JPH0813545A - 建設機械における油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建設機械の制御弁ユニットの外部に配管を追
加することなく、多くの油量を必要とするアクチュエー
タに対し２ポンプ分の油量を供給する。 【構成】 一対の主ポンプ２，３から吐出された作動油
を、左右の走行用制御弁11，12をそれぞれ含む二つのバ
ルブグループ1a，1bに分配する。二つのバルブグループ
1a，1bの間に左右の走行用制御弁11，12への作動油の等
量供給を確保する走行直進弁21を設ける。この走行直進
弁21に２ポンプ合流ポジション21c を設け、このポジシ
ョン21c における走行直進弁スプールに、一対の主ポン
プ２，３から吐出された作動油を相互に合流させて、旋
回系および作業機系の制御弁13〜18に供給する合流通路
41を設ける。大流量を必要とする作業機系制御弁14，16
のパイロット圧により切換弁43を切換え、パイロット圧
供給路44からの圧により走行直進弁21を２ポンプ合流ポ
ジション21c に切換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル、
ローダなどの建設機械における油圧回路に関し、特に走
行直進弁に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来回路を図２に示す。この回路は、建
設機械としての油圧ショベルにおける制御弁ユニット１
に対し一対の主ポンプ２，３から圧油を供給する油圧配
管を示し、制御弁ユニット１は、左右の走行用モータ
（左右の履帯を駆動する油圧モータ）へ給排される作動
油を制御するための左右の走行用制御弁11，12と、旋回
用モータ（上部旋回体を旋回する油圧モータ）へ給排さ
れる作動油を制御するための旋回用制御弁13と、ブーム
シリンダ（ブームを回動する油圧シリンダ）へ給排され
る作動油を制御するためのブーム用第１制御弁14および
ブーム用第２制御弁15と、スティックシリンダ（スティ
ックを回動する油圧シリンダ）へ給排される作動油を制
御するためのスティック用第１制御弁16およびスティッ
ク用第２制御弁17と、バケットシリンダ（バケットを回
動する油圧シリンダ）へ給排される作動油を制御するた
めのバケット用制御弁18とからなる。前記ブーム、ステ
ィックおよびバケットは油圧ショベルのフロント作業機
を構成している。

【０００３】図２に示された各種制御弁11〜18は、図示
されない操作レバーにて制御されるパイロット圧油によ
り切換作動され、また主ポンプ２，３から各種油圧アク
チュエータ（モータまたはシリンダ）へ供給される作動
油を制御するとともにアクチュエータからタンクへ戻さ
れる作動油も制御するが、前記パイロット圧油に関する
配管系や作動油を戻す側の配管系は一般的であるからそ
れぞれ省略する。

【０００４】図２に示されるように、左右の走行用制御
弁11，12を二つのバルブグループ1a，1bに分離し、この
二つのバルブグループ1a，1bに前記旋回系および作業機
系に給排される作動油を制御する他の制御弁13〜18を分
け、さらに、前記二つのバルブグループ1a，1bの間に、
走行系と旋回系または作業機系とを同時操作しても左右
の走行用制御弁11，12への作動油の等量供給を確保する
ための走行直進弁21を設ける。

【０００５】この走行直進弁21は、走行中に旋回系や作
業機系を操作しても機械が直進するように働くことによ
って、パイプ布設や木材の整理作業をやり易くするため
のもので、従来の走行直進弁21は、中立ポジション21a
と走行直進ポジション21b とからなる。

【０００６】中立ポジション21a は、走行系のみまたは
旋回系や作業機系のみを稼働する場合に自動的に制御さ
れる位置であり、左右の主ポンプ２，３から吐出された
作動油が、左右のバルブグループ1a，1bに対して直接ま
たは中立ポジション21a での内部通路22，23を経てそれ
ぞれ供給される。

【０００７】一方、走行中に旋回系や作業機系が同時に
操作された場合は、中立ポジション21a では左右のポン
プ２，３から左右の走行系に供給される油量バランスを
保てず、直進走行ができなくなるので、そのような場合
はパイロット圧作用部24に自動供給されたパイロット圧
油により、走行直進弁21をリターンスプリング25に抗し
て走行直進ポジション21b に切換え、車両が直進するよ
うに制御する。

