JP2000192907A - パイロット操作切換弁の操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイロット油を給排する操作手段からのパイ
ロット油を、選択手段によって複数個のパイロット操作
切換弁に選択的に接続するパイロット操作切換弁の操作
装置において、選択したパイロット操作切換弁を操作し
ているときには他のパイロット操作切換弁にパイロット
油を接続することができないようにする。 【解決手段】 操作手段が操作状態にあるときは選択手
段の選択作動を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイロット油によ
って切換操作されるパイロット操作切換弁の操作装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的な建設機械である例えば油圧ショ
ベルは、作業装置、走行装置、旋回装置などに油圧シリ
ンダ、油圧モータなどの多数の油圧アクチュエータを用
いている。これら油圧アクチュエータの作動制御は、パ
イロット操作切換弁によって油圧源からの作動油の断
続、流れ方向、流量などを制御することにより行われ
る。したがって、油圧ショベルには油圧アクチュエータ
の数と同数のパイロット操作切換弁が装備されている。

【０００３】パイロット操作切換弁の操作には、操縦者
によって操作されてパイロット油を給排するパイロット
制御弁が用いられる。したがって、パイロット制御弁も
油圧アクチュエータの数、すなわちパイロット操作切換
弁の数だけ必要となる。しかしながら、パイロット制御
弁を操作する操作レバー、操作ペダルなどを、その数だ
け操縦席に配置することは、操作の煩雑、操作時に他の
操作レバーに接触、広い設置スペースが必要、などから
好ましくない。そこで、例えば１個のパイロット制御弁
で複数個のパイロット操作切換弁を選択して操作するこ
とができるように、１個のパイロット制御弁と複数個の
パイロット操作切換弁との間にパイロット油の接続を選
択的に切り換えることができる例えば電磁弁で構成され
てスイッチで操作される選択弁が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したとおりの形態
の従来のパイロット操作切換弁の操作装置には、次のと
おりの解決すべき問題がある。

【０００５】（１）操作不具合：選択したパイロット操
作切換弁を操作しているときに、選択弁のスイッチを切
り換えると、あるいは無意識にスイッチに触れてスイッ
チを切り換えると、操作中のパイロット操作切換弁への
パイロット油の供給が止まり切換弁は中立の状態になっ
て作動中の油圧アクチュエータは停止してしまう。そし
て、他のパイロット操作切換弁にパイロット油が流れ他
のパイロット操作切換弁が操作され、それに接続された
他の油圧アクチュエータが動いてしまう。

【０００６】（２）油圧回路にサージ圧発生：油圧アク
チュエータの作動中に選択弁が切り換えられると、作動
中の油圧アクチュエータは急停止し停止中の油圧アクチ
ュエータは急作動する。そのために油圧回路にサージ圧
が発生し、これが機械の振動、騒音、油圧機器の寿命低
下などの原因になる。

【０００７】（３）設計上の制約：選択弁のスイッチが
間違って操作されないように、スイッチの構造、スイッ
チの配置などに十分な対策が必要となる。そのために設
計上の制約、コストの上昇などの問題がある。

【０００８】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その技術的課題は、選択したパイロット操作切換弁
にパイロット油を接続しそのパイロット操作切換弁を操
作しているときには、他のパイロット操作切換弁にパイ
ロット油を接続することができないようにしたパイロッ
ト操作切換弁の操作装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
技術的課題を解決するために、パイロット油を給排する
操作手段と、該操作手段のパイロット油を複数個のパイ
ロット操作切換弁に選択的に接続する選択手段とを備
え、該操作手段が操作状態にあるときは該選択手段の選
択作動を停止させる、ことを特徴とするパイロット操作
切換弁の操作装置が提供される。

【００１０】本発明によるパイロット操作切換弁の操作
装置においては、パイロット操作切換弁を操作している
ときには選択手段による他のパイロット操作切換弁への
パイロット油の接続ができない。したがって、操作中の
油圧アクチュエータが停止したり他の油圧アクチュエー
タが作動したりすることがないから、操作不具合、油圧
回路のサージ圧発生、設計上の制約などの問題が解消さ
れる。

【００１１】好適実施形態においては、該選択手段から
出力されるパイロット油を感知して該選択作動を停止さ
せる。また、該選択手段は電気信号および油圧信号によ
り操作される電磁油圧操作弁を備えている。さらに、該
選択手段から出力されるパイロット油の油路を分岐した
信号油路が該選択手段に接続されている。

