JP3460277B2 - 作業機械の油圧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等、土
木、建設作業用の作業機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば油圧ショベルにおいては、アーム
やブーム、バケットを駆動するための油圧シリンダや、
旋回用油圧モータ等のアクチュエータを備え、これらの
アクチュエータを車体に搭載された油圧ポンプの吐出圧
油により駆動する。そして、このとき、油圧ポンプとア
クチュエータの各油室とを接続する管路に設けた方向切
換弁のスプール弁を操作レバーにより設定されたアクチ
ュエータの作動方向に対応させて変位させることによ
り、圧油の供給・排出を行うアクチュエータの油室を切
換え、これによりアクチュエータの作動方向を操作レバ
ーの操作に対応させて切換える。

【０００３】また、この種の作業機械の油圧装置におい
ては、操作レバーの操作量に対応したアクチュエータの
作動速度を得るために、前記方向切換弁のスプールを操
作レバーの操作量に比例させて変位させると共に、該方
向切換弁の圧油の流入側及び流出側の間の差圧を一定に
保持する圧力補償器を設け、これにより、アクチュエー
タに流入する圧油の流量を操作レバーの操作量に対応す
る方向切換弁の開口面積に応じた流量とし、これによ
り、アクチュエータの作動速度を該アクチュエータの負
荷の変動にかかわらず、操作レバーの操作量に応じた作
動速度にするようにしたものが知られている。

【０００４】しかしながら、この種の作業機械の油圧装
置においては、従来、上記のような方向切換弁を用いて
アクチュエータの作動方向の切換えや、該アクチュエー
タへの圧油の流量制御を行うようにしていたために、次
のような不都合があった。

【０００５】すなわち、この種の作業機械の油圧装置
は、高圧、高容量を要求されるため、前記方向切換弁が
大型化し、スプールを変位させるために比較的大きな操
作力を要する。このため、スプールの変位をソレノイド
等を用いて電気的に行うことが困難で、比較的高圧の油
圧パイロット信号を生成するための比較的大がかりな油
圧回路が必要となっていた。また、特に、操作レバーの
操作量等を電気的に検出する場合には、その信号を油圧
パイロット信号に変換するための構成が必要となってい
た。

【０００６】また、スプールを使用する方向切換弁は、
その構造上、一般に圧力損失や圧油の漏れが比較的大き
く、また、操作レバーの操作量に応じた開口面積を得る
ためにスプール自体も構造が複雑なものとなって、高度
な加工精度が要求されると共に高価なものとなるという
不都合があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、スプールを使用した方向切換弁を用いること
なく、簡略且つ小型な構成でアクチュエータの作動方向
の切換や該アクチュエータに供給する圧油の流量を効率
よく操作レバーの操作量に対応させて制御することがで
きる作業機械の油圧装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成するために、油圧ポンプと、該油圧ポンプを駆動源と
するアクチュエータと、該アクチュエータの作動方向及
び作動速度を設定するための操作レバーとを備え、該操
作レバーにより設定された作動方向及び作動速度に対応
させて、前記アクチュエータに形成された一対の油室の
一方に前記油圧ポンプから圧油を供給すると共に他方の
油室から圧油を排出させることにより該アクチュエータ
を作動させる作業機械の油圧装置において、前記油圧ポ
ンプの吐出ポートから導出されたポンプ側管路と前記ア
クチュエータの一対の油室とを各々接続する一対のアク
チュエータ側管路にそれぞれ設けられた一対の流入側ロ
ジック弁と、各流入側ロジック弁とこれに対応するアク
チュエータの油室との間で各アクチュエータ側管路から
導出された排出管路にそれぞれ設けられた一対の流出側
ロジック弁と、前記一対の流入側ロジック弁のうち、前
記操作レバーにより設定されたアクチュエータの作動方
向に対応する流入側ロジック弁を開弁し且つ他の流入側
ロジック弁を閉弁すると共に、前記一対の流出側ロジッ
ク弁のうち、前記アクチュエータの作動方向に対応する
流出側ロジック弁を開弁し且つ他の流出側ロジック弁を
閉弁するロジック弁駆動手段と、前記ポンプ側管路に設
けられた流量制御弁と、該流量制御弁の流入ポート及び
流出ポート間の差圧をあらかじめ設定された設定圧に制
御する差圧制御手段と、前記操作レバーの操作量に応じ
て前記流量制御弁の開口面積を制御する流量弁制御手段
とを備えたことを特徴とする。

