JPH0293102A - 油圧パイロット操作式多連方向制御弁 - 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〕 本発明は、パイロット弁によってリモートコントロール
されるアクチュエータ制御用多連方向制御弁に係り、殊
にそのリモートコントロール用のパイロット配管系内部
の作動油、すなわちパイロット作動油のウオーミングア
ツプに関する。

〔従来の技術〕

建設機械などにおける各種のアクチュエータは、一般に
、油圧パイロットｔｉ作式の多連方向制御弁を介して、
運転席からリモートコントロールされる。第２図に、−
例として、油圧ショベルに適用したこの種多連方向制御
弁を示す。

第２図において、多連方向制御弁１ｏは３つの単位切換
弁１２，１４．１６からなる。各単位切換弁１２，１４
．１６は、その両端部に左右一対のバイ０７ト室１２ａ
、１２ｂ；１４ａ。

１４ｂ；１６ａ、１６ｂを有し、これらパイロット室の
間にはそれぞれスプール１２ｃ、１４Ｃ，１６ｃがスプ
リング１２ｄ、１４ｄ、１６ｄを介して摺動自在に内装
される。各パイロット室１２ａ、　　１２ｂ；１４ａ、
　　１４ｂ；１６ａ。

１６ｂはそれぞれ独立的にパイロ７）配管１８ａ、１８
ｂ；２０ａ、２０ｂ；２２ａ、２２ｂを介してそれぞれ
各パイロット弁２４，２６゜２８の左右弁体２４ａ、２
４ｂ；２６ａ、２６ｂ；２８ａ、２８ｂに連結される。

そして、各ハイロソ）４２４．２６．２８にはエンジン
（図示せず）で駆動されるパイロットポンプ３０から吐
出されるパイロット作動油がパイロットライン３２を介
して供給される。なお、パイロットポンプ３０からの吐
出油は、各パイロット弁２４，２６．２８の非操作時に
はパイロットリリーフ弁３４を介して全量タンク３６へ
流出される。また、多連方向制御弁１０にはエンジンで
駆動されるメインポンプ４０から吐出される作動油が油
入口４２から供給され、そして、各単位切換弁１２，１
４．１６を介してそれぞれ油圧ショベルのアーム用アク
チュエータ４４、旋回用アクチュエータ４６．走行用ア
クチュエータ４８が作動、停止ならびに作動方向を制御
される。なお、メインポンプ４０からの吐出油は、各単
位切換弁が図示の中立位置にある時はセンタバイパス通
路５０を通って油出口５４から全量タンク３６へ流れ、
単位切換弁を操作し、センタバイパス通路５０がブロッ
クされ、しかも油入口４２の圧力が規定圧力以上になっ
た場合には、メインリリーフ弁５２を通過して油出口５
４から全量タンク３６へ流出される。

このような構成において、例えばアーム駆動用アクチュ
エータ４４を駆動する際には、パイロット弁２４の操作
レバー２４Ｃを例えば左側へ操作する。すると、パイロ
ットポンプ３０からのパイロット作動圧油はパイロット
ライン３２を介して左側弁体２４ａに入り、ここで調圧
された後パイロット配管１８ａを介して多連方向制御弁
１０の単位切換弁１２の左側パイロット室１２ａに入る
。これにより、スプール１２Ｃがスプリング１２ｄの力
に抗して、図において右行して、メインポンプ４０から
の作動圧油がアーム用アクチュエータボート１０１ａに
入りアクチュエータ４４を駆動し、アクチュエータ４４
からの戻り油はアクチュエータポー）１０１ｂから油出
口５４を通ってタンクへ流出する。なお、前記スプール
１２ｃの右行に際しては、右側パイロット室１２ｂおよ
びこれに接続したパイロット配管１８ｂに充満していた
パイロット作動油は、パイロット弁２４の右側弁体２４
ｂに入り、その内部通路を通ってタンク３６へ戻る。ま
た、走行用アクチュエータ４６ならびに旋回用アクチュ
エータ４８は、それぞれパイロット弁２６．２８を操作
することにより同様にして制御される。

