JP2009203994A - バルブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】一度連接させたバルブユニットに、新たなロードセンシングバルブを組み付けやすくする。
【解決手段】 圧力補償弁Ｃを備えた複数のロードセンシングバルブＶを連接してバルブ連接体Ｇを構成する。そして、バルブ連接体Ｇの一端にインレットＩを設け、他端にアウトレットＯを設ける。このようにしたアウトレットＯには、ロードセンシングバルブＶに設けた最高負荷圧通路２１に連通する最高負荷圧導入ポート２９と、同じくロードセンシングバルブＶに設けた負荷圧通路１４に連通する負荷圧導入ポート２８と、同じくロードセンシングバルブＶに設けたタンク通路５に連通するタンクポート３０とを設けている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、各ロードセンシングバルブに接続したアクチュエータのうち、最高負荷圧を選択するとともに、この最高負荷圧を、ポンプ吐出圧を制御するレギュレータに導くようにしたバルブユニットに関する。

この種のバルブユニットとして特許文献１に記載したものが従来から知られている。この従来のバルブユニットは、複数のロードセンシングバルブを連接してバルブ連接体を構成するとともに、このバルブ連接体の一端にインレットを設け、他端にアウトレットを設けたものである。
そして、上記各ロードセンシングバルブには、当該ロードセンシングバルブに接続したアクチュエータの負荷圧を導く負荷圧通路と、最高負荷圧をポンプのレギュレータに導く最高負荷圧通路と、タンクに連通するタンク通路とを設け、しかも、上記負荷圧通路、最高負荷圧通路、タンク通路のそれぞれをバルブ連接体内で連通させている。ただし、上記負荷圧通路の最終端は最高負荷圧通路に合流させている。

また、上記のようにバルブ連接体内で連通させた最高負荷圧通路及びタンク通路の一端はインレットに形成したポートに接続し、他端はアウトレットでふさぐようにしている。
なお、上記ロードセンシングバルブのそれぞれには、圧力補償弁を設けるとともに、この圧力補償弁の一方の受圧面には当該ロードセンシングバルブが制御するアクチュエータの負荷圧を導き、他方の受圧面には最高負荷圧通路の最高圧を導く構成にしている。
また、各ロードセンシングバルブの負荷圧通路には選択弁を設け、他のロードセンシングバルブに接続したアクチュエータの負荷圧との間で、高い方の圧力をこの選択弁で選択して最高圧を上記最高負荷圧通路に導くようにしている。
特開平１１−２１８１０１号公報

上記のようにしたバルブユニットでは、バルブ連接体を構成するロードセンシングバルブとは別のロードセンシングバルブを事後的に付加することがある。例えば、パワーショベルの場合には、当該パワーショベルの基本的な機能以外の機能を実現するためにいろいろなアタッチメントを付加するが、このときにはアタッチメント用のロードセンシングバルブを新たに付加しなければならない。

しかし、上記した従来のロードセンシングバルブでは、バルブ連接体の一端をアウトレットでふさいでいるので、新たなロードセンシングバルブを付加するときには、インレットとアウトレットとを取り外して上記バルブ連接体を解体できるようにした上で、既存のバルブ連接体を構成していたロードセンシングバルブ間に、付加すべき新たなロードセンシングバルブを組み入れなければならなかった。したがって、この組み入れ作業は、結局は、製造段階での組み付け作業と変わらないものになっていた。

しかし、製造段階での組み付け作業は、その作業になれている熟練者が行うので、組み付け精度が十分に保たれる。しかし、新たなロードセンシングバルブを組み入れるときには、例えば、パワーショベルメーカの作業者等の手で行われることがあるが、この場合には、その組み付け精度が十分に保たれなくなるという問題があった。
しかも、新たなロードセンシングバルブを付加するためには、既存のバルブ連接体を一体化するタイロッドも交換しなければならなかった。なぜなら、タイロッドは、バルブ連接体を構成するロードセンシングバルブの数によって、その長さが異なるからである。もし、適切なタイロッドがなければ、それこそ新たなロードセンシングバルブを組み入れることすらできなくなるといった問題もあった。

この発明の目的は、新たなロードセンシングバルブを簡単に付加できるバルブユニットを提供することである。

この発明のバルブユニットは、圧力補償弁を備えた複数のロードセンシングバルブを連接してバルブ連接体を構成するとともに、バルブ連接体の一端にインレットを設け、他端にアウトレットを設けている。
上記ロードセンシングバルブは、最高負荷圧をポンプのレギュレータに導く最高負荷圧通路と、この最高負荷圧通路と選択弁を介して連通する負荷圧通路とを備えている。そして、上記選択弁で選択された最高負荷圧を、上記最高負荷圧通路を介してポンプのレギュレータに導く構成にし、しかも、各ロードセンシングバルブの最高負荷圧通路、負荷圧通路及びタンク通路をバルブ連接体内で連通させている。
上記のようなバルブユニットを前提にしながら、この発明は、上記アウトレットに、上記最高負荷圧通路に連通する最高負荷圧導入ポートと、負荷圧通路に連通する負荷圧導入ポートとを設けたものである。

