JPH01295928A

JPH01295928A - 土木・建設機械用油圧回路

Info

Publication number: JPH01295928A
Application number: JP63123338A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tsukimoto; 月本　年明
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1989-11-29
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: KR0128094B1; KR890017431A; JP2675066B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ土木・建設機械の負荷を保持する油圧アクチュエータ（
パワーショベルのブーム、アーム等）の複合切換弁中立
時における自然降下（スプールランドからのリーク）を
防止する油圧回路に関する。

［従来の技術］第６図は従来技術における単純化した土木・建設機械用
油圧回路を示すもので、これにより説明する。

図においで、油圧ポンプ３１ａ、３１ｂがら吐出された
圧油は複合制御弁３２ａ、３２ｂに供給サレ、各切換弁
３３．３４．３５ａ、３５ｂ。

３６．３７にそれぞれアーム用シリンダ３８．旋回用モ
ーフ３９．左走行用モータ４０ａ、右走行用モータ４０
ｂ、ブーム用シリンダ４１．パケット用シリンダ４２が
接続されており、各切換弁を操作することによりそれぞ
れのアクチエエータが作動する。４３ａ、４３ｂはメイ
ンリリーフ弁であり油圧ポンプの異常高圧を防止する。

４４ａ。

４４ｂ、４５ａ、４５ｂ、４６ａ、４６ｂはオーバロー
ドリリーフ弁であってアクチュエータ保護用として、ま
た、４７ａ、４７ｂ、４８ａ。

４８ｂ、４９ａ、４９ｂはメイクアップ弁であってキャ
ビテーション防止用としてそれぞれ必要個所に設けられ
、複合制御弁３２ａ、３２ｂ内に整然と配置されている
。

［発明が解決しようとする課題］近年、土木・建設機械用油圧回路の高圧化が進み、従っ
て切換弁中立時に各アクチュエータを保持する負荷圧力
も高くなっている６ところが周知の切換弁の構造は第４図に断面図で示すよ
うにそのリーク量を阻止する個所は弁本体とスプールの
ランド部であるが、スプールが移動するためには弁本体
との隙間を必要とし、この隙間のためにリークを防止す
ることに限度があった。これを解決するために容易に考
案されるものは、アクチュエータと切換弁の開にパイロ
ットチェック弁を設けることであるが、この場合に、オ
ーバロードリリーフ弁の設置場所が問題となる。つまり
パイロットチェック弁を設置することによりオーバロー
ドリリーフ弁をアクチュエータとパイロットチェック弁
の間に移動する必要がある。ところが周知の切換弁の構
造は第４図に示したように弁本体内に整然とオーバロー
ドリリーフ弁が配置されており、また、リークの阻止が
必要とされる個所は複合制御弁の全ての切換弁に対して
ではないので、弁本体内にパイロットチェック弁を設置
する構造とすれば不必要な個所が長大化することになる
し、一方、必要個所に対してのみ弁本体の外部に設置す
ることにすれば、パイロットチェック弁の他にオーバロ
ードリリーフ弁および別のタンク通路も外部設置が必要
となりコストアップとなる。

また、オーバロードリリーフ弁がパイロットチェック弁
とアクチエエータの間に設置されることにより、厳密な
意味から言えば、オーバロードリリーフ弁自体からのリ
ークを阻止することができない６そこで、本発明は同じ（パイロットチェック弁をアクチ
ュエータと切換弁の間に設置するものであるが、オーバ
ロードリリーフ弁およびタンク通路は従来通りの弁本体
内の位置で良く、しから、リークを阻止する必要がある
切換弁の個所にのみ弁本体外部に設けることのできるよ
うに工夫されたパイロットチェック弁を設置し、かつオ
ーバロードリリーフ弁からのリークを気にする必要のな
い土木・建設機械用油圧回路を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］油圧ポンプと、該油圧ポンプからの圧油によって駆動す
る複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記ア
クチュエータへ供給される圧油の方向および流量を制御
する複数の方向切換弁と、前記アクチュエータの自然降
下を防止する目的で設けられる任意の個所および個数の
パイロットチェック弁と、から構成する土木・建設機械
用油圧回路において、パイロットチェック弁を設けたア
クチエエータに接続される方向切換弁を操作した時（シ
リンダからタンクへ通油させる必要があるため）、また
は任意の個所のパイロットチェック弁を設けたアクチュ
エータに接続される方向切換弁中立時に作動することに
よりパイロットチェック弁を設けたアクチエエータに異
常高圧を発生させ得るアクチュエータに接続された他の
任意の個所の方向切換弁を操作した時に、それぞれの方
゛向切換弁に接続されたアクチュエータの作動開始前に
それぞれの各パイロットチェック弁が解除し、チエツク
機能をなくすようにした油圧回路とする。

また、アクチュエータの急激な停止等による異常高圧に
対してはチエツク機能が作動する時間を遅くして（オー
バロード作動時間は数秒間）才一バロードが作動可能と
した油圧回路とする。

