JPH0464375B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、油圧シヨベルのアーム切換弁および
旋回切換弁に関するものである。

従来の技術 油圧シヨベルの上部旋回体フロント部には、ブ
ーム、アーム、バケツトなど作業アタツチメント
（図示なし）を装着して種々の掘削作業を行なつ
ている。そのうち、バケツト側面を傾斜壁面に押
付けて壁面を垂直に掘削する旋回押付掘削やアー
ム斜め引き整地などがあるが、いずれも旋回とア
ームの同時操作を行なうものである。それで旋回
押付掘削においては、旋回力が小さいとバケツト
が側方へ逃げて傾斜壁面を垂直に掘削することが
できない。そのために、油圧シヨベルにて旋回と
アームを同時操作する場合には旋回優先システム
が採用されている。第５図は従来技術の旋回優先
システムの油圧回路図である。図において、１は
旋回操作用リモートコントロール弁（以下リモコ
ン弁という）、２はアーム操作用リモコン弁、３
は旋回モータ、４はアームシリンダ、５′は旋回
切換弁、６′はアーム切換弁、７は油圧ポンプ、
８は旋回切換弁５′左右のパイロツト圧受圧部を
連通する油路中間部に設けたシヤトル弁、９はパ
イロツトポンプである。

第５図油圧回路において、旋回・アームの同時
操作における作動機能について述べる。たとえば
旋回用リモコン弁１をイ位置へ、またアーム用リ
モコン弁２をロ位置へ同時に操作する。そうする
と旋回用リモコン弁１よりのパイロツト圧はパイ
ロツト油路１０を経て旋回切換弁５′の右側パイ
ロツト圧受圧部へ作用し旋回切換弁５′をハ位置
に切換えるとともに、アーム用リモコン弁２より
のパイロツト圧はパイロツト油路１１を経てアー
ム切換弁６′の右側パイロツト圧受圧部へ作用し
アーム切換弁６′をニ位置に切換える。それと同
時に、油圧ポンプ７よりの吐出圧油は油路１２、
チエツク弁１３、油路１４，１５、チエツク弁１
６、旋回切換弁５′のハ位置を経て旋回モータ３
へ送油され、該旋回モータ３を回転作動させる。
一方、アームシリンダ４は旋回モータ３と回路が
パラレルに設けられているので、油圧ポンプ７よ
りの吐出圧油はチエツク弁１３、油路１７、アー
ム切換弁６′のニ位置、油路１８を経てアームシ
リンダ４のヘツド側に送油され、該アームシリン
ダ４の伸張作動を行なわしめる。そしてまた、旋
回切換弁５′の右側パイロツト圧受圧部に作用し
たパイロツト圧油の一部は、シヤトル弁８、油路
１９を経てアーム切換弁６′のニ位置セクシヨン
内の可変リストリクタ２０にも作用する。そこで
アームシリンダ４ピストンロツド側よりの戻り油
回路は、アーム切換弁６′のニ位置セクシヨン内
可変絞り部２１にて油路が絞られる。そのため
に、アームシリンダ４のヘツド側圧力は昇圧する
が送油量は減少するので、油圧ポンプ７よりの吐
出圧油はチエツク弁１３、油路１４，１５、チエ
ツク弁１６、旋回切換弁５′のハ位置を経て旋回
モータ３へ多分に供給され、旋回力は増大する。

この発明の解決すべき問題点 油圧シヨベルが旋回・アーム同時操作する場合
に、従来技術では前述の如き旋回優先システムを
採用して旋回力の増大をはかつている。それで第
５図において、アーム切換弁６′のニ位置セクシ
ヨン内可変リストリクタ２０に作用するパイロツ
ト圧信号には、旋回用リモコン弁１のパイロツト
２次圧を使用している。

しかし油圧シヨベルの機種によつてたとえば小
型油圧シヨベルにおいては、リモコン弁操作式を
採用せずに、直接レバおよびリンクなどによるい
わゆる直引き操作式切換弁を装備しているものが
ある。そのために第５図従来技術における如きリ
モコン弁よりのパイロツト２次圧を使用できな
い。それで本発明は上記の点を改善し、直引き操
作式およびリモコン弁操作式に採用可能なアーム
および旋回切換弁を提供することを目的とするも
のである。

問題を解決するための手段 前記問題を解決するために講じた本発明の手段
は、 イ アーム切換弁のスプール内に絞り部付ピスト
ンを挿入したピストン摺動室を設け、 ロ アームシリンダ伸張作動切換時には、ピスト
ン摺動室前部側およびそのノツチ穴を介してア
ームシリンダのピストンロツド側とリターン油
路とを連通し、 ハ かつ、旋回切換弁の切換作動と連動してアー
ム切換弁のスプール内ピストン後側ばね室側の
ドレン油路を遮断するとともに、 ニ ピストン後側ばね室内のばね力により上記絞
り部付ピストンが、アームスプールのピストン
摺動室前部側のノツチ穴開口面積を絞り込み可
能に構成した。