【０００９】さらに、前記各ロジック弁は、そのパイロ
ット油室を開放または遮断することにより開弁または閉
弁するロジック弁であって、前記ロジック弁駆動手段
は、各ロジック弁のパイロット油室から導出されたパイ
ロット管路にそれぞれ開放・遮断自在に設けられた切換
弁を備え、各切換弁を前記アクチュエータの作動方向に
対応させて開放または遮断せしめることにより、前記各
ロジック弁を開閉せしめることを特徴とする。

【００１０】または、前記各ロジック弁は、そのパイロ
ット油室を開放または遮断することにより開弁または閉
弁するロジック弁であって、前記ロジック弁駆動手段
は、前記流入側及び流出側ロジック弁のうち、前記アク
チュエータの正方向への作動時に開弁すべき一対の流入
側及び流出側ロジック弁のパイロット油室に接続された
正側パイロット管路と、前記アクチュエータの逆方向へ
の作動時に開弁すべき一対の流入側及び流出側ロジック
弁のパイロット油室に接続された逆側パイロット管路
と、正側及び逆側パイロット管路の両者を遮断する位置
と正側及び逆側パイロット管路のいずれか一方のみを開
放する位置とに切換自在に両パイロット管路に接続され
た３位置切換弁とを備え、該３位置切換弁を前記アクチ
ュエータの作動方向に対応させて切換えることにより、
前記各ロジック弁を開閉せしめることを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、前記ロジック弁駆動手段
により、前記操作レバーにより設定されたアクチュエー
タの作動方向に対応する流入側ロジック弁を開弁し且つ
他の流入側ロジック弁を閉弁すると共に、前記一対の流
出側ロジック弁のうち、前記アクチュエータの作動方向
に対応する流出側ロジック弁を開弁し且つ他の流出側ロ
ジック弁を閉弁することにより、該アクチュエータの流
入側の油室に開弁された流入側ロジック弁を介して圧油
が流入すると共に、該アクチュエータの流出側の油室に
開弁された流出側ロジック弁を介して圧油が排出され、
これにより、該アクチュエータが操作レバーにより設定
された作動方向に作動する。この場合、ロジック弁は、
それを開閉するための大きな操作力を必要とせず、ま
た、小型な構成で高圧・大容量に対応することができる
ので、アクチュエータの作動方向を切り換えるための構
成を簡略且つ小型なものとすることが可能となる。ま
た、該ロジック弁は漏れ流量も極めて小さいので、スプ
ールを有する方向切換弁を使用する場合に較べて漏れ流
量を低減することが可能となる。そして、アクチュエー
タの作動に際しては、前記流量制御弁の流入側ポート及
び流出側ポート間の差圧を設定圧に制御し、操作レバー
の操作量に応じて該流量制御弁の開口面積を制御するこ
とで、アクチュエータへの圧油の流量、すなわち、該ア
クチュエータの作動速度が該アクチュエータの負荷にか
かわらず操作レバーの操作量に対応して制御され、この
とき、該流量制御弁は、開口面積のみを制御可能なもの
であればよいので、その構成を簡略且つ小型なものとす
ることが可能となると共に、その開口面積の制御を電気
的に行うことも可能となる。従って、アクチュエータを
作動させるための油圧構成を全体として小型且つ簡略な
ものとすることが可能となる。

【００１２】前記各ロジック弁は、そのパイロット油室
を開放または遮断することにより開弁または閉弁するロ
ジック弁であって、このとき、各ロジック弁のパイロッ
ト油室から導出されたパイロット管路に設けた前記各切
換弁をアクチュエータの作動方向に対応させて開放また
は遮断せしめることにより、各ロジック弁をアクチュエ
ータの作動方向に対応させて開閉することが可能とな
る。そして、このとき、前記各切換弁は大きな操作力を
必要としないので、小型なものを使用することが可能と
なると共に、その開閉を電気的に行うことも可能とな
る。

