JPH076522B2 - Hydraulic actuator operation structure - Google Patents

Hydraulic actuator operation structure

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JPH076522B2
JPH076522B2 JP1082212A JP8221289A JPH076522B2 JP H076522 B2 JPH076522 B2 JP H076522B2 JP 1082212 A JP1082212 A JP 1082212A JP 8221289 A JP8221289 A JP 8221289A JP H076522 B2 JPH076522 B2 JP H076522B2
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spool
flow rate
valve
hydraulic actuator
control valve
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は建設機械等の作業車に用いられている油圧アク
チュエータにおいて、特に油圧アクチュエータの停止操
作構造に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hydraulic actuator used in a work vehicle such as a construction machine, and more particularly to a stop operation structure for the hydraulic actuator.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

作業車の1つであるバックホウにおいては旋回台の旋回
駆動用として、油圧アクチュエータの1つである油圧モ
ータを備えており、その操作構造として次のようなもの
がある。
A backhoe, which is one of the work vehicles, is equipped with a hydraulic motor, which is one of hydraulic actuators, for driving the swivel base to rotate, and the operation structure thereof is as follows.

つまり、油圧モータに対して供給される作動油の給排方
向を切換操作して旋回台の旋回方向を決める方向切換弁
と、流量を調節制御して旋回台の旋回速度を変更するス
プール式の流量制御弁とを直列に接続して、方向切換弁
用の操作レバーの中立停止位置からの操作量が大なほ
ど、旋回台の旋回速度が高速となるように流量制御弁を
操作するように構成しているのである。
That is, a direction switching valve that determines the turning direction of the swivel by switching the supply and discharge directions of the hydraulic oil supplied to the hydraulic motor, and a spool type that controls the flow rate to change the swivel speed of the swivel. Connect the flow control valve in series and operate the flow control valve so that the swivel speed of the swivel base becomes faster as the operation amount from the neutral stop position of the operation lever for the directional control valve increases. It is composed.

そして、前述のような操作レバーによる手動操作中にお
いて、操作レバーを最高速位置から誤って急激に中立停
止位置に操作してしまうと旋回台が急停止するような状
態となるので、このような場合には操作レバーと流量制
御弁との連係を断って流量制御弁を比較的低速の一定速
度で全閉位置に操作して行き、旋回台をショック少なく
停止させるような自動停止手段を備えているものがあ
る。
Then, during the manual operation by the operating lever as described above, if the operating lever is mistakenly and suddenly operated to the neutral stop position, the swivel base suddenly stops. In this case, the operation lever and the flow control valve are disconnected from each other, and the flow control valve is operated to a fully closed position at a relatively low constant speed to provide an automatic stop means for stopping the swivel base with less shock. There is something.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

前述のような構成の場合、油圧アクチュエータに対する
流量と操作レバーの操作位置(流量制御弁の開度に相
当)とは完全な線型関係ではなく、第2図に示すように
操作レバーの最高速位置付近では旋回台の旋回速度に変
化は無いものとなっている。これは、スプール式の流量
制御弁においてスプールの操作による流量調節の範囲に
は限度があり、この範囲を越えてスプールを開弁側に操
作しても流量は最大流量のままで変化しない為である。
そして、最大流量をもたらすスプールの開度において、
その最小開度(A1)よりも開弁側に操作レバーの最高速
位置を設定しているのは、最高速特に流量制御弁を十分
に開いて流量制御弁内での圧力損失を少なくする為であ
る。
In the case of the above-described configuration, the flow rate with respect to the hydraulic actuator and the operation position of the operation lever (corresponding to the opening degree of the flow control valve) do not have a perfect linear relationship, but the highest speed position of the operation lever as shown in FIG. There is no change in the turning speed of the swivel in the vicinity. This is because there is a limit to the range of flow rate adjustment by operating the spool in a spool type flow control valve, and even if the spool is opened beyond this range, the flow rate remains at the maximum flow rate and does not change. is there.
And at the opening of the spool that brings the maximum flow rate,
The maximum speed position of the operating lever is set to the valve opening side from the minimum opening (A 1 ) because the maximum speed, especially the flow control valve is fully opened to reduce the pressure loss in the flow control valve. Because of that.

