JPH089237Y2 - 旋回優先機能を有する切換弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、油圧ショベルなど建設機械に装備されてい
る旋回優先機能を有する切換弁に関する。

従来の技術 油圧ショベルの上部旋回体フロント部には、ブーム、
アーム、バケットなど作業アタッチメント（図示なし）
を装備して種々の堀削作業を行っている。そのうちに
は、アームの斜め引き整地や、バケット側面を傾斜壁面
に押付けて壁面を堀削する旋回押付堀削などがあるが、
いずれも旋回とアーム引きの同時操作を行うものであ
る。それでたとえば旋回押付堀削において、旋回力が小
さいとバケットが側方へ逃げて、傾斜壁面を垂直に堀削
することはできない。そのために油圧ショベルでは、旋
回とアーム引きを同時操作する場合の旋回優先システム
が採用されている。第４図は、従来技術のアーム用切換
弁をそなえた油圧回路図である。図において、１は旋回
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は旋回モータ３を制御する旋回用切換弁（以
下旋回切換弁という）、６はアームシリンダ４を制御す
るアーム用切換弁（以下アーム切換弁という）、７はア
ーム切換弁６のイ位置内に設けている可変リストリク
タ、８はチェック弁、９はシャトル弁、10はメインポン
プ、11はパイロットポンプである。

次に、従来技術のアーム切換弁６をそなえた旋回優先
システムの油圧回路を第４図について説明する。旋回用
リモコン弁１の操作レバー12をロ位置へ、またアーム用
リモコン弁２の操作レバー13をハ位置へ同時に操作る
う。（この場合がアーム引き操作で、アームシリンダ４
は伸長作動する。）リモコン弁１のパイロット弁14から
導出されるパイロット圧は旋回切換弁５のパイロット圧
受圧部15に作用するので、旋回切換弁５はニ位置に切換
わる。メインポンプ10からの圧油は、油路16,17,18、チ
ェック弁19、旋回切換弁５のニ位置を経て、旋回モータ
３を回動操作させる。またパラレルに接続されているア
ームシリンダ４へは、上記圧油が油路17で分岐して、油
路20、チェック弁21、油路22、アーム切換弁６のイ位
置、油路23を経て、アームシリンダ４のヘッド側油室24
に供給される。それと同時に、旋回切換弁５のパイロッ
ト圧受圧部15に作用したパイロット圧油の一部は、シャ
トル弁９、油路25を経て、アーム切換弁６のイ位置内可
変リストリクタ７にも作用する。そこでアームシリンダ
４用ロッド側油室26より戻り油回路は、可変リストリク
タ７の可変絞り部27にて絞り込まれる。そのために上記
戻り油は、アーム切換弁６のイ位置内にチェック弁を通
じて、アームシリンダ４用ヘッド側油室24に再生流入す
る。上記ヘッド側油室24内圧力は上昇し、供給流量は減
少する。それにより、旋回モータ３への供給流量が増加
するので、旋回力を増大させることができる。

考案が解決しようとする課題 従来技術のアーム切換弁では、旋回優先機能をそなえ
るために可変リストリクタを設けていた。上記可変リス
トリクタの構造は比較的複雑であるし、また可変リスト
リクタ用可変絞り部の作動には、微妙な不安定性の問題
もあった。

