JPH0352284Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、油圧パワーシヨベル等の建設機械に
おいて、該建設機械の動力源になつている調速機
構付原動機によつて駆動されるアクチユエータ油
圧回路に関するものである。

（従来の技術） 前記アクチユエータ油圧回路の従来例は、第５
図に示すように建設機械の動力源になつている調
速機構ｂ付原動機ａによつて油圧ポンプｃ，ｃを
駆動し、油圧ポンプｃ，ｃの吐出配管ｌ，ｌに複
数の切換操作弁ｄ，ｄ…を介装し、各切換操作弁
ｄごとに油圧系アクチユエータ（図示省略）を連
設して、各切換操作弁ｄによつて各油圧系アクチ
ユエータを個別に駆動するアクチユエータ油圧回
路になつており、前記油圧ポンプｃ，ｃの吐出配
管ｌ，ｌにパイロツトラインl₁，l₁を連結して、
該パイロツトラインl₁，l₁に逆止弁ｅ，ｅ、パイ
ロツト切換弁ｆを介装して前記調速機構ｂの調整
シリンダb₁の弁室に連結し、各切換操作弁ｄが図
示のように中立開に操作されると各アクチユエー
タが作動されず、吐出配管ｌ，ｌが戻りタンクに
連通されて各油圧ポンプｃ，ｃの吐出側油圧が比
較的に低い場合は、前記調整シリンダb₁のロツド
に連設されている調整レバーb₂がバネ付勢によつ
て位置イとなつて、原動機ａが低速回転のアイド
リング駆動となり、前記切換操作弁ｄのいずれか
が切換えられアクチユエータに油圧を供給して駆
動した作動時には、吐出配管ｌ，ｌの一方または
両方の油圧が高まり、該油圧が設定値に達すると
パイロツト切換弁ｆが図示のように切換えられて
前記高油圧で調速機構ｂの調整シリンダb₁が作動
され調整レバーb₂が位置ロとなり、原動機ａが設
定回転（スピード）になつて同じく油圧ポンプ
ｃ，ｃを定格運転としアクチユエータ駆動用の所
定の吐出圧が得られる構造になつており、アクチ
ユエータの不作動時に、原動機を自動的に低速回
転にかつ油圧ポンプを低運転にして、省燃費、低
騒音化を図り、アクチユエータ作動時即ち負荷時
に原動機を自動的に設定回転数に復帰せしめて油
圧ポンプを定格運転にする原動機制御機構を設け
た構成になつている。

（従来技術の問題点） 従来の前記アクチユエータ油圧回路において
は、切換弁のスプールを中立状態からアクチユエ
ータ駆動側へ切換え、アクチユエータが動き始め
た後に吐出配管が設定パイロツト圧に達し、原動
機の回転数が定格に復帰されるため、アクチユエ
ータが作動中に、原動機の回転数が増大すること
になつてスピード変化が起り、また、切換操作弁
のスプールを急速に切換えると、原動機の回転が
十分に立上つていない時に全負荷がかかつて、原
動機の回転が停止することがある。さらに、原動
機回転数の制御信号用のパイロツト切換弁がパイ
ロツトライン中に独立的に介装、配設されている
ため、同パイロツト切換弁の配置スペースを必要
となる制約があるなどの問題点がある。

（考案の目的、問題点の解決手段） 本案は、前記のような問題点に対処するための
考案であつて、建設機械動力源の調速機構付原動
機によつて油圧ポンプを駆動し、該油圧ポンプで
各切換操作弁を介し複数の油圧系アクチユエータ
を駆動するアクチユエータ油圧回路において、前
記各切換操作弁に連動するパイロツト弁をそれぞ
れに設けて、該各パイロツト弁は前記切換操作弁
のアクチユエータ作動側への切換え前に切換えら
れて前記原動機の定格回転制御信号を出力すると
ともに、アクチユエータ不作動側への切換え時に
切換えられて前記原動機の低速回転制御信号を出
力する原動機制御機構を設けた構成に特徴を有
し、アクチユエータ作動油圧切換用の操作弁にお
けるスプールが切換え時に僅かにストローク（数
mm）した後に開路される特性に着目し、僅かの前
記ストローク時に原動機の回転制御信号を出力す
るパイロツト弁を前記操作弁に付設して、同操作
弁によつて前記パイロツト弁が切換えられ原動機
の制御信号発生を早めて、原動機の定格運転への
切換えを円滑にするとともに、低燃費化、低騒音
化とともにアクチユエータの作動性能、信頼性を
高めて前記のような問題点を解消した建設機械の
アクチユエータ油圧回路を提供するにある。

