JPH0972307A - 油圧パイロット操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 戻し制御時における余分な油の流れを無く
し、かつ、リモコン弁の操作に対するコントロールバル
ブの応答性を改善する。 【解決手段】 リモコン弁１６によるコントロールバル
ブ１１の操作時に、電磁比例減圧弁１９の二次圧を操作
側と反対側のパイロットポートに加えてスプールストロ
ークを減じる戻し制御を行う油圧パイロット操作装置に
おいて、電磁比例減圧弁１９シャトル弁によってリモコ
ン弁１６のパイロットライン１４，１５と油圧的に切り
離して設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリモコン弁からのパ
イロット圧によってコントロールバルブを操作する油圧
パイロット操作装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば、複数の油圧アクチュエ
ータを一つの油圧ポンプで駆動し、ポンプ吐出圧を最高
負荷圧よりも一定値だけ高い圧力に保つ所謂ロードセン
シング制御を行う油圧回路において、複合操作時に、あ
るアクチュエータの負荷圧の上昇によってポンプ吐出圧
が上昇し、これにより他のアクチュエータへの供給流量
が増加してアクチュエータ速度が上昇するという問題が
あった。

【０００３】そこで、特開平２−３００５０６号に示さ
れているように、複合操作中における負荷圧の上昇時に
自動的に他のアクチュエータ用コントロールバルブのス
プールストロークを減じてアクチュエータへの供給流量
を一定に保つ技術が提案された。

【０００４】これを図３によって説明する。１は図示し
ない油圧アクチュエータの作動を制御する油圧パイロッ
ト式のコントロールバルブ、２はこのコントロールバル
ブ１を操作するリモコン弁である。

【０００５】このリモコン弁２は、一対の減圧弁２ａ，
２ｂと操作レバー２ｃとを備え、レバー操作によって両
減圧弁２ａ，２ｂの一方の二次側に発生したパイロット
圧ＰｒＡまたはＰｒＢが、コントロールバルブ１におけ
る両パイロットポート１１ａ，１１ｂの一方に供給され
て同バルブ１が中立位置から片側に作動する。

【０００６】３はリモコン弁２の一次圧供給源、４はタ
ンクである。

【０００７】コントロールバルブ１の両側パイロットポ
ート１ａ，１ｂとリモコン弁２の両側減圧弁２ａ，２ｂ
とを結ぶ両側パイロットライン５，６間にチェック弁７
ａ，７ｂ，８ａ，８ｂを備えた２本の管路７，８が接続
され、この両管路７，８間に、電磁比例減圧弁９が設け
られている。

【０００８】なお、リモコン弁２の両側減圧弁２ａ，２
ｂとタンク４との間に絞り１０，１０が設けられてい
る。

【０００９】この構成において、リモコン弁２がたとえ
ば図の左側に操作されると、そのパイロット圧ＰｒＡが
コントロールバルブ１の左側パイロットポート１ａに加
えられると同時に、管路７を介して電磁比例減圧弁９に
一次圧として加えられ、その二次圧Ｐｉ（≦ＰｒＡ，Ｐ
ｒＢ。以下、戻し圧という）が管路８および右側パイロ
ットライン６を介してコントロールバルブ１の右側パイ
ロットポート１ｂに作用する。

【００１０】この場合、右側パイロットライン６はタン
ク４に連通するが、絞り１０によって戻し圧Ｐｉが維持
される。

【００１１】これにより、両側パイロットポート１ａ，
１ｂ間の差圧が減少するため、コントロールバルブ１の
作動ストロークがリモコン弁２による本来の指令値より
も小さくなる。

【００１２】ここで、戻し圧Ｐｉは、他のアクチュエー
タの負荷圧に応じた図示しない制御部からの電気信号に
よって変化し、負荷圧上昇時に戻し圧Ｐｉも上昇するこ
とによってコントロールバルブ１のストローク減少度も
大きくなる。

【００１３】この制御（以下、戻し制御という）によ
り、複合操作時において、他のアクチュエータの負荷圧
の上昇によってポンプ吐出圧が上昇した場合に、コント
ロールバルブ１のスプールストロークを減じて通過流量
（アクチュエータへの供給流量）を一定に保つことがで
きる。

