JP3061529B2 - ローダフロント付き油圧ショベルの油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バケットが開閉可能な
構造に形成されたローダフロント付き油圧ショベルの油
圧駆動装置に係り、特に、切換弁群のセンタバイパス通
路上の最下流に設けた圧力発生手段で発生する圧力に基
づいて、可変容量油圧ポンプの吐出容量を制御する、い
わゆるネガコン制御を備えたローダフロント付き油圧シ
ョベルの油圧駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は本発明の対象とするローダフロン
ト付き油圧ショベルの外観を示す側面図である。一般
に、ローダフロント付き油圧ショベルは、走行体４０
と、この走行体４０上に配置され、運転室が設けられる
旋回体４１と、この旋回体４１に回動可能に設けられる
ブーム４２と、このブーム４２に回動可能に連結される
アーム４３と、このアーム４３に回動可能に連結され、
しかも開閉可能に形成されたバケット４４とを備えてい
る。上述したブーム４２とアーム４３とバケット４４と
によってローダフロントが形成されている。

【０００３】上述した走行体４０を形成する左右の履帯
は２つの走行モータ、すなわち右走行モータと左走行モ
ータとにより駆動し、旋回体４１は旋回モータにより走
行体４０上で旋回する。ブーム４２は、ブームシリンダ
４５を伸長させるように駆動することにより上昇する方
向に回動し、ブームシリンダ４５を収縮させるように駆
動することにより下降する方向に回動する。アーム４３
も、例えば同図３に示す状態からアームシリンダ４６を
伸長させるように駆動することにより上昇する方向に回
動し、アームシリンダ４６を収縮させるように駆動する
ことにより下降する方向に回動する。バケット４４も、
例えば同図３に示す状態からバケットシリンダ４７を伸
長させるように駆動することにより上向きに回動（チル
ト動作）し、バケットシリンダ４７を収縮させるように
駆動することによりする下向きに回動（ダンプ動作）す
る。さらに、このバケット４４は、バケット開閉シリン
ダを収縮させるように駆動することにより分割されて開
状態となり、バケット開閉シリンダを伸長させるように
駆動することにより閉状態に復帰する。

【０００４】このローダフロント付き油圧ショベルで
は、後に詳述するが、例えばバケット開閉シリンダを伸
長させるように駆動してバケット４４を閉状態にし、ブ
ーム４２、アーム４３、バケット４４を適宜回動させる
ことにより、土砂の掘削がおこなわれ、バケット４４上
に土砂が堆積する。そして、例えば旋回体４１を旋回さ
せながらブーム４２、アーム４３を上昇させてバケット
４４を図示しないトラックの荷台の上方に位置させ、こ
の状態でバケット開閉シリンダを収縮させるように駆動
すると、バケット４４が開かれ、このバケット４４に堆
積されていた土砂がトラックの荷台上に放土される。こ
のようにして土砂の掘削作業等をおこなうことができ
る。

【０００５】図４は図３に示すようなローダフロント付
き油圧ショベルに備えられる従来の油圧駆動装置を示す
回路図である。

【０００６】この従来技術は、複数の油圧ポンプ、例え
ば可変容量油圧ポンプ１と可変容量油圧ポンプ２を備え
ている。油圧ポンプ１の吐出容量は吐出容量制御手段３
で制御され、油圧ポンプ２の吐出容量は吐出容量制御手
段４で制御される。

【０００７】油圧ポンプ１側には、最上流に、例えば上
述した右走行モータの駆動を制御する右走行用方向制御
弁５が配置され、その下流にはブームシリンダ４５の駆
動を制御するブーム用方向制御弁６と、バケット４４の
チルト動作時に、あるいはバケット４４の開閉動作時に
選択的に活用される方向制御弁７と、アームシリンダ４
６の駆動を制御するアーム用方向制御弁８とがタンデム
接続されている。ブーム用方向制御弁６と方向制御弁７
とアーム用方向制御弁８とは、互いにパラレルに接続さ
れている。上述の右走行用方向制御弁５、ブーム用方向
制御弁６、方向制御弁７、及びアーム用方向制御弁８に
より、基本的に油圧ポンプ１からの圧油が供給される第
１の切換弁群が構成されている。

【０００８】油圧ポンプ２側には、上述した旋回モータ
の駆動を制御する旋回用方向制御弁９と、アームシリン
ダ４６の駆動を制御するアーム用方向制御弁１０と、ブ
ームシリンダ４５の駆動を制御するブーム用方向制御弁
１１と、バケットシリンダ４７を伸縮させるバケット用
方向制御弁１２と、左走行モータの駆動を制御する左走
行用方向制御弁１３が配置されている。これらの旋回用
方向制御弁９と、アーム用方向制御弁１０と、ブーム用
方向制御弁１１と、バケット用方向制御弁１２と、左走
行用方向制御弁１３とは互いにパラレルに接続されてお
り、また、これらの方向制御弁９，１０，１１，１２，
１３により、油圧ポンプ２からの圧油が供給される第２
の切換弁群が構成されている。

【０００９】上述した油圧ポンプ１側の第１の切換弁群
のセンタバイパス通路の最下流には、前述した吐出容量
制御手段３を駆動する圧力を発生させる圧力発生手段、
すなわち固定絞り１５と、この固定絞り１５で発生させ
る圧力の最大値を規定するリリーフ弁１７が設けられて
いる。同様に油圧ポンプ２側の第２の切換弁群のセンタ
バイパス通路の最下流には、前述した吐出容量制御手段
４を駆動する圧力を発生させる圧力発生手段、すなわち
固定絞り１６と、この固定絞り１６で発生させる圧力の
最大値を規定するリリーフ弁１８とを備えている。

