JP2521656Y2 - 複合制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、複合制御弁の構成するセンタバイパス型切
換弁の同時操作性およびこの回路の選択自由性と、構成
の簡略化およびコンパクト化を達成し得る複合制御弁に
関する。

［従来技術］ 一般に、センタバイパス型タンデム切換弁からなる複
合制御弁は、例えば第４図に示すように、ネガティブ型
流量制御部10′を有する可変容量ポンプ10と複数（図示
例では２つ）のアクチュエータ20a、20bとの間に、それ
ぞれアクチュエータへの供給通路32aおよび32bと、セン
タバイパス通路36a、38aおよび36b、38bとを有するセン
タバイパス型切換弁30a、30bをタンデムに配列する。そ
こで、前記ポンプ10からの吐出圧油を、センタバイパス
通路に、すなわち吐出ライン12から、切換弁30a、セン
タバイパスライン14、切換弁30bおよびセンタバイパス
ライン16へ、順次通過させることにより、各アクチュエ
ータ20a,20bをアクチュエータライン22a、22bを介して
操作（駆動）すると共に、ポンプ吐出量を信号ライン18
および流量制御部10′を介して、ネガティブ制御するよ
うに構成されている。

ここで、吐出ライン12には、上流側切換弁30aへの供
給圧油とポンプメータリング（流量調整）用圧油とが含
まれ、またセンタバイパスライン14には、下流側切換弁
30bへの供給圧油とポンプメータリング用圧油とが含ま
れている。そして、この場合、メータリング用圧油を含
むポンプ吐出流量は、切換弁の中立状態時（非操作時）
に最少となり、ポンプ吐出流量を必要最低限に抑制し、
そして切換弁の操作量と共に増大するように構成されて
いる。

なお、参照符号24はタンク、26は圧力発生装置をそれ
ぞれ示す。

［考案が解決しようとする課題］ 上記のように、近時、省エネルギの見地より、切換弁
の中立時はポンプ流量を最低吐出流量に保持し、切換弁
のスプールのストロークの変位に応じてポンプ流量を増
大させるように構成したポンプ流量制御を行う油圧制御
回路が提案されている。この場合、ポンプ流量をパイロ
ット圧力によって制御するものとすれば、ポンプ流量制
御方式としては、パイロット圧力が減少することによ
りポンプ流量を増大させるネガティブ制御方式と、パ
イロット圧力が増大することによりポンプ流量が増大す
るポジティブ制御方式に大別される。

そこで、これらいずれのポンプ流量制御方式において
も、第５図に示すように、切換弁30aのメータリング
（流量調整）はポンプ流量制御に依存しており、しかも
切換弁のセンタバイパス通路36a、38aにおけるスプール
ノッチ15、16は、ポンプ最低吐出流量を制御するように
設計されているので、その開口面積は非常に小さくなっ
ている。従って、このようなスプールノッチ15、16を有
する多連切換弁でタンデム回路を構成した場合、下流側
切換弁30bのスプールを全ストロークにて操作中（ポン
プ吐出量最大時）に上流側切換弁30aのスプールを操作
すると、この切換弁30aのスプールのメータリング開始
時点において、アクチュエータライン22aと連通するシ
リンダポートがセンタバイパス通路36aと連通する前に
（この場合、スプールノッチを介して連通するが、その
開口面積は非常に小さい）、ポンプ全吐出量がセンタバ
イパス通路36a、38aに対応する位置に設けられた非常に
小さい開口面積を有するスプールノッチ15、16を通過し
ようとする。このため、上流側切換弁30aの上流側の供
給通路の圧力が増大する。すなわち、ポンプ吐出圧力が
急激に上昇することになる。

この結果、油圧回路の上流側の供給通路に必要以上の
圧力が発生することから、上流側切換弁30aのシリンダ
ポートに過大油量が流入し、上流側切換弁30aのスプー
ルのメータリングを悪化させることになる。また、同時
に油圧回路の下流側に流れる油量も殆どなくなり、下流
側切換弁30bに接続されるアクチュエータの速度も急激
に低下させることになる。

