JP3708666B2 - 切換弁操作回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の切換弁をパイロット圧によって制御する切換弁操作回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の切換弁操作回路を図６に示す。
この切換弁操作回路は、２台のポンプ１、２の流体を合流してアクチュエータに供給するものである。第１ポンプ１は、ポンプ通路３に接続した第１切換弁７およびアクチュエータ通路Ａ、Ｂを介して図示していないアクチュエータに接続している。同じように第２ポンプ２は、ポンプ通路４に接続した第２切換弁８およびアクチュエータ通路Ａ、Ｂを介して図示していないアクチュエータに接続している。また、上記第１切換弁７に接続したアクチュエータ通路Ａ、Ｂに、第２切換弁８に接続したアクチュエータ通路Ａ、Ｂを、図示のようにそれぞれ接続して、流体を合流させている。
【０００３】
上記第１、第２切換弁７、８は、それぞれ第１、第２ポンプ１、２と図示していないアクチュエータとを連通したり、遮断したりするものである。これら切換弁７、８が図中右方向に移動して左側位置に切り換わると、ポンプポート３、４がアクチュエータ通路Ｂに連通するとともに、タンク通路５がアクチュエータ通路Ａに連通する。反対に、切換弁７、８が図中左方向に移動して右側位置に切り換わると、ポンプポート３、４がアクチュエータ通路Ａに連通し、タンク通路５がアクチュエータ通路Ｂに連通する。
【０００４】
上記第１切換弁７の両側には、パイロット室７ａ、７ｂを設けるとともに、スプリング９ａ、９ｂの弾性力を作用させている。同様に、第２切換弁８の両側にも、パイロット室８ａ、８ｂを設けるとともに、スプリング１０ａ、１０ｂの弾性力を作用させている。このスプリング１０ａ、１０ｂの弾性力は、上記第１切換弁７に作用するスプリング９ａ、９ｂの弾性力よりも強くしている。
そして、上記パイロット室７ａおよび８ａは、パイロット通路１１を介して可変パイロットポンプＰｐの一方のポートに並列に接続され、上記パイロット室７ｂおよび８ｂは、パイロット通路１２を介して可変パイロットポンプＰｐの他方のポートに並列に接続されている。
【０００５】
一方、上記第１、第２切換弁７、８は、それぞれパイロットポート１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂを形成している。これらパイロットポート１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂには、それぞれ通路１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂを接続している。これら通路のうち、通路１５ａ、１６ａを上記パイロット通路１１に接続し、通路１５ｂ、１６ｂを上記パイロット通路１２に接続している。
また、上記第１、第２切換弁７、８には、上記両パイロットポート１３ａ、１３ｂおよび１４ａ、１４ｂを連通する連通路１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂを形成している。そして、これら連通路１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂには、それぞれ切換弁の移動量に応じて開度を可変にする制御絞り１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂを設けている。これら制御絞り１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂは、切換弁の移動量が最大になったときに開度が最大になる。
【０００６】
図６は、上記第１、第２切換弁７、８が中立位置である中立状態を示し、このとき上記両パイロットポート１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂは遮断されている。この中立状態から第１、第２切換弁７、８が図中右方向に移動すると、第１切換弁７の両パイロットポート１３ａ、１３ｂが上記連通路１７ａによって連通し、第２切換弁８の両パイロットポート１４ａ、１４ｂが上記連通路１８ａによって連通する。このように両パイロットポート１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂが連通すれば、第１切換弁の両パイロット室７ａ、７ｂが、通路１５ａ、パイロットポート１３ａ、連通路１７ａ、パイロットポート１３ｂ、通路１５ｂを介して連通し、同じく第２切換弁の両パイロット室８ａ、８ｂも、通路１６ａ、パイロットポート１４ａ、連通路１８ａ、パイロットポート１４ｂ、通路１６ｂを介して連通する。
【０００７】
上記と反対に、第１、第２切換弁７、８が、図中左方向に移動すると、第１、第２切換弁７、８の両パイロットポート１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂが上記連通路１７ｂ、１８ｂによって連通する。したがって、第１、第２切換弁７、８の両パイロット室７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂも連通する。
