JPH04140502A - 建設機械の油圧切換弁 - 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 この発明は、主として油圧シロベルなど建設機械に装備
した各種油圧アクチュエータ制御用の油圧切換弁に関す
る。

従来の技術 第６図は、油圧ショベルの要部油圧回路図である。図に
おいて、ＩＬ及びＩＲは左右の走行モータ用油圧切換弁
、２．３．４はそれぞれ各種油圧アクチュエータ制御用
の油圧切換弁、５は第１ポンプ、６は第２ポンプ、７は
パイロットポンプ、８はリモコン弁、９は走行直進弁、
１０及び１１はそれぞれ開閉弁、１４は油圧ショベルの
フロント部に装着している作業アタッチメント、１５は
作業アタッチメント１４のアーム、１６はパケット、１
７はパケットシリンダ、１７ａはパケットシリンダ１７
のボトム側油室、１７ｂはロッド側油室、イーイ及びロ
ー口はリモコン弁８とパケット用油圧切換弁４との接続
関係を示す。

第６図における油圧回路について説明する。各種油圧ア
クチュエータ（図示しない）を２個のグループＡ、Ｂに
分け、上記油圧アクチユエータに対し第１ポンプ５及び
第２ポンプ６からの圧油を各油圧切換弁を介して供給す
るようにしている。

それでリモコン弁８の操作レバー１８を中立位置よりハ
位置方向又は二位置方向に操作すると、すモコン弁８よ
り導出されるパイロット圧は油圧切換弁４のパイロット
圧受圧部１９又は２０に作用する。油圧切換弁４が車位
置又はへ位置に切換作動するので、第１ポンプ５からの
圧油は油圧切換弁４を介して、パケットシリンダ１７の
ボトム側油室１７ａ又はロッド側油室１７ｂに供給され
る。

パケットシリンダ１７が伸長又は縮小作動するので、パ
ケット１６は前後方向に回動して掘削を行うことができ
る。

第７図は、第６図の油圧回路にパケットシリンダ１７用
の合流装置２１を付設せしめた油圧回路図である。図に
おいて、２２は合流用電磁切換弁２３は合流用電磁切換
弁２２のソレノイド、２４はスイッチ、２５は電源であ
る。スイッチ２４をオン操作するとソレノイド２３が通
電するので、合流用電磁切換弁２２はト位置より舌位置
に切換わる。パイロットポンプ７からのパイロット圧は
、合流用電磁切換弁２２の舌位置、シャトル弁１２１３
を介して走行直進弁９のパイロット圧受圧部２６及び開
閉弁１０のパイロット圧受圧部４４に作用する。走行直
進弁９は、り位置より翼位置に切換わる。そこでこの場
合にリモコン弁８をたとえばハ位置方向に操作すると、
第１ポンプ５からの圧油は、管路２７、走行直進弁９の
翼位置、油路２８．２９、チエツク弁３０．油路３１．
３２．３３、チエツク弁３４、油路３５、油圧切換弁４
の車位置、管路３６を経て、パケットシリンダ１７のボ
トム側油室１７ａに供給される。また第２ポンプ６から
の圧油は、管路３７．３８、走行直進弁９の翼位置、管
路３９、走行用油圧切換弁１３の中立位置、油路４０１
４１、チエツク弁４２、油路４３を通り、油路３２に合
流される。それによりパケットシリンダ１７の作動速度
が速くなるので、パケット掘削作業の能率を向上させる
ことができる。

なお上記の場合、合流用電磁切換弁２２へ切換信号を送
るスイッチ２４により走行直進弁９及び開閉弁１０を同
時に切換えるとき、第１ポンプ５の吐出圧油が通路をブ
ロックされないように、操作レバー１８をある程度以上
操作、つまり油圧切換弁４の上流側油路３３と下流側管
路３６との通路が開いて後に、作動が行われるようにセ
ツティングされている。

この発明が解決しようとする課題 第６図に示すバックホータイプのパケット１６はかなり
大なる重量を宵するので、その自重により矢印ルの方向
に回動しようとする力がはたらく。

それでパケットを掘削時に操作した場合に発生するおそ
れのあるキャビテーションを防止するために、パケット
シリンダのロッド側のタンク戻り通路を絞る状態に（図
示しない）、開口度を小さくしている。それによりエン
ジン回転を低速に落とした場合でもパケットシリンダに
キャビチーシロンは発生しないが、エンジン回転が高速
の場合にはパケットシリンダのロッド側及びボトム側作
動回路は両者が高圧の状態になっていた。