【０００８】すなわち、走行直進ポジション21b では、
左側ポンプ２の作動油は左側のセンタバイパス通路31
と、内部通路26を経た右側のセンタバイパス通路32とを
通じて左右の走行用制御弁11，12のみに供給され、ま
た、右側ポンプ３の作動油は右側のパラレルフィーダ通
路33と、内部通路27を経た左側のパラレルフィーダ通路
34とを通じて旋回系および作業機系の制御弁13〜18に供
給される。

【０００９】しかも、走行中の旋回系および作業機系
は、機械の安定性を保つため低速で動かすので多くの流
量は必要としないから、右側ポンプ３から吐出された作
動油の余剰分を、走行直進ポジション21b に設けられた
内部通路27、チェックバルブ28、オリフィス29および内
部通路26を経て左右の走行系に供給する。

【００１０】この油圧ショベルの油圧配管では、ブーム
シリンダおよびスティックシリンダはそれぞれ２ポンプ
分の油量を必要とするため、図２に示されるように２系
統の作動油供給配管を設け、そして、ブーム用第１制御
弁14の出力ラインとブーム用第２制御弁15の出力ライン
とを外部の合流用配管35にて連通し、同様にスティック
用第１制御弁16の出力ラインとスティック用第２制御弁
17の出力ラインとを外部の合流用配管36にて連通するこ
とにより対応している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の制
御弁ユニット１の油圧配管は、その外部で合流用配管3
5，36を追加する必要があるため、その分、部品数およ
び組立工数が増えてコストアップとなるとともに、外観
がすっきりしないなどの問題がある。

【００１２】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、制御弁ユニットの外部における配管を追加するこ
となく、多くの油量を必要とするアクチュエータに対し
２ポンプ分の油量を供給できるようにした油圧回路を提
供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、一対の主ポンプから吐出された作動油を、左右の走
行用制御弁をそれぞれ含む二つのバルブグループに分配
し、この二つのバルブグループの間に左右の走行用制御
弁への作動油の等量供給を確保する走行直進弁を設けた
建設機械における油圧回路において、前記走行直進弁に
２ポンプ合流ポジションを設け、この２ポンプ合流ポジ
ションにおける走行直進弁のスプールに、一対の主ポン
プから吐出された作動油を相互に合流させて二つのバル
ブグループに供給する合流通路を設けた構成の建設機械
における油圧回路である。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
建設機械における油圧回路において、走行直進弁を２ポ
ンプ合流ポジションに切換える側のパイロット圧作用部
に対するパイロット圧供給路中に、非走行時に多量の油
量を必要とするアクチュエータの制御弁と連動して走行
直進弁のスプールを２ポンプ合流ポジションに切換える
とともに走行時にその２ポンプ合流ポジションを解除す
る切換弁を設けた構成の油圧回路である。

【００１５】

【作用】請求項１に記載の発明は、非走行時は走行直進
弁の本来の機能が必要ないので、走行直進弁を２ポンプ
合流ポジションに切換え、内部の合流通路により２ポン
プ分の油量を合流させて、多量の油量を必要とするアク
チュエータに供給する。

【００１６】請求項２に記載の発明は、非走行時に多量
の油量を必要とするアクチュエータの制御弁と連動した
切換弁によってパイロット圧供給路を開き、走行直進弁
を２ポンプ合流ポジションに切換え、必要なアクチュエ
ータに２ポンプ分の油量を供給する。走行時は２ポンプ
合流ポジションを解除し、本来の走行直進機能を維持す
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図１に示される実施例を参照
して詳細に説明する。なお、基本回路は図２に示された
従来例と同様であるから、同様の部分には同一符号を付
してその説明を省略する。また、本回路において本発明
と関係しないところは一般的なパラレル回路として示
す。

【００１８】走行直進弁21を改良して、一対のポンプ
２，３から吐出された油量を合流する２ポンプ合流ポジ
ション21c を設け、この２ポンプ合流ポジション21c に
おける走行直進弁21のスプールに合流通路41を設ける。
この合流通路41は、左側のセンタバイパス通路31とパラ
レルフィーダ通路34とに対応する内部通路41a と、右側
のセンタバイパス通路32とパラレルフィーダ通路33とに
対応する内部通路41b とを連通するもので、この合流通
路41により一対の主ポンプ２，３から吐出された作動油
を相互に合流させて、二つのバルブグループ1a，1bにて
多量の油量を必要とするブームシリンダやスティックシ
リンダ等に２ポンプ分の油量を供給する。

