JP2721384B2 - 作業機械の油圧回路 - Google Patents
作業機械の油圧回路Info
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- JP2721384B2 JP2721384B2 JP1038326A JP3832689A JP2721384B2 JP 2721384 B2 JP2721384 B2 JP 2721384B2 JP 1038326 A JP1038326 A JP 1038326A JP 3832689 A JP3832689 A JP 3832689A JP 2721384 B2 JP2721384 B2 JP 2721384B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
- F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
- F16H61/4061—Control related to directional control valves, e.g. change-over valves, for crossing the feeding conduits
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧シヨベルや油圧クレーン等の作業機械の
油圧回路に関する。
油圧回路に関する。
作業機械には所期の作業を実施するのに必要な複数の
作業部材を備えたものがある。その典型的な例として油
圧シヨベルを挙げることができる。即ち、油圧シヨベル
は、油圧シヨベルを移動させるための下部走行体、この
下部走行体上に旋回可能に載置された上部旋回体、およ
びブーム、アーム、バケツトより成るフロント機構で構
成されている。上部旋回体には、運転室、原動機、油圧
ポンプ等の種々の設備が装架され、かつ、フロント機構
が取付けられている。
作業部材を備えたものがある。その典型的な例として油
圧シヨベルを挙げることができる。即ち、油圧シヨベル
は、油圧シヨベルを移動させるための下部走行体、この
下部走行体上に旋回可能に載置された上部旋回体、およ
びブーム、アーム、バケツトより成るフロント機構で構
成されている。上部旋回体には、運転室、原動機、油圧
ポンプ等の種々の設備が装架され、かつ、フロント機構
が取付けられている。
ところで、近年、種々の作業機械において、その油圧
アクチュエータに供給する圧油の流量を制御する方向切
換弁の上流側と下流側との圧力差（差圧）を一定に保持
することにより油圧アクチユエータを駆動速度を制御す
るロードセンシングシステムと称される優れた速度制御
システムが提案されている。このロードセンシングシス
テムを第６図により説明する。
アクチュエータに供給する圧油の流量を制御する方向切
換弁の上流側と下流側との圧力差（差圧）を一定に保持
することにより油圧アクチユエータを駆動速度を制御す
るロードセンシングシステムと称される優れた速度制御
システムが提案されている。このロードセンシングシス
テムを第６図により説明する。
第６図は油圧シヨベルの油圧回路の一部を示す油圧回
路図である。図で、１は可変容量油圧ポンプ（以下、油
圧ポンプと称する）、1aは油圧ポンプ１のおしのけ容積
可変機構（以下、斜板で代表させる）、２は斜板1aを駆
動制御するレギユレータである。レギユレータ２は、斜
板1aを駆動する油圧シリンダ2a、吐出容量切換弁で構成
される馬力制御機構2b、および前記差圧により駆動され
る制御弁2cによつて構成されている。３は上部旋回体を
駆動する旋回モータ、４は旋回モータ３の駆動を制御す
る方向切換弁である。4p1,4p2は方向切換弁４のパイロ
ツト管路であり、図示しない旋回レバーが操作されたと
きその操作量に応じたパイロツト圧を導入する。５は方
向切換弁４の下流側に介在せしめられた圧力制御器であ
る。この圧力制御器５はピストン5aおよびピストン5aを
軽く押圧するばね5bより成る。又、ピストン5aは第１の
受圧面5a1および第２の受圧面5a2を有する。第１の受圧
面5a1と第２の受圧面5a2の面積比は、例えば１である。
6a,6bは旋回モータ３の主回路に設けられたリリーフ弁
であり、旋回モータ３の最高負荷圧を規定する。７は旋
回モータ３の負荷圧を導く検出管路、８はこの検出管路
の負荷圧および後述するブームの負荷圧のうちの高い方
の負荷圧を選択するシヤトル弁である。９はタンク、10
は最大負荷圧検出管路、11は絞りである。
路図である。図で、１は可変容量油圧ポンプ（以下、油
圧ポンプと称する）、1aは油圧ポンプ１のおしのけ容積
可変機構（以下、斜板で代表させる）、２は斜板1aを駆
動制御するレギユレータである。レギユレータ２は、斜
板1aを駆動する油圧シリンダ2a、吐出容量切換弁で構成
される馬力制御機構2b、および前記差圧により駆動され
る制御弁2cによつて構成されている。３は上部旋回体を
駆動する旋回モータ、４は旋回モータ３の駆動を制御す
る方向切換弁である。4p1,4p2は方向切換弁４のパイロ
ツト管路であり、図示しない旋回レバーが操作されたと
きその操作量に応じたパイロツト圧を導入する。５は方
向切換弁４の下流側に介在せしめられた圧力制御器であ
る。この圧力制御器５はピストン5aおよびピストン5aを
軽く押圧するばね5bより成る。又、ピストン5aは第１の
受圧面5a1および第２の受圧面5a2を有する。第１の受圧
面5a1と第２の受圧面5a2の面積比は、例えば１である。
6a,6bは旋回モータ３の主回路に設けられたリリーフ弁
であり、旋回モータ３の最高負荷圧を規定する。７は旋
回モータ３の負荷圧を導く検出管路、８はこの検出管路
の負荷圧および後述するブームの負荷圧のうちの高い方
の負荷圧を選択するシヤトル弁である。９はタンク、10
は最大負荷圧検出管路、11は絞りである。
13は油圧シヨベルのブームを駆動するブームシリンダ
である。14はブームシリンダ13を制御する方向切換弁、
14p1,14p2はそのパイロツト管路、15は圧力制御器、15a
