JPH0741002U - 旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 旋回体をフリー旋回状態および旋回拘束状態
に選択的に切換えることを可能とし、フリー旋回時に圧
力損失を小さくして完全なフリー旋回を可能とし、構成
の小形化および旋回動作の高精度化を図る。 【構成】 油圧モータ２４の一方のポート２５または２
６にポンプ２１から作動油が供給されることによって、
旋回体４１を正方向Ｄ１または逆方向Ｄ２に旋回させ、
作動油の供給方向および流量を変化させて、油圧モータ
２４の旋回動作を加速、制動および中立の３つの態様に
切換えて制御し、旋回制御弁２９と油圧モータ２４との
間にパイロット圧で駆動される旋回ロック弁３０を設け
る。旋回ロック弁３０は、非作動位置Ｍ３ａでは油圧モ
ータ２４の両ポート２４，２５が作動油によって閉塞さ
れ、切換位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａでは旋回制御弁２９に連通
される。旋回ロック弁２９のパイロット圧は、各電磁切
換弁４３，４４のオン／オフ動作によって、制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえばクローラクレーンの旋回動作を制御するために好適に実施 することができる旋回制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３は、典型的な先行技術の旋回制御装置を示す油圧回路図である。クローラ クレーンなどの建設機械の旋回体１は、油圧モータ３によって旋回駆動され、加 速旋回時には、旋回制御手段４内に設けられる旋回制御弁５のスプールを第１オ フセット位置Ｍ１または第２オフセット位置Ｍ２の方向にパイロット圧Ｐｉａ， Ｐｉｂの大きさに応じて変位させて、ポンプ６から前記油圧モータ３へ供給され る作動油の供給方向および供給量を制御し、前記作動油の供給方向に対応する旋 回方向へ旋回体１を加速旋回させている。

【０００３】 また前記旋回制御弁５のスプールを中立位置Ｍ３に復帰させたときには、ポン プ６からの作動油は油通路７を介してタンク１６へバイパスさせて回収し、その ためポンプ６は無負荷となる。油圧モータ３の出入口ポート３ａ，３ｂに接続す る管路１４，１５は相互に連通し、油圧モータ３に連結された旋回体１は慣性に より旋回する。旋回体１のフリー旋回時において、油圧モータ３の吸入側管路の 油量が不足した場合、油通路８およびチェック弁１７を介してタンク１６から作 動油が補給される。

【０００４】 このようにしてフリー旋回する旋回体１を制動するときには、その旋回方向と は逆方向に油圧モータ３が旋回する方向に、旋回制御弁５へのパイロット圧Ｐｉ ａ，Ｐｉｂを作用させてスプールを変位させ、油圧モータ３の吐出側となってい る一方のポートに作動油を導いて逆向きに加圧し、前記旋回体１の慣性旋回を制 動している。

【０００５】 このような先行技術では、旋回制御弁５のスプールを中立位置Ｍ３にしても、 旋回体１に制動力が作用しないため、旋回体１を徐々に減速させることができず 、旋回体１の旋回動作を微調整することができないという問題がある。また旋回 制御弁５が中立のときでも、風などの外力によって旋回体１が流されて、不所望 に変位してしまうという問題がある。

【０００６】 このような問題を解決するために他の先行技術では、図４に示されるように、 油圧モータ３と旋回制御弁５との間にリリーフ弁９，１０を設け、旋回制御弁５ を中立にして切換弁１１を切換えると、パイロット弁１３の設定圧力に応じた制 動圧が油圧モータ３に作用するようにしているが、この制動力を作用させる必要 がないフリー旋回時に各リリーフ弁９，１０の設定圧力を下げても、圧力損失が 大きいために、完全なフリー旋回を行うことができないという問題がある。

