(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1ポンプに接続した一方の回路系統と、第2ポンプに接続した他方の回路系統とを備え、上記両回路系統には、その最上流に走行用制御弁を設け、これら走行用制御弁の下流側に複数の作業機用制御弁を接続し、上記他方の回路系統であって、走行用制御弁の上流側に走行直進制御弁を設け、この走行直進制御弁は上記第2ポンプを他方の回路系統のみに連通させる通常走行制御位置と、両走行用制御弁を第1ポンプに対して並列に連通させ、両回路系統の作業機用制御弁を第2ポンプに対して並列に接続する走行直進制御位置とに切り換え可能にする一方、上記両走行用制御弁および作業機用制御弁にはパイロット流路制御部を設けるとともに、上記走行直進制御弁のパイロット室に連通するパイロット圧導入通路を設け、上記パイロット流路制御部をパイロット圧導入通路に接続するとともに、上記両走行用制御弁およびすべての作業機用制御弁を中立位置に保っているとき、パイロット圧導入通路を、各パイロット流路制御部を介してタンクに導き、パイロット圧導入通路内のパイロット圧を低圧に維持して走行直進制御弁を通常走行制御位置に保ち、両走行用制御弁と、いずれかの作業機用制御弁とを中立位置以外に切り換えたとき、切り換えた作業機用制御弁のパイロット流路制御部が閉じてパイロット圧導入通路とタンクとの連通を遮断して、走行直進制御弁のパイロット室にパイロット圧を導き、走行直進制御弁を走行直進制御位置に切り換える構成にした建設機械用車両の走行制御装置において、上記パイロット流路制御部には絞り部を設け、パイロット流路制御部が開位置から閉位置に切り換わる過程で絞り部がその絞り開度を制御する構成にし、絞り部が絞り開度を維持しているとき、パイロット圧導入通路内のパイロット圧を、最小圧よりも大きく、最大圧よりも低く維持する構成にし、かつ、上記走行直進制御弁はパイロット圧導入通路内のパイロット圧に応じて切り換わる構成にした建設機械用車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行中に作業機系アクチュエータを動作させることができる建設機械用車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られているこの種の装置は、一対の回路系統を備え、各回路系統のそれぞれには、走行モータを制御する走行用制御弁を個別に設けるとともに、作業機系のアクチュエータを制御する作業機用制御弁を別々に設けている。
そして、通常の走行時すなわち作業機系アクチュエータを動作させずに、走行モータだけを動作させて走行するときには、両ポンプのそれぞれを走行用制御弁に個別に接続し、当該ポンプの吐出量全量を走行モータ側に供給する。
また、当該車両の停止時に、作業機系のアクチュエータを動作させるときには、各回路系統に接続したポンプの吐出量全量を当該回路系統の作業機系アクチュエータ側に供給する。
【０００３】
しかし、走行中に作業機系のアクチュエータを同時に動作させるときには、２台のポンプのうち、一方のポンプを走行系に接続し、他方のポンプを作業機系に接続する。言い換えると、走行中に走行モータと作業機系のアクチュエータとを同時に動作させるときには、走行系の回路系統と作業機系の回路系統とを分離し、１台のポンプで２台の走行モータを駆動し、もう１台のポンプですべての作業機系アクチュエータを動作させる。
【０００４】
上記のように走行中に作業機系のアクチュエータを同時に動作させるとき、走行系の回路系統と作業機系の回路系統とを分離し、１台のポンプで２台の走行モータを駆動するのは、作業機系アクチュエータの作業状況等に応じて、走行系モータの駆動が影響されないようにするためである。
確かに、走行系の回路系統と作業機系の回路系統とを分離すれば、走行系回路系統の制御は、作業機系の回路系統のいかんにかかわらず安定するが、１台のポンプで左右の両走行モータを同時に駆動するので、今度は、走行モータに供給される流量が相対的に少なくなってしまう。
【０００５】
