JPH0841933A

JPH0841933A - 掘削機の油圧制御装置

Info

Publication number: JPH0841933A
Application number: JP6325574A
Authority: JP
Inventors: Hee Woo Park; 喜雨朴
Original assignee: Daiu Jukogyo Kk; Daewoo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Daiu Jukogyo Kk; Hyundai Doosan Infracore Co Ltd
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-02-13
Also published as: US5609088A; KR0149708B1

Abstract

(57)【要約】【目的】油圧の損失を最小化してポンプのエネルギー
消耗量を低減させた掘削機の油圧制御装置を提供する。【構成】ポンプ１０と、貯油槽３０と、作動油により
回転運動するモータ２２と、作動油により往復運動する
シリンダー２４と、ポンプからモータ及びシリンダーへ
の作動油の流れをそれぞれ制御する第１及び第２流れ制
御バルブ２６，３２と、第１流れ制御バルブを制御する
パイロット機構３４と、モータ及びシリンダーに供給さ
れる油圧をそれぞれ補償する第１及び第２圧力補償バル
ブ６０，６２とを含む。第１流れ制御バルブは、ボディ
７８と、第１及び第２作動位置の間をシフト可能なスプ
ール８０を備え、ボディは、スプールの第１作動位置へ
のシフトに従ってモータに供給される作動油の一部を導
入してスプールを第２の作動位置に加圧する第１制御圧
力室８２と、スプールの第２作動位置へのシフトに従っ
てモータに供給される作動油の一部を導入してスプール
を第１作動位置に加圧する第２制御圧力室８４とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は産業用車両の油圧制御装
置に関し、特に、掘削機においてブームを昇降運動させ
るための油圧シリンダーと上部旋回体を旋回運動させる
ためのスイングモータの作動を制御するための油圧制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の掘削機は下部キャリジと、この下
部キャリジ上に回動可能に取付けられた上部旋回体と、
この上部旋回体に昇降運動可能に取付けられたブーム
と、アームを介して前記ブームの先端に設けられたバケ
ットとからなる。上部旋回体は油圧モータによって回動
するようになっており、ブームはブームアップシリンダ
ーの伸縮に従って昇降運動するようになっている。さら
に、バケットは前記ブームシリンダーと同様なバケット
シリンダーによって作動するように構成されている。か
かる油圧モータ、ブームシリンダーおよびバケットシリ
ンダーの作動は油圧制御装置によって適切に制御されて
所望の作業を行なう。

【０００３】しかしながら、従来の掘削機に用いられる
油圧制御装置は次のような二つの面において問題があっ
た。一番目は、油圧モータの回転運動が外部の負荷によ
って制限される場合には、上部旋回体を強力なトルクで
旋回運動させるため油圧モータに供給される油圧が急増
するので、上部旋回体の微細操作性（ｆｉｎｅｏｐｅ
ｒａｂｉｌｉｔｙ）が不良になるという点である。二番
目は、ブームシリンダーと油圧モータとが同時に作動す
る場合、上部旋回体の起動のため油圧モータに供給され
る油圧がブームシリンダーに供給される油圧に比べてか
なり大きくなるので、上部旋回体の回転速度がブームの
上昇速度に比べて非常に速くなるという点である。

【０００４】前記した問題点を解決するため、米国特許
第４９３８０２３号明細書において、第１の作動器の作
動を制御する第１の選択バルブと、第２の作動器の作動
を制御する第２の選択バルブと、第１の作動器に供給さ
れる圧油の流れを制御する第１の流れ制御バルブと、第
２の作動器に供給される圧油の流れを制御する第２の流
れ制御バルブとで構成された油圧制御装置が提案されて
いる。また、この油圧制御装置は第２の作動器に供給さ
れる圧油の圧力を減少させるための減圧バルブを備えて
おり、この減圧バルブの出口側の圧力は外部のパイロッ
ト圧によって作動する比例制御リリーフバルブによって
制御されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記米
国特許は上部旋回体の回転速度とブームの上昇速度との
マッチングには成功しているが、次のような問題点が依
然として解決されていない。一番目に、上部旋回体の起
動の際、油圧モータの圧力が急増するに従って油圧モー
タ側のリリーフバルブとブームシリンダー側の圧力補償
器において油圧損失が発生し、これは油圧制御装置の効
率を低下させる原因となっていた。二番目に、上部旋回
体の回転速度とブームの上昇速度とが均衡をなすように
するため多数のバルブを付加的に用いなければならない
ので、油圧制御装置の構造が複雑になり、製造コストが
上昇するという点である。

