JPH0217202A - 油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば油圧ショベルや油圧ショベルローダ等
において１つの油圧ポツプの吐出油を複数のアクチュエ
ータ装置へ供給する油圧回路すなわちパラレル回路に係
り、殊にこのようなパラレル回路のタンデム回路化に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、前述のような油圧パラレル回路において、複数
のアクチュエータ装置が同時に駆動される際にこれら各
アクチュエータ装置のそれぞれの所要油量の合計がポン
プの最大吐出流量を上回る場合には、アクチュエータ装
置の操作性が阻害されると共に危険性が発生する。そこ
で、このような場合におけるパラレル回路では、通常ア
クチュエータ装置に優先と非優先の関係が予め設定され
ており、優先側の駆動時には非優先側の駆動が不能とな
るよう構成されている。

そしてこのようなための油圧回路は、従来は通常、油圧
回路を構成する弁体すなわちアクチュエータ装置本体に
おいて、例えば非優先側への油通路は切換弁スプールを
有するセンターバイバス通路に形成し、優先側の駆動時
には前記切換弁スプールを介して前記センターバイパス
通路を閉塞するよう構成するか、あるいは例えば、非優
先側への油通路と優先側への油通路をブロック切換弁を
有するパラレル通路に形成し、優先側の駆動時にはその
駆動信号を介して前記ブロック切換弁によりパラレル通
路の中の非優先側への通路を閉塞するよう構成されてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述のような従来の油圧回路の構成は、
次のような不利を有していた。

すなわち、この種の油圧回路の弁体すなわちアクチュエ
ータ装置の本体は通常鋳物製品で構成される。したがっ
て、前述のような特別の構成を必要とする油圧回路の弁
体は一般通常の弁体とは別にその都度特別の鋳物製品に
構成されなければならなかった。すなわち、新規の金型
費と共に多品種少量生産に伴う多大の諸経費を余儀なく
されるものであった。

そこで、本発明の目的は、油圧回路における主要な油通
路を変更することな（、一般のパラレル油圧回路をタン
デム油圧回路に変更できるよう構成することにより、こ
の種タンデム油圧回路の弁体すなわちアクチュエータ装
置の本体の製造原価を低減できる油圧回路を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

先の目的を達成するために、本発明に係る油圧回路は、
１つの油圧ポンプの吐出油をそれぞれ流量を調節する可
変絞りを有し且つ優先と非優先との関係が定まっている
複数のアクチュエータ装置に供給する油圧回路において
、少なくとも非優先側アクチュエータ装置には前記可変
絞りを通過する流量を制御する圧力補償弁を設け、この
非優先側圧力補償弁には優先側アクチュエータ装置が駆
動される時に生ずる油圧信号によって作動される油圧シ
リンダ装置を付設し、これにより優先側アクチュエータ
装置の駆動時に前記非優先側圧力補償弁を閉止してポン
プ吐出油が前記非優先側可変絞りを通過するのを遮断す
るよう構成してなることを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係るタンデム油圧回路は、一般に可変絞りと圧
力補償弁とを備えて構成される通常のパラレル油圧回路
における前記圧力？！償弁に油圧シリンダ装置を付設す
ることにより達成される。したがって、本発明のタンデ
ム油圧回路の弁体は、通常のパラレル油圧回路の弁体鋳
物金型を利用して鋳造することが可能となり、製造原価
を大幅に低減することができる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る油圧回路の一実施例につき添付図面
を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図において、本発明の油圧回路は、基本的には、１
つの油圧ポンプ１００と、優先側ならびに非優先側の２
つのアクチュエータ装置１０２．１０４と、優先側アク
チュエータ装置１０２が駆動される時に生ずる油圧信号
によって作動される油圧シリンダ装置１０６とからなる
。

ポンプ１００は、パイロットボート１２の圧力が予め設
定されたポンプ制御圧力以上になるとポンプ吐出流量を
減少させポンプ制御圧力以下になるとポンプ吐出流量を
増大させるネガティブ流量制御装置１４を有する。

