JP2869311B2 - 油圧アクチュエータ用のバルブ制御装置 - Google Patents

油圧アクチュエータ用のバルブ制御装置

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JP2869311B2 JP5267876A JP26787693A JP2869311B2 JP 2869311 B2 JP2869311 B2 JP 2869311B2 JP 5267876 A JP5267876 A JP 5267876A JP 26787693 A JP26787693 A JP 26787693A JP 2869311 B2 JP2869311 B2 JP 2869311B2
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    • E02F3/439—Automatic repositioning of the implement, e.g. automatic dumping, auto-return

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建設機械等の機械に用
いられる油圧回路における油圧アクチュエータ用のバル
ブ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種、油圧アクチュエータ用のバルブ制御装置のなか
には、アクチュエータを作動させるためのメインバルブ
のパイロット室にパイロットポンプからのパイロット圧
油を供給すべく形成されるパイロット油路に、前記メイ
ンバルブを自動制御するための自動制御用切換えバルブ
と、手動制御するための手動制御用切換えバルブとを設
けて、手動−自動制御がそれぞれできるように構成した
ものがある。ところで、このようなものでは、手動制御
用切換えバルブを切換える手動制御操作時において、ア
クチュエータが予め設定される設定限界状態になったこ
とにオペレータが気付かず、手動操作がそのまま維持さ
れることが有り、そうすると、メインバルブには圧油供
給がそのまま続行される惧れが有る。
【０００３】そこで、アクチュエータが予め設定される
設定限界状態になることに伴い切換えられてこれ以上の
メインバルブへの圧油供給を停止すべくパイロット油路
を切換える手動限界時用切換えバルブを設けることが提
唱されている。しかしながら従来のものは、図１２に示
すような油圧回路になっていた。ここで、５１はメイン
ポンプ、５２はパイロットポンプ、５３はこれらポンプ
５１、５２を駆動するための原動機（駆動機構）、５４
はアクチュエータ（油圧シリンダ）、５５はメインポン
プ５１からアクチュエータ５４に至るメイン油路中に設
けられるメインバルブ、５６はアクチュエータ５４の伸
縮長さ検知をするストロークセンサ、５７は制御部、５
８、５９は制御部５７からの自動制御指令に基づいて切
換わる自動制御用切換えバルブ、６０は手動制御用切換
えバルブ、６１は油タンク、６２は手動制御用切換えバ
ルブ６０が操作されたことの検知をする手動操作検知セ
ンサである。そして該従来のものでは、手動操作時に、
アクチュエータ５４が予め設定される設定限界状態にな
ることの検知に伴う制御部５７からの制御指令で切換え
られてこれ以上のメインバルブ５５への圧油供給を停止
すべくパイロット油路の切換えをする手動限界時用切換
えバルブ６３、６４は、手動制御用切換えバルブ６０か
らメインバルブ５５の各パイロット室５５ａ、５５ｂに
至るパイロット油路中に設けられており、通常では、手
動制御用切換えバルブ６０からパイロット室５５ａ、５
５ｂにパイロット圧油が供給される状態に切換わってい
るが、前記設定限界状態になったとき、パイロット圧油
の供給が断たれ、パイロット室５５ａまたは５５ｂに供
給された圧油が油タンク６１に排出される状態に切換わ
るようになっている。ところで従来のものでは、手動限
界時用切換えバルブ６３、６４が手動制御用切換えバル
ブ６０からメインバルブ５５の各パイロット室５５ａ、
５５ｂに至るパイロット油路中に設けられている結果、
一つのアクチュエータに対してどうしても一対が必要に
なり、このため、特に、手動-自動切換えがあるものに
用いた場合に、手動-自動切換えのための分岐油路に設
けられる切換えバルブも必要で、どうしても部品点数が
多くなって構造が複雑化し、コストアップにもなるとい
う問題が有る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる油圧アク
チュエータ用のバルブ制御装置を提供することを目的と
して創案されたものであって、アクチュエータを作動さ
せるためのメインバルブのパイロット室にパイロットポ
ンプからのパイロット圧油を供給すべく形成されるパイ
ロット油路に、前記メインバルブを自動制御するための
自動制御用切換えバルブと、手動制御するための手動制