［作　用］第５図に示す土木・建設機械により説明する。

図において、３８．４１．４２は第６図の符号と同じア
ーム用シリンダ、ブーム用シリンダ、パケット用シリン
ダであり、５１のアーム、５２のブーム、５３のパケッ
トのアクチュエータを作動させるものである。

現在、最も問題となっているのはブームおよびアームの
リーク量であり、これについて述べる。

（本件出願に当っては特に限定するものではない、）リーク量が問題となるのはアーム、ブーム、パケット用
各切換弁が全て中立時で空中で荷重を保持している時で
あり、そのどれが１つのアクチュエータを作動させてい
る時は、外見からはもちろん、使用上も大きな問題とな
らない。

さらに、オーバロードリリーフ弁が作動するのは、その
アクチュエータ静止時（切換弁中立時）外部から大きな
力が加わった時であり、その外力は、はとんどの場合、
その機械自体の別のアクチュエータによって発生するか
、そのアクチュエータ自体の作動を急激に停止した時（
切換弁を急激に中立状態に戻す時）の衝撃荷重によるか
である。

第５図において、図示の状態で、パケットは地面に接地
し、アーム用切換弁が中立状態で停止している時、ブー
ムを下げる方向（ブーム用シリンダ４１が縮む）に切換
弁を操作すると車体が浮き上がろうとし、その自重によ
ってアーム用シリンダ３８が伸びる方向に外力が働く。

その時、アーム用切換弁は中立状態のため、その保持圧
が自重による外力によりオーバロードリリーフ弁設定圧
力より高くなると、アーム用シリンダロッド側のオーバ
ロードリリーフ弁が作動する。このようにブーム操作に
よりこの時はアーム用のオーバロードリリーフ弁が作動
する。

そこで、本発明は前記の手段により、機械自体の別アク
チュエータにより発生する外力およびそのアクチュエー
タ自体の急激な停止時の衝撃荷重等による異常高圧に対
してチエツク機能が作動する時間を遅くして（オーバロ
ード作動時間は数秒間）オーバロードが作動可能となる
ようなパイロットチェック弁を任意の個所および個数設
けた油圧回路となり、かつ、切換弁中立時必要個所のリ
ークも阻止する。このように作動するように成したパイ
ロットチェック弁によりオーバロードリリーフ弁位置の
変更を必要しなくなる。

［実施例］第１図は、本発明の実施例の油圧回路を示しており、回
路中のパイロットチェック弁１２．１３および解除信号
に関する部分以外は従来技術の場合の第６図と同じ構成
を成すもので同一符号を付しており、繰り返して説明す
ることを省略する。

本油圧回路において、パイロットチェック弁１２および
１３はそれぞれアーム用シリンダ３８のロッド側および
ブーム用シリンダ４１のボトム側に設け、その各パイロ
ットチェック弁開閉信号ラインにそれぞれ１４および１
５のスローリタン弁を設け、開時は早く、閉時には時間
遅れが生じるように構成する。また、パイロットチェッ
ク弁開閉信号圧力用として、パイロットポンプ１６を設
け、そのパイロットポンプ１６がらの圧油は絞り２１を
介して、それぞれアーム、ブーム、パケット用切換弁３
３．３６．３７と連動するセレクタバルブ１７．１８．
１９を通過してタンク５゜へ戻る。また、パイロットポ
ンプ１６からの圧油はリリーフ弁２０により一定圧（通
常３０〜４゜ｋ　ｇ　ｆ／ｃｍ　”　）に保たれ、絞り
４ｏの下流がらＰｘ連通路経てパイロットチェック弁に
導びかれている。各切換弁に連動する各セレクタバルブ
１７．１８．１９はそのストローク途中の早い時点でＯ
Ｎ・ＯＦＦ的に切換ねり、そのタイミングは各切換弁の
シリンダボートがらタンクへ通じる通路が開く前の時点
に設定されている。ここでそれぞれアーム、ブーム、パ
ケット用切換弁が中立状態では、それぞれに連動してい
るセレクタバルブ１７，１８．１９は開口しているので
パイロットポンプからの圧油はアンロードされ、低圧の
ためＰｘ正圧力低く各パイロットチェック弁は閉じてお
り完全にリークを阻止できる６次にアーム用切換弁３３
を操作するとセレクタバルブ１７が連動しパイロットポ
ンプからの圧油を閉じるのでＰｘ正圧力上昇し各パイロ
ットチェック弁が開く。このタイミングは切換弁のシリ
ンダボートからタンクへの通路が開く前なので、アーム
用シリンダ３８のロッド側からタンクへの通油は抵抗な
（行なわれる。この時ブーム用シリンダ側のパイロット
チェック弁１３も開くことになるが、前述と同様に大き
な問題とはならないばかりでなく、アーム操作によりブ
ーム用オーバロードリリーフ弁が作動することを防げな
くなっている。

