JP2765605B2 - 油圧作業機の油圧回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の油圧
作業機の油圧回路および弁構造に係り、特に、油圧作業
機に備えられる複数のアクチュエータを同時に操作する
際、各アクチュエータの負荷の大小によらず確実に複合
操作可能な油圧作業機の油圧回路および弁構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の油圧作業機の複合操作に関する
油圧回路の従来技術は、特公昭６２−２５８２７号公報
にみられる。この公知例とほぼ同等の従来技術について
図５を用い説明する。

【０００３】図５は、油圧ショベルのフロント部材を形
成するアームを駆動するアームシリンダ４０と、旋回体
を回転させる旋回モータ５０とを駆動するための油圧回
路を抜粋したものである。同図５に示すように、この従
来技術による油圧回路は、油圧源２から供給される圧油
を旋回モータ５０へと導くための方向切換弁２１と、ア
ームシリンダ４０へと導く方向切換弁２３とを備えてい
る。方向切換弁２１、２３は、中立時センタバイパス管
路ｂ、ｒとタンク１００とを連通するセンタバイパス通
路１１０、１２０と、センタバイパス管路ｂおよびｒか
ら分岐した管路上に設けた逆止弁１１１、１２３、Ｆを
介し圧油を取り込む第１の入力ポート５１ａ、５１ｂ、
第２の入力ポート５２ａ、５２ｂと、タンク１００へ導
くタンクポート５４ａ、５４ｂと、旋回モータ５０およ
びアームシリンダ４０へと導く出力ポート５５ａ、５５
ｂ、５７ａ、５７ｂとを備えている。一方、油圧源２に
対し下流側に設置した方向切換弁２３の第１の入力ポー
ト５１ｂに接続される管路１２１と第２の入力ポート５
２ｂに接続される分岐管路１２２とを結ぶ管路１５１上
に固定絞りＧ０を設けている。

【０００４】このように構成した従来技術による油圧回
路では、旋回モータ５０に圧油を供給するために方向切
換弁２１を操作すると、方向切換弁２１のセンタバイパ
ス入力ポート５３ａがブロックされるため、圧油は、逆
止弁１１１を介し第１の入力ポート５１ａ、または、第
２の入力ポート５２ａより出力ポート５５ａ、または、
５７ａに導かれ、管路ｍ、または、ｎによって旋回モー
タ５０へと供給される。また、旋回モータ５０から排出
される作動油は、タンクポート５４ａを介しタンク１０
０に戻される。

【０００５】この状態で、方向切換弁２３を２３ａ側に
操作すると、分岐管路ｚに流出した圧油が逆止弁１２
３、固定絞りＧ０を介し第２の入力ポート５２ｂに至
り、通路１２４ａおよび出力ポート５７ｂによって管路
ｆに導かれ、アームシリンダ４０のボトム側の油室に供
給される。また、アームシリンダ４０のロッド側の油室
から排出される作動油は、管路ｓを介し方向切換弁２３
のタンクポート５４ｂによってタンク１００に戻され
る。

【０００６】ところで、通常、油圧ショベルではアーム
の自重がロッドを押し出す方向に作用するため、圧油を
アームシリンダ４０のボトム側へ供給する操作（以下ア
ームクラウドと記す）を行う場合には、アームシリンダ
４０のボトム圧が低くなる。これに対し、旋回モータ５
０の起動時の圧力は高圧となるため、方向切換弁２１と
方向切換弁２３とを単純に並列に接続した場合には、負
荷の軽いアームシリンダ４０側にほとんどの圧油が流れ
てしまう。これに対し上記のように固定絞りＧ０を備え
ることにより、アームの負荷が小さくても、分岐管路ｚ
内の圧力は旋回モータ５０が回転するために必要な圧力
に保持される。

