JP2632728B2 - 作業機シリンダの制御弁装置 - Google Patents

作業機シリンダの制御弁装置

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JP2632728B2 JP1160873A JP16087389A JP2632728B2 JP 2632728 B2 JP2632728 B2 JP 2632728B2 JP 1160873 A JP1160873 A JP 1160873A JP 16087389 A JP16087389 A JP 16087389A JP 2632728 B2 JP2632728 B2 JP 2632728B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パワーショベルのブーム、アーム等の作業
機を上下動する作業機シリンダに圧油を供給する制御弁
装置に関する。
〔従来の技術〕
ポンプの吐出圧油を制御弁によって作業機シリンダの
上げ側室、下げ側室に供給して作業機シリンダを伸縮作
動するようにした油圧回路が知られている。
この油圧回路において作業機シリンダの作動速度を速
くするために、上げ側室よりの戻りの圧油の一部を下げ
側室に供給して作業機シリンダが急速に伸縮作動するよ
うにしている。
例えば、制御弁のスプール内に油通路とチェック弁を
設け、作業機シリンダの下げ側室に圧油を供給する際に
上げ側室よりの戻り圧油の一部を油通路、チェック弁を
通して下げ側室に供給できるようにしたり、制御弁と作
業機シリンダとの接続回路の途中に上げ側室からの戻り
圧油を制御弁を通さずに下げ側室に供給できるようにし
た再生弁を設けたりしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
前者の場合にはスプール内に設けた油通路がスプール
径の制限を受けるために、その油通路の断面積が小さく
なって圧油流れの抵抗が大となり、圧力損失が大とな
る。
後者の場合には制御弁と再生弁が別置きであるから、
その配管が複雑となる。
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした
作業機シリンダの制御弁装置を提供することを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段及び作用〕
第１の発明は、作業機を作動する作業機シリンダ３の
上げ側室3a,下げ側室3bにポンプ１の吐出圧油を供給す
る作業機シリンダの制御弁装置であって、 前記上げ側室3aに接続した第１ポート15、下げ側室3b
に接続した第２ポート21、前記ポンプ１の吐出圧油が供
給される第１ポンプポート17、第２ポンプポート20、第
１ポート15に連通した第１出口ポート18、第２ポート21
に連通した第２出口ポート19、第１タンクポート14、第
２タンクポート22を有する弁本体11と、 前記弁本体11内に位置し、第１出口ポート18から第１
ポート15にのみ流体流れを許容するチェック弁24と、 前記弁本体11内に位置し、第２出口ポート19から第２
ポート21にのみ流体流れを許容するチェック弁24と、 前記弁本体11内に位置し、前記第１ポンプポート17を
第１出口ポート18に連通すると共に、第２ポート21を第
２タンクポート22に連通する第１作動位置と、前記第２
ポンプポート20を第２出口ポート19に連通すると共に、
第１ポート15を第１タンクポート14に連通する第２作動
位置とに亘って移動自在なスプール13と、 前記弁本体11内に位置し、スプール13によって第１ポ
ート15を第１タンクポート14を連通した時に第１ポート
15に連通する再生用ポート16と、 前記弁本体11内に位置し、再生用ポート16を第２ポー
ト21に連通する油路26と、 前記弁本体11内に位置し、再生用ポート16から第２ポ
ート21にのみ流体流れを許容するチェック弁25とを供
え、 前記スプール13が第２作動位置の時に、第１ポート15
と第１タンクポート14がスプール13に形成した第１切欠
溝27で連通し、かつ第１ポート15と再生用ポート16がス
プール13に形成した第２切欠溝28で連通する構成とした
ことを特徴とする作業機シリンダの制御弁装置である。
第２の発明は、第１の発明における弁本体11に第１ポ
ート15を第１タンクポート14に連通遮断する速度可変弁
35を設け、 この速度可変弁35を、前記油孔26内の圧力が設定圧力
以下の時には遮断状態となり、設定圧力以上の時には連
通状態となるようにした作業機シリンダの制御弁装置で
ある。
第１の発明によれば、スプール13を第１作動位置とし
て作業機シリンダ３の下げ側室3bにポンプ吐出圧油を供
給する時に、上げ側室3a内の圧油を油孔26より下げ側室
3bに供給できるから、下げ側室3bにポンプ吐出流量より