【０００８】
次に、上記従来例の作用を説明する。
可変パイロットポンプＰｐが、流体をパイロット通路１１側に吐出すると、この流体はパイロット通路１１を介して並列に接続したパイロット室７ａ、８ａに供給される。パイロット室７ａ、８ａは、パイロット通路１２との連通を遮断されているため、これらパイロット室７ａ、８ａには流体圧が発生する。この流体圧によって図中右方向の力が第１、第２切換弁７、８に作用する。この流体圧による右方向の力がスプリング９ｂ、１０ｂの弾性力よりも大きくなると、第１、第２切換弁７、８は、スプリング９ｂ、１０ｂに抗して図中右方向に移動する。ただし、第１切換弁７と第２切換弁８とに作用しているスプリング９ｂ、１０ｂの弾性力が違うので、移動するタイミングも違う。すなわち、作用するスプリング９ｂの弾性力が弱い第１切換弁７が、第２切換弁８よりも先に移動する。
【０００９】
第１切換弁７が図中右方向に移動すると、この第１切換弁７に形成した連通路１７ａを介して両パイロットポート１３ａ、１３ｂが連通する。両パイロットポート１３ａ、１３ｂが連通すると、可変パイロットポンプＰｐの流体が、パイロット通路１１→通路１５ａ→パイロットポート１３ａ→連通路１７ａ→パイロットポート１３ｂ→通路１５ｂ→パイロット通路１２の順に流れる。このとき、制御絞り１９ａを流れる流体の圧力損失によって、両パイロット室７ａ、７ｂ間に差圧が生じる。この差圧によって、図中右方向の力が第１切換弁７に作用する。したがって、第１切換弁７は、この差圧による力とスプリング９ｂによる弾性力とがバランスする位置に移動する。
【００１０】
また、第１切換弁７が図中右側に移動すると、ポンプ通路３とアクチュエータ通路Ｂとが連通し、タンク通路５とアクチュエータ通路Ａとが連通する。そのため、第１ポンプ１の流体が図示していないアクチュエータに供給され、このアクチュエータの戻り流体がタンクＴに排出される。
なお、上記ポンプ通路３とアクチュエータポートＢとの連通開度は、第１切換弁７の移動量に対応している。つまり、第１切換弁７の移動量が大きければ、連通開度も大きくなるが、移動量が小さければ、連通開度も小さくなる。そして、連通開度が大きくなると、図示していないアクチュエータに供給される流量も多くなるが、連通開度が小さくなるとその供給量も少なくなる。
【００１１】
上記第１切換弁７の移動量は、可変パイロットポンプＰｐの流量に対応している。つまり、可変パイロットポンプＰｐの流量が少なければ、第１切換弁７の両パイロット室７ａ、７ｂ間の差圧が小さいので移動量も小さいが、反対に流量が多ければ、差圧が大きくなるので移動量も大きくなる。そして、この可変パイロットポンプＰｐのパイロット流量と、アクチュエータに供給される流量との関係を表したのが、図７に示したグラフである。
図７のグラフは、横軸が可変パイロットポンプＰｐのパイロット流量を示し、縦軸がアクチュエータに供給される流量を示す。そして、このグラフのｓ点は、第１切換弁７が右方向にフルストロークした位置を示す。ｓ点では、第１ポンプ１と図示していないアクチュエータとの連通開度が最大になり、このアクチュエータへ供給される第１ポンプ１の流量が最大になる。
【００１２】
一方、スプリング１０ｂの弾性力は、パイロット流量がグラフ上のｍ点に達したときに両パイロット室８ａ、８ｂ間に生じる差圧によって第２切換弁８が移動するように設定している。そのため、グラフ上のｓ点、すなわち第１切換弁７がフルストロークした点で、パイロット流量がｍ点に達し、第２切換弁８が図中右方向に移動する。そして、この第２切換弁８は、上記第１切換弁７と同様に、両パイロット室８ａ、８ｂの差圧による力と、スプリング１０ｂによる弾性力とがバランスする位置に移動する。
【００１３】
上記のように第２切換弁８が図中右方向に移動すると、ポンプ通路４とアクチュエータ通路Ｂとが連通し、タンク通路６とアクチュエータ通路Ａとが連通する。したがって、第２ポンプ８の流体が、第１ポンプ７の流体に合流して図示していないアクチュエータに供給されるとともに、そのアクチュエータからの戻り流体がタンクＴに排出される。
【００１４】
また、第２切換弁８は、パイロット流量に対するアクチュエータへの供給流量の特性が、上記第１切換弁７と同じになるように制御絞り２０ａを設定している。すなわち、図７における第２切換弁８の傾きが、第１切換弁７と同じ傾きになっている。そのため、第１切換弁７がフルストロークして、第１ポンプ１の最大流量が供給されている状態で、第２ポンプ２の流体を合流させると、グラフが同じ傾きで増加する。したがって、第１切換弁７がフルストロークしたと同時に第２切換弁８を移動させれば、可変パイロットポンプＰｐのパイロット流量に比例してアクチュエータを作動させることができる。なお、このグラフのｎ点は、第２切換弁８が右方向にフルストロークした状態を示し、このとき第１、第２ポンプ１、２の全流量が図示していないアクチュエータに供給される。
【００１５】