逆に、上流側切換弁30aのスプールを中立位置に戻す
と、切換弁30bのシリンダポートに接続されたアクチュ
エータは急激に動き始め、制御対象を円滑に油圧制御操
作することができなくなる等の問題がある。

さらには、タンデム回路、セミパラレル回路、パラレ
ル回路等の混在する特殊回路の複合制御弁では、それぞ
れの切換弁に特殊回路を必要とし、複合制御弁の用途範
囲が限定されてしまう難点がある。

このように、前記従来の複合制御弁は、その切換弁の
同時操作性が十分かつ良好に発揮させることができず、
またその回路の選択の自由性および構成の簡略化並びに
コンパクト化を、十分に達成し得るものではなかった。

そこで、本考案の目的は、複数の切換弁をタンデムに
多連接続しポンプ流量性を行うように構成した複合制御
弁において、下流側切換弁を全ストローク操作中に上流
側切換弁を操作した場合、油圧回路の下流側への供給油
量を急激に低下させることなく、上流側圧力の急上昇並
びに上流側切換弁のスプールメータリングの悪化を防止
し、しかもスプールの中立時にポンプ吐出流量を最低に
保持することができ、構成が簡単にしてコンパクト化を
十分に達成することができる複合制御弁を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本考案に係る複合制御弁
は、流量制御弁を有する可変容量ポンプと複数のアクチ
ュエータとの間に、それぞれアクチュエータへの供給通
路およびバイパス通路を有するセンタバイパス型切換弁
を上流側から下流側へ順次タンデムに配列し、アクチュ
エータへの供給圧油およびポンプメータリング用圧油を
前記各通路を通過させて、各アクチュエータを複合操作
すると共に、ポンプ吐出量を制御するように構成した複
合制御弁において、前記各通路を、前記アクチュエータ
および下流側切換弁への供給圧油の連通路とポンプメー
タリング用圧油の連通路とに分離することを特徴とす
る。

この場合、前記上流側切換弁の供給通路に、切換弁ス
プールの操作ストロークエンドで所定面積を開口させる
通路を設けることできる。

［作用］ 本考案に係る複合制御弁によれば、上流側切換弁にお
けるセンタバイパス通路を、アクチュエータおよび下流
側切換弁への供給圧油の連通路と、ポンプメータリング
用圧油の連通路とに、分離することによって、上流側切
換弁において下流側切換弁への供給圧油の連通路を大き
く開口することができ、例えば下流側アクチュエータに
対する下流側切換弁の全操作時におけるような高速駆動
時において、上流側アクチュエータを同時に駆動すべ
く、上流側切換弁を操作しても、ポンプ吐出圧力が急激
に上昇することはない。

そして、本考案において、ポンプメータリング用圧油
は、前記下流側切換弁への供給圧油とは分離した連通路
を流通することにより、メータリング機能を損なうこと
なく、円滑なタンデム回路の制御操作を実現することが
できる。

さらに、本考案においては、上流側切換弁の供給通路
に、切換弁スプールの操作ストロークエンドで所定面積
を開口させる通路を設けることにより、下流側切換弁を
アクチュエータ操作状態にしたままで、上流側切換弁を
操作した場合においても、その切換弁スプールの操作ス
トロークエンドにおいて、前記通路の機能により、下流
側切換弁を操作可能とすることができる。すなわち、こ
の通路の機能によって、セミパラレル回路あるいはパラ
レル回路の機能を発揮させることができる。

このようにして、本考案によれば、複合制御弁を構成
するセンタバイパス型タンデム切換弁の同時操作性およ
びこの回路の選択の自由性並びに構成の簡略化ないしコ
ンパクト化を、十分にしかも容易に達成することができ
る。

［実施例］ 次に、本考案に係る複合制御弁の実施例につき、添付
図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明の
便宜上、第４図に示す従来の構成と同一の構成部分に
は、同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

