JP2767477B2

JP2767477B2 - スタック型油圧制御弁装置

Info

Publication number: JP2767477B2
Application number: JP2014906A
Authority: JP
Inventors: 勝美上野
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JPH03219102A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はたとえば油圧ショベルのような走行式油圧機
械に装備され、複数の油圧アクチュエータを関連制御す
るのに好適なスタック型油圧制御弁装置に関するもので
ある。

〔従来の技術及びその技術的課題〕

走行式油圧機械たとえば油圧ショベルにおいては、走
行用モータで駆動されるクローラのような走行体の上に
旋回モータにより作動される旋回体を設け、この旋回体
にブームシリンダにより回動自在なブームを設け、この
ブームにアームシリンダにより伏仰自在なアームを設
け、さらにアームにバケットシリンダにより昇降自在な
バケットを設けるのが一般である。かかる油圧アクチュ
エータ用の油圧制御系としては、直進性の面やアームシ
リンダとバケットシリンダを同時操作したときに互いに
負荷に無関係に独立した動きを行える利点などから２ポ
ンプシステムが多く採用されている。

この２ポンプシステムにおいては、一般に、第１の油
圧ポンプを複数の切換弁からなる第１の方向切換弁群に
接続し、第２の油圧ポンプを複数の方向切換弁からなる
第２の方向切換弁群に接続している。そして、第１の方
向切換弁群にはたとえば走行右用切換弁、バケット用切
換弁、ブームＩ用切換弁を属させ、第２の方向切換弁群
にはたとえば走行左用切換弁、旋回用切換弁、アーム用
切換弁およびブームII用切換弁を属させるのが通例であ
る。また、それら複数の切換弁はモノブロック型または
スタック型の多連式コントロールバルブとして構成され
るのが一般的である。

かかる多連式コントロールバルブは、旋回、ブーム、
アーム、バケットなどのフロント作業機と走行モータが
同時操作されたときに、まず左右走行モータに必要量の
圧油が供給され、良好な直進性を確保できることが必要
である。そしてこれに加え、複数のフロント作業機を同
時操作したときに、それぞれのアクチュエータへの作動
油の量のバランスを的確に調整できること（パラレル通
路とタンデム通路とがうまく組合され絞りを介して接続
し得ること）などの機能を備えていることが必要であ
る。しかも、近時のように操作性も重要視される傾向か
ら、多種多様な回路構成、たとえばフィーダ通路と別に
合流回路を簡単にポート接続できるようにしたりするこ
と、そしてさらに、上記機能を有しながら良好なシール
性を持ち、小型、コンパクトで、スペースをとらず、コ
ストが安価であることが望まれる。

しかしながら、従来では上記要求を満足させ得る実用
的なコントロールバルブがなかった。すなわち、油圧シ
ョベルの制御用コントロールバルブとして、特開昭60−
263710号公報、特開昭63−83405号公報、特開昭63−343
04号公報、特開昭63−219905号公報が知られている。

しかし、それらは、主としてアームやアームと旋回の
同時操作を制御するための油圧回路であり、具体的に
は、一方の方向切換弁群に合流用の方向切換弁を設け、
この切換弁を作動させることでアーム用切換弁に第１油
圧ポンプと第２油圧ポンプの圧油を合流させ供給するも
のであった。このため、走行モータと他のアクチュエー
タとの同時操作による問題点を解消することができなか
った。すなわち、走行途中でフロント作業機たとえばア
ームを動かした場合、油圧回路特性からそのアームシリ
ンダに圧油が多く取られ、これによりアームシリンダと
同じ群の走行モータへの圧油か不足し、実機が曲進する
問題を解消できなかった。

この対策としては、走行用の切換弁を連通させること
が必要であるが、従来ではその連通機構として母機上に
外部配管や電磁弁などを設けるほかなく、このためコス
トが高くなり、また、母機の有効スペースが減少すると
いう問題があった。

また、前記先行技術には、旋回モータとアームシリン
ダの複合動作を良好に行うため、負荷圧の低いアーム下
降操作と負荷圧の高い旋回操作の複合時に、パラレル回
路と絞りを介してフィーダポートからシリンダポートに
圧油を供給して負荷圧の低いシリンダボトム側に圧油が
大量に流入するのを制限する一方、負荷圧が高い旋回モ
ータに圧油を供給して操作性を確保し、また、アーム上
昇操作と旋回操作の複合時やアーム下降単独時には、シ
リンダロッド側にパラレル回路から絞りを介さずに圧油
を供給する回路が示されている。しかし、この機能を実
現するためのコンパクトな弁構造の開示はなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は問題点を解消するために研究して創案された
もので、その基本的な目的は、走行用切換弁以外の他の
アクチュエータを操作した信号で自動的に走行用切換弁
に第１・第２の両油圧ポンプからの圧油を合流させるこ
とができる機能を、外部配管や電磁弁を使用せず、弁そ
のものに内蔵した形式のスタック型の油圧制御装置を提
供することにある。

本発明の第２の目的は、前記基本目的に加え、フロン
ト作業機を同時操作した場合にそれぞれのアクチュエー
タに供給する作動油の量のバランスを簡単な構造により
的確に調整することができるスタック型の油圧制御弁装
置を提供することにある。

また、本発明の第３の目的は、各切換弁にまたがる多
数の通路やポートをスペーサブロックなど専用のシール
部材を要さずして良好にシールすることができ、スペー
スの有効利用とコスト低下に有利なスタック型の油圧制
御装置を提供することにある。