なお、可変パイロットポンプＰｐがパイロット通路１２側に流体を吐出した場合、第１、第２切換弁７、８は上記の場合と反対の図中左方向に移動して、右側位置に切り換わる。そして、第１、第２ポンプ１、２がポンプ通路３、４を介してアクチュエータ通路Ａに連通し、タンク通路５、６がアクチュエータ通路Ｂに連通する。したがって、図示していないアクチュエータへ、上記の場合と反対側に第１、第２ポンプ１、２の流体を供給する。しかし、この場合においても、パイロット流量とアクチュエータへの供給流量との関係は図７と同じになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の切換弁操作回路は、第１切換弁７と第２切換弁８とが移動を開始するタイミング、即ち切換タイミングを、スプリングの弾性力だけによって決めていた。しかし、スプリングの弾性力は、組み付け状況によって変化してしまうことがある。スプリングの弾性力が変化してしまえば、切換弁の切換タイミングも変わってしまう。そのため、図７に示すようなパイロット流量とアクチュエータへの供給流量との比例特性を得ることが難しかった。
【００１７】
また、スプリングの弾性力が不適切だと、上記比例特性を得るためにスプリングを調節する必要がある。ただし、スプリングの弾性力を調節するためには、切換弁を分解しなくてはならないので、作業コストが高くなっていた。
さらに、第１切換弁と第２切換弁とには、弾性力の異なるスプリングを用いるので、２種類のスプリングが必要になり、部品コストや製造コストも高くなっていた。
この発明の目的は、切換弁の切換タイミングの設定およびその調節が容易で、かつ、安価な切換弁操作回路を得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数の切換弁と、これら切換弁をノーマル位置に保持するスプリングと、上記切換弁の両側に設けたパイロット室と、切換弁がノーマル位置のとき遮断し、切換弁が切り換わったときに上記両パイロット室を連通する連通路と、この連通路に設けて、切換弁の切換量に応じて開度を大きくする制御絞りと、上記パイロット室に流体を供給する可変パイロットポンプとを備えた切換弁操作回路において、上記複数の切換弁のうち、特定の切換弁の両パイロット室を連通するバイパス通路と、これらバイパス通路に設けた遅延用絞りとを備え、上記複数の切換弁の連通路を可変パイロットポンプに対して直列に接続し、かつ、遅延用絞りは、切換弁の切換順位に応じて開度を特定したことに特徴を有する。
第２の発明は、上記第１の発明において、遅延用絞りを可変絞りにした構成に特徴を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の第１実施例を図１に示す。この第１実施例は、切換弁とパイロットポンプとの接続が上記従来例と異なる。また、第１切換弁７の両側に設けたスプリング９ａ、９ｂと、第２切換弁８の両側に設けたスプリング１０ａ、１０ｂとを同じ仕様にして、同じ弾性力を作用させている。ただし、その他の構成については、上記従来例と同じ構成なので、同じ構成要素については同一の符号を用いるとともに、その詳細な説明を省略する。
【００２０】
図１に示す第１実施例では、第１切換弁７の図中右側のパイロット室７ｂと第２切換弁８の図中左側のパイロット室８ａとを直列通路２１を介して連通している。また、第１切換弁７の図中左側のパイロット室７ａをパイロット通路２２に接続し、第２切換弁の図中右側のパイロット室８ｂをパイロット通路２３に接続している。これらパイロット通路２２、２３は、可変パイロットポンプＰｐに接続している。
【００２１】
上記直列通路２１とパイロット通路２３とを、バイパス通路２４を介して連通し、このバイパス通路２４に上記第２切換弁８の両パイロット室８ａ、８ｂ間に差圧を発生させる遅延用絞り２５を設けている。この遅延用絞り２５は、上記第１切換弁７がフルストロークしたときの流量が流れると、第２切換弁８を切り換える差圧を発生するようにその開度を設定している。
【００２２】
次に、この実施例の作用を説明する。
可変パイロットポンプＰｐが、流体をパイロット通路２２側に吐出すると、この流体は、パイロット通路２２を介してパイロット室７ａに供給されるとともに、通路１５ａを介してパイロットポート１３ａにも導かれる。このとき、パイロットポート１３ａは遮断されているので、パイロット室７ａ内に流体圧が生じ、この流体圧による図中右方向の力が第１切換弁７に作用する。そして、この右方向の力がスプリング９ｂの弾性力よりも大きくなると、第１切換弁が、図中右方向に移動する。第１切換弁７が図中右方向に移動すると、この第１切換弁７に形成した連通路１７ａを介して両パイロットポート１３ａ、１３ｂが連通する。これら両パイロットポート１３ａ、１３ｂが連通すれば、可変パイロットポンプＰｐの流体は、パイロット通路２２→通路１５ａ→制御絞り１９ａ→連通路１７ａ→通路１５ｂ→直列通路２１→バイパス通路２４→遅延用絞り２５→パイロット通路２３の順に流れる。
【００２３】
上記制御絞り１９ａを流れる流体の圧力損失によって第１切換弁７の両パイロット室７ａ、７ｂ間に差圧が生じる。この差圧により図中右方向の力が第１切換弁７に作用する。そのため、第１切換弁７は、この差圧による力と、スプリング９ｂによる弾性力とがバランスする位置に移動する。このようにして第１切換弁７が図中右方向に移動すると、ポンプ通路３とアクチュエータ通路Ｂとが連通し、タンク通路５とアクチュエータ通路Ａとが連通する。したがって、第１ポンプ１の流体が図示していないアクチュエータに供給され、このアクチュエータの戻り流体がタンクＴに排出される。
