JP2006170282A - 多信号圧選択機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 異なるパイロット圧に応動する多信号圧選択機構を提供する。
【解決手段】 多信号圧選択機構４０は、シリンダ２１に直列に並んで摺動可能に介装される第一〜第三ピストン４１〜４３と、第一〜第三ピストン４１〜４３のストローク範囲を規制するストローク規制手段（プラグ３６，３７）と、第一〜第三ピストン４１〜４３を後退方向（図２にて右側）に付勢するスプリング（付勢手段）３５と、この第一〜第三ピストン４１〜４３を前進方向（図２にて左側）に駆動するパイロット圧を導く第一〜第三パイロットポート２６〜２８とを備え、第一〜第三パイロットポート２６〜２８に供給される各パイロット圧のいずれかが所定値より高まるとスプールバルブ（被駆動物）３０のポジションをａからｂに切換える構成とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、流体圧アクチュエータとして複数のパイロット圧に応じて被駆動物を駆動する多信号圧選択機構に関するものである。

従来の建設機械には遠隔操作型の油圧回路が使用され、リモコン弁等を介してパイロット圧を切換え、このパイロット圧をコントロールバルブ（パイロット圧式切換弁）のスプールに導いてポジションを切換え操作することが一般的である。

この種の油圧回路として、パイロット圧を切換える高圧選択弁（シャトル弁）を用いて、複数のパイロット圧に応じてコントロールバルブのポジションを切換えるものがある（特許文献１参照）。
特開平１０−１１０８３８号公報

しかしながら、このような従来の油圧回路にあっては、高圧選択弁を用いてパイロット圧を切換える通路構成が複雑化し、製品のコストアップを招くという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、異なるパイロット圧に応動する多信号圧選択機構を提供することを目的とする。

本発明は、多信号圧選択機構において、シリンダに直列に並んで摺動可能に介装される複数のピストンと、この各ピストンのストローク範囲を規制するストローク規制手段と、各ピストンを後退方向に付勢する付勢手段と、各ピストンをそれぞれ前進方向に駆動するパイロット圧を導く複数のパイロットポートとを備え、この各パイロットポートに供給される各パイロット圧のいずれかが所定値より高まると付勢手段に抗して被駆動物を駆動する構成としたことを特徴とするものとした。

本発明の多信号圧選択機構は、各パイロットポートに供給される各パイロット圧のいずれかが所定値より高まるとスプリングの付勢力に抗して被駆動物を駆動する。このため、従来の高圧選択弁（シャトル弁）を用いてパイロット圧を切換える装置に比べて、パイロット圧を導く通路構成を簡素化し、装置の小型化と製品のコストダウンがはかれる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は例えばパワーショベル等の作業機に搭載される旋回装置の構成を示す油圧回路図である。図中、９は旋回体、２は油圧モータ、３は油圧解除式ブレーキである。油圧モータ２と油圧解除式ブレーキ３はモータブレーキユニット１としてユニット化して設けられ、旋回体９の駆動機構に組み付けられる。

油圧モータ２は対のポートを有し、図示しないコントロールバルブを介してモータ駆動圧回路４から各ポートに選択的に導かれる加圧作動油により正逆両方向に回転駆動され、図示しないギア機構を介して旋回台１を旋回させる。

モータ駆動圧回路４は対のリリーフ弁５と、対の逆止弁６とを介して低圧通路７に連通し、キャビテーションの発生を防止するようになっている。

油圧解除式ブレーキ３は、その圧力室にパイロット圧式切換弁１１を介して解除圧回路１２とドレン圧回路１３が選択的に接続される。パイロット圧式切換弁１１が図示したように開ポジションａに切換えられると、その圧力室にドレン圧回路１３のドレン圧力が導かれ、ブレーキスプリングの付勢力によって制動子を旋回体９側に押し付けて制動する。一方、パイロット圧式切換弁１１が閉ポジションｂに切換えられると、その圧力室に解除圧回路１２の解除圧力が導かれ、ブレーキスプリングに抗して制動子を引き込み、旋回体９の制動を解除する。

パイロット圧式切換弁１１は、複数の系統のパイロット圧によって切換えられる構成とする。すなわち、作業機には複数のリモコン弁（図示せず）が搭載され、各リモコン弁から導かれる各パイロット圧によって切換弁１１が切換えられるようになっている。

具体的には、図２に示すように、パイロット圧式切換弁１１は、作動油の流れを変えるスプールバルブ３０と、複数のパイロット圧を選択してスプールバルブ３０を駆動する多信号圧選択機構４０とを備え、各パイロット圧が全て所定値以下であるとスプールバルブ３０のポジションがａに保持され、各パイロット圧のいずれかが所定値より高まるとスプールバルブ３０のポジションがａからｂに切換わる構成とする。

