JP2579201Y2 - クローズドセンタバルブとアンロード弁を備えた油圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、クローズドセンタバル
ブとアンロード弁を備えた油圧回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】クローズドセンタバルブは中立位置の時
にポンプポートを遮断し、作動位置の時にポンプポート
を負荷ポートに連通するものであるから、中立位置の時
にポンプ吐出圧油が行き止まりとなって吐出圧力が主リ
リーフ弁のセット圧まで上昇してしまうから、エネルギ
ーロスが大となる。

【０００３】このために、ポンプの吐出路にアンロード
弁を設けると共に、そのアンロード弁に負荷圧を導入し
てアンロード弁のセット圧を負荷圧に応じてセットでき
るようにし、クローズドセンタバルブが中立位置の時に
はアンロード弁のセット圧がバネ力によって低圧にセッ
トできるようにし、これによってクローズドセンタバル
ブが中立位置の時には吐出路の圧力がアンロード弁の低
圧セット圧までしか上昇せずにエネルギーロスを減少で
きるようにしている。

【０００４】かかるアンロード弁であると、クローズド
センタバルブが中立位置の時のセット圧はスプリング荷
重によって決定されるので、スプリング荷重を弱くして
セット圧を低圧とすればクローズドセンタバルブが中立
位置の時にポンプの吐出圧力が低圧となってエネルギー
ロスを著しく低減できる。

【０００５】しかしながら、ポンプの吐出路に複数のク
ローズドセンタバルブを設けた場合にはポンプの吐出路
が長くなって通路抵抗が大となって圧損が大きくなるの
で、前述のようにしてアンロード弁のセット圧を低圧と
すると前記通路抵抗のためにポンプの吐出路の圧力がセ
ット圧以上となってアンロード弁がアンロード状態とな
ってクローズドセンタバルブを作動位置としてもアクチ
ュエータに圧油を供給できなくなってしまうので、アン
ロード弁のセット圧をあまり低圧にセットできずある程
度のエネルギーロスが生じてしまう。

【０００６】そこで、本出願人は先に図１に示すアンロ
ード弁を提案した。すなわち、弁本体２０のスプール孔
２１にポンプポート２２とタンクポート２３を連通・遮
断するアンロードスプール２４を嵌挿し、このアンロー
ドスプール２４を一端面２４ａに作用するポンプの吐出
圧で連通方向に押し、他端面２４ｂに作用する油圧とア
ンロードスプリング２５のスプリング荷重で遮断方向に
押するように構成し、前記スプール孔２１に嵌合したス
リーブ２６にサブスプール２８を前記アンロードスプー
ル２４と対向して設けて受圧室２９を形成し、前記サブ
スプール２８をサブスプリング３０で押してアンロード
スプール２４を連通方向に押すと共に、前記受圧室２９
の圧油でサブスプリング３０に抗して移動するように構
成し、前記アンロードスプール２４の他端面２４ｂが臨
むアンロード受圧室３１と前記受圧室２９を負荷圧ポー
ト３２に連通したアンロード弁。

