专利名称：液压回路装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及有时同时操作多个液压执行器的建筑机械，例如搭载在液压挖掘机上的液压回路装置，特别是涉及备有负载传感系统，而且在各控制阀中设置不受多个液压执行器的负载压差的影响地使复合操作成为可能的分流阀的液压回路装置。
此外，成为作为液压执行器设置回转马达和动臂缸，在检测回转马达侧的负载压力用的分支油路上设置开关阀，由动臂上升操作用的液控压力信号来操作此一开关阀的构成，借此一边使液压挖掘机的回转体回转一边使动臂上升时，开关阀动作而阻断回转马达的负载压力，作为信号压力检测动臂上升的负载压力，靠此一负载压力使LS阀和压力补偿阀动作。
此外，作为在备有负载传感系统的液压回路装置中把分流阀和保持单向阀组合起来作为阀组简化构成者，有国际申请公开公报WO98/31940中所述的控制阀。在此一装置中，把分流阀的阀芯部分地内装于保持单向阀的中空形阀芯，并且作为分流阀的内部通路(油路窄槽)形成控制阀的负载压力检测用的油路，而且利用该内部通路赋予单向阀功能，借此使作为阀要素的单向阀成为不需要的，简化控制阀的结构。
在日本专利第2721383号公报的图3中所示的构成中不设置开关阀的一般液压回路装置中，为了进行上述作业而同时操作回转用和动臂上升用遥控阀时，因为上部回转体是惯性体故回转侧有大惯性，不马上动作，因此回转侧的检测压力成为接近于液压泵的输出压力的值，LS阀动作而泵输出压力立即上升到溢流压力。在单独动作时虽然动臂侧在低于该溢流压力的压力下就能动作，但是为了与回转同时动作而在分流阀部发生多余的压力损失(能量损失)。若是此一液压回路装置还给液压泵赋予功率控制的功能，则在液压泵的输出压力升高时泵输出流量减少。此外，回转侧的负载与使物体上下运动的场合(如果没有超过物体重量的力就不运动)不同，相当于在水平面上使物体运动，只要有超过摩擦力的力就能够使物体运动。也就是说，虽然加速慢但是回转侧能够在动臂侧的驱动压力下运动。因此，最好是在本复合操作时能够不检测回转侧的压力，而是检测动臂侧的压力。
在日本专利第2721383号公报的图3中所示的液压回路装置中，靠动臂上升的液控压力信号使设在回转用负载压力检测用的分支油路上的开关阀动作，不检测回转马达的负载压力而具有上述功能，改善能量消耗和作业速度。但是，在此一现有技术中，为了检测负载压力需要专用的分支油路，而且有必要在此一分支油路上配置单向阀，检测最高负载压力的部位复杂而存在着零件数增多，成本提高这样的问题。
在国际申请公开公报WO98/31940中所述的控制阀中，由于如上所述作为分流阀的内部通路(油路窄槽)形成控制阀的负载压力检测用的油路，而且利用该内部通路赋予单向阀功能，借此可以简化检测负载压力的部位，所以如果在日本专利第2721383号公报的图3中所示的液压回路装置中采用它，则可以解决检测负载压力的部位复杂这样的上述问题。但是，在作为分流阀的内部通路(油路窄槽)来形成负载压力检测用的油路，而且利用该内部通路赋予单向阀的功能的场合，如上所述设置开关阀，在回转·动臂上升操作时阻断回转马达的负载压力而把作为低压侧的动臂上升的负载压力作为信号压力来检测这一点，意味着阻断回转马达的负载压力(不检测)同时不能把信号传递油路的信号压力(别的执行器的负载压力)引到分流阀的控制室，成为不赋予分流功能。
本发明的第1个目的在于，提供一种在驱动惯性体的复合操作时能够不阻断高负载压力侧的负载压力检测油路而把低负载压力侧的压力作为信号压力来检测的液压回路装置。
本发明的第2个目的在于，提供一种在驱动惯性体的复合操作时能够把低负载压力侧的压力作为信号压力来检测的，并且简化检测负载压力的部位而且不损伤分流功能的液压回路装置。
(1)为了实现上述第1和第2个目的，本发明是一种液压回路装置，备有液压泵，由从此一液压泵输出的压力油来驱动的多个液压执行器，配置在前述液压泵与多个液压执行器之间的多个控制阀，引导基于前述多个液压执行器的最高负载压力的信号压力的信号传递油路，以及控制前述液压泵的输出压力使得比前述信号压力高出规定值的泵控制机构，前述多个控制阀分别包括备有控制供给到前述多个液压执行器的压力油的流量的进口节流的可变节流的主阀，以及作为配置在前述进口节流的可变节流与前述执行器之间的分流阀、有着一端位于连接到前述进口节流的可变节流的入侧、另一端位于控制室的阀芯、在前述控制室的压力与前述入侧的压力的平衡下前述阀芯移动而控制前述入侧的压力、借此来控制前述进口节流的可变节流的前后压差的分流阀，在该液压回路装置中，备有作为设在前述多个控制阀的各个上的负载压力检测油路，分别有从前述进口节流的可变节流与前述液压执行器之间分支并检测该分支部分的压力而且连接到前述分流阀的控制室的带有单向阀功能的第1油路，把前述控制室连接到前述信号传递油路的第2油路，前述带有单向阀功能的第1油路有在前述分流阀的阀芯上形成，一端开口于前述分流阀的入侧和出侧中的某一方，另一端开口于前述阀芯的外周的阀芯通路；和设在此一阀芯通路的另一端与前述控制室之间，在使前述分流阀的阀芯在开阀方向上移动规定距离时使前述通路的另一端开口于前述控制室的遮盖部的负载压力检测油路；设在前述多个控制阀中的第1特定的控制阀中的前述负载压力检测油路的第2油路上的换向阀；以及连接到前述多个控制阀中的第2特定的控制阀中的前述分流阀的出侧的第3油路；前述换向阀有着仅把前述第2油路的前述控制室侧部分连接到前述信号传递油路的第1位置，和把前述第2油路的前述控制室侧部分连接到前述信号传递油路和前述第3油路两方的第2位置。
