JP2813651B2 - バックホウの油圧回路構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックホウの負荷制御
型の油圧回路構造に係り、詳しくは、ドーザ上昇エンド
に伴う走行速度ダウンを抑制させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】負荷制御型油圧回路の一例としては、図
６に示すようなクローズドセンターシステムがある。こ
の回路では、例えば登坂走行とか土砂押し走行といった
具合に走行用油圧モータ６ｃ，９ｃの負荷が大になり、
所定の回路圧を上回ると開閉弁３が開き位置に切換えら
れて調節シリンダ２が油圧ポンプ１の吐出量を減少する
がわ、つまり圧力増大がわに操作し、負荷に見合った圧
油が吐出されると開閉弁３が閉じ操作される、という動
作が行われる。すなわち、負荷に応じてポンプ吐出圧が
自動調節されることにより、過剰なポンプ出力状態をな
くして動力損失を少なくできる省エネルギー手段であ
る。負荷制御回路の形態としては、他にネガティヴコン
トロールシステムやロードセンシングシステムが挙げら
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】バックホウでは掘削作
業が主体であるが、走行しながらドーザによって土砂を
移動させたり均したりするドーザ作業も行う。このドー
ザ作業中ではドーザをドーザシリンダ４ｃで昇降操作す
ることも多いが、ドーザで土砂を押しながらの前進時で
は土砂に対して逃げ変位状態となるドーザ上昇移動は、
土砂に対して食い込み変位状態となる下降移動に比べて
軽い駆動力で行えることや、操縦部からドーザが見え難
い位置にあることから、ドーザを上限まで操作してしま
い易い傾向がある。そうなると、回路圧が主リリーフ弁
２６で設定された所定圧まで上昇するのであるが、この
状態が図６で示された負荷制御回路で生じた場合には、
回路圧の急激な上昇は負荷が急激に増大したことと同じ
状態となり、開閉弁３が開き位置に切換えられて油圧ポ
ンプ１の吐出圧を急増するべく吐出油量が急減する。そ
の結果、前進ドーザ作業中にいきなり走行速度が遅くな
り、しかもその原因が操縦者には直ちには理解できな
い、といった状態を引き起こし、作業能率の低下を招い
ていた。本発明の目的は、負荷制御型油圧回路を採るバ
ックホウにおいて、ドーザ作業中にドーザが上限に達し
ても急激な走行速度低下が生じないように工夫し、作業
能率の低下を抑制させる点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のために
本発明は、複数の油圧駆動型のアクチュエータと、これ
らに圧油を供給する可変容量型の油圧ポンプと、該油圧
ポンプから吐出される圧油の供給方向を制御してアクチ
ュエータに供給する制御弁、前記油圧ポンプの単位時間
当たりの吐出油量を可変設定する調節アクチュエータ
と、油圧ポンプの圧油供給下手側であり、かつ、前記ア
クチュエータの圧油供給上手側に位置する油路の回路圧
を検出する圧検出手段とを備え、圧検出手段による検出
圧が高くなる記油圧ポンプの吐出圧を増加させるととも
に、検出圧が低くなると油圧ポンプの吐出圧を減少させ
る負荷制御状態に、圧検出手段と調節アクチュエータと
を連係してあるバックホウの油圧回路構造において、ド
ーザ昇降用シリンダとドーザ用制御弁とを接続する一対
の給排油路のうちのドーザ上昇駆動側の上昇用油路に、
該上昇用油路に対してリリーフ作用するドーザリリーフ
弁を接続するとともに、このドーザリリーフ弁のリリー
フ圧を、最大回路圧を設定する主リリーフ弁のリリーフ
圧よりも低い値に設定してあることを特徴とする。

【０００５】

【作用】つまり、上記特徴構成によると、ドーザが上限
まで上昇しても、尚、上昇操作され続けると主リリーフ
弁よりも先に設定リリーフ圧の低いドーザリリーフ弁が
作動するようになり、主リリーフ弁は作動しない。従っ
て、ドーザが上昇エンドに達したときの回路圧を従来に
比べて減少させることができ、走行速度の低下割合を抑
制することができる。そして、ドーザリリーフ弁が作動
するのはドーザ上昇操作時だけであるから、ドーザ下降
時やブーム昇降といった他の操作形態時での最大回路圧
は主リリーフ弁によって決まり、例えばブームシリンダ
の最大出力がドーザリリーフ弁の低いリリーフ圧によっ
て低められる、といったドーザ上昇操作以外の操作に悪
影響を及ぼす不都合が生じない。