【０００７】かかるアンロード弁であれば、負荷ポート
３２に圧力が流入しない時にはサブスプリング３０のス
プリング荷重でサブスプール２８がアンロードスプール
２４を連通方向に押すので、アンロード弁のセット圧は
アンロードスプリング２５のスプリング荷重とサブスプ
リング３０のスプリング荷重の差に見合う圧力となって
アンロードスプリング２５のスプリング荷重に見合うセ
ット圧力よりも低圧となり、負荷ポート３２に圧力が流
入するとサブスプール２８がサブスプリング３０を圧縮
する方向に移動してそのスプリング荷重がアンロードス
プール２４に作用しなくなってアンロードスプール２４
にはアンロードスプリング２５のスプリング荷重のみが
作用し、ポンプの吐出圧と負荷ポート３２の圧力の差圧
とスプリング荷重との関係でバランスするから、その時
の初期セット圧は前述のセット圧よりも高くなると共
に、負荷ポート１２の圧力上昇につれて順次セット圧が
高くなる。即ち、ポンプ圧と負荷ポート圧の差圧にみあ
った分だけ、アンロードされるので、この差圧によりク
ローズドセンタバルブの流量を制御することができる。
したがって、クローズドセンタバルブを用いた油圧回路
に設けることで、クローズドセンタバルブが中立位置の
時にポンプの吐出圧を低圧としてエネルギーロスを低減
でき、クローズドセンタバルブを作動位置とした時には
ポンプ圧とアクチュエータの負荷圧の差圧により、バル
ブの流量を制御することができる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】かかるアンロード弁を
クローズドセンタバルブを備えた油圧回路に設けた場合
に、そのアンロード弁のタンクポート２３はフィルタを
備えたドレーン配管３３でタンク３４で連通し、負荷圧
ポート３２は負荷圧検出路３５に連通し、しかもそのド
レーン配管３３と負荷圧ポート３２はクローズドセンタ
バルブが中立位置の時に連通して負荷圧検出路３５とド
レーン配管３３が連通している。このために、アンロー
ド弁のタンクポート２３へのアンロード流量が多くなる
とドレーン配管３３の配管抵抗やフィルタの通過抵抗が
大となって大きな背圧が生じ、その大きな背圧がクロー
ズドセンタバルブが中立位置の時に負荷圧検出路３３を
通って受圧室２９とアンロード受圧室３１に作用してア
ンロードスプール２４を遮断方向に押す力が大となって
遮断方向に移動するのでアンロード弁のセット圧が高く
なってクローズドセンタバルブが中立位置の時にポンプ
の吐出圧が高圧となってエネルギーロスが大となる。

【０００９】そこで、本考案は前述の課題を解決できる
ようにしたクローズドセンタバルブとアンロード弁を備
えた油圧回路を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】ポンプ１の吐出路１ａに
クローズドセンタバルブ２とアンロード弁６を設け、こ
のアンロード弁６を、アンロードスプリング８と第１受
圧室７の負荷圧で遮断位置Ｄに押され、第２受圧室９の
ポンプの吐出圧で連通位置Ｅに押されると共に、キャン
セルシリンダ１０のキャンセルスプリング１２で押され
るピストン１１により連通位置Ｅに押される構造とし、
前記アンロード弁６のドレーン側を第１のドレーン配管
４ａでタンク４０に連通し、この第１のドレーン配管４
ａを第１の絞り１９と第２の絞り４４を備えた第２のド
レーン配管４ｂに接続し、前記キャンセルシリンダ１０
のピストン１１を押す第３受圧室１３を前記第２のドレ
ーン配管４ｂに接続し、前記クローズドセンタバルブ２
の負荷圧検出ポート２ｅに負荷圧検出路５を接続し、こ
の負荷圧検出路５を前記アンロード弁６の第１受圧室７
とキャンセルシリンダ１０の第４受圧室１４に接続し、
前記クローズドセンタバルブ２のタンクポート２ｄを前
記第２のドレーン配管４ｂにおける第１の絞り１９と第
２の絞り４４との中間に接続したことを特徴とするクロ
ーズドセンタバルブとアンロード弁を備えた油圧回路。

【００１１】

【作 用】クローズドセンタバルブ２が中立位置の時
にアンロード弁６よりアンロードされる流量が多くドレ
ーン配管に高い背圧が生じるが、その高い背圧は第１の
ドレーン配管４ａに発生して第２のドレーン配管４ｂに
は発生しないから、その高い背圧がクローズドセンタバ
ルブ２のタンクポート２ｄ、負荷圧検出ポート２ｅから
負荷圧検出路５に作用しない。これにより、キャンセル
シリンダ１０の第４受圧室１４内の圧力、アンロード弁
６の第１受圧室７内の圧力が前述の背圧によって高くな
らずアンロード弁６のセット圧が低いままにできる。し
たがって、クローズドセンタバルブ２が中立位置の時に
ポンプ１の吐出圧を低くしてエネルギーロスを低減でき
る。

【００１２】

【実 施 例】図２に示すように、ポンプ１の吐出路１
ａはクローズドセンタバルブ２のポンプポート２ａに接
続し、その第１・第２アクチュエータポート２ｂ，２ｃ
が油圧アクチュエータ３に接続し、タンクポート２ｄは
ドレーン配管４に接続し、負荷圧検出ポート２ｅは負荷
圧検出路５に接続しており、クローズドセンタバルブ２
が中立位置Ａの時にはポンプポート２ａを遮断し、かつ
タンクポート２ｄと負荷圧検出ポート２ｅが連通し、第
１又は第２位置Ｂ、Ｃの時にポンプポート２ａが第１又
は第２アクチュエータポート２ｂ，２ｃに連通し、かつ
第２又は第１アクチュエータポート２ｃ，２ｂがタンク
ポート２ｄに連通し、さらに第１又は第２アクチュエー
タポート２ｃ，２ｂが負荷圧検出ポート２ｅに連通す
る。

