JP2000220768A - 電磁弁ユニットの昇温回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比例電磁弁３など電磁弁の暖機性能を向
上させ、低温時の操作性を向上可能であるとともに、少
ない部品の追加であっても、暖機機能を向上させること
が可能な電磁弁ユニットの昇温回路を提供すること。 【解決手段】 暖機用作動油の流れをふたつに分岐する
こと、一方の流れの油路にチェック弁４４を設けること
に着目したもので、電磁弁３のそれぞれのバルブ圧力ポ
ート２１をひとつの共通圧力油路４２に接続するととも
に、電磁弁３のそれぞれのバルブタンクポート２２をひ
とつの共通タンク油路４３に接続し、油圧入口３９から
の作動油が、油圧入口３９からの入口側油路４０を通っ
てふたつに分岐し、その一方は、チェック弁４４を介し
て共通圧力油路４２に流れ、その他方は、共通タンク油
路４３に流れることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁弁ユニットの昇
温回路にかかるもので、とくに油圧パワーシャベルなど
の作業機械に装備される比例電磁弁ユニットなど、電磁
弁ユニットの昇温回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の比例電磁弁を油圧パワーシャベル
などの実車において使用する上で、とくに低温時におけ
る操作フィーリングが悪化する問題があった。すなわ
ち、低温により作動油の粘度が上昇し、操作レバーに対
する応答性やヒステリシスに影響を与えるために操作フ
ィーリングが悪化する。また、比例電磁弁は大型のコン
トロールバルブ（メインバルブ）などとは異なり、通常
の使用状態においては、流れる作動油の量が少ないため
に、暖機（昇温）しにくいという問題がある。したがっ
て、実機の待機状態において、作動油タンク側から比例
電磁弁に積極的に通油することにより、暖機する方式が
採用されている。たとえば、特開平７−２６５８９号な
どがある。

【０００３】図６は、従来の暖機構成（昇温回路）を示
す概略回路図であって、電磁弁ユニット１には昇温回路
２を装備してある。電磁弁ユニット１は、複数の（たと
えば４個の）比例電磁弁３（電磁弁）を有するととも
に、油圧入口４（Ｐポート）と、タンクヒート入口５
（ＴＨポート）と、タンク出口６（Ｔポート）と、アク
チュエータ出口７（Ａポート）と、を形成する。油圧入
口４には、手動リモコン弁８（油圧操作弁）を介して圧
力源９（パイロットポンプ）および作動油タンク１０を
接続し、アクチュエータ出口７は、コントロールバルブ
１１（方向切換弁）を介してアクチュエータ１２（油圧
パワーシャベルなどの作動用シリンダー）に接続してあ
る。なお、図示した回路は、油圧パワーシャベルの作業
領域制限（たとえば穴の深さ制限など）を行う場合の回
路であり、油圧入口４からの比例電磁弁３への圧力油路
１３を独立して使用する場合に採用されたものである。

【０００４】電磁弁ユニット１は、タンクヒート入口５
からタンク側分岐点１４を介したタンク出口６への共通
タンクライン１５を有する。この共通タンクライン１５
と各油圧入口４からのポンプ側分岐点１６との間にチェ
ック弁１７を設ける。各比例電磁弁３は、タンク側接続
点１８においてタンク出口６に接続している。なお、共
通タンクライン１５の最上流側には第１のオリフィス１
９を、最下流側には第２のオリフィス２０を形成してい
る。

【０００５】昇温回路２は、圧力源９からの作動油をタ
ンクヒート入口５、共通タンクライン１５を介してタン
ク出口６および油圧入口４に流し、比例電磁弁３ないし
その電磁弁ユニット１を昇温可能としている。

