JPH0672437B2 - 油圧シヨベルの油圧回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は油圧ショベルの作業能力を上昇するために高圧
で使用する場合の油圧回路に関する。

従来の技術 油圧ショベルは通常掘削作業に使用されるが、場合によ
っては強力な作業能力を有するので、これをクレーンと
して物体の吊上げ作業に使用される場合がある。その方
法として、例えばバケットに固着したフックにワイヤー
ロープを引掛け、鋼管その他構造物を吊上げるクレーン
作業を行なうが、その際、吊上能力を高めるため、吊上
げ作業に関係あるブームシリンダ、および、アームシリ
ンダの作動圧を上昇せしめる方法とがとられる。すなわ
ち、このようなクレーン作業時には作業装置の操作レバ
ーの近くに設けたスイッチを操作して、ソレノイド弁を
操作し、主回路、および、ブームシリンダ、アームシリ
ンダのポート回路に設けたパイロット操作の可能な可変
リリーフ弁のパイロット回路に設けたソレノイド弁を操
作して、該可変リリーフ弁のセット圧を変えるようにし
ている。

第７図は従来から行なわれているものの概要を示す油圧
回路図であるが、50は油圧ポンプ、51はメイン油路で、
該油路51には可変リリーフ弁52が設けられ、そのパイロ
ット部53にはソレノイド弁54からパイロット油路55が通
じており、該ソレノイド弁54は操作レバー68に設けたス
イッチ56により操作される。57はブームシリング58のヘ
ッド側に通ずるポート油路で、該油路57には可変リリー
フ弁59が設けられ、そのパイロット部60にはソレノイド
弁54からパイロット油路61が通じている。同様に62はア
ームシリンダ63のロッド側に通ずるポート油路で、該油
路62には可変リリーフ弁64が設けられ、そのパイロット
部65にはパイロット油路66が通じている。クレーン作業
時に吊上げ能力を増大せしめる必要がある場合は、操作
レバー68のスイッチ56を押せば、ソレノイド弁54が切換
わり、パイロットポンプ67からのパイロット油がソレノ
イド弁54を経て各リリーフ弁52、59、64のパイロット部
53、60、65に達し、これらのリリーフ弁のセット圧を高
くするから、ブームシリンダ58、アームシリンダ63の作
動圧が上昇し、クレーンとしての作動能力を高めること
ができる。

発明が解決すべき問題点 上記の方法は油圧ショベルの一部のアクチュエータの作
動能力を増加せしめ、作業能率を向上せしめるので非常
に有益である。しかし、メイン油路51に設けた可変リリ
ーフ弁52のセット圧を上昇せしめるため、一部のアクチ
ュエータのみその圧力を上昇せしめればよいのに、全体
のシステム圧力が上昇するため、他の油圧機器や構造物
に悪影響を及ぼし、その耐久性を著しく低下せしめ、あ
るいは、破損せしめるといったトラブルが生じた。ま
た、この作業能力を増加せしめる方式を他の目的に使用
した場合、例えば、本来、クレーン作業における吊上げ
能力を増加せしめようとして設置したものを、通常の掘
削作業の場合にも使用するようなことがあれば、これに
直接に関係のないバケットシリンダ、走行モータ等の一
部のアクチュエータ用の油圧機器や構造物に悪影響を及
ぼし、その耐久性を低下せしめ、あるいは、破損せしめ
るといったトラブルが生じた。

本発明は上記の問題点を解決することを目的とするもの
である。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために講じた本発明の手段は イ．可変容量型油圧ポンプから切換弁を経てアクチュエ
ータに通ずる油圧回路を形成し、該油圧ポンプの吐出側
油路、および、一部のアクチュエータの流入油路に可変
式リリーフ弁を設け、パイロット油圧ポンプから該リリ
ーフ弁に通ずる油路にソレノイド弁を設け、該ソレノイ
ド弁操作してリリーフ弁のセット圧を変えることができ
る如くしたものであること。

