(57)【要約】【課題】  シンプルな油圧機器構成で大流量の圧油を効率よく制御することができる産業機械の油圧制御装置を提供する。【解決手段】  リーチスタッカのエンジン３により駆動される可変容量形の第１及び第２油圧ポンプ２０，２３と、これら油圧ポンプと同油圧ポンプに対応するチルトシリンダ８及びテレスコピックシリンダ９とを結ぶ２系統の主油圧回路２１，２４と、前記２系統の主油圧回路途中にそれぞれ介装されて前記チルトシリンダ８及びテレスコピックシリンダ９に供給する圧油の流量及び方向を制御する起伏用制御弁２２及び伸縮用制御弁２５と、を備えたリーチスタッカの油圧制御装置において、前記両制御弁２２，２５の上流側に位置した主油圧回路に、前記チルトシリンダ８及びテレスコピックシリンダ９の作動条件に応じて、前記２系統の主油圧回路２１，２４の圧油を合流させる合流回路を構成する合流ブロック３４を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機により駆動される可変容量形の複数の油圧ポンプと、
これら油圧ポンプと複数の油圧駆動作業機とをそれぞれ結ぶ複数系統の主油圧回路と、
前記複数系統の主油圧回路途中にそれぞれ介装されて前記油圧駆動作業機に供給する圧油の流量及び方向を制御する制御弁と、
を備えた産業機械の油圧制御装置において、
前記各制御弁の上流側に位置した主油圧回路に、前記油圧駆動作業機の作動条件に応じて、前記複数系統の主油圧回路の圧油を合流させる合流回路を構成する合流ブロックを設けたことを特徴とする産業機械の油圧制御装置。
【請求項２】
前記各制御弁と同制御弁にそれぞれ対応する前記油圧駆動作業機との間の主油圧回路に油圧駆動作業機の排出ポートからの圧油を油圧駆動作業機の供給ポートへ還流させる差動回路ブロックを設け、当該圧油を前記圧油の合流時に還流させることを特徴とする請求項１記載の産業機械の油圧制御装置。
【請求項３】
前記各油圧ポンプの傾転制御は負荷感応形で構成され、これら油圧ポンプと同油圧ポンプに対応する前記制御弁とを負荷圧回路でそれぞれ接続したことを特徴とする請求項１又は２記載の産業機械の油圧制御装置。
【請求項４】
前記油圧駆動作業機は、リーチスタッカの伸縮ブームにおけるチルトシリンダとテレスコピックシリンダであり、これら両シリンダの複合操作時に、前記合流ブロックにより前記複数系統の主油圧回路の圧油と負荷圧回路の負荷圧とを同時に合流させることを特徴とする請求項１，２又は３記載の産業機械の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機械の油圧制御装置に係り、主たる油圧駆動作業機を複数有するリーチスタッカ等大型荷役車両に用いて好適な油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
伸縮ブームの先端にスプレッダを吊持してなるリーチスタッカは、伸縮ブームを伸縮させるテレスコピックシリンダと伸縮ブームを起伏させるチルトシリンダとの２つの主たる油圧駆動作業機を有し、その油圧回路も伸縮用と起伏用の２系統で構成され、作業速度により各々大流量の圧油が要求される。このため、スプレッダの垂直上昇作業時（リーチスタッカの無負荷時における）等には、各系統に大流量の圧油を供給し得る固定ポンプが必要となるという問題点があった。
【０００３】
また、特許文献１では、油圧ショベル等の作業機械の油圧駆動装置において、特に２つの油圧ポンプの圧油を合流させる合流弁を備えた技術が開示されている。
【０００４】
即ち、図４に示すように、エンジン１００と、このエンジン１００により駆動される可変容量形の第１油圧ポンプ１０１，第２油圧ポンプ１０２と、前記第１油圧ポンプ１０１に接続されるセンタバイパス形の第１方向制御弁１０３群と、前記第２油圧ポンプ１０２に接続され合流用方向制御弁１０４を含むセンタバイパス形の第２方向制御弁群と、前記第１方向制御弁１０３群の最下流の方向制御弁にセンタバイパス通路１０５を介して接続され、前記第１油圧ポンプ１０１の圧油を、前記第２油圧ポンプ１０２の圧油に合流させて、前記第２方向制御弁群の前記合流用方向制御弁１０４に供給可能にする合流弁１０６と、この合流弁１０６と前記合流用方向制御弁１０４の供給ポートとを連絡する合流回路１０７と、前記合流用方向制御弁１０４によって制御される合流用アクチュエータ１０８とを備える。