御用切換えバルブとを設けて、手動−自動制御がそれぞ
れできるように構成してなる油圧アクチュエータ用のバ
ルブ制御装置において、前記パイロット油路に、手動制
御時にアクチュエータが予め設定される設定限界状態に
なったことに伴い切換えられてこれ以上のメインバルブ
への圧油供給を停止すべくパイロット油路を切換える手
動限界時用切換えバルブを設けるにあたり、該手動限界
時用切換えバルブは、パイロットポンプから手動制御用
切換えバルブに至るパイロット油路中で、かつ前記自動
制御用切換えバルブに対して直列に配して、パイロット
油路を、手動限界時用切換えバルブ、自動制御用切換え
バルブ、手動制御用切換えバルブを経由してメインバル
ブのパイロット室に至る手動パイロット油路と、手動限
界時用切換えバルブ、自動制御用切換えバルブを経由し
て手動制御用切換えバルブを経ることなくメインバルブ
のパイロット室に至る自動パイロット油路とで構成した
ことを特徴とするものである。また本発明は、複数のア
クチュエータをそれぞれ作動させるためのメインバルブ
の各パイロット室にパイロットポンプからのパイロット
圧油をそれぞれ供給すべく形成されるパイロット油路
に、前記各メインバルブをそれぞれ自動制御するための
自動制御用切換えバルブと、それぞれ手動制御するため
の手動制御用切換えバルブとを設けて、手動−自動制御
がそれぞれできるように構成してなる油圧アクチュエー
タ用のバルブ制御装置において、前記パイロット油路
に、手動制御時にアクチュエータが予め設定される設定
限界状態になったことに伴い切換えられてこれ以上のメ
インバルブへの圧油供給を停止すべくパイロット油路を
切換える手動限界時用切換えバルブをそれぞれ設けるに
あたり、該各手動限界時用切換えバルブは、パイロット
ポンプから各手動制御用切換えバルブに分岐される分岐
位置から各対応する手動制御用切換えバルブに至るパイ
ロット油路中で、かつ前記各対応する自動制御用切換え
バルブに対して直列に配して、パイロット油路を、手動
限界時用切換えバルブ、自動制御用切換えバルブ、手動
制御用切換えバルブを経由してそれぞれのメインバルブ
のパイロット室に至る手動パイロット油路と、手動限界
時用切換えバルブ、自動制御用切換えバルブを経由して
手動制御用切換えバルブを経ることなくそれぞれのメイ
ンバルブのパイロット室に至る自動パイロット油路とで
構成したにそれぞれ配したことを特徴とするものであ
る。このものにおいて、複数の手動制御用切換えバルブ
は一つのバルブアッシーに設けられたものとし、該バル
ブアッシーには、パイロットポンプ側に接続されるポン
プポートが各手動制御用切換えバルブに対応して設けら
れていることを特徴とするものである。さらにこのもの
において、バルブアッシーには一対の手動制御用切換え
バルブと、該各手動制御用切換えバルブに対応する一対
のポンプポートとが設けられていることを特徴とするも
のである。
【０００５】そして本発明は、この構成によって、手動
制御時にアクチュエータが予め設定される設定限界状態
になったときに、メインバルブへの圧油供給を停止すべ
くパイロット油路を切換えるために設けられる手動限界
時用切換えバルブを、一つのアクチュエータに対して一
つで対応できるようにしたものでありながら、制御用切
換えバルブの数を低減できるようにしたものである。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図面において、１は油圧ショベルであって、該油
圧ショベル１は、クローラ式の走行部２、該走行部２の
上方に旋回自在に支持される旋回部３、該旋回部３の前
部に連結される作業部４を備えており、これらの基本構
成は何れも従来通りである。
【０００７】前記作業部４は、ブーム５、アーム６、バ
ケット７等の各部から構成されており、そしてアームシ
リンダ８、ブームシリンダ９、バケットシリンダ１０等
の各種油圧シリンダ１１の伸縮作動に基づいて作業を行
うことになるが、これら油圧シリンダ１１が本発明のア
クチュエータに相当するものとし、この作動切換えを行
うバルブ制御装置に本発明が実施されている。
【０００８】つまり、前記油圧シリンダ１１は、それぞ
れ対応するメインバルブ１２の切換え作動に基づいて、
メインポンプ１３からシリンダ伸長側、あるいはシリン
ダ縮小側に至る油路が開閉され、これによって伸縮作動
を行うようになっているが、これらメインバルブ１２は
スプリング中立復帰型の六ポート三位置切換えバルブで
あって、その切換え作動はパイロット圧油によって行わ
れるようになっており、そしてこのパイロット圧油の供
給は、後述するように、操作レバー等の手動操作具１４
の操作による手動制御と、パイロット制御部１５からの
指令による自動制御とが行えるように構成されている。
【０００９】前記パイロット圧油の供給について、ブー
ムシリンダ９のメインバルブ１２の場合を例として説明
すると、メインバルブ１２の伸長側、縮小側の各パイロ