【０００６】

【発明の効果】従って、１個のリリーフ弁を追加設定す
るだけの比較的簡単な改造により、良好なバックホウ操
作を維持しながらドーザ上昇操作に伴う不測の走行速度
低下が抑制でき、ドーザ作業能率を改善することができ
た。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、ロードセンシン
グシステムを採用したバックホウの油圧回路について図
面に基づいて説明する。図５にバックホウの側面図が、
かつ、図１〜図３には油圧駆動ユニットＡと弁ブロック
Ｂと複数の油圧アクチュエータとで構成された負荷制御
用の油圧回路が示されている。油圧駆動ユニットＡは、
２連の可変容量型油圧ポンプ１、油圧ポンプ１の斜板の
角度を変更して単位時間当たりの吐出量を調節する調節
シリンダ２、調節シリンダ２に対する圧力補償型の圧力
調節弁（パイロット減圧弁）３等から構成されている。
弁ブロックＢは、ドーザ用制御弁４、バケット用制御弁
５、左走行用制御弁６、ブーム用制御弁７、アーム用制
御弁８、右走行用制御弁９、旋回用制御弁１０、スウィ
ング用制御弁１１、サービスポート用制御弁１２の各制
御弁と、これら各制御弁毎に装備されるコンペンセータ
（圧力補償弁）４ａ，５ａ，６ａ，７ａ，８ａ，９ａ，
１０ａ，１１ａ，１２ａとを備えて構成されており、ド
ーザ昇降用シリンダ４ｃ、バケットシリンダ５ｃ、左右
の走行用油圧モータ６ｃ，９ｃ、ブームシリンダ７ｃ、
アームシリンダ８ｃ、旋回用油圧モータ１０ｃ、スウィ
ングシリンダ１１ｃ，サービス用アクチュエータ（例え
ば、油圧ハンマー）１２ｃの各アクチュエータに夫々接
続されている。そして、各制御弁には夫々絞り弁４ｓ，
５ｓ，６ｓ，７ｓ，８ｓ，９ｓ，１０ｓ，１１ｓ，１２
ｓが装備されている。尚、各制御弁には、これらのスプ
ールを切換操作するために、後述するパイロット圧で作
動する一対の切換シリンダ５ｂ，７ｂ，８ｂ，１０ｂ，
１１ｂが装備されている。

【０００８】各コンペンセータ４ａ〜１２ａは、各絞り
弁４ｓ〜１２ｓに対する圧油供給下手側であり、かつ、
各アクチュエータ４ｃ〜１２ｃに対する圧油供給上手側
に配備されている。そして、各コンペンセータ４ａ〜１
２ａのバネ側油室４ｘ〜１２ｘと各アクチュエータ４ｃ
〜１２ｃに対する圧油供給下手側部分とを連通する低圧
側油路４ｔ〜１２ｔ、及び各コンペンセータ４ａ〜１２
ａのバネ側油室４ｘ〜１２ｘに対向する反バネ側油室４
ｙ〜１２ｙと、各コンペンセータ４ａ〜１２ａに対する
圧油供給上手側であり、かつ、各絞り弁４ｓ〜１２ｓに
対する圧油供給下手側とを連通する高圧側油路４ｋ〜１
２ｋを夫々設けてある。これにより、アフターオリフィ
ス型のロードセンシング回路を構成してある。

【０００９】圧力調節弁３のバネ側油室３ｘと各絞り弁
４ｓ〜１２ｓに対する圧油供給下手側部分とを連通する
低圧側油路３ｔを設け、かつ、各制御弁４〜１２の圧油
供給ポート４ｐ〜１２ｐに連絡される弁ブロックＢと油
圧駆動ユニットＡとの連通油路１３における弁ブロック
Ｂへの入力ポート１５と、圧力調節弁３のバネ側油室３
ｘに対向する反バネ側油室３ｙとを専用の接続油路１４
で連通してある。この接続油路１４により、機種毎に油
圧駆動ユニットＡと弁ブロックＢとの配管長さが異なっ
てもその外部配管での圧損値を一定のものにでき、機種
毎に圧力調節弁３のバネ力を微調整する必要がなく好都
合である。

【００１０】図４に示すように、バケット用制御弁５、
ブーム用制御弁７、アーム用制御弁８、旋回用制御弁１
０、及びスウィング用制御弁１１については補助ポンプ
１６のパイロット圧で操作される油圧パイロット操作構
造を採り、バケット・ブーム用の十字操作自在な第１レ
バー１７とそれらのパイロット弁１８、アーム・旋回用
の十字操作自在な第２レバー１９とそれらのパイロット
弁２０、及びスウィング用の第３レバー２１とそのパイ
ロット弁２２が装備されている。

