JPH0374291B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は油圧シヨベル等の油圧機械に備えら
れ、複数の油圧ポンプの圧油を合流させて油圧シ
リンダや他のアクチユエータを駆動するようにし
た油圧回路に関する。

〔発明の背景〕

第２図はこの種の油圧機械の一例として挙げた
油圧シヨベルの外観を示す側面図、第３図はこの
第２図に示す油圧シヨベルの作業機部分の動作を
例示する説明図である。

第２図に示す油圧シヨベルは走行装置１０１に
よつて走行する走行体１０２と、この走行体１０
２上に配置され、旋回モータ１０３によつて旋回
する旋回体１０４と、この旋回体１０４に回動可
能に装着され、ブームシリンダ１０５によつて駆
動するブーム１０６と、このブーム１０６に回動
可能に装着され、アームシリンダ１０７によつて
駆動するアーム１０８と、このアーム１０８に回
動可能に装着され、バケツトシリンダ１０９によ
つて駆動するバケツト１１０とを備えている。１
１１は運転室内に配置され、例えばアームシリン
ダ１０７を駆動する操作レバーである。なお、上
記したブーム１０６、アーム１０８、バケツト１
１０等によつて作業機が構成されている。

このように構成される油圧シヨベルは、例えば
操作レバー１１１を操作してアームシリンダ１０
７を収縮させることにより、第２図の矢印１１２
で示すようにアーム１０８をダンプ（上昇）状態
にすることができ、またアームシリンダ１０７を
伸長させることにより、第３図の矢印１１３で示
すようにアーム１０８をクラウド（降下）状態に
することができ、所望の土砂の掘削作業等をおこ
なうことができる。

また、第４図は第２図に示す油圧シヨベルに具
備される従来の油圧回路の概略構成を示す回路図
である。５０は第１の油圧ポンプで、旋回モータ
１０３用の方向切換弁５４とその下流にあるアー
ムシリンダ１０７用の第１の方向切換弁１を含む
第１の方向切換弁群５１に圧油を供給する。方向
切換弁１は、シリンダボトム側３０に管路３１を
介して接続されるシリンダポート３と、センタバ
イパスからロードチエツク６を介して圧油が供給
されるフイーダポート８と、シリンダロツド側３
２に管路３３を介して接続されるシリンダポート
４と、パラレル回路５５からロードチエツク７を
介して圧油が供給されるフイーダポート９とを備
えている。なお、ロードチエツク６，７と方向切
換弁１との間に位置する管路部分を連通する管路
には絞り１０を設けてある。

この方向切換弁１は旋回モータ１０３とアーム
シリンダ１０７との複合作動を良好におこなわせ
るものであり、負荷圧の低いアームクラウド操作
と負荷圧の高い旋回操作の複合時に、パラレル回
路５５、絞り１０を介してフイーダポート８から
シリンダポート３に圧油を供給することにより、
負荷圧の低いシリンダボトム側３０に圧油が大量
に流入するのを制限し、負荷圧の高い旋回モータ
１０３に圧油を供給して、アームクラウド操作の
みがおこなわれて旋回操作がおこなわれなくなる
のを防止している。また、負荷圧の高いアームダ
ンプ操作と旋回複合作動時には、シリンダロツド
側３２にパラレル回路５５から絞り１０を介さず
に圧油を供給でき、かつ、アームクラウド単独時
にはセンタバイパスから圧油を絞り１０を介さず
シリンダボトム側３０に供給できるため作業性は
保持できる。

また、５２は第２の油圧ポンプで、アームシリ
ンダ１０７に圧油を供給し合流させる合流用の第
２の方向切換弁２を含む第２の方向切換弁群５３
に圧油を供給する。方向切換弁２はフイーダポー
ト１１と、アームシリンダ１０７のボトム側３０
に接続されるシリンダポート２２と、ロツド側３
２に接続されるシリンダポート５を有し、操作レ
バー１１１による方向切換弁１の切換時に同時に
切換えられ、第２の油圧ポンプ５２の圧油を第１
の油圧ポンプ５０の圧油に合流させてアームシリ
ンダ１０７に供給可能にしている。