【０００６】従って、本発明は前記した従来技術の問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的は、油圧の損
失を最小化して可変容量ポンプのエネルギー消耗量を低
減でき、上部旋回体の微細操作性に悪影響を及ぼすこと
なくバルブおよびその付属部品の個数を著しく減少させ
ることができる掘削機の油圧制御装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の掘削機の油圧制御装置は、作動油を吐出す
る可変容量ポンプと、前記作動油を貯蔵する貯油槽と、
前記作動油によって回転運動するスイングモータと、前
記可変容量ポンプから前記スイングモータに供給される
作動油の流れを制御する第１の流れ制御バルブと、前記
第１の流れ制御バルブの動きを制御するためのパイロッ
ト機構と、前記第１の流れ制御バルブの下流側に配設さ
れて前記スイングモータに供給される作動油の圧力を補
償する第１の圧力補償バルブと、前記作動油によって往
復運動する油圧シリンダーと、前記可変容量ポンプから
前記油圧シリンダーに供給される作動油の流れを制御す
る第２の流れ制御バルブと、前記第２の流れ制御バルブ
の下流側に配設されて前記油圧シリンダーに供給される
作動油の圧力を補償する第２の圧力補償バルブとを含
み、前記第１の流れ制御バルブは、バルブボディーと、
第１の作動位置、第２の作動位置および中立位置にシフ
ト可能に前記バルブボディーに嵌挿されたスプールとを
備え、前記バルブボディーは、前記スプールが第１の作
動位置にシフトされるに従って前記スイングモータに供
給される作動油の一部を導入して前記スプールを第２の
作動位置に加圧する第１の制御圧力室と、前記スプール
が第２の作動位置にシフトされるに従って前記スイング
モータに供給される作動油の一部を導入して前記スプー
ルを第１の作動位置に加圧する第２の制御圧力室とを有
する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を
参照して詳細に説明する。

【０００９】図１はこの発明に基づく掘削機の油圧制御
装置の油圧回路図であり、油圧制御装置は、高圧の作動
油を吐出する可変容量ポンプ１０と、低圧のパイロット
油を吐出する補助ポンプ１２とを備えており、これらポ
ンプ１０，１２は原動機（図示せず）によって駆動され
る。可変容量ポンプ１０には作動油の吐出量を変化させ
るための斜板１４が付設されており、この斜板１４の傾
転角はロードセンシングバルブ１６および馬力制御バル
ブ１８によって調節される。作動油の吐出量は斜板の傾
転角が大きいほど増加し、傾転角が小さいほど減少す
る。

【００１０】可変容量ポンプ１０から吐出された作動油
は、メイン供給ライン２０に沿ってスイングモータ２２
とブームシリンダー２４とにそれぞれ供給される。スイ
ングモータ２２は上部旋回体（図示せず）を正方向ある
いは逆方向に回転運動させるためのものであり、第１お
よび第２の導入口２２ａ，２２ｂを有する。また、ブー
ムシリンダー２４はブーム（図示せず）を昇降運動させ
るためのものであり、第１および第２の圧力室２４ａ，
２４ｂを備えている。図面に示された実施例において、
第１の圧力室２４ａに作動油が導入されるとブームシリ
ンダー２４は伸長し、第２の圧力室２４ｂに作動油が導
入されるとブームシリンダー２４は収縮する。

【００１１】可変容量ポンプ１０からスイングモータ２
２に供給される作動油またはスイングモータ２２から貯
油槽３０に排出される作動油の流れを制御するために、
第１の流れ制御バルブ２６が用いられる。この第１の流
れ制御バルブ２６はパイロット機構によって位置制御さ
れてスイングモータ２２の第１および第２の導入口２２
ａ，２２ｂのうちいずれか一方に作動油を供給しまたは
作動油の供給を遮断する。スイングモータ２２から排出
される作動油はドレインライン２８を経て貯油槽３０に
送られる。第１の流れ制御バルブ２６については図２を
参照して後述する。

