JP3431793B2 - ブレーキ弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル等の建設機械に設けられる走行用の油圧モータに用い
て好適なブレーキ弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等
の建設機械は、走行用油圧モータ等の油圧アクチュエー
タによって走行駆動されるが、走行の停止時等に過大な
慣性負荷を受けるため、走行用油圧モータにはブレーキ
弁を付設し、該ブレーキ弁により前記慣性負荷を圧油の
熱エネルギに変換して吸収するようにしている。

【０００３】そして、このブレーキ弁は、油圧源と油圧
アクチュエータとの間に設けられたカウンタバランス弁
と、該カウンタバランス弁よりもアクチュエータ側寄り
に設けられた一対のリリーフ弁と、該各リリーフ弁とカ
ウンタバランス弁との間に設けられた一対のチェック弁
とから構成されている。

【０００４】そこで、この種の従来技術によるブレーキ
弁が設けられた油圧ショベルの油圧回路について図４を
参照して述べる。

【０００５】図において、１はタンク２と共に油圧源を
構成する油圧ポンプ、３は該油圧ポンプ１の吐出側に接
続されたセンタバイパス管路を示し、該バイパス管路３
の途中には走行用の制御弁４および作業用の制御弁５，
６がパラレル回路を構成するように接続されている。こ
こで、作業用の制御弁５は、例えば作業装置のブーム
（図示せず）を俯仰動させるブームシリンダ７用の制御
弁であり、作業用の制御弁６はバケット（図示せず）を
回動させるバケットシリンダ８用の制御弁を構成するも
のである。

【０００６】９は油圧ポンプ１の吐出側とタンク２との
間に配設されたメインのリリーフ弁で、該リリーフ弁９
はばね９Ａによる設定圧Ｐ0 （例えば３５０ｋｇ／ｃｍ
² 程度）をもって油圧ポンプ１の最大吐出圧を設定し、
これ以上の過剰圧をタンク２側にリリーフさせるもので
ある。

【０００７】１０はアクチュエータを構成する走行用の
油圧モータで、該油圧モータ１０は一対の給排通路１０
Ａ，１０Ｂを有し、該給排通路１０Ａ，１０Ｂは一対の
主管路１１Ａ，１１Ｂおよび制御弁４等を介して油圧ポ
ンプ１とタンク２とに接続されている。そして、油圧モ
ータ１０にはブレーキ弁１２が付設され、そのケーシン
グには主管路１１Ａ，１１Ｂの一部を構成する一対の油
通路１３Ａ，１３Ｂが設けられ、該油通路１３Ａ，１３
Ｂは一端側が油圧ポンプ１とタンク２に接続され、他端
側は油圧モータ１０の給排通路１０Ａ，１０Ｂに接続さ
れている。

【０００８】また、ブレーキ弁１２は、前記油圧源側と
なる制御弁４側寄りに位置して油通路１３Ａ，１３Ｂの
途中に設けられたカウンタバランス弁１４と、油圧モー
タ１０側寄りに位置して油通路１３Ａ，１３Ｂの途中に
設けられ、ばね１５Ａ，１５Ｂによって開弁圧Ｐm が設
定された一対のリリーフ弁１６Ａ，１６Ｂと、該リリー
フ弁１６Ａ，１６Ｂとカウンタバランス弁１４との間に
位置して油通路１３Ａ，１３Ｂの途中に設けられ、前記
油圧源側からアクチュエータ側に向けて圧油が流通する
のを許し、逆向きの流れを阻止する一対のチェック弁１
７Ａ，１７Ｂとを備える構成となっている。

【０００９】ここで、一対のリリーフ弁１６Ａ，１６Ｂ
はクロスオーバロードリリーフ弁を構成し、その開弁圧
Ｐm は油圧ポンプ１側のメインとなるリリーフ弁９の設
定圧Ｐ0 よりも１〜２％程度高い圧力（例えばＰm ＝３
５５ｋｇ／ｃｍ² 程度）に設定されている。そして、後
述の複合操作時等に例えばブームシリンダ７からの負荷
圧がリリーフ弁９の設定圧Ｐ0 まで上昇した場合にも、
リリーフ弁１６Ａ，１６Ｂがブームシリンダ７からの負
荷圧により開弁してしまうのを防止できるようにしてい
る。

【００１０】このように構成される従来技術では、例え
ば油圧ショベルの運転者が車両を走行すべく制御弁４を
中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切換えると、油圧
ポンプ１からの圧油は主管路１１Ａ（油通路１３Ａ）を
介してチェック弁１７Ａを開弁させつつ油圧モータ１０
に供給される。そして、このときにカウンタバランス弁
１４が油通路１３Ａ，１３Ｂ間の差圧で中立位置から切
換わることにより、油圧モータ１０からの戻り油はカウ
ンタバランス弁１４を介して主管路１１Ｂ側からタンク
２へと排出される。

【００１１】一方、車両の走行を停止すべく運転者が制
御弁４を切換位置（ロ）から中立位置（イ）に戻した場
合には、主管路１１Ａ（油通路１３Ａ）側の圧力がタン
ク圧レベルまで低下することによってチェック弁１７
Ａ，１７Ｂは共に閉弁状態となり、カウンタバランス弁
１４は油通路１３Ａ側の圧力低下に伴って中立位置に復
帰し、油通路１３Ａ，１３Ｂは油圧モータ１０とカウン
タバランス弁１４との間で油圧ポンプ１およびタンク２
に対して遮断される。