ット室１２Ｅ、１２Ｒと、パイロットポンプ１６と、油
タンク１７とのあいだには、第一、第二、第三の切換え
バルブ１８、１９、２０が設けられている。ここで、第
一切換えバルブ１８（本発明の手動制御用切換えバルブ
に相当する）は、伸長側第一切換えバルブ１８Ｅと縮小
側第一切換えバルブ１８Ｒとからなり、そして前記手動
操作具１４の操作量に応じて該操作された側の第一切換
えバルブ１８Ｅまたは１８Ｒが択一的に切換えられるよ
うに構成されている。一方、第二切換えバルブ１９（本
発明の自動制御用切換えバルブに相当する）、第三切換
えバルブ２０（本発明の手動限界時用切換えバルブに相
当する）は、何れもパイロット制御部１５からの制御指
令に基づいて切換えられる二位置切換え型の電磁バルブ
であって、このうち第二切換えバルブ１９は、伸長側第
二切換えバルブ１９Ｅと縮小側第二切換えバルブ１９Ｒ
とから構成されている。
【００１０】さらに、前記第二、第三切換えバルブ１
９、２０は、パイロットポンプ１６から第一切換えバル
ブ１８に至る油路中に、パイロットポンプ１６側から第
三切換えバルブ２０、縮小側第二切換えバルブ１９Ｒ、
伸長側第二切換えバルブ１９Ｅの順で直列状に配されて
いるが、これら各切換えバルブ１８、１９、２０の各ポ
ートは、次のように連結されている。つまり、第三切換
えバルブ２０のポート２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、パイ
ロットポンプ１６、油タンク１７、第二切換えバルブ１
９Ｒのポート１９Ｒａにそれぞれ連結されている。ま
た、第二切換えバルブ１９Ｒのポート１９Ｒｂ、１９Ｒ
ｃ、１９Ｒｄは、油タンク１７、第二切換えバルブ１９
Ｅのポート１９Ｅａ、パイロット室１２Ｒにそれぞれ連
結されている。一方、第二切換えバルブ１９Ｅのポート
１９Ｅｂ、１９Ｅｄは、油タンク１７、パイロット室１
２Ｅにそれぞれ連結されており、またポート１９Ｅｃ
は、途中で分岐して第一切換えバルブ１８Ｅ、１８Ｒの
各ポート１８Ｅａ、１８Ｒａに至る油路に連結されてい
る。さらに、第一切換えバルブ１８Ｅのポート１８Ｅ
ｂ、１８Ｅｃは、それぞれ油タンク１７、パイロット室
１２Ｅに連結されているが、ポート１８Ｅｃからパイロ
ット室１２Ｅに至る油路は、前記第二切換えバルブ１９
Ｅのポート１９Ｅｄからパイロット室１２Ｅに至る油路
と中途部で合流しており、該合流点にはシャトル弁２１
Ｅが設けられている。また、第一切換えバルブ１８Ｒの
ポート１８Ｒｂ、１８Ｒｃは、それぞれ油タンク１７、
パイロット室１２Ｒに連結されているが、ポート１８Ｒ
ｃからパイロット室１２Ｒに至る油路は、前記第二切換
えバルブ１９Ｒのポート１９Ｒｄからパイロット室１２
Ｒに至る油路と中途部で合流しており、該合流点にはシ
ャトル弁２１Ｒが設けられている。そしてこの様にし
て、第三切換えバルブ２０は、パイロットポンプ１６か
ら第一切換えバルブ１８に至るパイロット油路中で、か
つ前記第二切換えバルブ１９に対して直列に配されるこ
つになって、パイロット油路を、第三切換えバルブ２
０、第二切換えバルブ１９、第一切換えバルブ１８を経
由してメインバルブ１２のパイロット室１２Ｅ、１２Ｒ
に至る手動用のパイロット油路と、第三切換えバルブ２
０、第二切換えバルブ１９を経由して第一切換えバルブ
１８を経ることなくメインバルブ１２のパイロット室に
１２Ｅ、１２Ｒに至る自動用のパイロット 油路とが構成
されている。
【００１１】次に、前記各切換えバルブ１８、１９、２
０の弁路切換え作動について説明する。第一切換えバル
ブ１８は、前述したように、操作レバー１４を操作した
側の第一切換えバルブ１８Ｅまたは１８Ｒが択一的に切
換えられるようになっているが、該切換えられた側にお
いて、第二切換えバルブ１９Ｅからパイロット室１２Ｅ
または１２Ｒに通じる弁路が閉から開成状態に切換えら
れ、かつパイロット室１２Ｅまたは１２Ｒから油タンク
１７に通じる弁路が開から閉成状態に切換えられるよう
になっている。ここで、２２Ｅ、２２Ｒは第一切換えバ
ルブ１８Ｅ、１８Ｒからシャトル弁２１Ｅ、２１Ｒに至
る油路にそれぞれ設けられる圧力スイッチであって、該
圧力スイッチ２２Ｅ、２２Ｒは一定以上のパイロット圧
が働いた場合にこれを検知して検知信号をパイロット制
御部１５に出力する構成になっており、そして該圧力ス
イッチ２２Ｅ、２２Ｒからの検知信号が入力されると、
パイロット制御部１５は手動制御状態であると判断して
手動制御を自動制御に優先するように設定されている。
【００１２】一方、第二切換えバルブ１９Ｅ、１９Ｒ
は、前述したようにパイロット制御部１５からの指令に
基づいて切換わるが、このものは、パイロット制御部１
５の指令が手動から自動制御状態に切換わった場合に、
伸長側、縮小側第二切換えバルブ１９Ｅ、１９Ｒのうち
ブームシリンダ９の伸縮作動に対応する側の第三切換え
バルブ１９Ｅまたは１９Ｒのみが切換わるようになって
いる。そしてこれが伸長側第三切換えバルブ１９Ｅであ
