JPS5825007Y2

JPS5825007Y2 - 作業機のパイロットバルブ操作構造

Info

Publication number: JPS5825007Y2
Application number: JP3254278U
Authority: JP
Inventors: 俊亮野中
Original assignee: 株式会社クボタ
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1983-05-28
Also published as: JPS54136703U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、バックホウ等の作業機のアームに対するモデ
ルに装着されるパイロットバルブ操作構造に関し、その
バルブの作動によりバックホウ等の作業用アームの駆動
用アクチュエータに対する流体圧回路中に介装したコン
トロールバルブを切換えて、作業用アームをモデルの操
作方向に対して比例拡大的に作動させ、作業用アームの
動きをモチ゛ルにフィードバックして、モデルに作業用
アームを倣わせるべく、モデル操作具でオン・オフされ
るパイロットバルブの操作構造であって、詳しくは、取
付枠上に互に適当間隔を隔てて二つのパイロットバルブ
を対向配置し、その両パイロットバルブ間に一つの操作
具を配置して、操作具の押圧作動に伴って何れか一方の
パイロットバルブを択一的に操作可能に構成すると共に
、そのパイロットバルブの操作で外部コントロールバル
ブを切換え、そのコントロールバルブの切換えにより作
動される外部アクチュエータの作動に伴って前記操作具
の操作方向と同方向に取付枠を移動させるフィードバッ
ク手段を設けたパイロットバルブ操作構造に関する。

この種のパイロットバルブ操作構造のものをモデルに装
着したバックホウ等の作業機によれば、掘削の作業を行
なうに、作業用アームのブームとアームおよびパケット
の３者を一挙に合成操作しながら、作業具を所期作動さ
せて掘削作業を行なう事が可能であり、たとえ未熟練者
であっても極めて能率の良い作業を行なう事ができる。

このブームとアームおよびパケットの駆動用アクチュエ
ータに対するコントロールバルブをパイロットバルブに
よって制御操作するに、そのコントロールバルブをパイ
ロットバルブによってオン・オフ制御すると共に、その
制御によるシリンダの動きをワイヤーやリンク機構によ
って前記パイロットバルブにフィードバックする形態を
とっているが、オンオフ制御故にその圧力流体の供給が
急速な立上りを示す事となって、前記アクチュエータの
作動にオーバーランが生じ、例えばブームの揺動量並び
にパケットの回動量が時間的に極めて少なく、そのほと
んどをアームの掻込み揺動による直線状の掘削作業を行
なうに、ブームとパケットの動きが速くてこれらが所望
量以上に作動して、パケットの先端軌跡が波打つ状態の
掘削となり、あるいはブームとパケットのオーバーラン
がモデルに対する逆操作力としてフィードバックされて
、これらの反転作動が繰返し生じ、同様に円滑な直線状
掘削を期し難いものであった。

本考案は、前述のような作業機のモデルに装着するパイ
ロットバルブを合理的に構成することにより、作業用ア
ーム駆動用アクチュエータに対するコントロールバルブ
を断続かつ連続的にオン・オフ制御して、アクチュエー
タの作動に対してオーバーランが生じないようにすると
共に、パイロットバルブの操作量に対してほぼ比例的に
アクチュエータを作動させ、良好な操作のできる作業機
のパイロットバルブ操作構造を得ることを目的とする。

次に、本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。

クローラ走行装置１を装備する機台２に旋回台３を取付
け、この旋回台３に掘削作業用アームＡを取付けると共
に、運転キャビン４とエンジン５を搭載してバックホウ
作業車が構成されている。

前記作業用アームＡは、横軸Ｐまわりで揺動自在なブー
ム６の先端にアーム７を、およびこのアーム７の先端に
パケット８を、前記ブーム用横軸芯Ｐと平行あるいはほ
ぼ平行な各横軸Ｐ□、Ｐ２まわりで揺動自在に連結する
と共に、前記ブーム６、アーム７およびパケット８を駆
動揺動するためのアクチュエータとして流体圧シリンダ
９，１０．１１を設け、もってパケット８が掘削作業軌
跡Ｂを描くべく構成されている。

この作業用アームＡの作業軌跡Ｂを比例的に縮小した軌
跡Ｃを描くモデルＤが前記キャビン４内に設けられ、か
つモチ゛ルＤの位置および姿勢変更に対して作業用アー
ムＡが拡大比例的に動作すべく、連係機構によって作業
用アームＡとモチ゛ルＤとが連係されている。