【００１２】しかし、油圧モータ１０は車両走行時の慣
性力によって慣性回転を続けるから、制御弁４が中立位
置（イ）に切換わった後も、例えば油通路１３Ａ側から
圧油を吸込んで、油通路１３Ｂ側に吐出させるポンプ作
用を行う。そして、油圧モータ１０のポンプ作用により
油通路１３Ｂ側には高圧のブレーキ圧が発生し、このブ
レーキ圧がリリーフ弁１６Ｂの開弁圧Ｐm まで上昇する
と、リリーフ弁１６Ｂが開弁することより、油圧モータ
１０から吐出された圧油はリリーフ弁１６Ｂを通過する
間に熱エネルギに変換され、車両はこのときのブレーキ
圧により徐々に停止される。

【００１３】また、走行用の制御弁４を中立位置（イ）
から切換位置（ハ）に切換えたときには、油圧モータ１
０が前述の場合とは逆向きに回転し、その後に制御弁４
を切換位置（ハ）から中立位置（イ）に復帰させた場合
には、例えば油通路１３Ａ側にブレーキ圧が発生し、前
述の場合とほぼ同様に車両は停止される。

【００１４】一方、土砂等の掘削作業を行うため、例え
ば作業用の制御弁５，６を中立位置（イ）から切換位置
（ロ）または（ハ）に切換えたときには、ブームシリン
ダ７が油圧ポンプ１からの圧油で伸縮されることにより
ブームが俯仰動され、バケットシリンダ８が伸縮される
ことによりバケットがアーム（図示せず）の先端側で回
動される。

【００１５】そして、上記掘削作業の途中等で車両を走
行すべく、走行用の制御弁４を中立位置（イ）から切換
位置（ロ）または（ハ）に切換え、所謂走行と作業との
複合操作を行ったときには、例えばブームシリンダ７に
加えられる外部からの負荷圧が主管路１１Ａまたは１１
Ｂ等を介して油圧モータ１０側のリリーフ弁１６Ａ，１
６Ｂにも作用することになる。

【００１６】しかし、リリーフ弁１６Ａ，１６Ｂの開弁
圧Ｐm は油圧ポンプ１側のリリーフ弁９の設定圧Ｐ0 よ
りも、例えば１〜２％程度高い圧力（Ｐm ＞Ｐ0 ）に設
定されているから、複合操作時にブームシリンダ７等の
負荷圧はリリーフ弁９の設定圧Ｐ0 以上に上昇すること
はなく、作業時に発生する負荷圧はメインのリリーフ弁
９により常に設定圧Ｐ0 以下に抑えられる。そして、車
両の走行を停止させるときにはブレーキ弁１２内に発生
するブレーキ圧がリリーフ弁１６Ａ，１６Ｂのの開弁圧
Ｐm 以下に抑えられる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、走行用の油圧モータ１０にクロスオーバロ
ードリリーフ弁として付設するリリーフ弁１６Ａ，１６
Ｂが、油圧ポンプ１側のメインとなるリリーフ弁９の設
定圧Ｐ0 よりも高い開弁圧Ｐm （例えばＰm ＝３５５ｋ
ｇ／ｃｍ² 程度）に設定されているから、車両の走行を
停止すべく制御弁４を中立位置（イ）に戻したときに、
ブレーキ弁１２内に発生するブレーキ圧がリリーフ弁１
６Ａまたは１６Ｂの開弁圧Ｐm まで急上昇し、車両停止
時の衝撃が大きくなるという問題がある。

【００１８】一方、上記問題を解消すべくリリーフ弁１
６Ａ，１６Ｂの開弁圧Ｐm を前記リリーフ弁９の設定圧
Ｐ0 よりも低く設定しようとすると、複合操作時等に例
えばブームシリンダ７からの負荷圧がリリーフ弁９の設
定圧Ｐ0 まで上昇する前に、油圧モータ１０側のリリー
フ弁１６Ａ，１６Ｂが早期に開弁してしまい、作業時の
ブームシリンダ７等による掘削力（油圧力）が低下する
ことにより、油圧ショベルとしての掘削性能を高めるこ
とができなくなる。

【００１９】また、従来技術では、リリーフ弁１６Ａ，
１６Ｂの開弁圧Ｐm を低く設定すると、車両走行時の駆
動圧がリリーフ弁１６Ａ，１６Ｂにより低く設定される
ことになり、例えば坂道等を登坂するときに油圧モータ
１０の駆動圧を高い圧力に保持できず、車両としての登
坂力が低下するという問題がある。

【００２０】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は油圧ショベル等の車両を停止さ
せるときの衝撃を確実に低減でき、車両を滑らかに停止
させることができる上に、例えば走行時の駆動力（登坂
力）や土砂等の掘削力を十分に確保でき、走行性能や掘
削（作業）性能等を向上させることができるようにした
ブレーキ弁を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、ケーシングと、該ケーシング内に設け
られ、油圧源側とアクチュエータ側との間に接続される
一対の油通路と、前記油圧源側寄りに位置して該各油通
路の途中に設けられたカウンタバランス弁と、前記アク
チュエータ側寄りに位置して前記各油通路の途中に設け
られた一対のリリーフ弁と、該各リリーフ弁とカウンタ
バランス弁との間に位置して前記各油通路の途中に設け
られ、前記油圧源側からアクチュエータ側に向けて圧油
が流通するのを許し、逆向きの流れを阻止する一対のチ
ェック弁とからなるブレーキ弁に適用される。

