JP2535769Y2 - 油圧操作弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、油圧操作弁（リモコン
弁）に関し、特に手動操作レバーや足踏みペダルで操作
されるパイロット油路切換の為の１対のスプール弁を備
え、スプール弁に対する開操作時にも戻し操作時にもダ
ンピング機能を発揮するように改善したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】土木機械や油圧パワーショベル等の建設
機械において油圧アクチュエータを操作する為、油路に
パイロット式制御弁を設け、そのパイロット部へ油圧操
作弁を介してパイロット圧を供給してパイロット式制御
弁を操作するようになっている。ところで、油圧操作弁
に関し、建設機械全体の振動による誤作動及び誤操作或
いは急激な操作による誤操作を防止する為、油圧操作弁
にダンピング機能を付与することが多い。

【０００３】例えば、油圧操作弁のカム部材又はそれと
一体回動する枢支軸に複動油圧シリンダのロッドを機械
的に連結し、油圧シリンダの１対の油室を連通する油路
に絞り弁を介設してなる油圧ダンパーを設けたものも広
く実用に供されている。この油圧ダンパーでは、油圧操
作弁のスプール弁を中立位置から開操作するときにも中
立位置へ復帰させるときにもダンピング機能が得られ
る。

【０００４】一方、特開昭６１−２０６８７７号公報に
は、油圧操作弁のケーシングにスプール弁の近くに位置
する油圧ダンパーを設け、油圧ダンパーを単動油圧シリ
ンダと最大ストローク位置を規制されたピストン部材と
バネと絞り弁と逆止弁とで構成し、油圧操作弁のカム部
材が中立位置にあるときに最大ストローク状態のピスト
ン部材をカム部材に当接させ、カム部材がスプール弁開
操作方向へ傾動するときだけダンピング機能を奏するよ
うに構成した油圧操作弁が記載されている。

【０００５】他方、特開昭６１−２９４２８１号公報に
は、油圧操作弁のスプール弁のプッシュロッドの上端部
と同軸状に油圧ダンパーを設け、油圧ダンパーを複動油
圧シリンダと最大ストローク位置を規制されたピストン
部材とバネと１対の油室を連通する油路に並列に介設し
た絞り弁と逆止弁とで構成し、油圧操作弁のカム部材が
中立位置にあるときに最大ストローク状態のピストン部
材をカム部材に当接させ、カム部材が中立位置からスプ
ール弁開操作方向へ傾動するときだけダンピング機能を
奏するように構成してなる油圧操作弁が記載されてい
る。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】前記複動油圧シリンダ
と絞り弁とを有する油圧ダンパーでは、油圧操作弁の外
部に油圧ダンパーを配設し、これを油圧操作弁のカム部
材に機械的に連結する関係上、部品数が多く、構造が複
雑化・大型化し、製作コストも高価になる。

【０００７】前記両公報に記載の油圧操作弁において
は、ピストン部材の最大ストロークが規制され、最大ス
トローク状態のときに中立位置のカム部材に当接するよ
うに構成され、カム部材が中立位置から開操作方向へつ
まりピストン部材を下方移動させる方向へ傾動するとき
にはダンピング機能が得られる。しかし、カム部材が中
立位置へ復帰作動するときにはピストン部材が追従して
進出移動するのみで、ピストン部材からカム部材にダン
ピング力が全く作用しない。

【０００８】しかしながら、建設機械などの場合、車体
の揺れ・振動によりオペレータの手や足を介して又は介
さずに揺れ・振動が伝播し、それが油圧操作弁に対する
操作量の変動を誘発し、その結果建設機械の揺れ・振動
を誘発する。それ故、カム部材が中立位置からスプール
弁開操作方向へ傾動するときにもまたその傾動状態から
中立位置へ復帰作動するときにもダンピング機能を付与
し得ることが望ましい。

