JPH0792088B2 - 土工機械の作動部材に対する水圧制御回路 - Google Patents

土工機械の作動部材に対する水圧制御回路

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JPH0792088B2
JPH0792088B2 JP62023433A JP2343387A JPH0792088B2 JP H0792088 B2 JPH0792088 B2 JP H0792088B2 JP 62023433 A JP62023433 A JP 62023433A JP 2343387 A JP2343387 A JP 2343387A JP H0792088 B2 JPH0792088 B2 JP H0792088B2
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pressure
distributor
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actuator
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ピエロ・タ
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チ・アツカ・エツセ・ヴイツカ−ズ・ソシエタ・ペル・アチオ−ニ
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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、土工機械の作動部材に対する水圧制御回路に
関する。
特に、本発明は、圧力液体の供給源と複数の水圧アクチ
ュエータを備えた水圧制御回路に関し、上記水圧アクチ
ュエータは、直動式又は回動式のもので夫々の作動部材
を作動せしめ、かつ上記水圧アクチュエータの夫々は、
スプール型の水圧ディストリビュータを付設し、該ディ
ストリビュータは、夫々のパイロット手段によって、三
位置、すなわち、第１方向への動作、停止、及び上記第
１方向と逆の第２方向への動作に対応する位置に連続的
にセットできる。また、上記供給源とディストリビュー
タと関連して負荷検知圧力補償手段が設けられており、
供給源から供給された圧力と作動部材の圧力との圧力差
を略一定に保持する。回動式水圧アクチュエータは、そ
の供給圧によって動作するとともに供給圧に応じてその
吐出抵抗を変更しうるように配設されたブレーキ弁手段
を備えている。
従来の技術 従来、上記形式の水圧制御回路において、回動式水圧ア
クチュエータのブレーキ弁手段は、複数の偏心形釣合い
弁で構成され、各釣合い弁に回動式アクチュエータを付
設している。この配置は、各回動式アクチュエータに一
個の釣合い弁を使用しているために比較的複雑で、かな
り高価である。
発明の目的 本発明の目的は、従来の欠点を取り除いて、上記した種
類の水圧制御回路として、構造が簡単で、かつ安価に製
造でき、さらに高い効率を上げ得るものを提供すること
である。
発明の構成および作用 この目的を達成するために、本発明は、上記のような水
圧制御回路として、回動式水圧アクチュエータと、対応
するディストリビュータが、直動式水圧アクチュエータ
から分離した回路としてグループ分けされると共に、共
通の吐出ラインを有し、かつブレーキ弁手段は、共通吐
出ラインに接続した単一の通常閉型釣合い弁を備え、該
弁の開きは、回動式アクチュエータの最低供給圧に対応
するパイロット圧信号によって制御されることを特徴と
するものである。
当然のことながら、共通吐出ラインの寸法は、上記回路
の最大作動圧に耐えることができるように設定する。制
御スプリングで通常閉じている釣合い弁は、回動式アク
チュエータに送出された圧力が上記スプリングの校正値
より大きい時はいつも開いている。このような場合、上
記弁は、アクチュエータからの水圧液体を液体溜に戻す
ように作用する。回動式アクチュエータに働く抵抗トル
クよりむしろ引張り力が存在すると、回動式アクチュエ
ータへの吐出ラインにキャビテーションが発生したり、
あるいは、その圧力が校正限界値よりも小さくなる場合
があるが、この場合、釣合い弁が閉位置に戻って、吐出
面積、したがって、アクチュエータの回転スピードを減
少させる。
本発明の第１実施例では、上記釣合い弁の開きを命令す
る圧力信号は、セレクタ弁のロジック・システムを通し
て、釣合い弁の方へ向かっている。このセレクタ弁のロ