このような状況の中で、作業機側のアクチュエータを動作させたとき、走行系の回路系統と作業機系の回路系統とを即座に分離すると、走行モータに対する供給流量が急に少なくなるので、走行中に急激なスピードダウンがともなうことになる。特に、作業機系のアクチュエータを動作させるが、それほどの流量を必要としない微少操作領域でも、作業機系アクチュエータを動作させているということで、走行系の回路系統と作業機系の回路系統とを分離してしまうと、作業機系のアクチュエータにはそれほどの流量を必要としないにもかかわらず、車両の走行スピードがダウンしてしまうという不合理があった。
【０００６】
上記のような不合理を解決するものとして、特許文献１に記載された装置が従来から知られている。この従来の装置は、作業機系アクチュエータを制御する作業機用制御弁の切り換え量を電気的に検出し、その電気信号に応じて、走行系の回路系統と作業機系の回路系統とを分離制御する走行直進制御弁を切り換えるパイロット圧を制御するようにしている。このようにすれば、作業機系アクチュエータを微少操作領域で作動させるときには、上記走行直進制御弁の切り換え量を少なくでき、その分、作業機系のアクチュエータに対する供給流量も少なく押さえることができる。作業機系のアクチュエータへの供給流量が少なくなれば、当然のこととして走行系のアクチュエータへの供給流量を十分に確保でき、前記したような走行途中でのスピードダウンを押さえることができる。
【特許文献１】特開２００４−１００８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようにした従来の装置では、作業機用制御弁の切り換え量を制御するセンサーを、作業機用制御弁ごとに個別に設けなければならないために、装置全体のコストが上昇するという問題があった。
この発明の目的は、安価な装置で、走行中のスピードダウンを押さえられる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、第1ポンプに接続した一方の回路系統と、第2ポンプに接続した他方の回路系統とを備え、上記両回路系統には、その最上流に走行用制御弁を設け、これら走行用制御弁の下流側に複数の作業機用制御弁を接続し、上記他方の回路系統であって、走行用制御弁の上流側に走行直進制御弁を設け、この走行直進制御弁は上記第2ポンプを他方の回路系統のみに連通させる通常走行制御位置と、両走行用制御弁を第1ポンプに対して並列に連通させ、両回路系統の作業機用制御弁を第2ポンプに対して並列に接続する走行直進制御位置とに切り換え可能にする一方、上記両走行用制御弁および作業機用制御弁にはパイロット流路制御部を設けるとともに、上記走行直進制御弁のパイロット室に連通するパイロット圧導入通路を設け、上記パイロット流路制御部をパイロット圧導入通路に接続するとともに、上記両走行用制御弁およびすべての作業機用制御弁を中立位置に保っているとき、パイロット圧導入通路を、各パイロット流路制御部を介してタンクに導き、パイロット圧導入通路内のパイロット圧を低圧に維持して走行直進制御弁を通常走行制御位置に保ち、両走行用制御弁と、いずれかの作業機用制御弁を中立位置以外に切り換えたとき、切り換えた作業機用制御弁のパイロット流路制御部が閉じてパイロット圧導入通路とタンクとの連通を遮断して、走行直進制御弁のパイロット室にパイロット圧を導き、走行直進制御弁を走行直進制御位置に切り換える構成にした建設機械用車両の走行制御装置を前提にするものである。
【０００９】
上記の装置を前提にしつつ、この発明は、上記パイロット流路制御部には絞り部を設け、パイロット流路制御部が開位置から閉位置に切り換わる過程で絞り部がその絞り開度を制御する構成にし、絞り部が絞り開度を維持しているとき、パイロット圧導入通路内のパイロット圧を、最小圧よりも大きく、最大圧よりも低く維持する構成にし、かつ、上記走行直進制御弁はパイロット圧導入通路内のパイロット圧に応じて切り換わる構成にした点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、絞り部が絞り開度を維持しているとき、パイロット圧導入通路内のパイロット圧を、最小圧よりも大きく、最大圧よりも低く維持する構成にし、かつ、上記走行直進制御弁はパイロット圧導入通路内のパイロット圧に応じて切り換わる構成にしたので、従来のように電気的なセンサーを用いなくてもよく、その分、装置全体のコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず、図１に基づいて一般的な回路を説明し、その後に、図２および図３に基づいて、この実施形態の改良点を明確にする。