【０００９】本考案の目的は、カム部材が中立位置から
スプール弁操作方向へ傾動するときにも中立位置へ復帰
作動するときにもダンピング機能が得られるような油圧
操作弁を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る油圧操作
弁は、ケーシングと、このケーシングに立向きに組込ま
れた１対のスプール弁と、この１対のスプール弁に共通
のポンプポート及びタンクポートと、各スプール弁の出
力ポートと、１対のスプール弁の中間に対応する位置で
ケーシングの頂部に水平の支軸を介して回動自在に枢着
され且つ１対のスプール弁を択一的に開操作する為のカ
ム部材とを備えた油圧操作弁において、水平の支軸に対
してカム部材の一端側部分及び他端側部分に夫々対応す
る１対の油圧式ダンピング手段をケーシングの上端側部
分に設け、各ダンピング手段は、立向きのシリンダ穴
と、カム部材に当接して動く範囲において最大ストロー
ク規制を受けないようにシリンダ穴に装着されてカム部
材に対向するピストンと、ピストンを上方へ弾性付勢し
て常時カム部材に当接させるバネ部材と、シリンダ穴の
うちピストンの下側に形成された油室と、油室に接続さ
れた絞り弁と、油室への油の流入を許すチェック弁とを
備え、カム部材がスプール弁を開操作するように中立位
置から傾動するときにはそのスプール弁に対応する側の
ダンピング手段でダンピングし、またカム部材がその傾
動状態から中立位置へ復帰作動するときにはそのスプー
ル弁と反対側のダンピング手段でダンピングするように
構成したものである。

【００１１】請求項２に係る油圧操作弁は、請求項１に
係る油圧操作弁において、前記各ダンピング手段は対応
する側のスプール弁のプッシュロッドの上端部と同軸状
にケーシングに組込まれているものである。

【００１２】

【作用】請求項１に係る油圧操作弁においては、水平の
支軸に対してカム部材の一端側と他端側部分とに夫々対
応する１対の油圧式ダンピング手段を設け、ダンピング
手段のピストンをカム部材に当接して動く範囲において
最大ストローク規制を受けないようにシリンダ穴に装着
し、カム部材がスプール弁を開操作するように中立位置
から傾動するときにはそのスプール弁に対応する側のダ
ンピング手段でダンピングし、またカム部材がその傾動
状態から中立位置へ復帰作動するときにはそのスプール
弁と反対側のダンピング手段でダンピングするようにな
っているので、スプール弁が開操作される方向に対して
もまた開操作が解除される方向に対してもダンピング機
能が得られることになる。

【００１３】従って、オペレータを介して又は介さずに
カム部材に伝播する揺れ・振動に抗する両方向のダンピ
ング力が作用するため、油圧操作弁の操作性及び油圧操
作弁を介して供給する油圧の制御性が著しく向上する。
このダンピング力は操作速度に比例するから、スプール
弁を所定開度に保持するときにダンピング力が働かない
ため僅かな操作力で保持することが出来、オペレータの
疲労が少なくなる。加えて、カム部材が復帰作動すると
きには反対側のダンピング手段でダンピングするように
構成したので、各ダンピング手段に単動型のシリンダ
（シリンダ穴とピストン）を用いることが出来、各ダン
ピング手段の構造が簡単化する。

【００１４】請求項２に係る油圧操作弁においては、基
本的に請求項１と同様の効果が得られる。 加えて、各
ダンピング手段は対応する側のスプール弁のプッシュロ
ッドの上端部と同軸状にケーシングに組込まれるので、
ダンピング手段を設けることで油圧操作弁が大型化する
こともなく、またダンピング手段の為の油路の構造が簡
単化する。

【００１５】

【考案の効果】請求項１に係る油圧操作弁によれば、作
用の項で説明したように、最大ストローク規制を受けな
いピストンを夫々有する１対の油圧式ダンピング手段に
よりカム部材の両方向への作動時にダンピング力が作用
するので、油圧操作弁の操作性及び油圧の制御性が著し
く向上すること、油圧操作弁のスプール弁を所定開度に
保持するときに必要な操作力を小さく軽減できること、
オペレータの疲労を軽減できること、油圧式ダンピング
手段を簡単な構造で小型のものに構成でき且つケーシン
グに組込んで設置スペースを節減できること、などの効
果が得られる。

【００１６】請求項２に係る油圧操作弁によれば、作用
の項で説明したように、基本的には請求項１と同様の効
果が得られる。加えて、油圧式ダンピング手段の為の設
置スペースを著しく節減できること、ダンピング手段の
為の油路の構造を簡単化できること、などの効果も得ら
れる。

【００１７】

【実施例】以下、本考案の実施例について図面を参照し
ながら説明する。本実施例は、油圧ショベルのクローラ
を駆動する油圧モータへ油圧を給排制御するパイロット
式制御弁に対して、パイロット圧を供給する為の油圧操
作弁（通称、リモコン弁という）に本考案を適用した場
合の一例である。