はそのピストン、15a1,15a2はその受圧面、15bはばね、
17はブームシリンダ13の負荷圧をシヤトル弁８に導く検
出管路であり、これらは旋回モータ３の油圧回路の各要
素に対応する。なお、受圧面15a1,15a2の面積比は圧力
制御器５の面積比と同一である。又、方向切換弁４と圧
力制御器5,方向切換弁14と圧力制御器15はそれぞれ一体
構成とすることもできる。
である。14はブームシリンダ13を制御する方向切換弁、
14p1,14p2はそのパイロツト管路、15は圧力制御器、15a
はそのピストン、15a1,15a2はその受圧面、15bはばね、
17はブームシリンダ13の負荷圧をシヤトル弁８に導く検
出管路であり、これらは旋回モータ３の油圧回路の各要
素に対応する。なお、受圧面15a1,15a2の面積比は圧力
制御器５の面積比と同一である。又、方向切換弁４と圧
力制御器5,方向切換弁14と圧力制御器15はそれぞれ一体
構成とすることもできる。
次に、上記ロードセンシングシステムを構成する油圧
回路の動作を説明する。油圧シヨベルの上部旋回体を旋
回させる場合には、オペレータは図示しない旋回レバー
を操作する。これに応じて方向切換弁４の一方のパイロ
ット管路、例えばパイロット管路4p1に油圧が生じ、方
向切換弁４は旋回レバーの操作量に応じた絞りをもつて
左側位置に切換えられる。このため、油圧ポンプ１の圧
油は方向切換弁４の絞りを経て圧力制御器５のピストン
5aの第１の受圧面5a1を押圧し、ピストン5aを押上げて
圧力制御器５を通り、再度方向切換弁４を経た後旋回モ
ータ３の左側主管路から旋回モータ３に供給される。こ
れにより旋回モータ３は一方向に旋回しはじめる。この
場合、上部旋回体の慣性は極めて大きいので、旋回モー
タ３に供給されるべき油のほとんどはリリーフ弁6aを介
してタンク９に排出され、かつ検出管路７に現れる負荷
圧はリリーフ弁6aの設定圧となる。この負荷圧は最高負
荷圧検出管路10を介してレギユレータ２の制御弁2cの一
方側に導入されて斜板1aの傾転量を増大させようとす
る。しかし、旋回モータ３の負荷圧が高圧であるので、
レギユレータ２の馬力制御機構2bにより、斜板1aの傾転
量の増大は抑制され、したがつて、油圧ポンプ１の吐出
流量も抑制される。
回路の動作を説明する。油圧シヨベルの上部旋回体を旋
回させる場合には、オペレータは図示しない旋回レバー
を操作する。これに応じて方向切換弁４の一方のパイロ
ット管路、例えばパイロット管路4p1に油圧が生じ、方
向切換弁４は旋回レバーの操作量に応じた絞りをもつて
左側位置に切換えられる。このため、油圧ポンプ１の圧
油は方向切換弁４の絞りを経て圧力制御器５のピストン
5aの第１の受圧面5a1を押圧し、ピストン5aを押上げて
圧力制御器５を通り、再度方向切換弁４を経た後旋回モ
ータ３の左側主管路から旋回モータ３に供給される。こ
れにより旋回モータ３は一方向に旋回しはじめる。この
場合、上部旋回体の慣性は極めて大きいので、旋回モー
タ３に供給されるべき油のほとんどはリリーフ弁6aを介
してタンク９に排出され、かつ検出管路７に現れる負荷
圧はリリーフ弁6aの設定圧となる。この負荷圧は最高負
荷圧検出管路10を介してレギユレータ２の制御弁2cの一
方側に導入されて斜板1aの傾転量を増大させようとす
る。しかし、旋回モータ３の負荷圧が高圧であるので、
レギユレータ２の馬力制御機構2bにより、斜板1aの傾転
量の増大は抑制され、したがつて、油圧ポンプ１の吐出
流量も抑制される。
このようにして旋回モータ３が徐々に加速されてゆく
と、リリーフ弁6aからリリーフされる油量もこれに応じ
て徐々に減少してゆき、旋回モータ３が方向切換弁４の
開口面積に応じた通常回転速度近辺に到達した後は、そ
の負荷圧は急速に減少してリリーフ弁6aの設定圧より遥
かに低い値となる。そして、レギユレータ２はこのよう
な低い値の負荷圧に応じて油圧ポンプ１の吐出流量を制
御する。
と、リリーフ弁6aからリリーフされる油量もこれに応じ
て徐々に減少してゆき、旋回モータ３が方向切換弁４の
開口面積に応じた通常回転速度近辺に到達した後は、そ
の負荷圧は急速に減少してリリーフ弁6aの設定圧より遥
かに低い値となる。そして、レギユレータ２はこのよう
な低い値の負荷圧に応じて油圧ポンプ１の吐出流量を制
御する。
今、上記の状態において、外部負荷がかかる等の理由
により負荷圧が上昇すると、方向切換弁４の下流側圧力
が上昇するので差圧が小さくなる。同時に圧力制御器５
の受圧面5a1の圧力が上昇し、圧力制御器５はその絞り
量を大きくして方向切換弁４の下流側圧力を低下させて
差圧を規定値に戻そうとする。さらに、上記上昇した負
荷圧はレギユレータ２に導入され、これによりレギユレ
ータ２は油圧ポンプ１の吐出流量を増加させるように駆
動され、このため、方向切換弁４の上流側圧力は増加
し、その差圧は規定値に戻る。即ち、外部負荷等の何等
かの理由で負荷圧が上昇しても、方向切換弁４の差圧は
規定値に維持され、旋回モータ３には負荷圧の増加にも
かかわらず、旋回レバーの操作量に応じた流量が供給さ
れる。負荷圧が減少した場合の動作は上記動作と逆にな
り、同様に旋回レバーの操作量に応じた流量が供給され
ることになる。
により負荷圧が上昇すると、方向切換弁４の下流側圧力
が上昇するので差圧が小さくなる。同時に圧力制御器５
の受圧面5a1の圧力が上昇し、圧力制御器５はその絞り
量を大きくして方向切換弁４の下流側圧力を低下させて
差圧を規定値に戻そうとする。さらに、上記上昇した負
荷圧はレギユレータ２に導入され、これによりレギユレ
ータ２は油圧ポンプ１の吐出流量を増加させるように駆
動され、このため、方向切換弁４の上流側圧力は増加
し、その差圧は規定値に戻る。即ち、外部負荷等の何等
かの理由で負荷圧が上昇しても、方向切換弁４の差圧は
規定値に維持され、旋回モータ３には負荷圧の増加にも
かかわらず、旋回レバーの操作量に応じた流量が供給さ
れる。負荷圧が減少した場合の動作は上記動作と逆にな
り、同様に旋回レバーの操作量に応じた流量が供給され
ることになる。