切換弁１１のハウジング２０には、スプールバルブ３０が摺動可能に介装されるシリンダ（バルブ穴）２１と、このシリンダ２１に開口する入力ポート２２及び出力ポート２３と、スプールバルブ３０の背後室２５に開口するドレンポート２４とが形成される。入力ポート２２に解除圧回路１２が接続され、出力ポート２３がブレーキ３の圧力室に連通し、ドレンポート２４にドレン圧回路１３が接続される。

切換弁１１は、図２に示すようにスプールバルブ３０が開ポジションａにあると、ブレーキ３の圧力室の作動油が出力ポート２３、環状溝３１、環状隙間３２、オリフィス３３、通孔３４、背後室２５、ドレンポート２４を経てドレン圧回路１３から排出される。

切換弁１１は、図２において左側に移動して閉ポジションｂに切換わると、入力ポート２２に導かれる高圧の作動油が環状溝３４、出力ポート２３を経てブレーキ３の圧力室に供給される。

シリンダ２１の図２にて左側の開口端にはプラグ３６が螺合して取り付けられる。スプールバルブ３０はこのプラグ３６に当接してそのストローク範囲が規制される。

切換弁１１は、スプールバルブ３０を開ポジションａ側に付勢するスプリング３５を備える。スプリング３５はプラグ３６とスプールバルブ３０の間に圧縮して介装される。

多信号圧選択機構４０は第一〜第三ピストン４１〜４３を備え、第一〜第三ピストン４１〜４３はシリンダ２１に直列に並んで摺動可能に介装される。

第一ピストン４１はシリンダ２１に摺動可能に挿入され、その端面に第一パイロットポート２６からのパイロット圧が導かれる。本実施例では第一ピストン４１はスプールバルブ３０に一体形成されているが、両者を別体で形成してもよい。

第二、第三ピストン４２，４３は互いに同一形状をしている。第二、第三ピストン４２，４３はシリンダ２１に摺動可能に挿入されるピストン部４４と、このピストン部４４の両端から突出する小径突部４５，４６をそれぞれ有する。

シリンダ２１の図２にて右側の開口端にはプラグ３７が螺合して取り付けられる。第三ピストン４３はこのプラグ３７に当接してそのストローク範囲が規制される。

ハウジング２０には第一〜第三パイロットポート２６〜２８がそれぞれ形成される。第一〜第三パイロットポート２６〜２８には３系統のパイロット圧回路がそれぞれ接続される。

第一ピストン４１と第二ピストン４２の間に第一パイロットポート２６からのパイロット圧が導かれ、第二ピストン４２と第三ピストン４３の間に第二パイロットポート２７からのパイロット圧が導かれ、第三ピストン４３の端面に第三パイロットポート２８からのパイロット圧が導かれる。

第一パイロットポート２６は第一ピストン４１の端面と第二ピストン４２の小径突部４５の間に面して開口している。

第二パイロットポート２７は第二ピストン４２の小径突部４６と第三ピストン４３の小径突部４５の間に面して開口している。

第三パイロットポート２８は第三ピストン４３の小径突部４６とプラグ３７との間に面して開口している。

以上のように、多信号圧選択機構４０は、シリンダ２１に直列に並んで摺動可能に介装される第一〜第三ピストン４１〜４３と、第一〜第三ピストン４１〜４３のストローク範囲を規制するストローク規制手段（プラグ３６，３７）と、第一〜第三ピストン４１〜４３を後退方向（図２にて右側）に付勢するスプリング（付勢手段）３５と、この第一〜第三ピストン４１〜４３を前進方向（図２にて左側）に駆動するパイロット圧を導く第一〜第三パイロットポート２６〜２８とを備え、第一〜第三パイロットポート２６〜２８に供給される各パイロット圧のいずれかが所定値より高まるとスプールバルブ（被駆動物）３０のポジションをａからｂに切換える構成とする。

第二、第三ピストン４２，４３はシリンダ２１に摺動可能に挿入されるピストン部４４と、このピストン部４４の両端から突出する小径突部４５，４６をそれぞれ有する構造としたため、第一〜第三ピストン４１〜４３がどのストローク位置にあっても第一〜第三パイロットポート２６〜２８のパイロット圧が第一〜第三ピストン４１〜４３にそれぞれ導かれる。