ジック・システムは、一連のロー・パス・セレクタ弁よ
りなり、該各弁は二つの入口を有して、一つの入口は回
動式アクチュエータの一つのディストリビュータの負荷
検出圧力信号に接続される一方、他の入口は該アクチュ
エータの他の一つのディストリビュータの負荷検出圧力
信号か、あるいは上記セレクタ弁の出力に接続され、か
つ上記セレクタ弁の夫々の二つの入口は連通路を介して
校正チョークに連結されている。
回動式アクチュエータの一つが停止して、その負荷検出
圧力信号が大略零になったとしても、連通路が設けられ
ていることで、対応するロー・パス・セレクタ弁によっ
て釣合い弁へ零圧力信号が送られることはない。この
時、上記連通路は圧力信号を提供するが、該圧力信号
は、校正チョークの存在によって、水圧アクチュエータ
が再起動する時に、該水圧アクチュエータからの有効な
圧力信号に影響を及ぼすことはない。
本発明の一つの変形例では、上記釣合い弁の開きを命令
するためのパイロット圧力信号は、減圧ユニットを介し
て圧力水圧液体の供給源から上記釣合い弁へ向けられ、
かつ上記減圧ユニットは、上記釣合い弁と並列に、夫々
の逆止弁を介してアクチュエータのディストリビュータ
の負荷検知圧力信号に接続されている。
この場合、圧力水圧液体の供給源は、ディストリビュー
タをサーボ・制御するための補助供給ポンプで構成する
のが好ましく、かつ該補助供給ポンプは校正オリフィス
と逆止弁を介して、上記減圧ユニットに接続されてい
る。
実施例 以下、本発明を、図面に示す実施例について詳細に説明
する。
第１図に示す本発明の実施例は、土工機械の作動部材に
対する水圧制御回路に係り、夫々の作動部材を作動する
ための水圧ディストリビュータ5,6を各々付設した直動
式水圧アクチュエータ１と回動式水圧アクチュエータ２
を備え、夫々のディストリビュータ６を備える上記回動
式水圧アクチュエータ２は、上記直動式水圧アクチュエ
ータ１から分離した回路としてグループ分けされ、かつ
共通吐出ライン15に接続した単一の釣合い弁で構成され
るブレーキ弁手段14を備え、上記釣合い弁の開きは回動
式水圧アクチュエータ２の最低供給圧に対応してパイロ
ット圧信号で制御されるようにしたものである。第１図
の実施例では、上記作動部材は、ディガー・アーム（di
gger arm）を定置し、掘り上げ、さし込み、掘り下げ、
復帰させる如き動作を行わせるための一連の直動式水圧
アクチュエータ１と、土堀機の直進運動と上記ディガー
・アームの回動を行わせるための一連の回動式水圧アク
チュエータ２より構成されている。図示の実施例では、
上記回動式水圧モータ２は、３個設けられたグループ３
として、直動式水圧アクチュエータ１のグループ４から
明確に分離されている。上記アクチュエータ１と２の各
々に対応する供給用と吐出用のディストリビュータ５と
６は、上記２つのグループ４と３に夫々接続されてい
る。各ディストリビュータ５と６は、３つの状態、すな
わち、夫々のアクチュエータ１と２の第１方向の動き
と、停止と、上記第１方向と反対の第２方向の動きとに
対応してセットすることができる。各ディストリビュー
タ5,6と夫々のアクチュエータ1,2の間の入力と出力の接
続は、図面では、A1,B1,…,A6,B6で示される。
各ディストリビュータ5,6の夫々のスプールの上記３つ
の状態へのセットは、サーボ・制御弁ユニット７と関連
するその水圧パイロット動作によって達成される。
上記サーボ・制御弁ユニット７は、公知の方法で、一連
のレバーとペダルの制御手段よりなり、該手段は、上記
ディストリビュータ5,6の上記した３つの状態に対応し
て夫々異なる位置へ手動で動かすことができる。上記サ
ーボ・制御弁ユニット７と各ディストリビュータ5,6の
出力と入力のパイロット接続は、図中、a1,b1,…,a6,b6
で示される。
各ディストリビュータ5,6、従って、各作動部材1,2と各
サーボ・制御弁ユニット７の供給は、図示する如く、夫
々の吐出ライン30,31を通って、２つの分離した水圧ポ
ンプ8,9の手段によって達成できる。
上記ポンプ８は、制御回路17を通して達成される公知の
負荷検知器方式で制御され、上記制御回路17は、通常の
方法で上記グループ４に付設されたライン17aと上記グ
ループ３に付設されたライン17bで構成されると共に、
ライン17bは、信号出口23に対応して接続された逆止め
ボール弁で構成されるセレクタ弁18を備え、かつ該弁手
段によって負荷検知圧信号を、動作中ディストリビュー