結局、旋回モータ３の駆動では、リリーフ弁6aが作動
しない通常状態において、方向切換弁４の差圧を一定と
するロードセンシングシステムが作用し、優れた速度制
御を行なうことができる。ブームの駆動動作もこれに準
じる。
しない通常状態において、方向切換弁４の差圧を一定と
するロードセンシングシステムが作用し、優れた速度制
御を行なうことができる。ブームの駆動動作もこれに準
じる。
さらに、旋回モータ３とブームシリンダ13を同時に駆
動させる複合操作の場合の動作を説明する。旋回レバー
とブームレバーを同時に操作すると、その操作量に応じ
た絞りをもつて方向切換弁4,14が開き、旋回モータ３お
よびブームシリンダ13に圧油が供給され、これにより各
方向切換弁4,14の両側間には所定の差圧が生じる。これ
ら差圧は上記旋回モータ３の動作におけると同様に最終
的には一定に保持される。ところで、油圧回路におい
て、共通の油圧ポンプから圧油が供給される複数の負荷
に対して複合操作を行なつた場合、何等の手当てもも講
じなければ、圧油は軽負荷の方へ供給されて重い負荷の
駆動が困難になる現象が知られている。しかしながら、
本油圧回路では圧力制御器5,15はそのいずれも第２の受
圧面5a2に最大負荷圧が加えられ、これに応じて等しく
絞られているので上記現象を防止することができる。
動させる複合操作の場合の動作を説明する。旋回レバー
とブームレバーを同時に操作すると、その操作量に応じ
た絞りをもつて方向切換弁4,14が開き、旋回モータ３お
よびブームシリンダ13に圧油が供給され、これにより各
方向切換弁4,14の両側間には所定の差圧が生じる。これ
ら差圧は上記旋回モータ３の動作におけると同様に最終
的には一定に保持される。ところで、油圧回路におい
て、共通の油圧ポンプから圧油が供給される複数の負荷
に対して複合操作を行なつた場合、何等の手当てもも講
じなければ、圧油は軽負荷の方へ供給されて重い負荷の
駆動が困難になる現象が知られている。しかしながら、
本油圧回路では圧力制御器5,15はそのいずれも第２の受
圧面5a2に最大負荷圧が加えられ、これに応じて等しく
絞られているので上記現象を防止することができる。
ここで、ロードセンシングシステムを用いた油圧シヨ
ベルの他の油圧回路の一部の油圧回路図を第７図に示
す。第７図で、第６図に示す部分と同一又は等価な部分
には同一符号を付して説明を省略する。このロードセン
シングシステムは、さきのロードセンシングシステムの
圧力制御器5,15に代えて方向切換弁4,14の上流側に圧力
補償弁５′,15′を設ける点でのみ異なり、他の構成は
さきのロードセンシングシステムと同じである。圧力補
償弁５′,15′の一方側には、油圧ポンプ１の吐出圧力
および自己の属する油圧アクチユエータの負荷圧が導入
され、かつ、他方側には最大負荷圧検出管路10からの最
大負荷圧および自己の吐出圧力が導入される。
ベルの他の油圧回路の一部の油圧回路図を第７図に示
す。第７図で、第６図に示す部分と同一又は等価な部分
には同一符号を付して説明を省略する。このロードセン
シングシステムは、さきのロードセンシングシステムの
圧力制御器5,15に代えて方向切換弁4,14の上流側に圧力
補償弁５′,15′を設ける点でのみ異なり、他の構成は
さきのロードセンシングシステムと同じである。圧力補
償弁５′,15′の一方側には、油圧ポンプ１の吐出圧力
および自己の属する油圧アクチユエータの負荷圧が導入
され、かつ、他方側には最大負荷圧検出管路10からの最
大負荷圧および自己の吐出圧力が導入される。
この油圧回路の動作はさきの油圧回路の動作と同じで
ある。ただし、圧力制御器5,15が方向切換弁4,14の下流
側の圧力を規定するものであるのに対し、圧力補償弁
５′,15′は上流側の圧力を規定する点で相違するが、
複合操作時の圧油の配分の機能は、両者同じである。
ある。ただし、圧力制御器5,15が方向切換弁4,14の下流
側の圧力を規定するものであるのに対し、圧力補償弁
５′,15′は上流側の圧力を規定する点で相違するが、
複合操作時の圧油の配分の機能は、両者同じである。
一般に、作業機械にあつては、油圧アクチユエータの
駆動速度を大きく低下させて作業を行なう場合がある。
例えば、油圧シヨベルでは、地面を薄ぐ剥ぐ作業、地な
らし作業、法面を作る作業等（以下、微操作作業と総称
する）がこれに相当する。このように作業を行なう場
合、油圧アクチユエータの操作レバーの操作量に対して
油圧アクチユエータへの供給流量の変化が少ない方が作
業を容易に行なうことができるのは明らかである。第８
図は操作レバーのレバー操作量に対する供給流量の特性
図であり、横軸にレバー操作量、縦軸に供給流量ががと
つてある。通常の作業においては、供給流量は実際に示
す特性を有するが、微操作作業においては破線に示す特
性を有することが望ましい。
駆動速度を大きく低下させて作業を行なう場合がある。
例えば、油圧シヨベルでは、地面を薄ぐ剥ぐ作業、地な
らし作業、法面を作る作業等（以下、微操作作業と総称
する）がこれに相当する。このように作業を行なう場
合、油圧アクチユエータの操作レバーの操作量に対して
油圧アクチユエータへの供給流量の変化が少ない方が作
業を容易に行なうことができるのは明らかである。第８
図は操作レバーのレバー操作量に対する供給流量の特性
図であり、横軸にレバー操作量、縦軸に供給流量ががと
つてある。通常の作業においては、供給流量は実際に示
す特性を有するが、微操作作業においては破線に示す特
性を有することが望ましい。
ところで、ロードセンシングシステムが使用されない
油圧回路における微操作作業においては、上記第９図の
破線に示す特性は原動機の回転数を低下させることによ
り得られ、これによりオペレータは容易に微操作作業を
行なうことができた。しかしながら、ロードセンシング
システムを使用する油圧回路においては、方向切換弁4,
14の差圧を一定に維持する制御が行なわれるので、原動
機の回転数を低下させても、操作レバーの操作量に応じ
て供給流量が決定され、第８図に破線で示す望ましい特
性を得ることができず、このため、操作レバーによる油