この発明によれば、アウトレットに、最高負荷圧通路に連通する最高負荷圧導入ポートと、負荷圧通路に連通する負荷導入ポートと、タンク通路に連通するタンクポートとを設けたので、このポートを介して新たなロードセンシングバルブを連接することができる。そこにおいては、既存のバルブ連接体を解体する必要が全くないので、きわめて簡単かつ正確に新たなロードセンシングバルブを連接することができる。

図１はバルブ連接体Ｇと、インレットＩと、アウトレットＯとの連結状態を具体的に示した平面図、図２はロードセンシングバルブＶの断面図、図３は回路図である。
まず、バルブ連接体Ｇを構成するロードセンシングバルブＶを図２に基づいて説明する。ロードセンシングバルブＶは、そのバルブ本体１に、アクチュエータポート２，３と、供給通路４と、タンク通路５とを形成している。
さらに、このバルブ本体１にはスプール孔６を形成するとともに、このスプール孔６にスプール７を摺動自在に組み込んでいる。

そして、上記スプール７が図示の中立位置にあるとき、ポンプＰに連通するポンプポート８と流入ポート９との連通が遮断されるが、この流入ポート９は圧力補償弁Ｃを介して上記供給通路４に連通している。また、上記のようにスプール７が中立位置にあるとき、アクチュエータポート２，３は、供給通路４及びタンク通路５のいずれにも連通しない閉状態を保つ。

上記のようにしたスプール７には、スプール７が上記中立位置にあるとき、流入ポート９に対向する第１環状溝１０と、同じくアクチュエータポート２，３に対向する第２，３環状溝１１，１２とを形成している。
そして、スプール７が上記の中立状態から、例えば、図面右方向に移動すると、第１環状溝１０を介してポンプポート８と流入ポート９とが連通し、第２環状溝１１を介して供給通路４とアクチュエータポート２とが連通し、第３環状溝１２を介してアクチュエータポート３とタンク通路５とが連通する。

したがって、ポンプＰからの圧力流体は、ポンプポート８から流入ポート９に流入するとともに、圧力補償弁Ｃを押し開いて供給通路４に流入する。さらに、この供給通路４に流入した圧力流体は、第２環状溝１１からアクチュエータポート２を介して図示していないアクチュエータに供給される。
また、上記アクチュエータからの戻り流体は、アクチュエータポート３から第３環状溝１２を介してタンク通路５に戻されることになる。

スプール７が上記と反対に図面左方向に移動すると、第１環状溝１０を介してポンプポート８と流入ポート９とが連通し、第３環状溝１２を介して供給通路４とアクチュエータポート３とが連通し、第２環状溝１１を介してアクチュエータポート２とタンク通路５とが連通する。
したがって、ポンプＰからの圧力流体は、ポンプポート８から流入ポート９に流入するとともに、圧力補償弁Ｃを押し開いて供給通路４に流入し、さらに、この供給通路４に流入した圧力流体は、第３環状溝１２からアクチュエータポート３を介して図示していないアクチュエータに供給される。
また、上記アクチュエータからの戻り流体は、アクチュエータポート２から第２環状溝１１を介してタンク通路５に戻されることになる。
なお、上記供給通路４は、負荷ポート１３を介して、図３に示した負荷圧通路１４に連通させている。

また、上記圧力補償弁Ｃは、円筒状にした弁体１５内に仕切り壁１６を形成するとともに、その一方の受圧面１７を流入ポート９に臨ませ、他方の受圧面１８を最高負荷圧室１９に臨ませている。そして、この最高負荷圧室１９にはスプリング２０を介在させている。
なお、上記最高負荷圧室１９は、図３に示した最高負荷圧通路２１に連通させている。
上記のようにした圧力補償弁Ｃは、一方の受圧面１７に対する圧力の作用力と、他方の受圧面１８に対する圧力の作用力とがバランスした位置を保ちながら、供給通路４に対する弁体１５の連通ポート２２の位置を制御し、供給通路４に対する連通ポート２２の開度を制御する。

