JPH0344841Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油圧シヨベルのシリンダ戻り回路の流
量規制のための絞り回路に関するものである。

第１図は従来の油圧シヨベルの回路図で、１は
ポンプ、２はコントロールバルブ、３はリリーフ
バルブである。４は走行用スプール弁、５は旋回
用スプール弁、６はアーム用スプール弁である。
７は作動油タンク、８はアームシリンダ、９はア
ームシリンダ８のロツド側に接続した管路、１０
はアームシリンダ８のボトム側に接続した管路
で、チエツクバルブと固定絞りを組合わせた流量
制限型逆止弁１１を有している。

流量制限型逆止弁１１を設けてアームシリンダ
８の伸び方向の戻り流量を規制するが、定絞りの
選定面積によつては、１外力によりシリンダが伸
び方向へ自重降下し、かつエンジン回転数が低い
場合、戻り流量を充分規制できず、ポンプ吐出量
がシリンダの必要供給量を下まわり、シリンダ供
給側が負圧となる。又、２シリンダ８を伸ばして
掘削する場合、上記固定絞りによりシリンダ戻り
側の圧油の流通が阻害されシリンダ戻り側の圧力
が上昇し、シリンダ供給側圧力を有効に掘削力に
変換できない…等の欠点を有していた。

本考案はこのような欠点を改良し、 １ 外力によりシリンダが自重降下する場合、シ
リンダ戻り側流量を規制し（絞り）、シリンダ
の必要供給量をエンジン回転数により変化する
ポンプ吐出流量と常に等しくすること。

２ 掘削時はシリンダ戻り側の流量規制を解除
し、シリンダ戻り側圧力を最小限にしてシリン
ダ供給側圧力を有効に掘削力へと変換できるよ
うにしようとするものである。

このような目的を達成するための構成を要約す
ると、アーム用スプール弁内に２位置切換方式の
可変絞りスプールを設け、シリンダ戻り側圧力と
供給側圧力とによつてこの可変絞りスプールの面
積を変化させるようにしている。そして、シリン
ダ戻り側圧力が高くなる程、可変絞りスプールの
絞り部の面積を大きく（流通量を多く）するよう
にし、シリンダ供給側圧力が或一定値以上に達す
ると、可変絞りスプールの絞り部の面積が最大に
なるようにしたものである。

以下この考案の実施例について第２図と第３図
を参照して説明する。第２図において、アーム用
スプール弁６′は２位置切換方式の可変絞りスプ
ール６ａを備えている。

２位置切換方式の可変絞りスプール６ａの詳細
を第３図〜第５図に示す。第４図に示す如く、可
変絞りスプール６ａはイ位置で面積が最小で、第
５図のロ位置に移動するにしたがつて絞り面積が
大となるよう構成されている。６ｂは可変絞りス
プール６ａを常時絞り面積最小のイ位置、即ち絞
り面積最小の位置に維持しておこうとするばね、
６ｃはアーム用スプール弁６′を第２図の「Ａ」
位置にしたとき、アームシリンダ８のロツド側に
接続した管路９と接続する通路、６ｄはアーム用
スプールを第２図の「Ａ」位置に切換えたとき、
アーム用シリンダ８のボトム側に接続した通路10
と接続する通路であつて、パラレル通路２ｂとも
接続する。

６ｅは通路６ｃに発生した圧力で可変絞りスプ
ール６ａをばね６ｂに対抗して絞り面積が大きく
なるロ位置に向つて切換えるよう設けた通路、６
ｆは通路６ｄに発生した圧力で可変絞りスプール
６ａをばね６ｂに対抗して絞り面積を大きくする
ロ位置に切換えるように設けた通路、６ｇはアー
ム用スプール６を第２図の「Ａ」位置にしたと
き、タンク通路２ｃと接続される通路、６ｈは可
変絞りスプール６ａのばね６ｂ側の室と通路６ｇ
とを接続する通路である。

本考案は以上の構成であつて、以下作動につい
て説明する。アーム用スプール弁６′を第２図の
「Ａ」位置に切換えた場合、中立通路２ａは遮断
され、ポンプ吐出量はパラレル通路２ｂに流れ、
通路６ｄ、管路１０を介してアームシリンダ８の
ボトム側に供給される。又アームシリンダ８のロ
ツド側の戻り流量は管路９、通路６ｃ、可変絞り
スプール６ａ、通路６ｇを介して通路２ｃを通
り、作動油タンク７に戻る。

この操作をする場合でしかも (a) バケツトが地上から離れた状態では、バケツ
トアーム等の重量によつてアームシリンダ８が
伸びる方向に力を受けるので、自重降下とな
る。この場合アームシリンダ８のロツド側から
管路９へ排出される流量、即ち戻り流量は前記
のように可変絞りスプール６ａを通過するが、
可変絞りスプール６ａはある適正に設定された
面積であるため、アームシリンダ８の戻り流量
は規制された流量となり、管路９側に或圧力
Poutが発生する。ここで油圧ポンプ１の吐出
量がアームシリンダ８のボトム側の必要供給量
に常に達するよう、前記可変絞りスプール６ａ
の絞り部の面積を決めておけば、アームシリン
ダ８のボトム側管路の圧力Pinは Pin＝Pout×A′／Ａなる圧力が発生する。