【００１３】あるいは、前記３位置切換弁を使用すれ
ば、該３位置切換弁をアクチュエータの作動方向に対応
させて切換えることにより各ロジック弁をアクチュエー
タの作動方向に対応させて開閉することが可能となる。
そして、このとき、該３位置切換弁は、上記の場合と同
様に小型なものを使用することが可能であると共に、電
気的に切換操作を行うようにすることも可能であり、さ
らに、該３位置切換弁を使用することで、各ロジック弁
を駆動するための構成部品を削減して簡略な構成とする
ことが可能となる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図４を参照して
説明する。図１は本実施例の装置のシステム構成図、図
２は図１の要部のブロック構成図、図３及び図４は図１
の装置の作動を説明するための説明図である。

【００１５】図１を参照して、本実施例の装置は例えば
油圧ショベルに搭載されたものであり、１は油圧ショベ
ルのアームを駆動するための油圧シリンダ（アクチュエ
ータ）、２は油圧シリンダ１の駆動源である油圧ポン
プ、３は作業者が油圧シリンダ１の作動操作を行うため
の操作レバー４を有する操作装置、５は図示しないマイ
クロコンピュータ等を含む電子回路により構成されたコ
ントローラ、６，７，８，９は油圧シリンダ１の作動方
向を切り換えるためのロジック弁、１０，１１，１２，
１３はそれぞれ各ロジック弁６〜９を駆動するための電
磁切換弁、１４は油圧シリンダ１への圧油の流量を制御
するための電磁比例流量制御弁、１５は電磁比例流量制
御弁１４の流入側の圧力を制御するための圧力補償型電
磁比例アンロード弁、１６は油圧ポンプ２が吸入・吐出
する圧油を収容した油タンクである。

【００１６】油圧ポンプ２は、その容量をレギュレータ
１７を介して制御可能な可変容量型のものであり、図示
しない油圧ショベルのエンジンにより駆動されて油タン
ク１６内の油を吸入・吐出する。

【００１７】油圧ポンプ２の吐出ポートから導出された
ポンプ側管路１８には、その上流側から順次逆止弁１９
及び前記電磁比例流量制御弁１４が介装され、該電磁比
例流量制御弁１４の下流側でポンプ側管路１８から分岐
された一対のアクチュエータ側管路２０ａ，２０ｂがそ
れぞれ油圧シリンダ１のボトム側油室２１及びロッド側
油室２２に接続されている。各アクチュエータ側管路２
０ａ，２０ｂには、それぞれ流入側ロジック弁６，７及
び逆止弁２３，２４が電磁比例流量制御弁１４側から順
次介装されている。また、逆止弁２３，２４の下流側で
各アクチュエータ側管路２０ａ，２０ｂからそれぞれ排
出管路２５，２６が導出され、各排出管路２５，２６に
は流出側ロジック弁８，９が介装されている。尚、各排
出管路２５，２６は流出側ロジック弁８，９の下流側で
合流されて油タンク１６に至る。

【００１８】また、前記油圧ポンプ２と逆止弁１９との
間のポンプ側管路１８から、油圧ポンプ２の吐出圧油の
余剰油を油タンク１６に回収するための管路２７が導出
され、該管路２７には、前記電磁比例アンロード弁１５
が介装され、さらに、該電磁比例アンロード弁１５の下
流側で絞り２８が設けられている。

【００１９】前記各ロジック弁６〜９は、その基本構成
は同一であり、例えばロジック弁６は、前記アクチュエ
ータ側管路２０ａの上流側及び下流側にそれぞれ接続し
てなる流入ポート２９及び流出ポート３０を先端部に有
するスリーブ３１と、スリーブ３１内を摺動自在なポペ
ット弁３２と、スリーブ３１の後部に設けられたパイロ
ット油室３３と、パイロット油室３３及び流入ポート２
９を連通してポペット弁３２の内部に形成された絞り通
路３４とを備え、ポペット弁３２は、その先端側に摺動
されたときにスリーブ３１の先端部に形成された弁座３
５に当接して流入ポート２９及び流出ポート３０を遮断
して管路２０ａを閉弁し、後端側に摺動されたときに該
弁座３５から離反して流入ポート２９及び流出ポート３
０を連通させて管路２０ａを開弁するようにしている。
そして、ポペット弁３２は、パイロット油室３３に収容
されたスプリング３６により弁座３５側、すなわち、閉
弁側に向かって付勢されている。このような構成は他の
ロジック弁７〜９についても同様である。