【０００５】
これによれば、合流用アクチュエータ１０８の駆動に際し、パイロット圧により合流用方向制御弁１０４が図４の右位置に切り換えられると共に、合流弁１０６がばね力に抗して閉位置に切り換えられると、センタバイパス通路１０５とタンク側との油圧回路が遮断される。従って、第１油圧ポンプ１０１の圧油が、センタバイパス通路１０５、合流回路１０７を介して、合流用方向制御弁１０４の供給ポートに第２油圧ポンプ１０２の圧油に合流して供給される。第１油圧ポンプ１０１、第２油圧ポンプ１０２の合流された圧油は、合流用方向制御弁１０４から合流用アクチュエータ１０８に供給され、この合流用アクチュエータ１０８が作動して、図示しない油圧ショベルの破砕具（アタッチメントとしての）が駆動し、岩石の破砕作業等が実施される。
【特許文献１】特開２００１−２９５８０３号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１の油圧駆動装置にあっては、前記破砕具と図示しないアームやブームとの複合操作の実施などのために、例えば第１方向制御弁１０３群に含まれる該当する方向制御弁も併せて切換操作されたときには、第１油圧ポンプ１０１の圧油は該当する方向制御弁１０３に供給され、油圧回路上は該当する方向制御弁１０３によりセンタバイパス通路１０５が遮断されるので、第１油圧ポンプ１０１の圧油が合流回路１０７に供給されることはない。つまり、第１油圧ポンプ１０１の圧油が第２油圧ポンプ１０２の圧油に合流して合流用アクチュエータ１０８に供給されることはないのである。
【０００７】
特許文献１には、前記のような複合操作の場合、実作業においては該当する方向制御弁１０３がセンタバイパス通路１０５を完全に閉じるケースは少なく、したがって、合流回路１０７にも第１油圧ポンプ１０１の圧油の一部が供給される傾向にあり、合流用アクチュエータ１０８は、第１油圧ポンプ１０１の圧油の一部と第２油圧ポンプ１０２の圧油とによって駆動される状況となりやすい、と記載されている。
【０００８】
ところが、前記のような複合操作の場合、該当する方向制御弁１０３のセンタバイパス通路１０５が必然的に絞られることから、第１油圧ポンプ１０１から供給される圧油の流量には自ずと限界があり、合流用アクチュエータ１０８に大流量の圧油（換言すれば高速動作）が要求される場合には十分に対応することができないという欠点があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、シンプルな油圧機器構成で大流量の圧油を効率よく制御することができる産業機械の油圧制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明に係る産業機械の油圧制御装置は、原動機により駆動される可変容量形の複数の油圧ポンプと、これら油圧ポンプと複数の油圧駆動作業機とをそれぞれ結ぶ複数系統の主油圧回路と、前記複数系統の主油圧回路途中にそれぞれ介装されて前記油圧駆動作業機に供給する圧油の流量及び方向を制御する制御弁と、を備えた産業機械の油圧制御装置において、前記各制御弁の上流側に位置した主油圧回路に、前記油圧駆動作業機の作動条件に応じて、前記複数系統の主油圧回路の圧油を合流させる合流回路を構成する合流ブロックを設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記各制御弁と同制御弁にそれぞれ対応する前記油圧駆動作業機との間の主油圧（シリンダ駆動）回路に油圧駆動作業機の排出（ロッド側）ポートからの圧油を油圧駆動作業機の供給（ヘッド側）ポートへ還流させる差動回路ブロックを設け、当該圧油を前記圧油の合流時に還流させると好適である。