【００１２】そして、選択手段からパイロット油が出力
されている状態のとき、すなわち選択したパイロット操
作切換弁が操作状態にあるときにはパイロット油の出力
を感知して選択弁の選択作動ができないようにする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
パイロット操作切換弁の操作装置の好適実施形態を図示
している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。

【００１４】図１および図２、主として図１を参照して
説明すると、全体を番号２で示すパイロット操作切換弁
の操作装置は、パイロット油を給排する操作手段４と、
操作手段４のパイロット油を複数個のパイロット操作切
換弁６（パイロット操作切換弁６ａおよびパイロット操
作切換弁６ｂ）に選択的に接続する選択手段８とを備え
ている。本実施の形態では１個の操作手段４により２個
のパイロット操作切換弁６ａおよび６ｂのいずれかを選
択して操作する例が示されている。

【００１５】パイロット操作切換弁６ａおよび６ｂは、
パイロット油によってその摺動スプールが作動され油圧
アクチュエータ（図示していない）などに作動油の流れ
を切換制御して給排する周知の油圧切換弁である。この
パイロット操作切換弁はパイロット油によって作動する
弁であればよいから、また本発明の新規特徴を構成する
ものではないから、その詳細についての説明は省略す
る。図示のパイロット操作切換弁６ａおよび６ｂは、単
動形式、例えば摺動スプールが常時はスプリング６ｃに
よって付勢されて一方の位置に位置付けられ、パイロッ
ト油が供給されると付勢力に抗して他方の位置に摺動し
位置付けられ、パイロット油の供給が断たれると付勢力
によって元の位置に戻る形式のものである。パイロット
操作切換弁にはこの単動形式だけでなく、摺動スプール
の両端部にパイロット油を供給する複動形式のものな
ど、種々の形態のものが適用される。

【００１６】操作手段４は、油圧源の圧油をを制御して
パイロット油として出力する周知の手段で、パイロット
制御弁４ａと、パイロット制御弁４ａを操作するための
操作レバー４ｂを備えている。パイロット制御弁４ａは
比例減圧弁で構成され、油圧源５に油路５ａで、タンク
１１に油路４ｃで、選択手段８に油路１２でそれぞれ接
続されている。操作レバー４ｂを操作しない状態のとき
は、油路１２にはパイロット油は出力されず、油路１２
は油路４ｃを介してタンク１１に接続されている。操作
レバー４ｂを操作すると、油路１２とタンク１１との接
続は断たれるとともに操作レバー４ｂの操作の量に応じ
た圧力のパイロット油が油路１２に出力される。

【００１７】選択手段８は、電磁油圧操作弁９と電気ス
イッチ１０とを備えている。電磁油圧操作弁９は、電気
信号および油圧信号によって作動、すなわち選択作動す
る２位置４ポートの切換弁で、入力ポートＰ、出力ポー
トＡ、出力ポートＢ、およびタンクポートＴを備えてい
る。電磁油圧操作弁９はまた、摺動スプール９ａ、摺動
スプール９ａを第１の位置（図１に示す状態の位置）に
付勢するスプリング９ｂ、および電気信号を受けると摺
動スプール９ａを第２の位置（図２に示す状態の位置）
に摺動させるソレノイド９ｃを備えている。電磁油圧操
作弁９はさらに、摺動スプール９ａの両端部に油圧信号
を導いて摺動スプール９ａを摺動作動させるための信号
ポート９ｄをスプリング９ｂ側に、信号ポート９ｅをソ
レノイド９ｃ側にそれぞれ備えている。

【００１８】電磁油圧操作弁９の摺動スプール９ａが第
１の位置（図１に示す状態の位置）のときには入力ポー
トＰは出力ポートＡに、出力ポートＢはタンクポートＴ
にそれぞれ接続され、第２の位置（図２に示す状態の位
置）のときには入力ポートＰは出力ポートＢに、出力ポ
ートＡはタンクポートＴにそれぞれ接続される。

【００１９】スイッチ１０はオン・オフスイッチで構成
され、ソレノイド９ｃに電線１０ａによって接続されて
いる。スイッチ１０によって電気信号である電源（図示
していない）との接続が断続される。

【００２０】信号ポート９ｅに油圧信号を導くと摺動ス
プール９ａは第１の位置（図１に示す状態の位置）に位
置付けられ、信号ポート９ｄに油圧信号を導くと摺動ス
プール９ａは第２の位置（図２に示す状態の位置）に位
置付けられる（油圧信号の導き方については後に述べ
る）。摺動スプール９ａの選択作動は、この油圧信号に
よる作動がスプリング９ｂあるいはソレノイド９ｃによ
る作動に優先するように、信号油圧力、スプリング力、
およびソレノイド力の関係が設定されている。