【００２２】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記各リリーフ弁の開弁圧は前記油圧源側の設
定圧よりも予め低い圧力に設定し、前記各チェック弁
は、前記各リリーフ弁の流入口側に対し同軸となるよう
に配設し、前記各リリーフ弁の流入口側には、前記各チ
ェック弁の開弁を許すように該各チェック弁内に挿嵌さ
れる筒状の絞り部と、該絞り部の径方向に穿設され常時
は前記油通路に連通し前記各チェック弁が開弁している
ときには該各チェック弁によって実質的に閉塞される油
穴とを設け、前記各リリーフ弁の絞り部と各チェック弁
との間には該各チェック弁を常時閉弁方向に付勢するば
ねを配設し、前記各チェック弁が閉弁しているときには
前記各リリーフ弁の油穴を当該チェック弁によって開
き、前記油圧源からの圧油で前記チェック弁が開弁され
たときには当該チェック弁によって前記リリーフ弁の油
穴を閉じ前記油圧源からの圧油による前記リリーフ弁の
作動を停止させる構成としたことにある。

【００２３】上記構成により、油圧モータ等のアクチュ
エータを駆動すべく油圧源からの圧油をアクチュエータ
側に供給するときには、この圧油によってチェック弁が
開弁されると共に、このときにリリーフ弁は、流入口側
の油穴がチェック弁により閉じられるので、リリーフ弁
の開弁圧を低い圧力値に設定した場合でも、このときの
圧油（駆動圧）によってリリーフ弁が作動されることは
なく、アクチュエータの駆動時にリリーフ弁が開弁して
しまうのを確実に防止できる。

【００２４】また、アクチュエータを停止すべく油圧源
からの圧油の供給を停止したときには、これによってチ
ェック弁が閉弁されるから、リリーフ弁は流入口側の油
穴が当該チェック弁によって開かれるようになり、例え
ば油通路内に発生したブレーキ圧がリリーフ弁に作用す
る。そして、この場合には該リリーフ弁の開弁圧を油圧
源側の設定圧よりも予め低い圧力値に設定しているた
め、前記ブレーキ圧が過剰に高い圧力まで上昇するのを
リリーフ弁によって防止でき、停止時のショックを小さ
くすることができる。また、前記各チェック弁を前記各
リリーフ弁の流入口側に対し同軸となるように配設して
いるので、チェック弁を軸方向に移動（開，閉弁）させ
るときに、これと同軸上に位置するリリーフ弁の流入口
側をチェック弁によって開閉させる構成（構造または配
置関係）を簡単なレイアウトで実現でき、ブレーキ弁の
ケーシング内にチェック弁とリリーフ弁とをコンパクト
に配設できる。そして、チェック弁の開弁時にはリリー
フ弁の絞り部を介してチェック弁を軸方向にガイドで
き、チェック弁の開，閉弁動作を安定させることができ
る。また、リリーフ弁の絞り部に設けた油穴はチェック
弁の開弁時に実質的に閉塞されるから、油通路側とリリ
ーフ弁の絞り部内との間に大きな圧力差を発生でき、チ
ェック弁の開弁時にチャタリング等が生じるのを防止で
きる。そして、チェック弁の閉弁時にはばねの付勢力に
よって該チェック弁を迅速に閉弁させることができる。

【００２５】この場合、請求項２の発明では、前記各リ
リーフ弁の開弁圧を、前記油圧源側の設定圧よりも１〜
５０％程度予め低い圧力値に設定する構成としている。

【００２６】これにより、リリーフ弁の開弁圧を油圧源
側の設定圧よりも１％以上低く設定でき、例えば５０％
以内とすることによって油圧ショベル等の車両を坂道の
途中で停止させたときに、車両（慣性体）の負荷に見合
ったブレーキ圧を確保でき、車両を安定させて駐車して
おくことができる。

【００２７】

【００２８】

【００２９】また、請求項３の発明では、前記各チェッ
ク弁には、前記各リリーフ弁の流入口側と対向する端部
側に小さな切欠きをそれぞれ形成してなる構成としてい
る。

【００３０】これにより、例えばチェック弁の開弁時に
該チェック弁の端部側がリリーフ弁の流入口側を閉じる
ようにリリーフ弁に当接しても、チェック弁の端部側が
リリーフ弁に対し密着してしまうのを切欠きによって防
止できる。

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳述する。

【００３４】ここで、図１ないし図３は本発明の実施例
によるブレーキ弁を示している。なお、実施例では前述
した図４に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号
を付し、その説明を省略するものとする。

【００３５】図中、２１は本実施例によるブレーキ弁を
示し、該ブレーキ弁２１は従来技術で述べたブレーキ弁
１２とほぼ同様に構成され、図４に例示した油圧モータ
１０に一体化した状態で付設される。２２はブレーキ弁
２１のケーシングを示し、該ケーシング２２は前記油圧
モータ１０のモータケーシングに一体形成されるもので
ある。

【００３６】２３Ａ，２３Ｂはケーシング２２内に設け
られ、主管路１１Ａ，１１Ｂの一部をなす油通路を示
し、該各油通路２３Ａ，２３Ｂは、一端側が図４に例示
した制御弁４を介して油圧ポンプ１、タンク２に接続さ
れ、他端側が後述のスプール摺動穴２７に対し略直交す
る方向に延びた油圧源側の油路２４Ａ，２４Ｂと、一端
側が該油路２４Ａ，２４Ｂ間に位置してスプール摺動穴
２７に連通し、他端側が油路２４Ａ，２４Ｂとは逆向き
に延びて前記油圧モータ１０の給排通路１０Ａ，１０Ｂ
に接続されるアクチュエータ側の油路２５Ａ，２５Ｂ等
とからなり、油圧源側の油路２４Ａ，２４Ｂとアクチュ
エータ側の油路２５Ａ，２５Ｂとは、後述のチェック弁
４３Ａ，４３Ｂを介して連通，遮断される構成となって
いる。