また、本発明の第４の目的は、セクション間の通路の
合流・非合流化を簡単に実現することができるスタック
型の油圧制御装置を提供することにある。

さらに本発明の第５の目的は、スタック型方向切換弁
で不可欠なパラレル通路とタンデム通路のロードチェッ
ク弁を特別な部材やシールを要さず、簡単且つ小さなス
ペースに納めることができるスタック型の油圧制御弁装
置を提供することにある。

上記基本的目的を達成するため本発明は、第１の油圧
ポンプに接続される第１の方向切換弁群と、第２の油圧
ポンプに接続される第２の方向切換弁群とを備え、それ
ら第１・２の方向切換弁群がそれぞれ走行用を含む複数
のセクション弁をスタックすることで構成されている形
式の油圧制御弁装置において、下記の構成を採用してい
る。

各セクション弁が一対のアクチュエータポートとこれ
により内側に位置しスプールによりアクチュエータポー
トと接続・遮断されるブリッジ通路と、アクチュエータ
ポートよりも外側にあってスプールより下側に設けたリ
ターン用のタンクポートに連なるタンク通路と、ブリッ
ジ通路より内側に位置されスプールにより連通・遮断さ
れる入口側・出口側の中立通路とを備えるほか、前記ブ
リッジ通路に近く連通通路を有し、さらに走行用セクション弁以外の各セクション弁がス
プールが中立状態のときに互いに連通するように弁体お
よびスプールを貫く信号通路孔を有する一方、両走行用
セクション弁には、前記信号通路孔に対応する位置のス
プールの周りに、スプールの位置に係りなく常時上流と
下流とを結ぶ環状信号溝を有し、かつ、一方の走行用セ
クション弁の弁体には、ブリッジ通路と連通通路とを断
接するスプリングオフセット型の連通弁を備え、この走
行用セクション弁が属する方向切換弁群のセクション弁
には、前記信号通路孔と最上流で通じ下流側が前記連通
弁の作動側に到る作動信号通路孔を設けている。

また、本発明は、第２の目的を達成するため、方向切
換弁群中のセクション弁の少なくとも一つのセクション
弁におけるブリッジ通路の端部を、対向状でなく食違い
状に形成し、それら食違い状端部に跨るようにロードチ
ェック弁を取付け、そのロードチェック弁に食違い状端
部を常時通じさせる固定絞りを設けている。

さらに本発明は第３の目的を達成するため、各セクシ
ョン弁の合せ面に一つのシール用Ｏリングを取付け、ブ
リッジ通路と、リターン用のタンクポートと、ブリッジ
通路より内側に位置された入口側・出口側の中立通路、
連通弁用の連通通路、スプールの操作信号を取出すため
の信号通路孔、連通弁を作動させるための作動信号通路
孔および中立通路のロードチェック弁をすべて前記シー
ル用Ｏリングの内側に位置させた構成としている。

また本発明は第４の目的を達成するため、中立通路の
下側でかつシール用Ｏリングの内側の合せ面に合流用ポ
ート穴を形成し、合流機構構成時には該合流用ポート穴
と中立通路とを座ぐり穴により通じさせるようにしてい
る。

さらに本発明は第５の目的を達成するため、中立通路
とブリッジ通路とを結ぶ通路に合せ面をストッパとして
タンデム用のロードチェック弁を取付け、パラレル用の
ロードチェック弁をタンデム用のロードチェック弁と直
角の上方に配置している。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図は本発明によるスタック型油圧制御弁装置を用
いて得た油圧ショベルの油圧回路の一例を示し、第２図
は本発明油圧制御弁装置の全体を示し、第３図ないし第
16図は各セクション弁の構造を示している。

第１図において、１は第１油圧ポンプ、２は第２油圧
ポンプであり、それらは母機のエンジン等により同軸駆
動されるようになっている。この例では、後記する連通
弁の作動源として外部の信号用ポンプ５を用いている。

３は第１油圧ポンプ１に接続された第１の方向切換弁
群である。この実施例では上流から下流に、コネクショ
ンプレートＡ、旋回用セクション弁Ｂ、ブームII用セク
ション弁Ｃ、走行用セクション弁Ｄおよびアーム用セク
ション弁Ｅが配置されている。

４は第２油圧ポンプ２に接続された第２の方向切換弁
群である。この実施例では上流から下流に向かって、コ
ネクションプレートＨ、走行用セクション弁Ｉ、ブーム
用セクション弁Ｊ及びバケット用セクション弁Ｋが配置
され、サブプレートＧを介して第１の方向切換弁群３の
アーム用セクション弁Ｅと接している。それら第１・第
２の方向切換弁群3,4は複数本のスタッドボルト６によ
り締付け一体化されている。

まず、第１の方向切換弁群３のコネクションプレート
Ａは第３図と第４図に示されている。コネクションプレ
ートＡは、本体７に、中間部の送り通路８に通じるポン
プポートP₁と、送り通路８の下側のタンク通路９につな
がる逆ブリッジ状のタンクポートT₁とが形成され、ポン
プポートP₁には合せ面100に到るポンプ通路10が直交状
に穿設され、タンクポートT₁の奥側とポンプポートP₁に
はリリーフ弁11が交差状に挿着され、２次側開孔110が
タンクポートT₁に通じている。