【００１２】
図１に示した一般的な回路図で示した装置は、第１ポンプＰ１に接続した一方の回路系統Ｃ１と、第２ポンプＰ２に接続した他方の回路系統Ｃ２とを備え、一方の回路系統Ｃ１の最上流には右走行用制御弁１を設け、その下流側には複数の作業機用制御弁２〜５を接続している。また、他方の回路系統Ｃ２には、その最上流に走行直進制御弁６を設けるとともに、この走行直進制御弁６の下流側に、順に走行用制御弁７、作業機用制御弁８〜１０を接続している。
【００１３】
そして、上記走行直進制御弁６は、パイロット室６ａのパイロット圧の作用で切り換わるもので、通常は、スプリング１１の作用で図面右側位置である通常走行制御位置ａを保つ。この通常走行制御位置ａにおいては、第１ポンプＰ１に接続したパラレル通路１２を、この走行直進制御弁６を介して、一方の回路系統Ｃ１の作業機用制御弁２〜５に連通するパラレル通路１３に連通させる。なお、上記走行直進制御弁６の上流側には、作業機用制御弁８〜１０に連通するパラレル通路１４が接続されている。
【００１４】
したがって、走行直進制御弁６が上記通常走行制御位置ａを保持している限り、第１ポンプＰ１が一方の回路系統Ｃ１の各制御弁１〜５に接続され、第２ポンプが他方の回路系統Ｃ２の各制御弁７〜１０に接続されるものである。この状態で走行用制御弁１および７を切り換えれば、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出流体は、左右の走行モータに別々に供給されることになり、いわゆる通常走行状態を保つことになる。
【００１５】
また、走行直進制御弁６がスプリング１１のバネ力に抗して図面左側位置である走行直進制御位置ｂに切り換わると、第１ポンプＰ１の吐出流体を、パラレル通路１２を介して他方の回路系統Ｃ２の走行用制御弁７に導き、第２ポンプＰ２の吐出流体を一方の回路系統Ｃ１のパラレル通路１３に導く。
したがって、この場合には、第１ポンプＰ１は、両回路系統Ｃ１，Ｃ２の走行用制御弁１と７とにパラレルに接続され、第２ポンプＰ２は、回路系統Ｃ１の作業機用制御弁２〜５のグループと、回路系統Ｃ２の作業機用制御弁８〜１０のグループと、パラレルに接続されることになる。言い換えると、走行系の回路は第１ポンプＰ１に接続され、作業機系の回路は第２ポンプＰ２に接続されるというように、走行系回路と作業機系回路とが分離されることになる。
【００１６】
上記走行直進制御弁６のパイロット室６ａにパイロット圧を導くのがパイロット圧導入通路１５であるが、このパイロット圧導入通路１５は、３つのルートに別れている。すなわち、第１のルートは、一方の回路系統Ｃ１の走行用制御弁１のパイロット流路制御部１６を経由してタンクに導かれるものである。第２のルートは、他方の回路系統Ｃ２の走行用制御弁７のパイロット流路制御部１７を経由してタンクに導かれるものである。第３のルートは、作業機用制御弁２〜４に設けたパイロット流路制御部１８〜２０および他方の回路系統Ｃ２の作業機用制御弁８〜１０のパイロット流路制御部２１〜２３を介してタンクに導かれるものである。
【００１７】
そして、上記パイロット圧導入通路１５がタンクに連通しているときには、走行直進制御弁６のパイロット室６ａにはパイロット圧が作用せず、走行直進制御弁６を通常走行制御位置ａに保つ。また、上記パイロット流路制御部１６と１７との両方が閉位置にある状態で、パイロット流路制御部１８〜２３のいずれかでも閉位置に切り換わると、パイロット圧導入通路１５とタンクとの連通が断たれるので、パイロット圧導入通路１５内にパイロット圧が発生し、このパイロット圧が走行直進制御弁６のパイロット室６ａに作用して、走行直進制御弁６を走行直進制御位置ｂに切り換えるものである。
【００１８】
そして、この実施形態の最大の特徴は、パイロット圧導入通路１５におけるパイロット圧の制御体系であり、その制御体系のみを示したのが図２である。したがって、次に、この図２に基づいて、上記制御体系を説明する。