像这样，在连接第1特定的控制阀的负载压力检测油路上的控制室和信号传递油路的第2油路上配置换向阀，在此一换向阀中设置把第2油路的控制室侧部分连接到信号传递油路和连接到第2特定的控制阀的分流阀的出侧的第3油路两方的第2位置，借此在令第1特定的控制阀为惯性体驱动侧(例如回转侧)，令第2特定的控制阀为低负载压力侧(例如动臂上升侧)，令在同时驱动联系着第1和第2控制阀的液压执行器的复合操作时(例如回转与动臂上升的复合操作时)把换向阀切换到第2位置的场合，在该复合操作时信号传递油路也向第2特定的控制阀的分流阀的出侧开放，故在信号传递油路上作为低负载压力侧的第2特定的控制阀中的分流阀的出侧压力作为信号压力被检测。
因为一在信号传递油路中检测到低负载压力侧的压力，泵控制机构就动作以便补偿此一压力，控制成液压泵的输出压力比低负载压力侧的压力高出规定值，故第2特定的控制阀的分流阀不进行节流动作，可以防止此一分流阀部分处的多余的压力损失(能量损失)的发生，并且即使在泵控制机构具有功率控制功能的场合泵输出流量也不减少，可以把足够的流量供给到第2特定的控制阀侧，得到良好的复合操作性。
此外，作为分流阀的阀芯通路来构成带有单向阀功能的第1油路，而且利用该阀芯通路来赋予单向阀功能，借此检测控制阀的负载压力的部位得到简化。
此外，在利用分流阀的阀芯通路来构成带有单向阀功能的第1油路的场合，阻断把控制室连接到信号传递油路的第2油路这一点意味着不检测压力同时信号传递油路的信号压力(另一个执行器的压力)也不能引到控制室，不赋予分流功能。本发明没有油路的阻断，把控制室连接到信号传递油路和第3油路(第2特定的控制阀的分流阀的出侧)两方，借此具有与不检测第1特定的控制阀的压力(高压侧的压力)者相同的功能，在此一场合，维持把第2特定的控制阀侧的压力(低压侧压力；信号压力)引到第1特定的控制阀的控制室的功能，不损害分流功能。
(2)在上述(1)中，最好是前述多个控制阀分别还有配置在前述分流阀与液压执行器之间的保持单向阀，前述带有单向阀功能的第1油路从前述进口节流的可变节流与保持单向阀之间分支并检测该部分的压力。
借此，即使液压执行器的负载压力高于主阀的进口节流，负载压力也保持在保持单向阀中，压力油不会经由负载压力检测油路和信号检测油路向油箱倒流。
(3)在上述(1)或(2)中，最好是前述多个控制阀分别有在前述分流阀的阀芯的外周上形成，前述一端开口于前述分流阀的出侧的油路窄槽，此一油路窄槽构成前述阀芯通路。
借此得到作为带有单向阀功能的第1油路的一部分的阀芯通路。
(4)在上述(1)中，还备有在前述第1和第2特定的控制阀两方被操作时生成第1信号的机构，前述换向阀靠前述第1信号从前述第1位置切换到前述第2位置。
借此，在如上述(1)中所述在复合操作时，换向阀动作而把控制室连接到信号传递油路和第3油路两方，在信号传递油路中作为低负载压力侧的第2特定的控制阀中的分流阀的出侧压力作为信号压力被检测。
(5)在上述(1)中，还备有配置在前述第3油路上，仅允许从前述换向阀向前述第2特定的控制阀的分流阀的压力油的流动的单向阀。
借此，在复合操作的过程中负载压力的高低的关系逆转，在第2特定的控制阀侧成为高负载压力侧的场合，该高负载压力就作为信号压力在信号传递油路上被检测，可以可靠地驱动第2特定的控制阀侧的液压执行器。
(6)在上述(5)中，前述单向阀是能够有选择地打开的液控单向。
借此，在第2特定的控制阀侧的液压执行器到达行程末端时，通过打开液控单向，信号传递油路的信号压力成为第1特定的控制阀侧的压力，有助于作业速度的优化和能量损失的改善。
(7)在上述(6)中，还备有在联系着前述第2特定的控制阀的液压执行器到达行程末端时生成第2信号的机构，前述液控单向被前述第2信号打开。
借此，如上述(6)中所述，在前述第2特定的控制阀侧的液压执行器到达行程末端时液控单向动作打开，信号传递油路的信号压力成为第1特定的控制阀侧的压力。
(8)为了实现上述第1个目的，本发明是一种液压回路装置，备有液压泵，由从此一液压泵输出的压力油来驱动的多个液压执行器，配置在前述液压泵与多个液压执行器之间的多个控制阀，引导基于前述多个液压执行器的最高负载压力的信号压力的信号传递油路，以及控制前述液压泵的输出压力使得比前述信号压力高出规定值的泵控制机构；前述多个控制阀分别包括备有控制供给到前述多个液压执行器的压力油的流量的进口节流的可变节流的主阀，以及作为配置在前述进口节流的可变节流与前述执行器之间的分流阀、有着一端位于连接到前述进口节流的可变节流的入侧、另一端位于控制室的阀芯、在前述控制室的压力与前述入侧的压力的平衡下前述阀芯移动而控制前述入侧的压力、借此来控制前述进口节流的可变节流的前后压差的分流阀；在该液压回路装置中，备有作为设在前述多个控制阀的各个上的负载压力检测油路，分别有从前述进口节流的可变节流与前述液压执行器之间分支并检测该分支部分的压力而且连接到前述分流阀的控制室的带有单向阀功能的第1油路，把前述控制室连接到前述信号传递油路的第2油路的负载压力检测油路；设在前述多个控制阀中的第1特定的控制阀中的前述负载压力检测油路的第2油路上的换向阀；以及连接到前述多个控制阀中的第2特定的控制阀中的前述分流阀的出侧的第3油路；前述换向阀有着仅把前述第2油路的前述控制室侧部分连接到前述信号传递油路的第1位置，和把前述第2油路的前述控制室侧部分连接到前述信号传递油路和前述第3油路两方的第2位置。