従って、このような構成において操作レバーを最高速位
置に操作していた状態で前述のような自動停止手段が作
動して、第2図に示すように最高速位置に対応する開度
に在るスプールが一定速度で閉弁側に操作されて行って
も、最小開度(A1)に至るまでは流量に変化はなく、こ
の最小開度(A1)を過ぎてから初めて流量が減少して旋
回台が減速して行くと言うような状態となる。これによ
り、旋回台の自動停止に要する時間が全体として長いも
のとなってしまう。
Therefore, in such a structure, the automatic stop means as described above operates while the operation lever is operated to the highest speed position, and the opening is at the opening corresponding to the highest speed position as shown in FIG. Even if the spool is operated to close the valve at a constant speed, there is no change in the flow rate until the minimum opening (A 1 ) is reached, and the flow rate decreases only after this minimum opening (A 1 ). Then, the swivel base slows down. As a result, the time required for automatically stopping the swivel base becomes long as a whole.

ここで本発明は前述のような自動停止操作時での停止操
作の遅れを少なくすることを目的としている。
It is an object of the present invention to reduce the delay of the stop operation during the automatic stop operation as described above.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明の特徴は、油圧アクチュエータに対して作動油の
給排操作を行う流量制御弁のスプールを、流量調節範囲
の最大流量をもたらす最小開度よりも開度増大域まで移
動可能に、その最大移動範囲を設定してある油圧アクチ
ュエータ操作構造において、 最大速度で駆動されている油圧アクチュエータを停止す
る指令に基づいて、前記流量制御弁を時間遅れをもって
閉弁側に自動操作する制御装置を設けると共に、この制
御装置には最大流量をもたらす前記最小開度よりも開度
の大きい位置にある前記スプールを前記最小開度にまで
スライド操作する第1操作手段と、前記最小開度からス
プールを全閉位置にまでスライド操作する第2操作手段
とが備えられると共に、前記第1操作手段によるスプー
ルの移動速度を第2操作手段による移動速度よりも高速
に設定してあることにあり、その作用及び効果は次のと
おりである。
The feature of the present invention is that the spool of the flow rate control valve that supplies and discharges hydraulic oil to and from the hydraulic actuator can be moved to an opening increase range beyond the minimum opening that provides the maximum flow rate in the flow rate adjustment range. In the hydraulic actuator operating structure in which the moving range is set, a control device is provided for automatically operating the flow control valve to the valve closing side with a time delay based on a command to stop the hydraulic actuator driven at the maximum speed. In this control device, first operating means for sliding the spool at a position having an opening larger than the minimum opening that brings the maximum flow to the minimum opening, and fully closing the spool from the minimum opening Second operating means for sliding to the position, and the moving speed of the spool by the first operating means is changed by the second operating means. The operation and effect are as follows.

〔作 用〕[Work]

前述のように構成すれば、前記最小開度よりも開度の大
きい位置にあるスプールは比較的素早く最小開度にまで
移動する(この間においては最大流量のままで変化はな
く油圧アクチュエータは減速しない)。そして、最小開
度にまで操作されたスプールが全閉位置にまで比較的低
速で操作されて行くのであり、この間において油圧アク
チュエータは減速して行き停止するのである。
With the configuration described above, the spool located at a position larger than the minimum opening relatively quickly moves to the minimum opening (during this period, the maximum flow rate remains unchanged and the hydraulic actuator does not decelerate). ). Then, the spool operated to the minimum opening is operated to the fully closed position at a relatively low speed, and the hydraulic actuator decelerates and stops during this period.

