JPH0143163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、１個の原動機により駆動される３個
のポンプを備えた油圧回路に関し、詳しくは、ポ
ンプの余剰油を有効利用し得るようにしたものに
関する。

（従来の技術） 従来より、この種の油圧回路として、３個のポ
ンプのうち第３のポンプを所定のアクチユエータ
専用として使用して、該アクチユエータの作動を
他から独立させるようにしたものは知られてい
る。例えば、パワーシヨベルにおける油圧回路で
は、第３のポンプを旋回モータ専用として使用
し、他のアームシリンダやブームシリンダの作動
から独立させて、旋回を伴う複合動作時において
旋回動作を正確に且つ確実に行い得るようにして
いる。

しかしながら、第３のポンプを所定のアクチユ
エータ専用として使用していると、該専用アクチ
ユエータの停止時には、第３ポンプの吐出流量は
全量がリリーフし、有効利用されないという問題
があつた。

そこで、従来、例えば特開昭53−111601号公報
等に開示されているように、第１のポンプおよび
第２のポンプを可変ポンプとすると共に、第３の
ポンプを原動機出力の1/2の出溶容量の固定ポン
プとし、また第３ポンプの専用切換弁と並列に合
流用の切換弁を設け、固定ポンプ専用アクチユエ
ータの停止時にも、合流用の切換弁の切換により
第３の固定ポンプの余剰油を第１（又は第２）ポ
ンプ専用のアクチユエータに供給することによ
り、余剰油の有効利用を図つている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものでは、上記専用
切換弁と合流用切換弁とが単に並列に接続される
関係上、専用アクチユエータと余剰油利用側アク
チユエータとの複合動作時には、両者の負荷圧の
大小関係に応じて専用アクチユエータの供給流量
が変化し、余剰油利用側の負荷圧が高い場合には
多く、低い場合には少なくなる。つまり、専用ア
クチユエータの動作が余剰油利用側アクチユエー
タの動作に干渉されて、その独立動作性が確保さ
れない欠点がある。例えば、専用アクチユエータ
がパワーシヨベルの旋回モータの場合には、旋回
体の旋回速度が変化し、良好な複合動作を行い得
ない。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、第３ポンプ専用アクチユエータ
の独立動作を確保しつつ、その独作時や停止時に
も、第３ポンプの余剰油を他アクチユエータに供
給して、その有効利用を図ることにある。

（課題を解決するための手段） 以上の目的を達成するため、本発明では、特
に、供給ポート、優先ポート及び余剰流ポートを
有する３ポート形圧力制御弁では、その供給ポー
トから流入した油を優先ポートに優先して供給
し、余剰油を余剰流ポートから流出させて優先ポ
ートを圧力補償する点に着目し、この３ポート形
圧力制御弁を２個使用して、第１又は第２ポンプ
専用のアクチユエータのうち所定の一部の独立動
作性と、第３ポンプ専用のアクチユエータの独立
動作性との双方を確保しつつ第３ポンプの余剰流
を有効利用する。

その場合、第１又は第２ポンプ専用のアクチユ
エータ群では、その所定の一部のアクチユエータ
が優先ポートの圧力補償により圧油量が確保され
るから、その他のアクチユエータに対して第３ポ
ンプの余剰流を供給して、該他のアクチユエータ
の動作性を良好にすることが望ましい。

すなわち、本発明は、１個の原動機で駆動され
る第１ないし第３のポンプと、該３個のポンプに
より駆動される第１ないし第３のアクチユエータ
群とを備えた油圧回路を前提とする。そして、前
記第１又は第２のポンプから第１又は第２のアク
チユエータ群のうち一部のアクチユエータへの油
の供給及び停止、及び第３のポンプから第３のア
クチユエータ群への油の供給及び停止を各々セン
タークローズド型の切換弁で切換えると共に、前
記第１又は第２のポンプの吐出口に、供給ポー
ト、ノーマルオープン形の優先ポート及び上記供
給ポートの油圧に応じて開く余剰流ポートを備え
た第１の３ポート形圧力制御弁の供給ポートを接
続し、該第１圧力制御弁の優先ポートに前記セン
タークローズド型の切換弁を介して前記第１又は
第２のアクチユエータ群のうち一部のアクチユエ
ータを接続し、余剰流ポートに前記第１又は第２
のアクチユエータ群のうち残りのアクチユエータ
を接続する。更に、前記第３のポンプの吐出口
に、上記第１圧力制御弁と同一構成の第２圧力制
御弁の供給ポートを接続し、該第２圧力制御弁の
優先ポートに前記センタークローズド型の切換弁
を介して前記第３のアクチユエータ群を接続し、
余剰流ポートを前記第１圧力制御弁の余剰流ポー
トに接続する構成としている。

