JPH0450447B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はリモートコントロール用の油圧パイ
ロツト回路のウオーミングアツプ装置に関するも
のである。

従来の技術 従来からの油圧リモートコントロール方式にお
ける油圧回路では、パイロツト油室、パイロツト
油室とパイロツト弁との間の油路、パイロツト弁
内の油室などの中のパイロツト油温が低温である
と、エンジン回転中において操作レバを操作して
も、その内部の油は高粘度のため流動抵抗が高い
ので、その応答性は悪く、パイロツト回路中を流
れる油量は非常に僅少で、回路のウオーミングア
ツプには長時間を要していた。

すなわち、第５図に示す従来の油圧式リモート
コントロール回路図において、パイロツト油圧源
となるパイロツトポンプ３から吐出される圧油
は、パイロツト弁７，８を操作しないときは、全
量リリーフ弁２２から流出し、油路を経てタンク
２０に入る。パイロツト弁の一方例えば７の作動
子を操作レバ（図示せず）により押込むと、パイ
ロツトポンプ３からの圧油は該パイロツト弁７で
調圧され、油路１０を通つて油圧切換弁１２の図
示左端側のパイロツト油室１６に入り、油圧切換
弁１２のスプールを右方に移動させて油路を切換
え、例えば油圧シリンダに代表されるアクチユエ
ータ１５を作動させる。一方、油圧切換弁１２の
右端側にあるパイロツト油室１７に充満していた
油は油路１１を経て、作動されない側のパイロツ
ト弁８内の中立時開放されている油路を通り、油
路９からタンク２０に戻される。

このとき油路１０を通つて送られてくる圧油の
量は、油圧切換弁１２のスプールが右方に動くス
トロークの容積分のみでありその容積は油路１０
の内容積に比し僅少で、しかもパイロツト弁７を
何度作動させても、パイロツト油室１６、油路１
０内に封じ込められた油は加圧・減圧され往復す
るのみで、入れ替わることは殆どない。

このことは、パイロツト弁８を操作レバにより
押込み作動せしめても、油圧切換弁１２のスプー
ルの移動方向が反対となるだけで、パイロツト油
室１７、油路１１内の油は上記と全く同様の動き
をするものである。

従つて、エンジンを始動し、長時間ウオーミン
グアツプをし、更にその間に操作レバを操作して
パイロツト弁７，８を作動せしめてもタンク２０
内の油温は次第に上昇するが、パイロツト油室１
６，１７、油路５，９，１０，１１内の油温、更
には、パイロツト弁７，８自体も容易に温度上昇
しないので、特に寒冷時の作業開始にあたつて、
外気温の影響によりパイロツト圧回路の配管抵抗
が増大し、操作レバを操作して、パイロツト弁
７，８を作動せしめても上記各部内の低温作動油
の流動抵抗のため油圧切換弁１２のスプールの移
動が緩慢となり、応答遅れが生じるといつた問題
があり、このような現象をなくする目的で、パイ
ロツト弁の二次側管路に温かい油を流入させる手
段として、特開昭58−21006号広報に記載のよう
に、メインポンプからの吐出油をメインリリーフ
弁でリリーフさせて昇温させた後、そのリリーフ
油を冷却器を経てタンクへ戻すようにし、その冷
却器の通過抵抗を利用して上流側管路の分岐管路
に設けた開閉弁を介して前記二次側管路のパイロ
ツト式方向切換弁のパイロツトポート近傍に流入
させるようにしたものが知られている。

しかし、この回路では、メインポンプからの吐
出油をメインリリーフ弁でリリーフさせるために
その油圧シヨベルによる作業前に、ブーム用パイ
ロツト弁を操作し、そのパイロツト弁からのパイ
ロツト圧によつてブーム用切換弁を切換え、メイ
ンポンプからブームシリンダに作動油を供給して
該シリンダをストロークエンドまで伸長させ、そ
の後、暫くブーム用切換弁を切換えたままにして
ブームシリンダに油を供給し続ける必要がある。

また、例えば、油圧シヨベルのごとき油圧作業
機械では通常の作業時における、主回路の背圧を
できるだけ小さくするように回路設計がなされる
が、上記のように、冷却器の流路抵抗によりパイ
ロツト管路、パイロツト弁へ加温された圧油を通
過させるに十分な背圧を得るには、該冷却器に相
当量の戻り油を通過させなければならないから、
メインポンプから吐出させる油量は大量でなけれ
ばならないので、その間に上記冷却器から大量の
熱エネルギ損失が生じるほか、加温された油はパ
イロツト式方向切換弁のパイロツト油室には直接
流入しないので構成部材の熱伝達を、時間をかけ
て待つこととなり、ウオーミングアツプ効果を発
揮するには、長時間を要する。