【００１０】上述した第１の切換弁群に属する方向制御
弁７の１つの流出ポートは、管路１４ａを介して第２の
切換弁群に属するバケツト用方向制御弁１２の、バケッ
ト４４のチルト動作時に圧油が流出される流出ポートに
接続してある。また、方向制御弁７の別の１つの流出ポ
ートは、管路１４ｂを介して前述したバケット開閉シリ
ンダの駆動を制御するバケット開閉用方向制御弁３１に
接続してある。

【００１１】また、上述した第２の切換弁群に属するバ
ケット用方向制御弁１２、及び方向制御弁７の切換え用
の操作レバー２１Ａと、この操作レバー２１Ａの操作方
向の違いにより、それぞれパイロットポンプ１４の圧を
減圧してパイロット圧としてバケット用方向制御弁１２
の制御室１２ａ、あるいは制御室１２ｂに出力するパイ
ロット弁１９、あるいはパイロット弁２０と、これらの
パイロット弁１９，２０で発生させたパイロット圧を選
択的に取り出すシャトル弁２１Ｂとを備えている。この
シャトル弁２１Ｂで取り出されたパイロット圧は、方向
制御弁７の片方の制御室７ｂにパイロット管路７ｄを介
して導かれる。

【００１２】また、バケット開閉用方向制御弁３１の切
換え用の操作レバー３１Ａと、この操作レバー３１Ａの
操作方向の違いにより、それぞれパイロットポンプ１４
の圧を減圧してパイロット圧としてバケット開閉用方向
制御弁３１の制御室３１ａ、あるいは制御室３１ｂに出
力するパイロット弁２７、あるいはパイロット弁２８
と、これらのパイロット弁２７，２８で発生させたパイ
ロット圧を選択的に取り出すシャトル弁３１Ｂとを備え
ている。このシャトル弁３１Ｂで取り出されたパイロッ
ト圧は、方向制御弁７の他の制御室７ａにパイロット管
路７ｃを介して導かれるとともに、パイロット管路３２
ｃを介して、上述のパイロット管路７ｄ中に設けた切換
弁３２の駆動部に導かれる。切換弁３２は、同図４で示
す上段位置がパイロット管路７ｄを連通状態にする切換
位置になっており、下段位置がパイロット管路７ｄをタ
ンク３２に接続する切換位置になっている。

【００１３】なお、同図４では、第１の切換弁群に属す
る右走行用方向制御弁５、ブーム用方向制御弁６、アー
ム用方向制御弁８、及び第２の切換弁群に属する旋回用
方向制御弁９、アーム用方向制御弁１０、ブーム用方向
制御弁１１、左走行用方向制御弁１３を切換える操作レ
バーを含む操作装置については、図示を省略してある。

【００１４】この図４に示される従来技術における図３
に示すバケット４４のチルト動作、ダンプ動作、及び開
閉動作について以下に説明する。今、例えばバケット開
閉用方向制御弁３１が中立状態にあり、このときバケッ
ト４４は閉じられているものとする。土砂の掘削に際し
ては、掘り起こし動作、すなわち前述した図３に例示す
るチルト動作が実施される。

【００１５】この場合、図４に示す操作レバー２１Ａを
同図４の反時計方向に傾ける操作がおこなわれる。これ
により、パイロット弁１９が作動し、発生したパイロッ
ト圧がバケット用方向制御弁１２の制御室１２ａに与え
られ、このバケット用方向制御弁１２は同図４の左位置
に切り換えられる。これと同時に、パイロット弁１９で
発生したパイロット圧がシャトル弁２１Ｂから取り出さ
れ、パイロット管路７ｄに導かれ、方向制御弁７の制御
室７ｂに与えられる。これにより、方向切換弁７は、同
図４の右位置に切り換えられる。

【００１６】上述のように、バケット用方向制御弁１２
が同図４の左位置に切り換えられるにつれて、油圧ポン
プ２に属する第２の切換弁群のセンタバイパス通路が徐
々に閉じられ、固定絞り１６部分に発生する圧力の値が
小さくなり、これにより吐出容量制御手段４が油圧ポン
プ２の吐出容量を大きくするように作動し、第２の切換
弁群に供給される流量が増加する。この流量がバケット
用方向制御弁１２の同図４の左位置を経てその流出ポー
トに供給される。同様に、上述した方向制御弁７の切換
動作に伴って第１の切換弁群のセンタバイパス通路が徐
々に閉じられ、固定絞り１５部分に発生する圧力の値が
小さくなり、これにより吐出容量制御手段３が油圧ポン
プ１の吐出容量を大きくするように作動し、第１の切換
弁群に供給される流量が増加する。この流量が方向制御
弁７の同図４の右位置を経て、管路１４ａに供給され、
上述したバケット用方向制御弁１２の流出ポートに合流
する。したがって、第２の油圧ポンプ２から吐出される
流量と第１の油圧ポンプ１から吐出される流量との合流
された圧油が、図３のバケットシリンダ４７のヘッド側
に供給され、このバケットシリンダ４７が伸長するよう
に作動し、所望のチルト動作が行なわれ、土砂が掘り起
こされ、バケツト４４上に土砂が積まれる。

【００１７】このような状態から図３に示すブーム４
２、アーム４３、旋回体４１、走行体４０等を適宜選択
的に駆動し、バケット４４を所定の放土位置まで移動さ
せる動作がおこなわれる。

【００１８】所定の放土位置まで移動させたとき、バケ
ット４４を放土するために、操作レバー３１Ａを同図４
の反時計方向に傾ける操作がおこなわれる。これにより
パイロット弁２７が作動し、発生したパイロット圧がシ
ャトル弁３１Ｂから取り出される。このパイロット圧
は、パイロット管路３２ｃを介して切換弁３２の駆動部
に与えられ、これに応じて切換弁３２が同図４の下段位
置に切り換えられ、パイロット管路７ｄがタンク２９に
連通する。また、上述のパイロット圧がパイロット管路
７ｃを介して方向制御弁７の制御室７ａに与えられ、方
向制御弁７が同図４の左位置に切り換えられる。したが
って、この方向制御弁７の左位置の流出ポートが管路１
４ｂに連通する。また同時に、上述のようにパイロット
弁２７で発生したパイロット圧が、バケット開閉用方向
制御弁３１の制御室３１ａに供給され、このバケット開
閉用方向制御弁３１が左位置に切り換えられる。