【００１９】このように走行直進弁21のスプールを改良
することにより２ポンプ相互間の連通機能をもたせ、多
量の油を必要とするブームシリンダやスティックシリン
ダにそれぞれ１経路でも２ポンプ分の油量を供給できる
ようにする。これにより、従来必要とされていたブーム
用第２制御弁15およびスティック用第２制御弁17を、単
純な構造のバイパス油路をカットするだけのバイパスカ
ット弁として残し、外部での合流用配管35，36（図２）
を不要とした。

【００２０】前記走行直進弁21のスプール両端部には、
パイロット圧作用部24a ，24b およびリターンスプリン
グ25a ，25b が設けられている。いずれのパイロット圧
作用部24a ，24b にもパイロット圧油がかからないとき
（走行系のみが作動するとき）は、リターンスプリング
25a ，25b により中立ポジション21a が保たれる。

【００２１】さらに、走行直進弁21を走行直進ポジショ
ン21b に切換える側のパイロット圧作用部24a には、走
行系と旋回系または作業機系とが同時に作動されたとき
にパイロット圧油の供給されるパイロット圧供給路42が
接続され、また、走行直進弁21を２ポンプ合流ポジショ
ン21c に切換える側のパイロット圧作用部24b には、切
換弁43によりパイロット圧供給路44またはタンクライン
45のいずれか一方に選択的に連通されるパイロット圧供
給路46が接続されている。

【００２２】この切換弁43は、走行直進弁21が本来の走
行直進機能を維持するためのパイロット作動式２位置３
ポート切換弁であり、非走行時に多量の油量を必要とす
るアクチュエータ（ブームシリンダまたはスティックシ
リンダ）の制御弁14，16の操作と連動して自身が切換わ
ることで、走行直進弁21のスプールを２ポンプ合流ポジ
ション21c に切換えるとともに、走行時にその２ポンプ
合流ポジション21c を解除するものである。

【００２３】そのために、前記切換弁43の一側にはリタ
ーンスプリング47および一方のパイロット圧作用部48が
設けられ、他側には他方のパイロット圧作用部49が設け
られ、そして、一方のパイロット圧作用部48には、走行
直進弁21の一方のパイロット圧供給路42から引出された
パイロット圧供給路51が連通され、また、他方のパイロ
ット圧作用部49には、ブーム用制御弁14にパイロット圧
を供給するパイロット圧供給路14a またはスティック用
制御弁16にパイロット圧を供給するパイロット圧供給路
16a がシャトルバルブ52およびパイロット圧供給路53を
経て連通されている。

【００２４】次に、この実施例の作用を説明すると、走
行用制御弁11，12により走行用モータのみが制御され、
旋回系または作業機系が動作されない場合は、走行直進
弁21が図１に示された中立ポジション21a に位置するの
で、左右のポンプから左右の走行用制御弁11，12に作動
油がそれぞれ供給され、この走行用制御弁11，12の方向
制御および流量制御により機体走行系の前後進、進行方
向および速度等が決定される。

【００２５】一方、走行中に旋回系や作業機系が同時に
操作された場合は、パイロット圧供給路42から走行直進
弁21のパイロット圧作用部24a にパイロット圧油が自動
供給され、かつパイロット圧供給路42からパイロット圧
供給路51を経て供給されたパイロット圧油およびスプリ
ング47の力により切換弁43が図１に示される位置に保た
れ、走行直進弁21のパイロット圧作用部24b がタンクに
連通されるから、走行直進弁21は走行直進ポジション21
b に切換わり、従来の技術の項で説明したように、旋回
系や作業機系が操作されても車両の直進走行性は影響を
受けない。

【００２６】さらに、非走行時は、多量の油量を必要と
するブームシリンダまたはスティックシリンダの制御弁
14または16をパイロット圧で操作すると、そのパイロッ
ト圧がパイロット圧供給路14a または16a からシャトル
バルブ52およびパイロット圧供給路53を経て切換弁43の
パイロット圧作用部49に導入されて切換弁43が切換わる
から、パイロット圧供給路44に供給されているパイロッ
ト圧油がこの切換弁43の内部通路およびパイロット圧供
給路46を経て走行直進弁21のパイロット圧作用部24b に
連通し、走行直進弁21を２ポンプ合流ポジション21c に
切換える。