前記ポンプポートP₁とタンクポートT₁の間の弁体には
めくら穴状の信号ポートＳが縦設され、この信号ポート
Ｓの入口部にはフィルタ12と図示しないオリフィスを備
えたコネクタ13が取付けられ、これを介して前記信号用
ポンプ５が接続されている。そして、信号ポートＳに
は、底に近い部位に合せ面100に到る信号通路孔14が穿
設され、中間部位には合せ面に到る作動信号通路孔15が
穿設されている。

前記送り通路８、タンク通路９、ポンプ通路10、信号
通路孔14及び作動信号通路孔15は本体７の強度を損わな
い程度に内側領域に集中して配され、合せ面100には前
記各通路や通路孔を内側に取込むように１つのＯリング
16が取付けられている。

第５図と第5a図は旋回用セクション弁ＢとブームII用
セクション弁Ｃを中立状態で示している。それらセクシ
ョン弁B,Cは基本的に６ポート３・位置切換弁であり、
本体17に一対のアクチュエータポート18a,18bを形成す
ると共に、これらと直交するようにスプール19を摺動自
在に設けており、スプール19はこの実施例では油圧パイ
ロット式で操作されるようになっている。

本体17には前記アクチュエータポート18a,18bよりも
内側に門型状をなすブリッジ通路20が、またアクチュエ
ータポート18a,18bよりも外側には逆門型状をなすタン
ク通路21が形成されている。さらに、ブリッジ通路20よ
り内側のスプール穴部分には、中央に入口側中立通路2
2、そしてその両側に出口側中立通路23a,23bが形成され
ている。

前記ブリッジ通路20と左右のアクチュエータポート18
a,18b及びタンク通路21は、スプール19の摺動時にこれ
に設けたロッド部と絞りによりスイッチングされ、また
入口側中立通路22と出口側中立通路23a,23bはスプール1
9に設けた中央のランド部で連通・遮断されるようにな
っている。前記タンク通路21はスプール19よりも下側で
かつ前記コネクションプレートＡのタンク通路９と連通
する位置関係にリターン用のタンクポート24が形成され
ている。また、入口側中立通路22と左側の出口側中立通
路23aはコネクションプレートＡの送り通路８と連通す
る位置関係に設けられている。

このような弁構造は従来のこの種のスタック弁と同様
であるが、本発明ではまず、ブリッジ通路20の天井に近
い位置に、ブリッジ通路20と直交する方向に伸びて合せ
面100に到る連通通路25を貫設しており、該連通通路25
の一方の開口はコネクションプレートＡの合せ面により
閉じられるようになっている。

また、前記コネクションプレートＡのポンプ通路10と
同位置には合せ面100に到るポンプ通路10が形成されて
おり、このポンプ通路10は本体17の上方に開孔する縦穴
26によりブリッジ通路20に通じ、その縦穴26はパラレル
用ロードチェック弁27が挿着され、ポンプ通路10を流れ
る作動油の圧力により開弁し、ブリッジ通路20とポンプ
通路10とを通じさせるようになっている。

また、前記連通通路25とポンプ通路10の間とりわけ入
口側中立通路22の上方部位には、タンデム用ロードチェ
ック弁取付け用の通孔28が合せ面100に開口するように
形成されている。この通孔28は第10a図に示すようにプ
ラグ29により閉じられている。

さらに、前記連通通路25とスプール穴との間には、コ
ネクションプレートＡの作動信号通路孔15と合致する作
動信号通路孔15が貫設されている。また、スプール穴と
直交する関係位置には、第5a図のようにコネクションプ
レートＡの信号通路孔14と合致する信号通路孔14が穿設
され、スプール19には中立状態で信号通路孔14と一致す
る如く信号通路孔140が軸線方向と直角に貫設されると
共に、組立て交差を吸収するため信号通路孔140の穿設
個所に細径部141が形成され、スプール穴との間に環状
溝を得ている。

そして、これら旋回用とブームII用のセクション弁B,
Cも合せ面100に１つのＯリング16が取付けられ、このＯ
リング16の内側にポンプ通路、入口側・出口側の中立通
路22,23a,23b、連通通路25、通孔28、信号通路孔14及び
作動信号通路孔15が配されている。

なお、旋回用セクション弁Ｂのアクチュエータポート
18a,18bは第１図のように旋回モータM1に接続され、ブ
ームII用セクション弁Ｃのアクチュエータポート18a,18
bはブームシリンダCL1のピストン側とロッド側にそれぞ
れ接続されている。

次に、第６図と第７図は走行用セクション弁Ｄを示し
ている。この走行用セクション弁Ｄはスプール19が手動
操作式であることを除き、基本構成すなわちアクチュエ
ータポート18a,18b、スプール19、ブリッジ通路20、タ
ンク通路21、入口側。出口側の中立通路22,23a,23b、タ
ンクポート24は既述した旋回用とブームII用セクション
弁B,Cと同じである。従って、同じ符号を示すに止め、
説明は省略する。

この走行用セクション弁Ｄにおいては、本体30に前記
ブームII用セクション弁Ｃのそれと同位置に連通通路25
が貫設され、この連通通路25は本体上面に開口する縦穴
31により作動信号通路孔15と連通している。そして、縦
穴31にはブリッジ通路20と連通通路25を遮断・連通する
スプリングオフセット型の連通弁32が挿設されている。

