JPH03244721A - 油圧ショベルの油圧回路 - 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） 本発明は油圧ショベルの油圧回路に関するものである。

（従来技術） 一般に油圧ショベルは旋回体及び走行体の外に、ブーム
、アーム及びパケットなどから成るアタッチメントを備
えており、これらはそれぞれ旋回モータ、左右走行モー
タ、ブームシリンダ、アームシリンダ、パケットシリン
ダなどの油圧アクチュエータによって駆動される。そし
てこれらの油圧アクチュエータは方向切換弁によりそれ
ぞれ単独にあるいは複合して制御される。

従来量も一般的な油圧駆動方式はこれらの方向切換弁を
２つのグループに分け、各グループを別個の油圧ポンプ
に接続すると共に、各グループ内では方向切換弁を油圧
ポンプに対して並列に接続していた。この従来型の油圧
回路の一例を第２図に示す。

第２図において１，２は油圧ポンプである。油圧ポンプ
１に対して左走行モータ３、旋回モータ５、アームシリ
ンダ６が第１のグループを形成している。又油圧ポンプ
２に対して右走行モータ４゜ブームシリンダ７、バケッ
トシリンダ８が第２のグループを形成している。各アク
チュエータの作動を制御する方向制御弁として、ポンプ
１に対して左走行切換弁ｋｌ、ブーム２速切換弁１３、
旋回切換弁Ｌ４、アーム切換弁１５がそれぞれ並列に接
続され、又ポンプ２に対して右走行切換弁１２、ブーム
切換弁１８、パケット切換弁１７、予備切換弁１６がそ
れぞれ並列に接続されている。

１９は前記切換弁↓Ｉの上流に設置した走行直進弁であ
り、ポンプ１の吐出油ラインの中立流路３４上及びポン
プ２の吐出油ラインの並列流路３７上最上流に設けてい
る。方向切換弁１１乃至■８はそれぞれ主切換弁の切換
に連動して信号用油圧ラインを遮断する補助切換弁２１
乃至２８を有している。

次にパイロットポンプ３工により発生したパイロット圧
油はオペレータのレバー操作により操作用パイロットバ
ルブ２９．３０等（図では走行のみを示す）を介して適
宜前記方向切換弁１１乃至１８の両端に導かれ、方向切
換弁を切換え、各アクチュエータを作動させる。

さらにこのパイロット圧油は信号用とし、て用いられる
。すなわち信号用油圧ライン３２ａは補助切換弁２↓を
、信号用補圧ライン３２ｂは補助切換弁２２を、信号用
油圧ライン３２ｃは補助切換弁２３゜２４．２５，２６
．２７及び２８をこの順に介してタンクへ連通している
。信号用油圧ライン３２ｄは油圧ライン３２ｃから分岐
して前述走行直進弁のポートへ導かれる。尚ここでパイ
ロットポンプ３１で発生する圧油は、信号用油圧ライン
３２ａ、　３２ｂ。

３２ｃがタンクへ連通しているにもかかわらず、絞り３
３により確保され前述パイロットバルブ２９゜３０等へ
導かれ、操作を可能としている。

左走行切換弁１１の入口ポートは、入口ポート３８側へ
のみ圧油を供給する逆止弁付絞り弁３９を介して油圧ポ
ンプ１の並列流路３５に接続されている。ブーム２速切
換弁工３とブーム切換弁Ｉ８の入口ポートは管路４０で
接続され、ブーム上げ操作時の２ポンプ合流を可能にし
ている。

更に本回路はアーム切換弁１５と旋回切換弁１４を同時
に操作した場合の旋回加速力低下を防止する為の絞り４
１を有している。油圧ポンプｌ及び２はその中立流路３
４及び３６の最下流にポンプコントロール弁４２及び４
３を介してタンク４４に連通し、また上流の各方向切換
弁が中立状態すなわち何も仕事をしていない時にはポン
プ１．２の吐出量を最少の位置に保持するレギュレータ
４５゜４６を有している。ポンプ上、２，３はそれぞれ
その吐出圧力を設定するリリーフ弁４７．４８゜４９を
回路中に有している。

