(57)【要約】【課題】油圧アクチュエータの動作姿勢を保持するためのホールディングバルブに於いて、パイロット油路にエアが混入した場合であっても、その都度作業者がエア抜きを行うことなく、ホールディングバルブの応答性を維持できるようにする。【解決手段】ホールディングバルブ２３の動作位置２３ａに通常の連通油路２３ａ１とは別に絞り付き油路２３ａ２を設けるとともに、ホールディングバルブ２３のパイロットポート２３Ｂ近傍のパイロット油路２７ｂにエア抜き用油路３０を設ける。操作レバー２６の操作にてパイロット油路２７ｂへパイロット油が導出し、パイロット油路２７ｂのパイロット圧にてホールディングバルブ２３が規制位置２３ｂから動作位置２３ａへフルストロークされたときに、パイロット油路２７ｂのパイロット油の一部がエア抜き用油路３０から絞り付き油路２３ａ２を経てタンク２９へ連通するように構成した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータに圧油を給排するコントロールバルブと前記油圧アクチュエータとの間に介装され、且つ、前記油圧アクチュエータの動作を許容する動作位置と、前記油圧アクチュエータの動作姿勢を保持する規制位置とを有し、パイロット油路のパイロット圧にて前記規制位置から動作位置へ切り替わるように構成したホールディングバルブに於いて、前記ホールディングバルブの動作位置に通常の連通油路とは別に絞り付き油路を設けるとともに、前記ホールディングバルブのパイロットポート若しくはパイロットポート近傍のパイロット油路にエア抜き用油路を設け、前記パイロット油路のパイロット圧にてホールディングバルブが規制位置から動作位置へフルストロークされたときに、前記パイロット油路のパイロット油の一部が前記エア抜き用油路から前記絞り付き油路を経てタンクへ連通するように構成したことを特徴とする建設機械のホールディングバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建設機械のホールディングバルブに関するものであり、特に、ホールディングバルブのエア抜きに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧アクチュエータに圧油を給排するコントロールバルブと前記油圧アクチュエータとの間には、油圧アクチュエータの動作姿勢を保持するためにホールディングバルブを介装することがある。例えば、図３は油圧ショベルのアームシリンダに設けられたホールディングバルブの油圧回路を示し、アームシリンダ１はロッド側ポート１ａとボトム側ポート１ｂを有し、該ロッド側ポート１ａとコントロールバルブ２との間にホールディングバルブ３が介装されている。
【０００３】
該ホールディングバルブ３は、前記アームシリンダ１の伸長動作を許容する動作位置３ａと、アームシリンダ１の伸長動作を規制する規制位置３ｂとを有し、図示した状態ではスプリング４の付勢により該ホールディングバルブ３は規制位置３ｂにあり、圧油はチェックバルブ５を介してアームシリンダ１のロッド側ポート１ａへのみ流動が許容される。
【０００４】
この状態で、操作レバー６を図中矢印Ｒ方向へ操作すれば、パイロット油路７ａにパイロット油が導出されて、コントロールバルブ２の一方のパイロットポート２Ａにパイロット圧がかかり、コントロールバルブ２がシリンダ縮み位置（アーム開き位置）２ａに切り替わる。
【０００５】
従って、油圧ポンプ８から吐出された圧油はコントロールバルブ２のシリンダ縮み位置２ａを通過してホールディングバルブ３に導出され、チェックバルブ５を介してアームシリンダ１のロッド側ポート１ａへ供給される。このため、アームシリンダ１が収縮動作し、ボトム側ポート１ｂから排出された圧油が前記コントロールバルブ２のシリンダ縮み位置２ａを経てタンク９に戻される。
【０００６】