【００２０】かかるロジック弁６〜９においては、パイ
ロット油室３３を開放すると、流入ポート２９に流入し
た圧油の一部が絞り通路３４を介してパイロット油室３
３に流入するため流入ポート３３側の圧力がパイロット
油室３３の圧力よりも高くなり、このため、ポペット弁
３２がスプリング３６の付勢力に抗して弁座３５から離
反する側に摺動し、これにより流入ポート２９及び流出
ポート３０が連通して開弁する。そして、パイロット油
室３３を遮断すると、スプリング３６の付勢力によりポ
ペット弁３２が弁座３５に圧接されて閉弁し、また、こ
のとき流入ポート３３側とパイロット油室３３との圧力
差がなくなると共にポペット弁３２のパイロット油室３
３側の面積が流入ポート３３側の面積よりも大きいため
に、該ポペット弁３２を弁座３５側に押しつける力が作
用し、これにより確実に閉弁状態に保持される。

【００２１】このようなロジック弁６〜９にあっては、
一般に小型な構成で高圧・高容量に対応することができ
ると共に、圧油の漏れが極めて小さく、さらに、該ロジ
ック弁６〜９を開閉するためにはパイロット油室３３を
開放・遮断するだけでよいので大きな操作力を要しな
い。

【００２２】各ロジック弁６〜９のパイロット油室３３
には、油タンク１６に至るパイロット管路３７〜４０が
接続され、これらの各パイロット管路３７〜４０に前記
電磁切換弁１０〜１３が介装されている。各電磁切換弁
１０〜１３は、各パイロット管路３７〜４０を閉弁する
閉位置と開弁する開位置とに切換自在な２位置切換弁で
あり、閉位置で各ロジック弁６〜９のパイロット油室３
３を遮断し、開位置でパイロット油室３３を油タンク１
６側に開放する。

【００２３】操作装置３の操作レバー４は、例えば前後
方向に揺動自在とされ、作業者は、油圧シリンダ１を伸
長させたい場合には、操作レバー４を前方に揺動させ、
油圧シリンダ１を短縮させたい場合には、操作レバー４
を後方に揺動させる。そして、操作装置３は、操作レバ
ー４の操作方向及び操作量をポテンショメータ等により
検出する操作量検出器４１を備え、該操作量検出器４１
は、例えば図３に示すように操作レバー４の操作方向に
応じた極性を有し、且つ該操作レバー４の操作量（以
下、レバー操作量という）に比例したレベルを有する検
出信号（電気信号）を出力する。尚、操作レバー４の中
立位置近傍には、不感帯（図３参照）が設けられてお
り、該不感帯においては、操作量検出器４１から出力さ
れる検出信号のレベルは０レベルである。

【００２４】尚、前記油圧ポンプ２と逆止弁１９との間
のポンプ側管路１８には、前記電磁比例流量制御弁１４
の流入側の圧力Ｐ₁ を検出する圧力センサ４２が設けら
れ、該電磁比例流量制御弁１４の下流側のポンプ側管路
１８には、該電磁比例流量制御弁１４の流出側の圧力Ｐ
₂ を検出する圧力センサ４３が設けられている。また、
前記電磁比例アンロード弁１５等を設けた前記管路２７
には、該アンロード弁１５と絞り２８との間で圧力Ｐ₃
を検出する圧力センサ４４が設けられている。この場
合、絞り２８は一定のものであるため、圧力センサ４４
により検出される圧力Ｐ₃ は、管路２７を流れる余剰油
の流量に応じたものとなる。