【００１２】
また、前記各油圧ポンプの傾転制御は負荷感応形で構成され、これら油圧ポンプと同油圧ポンプに対応する前記制御弁とを負荷圧（ロードセンシング圧）回路でそれぞれ接続すると好適である。
【００１３】
また、前記油圧駆動作業機は、リーチスタッカの伸縮ブームにおけるチルトシリンダとテレスコピックシリンダであり、これら両シリンダの複合操作時に、前記合流ブロックにより前記複数系統の主油圧回路の圧油と負荷圧回路の負荷圧とを同時に合流させるとシステム効率上好適である。
【発明の効果】
【００１４】
前記構成の本発明によれば、機械の負荷時に比べ負荷圧の小さい無負荷時における油圧駆動作業機の複合操作時等において、複数系統の主油圧回路の圧油を合流して、複数の油圧ポンプをあたかも１ポンプとして利用することで、大流量の圧油を効率よく制御して無負荷時の高速動作を実現することができる。また、本発明は、各制御弁の上流側に位置した主油圧回路に合流ブロックを設けるだけの構成であるので、シンプルな油圧機器構成で所期の機能を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る産業機械の油圧制御装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は産業機械の油圧制御装置の一実施例を示すリーチスタッカの油圧回路図、図２は同じく異なった作用状態を示す油圧回路図、図３はリーチスタッカの側面図である。
【００１７】
図３に示すように、リーチスタッカは、一対の前輪１及び後輪２を備えてエンジン（原動機）３により走行可能な車台４上に、タワー５を介して伸縮ブーム６が起伏可能に支持されてなる。そして、伸縮ブーム６のインナブーム６ａ先端には長尺コンテナ等を保持し得るスプレッダ７が吊持される。
【００１８】
前記伸縮ブーム６は、車台４とアウタブーム６ｂとの間に対で設けられた２本のチルトシリンダ（油圧駆動作業機）８により起伏動作すると共に、インナブーム６ａとアウタブーム６ｂとの間に設けられた１本のテレスコピックシリンダ（油圧駆動作業機）９により伸縮動作する。また、前記車台４上には左右一対のレール１０を介してキャブ１１が前後方向にスライド可能に設けられる。
【００１９】
図１に示すように、前記２本のチルトシリンダ８（図中では、便宜上１本のみ図示している）は、エンジン３に駆動される可変容量形の第１油圧ポンプ２０に主油圧（シリンダ駆動）回路２１を介して接続され、この主油圧回路２１の途中に介装された起伏用制御弁（装置）２２により前記第１油圧ポンプ２０からの圧油が給，排されることで伸縮作動する。また、前記１本のテレスコピックシリンダ９は、同じくエンジン３に駆動される可変容量形の第２油圧ポンプ２３に主油圧（シリンダ駆動）回路２４を介して接続され、この主油圧回路２４の途中に介装された伸縮用制御弁（装置）２５により前記第２油圧ポンプ２３からの圧油が給，排されることで伸縮作動する。
【００２０】
前記起伏用制御弁（装置）２２は、チルトシリンダ８に供給する圧油の流量及び方向を制御する電磁比例弁２６ａと、この電磁比例弁２６ａの手前の通路に設けられて圧力（負荷）が変わっても常に一定の流量を保つ圧力補償弁２７ａと、タンク２９に通じる通路に設けられた圧力制御弁２８ａとを備える。また、前記伸縮用制御弁（装置）２５は、テレスコピックシリンダ９に供給する圧油の流量及び方向を制御する電磁比例弁２６ｂと、この電磁比例弁２６ｂの手前の通路に設けられて圧力（負荷）が変わっても常に一定の流量を保つ圧力補償弁２７ｂと、タンク２９に通じる通路に設けられた圧力制御弁２８ｂとを備える。
【００２１】
前記第１油圧ポンプ２０と第２油圧ポンプ２３の傾転制御は負荷感応形で構成され、これら油圧ポンプ２０，２３と同油圧ポンプ２０，２３にそれぞれ対応する電磁比例弁２６ａ，２６ｂとが負荷圧回路３０，３１で接続されている。図１中３２，３３は逆止弁である。
【００２２】
前記両制御弁２２，２５の上流側に位置した主油圧回路２１，２４と負荷圧回路３０，３１には、前記チルトシリンダ８とテレスコピックシリンダ９の作動条件に応じて、前記２系統の主油圧回路２１，２４の圧油と負荷圧回路３０，３１の負荷圧を合流させる合流回路を構成する合流ブロック３４が設けられる。即ち、前記２系統の主油圧回路２１，２４を結ぶ通路に合流・独立電磁切換弁３５が設けられると共に、前記２系統の負荷圧回路３０，３１を結ぶ通路に合流・独立電磁切換弁３６が設けられるのである。
【００２３】
前記両制御弁２２，２５とチルトシリンダ８及びテレスコピックシリンダ９との間の主油圧回路２１，２４には、チルトシリンダ８及びテレスコピックシリンダ９の伸長時の排出（ロッド側）ポートからの圧油を伸長時の供給（ヘッド側）ポートへ還流させる差動回路ブロック３７，３８が設けられる。即ち、主油圧回路２１，２４のヘッド側通路２１ａ，２４ａとロッド側通路２１ｂ，２４ｂとを結ぶバイパス通路に所定の伸長時に開弁し得る電磁切換弁３９ａ，３９ｂが設けられると共に、前記バイパス通路の分岐点より制御弁２２，２５側のロッド側通路２１ｂ，２４ｂに所定の伸長時に閉弁し得る電磁切換弁４０ａ，４０ｂが設けられるのである。
【００２４】
前記電磁比例弁２６ａ，２６と合流・独立電磁切換弁３５，３６と電磁切換弁３９ａ，３９ｂ，４０ａ，４０ｂは、図示しない作業機用コントローラ（ＥＣＵ）により駆動制御される。
【００２５】
そして、作業機用コントローラは、キャブ１１内でオペレータに操作されるジョイスティック（図示せず）やチルトシリンダ８及びテレスコピックシリンダ９に内蔵された油圧センサ（図示せず）等からの入力信号により、例えばチルトシリンダ８及びテレスコピックシリンダ９のリーチスタッカの無負荷時（スプレッダ７が長尺コンテナ等を保持していない時）における複合操作時に、前記２系統の主油圧回路２１，２４の圧油と負荷圧回路３０，３１の負荷圧を同時に合流させるよう合流ブロック３４を制御すると共に、大流量の圧油が要求されるチルトシリンダ８又はテレスコピックシリンダ９の伸長時におけるロッド側の圧油をヘッド側に還流させるよう差動回路ブロック３７又は３８を制御し、リーチスタッカの無負荷時高速動作を実現し得るようになっている。
【００２６】
一方、チルトシリンダ８及びテレスコピックシリンダ９のリーチスタッカの負荷時（スプレッダ７が長尺コンテナ等を保持している時）における複合操作時には、前記２系統の主油圧回路２１，２４の圧油と負荷圧回路３０，３１の負荷圧を合流させないで単独２系統となるよう合流ブロック３４を制御し、リーチスタッカの負荷時負荷感応動作を実現し得るようになっている。
【００２７】
図２により、具体的に説明すると、先ず、リーチスタッカの負荷状態にかかわらずチルトシリンダ８の収縮時（単独操作時）は、図２の（ａ）に示すように、起伏用制御弁２２の電磁比例弁２６ａは図中右位置に切り換わると共に、合流ブロック３４の合流・独立電磁切換弁３５，３６はともに閉弁される。また、差動回路ブロック３７の電磁切換弁３９ａは閉弁される一方電磁切換弁４０ａは開弁される。
【００２８】
これにより、チルトシリンダ８のロッド側には、第１油圧ポンプ２０の圧油が主油圧回路２１を通り、第２油圧ポンプ２３の圧油と合流されないで、電磁比例弁２６ａにより所定流量宛て供給される。この際、第１油圧ポンプ２０は負荷圧回路３０の負荷圧に応じて吐出量が可変となり、効率のよい制御が行われる。また、差動回路ブロック３７は機能しない。
【００２９】
次に、リーチスタッカの負荷時におけるチルトシリンダ８の伸長時（単独操作時）は、図２の（ｂ）に示すように、起伏用制御弁２２の電磁比例弁２６ａは図中左位置に切り換わると共に、合流ブロック３４の合流・独立電磁切換弁３５，３６はともに閉弁される。また、差動回路ブロック３７の電磁切換弁３９ａは閉弁される一方電磁切換弁４０ａは開弁される。
【００３０】