る場合には、第二切換えバルブ１９Ｒと第一切換えバル
ブ１８Ｅ、１８Ｒとを連通する弁路が開成状態で、かつ
パイロット室１２Ｅから油タンク１７に通じる弁路が開
成状態となった第一位置から、第二切換えバルブ１９Ｒ
からパイロット室１２Ｅに通じる弁路が開成状態で、か
つ第一切換えバルブ１８Ｅ、１８Ｒから油タンク１７に
通じる弁路が開成状態となった第二位置に切換わるよう
になっている。また、縮小側第二切換えバルブ１９Ｒで
ある場合には、第三切換えバルブ２０と第二切換えバル
ブ１９Ｅとを連通する弁路が開成状態で、かつパイロッ
ト室１２Ｒから油タンク１７に通じる弁路が開成状態と
なった第一位置から、第三切換えバルブ２０からパイロ
ット室１２Ｒに通じる弁路が開成状態で、かつ第二切換
えバルブ１９Ｅから油タンク１７に通じる弁路が開成状
態となった第二位置に切換わるようになっている。
【００１３】また、第三切換えバルブ２０は、パイロッ
ト制御部１５から後述する限界停止指令が出力された場
合に、パイロットポンプ１６から第二切換えバルブ１９
Ｒに通じる弁路が開成状態で、かつ第二切換えバルブ１
９Ｒから油タンク１７に通じる弁路が閉成状態となった
第一位置から、パイロットポンプ１６から第二切換えバ
ルブ１９Ｒに通じる弁路が閉成状態で、かつ第二切換え
バルブ１９Ｒから油タンク１７に通じる弁路が開成状態
となった第二位置に切換えられるようになっている。
【００１４】一方、２３はブームシリンダ９に設けられ
るストロークセンサであって、該ストロークセンサ２３
の検知信号は前記パイロット制御部１５に入力されるよ
うになっている。そしてパイロット制御部１５は、圧力
スイッチ２２Ｅまたは２２Ｒからの検知信号が入力され
ている手動制御状態において、ストロークセンサ２３か
ら入力される検知値が予め設定されるブームシリンダ９
の伸縮限界値（該伸縮限界値は、オペレータが設定器等
の調整によって所望の値に任意に変更調整できるように
なっている。）に達した場合に、第三切換えバルブ２０
に対して限界停止指令を出力するようになっており、そ
して該限界停止指令が出力された場合に、前述したよう
に第三切換えバルブ２０は第一位置から第二位置に切換
えられるよう設定されている。因みに、パイロット制御
部１５は、前記限界停止指令によって第二位置に切換え
られた第三切換えバルブ２０に対して、圧力スイッチ２
２Ｅまたは２２Ｒからの検知信号の入力がなくなったと
きに、第二位置から第一位置に復帰するよう限界停止解
除指令を出力するように設定されている。
【００１５】次に、アームシリンダ８、バケットシリン
ダ１０用の各メインバルブへのパイロット圧油の供給に
ついて説明すると、これらメインバルブの各パイロット
室と、パイロットポンプ、油タンクとのあいだには、前
記ブームシリンダ９のものと同様の第一、第二、第三の
切換えバルブ、シャトル弁、圧力スイッチが設けられて
おり、さらに、これらの接続についても前記ブームシリ
ンダ９の場合と同様であるため、詳細な説明および図示
は省略するが、この場合に、パイロットポンプ１６から
アームシリンダ用第三切換えバルブ２４、およびパイロ
ットポンプ１６からバケットシリンダ用第三切換えバル
ブ２５に至る油路は、パイロットポンプ１６から前記ブ
ームシリンダ用第三切換えバルブ２０に至る油路の中途
部からそれぞれ分岐する状態で設けられている。尚、図
中、２６は原動機（駆動機構）、２７は油タンクであ
る。
【００１６】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、アームシリンダ８、ブームシリンダ９、バケット
シリンダ１０等の油圧シリンダ１１の伸縮作動は、それ
ぞれ対応する各メインバルブ１２の切換え作動に基づい
て行われることになるが、これらメインバルブ１２を切
換えるためのパイロット圧油の供給は、手動制御または
自動制御によって行われることになる。この制御につい
て、図２〜図４に示す油圧回路図に基づいてブームシリ
ンダ９の場合を説明すると、例えば操作レバー１４を縮
小側に操作した場合、第一切換えバルブ１８Ｒが切換わ
って、第二切換えバルブ１９Ｒからパイロット室１２Ｒ
に通じる弁路が開成状態となる。これによって、パイロ
ットポンプ１６から第三切換えバルブ２０、第二切換え
バルブ１９Ｒ、１９Ｅ、第一切換えバルブ１８Ｒを経て
パイロット室１２Ｒにパイロット圧油が供給され、メイ
ンバルブ１２がシリンダ縮小側に切換わると共に、圧力
スイッチ２２Ｒからの検知信号がパイロット制御部１５
に入力され、パイロット制御部１５は手動制御状態であ
ると判断することになる。
【００１７】一方、パイロット制御部１５は、手動操作
具１４の操作がなされず、かつ自動制御スタータスイッ
チ２８がＯＮ操作された場合に、自動制御状態であると
の判断をするが、この様な自動制御状態において、その
制御指令内容が、例えばブームシリンダ９を伸長する指
令であった場合、第二切換えバルブ１９Ｅに対して第二