【００２５】図２を参照して、コントローラ５は、その
機能的構成として、圧力センサ４４により検出される余
剰油の圧力Ｐ₃ に応じて油圧ポンプ２の容量、すなわ
ち、油圧ポンプ２の吐出流量をレギュレータ１７を介し
て制御するポンプ制御部４５と、圧力センサ４２を介し
て検出される電磁比例流量制御弁１４の流入側の圧力Ｐ
₁ を監視しつつ、圧力センサ４３を介して検出される電
磁比例流量制御弁１４の流出側の圧力Ｐ₂ に応じて電磁
比例アンロード弁１５の設定圧を制御する差圧制御部４
６と、操作装置３の操作量検出器４１から出力される検
出信号（図３参照）の極性により操作レバー４の操作方
向を把握し、該操作方向に応じて前記各電磁切換弁１０
〜１３を駆動制御する作動方向制御部４７と、操作量検
出器４１から出力される検出信号のレベルによりレバー
操作量を把握し、該レバー操作量に応じて前記電磁比例
流量制御弁１４の開口面積を制御する流量制御部４８
（流量制御手段）とを備えている。ここで、本発明の構
成に対応して、差圧制御部４６は、圧力センサ４２，４
３及び電磁比例アンロード弁１５と併せて差圧制御手段
４９を構成するものであり、作動方向制御部４７は、電
磁切換弁１０〜１３と併せてロジック弁駆動手段５０を
構成するものである。

【００２６】次に、本実施例の装置の作動を説明する。

【００２７】本実施例の装置において、油圧シリンダ１
を例えば伸長させる場合には、作業者は油圧ポンプ２を
作動させた状態で操作レバー４を前方に揺動させる。こ
のとき、操作レバー４が前記不感帯（図３参照）を越え
て揺動すると、そのレバー操作量に比例したレベルを有
し、且つ操作方向に対応した極性（本実施例では負レベ
ル）の検出信号が操作装置３の操作量検出器４１からコ
ントローラ５に出力される。そして、コントローラ５の
作動方向制御部４７は、操作量検出器４１から出力され
た検出信号の極性により、操作レバー４が前方側に揺動
されたこと、すなわち、油圧シリンダ１の伸長作動が要
求されていることを把握し、これに応じて、前記電磁切
換弁１０〜１３のうちの電磁切換弁１０，１３のソレノ
イドに通電して該電磁切換弁１０，１３を開位置に駆動
する。

【００２８】これにより、前記ロジック弁６〜９のうち
のロジック弁６，９のパイロット油室３３がそれぞれパ
イロット管路３７，４０を介して油タンク１６側に開放
され、ロジック弁６，９が開弁する。尚、この時、電磁
切換弁１１，１２は閉位置に保持され、従って、ロジッ
ク弁７，８も閉弁保持される。

【００２９】また、かかるロジック弁６，９の開弁と並
行して、コントローラ５の差圧制御部４６は、圧力セン
サ４３により検出された電磁比例流量制御弁１４の流出
側の圧力Ｐ₂ 、すなわち油圧シリンダ１の負荷圧に対し
て、電磁比例流量制御弁１４の流入側の圧力Ｐ₁ があら
かじめ設定された設定差圧だけ大きくなるように、すな
わち、圧力センサ４３により検出された圧力Ｐ₂ に設定
差圧を加算してなる圧力値を電磁比例アンロード弁１５
にその設定圧として指示する。これにより、電磁比例流
量制御弁１４の上流側及び下流側の間の差圧（Ｐ₂ −Ｐ
₁ ）は、油圧シリンダ１の負荷圧によらずに一定の設定
差圧に維持される。

【００３０】さらに、かかる作動と並行して、コントロ
ーラ５の流量制御部４８は、操作量検出器４１から出力
された検出信号のレベルにより、レバー操作量を把握
し、そのレバー操作量に比例したレベルを有する指令信
号を電磁比例流量制御弁１４に付与する。この時、該電
磁比例流量制御弁１４は、コントローラ５から付与され
た指令信号のレベル、すなわち、レバー操作量に比例し
た開口面積でもって開弁する。

