JPH01169106A - 方向切換弁のスプール固着時における安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明ハトラッククレーンやパワーショベル等に用いら
れる開放型油圧回路に関する。

〔従来の技術〕

一般のスプール弁では、スプールとその嵌合孔の工作精
度や組立精度が低かったり、或いはスプール弁がその取
付けや油圧により歪を生じたシ、或いは又スプールとそ
の嵌合孔壁との隙間にごみが詰ったシ等することによっ
て、該隙間からの油の漏れが円周にわたって一様でなく
なれば、スプール外周の圧力分布が不士衡となって、日
刊工業新聞社昭和５１年１月８０日発行の油圧技術便覧
第３８０〜３８１頁記載のようにスプールの流体固着現
象を生ずることが□あるが、従来この流体固着現象を完
全に防止する決め手はなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

とのた゛めトラッククレーンやパワーショベル等を作動
させる開放型油圧回路において、方向切換弁のスプール
に流体固着現象を生ずると、該方向切換弁を中立位置に
復帰させることができないため、アクチエータが暴走し
て周辺の建造物、や機器を損傷したシ、人身事故を生じ
たシする恐れがある。

〔問題点を解決するだめの手段〕 本発明はこの問題に対処するもので、操作レバー（Ｌ　
１）によ、シンレノイド操作成いはパイロット操作され
るスプール置屋の方向切換弁■１）と、これによ多制御
されるアクチエータとを備え、該方向切換弁とポンプ（
１沖吐出口との間の油路（２）にパイロット作動のリリ
ーフ弁（３）を接続して、該リリーフ弁のペント回路（
４）に通常閉の電磁弁（５）を挿入した開放型油圧回路
において、操作レバーが中立位置にあるか切換位置にあ
るかに応じて高低異なる信号を発する第１信号発生装置
（６）と、操作レバーにより操作された方向切換弁が中
立位置にあるか切換位置にあるかに応じて高低異なる信
号を第１信号発生装置より遅れて発する第２信号発生装
置（７）とを、該操作レバーが中立位置にある時に第１
信号発生装置（６）が発する信号（Ａ）と、方向切換弁
が切換位置にある時に第２信号発生装置（７）が発する
信号（Ｂ）とが同じ信号となるように設け、該第１゜第
２の信号発生装置が夫々発する信号を入力側に伝達され
るゲート（８）と、前記電磁弁開放用ソレノイド回路（
９）の導通可能なリレー（１０）とを設けて、操作レバ
ーが中立位置にあって、しかも方向切換弁が切換位置に
ある時にのみ該リレーの作動出力を生ずるようにゲート
（８）を構成し、且つ該ゲートのリレー作動出力を、ゲ
ートへの前記両信号ＧＡ）。

（Ｂ）入力の時間差以上の一定時間遅延させてリレーの
電磁コイルに伝達するように、該ゲートとリレーとの間
に遅延回路（１１）を接続したことを特徴とする。

〔作　用〕

上記構成によれば、操作レバーが中立位置にあって、方
向切換弁を中立位置に保持している間は、第１．第２の
信号発生装置（６）　、　（７）によるゲート（８）の
入力信号が異なるため、該ゲートはリレー作動出力を生
じない。従って電磁弁開放用ソレノイド回路（９）が導
通しないから、電磁弁（５）は閉位置に維持される。こ
の状態からアクチエータ駆動のため操作レバーを切換位
置に回動すると、操作レバーが切換位置にあってしかも
方向切換弁が中立位置に瞬間的に留まる状態を経て、該
方向切換弁がソレノイド操作やパイロット操作により切
換位置に切換えられるのであるが、この作動経過中に操
作レバーが中立位置にあって、しかも方向切換弁が切換
位置にある状態を生じないから、ゲート（８）がリレー
作動出力を生じる恐れはなく、従って電磁弁６）はやは
り閉位置に維持されてリリーフ弁（６）をポンプの無負
荷運転状態にする恐れはなく、アクチエータの駆動が可
能である。