第１図において、先ず本考案の複合制御弁の基本的な
構成並びに配置は、前記従来の構成と同じである。従っ
て、重複するが、理解を容易にするため再度簡単に説明
する。

本考案の複合制御弁とその回路は、基本的には、流量
制御部10′を有する可変容量ポンプ10と、複数（図示例
では２つ）のアクチュエータ20a、20bとの間に、それぞ
れアクチュエータおよび下流側切換弁への供給通路42
a、44a、42bおよびバイパス通路46a、48a、46b、48bを
有するセンタバイパス型切換弁40a、49bを、タンデムに
配列した構成からなる。

これにより、本考案の複合制御弁においては、前記ア
クチュエータおよび下流側切換弁への供給通路42a、44
a、42bを連通する連通路、前記バイパス通路46a、48a、
46b、48bを連通する連通路からなるポンプ流量制御用バ
イパス通路とに分離する。すなわち、吐出ライン12内の
ポンプ吐出圧油は、アクチュエータおよび下流側切換弁
への供給圧油およびメータリング用圧油として、それぞ
れ分岐吐出ライン60、62上に分離される。

この場合、第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、切換
弁のスプールに下流側供給油量制御ノッチ49aおよびポ
ンプ流量制御用メータリングノッチ47aが設けられてい
る。

従って、前記供給通路は、上流側切換弁40aにおい
て、そのアクチュエータ20aを駆動し、上流側切換弁40a
が中立位置の時にその供給通路42a、44aを介してバイパ
スライン64上に下流側切換弁40bのアクチュエータ20bの
駆動用圧油を供給し、前記各アクチュエータ20a,20bを
操作（駆動）することができる。また、後者のメータリ
ング用圧油は、上流側切換弁40aのバイパス通路46a、48
a、バイパスライン66、下流側切換弁40bのバイパス通路
46b、38b、およびバイパスライン68を介して、信号ライ
ン18上に所定の信号圧力を発生し、流量制御部10′を介
してポンプ吐出量を、例えばネガティブ制御するように
構成されている。

なお、ここでメータリング用圧油を含むポンプ吐出流
量は、切換弁の中立状態時（非操作時）に最少となり
〔第２図（ａ）参照〕、そして切換弁の操作量と共に増
大されるように設定されている。そして、参照符号24は
タンクを示すと共に、26は圧力発生装置を示すことは、
前記従来例の場合と同様である。

このような構成からなる本考案の複合制御弁によれ
ば、アクチュエータ駆動用の供給圧油の連通路と、ポン
プメータリング用圧油の連通路とが、干渉することなく
相互に分離（絶縁）されているので、切換弁40a、40bの
同時操作性が向上する。すなわち、上流側切換弁40aに
おいて、下流側切換弁40bに対する供給油量制御ノッチ4
9aは、その開口面積を、ポンプメータリングの機能に関
係なく、大きく開口することができ、例えば下流側アク
チュエータ20bに対する下流側切換弁40bの全ストローク
操作時におけるような高速駆動時において、上流側アク
チュエータ20aを同時に駆動すべく、上流側切換弁40aを
操作しても〔第２図（ｂ）参照〕、前述した従来技術に
おけるように、ポンプ吐出圧力が急激に上昇することは
ない。

従って、切換弁40a、40bの同時操作性が損なわれるこ
とはなく、また上流側アクチュエータ20aの駆動の円滑
性の低下や、下流側アクチュエータ20bの駆動速度の急
低下も、回避することができる。

また、本考案においては、前記構成において、上流側
切換弁40aの供給通路の片方の切換位置（両方の切換位
置も可能）に、切換弁スプールの操作ストロークエンド
で所定面積を開口させる通路49b（第１図参照）、すな
わち第３図（ｂ）に示す下流側切換弁40bに対する下流
側供給油量制御ノッチ49b′を設けることができる。な
お、第３図（ａ）は、上流側切換弁40aの切換弁スプー
ルの中立状態を示し、第３図（ｂ）は、上流側切換弁40
aの切換弁スプールを操作ストロークエンドとした状態
を示すものである。

このように、上流側切換弁40aの供給通路に、切換弁
スプールの操作ストロークエンドで所定面積を開口させ
る通路49b（すなわち下流側供給油量制御ノッチ49b′）
を設けることにより、下流側切換弁40bをアクチュエー
タ操作状態にしたままで、上流側切換弁40aを操作した
場合においても、その切換弁スプールの操作ストローク
エンドにおいて、前記通路49bの機能により、下流側切
換弁40bを操作可能とすることができる。すなわち、こ
の通路49bの機能によって、セミパラレル回路あるいは
パラレル回路の機能を発揮させることができる。

