(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量型ポンプの吐出管路にチェック弁を介してクローズドセンタ型切換弁を並列に配設し、このクローズドセンタ型方向切換弁に複数のアクチュエータを接続するとともにアクチュエータの最高負荷圧力を複数のシャトル弁を介して制御弁に導入し、制御弁よりの油圧で制御シリンダを作動させてポンプの斜板の傾転角を制御するようにしたロードセンシングシステムにおける油圧回路にあって、ポンプの吐出管路より分岐し一端を閉塞したオープンセンタ管路にオープンセンタ型方向切換弁を並列に配設し、オープンセンタ型方向切換弁に複数のアクチュエータを接続するとともに、上記シャトル弁に連通し、かつ、オープンセンタ管路から分岐した管路に切換手段を設け、この切換手段が連通状態にある時に、上記オープンセンタ管路を、切換手段を介して可変容量型ポンプを制御する制御弁に連通し、オープンセンタ型方向切換弁を操作して、オープンセンタ型方向切換弁に接続されたロードセンシング機能を必要としないアクチュエータを作動させるようにしたことを特徴とするロードセンシングシステムにおける油圧回路。
【請求項２】
前記切換手段は、ダブルチェック弁を付加した２ポート２ポジッションの電磁式切換弁であることを特徴とする請求項１に記載のロードセンシングシステムにおける油圧回路。
【請求項３】
前記切換手段は、オープンセンタ型方向切換弁に機械的に連繋されるダブルチェック弁を付加した２ポート３ポジッションの切換弁であることを特徴とする請求項１に記載のロードセンシングシステムにおける油圧回路。
【請求項４】
前記切換手段は、オープンセンタ管路より分岐した管路と前記シャトル弁よりの管路とを制御弁に選択的に接続可能に配設される３ポート２ポジッションの電磁式切換弁であることを特徴とする請求項１に記載のロードセンシングシステムにおける油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のアクチュエータを同時又は各個別に方向切換弁で操作可能にし、アクチュエータの負荷変動に対応するようにした建設機械等のロードセンシングに関し、特に、ロードセンシングシステムにおける油圧回路の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のロードセンシングシステムにおける油圧回路は、可変容量型ポンプの吐出管路に複数のアクチュエータを同時又は別個に操作可能に設けられたクローズドセンタ型方向切換弁を並列に接続し、各アクチュエータの各負荷圧力の最も高い負荷圧力をシャトル弁より可変容量型ポンプを制御する制御弁にパイロット管路を介して導入し、ポンプの吐出圧、ばね力との力バランスで作動する制御弁よりの油圧で制御シリンダを作動させて、可変容量型ポンプの斜板を傾転し、各アクチュエータの負荷圧力に応じて、ポンプの吐出圧、流量を制御するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例のものでは、ロードセンシング機能を必要とされる母機にあっても、ロードセンシング機能を必要としない、例えばクレーンのアウトリガーに使用されるアクチュエータ等を含め、全てのアクチュエータをロードセンシング機能が作用するような回路で構成しており、ロードセンシング機能を必要としないクレーンのアウトリガー用アクチュエータにまでロードセンシング機能を設けるようにすることは無駄であり、そのための機能を有するようにクローズドセンタ型方向切換弁やセンシング管路等を配設しなけばならず、高価となり、また、ロードセンシング回路は、一般的にクローズドセンタ回路であって、センシング機能を必要としない回路では、オープンセンタ回路となっており、両回路を単に接続するだけではロードセンシング機能を発揮させ、十分に作動させることは簡易にできないという問題がある。
【０００４】
そこで、この発明は、ロードセンシング機能を必要とするアクチュエータには、ロードセンシング機能を作用させ、ロードセンシング機能を必要としないアクチュエータには、ロードセンシング機能を作用させないように過剰な機能を排除して、市販されているような容易に入手できる簡易な切換弁を用いて安価に構成するようにしたロードセンシングシステムの油圧回路を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、可変容量型ポンプの吐出管路にチェック弁を介してクローズドセンタ型切換弁を並列に配設し、このクローズドセンタ型方向切換弁に複数のアクチュエータを接続するとともにアクチュエータの最高負荷圧力を複数のシャトル弁を介して制御弁に導入し、制御弁よりの油圧で制御シリンダを作動させてポンプの斜板の傾転角を制御するようにしたロードセンシングシステムにおける油圧回路にあって、ポンプの吐出管路より分岐し一端を閉塞したオープンセンタ管路にオープンセンタ型方向切換弁を並列に配設し、オープンセンタ型方向切換弁に複数のアクチュエータを接続するとともに、上記シャトル弁に連通し、かつ、オープンセンタ管路から分岐した管路に切換手段を設け、この切換手段が連通状態にある時に、上記オープンセンタ管路を、切換手段を介して可変容量型ポンプを制御する制御弁に連通し、オープンセンタ型方向切換弁を操作して、オープンセンタ型方向切換弁に接続されたロードセンシング機能を必要としないアクチュエータを作動させる。
【０００６】
第２の発明では、切換手段をダブルチェック弁を付加した２ポート２ポジッションの電磁式切換弁とする。
【０００７】
第３の発明では、切換手段をオープンセンタ型方向切換弁に機械的に連繋されるダブルチェック弁を付加した２ポート３ポジッションの切換弁とする。
【０００９】
第４の発明では、切換手段をオープンセンタ管路より分岐した管路と前記シャトル弁よりの管路とを制御弁に選択的に接続可能に配設される３ポート２ポジッションの電磁式切換弁とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
この実施の形態に関わるロードセンシングシステムにおける油圧回路は、図１に示すように、可変容量型ポンプ（以下ポンプという）１の吐出管路２にロードセンシング機能を持たせる複数のアクチュエータ３を同時又は別個に操作可能に設けられるクローズドセンタ型５ポート３ポジションで絞りを付加した複数の方向切換弁（以下クローズドセンタ型方向切換弁という）４Ａ，４Ｂがチェック弁５Ａ，５Ｂを介して並列に接続してある。
【００１１】
クローズドセンタ型方向切換弁４Ａ，４Ｂのポート４Ａａと４Ａｂ，４Ｂａと４Ｂｂには管路３ａ，３ｂを介してアクチュエータ３に接続され、また、ポート４Ａｄ，４Ｂｄは、管路３ｃ，３ｄを介してタンクＴに、ポート４Ａｅ，４Ｂｅは、チェック弁５Ａ，５Ｂにそれぞれ接続されている。
【００１２】
一方、ポンプ１の吐出管路２より分岐したオープンセンタ管路６にロードセンシング機能を必要としない複数のアクチュエータ７を同時又は別個に操作可能に設けられるオープンセンタ型６ポート３ポジションを有する方向切換弁（以下オープンセンタ型方向切換弁という）８Ａ，８Ｂがチェック弁１１Ａ，１１Ｂを介して並列に接続してある。
【００１３】
オープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂのポート８Ａａと８Ａｂ，８Ｂａと８Ｂｂには管路７ａ，７ｂを介してアクチュエータ７に接続され、またポート８Ａｄ，８Ｂｄは、管路７ｃを介してタンクＴに、また、ポート８Ａｃ，８Ａｆ，８Ｂｃ，８Ｂｆは、オープンセンタ管路６に、ポート８Ａｅ，８Ａｅは、チェック弁１１Ａ，１１Ｂを介して管路６ｃからオープンセンタ管路６にそれぞれ接続されている。
【００１４】
オープンセンタ管路６の最下流側端には、図示しないプラグ等で閉塞されている。
【００１５】
そして、各クローズドセンタ型方向切換弁４Ａ，４Ｂの下流側ポート４Ａｃ，４Ｂｃより各アクチュエータ３の負荷圧力を検出するパイロット管路９ａ，９ｂ
を介して第１のシャトル弁１０Ａに接続してあり、シャトル弁１０Ａより各アクチュエータ３の内最も高い負荷圧力をパイロット管路９ｃを介して第２のシャトル弁１０Ｂに導入するように接続してある。
【００１６】
オープンセンタ管路６より分岐した管路６ａに切換手段であるダブルチェック弁１２を付加した２ポート２ポジションの電磁式切換弁１３を配設し、電磁式切換弁１３の下流側ポート１３ｂより管路６ｂを介して前記第２のシャトル弁１０Ｂに接続されている。
【００１７】
さらに、前記第２のシャトル弁１０Ｂよりパイロット管路９ｄを介してポンプ１を制御する制御弁１４へと接続されている。
【００１８】
制御弁１４は、各アクチュエータ３よりの最高負荷圧力、ポンプ吐出圧、ばね力との力バランスで作動し、制御弁１４より油圧を管路９ｅを介して制御シリンダ１５へ供給するように接続してある。
【００１９】
制御シリンダ１５は、ポンプ１の図示しない斜板に連繋し、制御弁１４よりの油圧、ポンプの吐出圧、制御シリンダ１５内のばね力との力バランスで作動し、最高負荷圧力に対応してポンプ１の傾転角を制御するようになっている。
【００２０】
次にその作用を説明する。