又このアクチエータの駆動中に操作レバーを切換位置よ
シ中立位置に復帰させると、操作レバーが中立位置にあ
って、しかも方向切換升が切換位置に留まっている状態
、即ちゲート（８）がリレー作動出力を瞬間的に生じる
状態を経て、該方向切換升が中立位置に切換えられるの
であるが、この作動経過中における瞬間的なリレー作動
出力は、遅延回路（１１）により該ゲートへの両信−ｊ
ＫＡ）、（Ｂ）入力の時間差以上遅らされるため、結局
遅延回路がリレー作動出力を出力しようとする時には、
方向切換弁がすでに中立位置に復帰完了して第２信号発
生装置（７）の発する信号が高低変換されている。従っ
てゲート（８）の出力も高から低に変換された後のむと
と々シ、該遅延回路はリレー（１０）に瞬間的な作動出
力を発しないから、電磁弁（５）は閉位置に維持されて
、リリーフ弁をポンプの無負荷運転状態にすることはな
い。

しかしアクチエータ駆動中に操作レバーを中立位置に戻
した時に、方向切換弁のスプールが切換位置に流体固着
された場合は、第２信号発生装置が該切換位置にある時
の信号を発したま＼であるに対し、第１信号発生装置は
操作レバーが中立位置にある時の信号を直ちに発するか
ら、ゲート（８）がリレー作動出力を生じ、これが遅延
回路（１１）により前述のように遅延されながらリレー
に伝達されて、電磁弁開放用ソレノイド回路（９）を導
通し、従ってペント回路（４）が導通してリリーフ弁（
３）を開き、ポンプ（１）を無負荷運転してアクチエー
タの暴走を防ぐ。

〔実施　例〕

第１図は本発明の一実施例を示し、夫々異なるアクチエ
ータを制御すべきソレノイド制御ノくイロット操作の３
個の方向切換弁ＤＩ　、Ｄ２　、ＤＢがポンプ１の吐出
口に油路２を介して並列接続さね、該各方向切換弁は各
別の操作レバーＬｌ、Ｌ２゜Ｌ３によって夫々制御され
る。例えば操作レバーＬ１を図示の中立位置から左或い
は右の切換位置に回動すると、これによ多制御されるポ
テンショメータ１２の出力がコンパレータ処理されて、
中立位置にある図示の方向切換弁Ｄ１を上或いは下の切
換位置に切換え、その出力側の油路１３，１４を介して
アクチエータ（図示せず）へのポンプ吐出圧油の供給と
、該アクチエータよりタンクＴへの油の排出とを行う。

他の操作レバーＬ２．Ｌ３による対応方向切換弁Ｄ２．
ＤＢ制御の場合も同様である。

第１信号発生装置６は、操作レバーＬ１を左側の切換位
置に回動した時に閉じる常開のスイッチ１５と、該操作
レバーを右側の切換位置に回動じた時に閉じる常開のス
イッチ１６とを、一端がＡＮＤゲート８の入力端子に接
続される回路１７中に並列接続して、該回路の他端をア
ースし、該ＡＮＤゲートとスイッチとの間の回路に抵抗
１８を介して＋Ｖの電圧を印加するようにしてなる。

尚１９はダイオードを示す。

操作レバーＬ２側に設ける第１信号発生装置６′と操作
レバーＬ３側に設ける第１信号発生装置６′′とは、第
１信号発生装置６と全く同様な構成を備えることは図よ
シ明らかである。このためすべての操作レバーが中立位
置にある場合は、ＡＮＤゲート８の入力信号Ａは高電圧
であるが、何れかの操作レバーが切換位置に回動した場
合は、該ＡＮＤゲートの入力信号は低電圧となる。