【００２４】
一方、上記のように流体が遅延用絞り２５を流れると、この遅延絞り２５でも流体の圧力損失が生じ、第２切換弁８の両パイロット室８ａ、８ｂ間に差圧が生じる。ただし、上述したように、遅延用絞り２５は、第１切換弁７がフルストロークしたときに流れる流量によって、第２切換弁８を切り換える差圧を発生するようにその開度を設定している。言い換えれば、第１切換弁７がフルストロークするまで、第２切換弁８を切り換えるだけの差圧が生じない。
上記の場合、第１切換弁７がフルストロークしていないので、第２切換弁８は移動しない。
【００２５】
可変パイロットポンプＰｐが吐出するパイロット流量の増加にともない、第１切換弁７の両パイロット室７ａ、７ｂ間の差圧も増加する。差圧が増加すると、第１切換弁７に作用する図中右方向の力も大きくなる。そして、この差圧による図中右方向の力が所定の大きさになると、第１切換弁７が図中右方向フルストロークする。このように、第１切換弁７がフルストロークすれば、上記遅延用絞り２５を流れる流体の圧力損失によって、両パイロット室８ａ、８ｂ間に第２切換弁８を移動させるだけの差圧が生じる。そのため、第２切換弁８がスプリング１０ｂの弾性力に抗して図中右方向に移動し始める。
【００２６】
上記のように第２切換弁８が図中右方向に移動すると、連通路１８ａを介して両パイロットポート１４ａ、１４ｂが連通する。このように両パイロットポート１４ａ、１４ｂが連通すると、第２切換弁８の両パイロット室８ａ、８ｂは、直列通路２１→通路１６ａ→連通路１８ａ→通路１６ｂ→パイロット通路２３を介して連通する。また、両パイロット室８ａ、８ｂは、バイパス通路２４によっても連通している。したがって、第１切換弁７を介して直列通路２１に導かれた流体は、直列通路２１→バイパス通路２４→遅延用絞り２５→パイロット通路２３という経路と、直列通路２１→通路１６ａ→パイロットポート１４ａ→制御絞り２０ａ→連通路１８ａ→パイロットポート１４ｂ→通路１６ｂ→パイロット通路２３という経路とを流れる。
【００２７】
上記のように流体が遅延用絞り２５および制御絞り２０ａを流れると、これら両絞り２０ａ、２５を流れる流体の圧力損失によって両パイロット室８ａ、８ｂ間に差圧が生じる。この差圧によって、図中右方向の力が第２切換弁８に作用する。そのため、第２切換弁８は、差圧による力と、スプリング１０ｂによる弾性力とがバランスする位置に移動する。第２切換弁８が図中右方向に移動すると、ポンプ通路４とアクチュエータ通路Ｂとが連通し、タンク通路６とアクチュエータ通路Ａとが連通する。したがって、第２ポンプ２の流体が、第１ポンプ１の流体に合流して図示していないアクチュエータに供給され、このアクチュエータの戻り流体がタンクＴに排出される。
【００２８】
なお、この第１実施例において、切換弁のパイロット室に供給されるパイロット流量と、図示していないアクチュエータへ供給される流量との関係を、従来例と同様に図７に示す。
上記第２切換弁８は、制御絞り２０ａの設定によって、パイロット流量に対するアクチュエータへの供給流量の特性を、第１切換弁７と同じにしている。すなわち、図７における第２切換弁８のグラフの傾きが、第１切換弁７と同じ傾きになっている。そのため、第１切換弁７がフルストロークして、第１ポンプ１の最大流量が供給されている状態で、第２ポンプ２の流体を合流させれば、グラフは同じ傾きで増加する。したがって、第１切換弁７がフルストロークしたと同時に第２切換弁８を移動させれば、パイロット流量に比例してアクチュエータを作動させることができる。
【００２９】
次に、可変パイロットポンプＰｐの流体が、上記と反対側のパイロット通路２３側に吐出する場合について説明する。
可変パイロットポンプＰｐから吐出された流体は、パイロット通路２３を介して第２切換弁８のパイロット室８ｂと、通路１６ｂを介してパイロットポート１４ｂとに供給されるだけでなく、バイパス通路２４および直列通路２１を介してパイロット室８ａ、７ｂ、さらには通路１５ｂを介してパイロットポート１３ｂに供給される。ただし、第１切換弁７の両パイロット室７ａ、７ｂは遮断されているため、流体がパイロット通路２３側からパイロット通路２２側へ流れない。したがって、上記パイロット室７ａ、８ａ、８ｂには流体圧が生じる。
【００３０】
第２切換弁８は、両パイロット室８ａ、８ｂに生じる流体圧が等しいので、中立位置を保つ。
一方、１切換弁７の図中右側のパイロット室７ｂには、上記のように流体圧が作用してるが、反対側のパイロット室７ａには、流体圧が作用していない。そのため、両パイロット室７ａ、７ｂ間には差圧が生じ、第１切換弁７には図中左方向の力が作用する。第１切換弁７は、この左方向の力がスプリング７ａの右方向の弾性力よりも大きくなると、スプリング７ａに抗して図中左方向に移動する。第１切換７が図中左方向に移動すると、パイロットポート１３ａ、１３ｂとが連通路１７ｂを介して連通する。
【００３１】