多くの圧油を供給して増速できる。
この時、上げ側室3a内の圧油は第１切欠溝27により第
１タンクポート14に流れると共に、第２切欠溝28により
再生ポート16に流れるので、第１切欠溝27と第２切欠溝
28の開口面積を変化させることで下げ側室3bに供給され
る流量をコントロールできる。
第２の発明によれば、油孔26の圧力が設定圧力以上と
なると上げ側室3a内の圧油を速度可変弁35でタンクに流
出するので、作業機シリンダの速度を可変にできるし、
下げ力を大きくできる。
〔実 施 例〕
第１図に示すように、ポンプ１の吐出路1aに制御弁装
置、例えば操作弁２が設けられ、この操作弁２を切換え
ることで吐出圧油を作業機シリンダ３の上げ側室3a、下
げ側室3bに供給して作業機４を上下動している。
前記操作弁２は弁本体11のスプール孔12にスプール13
を嵌挿してあり、弁本体11のスプール孔12には第１タン
クポート14、第１ポート15、再生用ポート16、第１ポン
プポート17、第１出口ポート18、第２出口ポート19、第
２ポンプポート20、第２ポート21、第２タンクポート22
が長手方向に間隔を置いて順次形成され、第１・第２タ
ンクポート14,22はタンクに連通し、第１ポート15は作
業機シリンダ３の上げ側室3aに接続し、第２ポート21が
下げ側室3bに接続し、第１・第２ポンプポート17,20に
ポンプ１の吐出路1aが接続してあり、第１出口ポート18
はチェック弁24を介して第１ポート15に連通し、第２出
口ポート19はチェック弁24を介して第２ポート21に連通
し、再生用ポート16はチェック弁25、油路26を経て第２
ポート21に連通している。
前記スプール13には第１タンクポート14と第１ポート
15を連通する第１切欠溝27、第１ポート15と再生用ポー
ト16を連通する第２切欠溝28、第１ポンプポート17と第
１出口ポート18を連通する第３切欠溝29、第２出口ポー
ト19と第１ポンプポート20を連通する第４切欠溝30、第
２ポート21と第２タンクポート22を連通する第５切欠溝
31が形成され、スプール13はバネ32で中立位置に保持さ
れると共に、第１受圧室33に供給されるパイロット圧油
で第１作動位置、第２受圧室34に供給されるパイロット
圧油で第２作動位置に切換えられる。
前記第１タンクポート14と第１ポート15は速度可変弁
35で連通・遮断され、該速度可変弁35はバルブ36をバネ
37でシート座38に押しつけてある。
以上の構成を模式的に示すと第２図のようになる。
次に作動を説明する。
第２受圧室34にパイロット圧油を供給してスプール13
を第２作動位置に向けて右方に摺動すると、第１切欠溝
27で第１ポート15が第１タンクポート14に連通すると同
時に第２切欠溝28で第１ポート15が再生用ポート16に開
口し、第２ポンプポート20は第４切欠溝30で第２出口ポ
ート19に開口する。
これにより、ポンプ１の吐出圧油が作業機シリンダ３
の下げ側室3bに供給され、上げ側室3a内の圧油は第１タ
ンクポート14と再生用ポート16に流れ、再生用ポート16
よりチェック弁25を押し開いて油路26、第２ポート22よ
り下げ側室3b内に流入するので、作業機シリンダ３の下
げ側室3bにはポンプ吐出流量＋αの流量が供給されて作
業機シリンダ３の下降速度は増速される。
つまり、作業機シリンダ３の上げ側室3a内には作業機
４の自重で保持圧が生じ、下げ側室3b内の圧力よりも高
くなっているので、上げ側室3a内の圧油が下げ側室3bに
供給される。
また、上げ側室3aよりの戻り圧油は第１切欠溝27で第
１タンクポート14にも流れるので、その第１切欠溝27と
第２切欠溝28の開口面積を変化させることで下げ側室3b
に供給される流量をコントロールでき、作業機シリンダ
３の速度を調整できる。
また、油孔26の圧力が高くなると速度可変弁35の受圧
部35aに作用する圧力が高くなり、バルブ36がバネ37に
抗して押されてシート座38より離れ、上げ側室3aよりの
戻り圧油が第１タンクポート14よりタンクに流れるの
で、下げ側室3bへの供給流量が減少し、油孔26の圧力に
よって作業機シリンダ３の速度を可変にできるし、上げ
室側3aよりの戻り圧油が速度可変弁35よりタンクに流出
すると上げ側室3a内の圧力が低下し、下げ側室3b内の圧
油により作業機シリンダ３の下げ力を大きくでき、作業
機４を地面等に強い力で押しつけできる。
つまり、作業機４が地面等に接した時の作業機シリン
ダ３の下げ力は下げ側室3b内の圧力×受圧面積−上げ側
室3a内の圧力×受圧面積となり、上げ側室3a内の圧力が
低下すればそれだけ下げ力が大きくなる。
また、前記油孔26にはチェック弁25が設けてあるか
ら、第２出口ポート21より再生用ポート16への圧油流れ
が阻止され、下げ側室3bの圧力が上げ側室3aより高くな