切換えバルブ１９Ｒからパイロット室１２Ｅに至る弁路
が開成状態となる第二位置に切換えるよう制御指令が出
力され、これによって、パイロットポンプ１６から第
三、第二切換えバルブ１９Ｒ、１９Ｅを経てパイロット
室１２Ｅにパイロット圧油が供給されて、メインバルブ
１２がシリンダ伸長側に切換わることになる。
【００１８】さらに、前記シリンダ長を縮小させようと
する手動制御中に、パイロット制御部１５においてスト
ロークセンサ２３からの検知値が予め設定される縮小限
界値であると判断された場合、パイロット制御部１５か
ら第三切換えバルブ２０に対して限界停止指令が出力さ
れ、これによって第三切換えバルブ２０が第一位置から
第二位置に切換わって、パイロットポンプ１６から第一
切換えバルブ１８Ｒに至る油路が閉成状態となり、パイ
ロット室１２Ｒへのパイロット圧油への供給が断たれ、
メインバルブ１２は中立位置に復帰することになる。
尚、パイロット制御部１５は、メインバルブ１２が中立
位置に復帰することに伴って圧力スイッチ２２Ｒからの
検知信号の入力がなくなった場合に、第三切換えバルブ
２０に対して限界停止解除指令を出力することになり、
該指令を受けた第三切換えバルブ２０は、第二位置から
第一位置に復帰することになる。
【００１９】因みに、第三切換えバルブ２０の第一位置
から第二位置の切換え作動については、即座に切換える
構成、あるいは徐々に切換える構成の何れを採用するこ
ともでき、そして前者を採用したときには瞬間的な停止
を行うことができ、後者を採用したときには、メインバ
ルブ１２の停止位置への復帰はある時間を持って徐々に
なされることになり、これに対応してブームシリンダ９
は、徐々に減速しそして停止することになる。この場合
に、ストロークセンサ２３からの検知値に基づき、予め
設定される伸縮限界値に達する少し前位置（該位置の設
定も自由にできればさらに都合が良い）から余裕を持っ
て減速をするように減速始点位置を演算し、該減速始点
位置から減速をし、伸縮限界値で停止するように構成す
ることもでき、この様にしたときには、衝撃のない円滑
な停止をすることができる。
【００２０】この様に、本発明が実施されたものにおい
ては、自動制御と手動制御とが自由選択できるが、手動
制御中に、油圧シリンダ１１が伸縮作動限界状態となっ
た場合に、第三切換えバルブ２０が自動的に切換えら
れ、これによって油圧シリンダ１１に対する圧油供給が
停止されることになって、作動限界状態となった油圧シ
リンダ１１に対し、さらに作動限界側に向けての圧油供
給が続行されてしまうという不具合を確実に回避するこ
とができることになるが、この場合に、前記油圧シリン
ダ１１の作動限界時に切換えられる第三切換えバルブ２
０が、パイロットポンプ１６から手動制御用の第一切換
えバルブ１８に至るパイロット油路中に設けられている
ため、一つの油圧シリンダ１１に対して一つの第三切換
えバルブ２０で対応できることになる。そのうえ、この
第三切換えバルブ２０は、パイロットポンプ１６から第
一切換えバルブ１８に至るパイロット油路中で、かつ前
記第二切換えバルブ１９に対して直列に配されるこつに
なって、パイロット油路を、第三切換えバルブ２０、第
二切換えバルブ１９、第一切換えバルブ１８を経由して
メインバルブ１２のパイロット室１２Ｅ、１２Ｒに至る
手動用のパイロット油路と、第三切換えバルブ２０、第
二切換えバルブ１９を経由して第一切換えバルブ１８を
経ることなくメインバルブ１２のパイロット室に１２
Ｅ、１２Ｒに至る自動用のパイロット油路とが構成され
ていて、前記手動限界時用となる第三切換えバルブ２０
を備えながら、手動−自動の切換えが、第二切換えバル
ブ１９の切換えでよいことになって、パイロットポンプ
１６から第二切換えバルブ１９と第一切換えバルブ１８
とを単に分岐して並列状に接続した場合のように、パイ
ロット圧油を手動−自動切換えに対応して手動、自動の
各制御用切換えバルブへのパイロット圧油の供給切換え
をするための切換えバルブを分岐油路に設けることが不
要になると共に、一つのアクチュエータに対して一個の
手動限界時用切換えバルブを用いるだけで良いことにな
る。
【００２１】ところで、本発明を実施するにあたり、複
数の油圧シリンダの各第一切換えバルブを一つのバルブ
アッシーに組込むことができる。いま、ブームシリンダ
９用の第一切換えバルブ１８Ｅ、１８Ｒと、バケットシ
リンダ１０用の第一切換えバルブ３０Ｅ、３０Ｒとが一
つのバルブアッシーＡに組み込まれたものを例として図
５〜図１０で説明する。つまり、このバルブアッシーＡ
は、二つのポンプポートＰ１、Ｐ２、一つのタンクポー
トＴ、四つの出力ポートＯ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４が形成
されている。そして、ポンプポートＰ１の一端側は、ブ
ームシリンダ用第二切換え弁１９Ｅに通じる油路（該油
