JPS5923104A - 再生及び優先兼用油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、たとえばパワーショベルのＡｉｔ回モータ
を１憂先的に作動させるとともに、アームシリンダの再
生もできる装置に関する。

（従来の制御装置） 第１図はパワーショベルのアームシリンダ１の再生用の
制御装置で、弁本体２にスプール３を内装するとともに
、この弁本体にはアクチェータポート４．５を形成して
いる。

］−記一方のアクチェータポート４は、アームシリンダ
ｌのボトム側室６に接続し、他方のアクチェータポーＩ
・５は、ロッド側室７に接続している。

そして」二足スプール３が図示の中立位置にあるとき、
その中立流路８が開放されポンプ９からの油はタンクｌ
Ｏにそのまま戻る。

さらに」二足スプール３を左右いずれかに切換えると、
上記中立流路８が閉ざされるとともに、いずれか一方の
アクチェータポートかポンプ９に連通する。

たとえばスプール３を図面左方向に切換えたとするど、
スプール３に形成の第１環状溝１１を介して高圧流路１
２とアクチェータポート４とが連通し、スプール３を右
方向に切換えると、第２環状溝１３を介して上記高圧流
路１２とアクチェータポート５とが連通ずる関係にして
いる。

そして上記高圧がＬ路１２はロードチェック弁１４を介
してパラレルフィーダ１５に連通ずるので、この高圧流
路と連通したアクチェータポートからポンプ９の圧油が
アームシリンダ１に供給されることになる。

」二足のようにしたスプール３の一端には、第３環状溝
１６を形成しているが、この第３環状溝１６は、当該ス
プール３が右方向に切換えられとき、一方のアクチェー
タポート４を低圧流路１７に連通させるためのものであ
る。

また」二足スプールの他端すなわち一］二足第３環状溝
とは反対側には、スプール孔１８を形成するとともに、
このスプール孔１８に再生用スプール１８を内装してい
る。

上記再生用スプール１８は、その両端に大径部２０．２
１を形成し、当該大径部間を流通路２２としている。

そして内側の大径部２０との間で形成される圧力室２３
にはスプリング２４を介在させ、このスプリング２４の
作用で当該再生用スプール１８を、通常は上記スプール
孔１日外端に設けたストッパー２５に接しさせる関係に
している。

上記のように再生用スプール１８がストッパー２５に接
している状態において、内側の大径部２０がスプールに
形成の第１ボーｉ・２６を閉じる一方、第２．３ボート
２７．２８を上記流通路２２に開放する関係にしている
。

そして当該スプール３を左方向に切換えたとき、上記第
１ボートが前記高圧流路１２と連通ずる−・方、第２ボ
ートがアクチェータポート５に連通し、第３ポートが前
記低圧流路１７に連通ずる関係にしている。

しかして」−記スプール３を図面左方向に切換えると、
前記したように第１環状溝を介して高圧流路１２どアク
チェータポート４とが連通ずるので、ポンプからの油は
アームシリンダ１のボトム側室６に流入し、当該アーム
シリンダ１を矢印２９方向に伸長させる。

そして上記のようにスプールが左方向に切換えられたと
き、第２環状溝１３は高圧流路１２と多少オーバラップ
するとともに、第１ポート２６が高圧流路１２と連通ず
る関係にしている。換言すれば、パームシリンダ１のボ
トム側室６にポンプからの油を供給しているときにも、
その圧油は第２環状溝１３から小孔３０を通って圧力室
２３に常置流入する関係にしている。

このときのロッド側室７からの戻り油は、アクチェータ
ポート５から第２ボート２７を経由して流通路２２に流
入し、この流通路から第３ポート２８を通って低圧流路
１７に流出する。

ただしアートシリンダ１が矢印２９方向に伸長するとき
は、多少カウンター負荷ぎみになり、そのために圧力室
２３内の圧力が低くなる。一方ロッド側室７からの戻り
油が第３ポート２８を通過するときに多少の圧損が発生
し、そのときの圧力が、再生スプール１９に形成の絞り
通路３１を通ってパイロット室３２に流入する。そのた
めに上記パイロット室３２内の圧力が圧力室２３内の圧
力より高くなり、再生スプール１９をスプリング２４に
抗して移動させる。

」二足のように再生スプールが移動すると、外側の大径
部２１によって第３ポート２日を閉じるかあるいはそれ
を絞るとともに、内側の大径部２０が第１ポート２６を
開くことになる。