【００１３】前記ポンプ１の吐出路１ａにはアンロード
弁６が設けられ、このアンロード弁６は第１受圧室７の
圧力とアンロードスプリング８のバネ力で遮断位置Ｄに
押され、第２受圧部９の圧力とキャンセルシリンダ１０
の推力で連通位置Ｅに押される。前記キャンセルシリン
ダ１０のピストン１１は第３受圧室１２の圧力とキャン
セルスプリング１３のバネ力の和より成る第１推力で連
通位置に向う力が生じ、第４受圧室１４の圧力による第
２推力で遮断位置に向う力が生じるから、キャンセルシ
リンダ１０の推力は前記第１推力と第２推力の差とな
る。前記第１受圧室７は負荷圧検出路５に接続し、第２
受圧室９はポンプ１の吐出路１ａに接続し、第３受圧室
１３は第１路１５に接続し、第４受圧室１４は第２路１
６に接続している。前記ドレーン配管４にはパイロット
切換弁１７とフィルタ１８が設けられ、このパイロット
切換弁１７はドレーン配管４の圧力と負荷圧検出路５の
圧力との差圧が所定圧以上の時には絞り１９を有する絞
り連通位置Ｆに保持され、所定圧以下の時には連通位置
Ｇとなる。前記第１路１５はタンク４０に連続している
と共に、第１絞り４１を経て前記負荷圧検出路５のチェ
ック弁４２の後流側に接続し、前記第２路１６は負荷圧
検出路５のチェック弁４２の後流側に接続していると共
に、チェック弁４３を介してドレーン配管４のパイロッ
ト切換弁１７の上流側に接続し、このドレーン配管４は
第２絞り４４を有するドレーン路４５を介して前記第１
路１５に接続している。前記第２絞り４４は前記絞り１
９よりも開口面積が小となっている。

【００１３】次に作動を説明する。クローズドセンタバ
ルブ２が中立位置Ａの時には負荷圧検出路５がほぼタン
ク圧となるので、アンロード弁６の第１受圧室７に供給
される圧力がほぼタンク圧になると共に、キャンセルシ
リンダ１０のピストン１１がキャンセルスプリング１２
でアンロード弁６を連通方向に押すからアンロード弁６
のセット圧が低く、アンロード弁６は低圧のポンプ吐出
圧でアンロードするからポンプ吐出圧を低圧としてエネ
ルギーロスを低減できる。この時、アンロード弁６から
アンロードされる流量が多いとドレーン配管４の配管抵
抗、フィルタ１８の通路抵抗が大となって背圧が高くな
るが、この背圧は絞り１９、第２絞り４４、第１回路１
５よりタンク４０に排出されて負荷圧検出路５に作用し
ないから、アンロード弁６の第１受圧室７とキャンセル
シリンダ１０の第４受圧室１４に背圧が作用せずにアン
ロード弁６のセット圧が高くならない。すなわち、ドレ
ーン配管４はアンロード弁６の出力側をタンク４０に接
続する絞り１９の上流側の第１のドレーン配管４ａと、
ドレーン路４５と第１路１５より成る絞り１９の後流側
の第２のドレーン配管４ｂに分離され、アンロード弁６
のアンロード流量が多い時に第１のドレーン配管４ａに
高い背圧が作用するが、第２のドレーン配管４ｂはタン
ク４０に直接連通して前述の高い背圧が発生しない。

【００１４】クローズドセンタバルブ２が第１又は第２
位置Ｂ、Ｃとなるとポンプの吐出圧油がアクチェータ３
に供給されて負荷圧が生じ、その負荷圧が負荷圧検出路
５よりアンロード弁６の第１受圧室７と第４受圧室１４
に供給される。第４受圧室１４に負荷圧が作用するとピ
ストン１１がキャンセルスプリング１２に抗して図中上
方に移動し、キャンセルスプリング１２のスプリング荷
重がアンロードスプール８に作用しなくなり、アンロー
ド弁６はアンロードスプリング８のスプリング荷重と、
第２受圧室９に作用するポンプの吐出圧力と第１受圧室
７に作用する負荷圧の差圧でバランスし、負荷圧が高く
なるに従ってポンプの吐出圧力は順次高圧となる。