【０００７】逆に、方向切換弁２３を２３ｂ側に操作す
ると、センタバイパス入力ポート５３ｂ、および、第２
の入力ポート５２ｂがブロックされるため、分岐管路ｚ
に流出した圧油は、逆止弁１２３を介し第１の入力ポー
ト５１ｂに導かれ、通路１２４ｂ、出力ポート５５ｂ、
管路ｓを経てアームシリンダ４０のロッド側の油室に供
給される。一方、アームシリンダ４０のボトム側の油室
から排出された作動油は、管路ｆ、出力ポート５７ｂ、
タンクポート５４ｂを介し、タンク１００へと戻され
る。このように、アームシリンダ４０のロッド側の油室
に圧油を供給する場合には、固定絞りＧ０を通らないの
で回路の圧損が少ない。

【０００８】また、アーム単独操作の場合には、方向切
換弁２３を２３ａ、２３ｂのどちらに操作しても、管路
ｒ、および、分岐管路ｚからの圧油が、逆止弁１２３、
Ｆ、および、固定絞りＧ０を介して、第１の入力ポート
５１ｂ、または、第２の入力ポート５２ｂに供給され
る。その際、分岐管路ｚ内の圧力と、センタバイパス管
路ｒ内の圧力とはほぼ等しいため固定絞りＧ０を通過す
る流量は少なく、この固定絞りＧ０での圧損は少ない。

【０００９】したがって、上述した従来技術による油圧
回路では、旋回体とアームとを複合操作する際、アーム
クラウドの場合には、固定絞りＧ０により分岐管路ｚ内
の圧力は高圧に保持されるため、旋回モータ５０に圧油
を供給することができる。また、それ以外の場合には、
固定絞りＧ０を流れる作動油量が少ないため、この固定
絞りＧ０による圧損を低減することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術による油圧回路では、固定絞りＧ０の流量特性が固
定されているため、下記する不具合点があった。すなわ
ち、例えば、油圧ショベルの作業範囲を拡大するため
に、この油圧ショベルに標準的に備えられるアームに換
え、長さの長いアームに交換した場合、アームシリンダ
４０に加わる負荷が増大し、アームクラウド動作時の管
路ｆの供給圧が減少する。このため、標準的に備えられ
るアームに合わせ設定された固定絞りＧ０の流量特性で
は、旋回モータ５０とアームシリンダ４０との複合操作
において、アームクラウド操作を行った場合には、ほと
んどの圧油がアームシリンダ４０側へ流れ、旋回体の所
定の旋回力が得られなくなる。

【００１１】また、旋回力を向上させるために、上記固
定絞りＧ０の開口面積の小さなものを用いた場合には、
複合操作時のアーム速度が低下し、作業効率が悪化す
る。

【００１２】これらのことから、上述した従来技術のよ
うな固定絞りＧ０では、旋回、アームの複合操作時に、
各々の方向切換弁の操作量に応じた最適な流量特性を設
定することができなかった。

【００１３】本発明は上記従来技術の問題点に鑑がみて
なされたもので、その目的は、アクチュエータに加わる
負荷の状況が変わっても、アクチュエータに対し所定の
駆動力を与えることができる油圧作業機の油圧回路を提
供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、油圧源と、この油圧源から供給される圧油
によって駆動する複数のアクチュエータと、これらのア
クチュエータへの圧油の流れを制御する複数の方向切換
弁とを有し、前記複数の方向切換弁のうち互いの位置関
係が前記油圧源に対し上流側となる第１の方向切換弁と
下流側となる第２の方向切換弁の少なくとも２つの方向
切換弁が、中立位置のとき前記油圧源に接続されるセン
タバイパス管路とタンクとを連通するセンタバイパス通
路と、前記センタバイパス管路の前記油圧源近傍から分
岐した第１の分岐管路に接続される第１の入力ポート
と、前記センタバイパス管路から分岐した第２の分岐管
路に接続される第２の入力ポートと、タンクに接続され
るタンクポートと、前記アクチュエータに接続される出
力ポートとを備え、前記第１の方向切換弁の形状を、当
該第１の方向切換弁の操作量が最大値となる以前にこの
第１の方向切換弁の前記センタバイパス通路を閉塞する
閉塞位置を有する形状に設定し、前記第２の方向切換弁
の前記第２の分岐管路上に、前記センタバイパス管路か
らの流入だけを許容するように設けた逆止弁と、この逆
止弁と前記第２の入力ポートとの間から分岐され、前記
第１の分岐管路と前記第２の分岐管路とを接続する管路
上に設けた流量制御手段とを備えた油圧作業機の油圧回
路において、前記流量制御手段に、前記第１の方向切換
弁の操作量に応じて動作するとともに、その第１の方向
切換弁の操作量が前記最大値に至るまで動作し続け、流
量特性を調整する調整手段を備えたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明による油圧作業機の油圧回路は上記のよ
うに構成しているので、油圧源に対し上流側および下流
側に設けた第１、第２の方向切換弁が共に中立位置の場
合には、油圧源から供給される圧油は方向切換弁のセン
タバイパス通路を介し、タンクへと導かれる。