借此，如上述(1)中所述，在驱动惯性体的复合操作时不阻断高负载压力侧的负载压力检测油路，就可以把低负载压力侧的压力作为信号压力来检测，可以防止分流阀部分处的压力损失(能量损失)的发生，而且得到良好的复合操作性。
图2是用液压符号来表示控制阀的主阀部的功能的图。
图3是表示PQ阀的特性的图。
图4是表示说明
图1中所示的控制阀的功能用的等效回路的图。
图5是表示装备了本发明的液压回路装置的液压挖掘机的外观的图。
图6是表示根据本发明的第2实施例的液压回路装置的主要部分的图。
图7是表示根据本发明的第3实施例的液压回路装置的图。
图8是表示说明图7中所示的控制阀的功能用的等效回路的图。
图9是表示负载传感系统的泵控制机构的另一个例子的图。
首先，用图1～图4来说明根据本发明的第1实施例的液压回路装置。
在图1中，本实施例的液压回路装置备有变量液压泵1，根据消耗功率来控制此一液压泵1的倾转的功率控制阀(以下称为PQ阀)12，以及根据液压泵1的输出压力与基于最高负载压力的信号压力Pc(下文述及)之差使液压泵1的输出油液向油箱T旁通的LS控制用的旁通阀2。
从液压泵1输出的压力油供给到多个液压执行器3-1、3-2，在液压泵1与液压执行器3-1、3-2之间设置有具备如图2中所示的进口节流的可变节流M/I和出口节流的可变节流M/O的滑阀式主阀4a-1、4a-2的控制阀4-1、4-2，通过切换操作主阀4a-1、4a-2来控制供给到液压执行器3-1、3-2的压力油的流动方向和流量。
此外，在本实施例中，液压执行器3-1是使液压挖掘机的上部回转体回转的液压马达(回转马达)，液压执行器3-2是使液压挖掘机的动臂上下动作的液压缸(动臂缸)。再者，虽然仅画出两个液压执行器，但是可以使用的执行器的数目当然不限于此。此外，在图1中由于图示上的原因，在进口节流侧和出口节流侧分开画出仅主阀4a-1、4a-2的单侧的切换位置中的进口节流的可变节流M/I和出口节流的可变节流M/O，主阀4a-1的节流M/I和节流M/O是右回转或左回转方向中的某一个切换位置中的，主阀4a-2的节流M/I和节流M/O是动臂上升方向(动臂缸3-2的伸长方向)的切换位置中的。
控制阀4-1、4-2分别除了备有上述进口节流的可变节流M/I和出口节流的可变节流M/O的主阀4a-1、4a-2之外，内装使复合操作成为可能的分流阀5-1、5-2和保持单向阀6-1、6-2。
在控制阀4-1中，分流阀5-1、保持单向阀6-1设置在进口节流的可变节流M/I与液压执行器3-1之间，分流阀5-1设置在进口节流的可变节流M/I与保持单向阀6-1之间。
此外，分流阀5-1有在阀体内移动而在进口通路5a与出口通路5b间改变开口面积的阀芯50，在此一阀芯50的背部设有控制室70。阀芯50的开阀方向的作用端(受压部)位于进口通路5a中，闭阀方向的作用端(受压部)位于控制室70中，在控制室70的压力与进口通路5a的压力的平衡下阀芯50移动而控制成使进口通路5a的压力与控制室70的压力相同，借此来控制主阀4a-1的进口节流的可变节流M/I的前后压差。
此外，在阀芯50的外周形成开口于出口通路5b的油路窄槽20，油路窄槽20的控制室70侧的端部20a不开口于阀芯50的端部，形成在阀芯50处于图示的闭位置时阻断油路窄槽20与控制室70之间两者的连通的遮盖量X的遮盖部32，如果阀芯50从图示的闭位置移动超过此一遮盖量X则油路窄槽20成为开口于控制室70中。也就是说，遮盖部32作为阀芯50的动作时的不灵敏区起作用。控制室70经由油路31-1连接到信号传递油路9，在油路31-1中设置作为本发明的特征的二位三通阀11。
这里，油路窄槽20和遮盖部32构成从进口节流的可变节流M/I与液压执行器3-1之间分支并检测该分支部分的压力而且连接到分流阀5-1的控制室70的带有单向阀功能的第1油路，油路31-1构成把控制室70连接到信号传递油路的第2油路，由此一第1油路和第2油路来构成负载压力检测油路。此外，在备有保持单向阀6-1、6-2的本实施例中，带有单向阀功能的第1油路(油路窄槽20和遮盖部32)成为从进口节流的可变节流M/I与保持单向阀6-1之间，更严格地说，从分流阀5-1与保持单向阀6-1之间分支并检测该分支部分的压力的构成。进而，遮盖部32在二位三通阀11处于位置I(下文述及)时实现仅在本身联系的液压执行器3-1的负载压力为最高负载压力时检测负载压力的单向阀功能(下文述及)。
在分流阀5-1的阀芯50上，在进口通路5a侧的端部设置扩径部50a，阀芯50的进口通路5a侧的受压面积Ai和控制室70侧的受压面积Ac制成成为Ai＞Ac的关系，减少作用在阀芯50上的液动力的影响。
液压执行器3-2侧的控制阀4-2也取为有与控制阀4-1的分流阀5-1同样的分流阀5-2的构成。图中，对与控制阀4-1的构成要素相同者赋予主编号相同而把分支编号从“-1”变成“-2”的标号，省略其说明。但是，在油路31-2上未设置二位三通阀。此外，在控制阀4-2的分流阀5-2的出口通路5b上作为第3油路连接着低压检测油路35，在低压检测油路35上设置在液压执行器3-2的负载压力高于液压执行器3-1的负载压力时阻止来自分流阀5-2侧的压力油的流动的单向阀36。