このように、この種の多連方向制御弁によれば、各種の
アクチュエータを運転席からリモートコントロールでき
るので、操作性ならびに作業性が向上される。しかしな
がら、この種の多連方向制御弁においては、次に述べる
ようにパイロット作動油のウオーミングアンプ性が悪い
という難点を基本的に有していた。すなわち、この種の
多連方向制御弁において、単位切換弁のパイロット室に
圧力を発生させるパイロット作動油ばパイロット配管系
内に封入されているものであり、このパイロット作動油
は、前記スプールの移動時にこのスプールの移動容積に
相当する分量の流動を発生されるとはいえ、前記移動容
積は極めて小さいので、仮にスプールの移動を繰返した
としても、前記作動油の封入性が解除されるものではな
い。このため、仮に、エンジンを駆動し、メインポンプ
からの吐出油をメインリリーフ弁を通過させてタンクへ
循環させ、作動油全体をエンジンの暖気によりウオーミ
ングアツプしても、このウオーミングアツプされた作動
油が前記封入されたパイロット作動油と置換されること
がなく、パイロット作動油の温度は容易に上昇されない
。このように、この種の多連方向制御弁においては、そ
のパイロット作動油のウオーミングアンプ性が悪く、こ
のためこの種の多連方向制御弁を殊に寒冷地で用いた場
合には、特にその作業開始時に、低温のパイロット作動
油の高い粘性抵抗によってスプールの移動速度が阻害さ
れる。すなわち、パイロット弁を操作してからアクチュ
エータが駆動されるまでの時間、あるいは停止されるま
での時間が長くなり、操作性ならびに作業性が阻害され
ると共に危険である。

そこで、このようなパイロット作動油のウオーミングア
ンプ性の難点を解決するために、例えば、特開昭６２−
１１０００６号公報あるいは特開昭６２−２４０８０号
公報に開示されるような技術が提案されている。前者に
よれば、パイロット弁に分岐油路ならびに油路切換弁が
設けられ、後者によれば、多連方向制御弁にドレン油路
が別途に設けられ、そしてこれにより、油路切換弁ある
いはパイロット弁を操作することにより、パイロット配
管系内の作動油がタンクを介して循環されることが開示
されている。

したがって、前述したような技術によれば、タンク内の
作動油全体をウオーミングアツプすることによりパイロ
ット作動油もウオーミングアンプされるので、前述の難
点を解決することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述の技術においては、パイロット弁に
新たな分岐油路ならびに油路切換弁や、あるいは多連方
向制御弁に新たなドレン油路を必要とするので、構造が
複雑となると共にコストが上昇する欠点があった。

そこで、本発明の目的は、パイロット作動油のウオーミ
ングアツプを速やかに達成することができ、かつ通常の
この種多連方向制御弁に簡単、容易に適用することがで
きる油圧パイロット操作式多連方向制御弁を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

先の目的を達成するために、本発明に係る油圧パイロッ
ト操作式多連方向制御弁は、複数のアクチュエータをそ
れぞれ制御する複数の単位切換弁からなり、前記各単位
切換弁はその両端部に切換用パイロット圧を作用させる
左右一対のパイロット室を有し、前記一対のパイロット
室にはパイロット配管を介してそれぞれの単位パイロッ
ト弁が連結される油圧パイロット１９作式多連方向制御
弁において、一側にある複数のパイロット室の間をオリ
フィスを介して連結することを特徴とする。

〔作用〕

何れか１つのパイロット弁を操作してそのパイロット配
管を介してパイロット室にパイロット作動油を導くと、
このパイロット室内の作動油は、切換スプールを移動さ
せると共に、隣接する他の切換弁のパイロット室内にオ
リフィスを介して流動し、そして前記他の切換弁用のパ
イロット配管を介してタンク内へ還流される。

したがって、タンク内の作動油がウオーミングアツプさ
れていれば、パイロット配管系内の作動油は前記流動に
よって速やかにウオーミングアンプされる。しかも本発
明は、多連方向制御弁の各パイロット室の間にオリフィ
スを設けるのみであるので、通常の多連方向制御弁にコ
ストを上昇することなく、簡単、容易に適用することが
できる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る油圧パイロット操作式多連方向制御
弁の一実施例につき添付図面を参照しながら以下詳細に
説明する。なお、説明の便宜上、第２図に示す従来の構
造と同一構成部分については同一参照符号を付し、その
詳細な説明を省略する。