った場合に上げ側室3aに流れることが防止できる。
〔発明の効果〕
（１）作業機シリンダ３の下げ側室3bにポンプ吐出圧油
を供給する時に、上げ側室3a内の圧油を油孔26より下げ
側室3bに供給できるから、下げ側室3bにポンプ吐出流量
より多くの圧油を供給して増速できる。
また、この時、上げ側室3aよりの戻り圧油は第２切欠
溝28で再生ポート16に流れるし、第１切欠溝27で第１タ
ンクポート16にも流れるので、その第１切欠溝27と第２
切欠溝28の開口面積を変化させることで下げ側室3bに供
給される流量をコントロールでき、作業機シリンダ３の
速度を調整できる。
また、油孔26、チェック弁25は操作弁２の弁本体11に
形成したので、スプール13の径に制限されずに油孔26を
大径にできるから圧力損失を低減できると共に、特別な
配管が不要となる。
（２）弁本体11に、速度可変弁35を設けたことにより油
孔26の圧が設定圧力以上となると上げ側室3a内の圧油を
速度可変弁35でタンクに流出するので、作業機シリンダ
の速度を可変にできるし、下げ力を大きくできる。しか
も速度可変弁35が弁本体11に設けてあるので配管等が不
要となる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第１図は断面説明図、第
２図は模式的説明図である。 １はポンプ、1aは吐出路、２は操作弁、３は作業機シリ
ンダ、3aは上げ側室、3bは下げ側室、11は弁本体、12は
スプール孔、13はスプール、25はチェック弁、26は油
孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石崎 直樹 神奈川県川崎市川崎区中瀬３―20―１ 株式会社小松製作所川崎工場内 (72)発明者 瀧口 敬英 神奈川県川崎市川崎区中瀬３―20―１ 株式会社小松製作所川崎工場内 (56)参考文献 特開 昭62−105895（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−47185（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−2805（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】作業機を作動する作業機シリンダ３の上げ
    側室3a,下げ側室3bにポンプ１の吐出圧油を供給する作
    業機シリンダの制御弁装置であって、 前記上げ側室3aに接続した第１ポート15、下げ側室3bに
    接続した第２ポート21、前記ポンプ１の吐出圧油が供給
    される第１ポンプポート17、第２ポンプポート20、第１
    ポート15に連通した第１出口ポート18、第２ポート21に
    連通した第２出口ポート19、第１タンクポート14、第２
    タンクポート22を有する弁本体11と、 前記弁本体11内に位置し、第１出口ポート18から第１ポ
    ート15にのみ流体流れを許容するチェック弁24と、 前記弁本体11内に位置し、第２出口ポート19から第２ポ
    ート21にのみ流体流れを許容するチェック弁24と、 前記弁本体11内に位置し、前記第１ポンプポート17を第
    １出口ポート18に連通すると共に、第２ポート21を第２
    タンクポート22に連通する第１作動位置と、前記第２ポ
    ンプポート20を第２出口ポート19に連通すると共に、第
    １ポート15を第１タンクポート14に連通する第２作動位
    置とに亘って移動自在なスプール13と、 前記弁本体11内に位置し、スプール13によって第１ポー
    ト15を第１タンクポート14を連通した時に第１ポート15
    に連通する再生用ポート16と、 前記弁本体11内に位置し、再生用ポート16を第２ポート
    21に連通する油路26と、 前記弁本体11内に位置し、再生用ポート16から第２ポー
    ト21にのみ流体流れを許容するチェック弁25とを備え、 前記スプール13が第２作動位置の時に、第１ポート15と
    第１タンクポート14がスプール13に形成した第１切欠溝
    27で連通し、かつ第１ポート15と再生用ポート16がスプ
    ール13に形成した第２切欠溝28で連通する構成としたこ
    とを特徴とする作業機シリンダの制御弁装置。
  2. 【請求項２】前記弁本体11に第１ポート15を第１タンク
    ポート14に連通遮断する速度可変弁35を設け、 この速度可変弁35を、前記油孔26内の圧力が設定圧力以
    下の時には遮断状態となり、設定圧力以上の時には連通
    状態となるようにした請求項１記載の作業機シリンダの
    制御弁装置。
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