【００１４】一方、このような戻し制御は、油圧ショベ
ルにおけるアーム引き操作時に、アームシリンダの作動
速度がポンプ吐出量によって決まる速度を超えて、同シ
リンダがキャビテーションを起こすおそれがあるため
に、負荷圧に応じてアームシリンダ用コントロールバル
ブのスプールストロークを減じることを目的として行わ
れることもある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の構成
によると、リモコン弁２の操作時に、電磁比例減圧弁９
の二次側がパイロットライン５，６を介してタンク４に
連通するため、操作側と反対側（上記例では右側）のパ
イロットライン６から、戻し圧Ｐｉを維持するための絞
り１０を通ってタンク４に戻るという余分な油の流れが
生じる。このため、一次圧供給源３として大容量のポン
プが必要となる等、コストその他の面で不利となる。

【００１６】また、 上記のように右側パイロットライン６の油がタンク
４に抜けるため、同パイロットライン６の圧力（戻し圧
Ｐｉ）の立上りが遅れること、 リモコン弁２を中立位置に戻すと、パイロットライ
ン５，６の油がタンク４に抜けるが、この際、絞り１
０，１０が抵抗となるため、中立復帰が遅れることによ
り、リモコン弁２の操作に対するコントロールバルブの
応答性が悪くなる。

【００１７】そこで本発明は、戻し制御時における余分
な油の流れを無くし、かつ、リモコン弁の操作に対する
コントロールバルブの応答性を改善することができる油
圧パイロット操作装置を提供するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、油圧
アクチュエータの作動を制御する油圧パイロット式のコ
ントロールバルブと、パイロットラインを介してこのコ
ントロールバルブの両側パイロットポートにパイロット
圧を供給するリモコン弁と、このリモコン弁の操作時に
上記リモコン弁によるパイロット圧以下の二次圧を発生
させる電磁比例減圧弁と、この電磁比例減圧弁の二次圧
と上記パイロットラインの圧力のうち高圧側を選択して
パイロットポートに加えるシャトル弁とを具備してなる
ものである。

【００１９】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、シャトル弁が、コントロールバルブの両側パイロッ
トポートに対応して二つ設けられ、この両シャトル弁の
一方の入口側にパイロットライン、他方の入口側に電磁
比例減圧弁の二次側管路がそれぞれ接続されたものであ
る。

【００２０】請求項３の発明は、請求項１の構成におい
て、シャトル弁が、コントロールバルブの一方のみのパ
イロットポートに対応して一つ設けられ、このシャトル
弁の一方の入口側に一方のパイロットライン、他方の入
口側に電磁比例減圧弁の二次側管路がそれぞれ接続され
たものである。

【００２１】上記構成によると、リモコン弁の操作時
に、パイロット圧がコントロールバルブの操作側パイロ
ットポートに加えられる一方で、電磁比例減圧弁の二次
圧が、戻し圧としてシャトル弁を介してコントロールバ
ルブの操作側と反対側のパイロットポートに供給され、
その差圧によってコントロールバルブのスプールストロ
ークが決定される。

【００２２】この場合、請求項２の構成によると、上記
戻し制御が、コントロールバルブのいずれ側の操作時に
も行われる。

【００２３】これに対し、請求項３の構成によると、電
磁比例減圧弁の二次圧がコントロールバルブの一方のパ
イロットポートだけに作用し、他方のパイロットポート
にはリモコン弁によるパイロット圧のみが加えられる。
すなわち、コントロールバルブの片側の操作に対しての
み戻し制御が行われる。

【００２４】このような構成によると、パイロットライ
ンと電磁比例減圧弁とはシャトル弁によって油圧的に切
り離されているため、特開平２−３００５０６号記載の
回路のように電磁比例減圧弁→パイロットライン→戻し
圧を維持するための絞り、の経路でタンクに戻る余分な
油の流れが無くなる。

【００２５】また、（イ）電磁比例減圧弁の二次側はパ
イロットラインとは切り離され、作動時にタンクには連
通しないため、戻し圧の立上りが早いこと、（ロ）リモ
コン弁の中立復帰時に、パイロットラインの油が絞りに
邪魔されずにタンクに速やかに抜けることにより、リモ
コン弁の操作に対するコントロールバルブの応答性が良
くなる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１，２によ
って説明する。

【００２７】第１実施形態（図１参照） コントロールバルブ１１の一方（図左側）のパイロット
ポート１１ａが第１シャトル弁１２の出口側に，他方
（同右側）のパイロットポート１１ｂが第２シャトル弁
１３の出口側にそれぞれ接続されている。