又第２信号発生装置７は、ＡＮＤゲート８の他方の入力
端子をアースする回路２０中に常閉の圧力スイッチ２１
を挿入して、該圧力スイッチとＡＮＤゲートとの間の回
路２０に抵抗２２を介して＋Ｖの電圧を印加するように
構成し、該圧力スイッチ開路用の作動部をタンクＴに連
通する常時位置と、該作動部にパイロットポンプ２６の
ような油圧源を接続する切換位置とを備えるパイロット
操作の切換弁２４を設け、且つ各方向切換弁が夫々中立
位置にある時はタンクＴに連通し、又切換位置に切換え
られた時はその出力側の油路に夫々連通するパイロット
油路２５，２５’、２５”を各方向切換弁ＤＩ　、Ｄ２
　、ＤＢに夫々接続し、シャトル弁２６．２７ｅ介して
該全パイロット油路の他端を切換弁２４の作動部に並列
に接続して、何れかの方向切換弁が切換位置に切換えら
れた時は、そのパイロット油路の油圧によって切換弁２
４が切換位置に切換えられ、圧力スイッチ２１を開いて
ＡＮＤＮ−ゲート入力信号Ｂを高′域圧とするようにし
ている。切換弁２４が図示の常時位置にある場合は圧力
スイッチが閉じて該ＡＮＤゲートの入力信号Ｂが低電圧
となることは図よシ明らかである。

図示実施例は何れかの方向切換弁が中立位置と一切換位
置の中間の半切換状態にある場合にも本発明装置が作動
し得るように、該方向切換弁の出力側パイロット油圧に
よって切換弁２４が切換位置に切換えられるようにした
ため、該方向切換弁が切換えられてリリーフ弁６のペン
ト室がペント回路４によりタンクに連通したポンプの無
負荷運転状態（スプールが流体固着された状態）におい
ても、切換弁２４を切換位置に維持せねばならない。

よってこの作用を持たせるため、該切換弁２４の設定圧
は毎平方信当シ８〜５〜程度の低圧としている。

このため方向切換弁よシタンクＴへの戻シ油路２８の抵
抗が大きい場合は、図示のように該方向切換弁前後の圧
力差が前記設定圧になった時に切換弁２４が切換位置に
切換えられるように、該切換弁を差圧制御弁に構成する
。２９は切換弁２４に戻）油路２８の背圧を伝達するパ
イロット油路である。

しかし切換弁２４をソレノイド操作型にすることもでき
、この場合は各方向切換弁に、これが中立位置にある時
は開き、又切換位置にある時は閉じるスイッチを取付け
て、該スイッチを切換弁作動用ソレノイド回路中に挿入
するなどすればよい。

ＡＮＤゲート８はその入力信号Ａ、Ｂが共に高電圧の時
、即ち操作レバーが中立位置にあって、しかも方向切換
弁が切換位置にある時にのみリレー１０の作動出力Ｖ′
を生ずる。このリレー作動出力は遅延回路１１を介しリ
レー１０の電磁コイル６０に供給されて、該リレーの常
開接点６１を閉じることにより、電磁弁５の開放用ソレ
ノイド５ａを電源６２に接続して、該電磁弁を開く。尚
第１図中３３はポンプ１及びパイロットポンプ２３の駆
動エンジン、３４はパイロットポンプのリリーフ弁を示
す。

遅延回路１１は第２図に示すように、抵抗６５を介して
ＡＮＤゲート８の出力Ｖ′をコンデンサ３６に蓄電する
と共に、その電圧信号と一定電圧信号Ｖ”とを比較器６
７に入力して、該コンデンサの発する電圧信号が一定電
圧信号Ｖ“に等しくなった時に該比較器がリレー作動出
力を発生するようにしてなる。従って抵抗６５を介して
コンデンサ３６に蓄電する時間だけ信号伝達が遅れる。

そして蓄電中にＡＮＤゲート８の出力が低電圧に切換わ
った時、即ち方向切換弁が中立位置に戻って圧力スイッ
チ２１が閉となった場合には電磁弁開放用のリレー作動
出力を発することはない。

上記実施例では、ペント回路４が導通したポンプの無負
荷運転状態においても圧力スイッチ２１を開位置に維持
する手段として、切換弁２４の設定圧を低くした実施例
について説明したが、該切換弁の設定圧を低くする代シ
に、方向切換弁のスプールの流体固着現象発生時に一旦
電磁弁５が開けば、これを電気的に自己保持するように
してもよい。

第３図はその一実施例を示し、リレー１０は２個の常開
接点３１．３８を備える多極リレーに構成され、該常開
接点６８と自己保持解除用の常閉押ボタンスイッチ３９
ｔ−直列に挿入した自己保持回路４１を電磁コイル３０
に、遅延回路１１と並列に接続している。４０は該遅延
回路の出力端子と自己保持回路４１との間に接続した整
流器（ダイオード）である。

