JP2526781Y2 - パイロット圧力発生機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、トラッククレーン、
高所作業車等に用いるアンロードラインを有する多連の
方向切換弁のメインスプールの切換を電磁弁で行う電磁
多連方向切換弁の内部パイロット圧力発生機構の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の方向切換弁のメインスプ
ールを電磁弁によって制御可能にされた電磁多連方向切
換弁（以下電磁マルチバルブという）の油圧回路構成は
実開昭６４−２７５０６号公報第３図（ｂ）や実開昭５
８−１７６８８３号公報第２図、第３図等に記載されて
いる。これらの電磁マルチバルブは図３に示すように、
給排ブロック１ｂと、メインスプール２１の切換を電磁
弁で行うアンロードライン２４を有する方向切換弁２
と、タンクプレート３から構成され、一または複数の方
向切換弁２ａ、２ｂを給排ブロックとタンクプレートの
間に挟持して一体に組立てられている。

【０００３】方向切換弁２は、図示されていない油圧シ
リンダ等のアクチュエータに圧油を分配するメインスプ
ール２１と、メインスプールと一体又はメインスプール
に機械的に結合された小形アクチュエータ、例えば小形
シリンダ２２と、小形シリンダに圧油を供給することに
よりメインスプール２１を制御する電磁弁部２３から構
成される。また、方向切換弁２にはメインスプール２１
に圧油を供給する油通路としてアンロードライン２４、
および電磁弁部２３および小形シリンダ２２にメイン圧
力より低い圧力の制御用パイロット圧油を供給するパイ
ロットライン１１が設けられている。方向切換弁２のメ
インスプール２１に圧油を供給するアンロードライン２
４は、方向切換弁の全てが中立の時はタンクライン１７
に連通され圧油がアンロードされる。一方、方向切換弁
２のいずれかが切換えられる時はアンロードライン２４
は、圧油のタンクライン１７への直接流出を遮断して、
方向切換弁を介して圧油を各アクチュエータに供給する
ようにされている。電磁弁部２３に設けられた電磁弁２
３ａ、２３ｂは比例減圧弁や高速ＯＮ−ＯＦＦ弁等が用
いられ、遠隔操作により電磁弁部を操作し小形シリンダ
２２を作動させてメインスプール２１を作動できるよう
にされている。そして、遠隔、または手動操作によりメ
インスプール２１を作動させることにより各切換弁２に
接続された油圧シリンダや油圧モータ等のアクチュエー
タを作動させることができる。

【０００４】給排ブロック１ｂはポンプからの圧油９お
よび制御用パイロット圧油を方向切換弁２に供給し、方
向切換弁からの戻り油をタンクへ返すようにされてお
り、ポンプからの圧油９を受け入れる圧油流入ポート１
０、油圧回路の最高圧力を制御するリリーフ弁１３、リ
リーフ弁のベント回路１４ａに設けられたアンロードソ
レノイド弁１４、前記電磁弁部のパイロットラインの圧
力を制御する減圧弁１２およびパイロットライン１１
ａ、パイロット圧力を確保するためのシーケンス弁５
ｂ、圧油流入ポート１０とはシーケンス弁５ｂを介して
方向切換弁２へ圧油を供給するアンロードライン２４
ａ、パイロットラインのごみによる誤作動を防止するた
めの図示されていないフィルター等が設けられている。
アンロードソレノイド弁１４は緊急時のアクチュエータ
の停止や、方向切換弁の作動が不要な場合にリリーフ弁
１３をアンロード状態にするものである。

【０００５】タンクプレート３は端部に組付けられ、最
端部の方向切換弁２ｂの蓋の働きをするとともに、方向
切換弁のアンロードライン２４とタンクライン１７とを
接続する連通路３ａが設けられている。