ロ．可変容量型油圧ポンプの吐出量制御用のレギュレー
タに、前記ソレノイド弁からパイロット油路を通ぜしめ
たこと。

ハ．可変容量型油圧ポンプの吐出量制御用のレギュレー
タに通ずるパイロット油路にソレノイド弁を設け、該ソ
レノイド弁を可変式リリーフ弁を操作するソレノイド弁
と連動する如くしたこと。

ニ．リリーフ圧を変更するアクチュエータ以外のアクチ
ュエータ通ずる切換弁を操作するパイロット油路にソレ
ノイド弁を設け、該ソレノイド弁を可変式リリーフ弁を
操作するソレノイド弁と連動する如くしたこと。

ホ．前記切換弁を操作するパイロット油路にパイロット
切換弁を設け、該パイロット切換弁のパイロット油路を
可変リリーフ弁のパイロット油路に通ぜしめたこと。

である。

作用 可変容量型油圧ポンプのレギュレータを、該油圧ポンプ
がネガティブコントロールの場合はそのパイロット油路
にシャットル弁を設けて、リリーフ弁をコントロールす
るパイロット油路を通ぜしめ、ポジティブコントロール
の場合はそのパイロット油路に、ソレノイド弁、あるい
は、パイロット切換弁を設けて、リリーフ弁のコントロ
ールと連動してコントロールできるようにし、また、一
方、能力を増強するアクチュエータ以外のアクチュエー
タをコントロールする切換弁のパイロット回路には、リ
リーフ弁をコントロールするパイロット圧で作動するパ
イロット切換弁、あるいは、パイロット油路を開閉する
ソレノイド弁と同時に作動するソレノイド弁を設けて、
能力を増強する目的以外のアクチュエータの作動を停止
できる如くしたから、リリーフ弁のセット圧を上昇せし
めてアクチュエータの能力を増加せしめているときは、
油圧ポンプの吐出量を減少せしめ、アクチュエータの作
動速度を遅くすることができるので、起動、停止時のサ
ージ圧が低くなり、油圧機器が破損したり、耐久性が短
かくなるという悪い影響を及ぼさないようになる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の実施例の油圧回路図であり、第２図は
その要部の油圧回路図であるが、図において、１、２は
いずれも可変容量型油圧ポンプであり、３、４、５、６
はいずれも油圧ポンプ１から圧油を供給される切換弁で
ある。切換弁５はブームシリンダ７操作用の切換弁で、
該切換弁５からブームシリンダ７には油路８、９が通じ
ている切換弁６はバケットシリンダ操作用の切換弁で、
該切換弁６からバケットシリンダ10には油路11、12が通
じている。13、14、15、16はいずれも油圧ポンプ２から
圧油を供給される切換弁である。切換弁16はアームシリ
ンダ17操作用の切換弁で、該弁16からアームシリンダ17
には油路18、19が通じている。20、21、22、23はいずれ
も可変リリーフ弁で、可変リリーフ弁20はアームシリン
ダ17のロッド側油室に通ずる油路18に設けており、可変
リリーフ弁21はブームシリンダ７のヘッド側油室に通ず
る油路８に設けており、可変リリーフ弁22は油圧ポンプ
１のメイン油路24に設けおり、可変リリーフ弁23は油圧
ポンプ２のメイン油路25に設けている。26はパイロット
ポンプ、27はソレノイド弁であるが、該ソレノイド弁27
はパイロット油圧ポンプ26から各可変リリーフ弁20、2
1、22、23に供給するパイロット油の切換えを行なうた
めのもので、操作レバー28に設けたスイッチ29で操作す
る如く構成しており、該ソレノイド弁27からパイロット
油路30が可変リリーフ弁20のパイロット部31に、また、
パイロット油路32が可変リリーフ弁21のパイロット部33
に、また、パイロット油路34が可変リリーフ弁22のパイ
ロット部35に、また、パイロット油路36が可変リリーフ
弁23のパイロット部37にそれぞれ通じている。したがっ
て、スイッチ29を押せば、ソレノイド弁27が開通し、ポ
ンプ26からのパイロット油がパイロット部31、33、35、
37に流れ、各リリーフ弁20、21、22、23のセット圧を高
くする。38は可変容量型油圧ポンプ１のレギュレータで
あり、39は可変容量型油圧ポンプ２のレギュレータであ
るが、該レギュレータ38には切換弁６からの中立時の戻
り油路40が通じており、該油路40にはシャットル弁41を
設けており、該シャットル弁41にはソレノイド弁27から
のパイロット油路42を通ぜしめ、ソレノイド弁27の操作
によって油圧ポンプ１の吐出量を制御できる如くしてい
る。同様にレギュレータ39には切換弁16からの中立時の
戻り油路43が通じており、該油路43にはシャットル弁44
を設けており、該シャットル弁44にはソレノイド弁27か
らパイロット油路45を通ぜしめ、ソレノイド弁27の操作
によって油圧ポンプ２の吐出量を制御できる如くしてい
る。