連通弁32は、連通通路の下の縦穴部分310に嵌まる先
端ランド部320と、連通通路25とブリッジ通路20間の縦
穴部分311に嵌まる後端ランド部321と、それら両ランド
部320,321をつなぐロッド部322を有するスプール32a
と、先端ランド部320に対する作動信号通路孔15の圧油
が所定の圧力に達するまでスプール32aを閉弁側に付勢
するスプリング32bと、該スプリング32bの片側を支える
キャップ32cとを備えている。前記スプリング32bを収容
した部室には、一端が部室に通じ他端が合せ面に到るド
レーン通路孔35が穿設されている。

また、前記ブームII用セクション弁Ｃと同意値に、合
せ面100に到るポンプ通路10が形成され、このポンプ通
路10はパラレル用ロードチェック弁27を備えた縦穴26に
よりブリッジ通路20に通じるようになっており、パラレ
ル用ロードチェック弁27の弁体27aには絞り270が設けら
れている。

さらに、ポンプ通路10と連通通路25の間には、ブーム
II用セクション弁Ｃと同じ位置に、合せ面100に開口す
る通孔28が形成されており、その通孔28は第10図のよう
に屈曲した連通孔33を介して入口側中立通路22とブリッ
ジ通路20に通じている。

そして、通孔28にはキャップ状をなしたタンデム用ロ
ードチェック弁34が挿入され、スプリング34aとワッシ
ャ34bにより閉弁側に付勢されている。この構造によれ
ば、タンデム用ロードチェック弁34が合せ面100をスト
ッパとして利用して組立てられるためプラグやこれをね
じ込むめねじ加工が不要であり、また通孔28は１つの大
きなＯリング16内に取囲まれているためシールも不要で
あるという利点がある。

また、本体30には前記ブームII用セクション弁Ｃの信
号通路孔14と同一軸線上に合せ面に到る信号通路孔14が
穿設されている。この信号通路孔14はスプール19には穿
設されず、スプール穴に形成されたリング溝142に先端
が到っている。従って、信号通路孔14を流れた圧油はス
プール19の位置に係りなく上流から下流へと流通する。

この走行用セクション弁Ｄのアクチュエータポート18
a,18bは第１図のように走行用油圧モータM2に接続され
る。なお、本体30の合せ面100に１つのＯリング16が取
付けられ、このＯリング16の内側にポンプ通路10、信号
通路孔14、作動信号通路孔15、入口側・出口側中立通路
22,23a,23b、タンクポート24,25および通孔28が配置さ
れている。以後の各セクション弁においてもこの構成は
同じであるから、以後は説明を省略し、符号を示すに止
める。

第８図と第９図はアーム用セクション弁Ｅを示してい
る。このセクション弁においても基本構成は記述したセ
クション弁と同じであり、本体38に設けた一対のアクチ
ュエータポート18a,18bは第１図のようにアーム用シリ
ンダSL2に接続される。

該アーム用セクション弁Ｅは前記走行用セクション弁
Ｄにおける連通通路25と同位置に連通通路25が貫設され
ると共に、通孔28と同位置に通孔28が形成され、これに
合せ面100をストッパ面とするタンデム用ロードチェッ
ク弁34が取付けられている。しかし、このセクション弁
Ｅではブリッジ通路20がブリッジ状に一連となっておら
ず、第８図のように上端部側が上下に位相をずらしてい
る。すなわち、左側の端部より右側の端部が上位にある
ように食違っている。通孔28につながる屈曲状の連通路
33は右側（上位部）の食違い状端部20aに通じている。
そして、前記走行用セクション弁Ｄと同位置のポンプ通
路10は第９図のように上流側だけが合せ面に到る袋穴と
なっており、その穴底の手前で両食違い状端部20a,20b
を貫く縦穴26が形成され、ここにパラレル用ロードチェ
ック弁27が挿設されている。

パラレル用ロードチェック弁27の弁体27aは固定絞り
を有している。その構成は任意であるが、この実施例で
は弁体27aの外周部に絞り用の２方取り部271が形成さ
れ、この２方取り部271により２つの食違い状端部20a,2
0bを常時連通させている。

また、スプール19の軸線と直交する関係位置には走行
用セクション弁Ｄのそれと合致する関係で信号通路孔14
が穿設されている。この信号通路孔14の構成はさきのブ
ームII用セクション弁Ｃや旋回用セクション弁Ｂのもの
と同じであり、スプール19を直角に横切る細孔140とな
っている。一方、このアーム用セクション弁Ｅには作動
用信号通路孔15は設けておらず、従って走行用セクショ
ン弁Ｄの作動信号通路孔15は合せ面で止じられることに
なる。

また、このアーム用セクション弁Ｅには新たなポート
として、左側の出口側中立通路23aの下側部位の合せ面
に合流用ポート穴36が形成されている。この合流用ポー
ト穴36はＯリング16の内側にあり、従って専用のシール
は不要である。前記合流用ポート穴36は他のセクション
と合流させたくない場合には、そのままドリル類により
両合せ面に到る貫通穴をあけ、この例のように合流した
い場合には、出口側中立通路23aと入口側中立通路22に
またがるように合せ面に座ぐり穴37を形成して接続する
ものである。