走行用制御弁１，７に設けたパイロット流路制御部１６，１７はオン・オフ的に切り換わり、通常は開位置を保ち、走行用制御弁１，７を少しでも切り換えたとき、閉位置を保つようにしている。そして、作業機用制御弁２〜４，８〜１０に設けたパイロット流路制御部１８〜２０，２１〜２３は、その切り換え過程における中間領域として絞り部１８ａ〜２０ａ，２１ａ〜２３ａを有する構成にしている。
【００１９】
したがって、走行用制御弁１，７を切り換えた状態で、作業機用制御弁のいずれかを切り換えたとき、そのパイロット流路制御部の絞り部が開口するときには、当該パイロット流路制御部が完全に閉位置にあるときよりも、パイロット圧導入通路１５内の圧力が相対的に低くなる。パイロット圧導入通路１５内の圧力が相対的に低くなれば、走行直進制御弁６のパイロット室６ａに作用するパイロット圧も低くなるので、走行直進制御弁６は、図２に示すように、通常走行制御位置ａと走行直進制御位置ｂとの中間位置ｃを保つことになる。走行直進制御弁６が中間位置ｃに保たれることによって、第１，２ポンプＰ１，Ｐ２の吐出流体の一部が作業機用制御弁側に供給される。言い換えると、走行系の回路に供給される流体は、１台のポンプの場合よりも多くなり、その分、スピードダウンも少なくなる。
【００２０】
なお、作業機用制御弁のパイロット流路制御部の構成を具体的に示したのが図３である。この図３において、弁本体２４にスプール２５を摺動自在に組み込むとともに、このスプール２５の両端をパイロット室２６，２７に臨ませているが、図中符号２８はセンタリングスプリングである。そして、スプール２５が図示の中立位置にあるとき、供給通路２９と、アクチュエータポート３０，３１およびタンクポート３２との連通が遮断される。そして、スプール２５をセンタリングスプリング２８に抗して左右いずれかに切り換えると、一方のアクチュエータポートが供給通路２９に連通し、他方のアクチュエータポートがタンクポート３２に連通するものである。
【００２１】
また、上記弁本体２４には、上流側に位置する他のパイロット流路制御部と直列に接続するパイロット通路３３を設けるとともに、このパイロット通路３３の両側には凹部３４を形成しているが、この凹部３４は下流側のパイロット流路制御部に連通するものである。一方、上記スプール２５には、環状凹部３５を形成するとともに、この環状凹部３５の両側にはこの発明の絞り部を構成するノッチ３６を形成している。
【００２２】
今、スプール２５が図示の中立位置にあるとき、環状凹溝３５は両凹部３４に対してラップした状態を保ち、パイロット通路３３と凹部３４とを連通させる。したがって、その上流側のパイロット流路制御部と下流側のパイロット流路制御部とを連通状態に保つ。そして、スプール２５を左右いずれかに切り換えると、パイロット通路３３と凹部３４とはノッチ３６すなわち絞り部を介して連通することになる。
上記の状態からスプール２５がさらに移動すると、パイロット通路３３と凹部３４との連通は遮断され、パイロット圧導入通路１５とタンクとの連通も遮断するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一般的な回路図である。
【図２】パイロット圧の制御体系を示した回路図である。
【図３】作業機用制御弁の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ｐ１        第１ポンプ
Ｐ２        第２ポンプ
Ｃ１        一方の回路系統
Ｃ２        他方の回路系統
１，７      走行用制御弁
２〜５      作業機用制御弁
６          走行直進制御弁
ａ          通常走行制御位置
ｂ          走行直進制御位置
８〜１０    作業機用制御弁
１５          パイロット圧導入通路
１６〜２３    パイロット流路制御部
２４          弁本体
２５          スプール
３３          パイロット通路
３４          凹部
３５          環状凹部
３６          絞り部であるノッチ
【図１】
0004979491.tif 000002
【図２】
0004979491.tif 000003
【図３】
0004979491.tif 000004