设在液压执行器3-1侧的控制阀4-1上的二位三通阀11有一个进口油口11a和两个出口油口11b、11c，进口油口11a连接于油路31-1的控制室70侧部分，一方的出口油口11b连接于信号检测油9，另一方的出口油口11c经由低压检测油路35连接于液压执行器3-2侧的控制阀4-2的分流阀的出口通路5b。
此外，二位三通阀11有作为外部信号F引导液压信号的液压操作部11d，没有外部信号F时处于位置I，如果外部信号F加在液压操作部11d上则切换到位置Ⅱ。二位三通阀11处于位置I时进口油口11a仅连接于出口油口11b，分流阀5-1的控制室70仅连接于信号传递油路9，二位三通阀11处于位置Ⅱ时，进口油口11a连接于出口油口11b、11c两方，控制室70连接于信号传递油路9和低压检测油路35两方。
控制阀4-1、4-2的主阀4a-1、4a-2由遥控阀41-1、41-2来操作，外部信号F利用遥控阀41-1、41-2的输出压力来造成。也就是说，遥控阀41-1、41-2以控制液压源40的压力为原压力生成与操作量相对应的液控压力，遥控阀41-1的液控压力经由液控油路43-1引到主阀4a-1的节流M/I和节流M/O，遥控阀41-2的液控压力经由液控油路43-2引到主阀4a-2的节流M/I和节流M/O。液控油路43-1的液控压力为右回转或左回转用，液控油路43-2的液控压力为动臂上升用。
在液压源40的分支油路44上设有由换向阀42-1、42-2的阀群组成的卸载回路42，换向阀42-1、42-2的操作部连接于液控油路43-1、43-2，如果遥控阀41-1、41-2两方被操作，在液控油路43-1、43-2两方中建立起液控压力，则换向阀42-1、42-2一起从图示的位置切换，把液压源40的压力作为外部信号F输出。
PQ阀12控制液压泵1的倾转以便使液压泵1的输出压力P1与输出流量Q之积(功率)恒定，液压泵1的输出流量Q被此一PQ阀12控制成如图3的曲线H所示随着液压泵1的输出压力P1的上升而减少。
旁通阀2有阀芯2a，阀芯2a的闭阀方向的作用端所在的弹簧室2b，以及配置在此一弹簧室2b中，沿闭阀方向给阀芯2a加载的弹簧2c，弹簧室2b经由节流15连接于信号传递油路9，在信号传递油路9中所检测的信号压力引到弹簧室2b。如令液压泵1的输出压力为P1，信号传递油路9的信号压力为Pc，则P1与Pc之差一超过由弹簧2c设定的压差△PL，旁通阀2就进行使来自液压泵1的多余流量返回油箱T的动作。这一点意味着，如果作为由流过控制阀4-1、4-2的流量造成的压差的，进口节流的可变节流M/I的进口压力(=P1)与信号传递油路9的信号压力Pc的压差超过△PL，则使多余流量返回油箱T。
21是主回路保护用的主溢流阀，22是信号油路保护用的辅助溢流阀。
图4中示出说明控制阀4-1、4-2的负载压力检测功能用的等效回路。
在图4中，从控制阀4-1中的分流阀5-1的出口通路5b与保持单向阀6-1之间的油路30-1分支出连接到信号传递油路9的负载压力检测油路7-1，从负载压力检测油路7-1进一步分支出连接到控制室70的控制油路10-1。在负载压力检测油路7-1的油路30-1与控制油路10-1的分支点之间的油路部分7a上设有仅允许压力油从油路30-1向信号传递油路9流动的单向阀8-1,在负载压力检测油路7-1的控制油路10-1的分支点与信号传递油路9之间的油路部分7b上设置上述二位三通阀11。
在图1中所示的控制阀4-1中，油路窄槽20相当于负载压力检测油路7-1的油路部分7a，油路31-1相当于负载压力检测油路7-1的油路部分7b，遮盖部32相当于单向阀8-1和控制油路10-1。于是，在二位三通阀11处于位置Ⅰ(下文述及)的场合，在本身联系的液压执行器3-1的负载压力为最高负载压力时，靠油路窄槽20(图4的油路部分7a)把负载压力从分流阀5-1与保持单向阀6-1之间引到控制室70，进而把引到此一控制室70的负载压力经由油路31-1(图4的油路部分7b)引到信号传递油路9。
控制阀4-2侧的负载压力检测功能除了没有二位三通阀这一点之外实质上也与控制阀4-2相同。
像以上这样，本实施例的控制阀4-1、4-2作为分流阀5-1、5-2的内部通路而装入具有单向阀功能的负载压力检测油路。
装备了本实施例的液压回路装置的液压挖掘机的外观示于图5。
在图5中，80是液压挖掘机，液压挖掘机80有下部行走体81，在下部行走体81上回转的上部回转体82，以及设在上部回转体82上的前部装置83，前部装置83备有能够上下运动地安装于上部回转体82的动臂83a，能够上下·前后运动地连接于动臂83a的前端的斗杆83b，以及能够上下·前后运动地连接于斗杆83b的前端的铲斗83c。上部回转体82由图1中所示的液压执行器(回转马达)3-1来回转驱动，动臂83a由液压执行器(动臂缸)3-2来沿上下方向转动驱动。
说明装备于以上这种液压挖掘机的本实施例的液压回路装置的动作。
首先，就液压执行器(回转马达)3-1的单独操作进行说明。
液压执行器3-1单独操作时因为仅遥控阀41-1被操作，故没有对于二位三通阀11的外部信号F，二位三通阀11处于位置Ⅰ。通过遥控阀41-1的操作使主阀4a-1的进口节流的可变节流M/I打开，来自液压泵1的输出油液经由节流M/I、分流阀5-1供给到液压执行器3-1。此时，分流阀5-1的阀芯50移动到图示上方并开阀，由于油路窄槽20开口于控制室70，所以液压执行器3-1的负载压力靠油路窄槽20、控制室70、油路30-1(图4的负载压力检测油路7-1)被检测，作为信号压力Pc引到信号传递油路9。此一信号压力Pc引到旁通阀2的弹簧室2b，液压泵1的输出压力P1靠此一旁通阀2控制成比信号压力Pc高出弹簧2c的设定值△PL。