路は、さらに第二切換えバルブ１９Ｒ、第三切換えバル
ブ２０を経てパイロットポンプ１６に通じている。）に
連結されており、他端側はバルブアッシーＡ内において
中途部で分岐してブームシリンダ用第一切換えバルブ１
８Ｅ、１８Ｒの各ポート１８Ｅａ、１８Ｒａにそれぞれ
連結されている。また、ポンプポートＰ２の一端側は、
バケットシリンダ用第二切換え弁３１Ｅに通じる油路
（該油路は、さらに第二切換えバルブ３１Ｒ、第三切換
えバルブ２５を経てパイロットポンプ１６に通じてい
る。）に連結されており、他端側はバルブアッシーＡ内
において中途部で分岐してバケット用シリンダ第一切換
えバルブ３０Ｅ、３０Ｒの各ポート３０Ｅａ、３０Ｒａ
にそれぞれ連結されている。一方、タンクポートＴの一
端側は油タンク１７に通じる油路に連結されており、他
端側はバルブアッシーＡ内において中途部で二つに分岐
したものがそれぞれさらに二つに分岐して、第一切換え
バルブ１８Ｅ、１８Ｒ、３０Ｅ、３０Ｒの各ポート１８
Ｅｂ、１８Ｒｂ、３０Ｅｂ、３０Ｒｂにそれぞれ連結さ
れている。また、出力ポートＯ１、Ｏ３、Ｏ２、Ｏ４の
一端側は、ブームシリンダ用メインバルブのパイロット
室１２Ｅ、１２Ｒ、バケットシリンダ用メインバルブの
パイロット室３２Ｅ、３２Ｒに通じる油路にそれぞれ連
結されており、他端側は、第一切換えバルブ１８Ｅ、１
８Ｒ、３０Ｅ、３０Ｒの各ポート１８Ｅｃ、１８Ｒｃ、
３０Ｅｃ、３０Ｒｃにそれぞれ連結されている。
【００２２】一方、バルブアッシーＡのケース３３の上
部には、操作レバー３４の下端部が前後、左右方向に揺
動自在に軸支されている。また、３５は操作レバー３４
の下部に一体的に支持される作動板であって、該作動板
３５の下面には、前記第一切換えバルブ１８Ｅ、１８
Ｒ、３０Ｅ、３０Ｒの切換え作動を行う四本のプッシュ
ロッド３６の上端部が、スプリング３７によって下側か
ら押圧される状態で接当している。そして操作レバー３
４を前後、左右方向に揺動操作した場合に、該揺動せし
めた側のプッシュロッド３６が下動し、これに対応する
第一切換えバルブ１８Ｅ、１８Ｒ、３０Ｅ、３０Ｒが、
タンクポートＰ１、Ｐ２から出力ポートＯ１、Ｏ３、Ｏ
２、Ｏ４に通じる弁路が閉から開成状態に切換えられ、
かつ出力ポートＯ１、Ｏ３、Ｏ２、Ｏ４から油タンク１
７に通じる弁路が開から閉成状態に切換えられるように
なっている。
【００２３】つまり、前記バルブアッシーＡは、ブーム
シリンダ９用の第一切換えバルブ１８Ｅ、１８Ｒ、およ
びバケットシリンダ１０用の第一切換えバルブ３０Ｅ、
３０Ｒが組み込まれていて、これら各切換えバルブ１８
Ｅ、１８Ｒ、３０Ｅ、３０Ｒの切換えを、一本の操作レ
バー３４の操作で行えるものであるが、このものでは、
パイロットポンプ１６側に通じるポンプポートＰ１、Ｐ
２が二つ形成されているため、パイロットポンプ１６か
ら各ポンプポートＰ１、Ｐ２に至る油路中に、シリンダ
伸縮限界時にパイロット圧油の供給停止をするための第
三切換えバルブ２０、２５を配することができるように
なっており、これによって本発明の実施が容易となる。
【００２４】尚、本発明は上記実施例に限定されないこ
とは勿論であって、図１１に示す第二実施例のごとく、
シャトル弁２１Ｅ、２１Ｒを、第一切換えバルブ１８
Ｅ、１８Ｒからパイロット室１２Ｅ、１２Ｒに至る油路
が常時開成し、第二切換えバルブ１９Ｅ、１９Ｒからパ
イロット室１２Ｅ、１２Ｒにパイロット圧油が供給され
た場合にのみ該第二切換えバルブ１９Ｅ、１９Ｒからパ
イロット室１２Ｅ、１２Ｒに至る油路が開成するように
弾機４０で付勢したものとしても、同じ様にして実施す
ることができる。
【００２５】また、前記第一実施例では、手動操作具１
４の操作検知を、圧力スイッチ２２Ｅ、２２Ｒの検知で
行うようにしたが、この様な操作検知を、例えば接触型
のリミットスイッチで行うこともできる。この場合、油
圧シリンダ１１の伸縮限界検知がなされて第一位置から
第二位置に切換えられた第三切換えバルブ２０に対し
て、該限界側のリミットスイッチの操作検知がなされて
いる状態のときには第一位置に復帰しないように制御
し、限界側リミットスイッチの操作検知がなくなったと
きか、あるいは非限界側リミットスイッチの操作検知か
自動制御スイッチの操作があったとき、初めて第一位置
に自動復帰するよう制御しておけば、前記伸縮限界検知
状態で該限界側にさらに手動操作具を操作し続けたと
き、第三切換えバルブ２０の切換えが繰り返されてしま
うことを回避できる。さらに、前記第一実施例では、手
動操作具１４の操作量で第一切換えバルブ１８Ｅ、１８
Ｒの開度量調整が直接的にできるようにしたが、この様
な開度量調整は、手動操作具として電気ジョイスティッ
クを用いること等によって電気的に行うこともできる。
そして電気ジョイスティックを用いた場合には、電気ジ
ョイスティックの操作量を、例えばポテンショメータで
検知し、該検知信号を入力したパイロット制御部１５