【００１８】図１・図２に示すように、油圧操作弁Ｖの
ケーシングは、ケーシング本体１とケーシング本体１の
上端に固着された板部材２とからなり、板部材２の前後
方向中央部には左右１対のブラケット６が立設され、カ
ム部材３はブラケット６に水平支軸７を介して矢印Ａで
示す前傾方向及び矢印Ｂで示す後傾方向へ揺動自在に枢
着され、カム部材３の上端には操作入力部材としてのペ
ダル４が前後１対のボルト８にて固着されている。尚、
板部材２の環状の突部２ａとカム部材３の外側は合成樹
脂やゴム製の蛇腹部材５で囲繞されて防水され、また板
部材２のフランジ部２ｂを介して油圧操作弁Ｖが油圧シ
ョベルの運転室の床部に固定される。

【００１９】ケーシング本体１の前部と後部には夫々ス
プール弁９Ａ・９Ｂが立向きに組込まれ、これらスプー
ル弁９Ａ・９Ｂの中間の上方に水平支軸７が位置し、ケ
ーシング本体１には両スプール弁９Ａ・９Ｂに共通のポ
ンプポート１０とタンクポート１１とが形成され、ポン
プポート１０は油圧ポンプに接続される。各スプール弁
９Ａ・９Ｂの出力ポート１２がケーシング本体１の下端
部に形成されている。

【００２０】両スプール弁９Ａ・９Ｂ自体は既存周知の
ものと同様のものなので、簡単に説明すると、スプール
孔１３とその上側に連なるバネ収容孔１４とが形成さ
れ、プッシュロッド１５と一体のスプール１６はスプー
ル孔１３に上下摺動自在に装着され、スプール１６には
出力ポート１２に連なる油孔１７と油孔１７をスプール
１６の小径部１６ａの外面に連通させる油穴１８とが形
成され、バネ収容孔１４の上端部にはバネ受１９が上下
動可能に装着され、バネ受１９は操作力発生用の圧縮コ
イルバネ２０でケーシング本体１に対して上方へ弾性付
勢され、プッシュロッド１５に外装された油圧制御用の
圧縮コイルバネ２１の上端はバネ受１９で受止められま
たその下端はプッシュロッド１５の段部で座金を介して
受止められている。プッシュロッド１５の頭部１５ａは
バネ受１９の上端の２分割の半環状座金２２で係止さ
れ、バネ受１９の外周部の前端と後端には２本の立向き
の油溝２３が形成されている。

【００２１】スプール弁９Ａ・９Ｂの作動に関して、図
２に図示の状態においてスプール１６の小径部１６ａを
介して油穴１８はタンクポート１１から延びたタンクポ
ート油路１１ａに連通しており、バネ受１９が下降する
と、バネ２１の付勢力でプッシュロッド１５とスプール
１６とが下降し、油穴１８がポンプポート１０から延び
たポンプポート油路１０ａに連通し、スプール１６の上
下振動を介してバネ受１９の下降移動量に比例した圧力
に減圧されたパイロット圧が油穴１８・油孔１７を介し
て出力ポート１２へ出力され、出力ポート１２からパイ
ロット式制御弁のパイロット部へ供給される。

【００２２】各スプール弁９Ａ・９Ｂの上端側において
板部材２とケーシング本体１にダンピング手段としての
ダンピング機構３０Ａ・３０Ｂがプッシュロッド１５の
上端部と同軸状に組込まれている。これらダンピング機
構３０Ａ・３０Ｂは同構造のものであり、その１つにつ
いて説明すると、上端開放状の立向きシリンダ穴３２を
有するシリンダ本体３１が図示のように立向きに組込ま
れ、シリンダ穴３２にキャップ状のピストン３３が油密
上下摺動自在に挿入装着され、シリンダ穴３２のピスト
ン３３の下側の部分に油室３４が形成され、油室３４に
装着された圧縮コイルバネ３５でピストン３３が上方へ
弾性付勢され、ピストン３３はカム部材３に位置調節可
能に固着されたボルト３６に常に当接されている。

【００２３】シリンダ本体３１の下壁の孔を挿通した副
プッシュロッド３７が設けられ、副プッシュロッド３７
の下端外周部には係止用の鍔部３７ａが形成され、副プ
ッシュロッド３７の下部には凹穴３７ｂが下端より凹設
され、この凹穴３７ｂにプッシュロッド１５の頭部１５
ａが相対上下動可能に挿入され、副プッシュロッド３７
の下端はバネ受１９の上端の座金２２に当接し、副プッ
シュロッド３７の上半部はピストン３３の穴３８に上下
動自在に挿入され、カム部材３が図示の中立位置にある
ときに副プッシュロッド３７の上端が穴３８の奥端に当
接している。