【００１２】また、第２の流れ制御バルブ３２は、可変
容量ポンプ１０からブームシリンダー２４に供給される
作動油またはブームシリンダー２４から貯油槽３０に排
出される作動油の流れを制御する役割をする。第１の流
れ制御バルブ２６と同様に、第２の流れ制御バルブ３２
はパイロット機構によって位置制御されてブームシリン
ダー２４の第１および第２の圧力室２４ａ，２４ｂのう
ちいずれか一方に作動油を供給しまたは作動油の供給を
遮断する。ブームシリンダー２４から排出される作動油
はドレインライン２８を経て貯油槽３０に排出される。

【００１３】第１および第２の流れ制御バルブ２６，３
２の位置を制御するためのパイロット機構は、運転者に
よって操作される第１のジョイスティック３４と第２の
ジョイスティック３６とを含む。

【００１４】第１のジョイスティック３４は、パイロッ
ト油供給ライン３８を通じて補助ポンプ１２からパイロ
ット油を供給され、このパイロット油を第１または第２
の制御ライン４０，４２を通じて第１の流れ制御バルブ
２６の両端に設けられた第１および第２のパイロット圧
力室４４，４６のうちいずれか一つに供給する。パイロ
ット油が第１のパイロット圧力室４４に供給されると第
１の流れ制御バルブ２６は図において左側に移動し、こ
れと逆に、パイロット油が第２のパイロット圧力室４６
に供給されると第１の流れ制御バルブ２６は図において
右側に移動する。第１および第２の制御ライン４０，４
２内のパイロット油の圧力が上限値を超過する場合に
は、電磁比例制御リリーフバルブ４８が開放してパイロ
ット油を貯油槽３０に放出させる。パイロット油の上限
値は電磁制御器５０を用いて予め設定することができ
る。

【００１５】第２のジョイスティック３６は、パイロッ
ト油供給ライン３８を通じて補助ポンプ１２からパイロ
ット油を供給され、このパイロット油を第３または第４
の制御ライン５２，５４を通じて第２の流れ制御バルブ
３２の両端に設けられた第３および第４のパイロット圧
力室５６，５８のうちいずれか一つに供給する。パイロ
ット油が第３のパイロット圧力室５６に供給されると第
２の流れ制御バルブ３２は図において左側に移動し、こ
れと逆に、パイロット油が第４のパイロット圧力室５８
に供給されると第２の流れ制御バルブ３２は図において
右側に移動する。

【００１６】第１の流れ制御バルブ２６の下流側には第
１の圧力補償バルブ６０が設けられ、第２の流れ制御バ
ルブ３２の下流側には第２の圧力補償バルブ６２が設け
られている。第１の圧力補償バルブ６０はロードセンシ
ングライン６４を通じて第２の圧力補償バルブ６２と連
通し、このロードセンシングライン６４はロードセンシ
ングバルブ１６につながっている。第１の圧力補償バル
ブ６０は、スイングモータ２２に作用する負荷圧力がブ
ームシリンダー２４に作用する負荷圧力より小さいとき
には、第１の流れ制御バルブ２６とスイングモータ２２
とを連結している第１の接続ライン６６の断面積を減少
させて比較的少ない量の作動油がスイングモータ２２に
供給されるようにする。逆に、スイングモータ２２に作
用する負荷圧力がブームシリンダー２４に作用する負荷
圧力より大きいときには、第１の圧力補償バルブ６０
は、第１の接続ライン６６の断面積を減少させることな
く比較的多くの量の作動油がスイングモータ２２に供給
されるようにする。このとき、ロードセンシングライン
６４は第１の接続ライン６６と連通するようになるの
で、スイングモータ２２の負荷圧力はロードセンシング
ライン６４に伝達されるようになる。

【００１７】これと同様に、第２の圧力補償バルブ６２
はブームシリンダー２４に作用する負荷圧力がスイング
モータ２２に作用する負荷圧力より小さいときには、第
２の流れ制御バルブ３２とブームシリンダー２４とを連
結している第２の接続ライン６８の断面積を減少させて
比較的少ない量の作動油がブームシリンダー２４に供給
されるようにする。逆に、ブームシリンダー２４に作用
する負荷圧力がスイングモータ２２に作用する負荷圧力
より大きいときには、第２の圧力補償バルブ６２は、第
２の接続ライン６８の断面積を減少させることなく比較
的多くの量の作動油がブームシリンダー２４に供給され
るようにする。このとき、ロードセンシングライン６４
は第２の接続ライン６８と連通するようになるので、ブ
ームシリンダー２４の負荷圧力はロードセンシングライ
ン６４に伝達されるようになる。