パイロットポート１３ａ、１３ｂが連通すると、可変パイロットポンプＰｐの流体が、パイロット通路２３→バイパス通路２４→遅延用絞り２５→直列通路２１→通路１５ｂ→パイロットポート１３ｂ→連通路１７ｂ→制御絞り１９ａ→パイロットポート１３ａ→通路１５ａ→パイロット通路２２の順に流れる。制御絞り１９ｂに流体が流れれば、両パイロット室７ａ、７ｂ間に差圧が生じ、第１切換弁７に図中左方向の力が作用する。したがって、第１切換弁７は、この差圧による力とスプリング９ａによる弾性力とがバランスする位置に移動する。
なお、上記のように流体が遅延用絞り２５を流れると、第２切換弁８の両パイロット室８ａ、８ｂにも差圧が生じるが、前に述べたように、第１切換弁７がフルストロークするまでは、第２切換弁８は移動しない。
【００３２】
そして、上記の状態からパイロット流量が増加して、両パイロット室７ａ、７ｂ間の差圧が大きくなり、第１切換弁７に作用する左方向の力も大きくなると、第１切換弁７が図中左方向にフルストロークする。第１切換弁７がフルストロークすれば、上述したように、遅延用絞り２５を流れる流体の圧力損失によって、第２切換弁８を移動させるだけの差圧が両パイロット室８ａ、８ｂ間に生じる。この差圧による力は、第２切換弁に図中左方向に作用して、第２切換弁８がスプリング１０ａの弾性力に抗しながら図中左方向に移動を開始する。
【００３３】
以上のように、この第１実施例の切換弁操作回路は、可変パイロットポンプＰｐが、流体をどちら側に吐出しても、第１切換弁７がフルストロークしたと同時に第２切換弁８が移動を開始するようになっている。その場合には、図７に示すパイロット流量に対するアクチュエータへの供給流量との比例特性を得ることができる。したがって、パイロット流量に比例してアクチュエータを作動させることができる。
【００３４】
次に、上記第１実施例の切換弁操作回路の具体例を図２に示す。ただし、上記第１実施例と同じ部材については同じ符号を使用するとともにその詳細な説明を省略する。
図２に示すように、第１切換弁７は、ケーシング２７の両側に、内部にパイロット室７ａ、７ｂを形成したパイロットキャップ２９ａ、２９ｂを取り付けている。上記ケーシング２７には、スプール２８を摺動自在に設けて、その両端をパイロット室７ａ、７ｂに臨ませている。また、パイロット室７ａ、７ｂには、スプリング９ａ、９ｂを設けるとともにその弾性力をバネ受け３０ａ、３０ｂを介して上記スプール２８の両端に作用させている。これらバネ受け３０ａ、３０ｂは、連通孔３２ａ、３２ｂを形成するとともに、その端部を上記スプリング９ａ、９ｂの弾性力によってケーシング２７に押し付けている。
上記スプール２８の両側には、段部３１ａ、３１ｂを形成し、この段部３１ａ、３１ｂとケーシング２７とが相まって制御絞り１９ａ、１９ｂを構成している。
【００３５】
一方、同じ構成からなる第２切換弁８のパイロット室８ａと上記第１切換弁７のパイロット室７ｂとを直列通路２１によって接続している。そして、第１切換弁７のパイロット室７ａをパイロット通路２２を介して可変パイロットポンプＰｐに連通し、第２切換弁８のパイロット室８ｂをパイロット通路２３を介して可変パイロットポンプＰｐに連通している。また、上記直列通路２１とパイロット通路２３とを、バイパス通路２４を介して連通している。なお、このバイパス通路２４には、遅延用絞り２５を設けている。
【００３６】
次に、この具体例の作用を説明する。
可変パイロットポンプＰｐが流体をパイロット通路２２側に吐出すると、この流体がパイロット室７ａおよび通路１５ａを介してパイロットポート１３ｂに供給される。このときパイロットポート１３ｂは、スプール２８によって遮断されているため、パイロット室７ａには流体圧が発生し、スプール２８に図中右方向の力が作用する。この右方向の力がスプリング９ｂの弾性力よりも大きくなると、スプール２８が図中右方向に移動する。スプール２８が移動すると、このスプール２８に形成した段部３１ａとパイロットポート１３ａとが連通する。そのため、パイロット室７ａの流体は、連通孔３２ａ→段部３１ａ→パイロットポート１３ａ→通路１５ｂ→パイロット室７ｂの順に流れる。そして、パイロット室７ｂに供給された流体は、直列通路２１→バイパス通路２４→遅延用絞り２５→パイロット通路２３の順に流れて、可変パイロットポンプＰｐ戻る。
【００３７】
上記のように流体が流れると、段部３１ａとケーシング２７との隙間によって流体の圧力損失が生じる。そのため、両パイロット室７ａ、７ｂ間に差圧が生じて、スプール２８に図中右方向の力が作用し、スプール２８は、差圧による右方向の力とスプリング９ｂによる左方向の弾性力とがバランスする位置に移動する。
一方、遅延用絞り２５を流体が流れることによって、第２切換弁８の両パイロット室８ａ、８ｂ間にも差圧が生じる。だだし、この遅延用絞り２５は、第１切換弁７がフルストロークしたときに流れる流量で第２切換弁８のスプール２８を切り換える差圧を発生するようにその開度を設定している。そのため、第１切換弁７がフルストロークしていない状態では、第２切換弁８のスプール２８は移動しない。
【００３８】