が、その検知信号に応じて第一切換えバルブ１８Ｅ、１
８Ｒに対して開度量調整する作動指令を出力するように
構成すれば良い。そしてこのようにした場合において、
第二位置に切換えられた第三切換えバルブ２０の第一位
置への自動復帰は、前記リミットスイッチを用いた場合
と同様に制御すれば良い。
【００２６】さらにまた、手動操作中におけるパイロッ
ト圧油の供給停止は、油圧アクチュエータが作動限界状
態となった場合だけでなく、作動限界に至る以前の段階
において、例えば油圧シリンダに異常な負荷が働いた場
合、あるいは障害物検知をした場合にも行われるように
設定することもでき、この場合には、油圧アクチュエー
タに異常検知手段や障害物検知手段を設けると共に、こ
れら検知手段からの検知信号がパイロット制御部に入力
されるように構成すれば良く、あとは同様に実施するこ
とができる。また、油圧アクチュエータの作動限界状態
を検知する手段としては、ストロークセンサに限定され
ず、油圧アクチュエータや作業機の種類によって角度セ
ンサ等の適宜のものを採用できることは勿論である。
【００２７】
【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、手動制御時にアクチュエータが予
め設定される設定限界状態になったときには、手動限界
時用切換えバルブが切換えられてこれ以上のメインバル
ブへの圧油供給が停止され、設定限界状態となったアク
チュエータに対してさらに圧油供給が続行されてしまう
という不具合を回避できる。そしてこの場合に、手動限
界時用切換えバルブが、パイロットポンプから手動制御
用切換えバルブに至るパイロット油路中で、かつ前記自
動制御用切換えバルブに対して直列に配して、パイロッ
ト油路を、手動限界時用切換えバルブ、自動制御用切換
えバルブ、手動制御用切換えバルブを経由してメインバ
ルブのパイロット室に至る手動パイロット油路と、手動
限界時用切換えバルブ、自動制御用切換えバルブを経由
して手動制御用切換えバルブを経ることなくメインバル
ブのパイロット室に至る自動パイロット油路とで構成し
た結果、前記手動限界時用切換えバルブを備えながら、
手動−自動の切換えが、自動制御用切換えバルブの切換
えでよいことになって、パイロットポンプから自動制御
用切換えバルブと手動制御用切換えバルブとを単に分岐
して並列状に接続した場合のように、パイロット圧油を
手動−自動切換えに対応して手動、自動の各制御用切換
えバルブへのパイロット圧油の供給切換えをするための
切換えバルブを分岐油路に設けることが不要になると共
に、一つのアクチュエータに対して一個の手動限界時用
切換えバルブを用いるだけで良いことになる。この結
果、切換えバルブの数を低減して構造の簡略化に貢献で
きる。そして、アクチュエータ数に対応して複数の手動
制御用切換えバルブを必要とするものにおいて、これに
対応する各ポンプポートを、手動制御用切換えバルブと
共に一つのバルブアッシーに設けておけば、パイロット
ポンプから各ポンプポートに至る油路中に、前記手動限
界時用切換えバルブをそれぞれ配することが簡単にで
き、もって、パイロット油路の配管が簡略化されること
になって都合が良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】油圧ショベルの概略側面図である。
【図２】手動制御状態におけるバルブ制御装置の油圧回
路図である。
【図３】縮小側手動操作時において限界停止指令が出力
された場合の油圧回路図である。
【図４】自動制御状態におけるバルブ制御装置の油圧回
路図である。
【図５】バルブアッシーの正面図である。
【図６】バルブアッシーの断面図である。
【図７】バルブアッシーの側面図である。
【図８】バルブアッシーの平面図である。
【図９】バルブアッシーの底面図である。
【図１０】バルブアッシーの回路図である。
【図１１】第二実施例を示す手動制御状態におけるバル
ブ制御装置の油圧回路図である。
【図１２】従来例を示すバルブ制御装置の油圧回路図で
ある。
【符号の説明】
９ ブームシリンダ １２ メインバルブ １２Ｅ 伸長側パイロット室 １２Ｒ 縮小側パイロット室 １５ パイロット制御部 １６ パイロットポンプ １７ 油タンク １８Ｅ 伸長側第一切換えバルブ １８Ｒ 縮小側第一切換えバルブ １９Ｅ 伸長側第二切換えバルブ １９Ｒ 縮小側第二切換えバルブ ２０ 第三切換えバルブ Ａ バルブアッシー Ｐ１ ポンプポート Ｐ２ ポンプポート