【００１８】従って、ロードセンシングライン６４内の
圧力はスイングモータ２２に作用する負荷圧力とブーム
シリンダー２４に作用する負荷圧力のうち大きいものに
よって決定される。前記ロードセンシングバルブ１６は
ロードセンシングライン６４内の圧力とポンプ圧力との
差圧によって位置制御されて可変容量ポンプ１０の吐出
量を調節するようになっている。図１において、参照符
号７０，７２，７４，７６は掘削機の油圧制御装置にお
いて一般に採用されるリリーフバルブを示す。

【００１９】図２は本発明に基づく第１の流れ制御バル
ブ２６の第一の例を示す拡大図である。この流れ制御バ
ルブ２６は、バルブボディー７８と、このバルブボディ
ー７８内に摺動可能に嵌挿されたスプール８０とを備
え、スプール８０は第１の作動位置、第２の作動位置お
よび中立位置にシフトされて作動流体の流れ方向を制御
できるように構成されている。図１と関連して既に説明
したように、前記スプール８０の動き方向は第１および
第２のパイロット圧力室４４，４６のうちどちらにパイ
ロット油が導入されるかに従って変更される。

【００２０】バルブボディー７８は、スプール８０が第
１の作動位置すなわち図２において左側にシフトされる
に従ってスイングモータ２２に供給される作動油の一部
を導入してスプール８０に抵抗力を加える第１の制御圧
力室８２と、スプール８０が第２の作動位置すなわち図
２において右側にシフトされるに従ってスイングモータ
２２に供給される作動油の一部を導入してスプール８０
に抵抗力を加える第２の制御圧力室８４とを備えてい
る。さらに、バルブボディー７８は、可変容量ポンプ１
０につながった入口ポート８６と、この入口ポート８６
と整列され第１の圧力補償バルブ６０につながった出口
ポート８８と、第１の圧力補償バルブ６０を介して出口
ポート８８に連結された第１および第２の供給ポート９
０，９２と、これら供給ポート９０，９２とそれぞれ整
列されスイングモータ２２の第１および第２の導入口２
２ａ，２２ｂにそれぞれつながった第１および第２の作
動ポート９４，９６と、第１および第２の制御圧力室８
２，８４にそれぞれつながった第１および第２の制御ポ
ート９８，１００と、貯油槽３０につながった排出ポー
ト１０２とを備えている。

【００２１】また、スプール８０は、それの第１端部か
らバルブボディー７８の第１の制御圧力室８２内に突出
する第１の制御スプール８０ａと、それの第２端部から
バルブボディー７８の第２の制御圧力室８４内に突出す
る第２の制御スプール８０ｂとを備えている。

【００２２】さらに、スプール８０は、その右側延長部
に、入口ポート８６と出口ポート８８とを選択的に連結
する第１の上流側通路１０４と、第１の供給ポート９０
と第１の作動ポート９４とを選択的に連結する第１の下
流側通路１０６と、第２の作動ポート９６と排出ポート
１０２とを選択的に連結する第１のメイン排出通路１０
８と、第１の制御ポート９８に選択的に連結され得るよ
うに第１の下流側通路１０６から分岐された第１の制御
流体導入通路１１０と、第２の制御ポート１００に選択
的に連結され得るように第１のメイン排出通路１０８か
ら分岐された第１の制御流体排出通路１１２とを有す
る。

【００２３】さらに、スプール８０は、その左側延長部
に、入口ポート８６と出口ポート８８とを選択的に連結
する第２の上流側通路１１４と、第２の供給ポート９２
と第２の作動ポート９６とを選択的に連結する第２の下
流側通路１１６と、第１の作動ポート９４と排出ポート
１０２とを選択的に連結する第２のメイン排出通路１１
８と、第２の制御ポート１００に選択的に連結され得る
ように第２の下流側通路１１６から分岐された第２の制
御流体導入通路１２０と、第１の制御ポート９８に選択
的に連結され得るように第２のメイン排出通路１１８か
ら分岐された第２の制御流体排出通路１２２とを備えて
いる。さらに、スプール８０の両端には第１および第２
の圧縮スプリング１２４，１２６が設けられてスプール
８０の動きに抵抗するようになっている。