圧アクチユエータの低速制御が困難となり、ひいては微
操作作業の実施が困難であるという問題があつた。
油圧回路における微操作作業においては、上記第９図の
破線に示す特性は原動機の回転数を低下させることによ
り得られ、これによりオペレータは容易に微操作作業を
行なうことができた。しかしながら、ロードセンシング
システムを使用する油圧回路においては、方向切換弁4,
14の差圧を一定に維持する制御が行なわれるので、原動
機の回転数を低下させても、操作レバーの操作量に応じ
て供給流量が決定され、第８図に破線で示す望ましい特
性を得ることができず、このため、操作レバーによる油
圧アクチユエータの低速制御が困難となり、ひいては微
操作作業の実施が困難であるという問題があつた。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ロー
ドセンシングシステムを使用していても、微操作作業を
容易に実施することができる作業機械の油圧回路を提供
するにある。
ドセンシングシステムを使用していても、微操作作業を
容易に実施することができる作業機械の油圧回路を提供
するにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、油圧ポンプ
と、この油圧ポンプを制御するレギユレータと、前記油
圧ポンプの圧油により駆動される油圧アクチユエータ
と、この油圧アクチユエータを制御する方向切換弁と、
この方向切換弁の上流側および下流側間の差圧を油圧ポ
ンプの供給圧力とアクチユエータの負荷圧力の差圧に応
じて規定する圧力調整器とを備え、前記ポンプ供給圧力
とアクチユエータの負荷圧力との差圧が規定値を維持す
るように前記レギユレータを制御する作業機械の油圧回
路において、レギユレータに作用する前記差圧が前記規
定値より大きい値になるように前記レギユレータに導入
する負荷圧力を任意に調整する制御圧力調整手段を設け
たことを特徴とする。
と、この油圧ポンプを制御するレギユレータと、前記油
圧ポンプの圧油により駆動される油圧アクチユエータ
と、この油圧アクチユエータを制御する方向切換弁と、
この方向切換弁の上流側および下流側間の差圧を油圧ポ
ンプの供給圧力とアクチユエータの負荷圧力の差圧に応
じて規定する圧力調整器とを備え、前記ポンプ供給圧力
とアクチユエータの負荷圧力との差圧が規定値を維持す
るように前記レギユレータを制御する作業機械の油圧回
路において、レギユレータに作用する前記差圧が前記規
定値より大きい値になるように前記レギユレータに導入
する負荷圧力を任意に調整する制御圧力調整手段を設け
たことを特徴とする。
通常の作業時、制御圧力調整手段は操作されず、方向
切換弁における差圧が所定の値（規定値）になるような
制御が実施される。一方、微操作作業時には制御圧力調
整手段が操作され、レギユレータには操作された制御圧
力調整手段からの調整された圧力が加えられる。これに
より、レギユレータは油圧ポンプを、方向切換弁におけ
る差圧がその規定値より低くなるように制御する。この
結果、操作レバーの操作量に対する方向切換弁を通る供
給流量は低下し、微操作作業を容易に実施することが可
能となる。
切換弁における差圧が所定の値（規定値）になるような
制御が実施される。一方、微操作作業時には制御圧力調
整手段が操作され、レギユレータには操作された制御圧
力調整手段からの調整された圧力が加えられる。これに
より、レギユレータは油圧ポンプを、方向切換弁におけ
る差圧がその規定値より低くなるように制御する。この
結果、操作レバーの操作量に対する方向切換弁を通る供
給流量は低下し、微操作作業を容易に実施することが可
能となる。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明の第１の実施例に係る油圧シヨベルの
油圧回路の一部の回路図である。図で、第６図に示す部
分と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。20
はレギユレータ２に接続される最大負荷圧検出管路10に
介在せしめられた減圧弁、21は減圧弁20の調節ばねであ
る。調節ばね21側には減圧弁20の出力圧力（指令圧力）
PSが加えられ、その反対側には最大負荷圧ＰL.MAXが加
えられている。
油圧回路の一部の回路図である。図で、第６図に示す部
分と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。20
はレギユレータ２に接続される最大負荷圧検出管路10に
介在せしめられた減圧弁、21は減圧弁20の調節ばねであ
る。調節ばね21側には減圧弁20の出力圧力（指令圧力）
PSが加えられ、その反対側には最大負荷圧ＰL.MAXが加
えられている。
次に、本実施例の動作を説明する。通常作業時におい
ては、調節ばね21のばね力Ｆは０又は０に近い値とされ
る。これにより、最大負荷圧検出管路10に最大負荷圧Ｐ
L.MAXが発生すると減圧弁20の出力側の圧力もほぼ値Ｐ
L.MAXとなり、この圧力がレギュレータに加えられる。
これは、第６図に示す従来の油圧回路と同様の作動態様
であり、方向切換弁の上流側および下流側間の差圧を規
定値（これをΔＰとする）に維持する制御が行なわれる
こととなる。
ては、調節ばね21のばね力Ｆは０又は０に近い値とされ
る。これにより、最大負荷圧検出管路10に最大負荷圧Ｐ
L.MAXが発生すると減圧弁20の出力側の圧力もほぼ値Ｐ
L.MAXとなり、この圧力がレギュレータに加えられる。
これは、第６図に示す従来の油圧回路と同様の作動態様
であり、方向切換弁の上流側および下流側間の差圧を規
定値（これをΔＰとする）に維持する制御が行なわれる
こととなる。
一方、微操作作業時においては、調節ばね21のばね力
を調節し、指令圧力PSが最大負荷圧ＰL.MAXおよび差圧
の規定値ΔＰに対して次の関係となるようにする。
を調節し、指令圧力PSが最大負荷圧ＰL.MAXおよび差圧
の規定値ΔＰに対して次の関係となるようにする。