上記の状態から可変パイロットポンプＰｐの吐出量が増加して、第１切換弁７の両パイロット室７ａ、７ｂ間の差圧が増加すると、第１切換弁７のスプール２８に作用する図中右方向の力も大きくなる。そして、この力が所定の大きさになると、第１切換弁７のスプール２８が図中右方向フルストロークする。このように第１切換弁７がフルストロークすると、上記遅延用絞り２５を流れる流体の圧力損失によって、両パイロット室８ａ、８ｂ間に第２切換弁８のスプール２８を移動させるだけの差圧が生じる。そのため、第２切換弁８がスプリング１０ｂの弾性力に抗して図中右方向に移動し始める。
【００３９】
第２切換弁８のスプール２８が図中右方向に移動すれば、第１切換弁７と同様に、段部３１ａとパイロットポート１４ａとが連通する。そのため、直列通路２１の流体は、パイロット室８ａ→連通孔３２ａ→段部３１ａ→パイロットポート１４ａ→通路１６ｂ→パイロット室８ｂ→パイロット通路２３という経路を流れる。
一方、直列通路２１は、バイパス通路２４を介してパイロット通路２３に連通している。そのため、直列通路２１の流体は、バイパス通路２４→遅延用絞り２５→パイロット通路２３という経路にも流れる。このように流体が制御絞り２０ａおよび遅延用絞り２５を流れると、それぞれの絞り２０ａ、２５を流れる流体の圧力損失によって、両パイロット室８ａ、８ｂ間に差圧が生じる。この差圧によって、図中右方向の力が第２切換弁８のスプール２８に作用する。そのため、スプール２８は、この差圧による力と、スプリング１０ｂによる弾性力とがバランスする位置に移動する。
【００４０】
なお、この具体例においても、上記第１実施例と同様に、上記第１、第２切換弁７、８のスプール２８が切り換わると、図示していないポンプと図示していないアクチュエータとが連通し、このアクチュエータと図示していないタンクとが連通する。
また、可変パイロットポンプＰｐがパイロット通路２３側に流体を吐出した場合、第１、第２切換弁７、８のスプール２８が図中左方向に移動する。ただし、この場合においても、第２切換弁８よりも先に第１切換弁７のスプール２８が切り換わる。そして、遅延用絞り２５は、この第１切換弁７のスプール２８がフルストロークしたと同時に、第２切換弁８のスプール２８が移動する差圧を生じるように開度を設定している。
【００４１】
上記第１実施例では、２台の切換弁７、８を接続しているが、この発明の切換弁操作回路は、２台の切換弁に留まらず、複数の切換弁を接続することができる。以下に３台の切換弁を接続した第２実施例を図３にもとづいて説明する。
なお、この第２実施例は、第１実施例における第２切換弁８のパイロット室８ｂとパイロット通路２３との間に第３切換弁４０を接続したものである。そのため、第１、第２切換弁７、８は、第１実施例と同じ構成である。したがって、ここでは第１、第２切換弁７、８の詳細な説明を省略する。
【００４２】
第３切換弁４０は、上記第１、２切換弁７、８と同様に、４０ａ、４０ｂがパイロット室、４１ａ、４１ｂがスプリング、４８ａ、４８ｂが連通路、４９ａ、４９ｂが制御絞り、５０ａ、５０ｂがパイロットポートを示す。
上記パイロット室４０ａを直列通路４６を介して第２切換弁８のパイロット室８ｂに接続し、パイロット室４０ｂをパイロット通路２３に接続している。これら直列通路４６とパイロット通路２３とを、バイパス通路４３によって連通している。また、直列通路４３と上記パイロットポート５０ａとを通路４７ａによって連通し、パイロット通路２３と上記パイロットポート５０ｂとを通路４７ｂによって連通している。
【００４３】
上記バイパス通路４３には、遅延用絞り４４を設けている。この遅延用絞り４４は、第１、第２切換弁７、８をフルストロークさせるだけの流量が流れた場合に、第３切換弁４０を切り換える差圧を発生するようにその開度を設定している。また、第２切換弁８の両パイロット室８ａ、８ｂを連通するバイパス通路２４に設けた遅延用絞り２５は、第１切換弁７をフルストロークさせるだけの流量が流れた場合に、第２切換弁８を切り換える差圧を発生するようにその開度を設定している。
なお、第３切換弁４０には、ポンプ通路５１を介して第３ポンプ４５を接続し、タンク通路４２を介してタンクＴを接続している。また、アクチュエータ通路Ａ、Ｂを介して図示していないアクチュエータを接続している。
【００４４】
次に、この第２実施例の作用を説明する。
可変パイロットポンプＰｐの流体が、パイロット通路２２側を介してパイロット室７ａに供給されると、パイロットポート１３ａが遮断されているため、パイロット室７ａ内に流体圧が生じる。この流体圧によって、第１切換弁７には図中右方向の力が作用する。そして、この力がスプリング９ｂの弾性力よりも大きくなると、第１切換弁が図中右方向に移動する。第１切換弁７が右方向に移動すると、連通路１７ａを介して両パイロットポート１３ａ、１３ｂが連通する。したがって、可変パイロットポンプＰｐの流体が、パイロット通路２２→通路１５ａ→制御絞り１９ａ→連通路１７ａ→通路１５ｂ→直列通路２１→バイパス通路２４→遅延用絞り２５→直列通路４６→バイパス通路４３→遅延用絞り４４→パイロット通路２３の順に流れる。
【００４５】
上記のように流体が流れると、制御絞り１９ａを流れる流体の圧力損失により、第１切換弁７の両パイロット室７ａ、７ｂ間に差圧が生じる。この差圧により、第１切換弁７には、図中右方向の力が作用し、スプリング９ｂの左方向の弾性力とバランスする位置に移動する。このように第１切換弁７が図中右方向に移動すると、ポンプ通路３とアクチュエータ通路Ｂとが連通し、タンク通路５とアクチュエータ通路Ａとが連通する。そして、第１ポンプ１の流体が図示していないアクチュエータに供給され、このアクチュエータの戻り流体がタンクＴに排出される。