両アクチュエータ装置１０２，１０４は、非優先側アク
チュエータ装置１０４において油圧シリンダ装置１０６
が付設されている点を除いて同一の構成を有する。すな
較ち、両アクチュエータ装置１０２，１０４はそれぞれ
、方向制御装置１６を備えたアクチュエータ１８と、ア
クチュエータ１８の駆動速度ならびに駆動方向を設定す
るアクチュエータ速度設定器２０と、速度設定器２０の
設定値に対応して開口面積が制御される可変絞り２２．
２２と、負荷圧力に係らず可変絞り２２．２２の前記開
口面積に比例した流量の油を可変絞り２２．２２に対し
て通過させるだめの圧力補償弁２４とからなる。

そして、前記ポンプ１００および両アクチュエータ装置
１０２．１０４の油圧回路において、ポンプ１００の吐
出油は吐出ライン２６を介してそれぞれ両装置１０２，
１０４に供給されるよう構成されていると共に両装置１
０２，１０４のそれぞれの可変絞り２２の後側通路２８
はそれぞれのバイロフトライン３０．３２およびシャト
ル弁３４．バイロフトライン３６を介してバイパス弁３
８のスプリング３８ａ側へ伝達されるよう構成されてい
る。なおここで、シャトル弁３４はバイロフトライン３
０．３２の内の高い方の圧力をパイロットライン３６に
伝達するよう構成されている。また、バイパス弁３８は
吐出ライン２６とバイロフトライン３６との間の圧力差
が予め設定された規定値より小さい場合はスプリング３
８ａによって閉塞されているが、前記圧力差が前記規定
値より大きくなると吐出ライン２６の油をバイパスライ
ン４０へ排出するよう構成されている。更に、バイパス
ライン４０のタンク４４に連通する延長部分にはオリフ
ィスでなる圧力発生器４６が設けられており、吐出ライ
ン２６からバイパスライン４０へ油が排出されるとその
流量に応じたポンプ制御圧力を発生し、この圧力がパイ
ロ−／　トライン４２を介してパイロットボート１２に
伝達されるよう構成されている。なお、参照符号４８は
、バイパスライン４０への排出油の急増時に圧力の急上
昇を防止するためのリリーフ弁を示す。

次に、油圧シリンダ装置１０６は、優先側アクチュエー
タ装置１０２のパイロットライン３０に接続したバイロ
フトライン５０の圧力によって操作される切換弁５２を
介して作動するよう構成されており、切換弁５２は、バ
イロフトライン５０の圧力が低く図示の位置にある時は
、油圧シリンダ６０の左側シリンダ室（第２図参照）に
接続したパイロットライン５４と前記バイパスライン４
０に接続したバイロフトライン５６とを接続し、バイロ
フトライン５０の圧力が高くなりスプリング５２がたわ
んで右側の位置に移行すると、前記バイロフトライン５
４をタンク４４に接続し、バイロフトライン５６をブロ
ックするよう構成されている。

油圧シリンダ６０は、第２図にも示すように非優先側ア
クチュエータ装置１０４の本体における圧力補償弁２４
に付設して構成される。すなわち、油圧シリンダ６０は
、出力軸６２のラム６４部分を収容する左側シリンダ室
６６とスプリング６８を収納する右側シリンダ室７０と
からなり、図において左側シリンダ室６６は穴７１、バ
イロフト通路７２を介してバイロフトライン５４に連通
されており、右側シリンダ室７０は穴７４．パイロット
通路７６を介してタンク４４に連通されている。更に詳
細に説明すると（第２図参照）、出力軸６２は穴７８内
に摺動自在に組込まれ、そしてこの出力軸６２の反対側
には同径の補償軸８０が穴８２内に摺動自在に組込まれ
、そしてこれら両軸６２，８０の中心部には貫通穴８４
が穿設されていて、出力軸６２の左端面に作用する油圧
による右向きの推力と出力軸８０の右端面に作用する左
向きの推力とが相殺されるよう構成されている。