【０００６】ところで、電磁マルチバルブは前述のよう
にトラッククレーン、高所作業車等の車両に搭載される
ので、小形化が必要であるため、油圧回路を構成する前
記リリーフ弁１３、ソレノイド弁１４、減圧弁１２、シ
ーケンス弁５ｂ、フィルター等の要素をより小さく、か
つコンパクトに給排ブロック１ｂに内蔵または組付けな
ければならない。そこで、給排ブロックの設計にあたっ
て各部品の大きさ等について検討をすると、パイロット
ラインは制御流量も少なく、また、圧力も低いのでパイ
ロットラインの孔径も小さくまた減圧弁およびフィルタ
ーも小形であり比較的コンパクトにまとめることが可能
であった。対して、圧油流入ポート１０およびリリーフ
弁１３、シーケンス弁５ｂは通過流量が大きくまた圧力
も高いので各部の寸法が大きくなるため前記給排ブロッ
クの大きさを決定する重要な要素であった。

【０００７】一方、シーケンス弁、リリーフ弁に関する
回路構成は従来、図２、図３に示すような２種のものが
一般に使用されていた。図３による回路構成において
は、圧油流入ポート１０に対してシーケンス弁５ｂをリ
リーフ弁１３の前に設けてパイロット圧を取り出す。こ
の方法によれば圧油流入ポートとシーケンス弁とリリー
フ弁の高圧側を直列に配置できるので給排ブロック１ｂ
を小形にすることができた。しかし、電磁マルチバルブ
を使用しないときにリリーフ弁をアンロードしてもシー
ケンス弁５ｂにより常にパイロット圧力が発生している
ので、発熱による油圧油の劣化やエネルギー損失が大き
いという問題があった。

【０００８】そこで、図２による回路構成においては、
圧油流入ポート１０に対してシーケンス弁５ｂおよびリ
リーフ弁１３を並列に配することにより、シーケンス弁
を経由せず直接圧油流入ポートの圧力制御をリリーフ弁
１３で行うようにした。よって、リリーフ弁がアンロー
ドしている時はシーケンス弁５ｂによるパイロット圧力
が発生しないので、発熱による油圧油の劣化やエネルギ
ー損失を小さくすることができ前記問題を解消すること
ができた。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
よる回路構成の場合、圧油流入ポート１０に対してシー
ケンス弁５ｂおよびリリーフ弁１３を並列に配置する必
要があるため、圧油流入ポートからリリーフ弁１３の高
圧側に圧油を導く圧油流入路を新たに必要とし給排ブロ
ック１ａが大きくなってしまうという欠点があった。ま
た、アンロード時間はかなり長い場合が多く、その間作
動油はリリーフ弁１３に直接流れ込み、シーケンス弁５
ｂを通過しないのでシーケンス弁部に油が滞留しゴミの
溜まり部５ｄを生じ、作動不良を引き起こしやすいとい
う問題があった。

【００１０】本考案は、従来技術のこのような問題点に
鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、給排ブロックの大きさを増すことなしに、リリーフ
弁がアンロードしている時はシーケンス弁によるパイロ
ット圧力の発生が無く発熱やエネルギー損失を小さくす
ることができ、かつゴミにも強い電磁マルチバルブを提
供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】実施例を示す図１を参照
して説明すると、上記目的を達成するために、本考案に
おいては、給排部を構成する給排ブロック１に設けられ
たシーケンス弁５のスプール５ａに圧油流入ポート１０
とリリーフ弁１３の高圧側１３ａとを連通する圧油流入
路１５を形成したことを特徴とするパイロット圧力発生
機構を提供することによって上述した問題を解決した。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、ポンプより給排ブロック１
の圧油流入ポート１０に供給された圧油９はシーケンス
弁５のスプール５ａにかかりシーケンス弁のスプールが
開くように働く。そして、シーケンス弁５の一次圧側５
ｅに油の流れの滞留部をつくることなく、圧油はシーケ
ンス弁のスプール５ａにあけられた圧油流入路１５を通
って、常にリリーフ弁１３の高圧側１３ａに供給され
る。

【００１３】リリーフ弁１３がアンロードしているとき
は、シーケンス弁５のスプール５ａは閉じたままとなり
シーケンス弁の二次圧側１ｄへの圧油の供給はない。リ
リーフ弁１３がオンロードした場合は、圧力の上昇に従
ってシーケンス弁５のスプール５ａが設定圧力で作動
し、パイロット圧力を確保する。一方、圧油９は圧油流
入ポート１０よりシーケンス弁５の一次圧側５ｅから二
次圧側１ｄを経てアンロードライン２４ａ、２４に供給
される。