【００１６】また、油圧源に対し、上流側に設けた第１
の方向切換弁が中立位置であって、下流側に設けた第２
の方向切換弁が操作された場合、第２の方向切換弁に
は、油圧源近傍から分岐した第１の分岐管路により第１
の入力ポートに圧油が導かれるとともに、センタバイパ
ス管路から分岐した第２の分岐管路により逆止弁を介し
第２の入力ポートへと圧油が導かれる。その際、第１の
分岐管路と第２の分岐管路とをむすぶ管路上には流量制
御手段が設けられており、第１の入力ポート、および、
第２の入力ポートと出力ポートとの接続状態に応じてい
ずれか一方の入力ポートにほとんどの圧油が供給され
る。

【００１７】また、第１の方向切換弁だけが操作された
場合には、この第１の方向切換弁の操作量に応じてセン
タバイパス通路の開口面積が狭まり、センタバイパス管
路から第２の方向切換弁に流入する圧油の油量は減少す
る。さらに、第１の方向切換弁の操作量が大きくなり、
センタバイパス通路が閉塞すると、第２の方向切換弁へ
の圧油の供給が遮断される。

【００１８】また、第１の方向切換弁、および、第２の
方向切換弁が共に操作される状態にある場合、第１の方
向切換弁のセンタバイパス通路の開口面積が第１の方向
切換弁の操作量に応じて狭まるため、センタバイパス管
路から第２の方向切換弁に供給される圧油の油量は減少
するが、第１の分岐管路からの圧油が第１の入力ポー
ト、および、第２の入力ポートに供給される。

【００１９】その際、第１の入力ポートと出力ポートと
が連通状態のときには、アクチュエータに加わる負荷の
状態に応じた流量が第１の入力ポート側に供給される。
一方、第１の方向切換弁の操作量に応じて、流量制御手
段に設けた調整手段が動作し、第１の分岐管路と第２の
分岐管路間の流量が制御されるため、第１の方向切換弁
のセンタバイパス通路の開口面積の減少と相俟って、セ
ンタバイパス管路からの圧油の流入は極わずかなものと
なる。逆に、第２の入力ポートと出力ポートとが連通状
態のときには、第２の入力ポートに供給される圧油が流
量制御手段を介し供給されるため、この第２の方向切換
弁に接続されるアクチュエータの負荷の状態、および、
第１の方向切換弁の操作量に応じて調整される流量制御
手段の流量特性により制御された油量がアクチュエータ
へと供給される。

【００２０】したがって、本発明の油圧回路によれば、
アクチュエータに加わる負荷の状況が変わっても、特に
複合動作時に、各アクチュエータに対し所定量の圧油を
供給することができ、これに応じた駆動力を与えること
ができる。

【００２１】

【実施例】以下、図を用い本発明による実施例を説明す
る。

【００２２】図１、２は本発明の請求項１、３に係る第
１の実施例の説明図で、図１はこの第１の実施例による
油圧回路図、図２は第１の方向切換弁に対応する旋回用
の方向切換弁の操作量と、この旋回用の方向切換弁のセ
ンタバイパス通路の開口面積、および、流量制御手段に
対応する可変絞りの開口面積との関係を示す図である。
なお、図５に示した従来技術による油圧回路と共通する
部分については共通の符号を付している。