（作用） 以上の構成により、本発明では、例えば第１ア
クチユエータ群の動作時には、第１ポンプの油は
第１圧力制御弁に流入し、その一部が該制御弁で
圧力補償されて優先ポートから所定の一部のアク
チユエータに供給されるので、該所定アクチユエ
ータの独立動作性が確保される。また、同時に、
余剰流が第１制御弁の余剰流ポートから流出し
て、独立動作性の確保されない残るアクチユエー
タに供給される。

今、上記の状態で、第３アクチユエータ群が停
止している場合には、その対応する切換弁がセン
タークローズド型であるので、第３ポンプの油は
第２圧力制御弁に流入した後、その油圧で余剰流
ポートを開き、該余剰流ポートから流出して上記
第１アクチユエータ群のうち独立動作性の確保さ
れない残りのアクチユエータに供給されるので、
余剰流を有効利用できると共に、該残りのアクチ
ユエータの動作性を向上できる。

一方、第３アクチユエータ群が動作している場
合には、第３ポンプの油は第２圧力制御弁に流入
した後、その一部が該第２制御弁で圧力補償され
て優先ポートから第３アクチユエータ群に供給さ
れるので、該第３アクチユエータ群の独立動作性
が確保されると共に、余剰流が第２制御弁の余剰
流ポートから流出して上記第１アクチユエータ群
のうち独立動作性の確保されない残るアクチユエ
ータに供給されるので、余剰流を有効利用できる
と共に、該残りのアクチユエータの動作性を向上
できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明をパワーシヨベルの油圧回路に
適用した場合の第１実施例を示す。同図におい
て、１はバケツト、２はアーム、３はブーム、４
はバケツトシリンダ、５はアームシリンダ、６は
ブームシリンダ、７及び８は左走行用及び右走行
用のモータ、９は旋回体（図示せず）を旋回させ
る旋回モータである。また、１０は左走行用切換
弁、１１はバケツト用切換弁、１２は主ブーム用
切換弁、１３はセンタークローズド型の主アーム
用切換弁、１４はセンタークローズド型の右走行
用切換弁、１５は旋回用切換弁、１６は前記主ブ
ーム用切換弁１２の操作と連動して切換えられる
補助ブーム用切換弁、１７は前記主アーム用切換
弁１３の操作と連動して切換えられるセンターク
ローズド型の補助アーム用切換弁である。

また、１８〜２０は１個の原動機２１により駆
動される３個の可変ポンプであつて、該第１の可
変ポンプ１８には第１吐出ライン２２を介して右
走行用切換弁１４、旋回用切換弁１５及び補助ブ
ーム用切換弁１６が、また、第２の可変ポンプ１
９には第２吐出ライン２３を介して左走行用切換
弁７、バケツト用切換弁１１、主ブーム用切換弁
１２及び主アーム用切換弁１３が、さらに、第３
の可変ポンプ２０には第３吐出ライン２４を介し
て補助アーム用切換弁１７がそれぞれ接続されて
いる。よつて、第１の可変ポンプ１８により右走
行用モータ８、旋回用モータ９及びブームシリン
ダ６の第１アクチユエータ群を、第２の可変ポン
プ１９により左走行用モータ７、バケツトシリン
ダ４、ブームシリンダ６及びアームシリンダ５の
第２アクチユエータ群を、また、第３の可変ポン
プ２０によりアームシリンダ５の第３アクチユエ
ータ群を駆動するように構成されている。

さらに、２５，２６は、それぞれ第１および第
２の３ポート形圧力制御弁である。該両圧力制御
弁２５，２６は同一構成であるので、以下第１制
御弁２５を説明し、第２制御弁２６については同
一部分に同一符号を付して説明を省略する。つま
り、第１圧力制御弁２５は、供給ポート２５ａと
優先ポート２５ｂと余剰流ポート２５ｃとの３ポ
ートを有し、基本的には優先ポート２５ｂはノー
マルオープン形で供給ポート２５ａに連通する。
余剰流ポート２５ｃはノーマルクローズ形で、供
給ポート２５ａの油圧に応じて開く。而して、供
給ポート２５ａの油圧が所定の高圧になると、余
剰流ポート２５Ｃが開いて、余剰流を余剰流ポー
ト２５ｃから外部に流して減圧することにより、
優先ポート２５ｂを圧力補償する機能を有する
（具体的な内部構成に関しては特開昭53−41681号
公報（特公昭59−5165号公報）を参照）。

而して、上記第１圧力制御弁２５の供給ポート
２５ａには前記第１吐出ライン２２を介して第１
の可変ポンプ１８の吐出口が接続され、優先ポー
ト２５ｂには右走行用切換弁１４を介して第１ア
クチユエータ群のうち右走行用モータ８が接続さ
れ、余剰流ポート２５ｃには第１余剰油ライン２
７から並列接続された旋回用切換弁１５及び補助
ブーム用切換弁１６を経て第１アクチユエータ群
のうち残る他のアクチユエータ（旋回用モータ９
及びブームシリンダ６）に接続されている。

