(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのポンプで複数のアクチュエータを駆動するとともに、これら各アクチュエータには切換弁を接続し、これら切換弁を切り換えることによって、アクチュエータの動作を制御する油圧回路において、上記切換弁のうち最上流位置にある切換弁の上流側にショック緩和弁を接続するとともに、このショック緩和弁はそのノーマル状態でポンプの吐出油の一部をタンクに戻し、ショック緩和弁のパイロット室にパイロット圧が作用したとき、上記吐出油のタンクへの戻りを阻止する構成にし、かつ、このショック緩和弁のパイロット室にパイロット圧を導くパイロットラインを設けるとともに、このパイロットラインは、各切換弁が中立位置にあるときタンクに連通する分岐通路に接続し、いずれかの切換弁を中立位置から切り換えたとき、上記分岐通路とタンクとの連通が遮断されて、パイロットラインにパイロット圧が発生する構成にした油圧回路のショック緩和装置。
【請求項２】
ショック緩和弁は、バルブ本体と、このバルブ本体に摺動自在に設けたスプールと、このスプールの端部を臨ませたパイロット室と、ポンプからの吐出油を導入する導入ポートと、最上流の切換弁に連通する供給ポートと、タンクに連通するドレンポートとを備え、ノーマル位置において、導入ポート、供給ポート及びドレンポートの三者を連通させ、パイロット室にパイロット圧が作用して切り換わったとき、導入ポートと供給ポートとを連通させ、ドレンポートをふさぐ構成にし、かつ、上記スプールの切り換え過程でショックを緩和する構成にした請求項１記載の油圧回路のショック緩和装置。
【請求項３】
ショック緩和弁として昇圧リリーフ弁を用いるとともに、この昇圧リリーフ弁のパイロット室に、パイロットラインのパイロット圧を導く構成にした請求項１記載の油圧回路のショック緩和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、切換弁を切り換えてアクチュエータを動作させるときのショックを緩和するショック緩和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一つのポンプに複数の切換弁を接続するとともに、各切換弁に所定のアクチュエータを接続し、それらの切換弁を切り換えることによって、アクチュエータを制御する構成は、従来から知られている。
そして、この切換弁は、その切り換え位置に応じて開度が制御される構成にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにした従来の装置では、例えば、切換弁を急激に切り換えたとき、アクチュエータ側に起動時のショックが発生するという問題があった。なぜなら、切換弁を急激に切り換えれば、その分、開度も急激に大きくなるので、起動時の供給流量が多くなるからである。
この発明の目的は、切換弁を急激に切り換えたとしても、起動時のショックが発生しないショック緩和装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、少なくとも一つのポンプで複数のアクチュエータを駆動するとともに、これら各アクチュエータには切換弁を接続し、これら切換弁を切り換えることによって、アクチュエータの動作を制御する油圧回路を前提にする。
上記の回路を前提にしつつ、第１の発明は、上記切換弁のうち最上流位置にある切換弁の上流側にショック緩和弁を接続するとともに、このショック緩和弁はそのノーマル状態でポンプの吐出油の一部をタンクに戻し、ショック緩和弁のパイロット室にパイロット圧が作用したとき、上記吐出油のタンクへの戻りを阻止する構成にし、かつ、このショック緩和弁のパイロット室にパイロット圧を導くパイロットラインを設けるとともに、このパイロットラインは、各切換弁が中立位置にあるときタンクに連通する分岐通路に接続し、いずれかの切換弁を中立位置から切り換えたとき、上記分岐通路とタンクとの連通が遮断されて、パイロットラインにパイロット圧が発生する構成にした点に特徴を有する。
【０００５】
したがって、切換弁の全てが中立位置にあれば、パイロットラインにパイロット圧が発生しない。そのためにショック緩和弁はノーマル状態を保つ。ショック緩和弁がノーマル状態にあれば、ポンプの吐出油の一部が、このショック緩和弁を介してタンクに戻される。
そして、いずれかの切換弁を切り換えれば、パイロットラインにパイロット圧が発生するので、このパイロット圧の作用でショック緩和弁が切り換わる。ショック緩和弁がこのように切り換われば、ポンプ吐出油の全量が切換弁側に供給されることになる。
【０００６】