【０００７】 これらの図３および図４に示される先行技術に類似の他の先行技術は、たとえ ば特公平２−４８０１（特開昭５５−１４５８０２）に示されているけれども、 この先行技術においても、上述の図４に示される先行技術と同様に、フリー旋回 時の圧力損失によって完全なフリー旋回を行うことができないという問題を有す るとともに、中間圧力設定用として旋回制御弁と油圧モータとの間に並列に設け られる２つのリリーフ弁、これらのリリーフ弁の各設定圧力を切換えるための２ つのパイロット弁、各パイロット弁のいずれかを選択するための切換弁、および 背圧設定用の制御弁などが設けられており、構成が複雑であるという問題を有す る。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

したがって本考案の目的は、簡単な構成で、選択的に旋回体の旋回動作を解放 ／拘束し、高精度で旋回動作を制御することができる操作性の向上された旋回制 御装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 本考案は、圧力源と、 ２つのポートを有し、これらの２つのポートのうちいずれか一方のポートに前 記圧力源から作動流体が供給されることによって、旋回体を正方向に旋回させ、 かつ前記２つのポートのうちいずれか他方のポートに前記圧力源から作動流体が 供給されることによって、前記旋回体を逆方向に旋回させる流体圧モータと、 前記圧力源から供給される作動流体の供給方向および流量を変化させて、流体 圧モータの旋回動作を加速、制動および中立の３つの態様に切換えて制御する旋 回制御弁とを備える旋回制御装置において、 前記旋回制御弁と流体圧モータとの間にパイロット圧力で駆動される旋回ロッ ク弁を設け、この旋回ロック弁は、非作動位置では流体圧モータの両ポートが閉 塞され、かつ作動位置では前記旋回制御弁に連通され、 前記旋回ロック弁の両側のパイロット管路に電磁切換弁をそれぞれ設け、各電 磁切換弁のオン／オフ動作によって、旋回体の旋回動作を解放状態と拘束状態と に選択的に切換えることを特徴とする旋回制御装置である。

【００１０】

【作用】

本考案に従えば、圧力源から吐出される作動流体は、旋回制御弁および旋回ロ ック弁を経て流体圧モータに供給され、この流体圧モータへの作動流体の供給方 向および流量に応じて旋回体が正方向または逆方向に旋回駆動される。前記旋回 ロック弁は、２つの電磁弁を介するパイロット圧によって駆動され、これらの電 磁弁を同時にオン／オフ動作させることによって、旋回体の旋回動作を解放状態 と拘束状態とに選択的に切換えることができる。

【００１１】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例の旋回制御装置を示す油圧回路図である。タンク２ ０内の作動油は圧力源であるポンプ２１によって汲み上げられ、吐出管路２３か ら分岐して油圧モータ２４の２つのポート２５，２６に接続される２本の主管路 ２７，２８に導かれる。これらの主管路２７，２８には、旋回制御弁２９および 旋回ロック弁３０が介在される。各主管路２７，２８の旋回ロック弁３０と油圧 モータ２４との間には戻り管路３１，３３が接続され、各戻り管路３１，３３に はリリーフ弁３４，３５と逆止弁３６，３７とが介在され、主管路２７，２８内 の圧力を設定圧力以下に保つように構成される。

【００１２】 前記旋回制御弁２９は、スライドスプール方式のオープンセンタ形７ポート３ 位置切換弁であって、パイロット管路３８，３９を介するパイロット圧Ｐｉａ， Ｐｉｂによって第１および第２オフセット位置Ｍ１，Ｍ２ならびに中立位置Ｍ３ 間にわたって過渡的に切換えられる。旋回制御弁２９は、中立位置Ｍ３において 主管路２７と２８とを連通する。

【００１３】 また前記旋回ロック弁３０は、スライドスプール方式のクローズドセンタ形４ ポート３位置切換弁であって、前記パイロット管路３８，３９にそれぞれ接続さ れたパイロット管路４０，４１を介するパイロット圧Ｐｉａ，Ｐｉｂによって、 第１および第２オフセット位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａならびに非作動位置Ｍ３ａ間にわ たって過渡的に切換えられる。

