JPH0742706A - アクチュエータの操作速度の２モード切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 旋回速度のモード切換装置を小型化すること
を目的とする。 【構成】 方向切換弁２１の本体２２内の一次側圧油供
給通路６２とその方向切換弁の供給側負荷ポート３８、
４３に接続する負荷通路３７、４２との間にばね５４と
メータリングオリフィス６１によって流量を設定され負
荷ポートへの油量を優先分流する優先分流弁２４を設
け、その優先分流弁のばね室５６とメータリングオリフ
ィスの前側の一次側圧油供給通路とをパイロット弁７３
を有するバイパス通路７２によって接続し、前記優先分
流弁の内部優先通路にロードチェック弁５７を設け、前
記パイロット弁の開状態で前記優先分流弁が優先分流機
能を消失した通常操作モードになり、前記パイロット弁
の閉状態で前記優先分流弁が優先分流機能を発揮して設
定された小流量で圧油を前記負荷通路へ送出する微速モ
ードになるように構成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業機械における主に
上部旋回台の旋回アクチュエータ用の方向切換弁に関連
して設けられるアクチュエータの操作速度の２モード切
換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブーム及びアームを有する旋回台の旋回
動作を、ブームやアームが接触すると自身や相手が破損
する障害物等のあるような狭い場所で行う場合には、危
険防止のために障害物のない広い場所で行う場合に比べ
て低速で行われる。この低速旋回操作を行うために、従
来は図３に示すように、旋回速度のモード切換装置とし
て流量制御弁１が使用されていた。同図において、２は
旋回用方向切換弁、３は他の方向切換弁である。流量制
御弁１は、メータリングオリフィス部４と圧力補償弁５
とで構成されており、これらが方向切換弁と同程度の一
つのブロックに形成されて旋回用方向切換弁２の上流側
に配置され、方向切換弁２、３等と一体に結合されてい
た。流量制御弁１を一つのブロックに形成しているの
は、メータリングオリフィス部４がメイン通路６にメー
タリングオリフィス４ａを挿入した状態と取り除いた状
態とに切り換える構成であるから、そのパイロット部７
を含めた構成が必然的に大きくなるためである。図中、
８はパイロット油圧源、９、１０は旋回用アクチュエー
タに接続する負荷ポートである。

【０００３】上記従来の旋回速度のモード切換装置は、
図示のメータリングオリフィス４ａがメイン通路６中に
位置していない状態では、メータリングオリフィス部４
の前後で差圧が生じないから、圧力補償弁部５も図示の
状態に維持されメインポンプＰからの圧油の供給油量が
制限されず、従って高速旋回モードである。これに対
し、パイロット弁８の操作により、メータリングオリフ
ィス４ａがメイン通路６中に挿入されると、メイン通路
６が絞られるとともにメータリングオリフィス４ａの前
後に圧力差が生じ、その圧力差によって圧力補償弁５が
動作して供給圧力を補償した小流量の圧油を供給するよ
うになり、従って微速旋回モードとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の旋回速度のモー
ド切換装置が、流量制御弁１で構成され、その流量制御
弁１が方向切換弁２とは別個のブロックに形成されてい
る点で、幾つかの方向切換弁の集合体を結合した結合体
がその分だけ大きくなる点で問題がある。すなわち、建
設機械においては幾つかの方向切換弁が一つの集合体と
して結合形成されて搭載されており、その小型化が望ま
れているものである。そのために方向切換弁の各々は結
合方向の厚さ寸法をできるだけ小さく形成する努力がな
されており、その意味で流量制御弁１が一つのブロック
に形成されていることはその分だけ方向切換弁の連結方
向の寸法が大きくなっているのが問題である。本発明
は、従来の流量制御弁１が一つのブロックに形成されて
いる点を改良して小型化することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の手段は、方向切
換弁の本体内の一次側圧油供給通路とその方向切換弁の
供給側負荷ポートに接続する負荷通路との間にばねとメ
ータリングオリフィスによって流量を設定され負荷ポー
トへの油量を優先分流する優先分流弁を設け、その優先
分流弁のばね室とメータリングオリフィスの前側の一次
側圧油供給通路とをパイロット弁を有するバイパス通路
によって接続し、前記優先分流弁の内部優先通路にロー
ドチェック弁を設け、前記パイロット弁の開状態で前記
優先分流弁が優先分流機能を消失した通常操作モードに
なり、前記パイロット弁の閉状態で前記優先分流弁が優
先分流機能を発揮して設定された小流量で圧油を前記負
荷通路へ送出する微速モードになるように構成されてい
ることを特徴とする。