一方、第２圧力制御弁２６の供給ポート２６ａ
には第３吐出ライン２４を介して第３の可変ポン
プ２０の吐出口が接続され、優先ポート２６ｂに
は補助アーム切換弁１７を介して第３アクチユエ
ータ群（アームシリンダ５）が接続されている。
さらに、該第２圧力制御弁２６の余剰流ポート２
６ｃは、第２余剰油ライン２８及び第１余剰油ラ
イン２７の一部分を介して上記第１圧力制御弁２
５の余剰流ポート２６ｃに接続されている。

尚、２９は第１余剰油ライン２７の第２余剰油
ライン２８との接続点上流に介設されたチエツク
弁であつて、第３の可変ポンプ２０からの圧油が
第１余剰流ライン２７を逆流して右走行用モータ
８に供給されるのを防止するものである。また、
３０は第２余剰流ライン２８に介設されたチエツ
ク弁であつて、第１の可変ポンプ１８からの圧油
が第２余剰流ライン２８を逆流してアームシリン
ダ５に供給されるのを防止するものである。さら
に、３１は前記第１及び第２の圧力制御弁２５，
２６と同様の３ポート形圧力制御弁であつて、第
２の可変ポンプ１９からの圧油を優先して左走行
用モータ７、バケツトシリンダ４及びブームシリ
ンダ６に供給し、余剰油をアームシリンダ）５に
供給するものである。加えて、３２及び３３はそ
れぞれ第１及び第２の可変ポンプ１８，１９から
の圧油を負荷圧に応じた圧力にまで減圧する圧力
補償弁、３４及び３５は第１及び第２の可変ポン
プ１８，１９を定馬力制御する定馬力制御弁、３
６は負荷圧応動型のリリーフ弁である。また、３
７〜３９は、それぞれ第１〜第３の可変ポンプ１
８〜２０の斜板１８ａ〜２０ａの傾斜角度を最高
負荷圧に応じて傾角制御して、該第１〜第３の可
変ポンプ１８〜２０から吐出される圧油量及び油
吐出圧力を適正制御するロードセンシング弁であ
る。

次に、上記実施例の作動について説明すると、
例えば前進走行しながらブーム３を動作させる場
合には、右走行用及び左走行用の各切換弁１４，
１０と主及び補助ブーム用切換弁１２，１６とが
切換操作される。すると、第１の可変ポンプ１８
からの圧油の一部が第１圧力制御弁２５内で優先
ポート２５ｂに優先的に供給されて圧力補償され
て右走行用モータ８に供給されるので、その独立
動作性が確保されると共に、余剰油が第１圧力制
御弁２５の余剰油ポート２５ｃから流出して、ブ
ームシリンダ６に供給される。同様に、第２の可
変ポンプ１９からの圧油が圧力制御弁３１の優先
ポート２５ｂから左走行用モータ７及びブームシ
リンダ６に優先的に供給されて圧力補償されるの
で、その各々の独立動作性が確保される。

その際、補助アーム用切換弁１７はセンターク
ローズドの中立位置にあり、第３アクチユエータ
群（アームシリンダ５）は停止している。このた
め、第３ポンプ２０の油は第２圧力制御弁２６に
流入した後、その圧力で余剰流ポート２６ｃを開
き、その全量が余剰流ポート２６ｃから余剰流ラ
イン２８を経て第１ポンプ１８の余剰流と合流し
た後、補助ブーム用切換弁１６からブームシリン
ダ６に供給されて、その余剰流の有効利用が図ら
れると共に、余剰流が供給される分、ブームシリ
ンダ６の動作性が向上する。

一方、第３アクチユエータ群（アームシリンダ
５）を動作させるべく、補助アーム用切換弁１７
が切換えられると、第３の可変ポンプ２０からの
圧油の一部が第２圧力制御弁２６内で優先ポート
２５ｂに優先的に供給されて圧力補償されつつア
ームシリンダ５に供給されるので、その独立動作
性が確保される。また、第３ポンプの余剰油は第
２圧力制御弁２６の余剰油ポート２６ｃから流出
して、上記と同様に余剰流ライン２８を経て第１
ポンプ１８の余剰流と共にブームシリンダ６に供
給されるので、その余剰流の有効利用が図られる
と共に、ブームシリンダ６の動作性が向上する。