そのほか、このアーム用セクション弁Ｅには本体38の
左右にアクチュエータポート18a,18bとタンク通路21を
結ぶリリーフ弁39a,39bが挿着されている。

第11図と第12図はサブプレートＧを示している。第11
図はバケット用セクション弁Ｋとの合せ面側に近い部位
を断面にした状態を、第12図はアーム用セクション弁Ｅ
との合せ面側に近い部位を断面にした状態を示してい
る。このサブプレートＧの本体42には、前記アーム用セ
クション弁Ｅのそれと同じ位置にタンクポート24、ポン
プ通路10′、連通通路25、合流用ポート穴36及び信号通
路孔14が両合せ面に到るように貫設されている。前記ポ
ンプポート10′はアーム用セクション弁Ｅの合せ面でシ
ールされ、合流用ポート穴36はバケット用セクション弁
Ｋでシールされるようになつている。なお、ポンプポー
ト10′は必ずしもサブプレートＧに設ける必要はなく、
バケット用セクション弁Ｋで終っていてもよいのは勿論
である。

このサブプレートＧには、Ｏリングに囲まれる領域内
で両側の合せ面から所要の深さの凹部43′、43が形成さ
れている。それら凹部43′、43は壁により遮断され非連
通の関係にある。アーム用セクション弁Ｅ側の凹部43′
は、一部がタンクポート24に通じており、バケット用セ
クション弁Ｋ側の凹部43はタンクポート24と離間してい
る。

Ｏリング16より外側の本体42には、前記アーム用セク
ション弁Ｅの同位置にドレーン通路孔35が袋穴状に穿設
されており、本体42には上端を閉じた縦孔45が穿設さ
れ、その一部がドレーン通路孔35に通じ、縦孔45の下端
が袋状の横孔46により凹部43′と通じている。したがっ
て、走行用セクション弁Ｄの連通弁32のドレーン油は前
記アーム用セクション弁Ｅのドレーン通路孔35を通って
サブプレートＧに到り、縦孔45、横孔46および凹部43′
を介してタンクポート24に流される。

一方、バケット用セクション弁Ｋ側の凹部43はその下
部に分岐凹部44を有しており、該分岐凹部44が合流用ポ
ート穴36に通じ、その合流用ポート穴36はアーム用セク
ション弁Ｅの合流用ポート穴36と合致し、凹部43がバケ
ット用セクション弁Ｋの入口側・出口側中立通路に対応
した位置にあるため、第１油圧ポンプ１と第２油圧ポン
プ２の圧油が合流することになる。

次に、第２の方向切換弁群３について説明する。まず
コネクションプレートＨは、第13図のように、本体47に
対し第２油圧ポンプP₂に接続するポンプポートP₂と、タ
ンクに到る逆ブリッジ状のタンクポートT₂が設けられて
おり、ポンプポートP₂は中央部の大きな送り通路８′に
通じ、タンクポートT₂は中央部で合せ面に到るタンク通
路９′に通じると共に、本体に挿着したリリーフ弁11′
を介してポンプポートP₂と接続されている。そして、タ
ンクポートT₂には入口からタンク通路９′までの間の部
位に合せ面に到る信号通路孔14′が穿設されている。前
記送り通路８′、タンク通路９′及び信号通路孔14′は
１つのＯリング16の内側に設けられている。

次いで走行用セクション弁Ｉは第14図に示されてい
る。その基本構成はさきに述べた第１の方向切換弁群３
における走行用セクション弁Ｄと同じであり、アクチュ
エータポート18a,18bは第１図のように走行用油圧モー
タM2′に接続されている。ブリッジ通路20′とスプール
穴との間には、先に述べたセクション弁と同様に左側か
らポンプ通路10′、通孔28′及び連通通路25が形成され
ており、ポンプ通路10′と連通通路25は前記コネクショ
ンプレートＨの合せ面で片側がシールされるようになっ
ている。ポンプ通路10′は、該セクション弁の方向切換
弁群での位置関係から、本体48の上端に開孔する縦穴26
に挿着したプラグ49によりブリッジ通路20′との連通が
遮断されている。

一方、通孔28′はこの例ではプラグ29やロードチェッ
ク弁34が嵌められず、単なる穴のままである。連通通路
25にはブリッジ通路20′を縦断して本体上面に到る縦穴
50の下端が通じており、縦穴50には連通通路25からの逆
流を防止するチェック弁51が挿着されている。

そして、この走行用セクション弁Ｉの本体48には、ス
プール19′と直交する関係でかつ前記コネクションプレ
ートＨのそれと整合する関係位置に信号通路孔14′が穿
設されている。その信号通路孔14′の先端は第１方向切
換弁群３の走行用セクション弁Ｄと同じくスプールを囲
むリング溝142となっており、スプール19′の位置と係
りなく、サブプレート側から油圧を流通させ得るように
なっている。

第15図はブームＩ用セクション弁Ｊを示している。セ
クション弁は第１方向切換弁群３におけるブームII用セ
クション弁Ｃとほとんど同じ構成となっている。すなわ
ちブリッジ通路20′とスプール19′の間に、走行用セク
ション弁Ｉのそれと合致する関係で、ポンプ通路10′と
通孔28′と連通通路25が、またスプール19′の下にはタ
ンクポート24′が、そして本体52及びスプールを軸線方
向と直角に貫通する信号通路孔14′がそれぞれ設けられ
ている。

通孔28′には合せ面をストッパーとするタンデム用ロ
ードチェック弁34′が、本体上面からポンプ通路10′に
通じる縦穴26にはパラレル用ロードチェック弁27′がそ
れぞれ取付けている。