次に、このような構成になる本発明に係る油圧回路の動
作について説明する。

先ず、優先側アクチュエータ装置１０２ならびに非優先
側アクチュエータ装置１０４が共に駆動されていない場
合は、両装置１０２，１０４の可変絞りスプール５８．
５８は共に図示の位置にあり、それぞれのバイロフトラ
イン３０゜３２は共にタンク４４に連通されている。し
たがってこの状態においては、優先側装置１０２のバイ
ロフトライン３０に連通ずるパイロットライン５０の圧
力もタンク圧となっており、切換弁５２はそのスプリン
グ５２ａの力によって図示の位置にあり、バイロフトラ
イン５４はバイロフトライン５６を介してバイパスライ
ン４０に連通している。したがって、バイパスライン４
０のポンプ制御圧力が油圧シリンダ６０の左側シリンダ
室６６に伝達されてその圧力がラム６４に作用し、ラム
６４はスプリング６８をたわませて右行し、すなわち図
示の位置にあり、出力軸６２は非優先側装置１０４の圧
力補償弁２４を左方向へ押圧する力を発生することはな
い。

またこの時バイロフトライン３６もタンク４４に連通し
ているので、ポンプ１００の吐出ライン２６に吐出され
た油はバイパス弁３８を開き、バイパスライン４０に流
れ、更にオリフィス４６を通過してタンク４４へ還流す
る。なおこの時オリフィス４６の作用でバイパスライン
４０にはパイロ７）圧力が発生するが、このバイロフト
圧力はバイロフトライン４２を介してポンプ１００のネ
ガティブ流量制御装置１４に伝達され、このパイロット
圧力を検知してネガティブ流量制御装置１４がポンプ１
００の吐出量を最小に保つ、更に、この時吐出ライン２
６の圧力はバイパス弁３８の制御圧力と同じになるが、
この圧力は圧力？！ｌｉ償弁２４の制御圧力、すなわち
スプリング２４ａの力をスプール９０の断面積で除した
値より予め低く設定されているので、圧力補償弁２４の
スプール９０はスプリング２４ａの力によって右に移動
しく第２図において）、圧力？１（１２４，２４は共に
全開し、ポンプ１００の吐出ライン２６と可変絞り２２
゜２２の前側通路８６．８６は共に連通している。

なお、バイパス弁３８の制御圧力はバイパス弁のスプリ
ング３８ａの力をバイパス弁スプール（図示せず）で除
した値である。

次に、前記状態において、非優先側アクチュエータ装置
１０４を駆動するために非優先側装置１０４の７クチ工
エータ速度設定器２０のレバー２０ａを操作して例えば
バイロフトライン８８ａ側にバイロフト圧力を加えると
、スプール５８が右行し、可変絞りの後側通路２８と室
９２とがブロックされ、これにより後側通路２８がタン
ク４４から切離され（第２図参照）、後側通路２８は可
変絞り２２を介して前倒通路８６ならびにポンプ吐出ラ
イン２６に連通される。

そしてこの場合、吐出ライン２６の圧力は少なくともバ
イパスライン４０のポンプ制御圧力以上となっているの
で、この吐出ライン２６の圧力が前側通路８６．可変絞
り２２．後側通路２８を介してバイロフトライン３２に
伝達される。

そして一方便先側装置１０２のバイロフトライン３０は
タンク４４に連通しているので、バイロフトライン３６
にはシャトル弁３４を介して前記パイロ、トライン３２
の圧力すなわち吐出ライン２６の圧力が負荷される。す
ると、バイパス弁３８がそのスプリング３８ａの力によ
って閉じられ、バイパスライン４０に排出される油が減
少し、圧力発生器４６を通って流れる油の流量が減少し
、バイパスライン４０の圧力が低下する。すると、これ
をバイロフトライン４２を介してネガティブ流量制御装
置１４が検知し、ポンプ１００の吐出流量を増大させ、
この増大した流量の油が可変絞り２２を通過して流れる
。