上記の如き構成である油圧回路の特徴は走行と他のアク
チュエータを同時操作した場合の走行の直進性を確保す
るものであり、その作動を説明すると次の通りである。

（↓）走行のみを操作した場合； 左走行切換弁１１のみ、または右走行切換弁１２のみ、
あるいは左右切換弁を同時に操作した場合、信号用油圧
ライン３２ａ及び３２ｂは補助切換弁２１及び２２が断
位置となるため遮断されるが、他のアクチュエータを操
作していないため信号用油圧ライン３２ｃはタンクに連
通したままである。従って信号用油圧ライン３２ｄに圧
油は発生せず走行直進弁１９は切換らない。これにより
左走行モータ３はポンプｌの流量を、右走行モータ４は
ポンプ２の流量をそれぞれ吸収し、独立に駆動される。

（２）走行以外の７クチユエータのみを操作した場合； 走行以外の切換弁Ｌ３乃至↓８のいずれか１個以上の切
換弁を操作した場合、上記と同様に信号用油圧ライン３
２ｃはいずれかの補助切換弁により遮断されるが、信号
用油圧ライン３２ａ及び３２ｂがタンクに連通しており
、信号用油圧ライン３２ｄに圧油が発生せず、走行直進
弁工９は切換らない。これにより走行以外のアクチュエ
ータもポンプ上及び２の流量をそのまま吸収する。

（３）走行を左右同時に操作中に他の７クチユエータを
操作した場合； 信号用油圧ライン３２ａ、　３２ｂがそれぞれ左右走行
切換弁１１．１２に連動した補助切換弁２１．２２によ
り遮断され、かつ信号用油圧ライン３２ｃが他のアクチ
ュエータの切換弁に連動した補助切換弁により遮断され
るので、信号用補圧ライン３２ｄに圧油が発生し走行直
進弁■９が位置１９ｂに切換る。

これによりポンプ２の圧油が走行切換弁１．１．１２を
介して左右の走行モータ３，４を並列に恥期し、ポンプ
１が他のアクチュエータを並列に開動する。

このことはすなわち左右走行による直進中にブーム上げ
、旋回などの他の作動を行なっても、ポンプ上の圧油が
左右走行モータに優先的に供給され。

且つ波列供給による走行の直進性を保証するものである
。尚この場合ポンプ２にて２個のモータを同時に開動す
る為、走行のみを操作した場合の走行速度の半分すなわ
ち０．５速となる。

次に逆止弁付絞り弁３９について説明すると、走行直進
中にひんばんに他のアクチュエータをＯＮ−〇ＦＦ的に
操作した場合、走行直進弁Ｌ９の断続的切換えに伴って
走行速度がｌ速−０，５速とひんばんに切換り本体動作
にショックを伴うこととなる。そこでこのチエツク弁付
絞り弁３９の開度を適当に設定することにより、例えば
ゴム上げ、アーム上げなどの走行回路より駆動圧力が高
い部分を一部走行回路へ供給して走行速度の急変を防止
し、また走行中に旋回操作をした場合は、一般に旋回起
動圧は回路のリリーフ圧力まで上昇し、旋回加速中はそ
のほとんどがリリーフ弁よりタンクへ捨てられることに
なるが、この絞り弁３９により一部を走行回路へ供給で
きるので走行速度の向上を図ることができる。

尚第１図では逆止弁付絞り弁３９から左走行切換弁１１
にのみ余剰油を供給しているが、ポンプ２が並列に走行
モータ３，４を開動しているので、走行モータの同期性
から直進性は保たれる。

以上の様に第２図に示した従来回路は走行直進中に他の
アクチュエータを操作してもポンプ２からの圧油を優先
的に吸収するので走行直進性は保たれ、更に他のアクチ
ュエータを同時作動してもその余剰油の一部を走行回路
へ供給し、速度アップを向上させる効率的な油圧回路を
提供しているが、次の様な欠点を有している。

即ち、１）直進走行中にブーム下げ、アーム下げなど負
荷の小さい操作を同時に行なった場合、走行直進弁が切
換り、ポンプ１はブーム下げ、アーム下げなどを開動す
るが、走行回路より低圧のため、絞り弁３９より走行側
へ圧油を供給できない。この結果それまでポンプ１，２
と２個のポンプで走行していた本体が急にポンプ２のみ
で走行することになり急減速を起こしてしまう。これを
ひんばんにくり返す作業では荷揺れ荷こぼれを起こし非
常に操縦しにくいものとなる。

２）また本回路では走行のみを操作した場合はいわゆる
１速となり、精密な作業を行なう為の微速走行を実現す
るには、別に設けたスロットルレバーによりエンジン回
転数を下げる必要があり操作が面倒である。