これにより、チルトシリンダ８のヘッド側には、第１油圧ポンプ２０の圧油が主油圧回路２１を通り、第２油圧ポンプ２３の圧油と合流されないで、電磁比例弁２６ａにより所定流量宛て供給される。この際、第１油圧ポンプ２０は負荷圧回路３０の負荷圧に応じて吐出量が可変となり、効率のよい制御が行われる。また、差動回路ブロック３７は機能しない。
【００３１】
次に、リーチスタッカの負荷時に比べ負荷圧の小さい無負荷時におけるチルトシリンダ８の伸長時（伸縮ブーム６が垂直上昇するテレスコピックシリンダ９との複合操作時）は、図２の（ｃ）に示すように、起伏用制御弁２２の電磁比例弁２６ａは図中左位置に切り換わると共に、合流ブロック３４の合流・独立電磁切換弁３５，３６はともに開弁される。また、差動回路ブロック３７の電磁切換弁３９ａは開弁される一方電磁切換弁４０ａは閉弁される。
【００３２】
これにより、チルトシリンダ８のヘッド側には、第１油圧ポンプ２０の圧油に第２油圧ポンプ２３の圧油が合流・独立電磁切換弁３５を介して合流し、電磁比例弁２６ａにより要求される大流量の圧油が供給される。即ち、伸縮ブーム６の垂直上昇初期はテレスコピックシリンダ９よりチルトシリンダ８の方が負荷が大きく大流量の圧油を必要とするが、これに見合う流量を第１油圧ポンプ２０と第２油圧ポンプ２３とをあたかも１ポンプとして機能させて供給することができるのである。
【００３３】
上記の際、差動回路ブロック３７も機能し、チルトシリンダ８のロッド側の圧油がタンク２９側に戻らず、電磁切換弁３９ａを介してヘッド側に還流するので、ヘッド側に供給される圧油の流量が増加し、より一層高速動作が実現される。また、この際、第１油圧ポンプ２０と第２油圧ポンプ２３には合流・独立電磁切換弁３６を介して同じ負荷圧が作用し、この負荷圧に応じて吐出量が可変となるので、効率のよい制御が行われる。
【００３４】
尚、テレスコピックシリンダ９においても、チルトシリンダ８と同様の作用を奏することは自明であるので、説明は省略する。また、上記実施例において、差動回路ブロック３７，３８は特に無くても良いし、第１及び第２油圧ポンプ２０，２３は特に負荷圧回路３０，３１で負荷圧に直接応動させなくても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る産業機械の油圧制御装置は、リーチスタッカ等大型荷役車両に限らず、クレーン等の産業（運搬）機械にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】産業機械の油圧制御装置の一実施例を示すリーチスタッカの油圧回路図である。
【図２】同じく異なった作用状態を示す油圧回路図である。
【図３】同じくリーチスタッカの側面図である。
【図４】従来例を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  前輪
２  後輪
３  エンジン
４  車台
５  タワー
６  伸縮ブーム
７  スプレッダ
８  チルトシリンダ
９  テレスコピックシリンダ
１０  レール
１１  キャブ
２０  第１油圧ポンプ
２１  主油圧回路
２２  起伏用制御弁
２３  第２油圧ポンプ
２４  主油圧回路
２５  伸縮用制御弁
２６ａ，２６ｂ  電磁比例弁
２７ａ，２７ｂ  圧力補償弁
２８ａ，２８ｂ  圧力制御弁
２９  タンク
３０，３１  負荷圧回路
３２，３３  逆止弁
３４  合流ブロック
３５，３６  合流・独立電磁切換弁
３７，３８  差動回路ブロック
３９ａ，３９ｂ  電磁切換弁
４０ａ，４０ｂ  電磁切換弁
【図１】
2005098455.tif 000003
【図２】
2005098455.tif 000004
【図３】
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【図４】
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