（実施例） 第１図に本考案の第１実施例を示しており、図
中１は建設機械に搭載されて駆動源になつている
原動機であつて、該原動機１には、調整シリンダ
２ａと同調整シリンダのロツドに連結された調速
レバー２ｂなどによつて構成された原動機の回転
数（回転スピード）を自動制御して設定する調速
機構２が付設されており、調速機構２付原動機１
の出力軸１ｂは、パイロツト用の油圧ポンプ３の
入力軸３ａとアクチユエータ駆動用の油圧ポンプ
４の入力軸４ａに連結され、油圧ポンプ４の出力
軸４ｂをアクチユエータ駆動用の油圧ポンプ５の
入力軸５ａに連結して、各油圧ポンプ３，４，５
の駆動用になつている。

さらに、前記油圧ポンプ４の油圧吐出側には油
圧配管１４が連結されて、該油圧配管１４は、複
数の作業用油圧系のアクチユエータ２４ａ，２４
ｂ，２４ｃに連結されかつタンクラインT₄に切
換え連結されているとともに、該油圧配管１４に
介装され各アクチユエータ２４ａ，２４ｂ，２４
ｃごとに切換操作弁３４ａ，３４ｂ，３４ｃが配
設されており、また、前記油圧ポンプ５の油圧吐
出側には油圧配管１５が連結されて、該油圧配管
１５は、複数の作業用油圧系のアクチユエータ２
５ａ，２５ｂ，２５ｃに連結され、かつタンクラ
インT₅に切換え連結されるとともに、該油圧配
管１５に介装され各アクチユエータ２５ａ，２５
ｂ，２５ｃごとに切換操作弁３５ａ，３５ｂ，３
５ｃ，３５ｄが配設されている。前記各切換操作
弁は、図示のように全て中立にすると油圧ポンプ
４がタンクラインT₄に、油圧ポンプ５がタンク
ラインT₅に連結されたアクチユエータ不作動の
状態になり、それぞれの切換操作弁を切換えると
油圧ポンプ４，５の吐出油圧がアクチユエータに
供給され、各アクチユエータは各切換操作弁で個
別に切換えて作動される構成になつている。ま
た、前記油圧配管１４と１５間には逆止弁１７，
１８が介装の連通配管１６が連設され、同連通配
管１６はリリーフ弁１９を介してタンクライン
T₆に連結されている。

さらに、前記切換操作弁３４ａ，３４ｂ，３４
ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの各弁本体
（スプール）には、パイロツト弁４４ａ，４４ｂ，
４４ｃ，４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄが固設
されており、前記各切換操作弁が図示のようにア
クチユエータ不作動状態になつている時に、全て
の前記各パイロツト弁が中立の閉位置になつて、
パイロツト用の前記油圧ポンプ３の吐出側と前記
調速機構２の調整シリンダ２ａの弁室２ｃとに連
結されたパイロツト用配管１３が、前記各パイロ
ツト弁を連通しタンクラインT₅に連通されると
ともに、前記パイロツト弁のいずれかが切換操作
弁で切換えられると、前記パイロツト用配管１３
の油圧ポンプ３側の油圧がリリーフ弁２０で設定
圧に上昇し、その設定圧が調速機構２の弁室２ｃ
に供給されてパイロツト圧となつて、各アクチユ
エータ不作動時即ち油圧配管１４，１５のタンク
ライン連通時には調速機構２の調整レバー２ｂは
位置イに保持されて低速駆動の原動機１が、調速
レバー２ｂの位置ロへの切換えにより回転数が増
加されて定格回転運転に自動制御される構成にな
つている。さらに、前記各パイロツト弁４４ａ…
４５ｄは、前記各切換操作弁３４ａ…３５ｄの切
換ストロークよりも短かいストロークで閉になつ
て、各切換操作弁がアクチユエータのロード側へ
の切換え前、つまり切換え側への開口前に、各パ
イロツト弁が切換えられて閉路され原動機１の定
格回転運転への制御が早められた構成になつてい
る。

（作用） 第１図に示す本考案の第１実施例は、前記のよ
うな構成になつているので、原動機１で油圧ポン
プ３，４，５が駆動され、図示のように作業用の
各油圧系アクチユエータ２４ａ…２５ｃを駆動操
作する切換操作弁３４ａ…３５ｄの全てが中立の
アクチユエータ不作動状態になつていると、これ
に付随してパイロツト弁４４ａ…４４ｄの全てが
中立の開位置になつているため、油圧ポンプ４，
５の吐出油はタンクラインT₄，T₅へ排出される
とともに、油圧ポンプ３の吐出油はパイロツト用
配管１３、各パイロツト弁４４ａ…４５ｄを経て
タンクラインT₅へ排出されて、パイロツト用配
管１３内の油圧が上昇されず調速機構２の調速レ
バー２ｂがバネ付勢で位置イに保持されて原動機
１が低速回転運転即ちアイドリング状態になる。