【００１９】これにより、油圧ポンプ１からの圧油は、
方向制御弁７の左位置を経て、管路１４ｂに導かれ、バ
ケット開閉用方向制御弁３１を介して図示しないバケッ
ト開閉シリンダのロッド側に供給され、図示しないバケ
ツト開閉シリンダが収縮するように作動し、バケット４
４が開かれ、所望の放土がおこなわれる。

【００２０】なお、このとき、同時にバケット４４のチ
ルト動作、あるいはダンプ動作を実施する場合には、上
述の操作レバー３１Ａの操作とともに、操作レバー２１
Ａを操作すればよく、パイロット弁１９の作動に伴って
発生するパイロット圧によりバケット用方向制御弁１２
が左位置に切り換えられて前述のようなチルト動作がお
こなわれ、あるいは、パイロット弁２０の作動に伴って
発生するパイロット圧によりバケット用方向制御弁１２
が右位置に切り換えられてダンプ動作が同時におこなわ
れる。

【００２１】また、上述のような放土が終了すると、操
作レバー３１Ａが同図４の時計方向に倒される操作がお
こなわれ、パイロット弁２８が作動し、発生したパイロ
ット圧がシャトル弁３１Ｂを介してパイロット管路３２
ｃ、パイロット管路７ｃに導かれ、上述したように切換
弁３２が下段位置に、方向制御弁７が左位置に、それぞ
れ切り換えられた状態に保たれ、また同時にパイロット
圧がバケット開閉用方向制御弁３１の制御室３１ｂに与
えられ、このバケット開閉用方向制御弁３１が同図４の
右位置に切り換えられる。これにより、油圧ポンプ１か
らの圧油は、方向制御弁７の左位置、管路１４ｂ、バケ
ット開閉用方向制御弁３１の右位置を介して図示しない
バケット開閉シリンダのヘッド側に供給され、図示しな
いバケット開閉シリンダが伸長するように作動し、バケ
ット４４が閉じられる。このようにバケット４４が閉じ
られたとき、操作レバー３１Ａを中立に復帰させる操作
がおこなわれる。これにより、バケット開閉用方向制御
弁３１及び方向制御弁７は中立位置に復帰する。切換弁
３２も中立位置である上段位置に復帰し、パイロット管
路７ｄは連通状態となる。

【００２２】このような状態から、図３に示すブーム４
２、アーム４３、旋回体４１、走行体４０等を再び適宜
選択的に駆動し、バケット４４を所定の掘削位置まで移
動させる動作がおこなわれる。このとき、バケット４４
の姿勢が次の掘削動作に対して十分満足される待機姿勢
でないときには、バケット４４のダンプ動作がおこなわ
れる。

【００２３】バケット４４のダンプ動作は上記でも若干
触れたように、操作レバー２１Ａを同図４の時計方向に
傾けることによりおこなわれる。これによりパイロット
弁２０が作動し、発生したパイロット圧がバケット用方
向制御弁１２の制御室１２ｂに与えられ、このバケット
用方向制御弁１２が同図４の右位置に切り換えられる。
これに伴い、油圧ポンプ２からの圧油がバケット用方向
制御弁１２の右位置を介して図３に示すバケットシリン
ダ４７のロッド側に供給され、このバケットシリンダ４
７が収縮し、所望のダンプ動作がおこなわれる。

【００２４】なお、このとき、パイロット弁２０の作動
に伴って発生したパイロット圧がパイロット管路７ｄに
導かれ、方向制御弁７が右位置に切り換えられて油圧ポ
ンプ１からの圧油が管路１４ａに導かれるものの、この
ときバケット用方向制御弁１２が右位置に切り換えられ
ていることから管路１４ａはタンク２９に連通し、した
がって油圧ポンプ１から吐出される圧油は油圧ポンプ２
からの圧油に合流されず、タンク２９に戻される。

【００２５】通常、バケットシリンダ４７のヘッド側の
受圧面積は、ロッド側の受圧面積の２倍程度に設定して
ある。バケット４４のチルト動作時には、油圧ポンプ１
と油圧ポンプ２の圧油を合流させてバケットシリンダ４
７のヘッド側に供給することにより、大きな掘り起こし
力が得られ、また、油圧ポンプ２の圧油をバケットシリ
ンダ４７のロッド側に供給した場合と同等の比較的速い
作動速度を得ることができる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に構成される従来のローダフロント付き油圧ショベルの
油圧駆動装置にあっては、図示しないバケット開閉シリ
ンダを駆動させるための複雑な回路構成、すなわち、バ
ケット開閉用方向制御弁３１、シャトル弁３１Ｂ、パイ
ロット管路７ｃ，３２ｃ、管路１４ｂ、及び切換弁３２
を要することから、部品点数が多くなって製作費が高く
なる問題があるとともに、これらの回路構成部品の配置
スペースが大きくなり、当該油圧駆動装置のコンパクト
化を実現できない問題がある。