本考案は上記の問題点を解決し、構造が簡単でかつ製
造コストの安価な旋回優先機能をそなえた切換弁を提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段 イ．本考案では、建設機械に装備した複数個の油圧アク
チュエータをリモートコントロール弁の操作により作動
せしめ、旋回・アーム引き同時操作時に旋回優先機能を
発揮せしめるようにしたアーム用切換弁において、 ロ．アーム用切換弁内のスプールの内部の一部にスプー
ル軸心方向の通路を穿設し、またその通路の中央部の位
置に、スプール軸心と直交方向に貫通した通路を開穿
し、その直交方向の通路の両側に間隔をおいて再生圧油
過用の通路とタンク連通用の通路をそれぞれスプール軸
心と直交方向に貫通して開穿し、上記スプール軸心方向
の通路と上記再生圧油通過用の通路を開閉可能に第２チ
ェック弁を配設し、かつ上記スプール軸心方向の通路と
上記タンク連通用の通路を開閉可能に第１チェック弁を
配設し、またスプールの中立位置状態時には上記直交方
向の通路をすべてアーム用切換弁のボディに対して閉じ
状態に設定し、 ハ．旋回・アーム引きの同時操作時にアーム用切換弁の
スプールの切換位置移動により、スプールの上記タンク
連通用の通路がアーム用切換弁のボディのタンク連通用
の通路に開放され、かつ旋回用リモートコントロール弁
より導出されるパイロット圧が上記第１チェック弁に作
用されることによって最チェック弁を閉じ作動するよう
にし、かつ中央部の直交方向の通路がアームシリンダの
ロッド側油室に通じるボディの通路に開放され、上記ロ
ッド側油室からの戻り油が第２チェック弁を付勢せしめ
ているばね力に抗して第２チェック弁を開き作動させる
ことによって、スプール軸心方向の通路を、再生圧油通
過用の直交方向の通路を介して、アーム用切換弁のボデ
ィのメイン圧油供給通路に連通するようにした。

作用 イ．第１チェック弁は第２チェック弁より低い圧力で作
動するように設定しているので、旋回を操作していない
ときアームシリンダを作動せると、アームシリンダ用ロ
ッド側油室からの戻り油は上記第１チェック弁を押し開
いて油タンクへ戻る。

ロ．旋回・アーム引きを同時操作すると、旋回用パイロ
ット圧が上記第１チェック弁に作用するので、アームシ
リンダ用ロッド側油室からの戻り油は流通止めされる。

ハ．上記ロ項における戻り油は第２チェック弁を押し開
き、さらにメインポンプからの供給油に合流して、アー
ムシリンダ用ヘッド側油室に再生流入する。

ニ．上記ハ項の再生作用によりアームシリンダ用ヘッド
側油室内圧力は上昇して旋回圧より高くなり、アームシ
リンダ側への供給流量が減少するとともに旋回モータへ
の供給流量は増加するので、旋回力を増大させることが
できる。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。第１図は、本考案のアーム用切換弁28（以下アーム
切換弁28という）をそなえた油圧回路図である。図にお
いて、従来技術と同一構成要素を使用するものに対して
は同符号に付す。29はアーム切換弁28内に設けられパイ
ロット圧によって閉じる第１チェック弁、30は第２チェ
ック弁、31はロジック弁、32はロッジク弁31内の絞り部
である。なお上記ロジック弁31は旋回用パイロット圧を
絞り部32を通じて伝えるようにしているが、この油圧回
路内ではこの考案に直接かかわりをもたない別の機能も
そなえている。

第２図は、本考案のアーム切換弁28の断面図である
が、スプール33は中立位置にある。34はアーム切換弁28
のボディ、35はカバー部材、36はカバー部材35に設けら
れているアーム引き用パイロット圧受圧部、37はブロッ
ク部材、38はブロック部材37に設けている旋回用パイロ
ット圧の導入用ポート、39は第１チェック弁29のポペッ
ト後側に取付けているばね部材、40は第２チェック弁30
のポペット後側に取付けているばね部材、Ｐはメインポ
ンプ10に連通する圧油供給ポート、Ｔは油タンク41に連
通するタンクポート、A,Bはそれぞれアームシリンダ４
のヘッド側油室24、ロッド側油室26に連通するポートで
ある。また第３図は、アーム切換弁28の作動状態を示す
断面図である。