タ６から来る圧力信号よりも大きくなるように作用させ
る。各ディストリビュータ5,6は、夫々制御弁で構成さ
れる付設した修正器10,11を備え、上記制御弁は、上記
ポンプ８で供給される圧力と上記作動部材1,2の圧力と
の差を使用時は実質的に一定に保持する如き機能を有し
て、機械の負荷がどのように制御されても機械の種々可
能な動作が同時に行えるように補償する。
上記水圧サーボ・制御弁ユニット７は、最大圧弁12の制
御下でポンプ９によって供給される。この最大圧弁12
は、水圧回路の飽和を防ぐ如き機能を持つ付設弁13を備
えている。この付設弁13を動作する方法は、本願の出願
人が出願したヨーロッパ特許出願第85830286.2号明細書
に開示されている通りである。
上記回動式水圧モータ２は、モータ２の供給ラインの圧
力によって作動するブレーキ弁手段を付設しており、該
ブレーキ弁手段は、上記供給ラインに存在する圧力に応
じて上記モータ２自身の吐出抵抗を変えるように配置さ
れている。実際には、上記ブレーキ弁手段は、上記水圧
モータ２を制動させる機能を有して、上記モータ自身の
回転数を該モータに加わると負荷とは独立させて、該モ
ータの入力側における流体の流れのみによって制御され
るようにする。
上記ブレーキ弁手段は、通常閉型二方制御弁で構成され
た単一の釣合い弁14よりなり、共通吐出ライン15で３個
のディストリビュータ６に接続されている。当然のこと
ながら、この共通吐出ライン15は、このシステムの最大
動作圧に耐え得る寸法となっている。ディストリビュー
タ６のスプールは、ニュートラルの位置では、この共通
吐出ライン15に接続されていないが、逆止弁18と並列に
配置された共通の排出チョーク（オリフィス）16を介し
て負荷検知信号の圧力が降下する一方、上記逆止弁18と
ライン17bを介して負荷検知制御信号が、ディストリビ
ュータ６からポンプ８へ送られる。
上述の如く、上記釣合い弁14は、制御スプリング19の動
作で通常閉じており、かつセレクタ弁20のロジック・シ
ステムからのパイロット圧の影響を受けると共に、回動
式モータ２への最低供給圧に対応している。実際に、こ
のロジック・システムは、実施例に示す如く、２個のロ
ーパス型のセレクタ弁を備え、夫々の弁は二つの入力21
と一つの出力22を備えている。第１セレクタ弁20の二つ
の入力は、２個の回動式モータ２に付設したディストリ
ビュータ６の負荷検知圧力信号の出口23に接続されてい
る一方、第２セレクタ弁20の２個の入力21は、一つは上
記第１セレクタ弁20の出力22に、他の一つは第３の回動
式モータ２の負荷検知圧信号の出口23へ接続されてい
る。上記第２セレクタ弁20の出力22は、上記釣合い弁14
のパイロット入力27に接続されている。
上記ロー・パス・セレクタ弁20の夫々は、連通路24を備
え、該連通路24は、夫々の入力21に内部接続されてお
り、かつ該連通路24内に校正チョーク25が接続されてい
る。
上記釣合い弁14は、再循環システムを付設しており、上
記弁14によって発生する逆圧が上記ディストリビュータ
６の送り出し圧力よりも大きくなると、再循環システム
は、流体の流れを上記吐出ライン15から補正弁11の入力
側に、したがって、該ディストリビュータ６の吐出側に
導く。実際に、このシステムには、共通吐出ライン15と
補正弁11への供給路の間に挿入された逆止弁26が設けら
れており、上記ブレーキ動作を安定させるように上記釣
合い弁14の動作イナーシャを減じさせることができると
いう利点がある。
あるいは、上記再循環システムは、第２図に示す如き方
法で、吐出ライン15をチョーク29を介して通路28へ接続
することによって達成することができる。また、第２図
の構成部分で、夫々第１図のものと対応するものには、
同一の番号を付して示している。
動作中、回動式モータ２への送出圧が、上記スプリング
19の校正値より大きい時には、釣合い弁14が開いて上記
回動式モータ２から戻ってくる油を共通吐出ライン15を
通して油だめへ流出させる。上記回動式モータ２に作用
する抵抗トルクよりも引張り力が存在する場合、モータ
２への送出ラインにキャビテーションが発生したり、あ
るいは、校正の限界値より少なくとも圧力が低くなる
と、上記弁14が閉位置へ動いて、その吐出面積、したが
って、上記回動式モータ２の速度を減少させるようにな
る。この状態で、上記逆止弁26から得られる再循環の流
れは、上記弁14の動作イナーシャを減少させることがで
き、したがって、上記の如く、ブレーキ動作を安定させ
ることができる。