ただ、このセクション弁Ｊにおいては、ブームII用セ
クション弁Ｃと異なり、本体52の左右にアクチュエータ
ポート18a′,18b′とタンク通路21′を結ぶリリーフ弁5
3a,53bが挿着されていると共に、ポンプ通路10′と入口
側中立通路22′とが連通孔33′とクロスする接続用ポー
ト54により連通されている。前記アクチュエータポート
18a′,18b′はそれぞれブームII用セクション弁Ｃの対
応する管路に接続されている。

第16図はバケット用セクション弁Ｋを示している。こ
のセクション弁Ｋの本体55も、前記ブームＩ用セクショ
ン弁Ｊ及びサブプレートＧと合致する位置関係にポンプ
通路10′、連通通路25′、タンク通路24′、入口側中立
通路22′、出口側中立通路23a′、23b′及び信号通路孔
14′が貫設されており、またポンプ通路10′と連通通路
25′の間に通孔28′が形成され、この例では通孔28′は
穴のままである。

そして、このセクション弁Ｋはポンプ通路10′から本
体上面に開口する縦穴26′に前記ブームＩ用セクション
弁Ｊと同じ構成のパラレル用ロードチェック弁27′が挿
着されている。さらに、このセクション弁Ｋは前記アー
ム用セクション弁Ｅ（第８図）と同様に入口側中立通路
22′と出口側中立通路23a′の下に合流用ポート穴36′
が形成されているが、合せ面に座ぐり穴37′が加工され
ていないため、前記入口側中立通路22′と出口側中立通
路23a′とは通じていない。すなわち合流用ポート穴3
6′は単なる貫通穴として合せ面でシールされる。

なお、以上説明した各セクション弁の配置、弁構造、
操作機構は勿論のこと、各セクション弁の名称それ自体
も一例であり、実施例に限定されるものではない。

〔実施例の作用〕

第１油圧ポンプと、第２油圧ポンプ及びパイロット用
ポンプ５を駆動すれば、第１油圧ポンプ１の吐出油はコ
ネクションプレートＡのポンプポートP₁から送り通路及
びポンプ通路10を通って第１の方向切換弁群３に送ら
れ、第２油圧ポンプ２の吐出油はコネクションプレート
ＨのポンプポートP₂から送り通路８′を通って第２の方
向切換弁群４に送られる。

第１図の中立状態においては、送り通路８を通った作
動油は、旋回用セクション弁Ｂ、ブームII用セクション
弁Ｃ、走行用セクション弁Ｄ、アーム用セクション弁Ｅ
の同位置に貫通してある入口側中立通路22及び出口側中
立通路23aを通過し、サブプレートＧに形成した凹部4
3′を通ってタンクポート24に流れる。

また、ポンプ通路10を通った作動油は旋回用セクショ
ン弁Ｂからアーム用セクション弁Ｅに到るまでの間、セ
クション弁に貫設してあるポンプ通路10を流通し、アー
ム用セクション弁Ｅのパラレル用ロードチェック弁27に
至り、この弁が押上げられると固定絞り（この例では外
周の２方取り部）271を介して流量が絞られながらブリ
ッジ通路20の一方をなす上位側の食違い状端部20aに流
入し、入口側中立通路22を経て流入した作動油と合流す
る。

一方、送り通路８′を通った第２油圧ポンプ２の作動
油は、走行用セクション弁Ｉ、ブーム用セクション弁
Ｊ、バケット用セクション弁Ｋに貫通している入口側中
立通路22′と出口側中立通路23a′,23b′を流通し、サ
ブプレートＧに設けられている凹部43に流入する。そし
て、この凹部43に連設してある分岐凹部44を介して合流
用ポート穴36に流れる。合流用ポート穴36はサブプレー
トＧとアーム用セクション弁Ｅに貫通穴として形成され
ているため、それらセクション弁を各して作動油が流れ
る。アーム用セクション弁Ｅの合流用ポート穴36が第８
図のように座ぐり穴37で入口側中立通路22及び出口側中
立通路23aに接続されていることから、ここで第１・第
２の方向切換弁群3,4の作動油が合流する。

また、第１の方向切換弁群３の入口側中立通路22を流
れた作動油は、第６図の走行用セクション弁Ｄに設けら
れているタンデム用ロードチェック弁34を開弁してブリ
ッジ通路20に到り、これに対し、第２の方向切換弁群４
の入口側中立通路22′を通る作動油は、第14図の走行用
セクション弁Ｉのタンデム用ロードチェック弁34′を開
弁してブリッジ通路20′に到り、前者にあっては連通弁
32が、後者にあってはチェック弁51がそれぞれ連通通路
25,25′とブリッジ通路20,20′との連通を遮断してい
る。

一方、信号用ポンプ５の吐出油は、第３図のコネクシ
ョンプレートＡの信号ポートＳから信号通路孔14及び作
動信号通路孔15に分岐して流れ、信号通路孔14のパイロ
ット油圧は、中立状態のスプール19,19′の軸線と直交
するように貫設されている全セクション弁B,C,D,E,F,G,
K,J,Iの信号通路孔14,14′を通り、端末のコネクション
プレートＨにおいてタンクポートT₂に流れる。なお、２
つの走行用セクション弁D,Iにおいてはリング溝142,14
2′を経由して下流のセクション弁へと流れる。

これに対し、コネクションプレートＡの作動信号通路
孔15を通ったパイロット油圧は旋回用、ブームII用及び
走行用の各セクション弁B,C,Dの同位置にそれぞれ穿設
した作動信号通路孔15を通り、第６図に示すように走行
用セクション弁Ｄに設けた連通弁32の先端ランド部320
にて受け止められている。