【００１４】 各パイロット管路４０，４１には、３ポート２位置電磁切換弁４３，４４がそ れぞれ接続され、一方の電磁切換弁４３には一定のパイロット圧Ｐｉ₀がパイロ ット管路４５を介して導かれる。電磁切換弁４３が励磁されて第１オフセット位 置Ａ１から第２オフセット位置Ａ２へ切換えられると、旋回ロック弁３０のパイ ロット室３０ａには、パイロット管路５１を介してパイロット圧Ｐｉａが導かれ るとともに、旋回制御弁２９のパイロット室２９ａには、パイロット管路３８を 介してパイロット圧Ｐｉａが導かれる。

【００１５】 また電磁切換弁４３が非励磁状態となって第２オフセット位置Ａ２から第１オ フセット位置Ａ１へ復帰すると、旋回ロック弁３０のパイロット室３０ａにはパ イロット管路５１を介してパイロット圧Ｐｉ₀が導かれるとともに、旋回制御弁 ２９のパイロット室２９ａにはパイロット管路３８を介してパイロット圧Ｐｉａ が導かれる。

【００１６】 次に、もう一方の電磁切換弁４４についてみると、電磁切換弁４４が励磁され て第１オフセット位置Ｂ１から第２オフセット位置Ｂ２へ切換えられると、旋回 ロック弁３０のパイロット室３０ｂにはパイロット管路４１を介してパイロット 圧Ｐｉｂが導かれるとともに、旋回制御弁２９のパイロット室２９ｂには、パイ ロット管路３９を介してパイロット圧Ｐｉｂが導かれる。

【００１７】 また電磁切換弁４４が非励磁状態となって第２オフセット位置Ｂ１から第１オ フセット位置Ｂ２へ復帰すると、旋回ロック弁３０のパイロット室３０ｂは、パ イロット管路４７およびドレン管路５０への連通によって圧力が解放されるとと もに、旋回制御弁２９のパイロット室２９ｂには、パイロット管路３９を介して パイロット圧Ｐｉｂが導かれる。なお、吐出管路２３の分岐管路には、吐出側回 路の最高圧力を規制するためのリリーフ弁５４が設けられている。

【００１８】 上述のパイロット圧Ｐｉａ，Ｐｉｂは、次に述べるパイロット弁５５によって 制御され、その構成について以下に説明する。

【００１９】 図２はパイロット弁５５の油圧回路図である。パイロット弁５５は、支軸５６ に角変位自在に設けられる操作レバー５７と、２つの減圧弁５８，５９とを有し 、パイロット圧源となるポンプ６０からの圧油の圧力を、操作レバー５７の矢符 Ｃ１，Ｃ２方向への角変位量に応じて過渡的に変化させて出力し、前述の各パイ ロット圧Ｐｉａ，Ｐｉｂを調整することができるように構成されている。

【００２０】 次に、以上のような構成を有する旋回制御装置の動作について表１を参照しな がら説明する。まず、旋回体４６の旋回動作は、風や慣性によって回転自在な旋 回フリー状態と、操作レバー５７の操作に応じて旋回動作が拘束される旋回拘束 状態とに、操作者の操作によって選択的に切換えられる。すなわち旋回フリー状 態を選択したときには、各電磁切換弁４３，４４の各電磁ソレノイドが非励磁状 態となって第１オフセット位置Ａ１，Ｂ１にあり、また旋回拘束状態を選択した ときには、励磁状態となって第２オフセット位置Ａ２，Ｂ２に切換えられる。こ れらの旋回フリー状態（ａ）と旋回拘束状態（ｂ）とにおいて、操作レバー５７ が、中立位置にあるとき（ａ１），（ｂ１）、矢符Ｃ１方向へ操作されたとき（ ａ２），（ｂ２）、および矢符Ｃ２方向へ操作されたとき（ａ３），（ｂ３）に ついて説明する。