前記モチ゛ルＤは、ブーム６に相当するリンク１２と、
アーム７に相当するリンク１３、および゛パケット８に
相当する握り操作部材１４から構成されている。

前記パケット８とこれに対する握り操作部材１４を例に
して、その連係機構を第２図および第３図を基に説明す
る。

すなわち、握り操作部材１４に対して回転自在に後述の
パイロットバルブＶ１の取付枠１５を取付けると共に、
握り操作部材１４をリンク１３に対して回転自在に枢着
し、そして前記取付枠１５に、パケット駆動用シリンダ
１１に対する流体圧作動型コントロールバルブ■を制御
させるためのパイロットバルブＶ、、Ｖ、を対向イ装置
させ、かつこのバルブＶ１．Ｖ１を選択作動する
ための操作具１６を握り操作部材１４に一体連設しであ
る。

前記パケット８に対するリンク機構１７と前記取付枠１
５とをフィードバックの手段としてのプッシュプルワイ
ヤ１８によって連動連結しである。

つまり、回転操作により握り操作部材１４の位置及び姿
勢をパケット８と相違すると、何れか一方のパイロット
バルブＶ、、Ｖ、が操作具１６を介して握り操作部材１
４により入り状態に操作されてコントロールバルブＶが
シリンダ１１駆動位置に作動し、そして、パケット８が
軸芯Ｐ２まわりで揺動駆動されるようにしである。

又、パケット８が駆動揺動されると、その揺動量が前記
ワイヤ１８を介して、取付枠１５にフィードバックされ
て、前記操作具１６との接当が断たれ、そして、パイロ
ットバルブ■１が切り状態に操作されてパケット８が停
止するようにしである。

次に、パイロットバルブ■ｌ操作構造を第４図に基づい
て詳述する。

前記取付枠１５に取付けられるバルブケース１９の一端
側に、前記操作具１６に接当する操作部２０ａを有する
スプール２０をバルブケース１９内に貫通させてスライ
ド移動自在に設けるとともに、復帰用スプリング２１に
よりスプール２０をその操作部２０ａをバルブケース
１９より突出させる方向に押圧付勢しである。

前記スプリング２１により押圧付勢された位置をスプー
ル２０の常時位置に設定しである。

前記バルブケース１９とスプール２０との間にがつバル
ブケース１９内に環状空間を形威し、そして、スプール
２０とバルブケース１９の両者に対してスプール２０の
軸芯方向にスライド移動自在なピストン状作動子２２を
、スプール２０に外嵌させた状態で前記環状空間内に設
けである。

前記作動子２２により前記環状空間を第１環状空間２３
と第２環状空間２４に二分割させてこの弁室２３，２４
を形威し、第１環状空間２３をポンプ室２３として、こ
のポンプ室２３と前記ピストン状作動子２２とにより、
ポンプ部２５を構成し、ポンプ室２３からの給油ポート
３８と前記コントロールバルブＶの流体圧作動部■８と
を接続し、もって、作動子２２をポンプ室２３側にスラ
イド移動させると、ポンプ室２３から前記流体圧作動部
■８にそのスライド量に比例した流体が供給されるよう
にしである。

前記ポンプ室２３に内装のスプリング２６により作動子
２２を前記第２環状空間２４側に押圧付勢し、そして、
作動子２２のポンプ室２３側とは反対側端を第２環状空
間２４内に突設のストッパー２７に当て付け、この位置
を作動子２２の常時位置に設定しである。

駆動ポンプ２８からの供給流体を導入する流路をバルブ
ケース１９のポンプポート２９に接続し、そして、この
ポンプポート２９に連通して、前記ポンプ２８からの供
給流体を作動子２２の外周側から内周側に案内する第１
流路３０を形成しである。

スプール２０及び作動子２２の第一状態としての前記常
時位置から前記スプール２０を前記スプリング２１に抗
してポンプ室２３側にスライドさせると、スプール２０
の外周面に刻設しである環状溝３１を介して作動子２２
の内周側から外周側に形成した第２流路３２と前記第１
流路３０とが連通状態となり、バルブケース１９自身に
は第２流路３２と前記第２環状空間２４とを連通ずるバ
ルブケース流路３３を形成しである。