此时，如令分流阀5-1的进口通路5a的压力(以下适当时称为进口压力)为P2，出口通路5b的压力(以下适当时称为出口压力)为P3，控制室70的压力(以下适当时称为控制压力)为P4，则保持单向阀6-1处的压力损失微小，分流阀5-1的出口压力P3几乎等于液压执行器3-1的负载压力。
接着，就同时操作遥控阀41-1、41-2的液压执行器(回转马达)3-1与液压执行器(动臂缸)3-2的复合操作进行说明。
如果同时操作遥控阀41-1、41-2，则换向阀42-1、42-2的‘与’回路输出外部信号F，二位三通阀11靠此一外部信号F切换到位置Ⅱ。二位三通阀11处于位置Ⅱ时，如上所述控制室70连接于信号传递油路9和低压检测油路35两方，还连通到液压执行器3-2侧的分流阀5-2的出口通路。
这里，如上所述，液压执行器3-1是使液压挖掘机的上部回转体82回转的液压马达(回转马达)，液压执行器3-2是使液压挖掘机的动臂83a上下动作的液压缸(动臂缸)，从遥控阀41-1向液控油路43-1所输出的液控压力为右回转用或左回转用，从遥控阀41-2向液控油路43-2所输出的液控压力为动臂上升用。因而，上述复合操作是回转与动臂上升的复合操作，在此一复合操作的起动时，液压执行器3-1(回转马达)的负载压力高于液压执行器3-2(动臂缸)的负载压力，液压执行器3-1成为高负载压力侧，液压执行器3-2成为低负载压力侧。
在这种回转与动臂上升的复合操作中，若是在油路31-1(图4的负载压力检测油路7-1的油路部分7b)中没有设置二位三通阀11(或者阀11处于位置Ⅰ)，则由于液压执行器3-1驱动的上部回转体82有大惯性，动作迟钝，所以通过主阀4a-1的进口节流M/I的流量很少，液压泵1的输出压力P1与分流阀5-1的进口压力P2没有多大差别而且分流阀5-1的出口压力P3几乎等于进口压力P2，此一压力作为信号传递油路9的信号压力Pc被检测。像这样检测到接近于进口压力P2的值，是由于流量很小和信号传递油路9处于节流14关闭的状态。一旦检测到液压执行器3-1侧的压力，旁通阀2就动作以便补偿此一压力，液压泵1的输出压力立即上升到溢流阀32的溢流压力。因此，低负载压力侧的液压执行器3-2(动臂缸)虽然在低于该溢流压力的压力下也能动作，但是因为泵输出压力P1成为高压故分流阀5-2节流动作，此一分流阀处就发生多余的压力损失。此外，如果像这样泵输出压力P1成为高压，则液压泵1借助于具有图3的特性的PQ阀12从图3的‘亻’工作点转移到‘口’工作点，控制成减少液压泵1的输出流量。因此，通过回转与动臂上升的复合操作把挖掘土石装入翻斗车的作业中，动臂的上升量不足，使上部回转体82回转90°时前部装置82的前端的铲斗83c未能上升到高于翻斗车的车斗的位置。
在本实施例中，油路31-1(图4的负载压力检测油路7-1的油路部分7b)上设有二位三通阀11，在回转与动臂上升的复合操作时二位三通阀11切换到位置Ⅱ，控制室70连接于信号传递油路9和低压检测油路35两方。因此，信号传递油路9经由低压检测油路35、单向阀36也向液压执行器3-2侧的分流阀5-2的出口通路5b开放，在信号传递油路9中作为低负载压力侧的液压执行器3-2的负载压力就作为信号压力Pc被检测。一检测到液压执行器3-2侧的负载压力，旁通阀2就动作以便补偿此一压力，控制成使液压泵1的输出压力P1比液压执行器3-2的负载压力高出设定值△PL。因此控制阀4-2的分流阀5-2不节流动作，可以防止分流阀部分处的多余的压力损失的发生，并且PQ阀12引起的泵流量的减少也得到抑制，把所需的流量供给到液压执行器3-2，使动臂83a充分地上升。
这里，作为回转马达3-1的负载的上部回转体82的驱动与动臂缸3-2那样使动臂83a上下运动的场合(如果没有超过物体重量的力则不运动)不同，相当于在水平面上使物体运动的场合，只要有超过摩擦力的力就可以使上部回转体82运动。也就是说，虽然加速慢但是回转马达3-1能够在动臂缸3-2侧的驱动压力下运动。因此虽然液压泵1的输出压力P1被控制成比液压执行器3-2的负载压力高出设定值△PL，但是液压执行器3-1能够在此一泵输出压力下使上部回转体82充分回转。
另一方面，由于上部回转体82起动后，一结束回转加速状态而过渡到定常状态，液压执行器3-1的负载压力就降低，所以在液压执行器3-2到达行程末端的中途有时液压执行器3-1的驱动压力降低。在此一场合，如果在低压检测油路35上不设置单向阀36，则液压执行器3-1的负载压力作为信号压力Pc在信号传递油路9中被检测，存在着无法驱动液压执行器3-2的危险。在本实施例中由于在低压检测油路35上设有单向阀36，所以没有液压执行器3-1的负载压力作为信号压力Pc在信号传递油路9中被检测的情况，能够可靠地驱动液压执行器3-2。
像以上这样如果用本实施例，则由于在回转与动臂上升的复合操作时把作为低负载压力侧的动臂缸3-2侧的压力作为信号压力来检测，靠旁通阀2来控制液压泵1的输出压力而驱动回转马达3-1和动臂缸3-2，所以可以防止动臂缸3-2侧的分流阀5-2部分处的多余的压力损失的发生，能够减少能量损失，并且可以使动臂83a充分地上升，回转与动臂上升的复合操作性得到改善。