【００２７】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、バケットシリン
ダ及びバケット開閉シリンダを駆動させるための回路構
成を簡単にすることができ、しかも従来とほぼ同等の機
能を得ることができるローダフロント付き油圧ショベル
の油圧駆動装置を提供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載の発明は、ブームシリンダ、
アームシリンダ、バケットシリンダ、バケット開閉シリ
ンダ、旋回モータ及び２つの走行モータを含む複数のア
クチュエータと、少なくとも１つの可変容量油圧ポンプ
を含む複数の油圧ポンプと、上記可変容量油圧ポンプか
らの圧油が供給されるとともに、上記２つの走行モータ
のうちの一方の駆動を制御し最上流に配置される走行用
方向制御弁と、この走行用方向制御弁の下流に配置され
る複数の方向制御弁とをタンデム接続して成るととも
に、これらの方向制御弁がアーム用方向制御弁を含む第
１の切換弁群と、上記可変容量油圧ポンプ以外の油圧ポ
ンプからの圧油が供給されるとともに、当該油圧ポンプ
に互いにパラレル接続される旋回用方向制御弁、アーム
用方向制御弁、及びバケット用方向制御弁を含む第２の
切換弁群と、上記第１の切換弁群に含まれる上記アーム
用方向制御弁の圧油供給通路上に設けた固定絞りと、上
記第１の切換弁群のセンタバイパス通路の最下流に設け
た圧力発生手段と、この圧力発生手段で発生する圧力に
応じて上記可変容量油圧ポンプの吐出容量を制御する吐
出容量制御手段とを備えたローダフロント付き油圧ショ
ベルの油圧駆動装置において、上記第１の切換弁群の上
記センタバイパス通路上であって、上記圧力発生手段の
近傍の上流に設けられ、上記センタバイパス通路を開閉
制御可能な開閉制御弁と、上記第１の切換弁群内の上記
固定絞りの上流に位置する圧油供給通路上であって、上
記最上流に配置される走行用方向制御弁の下流からパラ
レル接続した圧油供給通路上の所定部分と、上記第２の
切換弁群に含まれるバケット用方向制御弁の圧油流入ポ
ートとを接続する接続通路と、この接続通路上に設けら
れ、上記第１の切換弁群から上記第２の切換弁群に向か
う方向への流れを許容するチェック弁と、上記第２の切
換弁群の上記バケット用方向制御弁の圧油供給通路上に
設けられ、上記バケット用方向制御弁以外の方向制御弁
への圧油供給通路に上記接続通路からの圧油が流入する
のを阻止するチェック弁と、上記開閉制御弁と上記バケ
ット用方向制御弁とを連動させる連動手段とを備えると
ともに、上記第１の切換弁群の最上流に配置される走行
用方向制御弁の下流に、上記バケット開閉シリンダの駆
動を制御するバケット開閉用方向制御弁を配置した構成
にしてある。

【００２９】

【作用】本発明の請求項１に記載の発明は、上記した構
成にしてあることから、例えばバケットのチルト動作を
おこなわせるときには、第２の切換弁群に属するバケッ
ト用方向制御弁を、バケットシリンダのヘッド側への圧
油の供給が可能な所定の切換位置に切り換えればよい。
これにより、連動手段を介して、第１の切換弁群のセン
タバイパス通路上に設けた開閉制御弁が、このセンタバ
イパス通路を閉じるように作動する。これに伴い、開閉
制御弁の下流に配置された圧力発生手段で発生する圧力
の値が小さくなり、吐出容量制御手段は、可変容量油圧
ポンプの吐出容量を大きくするように作動する。この可
変容量油圧ポンプからの流量が接続通路を介して第２の
切換弁群に属するバケット用方向制御弁に与えられ、第
１の切換弁群側の可変容量油圧ポンプからの圧油と第２
の切換弁群側の油圧ポンプからの圧油とが合流されてバ
ケット用方向制御弁に供給され、さらにバケットシリン
ダのヘッド側に供給され、これによりバケットシリンダ
が伸長して所望のチルト動作をおこなわせることができ
る。

【００３０】また、ダンプ動作をおこなわせるときに
は、第２の切換弁群に属するバケット用方向制御弁を、
バケットシリンダのロッド側への圧油の供給が可能な異
なる切換位置に切り換えればよい。このときのバケット
用方向制御弁に、第１の切換弁群の可変容量油圧ポンプ
からの圧油と第２の切換弁群側の油圧ポンプからの圧油
とが合流されて供給されるまでの動作は、上述のチルト
動作時と同様である。このダンプ動作時では、バケット
用方向制御弁に供給された圧油は上述の異なる切換位置
を介してバケットシリンダのロッド側に与えられ、バケ
ットシリンダが収縮して所望のダンプ動作をおこなわせ
ることができる。

【００３１】なおこの場合、接続通路に導かれた圧油の
バケット用方向制御弁への流入を阻止する阻止手段を設
けるように考慮すれば、このダンプ動作時には第２の切
換弁群側の油圧ポンプの圧油だけをバケットシリンダに
供給させることができ、チルト動作時とほぼ同等の作動
速度とすることができる。

【００３２】また、上述のチルト動作等に際し、接続通
路を介して供給される可変容量油圧ポンプからの圧油
は、接続通路に設けたチェック弁と、バケット用方向制
御弁の圧油供給通路上に設けたチェック弁とによって、
バケット用方向制御弁以外の方向制御弁には流れないよ
うに規制され、これによりバケットシリンダ以外の他の
アクチュエータの作動に影響を及ぼさない。

【００３３】そして例えば、バケットの開閉動作をおこ
なわせるときには、第１の切換弁群に属するバケット開
閉用方向制御弁を切り換えればよい。これにより、この
第１の切換弁群のセンタバイパス通路が閉じられ、圧力
発生手段で発生する圧力の値が小さくなり、吐出容量制
御手段は、可変容量油圧ポンプの吐出容量を大きくする
ように作動する。この可変容量油圧ポンプからの流量が
バケット開閉用方向制御弁を介してバケット開閉シリン
ダに供給され、所望のバケットの開閉動作をおこなわせ
ることができる。

【００３４】また、このようなバケットの開閉動作時
に、バケットのダンプ動作あるいはチルト動作を同時に
おこなわせるときには、第１の切換弁群に属するバケッ
ト開閉用方向制御弁と第２の切換弁群に属するバケツト
用方向制御弁とを同時に切り換えればよい。一般にバケ
ット開閉シリンダの負荷圧はバケットシリンダの負荷圧
に比べて小さく、したがって、このような同時操作時に
は接続通路を介してバケットシリンダには第１の切換弁
群側の可変容量油圧ポンプの圧油は供給されず、第１の
切換弁群側の可変容量油圧ポンプの圧油はバケット開閉
用方向制御弁に供給され、これに応じてバケット開閉シ
リンダを作動させることができ、一方、第２の切換弁群
側の油圧ポンプの圧油はバケット用方向制御弁に供給さ
れ、これに応じてバケットシリンダを作動させることが
でき、所望の複合操作をおこなわせることができる。

