JPS62264221A - 油圧ショベル用切換弁 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、油圧ショ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 油圧ショベルの上部旋回体フロント部には、ブーム、ア
ーム、パケットなど作業アタッチメント（図示なし）を
装着して種々の掘削作業を行なっている。そのうち、パ
ケッ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、旋回力が小さいとパケット
が何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、油圧ショ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７図は従来技術の旋回優先システムの油圧回路図であ
る０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°左右のパイロット圧受圧部を連通ずる油
路中間部に設けたシャトル弁、９はパイロットポンプで
ある。

第７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を口位置へ
同時に操作する。そうすると旋回用リモコン弁１よりの
パイロット圧はパイロット油路１０を経て旋回切換弁５
゛の右側パイロッ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
のバイロフト圧はパイロ・ノド油路１１を経てアーム切
換弁６”の右側パイロット圧受圧部へ作用しアーム切換
弁６”を二位置に切換える。それと同時に、油゛圧ポン
プよりの吐出圧油は油路１２、チェック弁１３、油路１
４．１５、チェック弁１６、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
の吐出圧油はチェック弁１３、油路１７、アーム切換弁
６゛の二位置、油路１８を経てアームシリンダ４のヘッ
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°の右側パイロッ
ト圧受圧部に作用したパイロット圧油ノ一部は、シャト
ル弁８、油路１９を経てアーム切換弁６”の二位置セク
ショ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ピストンロッド側よりの戻り油回路は
、アーム切換弁６°の二位置セクション内可変絞り部２
１にて油路が絞られる。そのために、アームシリンダ４
のヘッ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ェック弁１３、油路１４
．１５、チェック弁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 油圧ショベルが旋回・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
の増大をはかっている。それで第７図において、アーム
切換弁６′の二位置セクシヲン内可変リストリクタ２０
に作用するバイロフト圧信号には、旋回用リモコン弁１
のバイロフト２次圧を使用している。

しかし油圧ショベルの機種によってたとえば小型油圧シ
ョベルにおいては、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７図従来
技術における如きリモコン弁よりのパイロット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ツノ千人を介してアームシリンダの
ピストン口・ノド側とリターン（山路とを連通せしめる
とともに、 ハ、旋回スプールの切換作動により旋回切換弁内の旋回
作動圧を導出して、アーム切１＾弁のアームスプール内
ピストン後側油室に作用せしめ、二、上記アームスプー
ル内のピストンがピストン摺動室前部側のノッチ穴開口
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油室に旋回作動パイロット
圧が作用す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に旋回作動
パイロット圧が作用しないので、アームスプール内ピス
トンは絞り機能を作動しない、そのためにアームシリン
ダのピストンロッド側からの戻り油量が絞られて減少す
ることはない。

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、旋回作動バイロフト圧がアームスプール内
ピストン後側室へ作用するので、ピストン摺動室内ピス
トンは前方へ移動しアームスプールのノツチ穴開口面積
を絞り込む。

二、一方、アームシリンダからの戻り油はその絞り込ま
れたノツチ穴を通過するので、アームシリンダへの流量
は減少する。それ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のへ位置セフシラン内ピストン絞り部、２
５は旋回切換弁５のセンタバイパス油路、２６は旋回パ
イロット圧油路、２７は旋回切換弁５とアーム切換弁６
とを連通ずるパイロット油路、２８は旋回モータ３用リ
リーフ弁、２９は旋回モータ３用チエツク弁、３０はブ
ーストチェック弁、３１はチェック弁、３２は油圧ポン
プ７駆動用原動機、３３はメイン油路用リリーフ弁、３
４は油タンクである。