（発明が解決しようとする課題） 油圧ショベルはその汎用性によりあらゆる建設現場で使
用されているが、とりわけ走行については近年高速走行
による機動性改善が進み、現場移動、資材運搬等に威力
を発揮している。ところが資材運搬や生コン打ちなどの
走行しながらの作業には時として微速走行が要求され、
また走行を含む複合操作時において他のアクチュエータ
の作動の開始や停止時に走行スピードが変化することは
荷揺れ、荷こぼれを誘発し、精密作業をする場合に好ま
しくない。

本発明は油圧ショベルの走行作業において、通常速度よ
り低い微速走行を実現し、更に微速走行時に他のアクチ
ュエータを作動しても走行スピードが変化しない走行独
立の油圧回路を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 第１のポンプに対して一方の走行切換弁及び走行以外の
アクチュエータを並列に接続し、又第２のポンプに対し
て他方の走行切換弁及び走行以外の７クチユエータを並
列に接続し、前記一方の走行切換弁の直前の中立流路上
に１通常時は第■ポンプの中立流路と第２ポンプの並列
流路を構成する第１の位置と、切換時は第１のポンプの
圧油を第２ポンプの走行以外のアクチュエータ切換弁に
並列に供給し、第２ポンプの圧油を一方の走行切換弁に
供給する流路を構成する第２の位置を有する走行直進弁
を配置した油圧回路において、前記第１ポンプの並列流
路と一方の走行方向切換弁の入口ポート間を通常時は逆
止弁付絞り弁で連通し、切換時には通路を閉塞する位置
を有する切換弁を設置し、また前記第１ポンプの並列流
路と中立流路の最下流部とを通常時は閉塞し、切換時に
は連通する位置を有する切換弁を設置し、かつ左右の走
行を同時操作した場合に、前記２つの切換弁が同時に切
換ねる様な信号用油圧ラインを構成した。

（実施例） 第１図に基いて説明する。ただし従来技術と同−構成要
素については第２図の公知回路と同一符号を付してその
説明は省く。

左走行切換弁１１の入口ポート３８とポンプ１の並列流
路３５を、通常時は逆止弁付絞り弁５０ａで連通し、信
号圧力を受けた時は閉塞する位置５０ｂを有する２位置
切換弁５０を介して接続する。

ポンプ１の並列流路３５の最下流と中立流路３４の最下
流を通常時は閉塞し、信号圧力を受けた時は連通ずる２
位置切換弁５１を介して接続する。

パイロット信号用油圧ライン３２ｃ中、ブーム２速補助
切換弁２３の直前に電磁切換弁５２を設置する。

切換弁５０，５１．５２の各ポートを５２ｃと５１ｃを
信号用適圧ライン５３で、５２ｄと５１ｄを信号用油圧
ライン５４で、更に５２ｄと５０ｃを信号用油圧ライン
５５でそれぞれ連通する。

（作用） 第１図において電磁切換弁５２が通常位置５２ａにある
ときは、パイロットポンプ３１の吐出油は信号用油圧ラ
イン３２ｃから３２ｅ、補助切換弁２３乃至２８を経て
タンク４４へ連通しているため、信号用油圧ライン５３
，５４．５５に圧油は発生せず、従って切換弁５０．５
１は切換らず、従来回路と何ら機能的に変らない。

次に電磁切換弁５２を５２ｂ位置に切換えると。

信号用油圧ライン５４．５５はパイロットポンプに連通
し、また信号用油圧ライン３２ｅ、５３は電磁切換弁５
２ｂ内の絞り５６を介してパイロットポンプに連通す４
る。−力信号用油圧ライン３２ａ、３２ｂは従来通り補
助切換弁２１．２２を経てタンクへ通じている。

さて電磁切換弁５２を５２ｂに切換えた状態で、オペレ
ータが左右の走行切換弁１１及び１２を同時に切換える
と、連動した補助切換弁２１．２２が信号用油圧ライン
３２ａ及び３２ｂを閉塞し、電磁切換弁５２ｂ中の絞り
５６により信号用油圧ライン３２ｄに圧力が発生する。

同時に走行直進弁１９は１９ｂに切換り、更に電磁切換
弁５２ｂを介して信号通路５４．５５に同じ圧力が発生
し、切換弁５０．５１をそれぞれｓｏｂ、　ｓｔｂに切
換える。

これによりポンプｌは切換弁５０が閉塞され切換弁５１
が開くので、走行切換弁１１への応援を断たれ、並列流
路の最下流からタンクへ戻ることとなり、ポンプ２で左
右走行切換弁１１．１２を並列に駆動するため、通常走
行速度の半分つまり０．５速走行を実現できる。