このような状態で走行用セクション弁D,Iを操作すれ
ば、スプール19,19′の移動によりスイッチングされ、
第１油圧ポンプと第２油圧ポンプからの圧油はアクチュ
エータポート18a,18b,18a′,18b′を介して走行用モー
タM2,M2′にそれぞれ供給され、母機が走行する。前記
スプール19,19′が移動しても走行用セクション弁D,Iの
信号通路孔14,14′はスプール穴に形成したリング溝14
2,142′で上流と下流が常に通じているためパイロット
信号は何ら遮断されない。

このような走行中に第１の方向切換弁群３で制御され
るフロント作業機例えばアームを動かすべくアーム用セ
クション弁Ｅを操作した場合、入口側中立通路22を流れ
る圧油はスプール19の移動によりニュートラル状態から
スイッチングされてアクチュエータポート18a,18bに流
れる。これにより第１油圧ポンプ１から走行用モータM1
へ供給される油量が減少する。しかし、本発明において
は、そのセクション弁のスプール19の動きに伴って信号
通路孔140も動き、当該本体の固定側信号通路孔14と遮
断状態となる。この結果、信号通路孔系には圧力が立
ち、これと連通している作動信号通路孔15を介して上昇
パイロット圧力が走行用セクション弁Ｄ中の連通弁32に
負荷される。

すなわち、第６図における先端ランド部320が強く押
圧される。その圧力が設定用スプリング32bのばね力に
勝る大きさになると、連通弁32のスプール32aはリフト
し、それによりロッド部322を介して連通通路25とブリ
ッジ通路20とがつながる。このときには、第２方向切換
弁群４中の走行用セクション弁Ｉのチャック弁51が第２
油圧ポンプ２の圧油で押し上げられ（開弁）、連通通路
25′が前記連通通路25と通じているため、２つの走行用
セクション弁D,Iには第１・第２油圧ポンプ1,2の圧油が
合流して流れる。従って、母機走行中にアーム等を動か
しても必要油量が確保され、かつ、走行用セクション弁
D,Iに等量の圧油が供給されるため、母機を円滑に直進
させることができる。

なお、アーム用セクション弁Ｅにおいては、第８図の
ようにブリッジ通路20が食違い状に分離され、その食違
い状端部20a,20bに配したチェック弁27の外周に固定絞
りとして２方向取り部271が形成されており、したがっ
てポンプ通路10の油圧は常時絞られながらブリッジ通路
20に連通される。このため、スプール19を第８図におい
て左方へ動かすと、入口側中立通路22の油は上位側のブ
リッジ通路部分から閉弁状態にあるチェック弁27を押上
げて下位のパラレルフィーダ部分に流れ、アクチュエー
タポート18aから流出する。これに対し、スプール19を
右に動かすときには、入口側中立通路22の油は上位側の
ブリッジ通路部分からアクチュエータポート18bに流
れ、それとともにポンプ通路10の油は固定絞り271で絞
られながら上位側のブリッジ通路に流れる。

すべてのセクション弁B,C,D,E,I,J,Kおよびコネクシ
ョンプレートA,Hは、それぞれ一つのＯリング16の中に
多種のポートを納めている。すなわち、アンロード用の
入口側中立通路22,リターン用のタンク通路24、パラレ
ル用のポンプ通路10,連通弁用の連通通路25,連通弁を作
動させるための信号コア（信号通路孔）14,タンデム通
路を接続するための合流通路36およびタンデム通路用の
ロードチェック弁34が一つのＯリング16の内側に集中配
置され、セクション弁相互のポートを合せ面100による
メタルシールとしている。このため専用のシール部材を
何ら介在させる必要がなく、全体をコンパクト化するこ
とができ、母機のスペースの有効利用を図ることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の請求項１によれば、スタック型
であることによる配置の自由度に加え、連通弁が走行用
セクション弁に取付けられ、フロント作業機の操作信号
をスプール貫通孔とスプール穴のリング溝をたくみに利
用して取り出すことができるため、走行とフロント作業
機の同時操作により母機の曲進を、電磁弁等の高価な機
器を要さず低コストで実現することができるというすぐ
れた効果が得られる。

本発明の請求項３によれば、フロント作業機の操作に
際して２つ以上のアクチュエータを同時に動かす場合に
それぞれのアクチュエータに供給する作動油の量のバラ
ンスを低コストでうまく調整することができるというす
ぐれた効果が得られる。

本発明の請求項4,5によれば、１つのＯリングの内部
に多種多様な回路を構成するためのポートを集中させ、
各セクション弁相互のポートをメタルシールとしたの
で、特別なシール部材を必要としないとともに全体の弁
をコンパクト化することができ、また合流構成と非合流
構造の選択を簡単且つ低コストで実現することができる
というすぐれた効果が得られる。