【００２８】両シャトル弁１２，１３の一方の入口側に
は、パイロットライン１４，１５を介してリモコン弁１
６の両側減圧弁１６ａ，１６ｂが接続され、他方の入口
側には、管路１７，１８を介して電磁比例減圧弁１９の
二次側が接続されている。

【００２９】また、この電磁比例減圧弁１９の一次側管
路２０は第３シャトル弁２１の出口側に接続され、この
第３シャトル弁２１の両入口側がパイロットライン１
４，１５に接続されている。

【００３０】１６ｃはリモコン弁１６の操作レバー、２
２はリモコン弁１６の一次圧供給源、２３はタンクであ
る。

【００３１】なお、電磁比例減圧弁１９には、図示しな
い制御部から他のアクチュエータの負荷圧に応じた操作
信号が加えられ、この操作信号によって同減圧弁１９の
二次圧Ｐｉが決定される。

【００３２】この構成において、リモコン弁１６がたと
えば図左側に操作されると、その二次圧（パイロット
圧）ＰｒＡが第１シャトル弁１２の一方の入口側に加え
られる。

【００３３】一方、このパイロット圧ＰｒＡは、第３シ
ャトル弁２１を介して電磁比例減圧弁１９の一次側に加
えられ、その二次圧（戻し圧）Ｐｉが第１および第２両
シャトル弁１２，１３の他方の入口側に加えられる。

【００３４】ここで、ＰｒＡ≧Ｐｉであり、ＰｒＡ＞Ｐ
ｉのときには第１シャトル弁１２でＰｒａが選択され、
第２シャトル弁１３ではＰｒＢ＝０であるから戻し圧Ｐ
ｉが選択される。

【００３５】従って、コントロールバルブ１１の一方の
パイロットポート１１ａにはＰｒＡ、他方のパイロット
ポート１１ｂにはＰｉがそれぞれ作用し、同バルブ１１
がその差圧（ＰｒＡ−Ｐｉ）に応じたスプールストロー
クに設定される。

【００３６】なお、ＰｒＡ＝Ｐｉのときには、差圧が０
となるため、コントロールバルブ１１は中立となる。

【００３７】こうして、他のアクチュエータの負荷圧の
上昇によってポンプ圧が上昇した場合に、自動的にコン
トロールバルブ１１のスプールストロークが減じられて
アクチュエータへの供給流量が一定に保たれる。

【００３８】ここで、パイロットライン１４，１５と電
磁比例減圧弁１９とはシャトル弁１２，１３，１４によ
って油圧的に切り離され、戻し圧Ｐｉはパイロットライ
ン１４，１５とは独立して作用するため、特開平２−３
００５０６号記載の回路のように電磁比例減圧弁→パイ
ロットライン→戻し圧を維持するための絞り、の経路で
タンクに戻る余分な油の流れが無くなる。

【００３９】一方、電磁比例減圧弁１９の二次側はパイ
ロットライン１４，１５とは切り離され、作動時にタン
ク２３には連通しないため、戻し圧Ｐｉの立上りが早く
なる。

【００４０】また、パイロットライン１４，１５とタン
ク２３とを結ぶラインに戻し圧を維持するための絞りを
設ける必要がないため、リモコン弁１６の中立復帰時
に、パイロットライン１４，１５の油が絞りに邪魔され
ずにタンク２３に速やかに抜ける。

【００４１】このため、リモコン弁１６の操作に対する
コントロールバルブ１１の応答性が良くなる。

【００４２】第２実施形態（図２参照） 第１実施形態では、リモコン弁１６がいずれ側に操作さ
れたときでも、その操作された側のパイロット圧を電磁
比例減圧弁１９の一次側に加え、かつ、同減圧弁１９の
二次圧を操作側と反対側のパイロットポートに作用させ
る構成としたのに対し、第２実施形態では、リモコン弁
の一方の減圧弁１６ｂとコントロールバルブ１１の一方
のパイロットポート１１ｂとを結ぶ図右側パイロットラ
イン１５のみが電磁比例減圧弁１９の一次側に接続さ
れ、同減圧弁１９の二次側がシャトル弁１２の一方の入
口側に接続されている。