【０００６】こうした構成の電磁弁ユニット１および昇
温回路２において、手動リモコン弁８とコントロールバ
ルブ１１との間に比例電磁弁３を配置し、手動リモコン
弁８の操作に対してこれを制限しようとするものであ
る。手動リモコン弁８（ロック弁）の停止位置で暖機状
態とする。すなわち、この暖機状態で、圧力源９からタ
ンクヒート入口５に作動油が供給され、第１のオリフィ
ス１９により規制された流量の作動油が、共通タンクラ
イン１５からチェック弁１７、各油圧入口４、および手
動リモコン弁８などを通って作動油タンク１０に抜け
る。一方、各油圧入口４で抜けきらなかった作動油は、
共通タンクライン１５、第２のオリフィス２０、および
タンク出口６を通って、作動油タンク１０に抜ける。

【０００７】しかしながら、こうした構成の電磁弁ユニ
ット１の昇温回路２においては、ポンプ側分岐点１６と
比例電磁弁３のバルブ圧力ポート２１との間の油路（圧
力油路１３）、さらに、タンク側分岐点１４とバルブタ
ンクポート２２との間の油路が暖まらないという問題が
ある。さらに、バルブアクチュエータポート２３を含ん
で、比例電磁弁３のバルブ部を直接通って暖める作動油
の流れがないという問題がある。

【０００８】なお、パワーシャベルの電子化のニーズが
高まる中、従来の油圧式リモコンに対して、電子式のリ
モコンを使用するシステムに対応する電磁弁ユニットが
開発されているが、この電磁弁ユニット用の昇温回路
（図示せず）においても、低温時の操作フィーリングの
問題が解消されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、比例電磁弁など電磁
弁の暖機性能を向上させた電磁弁ユニットの昇温回路を
提供することを課題とする。

【００１０】また本発明は、低温時の操作性を向上可能
な電磁弁ユニットの昇温回路を提供することを課題とす
る。

【００１１】また本発明は、少ない部品の追加であって
も、暖機機能を向上させることが可能な電磁弁ユニット
の昇温回路を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、暖機
用作動油の流れをふたつに分岐すること、この一方の流
れの油路にチェック弁を設けることに着目したもので、
油圧入口およびタンク出口を形成するとともに、バルブ
圧力ポートおよびバルブタンクポートをそれぞれ有する
複数の電磁弁を有する電磁弁ユニットの昇温回路であっ
て、上記電磁弁のそれぞれの上記バルブ圧力ポートは、
これらをひとつの共通圧力油路に接続するとともに、上
記電磁弁のそれぞれの上記バルブタンクポートは、これ
らをひとつの共通タンク油路に接続し、上記油圧入口か
らの作動油が、上記油圧入口からの入口側油路を通って
ふたつに分岐し、その一方は、チェック弁を介して上記
共通圧力油路に流れ、その他方は、上記共通タンク油路
に流れることを特徴とする電磁弁ユニットの昇温回路で
ある。

【００１３】上記電磁弁ユニットは、２位置３ポート弁
を有するとともに、第２の油圧入口を形成してあり、こ
の２位置３ポート弁において、上記共通圧力油路の最下
流側を、この第２の油圧入口および上記タンク出口に切
り替えるようにすることができる。

【００１４】上記電磁弁ユニットは、上記入口側油路に
接続した２位置４ポート弁を有し、この２位置４ポート
弁において、上記共通圧力油路の最下流側および分岐前
の上記入口側油路を、上記油圧入口および上記タンク出
口に切り替えるようにすることができる。

【００１５】本発明による電磁弁ユニットの昇温回路に
おいては、暖機用作動油の流れを共通圧力油路および共
通タンク油路のふたつに分岐するとともに、この一方の
共通圧力油路にチェック弁を設けたので、電磁弁ユニッ
ト内部の油路のうち暖機することができない部分を極端
に少なくし、また、部品点数を少し追加するだけで有効
な昇温回路を構成することができ、低温時の暖機性能を
改善し、操作フィーリングを向上させるとともに、コス
トおよびサイズを抑える効果がある。