各パイロット圧が全て所定値以下であると、図２に示すように、スプリング３５の付勢力によってスプールバルブ３０が閉ポジションａに保持される。

第一パイロットポート２６に導かれるパイロット圧のみが所定値より高まると、図３の（ａ）に示すように、第一ピストン４１がこのパイロット圧によってスプリング３５に抗して移動し、スプールバルブ３０が開ポジションｂに保持される。

第二パイロットポート２７に導かれるパイロット圧のみが所定値より高まると、図３の（ｂ）に示すように、第二ピストン４２がこのパイロット圧によってスプリング３５に抗して移動し、スプールバルブ３０が開ポジションｂに保持される。

第三パイロットポート２８に導かれるパイロット圧のみが所定値より高まると、図３の（ｃ）に示すように、第三ピストン４３がこのパイロット圧によってスプリング３５に抗して移動し、スプールバルブ３０が開ポジションｂに保持される。

そして、第一〜第三パイロットポート２６〜２８のうち複数のパイロットポートに供給される各パイロット圧が同時に所定値より高まる場合もスプールバルブ３０のポジションがａからｂに切換わる。

この場合、例えば第一パイロットポート２６に導かれるパイロット圧が最も高いと、図３の（ａ）に示すように、第一ピストン４１がこのパイロット圧によってスプリング３５に抗して移動し、スプールバルブ３０が開ポジションｂに保持される。

第二パイロットポート２７に導かれるパイロット圧が最も高いと、図３の（ｂ）に示すように、第二ピストン４２がこのパイロット圧によってスプリング３５に抗して移動し、スプールバルブ３０が開ポジションｂに保持される。

第三パイロットポート２８に導かれるパイロット圧が最も高いと、図３の（ｃ）に示すように、第三ピストン４３がこのパイロット圧によってスプリング３５に抗して移動し、スプールバルブ３０が開ポジションｂに保持される。

このようにして多信号圧選択機構４０は第一〜第三ピストン４１〜４３がスプールバルブ３０を駆動する構造のため、従来の高圧選択弁（シャトル弁）を用いてパイロット圧を切換えるものに比べて、ハウジング５０に形成される通路を簡素化し、パイロット圧式切換弁１１の小型化がはかれる。

パイロット圧式切換弁１１は第一ピストン４１はスプールバルブ３０に一体形成されているため、構造の簡素化がはかれ、パイロット圧式切換弁１１の小型化がはかれる。

本実施形態にて多信号圧選択機構４０は第一〜第三ピストン４１〜４３を備えているが、これに限らず、第三ピストン４３を廃止し、第一、第二ピストン４１，４２のみを備え、２つのパイロット圧に応動する構成としても良い。また、多信号圧選択機構は４つ以上のピストンを備え、４つ以上のパイロット圧に応動する構成としても良い。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明の多信号圧選択機構は、パイロット圧式切換弁に限らず、他の機械を駆動する流体圧アクチュエータとしても利用できる。

本発明の実施の形態として旋回装置の構成を示す油圧回路図。 同じくパイロット圧式切換弁の断面図。 同じく（ａ），（ｂ），（ｃ）は多信号圧選択機構の作動を示す断面図。

符号の説明

１１ パイロット圧式切換弁
２６ 第一パイロットポート
２７ 第二パイロットポート
２８ 第三パイロットポート
３０ スプールバルブ
３５ スプリング
３６，３７ プラグ
４０ 多信号圧選択機構
４１ 第一ピストン
４２ 第二ピストン
４３ 第三ピストン
４４ ピストン部
４５，４６ 小径突部

Claims (4)

1. シリンダに直列に並んで摺動可能に介装される複数のピストンと、
   この各ピストンのストローク範囲を規制するストローク規制手段と、
   前記各ピストンを後退方向に付勢する付勢手段と、
   前記各ピストンをそれぞれ前進方向に駆動するパイロット圧を導く複数のパイロットポートとを備え、
   この各パイロットポートに供給される各パイロット圧のいずれかが所定値より高まると前記付勢手段に抗して被駆動物を駆動する構成としたことを特徴とする多信号圧選択機構。
2. 前記ピストンはシリンダに摺動可能に挿入されるピストン部と、
   このピストン部から突出する小径突部を有し、
   前記各ピストンがどのストローク位置にあっても前記各パイロットポートのパイロット圧が前記各ピストンにそれぞれ導かれる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の多信号圧選択機構。
3. 前記被駆動物を流体の流れを変えるバルブとし、
   複数のパイロット圧によってそのポジションが切換わるパイロット圧式切換弁を構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の多信号圧選択機構。
4. 前記バルブを前記シリンダに摺動可能に介装されるスプールバルブとし、
   前記ピストンをこのスプールバルブに一体形成したことを特徴とする請求項３に記載の多信号圧選択機構。

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