そして、前記スプール環状溝３１により第１流路３０と
第２流路３２とを連通させると、ポンプポート２９、第
１流路３０、スプール環状溝３１、第２流路３２、及び
バルブケース流路３３により、前記駆動ポンプ２８から
第２環状空間２４に供給される流体圧をして前記作動子
２２をスプリング２６に抗してスライドさせると共に、
前記ポンプ室２３とタンクポート３６との連通状態を断
つ第二状態となってポンプ室２３から前記コントロール
バルブ作動部■８にパイロット流体圧を供給すべく構成
しである。

前記スプール２０が第一状態にある際に、前記バルブケ
ース流路３２から分岐させてバルブケース１９に設けで
ある流路３５と、スプール用のスプリング２１の内装部
に連通させてバルブケース１９に設けであるタンクポー
ト３６とを連通させて、前記第２環状空間２４からタン
クＴへの流体排出を可能にする状態となる流路３７をス
プール２０に設けである。

つまり、前記握り操作部材１４の回転操作により前記操
作具１６を第４図イの第一状態の位置から第４図口の第
二状態の位置に操作すると、第４図口に示すように、ス
プール２０が、スプリング２１に抗してバルブケース１
９内に押し込み操作されて、前記スプール環状溝３１に
より前記第１流路３０と第２流路３２とが連通ずると共
に、前記排出流路３７の開口部が前記分岐流路３５から
外れて、第２環状空間２４に流体が供給される。

そして第２環状空間２４への供給流体により作動子２２
が第４図へに示すように、ポンプ室２３側に移動操作さ
れて、ポンプ部２５からの流体圧によりコントロールバ
ルブ■がシリンダ駆動位置に操作されて、パケット８が
作動する。

又、第４図へに示すように、作動子２２の移動に伴って
、第２流路３２がスプール環状溝３１から外れると、ポ
ンプポート２９から第２環状空間２４までの流路が閉じ
られて作動子２２の移動が停止する。

そして、パケット８の揺動量がフィードバックされるに
伴い、第４図二に示すように、操作具１６とスプール操
作部２０ａとの接当が解除されて、スプリング２１の
付勢力によりスプール２０が常時位置側にスライド操作
される。

そして、スプール２０が常時位置に復帰して、前記スプ
ール流路３７の始端部が前記分岐路３５に一致すると第
２環状空間２４とタンクポート３６とが連通状態となり
、第４図示に示すように、スプリング２６の付勢力によ
り作動子２２が前記常時位置にスライド操作される。

そして、この時、パイロット圧が解除されてコントロー
ルバルブ■がシリンダ１１停止位置に復帰する。

上記パイロットバルブ操作構造の構成によれば、スプー
ル２０の挿入量すなわち作動子２２に対するスプール２
０の移動操作量に応じて、作動子２２の移動量が決定さ
れるので、スプール２０の操作量に比例したパイロット
圧供給を行えて、パイロット圧の漸次的供給を容易に行
える。

そして、前述の第４図への状態からパケット８の揺動量
に対するフィードバックの時間より遅い速度でスプール
２０をスライドさせるべく操作具１６を回転操作させる
ときは、第４図の口とへの状態がくり返されてコントロ
ールバルブ■を断続し、パケット８がオーバーランする
ことなく微調整をすることができる。

前記アーム７とリンク１３を連係する機構は、軸３８を
介してリンク１２．１３を相対回転自在に連結し、その
軸３８に取付枠１５を遊嵌して、この取付枠１５にアー
ムシリンダ用コントロールバルブ■に対スるパイロット
バルブＶ、、Ｖ、を設けると共に、これを操作するため
の操作具１６を軸３８に取付け、そしてアーム枢支軸３
９をアーム７に固羞して、この軸３９と前記取付枠１５
とをワイヤ４０によって連結して構成され、前記ブーム
６に対する連係機構も同様に構威され、もって作業用ア
ームＡをモデルＤによって遠隔操作すべく構威されてい
る。