【００１６】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の第１の実施の形態
による電磁弁ユニットの昇温回路を図１ないし図３にも
とづき説明する。ただし、図６と同様の部分には同一符
号を付し、その詳述はこれを省略する。図１は、たとえ
ば油圧パワーシャベルなどの操作回路３０の概略回路図
であり、操作回路３０は、前記電磁弁ユニット１に相当
する電磁弁ユニット３１と、前記作動油タンク１０およ
び前記圧力源９（パイロットポンプ）と、リリーフ弁３
２と、ロック弁３３と、前記コントロールバルブ１１お
よび前記アクチュエータ１２と、メインポンプ３４と、
操作レバー３５（ジョイスティック）と、制御手段３６
と、当該昇温回路３７（詳細は図２を参照）と、を有す
る。操作レバー３５の操作により、電磁弁ユニット３１
内の複数の比例電磁弁３を駆動し、パイロット油圧を発
生し、そのパイロット油圧によってコントロールバルブ
１１を動かし、アクチュエータ１２を作動させるもので
ある。ロック弁３３を図示の状態に切り替えておくこと
によって、電磁弁ユニット３１自体は待機状態となり、
電磁弁ユニット３１を暖める暖機状態となる。

【００１７】図２は、電磁弁ユニット３１における比例
電磁弁３および昇温回路３７の構成を示す回路図であ
り、電磁弁ユニット３１には前記タンク出口６（Ｔポー
ト）とともに、前記油圧入口４に相当する第２の油圧入
口３８（Ｐポート）、およびポンプヒート入口３９（油
圧入口、ＰＨポート）、さらに前記アクチュエータ出口
７（Ａポート）を形成する。昇温回路３７は、電磁弁ユ
ニット３１のポンプヒート入口３９から入口側油路４０
を通って油圧を入口側分岐点４１において共通圧力油路
４２および供給タンク油路４３に分岐させてある。

【００１８】共通圧力油路４２には、チェック弁４４お
よび第１のオリフィス４５を設け、その最下流側に電磁
切換弁４６を接続してある。共通圧力油路４２から、バ
ルブ側分岐点４７を介して各比例電磁弁３のバルブ圧力
ポート２１に接続し、下流側分岐点４８（共通圧力油路
４２の最下流側）を介して電磁切換弁４６の入口ポート
４９に接続する。

【００１９】電磁切換弁４６は、２位置３ポート弁であ
って、その圧力ポート５０は第２の油圧入口３８に接続
し、タンクポート５１は供給タンク油路４３からタンク
出口６に接続する。比例電磁弁３のバルブタンクポート
２２は、共通タンク油路４３に接続し、バルブアクチュ
エータポート２３は、アクチュエータ出口７からコント
ロールバルブ１１に接続する。

【００２０】共通タンク油路４３には、第２のオリフィ
ス５２を形成してある。

【００２１】図３および図４は、電磁弁ユニット３１の
外観図であって、図３は、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面
図、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図３お
よび図４に示すように、各比例電磁弁３におけるそれぞ
れのバルブ圧力ポート２１は、共通圧力油路４２に共通
に接続されているとともに、それぞれのバルブタンクポ
ート２２は、共通タンク油路４３に共通に接続されてい
る。したがって、共通圧力油路４２および共通タンク油
路４３内の作動油の通過により、比例電磁弁３のバルブ
ハウジング５３およびその内部のスプール５４が暖機さ
れることになる。

【００２２】こうした構成の電磁弁ユニット３１および
昇温回路３７において、とくに図２に示すように、ロッ
ク弁３３（図１）の停止位置でポンプヒート入口３９さ
らに入口側油路４０に作動油が供給され、入口側分岐点
４１において共通圧力油路４２および共通タンク油路４
３に分岐する。共通圧力油路４２に流れてチェック弁４
４を通過した作動油は、第１のオリフィス４５によりそ
の流量を規制され、下流側分岐点４８から電磁切換弁４
６を通る。ここで、電磁切換弁４６が「ＯＮ」のときに
は、その圧力ポート５０、および第２の油圧入口３８、
さらにロック弁３３を経由して作動油タンク１０に抜け
る。電磁切換弁４６が「ＯＦＦ」のときには（図２図示
の状態）、タンク出口６から作動油タンク１０に抜け
る。なお、電磁切換弁４６を「ＯＮ」としたときに、あ
るいはそのノーマル状態で圧力ポート５０から入口ポー
ト４９をオープンとすれば、第２の油圧入口３８の配管
部の暖機も可能である。入口側分岐点４１から分岐して
共通タンク油路４３に流れた作動油は、第２のオリフィ
ス５２でその流量を規制され、共通タンク油路４３を通
り、タンク出口６から作動油タンク１０に抜ける。