【００３７】ここで、アクチュエータ側の油路２５Ａ，
２５Ｂには図２に示す如く、後述のチェック弁収容穴３
１Ａ，３１Ｂ側に向けてスプール摺動穴２７と略平行に
延びた第１の分岐路２５Ａ1 ，２５Ｂ1 と、後述するリ
リーフ弁３４Ａ，３４Ｂの流入口側に向けて該分岐路２
５Ａ1 ，２５Ｂ1 と略平行に延びた第２の分岐路２５Ａ
2 ，２５Ｂ2 と、リリーフ弁３４Ａ，３４Ｂのうち相手
方となるリリーフ弁３４Ｂ，３４Ａの流出口側に向けて
該分岐路２５Ａ2 ，２５Ｂ2 とは逆向きに延びた第３の
分岐路２５Ａ3 ，２５Ｂ3 とが付設されている。

【００３８】２６は油圧源側の油路２４Ａ，２４Ｂの途
中に位置してケーシング２２内に設けられたカウンタバ
ランス弁を示し、該カウンタバランス弁２６は、ケーシ
ング２２内に一体形成されたスプール摺動穴２７と、該
スプール摺動穴２７内に摺動可能に挿嵌されたスプール
２８とから大略構成され、該スプール２８には、油路２
４Ａ，２５Ａ間を連通、遮断するランド２８Ａと、油路
２４Ｂ，２５Ｂ間を連通、遮断するランド２８Ｂとが設
けられている。

【００３９】また、スプール２８の両端側には油路２４
Ａ，２４Ｂに常時連通する油室２９Ａ，２９Ｂがケーシ
ング２２との間に設けられ、該油室２９Ａ，２９Ｂ内に
はスプール２８を中立位置に向けて常時付勢する復帰用
ばね３０Ａ，３０Ｂが配設されている。そして、油路２
４Ａ，２４Ｂからの圧油によって油室２９Ａ，２９Ｂ間
に圧力差が生じると、スプール２８が図１に示す位置か
ら左，右方向に復帰用ばね３０Ａ，３０Ｂに抗して摺動
変位し、これによりカウンタバランス弁２６は図４に示
した制御弁４に連動して中立位置から左，右の切換位置
に切換わるものである。

【００４０】３１Ａ，３１Ｂは油圧源側の油路２４Ａ，
２４Ｂに対し同軸となるようにケーシング２２内に形成
された一対のチェック弁収容穴で、該チェック弁収容穴
３１Ａ，３１Ｂは図２に示す如く、一端側が油路２５
Ａ，２５Ｂの分岐路２５Ａ1 ，２５Ｂ1 に連通し、油路
２４Ａ，２４Ｂとの間には後述するチェック弁４３Ａ，
４３Ｂ用の弁座３２Ａ，３２Ｂが形成されている。ま
た、チェック弁収容穴３１Ａ，３１Ｂの他端側は、油路
２５Ａ，２５Ｂの分岐路２５Ａ2 ，２５Ｂ2 に連通し、
チェック弁４３Ａ，４３Ｂが開弁したときに図３に例示
する如く分岐路２５Ａ2 ，２５Ｂ2 内に向けて進入する
のを許す構成となっている。

【００４１】３３Ａ，３３Ｂはチェック弁収容穴３１
Ａ，３１Ｂに対し同軸となるようにケーシング２２内に
形成された一対のリリーフ弁取付穴、３４Ａ，３４Ｂは
該リリーフ弁取付穴３３Ａ，３３Ｂを介してケーシング
２２内に設けらた一対のリリーフ弁を示し、該リリーフ
弁３４Ａ，３４Ｂはチェック弁４３Ａ，４３Ｂと同軸上
に対向配設された後述の弁ガイド３５Ａ，３５Ｂ、弁座
筒３７Ａ，３７Ｂ、主弁体４０Ａ，４０Ｂおよび弁ばね
４１Ａ，４１Ｂ等からなり、所謂クロスオーバロードリ
リーフ弁を構成するものである。

【００４２】３５Ａ，３５Ｂは先端側が分岐路２５Ｂ3
，２５Ａ3 に臨むようにリリーフ弁取付穴３３Ａ，３
３Ｂ内に取付られ、リリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの一部を
構成する弁ガイドを示し、該各弁ガイド３５Ａ，３５Ｂ
の先端側にはリリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの流出口側とな
る油穴３６Ａ，３６Ｂが径方向に穿設され、該油穴３６
Ａ，３６Ｂは相手方となる油路２５Ｂ，２５Ａの分岐路
２５Ｂ3 ，２５Ａ3 に常時連通している。

【００４３】３７Ａ，３７Ｂは弁ガイド３５Ａ，３５Ｂ
に対向してリリーフ弁取付穴３３Ａ，３３Ｂ内に嵌合固
着された弁座部材としての弁座筒で、該弁座筒３７Ａ，
３７Ｂは基端側が分岐路２５Ｂ3 ，２５Ａ3 に臨み、先
端側が分岐路２５Ａ2 ，２５Ｂ2 に臨むように配設され
ている。そして、弁座筒３７Ａ，３７Ｂの先端側にはチ
ェック弁４３Ａ，４３Ｂ内に向けて突出する絞り部とし
ての絞り筒３８Ａ，３８Ｂが一体形成され、該絞り筒３
８Ａ，３８Ｂは略円錐台形状をなしチェック弁４３Ａ，
４３Ｂの開弁時に油液を絞りつつ、該チェック弁４３
Ａ，４３Ｂ内に挿嵌される構成となっている。