今、仮に、電磁式切換弁１３がＯＦＦで、クローズドセンタ型方向切換弁４Ａ，４Ｂとオープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂが中立位置にあって、オープンセンタ管路６の一端は、図示しないプラグで閉塞されており、制御弁１４には第２のシャトル弁１０Ｂよりアクチュエータ３の負荷圧力が作用せず、制御弁１４からはポンプ１の吐出圧のみが制御シリンダ１５に作用して、ポンプ１の斜板の傾転角が最小に保たれている。
【００２１】
そこで、電磁式切換弁１３をＯＮして、オープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂを左右どちらかの方向に切り換えた場合には、ポンプ１の吐出圧力は、電磁式切換弁１３，管路６ｂ，第２のシャトル弁１０Ｂ，パイロット管路９ｄを介して制御弁１４に導入され、制御弁１４よりの油圧を管路９ｅを介して制御シリンダ１５に作用させ、ポンプ１の斜板の傾転角を増大して、ポンプ１の吐出圧をロードセンシング機能を作用させる必要のないアウトリガー用アクチュエータ７等に供給するようになっている。
【００２２】
そして、アウトリガー用アクチュエータ７等が作動し終り、アクチュエータ７に油圧を供給する必要がなくなってから、オープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂを中立位置に戻し、電磁式切換弁１３もＯＦＦにする。
【００２３】
次に、クローズドセンタ型方向切換弁４Ａ，４Ｂを操作してアクチュエータ３を作動させると、クローズドセンタ型方向切換弁４Ａ，４Ｂの下流側より各アクチュエータ３の最高の負荷圧力を第１，２のシャトル弁１０Ａ，１０Ｂよりパイロット管路９ｄを介して制御弁１４に導入され、ポンプ１の吐出圧、ばね力との力バランスで作動し、制御弁１４よりの圧力で制御シリンダ１５を作動させてポンプ１の斜板を傾転し、クローズドセンタ型方向切換弁４Ａ，４Ｂの下流側に接続したアクチュエータ３の最高負荷圧力に応じてロードセンシングし、ポンプ１の吐出圧力、流量を制御するようになっている。
【００２４】
このように、ロードセンシングシステムの油圧回路にあって、ポンプ１の吐出管路２より分岐し一端を閉塞したオープンセンタ管路６にロードセンシング機能を必要としない複数のアクチュエータ７を同時又は別個に操作可能に設けられるオープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂを並列に配設するとともにオープンセンタ管路６より分岐した管路６ａに切換手段であるダブルチェック弁１２を付加した２ポート２ポジションの電磁式切換弁１３を配設し、電磁式切換弁１３より管路６ｂを介して前記第２のシャトル弁１０Ｂに接続するようにしたから、ロードセンシング機能を必要としない、例えばクレーンのアウトリガーに使用されるアクチュエータ７等をロードセンシング機能を作用させずに、オープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂで操作することが可能となり、過剰な機能を排除して、市販されているような容易に入手できる簡易な切換手段を用いて安価に構成することができる。
【００２５】
また、切換手段をダブルチェック弁１２を付加した２ポート２ポジションの電磁式切換弁１３にしたから、母機の操作位置から離れての遠隔操作が可能となり、ロードセンシング機能を必要としない複数アクチュエータ７の作動を確認しながら操作することもできる。
【００２６】
次に、第２図に示す第２の実施に形態は、前記第１の実施の形態における切換手段である電磁式切換弁に代わってオープンセンタ型方向切換弁に機械的に連繋した切換弁に置き換えたもので、その他は第１の実施の形態と同じであり、ここでは相違する構成についてのみ説明し、他の構成要素の詳細については省略する。
【００２７】
そこで、第２の実施の形態におけるロードセンシングシステムの油圧回路は、図２に示すように、ポンプ１の吐出管路２に分岐したオープンセンタ管路６にロードセンシング機能を必要としない複数のアクチュエータ７を同時又は別個に操作可能に設けられるオープンセンタ型６ポート３ポジション切換弁（以下オープンセンタ型方向切換弁という）８Ａ，８Ｂを配設し、このオープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂに切換手段である２ポート３ポジションを有し、センタポジションにダブルチェック弁１７Ａ，１７Ｂを付加した切換弁１８Ａ，１８Ｂをリンク１９ａ，１９ｂ等で機械的に連繋し、切換弁１８Ａ，１８Ｂの入力側ポート１８Ａｂ，１８Ｂｂとオープンセンタ管路６とを管路６ｃで接続し、下流側ポート１８Ａａ，１８Ｂａを管路６ｄ，６ｅ，６ｆを介して前記第２のシャトル弁１０Ｂに接続してある。
【００２８】