【００１５】前記アンロード弁６を具体的に示すと図３
に示すようになる。すなわち、図３に示すように、弁本
体５０のスプール孔５１の一側寄りにはポンプポート５
２とタンクポート５３を連通・遮断するアンロードスプ
ール５４が嵌挿され、このアンロードスプール５４はア
ンロードスプリング５５（８）で遮断方向に押され、一
端面５４ａ（第２受圧室９）に作用するポンプの吐出圧
で連通方向に押されると共に、他端面５４ｂ（第１受圧
室７）に作用する負荷圧で遮断方向に押されるようにな
る。前記スプール孔２１の他側寄りにはスリーブ５６が
嵌合され、そのスリーブ５６内にサブスプール５７（ピ
ストン１１）が嵌挿されて第１室５８（第３受圧室１
３）と第２室５９（第４受圧室１４）を構成し、このサ
ブスプール５７はサブスプリング６０（キャンセルスプ
リング１２）で押されてアンロールスプール５４に当接
しアンロードスプール５４を連通方向に押してキャンセ
ルシリンダ１０を構成している。

【００１６】

【考案の効果】クローズドセンタバルブ２が中立位置の
時にアンロード弁６よりアンロードされる流量が多くド
レーン配管に高い背圧が生じるが、その高い背圧は第１
のドレーン配管４ａに発生して第２のドレーン配管４ｂ
には発生しないから、その高い背圧がクローズドセンタ
バルブ２のタンクポート２ｄ、負荷圧検出ポート２ｅか
ら負荷圧検出路５に作用しない。これにより、キャンセ
ルシリンダ１０の第４受圧室１４内の圧力、アンロード
弁６の第１受圧室７内の圧力が前述の背圧によって高く
ならずアンロード弁６のセット圧が低いままにできる。
したがって、クローズドセンタバルブ２が中立位置の時
にポンプ１の吐出圧を低くしてエネルギーロスを低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のアンロード弁の断面図である。

【図２】本考案の実施例を示す油圧回路図である。

【図３】アンロード弁の断面図である。

【符号の説明】

１…ポンプ、１ａ…吐出路、２…クローズドセンタバル
ブ、２ｅ…負荷圧検出ポート、３…油圧アクチュエー
タ、４…ドレーン配管、４ａ…第１のドレーン配管、４
ｂ…第２のドレーン配管、５…負荷圧検出路、６…アン
ロード弁、７…第１受圧室、８…アンロードスプリン
グ、９…第２受圧室、１０…キャンセルシリンダ、１１
…ピストン、１２…キャンセルシリンダ、１３…第３受
圧室、１４…第４受圧室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平３−22178（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−81902（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F15B 11/00

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ１の吐出路１ａにクローズドセン
   タバルブ２とアンロード弁６を設け、このアンロード弁
   ６を、アンロードスプリング８と第１受圧室７の負荷圧
   で遮断位置Ｄに押され、第２受圧室９のポンプの吐出圧
   で連通位置Ｅに押されると共に、キャンセルシリンダ１
   ０のキャンセルスプリング１２で押されるピストン１１
   により連通位置Ｅに押される構造とし、 前記アンロード弁６のドレーン側を第１のドレーン配管
   ４ａでタンク４０に連通し、この第１のドレーン配管４
   ａを第１の絞り１９と第２の絞り４４を備えた第２のド
   レーン配管４ｂに接続し、前記キャンセルシリンダ１０
   のピストン１１を押す第３受圧室１３を前記第２のドレ
   ーン配管４ｂに接続し、前記クローズドセンタバルブ２の負荷圧検出ポート２ｅ
   に負荷圧検出路５を接続し、この負荷圧検出路５を前記
   アンロード弁６の第１受圧室７とキャンセルシリンダ１
   ０の第４受圧室１４に接続し、前記クローズドセンタバ
   ルブ２のタンクポート２ｄを前記第２のドレーン配管４
   ｂにおける第１の絞り１９と第２の絞り４４との中間に
   接続したことを特徴とするクローズドセンタバルブとア
   ンロード弁を備えた油圧回路。