ＰL.MAX−ΔＰ＜PS≦ＰL.MAX ……（１） この（１）式中、ＰL.MAX−ΔＰ＜PSについて以下に
説明する。今、油圧ポンプ１からの供給圧をPPとする
と、差圧の規定値ΔＰは次式で表わされる。
説明する。今、油圧ポンプ１からの供給圧をPPとする
と、差圧の規定値ΔＰは次式で表わされる。
ΔＰ＝PP−PS ……（２） したがつて、供給圧PPは PP＝PS＋ΔＰ ……（３） である。ところで、油圧アクチユエータを駆動させるた
めの条件はPP＞ＰL.MAXであるから、（３）式を用いて
これを表わすと PS＋ΔＰ＞ＰL.MAX ……（４） となり、この（４）式から上記（１）式の ＰL.MAX−ΔＰ＜PS ……（５） となる。即ち、操作すべき１つ又は複数の油圧アクチユ
エータを駆動させるには、減圧弁20からの指令圧力PSは
（５）式を満足する値でなければならない。
めの条件はPP＞ＰL.MAXであるから、（３）式を用いて
これを表わすと PS＋ΔＰ＞ＰL.MAX ……（４） となり、この（４）式から上記（１）式の ＰL.MAX−ΔＰ＜PS ……（５） となる。即ち、操作すべき１つ又は複数の油圧アクチユ
エータを駆動させるには、減圧弁20からの指令圧力PSは
（５）式を満足する値でなければならない。
ところで、減圧弁20には、一方に最大負荷圧ＰL.MAX
が、又、他方に指令圧力PSおよびばね力Ｆが加えられて
いるので、そのつり合いの式は次式となる。
が、又、他方に指令圧力PSおよびばね力Ｆが加えられて
いるので、そのつり合いの式は次式となる。
ＰL.MAX＝PS＋Ｆ ……（６） したがつて、指令圧力Psは PS＝ＰL.MAX−Ｆ ……（７） となる。そこで、ばね力Ｆを、０≦Ｆ＜ΔＰに選択すれ
ば（１）式を満足することがでいる。なお、Ｆ＝０を選
択した場合が上記通常作業時に相当する。
ば（１）式を満足することがでいる。なお、Ｆ＝０を選
択した場合が上記通常作業時に相当する。
微操作作業においては、調節ばね21のばね力Ｆを適宜
選択することにより、一定に維持すべき差圧を減少させ
る。今、調節ばね21を適宜選択することにより、指令圧
力PSとして次式の圧力を得たとする。
選択することにより、一定に維持すべき差圧を減少させ
る。今、調節ばね21を適宜選択することにより、指令圧
力PSとして次式の圧力を得たとする。
PS＝ＰL.MAX−ΔP/2 ……（８） そうすると、供給圧PPは PP＝PS＋ΔＰ＝ＰL.MAX＋ΔP/2 …（９） となる。したがつて、この場合の差圧は PP−ＰL.MAX＝ΔP/2 ……（10） となる。即ち、この場合の差圧は規定値の1/2に減少す
ることとなる。換言すれば、減圧弁20の調節ばね21のば
ね力を適宜選択することにより、方向切換弁の差圧の規
定値を小さな値に変更することができる。このように、
差圧を小さな値とすることにより、油圧アクチユエータ
のレバーの操作量が通常作業時と同一であつても、油圧
アクチユエータに供給される圧油の供給量は低下し、第
８図に破線で示す特性を得ることができる。
ることとなる。換言すれば、減圧弁20の調節ばね21のば
ね力を適宜選択することにより、方向切換弁の差圧の規
定値を小さな値に変更することができる。このように、
差圧を小さな値とすることにより、油圧アクチユエータ
のレバーの操作量が通常作業時と同一であつても、油圧
アクチユエータに供給される圧油の供給量は低下し、第
８図に破線で示す特性を得ることができる。
上記のように、本実施例では、微操作作業時に最大負
荷圧検出管路に挿入された減圧弁によりレギユレータへ
の指令圧力を低下せしめるようにしたので、操作レバー
の操作量に対する油圧アクチユエータへの圧油の供給流
量を低下させることができ、ひいては微操作作業を容易
に実施することができる。
荷圧検出管路に挿入された減圧弁によりレギユレータへ
の指令圧力を低下せしめるようにしたので、操作レバー
の操作量に対する油圧アクチユエータへの圧油の供給流
量を低下させることができ、ひいては微操作作業を容易
に実施することができる。
第２図は本発明の第２の実施例に係る油圧シヨベルの
油圧回路の一部の回路図である。図で、第７図に示す部
分と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。23
は減圧弁、24は減圧弁23の調節ばねである。減圧弁23お
よび調節ばね24はそれぞれさきの実施例の減圧弁20、調
節ばね21に相当する。本実施例の動作はさきの実施例の
動作に準じ、又、その効果はさきの実施例の効果と同じ
である。
油圧回路の一部の回路図である。図で、第７図に示す部
分と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。23
は減圧弁、24は減圧弁23の調節ばねである。減圧弁23お
よび調節ばね24はそれぞれさきの実施例の減圧弁20、調
節ばね21に相当する。本実施例の動作はさきの実施例の
動作に準じ、又、その効果はさきの実施例の効果と同じ
である。
第３図は本発明の第３の実施例に係る油圧シヨベルの
油圧回路の一部の回路図である。図で、第１図に示す部
分と同一部分には同一符号が付してある。なお、レギユ
レータ２の詳細図示は省略され単にブロツクで図示され
ている（以下、第４図および第５図において同じ）。こ
の図では、油圧アクチユエータ、方向切換弁、圧力制御
器等の図示は省略されている。Ｅは油圧ポンプ１を駆動
する原動機、EGは原動機Ｅのガバナレバー、ELはガバナ
レバーEGを操作する原動機レバー、ERはガバナレバーEG
と原動機レバーELとを連結するロツドである。26は最大
負荷圧検出管路10に挿入された減圧弁、27はその調節ば
ねである。調節ばね27はロツドERと連結されており、ロ
ツドEPの移行に応じてそのばね力が変化せしめられる。
本実施例の構成は、調節ばね27がロツドERに連結されて
いる部分を除き、第１の実施例の構成と同じである。
油圧回路の一部の回路図である。図で、第１図に示す部
分と同一部分には同一符号が付してある。なお、レギユ
レータ２の詳細図示は省略され単にブロツクで図示され
ている（以下、第４図および第５図において同じ）。こ