【００２１】電磁油圧操作弁９の入力ポートＰには操作
手段４の油路１２が接続され、出力ポートＡにはパイロ
ット操作切換弁６ａが油路１４によって接続され、出力
ポートＢにはパイロット操作切換弁６ｂが油路１５によ
って接続されている。タンクポートＴにはタンク１１が
油路１３によって接続されている。さらに油路１４は分
岐されて信号油路１６によって電磁油圧操作弁９の信号
ポート９ｄに接続され、油路１５は分岐されて信号油路
１７によって電磁油圧操作弁９の信号ポート９ｅに接続
されている。

【００２２】図１および図２を参照して上述したとおり
のパイロット操作切換弁の操作装置の作用を説明する。

【００２３】（１）選択手段によって複数個のパイロッ
ト操作切換弁を選択して操作：基本的には、選択手段８
のスイッチ１０をオフにして摺動スプールを第１の位置
（図１に示す状態の位置）に位置付け操作手段４によっ
てパイロット操作切換弁６ａを操作し、スイッチ１０を
オンにして摺動スプールを第２の位置（図２に示す状態
の位置）に位置付けパイロット操作切換弁６ｂを操作す
る。その詳細について以下に説明する。

【００２４】（２）操作手段操作停止およびスイッチオ
フの状態からの操作手段の操作：操作手段４の操作レバ
ー４ｂが操作停止状態でかつ選択手段８のスイッチ１０
がオフのときは、電磁油圧操作弁９のソレノイド９ｃは
励磁されず摺動スプール９ａはスプリング９ｂによって
付勢され、また信号油路１６あるいは１７に油圧信号が
ないから、選択手段８は図１に示すように第１の位置に
位置付けられる。この状態で操作レバー４ｂを操作して
油路１２にパイロット油を出力すると、電磁油圧操作弁
９はパイロット油を油路１４を介してパイロット操作切
換弁６ａに接続し、パイロット操作切換弁６ｂに接続す
る油路１５を油路１３を介してタンク１１に接続する。
したがって操作レバー４ｂを操作するとパイロット操作
切換弁６ａを操作することができる。油路１４のパイロ
ット油は信号油路１６を介して電磁油圧操作弁９の信号
ポート９ｄにも導かれ摺動スプール９ａを第１の位置に
保持する。

【００２５】（３）操作手段操作停止およびスイッチオ
ンの状態からの操作手段の操作：操作レバー４ｂが操作
停止の状態でスイッチ１０がオンのときは、ソレノイド
９ｃは励磁されて摺動スプール９ａはスプリング９ｂの
付勢力に抗して、また信号油路１６あるいは１７には油
圧信号がないから、選択手段８は図２に示すように第２
の位置に選択作動されて位置付けられる。この状態で操
作レバー４ｂを操作して油路１２にパイロット油を出力
すると、電磁油圧操作弁９はパイロット油を油路１５を
介してパイロット操作切換弁６ｂに接続し、パイロット
操作切換弁６ａに接続する油路１４を電磁油圧操作弁９
ａ、油路１３を介してタンク１１に接続する。したがっ
て操作レバー４ｂを操作するとパイロット操作切換弁６
ｂを操作することができる。油路１５のパイロット油は
信号油路１７を介して電磁油圧操作弁９の信号ポート９
ｅにも導かれ摺動スプール９ａを第２の位置に保持す
る。

【００２６】（４）操作手段操作中にオフのスイッチを
オン、あるいはオンのスイッチをオフ操作：操作レバー
４ｂの操作によりパイロット操作切換弁６ａあるいは６
ｂを操作している状態のときに、スイッチ１０をオフか
らオンに操作してソレノイド９ｃを励磁しても、あるい
はオンからオフに操作してソレノイド９ｃの励磁を解除
しても、電磁油圧操作弁９は信号油路１６あるいは１７
によって導かれる油圧信号により第１の位置にあるいは
第２の位置に保持されているから、摺動スプール９ａは
選択作動しない。選択手段８は選択手段８から出力され
るパイロット油を感知することにより選択作動を停止さ
せられる。

【００２７】（５）したがって、選択したパイロット操
作切換弁６ａあるいは６ｂを操作中に選択手段８のスイ
ッチ１０を操作しても、あるいは無意識にスイッチに触
れてスイッチを操作しても、操作中のパイロット操作切
換弁６ａあるいは６ｂへのパイロット油の供給が止まっ
たり、あるいは操作していない方のパイロット操作切換
弁にパイロット油が供給されたりすることがない。スイ
ッチ１０を操作して選択手段８を選択作動できるように
するには、操作手段４の操作、すなわちパイロット操作
切換弁の操作を止めなければならないから、操作中の油
圧アクチュエータの突然の停止、操作していない油圧ア
クチュエータの突然の作動などの操作不具合が防止され
る。操作中のパイロット操作切換弁の操作を停止しない
とパイロット油を他のパイロット操作切換弁に接続する
ことができない。