したがって口・ンド側室７からの戻り油は、第２ポート
２７→流通路２２→第１ポート２６を通って、高圧流路
１２４こ流入することになる。すなわちロッド側室７の
戻り油がボトム側室６に供給されることになる。

上記のようにした従来の装置では、当該アームシリンダ
に負荷が作用しているかぎり、旋回モータを優先的に作
動させることができない。

なぜなら当該アームシリンダに負荷が作用していると、
再生用スプール１９が第１図の状態にあるので、負荷が
小さい方が優先的に作動してしまうからである。

もし上記した装置を用いて旋回モータを優先的に作動さ
せようとすると、そのために別の装置面を設けなければ
ならず、それだけ当該機器が大型化してしまう欠点があ
った。

（本発明の目的） この発明は、一つの制御装置で再生及び優先制御ができ
る装置の提供を目的にする。

（本発明の実施例） 第２図に示した第１実施例は、旋回モータ３３を制御す
るための方向切換弁３４の上流側にこの発明の装置を接
続している。

上記装置は、前記従来の装置と共通の要素を含んでいる
ので、その共通要素については同一符号を伺して説明す
る。

そしてこの装置は、第２環状１４１３に、前記従来の装
置のような前記小孔３０を形成していない。

ただし当該圧力室２３には、スプール３に形成の連通ポ
ート３５の一端を接続している。

この連通ボート３５の他端は、スプール３外周番こ形成
の環状切欠部３６に開口させているが、この環状切欠部
３６は、当該スプール３の中央に形成した第４環状溝３
７に通じる関係にしている。

そしてスプール３が図示の中立位置にあるとき、上記第
４環状溝３７を介して中立流路８とセンター通路３Ｂと
が連通ずる一方、スプール３を右方向に切換えたときは
、上記センター通路３８と中立流路８との連通が遮断さ
れる関係にしている。

なお上記環状切欠部３６は第４環状溝３７と常時連通す
る関係にあり、したがって前記圧力室２３はこの環状切
欠部の絞り効果を受ながら常時第４環状１Ｍ３７と連通
する構成している。

さらに」二足連通ボート３５は、スプール３を左方向に
切換えたとき、」−記センター通路３８に対して完全に
開口する関係にしている。

しかして旋回モータ３３の方向切換弁３４を図示の中立
位置に保持しているときには、ポンプ９からの油が」二
足方向切換弁の中立流路３８を経由してセンター通路３
８に流入する。

このとき当該スプール３が図示の中立位置にあると、上
記センター通路３８に流入した油はそのままタンクＩＯ
に戻る。

」−記の状態からスプール３を左方向に切換えると、セ
ンター通路３８とタンクｌＯとの連通が遮断されるとと
もに、その゛スプールに形成の連通ボート３５がセンタ
ー通路３８に連通ずるので、前記圧力室２３がポンプ圧
に維持される。

またスプール３が」二足のように左方向に切換えられる
と、第１環状溝１１を介して高圧流路１２とアクチェー
タボーＩ・４とが連通ずるので、ポンプ９からの油は、
パラレルフィーダ１５→高圧流路１２→アクチエータポ
ート４を通ってボトム側室６（こ流入する。

そしてこのときのロッド側室７の戻り油は、アクチェー
タボート→第２ボート２７→流通路２２→第３ポート２
８を経由して低圧流路１７からタンク４０（こ戻る。

」−記のようにロッド側室７の戻り油が第３ポート２日
を通過するときに差圧が発生し、その圧力がパイロット
室３２に流入する。

このとき当該アームシリンダ１にたとえば矢印２９方向
のカウンター負荷が作用すると、ポンプ圧か低くなるの
で、前記圧力室２３内の圧力に対してパイロット室３２
の圧力の方が高くなる。

そこで再生用スプール１９がスプリング２４に抗して移
動し、第３ポート２８を閉じるかあるいはそれを絞ると
ともに、第１ポート２６を開「」させる。

この状！川でロッド側室７の戻り油は、アクチェータポ
ート５→第２ポート２７→第１ボート２８を経由して高
圧流路１２に合流する。

なお当該スプール３を右側位置に切換だときは、第２環
状溝１３を介して高圧流路１２とアクチェータポート５
とが連通ずるとともに、第１環状溝１１を介してアクチ
ェータポート４とが連通ずるもので、この関係は前記従
来と同様である。

また前記方向切換弁３４を左右いずれかに切換えるとと
もに、当該スプール３を左右いずれかに切換えて、旋回
モータとアームシリンタとを同時に操作させると、酸１
ｉｌモータが優先的に作動するが、その理由は次のとお
りである。