また、本発明の請求項６によれば、１つのセクション
弁に必要なパラレル回路用とタンデム回路用のロードチ
ェック弁の配置として、パラレル回路用のロードチェッ
ク弁をこれと直角の弁体上方に設け、タンデム回路用の
ロードチェック弁をＯリングで囲まれた合せ面を利用し
て取り付けたため、前者にあっては、合せ面に余分なス
ペースを必要とせず、後者にあってはプラグやプラグ用
のねじ加工を必要とせず、したがって低コストと省スペ
ースを図ることができるというすぐれた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスタック型油圧制御弁装置を適用
した油圧回路の一例を示す回路図、第２図は第１図にお
ける本発明油圧制御弁装置の平面図、第３図は第１方向
切換弁群におけるコネクションプレートの断面図、第４
図は同じくその一部切欠平面図、第５図は旋回用とブー
ムＩ用セクション弁の断面図、第5a図はその一部を示す
横断面図、第６図は走行用セクション弁の断面図、第７
図は同じくその一部切欠平面図、第８図はアーム用セク
ション弁の断面図、第９図は同じくその一部切欠平面
図、第10図は各セクション弁をタンデム通路中央で切断
した断面図、第10a図は第10図においてチェック弁を使
用しない場合の部分的断面図、第11図はサブプレートの
第２方向切換弁群側の断面図、第12図はサブプレートの
第１方向切換弁群側の断面図、第13図は第２方向切換弁
群におけるコネクションプレートの断面図、第14図は走
行用セクション弁の断面図、第15図はブーム用セクショ
ョン弁の断面図、第16図はバケット用セクション弁の断
面図である。Ａ……コネクションプレート、Ｂ……旋回用セクション
弁、Ｃ……ブーム用セクション弁、Ｄ……走行用セクシ
ョン弁、Ｅ……アーム用セクション弁、Ｇ……サブプレ
ート、Ｈ……コネクションプレート、Ｉ……走行用セク
ション弁、Ｊ……ブーム用セクション弁、Ｋ……バケッ
ト用セクション弁、１……第１油圧ポンプ、２……第２
油圧ポンプ、３……第１方向切換弁群、４……第２方向
切換弁群、５……信号用ポンプ、10,10′……ポンプ通
路、14,14′……信号通路孔、15,15′……作動信号通路
孔、16……Ｏリング、18a,18b,18a′,18b′……アクチ
ュエータポート、19,19′……スプール、20,20′……ブ
リッジ通路、20a,20b……食違い状端部、21……タンク
通路、22……入口側中立通路、23a,23b……出口側中立
通路、24……タンクポート、25,25′……連通通路、27
……パラレル用ロードチェック弁、28……通孔、32……
連通弁、34……タンデム用ロードチェック弁、36……合
流ポート穴、37……座ぐり穴

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の油圧ポンプに接続される第１の方向
切換弁群と、第２の油圧ポンプに接続される第２の方向
切換弁群とを備え、それら第１・第２の方向切換弁群が
それぞれ走行用を含む複数のセクション弁をスタックす
ることで構成されている形式の油圧制御弁装置におい
て、各セクション弁が一対のアクチュエータポートとこ
れより内側に位置しスプールによりアクチュエータポー
トと接続・遮断されるブリッジ通路と、アクチュエータ
ポートよりも外側にあってスプールより下側に設けたリ
ターン用のタンクポートに連なるタンク通路と、ブリッ
ジ通路より内側に位置されスプールにより連通・遮断さ
れる入口側・出口側の中立通路とを備えるほか、前記ブ
リッジ通路に近く連通通路を有し、さらに走行用セクシ
ョン弁以外の各セクション弁が、スプールが中立状態の
ときに互いに連通するように弁体およびスプールを貫く
信号通路孔を有する一方、両走行用セクション弁には前
記信号通路孔に対応する位置のスプールの周りに、スプ
ールの位置に係りなく常時上流と下流とを結ぶ環状信号
溝を設け、かつ、一方の走行用セクション弁の弁体には
ブリッジ通路と連通通路とを断接するスプリングオフセ
ット型の連通弁を備え、この走行用セクション弁が属す
る方向切換弁群のセクション弁には、前記信号通路孔と
最上流で通じ下流側が前記連通弁の作動側に到る作動信
号通路孔を設けたことを特徴とするスタック型油圧制御
弁装置。
【請求項２】作動信号通路孔と信号通路孔の接続部が外
部の信号用ポンプに接続されるようになっている特許請
求の範囲第１項記載のスタック型油圧制御弁装置。
【請求項３】方向切換弁群中のセクション弁の少なくと
も一つのセクション弁におけるブリッジ通路の端部を食
違い状に形成し、それら食違い状端部に跨るようにロー
ドチェック弁を取付け、そのロードチェック弁に食違い
状端部を常時通じさせる固定絞りを設けたものを含む特
許請求の範囲第１項ないし第２項いずれかに記載のスタ
ック型油圧制御弁装置。
【請求項４】各セクション弁の合せ面に一つのシール用
Ｏリングを取付け、該シール用Ｏリングの内側に、ブリ
ッジ通路と、リターン用のタンクポートと、ブリッジ通
路より内側に位置された入口側・出口側の中立通路、連
通弁用の連通通路、スプールの操作信号を取出すための
信号通路孔、連通弁を作動させるための作動信号通路孔
を位置させた特許請求の範囲第１項ないし第３項いずれ
かに記載のスタック型油圧制御弁装置。
【請求項５】中立通路の下側でかつシール用Ｏリングの
内側の合せ面に合流用ポート穴を形成し、合流機構構成
時には該合流用ポート穴と中立通路とを座ぐり穴により
通じさせるようにしたものを含む特許請求の範囲第４項
記載のスタック型油圧制御弁装置。
【請求項６】中立通路とブリッジ通路とを結ぶ通路に合
せ面をストッパとしてタンデム用のロードチェック弁を
取付け、パラレル用のロードチェック弁をタンデム用の
ロードチェック弁と直角の上方に配置した特許請求の範
囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のスタック型油
圧制御弁装置。