セレクタ弁20のロジック・システムにより、回動式モー
タ２が１個のみキャビテーションを起こしても、上記釣
合い弁14は作動する。実際には、上記弁14がこのキャビ
テーションを防ぐと共に、他の回動式モータ２に対して
は、動作トルクが一定に保持された状態で、吐出圧が単
純に増加するよう作用する。
上記回動式モータの１個が停止、或いは略零負荷になる
と共に、対応する圧力信号が大略零と等しくなると、上
記連通路24が、停止した回動式モータのライン圧を上昇
させるので、零以外の圧力信号が上記弁14へ送られる。
上記したように校正チョーク25を設けたので、上記連通
路24を通して得られる圧力信号は、上記回動式モータが
起動して再び正常に作動する時の該モータの圧力信号に
影響を与えるものではない。
上記セレクタ弁20のロジック・システムの代用として、
釣合い弁14のパイロット圧信号は第３図の変形例に示さ
れるようにして得ることができる。第３図の変形例で、
第１図及び第２図と同じものには同一の番号を付してお
り、釣合い弁14に対するパイロット圧は、サーボ・制御
器７に供給される補助ポンプ９から取り出される。実際
上、ポンプ９からライン31を通して低流量で供給される
水圧液体は、通路33を有する圧力ブロック32に到達し、
通路33は、一側で校正オリフィス36と逆止弁37を通して
通路31に接続されると共に、他側で釣合い弁14のパイロ
ット部に接続される。圧力ブロック32はまた、ライン34
を備え、該ライン34は、ライン33と並列に接続されると
共に、二対の逆止弁35を介して、３個の回動式アクチュ
エータ２のディストリビュータ６の負荷検知圧力信号出
口23に接続されている。
負荷検出信号に対する逆止めセレクタ弁18を介して、圧
力ブロック32への入力圧（ニュートラル位置のディスト
リビュータ６に接続されている）は、排出チョーク16を
通して吐出される。
作動中、圧力ブロック32による出力圧は、スプリング19
の動作に抗して、釣合い弁14を通常開位置に保持するよ
うに作用する。
一つあるいはそれ以上のディストリビュータ６が作動す
ると、ライン17bを通して送られる負荷検知圧力は、ニ
ュートラル位置に保持されるディストリビュータ６に付
設した逆止弁18を閉鎖する。二対の逆止弁35が設けられ
ているので、補助ポンプ９によりチョーク36を介して圧
力ブロック32に供給された圧力流体は、ライン33の圧力
を上昇させ、開位置に釣合い弁14を保持する。
ライン23は、夫々のディストリビュータ６を通して、回
動式モータ２の吐出ダクトに接続されているので、引張
りトルクにより吐出ダクトの一つの圧力がライン33の圧
力値より低くなると、対応する逆止弁35が開いてライン
33を減圧する。その結果、釣合い弁14がそれに対応して
閉じて、引張り力が作用するモータからの吐出流れを絞
って制動し、キャビテーションを防止する。
上記逆止弁35によって、幾つかの回動式モータ２が同時
にこのような状態となると、回動式モータ２の低圧吐出
ラインにより、釣合い弁14はこのような場合でも閉じら
れる。この第３図の実施例は、第１図及び第２図の実施
例に比べ、低圧信号を選択するために通常の逆止弁を使
用すると共に、一つあるいはそれ以上の回動式モータ２
の非作動状態を考慮するためにバイパスラインに依存す
る必要がない点で利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にかかる水圧制御回路の配管図、第２図
は第１図の第１変形例の配管図、第３図は第１図の第２
変形例の配管図である。 １……直動式水圧アクチュエータ、２……回動式水圧ア
クチュエータ、６……ディストリビュータ、９……高圧
水圧流体、14……通常閉釣合い弁、15……共通吐出ライ
ン、20……セレクタ弁、21……入口、22……出口、24…
…連通路、25……校正チョーク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１５Ｂ 11/05 Ａ 8512−3Ｈ 11/16 8512−3Ｈ Ｆ１５Ｂ 11/00 Ｍ 8512−3Ｈ 11/16 Ｚ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加圧液体の供給源と、夫々の作動部材を作
    動せしめる直動式または回動式の複数個の水圧アクチュ
    エータとを備え、該各アクチュエータに付設したスプー
    ル型水圧ディストリビュータを、パイロット手段によ