クローズドセンタ型方向切換弁４Ａ，４Ｂとオープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂが中立時にあっては、オープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂに連繋した切換弁１８Ａ，１８Ｂも同様に中立にあり、オープンセンタ管路６は、一端側が図示しないプラグで閉塞されており、制御弁１４には第２のシャトル弁１０Ｂよりの負荷圧力が作用せず、制御弁１４にはポンプ吐出圧のみが作用して、制御弁１４よりの油圧で制御シリンダ１５を作動させて、ポンプ１の斜板の傾転角を最小に保っている。
【００２９】
そこで、オープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂを左右どちらかの方向に切り換えた場合には、ポンプ１の吐出圧力は、切換弁１８Ａ，１８Ｂ、管路６ｄ，６ｅ、６ｆ，第２のシャトル弁１０Ｂ、パイロット管路９ｄを介して制御弁１４に導入され、制御弁１４よりの油圧で制御シリンダ１５が作用して、ポンプ１の斜板の傾転角を増大して、ポンプ１の吐出圧をロードセンシング機能を必要としないアウトリガー用アクチュエータ７等に供給する。
【００３０】
アウトリガー用アクチュエータ７等が作動し終わったら、オープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂを中立位置に戻し、同時に切換弁１８Ａ，１８Ｂも同様に中立位置に戻り、第２のシャトル弁１０Ｂへは、パイロット圧が供給されないようになっている。
【００３１】
このように、オープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂにリンク１９ａ，１９ｂ等で機械的に連繋する切換弁１８Ａ，１８Ｂを配設し、切換弁１８Ａ，１８Ｂより管路６ｄ，６ｅ，６ｆを介して前記第２のシャトル弁１０Ｂに接続するようにしたので、ロードセンシング機能を必要としない、例えばクレーンのアウトリガーに使用されるアクチュエータ７等をロードセンシング機能を作用させずに、オープンセンタ型方向切換弁１８Ａ，１８Ｂで操作することができ、前記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏するとともにオープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂに機械的に連繋する切換弁１８Ａ，１８Ｂを配設したから、切換弁１８Ａ，
１８Ｂを駆動するための駆動装置、電気配線を必要とせず、安価に構成することができる。
【００３５】
更に、第３図に示す第３の実施に形態は、前記第１の実施の形態における第２のシャトル弁と２ポート２ポジッションを有する電磁式切換弁とを３ポート２ポジションの電磁式切換弁に置き換えたもので、第３の実施の形態におけるロードセンシングシステムの油圧回路は、図３に示すように、ポンプ１の吐出管路２に接続されたオープンセンタ管路６より分岐した管路６ｇに切換手段である３ポート２ポジションの電磁式切換弁２２を配設し、この電磁式切換弁２２の入力側ポート２２ａ，２２ｂにオープンセンタ管路６より分岐した管路６ｇと第１のシャトル弁１０Ａよりの管路９ｃとを選択可能に接続し、出力側ポート２２ｃをパイロット管路９ｄで制御弁１４に接続してある。
【００３６】
そこで、上記電磁式切換弁２２をＯＮし、オープンセンタ型方向切換弁８Ａ，８Ｂを左右どちらかの方向に切り換えると、ポンプ１の吐出圧力は、電磁式切換
弁２２、パイロット管路９ｄを介して制御弁１４に導入され、制御弁１４よりの油圧で制御シリンダ１５が作用して、ポンプ１の斜板の傾転角を増大して、ポンプ吐出圧をロードセンシング機能を必要としないアウトリガー用アクチュエータ７等に供給することができる。
【００３７】
一方、電磁式切換弁２２がＯＦＦにあって、クローズドセンタ型方向切換弁４Ａ，４Ｂを左右どちらかに操作すると、アクチュエータ３の負荷圧力が第１のシャトル弁１０Ａ、電磁式切換弁２２、パイロット管路９ｄを介して制御弁１４に導入され、ポンプ１の吐出圧力は、制御弁１４よりの油圧で制御シリンダ１５が作用して、ポンプ１の斜板の傾転角を増大して、アクチュエータ３の最高負荷圧力に応じてロードセンシングし、ポンプ１の吐出圧力、流量を制御するよになっている。
【００３８】
このように、オープンセンタ管路６より分岐した管路６ｇと第１のシャトル弁１０Ａよりのパイロット管路９ｃとを制御弁１４に選択的に接続可能に配設される３ポート２ポジッションの電磁式切換弁２２にしたから、前記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏するとともに前記第１の発明における第２のシャトル弁１０Ｂを削除でき、回路が簡素化され、安価に構成できる。