【００３５】このように本発明の請求項１に記載の発明
では、従来の２つの方向制御弁、すなわちバケット開閉
用方向制御弁と、バケットのチルト動作及び開閉動作に
活用される方向制御弁の代りに、１つのバケット開閉用
方向制御弁を設けるだけで済み、これに伴ってパイロッ
ト管路等も少なくすることができ、バケットシリンダ及
びバケット開閉シリンダを駆動させるための回路構成を
簡単にできる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明のローダフロント付き油圧ショ
ベルの油圧駆動装置の実施例を図に基づいて説明する。
図１は本発明の請求項１，２，３に対応するローダフロ
ント付き油圧ショベルの油圧駆動装置の第１の実施例を
示す回路図である。この第１の実施例は、前述した図３
に示すようなローダフロント付き油圧ショベルに備えら
れる。また、図１は前述した図４に対応させて描いてあ
り、図４に示したものと同等のものは同じ符号で示して
ある。

【００３７】すなわち、図１に示す第１の実施例にあっ
ても、複数の油圧ポンプ、例えば可変容量油圧ポンプ１
と可変容量油圧ポンプ２を備えている。油圧ポンプ１の
吐出容量は吐出容量制御手段３で制御され、油圧ポンプ
２の吐出容量は吐出容量制御手段４で制御される。

【００３８】油圧ポンプ１側には、最上流に、例えば右
走行モータの駆動を制御する右走行用方向制御弁５が配
置され、その下流には図３に示すブームシリンダ４５の
駆動を制御するブーム用方向制御弁６と、バケット開閉
シリンダの駆動を制御するバケット開閉用方向制御弁７
Ａと、アームシリンダ４６の駆動を制御するアーム用方
向制御弁８とがタンデム接続されている。ブーム用方向
制御弁６とバケット開閉用方向制御弁７Ａとアーム用方
向制御弁８とは、互いにパラレルに接続されている。上
述の右走行用方向制御弁５、ブーム用方向制御弁６、バ
ケット開閉用方向制御弁７Ａ、及びアーム用方向制御弁
８により、油圧ポンプ１からの圧油が供給される第１の
切換弁群が構成されている。

【００３９】油圧ポンプ２側には、旋回モータの駆動を
制御する旋回用方向制御弁９と、図３に示すアームシリ
ンダ４６の駆動を制御するアーム用方向制御弁１０と、
ブームシリンダ４５の駆動を制御するブーム用方向制御
弁１１と、バケットシリンダ４７を伸縮させるバケット
用方向制御弁１２と、左走行モータの駆動を制御する左
走行用方向制御弁１３が配置されている。これらの旋回
用方向制御弁９と、アーム用方向制御弁１０と、ブーム
用方向制御弁１１と、バケット用方向制御弁１２と、左
走行用方向制御弁１３とは互いにパラレルに接続されて
おり、また、これらの方向制御弁９，１０，１１，１
２，１３により、油圧ポンプ２からの圧油が供給される
第２の切換弁群が構成されている。

【００４０】上述した油圧ポンプ１側の第１の切換弁群
のセンタバイパス通路の最下流には、吐出容量制御手段
３を駆動する圧力を発生させる圧力発生手段、すなわち
固定絞り１５と、この固定絞り１５で発生させる圧力の
最大値を規定するリリーフ弁１７が設けられている。同
様に油圧ポンプ２側の第２の切換弁群のセンタバイパス
通路の最下流には、前述した吐出容量制御手段４を駆動
する圧力を発生させる圧力発生手段、すなわち固定絞り
１６と、この固定絞り１６で発生させる圧力の最大値を
規定するリリーフ弁１８とを備えている。

【００４１】また、上述した第２の切換弁群に属するバ
ケット用方向制御弁１２の切換え用の操作レバー２１Ａ
と、この操作レバー２１Ａの操作方向の違いにより、そ
れぞれパイロットポンプ１４の圧を減圧してパイロット
圧としてバケット用方向制御弁１２の制御室に出力する
パイロット弁１９、あるいはパイロット弁２０と、これ
らのパイロット弁１９，２０で発生させたパイロット圧
を選択的に取り出すシャトル弁２１Ｂとを備えている。

【００４２】また、第１の切換弁群のセンタバイパス通
路の最下流に設けた固定絞り１５の近傍の上流には、こ
のセンタバイパス通路を開閉制御可能な開閉制御弁２２
を設けてある。この開閉制御弁２２は中立時にはセンタ
バイパス通路を連通状態に保つとともに、上述のシャト
ル弁２１Ｂで取り出されパイロット管路２１Ｃで導かれ
るパイロット圧によって駆動し、センタバイパス通路を
閉じるように作動する。 上述したシャトル弁２１Ｂ及
びパイロット管路２１Ｃは、開閉制御弁２２とバケット
用方向制御弁１２とを連動させる連動手段を構成してい
る。

【００４３】また、上述した第１の切換弁群の圧油供給
通路上であって、最上流に配置される右走行用方向制御
弁５の下流からパラレル接続した圧油供給通路上の所定
部分と、第２の切換弁群に含まれるバケット用方向制御
弁１２の圧油流入ポートとを接続する接続通路２３と、
この接続通路２３上に設けられ、第１の切換弁群から第
２の切換弁群に向かう方向への流れを許容し、第２の切
換弁群から第１の切換弁群に向かう方向の逆流を阻止す
るチェック弁２４と、第２の切換弁群の圧油供給通路上
に設けられ、バケット用方向制御弁１２以外の方向制御
弁への圧油供給通路に接続通路２３からの圧油が流入す
るのを阻止するチェック弁２５，２６を備えている。