【００２３】図３および図４に示すように、電磁弁ユニ
ット３１において、共通圧力油路４２および共通タンク
油路４３が各比例電磁弁３の外周を直接まわるようにな
っているので、比例電磁弁３のバルブアクチュエータポ
ート２３の一部を除いて、電磁弁ユニット３１内部の作
動油およびこれに接触する部分のほとんどを暖めること
ができる。

【００２４】かくして、部品点数としては、チェック弁
４４および電磁切換弁４６を追加するだけで、コストお
よびサイズを削減することができる。また、当該暖機状
態において各比例電磁弁３のアクチュエータポート２３
に圧力が発生しないので、アクチュエータ出口７に圧力
上昇が起こらず、コントロールバルブ１１が不用意に作
動してしまう心配もない。

【００２５】本発明においては、図２の電磁切換弁４６
の種類、あるいは第１のオリフィス４５や第２のオリフ
ィス５２の位置は任意であり、たとえば図５のような構
成を採用することもできる。すなわち図５は、本発明の
第２の実施の形態による電磁弁ユニット６０の昇温回路
６１の構成を示す回路図であり、電磁弁ユニット６０
は、２位置４ポート弁とした電磁切換弁６２を有する。

【００２６】前記第２の油圧入口３８と前記入口側分岐
点４１との間の入口側油路６３に電磁切換弁６２を設け
てある。電磁切換弁６２の圧力ポート６４およびタンク
ポート６５を第２の油圧入口３８およびタンク出口６に
それぞれ接続するとともに、その入口ポート６６を入口
側油路６３を介して前記入口側分岐点４１に接続し、そ
の途中に前記第１のオリフィス４５を形成してある。

【００２７】さらに、前記共通圧力油路４２の下流側分
岐点４８に、電磁切換弁６２の出口ポート６７を接続
し、入口側分岐点４１近傍の共通圧力油路４２に前記チ
ェック弁４４を設けるとともに、共通タンク油路４３に
前記第２のオリフィス５２を設けてある。

【００２８】こうした構成の電磁弁ユニット６０および
昇温回路６１において、電磁切換弁６２が図示の「ＯＦ
Ｆ」のときが暖機状態であって、第２の油圧入口３８か
らの作動油が入口ポート６６を通り、第１のオリフィス
４５によりその流量を規制されて、入口側油路６３から
入口側分岐点４１において分岐して、共通圧力油路４２
および共通タンク油路４３を通り、図２の昇温回路３７
の場合と同様に電磁弁ユニット６０ないしそれぞれの比
例電磁弁３を暖める。電磁切換弁６２が「ＯＮ」のとき
の通常運転時には、第２の油圧入口３８からの作動油の
圧力により比例電磁弁３を作動させることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電磁弁ユ
ニットにおける比例電磁弁など電磁弁部分の暖機用とし
て共通圧力油路および共通タンク油路を設けるようにし
たので、簡単な構成および低コストで電磁弁の暖機状態
を効率よく実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による電磁弁ユニッ
ト３１の昇温回路３７を備えた、たとえば油圧パワーシ
ャベルなどの操作回路３０の概略回路図である。

【図２】同、電磁弁ユニット３１における比例電磁弁３
および昇温回路３７の構成を示す回路図である。

【図３】同、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】同、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態による電磁弁ユニッ
ト６０の昇温回路６１の構成を示す回路図である。