【００３９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、可変容量型ポンプの吐出管路にチェック弁を介してクローズドセンタ型方向切換弁を並列に配設し、このクローズドセンタ型方向切換弁にアクチュエータを接続するとともにアクチュエータの最高負荷圧力をシャトル弁を介して制御弁に導入し、制御弁よりの出力圧で制御シリンダを作動させてポンプの斜板の傾転角を制御するようにしたロードセンシングシステムにおける油圧回路にあって、ポンプの吐出管路より分岐し一端を閉塞したオープンセンタ管路にオープンセンタ型方向切換弁を並列に配設し、オープンセンタ型方向切換弁に複数のアクチュエータを接続するとともにオープンセンタ管路より分岐し前記シャトル弁に連通する通路に切換手段を配設し、この切換手段の作動中にオープンセンタ型方向切換弁を操作して、オープンセンタ型方向切換弁に接続された複数のアクチュエータを作動させるようにしたので、ロードセンシング機能を必要としない、例えばクレーンのアウトリガーに使用されるアクチュエータ等をロードセンシング機能を作用させずに、オープンセンタ型方向切換弁で操作することが可能となり、過剰な機能を排除して簡易な切換手段を用いて安価に構成することができる。
【００４０】
第２の発明によれば、第１の発明における切換手段をダブルチェック弁を付加した２ポート２ポジッションの電磁式切換弁としたので、第１の発明の効果に加えて、更に母機から離れての遠隔位置での操作が可能になる。
【００４１】
第３の発明によれば、第１の発明における切換手段をオープンセンタ型方向切換弁に機械的に連繋されるダブルチェック弁を付加した２ポート３ポジッションの切換弁としたので、第１の発明の効果に加えて、オープンセンタ型方向切換弁と連動して確実に作動させることができるとともに切換弁を駆動する駆動装置や配線を要さずに安価に構成できる。
【００４３】
第５の発明によれば、第１の発明における切換手段をオープンセンタ管路より分岐した管路とシャトル弁より分岐した管路とを制御弁に選択的に接続可能に配設される３ポート２ポジッションの電磁式切換弁としたので、前記第１の発明における第２のシャトル弁を削除でき、回路が簡素化され、安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の第１の実施の形態を示すロードセンシングシステムにおける油圧回路。
【図２】  同じく第２の実施の形態を示すロードセンシングシステムにおける油圧回路。
【図３】  同じく第３の実施の形態を示すロードセンシングシステムにおける油圧回路。
【符号の説明】
１  ポンプ
２  吐出管路
３  アクチュエータ
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ  管路
４Ａ，４Ｂ  クローズドセンタ型方向切換弁
４Ａａ，４Ａｂ ４Ａｃ，４Ａｄ，４Ａｅ  切換弁のポート
４Ｂａ，４Ｂｂ ４Ｂｃ，４Ｂｄ，４Ｂｅ  切換弁のポート
５Ａ，５Ｂ  チェック弁
６  オープンセンタ管路
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ  管路
７  アクチュエータ
７ａ，７ｂ  管路
８Ａ，８Ｂ  オープンセンタ型方向切換弁
８Ａａ，８Ａｂ，８Ａｃ，８Ａｄ，８Ａｅ，８Ａｆ  切換弁のポート
８Ｂａ，８Ｂｂ，８Ｂｃ，８Ｂｄ，８Ｂｅ，８Ｂｆ  切換弁のポート
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ  パイロット管路
１０Ａ，１０Ｂ  第１，２のシャトル弁
１１Ａ，１１Ｂ  チェック弁
１２  ダブルチェック弁
１３  電磁式切換弁
１３ａ，１３ｂ  切換弁のポート
１４  制御弁
１５  制御シリンダ
１７Ａ，１７Ｂ  ダブルチェック弁
１８Ａ，１８Ｂ  切換弁
１８Ａａ，１８Ａｂ，１８Ｂａ，１８Ｂｂ  切換弁のポート
１９ａ，１９ｂ  リンク
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  シャトル弁
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ  管路
２２  電磁式切換弁
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  切換弁のポート
Ｔ  タンク
【図１】
0003746142.tif 000002
【図２】
0003746142.tif 000003
【図３】
0003746142.tif 000004