【００４４】また、アーム用方向制御弁８の圧油供給通
路上には、アーム４３とバケット４４との複合操作を実
現させるための固定絞り８Ａを設けてある。上述した接
続通路２３は、同図１に示すように固定絞り８Ａの上流
に位置する圧油供給通路に接続されている。

【００４５】なお、同図１に示す第１の実施例にあって
も、第１の切換弁群に属する右走行用方向制御弁５、ブ
ーム用方向制御弁６、アーム用方向制御弁８、及び第２
の切換弁群に属する旋回用方向制御弁９、アーム用方向
制御弁１０、ブーム用方向制御弁１１、左走行用方向制
御弁１３を切換える操作レバーを含む操作装置について
は、図示を省略してある。また、同図１中、２９はタン
クである。

【００４６】この第１の実施例におけるバケット４４の
チルト動作、ダンプ動作、及び開閉動作について以下に
説明する。

【００４７】例えばバケット４４のチルト動作をおこな
わせるときには、操作レバー２１Ａを同図１の反時計方
向に傾けるように操作させてパイロット弁１９を作動さ
せ、第２の切換弁群に属するバケット用方向制御弁１２
をバケットシリンダ４７のヘッド側への圧油の供給が可
能な同図１の左位置に切り換えればよい。これにより、
油圧ポンプ２側の第２の切換弁群のセンタバイパス通路
が閉じられ、固定絞り１６で発生する圧力の値が小さく
なり、吐出容量制御手段４は油圧ポンプ２の吐出容量を
大きくするように作動し、このように増加した流量がバ
ケット用方向制御弁１２に与えられる。また、このとき
同時にパイロット弁１９の作動に伴って発生したパイロ
ット圧がシャトル弁２１Ｂから取り出され、パイロット
管路２１Ｃに導かれ、切換弁２２の駆動部に与えられ
る。これによって、切換弁２２は右位置すなわち閉位置
となるように切換えられる。これに伴い、油圧ポンプ１
側の第１の切換弁群のセンタバイパス通路が閉じられ、
固定絞り１５で発生する圧力の値が小さくなり、吐出容
量制御手段３は油圧ポンプ１の吐出容量を大きくするよ
うに作動する。このようにして増加した油圧ポンプ１の
流量が、接続通路２３、チェック弁２４を経て第２の切
換弁群のバケット用方向制御弁１２の流入ポートに与え
られる。すなわち、油圧ポンプ１と油圧ポンプ２の合流
した圧油がバケット用方向制御弁１２に与えられ、さら
にバケットシリンダ４７のヘッド側に供給され、このバ
ケットシリンダ４７が伸長して所望のチルト動作をおこ
なわせることができる。

【００４８】また例えば、バケット４４のダンプ動作を
おこなわせるときには、操作レバー２１Ａを同図１の時
計方向に傾けるように操作させてパイロット弁２０を作
動させ、第２の切換弁群に属するバケット用方向制御弁
１２をバケットシリンダ４７のロッド側への圧油の供給
が可能な同図１の右位置に切り換えればよい。これによ
り、油圧ポンプ２側の第２の切換弁群のセンタバイパス
通路が閉じられ、上述のように固定絞り１６で発生する
圧力の値が小さくなって吐出容量制御手段４は油圧ポン
プ２の吐出容量を大きくするように作動し、増加した流
量がバケット用方向制御弁１２に与えられる。このとき
同時にパイロット弁２０の作動に伴って発生したパイロ
ット圧がシャトル弁２１Ｂから取り出され、パイロット
管路２１Ｃに導かれ、切換弁２２が閉位置となるように
切換えられる。これに伴い、油圧ポンプ１側の第１の切
換弁群のセンタバイパス通路が閉じられ、固定絞り１５
で発生する圧力の値が小さくなって吐出容量制御手段３
は油圧ポンプ１の吐出容量を大きくするように作動す
る。増加した油圧ポンプ１の流量が、接続通路２３、チ
ェック弁２４を経て第２の切換弁群のバケット用方向制
御弁１２の流入ポートに与えられ、油圧ポンプ２からの
圧油に合流する。この合流した圧油がバケット用方向制
御弁１２に与えられ、さらにバケットシリンダ４７のロ
ッド側に供給され、このバケットシリンダ４７が収縮し
て所望のダンプ動作をおこなわせることができる。

【００４９】上述したチルト動作、ダンプ動作に際し、
接続通路２３を介して供給される油圧ポンプ１からの圧
油は、接続通路２３に設けたチェック弁２４と、バケッ
ト用方向制御弁１２の圧油供給通路上に設けたチェック
弁２５，２６とによって、バケット用方向制御弁以外の
方向制御弁には流れないように規制され、これによりバ
ケットシリンダ４７以外の他のアクチュエータに影響を
及ぼさない。

【００５０】また例えば、バケット４４の開閉動作をお
こなわせるときには、第１の切換弁群に属するバケット
開閉用方向制御弁７Ａを切り換えればよい。これによ
り、この第１の切換弁群のセンタバイパス通路が閉じら
れ、固定絞り１５で発生する圧力の値が小さくなり、吐
出容量制御手段３は、油圧ポンプ１の吐出容量を大きく
するように作動する。この油圧ポンプ１からの流量がバ
ケット開閉用方向制御弁７Ａを介して図示しないバケッ
ト開閉シリンダに供給され、所望のバケット４４の開閉
動作をおこなわせることができる。