46はソレノイド弁で、切換弁６がパイロット切換弁であ
るため、該切換弁６を操作するためのもので、パイロッ
ト油路47、48が切換弁６に通じている。該ソレノイド弁
46も前記ソレノイド弁27と同様に操作レバー28のスイッ
チ29により操作するもので、スイッチ29がONのときは油
路47、48はいずれもタンク49に通じ、切換弁６は中立に
戻り、バケットシリンダ10は作動しない。なお、83は通
常タイプのリリーフ弁であり、84は絞りである。

本発明は上記の如く構成しており、油圧ショベルとして
の通常の掘削作業を行なう場合は切換弁５、６、16等を
操作し、油圧ポンプ１、２の圧油をアームシリンダ17、
ブームシリンダ７、バケットシリンダ10に送ってこれら
の油圧シリンダを作動して掘削作業を行なう。この場合
は勿論、スイッチ29は操作されないので、該スイッチ29
に通ずるソレノイド弁27、46はいずれも中立状態にあ
り、ソレノイド弁27に通ずるポンプ回路は遮断されてお
り、該ソレノイド弁27に通ずるパイロット部31、33、3
5、37はいずもパイロット油の供給がなく、したがって
これらのリリーフ弁20、21、22、23は通常のセット圧の
リリーフ弁として作用する。また、シャットル弁41、44
にも、これらに通ずる油路42、45側からの油の流入はな
いので、これらのシャットル弁41、44はポンプ１、２側
からの油路40、42側からの油のみ流れ、したがってレギ
ュレータ38、39は通常の状態で作動し、油圧ポンプ１、
２はその吐出量を他からコントロールされることはな
い。

次に、油圧ショベルを他の目的のために使用する場合、
例えば、クリーンとして物体の吊上げに使用する場合
は、操作レバー28のスイッチ29をONにする。ソレノイド
弁27、46がいずれも切換わる。ソレノイド弁27はポンプ
回路が開通し、ソレノイド弁46は油路47、48が遮断され
る。油圧ポンプ26の圧油はソレノイド弁27、油路30を経
てパイロット部31に、また、油路32を経てパイロット部
33に、また、油路34を経てパイロット部35に、また、油
路36を経てパイロット部にそれぞれ達し、可変リリーフ
弁20、21、22、23のセット圧を高くする。このため、こ
れらのリリーフ弁20、21、22、23を設けてある油路８、
18、24、25に通ずるアクチュエータ、例えば、ブームシ
リンダ７のヘッド側、アームシリンダ17のロッド側等は
そのリリーフ圧が上昇するので作動力が増加することが
できる。油圧ショベルをクレーンとして使用する場合に
その吊上げ能力を増加することができる。

