JP6294682B2 - ローダー用油圧回路 - Google Patents
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Description
図1〜3を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るローダー用の多連方向切換弁の油圧回路1について説明する。油圧回路1は、油圧ポンプ2に接続されるアンロード通路21に直列配置された複数の方向切換弁6、7、8を備える油圧回路である。なお、図1に示す油圧回路1は、直列配置された複数の方向切換弁6、7、8を備える多連方向切換弁として把握することもできる。この場合、符号1で示すのが多連方向切換弁である。
アーム用方向切換弁7は、油圧ポンプ2からの圧油をアームシリンダ4へ給排する3位置の方向切換弁である。このアーム用方向切換弁7には、オプション用方向切換弁6と当該アーム用方向切換弁7との間のアンロード通路21から分岐した圧油供給通路23(アーム用圧油供給通路)から圧油が供給される。
バケット用方向切換弁8は、油圧ポンプ2からの圧油をバケットシリンダ5へ給排する3位置の方向切換弁である。このバケット用方向切換弁8には、アーム用方向切換弁7と当該バケット用方向切換弁8との間のアンロード通路21から分岐した圧油供給通路24(バケット用圧油供給通路)から圧油が供給される。
オプション用方向切換弁6は、油圧ポンプ2からの圧油を油圧モータ3へ給排する3位置の方向切換弁である。このオプション用方向切換弁6には、当該オプション用方向切換弁6よりも上流側のアンロード通路21から分配弁9を介して分岐した圧油供給通路22(オプション用圧油供給通路)から圧油が供給される。なお、分配弁9を設けない場合、圧油供給通路22(オプション用圧油供給通路)は、オプション用方向切換弁6よりも上流側のアンロード通路21から直接分岐させられる。
分配弁9は、油圧モータ3の負荷圧に応じて、アンロード通路21に流れる圧油と、圧油供給通路22に流れる圧油との流量配分を変更するように構成されている3位置の弁である。分配弁9の一方(位置9c側)の室には、油圧モータ3への圧油供給通路22の圧力(油圧ポンプ2のポンプ圧力、分配弁9とオプション用方向切換弁6との間の油圧の圧力)が入力され、分配弁9の他方(位置9a側)の室には、オプション用方向切換弁6が位置6b(中立位置)にあるときはタンク通路25の圧力が入力される(図1参照)。また、分配弁9の他方(位置9a側)の室には、バネ26が配置されている。
流量調整弁10は、バイパス通路25に所定量の圧油が流れることを許容するように構成されている弁である。この流量調整弁10は、バイパス通路25に設けられた可変絞り11と、可変絞り11の前後の圧力が入力され、当該可変絞り11の前後差圧を一定に保持するバイパス弁12とで構成される。バイパス弁12の一方(位置12b側)の室には、バイパス通路25のうちの可変絞り11の上流側の圧力が入力され、バイパス弁12の他方(位置12a側)の室には、可変絞り11の下流側の圧力が入力されている。また、バイパス弁12の他方(位置12a側)の室には、バネ27が配置されている。
(オプション用方向切換弁6が中立位置(位置6b)にあるとき)
油圧回路1の動作について説明する。まず、操縦者が、回転刃を回転させる油圧モータ3を操作していない、すなわち、オプション用方向切換弁6を操作していないとする。このとき、オプション用方向切換弁6は、中立位置(位置6b)にある(図1参照)。この場合、分配弁9の一方(位置9c側)の室と、他方(位置9a側)の室とにそれぞれ作用する油圧の差圧が、バネ26のバネ力よりも大きくなるので、分配弁9は位置9cに移動する。そのため、油圧ポンプ2からの圧油は、アンロード通路21を流れる。