ただし、切換弁を切り換えてから、パイロットラインにパイロット圧が発生し、しかも、そのパイロット圧がショック緩和弁のパイロット室に作用するまでに多少の時間がかかる。言い換えれば、切換弁を切り換えてから、ショック緩和弁が切り換わるまでに、多少の時間差が発生する。このように切換弁の切り換えのタイミングよりも、ショック緩和弁の切り換えのタイミングの方が遅れるということは、切換弁を切り換えた瞬間において、ポンプ吐出油の一部がタンクに戻されているということになる。切換弁の切り換え時に、ポンプ吐出油の一部がタンクに戻されていれば、どんなに切換弁を急激に切り換えたとしても、アクチュエータに大流量が供給されたりしなくなる。したがって、そのアクチュエータにもショックなど発生しない。
【０００７】
第２の発明は、ショック緩和弁は、バルブ本体と、このバルブ本体に摺動自在に設けたスプールと、このスプールの端部を臨ませたパイロット室と、ポンプからの吐出油を導入する導入ポートと、最上流の切換弁に連通する供給ポートと、タンクに連通するドレンポートとを備え、ノーマル位置において、導入ポート、供給ポート及びドレンポートの三者を連通させ、パイロット室にパイロット圧が作用して切り換わったとき、導入ポートと供給ポートとを連通させ、ドレンポートをふさぐ構成にし、かつ、上記スプールの切り換え過程でショックを緩和する構成にした点に特徴を有する。
第３の発明は、ショック緩和弁として昇圧リリーフ弁を用いるとともに、この昇圧リリーフ弁のパイロット室に、パイロットラインのパイロット圧を導く構成にした点に特徴を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は第１実施例を示すもので、図１はパワーショベル用の回路図、図２はショック緩和弁の断面図である。
図１に示したパワーショベル用の回路では、第１ポンプＰ1、第２ポンプＰ2及び第３ポンプＰ3を備えている。そして、第１ポンプＰ1には切換弁１〜３からなる第１回路系統を接続し、第２ポンプＰ2 には切換弁４〜３からなる第２回路系統を接続し、第３ポンプＰ3には切換弁７〜９からなる第３回路系統を接続している。
【０００９】
そして、第１回路系統及び第２回路系統の切換弁１〜３及び４〜６は、それらが中立位置にあるとき、中立流路１０、１１を開放するが、それが開放されているときには、この中立流路１０、１１がタンク通路１２を介してタンクＴに連通することになる。しかも、この中立流路１０、１１は、いずれかの切換弁を切り換えることによって、閉ざされるようにしている。
また、第１回路系統においては、切換弁２、３の流入ポート１３、１４が、最上流の切換弁１の下流側における中立流路１０に対して、その中立流路１０から分岐した通路を介してパラレルに接続されている。したがって、最上流の切換弁１を切り換えられると、中立流路１０が閉ざされるので、切換弁２、３の流入ポート１３、１４も閉ざされることになる。
【００１０】
第２回路系統においては、切換弁４〜６が上記中立流路１１を介して全てタンデムに接続されている。したがって、上流側の切換弁を切り換えれば、その下流側の切換弁には、第２ポンプＰ2の吐出油が供給されない。
第３回路系統の切換弁７〜９も中立流路１５を介してタンデムに接続されている。ただし、この第３回路系統の最下流に位置する切換弁９の下流側における中立流路１５は、合流通路１６を介して、第２回路系統の切換弁６及びこの切換弁６の下流側の中立流路１１に連通させている。
なお、図中符号１７は合流通路１６に設けたチェック弁で、第３回路系統の中立流路１５から、第２回路系統の切換弁６への流通のみを許容する構成にしている。また、符号１８は中立流路１１、１５を連通させる接続通路で、この接続通路１８にオリフィス１９を設けている。
【００１１】
上記のようにした第１、２回路系統の最上流に位置する切換弁１、４の上流側には、ショック緩和弁Ｖを設けている。
このショック緩和弁Ｖを具体的に示したのが図２である。この図２からも明らかなように、このショック緩和弁Ｖは、バルブ本体ｂに、第１導入ポート２０と第２導入ポート２１とを形成するとともに、スプール２２を摺動自在に組み込んでいる。そして、上記第１導入ポート２０を第１ポンプＰ1に接続し、第２導入ポート２１を第２ポンプＰ2に接続している。
上記のようにした第１、２導入ポート２０、２１は、供給ポート２３、２４とドレンポート２５、２６のそれぞれに連通させている。
【００１２】
また、上記一方の供給ポート２３を第１回路系統の中立流路１０に開口させ、他方の供給ポート２４を第２回路系統の中立流路１１に開口させている。さらに、ドレンポート２５、２６は、タンク通路１２に連通させている。
上記スプール２２は、その一端をパイロット室２７に臨ませるとともに、他端にはスプリング２８のバネ力を作用させている。
そして、スプール２２が図示のノーマル位置にあるとき、導入ポート２３、２４のそれぞれが、スプール２２に形成の環状溝２２ａ、２２ｂを介して連通するとともに、ドレンポート２５、２６も、スプール２２に形成の環状溝２２ｃ、２２ｄを介してタンク通路１２に連通する。
【００１３】
したがって、スプール２２が図示のノーマル位置にあるかぎり、第１、２ポンプＰ1、Ｐ2からの吐出油の一部がドレンポート２５、２６を経由してタンクＴに戻されることになる。