【００２７】非走行時の走行直進弁21は、本来の走行直
進機能を果たす必要がないので、この２ポンプ合流ポジ
ション21c にて、ブーム用制御弁14を操作すれば、二つ
のポンプ２，３から吐出した作動油を内部の合流通路41
を経てパラレルフィーダ通路33に供給し、２ポンプ分の
油量をブーム用制御弁14を通じてブームシリンダに供給
できる。同様に、スティック用制御弁16を操作すれば、
二つのポンプ２，３から吐出した作動油を内部の合流通
路41で合流させて、パラレルフィーダ通路34に供給し、
２ポンプ分の油量をスティック用制御弁16を通じてステ
ィックシリンダに供給できる。

【００２８】このようにして、非走行時は走行直進弁21
から必要なアクチュエータに２ポンプ分の油量を供給す
るが、走行系が作動したら２ポンプ合流ポジション21c
は自動的に解除され、走行直進弁21は中立ポジション21
a または走行直進ポジション21b に切換えられる。

【００２９】以上のように、走行直進弁21のスプールを
改良することで、専用の連通用スプールを追加すること
なく、２ポンプ合流機能が得られるし、外部配管やホー
ス等を追加することなく、多量の油量が必要なアクチュ
エータに対し最大２ポンプ分の油を供給できる。

【００３０】なお、図１の例では、制御弁15および17
は、バイパスラインをカットする機能のみを持てば良い
ので構造が簡単になり、かつ、ここでは、ブーム、ステ
ィックを例にとって説明しているが、例えば、一方のバ
ルブグループ1bにアタッチメントの制御弁がある場合
は、アタッチメントの信号圧をパイロット圧作用部49へ
シャトル弁を介して導入することにより、２ポンプ合流
油量が必要なアタッチメントに対しても外部合流配管な
しで対応できる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、走行直
進弁に２ポンプ合流ポジションを設け、そのスプールに
一対の主ポンプから吐出された作動油を相互に合流させ
て二つのバルブグループに供給する合流通路を設けたか
ら、二つのバルブグループ間で油を連通させるための２
ポンプ合流用の外部配管を削除でき、専用の連通用スプ
ールを新規に追加することなく、走行直進弁のスプール
内で２ポンプの油量を合流でき、多量の油量を必要とす
るアクチュエータに対し必要な油量を供給できる。

【００３２】請求項２に記載の発明によれば、走行直進
弁に切換弁を付加することにより、走行直進弁は非走行
時に２ポンプ合流機能を有するとともに、走行時は本来
の走行直進機能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の建設機械における油圧回路の一実施例
を示す回路図である。

【図２】従来の建設機械における油圧回路を示す回路図
である。

【符号の説明】

1a，1b バルブグループ ２，３ 主ポンプ 11，12 走行用制御弁 21 走行直進弁 21c ２ポンプ合流ポジション 24b パイロット圧作用部 41 合流通路 43 切換弁 44 パイロット圧供給路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の主ポンプから吐出された作動油
   を、左右の走行用制御弁をそれぞれ含む二つのバルブグ
   ループに分配し、この二つのバルブグループの間に左右
   の走行用制御弁への作動油の等量供給を確保する走行直
   進弁を設けた建設機械における油圧回路において、 前記走行直進弁に２ポンプ合流ポジションを設け、この
   ２ポンプ合流ポジションにおける走行直進弁のスプール
   に、一対の主ポンプから吐出された作動油を相互に合流
   させて二つのバルブグループに供給する合流通路を設け
   たことを特徴とする建設機械における油圧回路。
2. 【請求項２】 走行直進弁を２ポンプ合流ポジションに
   切換える側のパイロット圧作用部に対するパイロット圧
   供給路中に、非走行時に多量の油量を必要とするアクチ
   ュエータの制御弁と連動して走行直進弁のスプールを２
   ポンプ合流ポジションに切換えるとともに走行時にその
   ２ポンプ合流ポジションを解除する切換弁を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載の建設機械における油圧回
   路。