操縦者が、アームを動かすアームシリンダ4と、回転刃を回転させる油圧モータ3とを同時操作した、すなわち、アーム用方向切換弁7と、オプション用方向切換弁6とを同時操作したとする。なお、オプション用方向切換弁6は、フルストローク位置ではなく、図2に示したように、ストローク中間域6x(または6y)にあるとする(図2参照)。このとき、オプション用方向切換弁6がアーム用方向切換弁7よりも上流側のアンロード通路21に配置されているため、アーム用方向切換弁7へ圧油が流れることよりも、オプション用方向切換弁6へ圧油が流れることのほうが優先される。その結果、アーム用方向切換弁7の動作よりも、オプション用方向切換弁6の動作の方が優先される。これにより、ローダーに取り付けられた回転刃の操作性は従来よりも向上する。なお、操縦者が、バケットシリンダ5と油圧モータ3とを同時操作した場合についても同様の作用・効果がある(オプション用方向切換弁6がフルストローク位置にあるときも同様)。
分配弁9の位置9a側の室の圧力が高くなり、分配弁9は位置9a側に移動する。分配弁9は、アンロード通路21へ流れる通路面積を小さくする方向へ移動するため、圧油供給通路22の圧力(油圧ポンプ2のポンプ圧力、分配弁9とオプション用方向切換弁6との間の油圧の圧力)は高くなる。分配弁9の一方(位置9c側)の室と、他方(位置9a側)の室とにそれぞれ作用する油圧の差圧が、バネ26のバネ力と等しくなる位置で分配弁9はバランスする。
分配弁9の位置9a側の室の圧力が低くなり、分配弁9は位置9c側に移動する。分配弁9は、アンロード通路21へ流れる通路面積を大きくする方向へ移動するため、圧油供給通路22の圧力(油圧ポンプ2のポンプ圧力、分配弁9とオプション用方向切換弁6との間の油圧の圧力)は低くなる。分配弁9の一方(位置9c側)の室と、他方(位置9a側)の室とにそれぞれ作用する油圧の差圧が、バネ26のバネ力と等しくなる位置で分配弁9はバランスする。
ここで、操縦者が、オプション用方向切換弁6をフルストローク位置にしたとする(図3参照)。本実施形態では、フルストローク位置(位置6a)におけるオプション用方向切換弁6のメータイン側開口面積が絞られていないこととしている。この場合、オプション用方向切換弁6の圧油通過前後の圧力差は、分配弁9のバネ26のクラッキング力よりも小さくなる。そのため、分配弁9は位置9aとなり、分配弁9下流側のアンロード通路21へ圧油が流れなくなる。油圧ポンプ2からの圧油は、全流量、オプション用方向切換弁6に流入する。
油圧回路1に分配弁9を配置したことにより、油圧ポンプ2から供給される圧油を、油圧モータ3に作用する負荷圧の変化にかかわらず、オプション用方向切換弁6の操作量に応じた一定の流量で油圧モータ3に流しつつ、所定流量以上の圧油をアームシリンダ4またはバケットシリンダ5に流すことができる。
また、本実施形態では、油圧回路1に、前記したバイパス通路25および流量調整弁10を設けている。操縦者が、アーム用方向切換弁7と、オプション用方向切換弁6とを同時操作したとする。そして、アームシリンダ4に作用する負荷圧が変化したとする。このとき、アームシリンダ4に作用する負荷圧が変化したとしても、バイパス通路25に設けられた可変絞り11の前後差圧がバイパス弁12により一定に保持されるので、余剰油はアンロード通路21からタンク13に戻る。すなわち、バイパス通路25および流量調整弁10を油圧回路1に設けたことで、油圧ポンプ2から供給される圧油を、アームシリンダ4に作用する負荷圧の変化にかかわらず、アーム用方向切換弁7の操作量に応じた一定の流量でアームシリンダ4に流すことができる。なお、操縦者が、バケットシリンダ5と油圧モータ3とを同時操作した場合についても同様の作用・効果がある。
2:油圧ポンプ
3:油圧モータ(オプションアクチュエータ)
4:アームシリンダ(アームアクチュエータ)
5:バケットシリンダ(バケットアクチュエータ)
6:オプション用方向切換弁
7:アーム用方向切換弁
8:バケット用方向切換弁
9:分配弁
10:流量調整弁
11:可変絞り
12:バイパス弁
13:タンク
21:アンロード通路
22:圧油供給通路(オプション用圧油供給通路)
23:圧油供給通路(アーム用圧油供給通路)