前記操作レバー６を中立位置に戻せばアームシリンダ１の動作が停止する。斯かる状態では、アームシリンダ１の縮み方向の動作に対しては、チェックバルブ５が開いて圧油の流動を許容するが、アームシリンダ１の伸び方向の動作に対しては、チェックバルブ５が閉じるとともに、ホールディングバルブ３が規制位置３ｂにあるため圧油の流動が規制される。従って、アームが開いた状態即ちアームの先端が本体から離反した位置で保持される。
【０００７】
一方、操作レバー６を図中矢印Ｌ方向へ操作すれば、パイロット油路７ｂにパイロット油が導出されて、コントロールバルブの他方のパイロットポート２Ｂにパイロット圧がかかり、コントロールバルブ２がシリンダ伸び位置（アーム閉じ位置）２ｂに切り替わる。これと同時に、ホールディングバルブのパイロットポート３Ｂにパイロット圧がかかり、前記スプリング４の付勢に抗してホールディングバルブ３が規制位置３ｂから動作位置３ａに切り替わる。従って、アームシリンダ１のロッド側ポート１ａから排出された圧油が前記コントロールバルブ２のシリンダ伸び位置２ｂを経てタンク９に戻され、アームの保持姿勢が解除されてアームが本体に接近する方向へ動作する。
【０００８】
ここで、前記パイロット油路７ｂ内にエアが混入していると、ホールディングバルブ３を規制位置３ｂから動作位置３ａに切り替える際に、バルブ動作に応答遅れが生じて操作性が悪化する。特に、アームが比較的高い位置でその動作姿勢を保持した場合、パイロット油路７ｂ内に含まれるエアが上方に集まって、ホールディングバルブのパイロットポート３Ｂ若しくはパイロットポート３Ｂ近傍のパイロット油路７ｂに多量のエア溜まりが形成されて、バルブ動作の応答精度が著しく低下する虞がある。
【０００９】
これを防止するために、従来はホールディングバルブのパイロットポート３Ｂ付近でパイロット油路７ｂの配管を取り外し、アームシリンダ１を動作させて油を漏らしながらエア抜きを行っていた。
【００１０】
また、油路のエア抜きに関するものとしては、例えば、油圧タンクに接続される油圧シリンダからの戻りライン（低圧流路）にリリーフ弁を設け、このリリーフ弁と並列にエア抜き開閉弁を介装したエア抜き流路を設けた掘削具用油圧緩衝装置が知られている。該油圧緩衝装置の使用に当たっては、先ず油圧シリンダへの給油開閉弁を開いて作動油を供給し、その後、前記エア抜き開閉弁を開いて油圧シリンダの作用室内のエアを前記エア抜き流路を介して油圧タンクに排出するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−１４０６０６号公報（第２〜４頁、図１）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示した従来のホールディングバルブは、エア抜きを行う際にその都度、パイロット油路の配管を取り外す必要があり、このため、周囲を油で汚損するとともに、アタッチメントを同じ動作姿勢で保持したときには再び多量のエアが溜まるので、再度パイロット油路の配管を取り外してエア抜きを行わなくてはならなかった。また、上記特許文献１記載の油圧緩衝装置も、エア抜きを行う都度、エア抜き開閉弁を開閉する必要があり、上記ホールディングバルブと同様の不具合があった。
【００１３】
そこで、油圧アクチュエータの動作姿勢を保持するためのホールディングバルブに於いて、パイロット油路にエアが混入した場合であっても、その都度作業者がエア抜きを行うことなく、ホールディングバルブの応答性を維持できるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、油圧アクチュエータに圧油を給排するコントロールバルブと前記油圧アクチュエータとの間に介装され、且つ、前記油圧アクチュエータの動作を許容する動作位置と、前記油圧アクチュエータの動作姿勢を保持する規制位置とを有し、パイロット油路のパイロット圧にて前記規制位置から動作位置へ切り替わるように構成したホールディングバルブに於いて、前