第２図は、旋回切換弁５が中立位置にあり、かつアーム
切換弁６をアームシリンダ伸張作動に切換えたときの断
面詳細図である０図において、３５は旋回切換弁５内の
旋回スプール、３６はアーム切換弁６内のアームスプー
ル、３７は旋回切換弁５の旋回パイロット圧導出ポート
、３８はアーム切換弁６の旋回バイロフト圧導入ボート
、３９はアーム切換弁６内のブリッジ油路、４０はアー
ムスプール３６内に設けたピストン摺動室、４１はピス
トン摺動室４０内に摺動可能に挿入したピストン、４２
．４３はアームスプール３６の外周部よりピストン摺動
室４０前部側に通じるノツチ穴、４４はピストン後側油
室、４５はアームスプール３６の外周部よりピストン後
側油室４４に通じるノツチ穴、４６はアーム切換弁６の
リターンボート、Ａ、Ｂは旋回切換弁５より旋回モータ
３への油路接続用ポート、Ｃ，Ｄはアーム切換弁６より
アームシリンダ４のヘッド側、ピストンロッド側へのそ
れぞれ油路接続用ボートである。

それで第２図の如く、旋回切換弁５を切換作動をさせず
にアーム切換弁６内アームスプール３６を矢印の方向に
移動させると、油圧ポンプ７からの吐出圧油はブリッジ
油路３９、ボートＣを経てアームシリンダ４のヘッド側
油室へ送油される。

一方、アームシリンダ４のピストンロッド側からの戻り
油は、アーム切換弁６のボートロ１アームスプール３６
のノツチ穴４２、ピストン摺動室４０前部側、ノツチ穴
４３、リターンポート４６を経て油タンク３４へ戻る。

なお、アームスプール３６内ピストン後側油室４４に旋
回作動圧は作用しないので、アームシリンダ４からの戻
り油がピストン４１により絞り作用を受けること°はな
い。

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、油圧ポンプ７からの吐出圧油は旋回切換弁５
内チエツク弁２２を開口し、ブリッジ油路４７、ポート
Ｂを経て旋回モータ３を回転作動させる。それと同時に
旋回モータ３作動圧油の一部は、旋回パイロット圧油路
２６、旋回パイロット圧導出ポート３７、パイロット油
路２７、アーム切換弁６の旋回パイロット圧導入ボート
３８、アームスプール３６のノツチ穴４５、ピストン後
側油室４４を経てピストン４２に作用する。そうすると
ピストン４１は前側へ移動し、ピストン摺動室４０前部
側のノツチ穴４３の開口面積を絞り込む、そのために、
アームシリンダ４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４８およびアーム切
換弁４９は左右にパイロット圧受圧部を有し、リモコン
弁１および２からのパイロット圧によりそれぞれ切換作
動させられる。それで旋回切換弁４日およびアーム切換
弁４９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。

また第５図も本発明の他の実施例であるが、アーム切換
弁のアームスプール内にスプリングを挿入した形式のも
のである。第５図において、５０はアーム切換弁、５１
はアームスプール、５２はアームスプール５１内に摺動
可能に挿入したピストン、５３はアームスプール５１内
の戻り油通過油室、５４．５５はアームスプール５１の
外周部より戻り油通過油室５３に通じるノツチ穴、５６
はピストン前側ばね室、５７はピストン前側ばね室５６
より外部油タンクに通じるドレン油路、５８はピストン
前側ばね室５６内に組込まれたスプリング、５９はピス
トン後側油室、６０はアームスプール５１の外周部より
ピストン後側油室５９に通じるノツチ穴である。なお３
４は油タンク、３８は旋回パイロット圧導入ボート、３
９はアーム切換弁内のブリフジ油路、４６はアームシリ
ンダ４からの戻り油圧リターン油路である。