の図では、油圧アクチユエータ、方向切換弁、圧力制御
器等の図示は省略されている。Ｅは油圧ポンプ１を駆動
する原動機、EGは原動機Ｅのガバナレバー、ELはガバナ
レバーEGを操作する原動機レバー、ERはガバナレバーEG
と原動機レバーELとを連結するロツドである。26は最大
負荷圧検出管路10に挿入された減圧弁、27はその調節ば
ねである。調節ばね27はロツドERと連結されており、ロ
ツドEPの移行に応じてそのばね力が変化せしめられる。
本実施例の構成は、調節ばね27がロツドERに連結されて
いる部分を除き、第１の実施例の構成と同じである。
次に、本実施例の動作を説明する。大きな駆動速度が
要求される通常作業時、原動機レバーELは原動機Ｅの回
転数を大にする位置に操作される。この操作により、調
節ばね27のばね力は０又は０に近い値となり、レギュレ
ータ２には最大負荷圧が加えられる。したがつて、この
場合、差圧を規定値に維持する制御が行なわれる。これ
に対して微操作作業時には、原動機レバーELは原動機Ｅ
の回転数を低下させる位置に操作される。この操作によ
り、調節ばね27のばね力は適宜な値となり、このばね力
により定まる上記（１）式を満足する指令圧力がレギユ
レータ２に加えられる。したがつて、この場合、差圧を
規定値より小さな値に維持する制御が行なわれ、供給流
量は減少する。本実施例もさきの各実施例と同じ効果を
奏する。
要求される通常作業時、原動機レバーELは原動機Ｅの回
転数を大にする位置に操作される。この操作により、調
節ばね27のばね力は０又は０に近い値となり、レギュレ
ータ２には最大負荷圧が加えられる。したがつて、この
場合、差圧を規定値に維持する制御が行なわれる。これ
に対して微操作作業時には、原動機レバーELは原動機Ｅ
の回転数を低下させる位置に操作される。この操作によ
り、調節ばね27のばね力は適宜な値となり、このばね力
により定まる上記（１）式を満足する指令圧力がレギユ
レータ２に加えられる。したがつて、この場合、差圧を
規定値より小さな値に維持する制御が行なわれ、供給流
量は減少する。本実施例もさきの各実施例と同じ効果を
奏する。
第４図は本発明の第４の実施例に係る油圧シヨベルの
油圧回路の一部の回路図である。図で、第３図に示す部
分と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。30
は原動機Ｅにより油圧ポンプ１とともに駆動されるパイ
ロツトポンプ、31はパイロツト管路の最高圧力を規定す
るリリーフ弁、32は減圧弁、33は減圧弁32の一方端のパ
イロツトポート、34はパイロツトポート33に至るパイロ
ツト管路に挿入された電磁比例弁である。35は原動機レ
バーELの操作位置を検出し当該操作位置に応じた電気信
号を出力するレバー位置検出器である。36はレバー位置
検出器35の信号に基づいて電磁比例弁34を制御するコン
トローラである。なお、減圧弁32は第１、第３の実施例
における減圧弁20、26が調節ばね21、27により調整され
るのに対してパイロツト圧により調整される点でのみ異
なる。
油圧回路の一部の回路図である。図で、第３図に示す部
分と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。30
は原動機Ｅにより油圧ポンプ１とともに駆動されるパイ
ロツトポンプ、31はパイロツト管路の最高圧力を規定す
るリリーフ弁、32は減圧弁、33は減圧弁32の一方端のパ
イロツトポート、34はパイロツトポート33に至るパイロ
ツト管路に挿入された電磁比例弁である。35は原動機レ
バーELの操作位置を検出し当該操作位置に応じた電気信
号を出力するレバー位置検出器である。36はレバー位置
検出器35の信号に基づいて電磁比例弁34を制御するコン
トローラである。なお、減圧弁32は第１、第３の実施例
における減圧弁20、26が調節ばね21、27により調整され
るのに対してパイロツト圧により調整される点でのみ異
なる。
次に、本実施例の動作を説明する。通常作業時、原動
機レバーELは高速位置に操作され、レバー位置検出器35
からはこれに応じた信号が出力される。コントローラ36
はこの信号により原動機レバーELが高速位置にあると判
断し、パイロツトポート33に加えられるパイロツト圧が
０又は０に近い値になるように電磁比例弁34を制御す
る。これにより、差圧を規定値に維持する制御が行なわ
れる。微操作作業時には、原動機レバーELは低速位置に
操作され、コントローラ36はレバー位置検出器35の出力
信号によりこれを判断し、電磁比例弁34を制御してパイ
ロツトポート33に加えられるパイロツト圧をある定めら
れた適宜の値又は原動機レバー位置に応じた値とする。
これにより、レギユレータ２への指令圧力は、上記
（１）式に示すように、値ＰL.MAXより小さく、値（Ｐ
L.MAX−ΔＰ）より大きい範囲内のある定められた圧力
または原動機レバーELの位置に応じた圧力に低下せしめ
られ、この結果、差圧を規定値より小さな値に維持する
制御が行なわれる。本実施例もさきの各実施例と同じ効
果を奏する。
機レバーELは高速位置に操作され、レバー位置検出器35
からはこれに応じた信号が出力される。コントローラ36
はこの信号により原動機レバーELが高速位置にあると判
断し、パイロツトポート33に加えられるパイロツト圧が
０又は０に近い値になるように電磁比例弁34を制御す
る。これにより、差圧を規定値に維持する制御が行なわ
れる。微操作作業時には、原動機レバーELは低速位置に
操作され、コントローラ36はレバー位置検出器35の出力
信号によりこれを判断し、電磁比例弁34を制御してパイ
ロツトポート33に加えられるパイロツト圧をある定めら
れた適宜の値又は原動機レバー位置に応じた値とする。
これにより、レギユレータ２への指令圧力は、上記
（１）式に示すように、値ＰL.MAXより小さく、値（Ｐ
L.MAX−ΔＰ）より大きい範囲内のある定められた圧力
または原動機レバーELの位置に応じた圧力に低下せしめ
られ、この結果、差圧を規定値より小さな値に維持する