作 用 イ アーム切換弁が中立位置にあるときにはピス
トン摺動室に作動油が流れないので、旋回切換
作動させてもアームスプール内ピストン後側ば
ね室に開通しているドレン油路を閉じるだけで
旋回作動には関係がない。

ロ アーム切換弁を切換作動していても旋回切換
弁が中立位置にあれば、アームスプール内ピス
トン後側ばね室に通じる旋回切換弁のドレン油
路部が油タンクに開通しているので、アームス
プール内絞り部付ピストンは絞り機能を作動し
ない。

ハ 旋回モータ回転とアームシリンダ伸張作動と
を同時操作すると、アーム切換弁のスプール内
ピストン後側ばね室より通じているドレン油路
は旋回切換弁内にて遮断される。またアームシ
リンダのピストンロツド側からの戻り油は、ア
ーム切換弁、アームスプール内ピストン摺動室
前部側およびそのノツチ穴を経てタンクポート
より油タンクへ戻る。

ニ 同時に、ピストン摺動室前部側へ流入した戻
り油の一部がピストンの絞り部を経てピストン
後側ばね室へ通じるので、ピストンはピストン
の後側に組込んだスプリングのばね力により前
側へ移動し、ピストン摺動室前部側のノツチ穴
開口面積を絞り込む。

ホ そのために、アームシリンダへの流量が減少
するので、油圧ポンプからの吐出圧油は旋回切
換弁を経て旋回モータへ多分に供給され、旋回
モータの旋回力は増大する。

実施例 以下、本発明の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の旋回およびアーム切換弁を有
する油圧回路図であるが、３は旋回モータ、４は
アームシリンダ、５は直引き操作式旋回切換弁、
６は直引き操作式アーム切換弁、７は油圧ポン
プ、２２は旋回切換弁５用チエツク弁、２３はア
ーム切換弁６用チエツク弁、２４はアーム切換弁
６のヘ位置セクシヨン内ピストンリリーフ部、２
５は絞り部、２６は旋回モータ３用リリーフ弁、
２７は旋回モータ３用チエツク弁、２８はブース
トチエツク弁、２９はチエツク弁、３０は油圧ポ
ンプ７駆動用原動機、３１はメイン油路用リリー
フ弁、３２は油タンク、３４はアーム切換弁６内
のセンタバイパス油路、４６は旋回切換弁５内に
設けられたドレン油路部である。

第２図は第１図内アーム切換弁６の断面詳細図
であるが、アームスプールは中立位置にある。図
において、３３はアーム切換弁６のボデイ、３４
はボデイ３３内のセンタバイパス油路、３５はア
ームスプール、３６はアームスプール３５内に設
けられたピストン摺動室、３７，３８はアームス
プール３５の外周部よりピストン摺動室３６に通
じるノツチ穴、３９はアームスプール３５に螺着
したスプールヘツド、４０はばね室、４１はアー
ムスプール３５の外周部よりばね室４０に通じる
ノツチ穴、４２はピストン摺動室３６内の絞り部
４７付きピストン、４３はピストン４２の後側の
ばね室４０内に組込まれたスプリング、４４はボ
デイ３３に取付けられた後部プレート、４５は後
部プレート４４に設けられたドレンポート、４６
は旋回切換弁５内に設けられているドレン油路部
である。第２図の如くアームスプール３５が中立
位置にあるときには、ピストン摺動室３６内に作
動油は送油されない。そしてそのときには、アー
ムスプール３５内ばね室４０は旋回切換弁５内に
開通しているドレン油路部４６を経て油タンク３
２と連通している。

第３図は旋回切換弁５およびアーム切換弁６の
それぞれスプールを矢印の方向へ切換えたときの
断面詳細図である。図において、４８は旋回切換
弁５のドレン導入ポート、４９は旋回スプール、
５０は旋回スプール４９内に設けられたドレン油
路、５１は旋回スプール４９が中立位置のときド
レン油路５０に連通するタンクポート、５２はア
ーム切換弁６のドレンポート４５と旋回切換弁５
のドレン導入ポート４８とを接続するドレン油
路、Ａはアームシリンダ４のヘツド側油室へ連通
するアーム切換弁６のポート、Ｂはアームシリン
ダ４のピストンロツド側油室へ連通するポート、
５３はアーム切換弁６の戻り油用リターンポート
である。