記ホールディングバルブの動作位置に通常の連通油路とは別に絞り付き油路を設けるとともに、前記ホールディングバルブのパイロットポート若しくはパイロットポート近傍のパイロット油路にエア抜き用油路を設け、前記パイロット油路のパイロット圧にてホールディングバルブが規制位置から動作位置へフルストロークされたときに、前記パイロット油路のパイロット油の一部が前記エア抜き用油路から前記絞り付き油路を経てタンクへ連通するように構成した建設機械のホールディングバルブを提供するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１及び図２に従って詳述する。図１は建設機械の一例として油圧ショベル１１を示したものであり、下部走行体１２に上部旋回体１３が旋回自在に載置され、該上部旋回体１３の後部にエンジンや油圧ポンプ等の機関部（図示せず）を搭載してハウス１４にて被蔽するとともに、該上部旋回体１３の前部にキャブ１５を設けてある。また、キャブ１５の側方に作業用のアタッチメントとしてブーム１６の基端部を上下方向へ回動自在に取り付けてある。
【００１６】
前記ブーム１６の先端にはアーム１７が回動自在に枢着され、アーム１７の先端にはバケット１８が回動自在に枢着されている。各アタッチメントには夫々油圧アクチュエータとしてブームシリンダ１９、アームシリンダ２０、バケットシリンダ２１を装着してあり、ブームシリンダ１９の伸縮動作によりブーム１９が俯仰し、アームシリンダ２０の伸縮動作によりアーム１７が回動し、バケットシリンダ２１の伸縮動作によりバケット１８が開閉する。
【００１７】
図２は前記各油圧アクチュエータの一例としてアームシリンダ２０に設けられたホールディングバルブの油圧回路を示し、アームシリンダ２０とアームシリンダ用のコントロールバルブ２２との間には、アームシリンダ２０の動作姿勢を保持するためにホールディングバルブ２３を介装してある。アームシリンダ２０はロッド側ポート２０ａとボトム側ポート２０ｂとを有し、該ロッド側ポート２０ａとコントロールバルブ２２との間にホールディングバルブ２３が介装されている。
【００１８】
該ホールディングバルブ２３は、前記アームシリンダ２０の伸長動作を許容する動作位置２３ａと、アームシリンダ２０の伸長動作を規制する規制位置２３ｂとを有し、該ホールディングバルブ２３の動作位置２３ａには、通常の連通油路２３ａ１とは別に絞り付き油路２３ａ２を設けてある。図示した状態ではスプリング２４の付勢により該ホールディングバルブ２３は規制位置２３ｂにあり、圧油は前記コントロールバルブ２２からチェックバルブ２５を介してアームシリンダ２０のロッド側ポート２０ａへのみ流動が許容される。
【００１９】
該ホールディングバルブ２３は、前記スプリング２４とは反対側にパイロットポート２３Ｂを設けてあり、後述するように、操作レバー２６の操作によりパイロット油路２７ｂにパイロット油が導出されて、このパイロットポート２３Ｂに所定圧以上のパイロット圧がかかると、前記スプリング２４の付勢に抗して該ホールディングバルブ２３が規制位置２３ｂから動作位置２３ａに切り替わる。
【００２０】
ここで、前述したように、該ホールディングバルブ２３の動作位置２３ａには、通常の連通油路２３ａ１とは別に絞り付き油路２３ａ２を設けてあり、通常の連通油路２３ａ１の一方のポートは前記アームシリンダ２０のロッド側ポート２０ａに接続され、通常の連通油路２３ａ１の他方のポートは前記コントロールバルブ２２に接続されている。また、前記パイロットポート２３Ｂ近傍のパイロット油路２７ｂにエア抜き用油路３０の一端を接続し、該エア抜き用油路３０の他端を前記ホールディングバルブ２３の絞り付き油路２３ａ２側の一方のポートに接続する。該絞り付き油路２３ａ２側の他方のポートはタンク２９に接続する。
【００２１】