従って、最大流量をもたらす範囲での最小開度よりも開
度の大きい位置にあるスプールを一定速度で全閉位置に
操作する構成に比べて、スプールを全閉位置にまで操作
する為の所望時間が全体として短くなるのである。
Therefore, compared to the configuration in which the spool located at a position where the opening is larger than the minimum opening in the range that provides the maximum flow rate is operated to the fully closed position at a constant speed, the desired time for operating the spool to the fully closed position is set. Becomes shorter as a whole.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、流量変化のない最高速付近ではスプール
の操作速度を速くして無駄な時間を短縮することによ
り、油圧アクチュエータの自動停止に要する時間を全体
として短くすることができるようになって、作業性を向
上させることができた。
As described above, by shortening the wasted time by increasing the operating speed of the spool near the maximum speed where the flow rate does not change, it is possible to shorten the time required for the automatic stop of the hydraulic actuator as a whole. , It was possible to improve workability.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を作業車の1つであるバックホウ
により、図面に基づいて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings using a backhoe that is one of the work vehicles.

第1図はバックホウの油圧回路を示しており、ポンプ
(1)からの油路(2)に流量制御弁(3)としてのス
プール式の電磁比例減圧弁、第1制御弁(4)及び第2
制御弁(5)が直列に接続されている。この第1制御弁
(4)は、第4図に示すバックホウ装置(6)を左右に
スイング操作する油圧シリンダ(7)に作動結の給排を
行うものであり、第2制御弁(5)は第4図に示すドー
ザ(8)を上下駆動する油圧シリンダ(9)に作動油の
給排を行うものである。
FIG. 1 shows a hydraulic circuit of a backhoe, which includes a spool type electromagnetic proportional pressure reducing valve as a flow rate control valve (3), a first control valve (4) and a first control valve (4) in an oil passage (2) from a pump (1). Two
The control valve (5) is connected in series. The first control valve (4) supplies and discharges the hydraulic connection (6) shown in FIG. 4 to the hydraulic cylinder (7) that swings the backhoe device (6) left and right, and the second control valve (5). Is for supplying / discharging hydraulic fluid to / from a hydraulic cylinder (9) for vertically driving a dozer (8) shown in FIG.

そして、電磁比例減圧弁(3)からの一対の油路(10)
に方向切換弁(11)が接続されている。この方向切換弁
(11)は、第4図に示す旋回台(12)旋回駆動用の油圧
アクチュエータ(13)としての油圧モータに対して作動
油の給排方向を切換えて旋回台(12)の旋回方向を決め
るものであり、第1図に示すように一対のスプリング
(11c)により中立停止位置(11a)に付勢されている。
And a pair of oil passages (10) from the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3)
The directional control valve (11) is connected to. This direction switching valve (11) switches the supply / discharge direction of hydraulic oil to a hydraulic motor as a hydraulic actuator (13) for swivel base (12) swivel drive shown in FIG. It determines the turning direction and is biased to the neutral stop position (11a) by a pair of springs (11c) as shown in FIG.

次に、操作レバー(14)と、方向切換弁(11)及び電磁
比例減圧弁(3)との連係構造について詳述すると、第
1図に示すように方向切換弁(11)に対して切換操作用
のパイロット作動油を給排操作するパイロット弁(16)
が設けられ、揺動操作式の操作レバー(14)とパイロッ
ト弁(16)とがリンク機構(17)を介して機械的に連動
連結されている。この場合、操作レバー(14)の右旋回
の最高速位置(R)及び左旋回の最高速位置(L)をパ
イロット弁(16)におけるスプール(図示せず)の両ス
トロークエンドに対応させている。
Next, the linking structure of the operation lever (14) with the directional control valve (11) and the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3) will be described in detail. As shown in FIG. Pilot valve for supplying and discharging pilot hydraulic oil for operation (16)
Is provided, and the swing operation type operation lever (14) and the pilot valve (16) are mechanically interlocked and coupled via a link mechanism (17). In this case, the highest speed position (R) of right turning and the highest speed position (L) of left turning of the operating lever (14) are made to correspond to both stroke ends of the spool (not shown) in the pilot valve (16). There is.