制御が行なわれる。本実施例もさきの各実施例と同じ効
果を奏する。
第５図は本発明の第５の実施例に係る油圧シヨベルの
油圧回路の一部の回路図である。図で、第１図および第
４図に示す部分と同一部分には同一符号を付して説明を
省略する。37はシヤトル弁８で選択された最大負荷圧を
これに比例した電気信号として出力する最大負荷圧検出
器、38はレバー位置検出器35および最大負荷圧検出器37
の信号を入力して所定の演算、制御を行なうコントロー
ラ、39は油圧ポンプ１の吐出側管路とレギユレータ２と
の間に挿入された電磁弁である。電磁弁39はコントロー
ラ38により制御される。
油圧回路の一部の回路図である。図で、第１図および第
４図に示す部分と同一部分には同一符号を付して説明を
省略する。37はシヤトル弁８で選択された最大負荷圧を
これに比例した電気信号として出力する最大負荷圧検出
器、38はレバー位置検出器35および最大負荷圧検出器37
の信号を入力して所定の演算、制御を行なうコントロー
ラ、39は油圧ポンプ１の吐出側管路とレギユレータ２と
の間に挿入された電磁弁である。電磁弁39はコントロー
ラ38により制御される。
次に、本実施例の動作を説明する。通常作業時、コン
トローラ38はさきの第４の実施例と同じくレバー位置検
出器35の出力信号により原動機レバーELが高速位置に操
作されていることを判断するとともに、最大負荷圧検出
器37の出力信号により最大負荷圧をとり込む。そして、
電磁弁39を制御して油圧ポンプ１の吐出圧力を最大負荷
圧まで減圧する。この最大負荷圧はレギユレータ２に加
えられる。これにより、差圧が規定値に維持される通常
の制御が行なわれる。
トローラ38はさきの第４の実施例と同じくレバー位置検
出器35の出力信号により原動機レバーELが高速位置に操
作されていることを判断するとともに、最大負荷圧検出
器37の出力信号により最大負荷圧をとり込む。そして、
電磁弁39を制御して油圧ポンプ１の吐出圧力を最大負荷
圧まで減圧する。この最大負荷圧はレギユレータ２に加
えられる。これにより、差圧が規定値に維持される通常
の制御が行なわれる。
一方、微操作作業時には、コントローラ38はさきの第
４の実施例と同じくレバー位置検出器35の出力信号によ
り原動機レバーELが低速位置に操作されていることを判
断する。このように判断されたとき、コントローラ38は
電磁弁39を制御して、油圧ポンプ１の吐出圧を上記
（１）式に示すように、値ＰL.MAXより小さく、値（Ｐ
L.MAX−ΔＰ）より大きい範囲内のある定められた圧力
又は原動機レバーELの位置に応じた圧力に減圧する。こ
の減圧された圧力はレギユレータ２に加えられ、これに
より、差圧を規定値より小さなある値に維持する制御が
行なわれる。本実施例の効果も、さきの各実施例の効果
と同じである。
４の実施例と同じくレバー位置検出器35の出力信号によ
り原動機レバーELが低速位置に操作されていることを判
断する。このように判断されたとき、コントローラ38は
電磁弁39を制御して、油圧ポンプ１の吐出圧を上記
（１）式に示すように、値ＰL.MAXより小さく、値（Ｐ
L.MAX−ΔＰ）より大きい範囲内のある定められた圧力
又は原動機レバーELの位置に応じた圧力に減圧する。こ
の減圧された圧力はレギユレータ２に加えられ、これに
より、差圧を規定値より小さなある値に維持する制御が
行なわれる。本実施例の効果も、さきの各実施例の効果
と同じである。
なお、上記各実施例の説明では、油圧シヨベルの油圧
回路を例示して説明したが、これに限ることはなく、他
の作業機械の油圧回路に適用可能であるのは明らかであ
る。
回路を例示して説明したが、これに限ることはなく、他
の作業機械の油圧回路に適用可能であるのは明らかであ
る。
以上述べたように、本発明では、制御圧力調整手段に
よりレギュレータに方向切換弁の差圧を減少させるよう
な指令圧力を加えることができる構成としたので、微操
作作業時に油圧アクチユエータの操作レバーの操作量に
対する供給流量を減少せしめることができ、ロードセン
シングシステムを採用していても微操作作業を容易に実
施することができる。
よりレギュレータに方向切換弁の差圧を減少させるよう
な指令圧力を加えることができる構成としたので、微操
作作業時に油圧アクチユエータの操作レバーの操作量に
対する供給流量を減少せしめることができ、ロードセン
シングシステムを採用していても微操作作業を容易に実
施することができる。
第１図、第２図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ本
発明の第１、第２、第３、第４、第５の実施例に係る油
圧シヨベルの油圧回路の一部の回路図、第６図および第
７図は従来の油圧シヨベルの油圧回路の一部の回路図、
第８図はレバー操作量に対する供給流量の特性図であ
る。 １……油圧ポンプ、２……レギユレータ、３……旋回モ
ータ、4,14……方向切換弁、5,15……圧力制御器、
５′,15′……圧力補償弁、８……シヤトル弁、10……
最大負荷圧検出管路、13……ブームシリンダ、20,23,2
6,32……減圧弁、34……電磁比例弁、35……レバー位置
検出、36,38……コントローラ、39……電磁弁、Ｅ……
原動機、EL……原動機レバー
発明の第１、第２、第３、第４、第５の実施例に係る油
圧シヨベルの油圧回路の一部の回路図、第６図および第
７図は従来の油圧シヨベルの油圧回路の一部の回路図、
第８図はレバー操作量に対する供給流量の特性図であ
る。 １……油圧ポンプ、２……レギユレータ、３……旋回モ
ータ、4,14……方向切換弁、5,15……圧力制御器、
５′,15′……圧力補償弁、８……シヤトル弁、10……
最大負荷圧検出管路、13……ブームシリンダ、20,23,2
6,32……減圧弁、34……電磁比例弁、35……レバー位置
検出、36,38……コントローラ、39……電磁弁、Ｅ……
原動機、EL……原動機レバー
Claims (8)
- 【請求項１】油圧ポンプと、この油圧ポンプを制御する
レギユレータと、前記油圧ポンプの圧油により駆動され