【００４４】ここで、絞り筒３８Ａ，３８Ｂはリリーフ
弁３４Ａ，３４Ｂの流入口側を構成し、その径方向には
弁座筒３７Ａ，３７Ｂ内をアクチュエータ側の油路２５
Ｂ，２５Ａに分岐路２５Ａ2 ，２５Ｂ2 を介して連通さ
せる油穴３９Ａ，３９Ｂが流入口として穿設されてい
る。そして、該油穴３９Ａ，３９Ｂはチェック弁４３
Ａ，４３Ｂの開口端側で開，閉され、チェック弁４３
Ａ，４３Ｂの開弁時には図３に例示する如く分岐路２５
Ａ2 ，２５Ｂ2 に対して実質的に遮断されるものであ
る。

【００４５】４０Ａ，４０Ｂは弁座筒３７Ａ，３７Ｂに
離着座すべく弁ガイド３５Ａ，３５Ｂ内に摺動可能に設
けられた主弁体を示し、該主弁体４０Ａ，４０Ｂはリリ
ーフ弁３４Ａ，３４Ｂの開弁圧Ｐm1を設定する弁ばね４
１Ａ，４１Ｂによって常時閉弁方向に付勢されている。
また、主弁体４０Ａ，４０Ｂには図２に示す如く、その
軸方向に絞り孔４２Ａ，４２Ｂが形成され、該絞り孔４
２Ａ，４２Ｂは弁ガイド３５Ａ，３５Ｂ内を弁座筒３７
Ａ，３７Ｂ内または相手方の分岐路２５Ｂ3 ，２５Ａ3
内に小さい流路面積をもって連通させる。

【００４６】ここで、本実施例によるリリーフ弁３４
Ａ，３４Ｂは弁ばね４１Ａ，４１Ｂによる開弁圧Ｐm1
が、図４に示したメインとなるリリーフ弁９の設定圧Ｐ
0 に対して１〜５０％、好ましくは５〜３０％程度だけ
低い圧力値に予め設定され、例えばアクチュエータ側の
油路２５Ａ，２５Ｂ内に発生するブレーキ圧が１７５〜
３４７ｋｇ／ｃｍ² 、好ましくは２４５〜３３５ｋｇ／
ｃｍ² 程度まで上昇したときに、主弁体４０Ａ，４０Ｂ
が弁座筒３７Ａ，３７Ｂから離座（開弁）することによ
り、前記ブレーキ圧を相手方の分岐路２５Ｂ3 ，２５Ａ
3 を介してアクチュエータ側の油路２５Ｂ，２５Ａ側に
リリーフさせる構成となっている。

【００４７】４３Ａ，４３Ｂはカウンタバランス弁２６
とリリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの間に位置してチェック弁
収容穴３１Ａ，３１Ｂ内に摺動可能に挿嵌された一対の
チェック弁で、該チェック弁４３Ａ，４３Ｂは有底筒状
のポペット弁体として形成され、その開口端側はリリー
フ弁３４Ａ，３４Ｂの絞り筒３８Ａ，３８Ｂ等に対し同
軸となるように配設されている。そして、チェック弁４
３Ａ，４３Ｂはリリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの絞り筒３８
Ａ，３８Ｂとの間に配設された弱ばね４４Ａ，４４Ｂに
より常時閉弁方向に付勢され、該弱ばね４４Ａ，４４Ｂ
はリリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの弁ばね４１Ａ，４１Ｂ等
に比較し非常に小さなばね荷重をもってチェック弁４３
Ａ，４３Ｂを弁座３２Ａ，３２Ｂに対して離着座させ
る。

【００４８】ここで、チェック弁４３Ａ，４３Ｂは弱ば
ね４４Ａ，４４Ｂにより常時は閉弁状態に保持され、油
路２５Ａ，２５Ｂ側の圧油（例えばブレーキ圧）が油圧
源側の油路２４Ａ，２４Ｂへと逆向きに流れるのを阻止
するものである。そして、チェック弁４３Ａ，４３Ｂは
図４に示した油圧ポンプ１からの圧油（油圧モータ１０
の駆動圧）が油圧源側の油路２４Ａ，２４Ｂ内に流入す
るときに、該油路２４Ａ，２４Ｂと分岐路２５Ａ1 ，２
５Ｂ1 との間を開くように圧油の圧力により弱ばね４４
Ａ，４４Ｂに抗して開弁し、この圧油がアクチュエータ
側の油路２５Ａ，２５Ｂへ向け流通するのを許す。

【００４９】また、チェック弁４３Ａ，４３Ｂの開口端
側には周方向に間隔をもって複数の小さな切欠き４５
Ａ，４５Ｂが形成され、該各切欠き４５Ａ，４５Ｂはチ
ェック弁４３Ａ，４３Ｂの開弁時に該チェック弁４３
Ａ，４３Ｂの開口端側がリリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの油
穴３９Ａ，３９Ｂを閉じるように弁座筒３７Ａ，３７Ｂ
の端部に当接しても（図３参照）、チェック弁４３Ａ，
４３Ｂの開口端側が弁座筒３７Ａ，３７Ｂの端部に対し
密着してしまうのを防止するものである。そして、チェ
ック弁４３Ａ，４３Ｂは開弁時にリリーフ弁３４Ａ，３
４Ｂの油穴３９Ａ，３９Ｂを実質的に閉塞し、前記圧油
の圧力（油圧モータ１０の駆動圧）がリリーフ弁３４
Ａ，３４Ｂの主弁体４０Ａ，４０Ｂに作用するのを抑え
る構成となっている。