前記切換操作弁３４ａ…３５ｄのいずれかを切
換えて対応した油圧系アクチユエータを駆動する
作動状態にすると、切換操作弁の切換えによつて
それに設けられたパイロツト弁が自動的に閉位置
へ切換えられて、パイロツト用配管１３のタンク
ラインT₅への連通が遮断されるため、同パイロ
ツト用配管１３の油圧ポンプ３側の油圧が上昇
し、該高油圧はリリーフ弁２０で設定された設定
パイロツト圧に達して調速機２の調速レバー２ｂ
が位置ロへ切換えられて原動機１の回転数（スピ
ード）が増加されて自動的に定格回転の運転にな
り、各油圧ポンプ３，４，５は原動機１の定格出
力で定格駆動となつて油圧系アクチユエータが規
定スピードで作動される。

前記各切換操作弁３４ａ…３５ｄは、中立のア
クチユエータ不作動状態からアクチユエータへの
ポート開口に達するまで僅かなストロークが必要
であるのに対し、各パイロツト弁４４ａ…４５ｄ
は中立の開位置から直ぐに閉となつて、各切換操
作弁の切換え開口に達する前にパイロツト弁が切
換完了となる短かい切換えストロークになり、パ
イロツト用配管１３内のパイロツト圧の増圧が早
められ、即ち調速機構２の作動つまり原動機１の
回転数増加が早められて、原動機１が円滑に定格
回転運転に達し、原動機１の回転数増加即ちその
定格出力により油圧ポンプが定格運転になる時に
切換操作弁の切換開口が行われるように同調され
て、アクチユエータが規定スピードで円滑に作動
される。

さらに、切換えていた切換操作弁を中立のアク
チユエータ不作動状態に戻すと、パイロツト用配
管１３内の圧油がタンクラインT₅へ排出されて
降圧され、調速機構２の調速レバー２ｂが位置イ
になつて原動機１が自動的に低速回転になり、ア
クチユエータの作動切換え時における原動機、油
圧ポンプの定格回転運転への切換え作動、アクチ
ユエータ作動の円滑化とともに、アクチユエータ
不作動時の原動機、油圧ポンプの無駄な空吹か
し、作動を防止でき、騒音レベルが低減される。

（他の実施例） 第２図に本考案の第２実施例を示しており、前
記第１実施例に比べると各パイロツト弁４４ａ…
４５ｄが介装されているパイロツト用配管１３ａ
を、油圧ポンプ４，５の吐出側の油圧配管１４と
１５間に連結された連通配管１６に連結して、第
１実施例の油圧ポンプ３の代りに連通配管１６側
の油圧をパイロツト用油圧の供給源にした構成に
特徴を有し、パイロツト用配管１３ａの連通配管
１６側に絞り５０を介装し、前記油圧配管１４，
１５にシーケンス弁５１，５２が介装され、その
他の構成は第１実施例と同様になつており、各油
圧系アクチユエータ用の主たる油圧供給源になつ
ている油圧ポンプ４，５吐出側の高油圧の一部
を、連通配管１６を経てそのメインのリリーフ弁
１９により設定圧にして、絞り５０を介してパイ
ロツト用配管１３ａへ供給して流用し、調速機構
２のパイロツト圧としたものであつて、第１実施
例のパイロツト用油圧ポンプ３を使用しない分だ
けコストを節減でき、各パイロツト弁の構成は第
１実施例と同様になつているため同様な作用効果
となる。また、シーケンス弁５１，５２は、油圧
配管１４，１５の油圧吐出側において所定のパイ
ロツト圧としての油圧を確保するためのものであ
つて低圧力の設定になつており、調速機２のロツ
ド２ｄをバネ付勢に抗して作動できる最低作動圧
を得るためのものである。