【００２３】図１に示すように、この第１の実施例によ
る油圧回路は、油圧源２から供給される圧油を旋回モー
タ５０へと導くための方向切換弁２１と、アームシリン
ダ４０へと導く方向切換弁２３とを備えている。なお、
油圧源２に対し方向切換弁２１が上流側に、方向切換弁
２３が下流側となるように設置しており、方向切換弁２
１が第１の方向切換弁に、方向切換弁２３が第２の方向
切換弁に相当する。方向切換弁２１、２３は、中立時セ
ンタバイパス管路ｂ、ｒとタンク１００とを連通するセ
ンタバイパス通路１１０、１２０と、センタバイパス管
路ｂおよびｒから分岐した管路上に設けた逆止弁１１
１、１２３、Ｆを介し圧油を取り込む第１の入力ポート
５１ａ、５１ｂ、第２の入力ポート５２ａ、５２ｂと、
タンク１００へ導くタンクポート５４ａ、５４ｂと、旋
回モータ５０およびアームシリンダ４０へと導く出力ポ
ート５５ａ、５５ｂ、５７ａ、５７ｂとを備えている。
一方、方向切換弁２３の第１の入力ポート５１ｂに接続
される管路１２１と第２の入力ポート５２ｂに接続され
る分岐管路１２２とを結ぶ管路１５１上には、流量制御
手段としての可変絞り３００を設けている。なお、セン
タバイパス管路ｂから分岐した管路ｚが第１の分岐管路
に、センタバイパス管路ｒから分岐した管路１２２が第
２の分岐管路に相当する。

【００２４】また、方向切換弁２１には、パイロットバ
ルブ３０３の操作量に応じ、パイロットポンプ３０１、
リリーフ弁３０２で設定されるパイロット圧が供給さ
れ、このパイロット圧により位置が切換わる。さらに、
パイロットバルブ３０３は、操作レバーの操作量に応じ
てパイロット圧を調整する減圧弁３０３Ａ、３０３Ｂを
備えている。この減圧弁３０３Ａ、および、３０３Ｂに
よって導かれるパイロット圧のうち高圧側のパイロット
圧がシャトル弁３０４により選択され、管路３０５を介
し、可変絞り３００に導かれる。

【００２５】また、減圧弁３０３Ａ、および、３０３Ｂ
によって導かれるパイロット圧は、パイロットバルブ３
０３を形成する操作レバーの操作量に比例するととも
に、方向切換弁２１の移動に伴うセンタバイパス通路１
１０の開口面積、および、可変絞り３００の開口面積と
も密接な関係を持っている。この第１の実施例の方向切
換弁２１の形状は、図２に示すようにその操作レバーが
中立位置からわずかに操作された状態でセンタバイパス
通路１１０の開口面積が急激に減少し、さらに操作され
るに伴ってほぼ比例的に緩やかに減少し、操作レバーの
最大操作量以前の位置Ｃでセンタバイパス通路１１０を
閉塞するように設定している。このような設定は、例え
ば、スプ−ルとランドの形状を考慮することによって実
現することができる。さらに、操作レバーの操作量がＣ
よりも大きくなったとき、可変絞り３００がパイロット
圧によって図１に対し右方向に移動し始めるようにばね
を調整しており、その開口面積が次第に減少する。

【００２６】このように構成した第１の実施例による油
圧回路では、方向切換弁２１、および、方向切換弁２３
を共に中立位置とした場合には、センタバイパス管路ｂ
がセンタバイパス通路１１０、１２０によってタンク１
００と連通するため、油圧源２から吐出される圧油はタ
ンク１００に戻される。

【００２７】また、旋回モータ５０に圧油を供給するた
めにパイロットバルブ３０３の操作レバーを操作する
と、減圧弁３０３Ａ、および、減圧弁３０３Ｂから供給
されるパイロット圧によって方向切換弁２１が移動し、
センタバイパス通路１１０の開口面積が減少する。この
ため、センタバイパス通路１１０が絞りとなって、セン
タバイパス管路ｒへの流出流量は減少する。一方、多く
の圧油は、逆止弁１１１を介し第１の入力ポート５１
ａ、または、第２の入力ポート５２ａより出力ポート５
５ａ、または、５７ａに導かれ、管路ｍ、または、ｎに
よって旋回モータ５０へと供給される。また、旋回モー
タ５０から排出される作動油は、タンクポート５４ａを
介しタンク１００に戻される。