此外，如果在回转与动臂上升的复合操作中回转马达3-1和动臂缸3-2处负载压力的高低的关系逆转，动臂缸3-2侧成为高负载压力侧，则其高负载压力就作为信号压力在信号传递油路9中被检测，能够可靠地驱动动臂缸3-2。
此外，如果用本实施例，则由于作为分流阀5-1、5-2的内部通路(油路窄槽20)来构成控制阀4-1、4-2的负载压力检测油路，并且利用该内部通路(油路窄槽20)来赋予单向阀功能，所以作为专用的油路或阀要素的单向阀消失，可以用简单的结构实现负载压力检测功能。
进而，虽然在控制阀4-1的油路31-1(图4的负载压力检测油路7-1的油路部分7b)上设置开关阀，复合操作时即使关闭此一开关阀回转的负载压力也能阻断，但是在此一场合不能把信号传递油路9的信号压力(动臂缸3-2的负载压力)引到控制室70，分流功能受损害。在本实施例中，由于在油路31-1上设置二位三通阀11而保持检测低负载压力的功能，所以维持着把信号传递油路9的信号压力引到控制室70的功能，分流功能不会受损害。
此外，由于油路窄槽20和遮盖部32构成的带有单向阀功能的油路(备有单向阀8-1、8-2的负载压力检测油路7-1、7-2的油路部分7a)从分流阀5-1、5-2与保持单向阀6-1、6-2之间的油路30-1、30-2分支，把该部分的压力作为负载压力来检测，所以即使液压执行器3-1、3-2的负载压力高于主阀4a-1、4a-2的进口节流M/I，负载压力也在保持单向阀6-1、6-2中保持，压力油不会经由负载压力检测油路7-1、7-2，信号检测油路9，以及节流14向油箱倒流。
用图6来说明本发明的第2实施例。本发明改善动臂缸到达行程末端时的动作。
在图6中，在作为动臂83a的转动支点的基端设置检测动臂83a的转动角度的角度传感器85，其检测信号输入到控制器86。控制器86基于角度传感器85的检测信号来判断液压执行器3-2是否到达行程末端，如果判断成液压执行器3-2到达了行程末端，则向电磁换向阀87输出电气信号。一施加电气信号电磁换向阀87就切换到开位置，把控制液压源40的液控压力作为外部信号Z输出到液控单向阀36A。
液控单向阀36A代替例如图1中所示的单向阀36来设置，一从电磁换向阀87施加外部信号Z(液控压力)就动作而打开。
在通过回转与动臂上升的复合操作把挖掘土石装入翻斗车的作业中，在从挖掘位置到翻斗车的车斗的前部装置83的回转角度加大，例如在有必要使前部装置83回转180°的场合，液压执行器3-2在回转的中途到达行程末端，在此一场合如果在低压检测油路35上有单向阀36，则到达了行程末端的液压执行器3-2的负载压力被检测，设在信号传递油路9上的溢流阀22的压力成为信号压力Pc。但是，在此一场合，因为液压执行器3-2已经处于行程末端所以不需要再送入压力油，仅把压力油送到液压执行器3-1就可以了。
在本实施例中，由于如果由角度传感器85和控制器86检测到液压执行器3-2处于行程末端附近的状态，则由电磁换向阀87把液控压力作为外部信号Z加到液控单向阀36A把液控单向阀36A打开，所以信号传递油路9的压力成为液压执行器3-1侧的压力，有助于作业速度的优化和能量损失的改善。
在用液压执行器3-1侧的负载压力来驱动期间，液压执行器3-2的位置(动臂的位置)靠保持单向阀6-2来保持。
再者，为了检测液压执行器3-2的行程末端，也可以不用角度传感器，而用行程传感器或者检测液压执行器3-2的负载压力的压力传感器。
用图7和图8来说明本发明的第3实施例。本实施例是使负载压力的检测位置有所不同者。图7和图8中，对于与图1和图2中所示的构件相同者赋予相同的标号。
在图7中，本发明的第3实施例中的控制阀4B-1有分流阀5B-1，分流阀5B-1的阀芯50B有开口于进口通路5a的内部通路20B，内部通路20B的对峙侧的端部20a开口于阀芯50B的外周面，阀芯50B处于图示的闭位置时在内部通路20B的开口端部20a与控制室70之间形成阻断两者的连通的遮盖量X的遮盖部32，如果阀芯50B从图示的闭位置运动超过此一遮盖量X则成为内部通路20B开口于控制室70。而且，此一场合也是，内部通路20B和遮盖部32构成从进口节流的可变节流M/I与液压执行器3-1之间分支并检测该分支部分的压力而且连接到分流阀5B-1的控制室70的带有单向阀功能的第1油路，在备有保持单向阀6-1、6-2的本实施例中，带有单向阀功能的第1油路(油路窄槽20和遮盖部32)成为从进口节流的可变节流M/I与保持单向阀6-1之间，更严格地说，从进口节流的可变节流M/I与分流阀5-1之间分支并检测该分支部分的压力的构成。在压力31-1上设置作为本发明的特征的二位三通阀11这一点与第1实施例相同。
图7中所示的控制阀4B-2侧的分流阀5B-2也与上述分流阀5B-1同样地构成。但是在油路31-2上未设置二位三通阀，而且在分流阀5B-2的出口通路5b上作为第3油路连接着低压检测油路35，在低压检测油路35上设置单向阀36这一点与第1实施例相同。
图8是说明控制阀4B-1、4B-2的负载压力检测功能用的与图4同样的等效回路。