【００３１】これにより、油圧ポンプ２から吐出された
圧油は、ポンプ側管路１８及びアクチュエータ側管路２
０ａを介して油圧シリンダ１のボトム側油室２１に供給
されると共に、油圧シリンダ１のロッド側油室２２から
アクチュエータ側管路２０ｂ及び排出管路２６を介して
排出されて油タンク１６に回収され、該油圧シリンダ１
が伸長する。そして、この時、電磁比例流量制御弁１４
の流入側及び流出側の差圧（Ｐ₂ −Ｐ₁ ）は、一定の設
定差圧に維持されているので、該電磁比例流量制御弁１
４を通る圧油の流量、すなわち、油圧シリンダ１への圧
油の供給量は、油圧シリンダ１の負荷圧によらずに該電
磁比例流量制御弁１４の開口面積に比例し、また、該電
磁比例流量制御弁１４の開口面積はレバー操作量に比例
しているので、油圧シリンダ１への圧油の供給量は、レ
バー操作量に比例したものとなる。従って、油圧シリン
ダ１には、その負荷の大小や変動によらずに、レバー操
作量に比例した流量の圧油が供給され、該油圧シリンダ
１は、レバー操作量に応じた作動速度でもって伸長する
こととなる。

【００３２】かかる作動は、操作レバー４を後方に揺動
操作して、油圧シリンダ１を短縮させる場合にも同様に
行われ、この場合には、ロジック弁７，８が開弁される
と共にロジック弁６，９が閉弁される。

【００３３】尚、操作レバー４が前記不感帯を含む中立
位置に保持された場合には、前記電磁切換弁１０〜１３
はいずれも閉位置に保持されて各ロジック弁６〜９が閉
弁保持され、また、電磁比例流量制御弁１４も閉弁保持
され、これにより、油圧シリンダ１の両油室２１，２２
が閉塞されて、停止状態に保持される。

【００３４】また、前述したような作動時において、コ
ントローラ５のポンプ制御部４５は、圧力センサ４４に
より検出された圧力Ｐ₃ により、前記管路２７を流れる
圧油（余剰油）の流量を把握し、該圧力Ｐ₃ に応じて例
えば図４に示すように油圧ポンプ２の容量（吐出流量）
をその最大容量と最小容量との間で制御する。すなわ
ち、管路２７を流れる余剰油の流量が多い程、前記絞り
２８により圧力Ｐ₃ が上昇するので、コントローラ５の
ポンプ制御部４５は圧力Ｐ₃ が高くなる程、これに比例
させて油圧ポンプ２の容量を前記レギュレータ１７を介
して減少させる。これにより、余剰油の流量が減少し、
従って、油圧シリンダ１の作動に必要な程度の油圧ポン
プ２の吐出流量で該油圧シリンダ１を作動させることが
できる。

【００３５】尚、このような油圧ポンプ２の容量制御
は、レバー操作量に比例させて制御するようにしてもよ
い。

【００３６】かかる油圧装置においては、油圧シリンダ
１の作動方向を切換えるためのロジック弁６〜９は、前
述したように小型なものとすることができると共に、該
ロジック弁６〜９による作動方向の切換えは、各ロジッ
ク弁６〜９のパイロット油室３３を開放あるいは遮断す
るだけで行うことができると共に、それを行うための大
きな操作力を必要とせず、従って、小型な電磁切換弁１
０〜１３を用いて各ロジク弁６〜９の開閉駆動を小型且
つ簡略な構成で行うことができる。そして、油圧シリン
ダ１への圧油の流量を制御するための前記電磁比例流量
制御弁１４は、その開口面積のみを制御することができ
るものであればよいので、小型なものとすることができ
ると共に、さほど大きな操作力を要せず、電気的な流量
制御を行うことができる。

【００３７】従って、本実施例の油圧装置によれば、油
圧シリンダ１の作動方向の切換えと、レバー操作量に応
じた作動速度の制御とを従来の方向切換弁を用いたもの
に較べて簡略且つ小型な構成で行うことができ、また、
安価なものとすることができる。また、ロジック弁６〜
９は閉弁時の漏れ流量が極めて小さいため、効率よく油
圧シリンダ１を駆動することができると共に、特に、操
作レバー４を中立位置に保持した場合の油圧シリンダ１
の停止保持を確実に行うことができる。

【００３８】次に、本発明の他の実施例を図５を参照し
て説明する。図５は本実施例の装置のシステム構成図で
ある。尚、以下説明に際して、前述の実施例のものと同
一構成のものは同一の参照符号を付して詳細な説明を省
略する。