【００２４】第１および第２の上流側通路１０４，１１
４には、可変容量ポンプ１０からスイングモータ２２に
供給される作動油の流量を制御するための第１および第
２の供給側絞り部１０４ａ，１１４ａが設けられ、第１
および第２のメイン排出通路１０８，１１８には、スイ
ングモータ２２から貯油槽３０への作動油の排出を遅延
させるための第１および第２の排出側絞り部１０８ａ，
１１８ａが設けられている。

【００２５】図２に示した流れ制御バルブ２６において
は、第１の排出側絞り部１０８ａは第１のメイン排出通
路１０８の出口端近傍に配設されている。従って、第２
の作動ポート９６と排出ポート１０２とが第１のメイン
排出通路１０８を通じて連結されても、スイングモータ
２２の第２の導入口２２ｂ内の作動油は遅い速度で前記
貯油槽３０に排出される。その結果、第２の導入口２２
ｂから出た作動油は第１の制御流体排出通路１１２およ
び第２の制御ポート１００を通じて第２の制御圧力室８
４に導入されてスプール８０に左側方向に力を加えるよ
うになる。その後、第２の制御圧力室８４内の油圧は、
作動油が第１の排出側絞り部１０８ａを通じて抜け出す
に従って徐々に減少する。

【００２６】これと同様に、第２の排出側絞り部１１８
ａは第２のメイン排出通路１１８の出口端近傍に配設さ
れている。従って、第１の作動ポート９４が第２のメイ
ン排出通路１１８を通じて排出ポート１０２に連結され
ても、スイングモータ２２の第１の導入口２２ａ内の作
動油は遅い速度で貯油槽３０に排出される。その結果、
第１の導入口２２ａから出た作動油は第２の制御流体排
出通路１２２および第１の制御ポート９８を通じて第１
の制御圧力室８２に導入されてスプール８０に右側方向
に力を加えるようになる。その後、第１の制御圧力室８
２内の油圧は、作動油が第２の排出側絞り部１１８ａを
通じて抜け出すに従って徐々に減少する。

【００２７】図３は流れ制御バルブ２６の変更例を示す
拡大図である。この流れ制御バルブ２６は、第１および
第２の排出側絞り部１０８ａ，１１８ａが第１および第
２のメイン排出通路１０８，１１８の入口端近傍にそれ
ぞれ配設されていることを除いては図２の流れ制御バル
ブ２６と同一である。従って、同一部品については同一
符号をつけ、その説明は省略する。図３の流れ制御バル
ブ２６のように第１および第２の排出側絞り部１０８
ａ，１１８ａを第１および第２のメイン排出通路１０
８，１１８の入口端近傍に設けると、スイングモータ２
２から貯油槽３０への作動油の排出時間は遅延される
が、排出中の作動油の圧力が第１の制御圧力室８２また
は第２の制御圧力室８４に作用することはない。

【００２８】次に、図１ないし図６を参照して本発明に
従う油圧制御装置、特に第１の流れ制御バルブ２６の作
動を詳細に説明する。

【００２９】まず、第１のジョイスティック３４を操作
して制御ライン４０を通じて第１のパイロット圧力室４
４にパイロット油を導入すると、第１の流れ制御バルブ
２６のスプール８０が第１の圧縮スプリング１２４の力
に抗して第１の作動位置すなわち図２の左側位置に移動
する。これによって、可変容量ポンプ１０からの作動油
は、入口ポート８６と、第１の上流側通路１０４と、出
口ポート８８と、第１の接続ライン６６と、第１の供給
ポート９０と、第１の下流側通路１０６と、第１の作動
ポート９４とを経てスイングモータ２２の第１の導入口
２２ａに供給される。このとき、作動油の一部は第１の
制御流体導入通路１１０および第１の制御ポート９８を
通じて第１の制御圧力室８２に導入されて第１の制御ス
プール８０ａに推力を加える。

【００３０】さらに、スイングモータ２２の第２の導入
口２２ｂの作動油は第２の作動ポート９６と、第１のメ
イン排出通路１０８と、排出ポート１０２とを経て貯油
槽３０に排出される。第１のメイン排出通路１０８の出
口端近傍には第１の排出側絞り部１０８ａが設けられて
いるので、第１のメイン排出通路１０８内の作動油の圧
力は第１の制御流体排出通路１１２および第２の制御ポ
ート１００を通じて第２の制御圧力室８４に伝達され
る。