次に第１図および第３図に基づき、旋回・アー
ム同時操作における本発明切換弁の作動機能につ
いて述べる。旋回モータ３回転とアームシリンダ
４伸張作動とを同時操作すると、旋回切換弁５の
旋回スプール４９内ドレン油路５０はタンクポー
ト５１への通路を遮断される。またアームシリン
ダ４のピストンロツド側油室からの戻り油は、ア
ーム切換弁６のポートＢ、アームスプール３５の
ノツチ穴３７、ピストン摺動室３６前部側、ノツ
チ穴３８、リターンポート５３を経て油タンク３
２へ戻る。それと同時に、ピストン摺動室３６前
部側へ流入した戻り油の一部がピストン４２の絞
り部４７を経てピストン４２後側のばね室４０へ
通じるので、ピストン４２はスプリング４３のば
ね力により前側へ移動し、ピストン摺動室３６前
部側のノツチ穴３８の開口面積を絞り込む。その
ために、アームシリンダ４への流量が減少するの
で、油圧ポンプ７からの吐出圧油は旋回切換弁５
を経て旋回モータ３へ多分に供給され、旋回モー
タ３の旋回力は増大する。次に第４図は本発明の
他の実施例であるが、旋回モータ３およびアーム
シリンダ４操作用にそれぞれリモコン弁１および
２を配置したものである。そのために図におい
て、旋回切換弁５４およびアーム切換弁５５は左
右にパイロツト圧受圧部を有し、リモコン弁１お
よび２からのパイロツト圧によりそれぞれ切換作
動させられる。そして旋回切換弁５４およびアー
ム切換弁５５の作動機能は、前述第１図における
旋回切換弁５およびアーム切換弁６と同様であ
る。

発明の効果 前述のように本発明の油圧シヨベル用切換弁で
は、アーム切換弁のアームスプール内に絞り部付
ピストンを挿入したピストン摺動室を設け、旋
回・アーム同時操作時にアームシリンダを伸張せ
しめた場合、旋回切換弁内旋回スプールがアーム
切換弁内アームスプールのばね室より連通するド
レン油路を遮断する如く構成した。そのためにア
ームスプール内の絞り部付ピストンが、アームシ
リンダからの戻り油路を絞り込んで、アームシリ
ンダへの流量を減少せしめ、旋回モータへの流量
を増加しその旋回力を増大させた。従来技術では
アームシリンダからの戻り油路を絞り込むため
に、リモコン弁よりのパイロツト２次圧を使用し
ていたので、油圧シヨベルの機種によつてリモコ
ン操作方式を用いていないものには従来技術切換
弁による旋回優先システムを採用することができ
なかつた。しかし本発明では、旋回切換弁を切換
操作するとアームスプール内ばね室に通ずるドレ
ン油路を遮断し、アームスプール内の絞り部付ピ
ストンがアームシリンダへの流量を減少させ、旋
回モータへの流量を増加させることができた。し
たがつて本発明の切換弁は、油圧シヨベルが直引
き操作式、リモコン弁操作式いずれの場合でも旋
回・アーム同時操作時の旋回優先システムが可能
となり、油圧シヨベルの多機種にわたつて旋回優
先システムの機能を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の切換弁を有する油圧回路図、
第２図はアーム切換弁の断面詳細図、第３図は旋
回およびアーム切換弁の断面詳細図、第４図は本
発明の他の実施例油圧回路図、第５図は従来技術
の切換弁を有する油圧回路図である。 ３……旋回モータ、４……アームシリンダ、
５，５′，５４……旋回切換弁、６，６′，５５…
…アーム切換弁、３５……アームスプール、３６
……ピストン摺動室、３７，３８，４１……ノツ
チ穴、４０……ばね室、４２……ピストン、４５
……ドレンポート、４６……ドレン油路部、４７
……絞り部、４９……旋回スプール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧ポンプよりの吐出圧油を切換えて各種油
   圧アクチユエータを作動制御せしめる油圧シヨベ
   ルの油圧回路内切換弁において、アーム切換弁の
   スプール内に絞り部付ピストンを挿入したピスト
   ン摺動室を設け、アームシリンダ伸張作動切換時
   にはピストン摺動室前部側およびそのノツチ穴を
   介してアームシリンダのピストンロツド側とリタ
   ーン油路とを連通し、かつ旋回切換弁の切換作動
   と連動してアーム切換弁のスプール内ピストン後
   側ばね室側のドレン油路を遮断するとともに、ピ
   ストン後側ばね室内のばね力により上記絞り部付
   ピストンがスプールのピストン摺動室前部側のノ
   ツチ穴開口面積を絞り込み可能に構成しているこ
   とを特徴とする油圧シヨベル用切換弁。