図２に示した状態で、操作レバー２６を図中矢印Ｒ方向へ操作すれば、パイロット油路２７ａにパイロット油が導出されて、コントロールバルブ２２の一方のパイロットポート２２Ａにパイロット圧がかかり、コントロールバルブ２２がシリンダ縮み位置（アーム開き位置）２２ａに切り替わる。
【００２２】
従って、油圧ポンプ２８から吐出された圧油はコントロールバルブ２２のシリンダ縮み位置２２ａを通過してホールディングバルブ２３に導出され、チェックバルブ２５を介してアームシリンダ２０のロッド側ポート２０ａへ供給される。このため、アームシリンダ２０が収縮動作し、ボトム側ポート２０ｂから排出された圧油が前記コントロールバルブ２２のシリンダ縮み位置２２ａを経てタンク２９に戻される。
【００２３】
前記操作レバー２６を中立位置に戻せばアームシリンダ２０の動作が停止する。斯かる状態では、アームシリンダ２０の縮み方向の動作に対しては、チェックバルブ２５が開いて圧油の流動を許容するが、アームシリンダ２０の伸び方向の動作に対しては、チェックバルブ２５が閉じるとともに、ホールディングバルブ２３が規制位置２３ｂにあるため圧油の流動が規制される。従って、前記アーム１７が開いた状態即ちアーム１７の先端が上部旋回体１３から離反した位置で保持される。
【００２４】
一方、操作レバー２６を図中矢印Ｌ方向へ操作すれば、パイロット油路２７ｂにパイロット油が導出されて、コントロールバルブの他方のパイロットポート２２Ｂにパイロット圧がかかり、コントロールバルブ２２がシリンダ伸び位置（アーム閉じ位置）２２ｂに切り替わる。これと同時に、前記ホールディングバルブのパイロットポート２３Ｂにパイロット圧がかかり、このパイロット圧が所定圧以上に達すると、前記スプリング２４の付勢に抗して前記ホールディングバルブ２３が規制位置２３ｂから動作位置２３ａに切り替わる。
【００２５】
従って、アームシリンダ２０のロッド側ポート２０ａから排出された圧油が、前記ホールディングバルブ２３の動作位置２３ａにある通常の連通油路２３ａ１を経て前記コントロールバルブ２２へ流入し、該コントロールバルブ２２のシリンダ伸び位置２２ｂを経てタンク２９に戻されるため、アーム１７の保持姿勢が解除されてアーム１７が上部旋回体１３に接近する方向へ動作する。
【００２６】
更に、詳述すれば、前記操作レバー２６を矢印Ｌ方向へ操作することにより、前記パイロット油路２７ｂにパイロット油が導出されるが、このとき、パイロット圧の上昇に伴って、前記ホールディングバルブ２３の通常の連通油路２３ａ１及び絞り付き油路２３ａ２が徐々に開口していく。
【００２７】
そして、パイロット圧が所定圧以上に達して前記ホールディングバルブ２３が規制位置２３ｂから動作位置２３ａへフルストロークされたときに、通常の連通油路２３ａ１及び絞り付き油路２３ａ２が完全に開口する。然るときは、前記アームシリンダ２０のロッド側ポート２０ａとコントロールバルブ２２とが連通してアームシリンダ２０の伸長動作を許容するとともに、前記エア抜き用油路３０が前記ホールディングバルブ２３の絞り付き油路２３ａ２を介してタンク２９に連通し、パイロット油路２７ｂのパイロット油の一部がタンク２９へ戻される。
【００２８】
即ち、前記ホールディングバルブ２３の絞り付き油路２３ａ２は、パイロット油路２７ｂのパイロット圧に応じた可変絞りの作用をなし、前記操作レバー２６を微操作している状態では、パイロット油路２７ｂのパイロット油がタンク２９へ大量に流れることはない。従って、当該油圧ショベル１１のブームシリンダ１９やアームシリンダ２０等を複合動作させた場合であっても、前記パイロット油路２７ｂのパイロット圧を確保することができ、複合動作時に悪影響を及ぼすことがない。
【００２９】
そして、前記ホールディングバルブ２３が規制位置２３ｂから動作位置２３ａへフルストロークされたときは、通常の連通油路２３ａ１及び絞り付き油路２３ａ２が完全に開口するので、パイロット油路２７ｂのパイロット油の一部が絞り付き油路２３ａ２を経てタンク２９へ連通する。
【００３０】