また第７図のように合流装置２１を設ける場合でも、第
１ポンプ及び第２ポンプの圧油の合流によりパケットシ
リンダ作動回路の圧力損失が増大し、所要の速い速度で
パケットを作動させることができなかった。

この発明は上記の課題を解決し、キャビテーションの発
生を防止できるとともに、パケットシリンダ作動回路の
圧力損失を低減できる油圧切換弁を提供することを目的
とする。

課題を解決するためのし手段 上記の課題を解決するために講じたこの考案の手段は、 イ、油圧シリンダ制御用油圧切換弁のスプール内にサブ
スプールを設け、 口、上記油圧シリンダの油供給側圧力が所定の圧力に上
昇したとき上記サブスプレーの作動により、油タンクに
通じる他方側通路の開口度を大きくするようにした。

作　　　　　　用 イ、油圧シリンダのボトム側圧力がキャビチーシロン発
生のおそれがある所定の圧力まで上昇しないときには、
スプール内のサブスプレーは作動しない。この状態の場
合には油タンクに通じるロッド側通路の開口度は大きく
ならないので、油圧シリンダのキャビテーション発生は
防止される。

ロ、油圧シリンダのボトム側圧力が所定の圧力以上に上
ると、スプール内のサブスプールは内蔵ばねのばね力に
抗して移動する。ロッド側通路に加えて、スプール内の
バイパス通路が通じるようになるので、油タンクに通じ
るロッド側通路の開口度を大きくすることができる。

実　　　　施　　　　例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図は、この発明にかかる油圧切換弁４′の構成
を示す断面図である。図において、従来技術と同一構成
要素を使用するものに対しては同符号を付す。２７はパ
ケット用油圧切換弁４１の弁本体、２８は弁本体２７の
内部に挿嵌されているスプール、２９はスプール２８の
内部に挿嵌されているサブスプール、ＰＢは弁本体２７
のボトム側ポート、ＰＲは弁本体２７のロッド側ポート
ＮＰＰはメインポンプ圧油導入ポート、ＰＴはタンク連
通ポート、Ｐｏはドレンポートである。

第２図は、第１図のＣ部詳細図である。図において、３
０はスプール２８の内部に形成されているスプール穴、
３１及び３２はスプール２８外周面とスプール穴３０と
を連通ずる油路、３３はサブスプール２９の外周部に形
成した油剤通路、３４はスプール２８の端部に形成した
ばね室、３５は内蔵ばねである。第３図は、第２図のＤ
部におけるスプール２８の部分外観図である。図におい
て、３６はスプール２８の段付肩部外周に形成したノツ
チ部である。

次に、この発明にかかる油圧切換弁４”の構成を第１図
〜第３図について述べる。パケットシリンダ１７制御用
油圧切換弁（４′）のスプール２８内にサブスプール２
９を設け、上記パケットシリンダ１７のボトム側圧力が
所定の圧力Ｐ　ｇｅｔに上昇したとき上記サブスプール
２９の作動により、油タンク３７に通じるロッド側通路
の開口度を大きくするようにした。

次に、この発明にかかる油圧切換弁４′の作用機能につ
いて述べる。第４図は、パケットシリンダ１７の伸長操
作を行っている場合にそのボトム側圧力が所定の圧力Ｐ
８□まで上昇しないときの油圧切換弁４゛の状態を示す
要部断面図である。

スプール２８は中立位置より矢印オ方向に移動している
ので、ロッド側油室１７ｂからの戻り油は管路３８、ロ
ッド側ポートＰＲ１油路３９、弁本体２７とスプール２
８にて通じられている通路を矢印７及び力の方向に通り
、管路４０を経て、油タンク３７に戻される。一方、ボ
トム側圧力はスプール２８の油路４Ｌ４２を通じて、ス
プール穴３０に作用する。しかしそのボトム側圧力は所
定の圧力Ｐ　ｍｅｔまで上昇していないので、内蔵ばね
３５を圧縮させることができない。すなわちスプール２
８の油路３１と３２とはサブスプール２９にて遮断状態
になっている。したがってこの場合には、従来技術と同
様にパケットシリンダ１７のキャビテーション発生を防
止することができる。