そして、パイロット弁(16)に対してはスプールの位置
(操作レバー(14)の角度に相当)を検出するポテンシ
ョメータ(18)が設けられ、このポテンショメータ(1
8)からの信号が制御装置(19)に入力されている。こ
れにより、操作レバー(14)の倒し角度((R)側又は
(L)側)が大きいほど方向切換弁(11)への流量が大
となるように、制御装置(19)から電磁比例減圧弁
(3)に操作信号が発せられるのである。つまり、操作
レバー(14)の倒し角度が大きいほど旋回台(12)の旋
回速度が速くなるように構成しているのである。
A potentiometer (18) for detecting the spool position (corresponding to the angle of the operating lever (14)) is provided for the pilot valve (16).
The signal from 8) is input to the control device (19). Thus, the larger the tilting angle ((R) side or (L) side) of the operating lever (14), the larger the flow rate to the directional control valve (11). An operating signal is emitted to the valve (3). That is, the larger the tilting angle of the operation lever (14), the faster the turning speed of the swivel base (12).

この場合、操作レバー(14)を中立停止位置(N)より
少しでも(R)側又は(L)側に倒し操作すれば、つま
りパイロット弁(16)のスプールが少しでも操作されれ
ばパイロット弁(16)からパイロット作動油が方向切換
弁(11)に供給されて、この方向切換弁(11)が切換操
作されるのである。
In this case, if the operating lever (14) is tilted toward the (R) side or (L) side from the neutral stop position (N), that is, if the spool of the pilot valve (16) is operated, the pilot valve Pilot hydraulic oil is supplied to the direction switching valve (11) from (16), and this direction switching valve (11) is switched.

次に、最高速位置(R),(L)に操作されている操作
レバー(14)を急激に中立停止位置(N)に操作した場
合に、電磁比例減圧弁(3)をゆっくりと閉操作して旋
回台(12)を滑らかに停止させる構成について詳述す
る。その前に、このような操作を電磁比例減圧弁(3)
により行う場合に、電磁比例減圧弁(3)よりも先に方
向切換弁(11)が中立停止位置(11a)に操作されて作
動油給排が遮断されてしまうと、電磁比例減圧弁(3)
による流量操作が行えないので、操作レバー(14)を急
激に中立停止位置(N)に戻し操作しても、方向切換弁
(11)が遅れて中立停止位置(11a)に戻し操作される
ようにする構成について詳述する。
Next, when the operating lever (14) operated to the highest speed positions (R) and (L) is suddenly operated to the neutral stop position (N), the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3) is slowly closed. Then, the configuration for smoothly stopping the swivel base (12) will be described in detail. Before that, such operation is performed by the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3).
When the directional switching valve (11) is operated to the neutral stop position (11a) before the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3) and the hydraulic oil supply / discharge is interrupted, the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3) )
Since the flow rate cannot be controlled by, even if the operating lever (14) is suddenly returned to the neutral stop position (N), the directional control valve (11) is delayed and returned to the neutral stop position (11a). The configuration will be described in detail.

第1図に示すようにパイロット弁(16)の中立停止位置
(16a)において、方向切換弁(11)からのパイロット
作動油に抵抗を与える絞り部(16b)が設けられてい
る。これにより、方向切換弁(11)が一方に切換操作さ
れている状態から操作レバー(14)を中立停止位置
(N)に操作すると、これに連動してパイロット弁(1
6)も中立停止位置(16a)に操作される。そうすると、
方向切換弁(11)もスプリング(11c)の付勢力により
中立停止位置(11a)に戻ろうとしてパイロット作動油
をパイロット弁(16)側に押し出す。この場合、絞り部
(16b)においてパイロット作動油に抵抗が働き、方向
切換弁(11)が遅れて中立停止位置(11a)に戻るので
ある。
As shown in FIG. 1, at the neutral stop position (16a) of the pilot valve (16), a throttle portion (16b) for providing resistance to the pilot working oil from the direction switching valve (11) is provided. As a result, when the operation lever (14) is operated to the neutral stop position (N) while the direction switching valve (11) is being switched to one side, the pilot valve (1) is interlocked with this operation.
6) is also operated to the neutral stop position (16a). Then,
The direction switching valve (11) also pushes the pilot hydraulic oil to the pilot valve (16) side in an attempt to return to the neutral stop position (11a) by the biasing force of the spring (11c). In this case, resistance acts on the pilot hydraulic oil in the throttle portion (16b), and the directional control valve (11) is delayed and returns to the neutral stop position (11a).