【００２８】（６）操作不具合が防止されるから、油圧
回路のサージ圧発生が防止される。そして機械の振動、
騒音、油圧機器の寿命低下などが防止される。さらに、
スイッチの構造、スイッチの配置などの設計上の制約、
コストの上昇などの問題も解消される。

【００２９】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の範囲内においてさまざまな変形
あるいは修正ができるものである。

【００３０】（１）操作手段、選択手段、パイロット操
作切換弁の組み合わせ：本発明の実施の形態において
は、操作手段４の１個の出力油路のパイロット油を選択
手段８の２個の出力ポートに選択して出力し２個の単動
形式のパイロット操作切換弁６ａおよび６ｂを選択的に
操作したが、操作手段、選択手段、パイロット操作切換
弁のポートの数など組み合わせは適宜に行うことができ
る。例えば図３に示すように、操作手段２０により２個
の出力油路に交互にパイロット油を出力し選択手段２２
の電磁油圧操作弁２３の摺動スプール２３ａによって２
個ずつの出力ポートに選択して出力し複数個の複動形式
のパイロット操作切換弁２４（パイロット操作切換弁２
４ａおよび２４ｂ）を操作することもできる。このとき
信号油路１６および１７のそれぞれには、油圧信号を適
切に導くようにシャトル弁２６が備えられる。なお、図
３において図１および図２と実質的に同じ部分には同じ
符号が付されている。

【００３１】（２）選択手段：本発明の実施の形態にお
いては、選択手段８は２位置の電磁油圧弁で構成されて
いるが、選択手段は２位置のものに限定されるものでは
なく、両ソレノイドを用いて３位置にするなど適宜に構
成することができる。

【００３２】（３）選択弁制御方法：本発明の実施の形
態においては、選択手段８から出力されるパイロット油
を感知して選択手段８の選択作動を停止させたが、選択
手段８あるいは操作手段４から出力されるパイロット油
を圧力スイッチなどで電気的に感知し、電気信号によっ
て選択手段８を制御してもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明に従って構成されたパイロット操
作切換弁の操作方法およびその装置によれば、選択した
パイロット操作切換弁にパイロット油を接続しそのパイ
ロット操作切換弁を操作しているときには、他のパイロ
ット操作切換弁にパイロット油を接続することができな
いようにしたパイロット操作切換弁の操作装置が提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成されたパイロット操作切換
弁の操作装置を、選択手段を第１の位置の状態で示した
回路図。

【図２】図１の選択手段を第２の位置の状態で示した回
路図。

【図３】他の実施の形態を示す回路図。

【符号の説明】

２：パイロット操作切換弁の操作装置 ４：操作手段 ６：パイロット操作切換弁 ６ａ：パイロット操作切換弁 ６ｂ：パイロット操作切換弁 ８：選択手段 ９：電磁油圧操作弁 １６：信号油路 １７：信号油路 ２０：操作手段 ２２：選択手段 ２３：電磁油圧操作弁 ２４：パイロット操作切換弁 ２４ａ：パイロット操作切換弁 ２４ｂ：パイロット操作切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB01 AB02 AB03 AB04 AC06 BA07 CA02 DA03 3H089 AA60 BB08 BB15 EE14 EE15 EE22 EE31 FF07 FF13 GG02 JJ02 3H106 KK03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイロット油を給排する操作手段と、該
   操作手段のパイロット油を複数個のパイロット操作切換
   弁に選択的に接続する選択手段とを備え、該操作手段が
   操作状態にあるときは該選択手段の選択作動を停止させ
   る、ことを特徴とするパイロット操作切換弁の操作装
   置。
2. 【請求項２】 該選択手段から出力されるパイロット油
   を感知して該選択作動を停止させる、請求項１記載のパ
   イロット操作切換弁の操作装置。
3. 【請求項３】 該選択手段は電気信号および油圧信号に
   より操作される電磁油圧操作弁を備えている、請求項１
   または２記載のパイロット操作切換弁の操作装置。
4. 【請求項４】 該選択手段から出力されるパイロット油
   の油路を分岐した信号油路が該選択手段に接続されてい
   る、請求項１から３までのいずれかに記載のパイロット
   操作切換弁の操作装置。