パケット用切換弁３７を操作した時、パケット用シリン
ダ４２にはパイロットチェック弁を設けていないが、前
述のオーバロードリリーフ弁作動用としてセレクタバル
ブ１９によりアーム用およびブーム用パイロットチェッ
ク弁１２および１３を開口するようにしである。（実用
ではパイロット圧力用セレクタバルブを旋回用切換弁に
も設ける６）また、スローリタン弁１４．１５により開
時は早く、閉時に時間遅れを生ずることは前述のとおり
である。

第２図のパイロットチェック弁は一般的なものであり、
以下説明する。

解除時はＰｘ正圧力高くなると（リリーフ設定圧３０〜
４０　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｍ　２）　、ピストン２２
を押し上げ、パイロットポペット弁２３を押し上げる。

ピストン面積をパイロットポペットシート径の約１０倍
（直径で約３倍）に設定しておけば、シリンダ負荷圧３
００〜４００　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｍ　”（はぼ使用
最高回路圧力）でも解除できる。パイロットポペット弁
２３が解除されるとメインポペットスプリング室２４の
圧力が低下しメインポペット２５が開く、また、パイロ
ットポペットからの排出油は切換弁のシリンダボート２
６側に排出される（この時切換弁のシリンダボートから
タンクへの通路はブロック状態）のでシリンダの瞬間下
降はない、ただし、メインポペットに設けられたオリフ
ィス２７は自由流れ方向時応答遅れが出ることなく、ま
た、パイロットポペット２３開ロ時充分スプリング室２
４の圧力が降下するように　４注意して設定する必要が
ある６さらに、切換弁のシリンダボート４５からシリン
ダへ油が流れる時、シリンダボート４５の圧力がメイン
チエツク弁のスプリング室２４に働いてチエツク弁が開
かなくなることがないようにパイロットポペットへの通
路にチエツク弁２８を設ける。

第３図は、第２図のパイロットチェック弁の他の実施例
を表わし、圧力スイッチ２９とタイマ３０を使用してパ
イロットチェック弁の開閉を開時は早く、閉時は遅く作
動するようにした例である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の土木・建設機械用油圧回
路によって、アクチュエータ負荷圧によりリークを完全
に防止し、かつ、オーバロードリリーフ弁は従来の制御
弁位置に設けることができ、必要個所にのみ簡単にパイ
ロットチェック弁を設置できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の土木・建設機械用油圧回路の簡略図、
第２図は本発明の油圧回路に使用するパイロットチェッ
ク弁の基本的な構造図、第３図は第２図のパイロットチ
ェック弁の他の実施例、第４図は複合制御弁に配置され
た切換弁の断面図、第５図は土木・建設機械の側面図、
第６図は従来の土木・建設機械用油圧回路の簡略図。１２．１３・・・パイロットチェック弁、１４゜１５・
・・スローリタン弁、１６・・・パイロットポンプ１７
．１８．１９・・・セレクタバルブ、２２・・・ピスト
ン、２３・・・パイロットポペット弁、２４・・−スプ
リング室、２５・・・メインポペット、２７・・・オリ
フィス、２８・・・チエツク弁、２９・・・圧力スイッ
チ、３０・・−タイマ、３１ａ、３１ｂ＝−油圧ポンプ
、３２ａ、３２ｂ−複合切換弁、３３．３４゜３５ａ、
３５ｂ、３６．３７−切換弁、３８　・・・アーム用シ
リンダ、４１・・・ブーム用シリンダ、４２・・・パケ
ット用シリンダ、４４ａ、４４ｂ。４５ａ、４５ｂ、４６ａ、４６ｂ−才一バロードリリー
フ弁、４７ａ、４７ｂ、４８ａ、４８ｂ。４９ａ、４９ｂ・・・メイクアップ弁、５１・・・アー
ム５２・・・ブーム、５３・・・パケット。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）油圧ポンプと、該油圧ポンプからの圧油によって
駆動する複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから
前記アクチュエータへ供給される圧油の方向および流量
を制御する複数の方向切換弁と、前記アクチュエータの
自然降下を防止する目的で設けられた任意の個所および
個数のパイロットチェック弁と、から成る土木・建設機
械用油圧回路において、パイロットチェック弁を設けた
アクチュエータに接続された任意の方向切換弁と、該方
向切換弁中立時に作動することによりパイロットチェッ
ク弁を設けたアクチュエータに異常高圧を発生させ得る
該アクチュエータに接続された他の任意の方向切換弁と
をそれぞれ操作する時に、前記それぞれの方向切換弁に
接続されたアクチュエータの作動開始前に前記それぞれ
の各パイロットチェック弁が解除し得るようにされたこ
とを特徴とする土木・建設機械用油圧回路。
（２）前記パイロットチェック弁の開閉を、開時は早く
、閉時は遅く作動し得るようにされたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の土木・建設機械用油圧回路
。