【００１４】

【実施例】本考案の一実施例を図１に示す。図１におい
て、給排ブロック１に設けられた段付穴４の肩部４ａに
対しスプール５ａの鍔５ｃが当接し、摺動可能に挿入さ
れる。鍔５ｃの他端はスプリング６に当接しており、ス
プリング６はプラグ７により規定の荷重が与えられて設
置される。なおプラグ７はねじ７ａにより給排ブロック
１に固定されるとともにＯリング８によりシールされ外
部漏れを防止する。給排ブロック１のスプリング室１ｃ
は給排ブロック内のドレンライン１６を介してタンクラ
イン１７に通じている。ポンプからの圧油９を供給する
ための圧油流入ポート１０が給排ブロック１内のスプー
ル５ａと同軸上に設けられ、圧油９は圧油流入ポート１
０からシーケンス弁５の一次圧側を形成するスプール先
端部５ｅ及び分岐路１０ａを経て減圧弁１２に導かれ
る。

【００１５】スプール５ａの給排ブロック１側の摺動部
には円筒状の２つの油室があり、シーケンス弁の一次圧
側５ｅよりの第１の油室１ｄはシーケンス弁５の二次圧
側を形成し、方向切換弁のアンロードライン２４へと導
かれ、またスプリング室１ｃよりの第２の油室１ｅはリ
リーフ弁１３の高圧側１３ａと連通する。リリーフ弁１
３のベントライン１４ａにはリリーフ弁アンロード用の
ソレノイドバルブ１４が設置されている。また、スプー
ル５ａには一次圧側５ｅと第２の油室１ｅを常に連通さ
せるための圧油流入路１５（縦穴１５ａと横穴１５ｂ）
が設けられている。

【００１６】図１はポンプからの圧油９が供給されてい
ない状態、又は圧油が供給されていてもリリーフ弁１３
がアンロード状態の場合を示す。図１においてポンプか
らの圧油９は圧油流入ポート１０に入りシーケンス弁５
の一次圧側５ｅ、スプール５ａの圧油流入路１５、第２
の油室１ｅを経由してリリーフ弁１３へと達する。この
時アンロードソレノイドバルブ１４が励磁されていない
のでリリーフ弁１３のベントライン１４ａがアンロード
ソレノイドバルブ１４によりタンク圧となっているため
リリーフ弁は全開（アンロード）となっている。従って
一次圧側５ｅには給排ブロック１内の圧力損失分に相当
する極めて低い圧力しか発生せずスプール５ａはスプリ
ング６の荷重により圧油流入方向（１図上方）へと押し
つけられ一次圧側５ｅと二次圧側（第１の油室）１ｄは
連通しない。よって、方向切換弁アンロードライン２４
への圧油の供給はないため、たとえ切換弁部のレバー２
５が操作されたとしてもアクチュエータは作動しない。

【００１７】また、図１において、方向切換弁２の電磁
弁２３ａまたは２３ｂが励磁されたとしても減圧弁１２
に供給される圧油は極めて低い圧力となっているため減
圧弁の二次圧（パイロット圧力）１１ａも低くなり切換
弁部の小形シリンダ２２は作動しない。従ってメインス
プール２１は切換わらずアクチュエータも作動しないこ
ととなる。よってこのような状態では安全弁としてのア
ンロードソレノイドバルブ１４は有効に働いていること
になる。またこの時はポンプからの圧油９はリリーフ弁
１３によってアンロード（低圧）状態となっているため
無駄な圧力の発生がない省エネ回路を構成する。

【００１８】次に、アンロードソレノイドバルブ１４が
励磁されると、リリーフ弁１３のベントライン１４ａが
閉鎖されるのでリリーフ弁が作動し、圧力が上昇する。
従って第２の油室１ｅと圧油流入ポート１０つまり一次
圧側５ｅの圧力が上昇することとなり、スプール５ａに
は Ｆ＝Ｐ×（π／４）×ｄ² Ｐ：一次圧側圧力 ｄ：スプール摺動部外径 なる力がスプリング６に抗して作用し力Ｆがスプリング
で設定された荷重よりも大きくなるとスプール５ａをス
プリング側（図１下方）へ移動し一次圧側と二次圧側
（第１の油室）１ｄが連通し方向切換弁２のアンロード
ライン２４へ圧油を供給する。