それで、上記の如き構造を有するアーム切換弁５０と旋
回切換弁５を配置した油圧回路図が第６図に示すもので
ある。そこで第５図および第６図に基づいて、アーム切
換弁５０の作動機能について述べる。旋回切換弁５を水
位置へ、アーム切換弁５０をト位置へ切換えて同時操作
すると、油圧ポンプ７からの吐出圧油はチェック弁２２
、旋回切換弁５の水位置を経て旋回モーフ３を回転作動
させるとともに、一方チェック弁２３、アーム切換弁５
０のト位置を経てアームシリンダ４を伸張作動せしめる
。それと同時に旋回モータ３作動圧油の一部は、旋回切
換弁５ホ位置セクションの旋回パイロット圧導出ボート
３７、パイロット油路２７、アーム切換弁５０ト位置セ
クションの旋回パイロット圧導入ボート３８、アームス
プール５１のノツチ穴６０を経てピストン後側油室５９
へ作用し、ピストン５２を前側へ移動させる。そのとき
ピストン前側ばね室５６内のスプリング５８は圧縮され
、またそのばね室５６内の油の一部はドレン油路５７を
経て、外部の油タンク３４へ送油される。それでピスト
ン５２の前側移動により、ピストン５２の肩部が戻り油
通過油室５３のノツチ穴５５の開口面積を絞り込むので
、アームシリンダ４の流量が減少し、旋回モータ３への
流量が増加して、旋回モータ３の旋回力は増大する。な
お、旋回切換弁５を中立位置に戻すと、アームスプール
５１内ピストン５２に旋回パイロット圧は作用しないの
で、ピストン５２はスプリング５８のばね力により後側
に移動し、ノツチ穴５５は全開口しアームシリンダ４の
戻り油は絞り作用を受けなくなる。

発明の効果 前述のように本発明の油圧ショベル用切換弁では、アー
ム切換弁のアームスプール内にピストンを挿入したピス
トン摺動室を設け、アームシリンダを伸張作動させたと
きにピストンロッド側からの戻り油が、アームスプール
内の上記ピストン摺動室前側油室およびそのノツチ穴を
通過してリターン油路へ戻るようにした。一方、旋回切
換弁を切換操作すると、その旋回作動パイロット圧がア
ームスプール内ピストン後側油室へ作用するように構成
した。そのために旋回およびアームシリンダ伸張作動を
同時操作すれば、アームスプール内ピストンはアームシ
リンダからの戻り油路を絞り込んで２ａ量を減少せしめ
、旋回モータへの流量を増加させるので、油圧ショベル
の旋回力を増大させる。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２次
圧を使用していたので、油圧ショベルによってリモコン
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った。しか
し本発明では、旋回切換弁を切換操作すると旋回モーフ
作動用の旋回パイロット圧がアームスプール内ピストン
を移動して、アームシリンダからの戻り油路を絞り込む
ようにした。

したがって本発明の切換弁は、油圧シラペルが直引き操
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、油圧シラ
ベルの多機種にわたっ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存する油圧回路図、第２図お
よび第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図は本発明
の他の実施例アーム切換弁断面詳細図、第６図は本発明
の他の実施例油圧回路図、第７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・・・・・・・・・・・了−ムシリンダ５．５°、４
８・・・旋回切換弁 ６．６°・・・・・・・・アーム切換弁４９．５０・・
・・・アーム切換弁 ３６．５１・・・・・アームスプール ３８・・・・・・・・・旋回パイロット圧４人ボート４
１．５２・・・・・ピストン ４２．４３・・・・・ノツチ穴 ４５．５４・・・・・ノツチ穴 ５５．６０・・・・・ノツチ穴 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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ュ
   エータを作動制御せしめる油圧ショベルの油圧回路内切
   換弁において、アーム切換弁のアームスプール内にピス
   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
   ッチ穴を介してアームシリンダのピストンロッド側とリ
   ターン油路とを連通せしめるとともに、旋回スプールの
   切換作動により旋回切換弁内の旋回作動圧を導出してア
   ーム切換弁のアームスプール内ピストン後側油室に作用
   せしめ、上記アームスプール内のピストンがピストン摺
   動室前部側のノッ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ョベル用切換弁。