【００２４】更に、シリンダ本体３３の下壁部には、絞
り弁３９を有する第１油路４０と、油室３４への油の流
入を許す逆止弁４１を有する第２油路４２とが設けら
れ、逆止弁４１の弁体の脱出防止用のリング４３はバネ
３５で押さえられている。また、ピストン３３の内側の
穴３８への油の自由な給排の為、副プッシュロッド３７
には第３油路４４と第４油路４５とが形成されている。
従って、タンクポート油路１１ａからバネ収容孔１４に
流入したドレン圧の油は油溝２３を経てバネ受１９の上
側へ流入し、バネ受１９とシリンダ本体３１の間の隙間
又は油溝を通り、逆止弁４１を経て油室３４へ流入する
一方、第３油路４４と凹穴３７ｂと第４油路４５とを通
って穴３８の奥端へ流入する。従って、バネ３５の付勢
力によりピストン３３が上方へ進出できることになる。
以上のように、ピストン３３はボルト３６に当接して動
く範囲において最大ストロークを規制されておらず、バ
ネ３５の付勢力でボルト３６に当接する状態に常に維持
されるようになっている。

【００２５】次に、以上説明した油圧操作弁Ｖの作用の
うち特にダンピング機構１０Ａ・１０Ｂの作用について
説明する。ペダル４を例えば前傾させてスプール弁９Ａ
を開操作するときには、ボルト３６で下方押動されるピ
ストン３３及びこれに当接している副プッシュロッド３
７が下方へ移動し、副プッシュロッド３７に当接してい
るバネ受１９が下方へ移動するので、スプール弁９Ａが
開かれることになる。但し、このとき後側のダンピング
機構３０Ｂにおいては、ピストン３３がバネ３５の付勢
力で上方へ進出し、ボルト３６に当接し続けるが、副プ
ッシュロッド３７とプッシュロッド１５とスプール１６
は図示の位置を保持し、スプール弁９Ｂの出力ポート１
２にはドレン圧が出力される。

【００２６】ここで、前記のようにダンピング機構３０
Ａのピストン３３が下方移動するときに、第１油路４０
の絞り弁３９の絞り作用によりダンピング機能が得られ
る。従って、油圧ショベルの揺れ・振動がオペレータの
足を介してまたは介さずにカム部材３とピストン３３に
伝播したとしても、その揺れや振動に抗するダンピング
力がピストン３３とカム部材３に作用するので、パイロ
ット圧の不測の変動が生じるのを防止できる。

【００２７】一方、ペダル４を前傾状態にしたときに
も、後側のダンピング機構３０Ｂのピストン３３がカム
部材３のボルト３６に当接した状態を保持しているの
で、ペダル４を前傾状態から図示の中立位置へ復帰させ
るときには後側のダンピング機構３０Ｂによりダンピン
グ機能が得られる。従って、前記同様に油圧ショベルの
揺動や振動がカム部材３とピストン３３とに伝播したと
しても、その揺れや振動に抗するダンピング力がピスト
ン３３とカム部材３に作用するので、パイロット圧の不
測の変動が生じるのを防止できる。尚、後側のスプール
弁９Ｂの出力ポート１２にパイロット圧を出力する為、
ペダル４を後傾させる場合についても前記と同様で、カ
ム部材３の後傾作動時にはダンピング機構３０Ｂにより
ダンピング力が発生し、またカム部材３をその後傾状態
から中立位置へ復帰させるときにはダンピング機構３０
Ａによりダンピング力が発生する。

【００２８】以上説明した油圧操作弁Ｖにおいては カ
ム部材３の前側部分のボルト３６に常に当接するピスト
ン３３を有するダンピング機構３０Ａとカム部材３の後
側部分のボルト３６に常に当接するピストン３３を有す
るダンピング機構３０Ｂとが設けられ、カム部材３を傾
動させてスプール弁９Ａ・９Ｂの一方を開操作するとき
にはその開操作される方のスプール弁９Ａ・９Ｂ側のダ
ンピング機構３０Ａ・３０Ｂによりダンピング機能が得
られ、またカム部材３をその傾斜状態から中立位置へ復
帰させるときには反対側のダンピング機構３０Ａ・３０
Ｂによりダンピング機能が得られる。