Ｊ二足のように方向切換弁３４を切換えると、旋回モー
タ３３が回転するどともに、センター通路３８とポンプ
９との連通が遮断される。したがって前記圧力室２３に
はポンプからの圧油が導入されないことになる。

これと同時に前記と同様にしてボトム側室６に圧油が流
入するとともに、ロッド側室７がらの戻り油は第３ボー
ト２８を通って低圧流路１７がら流出する。

ロンド側室７の戻り油が第３ポート２８を通過すれば、
そこに差圧が発生してパイロンｉ・室３２に圧力が導入
されるとともに、上記したように圧力室２３に圧力が導
入ネれていないので、当該再生用スプール１９がスプリ
ング２４に抗して移動し、その移動位置を保持したまま
となる。

再生用スプールが上記移動位置を保持していれば、ロッ
ド側室の戻り油は、第２ポート２７と第１ポート２６を
通って高圧流路１２に合流する。

上記のようにロンド側室７の戻り油が第２ポートと第１
ポートとを通過するとき、それらポートの絞り効果によ
って、当該回路圧が高圧に維持される。

このように回路圧が高圧に維持されるので、旋回モータ
３３とアームシリンタ１とを同時操作したときにも、当
該旋回モータの回転が阻止されようなこのかない。

なおスプール３を右方向に切換えた場合は、前記したと
同様にして当該アームシリンダｌが収縮する。そしてこ
のときは、アームをＪＪｆさせているときなので、当該
アームシリンダに常に負荷が作用する。

つまりこの場合は、特別の手当をしなくても当該回路圧
を高く維持できるので、その圧力によって旋回モータが
常に回転することになる。

次に第３図に示した第２実施例について説明する。

この第２実施例はその再生用スプール１９の内側大径部
２０内方にスプリング室４１を形成し、このスプリング
室４１にスプリング４２を内装する一方、このスプリン
グ室４２よりさらに内力に圧力室４３を形成している。

なお符号４３はスプリング室４２に接続したｌ”　ｌ／
ン通路４３である。

この第２実施例で」−記のように構成したのは、圧力室
４２に臨ませた再生用スプール１９の受圧面４」−を、
パイロット室３２の受圧面積よりも小さくするためであ
る。

このように圧力室４２の受圧面積が小さいので、第１実
施例よりも圧力室４２に高圧か・４人されないかぎり、
再生用スプール１９かスプリング２４に抗して移動しな
いことになる。

したがってアームシリンタ１をｒｌｊ、独で操作すると
き、ボトム側室６か、第１実施例より高月二になるまで
再生機能が働くことになる。

そのために当該パワーショヘルで軽掘削や水中地ならし
などの負荷圧が低い作業をするときにも、ロッド側室７
の戻り油を高圧流路１２に合流させることができ、その
作業のスピードアップを図れる利点がある。

なおこのｊｐ２実施例において、前記圧力室４２に臨ま
せた部分を、再生用スプールと分離したピストンにして
もよいこと当然である。

（本発明の構成及び効果） この発明の構成は、タンクに連通ずる低圧流路と、パラ
レルフィーダを介してポンプに連通ずる高圧流路と、シ
リンダのボトム側室に連通ずるアクチェータポ−１・と
、同じくロッド側室に連通ずるアクチェータポートとを
弁本体に形成するとどもに、この弁本体にスプールを内
装し、このスプールに形成の第１環状溝あるいは第２環
状溝を介して、」二足高圧流路をいずれか一方のアクチ
ェータポートに連通させ、上記低圧流路をいずれか他方
のアクチェータポートに連通させる一方、当該スプール
が中立位置に維持されているとき、センター通路をタン
クに連通させる中立流路を弁本体に形成した油圧制御装
置において、前記スプールの片側に形成したスプール孔
と、このスプール孔に摺動自在に内装する一方、所要の
間隔を保持して一対の大径部を設けるとともに、前記ス
プール孔内における大径部間を流通路としてなる内゛牛
用スプールと、前記スプール孔内であってスプールより
も内方に形成した圧力室と、スプールよりも開方に形成
され、しかも絞り通路を介して前記流通路と常時連通ず
るパイロット室と、上記圧力室に設け、再生用スプール
の初期位置を、没定するスプリングと、上記第２環状溝
よりやや外側にあって、かつ再生用スプールの」−記初
期位置にで内側の大径部によって閉ざされる第１ポーＩ
・と、この第１ボートの外方にあり、かつ前記流通路に
対して常時開いた状態を維持する第２ポーＩ・と、この
第２ボートより外方にあり、再生用スプールの上記初期
位置で、流通路に対して聞いた状ｊハ；を維持するｐｆ
Ｓ３ボートと、前記圧力室に一端を聞Ｌ１させ、他端を
第４環状溝よりやや外力のスプール摺動面に開口させた
連通ボートとを備えてなり、スプールを所定方向に切換
えたとき、−、Ｌ記連通ボートがセンター通路に連通ず
る関係にし、かつ第１ポートが高圧流路と対応し、第２
ポートがロンド側室に連通ずるアクチェータポートに対
応し、第３ポートが低圧流路に対応する関係にしている
。