また、スイッチ29の操作によってソレノイド弁46が切換
わり、該ソレノイド弁46に油路47、48を介して通ずるバ
ケットシリンダ10のコントロール用切換弁16が中立に戻
って回路を遮断されるので、バケットシリンダ10への圧
油の供給は断たれ、該バケットシリンダ10は作動するこ
とはできない。このことは、リリーフ弁20、21、22、23
のセット圧が上がっているときに、直接にその目的と関
係ないバケットシリンダ10が使用されれば、それに関係
する油圧機器や構造物に悪影響を及ぼし、耐久性が低下
したり、あるいは、破損したりすることを予め防止する
ためである。したがって、クレーンとして使用されるブ
ームシリンダ７、アームシリンダ17以外のアクチュエー
タは単にバケットシリンダ10のみならず、走行モータ
（図示せず）等にもこのような装置を設けることによっ
て使用できないようにし、破損その他を防止できる。切
換弁16を操作するソレノイド弁46はスイッチ29の操作に
よる電気的な手段で操作するようにしているが、これに
限定する必要はなく、第３図に示すようにパイロット切
換弁70を使用し、そのパイロット油はソレノイド弁27か
ら各リリーフ弁のパイロット部に通ずる油路と同じ油路
71から通ぜしめたものである。リリーフ弁20、21、22、
23にパロイット圧が作用したときは同時にパイロット切
換弁70にパイロット圧が作用し、切換弁16に通ずる回路
を遮断するから、バケットシリンダ10は作動できない。

上記の説明は可変容量型油圧ポンプ１、２のレギュレー
タ38、39がネガティブコントロールの場合であるが、こ
れがポジティブコントロールの場合はその構成が若干異
なる。第４図はその要部の油圧回路図である。可変容量
型油圧ポンプ72、73のレギュレータ74、75に通ずる油路
76、77にソレノイド弁78を設け、該ソレノイド弁78をス
イッチ29で操作するようにしている。スイッチ29がOFF
のときは油路76、77は開通し、ONのときはレギュレータ
74、75はいずれもタンク49に通ずる。この場合も、ソレ
ノイド弁78が電気的な方法で制御されるが、必ずしもこ
れに限定される必要はなく、第５図に示すようにソレノ
イド弁78の代わりにパイロット切換弁80を使用し、該パ
イロット切換弁80のパイロット油路をリリーフ弁のセッ
ト圧を変えるためのソレノイド弁27に通ぜしめたもので
ある。スイッチ29がONになり、ソレノイド弁27が切換わ
って油圧ポンプ26の油圧が各リリーフ弁20、21、22、23
に流れている間は、同時にパイロット油が該パイロット
切換弁80に流れるので、該弁80が切換わっており、レギ
ュレータ74、75はその回路をタンク49に通ぜしめられる
ので、油圧ポンプ72、73の吐出量が減少する。

本発明はスイッチ29を押すことにより作動するものであ
るから、運転者は作業中は該スイッチ29を押し続けてい
なければならない。第６図はこのわずらわしさを避ける
ためのもので、スイッチ29とソレノイド弁27との間にロ
ータリースイッチ82を設けたものである。スイッチ29を
押すことにより、ロータリースイッチ82がONになり、作
業を行なうことができ、次にスイッチ29を押せばロータ
リースイッチ82がOFFになるので、運転者は作業中に絶
えずスイッチ29の操作に気を使う必要がない。