そうして、その操作並びに作業が、面倒である
事と共に、上記パイロツト管路、パイロツト弁へ
加温された圧油を通過させた後、実作業開始時に
は、開閉弁を閉位置に保持し上記二次側管路と冷
却器の上流側管路とを完全に遮断してしまうた
め、寒冷時での使用、特に、パイロツト弁を使用
しない状態がある間隔で続く間欠運転などの時
は、そのパイロツト弁の二次側管路内の油温が再
び低下する。このような場合には二次側管路内の
油の入れ換えのために、再度上記のブーム操作が
必要となり、その操作が非常に面倒であり、か
つ、その都度作業を中断し、安全な場所へ機体を
移動させて上記操作を繰返さなければならず、作
業効率が低下する。

発明が解決しようとする課題 本発明は、前述のような従来技術における問題
点に鑑み、エンジンを始動してそのウオーミング
アツプ中に次第に温度上昇していくタンク内の油
をパイロツト弁、パイロツト配管を経て油圧切換
弁のパイロツト油室に導入した後、再びタンクへ
と循環させることにより、油圧リモートコントロ
ール系統を人手を煩わせることなく暖機し、作業
開始時点から、あるいは、間欠運転に際しても、
容易で、安全・確実な運転操作をなし得る油圧パ
イロツト回路のウオーミングアツプ装置を提供し
ようとするものである。

課題を解決するための手段 エンジン暖機運転中に同時に駆動されるパイロ
ツト油圧源の吐出圧調整用のリリーフ弁の下流側
がタンクに通ずる油路に背圧弁を設け、パイロツ
ト弁のタンクポートからタンクに通ずる油路には
運転席付近の操作装置により切換えられる切換弁
を設け、該切換弁は、通常の位置では、パイロツ
ト弁のタンクポートからタンクに通じる油路を開
路し、切換えられると、上記背圧弁の上流側油路
をパイロツト弁のタンクポートに接続し、タンク
に通ずる油路を閉止する如くし、更にアクチユエ
ータ作動用油圧切換弁のパイロツト油室から絞り
を介してタンクに通ずる油路を設ける。

作 用 運転席付近の操作装置を操作し、パイロツト弁
のタンクポートがタンクに通じる油路に設けた切
換弁を切換え、パイロツト弁操作用の操作レバは
中立のまま暖機運転を開始すると、タンク内の油
温は次第に上昇する。一方、パイロツトポンプは
タンク内の温度上昇した油を吸入し、吐出する
が、パイロツト弁の圧油流入口は遮断されている
ので、圧油は全量リリーフ弁からリリーフし、同
時に加温され、更に背圧弁により定圧に調整さ
れ、この油は上記切換弁内の通路を通り、パイロ
ツト弁のタンクポート、中立時開放通路を通り、
パイロツト油路を経て、アクチユエータ作動用油
圧切換弁のパイロツト油室を通り、更に、絞り通
路を経てタンクへ戻る循環回路を形成する。この
循環油の温度により循環回路および周辺機器は加
温されるので、暖機運転終了時には、通常の円滑
安全な運転操作ができる。なお、作業開始に当つ
ては、先に操作した切換弁を切換え、背圧弁の上
流側油路を遮断し、パイロツト弁のタンクポート
はタンクと、上記切換弁内の通路を経て接続させ
ておく。また、背圧弁の調整圧力値を、パイロツ
ト弁の最高パイロツト圧力、アクチユエータ作動
用油圧切換弁の切換えに必要なパイロツト圧の値
を勘案し、更に、油圧切換弁のパイロツト油室か
らタンクに通じる油路に設けた絞り効果を適切に
設定しておくと、作業開始後、前記切換弁が切換
状態にあつてもアクチユエータ作動用油圧切換弁
の操作には支障がなく、連続的な油圧パイロツト
回路のウオーミングアツプがなされる。

実施例 この発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１図は、この発明の第１実施例を示す図で、
２はメインポンプ、３はパイロツトポンプで、エ
ンジン１で駆動され、共にサクシヨンストレーナ
２１を介してタンク２０の作動油を吸入する。

メインポンプ２の吐出口は油路１８により油圧
シリンダなどの如きアクチユエータ１５を作動さ
せる油圧切換弁１２に通じ、その戻り油口は、油
路１９、リターンフイルタ２３を経てタンク２０
に通じる。