【００３１】このため、上部旋回体の慣性のためスイン
グモータ２２の第１の圧力室２２ａ内の圧力が上昇する
と、この圧力は第１の制御圧力室８２にそのまま伝達さ
れて流れ制御バルブ２６のスプール８０を図において右
側に押すようになる。従って、スプール８０の左側方向
への移動は、スイングモータ２２の第１の導入口２２ａ
の圧力によって制限を受ける。その後、旋回加速が進行
されてスイングモータ２２の第１の導入口２２ａの圧力
が低下すると、スプール８０が漸次左側に移動し、図４
に示したように、第１の供給側絞り部１０４ａおよび第
１の排出側絞り部１０８ａの開口面積が増加するように
なる。このとき、第１のパイロット圧力室４４に供給さ
れるパイロット油の圧力が低いとスイングモータ２２の
第１の導入口２２ａの圧力を高めることができないの
で、旋回加速度は第１のジョイスティック３４の角度に
依存するようになる。

【００３２】第１のジョイスティック３４を中立位置に
操作して上部旋回体の旋回速度を減速させるときには、
スイングモータ２２の第２の導入口２２ｂの圧力が上昇
し、この圧力が第１の制御流体排出通路１１２を通じて
第２の制御圧力室８４に加わる。従って、流れ制御バル
ブ２６のスプール８０は直ぐに中立位置に戻らず、第１
のメイン排出通路１０８内の圧力が所定値以下に低下し
た後に初めて中立位置に戻ることができる。スプール８
０が中立位置にあるときには、第１および第２の制御圧
力室８２，８４内の作動油を貯油槽３０に排出させるの
で、傾斜地においての作業の際上部旋回体が重力によっ
て自ずから動くことはない。

【００３３】前述した流れ制御バルブ２６のスプール８
０のストロークＳは、次の方程式で表示される。

【００３４】

【数１】式中、Ａはスプール８０の受圧部面積、ｋは圧縮スプリ
ング１２４または１２６の定数、Ｐｉはパイロット圧力
室４４または４６に作用するパイロット圧力、ａは制御
スプール８０ａまたは８０ｂの受圧部面積、ΔＰはスイ
ングモータ２０の入口と出口との間の有効差圧、δは圧
縮スプリング１２４または１２６の初期伸ばし量であ
る。

【００３５】図５は前記方程式によるスプールストロー
クＳとパイロット圧力Ｐｉとの関係を示すグラフであ
る。図５において、それぞれの斜線は各種の固定された
有効差圧ΔＰにおいてパイロット圧力Ｐｉに対するスプ
ールストロークＳの変化を示している。負の符号の有効
差圧ΔＰは例えば、減速時のように出口圧力が入口圧力
より高いことを意味する。図５からわかるように、スイ
ングモータ２２の加速圧力、すなわち入口圧力はパイロ
ット圧力Ｐｉの増加に従って大きくなり、スプールスト
ロークＳはパイロット圧力Ｐｉが増加すると大きくなり
有効差圧ΔＰが増加すると小さくなることがわかる。パ
イロット圧力Ｐｉの上限値は第１および第２の制御ライ
ン４０，４２に接続された電磁比例制御リリーフバルブ
４８を用いて調節できる（図１参照）。このようにパイ
ロット圧力Ｐｉの上限値を調節するとスイングモータ２
２とブームシリンダー２４との複合操作の際スイングモ
ータ２２の加速圧力を運転者が望むように制限できるの
で、スイングモータ２２のリリーフ圧力損失およびブー
ムシリンダー２４においての絞り圧力損失を低減でき
る。

【００３６】図２の流れ制御バルブ２６を用いる場合に
は、スイングモータ２２を減速させようとするときその
出口圧力が増加するためスプール８０の中立位置へのも
どりが遅くなる。従って、上部旋回体の停止角度を正確
に制御し難く、傾斜地での作業時上部旋回体の運動を制
御するのが困難となる場合がある。図３の変更例による
流れ制御バルブ２６においては、スイングモータ２２の
出口圧力が第１の制御圧力室８２または第２の制御圧力
室８４に伝達されないので、このような問題は生じな
い。