ところで、上記したアームシリンダ１０７は片
ロツド型であることから、ボトム側３０とロツド
側３２の受圧面積には差があり、例えばロツド側
３２の受圧面積がボトム側３０の受圧面積の1/2
程度になるように設定されている。このため、第
２図に示すアームダンプ時、第３図に示すアーム
クラウド時のそれぞれにおいてバケツト１１０部
分に等しい荷重Ｗが作用したとしても、第２図に
示すアームダンプ時にロツド側３２に発生する保
持圧は、第３図に示すアームクラウド時にボトム
側３０に発生する保持圧の受圧面積比倍、すなわ
ち２倍程度となる。一方、方向切換弁１，２のポ
ート４，５から低圧側への圧油のリークは一般に
設計上不可避であり、特に保持圧が高くなる第２
図に示すアームダンプ時には、２つの方向切換弁
１，２を介してリークするのでこのリーク量が多
く、また、ロツド側３２の面積が小さいため同じ
リーク量でも、よりアームシリンダ１０７の移動
量が大きくなる。このためアーム１０８の自然動
作量すなわち自然降下量が大きくなる不具合があ
る。

なお、上記ではアーム１０８について述べた
が、バケツト１１０についても同様のことが起り
うる。

また、この従来の油圧回路にあつては、第２の
方向切換弁２がアームシリンダ１０７の合流用に
活用されているが、仮にブレーカ操作、ニブラー
操作時等のようにアームシリンダ１０７とは異な
る他のアクチユエータに油圧ポンプ５０，５２の
圧油を合流させたいときには、第２の方向切換弁
２の構造および配管等の大幅な改造による製造原
価の高騰が必至であり、一旦改造をおこない他の
アクチユエータに合流可能とした機械は、再びア
ームシリンダへの合流回路に復元するのにも手間
コストがかかるため、結局従来にあつては、アー
ムシリンダ１０７への圧油の供給の方が制限さ
れ、すなわち例えば油圧ポンプ５０の圧油のみが
アームシリンダ１０７に供給されて、このアーム
シリンダ１０７への圧油の合流はおこなわれず、
このためにアームの作業性が劣化する不具合があ
つた。

〔発明の目的〕

本発明は、このような従来技術における実情に
鑑みてなされたもので、その目的は、アーム等の
作業機構成部材を所定の停止状態に保持した際に
生じる圧油のリーク量を抑制することができ、ま
た作業機構成部材の作業性の劣化を生じることが
なく、アームシリンダ等とは異なる他のアクチユ
エータに２つの油圧ポンプの合流圧油を供給する
ことができる油圧機械の油圧回路を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために本発明は、第１の油
圧ポンプと、この第１の油圧ポンプに接続され、
シリンダを駆動する第１の方向切換弁を含む第１
の方向切換弁群と、第２の油圧ポンプと、この第
２の油圧ポンプに接続され、合流用の第２の方向
切換弁を含む第２の方向切換弁群とを備え、第２
の方向切換弁を作動させることにより、第１の油
圧ポンプの圧油と第２の油圧ポンプの圧油とを合
流させて第１の方向切換弁を介して上述のシリン
ダに供給するものにおいて、上記第１の方向切換
弁の入力ポート側と上記第２の方向切換弁の入力
ポート側を連絡する第１管路と、該第１の方向切
換弁の第１出力ポートと第２の方向切換弁の第１
出力ポートとを上記シリンダのボトム側に連絡す
る第２管路と、該第１の方向切換弁の第２出力ポ
ートと上記シリンダのロツド側とを連絡する第３
管路とを設けるとともに、上記第１の方向切換弁
群が上記シリンダとは異なる他のアクチユエータ
を駆動し、上記第２の方向切換弁と連動して切換
えられる第３の方向切換弁を有し、該第２の方向
切換弁の第２出力ポートと第３の方向切換弁の入
力ポート側とを連絡する第４管路を設け、該第２
の方向切換弁と第３の方向切換弁とを切換えるこ
とにより、上記第２の方向切換弁の第２出力ポー
ト及び上記第４管路を介して上記第１の油圧ポン
プの圧油に第２の油圧ポンプの圧油を合流させて
該第３の方向切換弁を通して上記他のアクチユエ
ータに供給する構成にしてある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の油圧機械の油圧回路を図に基づ
いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。なおこの図において、前述した第２図〜第４
図に示すものと同等のものは同一符号で示してあ
る。

この実施例にあつては、合流用の第２の方向切
換弁２の入力ポート側、すなわちポート１１に一
端が連絡する第１管路４０，４１を設けてあり、
第１管路４０の他端は絞り１０が設けられている
管路に連通させてあり、第１管路４１の他端は第
１の方向切換弁１のポート９とロツドチエツク７
との間に位置する管路部分に接続させてある。１
３，１４は第１管路４０，４１の途中に介設した
チエツク弁である。また、第１の方向切換弁１の
第１出力ポート３と第２の方向切換弁２の第１出
力ポート５とをアームシリンダ１０７のボトム側
３０に、第２管路３１を介して連絡させてある。
また第１の方向切換弁１の第２出力ポート４とア
ームシリンダ１０７のロツド側３２とを第３管路
３３を介して連絡させてある。