【００２９】このように、スプール弁９Ａ・９Ｂを開操
作するときにも開操作解除方向へ戻し操作するときにも
ダンピング機能が得られるので、油圧ショベルの車体の
揺れ・振動の影響を受けにくくなり、油圧操作弁Ｖの操
作性が著しく向上するし、またパイロット圧の不測の変
動を招くことなくオペレータの操作に応じたパイロット
圧の供給が可能となる。ダンピング機構３０Ａ・３０Ｂ
はピストン３３の速度に比例するダンピング力を発生す
ることから、スプール弁９Ａ・９Ｂを所定の開度に保持
する場合にペダル４に対する小さな操作力で保持できる
ことになるので、オペレータの疲労が軽減される。

【００３０】特に、スプール弁９Ａ・９Ｂの一方に対す
る開操作時にはそのスプール弁の側のダンピング機構３
０Ａ・３０Ｂでダンピング力を発生させ、またそのスプ
ール弁を戻し操作するときには反対側のダンピング機構
３０Ｂでダンピング力を発生させるように構成してある
ので、ダンピング機構３０Ａ・３０Ｂの油圧シリンダと
して単動型の油圧シリンダを用いることが出来るので各
ダンピング機構３０Ａ・３０Ｂの構造が簡単化し小型化
する。また、ダンピング機構３０Ａ・３０Ｂをスプール
弁９Ａ・９Ｂの上端側に同軸状に配設し且つケーシング
本体１と板部材２とに組込むのでダンピング機構３０Ａ
・３０Ｂの設置スペースを著しく節減でき且つダンピン
グ機構３０Ａ・３０Ｂの為の油路の構造を簡単化でき且
つ油圧操作弁Ｖが大型化するのを防止できる。

【００３１】尚、前記ペダル４の代わりに手で操作する
為の操作レバーを設けることもあるし、ペダル４と操作
レバーの両方を設けることもある。尚、前記ダンピング
機構３０Ａ・３０Ｂを組込む位置は図示の位置に限るも
のではない。例えば、カム部材３の前後の方向の長さを
大きく構成し、ダンピング機構３０Ａを高さ位置を大き
く変えずにスプール弁９Ａより前側に設け、またダンピ
ング機構３０Ｂを高さ位置を大きく変えずにスプール弁
９Ｂより後側に設けてもよいし、或いはダンピング機構
３０Ａをスプール弁９Ａの左側又は右側に設けまたダン
ピング機構３０Ｂをスプール弁９Ｂの左側又は右側に設
けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧操作弁の側面図である。

【図２】油圧操作弁の要部縦断側面図である。

【図３】ダンピング機構とその周辺部の拡大縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ケーシング本体 ２ 板部材 ３ カム部材 ９Ａ スプール弁 ９Ｂ スプール弁 １０ ポンプポート １１ タンクポート １２ 出力ポート １５ プッシュロッド ３０Ａ ダンピング機構 ３０Ｂ ダンピング機構 ３２ シリンダ穴 ３３ ピストン ３４ 油室 ３５ バネ ３９ 絞り弁 ４１ 逆止弁

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングと、このケーシングに立向きに
   組込まれた１対のスプール弁と、この１対のスプール弁
   に共通のポンプポート及びタンクポートと、各スプール
   弁の出力ポートと、１対のスプール弁の中間に対応する
   位置でケーシングの頂部に水平の支軸を介して回動自在
   に枢着され且つ１対のスプール弁を択一的に開操作する
   為のカム部材とを備えた油圧操作弁において、 水平の支軸に対してカム部材の一端側部分及び他端側部
   分に夫々対応する１対の油圧式ダンピング手段をケーシ
   ングの上端側部分に設け、 各ダンピング手段は、立向きのシリンダ穴と、カム部材
   に当接して動く範囲において最大ストローク規制を受け
   ないようにシリンダ穴に装着されてカム部材に対向する
   ピストンと、ピストンを上方へ弾性付勢して常時カム部
   材に当接させるバネ部材と、シリンダ穴のうちピストン
   の下側に形成された油室と、油室に接続された絞り弁
   と、油室への油の流入を許すチェック弁とを備え、 カム部材がスプール弁を開操作するように中立位置から
   傾動するときにはそのスプール弁に対応する側のダンピ
   ング手段でダンピングし、またカム部材がその傾動状態
   から中立位置へ復帰作動するときにはそのスプール弁と
   反対側のダンピング手段でダンピングするように構成し
   たことを特徴とする油圧操作弁。
2. 【請求項２】前記各ダンピング手段は対応する側のスプ
   ール弁のプッシュロッドの上端部と同軸状にケーシング
   に組込まれていることを特徴とする請求項１に記載の油
   圧操作弁。