在图8中，从控制阀4B-1中的主阀4a-1的进口节流的可变节流M/I与分流阀5B-1的进口通路5a之间的油路29-1分支出连接到信号传递油路9的负载压力检测油路7B-1，从负载压力检测油路7B-1进一步分支出连接到控制室70的控制油路10-1。在负载压力检测油路7B-1的入侧油路部分7a上设有仅允许压力油从油路20-1向信号传递油路9流动的单向阀8-1，在负载压力检测油路7B-1的控制油路10-1的分支点与信号传递油路9之间的油路部分7b上设置上述二位三通阀11。
在图7中所示的控制阀4B-1中，内部通路20B相当于负载压力检测油路7B-1的油路部分7a，油路31-1相当于负载压力检测油路7B-1的油路部分7b，遮盖部32相当于单向阀8-1和控制油路10-1。于是，在二位三通阀11处于位置Ⅰ的场合，在本身联系的液压执行器3-1的负载压力为最高负载压力时，靠内部通路20B(图8的油路部分7a)把进口节流的可变节流M/I与分流阀5B-1之间的压力引到控制室70，进而把引到此一控制室70的压力经由油路31-1(图8的油路部分7b)引到信号传递油路9。
而且，在二位三通阀11处于位置Ⅰ的场合，单独操作时或者复合操作中本身联系的液压执行器的负载压力为最高负载压力时，因为分流阀5B-1或5B-2处于全开状态，故分流阀5B-1或5B-2的进口通路5a的压力与出口通路5b的压力几乎相同。因而，靠内部通路20B可以与第1实施例的油路窄槽20同样地检测负载压力。
控制阀4-2B侧的负载压力检测功能除了没有二位三通阀这一点之外实质上也与控制阀4B-2相同。
像以上这样本实施例的控制阀4B-1、4B-2也是作为分流阀5B-1、5B-2的内部通路装入备有单向阀功能的负载压力检测油路者。
因而，在本实施例中也得到与第1实施例同样的效果。
虽然上面说明了本发明的几个实施例，但是这些实施例在本发明的精神的范围内种种的变形是可能的。例如虽然在上述实施例中作为负载传感系统的泵控制机构采用旁通2，但是也可以如图9中所示采用进行液压泵1的倾转控制以便液压泵1A的输出压力P1比信号传递油路9的信号压力Pc高出弹簧2d的设定值△PL的倾转控制器2A。在持有这种负载传感系统的液压回路装置上运用本发明也得到同样的效果。
工业实用性如果采用本发明，则由于在驱动惯性体的复合操作时把低负载压力侧的压力作为信号压力来检测，所以在进行把挖掘土石装入翻斗车的作业的场合的回转与动臂上升等的复合操作等中，可以防止第2特定的控制阀的分流阀部分处的多余的压力损失的发生，可以减少能量损失，并且可以把足够的流量供给到第2特定的控制阀侧，得到良好的复合操作性。
此外，由于作为分流阀的内部通路(油路窄槽)来构成控制阀的负载压力检测油路，而且利用该内部通路(油路窄槽)赋予单向阀功能，所以能够以简单的结构来实现控制阀的负载压力检测功能。
进而，由于没有油路的阻断，把控制室连接于信号传递油路和低压检测油路(第2特定的控制阀的分流阀的出侧)两方，借此持有与不检测第1特定的控制阀侧的压力者相同的功能，所以维持把第2特定的控制阀侧的压力引到控制室的功能，不损害分流功能。
此外，如果采用本发明，则由于在复合操作的过程中负载压力的高低的关系逆转，在第2特定的控制阀侧成为高负载压力侧的场合，该高负载压力就作为信号压力在信号传递油路上被检测，所以可以可靠地驱动第2特定的控制阀侧的液压执行器。
此外，如果采用本发明，则由于第1油路从分流阀与保持单向阀之间的油路分支，把该部分的压力作为负载压力来检测，所以即使液压执行器的负载压力高于主阀的进口节流，负载压力也在保持单向阀中保持，压力油不会经由第1油路、第2油路、信号检测油路、以及第1节流向油箱倒流。
进而，如果采用本发明，则因为在第2特定的控制阀侧的液压执行器到达行程末端时一打开液控单向，信号传递油路的信号压力就成为第1特定的控制阀侧的压力，故有助于作业速度的优化和能量损失的改善。
权利要求
1．一种液压回路装置，备有液压泵(1)，由从此一液压泵输出的压力油来驱动的多个液压执行器(3-1、3-2)，配置在前述液压泵与多个液压执行器之间的多个控制阀(4-1、4-2)，引导基于前述多个液压执行器的最高负载压力的信号压力的信号传递油路(9)，以及控制前述液压泵的输出压力使得比前述信号压力高出规定值的泵控制机构(2)；前述多个控制阀分别包括备有控制供给到前述多个液压执行器的压力油的流量的进口节流的可变节流(M/I)的主阀(4a-1、4a-2)，以及作为配置在前述进口节流的可变节流与前述执行器之间的分流阀(5-1、5-2)、有着一端位于连接到前述进口节流的可变节流的入侧(5a)、另一端位于控制室(70)的阀芯(50)、在前述控制室的压力与前述入侧的压力的平衡下前述阀芯移动而控制前述入侧的压力、借此来控制前述进口节流的可变节流的前后压差的分流阀；其特征在于，在该液压回路装置中，备有作为设在前述多个控制阀(4-1、4-2)的各个上的负载压力检测油路(20、32、31-1、31-2,7a、8-1、8-2、10-1、10-2、7b)，分别有从前述进口节流的可变节流(M/I)与前述液压执行器(3-1、3-2)之间分支并检测该分支部分的压力而且连接到前述分流阀(5-1、5-2)的控制室(70)的带有单向阀功能的第1油路(20、32,7a、8-1、8-2、10-1、10-2)，把前述控制室连接到前述信号传递油路(9)的第2油路(31-1、31-2,7b)，前述带有单向阀功能的第1油路有在前述分流阀(5-1、5-2)的阀芯(50)上形成，一端开口于前述分流阀的入侧(5a)和出侧(5b)中的某一方，另一端开口于前述阀芯的外周的阀芯通路(20)，和设在此一阀芯通路的另一端(20a)与前述控制室(70)之间，在使前述分流阀的阀芯在开阀方向上移动规定距离时使前述通路的另一端开口于前述控制室的遮盖部(32)的负载压力检测油路；设在前述多个控制阀中的第1特定的控制阀(4-1)中的前述负载压力检测油路的第2油路(31-1)上的换向阀(11)；以及连接到前述多个控制阀中的第2特定的控制阀(4-2)中的前述分流阀的出侧(5b)的第3油路(35)；前述换向阀(11)有着仅把前述第2油路(31-1)的前述控制室侧部分连接到前述信号传递油路(9)的第1位置(I)，和把前述第2油路的前述控制室侧部分连接到前述信号传递油路(9)和前述第3油路(35)两方的第2位置(Ⅱ)。