したがってこの発明においては、当該装置の下流側に他
のアクチェータの方向切換弁を接続した場合に、当該装
置に接続したアクチェータの負荷圧が低いときにも、−
に足側のアクチェータを必ず作動させられる。

またこの装置に接続した当該アクチェータにたとえばカ
ウンター負荷が作用したときには、そのアクチェータの
戻り油を再生できる。

しかもこの装置では、上記両機能が発揮されるので、再
生と侵先との制御機器を別々に備える必要が全くない。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は従来の要部断面図、第２図はこの発明の第
１実施例を示す要部断面図、第３図は第２実施例の要部
断面図である。 ２Φ・・弁本体、３・拳−スプール、４．５・・・アク
チェータポート、６・拳−ホトム側室、７・・・ロッド
側室、８・・・中立流路、９・・φポンプ、１０．４０
・・・タンク、１１・・ｅ第１環状溝、１２・・・高圧
流路、１３・・・第２環状１＋Ｉ’ｔ、１５・・・パラ
レルフィーダ、１７・Φ・低圧流路、１９◆◆・再生ス
プール、２０．２１・・・大径部、２２・・拳流通路、
２３．４２・・・圧力室、２６〜２８・φ・第１〜３ボ
ート、３１・・・絞り通路、３２・・・パイロット室、
３５−◆・連通ポート、３８・・・センター通路、３９
・・・中立流路。 代理人弁理±　１１＋へ　宜之

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タンクに連通ずる低圧流路と、パラレルフィーダを介し
   てポンプに連通ずる高圧流路と、シリンダのボトム側室
   に連通ずるアクチェータポー１・と、同じくロッド側室
   に連通ずるアクチェータポートとを弁本体に形成すると
   ともに、この弁本体にスプールを内装し、このスプール
   に形成の第１環状溝あるいは第２環状溝を介して、上記
   高圧流路をいずれか一方のアクチェータポートに連通さ
   せ、−ｈ記低圧流路をいずれか他方のアクチェータポー
   トに連通させる一方、当該スプールが中立位置に維持さ
   れているとき、センター通路をタンクに連通させる中立
   流路を弁本体に形成した油圧制御装置において、前記ス
   プールの片側に形成したスプール孔と、このスプール孔
   に摺動自在に内装する一方、所要の間隔を保持して一対
   の大径部を設けるとともに、前記スプール孔内における
   大径部間を流通路としてなる再生用スプールと、前記ス
   プール孔内であってスプールよりも内方に形成した圧力
   室と、スプールよりも外方に形成され、しかも絞り通路
   を介して前記流通路と常時連通するパイロット室と、上
   記圧力室に設け、再生用スプールの初期位置を設定する
   スプリングと、−１−足温２環状溝よりやや外側にあっ
   て、かつ再生用スプールの上記初期位置にで内側の大径
   部によって閉ざされる第１ポートと、この第１ポートの
   外方にあり、かつ前記流通路に対して常時開いた状ｙ〃
   ；を＃ｉｔ持する第２ボートと、この第２ポートより外
   方にあり、再生用スプールの」−記初期位置で、流通路
   に対して聞いた状態を維持する第３ポートと、前記圧力
   室に一端を開Ｉコさせ、他端を第４環状溝よりやや外方
   のスプール摺動面に開口させた連通ポートとを備えてな
   り、スプールを所定方向に切換えたとき、上記連通ポー
   トがセンター通路に連通ずる関係にし、かつ第１ポート
   が高圧流路と対応し、第２ボートがロッド側室に連通ず
   るアクチェータポーｉ・に対応し、第３ボートが低圧流
   路に対応する関係にした再生及び侵先兼用油圧制御装置
   。