ここで、前記パイロット油路２７ｂ内のパイロット油にエアが混入していると、従来型ではホールディングバルブのバルブ動作に応答遅れが生じて操作性が悪化するが、本発明では、前記パイロットポート２３Ｂ近傍のパイロット油路２７ｂに、エア抜き用油路３０を接続してあるので、作業前に前記ホールディングバルブ２３を一旦規制位置２３ｂから動作位置２３ａへフルストロークすれば、パイロット油路２７ｂのパイロット油の一部が絞り付き油路２３ａ２を経てタンク２９へ連通するため、パイロット油購入したにエアがエア抜き用油路３０からタンク２９へ排出される。従って、作業時には前記パイロットポート２３Ｂのパイロット圧が速やかに所定圧に上昇し、ホールディングバルブ２３の切り替え動作に遅れが生じることを防止できる。
【００３１】
尚、前記エア抜き用油路３０をパイロットポート２３Ｂに直接接続してもよい。この場合は、パイロットポート２３Ｂの上部位置にエア抜き用油路３０を接続するのが好ましい。これは、アーム１７が比較的高い位置でその動作姿勢を保持した場合、パイロット油路２７ｂ内に含まれるエアが上方に集まって、ホールディングバルブのパイロットポート２３Ｂの上部に多量のエア溜まりが形成されるので、パイロットポート２３Ｂの上部にエア抜き用油路３０を接続すれば、エア抜きが極めて効果的に行えるからである。
【００３２】
これに対して、前述したように、パイロットポート２３Ｂ近傍のパイロット油路２７ｂにエア抜き用油路３０の一端を接続した場合は、ホールディングバルブ２３の形状をエア抜き付きの特殊形状にする必要がなく、一般的な市販の配管にて分岐するため、安価なコストにてエア抜き配管を接続することが可能である。
【００３３】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、ホールディングバルブが規制位置から動作位置へフルストロークされたときに、パイロット油路のパイロット油の一部がエア抜き用油路から絞り付き油路を経てタンクへ連通するように構成したので、前記パイロット油路内にエアが混入している場合であっても、ホールディングバルブを一旦動作位置へフルストロークすれば、前記エア抜き用油路から自動的にエア抜きが行われて、ホールディングバルブの切り替え動作に遅れが生じることがない。
【００３５】
このため、従来のようにエア抜きを行う際に、その都度、作業者がパイロット油路の配管を取り外す必要がなく、周囲を油で汚損する虞がない。また、アタッチメントを高位置に上げた姿勢で長期間機械を休車した後でも、油圧アクチュエータが速やかに動作してアクチュエータを作動させることが可能である。
【００３６】
更に、前記ホールディングバルブがフルストロークされないときは、パイロット油がタンクへ連通しないので、複合操作時にパイロット圧が不足するような不具合はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、油圧ショベルの側面図。
【図２】本発明の一実施の形態を示し、アームシリンダに設けられたホールディングバルブの油圧回路図。
【図３】従来技術を示し、アームシリンダに設けられたホールディングバルブの油圧回路図。
【符号の説明】
１１        油圧ショベル
１７        アーム
２０        アームシリンダ
２２        コントロールバルブ
２３        ホールディングバルブ
２３ａ      動作位置
２３ｂ      規制位置
２３ａ１    通常の連通油路
２３ａ２    絞り付き油路
２３Ｂ      パイロットポート
２７ｂ      パイロット油路
２９        タンク
３０        エア抜き用油路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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