次に、本考案のアーム切換弁28の構成を第１図〜第３
図について述べる。本考案では、アーム切換弁28内のス
プール33の内部の一部にスプール33軸心方向の通路50
（第３図に示す）を穿設し、またその通路50の中央部の
位置に、スプール33軸心と直交方向に貫通した通路すな
わちノッチ穴49を開穿し、その直交方向のノッチ穴49の
両側に間隔をおいて再生圧油通過用の通路すなわちノッ
チ穴54とタンク連通用の通路すなわちノッチ穴51をそれ
ぞれスプール33軸心と直交方向に貫通して開穿し、上記
スプール33軸心方向の通路50と上記再生圧油通過用のノ
ッチ穴54を開閉可能に第２チェック弁30を配設し、かつ
上記スプール33軸心方向の通路50と上記タンク連通用の
ノッチ穴51を開閉可能に第１チェック弁29を配設し、ま
たスプール33の中立位置状態じには上記直交方向のノッ
チ穴49,54,51をすべてアーム切換弁28のボディ34に対し
て閉じ状態に設定し、旋回・アーム引きの同時操作時に
アーム切換弁28のスプール33の切換位置移動により、ス
プール33の上記タンク連通用のノッチ穴51がアーム切換
弁28のボディ34のタンク連通用の通路52に開放され、か
つ旋回用リモコン弁１より導出されるパイロット圧が上
記第１チェック弁29に作用されることによって第１チェ
ック弁29を閉じ作動するようにし、かつ中央部の直交方
向のノッチ穴49がアームシリンダ４のロッド側油室26に
通じるボディ34の通路48に開放され、上記ロッド側油室
26からの戻り油が第２チェック弁30を開き作動させるこ
とによって、スプール33軸心方向の通路50を、再生圧油
通過用のノッチ穴54を介して、アーム切換弁28のボディ
34のメイン圧油供給用の通路47に連通するように構成し
た。

次に、本考案のアーム切換弁28の作用について述べ
る。まず第１図における旋回用リモコン弁１の操作レバ
ー12をロ位置へ、またアーム用リモコン弁２の操作レバ
ー13をハ位置へ同時に操作する。（この場合がアーム引
き操作で、アームシリンダ４は伸長作動する。）リモコ
ン弁１のパイロット弁14から導出されるパイロット圧は
旋回切換弁５のパイロット圧受圧部15に作用するので、
旋回切換弁５はニ位置に切換わる。メインポンプ10から
の圧油は、油路16,17,18チェック弁19、旋回切換弁５の
ニ位置を経て、旋回モータ３を回転作動させる。一方、
リモコン弁２のパイロット弁42から導出されるパイロッ
ト圧は、油路43を通じて、アーム切換弁28のパイロット
圧受圧部36に作用する。アーム切換弁28は、ホ位置に切
換わる。そこでメインポンプ10からの圧油は油路17で分
岐して、油路20、チェック弁21、油路22′、アーム切換
弁28のホ位置、油路23′を経て、アームシリンダ４のヘ
ッド側油室24に供給される。それと同時に、旋回切換弁
５のパイロット圧受圧部15に作用したパイロット圧油の
一部は、シャトル弁９、油路44、アーム切換弁28用ブロ
ック部材37のポート38、通路45、ロジック弁31、通路46
を経て、第１チェック弁29に作用する。そこでアームシ
リンダ４用ロッド側油室26からの戻り油は、第１チェッ
ク弁29にて流通止めされる。それで上記戻り油は第２チ
ェック弁30を通じて、メイン圧油供給通路47に合流し、
油路23′を経て、アームシリンダ４用ヘッド側油室24に
再生流入する。

なお、第３図はアーム切換弁28をアームシリンダ伸長
制御用ホ位置に切換えたときの断面図であるが、第１チ
ェック弁29は第２チェック弁30より低い圧力で作動する
ように設定しているので旋回を操作していないときアー
ムシリンダ４を作動させると、アームシリンダ４用ロッ
ド側油室26からの戻り油は、アーム切換弁28のポート
Ｂ、通路48、スプール33のノッチ穴49、通路50、第１チ
ェック弁29を開口して、ノッチ穴51、ボディ34の通路5
2、ポートＴを経て、油タンク41に戻る。また旋回・ア
ーム引きを同時操作すると、旋回用パイロット圧がブロ
ック部材37のポート38、通路45、ロジック弁31、通路4
6、スプール33のノッチ穴53を経て、矢印ヘのように第
１チェック弁29にて流通止めされる。そこで上記戻り油
は、ボディ34の通路48、スプール33のノッチ穴49を通
り、矢印トのように第２チェック弁30を押し開く。そし
てスプール33のノッチ穴54を通り、矢印チのようにボデ
ィ34の通路47へ流れる。ここでメインポンプ10からの圧
油は、ボディ34のポートＰより弁Ｖを開口して、矢印リ
のように通路47、矢印ヌのようにスプール33の小径通路
部55、通路56を経て、アームシリンダ４用ヘッド側油室
24に供給されている。そこで上記戻り油は、通路47にて
メインポンプ10からの供給側に合流して、アームシリン
ダ４用ヘッド側油室24に再生流入する。この再生作用に
よりアームシリンダ４用ヘッド側油室24内圧力は上昇し
て旋回圧より高くなりアームシリンダ側への供給流量が
減少するとともに旋回モータへの供給流量は増加するの
で、旋回力を増大させることができる。