本発明の多連方向制御弁は、後述する各パイロット室の
間を順次連結するよう設けられるオリフィスを除いては
、従来の構造と同一である。

すなわち、第１図において、多連方向制御弁１０は３つ
の単位切換弁１２，１４．１６からなる。各単位切換弁
１２，１４．１６はその両端部に左右一対のパイロット
室１２ａ、１２ｂ；１４ａ、１４ｂ；１６ａ、１６ｂを
有し、これらパイロット室の間にはそれぞれスプール１
２ｃ、１４ｃ、１６ｃがスプリング１２ｄ、１４ｄ、１
６ｄを介して摺動自在に内装される。各パイロット室１
２ａ、１２ｂ；１４ａ、１４ｂ；１６ａ、１６ｂはそれ
ぞれ独立的にパイロット配管１８ａ、１８ｂ；２０ａ、
２０ｂ；２２ａ。

２２ｂを介してそれぞれ各パイロット弁２４゜２６．２
８の左右弁体２４ａ、２４ｂ；２６ａ。

２６ｂ；２８ａ、２８ｂに連結される。そして、各ハイ
ロット弁２４，２６．２８にはエンジン（図示せず）で
駆動されるパイロットポンプ３０から吐出されるパイロ
ット作動油がパイロットライン３２を介して供給される
。なお、パイロットポンプ３０からの吐出油は、各パイ
ロット弁２４．２６．２８の非操作時にはパイロットリ
リーフ弁３４を介して全量タンク３６へ流出される。ま
た、多連方向制御弁１０にはエンジンで駆動されるメイ
ンポンプ４０から吐出される作動油が油入口４２から供
給され、そして各単位切換弁１２，１４．１６を介して
それぞれアーム用アクチュエータ４４．旋回用アクチュ
エータ４６．走行用アクチュエータ４８が作動、停止お
よび作動方向を制御される。なお、メインポンプ４０か
らの吐出油は、各単位切換弁が図示の中立位置にある時
はセンタバイパス通路５０を通って油出口５゛４から全
量タンク３６へ流れ、単位切換弁を操作し、センタバイ
パス通路５０がブロックされ、しかも油入口４２の圧力
が規定圧力以上になった場合には、メインリリーフ弁５
２を通過して油出口５４から全量タンク３６へ流出され
る。

しかるに、本発明においては、アーム用アクチュエータ
４４を制御する単位切換弁１２の左側パイロット室１２
ａと旋回用アクチュエータ４６を制御する単位切換弁１
４の左側パイロット室１４ａとの間にはオリフィス６０
ａが設けられ、切換弁１２の右側パイロット室１２ｂと
切換弁１４の右側パイロット室１４ｂの間にはオリフィ
ス６０ｂが設けられている。

このような構成になる本発明においては、パイロット配
管系内部の作動油のウオーミングアンプに際しては、先
ずエンジンを駆動し、単位切換弁を切換えてセンタバイ
パス通路５０をブロックし、メインポンプ４０からの吐
出油を油入口４２．メインリリーフ弁５２．油出口５４
゜タンク３６へと循環して作動油全体をウオーミングア
ツプし、その上で、例えばアーム用パイロット弁２４の
操作レバー２４ｃを左へ操作する。すると、パイロット
ポンプ３０からのパイロット作動油はパイロットライン
３２を介してパイロット弁２４の左側弁体２４ａに入り
、ここで調圧された後パイロット配管１８ａを介して多
連方向制御弁１０のアーム用単位切換弁１２の左側パイ
ロット室１２ａに入る。しかるにこの場合、旋回用パイ
ロット弁２６の操作レバー２６ｃは中立位置にあり、旋
回用単位切換弁１４の左側パイロット室１４ａはパイロ
ット配管２０ａ、左側弁体２６ａを通ってタンク３６に
連通しているので、前記パイロット室１２ａ内の作動油
はオリフィス６０ａを通過し、パイロット室１４ａ、パ
イロット配管２０ａ。

左側弁体２６ａを通ってタンク３６へ流動する。

すなわち、アーム用ならびに旋回用のパイロット配置１
１１３ａ、２０ａならびにパイロット室１２ａ、１４ａ
を含む系内のパイロット作動油は、タンク３６内の温め
られた作動油によって置換され、速やかにウオーミング
アツプが達成される。