フロントページの続き (72)発明者 原田 耕一 東京都港区北青山１丁目２番３号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 酒井 誠 東京都港区北青山１丁目２番３号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−40976（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−124564（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−108732（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−181901（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−50148（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F15B 11/08 E02F 9/22

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アクチュエータを作動させるためのメイ
    ンバルブのパイロット室にパイロットポンプからのパイ
    ロット圧油を供給すべく形成されるパイロット油路に、
    前記メインバルブを自動制御するための自動制御用切換
    えバルブ（１９）と、手動制御するための手動制御用切
    換えバルブ（１８）とを設けて、手動−自動制御がそれ
    ぞれできるように構成してなる油圧アクチュエータ用の
    バルブ制御装置において、前記パイロット油路に、手動
    制御時にアクチュエータが予め設定される設定限界状態
    になったことに伴い切換えられてこれ以上のメインバル
    ブへの圧油供給を停止すべくパイロット油路を切換える
    手動限界時用切換えバルブ（２０）を設けるにあたり、
    該手動限界時用切換えバルブ（２０）は、パイロットポ
    ンプから手動制御用切換えバルブに至るパイロット油路
    中で、かつ前記自動制御用切換えバルブ（１９）に対し
    て直列に配して、パイロット油路を、手動限界時用切換
    えバルブ、自動制御用切換えバルブ、手動制御用切換え
    バルブを経由してメインバルブのパイロット室に至る手
    動パイロット油路と、手動限界時用切換えバルブ、自動
    制御用切換えバルブを経由して手動制御用切換えバルブ
    を経ることなくメインバルブのパイロット室に至る自動
    パイロット油路とで構成したことを特徴とする油圧アク
    チュエータ用のバルブ制御装置。
  2. 【請求項２】 複数のアクチュエータをそれぞれ作動さ
    せるためのメインバルブの各パイロット室にパイロット
    ポンプからのパイロット圧油をそれぞれ供給すべく形成
    されるパイロット油路に、前記各メインバルブをそれぞ
    れ自動制御するための自動制御用切換えバルブと、それ
    ぞれ手動制御するための手動制御用切換えバルブとを設
    けて、手動−自動制御がそれぞれできるように構成して
    なる油圧アクチュエータ用のバルブ制御装置において、
    前記パイロット油路に、手動制御時にアクチュエータが
    予め設定される設定限界状態になったことに伴い切換え
    られてこれ以上のメインバルブへの圧油供給を停止すべ
    くパイロット油路を切換える手動限界時用切換えバルブ
    をそれぞれ設けるにあたり、該各手動限界時用切換えバ
    ルブは、パイロットポンプから各手動制御用切換えバル
    ブに分岐される分岐位置から各対応する手動制御用切換
    えバルブに至るパイロット油路中で、かつ前記各対応す
    る自動制御用切換えバルブに対して直列に配して、パイ
    ロット油路 を、手動限界時用切換えバルブ、自動制御用
    切換えバルブ、手動制御用切換えバルブを経由してそれ
    ぞれのメインバルブのパイロット室に至る手動パイロッ
    ト油路と、手動限界時用切換えバルブ、自動制御用切換
    えバルブを経由して手動制御用切換えバルブを経ること
    なくそれぞれのメインバルブのパイロット室に至る自動
    パイロット油路とで構成したにそれぞれ配したことを特
    徴とする油圧アクチュエータ用のバルブ制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項２において、複数の手動制御用切
    換えバルブは一つのバルブアッシーに設けられたものと
    し、該バルブアッシーには、パイロットポンプ側に接続
    されるポンプポートが各手動制御用切換えバルブに対応
    して設けられていることを特徴とする油圧アクチュエー
    タ用のバルブ制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項３において、バルブアッシーには
    一対の手動制御用切換えバルブと、該各手動制御用切換
    えバルブに対応する一対のポンプポートとが設けられて
    いることを特徴とする油圧アクチュエータ用のバルブ制
    御装置。
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