上記のようにしたロードセンシングバルブＶは、図１に示すように複数連接して、バルブ連接体Ｇを構成するとともに、このバルブ連接体Ｇの両端にインレットＩ及びアウトレットＯを設けている。そして、このバルブ連接体Ｇ、インレットＩ及びアウトレットＯを一体化した状態の等価回路を図３に示している。
図３に示すように、各ロードセンシングバルブＶのバルブ本体１にポンプ流通路２３を形成し、これら各バルブＶのポンプ流通路２３を互いに連通させるとともに、インレットＩに形成したポンプ流通路２４からポンプＰに連通している。
なお、図中符号Ｔはインレットに形成したタンクポートである。

そして、各ロードセンシングバルブＶのポンプポート８は、上記ポンプ流通路２３，２４を介してポンプＰに連通している。したがって、各ロードセンシングバルブＶは、ポンプＰに対して並列に接続されることになる。
また、バルブ本体１の供給通路４に連通させた負荷ポート１３は、バルブ本体１に設けた選択弁２５を介して負荷圧通路１４に連通している。そして、選択弁２５は、隣り合う他のロードセンシングバルブＶの負荷圧通路に連通し、当該ロードセンシングバルブＶの供給通路４の負荷圧と、隣り合う他のロードセンシングバルブに設けた供給通路の負荷圧とを比較して、高い方の負荷圧を上記負荷圧通路１４に導くようにしている。

上記のようにして複数の選択弁２５で負荷圧が選択されていく過程で最高圧が選択されるとともに、選択された最高圧は最高負荷圧通路２１に導かれる。そして、この最高負荷圧通路２１は、各ロードセンシングバルブＶのバルブ本体１に形成するとともに、圧力補償弁Ｃの最高負荷圧室１９に連通させ、しかも、各バルブＶの最高負荷圧通路２１を互いに連通させている。

さらに、上記最高負荷圧通路２１は、インレットＩに形成したポート２６を介して、ポンプＰの吐出圧を制御する図示していないレギュレータに接続している。なお、このレギュレータは、ポンプＰの吐出圧が、上記最高負荷圧通路２１から導かれた最高負荷圧よりも設定圧分だけ高い吐出圧を保つためのものである。
また、各ロードセンシングバルブＶのバルブ本体１にはタンク通路５を設けているが、このタンク通路５も各バルブＶ間で連通するとともに、連通したタンク通路は、インレットＩに形成したポート２７を介して図示していないタンクに連通させている。
一方、アウトレットＯには、上記負荷圧通路１４に連通する負荷圧導入ポート２８、最高負荷圧通路２１に連通する最高負荷圧導入ポート２９及びタンク通路５に連通するタンクポート３０を形成している。ただし、これらポート２８，２９，３０のそれぞれは、それを使用しないときプラグでふさいでおくものである。

上記のようにしたバルブユニットは、例えば、パワーショベルの制御用として利用されるが、パワーショベルの場合に、アーム先端にいろいろなアタッチメントを付加することがある。このようなときには、負荷圧導入ポート２８及び最高負荷圧導入ポート２９をふさいでいたプラグを外して、そこに当該アタッチメントを制御するロードセンシングバルブの負荷圧通路、最高負荷圧通路及びタンク通路のそれぞれを接続する。なお、アタッチメント用のロードセンシングバルブはポンプＰに直接連通させるようにしている。
この時には、バルブ連接体Ｇを解体する必要がないので、当該バルブ連接体Ｇを再び組み合わせるといった問題が発生しない。

バルブ連接体の平面図である。 ロードセンシングバルブの断面図である。 当該バルブユニットの等価回路図である。

符号の説明

Ｖ ロードセンシングバルブ
Ｇ バルブ連接体
Ｉ インレット
Ｏ アウトレット
５ タンク通路
Ｐ ポンプ
Ｃ 圧力補償弁
１４ 負荷圧通路
２１ 最高負荷圧通路
２８ 負荷圧導入ポート
２９ 最高負荷圧導入ポート
３０ タンクポート

Claims (1)

1. 圧力補償弁を備えた複数のロードセンシングバルブを連接してバルブ連接体を構成するとともに、バルブ連接体の一端にインレットを設け、他端にアウトレットを設ける一方、上記ロードセンシングバルブは、最高負荷圧をポンプのレギュレータに導く最高負荷圧通路と、この最高負荷圧通路と選択弁を介して連通する負荷圧通路とを備え、上記選択弁で選択された最高負荷圧を、上記最高負荷圧通路を介してポンプのレギュレータに導く構成にし、しかも、各ロードセンシングバルブの最高負荷圧通路、負荷圧通路及びタンク通路をバルブ連接体内で連通させてなるバルブユニットにおいて、上記アウトレットには、上記最高負荷圧通路に連通する最高負荷圧導入ポートと、負荷圧通路に連通する負荷圧導入ポートとを設けたバルブユニット。

Images