【００５０】本実施例によるブレーキ弁２１は上述の如
き構成を有するもので、その基本的作動については従来
技術によるものと格別差異はない。

【００５１】然るに、本実施例では、ブレーキ弁２１の
ケーシング２２内にチェック弁収容穴３１Ａ，３１Ｂと
リリーフ弁取付穴３３Ａとを同軸に対向配設し、該リリ
ーフ弁取付穴３３Ａ内に設けたリリーフ弁３４Ａ，３４
Ｂの流入口側（弁座筒３７Ａ，３７Ｂおよび絞り筒３８
Ａ，３８Ｂ）に対して、チェック弁４３Ａ，４３Ｂが同
軸となるようにチェック弁収容穴３１Ａ，３１Ｂ内に
は、チェック弁４３Ａ，４３Ｂを摺動可能に挿嵌する構
成としたから、下記のような作用効果を得ることができ
る。

【００５２】即ち、車両を走行させるため図４に示した
制御弁４を、例えば中立位置（イ）から切換位置（ロ）
に切換え、油圧ポンプ１からの圧油を主管路１１Ａを介
して油圧源側の油路２４Ａ内に流入させると、このとき
の圧力（油圧モータ１０の駆動圧）がチェック弁４３Ａ
に対して図３中の矢示Ａ方向に作用する。これによりチ
ェック弁４３Ａは弱ばね４４Ａに抗して弁座３２Ａから
離座し図３に示す開弁状態となり、油路２４Ａからの圧
油がアクチュエータ側の油路２５Ａを介して油圧モータ
１０の給排通路１０Ａ内へと流入するのを許し、油圧モ
ータ１０に駆動圧を供給させる。

【００５３】また、チェック弁４３Ａの開弁と同時に油
圧モータ１０の駆動圧がリリーフ弁３４Ａの弁座筒３７
Ａ内に流入側の各油穴３９Ａを介して流入することがあ
る。そして、リリーフ弁３４Ａは弁ばね４１Ａ，４１Ｂ
による開弁圧Ｐm1を、メインとなるリリーフ弁９（図４
参照）の設定圧Ｐ0 より低い圧力値に設定しているか
ら、リリーフ弁３４Ａの主弁体４０Ａはこの駆動圧で開
弁方向に押圧され、駆動圧の一部が相手方の油路２５Ｂ
側へと流れる可能性はある。

【００５４】しかし、チェック弁４３Ａは開弁時に絞り
筒３８Ａの外周側へと図３に示す如く挿嵌され、例えば
開口端側の各切欠き４５Ａ等を介して各油穴３９Ａの通
路面積を狭めるように動作するから、弁座筒３７Ａ内の
圧力は分岐路２５Ａ2 （油路２５Ａ）内の圧力よりも大
きく低下し、チェック弁４３Ａは弁座筒３７Ａの端部に
吸付けられるように移動し、リリーフ弁３４Ａの流入口
（油穴３９Ａ）側を実質的に閉塞する。

【００５５】そして、駆動圧の一部がリリーフ弁３４Ａ
により相手方の油路２５Ｂにリリーフされたとしても、
チェック弁４３Ａは弁座筒３７Ａの端部に瞬時に吸付く
ことにより、リリーフ流量を少量に抑えることができ、
油圧モータ１０の駆動圧が低下するのを実質的に防止で
きると共に、この駆動圧がメインとなるリリーフ弁９
（図４参照）の設定圧Ｐ0 まで上昇するのを補償でき、
油圧モータ１０に高い駆動圧を供給しつつ、この油圧モ
ータ１０により車両を確実に走行駆動させることができ
る。

【００５６】一方、慣性体である車両の走行を停止させ
るため、運転者が制御弁４を切換位置（ロ）から中立位
置（イ）に戻した場合には、油圧ポンプ１（図４参照）
からの圧油の供給が断たれ、前記駆動圧が図３中の矢示
Ａ方向に作用することはなくなるので、チェック弁４３
Ａは弱ばね４４Ａで付勢されることにより弁座３２Ａに
着座し、油圧源側の油路２４Ａとアクチュエータ側の油
路２５Ａとの間を遮断する。また、カウンタバランス弁
２６は前記駆動圧の供給が停止されることにより、図１
に示す油室２９Ａ内の圧力が低下し、スプール２８が復
帰用ばね３０Ｂで付勢されて中立位置に復帰し、これに
よりアクチュエータ側の油路２５Ａ，２５Ｂは油圧源側
の油路２４Ａ，２４Ｂに対して遮断される。

【００５７】次に、この状態で油圧モータ１０が慣性回
転するようになると、該油圧モータ１０がポンプ作用を
行うことにより、アクチュエータ側の油路２５Ａ内の圧
油が相手方の油路２５Ｂ内に吐出（排出）され、該油路
２５Ｂ側にはブレーキ圧が発生することになる。そし
て、リリーフ弁３４Ｂの絞り筒３８Ｂ側から各油穴３９
Ｂを介して弁座筒３７Ｂ内に流入したブレーキ圧が、弁
ばね４１Ｂによるリリーフ弁３４Ｂの開弁圧Ｐm1まで上
昇したときには、主弁体４０Ｂが弁ばね４１Ｂに抗して
開弁し、前記ブレーキ圧がリリーフ弁３４Ｂの流出口側
となる各油路３６Ｂを介して相手方の油路２５Ａ（分岐
路２５Ａ3 ）側にリリーフされる。