【００４３】この回路構成によると、リモコン弁１６が
右側に操作されたときには、そのパイロット圧ＰｒＢが
コントロールバルブ１１の右側パイロットポート１１ｂ
と電磁比例減圧弁１９の一次側とに加えられ、同減圧弁
１９の二次圧Ｐｉが左側パイロットポート１１ａに作用
する。

【００４４】一方、リモコン弁１６が左側に操作された
ときには、パイロット圧ＰｒＡはコントロールバルブ１
１の左側パイロットポート１１ａのみに作用し、電磁比
例減圧弁１９からの出力は０となる。

【００４５】すなわち、リモコン弁１６（コントロール
バルブ１１）の右側操作時にのみ戻し制御が行われる。

【００４６】このような制御は、たとえば、前記した油
圧ショベルにおけるアーム引き操作時のキャビテーショ
ン防止のための制御として行われる。

【００４７】すなわち、アームシリンダの引き側の作動
速度がポンプ吐出量によって決まる速度を超えて、同シ
リンダキャビテーションを起こすことのないように、ア
ームシリンダ用コントロールバルブのアーム引き側操作
時のみに、アームシリンダの負荷圧に応じた戻し圧を作
用させることによって、同バルブのスプールストローク
を減じ、シリンダ流量を減少させることができる。

【００４８】この片側戻し制御法をとれば、上記アーム
シリンダの場合でいえば、キャビテーション発生のおそ
れのないアーム押し操作時に、無駄な戻し制御が行われ
ることがない。

【００４９】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、戻し
制御を行うための電磁比例減圧弁を、シャトル弁によっ
てリモコン弁のパイロットラインと油圧的に切り離して
設けたから、特開平２−３００５０６号記載の回路のよ
うに、リモコン弁の操作時に電磁比例減圧弁→パイロッ
トライン→戻し圧を維持するための絞り、の経路でタン
クに戻る余分な油の流れが無くなる。

【００５０】このため、リモコン弁の一次圧供給源とし
てのポンプの容量が小さくてすむ等、コストその他の面
で有利となる。

【００５１】また、（イ）電磁比例減圧弁の二次側はパ
イロットラインとは切り離され、作動時にタンクには連
通しないため、戻し圧の立上りが早いこと、（ロ）リモ
コン弁の中立復帰時に、パイロットラインの油が絞りに
邪魔されずにタンクに速やかに抜けることにより、リモ
コン弁の操作に対するコントロールバルブの応答性を改
善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す油圧回路図であ
る。

【図２】本発明の第２実施形態を示す油圧回路図であ
る。

【図３】従来技術を示す油圧回路図である。

【符号の説明】

１１ コントロールバルブ １６ リモコン弁 １４，１５ パイロットライン １９ 電磁比例減圧弁 １２ パイロット圧または電磁比例減圧弁の二次圧をコ
ントロールバルブの一方のパイロットポートに加えるシ
ャトル弁 １３ パイロット圧または電磁比例減圧弁の二次圧をコ
ントロールバルブの他方のパイロットポートに加えるシ
ャトル弁 ２１ パイロット圧を電磁比例減圧弁の一次側に加える
シャトル弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧アクチュエータの作動を制御する油
   圧パイロット式のコントロールバルブと、パイロットラ
   インを介してこのコントロールバルブの両側パイロット
   ポートにパイロット圧を供給するリモコン弁と、このリ
   モコン弁の操作時に上記リモコン弁によるパイロット圧
   以下の二次圧を発生させる電磁比例減圧弁と、この電磁
   比例減圧弁の二次圧と上記パイロットラインの圧力のう
   ち高圧側を選択してパイロットポートに加えるシャトル
   弁とを具備してなることを特徴とする油圧パイロット操
   作装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の油圧パイロット操作装置
   において、シャトル弁が、コントロールバルブの両側パ
   イロットポートに対応して二つ設けられ、この両シャト
   ル弁の一方の入口側にパイロットライン、他方の入口側
   に電磁比例減圧弁の二次側管路がそれぞれ接続されたこ
   とを特徴とする油圧パイロット操作装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の油圧パイロット操作装置
   において、シャトル弁が、コントロールバルブの一方の
   みのパイロットポートに対応して一つ設けられ、このシ
   ャトル弁の一方の入口側に一方のパイロットライン、他
   方の入口側に電磁比例減圧弁の二次側管路がそれぞれ接
   続されたことを特徴とする油圧パイロット操作装置。