このため遅延回路１１からのリレー作動出力によりミ磁
コイル３０が導通して常開接点３１．３８を鎖線示のよ
うに閉じると、電磁弁５が開くと共に電磁コイル３０が
自己保持回路４１を介して電源６２に接続され、該両接
点を閉位置に保持する。

尚第３図中、第１図と同じ符号を付した部材は相対応す
る部材を示す。

以上ゲート８をＡＮＤゲートに構成した場合について説
明したが、該ゲートをＮＯＲゲートに構成することもで
き、この場合は操作レバーの中立位置において第１信号
発生装置の常開のスイッチが閉じ、又方向切換弁の切換
位置において第２信号発生装置の常開の圧力スイッチが
閉じるようにして、方向切換弁のスクール固着時にＮＯ
Ｒゲートの両人力信号Ａ、Ｂが共に低電圧となるように
すればよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、操作レバーが中立位置にあるか切換位
置にあるかに応じて第１信号発生装置が発する高低異な
る信号と、これより遅れて切換えられた方向切換弁が中
立位置にあるか切換位置にあるかに応じて第２信号発生
装置が発する高低異なる信号とを入力され、且つ操作レ
バーが中立位置にあって、しかも方向切換弁が切換位置
にある時にのみリレー作動出力を発するゲート（８）を
設けて、該ゲートと電磁弁（５）の制御リレー（１０）
との間に、ゲートへの前記両信号入力の時間差以上リレ
−作動出力の伝達を遅延させる遅延回路を接続したから
、操作レバーによる方向切換弁の制御に何等支障を生ず
ることなくして、該方向切換弁のスプールの流体固着現
象発生時におけるアクチエータの暴走を確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の回路図、第２図はその要部の
詳細図、第３図は他の実施例要部の回路図である。 １５．１６・・・スイッチ、２１・・・圧力スイッチ、
２３・・・パイロットポンプ、２４・・・切換弁、２６
゜２７・・・シャトル弁、３０・・・電磁コイル、３６
・・・エンジン、６６・・・コンデンサ、６７・・・比
較器、Ｖ“・・・一定電圧信号。 弗１図 第２図 山イＴ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　操作レバー（Ｌ１）によりソレノイド操作或いはパイ
   ロツト操作されるスプール弁型の方向切換弁（Ｄ１）と
   、これにより制御されるアクチエータとを備え、該方向
   切換弁とポンプ（１）の吐出口との間の油路（２）にパ
   イロツト作動のリリーフ弁（３）を接続して、該リリー
   フ弁のペント回路（４）に通常閉の電磁弁（５）を挿入
   した開放型油圧回路において、操作レバーが中立位置に
   あるか切換位置にあるかに応じて高低異なる信号を発す
   る第１信号発生装置（６）と、操作レバーにより操作さ
   れた方向切換弁が中立位置にあるか切換位置にあるかに
   応じて高低異なる信号を第１信号発生装置より遅れて発
   する第２信号発生装置（７）とを、該操作レバーが中立
   位置にある時に第１信号発生装置（６）が発する信号（
   Ａ）と、方向切換弁が切換位置にある時に第２信号発生
   装置（７）が発する信号（Ｂ）とが同じ信号となるよう
   に設け、該第１、第２の信号発生装置が夫々発する信号
   を入力側に伝達されるゲート（８）と、前記電磁弁開放
   用ソレノイド回路（９）の導通可能なリレー（１０）と
   を設けて、操作レバーが中立位置にあつて、しかも方向
   切換弁が切換位置にある時にのみ該リレーの作動出力を
   生ずるようにゲート（８）を構成し、且つ該ゲートのリ
   レー作動出力を、ゲートへの前記両信号（Ａ）、（Ｂ）
   入力の時間差以上の一定時間遅延させてリレーの電磁コ
   イルに伝達するように、該ゲートとリレーとの間に遅延
   回路（１１）を接続したことを特徴とする方向切換弁の
   スプール固着時における安全装置。