考案の効果 本考案では、アーム用切換弁内のスプールに第１チェ
ック弁と第２チェック弁を設け、旋回・アーム引き同時
操作時に旋回用リモートコントロール弁より導出される
パイロット圧を上記第１チェク弁に作用させてアームシ
リンダ用ロッド側油室からの戻り油を流通止めさせるよ
うにするとともに、上記戻り油の多量分をアームシリン
ダ用ヘッド側油室に再生流入せしめるようにした。そこ
で旋回・アーム引き同時操作時には、上記再生作用によ
りアームシリンダ用ヘッド側油室内圧力は上昇して旋回
圧より高くなり、アームシリンダ側への供給流量は減少
する。そのために旋回モータへの供給流量が増加するの
で、旋回力を増大させることができる。この考案にかか
る切換弁はその構造が簡単で製作費のコストダウンを可
能とするとともに、確実な旋回優先機能を発揮すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の切換弁をそなえた油圧回路図、第２
図、第３図はそれぞれ本考案の切換弁の断面図、第４図
は従来技術の切換弁をそなえた油圧回路図である。 1,2……リモコン弁 ３……旋回モータ ４……アームシリンダ ５……旋回切換弁 6,28……アーム用切換弁 10……メインポンプ 11……パイロットポンプ 24……ヘッド側油室 26……ロッド側油室 29……第１チェック弁 30……第２チェック弁 33……スプール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】建設機械に装備した複数個の油圧アクチュ
   エータをリモートコントロール弁の操作により作動せし
   め、旋回・アーム引き同時操作時に旋回優先機能を発揮
   せしめるようにしたアーム用切換弁において、アーム用
   切換弁内のスプールの内部の一部にスプール軸心方向の
   通路を穿設し、またその通路の中央部の位置に、スプー
   ル軸心と直交方向に貫通した通路を開穿し、その直交方
   向の通路の両側に間隔をおいて再生圧油通過用の通路と
   タンク連通用の通路をそれぞれスプール軸心と直交方向
   に貫通して開穿し、上記スプール軸心方向の通路と上記
   再生圧油通過用の通路を開閉可能に第２チェック弁を配
   設し、かつ上記スプール軸心方向の通路と上記タンク連
   通用の通路を開閉可能に第１チェック弁を配設し、また
   スプールの中立位置状態時には上記直交方向の通路をす
   べてアーム用切換弁のボディに対して閉じ状態に設定
   し、旋回・アーム引きの同時操作時にアーム用切換弁の
   スプールの切換位置移動により、スプールの上記タンク
   連通用の通路がアーム用切換弁のボディのタンク連通用
   の通路に開放され、かつ旋回用リモートコントロール弁
   より導出されるパイロット圧が上記第１チェック弁に作
   用されることによって第１チェック弁を閉じ作動するよ
   うにし、かつ中央部の直交方向の通路がアームシリンダ
   のロッド側油室に通じるボディの通路に開放され、上記
   ロッド側油室からの戻り油が第２チェック弁を付勢せし
   めているばね力に抗して第２チェック弁を開き作動させ
   ることによって、スプール軸心方向の通路を、再生圧油
   通過用の直交方向の通路を介して、アーム用切換弁のボ
   ディのメイン圧油供給通路に連通するようにしたことを
   特徴とする旋回優先機能を有する切換弁。