次に第５図は、パケットシリンダ１７の伸長操作を行っ
ている場合にそのボトム側圧力が所定の圧力Ｐ　ｓｅｔ
以上に上昇したときの油圧切換弁４′の状態を示す要部
断面図である。この場合スプール２８が矢印オ方向に移
動し、ロッド側油室１７ｂからの戻り油が、弁本体２７
とスプール２８にて通じられている通路を矢印７及びカ
の方向に通るのは上記の場合（第４図の場合）と同様で
ある。

ところがボトム側圧力が所定の圧力Ｐ　ｓｅｔに達して
いるので、サブスプール２９は内蔵ばね３５のばね力に
抗して矢印ヨの方向に移動する。そこでスプール２８の
油路３１と３２とは、サブスプール２９の通路３３を介
して連通状態になる。ロッド側油室１７ｂからの戻り油
の一部は、上記油路３１、通路３３、通路３２内を矢印
夕及びしの方向にバイパスして流れ、管路４０を経て、
油タンク３７に戻る。上記のように油タンク３７に通じ
るロッド側通路の開口度を大きくできるようにしたので
、パケットシリンダ作動回路の圧力損失を低減すること
ができる。

なおこの発明の油圧切換弁の構成は、パケットシリンダ
以外の油圧アクチュエータに対しても適応することがで
きる。

発明の効果 従来技術の油圧切換弁では、油圧ショベルのパケットを
掘削側に操作した場合に発生するおそれのあるキャビテ
ーション防止するために、パケットシリンダのロッド側
のタンク戻り通路を絞る状態に、開口度を小さくしてい
る。それによりエンジン回転を低速に落とした場合でも
パケットシリンダにキャビチーシコンは発生しないが、
エンジン回転が高速の場合にはパケットシリンダのロッ
ド側及びボトム側作動回路は両者が高圧の状態になって
いた。また油圧回路内に合流装置を設けた場合でも、第
１ポンプ及び第２ポンプの圧油の合流によりパケットシ
リンダ作動回路の圧力損失が増大し、所要の速い速度で
パケットを作動させることができなかった。

しかしこの発明にかかる油圧切換弁では、油圧シリンダ
制御用油圧切換弁のスプール内にサブスプールを設け、
上記油圧シリンダの油供給側圧力が所定の圧力に上昇し
たとき上記サブスプールの作動により、油タンクに通じ
る他方側通路の開口度を大きくするようにした。それに
より、油圧シリンダのボトム側圧力がキャビチー２６フ
発生のおそれのある所定の圧力まで上昇しないときには
、スプール内のサブスプールは作動しない。この状態の
場合には油タンクに通じるロッド側通路の開口度は大き
くならないので、油圧シリンダのキャビテーション発生
は防止される。また、油圧シリンダのボトム側圧力が所
定の圧力以上に上ると、スプール内のサブスプールは内
蔵ばねのばね力に抗して移動する。ロッド側通路に加え
て、スプール内のバイパス通路が通じるようになるので
、油タンクに通じるロッド側通路の開口度を大きくする
ことができる。　したがってこの発明にかかる油圧切換
弁をそなえた建設機械では、油圧シリンダのキャビテー
ション発生を防止できるとともに、油圧シリンダ作動回
路の圧力損失を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる油圧切換弁の構成を示す断面
図、第２図は第１図のＣ部詳細図、第３図は第２図にお
けるスプールの部分外観図、第４図及び第５図はそれぞ
れこの発明の油圧切換弁の実施例を示す要部断面図、第
６図は油圧ショベルの要部油圧回路図、第７図は第６図
の油圧回路に合流装置を付設せしめた油圧回路図である
。 ＩＬｔ　　ＩＲ，２，３，４，４’ −−一一一−−−油圧切換弁 ５．６ ７ａ ７ｂ 第１．第２ポンプ パケットシリンダ ボトム側油室 ロッド側油室 。流用電磁切換弁 スプール −・−一−−−−−−−−−・−サブスプールー−一−
−−−−−−−−−ばね窒 息　　　　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）建設機械に装備された各種油圧アクチュエータを
   ２個のグループＡ，Ｂに分け、上記油圧アクチュエータ
   に対し第１ポンプ及び第２ポンプからの圧油を各油圧切
   換弁を介して供給するようにした油圧回路において、油
   圧シリンダ制御用油圧切換弁のスプール内にサブスプー
   ルを設け、上記油圧シリンダの油供給側圧力が所定の圧
   力に上昇したとき上記サブスプールの作動により、油タ
   ンクに通じる他方側通路の開口度を大きくするようにし
   たことを特徴とする建設機械の油圧切換弁。