【００２８】この状態で、方向切換弁２３を２３ａ側に
操作すると、すなわち、アームクラウド動作を行うと、
第１の入力ポート５１ｂがブロックされるため、センタ
バイパス管路ｒに流出した圧油が逆止弁Ｆを介し分岐管
路１２２に導かれるとともに、分岐管路ｚに流出した圧
油が逆止弁１２３、可変絞り３００を介し分岐管路１２
２に導かれ、分岐管路ｚからの圧油と合流し第２の入力
ポート５２ｂに導かれる。この第２の入力ポート５２ｂ
に導かれた圧油は、通路１２４ａおよび出力ポート５７
ｂによって管路ｆに導かれ、アームシリンダ４０のボト
ム側の油室に供給される。また、アームシリンダ４０の
ロッド側の油室から排出される作動油は、管路ｓを介し
方向切換弁２３のタンクポート５４ｂによってタンク１
００に戻される。その際、図２に示すように旋回用のパ
イロットバルブ３０３の操作レバーの操作量に応じて、
方向切換弁２１のセンタバイパス通路の開口面積、およ
び、可変絞り３００の開口面積が減少するために、セン
タバイパス管路ｒへの流出流量が減少し、かつ、分岐管
路ｚ内の圧力も高圧に保持されるため可変絞り３００を
通過する流量も減少し、アームシリンダ４０側へ供給さ
れる圧油の量が減少する。すなわち、この作業機の操作
者が、旋回速度を上げようとして旋回用の操作レバーの
操作量を大きくしたときには、アームシリンダ４０側へ
の圧油の供給量が減少し、一方、アームの動作速度の方
を優先するために旋回用の操作レバーの操作量を少なく
したときには、方向切換弁２１のセンタバイパス通路の
開口面積、および、可変絞り３００の開口面積が比較的
大きくなり、アームシリンダ４０側に多量の圧油が供給
されることになる。

【００２９】一方、方向切換弁２３を２３ｂ側に操作す
ると、第２の入力ポート５２ｂがブロックされ、管路１
２１と管路ｓとが通路１２４ｂによって連通するため、
分岐管路ｚからの圧油は第１の入力ポート５１ｂを介
し、アームシリンダ４０のロッド側の油室に導かれる。
その際、アームシリンダ４０のロッド側の圧力は高圧と
なるため、流量制御を行わずとも、旋回モータ５０側に
も圧油が供給される。したがって、旋回用の操作レバー
の操作によって方向切換弁２１のセンタバイパス通路１
１０の開口面積が減少しても、アームシリンダ４０、お
よび、旋回モータ５０へは所定量の圧油が供給される。

【００３０】また、アーム単独操作の場合には、方向切
換弁２３を２３ａ、２３ｂのどちらに操作しても、管路
ｒ、および、分岐管路ｚからの圧油が、逆止弁１２３、
Ｆ、および、可変絞り３００を介して、第１の入力ポー
ト５１ｂ、または、第２の入力ポート５２ｂに供給され
る。その際、分岐管路ｚ内の圧力と、センタバイパス管
路ｒ内の圧力とはほぼ等しいため可変絞り３００を通過
する流量は少なく、この可変絞り３００での圧損は少な
い。

【００３１】したがって、この第１の実施例による油圧
回路では、可変絞り３００、および、方向切換弁２１の
センタバイパス通路の開口面積が、作業機を操作する操
作者の旋回用の操作レバーの操作量に応じて制御される
ため、アームシリンダ４０に加わる負荷の状況が変わっ
ても、旋回モータ５０に対し所定流量の圧油を供給する
ことができ、これにより所定の旋回力を与えることがで
きる。

【００３２】図３、図４は、本発明の請求項１、２、３
に係る第２の実施例の説明図であり、図３はこの第２の
実施例の構成図、図４はこの第２の実施例に備えられる
旋回用の操作レバーの操作量と可変絞り３００、およ
び、旋回用の方向切換弁のセンタバイパス通路の開口面
積との関係を示す図である。なお、第１の実施例の説明
図である図１、図２と共通する部分については同一符号
を付しており、その説明は省略する。