なお、前記ウオーミングアンプ中において、オリフィス
を通過する油すなわちウオーミングアツプ油は、その流
量の増加に伴ってパイロット室１２ａ内の油圧を上昇し
、スプール１２Ｃをスプリング１２ｄの力に抗してスト
ロークエンドまで右行させ、パイロット室１２ｂ内の油
をパイロット配管１８ｂ、右側弁体２４ｂを介してタン
ク３６内へ流出させる。したがって、パイロット作動油
の流量は、スプール１２Ｃを移動させる流量に前記ウオ
ーミングアツプ流量を加算した流量を必要とするが、ウ
オーミングアツプ流量は僅かであるので、パイロットポ
ンプ３０の容量を従来技術より極端に大きくする必要が
ない。また、ウオーミングアツプ流量によるエネルギ損
失も無視できる小さい範囲に止る。なお、パイロット配
管１８ｂ、２０ｂならびにパイロット室１２ｂ、１４ｂ
を含む系内のパイロット作動油のウオーミングアンプは
、操作レバー２４Ｃを右へ操作することにより、同様に
して達成されることは明らかであろう。また、前述した
ウオーミングアンプは旋回用パイロット弁２６を操作し
ても、同様にして達成されることも明らかであろう。

次に、本実施例においては、オリフィス６０ａ、６０ｂ
手段はアーム用ならびに旋回用に対してのみ設けられて
いるが、走行用に対しても設けることができることは勿
論である。しかしながら、切換弁スプールの切換速度す
なわち応答性は特にアームおよび旋回用に対して重要視
されるものであり、また、小さいとはいえウオーミング
アンプ流量によってエネルギ損失が発生されるので、走
行用に対しては通常オリフィス手段は必要とされない。

しかしながら、応答性が重要視される油圧ショベルのブ
ーム・バケットなどのアクチュエータを制御する単位切
換弁が更に組込まれた場合には、これらに対して前記オ
リフィス手段が必要とされることは勿論である。

以上、本発明を好適な実施例について説明したが、本発
明はその精神を逸脱することなく多くの設計変更が可能
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る油圧パイロット操作
式多連方向制御弁は、各単位切換スプールにそれぞれパ
イロット油圧を作用させる各パイロット室の間をオリフ
ィスを介して連結するよう構成したので、パイロット配
管系内部のパイロット作動油は、前記配管系内に封じ込
められることなく、前記配管系内を流動循環される。し
たがって、殊に寒冷地においても、タンク内の作動油全
体を予め温めておくことによりパイロット配管系内部の
作動油のウオーミングアンプを速やかに達成することが
でき、例えば油圧ショベルなどの建設機械の操作性ある
いは作業性を良好に維持することができる。

しかも、本発明の多連方向制御弁は、前述したように一
側に設置されたパイロット室の間にオリフィスを設ける
のみで構成されるので、般通常の多連方向制御弁に、そ
のコストを上昇することなく、簡単かつ容易に適用でき
る優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧パイロット操作式多連方向制
御弁の一実施例である制御弁の断面とその制御系を示す
説明図、第２図は従来の油圧パイロット操作式多連方向
制御弁の断面とその制御系を示す説明図である。 １０、　、　、多連方向制御弁 １２．１４，１６．、、単位切換弁 １２ａ、　１４ａ、　１６ａ　、　、　、左側パイロッ
ト室１２ｂ、１４ｂ、１６ｂ　、、、右側パイロット室
１２ｃ、１４ｃ、１６ｃ　、、、スプール１２ｄ　１４
ｄ、１６ｄ　、、、スプリング１８ａ、１８ｂ、２０ａ
、２０ｂ、２２ａ、２２ｂ　、、、パイロット配管２４
．２６，２８．、、パイロット弁 ２４ａ、２６ａ、２８ａ　、、、左側弁体２４ｂ、２６
ｂ、２８ｂ　、、、右側弁体３０、、、パイロットポン
プ ３２、　、　、パイロットライン ３４、、。 ３６、、。 ４２、、。 ４４、、。 ４６、、。 ４Ｂ、、。 ５０、、。 ５２、、。 ５４、、。 パイロットリリーフ弁 タンク　　　　　４０．、、メインポンプ油入口 アーム用アクチュエータ 旋回用アクチュエータ 走行用アクチュエータ センタバイパス通路 メインリリーフ弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のアクチュエータをそれぞれ制御する複数の
   単位切換弁からなり、前記各単位切換弁はその両端部に
   切換用パイロット圧を作用させる左右一対のパイロット
   室を有し、前記一対のパイロット室にはパイロット配管
   を介してそれぞれの単位パイロット弁が連結される油圧
   パイロット操作式多連方向制御弁において、一側にある
   複数のパイロット室の間をオリフィスを介して連結する
   ことを特徴とする油圧パイロット操作式多連方向制御弁
   。