【００３７】図６は、図３に示す流れ制御バルブ２６の
変更例におけるスプールストロークＳとパイロット圧力
Ｐｉとの間の関係を示している。図６において、それぞ
れの斜線は、スイングモータ２２の入口圧力Ｐｅを各種
の値に固定させた場合、パイロット圧力Ｐｉの増加に従
うスプールストロークＳの変化を示す。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
旋回加速圧力を所望の水準に制御できるので、スイング
モータとブームシリンダーとの複合操作の際ブームの上
昇速度の低下を防止することができ、従って、ブームの
上昇速度と上部旋回体の回転速度を作業条件によって適
切にマッチングさせることができる。さらに、スイング
モータ側においてのリリーフ圧力損失およびブーム圧力
補償器においての絞り圧力損失を最小化してエネルギー
の節減をはかることができるばかりでなく、バルブおよ
びその付属部品の個数を著しく減少させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく掘削機の油圧制御装置の油圧回
路図である。

【図２】本発明の流れ制御バルブを示す拡大図であっ
て、スプールが中立位置にある状態を示している。

【図３】本発明の流れ制御バルブの変更例の拡大図であ
る。

【図４】図２の流れ制御バルブに対するスプールストロ
ークと開口面積との関係を示すグラフである。

【図５】図２の流れ制御バルブに対するパイロット圧力
とスプールストロークとの関係を示すグラフである。

【図６】図３の流れ制御バルブに対するパイロット圧力
とスプールストロークとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０可変容量ポンプ１２補助ポンプ１４斜板１６ロードセンシングバルブ１８馬力制御バルブ２０メイン供給ライン２２スイングモータ２２ａ第１の導入口２２ｂ第２の導入口２４ブームシリンダー２４ａ第１の圧力室２４ｂ第２の圧力室２６第１の流れ制御バルブ２８ドレインライン３０貯油槽３２第２の流れ制御バルブ３４第１のジョイスティック３６第２のジョイスティック３８パイロット油供給ライン４０第１の制御ライン４２第２の制御ライン４４第１のパイロット圧力室４６第２のパイロット圧力室４８電磁比例制御リリーフバルブ５０電磁制御器５２第３の制御ライン５４第４の制御ライン５６第３のパイロット圧力室５８第４のパイロット圧力室６０第１の圧力補償バルブ６２第２の圧力補償バルブ６４ロードセンシングライン６６第１の接続ライン６８第２の接続ライン７０，７２，７４，７６リリーフバルブ７８バルブボディー８０スプール８０ａ第１の制御スプール８０ｂ第２の制御スプール８２第１の制御圧力室８４第２の制御圧力室８６入口ポート８８出口ポート９０第１の供給ポート９２第２の供給ポート９４第１の作動ポート９６第２の作動ポート９８第１の制御ポート１００第２の制御ポート１０２排出ポート１０４第１の上流側通路１０４ａ第１の供給側絞り部１０６第１の下流側通路１０８第１のメイン排出通路１０８ａ第１の排出側絞り部１１０第１の制御流体導入通路１１２第１の制御流体排出通路１１４第２の上流側通路１１４ａ第２の供給側絞り部１１６第２の下流側通路１１８第２のメイン排出通路１１８ａ第２の排出側絞り部１２０第２の制御流体導入通路１２２第２の制御流体排出通路１２４第１の圧縮スプリング１２６第２の圧縮スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１５Ｂ 11/05 Ａ 9026−3Ｊ 11/16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作動油を吐出する可変容量ポンプと、前
記作動油を貯蔵する貯油槽と、前記作動油によって回転
運動するスイングモータと、前記可変容量ポンプから前
記スイングモータに供給される作動油の流れを制御する
第１の流れ制御バルブと、前記第１の流れ制御バルブの
動きを制御するためのパイロット機構と、前記第１の流
れ制御バルブの下流側に配設されて前記スイングモータ
に供給される作動油の圧力を補償する第１の圧力補償バ
ルブと、前記作動油によって往復運動する油圧シリンダ
ーと、前記可変容量ポンプから前記油圧シリンダーに供
給される作動油の流れを制御する第２の流れ制御バルブ
と、前記第２の流れ制御バルブの下流側に配設されて前