【００５８】これにより、油圧モータ１０の慣性回転時
に発生したブレーキ圧は、リリーフ弁３４Ｂを通過する
間に熱エネルギに変換され、油圧モータ１０の慣性回転
が抑えられることによって車両は停止される。そして、
この場合に、リリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの開弁圧Ｐm1
は、例えば１７５〜３４７ｋｇ／ｃｍ² 、好ましくは２
４５〜３３５ｋｇ／ｃｍ² 程度に設定されているから、
車両を坂道の途中で駐・停車させた状態でも、リリーフ
弁３４Ａ，３４Ｂを共に閉弁状態に保持でき、車両が坂
道の途中で不要に動く等の不具合をなくすことができ
る。

【００５９】かくして、本実施例によれば、リリーフ弁
３４Ａ，３４Ｂの開弁圧Ｐm1をメインとなるリリーフ弁
９の設定圧Ｐ0 に対して１〜５０％、好ましくは５〜３
０％程度の低い圧力値に予め設定し、チェック弁４３
Ａ，４３Ｂは開弁時にリリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの流入
口側を閉じ、閉弁時にはリリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの流
入口側を開くように、チェック弁４３Ａ，４３Ｂをリリ
ーフ弁３４Ａ，３４Ｂに対して同軸に対向配置する構成
としたから、車両の停止時にブレーキ弁２１内に発生す
るブレーキ圧を、油圧ポンプ１側でのリリーフ弁９の設
定圧Ｐ0 よりも低く抑えることができ、車両停止時の衝
撃を確実に低減できる。

【００６０】また、車両の走行させるため油圧ポンプ１
からの駆動圧を油圧モータ１０に供給するときには、チ
ェック弁４３Ａ，４３Ｂのいずれかが駆動圧によって開
弁されると同時に、このチェック弁４３Ａ（４３Ｂ）に
よりリリーフ弁３４Ａ（３４Ｂ）の流入口側を実質的に
閉塞することができ、この駆動圧がリリーフ弁３４Ａ
（３４Ｂ）の流入口側に開弁方向の圧力として作用する
のを防止できる。

【００６１】この結果、車両の走行時にはリリーフ弁３
４Ａ，３４Ｂを共に閉弁させた状態に保持でき、油圧モ
ータ１０の駆動圧がリリーフ弁９（図４参照）の設定圧
Ｐ0まで上昇するを補償し、油圧モータ１０に高い駆動
圧を供給することができる。これにより、例えば坂道等
を車両が登坂するときには油圧モータ１０の駆動圧を高
い圧力に保持でき、車両としての登坂力を向上できると
共に、油圧モータ１０による車両の走行性能を確実に高
めることができる。

【００６２】一方、土砂等の掘削作業の途中で車両を走
行させる複合操作時にあっては、例えば図４に示したブ
ームシリンダ７からの負荷圧がリリーフ弁９の設定圧Ｐ
0 まで上昇した場合でも、油圧モータ１０側のリリーフ
弁３４Ａ，３４Ｂを共に閉弁状態に保つことができ、こ
れによって、ブームシリンダ７等による掘削力（油圧
力）を確実に高め、油圧ショベルとしての掘削性能を向
上できる。

【００６３】従って、本実施例によれば、油圧ショベル
等の車両を停止させるときに発生する衝撃を確実に小さ
くでき、車両を滑らかに停止させることができる上に、
例えば走行時の駆動力（登坂力）や土砂等の掘削力を十
分に確保でき、作業車両としての走行性能や掘削（作
業）性能等を向上させることができる。

【００６４】また、メインとなるリリーフ弁９の設定圧
Ｐ0 に対してリリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの開弁圧を、例
えば１〜５０％（好ましくは５〜３０％）程度だけ低い
圧力値に予め設定しているから、油圧ショベル等の車両
を坂道の途中で停止させたときに、車両（慣性体）の負
荷に見合ったブレーキ圧を確保でき、車両を安定させて
駐車しておくことができる。

【００６５】さらに、チェック弁４３Ａ，４３Ｂを各リ
リーフ弁３４Ａ，３４Ｂの流入口側に同軸となるように
配設したから、チェック弁４３Ａ，４３Ｂを軸方向に
開，閉弁させるときに、これと同軸上に位置するリリー
フ弁３４Ａ，３４Ｂの流入口側をチェック弁４３Ａ，４
３Ｂによって開閉させる構成（両者の配置関係）を簡単
なレイアウトで実現でき、ブレーキ弁２１のケーシング
２２内にチェック弁４３Ａ，４３Ｂとリリーフ弁３４
Ａ，３４Ｂとをコンパクトに配設でき、これによってブ
レーキ弁２１の小型化を図ることができる。

【００６６】一方、チェック弁４３Ａ，４３Ｂの開口端
側にはリリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの弁座筒３７Ａ，３７
Ｂ側に当接する部位に小さな切欠き４５Ａ，４５Ｂをそ
れぞれ複数個形成したから、例えばチェック弁４３Ａ，
４３Ｂの開弁時に該チェック弁４３Ａ，４３Ｂの開口端
側が、リリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの絞り筒３８Ａ，３８
Ｂ側を閉じるように弁座筒３７Ａ，３７Ｂの端部に当接
しても、チェック弁４３Ａ，４３Ｂの開口端側が弁座筒
３７Ａ，３７Ｂの端部に対し密着してしまうのを各切欠
き４５Ａ，４５Ｂにより防止でき、チェック弁４３Ａ，
４３Ｂの開，閉弁動作を安定させることができる。