【００４６】
一方、上記のように流体が遅延用絞り２５、４４を流れると、これら遅延絞り２５、４４でも流体の圧力損失が生じ、第２、第３切換弁８、４０の両パイロット室８ａ、８ｂ、４０ａ、４０ｂ間に差圧が生じる。ただし、上述したように、遅延用絞り２５は、第１切換弁７がフルストロークしたときに流れる流量で第２切換弁８を切り換える差圧を発生するようにその開度を設定し、遅延用絞り４４は、第１、第２切換弁７、８がフルストロークしたときに流れる流量で第３切換弁４０を切り換える差圧を発生するようにその開度を設定している。つまり、上記第２、第３切換弁８、４０は、上記遅延用絞り２５、４４を流れるパイロット流量が、所定の流量に達しないかぎり移動しない。
【００４７】
可変パイロットポンプＰｐの吐出量が増加して、第１切換弁７の両パイロット室７ａ、７ｂ間の差圧も増加すると、第１切換弁７が図中右方向フルストロークする。このとき上記遅延用絞り２５を流れる流体の圧力損失によって、第２切換弁８の両パイロット室８ａ、８ｂ間に第２切換弁８を移動させるだけの差圧が生じる。したがって、第２切換弁８がスプリング１０ｂの弾性力に抗して図中右方向に移動し始める。第２切換弁８が図中右方向に移動すると、ポンプ通路４とアクチュエータ通路Ｂとが連通し、タンク通路６とアクチュエータ通路Ａとが連通する。したがって、第２ポンプ２の流体が、第１ポンプ１の流体に合流して図示していないアクチュエータに供給される。
【００４８】
また、第２切換弁８が図中右方向に移動すると、この第２切換弁８は左側位置に切り換わり、この第２切換弁８に形成した連通路１８ａを介して両パイロットポート１４ａ、１４ｂが連通する。そのため、上記第１切換弁と同様に、第２切換弁８が、差圧による力とスプリング１０ｂによる弾性力とがバランスする位置に移動する。
【００４９】
さらに可変パイロットポンプＰｐの吐出量が増加すると、第２切換弁８が図中右側にフルストーロークする。このとき延用絞り４４を流れる流体の圧力損失によって、第３切換弁４０の両パイロット室４０ａ、４０ｂ間に、この第３切換弁４０を移動させるだけの差圧が生じる。したがって、第３切換弁４０がスプリング４１ｂの弾性力に抗して図中右方向に移動し始める。第３切換弁４０が図中右方向に移動すると、ポンプ通路５１とアクチュエータ通路Ｂとが連通し、タンク通路４２とアクチュエータ通路Ａとが連通する。したがって、第３ポンプ４５の流体が、第１、第２ポンプ１、２の流体に合流して図示していないアクチュエータに供給される。
【００５０】
第３切換弁４０が図中右方向に移動すれば、上記第１、第２切換弁７、８と同様に、連通路４８ａを介して両パイロットポート５０ａ、５０ｂが連通する。そのため、この第３切換弁４０は、差圧による力とスプリング４１ｂによる弾性力とがバランスする位置に移動する。
そして、この第２実施例のパイロット流量に対するアクチュエータへの供給流量の関係を表したのが図５に示すグラフである。
【００５１】
なお、上記第２、第３切換弁８、４０は、パイロット流量に対するアクチュエータへの供給流量の特性を、第１切換弁７と同じにしている。すなわち、第２、第３切換弁８、４０は、制御絞り２０ａ、４９ａの設定によって、第１切換弁７とグラフの傾きが同じになっている。そのため、第１切換弁７がフルストロークしたと同時に第２切換弁８が移動して、かつ、第２切換弁８がフルストロークしたと同時に第３切換弁４０が移動すると、パイロット流量に対するアクチュエータへの供給流体の関係は、図５に示すような比例特性となる。
【００５２】
次に、可変パイロットポンプＰｐが、上記と反対側のパイロット通路２３側に流体を吐出する場合について説明する。
可変パイロットポンプＰｐから吐出された流体は、パイロット通路２３を介して第３切換弁４０のパイロット室４０ｂ、バイパス通路４３および直列通路４６を介してパイロット室４０ａとパイロット室８ｂ、バイパス通路２４および直列通路２１を介してパイロット室８ａとパイロット室７ｂ、通路１５ｂを介してパイロットポート１３ｂに供給される。
このとき第１切換弁７は、図４に示す中立位置にあり、パイロット室７ａとパイロット室７ｂとが遮断されている。そのため、可変パイロットポンプＰｐの流体がパイロット通路２３からパイロット通路２２へ流れない。したがって、上記パイロット室７ａ、８ａ、８ｂ、４０ａ、４０ｂには等しい流体圧が生じる。
【００５３】
第２、第３切換弁８、４０は、それぞれ両側のパイロット室８ａ、８ｂ、４０ａ、４０ｂに等しい流体圧が作用しているので、中立位置を保つ。
しかし、第１切換弁７のパイロット室７ａには流体圧が作用していないので、両パイロット室７ａ、７ｂ間に差圧が生じる。そのため、第１切換弁７には図中左方向の力が作用して、この左方向の力がスプリング７ａの右方向の弾性力よりも大きくなると、第１切換弁７はスプリング７ａに抗して図中左方向に移動する。第１切換７が図中左方向に移動すると、パイロットポート１３ａ、１３ｂとが連通路１７ｂを介して連通する。
【００５４】
