JPS6252204A - カウンタ−バランス弁の制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、パワーショベルやウィンチ等の負荷の移動
装置に用いたカウンターバランス弁の制御装置であって
、当該負荷の逸走を防止したものである。

（従来の技術） 従来、第２．３図に示すように、負荷Ｗを下降させる際
には、切換弁Ｖを右側位置に切換て、ロッド側室１０に
ポンプＰの吐出油を供給するとともに、オペレートチェ
ック弁１１を開弁して、ボトム側室１２の作動油をオペ
レートチェック弁１１およびカウンターバランス弁Ｃの
第２ボート１４と第１ポート１３を介してタンクＴに落
している。

このとき第２ボート１４と第１ポート１３とを結ぶ流路
の開度は、制御スプールＣ５の移動量に応じた制御部２
１の位置制御で調整するとともに、その調整された開度
に応じてタンクＴに落ちる作動油の量を調整して、負荷
Ｗの自走を防止するようにしている。

そして制御スプールＣ８の移動量は比例ソレノイド２２
に流れる電流の大きさによって決めている。

すなわち、上記比例ソレノイド２２を励磁すると、その
励磁電流に応じてブツシュロッド２３がストロークする
とともに、そのストローク量に応じてパイロットスプー
ルＰＳを、スプリング２４に抗して移動させる。

このようにパイロットスプールＰＳが移動すると、第３
環状四部３１と環状溝３２とが連通ずるので、パイロッ
トポンプＰｐからの圧油は、第３ポート１５→第３環状
凹部３１→孔３３→環状溝３２→孔３４→環状通路３５
を経由して、パイロット室３６に流入し、その圧力が制
御スプールＣ８の端面に作用する。

このパイロット圧が作用すると、制御スプールＣ８がス
プリング２５に抗して移動するとともに、制御スプール
Ｃ８の孔３３がパイロットスプールＰＳでふさがれる位
置で停止する。このようにして制御スプールＯ９が停止
した位置に応じて、第１ボート１３第２ポート１４の開
度が決まるが、それは結局比例ソレノイド２２の励磁電
流に比例する。

つまり、上記制御スプールＣ８は、パイロットスプール
ＰＳに追随して移動するとともに、制御スプールＣ３が
パイロットスプールＰＳに追いついて、両スプールｃｓ
、　ｐｓが図示の相対関係を維持したときに、当該制御
スプールＣ９が停止するので、この制御スプールＣ８の
移動量は、パイロットスプールＰＳの移動量と比例する
。そして、このパイロットスプールＰＳの移動量は、上
記のようにブツシュロッド２３のストロークに比例する
が、このブツシュロット２３のストロークは、比例ソレ
ノイド２２の励磁電流に比例するので、当該制御スプー
ルＣ８の移動量、すなわち制御部２１の制御位置によっ
て定まる前記流路の開度は、比例ンレノイド２２の励磁
電流に比例することになる。

前記励磁電流は第２図に示すコントローラＤから出力さ
れるもので、圧力検出器４０によって通路９の圧力を検
出し、この検出した圧力信号Ｐ。

を、演算部４１に入力するとともに、この演算部４１で
は、当該圧力信号Ｐ１と目標圧力信号Ｐｃｒとの差を演
算し、その演算結果を一次遅れ回路４２に入力する。

上記−次遅れ回路４２では、上記差に移動速度に対する
係数であるαを乗じて移動速度ｔを求める。すなわち、
ナ＝α（ＰＩ　Ｐｃｒ）を求める。

そして、このｔを積分器４４で積分して当該制御スプー
ルＣ８の変位ｙを算出し、このバルブ変位信号をアンプ
４３を経由して、励磁電流として出力するものである。

なお切換弁Ｖを左側位置に切換えて、負荷Ｗを上昇させ
る際は、切換弁Ｖのレバー（図示せず）の位置を例えば
マイクロスイッチ等によって検出して、演算部４１およ
び一次遅れ回路４２から最大信号を出力させ、さらにア
ンプ４３を介して最大励磁電流を出力させて、スプール
ｐｓ、　ｃｓを第３図において最左方位置に移動させ、
第２ボート１４と第１ボート１３とを結ぶ流路の開度を
最大にさせる。

（本発明が解決しようとする問題点） しかしながら、切換弁Ｖを左側位置に切換えて負荷Ｗを
上昇させている状態から中立位置に切換えると、シリン
ダＳに接続されている切換弁ＶのＡ、Ｂボートが閉じら
れるため、通路９内に圧力が封じ込められてしまう場合
がある。

この圧力が前記目標圧力Ｐｃｒより高いと、この圧力に
よって、コントローラＤから励磁電流が出力され、スプ
ールＰＳ、　Ｏ８が移動して￥Ｊ制御部２１により第１
ボート１３と第２ポート１４とを結ぶ流路が開状態とな
る。この状態で切換弁Ｖを右側位置に切換えると、ボト
ム側室１２の作動油がタンクＴに急激に排出されるので
、負荷Ｗは急激に下降する。

この現象は、前記流路の開度が全開状態のとき著しく、
その開度がコントローラＤの働きで安定するまでの間、
負荷Ｗは自走状態となり、安全性、操作性の面から好ま
しくないという問題があった。

この発明は、上記問題を解消することのできるカウンタ
バランス弁の制御装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明は、」二記の目的を達成するために、切換弁の
位置を検出する位置検出器と、コントローラから出力さ
れる制御信号またはゼロ信号のいずれか一方の信号を出
力する切換器とを具え、前記位置検出器は、切換弁が中
立位置のとき切換器からゼロ信号を出力させ、切換位置
のとき切換器から制御信号を出力させるようにしたもの
である。