    り、作動部材の第１方向への移動と停止と第１方向と反
    対の第２方向への移動に対応した三位置に連続的にセッ
    トできるようにし、かつ、上記供給源とディストリビュ
    ータと関連して負荷検出圧力補償手段を設けることによ
    り、上記供給源から供給された圧力と上記作動部材の圧
    力との圧力差を大略一定に保持する一方、上記回動式水
    圧アクチュエータの供給圧によって動作するとともに該
    供給圧に応じて上記回動式水圧アクチュエータの吐出抵
    抗を変更しうるブレーキ弁手段を上記回動式水圧アクチ
    ュエータに設けた土木機械の作動部材に対する水圧制御
    回路において、 上記回動式水圧アクチュエータ（２）と、該アクチュエ
    ータ（２）に付設したディストリビュータ（６）は、上
    記直動式水圧アクチュエータ（１）と分離してグループ
    分けされると共に、共通の吐出ライン（15）を備え、か
    つ、上記ブレーキ弁手段は、上記共通吐出ライン（15）
    に接続した単一の通常閉型釣合い弁（14）を備え、さら
    に該釣合い弁（14）の開きは上記回動式アクチュエータ
    （２）の最低供給圧に対応したパイロット圧力信号で制
    御されるようにしたことを特徴とする土工機械の作動部
    材に対する水圧制御回路。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載した水圧制御
    回路において、上記釣合い弁（14）の開きを指示するパ
    イロット圧力信号はセレクタ弁（20）のロジック・シス
    テムを介して上記釣合い弁（14）に向かうようにしたこ
    とを特徴とする回路。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載した水圧制御
    回路において、上記セレクタ弁のロジック・システムは
    一連のロー・パス・セレクタ弁（20）より成り、各セレ
    クタ弁は二つの入口（21）を有して一方の入口は回動式
    水圧アクチュエータ（20）の一つのディストリビュータ
    （６）の負荷検出圧力信号或いは上記セレクタ弁（20）
    の出力（22）に接続され、かつ、セレクタ弁（20）の上
    記二つの入口（21）は校正チョーク（25）を設けた連通
    路（24）を介して接続されるようにしたことを特徴とす
    る回路。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第２項に記載した水圧制御
    回路において、上記釣合い弁（14）は、該弁（14）で発
    生した逆圧が上記ディストリビュータ（６）の送り出し
    圧力より大きい時に、液体の流れを上記吐出ライン（1
    5）から上記ディストリビュータ（６）の送り出し側へ
    方向づける再循環手段（26,28,29）を付設したことを特
    徴とする回路。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載した水圧制御
    回路において、上記再循環手段は、上記共通吐出ライン
    （15）と回動式水圧アクチュエータ（２）の送り出しの
    間に設けた逆止弁（26）より成ることを特徴とする回
    路。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項に記載した水圧制御
    回路において、上記釣合い弁（14）の開きを指示するパ
    イロット圧力信号は、上記釣合い弁（14）と並列に、夫
    々の逆止弁（35）を介してアクチュエータ（２）のディ
    ストリビュータ（６）の負荷検出圧力信号に接続した減
    圧ユニット（32）を介して加圧液体（９）の供給源から
    上記釣合い弁に向かわせるようにしたことを特徴とする
    回路。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第６項に記載した水圧制御
    回路において、加圧液体の供給源は上記ディストリビュ
    ータ（5,6）を動作するサーボ・制御器（７）に対する
    補助供給ポンプ（９）よりなり、該ポンプは校正オリフ
    ィス（36）と逆止弁（37）を介して減圧ユニット（32）
    に接続したことを特徴とする回路。
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