更に、可変絞り２２の前後に規定の差圧が発生するまで
ポンプ流量が増大すると、閉じられたバイパス弁３８が
再び開くのでバイパスライン４０に排出される油が増大
してバイパスライン４０の圧力が再び予め設定されたポ
ンプｖＪ御圧力に復帰し、ポンプ１００は吐出流量の増
加を停止する。すなわち、非優先側アクチュエータ装置
１０４には所定の油量が供給され、アクチュエータ１８
が速度設定器２０で設定された速度で駆動される。

一方、前述と同じく両アクチュエータ装置１０２．１０
４が運転されていない状態で、優先側アクチュエータ装
置１０２を駆動するためにそのアクチュエータ速度設定
器２０を操作すると、この優先側装置１０２は前述の非
優先側アクチュエータ装置１０４における場合と同じ動
作により、前記速度設定器２０で設定された速度で駆動
される。すなわち、速度設定器２０の操作によりバイロ
フトライン３０に伝達された吐出ライン２６の圧力がシ
ャトル弁３４．パイロットライン３６を介してバイパス
弁３８に負荷され、これによりバイパスライン４０の圧
力が低下し、ポンプ１００の吐出流量が増加し、そして
ポンプ１００の吐出流量が所定の流量に設定される。

しかるにこの場合、バイロフトライン３０に９−荷され
る前記吐出う・イン２６の圧力は、このパイロ・トライ
、・、３０に連通ｔ、乙パイロットライン５０を介し７
す、１神弁５２に伝達され、そのスプリング５２ａをた
わめて切換弁５２を図においで右の位置−４；行させど
）、すると、パイロ−／トライン５４なりびに油圧シリ
ンダ６０の左（１リシリンダ室６６はタンク４４に連通
し、ラム６４はスブリ゛／グ（３８のカムこよって左行
し、非優先側装置１０４の圧力補償弁２４を左方向へ押
圧する。そしてこの場合、スプリング６８は圧力補（Ｈ
弁２４ｆ７）スズ１；ソゲ２４ａよりその力を大きく設
定されているので、非優先側アクチュエータ装置１０４
乙こおいてはその前記出力補償弁２４によってポンプ吐
出ライン２６と可変絞り２２の前側通路８６．と・）間
がブロックされる。したがって、非（憂先側装置１０４
の速度設定器２０を操作してバイロントライン８８ａあ
るいは８８ｂに、１イロフト圧を負荷しても非優先側装
置＋０４には油が流れず、すなわち駆動されることはな
い。

第３図に本発明に係る油圧回路の別の実施例を示す。本
実施例は、第１図に示す実施例の油圧回路において、優
先側アクチュエータ装置が駆動される時に生ずる油圧信
号を非優先側アクチュエータ装置の油圧シリンダ装置に
伝達する構成を変更したものである。

すなわち第３図においで、優先側アクチエエータ装置１
０２における速度設定器２０の左右両バイロフトライン
８８ａ、８８ｂの間にはシャトル弁９４が設けられ、そ
して、−のら、・十トル弁９４と非優先側ア、り千ユエ
ータ装置１０４の油圧シリンダ装置１０６を操作する切
換弁５２とはパイロットライン９６によって接続されて
いる。

このような構成において、優先側アクチエエータ装置１
０２を駆動するために速度設定器２０のレバー２０ａを
操作して例えばパイロットライン８８ａ側にバイロフト
圧力を加えると、このバイロフト圧力はバイロフトライ
ン８８ａを介してアクチュエータ１８を作動すると同時
に、シャトル弁９４ならびにパイロットライン９６を介
して切換弁５２を作動する。そして、この切換弁５２の
作動によって、第１図に示す実施例の場合と全く同様に
して、非優先側アクチュエータ装置１０４に対する油の
供給が遮断される。