従って、本考案によれば、複合制御弁を構成するセン
タバイパス型タンデム切換弁の同時操作性およびこの回
路の選択の自由性並びに構成の簡略化ないしコンパクト
化を、十分にしかも簡単かつ容易に達成することができ
る。

以上、本考案の好適な実施例について説明したが、本
考案は前記実施例に限定されることなく、その精神を逸
脱しない範囲内において多くの設計変更をすることが可
能である。

［考案の効果］ 前述したように、本考案に係る複合制御弁は、いわゆ
るセンタバイパス型タンデム切換弁からなる複合制御弁
において、アクチュエータおよび下流側切換弁への供給
通路およびバイパス通路を、前記アクチュエータおよび
下流側切換弁への供給圧油の連通路と、ポンプメータリ
ング用圧油の連通路とに、分離するように構成したこと
により、ポンプのメータリング機能がアクチュエータの
駆動状態に干渉されなくなることから、切換弁の同時操
作性（アクチュエータの複合操作性）を向上することが
できる。

また、前記上流側切換弁の供給通路に、切換弁スプー
ルの操作ストロークエンドで所定面積を開口させる通路
を設けたことにより、下流側切換弁への圧油供給量を適
宜に設定して、セミパラレル回路あるいはパラレル回路
等への変更を容易に達成することができる。さらに、本
考案の複合制御弁は、簡単かつ安価に構成し得る利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る複合制御弁の一実施例を示す油圧
回路図、第２図は本考案に係る複合制御弁に適用し得る
上流側切換弁の断面構成図であって、第２図（ａ）は切
換弁スプールの中立状態を示すと共に、第２図（ｂ）は
切換弁スプールスプールの操作ストロークエンドの状態
を示し、第３図は第２図に示す上流側切換弁の変形例を
示す断面構成図であって、第３図（ａ）は切換弁スプー
ルの中立状態を示すと共に、第３図（ｂ）は切換弁スプ
ールの操作ストロークエンドの状態を示し、第４図は従
来の複合制御弁を示す油圧回路図、第５図は従来の複合
制御弁に適用し得る上流側切換弁の断面構成図である。 10……可変容量ポンプ 10′……流量制御部 12……吐出ライン 18……信号ライン 20a、20b……アクチュエータ 22a、22b……アクチュエータライン 24……タンク 26……圧力発生装置 40a、40b……切換弁 42a、42b……供給通路 44a……供給通路 46a、46b……バイパス通路 47a……ポンプ流量制御用メータリングノッチ 48a、48b……バイパス通路 49a……下流側供給油量制御ノッチ 49b……通路 49b′……下流側供給油量制御ノッチ 60、62……分岐吐出ライン 64、66、68……バイパスライン

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】流量制御部を有する可変容量ポンプ（10）
   と複数のアクチュエータ（20a,20b）との間に、それぞ
   れアクチュエータへの供給通路（60,64）およびバイパ
   ス通路（62,66）を有するセンタバイパス型切換弁（40
   a,40b）を上流側から下流側へ順次タンデムに配列し、
   アクチュエータへの供給圧油およびポンプメータリング
   用圧油を前記各通路（60,64,62,66）を通過させて、各
   アクチュエータを複合操作すると共に、ポンプ吐出量を
   制御するように構成した複合制御弁において、 前記各通路（60,64,62,66）を、前記アクチュエータ（2
   0a,20b）および下流側切換弁（40b）への供給圧油の連
   通路（42a,44a,42b）とポンプメータリング用圧油の連
   通路（46a,48a,46b,48b）とに分離することを特徴とす
   る複合制御弁。
2. 【請求項２】上流側切換弁（40a）の供給通路（42a,44
   a）に、切換弁スプールの操作ストロークエンドで所定
   面積を開口させる通路（49b）を設けてなる請求項１記
   載の複合制御弁。