24:圧油供給通路(バケット用圧油供給通路)
25:バイパス通路
Claims (4)
- 油圧ポンプに接続されるアンロード通路と、
前記油圧ポンプからの圧油をアームアクチュエータへ給排するアーム用方向切換弁と、
前記油圧ポンプからの圧油をバケットアクチュエータへ給排するバケット用方向切換弁と、
前記油圧ポンプからの圧油をオプションアクチュエータへ給排するオプション用方向切換弁と、
を備えるローダー用油圧回路において、
前記オプション用方向切換弁は、前記アーム用方向切換弁および前記バケット用方向切換弁よりも上流側の前記アンロード通路に配置され、
前記オプション用方向切換弁には、当該オプション用方向切換弁よりも上流側の前記アンロード通路から分岐したオプション用圧油供給通路から圧油が供給され、
前記アーム用方向切換弁には、前記オプション用方向切換弁と当該アーム用方向切換弁との間の前記アンロード通路から分岐したアーム用圧油供給通路から圧油が供給され、
前記バケット用方向切換弁には、前記オプション用方向切換弁と当該バケット用方向切換弁との間の前記アンロード通路から分岐したバケット用圧油供給通路から圧油が供給され、
前記オプション用方向切換弁よりも上流側の前記アンロード通路には分配弁が配置されており、
前記分配弁は、前記オプションアクチュエータの負荷圧に応じて、前記アンロード通路に流れる圧油と、前記オプション用圧油供給通路に流れる圧油との流量配分を変更するように構成されていることを特徴とする、ローダー用油圧回路。 - 油圧ポンプに接続されるアンロード通路と、
前記油圧ポンプからの圧油をアームアクチュエータへ給排するアーム用方向切換弁と、
前記油圧ポンプからの圧油をバケットアクチュエータへ給排するバケット用方向切換弁と、
前記油圧ポンプからの圧油をオプションアクチュエータへ給排するオプション用方向切換弁と、
を備えるローダー用油圧回路において、
前記オプション用方向切換弁は、前記アーム用方向切換弁および前記バケット用方向切換弁よりも上流側の前記アンロード通路に配置され、
前記オプション用方向切換弁には、当該オプション用方向切換弁よりも上流側の前記アンロード通路から分岐したオプション用圧油供給通路から圧油が供給され、
前記アーム用方向切換弁には、前記オプション用方向切換弁と当該アーム用方向切換弁との間の前記アンロード通路から分岐したアーム用圧油供給通路から圧油が供給され、
前記バケット用方向切換弁には、前記オプション用方向切換弁と当該バケット用方向切換弁との間の前記アンロード通路から分岐したバケット用圧油供給通路から圧油が供給され、
前記オプション用方向切換弁よりも上流側の前記アンロード通路と、前記オプション用方向切換弁と前記アーム用方向切換弁との間の前記アンロード通路または前記オプション用方向切換弁と前記バケット用方向切換弁との間の前記アンロード通路とを接続するバイパス通路が設けられており、
前記バイパス通路に所定量の圧油が流れることを許容する流量調整弁が、前記バイパス通路に配置されていることを特徴とする、ローダー用油圧回路。 - 請求項1に記載のローダー用油圧回路において、
前記オプション用方向切換弁よりも上流側の前記アンロード通路と、前記オプション用方向切換弁と前記アーム用方向切換弁との間の前記アンロード通路または前記オプション用方向切換弁と前記バケット用方向切換弁との間の前記アンロード通路とを接続するバイパス通路が設けられており、
前記バイパス通路に所定量の圧油が流れることを許容する流量調整弁が、前記バイパス通路に配置されていることを特徴とする、ローダー用油圧回路。 - 請求項2または3に記載のローダー用油圧回路において、
前記流量調整弁は、
前記バイパス通路に設けられた可変絞りと、
前記可変絞りの前後の圧力が入力され、当該可変絞りの前後差圧を一定に保持するバイパス弁と、
を有することを特徴とする、ローダー用油圧回路。
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