(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプからアクチュエータに至る油路に、制御弁からのパイロット圧力により前記アクチュエータに供給される圧油の方向を切り換えるためのパイロット操作切換弁を備えた油圧回路において、前記パイロット操作切換弁の両側のパイロットライン上に、開状態及び閉状態において前記パイロットラインと並列するようにオリフィス付チェック弁とスプリングを備えた開閉弁を設け、前記制御弁からのパイロット圧力を一の開閉弁とは反対側の開閉弁のスプリング弾性力に作用するように構成し、パイロット圧が上昇する時は、一の前記開閉弁に作用するパイロット圧を他の前記開閉弁を開く方向に作用させ他の前記開閉弁を開弁状態とし、前記パイロット圧力の供給側の開閉弁を通過したパイロット圧力を前記スプリング弾性力が作用する方向と反対側に前記供給側の開閉弁が移動するように作用させ、このパイロット圧力がスプリングによって設定された圧力より高くなると開閉弁を閉弁させてオリフィス付チェック弁だけが機能するように構成し、パイロット圧が降圧する時に前記パイロット操作切換弁の戻り油は、パイロット圧が一の前記開閉弁のスプリングにより設定された圧力より大きい時は一の前記開閉弁が閉弁状態となり、一の前記開閉弁のオリフィス付チェック弁のオリフィスを、スプリングにより設定された圧力より小さい時は前記一の開閉弁が開弁状態となり前記一の開閉弁を通過するようにしたことを特徴とするパイロット操作切換弁を備えたショック緩和回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロット操作切換弁を備えたショック緩和回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の多くの建設機械は、油圧ジョイスティックバルブ（以下、Ｊ／Ｓという）をパイロット操作切換弁(以下、切換弁という)のパイロットライン上に設け、Ｊ／Ｓの操作によりパイロット圧力を切換弁に作用させて切換えることにより、油圧ポンプの吐出油を油圧シリンダなどのアクチュエータに供給して作動している。
Ｊ／Ｓを急操作、急停止をすると機械も急作動、急停止しようとするが、急停止時のショックは操作性に大きく影響する。機械停止時のショックを緩和するために、パイロットライン上にスロットルチェック弁を設けてメータアウト制御し、フルストロークから中立状態に戻るまでの全ストロークをスロットルオリフィスで制御することが多い。
しかしながら、この回路では切換弁を中立状態から全ストロークまで切り換える際にも、切換弁のパイロット室から排出されるパイロット油量がスロットルオリフィスによって制御されてしまうため、応答性を高めることができなかった。このため、油圧ショベル等の操作で多く行われている「バケットの泥落とし」等のバイブレーション操作には難があった。
具体的に図１を参照して説明すると、切換弁３を切換えて機械を始動する際はＪ／Ｓ１をＯＮ操作し、パイロット圧力はチェック弁２を押し開き切換弁３に作用するが、切換弁３から排出されるストローク分の戻り油は、スロットルオリフィス４を通過するため、結果として素早い応答性を得ることができない。
反面、Ｊ／Ｓ１を中立に戻した際は、チェック弁２が閉弁し、切換弁３から排出されるストローク分の戻り油は、スロットルオリフィス４を通過するので、切換弁３はゆっくり中立に戻りショックを緩和できる。しかし、切換弁３の戻り時間は、オリフィス４によって影響されるので、ショックを軽減するためにオリフィス４の流路面積を小さくしすぎると機械の停止性能が悪くなるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本願発明は、Ｊ／Ｓを中立に戻した際のショックを緩和しつつ適切な停止性をもち、切換弁の開弁時の応答遅れを解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、油圧ポンプから油圧シリンダなどのアクチュエータに至る油路に切換弁を備えた油圧回路において、アクチュエータ作動停止時のショック緩和のために切換弁の両側のパイロットライン上に開閉弁を設けるようにした。各々の開閉弁は、いずれの切換位置においてもパイロットラインと並列となるようにオリフィス付チェック弁を備えている。また、Ｊ／Ｓからのパイロット圧力は反対側の開閉弁のスプリング室に作用し、Ｊ／Ｓを切換えている状態では常に反対側の開閉弁が開弁するようにしている。一方、パイロット圧力供給側の開閉弁は開閉弁を通過したパイロット圧力をスプリング弾性力が作用する方向とは反対側の室に移動させるように作用させ、このラインの圧力がスプリング等によって設定された圧力より高くなると開閉弁を閉弁し、オリフィス付チェック弁だけが機能する状態となるようにした。
Ｊ／Ｓを切換えて切換弁を開弁するときは、パイロット圧力供給側の開閉弁はどちらの切換位置でも、開閉弁の通路又は開閉弁に組込まれたオリフィス付チェック弁によってパイロット圧力が素早く切換弁に供給され、反対側の開閉弁にはパイロット圧力がスプリング室に供給されるため、開閉弁は開弁状態を維持し、切換弁の速い応答性が得られる。