【００３３】この第２の実施例は、分岐管路ｚにつなが
る管路１５１上に設けられた可変絞り３００と、この可
変絞り３００に対しパイロット圧を供給する駆動手段と
しての電磁比例弁５２０と、シャトル弁３０４によって
導かれる高圧側のパイロット圧を検出する圧力検出器６
００とを備えている。さらに、複合操作時アーム動作を
優先するか、あるいは、旋回動作を優先するかを指定す
る入力スイッチ５００と、この入力スイッチ５００から
の信号、および、圧力検出器６００からの検出信号を入
力し、この入力信号に基づき可変絞り３００への供給圧
力を演算し、この演算結果に応じた駆動信号を電磁比例
弁５２０へ出力する演算手段５１０とを備えている。

【００３４】演算手段５１０は、入力スイッチ５００か
らの信号、および、圧力検出器６００からの検出信号を
取り込む入力部５１０ａと、アーム動作と旋回動作のい
ずれを優先するかによって、圧力検出器６００からの信
号に対応する旋回用操作レバーの操作量と可変絞り３０
０の開口面積との関係を予め設定するデータ部５１０ｃ
と、入力部５１０ａからの信号を入力し、さらに、デー
タ部５１０ｃに格納されているデータを読み込み電磁比
例弁５２０への出力信号を演算する演算部５１０ｂと、
この演算部５１０ｂからの信号を入力し電磁比例弁５２
０への駆動信号に変換、出力する出力部５１０ｄとから
なる。

【００３５】前記した第１の実施例で述べたように、旋
回動作時にアームクラウドを行う際、旋回動作を優先す
る場合には、分岐管路ｚ内の圧力が高い値を保持するよ
うに可変絞り３００の開口面積を小さくするとともに、
旋回用の方向切換弁のセンタバイパス通路の開口面積を
小さくすれば良く、逆にアーム動作を優先する場合に
は、可変絞り３００、および、旋回用の方向切換弁のセ
ンタバイパス通路の開口面積を大きくなるようにすれば
良い。このため、この第２の実施例では、旋回動作を優
先する場合に対応するデータと、アーム動作を優先する
場合に対応する２種類のデータを予めデータ部５１０ｃ
に格納する。すなわち、図４に示すように、圧力検出器
６００によって検出される圧力信号に対応する旋回用の
操作レバーの操作量と、可変絞り３００の開口面積との
関係を、アーム動作優先か、あるいは、旋回動作優先か
に応じて、その開口面積を選択できるようになってい
る。入力スイッチ５００からの信号が、アーム動作優先
を指示している場合には、操作レバー操作量に対し可変
絞り３００の開口面積が比較的緩やかに減少するように
設定されるのに対し、旋回動作を優先する場合には、比
較的急峻に減少するように設定される。

【００３６】また、旋回用の方向切換弁のセンタバイパ
ス通路の開口面積は、第１の実施例と同様に、中立位置
近傍で急激に開口面積が減少し、最大操作量となる以前
の位置Ｃで閉塞するようになっている。

【００３７】この第２の実施例は上記のように構成して
いるため、演算部５１０ｂでは、入力スイッチ５００に
よって指示された信号に応じて、データ部５１０ｃに格
納されている旋回用の操作レバーに対する可変絞り３０
０の開口面積に関するデータの選択を行う。例えば、入
力スイッチ５００によって、旋回動作優先が指示された
場合には、データ部５１０ｃに格納される急峻に開口面
積が減少するデータを選択、読み込むようになってい
る。そして、圧力検出器６００からの圧力信号に基づき
可変絞り３００の開口面積を求め、この開口面積とする
ための可変絞り３００への供給圧を算出し、出力する。

【００３８】出力部５１０ｄでは、演算部５１０ｂから
の信号を入力すると、この入力信号に応じて電磁比例弁
５２０への駆動信号を演算出力する。例えば、演算部５
１０ｂより可変絞り３００の開口面積を狭くするよう
に、すなわち、高圧を付与するように指示されたとき
（旋回動作優先）、電磁比例弁５２０の駆動コイルに対
し高電流の駆動信号を出力する。逆に、演算部５１０ｂ
より低圧を付与するように指示されたとき（アーム動作
優先）、低電流の駆動信号を出力する。