記油圧シリンダーに供給される作動油の圧力を補償する
第２の圧力補償バルブとからなる掘削機の油圧制御装置
において、前記第１の流れ制御バルブは、バルブボディーと、第１
の作動位置、第２の作動位置および中立位置にシフト可
能に前記バルブボディーに嵌挿されたスプールとを備
え、前記バルブボディーは、前記スプールが第１の作動
位置にシフトされるに従って前記スイングモータに供給
される作動油の一部を導入して前記スプールを第２の作
動位置に加圧する第１の制御圧力室と、前記スプールが
第２の作動位置にシフトされるに従って前記スイングモ
ータに供給される作動油の一部を導入して前記スプール
を第１の作動位置に加圧する第２の制御圧力室とを有す
ることを特徴とする掘削機の油圧制御装置。
【請求項２】前記バルブボディーは、可変容量ポンプ
に連結された入口ポートと、前記入口ポートと整列され
前記圧力補償バルブに連結された出口ポートと、前記圧
力補償バルブを介して前記出口ポートに連結された第１
および第２の供給ポートと、前記それぞれの供給ポート
と整列され前記スイングモータに連結された第１および
第２の作動ポートと、前記第１および第２の制御圧力室
にそれぞれ連結された第１および第２の制御ポートと、
前記貯油槽に連結された排出ポートとを有することを特
徴とする請求項１に記載の掘削機の油圧制御装置。
【請求項３】前記スプールは、前記入口ポートと前記
出口ポートとを選択的に連結する第１の上流側通路と、
前記第１の供給ポートと前記第１の作動ポートとを選択
的に連結する第１の下流側通路と、前記第２の作動ポー
トと前記排出ポートとを選択的に連結する第１のメイン
排出通路と、前記第１の制御ポートに選択的に連結され
得るように前記第１の下流側通路から分岐された第１の
制御流体導入通路と、前記第２の制御ポートに選択的に
連結され得るように前記第１のメイン排出通路から分岐
された第１の制御流体排出通路と、前記入口ポートと前
記出口ポートとを選択的に連結する第２の上流側通路
と、前記第２の供給ポートと前記第２の作動ポートとを
選択的に連結する第２の下流側通路と、前記第１の作動
ポートと前記排出ポートとを選択的に連結する第２のメ
イン排出通路と、前記第２の制御ポートに選択的に連結
され得るように前記第２の下流側通路から分岐された第
２の制御流体導入通路と、前記第１の制御ポートに選択
的に連結され得るように前記第２のメイン排出通路から
分岐された第２の制御流体排出通路とを有することを特
徴とする請求項２に記載の掘削機の油圧制御装置。
【請求項４】前記スプールは、前記第１および第２の
上流側通路にそれぞれ形成された第１および第２の供給
側絞り部と、前記第１および第２のメイン排出通路にそ
れぞれ形成された第１および第２の排出側絞り部とを有
することを特徴とする請求項３に記載の掘削機の油圧制
御装置。
【請求項５】前記第１の排出側絞り部は、前記スイン
グモータおよび前記第２の制御圧力室からの作動油の排
出を遅延させることができるように前記第１のメイン排
出通路の出口端近傍に配設され、前記第２の排出側絞り
部は、前記スイングモータおよび前記第１の制御圧力室
からの作動油の排出を遅延させることができるように前
記第２のメイン排出通路の出口端近傍に配設されている
ことを特徴とする請求項４に記載の掘削機の油圧制御装
置。
【請求項６】前記第１の排出側絞り部は、前記スイン
グモータからの作動油の排出を遅延させることができる
ように前記第１のメイン排出通路の入口端近傍に配設さ
れ、前記第２の排出側絞り部は前記スイングモータから
の作動油の排出を遅延させることができるように前記第
２のメイン排出通路の入口端近傍に配設されていること
を特徴とする請求項４に記載の掘削機の油圧制御装置。
【請求項７】前記パイロット機構はパイロット油を吐
出する補助ポンプと、前記第１の流れ制御バルブの両端
に設けられた第１および第２のパイロット圧力室と、運
転者によって操作されて前記パイロット油を前記第１お
よび第２のパイロット圧力室のいずれか一つに選択的に
供給するジョイスティックとを備えることを特徴とする
請求項４に記載の掘削機の油圧制御装置。
【請求項８】前記パイロット機構は前記第１および第
２のパイロット圧力室に供給されるパイロット油の圧力
を所定値以下に制限する電磁比例制御リリーフバルブを
さらに備えることを特徴とする請求項７に記載の掘削機
の油圧制御装置。