パイロツトポンプ３の吐出口は、フイルタ４、
該パイロツトポンプの吐出圧力を規定値に保つた
めのリリーフバルブ２２を付設した油路５により
パイロツト弁７，８の圧油流入ポートＰ，Ｐに連
通しており、タンクポートＲ，Ｒは合流し、切換
弁６の内部通路を通つて油路９によりタンク２０
に通じている。一方、油路５から分岐してタンク
２０に通じる油路の中間に設けたリリーフ弁２２
の流出口と切換弁６とを油路２９で連通せしめ、
該油路２９の中間点から、背圧弁２８を通りタン
ク２０に至る油路を設ける。また上記切換弁６
は、Ａ位置のとき、すなわち、作動しない常時
は、油路２９を遮断し、パイロツト弁７，８のタ
ンクポートＲをタンク２０に連通させ、操作装置
２４からの信号によりＢ位置に切換わると、パイ
ロツト弁７，８のタンクポートＲに通じる油路９
を遮断し油路２９とパイロツト弁７，８のタンク
ポートＲとを連通させる形式の２位置弁となつて
いる。なお、背圧弁２８の設定圧力は、パイロツ
ト回路暖機時の回路機器の保護、循環油量の設定
に適した低い圧力となつている。

次に、パイロツト弁７，８のパイロツト圧ポー
トＱ，Ｑは、通常の油圧リモートコントロール方
式と同様、油圧切換弁１２のパイロツト油室１
６，１７にそれぞれ油路１０，１１により連通さ
れているが、該パイロツト油室１６，１７の出口
側ポートはそれぞれ油路２６，２７により、絞り
１３，１４を経てタンク２０に接続してある。こ
の絞り１３，１４は必ずしもパイロツト油室１
６，１７内に限らず上記外部油路２６，２７に設
けることもできるが、構造の簡略化、作動態様の
選択性などの点から、第３図の如き油圧切換弁１
２のスプールが中立時においてのみ絞り１３，１
４が油路２６，２７を介してタンク２０に開口し
ている形式、あるいは第４図の如きスプールの中
立・作動の如何にかかわらず、常時、絞り１３，
１４が油路２６，２７を介してタンク２０に開口
している形式が好ましい。なお、絞り１３，１４
を通過してタンク２０に流入していく油量は、パ
イロツト弁７，８を操作して送油されるパイロツ
ト圧油の容量に比して僅少であるよう、絞り１
３，１４の断面積、通路長さを決定しておく。ま
た６は前述のとおり２位置切換弁であり、第１図
に示す実施例においては、運転席近くに設けられ
たスイツチ２４からの電気信号を配線２５により
伝え、ソレノイドを励磁しスプールを作動させる
電磁弁を使用しているが、切換弁の操作方式は、
ケーブルコントロール、ロツドコントロール、ダ
イレクトコントロールなど、既知の操作手段によ
る方式でよく、所定の位置から確実、容易に操作
できるものであればさしつかえない。

次に、以上の構成からなるウオーミングアツプ
装置の作動を第１図により説明する。エンジン１
を始動し、運転席近くに設けた操作手段であるス
イツチ２４を閉じ、切換弁６がＡ位置からＢ位置
に切換わると、パイロツトポンプ３から吐出する
圧油はリリーフ弁２２により規定圧力に調圧され
油路５を通つてパイロツト弁７，８の圧油流入ポ
ートＰに達するが、該パイロツト弁７，８が中立
のときは閉止されているので、圧油の全量がリリ
ーフ弁２２からリリーフし、同時に加温されて背
圧弁２８の作用により規定の低圧に調整され、油
路２９、切換弁６のＢ位置通路を通りパイロツト
弁７，８のタンクポートＲに供給される。

パイロツト弁７，８は既知の調圧弁であり、第
２図に示すような構造で、操作レバが中立時に
は、タンクポートＲは内部通路を経て二次側のパ
イロツト圧ポートＱと連通している。従つて、背
圧弁２８により調圧された圧油は、油路１０，１
１を通り、それぞれ油圧切換弁１２のパイロツト
油室１６，１７に流入し、更に絞り１３，１４お
よび油路２６，２７を通つてタンク２０へ戻る。
従つてエンジン１の起動により暖機運転がなされ
ている間、これに結合されたメインポンプ２、パ
イロツトポンプ３は共に駆動され、メインポンプ
２はタンク２０の油をサクシヨンストレーナ２１
を経由して吸入し、吐出油は油路１８、油圧切換
弁１２の中立時バイパス回路、油路１９、リター
ンフイルタ２３を通つて再びタンク２０へと循環
していくので、タンク２０内の油温は次第に上昇
していく。同時にパイロツトポンプ３も同じタン
ク２０内の加温された油を吸入し、更にリリーフ
弁２２を通過する間に加熱され、前記の如く、パ
イロツト弁７，８、油路１０，１１、パイロツト
油室１６，１７、油路２６，２７を経てタンク２
０の循環回路へ送油するので、油圧パイロツト回
路および周辺機器を次第に暖めていく。次に油圧
パイロツト回路のウオーミングアツプが完了し、
機械の運転を開始するときには、スイツチ２４を
開き、切換弁６をＡ位置に戻すと、油路２９は該
切換弁６により閉止され、リリーフ弁２２からの
リリーフ油は、すべて背圧弁２８を通つてタンク
２０に流入すると同時に、パイロツト弁７，８の
タンクポートＲは、Ａ位置通路を通じてタンク２
０に直接連通する。この状態にてパイロツト弁
７，８を操作してパイロツト圧ポートＱから信号
圧力油が油路１０または１１を通りパイロツト油
室１６，１７に送油されると、その一部は絞り１
３または１４を通りタンク２０に流出するが、該
絞りを通過する油量よりもパイロツト弁７，８の
送油能力をはるかに大きくしてあるので、パイロ
ツト油室１６または１７内の油圧は、信号圧と等
しくなり、油圧切換弁１２のスプールを右方また
は左方に移動せしめ、メインポンプ２からの圧油
を切換え、アクチユエータ１５を作動させること
は当然であり、同時に、前記絞り１３，１４を通
過するパイロツト圧油が循環し、油圧パイロツト
回路を保温する。