【００３９】本実施例の油圧装置は、図１の装置と基本
構成は同一であり、ロジック弁６〜９を開閉駆動するた
めのロジック弁駆動手段５０の構成のみが図１の装置と
相違し、他の構成は図１の装置と同一である。

【００４０】本実施例の装置においては、前記ロジック
弁６〜９のうちの、ロジック弁６，９のパイロット油室
３３からそれぞれ導出した管路５１，５２を合流してな
るパイロット管路５３と、ロジック弁７，８のパイロッ
ト油室３３からそれぞれ導出した管路５４，５５を合流
してなるパイロット管５６とを備え、これらのパイロッ
ト管路５３，５６と油タンク１６との間に、ロジック弁
駆動手段５０を構成する３位置電磁切換弁５７が介装さ
れている。該電磁切換弁５７は、パイロット管路５３，
５６の両者を遮断するＡ位置と、パイロット管路５３を
油タンク１６側に開放し、且つパイロット管路５６を遮
断するＢ位置と、パイロット管路５３を遮断し、且つパ
イロット管路５６を油タンク１６側に開放するＣ位置と
の間で切換可能とされている。また、前記管路５１，５
２，５４，５５には、電磁切換弁５７のＡ位置（中立位
置）でこれらの管路５１，５２，５４，５５に圧油が流
れるのを防止するための逆止弁５８〜６１が介装されて
いる。

【００４１】かかる装置においては、例えば油圧シリン
ダ１の伸長時には、コントローラ５は電磁切換弁５７の
Ｂ位置側のソレノイドに通電して、該電磁切換弁５７を
Ｂ位置に切換える。これにより、前記パイロット管路５
３のみが油タンク１６側に開放され、すなわち、ロジッ
ク弁６，９のパイロット油室３３が開放され、該ロジッ
ク弁６，９が開弁する。そして、これと並行して、前述
の実施例と同様に電磁比例流量制御弁１４の開口面積や
その流入側及び流出側の間の差圧（Ｐ₁ −Ｐ₂）が制御
され、これにより、油圧シリンダ１がレバー操作量に応
じた作動速度でもって伸長する。かかる作動は、油圧シ
リンダ１の短縮の際には、電磁切換弁５７をＣ位置に切
換えて、同様に行われる。

【００４２】本実施例の装置においては、前述の実施例
の装置と同様の作用効果を奏することはもちろん、ロジ
ック弁６〜９を開閉するための構成がより簡略なものと
なるとと共に、部品点数も減少し、より小型な構成とす
ることができる。

【００４３】尚、以上説明した実施例においては、油圧
ショベルの油圧シリンダの駆動を例にとって説明した
が、これに限らず、油圧ショベルの油圧モータ等のアク
チュエータや、また、他の土木、建設用作業機械につい
ても本発明を適用することが可能であることはもちろん
である。

【００４４】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、操作レバーの操作に応じたアクチュエータの
作動方向の切換えを小型な構成で高圧・高容量に対応す
ることができると共に漏れ流量の小さいロジック弁を用
いて行うと共に、流量制御弁の流入側及び流出側間の差
圧を一定として該流量制御弁の開口面積を操作レバーの
操作量に応じて制御することで、アクチュエータへの圧
油の供給量を操作レバーの操作量に応じた量に確保する
ようにしたことによって、スプールを使用した方向切換
弁を用いることなく、簡略且つ小型な構成でアクチュエ
ータの作動方向の切換や該アクチュエータに供給する圧
油の流量を効率よく操作レバーの操作量に対応させて制
御することができる。

【００４５】そして、各ロジック弁の開閉を各ロジック
弁のパイロット油室に接続した切換弁を開位置・閉位置
に切換えて行うことにより、各ロジック弁を開閉してア
クチュエータの作動方向を切り換えるための構成を簡略
且つ小型なものとすることができる。

【００４６】また、各ロジック弁の開閉を各ロジック弁
のパイロット油室に接続した３位置切換弁を用いて行う
ことにより、各ロジック弁を開閉してアクチュエータの
作動方向を切り換えるための構成の部品点数を削減し
て、その構成をより簡略且つ小型なものとすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作業機械の油圧装置の一例のシステム
構成図。