パイロットポート１３ａ、１３ｂが連通すると、可変パイロットポンプＰｐの流体が、パイロット通路２３→バイパス通路４３→遅延用絞り４４→直列通路４６→バイパス通路２４→遅延用絞り２５→直列通路２１→通路１５ｂ→制御絞り１９ｂ→連通路１７ｂ→通路１５ａ→パイロット通路２２の順に流れる。制御絞り１９ｂを流れる流体の圧力損失によって、両パイロット室７ａ、７ｂ間に差圧が生じ、この差圧によって第１切換弁７には図中左方向の力が作用する。第１切換弁７は、この差圧による力とスプリング９ａによる弾性力とがバランスする位置に移動する。可変パイロットポンプＰｐの吐出量が増加して、第１切換弁７が図中左方向にフルストロークすると、上述したように、遅延用絞り２５を流れる流体の圧力損失によって、第２切換弁８を移動させるだけの差圧が両パイロット室８ａ、８ｂ間に生じる。この差圧による力は、第２切換弁８に図中左方向するので、第２切換弁８がスプリング１０ａの弾性力に抗して図中左方向に移動を開始する。
【００５５】
さらに、可変パイロットポンプＰｐの吐出量が増加して、第２切換弁８もフルストロークすると、遅延用絞り４４を流れる流体の圧力損失によって第３切換弁４０を移動させるだけの差圧が両パイロット室４０ａ、４０ｂ間に生じる。この差圧による左方向の力によって第３切換弁４０が移動する。
このように、第２実施例の切換弁操作回路は、可変パイロットポンプＰｐの流体がどちら側に吐出されても、第１切換弁７がフルストロークしたと同時に第２切換弁８が移動を開始し、第２切換弁８がフルストロークしたと同時に第３切換弁４０が移動を開始する。そして、このときのパイロット流量に対するアクチュエータへの供給流量の関係は、図５に示すような比例特性になる。
【００５６】
次に、第３実施例を図４に示す。
この第３実施例は、第１実施例の遅延用絞り２５を、可変遅延用絞り２６にした点に特徴を有し、その他の点は第１実施例と同じである。
第３実施例のように、バイパス通路２４に可変遅延用絞り２６を設ければ、この可変遅延用絞り２６の開度を変えるだけで容易に第２切換弁８の作動を開始するタイミングを変えることができる。例えば、この可変絞り２６の開度を大きくすれば、同じパイロット流量に対する差圧が小さくなり、この第２切換弁８が切り換わるタイミングを遅くすることができる。また、開度を小さくすれば、差圧が大きくなり、切り換わるタイミングが早くなる。
【００５７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、切換弁の切換タイミングを、遅延用絞りによって設定することができる。そのため、従来のように、切換弁を分解したりして、スプリングの弾性力を調節する必要がなくなった。
また、遅延用絞りの開度は、スプリングの弾性力の設定に比べて、正確かつ簡単に設定できる。そのため、切換タイミングもより正確に設定できる。
そして、同じ仕様の切換弁を用いることができるので、部品コスト、組み付けコスト、製造コストを安くすることができる。
第２の発明によれば、バイパス通路に設けた可変遅延用絞りの開度を調節するだけで、切換タイミングを容易に調節することができる。
したがって、より簡単にパイロット流量とアクチュエータへの供給流量との比例特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例を示す。
【図２】この発明の第１実施例の具体例を示す。
【図３】この発明の第２実施例を示す。
【図４】この発明の第３実施例を示す。
【図５】第２実施例のパイロット流量と、アクチュエータへの供給流量とのグラフを示す。
【図６】従来の切換弁操作回路を示す。
【図７】従来および第１実施例の切換弁操作回路のパイロット流量と、アクチュエータへの供給流量とのグラフを示す。
【符号の説明】
Ｐｐ 可変パイロットポンプ
７ 第１切換弁
８ 第２切換弁
４０ 第３切換弁
９ａ、 ９ｂ スプリング
１０ａ、１０ｂ スプリング
４１ａ、４１ｂ スプリング
７ａ、 ７ｂ パイロット室
８ａ、 ８ｂ パイロット室
４０ａ、４０ｂ パイロット室
１７ａ、１７ｂ 連通路
１８ａ、１８ｂ 連通路
４８ａ、４８ｂ 連通路
１９ａ、１９ｂ 制御絞り
４９ａ、４９ｂ 制御絞り
２４ 、４３ バイパス通路
２５ 、４４ 遅延用絞り
２６ 可変遅延用絞り

Claims (2)

1. 複数の切換弁と、これら切換弁をノーマル位置に保持するスプリングと、上記切換弁の両側に設けたパイロット室と、切換弁がノーマル位置のとき遮断し、切換弁が切り換わったときに上記両パイロット室を連通する連通路と、この連通路に設けて、切換弁の切換量に応じて開度を大きくする制御絞りと、上記パイロット室に流体を供給する可変パイロットポンプとを備えた切換弁操作回路において、上記複数の切換弁のうち、特定の切換弁の両パイロット室を連通するバイパス通路と、これらバイパス通路に設けた遅延用絞りとを備え、上記複数の切換弁の連通路を可変パイロットポンプに対して直列に接続し、かつ、遅延用絞りは、切換弁の切換順位に応じて開度を特定した切換弁操作回路。
2. 遅延用絞りを可変絞りにしたことを特徴とする請求項１記載の切換弁操作回路。

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