2．权利要求1所述的液压回路装置，其特征在于，前述多个控制阀(4-1、4-2)分别还有配置在前述分流阀(5-1、5-2)与液压执行器(3-1、3-2)之间的保持单向阀(6-1、6-2)，前述带有单向阀功能的第1油路(20、32,7a、8-1、8-2、10-1、10-2)从前述进口节流的可变节流(M/I)与保持单向阀(6-1、6-2)之间分支并检测该部分的压力。
3．权利要求1或2所述的液压回路装置，其特征在于，前述多个控制阀(4-1、4-2)分别有在前述分流阀(5-1、5-2)的阀芯(50)的外周上形成、前述一端开口于前述分流阀的出侧(5b)的油路窄槽(20)，此一油路窄槽构成前述阀芯通路。
4．权利要求1所述的液压回路装置，其特征在于，还备有在前述第1和第2特定的控制阀(4-1、4-2)两方被操作时生成第1信号(F)的机构(42)；前述换向阀(11)靠前述第1信号从前述第1位置切换到前述第2位置。
5．权利要求1所述的液压回路装置，其特征在于，还备有配置在前述第3油路(35)上、仅允许从前述换向阀(11)向前述第2特定的控制阀(4-2)的分流阀(5-2)的压力油的流动的单向阀(36)。
6．权利要求5所述的液压回路装置，其特征在于，前述单向阀是能够有选择地打开的液控单向(36A)。
7．权利要求6所述的液压回路装置，其特征在于，还备有在联系着前述第2特定的控制阀(4-2)的液压执行器(3-2)到达行程末端时生成第2信号(Z)的机构(85、86、87)；前述液控单向(36A)被前述第2信号打开。
8．一种液压回路装置，备有液压泵(1)，由从此一液压泵输出的压力油来驱动的多个液压执行器(3-1、3-2)，配置在前述液压泵与多个液压执行器之间的多个控制阀(4-1、4-2)，引导基于前述多个液压执行器的最高负载压力的信号压力的信号传递油路(9)，以及控制前述液压泵的输出压力使得比前述信号压力高出规定值的泵控制机构(2)，前述多个控制阀分别包括备有控制供给到前述多个液压执行器的压力油的流量的进口节流的可变节流(M/I)的主阀(4a-1、4a-2)，以及作为配置在前述进口节流的可变节流与前述执行器之间的分流阀(5-1、5-2)、有着一端位于连接到前述进口节流的可变节流的入侧(5a)、另一端位于控制室(70)的阀芯(50)、在前述控制室的压力与前述入侧的压力的平衡下前述阀芯移动而控制前述入侧的压力、借此来控制前述进口节流的可变节流的前后压差的分流阀；其特征在于，在该液压回路装置中，备有作为设在前述多个控制阀(4-1、4-2)的各个上的负载压力检测油路(7a、8-1、8-2、10-1、10-2、7b)，分别有从前述进口节流的可变节流(M/I)与前述液压执行器(3-1、3-2)之间分支并检测该分支部分的压力而且连接到前述分流阀(5-1、5-2)的控制室(70)的带有单向阀功能的第1油路(7a、8-1、8-2、10-1、10-2)，把前述控制室连接到前述信号传递油路(9)的第2油路(7b)的负载压力检测油路；设在前述多个控制阀中的第1特定的控制阀(4-1)中的前述负载压力检测油路的第2油路(31-1)上的换向阀(11)；以及连接到前述多个控制阀中的第2特定的控制阀(4-2)中的前述分流阀的出侧(5b)的第3油路(35)，前述换向阀(11)有着仅把前述第2油路(31-1)的前述控制室侧部分连接到前述信号传递油路(9)的第1位置(Ⅰ)，和把前述第2油路的前述控制室侧部分连接到前述信号传递油路(9)和前述第3油路(35)两方的第2位置(Ⅱ)。
全文摘要
一种液压回路装置,在分流阀(5－1)的阀芯(50)上形成的油路窄槽(20),控制室(70),油路(31－1)连接于信号传递油路(9),在油路窄槽(20)上形成在阀芯(50)的阻断位置上遮盖量X的具有单向阀功能的遮盖部(32),在油路(31－1)上设置二位三通阀(11)。阀(11)在没有外部信号(F)时仅把分流阀(5－1)的控制室(70)连接于信号传递油路(9),如果施加外部信号(F)则把控制室(70)连接于信号传递油路(9)和连接到液压执行器(3－2)侧的分流阀(5－2)的出口通路(5b)的低压检测油路(35)两方。借此,在驱动惯性体的复合操作时没有阻断高负载压力侧的负载压力检测油路的情况,可以作为信号压力来检测低负载压力侧的压力,并且简化检测负载压力的部位而且不损害分流功能。
文档编号E02F9/22GK1316038SQ00800378
公开日2001年10月3日 申请日期2000年4月4日 优先权日1999年4月26日
发明者野泽勇作, 东ク崎光久, 西村良纯, 高桥欣也 申请人:日立建机株式会社