【０００６】

【作用】パイロット弁が開状態である時、すなわち通常
操作モードでは、優先分流弁のばね室にメータリングオ
リフィスの前面に作用している油圧と同じ一次側油圧が
作用しているから油圧は両側で釣り合い、ばねの押圧力
のみにより分流弁は片側へ押しつけられて分流通路が全
開状態となったままであり、ロードチェック弁のみが存
在する状態であり、供給側負荷ポートに供給される圧油
の量は方向切換弁のスプールの移動量によって制御され
る。パイロット弁が閉状態とされた時、すなわち微速モ
ードでは、優先分流弁のメータリングオリフィスに対し
ばね室側に負荷ポート側の油圧が作用し前面に一次圧が
作用しているから、その差圧による作用力とばねの押圧
力とが平衡するように分流通路が規制されて最大流量が
一定する分流がなされる。

【０００７】そしてこの構成は、一般にこの種の方向切
換弁に設けられているロードチェック弁を優先分流弁で
置き換えた形であり、ロードチェック弁は優先分流弁に
内蔵されているから、パイロット弁を適当な位置に設け
れば優先分流弁を方向切換弁とは別のブロックに形成す
る必要がなくなる。また、バイパス通路及びパイロット
弁はばね室に圧力を伝達するのみでよいから小型に形成
できる。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図１、図２を用いて説明
する。この実施例は上部旋回台の旋回モータ用の通常の
方向切換弁２１に、主要部を組み込んだ構成のアクチュ
エータの操作速度の２モード切換装置であり、２２は方
向切換弁の本体、２３は方向切換弁のスプール、２４は
モード切換装置の主要部を構成する優先分流弁である。

【０００９】方向切換弁の本体２２は、スプール２３の
挿通される内孔２５を穿設され、その内孔２５には内孔
拡大部（以下拡大部とのみ記す）２６、２７、２８、２
９、３０、３１、３２、３３、３４が形成されている。
拡大部２６に続いて通路３５が形成され、その通路３５
はタンクに接続したタンク通路３６に接続している。拡
大部２７に続いて通路３７が形成され、その通路３７は
本体２２の外表面に開口した負荷ポート３８に接続して
いる。拡大部２８に続いて通路３９が形成され、その通
路３９の他端は優先分流弁２４の分流ポート６０に接続
している。拡大部２９、３１は図示していない通路を介
してポンプポートに接続したメイン通路４０に接続して
いる。拡大部３０は図示していない通路を介して他の切
換弁のアンロード通路上流側へ接続している。拡大部３
２に続いて通路４１が形成され、その通路４１の他端は
優先分流弁２４の前記と同じ分流ポート６０に接続して
いる。拡大部３３に続いて通路４２が形成され、その通
路４２は本体２２の外表面に開口した負荷ポート４３に
接続している。拡大部３４に続いて通路４４が形成さ
れ、その通路４４はタンクに接続した前記タンク通路３
６に接続している。

【００１０】スプール２３は、本体２２の内孔２５に挿
入され、両端に油圧パイロット室４５、４６を設けら
れ、夫々に図示していないリモコン弁（パイロット弁）
からのパイロット通路接続されている。スプール２３は
両端の油圧パイロット室４５、４６にパイロット信号の
ない状態で定位置（中立位置）に保持されるように、パ
イロット室４６側の端部に保持ばね４７を設けてある。
スプール２３には前記本体２２の内孔２５の拡大部２６
〜３４に関連して環状溝４８、４９、５０、５１を設け
てある。これらの環状溝には流量を制御するノッチを設
けてあるが、細部であるのでノッチに関する説明は省略
する。