第３図に本考案の第３実施例を示しており、第
１実施例に比べると建設機械の走行用駆動源とな
る油圧系アクチユエータ２４a′，２５a′のいずれ
か一方または両方を操作、切換える時に配管１３
ｂに、切換操作弁からアクチユエータへの圧油の
供給を開始するスプールストローク前にパイロツ
ト用の油圧ポンプ３およびリリーフ弁２０により
所定圧力が発生し、その所定圧力がパイロツト圧
になつて第１図と同様に調速機構２のロツド２ｄ
がバネ付勢に抗して作動され調速レバー２ｂが位
置ロに切換え停止されて原動機１が定格回転運転
となるとともに、同時に主たる油圧ポンプ３，４
の吐出側油圧の上限を決定するメインのリリーフ
弁１９の設定圧を調圧装置６０によつて上昇し、
走行起動時の油圧系アクチユエータ２４a′，２５
a′即ちそのモータ始動トルクの保証を行う構成に
特徴を有し、走行用の前記油圧系アクチユエータ
２４a′，２５a′以外に他の油圧系アクチユエータ
２４ｂ，２４ｃ，２５ｂ，２５ｃを走行と同時に
操作すると、配管１３ｃにも配管１３ｂと同様な
油圧が発生し、メインのリリーフ弁１９の設定圧
上昇は解除され、負荷瀕度の高い他の油圧系アク
チユエータの油圧に対する寿命保証になつてい
る。該第３実施例においても、いずれかの前記油
圧系アクチユエータを各切換操作弁で切換え操作
すると、配管１３ｂに所望のパイロツト圧が発生
し、調速機２を作動して原動機１を定格回転運転
に制御でき、各パイロツト弁は第１実施例と同様
な作動となつて同様な効果が得られる。なお、図
中６１，６２はパイロツト用の油圧ポンプ３側の
パイロツト用配管１３と前記配管１３ｂ，１３ｃ
間に介装された絞りである。

前記第１実施例、第２実施例および第３実施例
における各切換操作弁の各油圧系アクチユエータ
への圧油供給通路と、各切換操作弁に付設されて
いる各パイロツト弁の通路開口面積のスプールス
トロークに対する相対関係は、第４図に示すよう
に縦軸を開口面積Ａ、横軸を操作弁のスプールス
トロークStにすると、操作弁の油圧系アクチユエ
ータへの圧油供給通路面積はA₁、パイロツト弁
の通路面積はA₂で示され、図示において０＜St₁
＜St₂＜Fsおよび０＜St₃＜St₄＜Fsの関係となり、
因みに、パイロツト弁の通路の閉止ストロークは
St₁，St₃、操作弁の油圧系アクチユエータへの圧
油供給通路の開口ストロークはSt₂，St₄になつ
て、前記のような作用効果が得られる。図中Fs
は操作弁のスプールのフルストローク位置を示し
ている。

（考案の効果） 前述のように本考案は、建設機械の動力源の調
速機構２付原動機１で油圧ポンプ３，４，５を駆
動し、該油圧ポンプで各切換操作弁３４ａ…３５
ｄを介し複数の油圧系アクチユエータ２４ａ…２
５ｃを駆動するアクチユエータ油圧回路におい
て、前記各切換操作弁に連動するパイロツト弁４
４ａ…４５ｄをそれぞれに設けて、前記各パイロ
ツト弁は前記切換操作弁のアクチユエータ作動側
への切換え前に切換えられて前記原動機の定格回
転制御信号を出力し、アクチユエータ不作動側へ
の切換え時に切換えられて前記原動機の低速回転
制御信号を出力する原動機制御機構を設けている
ので、切換操作弁の切換え操作とともにパイロツ
ト弁が切換えられ、かつ切換操作弁の切換え開口
前にパイロツト弁が切換えられて調速機２の作動
とともに原動機の定格回転運転の作動が早められ
て、原動機が円滑に作動され、各油圧ポンプの定
格回転運転と油圧系アクチユエータの作動が同調
されて同アクチユエータのスピード変化が防止さ
れ円滑な作動となり、作動性能、信頼性が著しく
向上されている。従つてまた、原動機、油圧ポン
プの無駄な空吹かし、作動を効率よく防止でき、
騒音レベルが著しく低減されるなどの効果を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す油圧回路
図、第２図は第２実施例を示す油圧回路図、第３
図は第３実施例を示す油圧回路図、第４図は本考
案の切換操作弁とパイロツト弁のストロークの相
対特性図、第５図は従来例を示す油圧回路の機構
図である。 １：原動機、２：調速機、３，４，５：油圧ポ
ンプ、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５
ｂ，２５ｃ：油圧系アクチユエータ、３４ａ，３
４ｂ，３４ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５
ｄ：切換操作弁、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４５
ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ：パイロツト弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 建設機械動力源の調速機構付原動機によつて油
   圧ポンプを駆動し、該油圧ポンプで各切換操作弁
   を介し複数の油圧系アクチユエータを駆動するア
   クチユエータ油圧回路において、前記各切換操作
   弁に連動するパイロツト弁をそれぞれに設けて、
   該各パイロツト弁は前記切換操作弁のアクチユエ
   ータ作動側への切換え前に切換えられて前記原動
   機の定格回転制御信号を出力するとともに、アク
   チユエータ不作動側への切換え時に切換えられて
   前記原動機の低速回転制御信号を出力する原動機
   制御機構を設けたことを特徴とする建設機械のア
   クチユエータ油圧回路。