェック弁６６の出口側のパ
イロット管路７３の圧力はＰｓとなる。しかしながら操
作弁２６のパイロット切換弁は、中立位置２６ｃでパイ
ロット管路５７をドレン管路６０に接続している。この
ためパイロット管路６２のパイロット圧Ｐｙは零とな
る。一方パイロット管路５６は、切換位置２３ａ，２３
ｂでドレン管路５９との接続状態を解消し、パイロット
管路５５に接続されてパイロット圧Ｐｓが与えられる。
このためパイロット管路３９のパイロット圧ＰｘもＰｓ
に等しくなる。

【００２８】右側の走行モータ３１の操作用の操作弁２
６が操作され、いずれか１つのアタッチメントが操作さ
れるモード６は、パイロット圧Ｐｘ，Ｐｙに関して、モ
ード４と同様になる。

【００２９】操作弁２３と操作弁２６とが同時に操作さ
れ、しかもアタッチメントの操作も行われるモード８に
おいては、モード７と同様に、パイロット圧Ｐｘにパイ
ロット圧Ｐｓが与えられるので、リリーフ弁３８による
昇圧機能が実現される。モード７ではチェック弁６６の
出口側のドレン管路６１が連続しているけれども、いず
れかのアタッチメントが操作されれば、ドレン管路６１
が不連続となり、パイロット管路６２にはパイロット圧
Ｐｓが供給される。これによって管路切換弁４５は第２
状態に切換えられる。管路切換弁４５の第２状態では、
一方のポンプ２１の吐出回路が絞り４３，４４を介して
パラレル管路である主管路７１，７２にそれぞれ接続さ
れる。他方のポンプ２２の吐出回路は、一対のタンデム
管路である主管路４６，４７に接続される。すなわち一
方のポンプ２１からの作動油はアタッチメントに与えら
れ、他方のポンプ２２からの作動油は両方の走行モータ
３０，３１に与えられる。このようにして直進走行の機
能が実現される。

【００３０】図６は、本考案の他の実施例についての油
圧回路の一部を示す。本実施例は図１の実施例に類似
し、図１の絞り４３の代わりに２ポート２位置切換弁７
４を用いている。この切換弁７４は、パイロット管路６
２からのパイロット圧によって管路切換弁４５と同時に
作動する。このパイロット圧が与えられていないときに
はクローズ状態となる。パイロット圧Ｐｓが与えられる
と、絞りが入ったオープン状態となり、図１の実施例と
実質的に等しい状態となる。図１の実施例の絞り４３，
４４および図６の実施例の切換弁７４は絞りとして動作
し、タンデム管路とパラレル管路とを確実に切換えさせ
る。

【００３１】各操作弁は、人力によって直接操作しても
よく、また機械式やパイロット式によって遠隔操作する
ようにしてもよいことは勿論である。またパイロット用
油圧源としてサーボポンプ２０を用いているけれども、
実開昭６２−２１１６３の先行技術と同様に、パイロッ
ト圧は主管路から減圧弁を介してくるようにしてもよい
ことは勿論である。

【００３２】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、直進走行
中に他のアタッチメントを操作しても直進走行性が損な
われない走行直進の機能と、リリーフ弁の設定圧力を走
行中に上昇させる走行昇圧機能を併せ持つ油圧回路を実
現することができる。しかも、走行直進および走行昇圧
の機能を、１個の管路切換弁と１個のリリーフ弁とパイ
ロット管路のみで実現することができるので、油圧回路
を簡便に構成することができる。

【００３３】また本発明に従えば、管路切換弁とパイロ
ット管路との間に絞りを設けてタンデム管路を優先動作
させることができる。これによって走行直進の機能を簡
便に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の油圧回路図である。

【図２】図１の操作弁２３の回路図である。

【図３】図１の操作弁２６の回路図である。

【図４】図１の操作弁２４の回路図である。

【図５】図１の管路切換弁４５の回路図である。

【図６】本考案の他の実施例の部分的な油圧回路図であ
る。

【図７】先行技術の油圧回路図である。

【符号の説明】

２０ サーボポンプ ２１，２２ ポンプ ２３〜２８，２９ａ，２９ｂ 操作弁 ３０，３１ 走行モータ ３２，３３，３４ 油圧シリンダ ３５ 旋回モータ ３８ リリーフ弁 ３９，６２ パイロット管路 ４３，４４ 絞り ４５ 管路切換弁 ４６〜４９，７１，７２ 主管路 ５１，５２ 絞り ５４〜５７ パイロット管路 ５８ シャトル弁 ５９，６０ ドレン管路 ７４ 切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−165429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−31536（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−287928（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−21163（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−119447（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−202561（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−22658（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02F 9/20 - 9/22

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のポンプからの作動油を、左右一対
   の走行モータおよび複数のアタッチメントに供給して操
   作する建設車両の油圧回路において、 各走行モータ毎に設けられ、操作用作動油の流れ方向を
   切換える主切換弁と、主切換弁と連動してパイロット用
   作動油の流れ方向を切換えるパイロット切換弁とを備え
   る一対のモータ用操作弁と、 一対のポンプからの吐出回路に、入口側がチェック弁を
   介してそれぞれ接続され、パイロット圧の有無によって
   設定圧力が高低にそれぞれ切換可能なリリーフ弁と、 前記一対のモータ用操作弁のパイロット切換弁の出力側
   に一対の入力側がそれぞれ接続され、出力側が前記リリ
   ーフ弁のパイロット用入力側に接続されるシャトル弁
   と、 前記一対のモータ用主切換弁を最上流にそれぞれ配置
   し、下流には予め一対のグループに分けたアタッチメン
   トの操作用切換弁の各グループをそれぞれ直列に接続す
   る一対のタンデム管路と、 前記一対のグループのアタッチメントの操作用切換弁を
   それぞれ並列に接続する一対のパラレル管路と、 一対のモータ用操作弁の出力側からのパイロット圧に応
   答して、一方のポンプからの操作用作動油を一方のタン
   デム管路および一方のパラレル管路に供給し、他方のポ
   ンプから操作用作動油を他方のタンデム管路および他方
   のパラレル管路に供給する第１状態と、一方のポンプか
   らの操作用作動油を前記一対のタンデム管路に供給し、
   他方のポンプからの操作用作動油を前記一対のパラレル
   管路に供給する第２状態とを切換える管路切換弁と、 少なくとも１つのアタッチメントが操作されており、か
   つ両方の走行モータが操作されているときのみ、前記一
   方のモータ用操作弁のパイロット切換弁から前記管路切
   換弁を第１状態から第２状態へ切換えるパイロット圧を
   導出するように接続される切換用パイロット管路とを含
   み、 前記各モータ用操作弁のパイロット切換弁は、走行モー
   タを操作中のとき出力側からシャトル弁へのパイロット
   圧を導出することを特徴とする建設車両の油圧回路。
2. 【請求項２】 前記管路切換弁と前記一対のパラレル管
   路との間には、絞りがそれぞれ接続されることを特徴と
   する請求項１記載の建設車両の油圧回路。