【００５１】また、このようなバケット４４の開閉動作
時に、バケット４４のダンプ動作あるいはチルト動作を
同時におこなわせるときには、第１の切換弁群に属する
バケット開閉用方向制御弁７Ａと第２の切換弁群に属す
るバケット用方向制御弁１２とを同時に切り換えればよ
い。一般にバケット開閉シリンダの負荷圧はバケットシ
リンダ４７の負荷圧に比べて小さく、したがって、この
ような同時操作時には接続通路２３を介してバケットシ
リンダ４７には第１の切換弁群側の油圧ポンプ１の圧油
は供給されず、第１の切換弁群側の油圧ポンプ１の圧油
はバケット開閉用方向制御弁７Ａに供給され、これに応
じてバケット開閉シリンダを作動させることができ、一
方、第２の切換弁群側の油圧ポンプ２の圧油はバケット
用方向制御弁１２に供給され、これに応じてバケットシ
リンダ４７を作動させることができ、所望の複合操作を
おこなわせることができる。

【００５２】なお、比較的頻度の高いアーム４３とバケ
ット４４との複合操作に際しては、アーム４３の負荷圧
がバケット４４の負荷圧に比べて小さくなることがある
が、このような場合、油圧ポンプ２からの圧油が第２の
切換弁群に属するアーム用方向制御弁１０に供給され、
油圧ポンプ１からの圧油は固定絞り８Ａを設けたことに
より接続通路２３に流れ、この油圧ポンプ１の圧油が第
２の切換弁群に属するバケット用方向制御弁１２に供給
され、これらにより所望のアーム４３とバケット４４と
の複合操作を実現させることができる。

【００５３】また、比較的頻度の高い旋回モータとバケ
ット開閉シリンダとの複合操作に際しては、旋回モータ
の駆動を制御する旋回用方向制御弁９を油圧ポンプ２側
の第２の切換弁群に含ませ、バケット開閉シリンダの駆
動を制御するバケット開閉用方向制御弁７Ａを油圧ポン
プ１側の第１の切換弁群に含ませてあることから、旋回
モータには油圧ポンプ２の圧油を供給して駆動でき、バ
ケット開閉シリンダには油圧ポンプ１の圧油を供給して
駆動でき、これらにより所望の旋回モータとバケット開
閉シリンダとの複合操作を実現させることができる。

【００５４】このように構成した第１の実施例では、図
４に示した従来の２つの方向制御弁、すなわちバケット
開閉用方向制御弁３１と、バケット４４のチルト動作及
び開閉動作に活用される方向制御弁７の代りに、１つの
バケット開閉用方向制御弁７Ａを設けるだけで済み、こ
れに伴って管路等も少なくすることができ、バケットシ
リンダ４７及びバケット開閉シリンダを駆動させるため
の回路構成を簡単にすることができる。これにより製作
費を安くすることができるとともに、上記の回路構成部
品の配置に要するスペースが小さくて済み、当該油圧駆
動装置のコンパクト化を実現できる。

【００５５】図２は本発明の請求項４，５に対応する第
２の実施例を示す回路図である。この第２の実施例で
は、バケット４４のダンプ動作時に、接続通路２３を介
して導かれる油圧ポンプ１からの圧油のバケットシリン
ダ４７への合流を阻止する阻止手段を設けてある。この
阻止手段は、バケット用方向制御弁１２Ａの切換位置構
造より成る。すなわち、この第２の実施例ではバケット
用方向制御弁１２のポートを４ポートにしてあり、同図
２の右位置が油圧ポンプ１からの圧油の合流を阻止する
切換位置であり、バケット４４のダンプ動作時の切換位
置になっている。なお、同図２の左位置は油圧ポンプ１
からの圧油の合流を許容する切換位置であり、バケット
４４のチルト動作時の切換位置になっている。その他の
構成は前述した図１に示す第１の実施例と同等である。

【００５６】このように構成した第２の実施例では、チ
ルト動作時には、バケットシリンダ４７のヘッド側に油
圧ポンプ１と油圧ポンプ２の合流した圧油を供給し、ダ
ンプ動作時には、バケットシリンダ４７の上述のヘッド
側に比べて受圧面積がほぼ１／２のロッド側に油圧ポン
プ２だけの圧油を供給することから、チルト動作時とダ
ンプ動作時の作動速度をほぼ同じにすることができる。
その他の作用効果は、前述した第１の実施例と同等であ
る。

【００５７】なお、上記各実施例では、油圧ポンプ１，
２の吐出容量を制御する吐出容量制御手段３，４が、固
定絞り１５，１６で発生した圧力に応じて作動する油圧
駆動式の吐出容量制御手段から成っているが、本発明は
これに限られない。例えば、固定絞り１５，１６で発生
させた差圧を検出する差圧センサをそれぞれ設けるとと
もに、吐出容量制御手段３，４を電気駆動式の吐出容量
制御手段によって構成し、上述の差圧センサから出力さ
れる信号に応じて該当する吐出容量制御手段を駆動する
構成にしてもよい。

【００５８】また、上記実施例では、バケット用方向制
御弁１２，１２Ａの操作装置として操作レバー２１Ａの
操作に応じてパイロット弁１９あるいはパイロット弁２
０が作動しパイロット圧を発生させる油圧式操作装置を
備え、この油圧式操作装置から出力されるパイロット圧
に応じて開閉制御弁２２を切り換える構成にしてある
が、本発明はこのように構成することには限られない。
すなわち、上述の操作装置を電気レバーを備えた電気式
操作装置によって構成し、開閉制御弁２２を電磁弁によ
って構成し、電気式操作装置から出力される信号に応じ
て開閉制御弁２２が切り換えられる構成にしてもよい。
また、上述の操作装置を電気レバーを備えた電気式操作
装置によって構成し、開閉制御弁２２を油圧駆動式の開
閉制御弁に構成し、電気式操作装置と開閉制御弁２２と
の間に、電気信号を油圧信号に変換する電磁比例減圧弁
等の電気・油圧変換手段を設け、開閉制御弁２２は電気
・油圧変換手段から出力される油圧的出力によって駆動
する構成にしてもよい。