【図２】図１の要部のブロック構成図。

【図３】図１の装置の作動を説明するための説明図。

【図４】図１の装置の作動を説明するための説明図。

【図５】本発明の作業機械の油圧装置の他の例のシステ
ム構成図。

【符号の説明】

１…油圧シリンダ（アクチュエータ）、２…油圧ポン
プ、４…操作レバー、６〜９…ロジック弁、１０〜１３
…切換弁、１４…流量制御弁、１８…ポンプ側管路、２
０ａ，２０ｂ…アクチュエータ側管路、２５，２６…排
出管路、３３…ロジック弁のパイロット油室、４８…流
量制御手段、４９…差圧制御手段、５０…ロジック弁駆
動手段、５７…３位置切換弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 9/22 F15B 11/024 E02F 9/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ポンプと、該油圧ポンプを駆動源とす
   るアクチュエータと、該アクチュエータの作動方向及び
   作動速度を設定するための操作レバーとを備え、該操作
   レバーにより設定された作動方向及び作動速度に対応さ
   せて、前記アクチュエータに形成された一対の油室の一
   方に前記油圧ポンプから圧油を供給すると共に他方の油
   室から圧油を排出させることにより該アクチュエータを
   作動させる作業機械の油圧装置において、前記油圧ポン
   プの吐出ポートから導出されたポンプ側管路と前記アク
   チュエータの一対の油室とを各々接続する一対のアクチ
   ュエータ側管路にそれぞれ設けられた一対の流入側ロジ
   ック弁と、各流入側ロジック弁とこれに対応するアクチ
   ュエータの油室との間で各アクチュエータ側管路から導
   出された排出管路にそれぞれ設けられた一対の流出側ロ
   ジック弁と、前記一対の流入側ロジック弁のうち、前記
   操作レバーにより設定されたアクチュエータの作動方向
   に対応する流入側ロジック弁を開弁し且つ他の流入側ロ
   ジック弁を閉弁すると共に、前記一対の流出側ロジック
   弁のうち、前記アクチュエータの作動方向に対応する流
   出側ロジック弁を開弁し且つ他の流出側ロジック弁を閉
   弁するロジック弁駆動手段と、前記ポンプ側管路に設け
   られた流量制御弁と、該流量制御弁の流入ポート及び流
   出ポート間の差圧をあらかじめ設定された設定圧に制御
   する差圧制御手段と、前記操作レバーの操作量に応じて
   前記流量制御弁の開口面積を制御する流量弁制御手段と
   を備えたことを特徴とする作業機械の油圧装置。
2. 【請求項２】前記各ロジック弁は、そのパイロット油室
   を開放または遮断することにより開弁または閉弁するロ
   ジック弁であって、前記ロジック弁駆動手段は、各ロジ
   ック弁のパイロット油室から導出されたパイロット管路
   にそれぞれ開放・遮断自在に設けられた切換弁を備え、
   各切換弁を前記アクチュエータの作動方向に対応させて
   開放または遮断せしめることにより、前記各ロジック弁
   を開閉せしめることを特徴とする請求項１記載の作業機
   械の油圧装置。
3. 【請求項３】前記各ロジック弁は、そのパイロット油室
   を開放または遮断することにより開弁または閉弁するロ
   ジック弁であって、前記ロジック弁駆動手段は、前記流
   入側及び流出側ロジック弁のうち、前記アクチュエータ
   の正方向への作動時に開弁すべき一対の流入側及び流出
   側ロジック弁のパイロット油室に接続された正側パイロ
   ット管路と、前記アクチュエータの逆方向への作動時に
   開弁すべき一対の流入側及び流出側ロジック弁のパイロ
   ット油室に接続された逆側パイロット管路と、正側及び
   逆側パイロット管路の両者を遮断する位置と正側及び逆
   側パイロット管路のいずれか一方のみを開放する位置と
   に切換自在に両パイロット管路に接続された３位置切換
   弁とを備え、該３位置切換弁を前記アクチュエータの作
   動方向に対応させて切換えることにより、前記各ロジッ
   ク弁を開閉せしめることを特徴とする請求項１記載の作
   業機械の油圧装置。