【００２１】

【表１】

【００２２】 図１および図２をも参照して、旋回フリー選択（ａ）とき、すなわち電磁切換 弁４３，４４は第１オフセット位置Ａ１，Ｂ１にあって、旋回ロック弁３０の一 方のパイロット室３０ａに一定のパイロット圧Ｐｉ₀が与えられ、他方のパイロ ット室３０ｂは戻り管路３１に連通し、旋回ロック弁３０は第２オフセット位置 Ｍ２ａにセットされている状態で、操作レバー５７が中立（ａ１）であるときに は、パイロット圧Ｐｉａ，Ｐｉｂは略零であることから、旋回制御弁２９は中立 位置Ｍ３にセットされる。したがって、油圧モータ２４の２つのポート２５，２ ６は、主管路２７，２８、旋回ロック弁３０および旋回制御弁２９を介して連通 し、旋回体４６が左右いずれの方向へも回転可能な旋回フリー状態に保たれる。

【００２３】 このように旋回ロック弁３０が第２オフセット位置Ｍ２ａにセットされた状態 において、操作者が操作レバー５７を矢符Ｃ１方向へ操作すると（ａ２）、パイ ロット圧Ｐｉｂがしだいに高くなり、その操作量（＝矢符Ｃ１方向への角変位量 ）に応じて旋回制御弁２９は中立位置Ｍ３から第１オフセット位置Ｍ１側へ切換 えられる。ポンプ２１から吐出管路２３へ吐出された作動油は、旋回制御弁２９ 、第２オフセット位置Ｍ２ａにある旋回ロック弁３０および、主管路２８を介し て、油圧モータ２４の一方のポート２６へ導かれ、他方のポート２５から作動油 が吐出されて、旋回体４６が矢符Ｄ１方向へ旋回する。また操作レバー５７を矢 符Ｃ２方向へ操作すると（ａ３）、パイロット圧Ｐｉａがしだいに高くなり、操 作量（＝矢符Ｃ２方向への角変位量）に応じて旋回制御弁２９は中立位置Ｍ３か ら第２オフセット位置Ｍ２側へ切換えられる。ポンプ２１から吐出管路２３へ吐 出された作動油は、旋回制御弁２９、第２オフセット位置Ｍ２ａにある旋回ロッ ク弁３０および主管路２７を介して油圧モータ２４の他方のポート２５へ導かれ 、一方のポート２６から作動油が吐出されて、旋回体４６が矢符Ｄ２方向へ旋回 する。このような旋回体４６の矢符Ｄ１，Ｄ２方向への旋回動作は、操作レバー ５７が中立位置へ戻されても制動力は働かず、慣性によって旋回を続ける。

【００２４】 次に、旋回拘束状態（ｂ）すなわち電磁切換弁４３，４４が第１オフセット位 置Ａ１，Ｂ１から第２オフセット位置Ａ２，Ｂ２に切換えられた状態において操 作レバー５７が中立（ｂ１）であるときには、各パイロット圧Ｐｉａ，Ｐｉｂは 旋回制御弁２９および旋回ロック弁３０の各パイロット室２９ａ，２９ｂ；３０ ａ，３０ｂに均一に導かれ、したがって旋回制御弁２９は中立位置Ｍ３に配置さ れ、旋回ロック弁３０は非作動位置Ｍ３ａに配置される。このとき、ポンプ２１ から吐出管路２３に吐出された作動油は、戻り管路３１およびドレン管路４８を 介してタンク４９内に回収される。また油圧モータ２４の各ポート２５，２６は 、各主管路２７，２８が旋回ロック弁３０によって閉塞されているため、作動油 の流れが各リリーフ弁３４，３５に設定された最大圧力以上にならないかぎり拘 束され、これによって慣性または風などの外力によって矢符Ｄ１またはＤ２方向 に旋回しようとする旋回体４は制動され、また静止している場合はロックされる 。