また、２５はアームシリンダ１０７とは異なる
他のアクチユエータ例えば油圧シリンダ、２０は
この油圧シリンダ２５を駆動する第３の方向切換
弁で、この方向切換弁２０は第１の油圧ポンプ５
０に接続される第１の方向切換弁群５１に含ま
れ、例えば最上流に配置してある。また、この方
向切換弁２０は操作レバー１２０によつて合流用
の第２の方向切換弁２と連動して切換えられるよ
うになつている。なお、方向切換弁２と方向切換
弁２０の連動動作と、方向切換弁２と方向切換弁
１の連動動作とは、それぞれ相互に関係なく独立
しておこなわれるようになつている。また、２３
は方向切換弁２の第２出力ポート２２と、第３の
方向切換弁２０の入力ポート側に位置するポート
２１とを連絡する第４管路である。

その他の構成は前述した第４図に示す油圧回路
と同等である。

この実施例では、従来と同様に、負荷圧の低い
アームクラウド操作と負荷圧の高い旋回操作の複
合時に、パラレル回路５５、絞り１０を介してフ
イーダポート８からシリンダポート３を経てシリ
ンダボトム側３０に圧油を供給することによりア
ームクラウド操作と旋回との複合操作をおこなう
ことができ、負荷圧の高いアームダンプ操作と旋
回複合作動時には、シリンダロツド側３２にパラ
レル回路５５から絞り１０を介さずに圧油を供給
でき、かつ、アームクラウド単独時にはセンタバ
イパスから圧油を絞り１０を介さずにシリンダボ
トム側３０に供給することができる。

また、アームクラウド操作時には、操作レバー
１１１によつて第１の方向切換弁１と第２の方向
切換弁２が第１図の左位置にそれぞれ切換えら
れ、方向切換弁２のセンタバイバスが閉じられ
る。これによつて第２の油圧ポンプ５２の圧油が
チエツク弁１３、第１管路４０を介してポート８
に供給され、すなわち第１の油圧ポンプ５０の圧
油に合流されてアームシリンダ１０７のシリンダ
ボトム側３０に供給される。また早い作業速度が
要求されるアームダンプ操作時には、第１の方向
切換弁１と第２の方向切換弁２が第１図の右位置
にそれぞれ切換えられ、第２の油圧ポンプ５２の
圧油がチエツク弁１４、第１管路４１を介してポ
ート９に供給され、第１の油圧ポンプ５０の圧油
に合流されてアームシリンダ１０７のシリンダロ
ツド側３２に供給されるとともに、第１の方向切
換弁１の第１出力ポート３および第２の方向切換
弁２の第１出力ポート５、すなわちアームシリン
ダ１０７のシリンダボトム側３０がタンクに連絡
される。これらによつて従来と同等の作業性が得
られる。なお、上述したアームクラウド操作時に
あつては、方向切換弁１を通してのみタンクに油
を戻すが、前述したようにアームシリンダ１０７
の面積比の関係で流量が少なくなるため問題を生
じない。

また、油圧シリンダ２５の駆動に際しては、操
作レバー１２０によつて方向切換弁２と方向切換
弁２０とを連動して切換えればよい。例えば方向
切換弁２および方向切換弁２０をそれぞれ左位置
に切換えると、油圧ポンプ５０の圧油が方向切換
弁２０を介して油圧シリンダ２５のボトム側に供
給されるとともに、方向切換弁２のポート１１と
ポート２２とが連通し、油圧ポンプ５２の圧油が
方向切換弁２、第４管路２３、方向切換弁２０を
経て油圧シリンダ２５のボトム側に油圧ポンプ５
０の圧油に合流して供給される。これによつて油
圧シリンダ２５が伸長する。また、方向切換弁２
を左位置に方向切換弁２０を右位置に切換える
と、油圧ポンプ５０の圧油が方向切換弁２０を介
して油圧シリンダ２５のロツド側に供給されると
ともに、油圧ポンプ５２の圧油が方向切換弁２、
第４管路２３、方向切換弁２０を経て油圧シリン
ダ２５のロツド側に油圧ポンプ５０の圧油と合流
して供給され、これによつて油圧シリンダ２５が
収縮する。