よつて、第３アクチユエータ群（アームシリン
ダ５）の停止時は勿論のこと、その動作時にも、
その独立動作性を確保しつつ、第３ポンプ２０の
余剰流をアクチユエータ群のブームシリンダ６
（独立動作性の確保されないアクチユエータ）で
利用して、その有効利用を図ることができる。し
かも、独立動作性の確保されないアクチユエータ
の動作性を向上させることができる。

また、第２図はパワーシヨベルの油圧回路に適
用した場合の第２実施例を示し、前記第１実施例
では第２圧力制御弁２６の優先ポート２６ｂを補
助アーム用切換弁１７に接続して、第３の可変ポ
ンプ２０からの圧油を優先してアームシリンダ５
に供給するようにしたのに代え、第２圧力制御弁
２６の優先ポート２６ｂを圧力補償弁３３を介し
て主アーム用切換弁１３に接続して、第３の可変
ポンプ２０からの圧油を優先してアームシリンダ
５に供給するようにしたものである。その他の構
成は前記第１実施例と同じであり、同様の作用効
果を奏することができるものである。尚、前記第
１実施例と同一の部分に同一の符号を付す。

尚、以上の説明では、第１及び第２アクチユエ
ータ群に３ポート形の圧力制御弁２５，３１を備
えたが、本発明は第１及び第２アクチユエータ群
のうち少なくとも一方に３ポート形の圧力制御弁
を備えればよい。

また、以上の説明では、原動機２１により駆動
される３個のポンプ１８，２０を可変ポンプとし
たが、その他、固定ポンプとして、第３の固定ポ
ンプからの圧油を以上の説明と同様に有効利用す
るようにしてもよいのは勿論である。

更に、以上の説明では、パワーシヨベルの油圧
回路に適用した場合について説明したが、本発明
はこれに限定されず、その他、圧力源として１個
の原動機により駆動される３個のポンプを備えた
種々の油圧回路を適用することができるのはいう
までもない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の油圧回路によれ
ば、１個の原動機で駆動される第１ないし第３の
ポンプと、該３個のポンプにより駆動される第１
ないし第３のアクチユエータ群とを備えた場合、
第１又は第２アクチユエータ群に属する所定アク
チユエータへの圧油供給と、第３のアクチユエー
タ群への圧油供給とを各々３ポート形圧力制御弁
により優先し且つ圧力補償したので、その各々の
動作の独立性を確保しつつ、第３アクチユエータ
群の停止時及び動作時の双方で、第３ポンプの余
剰油を第１又は第２アクチユエータ群の独立動作
性の確保されないアクチユエータに供給して、そ
の動作性の向上と共に余剰油の有効利用を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１実
施例を示すパワーシヨベルの油圧回路図、第２図
は第２実施例を示すパワーシヨベルの油圧回路図
である。 １８……第１のポンプ、１９……第２のポン
プ、２０……第３のポンプ、２１……原動機、２
５……第１圧力制御弁、２６……第２圧力制御
弁、２５ａ，２６ａ……供給ポート、２５ｂ，２
６ｂ……優先ポート、２５ｃ，２６ｃ……余剰流
ポート、２７……第１余剰油ライン、２８……第
２余剰油ライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １個の原動機２１で駆動される第１ないし第
   ３のポンプ１８〜２０と、該３個のポンプ１８〜
   ２０により駆動される第１ないし第３のアクチユ
   エータ群とを備え、該第１又は第２のポンプ１
   ８，１９から第１又は第２のアクチユエータ群の
   うち一部のアクチユエータへの油の供給及び停
   止、及び第３のポンプ２０から第３のアクチユエ
   ータ群への油の供給及び停止を各々センタークロ
   ーズド型の切換弁１４，１７，１３で切換えると
   共に、前記第１又は第２のポンプ１８，１９の吐
   出口に、供給ポート２５ａ、ノーマルオープン形
   の優先ポート２５ｂ及び上記供給ポート２５ａの
   油圧に応じて開く余剰流ポート２５ｃを備えた第
   １の３ポート形圧力制御弁２５の供給ポート２５
   ａを接続し、該第１圧力制御弁２５の優先ポート
   ２５ｂに前記センタークローズド型の切換弁１４
   を介して前記第１又は第２のアクチユエータ群の
   うち一部のアクチユエータを接続し、余剰流ポー
   ト２５ｃに前記第１又は第２のアクチユエータ群
   のうち残りのアクチユエータを接続すると共に、
   前記第３のポンプ２０の吐出口に、上記第１圧力
   制御弁２５と同一構成の第２圧力制御弁２６の供
   給ポート２６ａを接続し、該第２圧力制御弁２６
   の優先ポート２６ｂに前記センタークローズド型
   の切換弁１７，１３を介して前記第３のアクチユ
   エータ群を接続し、余剰流ポート２６ｃを前記第
   １圧力制御弁２５の余剰流ポート２５ｃに接続し
   たことを特徴とする油圧回路。