【図６】従来の暖機構成（電磁弁ユニット１の昇温回路
２）を示す概略回路図である。

【符号の説明】

１ 電磁弁ユニット（図６） ２ 電磁弁ユニット１の昇温回路 ３ 比例電磁弁（電磁弁） ４ 油圧入口（Ｐポート） ５ タンクヒート入口（ＴＨポート） ６ タンク出口（Ｔポート） ７ アクチュエータ出口（Ａポート） ８ 手動リモコン弁（油圧操作弁） ９ 圧力源（パイロットポンプ） １０ 作動油タンク １１ コントロールバルブ（方向切換弁） １２ アクチュエータ（油圧パワーシャベルなどの作動
用シリンダー） １３ 圧力油路 １４ タンク側分岐点 １５ 共通タンクライン １６ ポンプ側分岐点 １７ チェック弁 １８ タンク側接続点 １９ 第１のオリフィス ２０ 第２のオリフィス ２１ 比例電磁弁３のバルブ圧力ポート ２２ 比例電磁弁３のバルブタンクポート ２３ 比例電磁弁３のバルブアクチュエータポート ３０ パワーシャベルなどの操作回路（図１） ３１ 電磁弁ユニット ３２ リリーフ弁 ３３ ロック弁 ３４ メインポンプ ３５ 操作レバー（ジョイスティック） ３６ 制御手段 ３７ 電磁弁ユニット３１の昇温回路（第１の実施の形
態、図２） ３８ 第２の油圧入口（Ｐポート） ３９ ポンプヒート入口（油圧入口、ＰＨポート） ４０ 入口側油路 ４１ 入口側分岐点 ４２ 共通圧力油路 ４３ 共通タンク油路 ４４ チェック弁 ４５ 第１のオリフィス ４６ 電磁切換弁 ４７ バルブ側分岐点 ４８ 下流側分岐点（共通圧力油路４２の最下流側） ４９ 電磁切換弁４６の入口ポート ５０ 電磁切換弁４６の圧力ポート ５１ 電磁切換弁４６のタンクポート ５２ 第２のオリフィス ５３ 比例電磁弁３のバルブハウジング ５４ 比例電磁弁３のスプール ６０ 電磁弁ユニット（図５） ６１ 電磁弁ユニット６０の昇温回路（第２の実施の形
態、図５） ６２ 電磁切換弁 ６３ 入口側油路 ６４ 電磁切換弁６２の圧力ポート ６５ 電磁切換弁６２のタンクポート ６６ 電磁切換弁６２の入口ポート ６７ 電磁切換弁６２の出口ポート

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB07 BA01 BA02 BB13 DA03 DA04 3H066 AA07 BA36 BA38 3H089 AA85 BB21 CC01 DA02 DB46 DB49 EE04 EE07 EE13 EE15 EE17 EE22 JJ02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧入口およびタンク出口を形成する
   とともに、 バルブ圧力ポートおよびバルブタンクポートをそれぞれ
   有する複数の電磁弁を有する電磁弁ユニットの昇温回路
   であって、 前記電磁弁のそれぞれの前記バルブ圧力ポートは、これ
   らをひとつの共通圧力油路に接続するとともに、 前記電磁弁のそれぞれの前記バルブタンクポートは、こ
   れらをひとつの共通タンク油路に接続し、 前記油圧入口からの作動油が、前記油圧入口からの入口
   側油路を通ってふたつに分岐し、 その一方は、チェック弁を介して前記共通圧力油路に流
   れ、 その他方は、前記共通タンク油路に流れることを特徴と
   する電磁弁ユニットの昇温回路。
2. 【請求項２】 前記電磁弁ユニットは、２位置３ポー
   ト弁を有するとともに、第２の油圧入口を形成してあ
   り、 この２位置３ポート弁において、前記共通圧力油路の最
   下流側を、この第２の油圧入口および前記タンク出口に
   切り替えるようにしてあることを特徴とする請求項１記
   載の電磁弁ユニットの昇温回路。
3. 【請求項３】 前記電磁弁ユニットは、前記入口側油
   路に接続した２位置４ポート弁を有し、 この２位置４ポート弁において、前記共通圧力油路の最
   下流側および分岐前の前記入口側油路を、前記油圧入口
   および前記タンク出口に切り替えるようにしてあること
   を特徴とする請求項１記載の電磁弁ユニットの昇温回
   路。