なお、油圧パイロツト回路のウオーミングアツ
プ中に大量の循環油が回路に流入しようとして高
圧にならないよう、背圧弁２８の設定圧力を適当
にすることにより、規定量、規定圧が保たれるよ
うにしてある。

また、第１図における油圧切換弁１２の切換わ
りは、左右のパイロツト油室１６，１７に加わる
パイロツト圧の差圧によるものであり、かつ、パ
イロツト弁７，８の二次側油路に出力するパイロ
ツト圧力の最大値は、通常、油圧切換弁１２を切
換えるに必要なパイロツト油室１６，１７に作用
するパイロツト圧力値に対し、余裕をもつた、よ
り高い圧力となるようにしてあるので、背圧弁２
８の設定圧力を、上記余裕圧力の範囲にしておく
と、例えば、酷寒時に間欠運転をするようなと
き、従来なれば、運転操作続行中といえども、パ
イロツト管路などのパイロツト圧伝達系統が冷却
され、作動の応答性が低下する傾向となると運転
を中止し、再度ウオーミングアツプ操作をする必
要が生じるが、本発明の前述の操作手段からの信
号により、切換弁６をＢ位置のまま運転操作を続
けても、何らその操作に支障があるものではな
く、パイロツト弁７，８の操作の有無に関係な
く、油圧パイロツト回路のウオーミングアツプ、
保温が連続的になされる。

発明の効果 この発明に係る油圧パイロツト回路を設けてお
くと、エンジンの暖機運転中、操作手段により切
換弁を切換えてさえおけば、加温されたタンク内
の油が、パイロツトポンプのリリーフ弁で、さら
に加温されるので、タンク内の油よりも温かい油
が油圧パイロツト弁、パイロツト回路、パイロツ
ト油室内を循環し、その周辺機器も同時に暖機す
るので、油圧パイロツト回路中の圧油流動抵抗、
機器作動抵抗は減少する。したがつて、冬季の寒
冷時における運転にあたつても、エンジン始動後
特定のアクチユエータを作動させるなどの持続的
操作は不要で短時間で油圧リモートコントロール
方式のタイムラグ現象は解消される。また、酷寒
時における間欠運転のような作業条件に対して
は、操作手段により切換弁を切換えたままにして
おくことにより、常時、油圧パイロツト回路の保
温ができるうえに、ウオーミングアツプのための
操作も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図
はパイロツト弁の内部構造を示す断面図、第３，
４図は本発明に使用する油圧切換弁の例を示す断
面図、第５図は従来の油圧リモートコントロール
方式の基本的な油圧回路図である。 ３……パイロツトポンプ、６……切換弁、７，
８……パイロツト弁、１２……油圧切換弁、１
６，１７……パイロツト油室、２４……スイツ
チ、２８……背圧弁、Ｐ……圧油流入ポート、Ｑ
……パイロツト圧ポート、Ｒ……タンクポート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パイロツト弁のパイロツト圧ポートと油圧切
   換弁のパイロツト油室とを油路で接続した操作方
   式の油圧パイロツト操作回路において、上記油圧
   切換弁１２のパイロツト油室１６，１７から絞り
   １３，１４を介してタンクに通じる油路２６，２
   ７と、パイロツト弁７，８のタンクポートＲ，Ｒ
   からタンクに通じる油路９の中間にあつて通常は
   該油路９を開路しているが、切換わると遮断しパ
   イロツト油圧源用のリリーフ弁２２のリリーフ油
   がタンクに流入する油路に設けた背圧弁２８の上
   流側から分岐した油路２９をパイロツト弁７，８
   のタンクポートＲ，Ｒに通ぜしめる切換弁６と、
   からなることを特徴とするパイロツト回路のウオ
   ーミングアツプ装置。