次に走行０．５速で直進中に走行以外のアクチュエータ
を操作した場合は、補助切換弁２３乃至２８の少なくと
も１個以上が信号用油圧ライン３２ｅを遮断するため、
信号用油圧ライン５３にも圧力が発生し、これは切換弁
５１の他方のポート５１ｃに作用する。切換弁５１は両
端ポートに同じ圧力を受けるためつりあうが、バネ力に
より中立流路を閉塞する位置５１ａに保持される。

つまり走行０．５速直進中に走行以外のアクチュエータ
を同時操作した場合、ポンプ２の圧油は左右走行モータ
３，４に並列に供給され、微速走行を実現すると共に、
ポンプ１の圧油は切換弁５０゜５１がいずれも閉位置５
０ｂ、　５Ｌａに保持されることにより、操作された走
行以外のアクチュエータにのみ供給される。これにより
走行と他のアクチュ二一夕の独立性が保証される。

（効果） 本発明の回路によれば、あらかしめ別途設けたスイッチ
等により電磁切換弁５２を５２ｂ位置に切換えることに
より、左右走行のみを同時操作した場合に、ポンプ２の
圧油を走行モータ３，４て等分する為、従来回路の半分
の走行速度（０，５速）を実現できる。また該微速走行
中に他のアクチュエータを操作してもポンプ土は走行回
路へ圧油を供給し得ないので走行の独立性が保証される
。

すなわち油圧ショベルで走行しながらアタッチメントを
操作して、例えばバケット内土砂の排土や生コン打ちな
どを行なう時も走行速度に変化なく、なめらかな精密作
業が可能となる。もちろん電磁切換弁５２を通常位置５
２ａに戻すと従来通り走行速度アンプが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る補圧回路。 第２図は公知油圧回路を示す。 図において； 上、２　油圧ポンプ　　３ ４　右走行モータ　　　５ ６　アームシリンダ　７ ８　バケットシリンダ１１ １２　　右走行切換弁　　１３ １４　　旋回切換弁　　　１５ １６　　予備切換弁　　　１７ １８　　ブーム切換弁　　１９ ２１．２２，２３，２４，２５，２６，２７．２８２９
．３０　　パイロットバルブ ３１　　パイロットポンプ ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ　　信号用油
圧ライン３３　　絞り　　　　　　　３４　　中ｇ、流
絡３５　　並列流路　　　　３６　　中立流路３７　　
並列流路　　　　３８　　人口ポ３９　　絞り弁　　　
　　４０　　管路４Ｙ　　校り ４２．４３　　ポンプコントロール弁 ４４　　タンク　　　　　４５．４６　　レギュレ４７
．４８．４９　　リリーフ弁５０　２位置切換弁ト 左走行モータ 旋回モータ ブームシリンダ 左走行切換弁 ブーム２速切換弁 アーム切換弁 バケット切換弁 走行直進弁 補助切換弁 り ５０ａ　　絞り弁　　　　　５０ｂ（閉塞する）位置５
１２位置切換弁　　５２　　電磁切換弁５３．５４．５
５　　信号用補圧ライン５６　　絞り 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１のポンプに対して一方の走行切換弁及び走行以外の
   アクチュエータを並列に接続し、又第２のポンプに対し
   て他方の走行切換弁及び走行以外のアクチュエータを並
   列に接続し、前記一方の走行切換弁の直前の中立流路上
   に、通常時は第１ポンプの中立流路と第２ポンプの並列
   流路を構成する第１の位置と、切換時には第１のポンプ
   の圧油を第２ポンプの走行以外のアクチュエータ切換弁
   に並列に供給し、第２ポンプの圧油を一方の走行切換弁
   に供給する流路を構成する第２の位置を有する走行直進
   弁を配置した油圧回路において、前記第１ポンプの並列
   流路と一方の走行方向切換弁の入口ポート間を通常時は
   逆止弁付絞り弁で連通し、切換時には通路を閉塞する位
   置を有する切換弁を設置し、また前記第１ポンプの並列
   流路と中立流路の最下流部とを通常時は閉塞し、切換時
   には連通する位置を有する切換弁を設置し、かつ左右の
   走行を同時操作した場合に、前記２つの切換弁が同時に
   切換わる様な信号用油圧ラインを構成したことを特徴と
   する油圧ショベルの油圧回路。