次に、電磁比例減圧弁(3)の動作について詳述する。
操作レバー(14)の操作位置(流量制御弁(3)の開度
に相当)と油圧モータ(13)に給排される作動油量との
関係は第2図に示すようなものとなっている。このよう
に、最高速位置(R),(L)付近では最大流量のまま
で変化がなく旋回台(12)の旋回速度が一定となるの
は、スプール式の電磁比例減圧弁(3)においてスプー
ルの操作による流量調節の範囲には限度があり、この範
囲を越えてスプールを開弁側に操作しても流量の最大流
量のままで変化しない為である。そして、最大流量もた
らすスプールの開度において、その最小開度(A1)より
も開弁側に操作レバー(14)の最高速位置(R),
(L)を設定しているのは、最高速時に電磁比例減圧弁
(3)を十分に開いて電磁比例減圧弁(3)内での圧力
損失を少なくする為である。
Next, the operation of the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3) will be described in detail.
The relationship between the operating position of the operating lever (14) (corresponding to the opening of the flow control valve (3)) and the amount of hydraulic oil supplied to and discharged from the hydraulic motor (13) is as shown in FIG. There is. As described above, in the vicinity of the maximum speed positions (R) and (L), the maximum flow rate remains unchanged and the swivel speed of the swivel base (12) becomes constant in the spool type electromagnetic proportional pressure reducing valve (3). This is because there is a limit to the range in which the flow rate can be adjusted by operating the spool, and even if the spool is opened beyond this range, the maximum flow rate remains unchanged. Then, in the opening degree of the spool that brings the maximum flow rate, the maximum speed position (R) of the operating lever (14) is closer to the valve opening side than the minimum opening degree (A 1 ),
(L) is set in order to sufficiently open the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3) at the maximum speed to reduce the pressure loss in the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3).

従って、操作レバー(14)を最高速位置(R),(L)
付近に操作している状態から中立停止位置(N)に急激
に操作すると、電磁比例減圧弁(3)のスプールが前記
最小開度(A1)にまで素早くスライド操作される。つま
り、第3図に示すように電磁比例減圧弁(3)に対する
電流値が短時間で落される(時点(a1)から(a2)に相
当し、時点(a2)での電流値(i1)が第2図の最小開度
(A1)に対応)。
Therefore, move the operating lever (14) to the highest speed position (R), (L).
When the valve is rapidly operated to the neutral stop position (N) from the state of operating in the vicinity, the spool of the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3) is quickly slid to the minimum opening (A 1 ). That is, as shown in FIG. 3, the current value to the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3) is dropped in a short time (corresponding to the time (a 1 ) to (a 2 ), and the current value at the time (a 2 ) is reduced. (I 1 ) corresponds to the minimum opening (A 1 ) in Fig. 2).

その後は第3図の時点(a2)から時点(a3)に示すよう
に、電磁比例減圧弁(3)に対する電流値が比較的ゆっ
くりと落されて行き電磁比例減圧弁(3)が全閉位置と
なる。従って、この間において油圧モータ(13)に対す
る作動油が少なくなって行き、旋回台(12)はゆっくり
と滑らかに停止するのである。
After that, as shown from the time point (a 2 ) to the time point (a 3 ) in FIG. 3, the current value to the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3) is relatively slowly decreased, and the electromagnetic proportional pressure reducing valve (3) is completely discharged. It will be in the closed position. Therefore, during this period, the hydraulic oil for the hydraulic motor (13) decreases, and the swivel base (12) stops slowly and smoothly.