【００１１】スプール２３が、図示の中立位置から右方
向へ移動させられていくと、先ず環状溝４９、５０で連
通していた拡大部２９、３０、３１が夫々の間を遮断さ
れ、拡大部２７、２８が環状溝４８により連通するよう
になり、そして拡大部３３、３４が環状溝５１により連
通するようになる。また、スプール２３が、図示の中立
位置から左方向へ移動させられていくと、先ず環状溝４
９、５０で連通していた拡大部２９、３０、３１が夫々
の間を遮断され、拡大部３２、３３が環状溝５１により
連通するようになり、そして拡大部２６、２７が環状溝
４８により連通するようになる。なお、この他の内孔拡
大部及び環状溝は本発明にほとんど関係がないので、そ
の説明を省略する。

【００１２】優先分流弁２４は、この種の方向切換弁に
通常設けられているロードチェック弁に大略置き換える
形で設けられており、図２に拡大して示すように、方向
切換弁２１の本体２２に前記通路３９、４１およびメイ
ン通路４０に関連して内孔５２を穿設し、その内孔５２
に摺動可能に挿入した弁体５３、この弁体５３を押圧す
るばね５４、別の部材５５を取り付けて形成してあるば
ね５４を収容するばね室５６等で構成され、弁体５３内
にロードチェック弁５７を設けられている。

【００１３】内孔５２には、内孔の拡大部５８、５９、
６０を設けてあり、拡大部５８はメイン通路４０に連通
しており、拡大部５９は図示していない通路により他の
切換部アンロード通路の上流側へ接続しており、拡大部
６０は前記通路３９、４１の接続した分流ポートを形成
している。

【００１４】弁体５３は、略円筒状をなし、その内孔の
途中にメータリングオリフィス６１を設けてあり、この
メータリングオリフィス６１の前側つまり拡大部５８側
の内孔が一次側通路６２とされ、メータリングオリフィ
ス６１の後ろ側つまりばね室５６側が二次側通路６３と
されている。そして弁体５３は、後端に蓋状の部材６４
をねじ結合されることにより鍔状部６５を形成され、こ
の鍔状部６５の後面にばね５４が当接して前方へ押圧し
ており、鍔状部６５の前側にストッパ６６を設けてあ
り、メータリングオリフィス６１の前後に圧力差のない
状態で鍔状部６３がストッパ６４に押しつけられるよう
になっている。さらに弁体５３には、一次側通路６２の
周壁に弁体５３が後退したときに拡大部５９に連通する
ようになる排出孔６７を穿設してあり、二次側通路６３
の周壁に拡大部（分流ポート）６０に連通していて弁体
５３の後退により断面積が縮小される分流孔６８を穿設
してある。ロードチェック弁５７は、前記二次側通路６
３内に配置されてばね６９によって押圧されてメータリ
ングオリフィス６１を閉じており、一次側通路６２の圧
力が立ち上がると開くように設けられている。このロー
ドチェック弁５７と前記蓋状の部材６４には夫々の背後
に二次側通路６３の圧力が作用するように連通孔７０、
７１を穿設してある。

【００１５】優先分流弁２４のばね室５６に対して、メ
イン通路４０からのバイパス通路７２が設けられてい
る。バイパス通路７２には途中にパイロット弁７３を設
けてあり、このパイロット弁７３は通常は開状態にあ
り、操作部からパイロット信号が与えられると閉状態と
なる。この閉状態とすることは運転者が低速旋回をした
いときに行われる。

【００１６】このように構成された旋回速度のモード切
換装置は、前記方向切換弁２１の負荷ポート３８、４３
を旋回用アクチュエータ７４に接続して従来と同様に用
いられる。方向切換弁２１のスプール２３が図の右方向
または左方向に操作されることによって旋回用アクチュ
エータ７４が右方向または左方向に回転して、旋回台を
旋回させるが、その旋回速度モードがパイロット弁７３
によって通常速度の通常旋回モードと、微速度の微速旋
回モードとに切り換えられる。