【００１１】図１、図２に示すように、ドーザシリンダ
４ｃとドーザ用制御弁４を接続する一対の給排油路２
８，２９のうちのドーザ上昇駆動側の上昇用油路２８
に、該上昇用油路２８に対してリリーフ作用するドーザ
リリーフ弁２７を接続するとともに、このドーザリリー
フ弁２７のリリーフ圧（１５０kg/cm ）を、最大回路圧
を設定する主リリーフ弁２６のリリーフ圧（２４０kg/c
m ）よりも低い値に設定してある。つまり、ドーザ作業
中にドーザシリンダ４ｃを上昇操作し続けた場合には、
ドーザリリーフ弁２７が作動し、そのときのリリーフ圧
に応じたロードセンシングが行われるのである。これ
は、主リリーフ弁２６によるリリーフ圧に応じたロード
センシングが行われる場合に比べて油圧ポンプ１の吐出
圧を低く（吐出量を多く）でき、従って、ドーザ上昇エ
ンドによる走行速度低下があまり顕著に生じないように
してある。

【００１２】本願では、差圧によって切換わる圧力調節
弁３が圧検出手段に相当している。又、特許請求の範囲
の項においては、ブームシリンダ７ｃや旋回モータ１０
ｃ等を総称して油圧駆動型のアクチュエータＤ、バケッ
ト用制御弁５やアーム用制御弁８等を総称して制御弁
Ｅ、と夫々表現するものである。

【００１３】〔別実施例〕本発明を、クローズドセンタ
ーシステムに適用する（図６に仮想線で示すドーザリリ
ーフ弁２７）とか、他の負荷制御回路に適用しても良
い。又、図７にはネガティヴコントロール型負荷制御の
要部原理図が示され、制御弁４通過後に配置されるネガ
コン絞り３ａと、これの圧油供給上手側部分と調節シリ
ンダ２のピストン室とを連通する検出油路３ｂとで圧検
出手段３が構成されている。

【００１４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧回路を示す系統図その１

【図２】油圧回路を示す系統図その２

【図３】油圧回路を示す系統図その３

【図４】パイロット回路を示す系統図

【図５】バックホウの側面図

【図６】クローズドセンター型負荷制御の回路図

【図７】ネガティヴコントロール型負荷制御の要部回路
図

【符号の説明】

１ 可変容量型油圧ポンプ ２ 調節アクチュエータ ３ 圧検出手段 ４ ドーザ用制御弁 ４ｃ ドーザ昇降用シリンダ ２６ 主リリーフ弁 ２７ ドーザリリーフ弁 ２８ 上昇用油路 ２９ 給排油路 Ｄ アクチュエータ Ｅ 制御弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の油圧駆動型のアクチュエータ
   （Ｄ）と、これらに圧油を供給する可変容量型の油圧ポ
   ンプ（１）と、該油圧ポンプ（１）から吐出される圧油
   の供給方向を制御して前記アクチュエータ（Ｄ）に供給
   する制御弁（Ｅ）と、前記油圧ポンプ（１）の単位時間
   当たりの吐出油量を可変設定する調節アクチュエータ
   （２）と、前記油圧ポンプ（１）の圧油供給下手側であ
   り、かつ、前記アクチュエータ（Ｄ）の圧油供給上手側
   に位置する油路の回路圧を検出する圧検出手段（３）と
   を備え、前記圧検出手段（３）による検出圧が高くなる
   と前記油圧ポンプ（１）の吐出圧を増加させるととも
   に、検出圧が低くなると前記油圧ポンプ（１）の吐出圧
   を減少させる負荷制御状態に、前記圧検出手段（３）と
   前記調節アクチュエータ（２）とを連係してあるバック
   ホウの油圧回路構造であって、 ドーザ昇降用シリンダ（４ｃ）とドーザ用制御弁（４）
   とを接続する一対の給排油路（２８），（２９）のうち
   のドーザ上昇駆動側の上昇用油路（２８）に、該上昇用
   油路（２８）に対してリリーフ作用するドーザリリーフ
   弁（２７）を接続するとともに、このドーザリリーフ弁
   （２７）のリリーフ圧を、最大回路圧を設定する主リリ
   ーフ弁（２６）のリリーフ圧よりも低い値に設定してあ
   るバックホウの油圧回路構造。