【００３９】電磁比例弁５２０は、演算手段５１０から
の駆動信号を入力すると、この入力信号に応じて可変絞
り３００への圧油の供給、遮断を行い、可変絞り３００
の開口面積を制御する。

【００４０】したがって、この第２の実施例によれば、
入力スイッチ５００によりアーム動作、または、旋回動
作のどちらを優先するかを指示すると、分岐管路ｚ内の
圧力が、入力スイッチ５００からの指示信号、圧力検出
器６００、および、旋回用操作レバーの操作量に応じた
圧力に設定されるため、前述した第１の実施例同様、作
業内容に応じて複合操作時の各アクチュエータの駆動力
を可変にすることができる。

【００４１】上述した第１、第２の実施例では、アーム
と旋回の複合動作についてのみ記したが、例えば旋回、
アームクラウドに加えブーム下げ動作の３動作を複合し
て行うと、やはり旋回モータへの圧油の供給が減少し、
旋回加速性が悪化する。このため、ブームの動作を検出
する、例えば、ブーム用方向切換弁のパイロット圧を検
出し、ブーム用操作レバーの操作量に対する可変絞りの
開口面積の関係を、演算手段内のデータ部に記憶させ、
これに基づき可変絞りへの供給圧力を制御するようにし
ても良い。

【００４２】また、流量制御手段として可変絞りを用い
説明したが、この可変絞りに変えて圧力補償機能を備え
た流量制御弁、あるいは、可変リリーフ弁を用いても良
い。

【００４３】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、アクチ
ュエータに加わる負荷に応じて、各アクチュエータへの
圧油の供給量を容易に調整することができるため、アク
チュエータに加わる負荷の状況が変わっても、複合動作
時に各アクチュエータに対し所定の駆動力を与えること
ができ、操作者の意図した通りのアクチュエ−タの動作
を実現でき、さらに、従来に比べ作業効率を向上させる
ことができる。また、流量制御手段に備えられ、流量特
性を調整する調整手段は、第１の方向切換弁の操作量が
最大値に至るまで動作し続けるものであることから、従
来は第１の方向切換弁のセンタバイパス通路が閉塞する
閉塞位置から操作量の最大値に相当する端部位置までの
間は、製作誤差を考慮した制御不実施領域として存在
し、すなわち、それまでデッドスペースと考えられて活
用されていなかったものを、本発明では流量制御手段を
通過する流量の特性を制御する制御領域として有効に活
用することができ、この観点から従来に比べて第１の方
向切換弁のメータリング特性を向上させることができ
る。 また特に請求項２に記載の発明では、流量制御手段
に備えられる上述の調整手段は、第１の方向切換弁の操
作量が、そのセンタバイパス通路の閉塞位置に相当する
操作量となってから最大値に至るまでの間動作し続けて
流量を調整するものであることから、第１の方向切換弁
のセンタバイパス通路を閉じる特性、すなわち第１の方
向切換弁を通過する流量の特性とは独立して、流量制御
手段における流量特性を調整することができ、したがっ
て、この流量制御手段における流量特性を変更したい場
合に、第１の方向切換弁における流量特性を変更するこ
となく独立して変更作業をおこなうことができ、当該流
量制御手段における流量特性の変更作業が簡単である。

【００４４】また、特に、請求項３、４に記載の発明で
は、複合動作における各アクチュエータの動作速度の優
先順を指示することができ、この指示に応じた速度で各
アクチュエータが動作するため、作業内容に応じて各ア
クチュエータの駆動力を可変にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による油圧作業機の油圧
回路図である。

【図２】本発明の第１の実施例における旋回用の操作レ
バー操作量と可変絞り、および、旋回用の方向切換弁の
開口面積との関係を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例の要部の構成を示す図で
ある。