る油圧アクチユエータと、この油圧アクチユエータを制
御する方向切換弁と、この方向切換弁の上流側および下
流側間の差圧を油圧ポンプの供給圧力とアクチユエータ
の負荷圧力の差圧に応じて規定する圧力調整器とを備
え、前記ポンプ供給圧力と、アクチユエータの負荷圧力
との差圧が規定値を維持するように前記レギユレータを
制御する作業機械の油圧回路において、前記レギユレー
タに作用する前記差圧が前記規定値より大きい値になる
ように前記レギユレータに導入する負荷圧力を任意に調
整する制御圧力調整手段を設けたことを特徴とする作業
機械の油圧回路 - 【請求項２】請求項（１）において、前記圧力調整器
は、前記方向切換弁の上流側に介在する圧力補償弁であ
ることを特徴とする作業機械の油圧回路 - 【請求項３】請求項（１）において、前記圧力調整器
は、前記方向切換弁の下流側に介在する圧力制御器であ
ることを特徴とする作業機械の油圧回路 - 【請求項４】請求項（１）において、前記制御圧力調整
手段は、前記油圧アクチユエータの最大負荷圧を減圧し
て出力する弁装置であることを特徴とする作業機械の油
圧回路 - 【請求項５】請求項（４）において、前記弁装置は、こ
の弁装置の開閉を調節する調節手段を備えていることを
特徴とする作業機械の油圧回路 - 【請求項６】請求項（５）において、前記調節手段は、
前記油圧ポンプを駆動する原動機の回転数指令手段の操
作に連動して操作される調節ばねであることを特徴とす
る作業機械の油圧回路 - 【請求項７】請求項（５）において、前記調節手段は、
前記油圧ポンプを駆動する原動機の回転数指令手段の操
作に応じて駆動される電磁比例弁およびこの電磁比例弁
から出力されるパイロツト圧を導入するパイロツトポー
トより成ることを特徴とする作業機械の油圧回路 - 【請求項８】請求項（１）において、前記制御圧力調整
手段は、前記油圧ポンプを駆動する原動機の回転速度お
よび前記油圧アクチユエータの最大負荷圧に基づいて前
記油圧ポンプの吐出圧力を減圧する電磁弁であることを
特徴とする作業機械の油圧回路
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038326A JP2721384B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 作業機械の油圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038326A JP2721384B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 作業機械の油圧回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217530A JPH02217530A (ja) | 1990-08-30 |
| JP2721384B2 true JP2721384B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=12522162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1038326A Expired - Fee Related JP2721384B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 作業機械の油圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2721384B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101740925B1 (ko) * | 2009-11-21 | 2017-05-29 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 가변 변위 펌프 및 릴리프 밸브를 포함하는 유압 어셈블리 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69231776T2 (de) * | 1991-01-28 | 2001-09-13 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Hydraulische Steuervorrichtung für eine Baumaschine |
| JP2568507Y2 (ja) * | 1991-09-27 | 1998-04-15 | 株式会社小松製作所 | 建設機械の微操作モード制御装置 |
| JP4632867B2 (ja) * | 2005-05-31 | 2011-02-16 | 株式会社小松製作所 | 作業車両 |
| DE102012207422A1 (de) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Robert Bosch Gmbh | Hydraulische Steueranordnung mit Lastdruckminderungund hydraulischer Ventilblock dafür |
-
1989
- 1989-02-20 JP JP1038326A patent/JP2721384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101740925B1 (ko) * | 2009-11-21 | 2017-05-29 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 가변 변위 펌프 및 릴리프 밸브를 포함하는 유압 어셈블리 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02217530A (ja) | 1990-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |