JP2749611B2 - ロードセンシングシステムを用いた油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、油圧ショベルなどに使用するのに好適なロ
ードセンシングシステムを用いた油圧駆動装置に関す
る。

B.従来の技術 第２図はロードセンシングシステムを用いた従来の油
圧駆動車両の走行油圧装置の一例を示す。

ロードセンシングシステムは、制御弁２の前後圧力、
すなわち制御弁の入口圧（ポンプ圧）と出口圧（油圧ア
クチュエータの負荷圧でありロードセンシング圧と呼ば
れる）との差圧が一定値になるように可変容量油圧ポン
プ１の吐出容積を制御するものである。

そのため、ポンプ圧とロードセンシング圧との差圧に
応じて切換わるロードセンシングレギュレータ11が設け
られ、ポンプ圧とロードセンシング圧との差圧がばね11
aで設定される圧力以上になるとロードセンシングレギ
ュレータ11はその圧力に応じて、イ位置の方向に切換わ
る。このイ位置ではサーボシリンダ12にポンプ圧が導か
れポンプ傾転角が小さくなってポンプ吐出流量が低減す
る。反対に上記差圧がばね11aで設定される圧力未満に
なると、ロードセンシングレギュレータ11はロ位置の方
向に切換わり、サーボシリンダ12がタンクに接続され
る。その結果、ポンプ傾転角が大きくなりポンプ吐出流
量が増加する。

以上の動作により、ロードセンシングシステムでは、
ポンプ吐出流量が制御弁２の要求流量になるようにポン
プ傾転角が制御され、余分な流量を吐出することがなく
絞り損失による無駄がなくなるので燃費が向上し、また
操作性もよい。

このようなロードセンシングシステムで制御される可
変容量油圧ポンプ１から吐出される圧油は、油圧パイロ
ット式制御弁２でその方向、流量が制御される。例えば
前後進切換弁８を前進（Ｆ位置）に切換えパイロット弁
６のペダル6aを操作すると、油圧ポンプ５からの吐出油
がパイロット式制御弁２のパイロットポート2aに導か
れ、この制御弁２がパイロット油圧に応じたストローク
量で切換わる。これにより、可変容量油圧ポンプ１から
吐出油がカウンタバランス弁３を経て油圧モータ４に供
給され車両が走行する。車両の速度はパイロット弁６の
踏込量に依存する。

走行中にペダル6aを離すとパイロット弁６が圧油を遮
断しその出口ポートがタンク10と連通される。この結
果、パイロットポート2aに作用していた圧油が前後進切
換弁８、スローリターン弁７、パイロット弁６を介して
タンク10に戻る。このとき、スローリターン弁７の絞り
7aにより戻り油が絞られるからパイロット式制御弁２は
徐々に中立位置に切換わりながら減速されていく。

しかし、この種のロードセンシングシステムにおいて
は、パイロット式制御弁２のスプールに形成したロード
センシング通路2Lからロードセンシング圧を取り出して
いるため、その中立位置で油圧モータ４の入出力ポート
を連通す通路を設けることができない。したがって、何
も対策を講じないと、減速時に油圧モータ４から戻り油
が制御弁２でブロックされクロスオーバーロードリリー
フ弁71a,71bによる油圧ブレーキが大きすぎ減速フィー
リングが悪くなる。

そこで、第２図の油圧回路では、油圧モータ４と制御
弁２とを接続する一対の管路13A,13B間に連通弁14A,14B
を設けている。すなわち、例えば前進走行時にペダル6a
を離し、油圧ブレーキが働き油圧モータ４とカウンタバ
ランス弁３との間の管路13Bの圧力が、カウンタバラン
ス弁３と制御弁２との間の管路13Bよりも高くなると連
通弁14Bが開いて両管路13A,13B間を連通する。これによ
り、油圧モータ４からの戻り油を管路13B→連通弁14B→
管路13A→油圧モータ４の経路で循環させて、減速フィ
ーリングを向上させている。なお、15は、アンロード弁
である。

C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、連通弁14A,14Bとそれに付随する各種
弁や管路のコストがかかり、高価な装置になると共に、
構成部品が多く、回路が複雑になり、信頼性が低くなる
という問題がある。

本発明の技術的課題は、ロードセンシングシステムを
用いた油圧駆動装置において、コストをさほどかけるこ
となく部品点数の少ない単純な回路で減速フィーリング
を向上させることにある。

D.課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図により本発明を説明すると、本
発明は、原動機により駆動される可変容量油圧ポンプ１
と、この可変容量油圧ポンプ１から吐出される圧油によ
り駆動される油圧アクチュエータ４と、この油圧アクチ
ュエータ４に流れる圧油を制御する弁手段20と、可変容
量油圧ポンプ１の吐出圧力と弁手段20の出口側のロード
センシング圧力とがそれぞれ導かれ、可変容量油圧ポン
プ１の吐出圧力をロードセンシング圧力よりも所定値以
上高く保持するように該可変容量油圧ポンプ１の吐出容
積を制御するロードセンシングレギュレータ11とを備え
たロードセンシングシステムを用いた油圧駆動装置に適
用される。

そして上述の技術的課題を請求項１では次の構成によ
り解決する。

弁手段20は、可変容量油圧ポンプ１と油圧アクチュエ
ータ４との間に並列に配設され同期駆動されてそれぞれ
油圧アクチュエータ４を流れる圧油を制御する第１およ
び第２の制御弁20A,20Bとを有する。また、第１の制御
弁20Aには、少なくともその中立位置において油圧アク
チュエータ４の入出力ポートを連通する連通通路21を形
成し、第２の制御弁20Bには、その操作位置イまたはロ
においてロードセンシング圧力を取りだすためのロード
センシング通路24を形成する。

E.作用 請求項１の油圧駆動装置では、可変容量油圧ポンプ１
の流量が制御弁20A,20Bで制御され、ロードセンシング
圧が制御弁20Bから取り出される。そのため、制御弁20A
にはロードセンシング通路24を設ける必要がなく、その
中立位置において油圧アクチュエータ４の出入口ポート
を連通する連通通路21を形成できる。したがって、従来
のように高価な各種弁や配管を設けることなく、廉価に
して単純な回路で減速フィーリングを向上できる。

以上のＤ項,E項においては、発明を判り易く説明する
ため実施例の図と符号を用いたが、これによれ本発明が
実施例に限定されるものではない。

F.実施例 −第１の実施例− 第１図により本発明の第１の実施例について説明す
る。なお、第２図と同様の箇所には同一の符号を付して
説明する。

パイロット式制御弁20Aと並列にロードセンシング圧
検出用のパイロット式制御弁20Bが設けられ、パイロッ
ト式制御弁２と同様に、両パイロット式制御弁20A,20B
のＰポートには可変容量油圧ポンプ１の吐出ポートが、
Ｔポートにはタンク９がそれぞれ接続されると共に、出
口側のA,Bポートにはそれぞれ一対の管路13A,13Bによっ
て油圧モータ４の出入口ポートが接続される。また、こ
のパイロット式制御弁20A,20Bはパイロット式制御弁２
と同様にイ位置とロ位置に切換え可能とされ、各位置で
の油の流れる方向およびメータリング特性が一対の制御
弁間でほぼ同様になるように各スプールが形成されてい
る。そして、両パイロット式制御弁20A,20Bの相違点は
次のとおりである。

パイロット式制御弁20Aは、その中立位置において、
A,Bポートが連通通路21、絞り22を介して連通されるの
に対して、パイロット式制御弁20Bは、その中立位置に
おいて、A,Bポートをそれぞれブロックしている。ま
た、パイロット式制御弁20Bは、その中立位置において
Ｔポートとロードセンシングポート（以下、Ｌポートと
呼ぶ）とが接続される。さらに、イ位置とロ位置におい
てはＰポートとＡポートおよびＰポートとＢポートとを
接続する通路に絞り23イ,23ロがそれぞれ設けられ、各
絞り23イ,23ロの下流側とＬポートとがスプールに形成
したロードセンシング通路24で接続される。そしてロー
ドセンシング管路25を通してＬポートがロードセンシン
グレギュレータ11に接続される。

パイロット式制御弁20A,20Bは、パイロット油圧回路
からのパイロット圧力によってそれぞれのストローク量
が制御される。パイロット油圧回路は、従来と同様にパ
イロット用油圧ポンプ５と、この油圧ポンプ５に後続し
制御弁20A,20Bのストローク量を制御することにより車
両の走行速度を制御するパイロット弁６と、このパイロ
ット弁６の後続しパイロット弁６への戻り油を遅延する
スローリターン弁７と、このスローリターン弁７に後続
し車両の前進、後進、中立を選択する前後進切換弁８と
を有する。

以上の構成において、パイロット式制御弁20A,20Bが
弁手段を構成する。

次にこの実施例の動作について説明する。

パイロット弁の６のペダル6aを踏込むと、上述したと
同様に、前後進切換弁８の切換位置に応じてパイロット
式制御弁20A,20Bが切換わる。例えば、前後進切換弁８
がＦ位置に切換えられていると、各制御弁20A,20Bはそ
れぞれイ位置に切換わる。これにより、可変容量油圧ポ
ンプ１の吐出油は各制御弁20A,20Bによりそれぞれメー
タリングされて油圧モータ４に流れ込み油圧モータ４が
回転して車両が走行する。このとき、ロードセンシング
レギュレータ11には、可変容量油圧ポンプ１の吐出圧が
導かれるとともに、パイロット式制御弁20Bのロードセ
ンシング通路24,Lポートから取り出された油圧モータ４
の負荷圧（ロードセンシング圧）も導かれ、上述したと
おり、ポンプ圧が負荷圧よりも常時一定の圧力だけ高く
なるように可変容量油圧ポンプ１の吐出容積がサーボシ
リンダ12により制御される。

このように、ロードセンシング圧をロードセンシング
通路24が形成されたパイロット式制御弁20Bから取りだ
しているので、パイロット式制御弁20Aには従来のよう
なロードセンシング通路2Lが不要となる。そのため、そ
の中立位置においてA,Bポートを連通する通路21を形成
することができる。その結果、例えば前進走行中にペダ
ル6aを離したときには、油圧モータ４の戻り油が、油圧
モータ→管路13B→パイロット式制御弁20Aの通路21,絞
り22→管路13A→油圧モータ４の循環経路を流れ、従来
のように高価な連通弁14A,14Bやそれに付随する弁，配
管を設けることなく、減速時のフィーリングを向上でき
る。

なお、以上の実施例においては次のような利点もあ
る。

通常ホイール式油圧ショベルはクローラ式と同一の上
回りを用いるが、クローラ式油圧ショベルは左右のクロ
ーラを独立して駆動するため走行用として一対のコント
ロールバルブを備えている。ところが、ホイール式油圧
ショベルでは走行用に１つのコントロールバルブがあれ
ばよい。したがって、ホイール式油圧ショベルの場合、
通常はコントロールバルブが１つ使用されない状態であ
る。そこで、そのコントロールバルブを上述のロードセ
ンシング用の制御弁20Bとして用いれば、スプールを変
更するコストだけで廉価にして減速フィーリングの良い
走行駆動装置を提供できる。

なお、以上の２実施例では、走行油圧装置について説
明したが、本発明は走行油圧モータ以外の各種油圧アク
チュエータを用いる油圧駆動装置に適用できる。この場
合、カウンタバランス弁を持たない駆動装置でも良い。

G.発明の効果 本発明によれば、ロードセンシングシステムを用いた
油圧駆動装置において、ロードセンシング圧を、可変容
量油圧ポンプの吐出ポートと油圧アクチュエータの出入
口ポートとに接続され流量を制御する弁とは別の箇所か
ら取りだすようにしたので、その弁の中立位置において
油圧アクチュエータの出入口ポートをそれぞれ連通する
通路が形成でき、ロードセンシングシステムを採用して
も高価な連通弁などを設けることなく部品点数の少ない
単純で、信頼性の高い回路により、減速時のフィーリン
グを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、第２図は
従来例を示す構成図である。 1:可変容量油圧ポンプ 2:パイロット式制御弁 3:カウンタバランス弁、4:油圧モータ 5:油圧ポンプ、6:パイロット弁 7:スローリターン弁、8:前後進切換弁 11:ロードセンシングレギュレータ 12:サーボシリンダ、13A,13B:管路 20A,20B:パイロット式制御弁 21:連通通路 22,23イ,23ロ：絞り 24:ロードセンシング通路 25管路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原動機により駆動される可変容量油圧ポン
   プと、 この可変容量油圧ポンプから吐出される圧油により駆動
   される油圧アクチュエータと、 この油圧アクチュエータに流れる圧油を制御する弁手段
   と、 前記可変容量油圧ポンプの吐出圧力と前記弁手段の出口
   側のロードセンシング圧力とがそれぞれ導かれ、前記可
   変容量油圧ポンプの吐出圧力を前記ロードセンシング圧
   力よりも所定値以上高く保持するように該可変容量油圧
   ポンプの吐出容積を制御するロードセンシングレギュレ
   ータとを備えたロードセンシングシステムを用いた油圧
   駆動装置において、 前記弁手段は、前記可変容量油圧ポンプと油圧アクチュ
   エータとの間に並列に配設され同期駆動されてそれぞれ
   前記圧油を制御する第１および第２の制御弁とを有し、 第１の制御弁には、少なくともその中立位置において前
   記油圧アクチュエータの入出力ポートを連通する連通通
   路が形成され、 第２の制御弁には、その操作位置において前記ロードセ
   ンシング圧力を取りだすためのロードセンシング通路が
   形成されていることを特徴とするロードセンシングシス
   テムを用いた油圧駆動装置。