このように構成した実施例にあつては、第２図
に示すアームダンプ状態においてアーム１０８を
作動停止状態に保持した場合、第１図に示すアー
ムシリンダ１０７のロツド側３２に保持圧が発生
し、この保持圧は第３管路３３を介して伝えられ
るが、第３管路３３に接続されているのは方向切
換弁１のみであり、すなわち方向切換弁２にこの
ときの保持圧が伝えられることがなく、したがつ
てこの保持圧に伴う圧油のリークは方向切換弁１
においてのみ発生し、それ故リーク量を抑制する
ことができる。

また、操作レバー１１１あるいは操作レバー１
２０を操作することにより、油圧ポンプ５０，５
２の合流された圧油がアームシリンダ１０７に、
あるいは油圧シリンダ２５に選択的に供給され、
すなわち、方向切換弁２や配置等の大幅な改造等
を要せず、またアームシリンダ１０７によつて駆
動されるアームの作業性の劣化を生じることなく
油圧シリンダ２５に合流圧油を供給できる。

〔発明の効果〕

本発明の油圧機械の油圧回路は以上のように構
成してあることから、従来と同様にアーム等の作
業機構成部材の良好な作業性を確保できるととも
に、当該作業機構成部材を所定の停止状態に保持
した際に生じる圧油のリーク量を従来に比べて抑
制することができ、作業機構成部材の自然降下量
等の自然動作量を小さくすることのできる効果が
ある。

また、製造原価の高騰化を伴う大幅な改造を要
することなく、かつ作業機構成部材の作業性の劣
化を生じることなく、他のアクチユエータに合流
圧油を供給することができ、従来に比べて作業性
が向上する効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧機械の油圧回路の一実施
例を示す回路図、第２図は油圧機械の一例として
挙げた油圧シヨベルの外観を示す側面図、第３図
は第２図に示す油圧シヨベルの作業機部分の動作
を例示する説明図、第４図は第２図に示す油圧シ
ヨベルに具備される従来の油圧回路の概略構成を
示す回路図である。 １……第１の方向切換弁、２……第２の方向切
換弁、３……第１出力ポート、４……第２出力ポ
ート、５……第１出力ポート、８，９，１１……
フイーダポート、１３，１４……チエツク弁、２
０……第３の方向切換弁、２２……第２出力ポー
ト、２３……第４管路、３１……第２管路、３３
……第３管路、２５……油圧シリンダ（アクチユ
エータ）、３０……シリンダボトム側、３２……
シリンダロツド側、４０，４１……第１管路、５
０……第１の油圧ポンプ、５１……第１の方向切
換弁群、５２……第２の油圧ポンプ、５３……第
２の方向切換弁群。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１の油圧ポンプと、この第１の油圧ポンプ
   に接続され、シリンダを駆動する第１の方向切換
   弁を含む第１の方向切換弁群と、第２の油圧ポン
   プと、この第２の油圧ポンプに接続され、合流用
   の第２の方向切換弁を含む第２の方向切換弁群と
   を備え、上記第２の方向切換弁を作動させること
   により、上記第１の油圧ポンプの圧油と第２の油
   圧ポンプの圧油とを合流させて上記第１の方向切
   換弁を介して上記シリンダに供給する油圧機械の
   油圧回路において、上記第１の方向切換弁の入力
   ポート側と上記第２の方向切換弁の入力ポート側
   を連絡する第１管路と、該第１の方向切換弁の第
   １出力ポートと第２の方向切換弁の第１出力ポー
   トとを上記シリンダのボトム側に連絡する第２管
   路と、該第１の方向切換弁の第２出力ポートと上
   記シリンダのロツド側とを連絡する第３管路とを
   設けるとともに、上記第１の方向切換弁群が上記
   シリンダとは異なる他のアクチユエータを駆動
   し、上記第２の方向切換弁と連動して切換えられ
   る第３の方向切換弁を有し、該第２の方向切換弁
   の第２出力ポートと第３の方向切換弁の入力ポー
   ト側とを連絡する第４管路を設け、該第２の方向
   切換弁と第３の方向切換弁とを切換えることによ
   り、上記第２の方向切換弁の第２出力ポート及び
   上記第４管路を介して上記第１の油圧ポンプの圧
   油に第２の油圧ポンプの圧油を合流させて該第３
   の方向切換弁を通して上記他のアクチユエータに
   供給することを特徴とする油圧機械の油圧回路。