【図４】本発明の第２の実施例における旋回用の操作レ
バー操作量と可変絞り、および、旋回用の方向切換弁の
開口面積との関係を示す図である。

【図５】従来技術による油圧作業機の油圧回路図であ
る。

【符号の説明】

２ 油圧源 ２１ 方向切換弁（第１の方向切換弁） ２３ 方向切換弁（第２の方向切換弁） ４０ アームシリンダ（アクチュエータ） ５０ 旋回モータ（アクチュエータ） ５１ａ、５１ｂ 第１の入力ポート ５２ａ、５２ｂ 第２の入力ポート ５４ａ、５４ｂ タンクポート ５５ａ、５５ｂ、５７ａ、５７ｂ 出力ポート １００ タンク １１０、１２０ センタバイパス通路 １２２ 分岐管路（第２の分岐管路） １２３ 逆止弁（第１の逆止弁） １５１ 管路 ３００ 可変絞り（流量制御手段） ３０１ パイロットポンプ ３０３ パイロットバルブ ３０４ シャトル弁 ３０５ パイロット管路 ５００ 入力スイッチ（入力手段） ５１０ 演算手段 ５２０ 電磁比例弁（駆動手段） ６００ 圧力検出器（検出手段） ｂ、ｒ センタバイパス管路 Ｆ 逆止弁（第２の逆止弁） ｚ 分岐管路（第１の分岐管路）

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧源と、この油圧源から供給される圧
   油によって駆動する複数のアクチュエータと、これらの
   アクチュエータへの圧油の流れを制御する複数の方向切
   換弁とを有し、 前記複数の方向切換弁のうち互いの位置関係が前記油圧
   源に対し上流側となる第１の方向切換弁と下流側となる
   第２の方向切換弁の少なくとも２つの方向切換弁が、中
   立位置のとき前記油圧源に接続されるセンタバイパス管
   路とタンクとを連通するセンタバイパス通路と、前記セ
   ンタバイパス管路の前記油圧源近傍から分岐した第１の
   分岐管路に接続される第１の入力ポートと、前記センタ
   バイパス管路から分岐した第２の分岐管路に接続される
   第２の入力ポートと、タンクに接続されるタンクポート
   と、前記アクチュエータに接続される出力ポートとを備
   え、前記第１の方向切換弁の形状を、当該第１の方向切
   換弁の操作量が最大値となる以前にこの第１の方向切換
   弁の前記センタバイパス通路を閉塞する閉塞位置を有す
   る形状に設定し、 前記第２の方向切換弁の前記第２の分岐管路上に、前記
   センタバイパス管路からの流入だけを許容するように設
   けた逆止弁と、この逆止弁と前記第２の入力ポートとの
   間から分岐され、前記第１の分岐管路と前記第２の分岐
   管路とを接続する管路上に設けた流量制御手段とを備え
   た油圧作業機の油圧回路において、 前記流量制御手段に、前記第１の方向切換弁の操作量に
   応じて動作するとともに、その第１の方向切換弁の操作
   量が前記最大値に至るまで動作し続け、流量特性を調整
   する調整手段を備えたことを特徴とする油圧作業機の油
   圧回路。
2. 【請求項２】 前記調整手段は、前記第１の方向切換弁
   の操作量が、前記第１の方向切換弁の前記センタバイパ
   ス通路の前記閉塞位置に相当する操作量となってから動
   作を開始し、前記最大値に至るまで動作し続けて前記流
   量特性を調整するものであることを特徴とする請求項１
   に記載の油圧作業機の油圧回路。
3. 【請求項３】 前記流量制御手段の流量特性を設定する
   入力手段と、 この入力手段によって設定された流量特性に基づき前記
   調整手段を操作する操作力を算出し、この算出結果に応
   じた信号を出力する演算手段と、 この演算手段からの信号を入力し、この信号に応じた駆
   動信号を前記調整手段へ出力する駆動手段とを備えたこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の油圧作業機の
   油圧回路。
4. 【請求項４】 前記流量制御手段が可変絞りであること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の油圧作業
   機の油圧回路。
5. 【請求項５】 前記流量制御手段が圧力補償機能を有す
   る流量制御弁であることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれかに記載の油圧作業機の油圧回路。
6. 【請求項６】 前記流量制御手段が可変リリーフ弁であ
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の油
   圧作業機の油圧回路。