発明の効果 以上述べたように本発明は可変容量型油圧ポンプのコン
トロールシリンダに通ずる油路に、該油圧ポンプがネガ
ティブコントロールの場合はシャットル弁を設け、リリ
ーフ弁をコントロールするために設けたパイロット油路
から油路を通ぜしめ、ポジティブコントロールの場合は
ソレノイド弁、あるいは、パイロット切換弁を設けて、
リリーフ弁のパイロット圧をコントロールするソレノイ
ド弁と対応してレギュレータをコントロールできる如く
し、また、一方、能力を増強するアクチュエータ以外の
アクチュエータをコントロールする切換弁のパイロット
回路には、リリーフ弁をコントロールするパイロット圧
で作動するパイロット切換弁、あるいは、パイロット油
路を開閉するソレノイド弁と同時に作動するソレノイド
弁を設けて能力を増強する目的以外のアクチュエータの
作動を停止できる如くしたから、リリーフ弁のセット圧
を上昇せしめてアクチュエータの能力を増加せしめてい
るときは油圧ポンプの吐出量を減少せしめ、アクチュエ
ータの作動速度を遅くすることができるので、起動、停
止時のサージ圧が低くなり、油圧機器が破損したり、耐
久性が短かくなるという悪い影響がなくなる。また、能
力を増強するアクチュエータ以外のアクチュエータは作
動しなくなるため、それらのアクチュエータを勝手に使
用した場合に設計強度以上の無理な力が作用して油圧機
器や構造物が破損したり、耐久性が減少するというよう
な悪影響は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す油圧回路図、第２図は第
１図の要部で、本発明の概要を示す油圧回路図、第３
図、第４図、第５図、第６図はいずれも本発明の他の実
施例の油圧回路図、第７図は従来のものの概要を示す油
圧回路図である。 1,2……可変容量型油圧ポンプ 5,6,16……切換弁 ７……ブームシリンダ 10……バケットシリンダ 17……アームシリンダ 20,21,22,23……可変リリーフ弁 27,46……ソレノイド弁 31,33,35,37……パイロット部 38,39……レギュレータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受信部に作用する信号により吐出量を増減
   する吐出量制御用のレギュレータを備えた可変容量型油
   圧ポンプから切換弁を経てアクチュエータに通ずる油圧
   回路を形成し、油圧ポンプの吐出側油路、および、所望
   のアクチュエータへの流入側油路に、パイロット部へパ
   イロット圧油が作用すると本来の設定値よりもリリーフ
   圧力を所定値だけ昇圧させる機能を有する可変リリーフ
   弁を設け、パイロットポンプから該リリーフ弁のパイロ
   ット部に通じるパイロット油路に、外部信号により切換
   わり上記パイロットポンプの圧油をパイロット圧油とし
   て前記可変リリーフ弁のパイロット部へ供給するソレノ
   イド弁を設け、操作手段を介して該ソレノイド弁に外部
   信号を供給し操作するようにした油圧回路において、前
   記可変容量型油圧ポンプの吐出量制御用のレギュレータ
   の受信部にパイロット圧油が作用すると該ポンプの吐出
   量を所定値に減量させる手段を設けるとともに該受信部
   に前記ソレノイド弁を介してパイロット油路を通じさせ
   たことを特徴とする油圧ショベルの油圧回路。
2. 【請求項２】受信部に作用するパイロット圧に応じて吐
   出量を加減する可変容量型油圧ポンプの吐出量制御用の
   レギュレータの受信部に通じるパイロット油路に、外部
   信号により切換わると上記吐出量を所定値に減量させる
   ソレノイド弁を設け、該ソレノイド弁と可変リリーフ弁
   とが連動する如く構成した上記特許請求の範囲第１項記
   載の油圧ショベルの油圧回路。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の油圧ショベル
   の油圧回路であって、流入側油路に可変リリーフ弁を設
   けた所望のアクチュエータ以外のアクチュエータ用油圧
   パイロット式切換弁の切換用パイロット油路に受信部に
   外部信号が作用すると切換わり上記油圧パイロット式切
   換弁の切換わり動作を無効とする機能のソレノイド弁を
   設け、該ソレノイド弁の受信部と、可変リリーフ弁のパ
   イロット部にパイロット圧油を供給するソレノイド弁の
   受信部とへ同時に信号が供給される如く構成したことを
   特徴とする油圧ショベルの油圧回路。
4. 【請求項４】流入側油路に可変リリーフ弁を設けた所望
   のアクチュエータ以外のアクチュエータ用油圧パイロッ
   ト式切換弁の切換用パイロット油路に受信部に外部信号
   が作用すると切換わり上記油圧パイロット式切換弁の切
   換わり動作を無効とする機能のパイロット切換弁を設
   け、該パイロット切換弁の受信部と、可変リリフー弁の
   パイロット部に通じる油路とを接続させた上記特許請求
   の範囲第３項記載の油圧ジョベルの油圧回路。