逆に、Ｊ／Ｓを中立に戻すと、切換弁のパイロット室からの戻り油がパイロット圧力供給側の開閉弁を通ってタンクラインに戻るが、パイロット圧力供給側の開閉弁のスプリングによって設定された圧力まで切換弁のパイロット室の圧力が下がらなければ、パイロット圧力供給側の開閉弁が開弁しないため、開閉弁に組込まれたオリフィス付チェック弁のオリフィス機能によって切換弁は途中ストロークまでゆっくり戻り、切換時のショックが緩和できる。切換弁のストロークが途中の位置からは、パイロット圧力供給側の開閉弁が開弁するが、アクチュエータの速度は遅くなっているため切換弁のスプールが中立に戻った際のショックは少なく、一方、アクチュエータの良好な停止性能を得ることができる。
このように切換弁を開く場合は応答性が良く、また切換弁を閉じる場合はショックが少なくアクチュエータの停止精度を優れたものとすることができる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、Ｊ／Ｓを中立に戻した際の機械停止時のショックを緩和しつつ適度な停止性をもち、切換弁が開弁して機械が始動する際の応答遅れを解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】従来のパイロット操作切換弁を備えた油圧回路の説明図
【図２】本発明の一実施の形態の油圧回路の説明図
【図３】同実施の形態の作動状態を説明するための説明図
【図４】同実施の形態の作動状態を説明するための説明図
【図５】同実施の形態の作動状態を説明するための説明図
【図６】同実施の形態のスプリング設定についての説明図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
次に、本発明の一実施の形態について図２を参照して説明する。
図２の油圧回路は、パイロットラインを介してパイロット圧を作用させて油路の切換を行うための切換弁３と、切換弁３のパイロットライン上に、２位置の開閉弁６，７を配置し、開閉弁６，７は、各位置においてパイロットラインと並列になるようにオリフィス付チェック弁を備えている。尚、図示しないが、切換弁３は、油圧ポンプを備えた主回路に接続され、主回路から供給される圧油は、油圧ショベル等のアクチュエータに接続される。
【０００８】
切換弁３を切換えて機械を始動する際は、制御弁であるＪ／Ｓ１をＯＮ操作する。パイロット圧力は一の開閉弁６の通路を通って切換弁３に作用すると同時に、パイロット圧力は油路９により排出側の他の開閉弁７のスプリング室に導かれて、開閉弁７を開弁（中立）位置に保持する。
パイロット圧力が一の開閉弁６の、スプリングによって設定された圧力を上回ると、一の開閉弁６は閉弁するが、一の開閉弁６の内部に設けられたオリフィス付チェック弁のチェック弁機能によりパイロット通路が絞られずに、パイロット圧力は図３に示すように切換弁３に作用する。
前述したように切換弁３からのストローク分の戻り油は、他の開閉弁７が開弁している状態を保持するので、切換弁３の速い応答が可能となる。
【０００９】
切換弁３を中立に戻して機械を停止する際は、Ｊ／Ｓ１を中立に戻す。すると切換弁３は中立位置に戻り始めるが、パイロット圧力が比較的に高い状態では一の開閉弁６はスプリングによって切換ることができずに閉弁したままとなるので、図４に示すように、オリフィス付チェック弁のオリフィス機能によって、切換弁３はゆっくり切換る。
パイロット圧力が、一の開閉弁６のスプリングにより設定された圧力を下回ると、図５に示すように、一の開閉弁６は開弁し、切換弁３の切換速度は速くなる。
このように切換弁３の戻り速度は、初期段階では一の開閉弁６のオリフィス付チェック弁のオリフィス機能により比較的に遅く、ある程度パイロット圧力が降下すると一の開閉弁６がスプリングによって開弁することで速くなり、ショックを緩和しながら適切な停止性能が得られる。
【００１０】
図６にパイロット圧力（ＰＰ）降下時のパイロット圧力と時間（ｔ）との関係を示す。
従来のスロットルオリフィスだけでの制御では、パイロット圧力は二次関数の曲線で降下し、切換時間は範囲Ａで示す時間となるが、本発明によれば、開閉弁６、７のスプリング力を調整することで開閉弁６、７の切換圧力（Ｂ点）を変更できるので、機械の状態に合せた切換時間、範囲Ａを設定することが可能となり、ショックを緩和しながら停止性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【００１１】
１  ジョイスティック（制御手段）
２  チェック弁
３  パイロット操作切換弁
４，５  スロットルオリフィス
６，７  開閉弁
８  油圧ポンプ
９，１０  油路
【図１】
0005775292.tif 000002
【図２】
0005775292.tif 000003
【図３】
0005775292.tif 000004
【図４】
0005775292.tif 000005
【図５】
0005775292.tif 000006
【図６】
0005775292.tif 000007