ただしＡはボトム側面積、A′はロツド側面
積である。

これらボトム側の圧力Pinとロツド側の圧力
Poutは夫々通路６ｆと通路６ｅを介して可変
絞りスプール６ａに作用し、ばね６ｂに対抗し
て可変絞りスプール６ａをロ位置側、すなわち
絞り部の面積が大きくなる方向へ移動する。こ
の結果戻り流量が増加するので、アームシリン
ダ８のボトム側の必要供給量も増加する。しか
し油圧ポンプ１の吐出量が一定のため、ボトム
側の圧力Pinが低下し、再度可変絞りスプール
６ａはばね６ｂの力によつて絞り面積が小さい
イ側に移動する。

これら動作の繰返しで可変絞りスプール６ａ
の開口面積はばね６ｂの力と圧力PinとPoutと
の釣合いのとれた位置で決定され、これが保持
されてアームシリンダ８のボトム側の負圧或は
異常圧の発生が防止される。

(b) 又は掘削状態では掘削抵抗が大きく、アーム
シリンダ８のボトム側には可成りの圧力Pinが
必要となる。ａのバケツトが地表から離れてい
る場合と同様、Pinの圧力は可変絞りスプール
６ａに作用し、ばね６ｂに対抗してロ位置に移
動する。ここであるPinに達したとき、可変絞
りスプール６ａの開口面積を最大になるようば
ね６ｂの力及びストロークを設定しておけば掘
削時のロツド側の圧力Poutは最低となり、圧
力Pinは有効にアームシリンダ８のボトム側に
作用し、大きな掘削力が得られることになる。

以上のごとく、アームシリンダ８を伸ばすよう
にアーム用スプール弁６を「Ａ」位置に切換えた
時で、しかもバケツトが地上を離れている場合で
も、アームシリンダ８のボトム側は負圧或は異常
圧になることなく、最適圧力が維持される。

又掘削時は掘削抵抗によるが、大体高い掘削圧
力が必要となるので、可変絞りスプール６ａの絞
り部の面積は最大となり、戻り側の圧力は最小と
なり、有効圧力が大きくなり、大きな掘削力が得
られる。

以上の説明はアーム用スプールについて説明し
たが、バケツト用スプール弁に使用しても同様の
効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油圧シヨベルの油圧回路図。第
２図は本考案の油圧回路を示す。第３図は第２図
におけるアームスプール弁内の可変絞りスプール
の拡大詳細図。第４図は可変絞りスプールの詳細
構造を示し、絞り面積が最少状態を、又第５図は
同じく絞り面積が最大状態を示す。 図において；１…油圧ポンプ、２…コントロー
ルバルブ、２ａ…（コントロールバルブの）中立
通路、２ｂ…（コントロールバルブの）パラレル
通路、２ｃ…（コントロールバルブの）タンク通
路、３…リリーフバルブ、４…走行用スプール、
５…旋回用スプール、６，６′…アーム用スプー
ル弁、７…作動油タンク、８…アームシリンダ、
９…アームシリンダのロツド側管路、１０…アー
ムシリンダのボトム側管路、１１…流量制限型逆
止弁、６ａ…（２位置切換方式の）可変絞りスプ
ール、６ｂ…ばね、６ｃ…（アーム用スプール弁
を「Ａ」位置にしたときアームシリンダのロツド
側に接続した管路と接続する）管路、６ｄ…
（「Ａ」位置にしたときアームシリンダのボトム側
に接続した管路と接続する）通路、６ｅ…通路６
ｃに発生した圧力で可変絞りスプール６ａをロ方
向に切換える通路、６ｆ…（可変絞りスプールを
ばねに抗してロ方向に切換えるための）通路、６
ｇ…（「Ａ」位置にした時タンク通路に接続され
る）通路、６ｉ…（可変絞りスプールのばね側の
室と通路６ｆを接続する）通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 油圧シヨベルのアーム用スプール弁６′内に２
   位置切換方式の可変絞りスプール６ａを設け、該
   可変絞りスプール６ａをシリンダ戻り側圧力とシ
   リンダ供給側双方圧力とによつて可変絞りスプー
   ルの絞り面積を変化させるようにし、シリンダ戻
   り側圧力Pout又はシリンダ供給側圧力Pinが高く
   なる程絞り部の面積が大きくなり、シリンダ戻り
   側圧力Pout又はシリンダ供給側圧力Pinが一定圧
   以上に達したとき絞り部の面積が最大になるよう
   にしたことを特徴とする油圧シヨベルのシリンダ
   絞り回路。