【００２５】 また、旋回拘束状態（ｂ）において操作レバー５７を中立位置から矢符Ｃ１方 向へ操作すると（ｂ２）、パイロット圧Ｐｉｂがしだいに高くなり、その操作量 に応じて旋回制御弁２９および旋回ロック弁３０は中立位置Ｍ３および非作動位 置Ｍ３ａから第１オフセット位置Ｍ１，Ｍ１ａ側へ切換えられる。ポンプ２１か ら吐出管路２３へ吐出された作動油は、主管路２８から第１オフセット位置Ｍ１ ａに過渡的に移動している旋回ロック弁３０の流路を介して一方のポート２６へ 導かれ、他方のポート２５から吐出された作動油は、主管路２７から前記旋回ロ ック弁３０および旋回制御弁２９の各流路を介して戻り管路３１およびドレン管 路４８へ導かれ、タンク４９へ回収される。このとき、前記旋回ロック弁３０は 過渡的に変位するため、その流路断面積はパイロット圧Ｐｉｂの大きさに応じて 変化し、各主管路２７，２８を流れる作動油の流量はそれぞれ制限される。した がって、この制限された流量を超える方向に旋回体４６が風または慣性によって たとえば矢符Ｄ１方向に旋回しようとしても、一方のポート２６側では圧力が低 くなりかつ他方のポート２５では圧力が高くなって、制動力が生じる。同様に、 操作レバー５７を矢符Ｃ２方向に操作したとき（ｂ３）にも、旋回体４６が操作 者の意図した旋回速度を超えて旋回しようとすると、制動力を生じさせて、不所 望な旋回動作をなくし、旋回動作を高精度で制御することができる。

【００２６】 上述の実施例では、作動流体として作動油を用いるようにしたけれども、本考 案の他の実施例として、圧縮空気を用いるようにしてもよい。

【００２７】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、電磁切換弁を切換えることによって旋回ロック 弁を非作動または作動位置として旋回体をフリー旋回させるかロックさせるかを 選択することが可能となる。またフリー旋回時において、前記先行技術に比べて 、作動油の圧力損失が少なく、完全なフリー旋回が可能となる。さらに、前記先 行技術に比べて、構成を小形化することができ、しかも旋回体の旋回動作を高精 度で制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の旋回制御装置を示す油圧回
路図である。

【図２】パイロット弁５５の油圧回路図である。

【図３】典型的な先行技術の油圧回路図である。

【図４】他の先行技術の油圧回路図である。

【符号の説明】

２１ ポンプ ２３ 吐出管路 ２４ 油圧モータ ２５，２６ ポート ２７，２８ 主管路 ２９ 旋回制御弁 ３０ 旋回ロック弁 ３１，３３ 戻り管路 ３４，３５ リリーフ弁 ４３，４４ 電磁切換弁 ４６ 旋回体 ５５ パイロット弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力源と、 ２つのポートを有し、これらの２つのポートのうちいず
   れか一方のポートに前記圧力源から作動流体が供給され
   ることによって、旋回体を正方向に旋回させ、かつ前記
   ２つのポートのうちいずれか他方のポートに前記圧力源
   から作動流体が供給されることによって、前記旋回体を
   逆方向に旋回させる流体圧モータと、 前記圧力源から供給される作動流体の供給方向および流
   量を変化させて、流体圧モータの旋回動作を加速、制動
   および中立の３つの態様に切換えて制御する旋回制御弁
   とを備える旋回制御装置において、 前記旋回制御弁と流体圧モータとの間にパイロット圧力
   で駆動される旋回ロック弁を設け、この旋回ロック弁
   は、非作動位置では流体圧モータの両ポートが閉塞さ
   れ、かつ作動位置では前記旋回制御弁に連通され、前記
   旋回ロック弁の両側のパイロット管路に電磁切換弁をそ
   れぞれ設け、各電磁切換弁のオン／オフ動作によって、
   旋回体の旋回動作を解放状態と拘束状態とに選択的に切
   換えることを特徴とする旋回制御装置。