また、パイロット室２７内のパイロット圧の作用で、スプール２２がスプリング２８にこうして移動すると、ドレンポート２５、２６がスプール２２によって閉じられる。しかし、供給ポート２３、２４と中立流路１０、１１とは連通したままの状態を維持する。したがって、この場合には、第１、２ポンプＰ1、Ｐ2の吐出量全量が中立流路１０、１１に供給されることになる。
【００１４】
なお、図中符号２９はパイロットポートで、このパイロットポート２９は、図１におけるパイロットライン３０を介してパイロットポンプＰPに接続されている。また、このパイロットライン３０には分岐通路３１を接続するとともに、この分岐通路３１を、第１、２回路系統の各切換弁に対してタンデムに接続している。そして、この分岐通路３１の最下流側をタンクＴに連通している。
したがって、上記各切換弁１〜６の全てが中立位置を保持しているときには、パイロット室２７にパイロット圧が発生しない。そのためにショック緩和弁Ｖは図２に示すノーマル位置を保つ。
また、上記切換弁１〜６のいずれか一つでも切り換えると、分岐通路３１が遮断され、パイロットライン３０とタンクとＴとの連通も遮断されるので、パイロット室２７にパイロット圧が発生する。したがって、このパイロット圧の作用で、スプール２２がスプリング２８に抗して移動し、ショック緩和弁Ｖが切り換わる。
【００１５】
次に、この第１実施例の作用を説明する。
今、第１、２回路系統の各切換弁１〜６を図示の中立位置に保っているとすれば、パイロットポンプＰPの吐出油全量が分岐通路３１を経由してタンクＴに戻される。したがって、パイロット室２７にはパイロット圧が発生せず、ショック緩和弁Ｖが図示のノーマル位置を保つ。
上記の状態から、例えば切換弁２を急激に切り換えたとすると、まず、この切換弁２の所で分岐通路３１が閉ざされる。
このように分岐通路３１が閉ざされれば、パイロットライン３０とタンクＴとの連通が遮断されるので、パイロット室２７にパイロット圧が発生し、ショック緩和弁Ｖを切り換える。
【００１６】
ただし、上記のようにして切換弁２を切り換えてから、ショック緩和弁Ｖが切り換わるまで、多少タイミングのズレが発生する。言い換えれば、切換弁２を切り換えてから、ほんの少しタイミングが遅れてショック緩和弁Ｖが切り換わることになる。
したがって、切換弁２を切り換えた瞬間は、ショック緩和弁Ｖのドレンポート２５、２６が開いた状態を保つ。そして、スプール２２がスプリング２８に抗して移動する過程で、このドレンポート２５、２６が徐々に閉じられることになる。そのために、切換弁２を切り換えた初期の段階では、第１ポンプＰ1の吐出量の一部が、タンクＴに戻されるので、その分、この切換弁２に接続したアクチュエータへの供給流量も少なくなる。このように供給流量が少なくなれば、それだけショックが緩和されることになる。
【００１７】
また、この第１実施例では、ショック緩和弁Ｖを第１、２回路系統の最上流に設けたので、特に、個々の切換弁にショック緩和弁Ｖを設けなくてもよくなり、それだけ回路全体の構成も簡略化される。
さらに、この第１実施例のショック緩和弁Ｖは、１本のスプールで第１、２回路系統の両方のショックを緩和できるので、各回路系統毎にショック緩和弁Ｖを設ける場合に比べて構成が簡単になる。
【００１８】
図３に示した第２実施例は、ショック緩和弁Ｖとして、第１、２昇圧リリーフ弁Ｖ1、Ｖ2を用いたもので、その他は第１実施例と同様である。つまり、この昇圧リリーフ弁Ｖ1、Ｖ2のパイロット室３２、３３にパイロットライン３０を接続したものである。
この第２実施例の場合には、いずれかの切換弁を切り換えることによって、第１、２昇圧リリーフ弁Ｖ1、Ｖ2の設定圧が上昇するが、その設定圧の上昇が、切換弁を切り換えたときのタイミングよりも遅れることを利用したものである。
【００１９】
【発明の効果】
この発明のショック緩和装置によれば、切換弁を急激に切り換えたとしても、アクチュエータの起動時にショックが発生したりしない。
しかも、ショック緩和弁を油圧回路の最上流に設けたので、個々の切換弁毎にショック緩和弁を設ける場合よりも、その構成が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の回路図である。
【図２】第１実施例のショック緩和弁の断面図である。
【図３】第２実施例の回路図である。
【符号の説明】
Ｐ1、Ｐ2          ポンプ
１〜６            切換弁
Ｖ                ショック緩和弁
ｂ                バルブ本体
２０、２１        導入ポート
２２              スプール
２３、２４        供給ポート
２５、２６        ドレンポート
２７              パイロット室
３０              パイロットライン
Ｖ1、Ｖ2          ショック緩和弁としての昇圧リリーフ弁
３２、３３        パイロット室
【図１】
0003727737.tif 000002
【図２】
0003727737.tif 000003
【図３】
0003727737.tif 000004