〔別実施例〕[Another embodiment]

前述の実施例では第3図の時点(a2)から時点(a3)に
至る範囲で電流値を直線的に落して行ったがこれを2次
曲線的に落したり、階段状に段階的に落してもよい。
In the above-described embodiment, the current value was linearly decreased in the range from the time point (a 2 ) to the time point (a 3 ) in FIG. 3 , but this was decreased in a quadratic curve or stepwise. You can drop it on.

又、方向切換弁(11)と流量制御弁(3)を各々別体で
設けるのではなく、方向切換と流量制御を同時に行える
弁機構を用いてもよい。そして、本発明は油圧モータば
かりでなく複動型の油圧シリンダにも適用できる。
Further, instead of separately providing the direction switching valve (11) and the flow rate control valve (3), a valve mechanism capable of simultaneously switching the direction and controlling the flow rate may be used. The present invention can be applied not only to the hydraulic motor but also to a double-acting hydraulic cylinder.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。
It should be noted that reference numerals are added to the claims for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the structures of the accompanying drawings by the entry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は本発明に係る油圧アクチュエータ操作構造の実施
例を示し、第1図はバックホウの油圧回路図、第2図は
操作レバーの操作位置と油圧モータに対する流量との関
係を示す図、第3図は自動停止操作時の電磁比例減圧弁
に対する電流値を示すタイムチャート、第4図はバック
ホウの全体側面図である。 (3)……流量制御弁、(19)……制御装置、(A1)…
…最大流量をもたらす範囲での最小開度。
The drawings show an embodiment of a hydraulic actuator operating structure according to the present invention. FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a backhoe, FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an operating position of an operating lever and a flow rate with respect to a hydraulic motor, and FIG. Is a time chart showing the current value for the electromagnetic proportional pressure reducing valve during the automatic stop operation, and FIG. 4 is an overall side view of the backhoe. (3) …… Flow control valve, (19) …… Control device, (A 1 )…
… Minimum opening in the range that gives the maximum flow rate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】油圧アクチュエータ(13)に対して作動油
の給排操作を行う流量制御弁(3)のスプールを、流量
調節範囲の最大流量をもたらす最小開度(A1)よりも開
度増大域まで移動可能に、その最大移動範囲を設定して
ある油圧アクチュエータ操作構造であって、最大速度で
駆動されている油圧アクチュエータ(13)を停止する指
令に基づいて、前記流量制御弁(3)を時間遅れをもっ
て閉弁側に自動操作する制御装置(19)を設けると共
に、この制御装置(19)には最大流量をもたらす前記最
小開度(A1)よりも開度の大きい位置にある前記スプー
ルを前記最小開度(A1)にまでスライド操作する第1操
作手段と、前記最小開度(A1)からスプールを全閉位置
にまでスライド操作する第2操作手段とが備えられると
共に、前記第1操作手段によるスプールの移動速度を第
2操作手段による移動速度よりも高速に設定してある油
圧アクチュエータ操作構造。
Claim: What is claimed is: 1. A spool of a flow control valve (3) for supplying / discharging hydraulic oil to / from a hydraulic actuator (13) is opened more than a minimum opening (A 1 ) for providing a maximum flow rate in a flow rate adjusting range. A hydraulic actuator operating structure in which a maximum moving range is set so as to be movable to an increasing range, and the flow rate control valve (3) is set based on a command to stop a hydraulic actuator (13) driven at a maximum speed. ) Is provided on the valve closing side with a time delay, and a control device (19) is provided, and this control device (19) is located at a position where the opening is larger than the minimum opening (A 1 ) that provides the maximum flow rate. First operating means for sliding the spool to the minimum opening (A 1 ) and second operating means for sliding the spool from the minimum opening (A 1 ) to the fully closed position are provided. , The first operation Hydraulic actuator operation structure is set the moving speed of the spool by the stage faster than the moving speed of the second operating tool.
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