以上要するに、本考案の特徴とする構成は冒頭に記載し
たパイロットバルブ操作構造において、パイロットバル
ブには、バルブケース内を二つの弁室に仕切るピストン
状作動子と、そのピストン状作動子を貫いて左右の前記
弁室に位置し、がっ、一端を操作具存在側のバルブケー
ス外へ突出させたスプールとを備え、前記スプールをポ
ンプポートと前記両弁室との連通状態を断つと共に炸部
アクチュエータへの給油ポートに連なる一方の前記弁室
をタンクポートに開放する第一状態と、前記操作具の押
圧作動に伴って前記ポンプポートを前記一方の弁室とは
反対側の前記弁室に連通させると共に前記一方の弁室と
タンクポートとの連通状態を断つ第二状態とに切換自在
に構威し、前記ピストン状作動子は、前記スプールが第
二状態に切換えられたのちに前記一方の弁室を圧縮して
外部アクチュエータ側へ一定量の圧油を供給すべく前記
スプールおよびバルブケースに対して相対摺動自在に構
成してあり、さらに、前記バルブケース内には、前記フ
ィードバック手段による取付枠の移動により前記バルブ
ケースが操作具から遠ざかるに伴って前記スプールなら
びにピストン状作動子をもとの位置に復帰させる復帰用
スプリングを設けた点にあり、かかる構成から次の作用
効果を奏する。

すなわち、パイロットバルブのスプール操作量に対して
ほぼ比例的にパイロット流量を外部のコントロールバル
ブに供給することができる利点がある。

そして第二状態にスプールをスライドさせるべく操作具
を操作するとポンプポートからの油圧によりピストン状
の作動子がスライドしてパイロット圧がかかり、コント
ロールバルブの切換えによる外部アクチュエータの作動
に伴ってフィードバックによりスプール及び作動子が第
一状態の位置に復帰するが、このときスプールをフィー
ドバックの速度より遅い速度で第二状態になるべく、ス
ライドさせると作動子が断続して往復摺動することとな
り、アクチュエータのオーバーランを抑制することがで
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る作業機のパイロットバルブ操作構造
の実施例を示し、第１図はバックホウの全体側面図、第
２図は連係機構の系統図、第３図はパイロットバルブ操
作部の斜視図、第４図イ９口。ハ、二、ホは要部の構造とその作動状態を示す断面図で
ある。１１・・・・・・アクチュエータ、１５・・・・・・取
付枠、１６・・・・・・操作具、１８・・・・・・フィ
ードバック手段、１９・・・・・・バルブケース、２０
・・・・・・スプール、２１．２６・・・・・・スプリ
ング、２２・・・・・・ピストン状作動子、２３．２４
・・・・・・弁室、２９・・・・・・ポンプポー１〜．
３６・・・・・・タンクポート、３８・・・・・・給油
ポート、■１・・・・・・パイロットバルブ、■・・・
・・・コントロールノくルブ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

取付枠１５上に互に適当間隔を隔てて二つのパイロット
バルブＶ１．Ｖ１を対向配置し、その両パイロットバル
ブＶ、、Ｖ、間に一つの操作具１６を配置して、操作具
１６の押圧作動に伴って何れか一方のパイロットバルブ
■１を択一的に操作可能に構成すると共に、そのパイロ
ットバルブ■１の操作で外部コントロールバルブ■を切
換え、そのコントロールバルブ■の切換えにより作動さ
れる外部アクチュエータの作動に伴って前記操作具１６
の操作方向と同方向に取付枠１５を移動させるフィード
バック手段１８を設けたパイロットバルブ操作構造であ
って、前記パイロットバルブＶ、、Ｖ、には、バルブケ
ース１９内を二つの弁室２３．２４に仕切るピストン状
作動子２２と、そのピストン状作動子２２を貫いて左右
の前記弁室２３，２４に位置し、がっ、一端を操作具１
６存在側のバルブケース１９外へ突出させたスプール２
０とを備え、前記スプール２０を、ポンプポート２９と
前記両弁室２３．２４との連通状態を断つと共に外部ア
クチュエータへの給油ポート３８に連なる一方の前記弁
室２３をタンクポート３６に開放する第一状態と、前記
操作具１６の押圧作動に伴って前記ポンプポート２９を
前記一方の弁室２３とは反対側の前記弁室２４に連通さ
せると共に前記一方の弁室２３とタンクポート３６との
連通状態を断つ第二状態とに切換自在に構威し、前記ピ
ストン状作動子２２は、前記スプール２０が第二状態に
切換えられたのちに前記一方の弁室２３を圧縮して外部
アクチュエータ側へ一定量の圧油を供給すべく前記スプ
ール２０およびバルブケース１９に対して相対摺動自在
に構成してあり、さらに、前記バルブケース１９内には
、前記フィードバック手段１８による取付枠１５の移動
により前記バルブケース１９が操作具１６から遠さ゛か
るに伴って前記スプール２０ならびにピストン状作動子
２２をもとの位置に復帰させる復帰用スプノング２１．
２６を設けであることを特徴とする作業機のパイロット
バルブ操作構造。