【００５９】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の発明は以上の
構成にしてあることから、従来の２つの方向制御弁、す
なわちバケット開閉用方向制御弁と、バケットのチルト
動作及び開閉動作に活用される方向制御弁の代りに、１
つのバケット開閉用方向制御弁を設けるだけで済み、こ
れに伴って管路等も少なくすることができ、バケットシ
リンダ及びバケット開閉シリンダを駆動させるための回
路構成を簡単にすることができ、これにより製作費を安
くすることができるとともに、回路構成部品の配置に要
するスペースが小さくて済み、当該油圧駆動装置のコン
パクト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のローダフロント付き油圧ショベルの油
圧駆動装置の第１の実施例を示す回路図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す回路図である。

【図３】本発明の対象とするローダフロント付き油圧シ
ョベルの外観を示す側面図である。

【図４】従来のローダフロント付き油圧ショベルの油圧
駆動装置を示す回路図である。

【符号の説明】

１ 可変容量油圧ポンプ ２ 可変容量油圧ポンプ ３ 吐出容量制御手段 ４ 吐出容量制御手段 ５ 右走行用方向制御弁（第１の切換弁群） ６ ブーム用方向制御弁（第１の切換弁群） ７Ａ バケット開閉用方向制御弁（第１の切換弁群） ８ アーム用方向制御弁（第１の切換弁群） ８Ａ 固定絞り ９ 旋回用方向制御弁（第２の切換弁群） １０ アーム用方向制御弁（第２の切換弁群） １１ ブーム用方向制御弁（第２の切換弁群） １２ バケット用方向制御弁（第２の切換弁群） １２Ａ バケット用方向制御弁（第２の切換弁群） １３ 左走行用方向制御弁（第２の切換弁群） １５ 固定絞り（圧力発生手段） １６ 固定絞り（圧力発生手段） １７ リリーフ弁 １８ リリーフ弁 １９ パイロット弁 ２０ パイロット弁 ２１Ａ 操作レバー ２１Ｂ シャトル弁（連動手段） ２１Ｃ パイロット管路（連動手段） ２２ 開閉制御弁 ２３ 接続通路 ２４ チェック弁 ２５ チェック弁 ２６ チェック弁 ２９ タンク ４０ 走行体 ４１ 旋回体 ４２ ブーム（ローダフロント） ４３ アーム（ローダフロント） ４４ バケット（ローダフロント） ４５ ブームシリンダ ４６ アームシリンダ ４７ バケットシリンダ

フロントページの続き (72)発明者 安田 知彦 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (56)参考文献 特開 平４−312630（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 9/22

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブームシリンダ、アームシリンダ、バケ
   ットシリンダ、バケット開閉シリンダ、旋回モータ及び
   ２つの走行モータを含む複数のアクチュエータと、 少なくとも１つの可変容量油圧ポンプを含む複数の油圧
   ポンプと、 上記可変容量油圧ポンプからの圧油が供給されるととも
   に、上記２つの走行モータのうちの一方の駆動を制御し
   最上流に配置される走行用方向制御弁と、この走行用方
   向制御弁の下流に配置される複数の方向制御弁とをタン
   デム接続して成るとともに、これらの方向制御弁がアー
   ム用方向制御弁を含む第１の切換弁群と、 上記可変容量油圧ポンプ以外の油圧ポンプからの圧油が
   供給されるとともに、当該油圧ポンプに互いにパラレル
   接続される旋回用方向制御弁、アーム用方向制御弁、及
   びバケット用方向制御弁を含む第２の切換弁群と、上記第１の切換弁群に含まれる上記アーム用方向制御弁
   の圧油供給通路上に設けた固定絞りと、 上記第１の切換弁群のセンタバイパス通路の最下流に設
   けた圧力発生手段と、 この圧力発生手段で発生する圧力に応じて上記可変容量
   油圧ポンプの吐出容量を制御する吐出容量制御手段とを
   備えたローダフロント付き油圧ショベルの油圧駆動装置
   において、 上記第１の切換弁群の上記センタバイパス通路上であっ
   て、上記圧力発生手段の近傍の上流に設けられ、上記セ
   ンタバイパス通路を開閉制御可能な開閉制御弁と、 上記第１の切換弁群内の上記固定絞りの上流に位置する
   圧油供給通路上であって、上記最上流に配置される走行
   用方向制御弁の下流からパラレル接続した圧油供給通路
   上の所定部分と、上記第２の切換弁群に含まれるバケッ
   ト用方向制御弁の圧油流入ポートとを接続する接続通路
   と、 この接続通路上に設けられ、上記第１の切換弁群から上
   記第２の切換弁群に向かう方向への流れを許容するチェ
   ック弁と、 上記第２の切換弁群の上記バケット用方向制御弁の圧油
   供給通路上に設けられ、上記バケット用方向制御弁以外
   の方向制御弁への圧油供給通路に上記接続通路からの圧
   油が流入するのを阻止するチェック弁と、 上記開閉制御弁と上記バケット用方向制御弁とを連動さ
   せる連動手段とを備えるとともに、 上記第１の切換弁群の最上流に配置される走行用方向制
   御弁の下流に、上記バケット開閉シリンダの駆動を制御
   するバケット開閉用方向制御弁を配置したことを特徴と
   するローダフロント付き油圧ショベルの油圧駆動装置。
2. 【請求項２】 上記圧力発生手段が固定絞りであること
   を特徴とする請求項１記載のローダフロント付き油圧シ
   ョベルの油圧駆動装置。
3. 【請求項３】 バケットのダンプ動作時に、上記接続通
   路を介して導かれる上記可変容量油圧ポンプからの圧油
   の上記バケットシリンダへの合流を阻止する阻止手段を
   設けたことを特徴とする請求項１または２記載のローダ
   フロント付き油圧ショベルの油圧駆動装置。
4. 【請求項４】 上記阻止手段が、上記バケット用方向制
   御弁に形成され、上記可変容量油圧ポンプからの圧油の
   合流を阻止する切換位置構造であることを特徴とする請
   求項３に記載のローダフロント付き油圧ショベルの油圧
   駆動装置。