【００１９】この時、一次圧側、圧油流入ポートには Ｐ＝Ｆｓ／（（π／４）×ｄ² ） Ｆｓ：スプリング力 なる圧力が発生する。圧油流入ポート１０は分岐路１０
ａを経て減圧弁１２へと導かれることから、この時発生
する圧力Ｐを切換弁部の小形シリンダ２２の作動圧力よ
り大きくなるようにスプリング力Ｆｓとスプール５ａの
摺動部の外径ｄを設定すれば必要なパイロット圧力が得
られることになる。

【００２０】このような状態でレバー２５を操作すると
方向切換弁２には圧油が供給されているためアクチュエ
ータが作動することになる。また電磁弁２３ａまたは２
３ｂを励磁した場合でもパイロットライン１１に必要な
パイロット圧力が確保されているため、小形シリンダ２
２が作動しメインスプール２１が切換わりアクチュエー
タが作動することとなる。このように本考案によればア
ンロードソレノイドバルブ１４によってシーケンス弁５
の働きを制御出来るようになり無駄な圧力上昇を無くす
ことが可能となる。なお、アンロードライン２４の圧力
はアクチュエータの負荷やメインスプール２１の絞り等
により上昇し、圧油流入ポート１０の圧力も上昇するが
シーケンス弁５のスプール５ａにあけられた圧油流入路
１５を通ってリリーフ弁１３の高圧側１３ａに常に連通
しているので、結果としてリリーフ弁１３によってポン
プからの圧油９の最高圧力が制御される。

【００２１】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
ポンプから供給される圧油はシーケンス弁のスプールに
あけられた圧油流入路を通ってリリーフ弁の高圧側に導
かれるので給排ブロックを小さく構成でき、かつアンロ
ード時にはリリーフ弁のアンロード圧力および弁通路、
管路の圧力損失のみとなり、熱発生を押さえ、省エネが
可能となった。また、アンロード時、オンロード時とも
に常にシーケンス弁スプール内を圧油が通過するのでゴ
ミの滞留部が無く長時間のアンロード時でもゴミによる
作動不良の虞れがない電磁マルチバルブを提供するもの
となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の説明図である。

【図２】従来の油圧回路図その１を示す。

【図３】従来の油圧回路図その２を示す。

【符号の説明】

１ 給排ブロック（給排部） １ｄ 二次圧側 ２ 方向切換弁 ５ シーケンス弁 ５ａ スプール ５ｅ 一次圧側 ９ 圧油 １０ 圧油流入ポート １１、１１ａ パイロットライン（パイロット圧油） １３ リリーフ弁 １３ａ リリーフ弁高圧側 １５ 圧油流入路１７ タンクライン ２１ メインスプール ２２ 小形シリンダ（小形アクチュエータ） ２３ａ、２３ｂ 電磁弁 ２４、２４ａ アンロードライン

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧アクチュエータを制御するためのメ
   インスプールを駆動する小形アクチュエータに供給する
   パイロット圧油を電磁弁によって切換える一または複数
   の方向切換弁と、圧油が供給される圧油流入ポートと、
   前記方向切換弁のメインスプールへの圧油供給路であっ
   て前記方向切換弁の全てが中立の時はタンクラインに連
   通し前記方向切換弁のいずれかが切換えられる時に圧油
   のタンクラインへの直接流出を遮断するようにされたア
   ンロードラインと、を有し、前記圧油流入ポートに一次
   圧側が接続され二次圧側が前記アンロードラインに接続
   されたシーケンス弁と、圧油の最高圧力を制御するリリ
   ーフ弁と、を含む給排部を設けた多連方向切換弁におい
   て、前記シーケンス弁の一次圧側の圧力に応じて一次圧
   側と二次圧側とを連通するスプールに前記圧油流入ポー
   トと前記リリーフ弁の高圧側とを連通させる圧油流入路
   を形成したことを特徴とするパイロット圧力発生機構。