このように、本発明によれば、通常のパラレル油圧回路
を構成する弁体の一部に油圧シリンダ装置１０６を付設
するだけで、パラレル油圧回路をタンデム油圧回路に簡
便に変更することができる。

以上、本発明を好適な実施例について説明したが、本発
明はその精神を逸脱することなく多くの設計変更をなし
得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る油圧回路は、１つの
油圧ポンプの吐出油を優先と非優先との関係が定まって
いる複数のアクチュエータ装置に供給するパラレル油圧
回路において、非優先側アクチュエータ装置の圧力補償
弁に優先側アクチュエータ装置が駆動される時に生ず乙
部圧信号によって前記圧力補償弁を閉塞する油圧シリン
ダ装面を付設したので、優先側アクチュエータ装置の駆
動時には非優先側アクチュエータ装置の駆動を自動的に
阻止することができる。すなわち、パラレル油圧回路を
タンデム油圧回路に変更することができる。

しかもこの場合、前記タンデム油圧回路化は、通常のパ
ラレル油圧回路の弁体に前記油圧シリンダ装置を付設す
るのみによって達成されるので、従来のようにタンデム
油圧回路化に際してその都度特別の弁体を鋳造製作する
必要がなくなり、アクチュエータ装置全体の製造原価を
大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧回路の一実施例を示すフロー
チャート、第２図は第１図に示す本発明に係る油圧回路
の非優先側アクチュエータ装置における圧力補償弁およ
び油圧シリンダの断面構造図、第３図は本発明に係る油
圧回路の別の実施例を示すフローチャートである。 １２．　、　、パイロットボート １４、、、ネガティブ流量制御装置 １６、、、方向制御袋Ｚ　　　１８．、、アクチュエー
タ２０、、、速度設定器　　　２０ａ　、、、レバー２
２２１．可変絞り　　　　２４１．圧力補償弁２６１８
、吐出ライン　　　２８．、、後側通路３０．３２，３
６，４２，５０，５４，５６．、、バイロフトライン３
４９．シャトル弁　　　３８．、、バイパス弁３８ａ　
、、、スジリンク４０．．．バイパスライン４４、、、
タンク　　　　　４６．、、圧力発生器４８、　、　、
リリーフ弁　　　５２．　、　、切換弁５２ａ　、、、
スプリング　　５８．　、　、スプール６０、、、油圧
シリンダ　　６２．、、出力軸６４、、、ラム　　　　
　　６６、、、左側シリンダ室６８、。、スプリング　
　　７０．、、右側シリンダ室７２．７６、、、バイロ
フト通路　７１，７４，７８，８２．、、穴８０、、、
　？ｆ償軸　　　　　８４０１、貫通穴８６、、、前側
通路 ８８ａ、８８ｂ　、、、操作バイロフトライン９０、、
、スプール　　　　９２．、、室９４、、、シャトル弁
９６．．．バイロフトライン１００、　、　、油圧ポン
プ １０２、　、　、優先側アクチュエータ１０４、、、非
優先側アクチュエータ １０６、　、　、油圧シリンダ装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つの油圧ポンプの吐出油をそれぞれ流量を調節
   する可変絞りを有し且つ優先と非優先との関係が定まっ
   ている複数のアクチュエータ装置に供給する油圧回路に
   おいて、 少なくとも非優先側アクチュエータ装置に は前記可変絞りを通過する流量を制御する圧力補償弁を
   設け、この非優先側圧力補償弁には優先側アクチュエー
   タ装置が駆動される時に生ずる油圧信号によって作動さ
   れる油圧シリンダ装置を付設し、これにより優先側アク
   チュエータ装置の駆動時に前記圧力補償弁を閉止してポ
   ンプ吐出油が前記可変絞りを通過するのを遮断するよう
   構成してなることを特徴とする油圧回路。