【００１７】通常旋回モードはパイロット弁７３がパイ
ロット信号を与えられていない開状態である。この開状
態ではメイン通路４０とばね室５６とがバイパス通路７
２で接続されているから、一次側通路６２とばね室５６
の油圧は常に等しい状態であり、従って弁体５３にはば
ね５４の押圧力のみが作用している状態であるから、弁
体５３が鍔部６５をストッパー６６に押しつけられたま
まの状態である。この状態では優先分流弁２４が動作し
ない。すなわち、ロードチェック弁５７のみが動作可能
な状態である。スプール２３を、例えば左方向に移動さ
せると、先ず拡大部２９、３０、３１の夫々の間が遮断
されてメイン通路の油圧が立ち上がり、拡大部３２、３
３が環状溝５１によって、拡大部２６、２７が環状溝４
８によって夫々連通するようになる。これによってメイ
ン通路４０の圧油は一次側通路６２、メータリングオリ
フィス６１を通りロードチェック弁５７を開いて二次側
通路６３、分流孔６８通路４１、拡大部３２、環状溝５
１、拡大部３３、通路４２、負荷ポート４３を通りアク
チュエータ７４に供給され、アクチュエータを所定の方
向（例えば左回り）に回転させ、アクチュエータ７４か
ら排出される油は、負荷ポート３８、通路３７、拡大部
２７、環状溝４８、拡大部２６、通路３５、タンク通路
３６を通りタンクに排出される。スプール２３を上記と
は逆の右方向に移動させると、通路３９が通路３７に接
続して負荷ポート３８が圧油の供給側となり、通路４２
が通路４４に接続して負荷ポート４３が排出側となり、
アクチュエータ７４を上記と反対の右回りに回転させ
る。いずれにしても旋回台の旋回速度は、優先分流弁２
４の動作しない通常の速度である。

【００１８】微速旋回モードはパイロット弁７３がパイ
ロット信号を与えられて切り換えられた遮断状態であ
る。この遮断状態はバイパス通路７２を遮断した状態で
あるから、ばね室５６には優先分流弁２４の内部の二次
側通路６３の圧力が作用する。このため優先分流弁２４
は、弁体５３がメータリングオリフィス６１の前後の差
圧によってばね５４を圧縮するように動作し、分流孔６
８を絞るとともに排出孔６７を開口させて、通常旋回モ
ードのときよりも少ない流量に拡大部６０、通路４１、
４２、または拡大部６０、通路３９、３７へ向かう圧油
の最大流量を一定させる分流機能を発揮するようにな
る。従って、アクチュエータ７４は少ない一定した流量
の圧油で右方向または左方向へ回転するから、旋回台の
旋回速度は一定した微速となる。

【００１９】この旋回速度のモード切換装置は、方向切
換弁２１を他の幾つかの方向切換弁と連結結合して方向
切換弁の集合体とされるとき、従来のような流量制御弁
のブロックがないので、その分だけ方向切換弁の集合体
がその連結方向に小型化される。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、優先分流弁を方向切換
弁のロードチェック弁の位置に組み込んで、その優先分
流弁のばね室を一次側にパイロット弁を介して接続する
構成であるため、圧力の伝達のみでよくパイロット弁が
小型になる。また、パイロット弁を小型にでき、優先分
流弁をロードチェック弁部分に設けるので、従来の流量
制御弁のように方向切換弁とは別のブロックを設けない
でよい分だけ小型化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断正面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】従来の旋回台用アクチュエータに圧油を供給す
る方向切換弁及びこれに設けた旋回モード切換装置の油
圧回路図である。

【符号の説明】

２１ 旋回用方向切換弁 ２２ 本体 ２４ 優先分流弁 ３８ 負荷ポート ３９ 通路（負荷通路） ４１ 通路（負荷通路） ４３ 負荷ポート ５４ ばね ５６ ばね室 ５７ ロードチェック弁 ６１ メータリングオリフィス ６２ 一次側通路 ６３ 二次側通路 ７２ バイパス通路 ７３ パイロット弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 方向切換弁の本体内の一次側圧油供給通
   路とその方向切換弁の供給側負荷ポートに接続する負荷
   通路との間にばねとメータリングオリフィスによって流
   量を設定され負荷ポートへの油量を優先分流する優先分
   流弁を設け、その優先分流弁のばね室とメータリングオ
   リフィスの前側の一次側圧油供給通路とをパイロット弁
   を有するバイパス通路によって接続し、前記優先分流弁
   の内部優先通路にロードチェック弁を設け、前記パイロ
   ット弁の開状態で前記優先分流弁が優先分流機能を消失
   した通常操作モードになり、前記パイロット弁の閉状態
   で前記優先分流弁が優先分流機能を発揮して設定された
   小流量で圧油を前記負荷通路へ送出する微速モードにな
   るように構成されていることを特徴とするアクチュエー
   タの操作速度の２モード切換装置。