（本発明の作用） 切換弁が中立位置のとき切換器からゼロ信号が出力れ、
切換位置のとき切換器から制御信号が出力される。した
がって、切換弁を、負荷から受る力に抗してその負荷を
移動させる位置から中立位置に切換えた際、シリンダに
作動油を供給する通路に圧力が封じ込められて圧力検出
器から圧力信号が出力されても、切換器からゼロ信号が
出力されるので、制御スプールの移動量はゼロとなり、
制御部の開度はゼロとなる。

（本発明の効果） 通路に圧力が封じられた状態で、切換弁を中立位置から
切換位置に切換えても、この切換時は制御部の開度はゼ
ロなので、作動油が急激にタンクに排出されることがな
い。したがって、負荷が急激に移動して自走状態になる
ことがなく、また制御部は開度がゼロから制御されるの
で、極めて安全である。

（本発明の実施例） 第１図において、１は切換弁Ｖが中立状態におかれてい
るかどうかを検出する位置検出器で、例えば切換弁Ｖの
レバー（図示せず）の位置をマイクロスイッチ等で検出
するようにしたものである。２は常時、接点２ａを閉じ
ている切換スイッチで、位置検出器１が切換弁Ｖの中立
位置を検出するとスイッチ２が接点２ｂを閉じるように
なっており、これは例えばリレー等によって行なうもの
である。そして切換スイッチ２が接点２ａを閉じると、
−次遅れ回路４２から出力されるバルブ変位信号を出力
し、接点２ｂを閉じるとゼロ信号を出力する。このゼロ
信号出力は接点２ｂを例えば接地させて行なうものであ
る。なお位置検出器１が中立位置を検出すると積分器４
４をリセットし、その出力をゼロにする。

切換弁Ｖを左側位置に切換えて、負荷Ｗを上昇させる際
、従来と同様に、演算部４１および一次遅れ回路４２か
ら最大信号が出力され、アンプ４３から最大励磁電流が
出力されて、スプールｐｓ、　ｃｓが第３図において最
左方位置に移動して第２ボート１４と第１ボーＨ３とを
結ぶ流路の開度が最大になるようになっている。

いま切換弁Ｖが図示において左側位置に切換えられて、
負荷Ｗが上昇している状態、すなわちスプールＰＳ、　
Ｃ５が第３図において最左方位置に移動して第２ボート
１４と第１ボート１３とを結ぶ流路の開度が全開で、ポ
ンプＰの吐出油を、第１．第２ボート１３．１４を介し
てシリンダＳのボトム室１２に供給している際に、切換
弁Ｖを中立位置に切換えると、位置検出器１がその中立
位置を検出して切換スイッチ２を接点２ｂに閉じる。そ
して切換スイッチ２からゼロ信号が出力され、アンプ４
３から出力される励磁電流はゼロとなり、カウンターバ
ランス弁Ｃの比例ソレノイド２２（第３図参照）が消磁
され、スプールｐｓ、　ｃｓがスプリング２４．２５に
よって第３図において右方向に移動しく図示の位置）、
第１、第２ポー）１３．１４の流通を閉塞する。

このとき、切換弁Ｖの中立位置の切換えによって、通路
９に圧力が封じ込められて圧力検出器４０から圧力信号
が出力されも接点２ａが開放されているので、アンプ４
３から励磁電流は出力されない。

そして切換弁Ｖを右側位置に切換えると、位置検出器１
により切換スイッチ２が接点２ａを閉じる。これにより
圧力検出器４０による通路９の圧力に応じた圧力信号に
基すいて、演算部４１および一次遅れ回路４２によって
算出されたスプールＣ８の変位量がアンプ４３を介して
励磁電流として出力される。この励磁電流によって、比
例ソレノイド２２が励磁され、スプールｐｓ、　ｃｓが
スプリング２４．２５に抗して第３図において左方に移
動し、第２ボート１４の閉塞が解除されるとともに制御
部２１によって第１、第２ボート１３．１４の流路の開
度が調整される。

これによりロッド側室１０の作動油の排出が調整され負
荷Ｗが所定速度で下降していく。このとき第１、第２ボ
ート１３．１４は、閉塞状態から開度が調整されていく
ので、通路９に圧力が封じ込められていても負荷Ｗが自
走してしまうということがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の回路図、第２図は従来の回
路図、第３図はカウンターバランス弁の断面図である。 １・・・位置検出器、２・・・切換スイッチ、ＣＳ・・
・制御スプール、２１・・・制御部、４０・・・圧力検
出器、４１・・・演算部、　■・・・切換弁、Ｓ・・・
シリンダ、Ｃ・・・カウンタバランスベン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクチュエータにカウンター負荷が作用する切換位置に
   切換弁を切換えた際、制御スプールの移動量を制御信号
   によって調整して、制御部の開度を調整し、この制御部
   の開度によってシリンダからの戻り流量を制御して負荷
   の逸走を防止するカウンタバランス弁であって、前記戻
   り流量の圧力を検出する圧力検出器と、この圧力検出器
   から出力される圧力信号と予め定めた目標圧力信号との
   差に応じた前記制御信号を出力して、前記差が所定値に
   なるように制御スプールを移動させるコントローラとを
   備えている制御装置において、前記切換弁の切換位置を
   検出する位置検出器と、コントローラから出力される制
   御信号またはゼロ信号のいずれか一方の信号を出力する
   切換器とを具え、前記位置検出器は、切換弁が中立位置
   にあるとき切換器からゼロ信号を出力させ、切換位置に
   あるとき切換器から制御信号を出力させるようになって
   いることを特徴とするカウンターバランス弁の制御装置
   。