【００６７】また、リリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの流入口
側には弁座筒３７Ａ，３７Ｂの先端側に位置して略円錐
台形状をなす絞り筒３８Ａ，３８Ｂを一体形成すると共
に、該絞り筒３８Ａ，３８Ｂにはチェック弁４３Ａ，４
３Ｂにより開，閉される油穴３９Ａ，３９Ｂを設けてい
るから、チェック弁４３Ａ，４３Ｂの開弁時にはリリー
フ弁３４Ａ，３４Ｂの絞り筒３８Ａ，３８Ｂを介してチ
ェック弁４３Ａ，４３Ｂを軸方向にガイドでき、チェッ
ク弁４３Ａ，４３Ｂを円滑に開，閉弁させることができ
る。

【００６８】さらに、リリーフ弁３４Ａ，３４Ｂの絞り
筒３８Ａ，３８Ｂに設けた油穴３９Ａ，３９Ｂはチェッ
ク弁４３Ａ，４３Ｂの開弁時に実質的に閉塞されるか
ら、該チェック弁４３Ａ，４３Ｂの内側と外側とに大き
な圧力差を発生でき、チェック弁４３Ａ，４３Ｂの開弁
時にチャタリング等が生じるのを確実に防止できる。

【００６９】なお、前記実施例では、アクチュエータと
して走行用の油圧モータ１０を用いる場合を例に挙げて
説明したが、本発明はこれに限らず、例えばカウンタバ
ランス弁を有したブレーキ弁を設ける旋回用の油圧モー
タまたはロープウインチ等をアクチュエータとして用い
た油圧回路等にも適用できるものである。

【００７０】さらに、本発明は、油圧ショベル、油圧ク
レーン等に限ることなく、走行用または旋回用の油圧モ
ータ等を備える建設機械のブレーキ弁にも広く適用しう
るものである。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、請求
項１に記載の如く、各リリーフ弁の開弁圧を油圧源側の
設定圧よりも予め低い圧力に設定し、各チェック弁は、
前記各リリーフ弁の流入口側に対し同軸となるように配
設し、前記各リリーフ弁の流入口側には、前記各チェッ
ク弁の開弁を許すように該各チェック弁内に挿嵌される
筒状の絞り部と、該絞り部の径方向に穿設され常時は前
記油通路に連通し前記各チェック弁が開弁しているとき
には該各チェック弁によって実質的に閉塞される油穴と
を設け、前記各リリーフ弁の絞り部と各チェック弁との
間には該各チェック弁を常時閉弁方向に付勢するばねを
配設し、前記各チェック弁が閉弁しているときには前記
各リリーフ弁の油穴を当該チェック弁によって開き、前
記油圧源からの圧油で前記チェック弁が開弁されたとき
には当該チェック弁によって前記リリーフ弁の油穴を閉
じ前記油圧源からの圧油による前記リリーフ弁の作動を
停止させる構成としたから、アクチュエータの駆動時に
リリーフ弁が開弁してしまうのを防止できると共に、リ
リーフ弁の開弁圧を低い圧力値に設定することにより、
ブレーキ圧が過剰に高い圧力まで上昇するのを防止で
き、停止時のショックを効果的に低減できる。従って、
油圧ショベル等の車両を滑らかに停止させることがで
き、例えば走行と作業の複合操作時にも走行時の駆動力
（登坂力）を十分に確保できると共に、土砂等の掘削力
を確実に高めることができ、走行性能や掘削（作業）性
能等を効果的に向上できる。しかも、各チェック弁を各
リリーフ弁の流入口側に対し同軸となるように配設する
構成としているため、ブレーキ弁のケーシング内にチェ
ック弁とリリーフ弁とをコンパクトに配設でき、全体を
小型化することができる。そして、各リリーフ弁の流入
口側に、各チェック弁の開弁を許すように該各チェック
弁内に挿嵌される筒状の絞り部を設け、該絞り部の径方
向には油穴を穿設することにより、該各油穴を各チェッ
ク弁の開弁時に実質的に閉塞させると共に、前記各リリ
ーフ弁の絞り部と各チェック弁との間には該各チェック
弁を常時閉弁方向に付勢するばねを配設する構成とした
から、チェック弁の開弁時等にリリーフ弁の絞り部を介
してチェック弁を軸方向にガイドでき、該チェック弁を
円滑 に開，閉弁させることができる上に、チェック弁の
開弁時には、油通路側とリリーフ弁の絞り部内との間に
大きな圧力差を発生することができ、チェック弁が開弁
時にチャタリング等を起こすのを確実に防止できる。ま
た、チェック弁の閉弁時にはばねの付勢力によって該チ
ェック弁を迅速に閉弁でき、チェック弁の挙動を安定さ
せることができる。

【００７２】この場合、請求項２に記載の発明では、前
記各リリーフ弁の開弁圧を、前記油圧源側の設定圧より
も１〜５０％程度予め低い圧力値に設定する構成として
いるから、リリーフ弁の開弁圧を油圧源側の設定圧より
も１％以上低く設定でき、例えば５０％以内とすること
によって油圧ショベル等の車両を坂道の途中で停止させ
たときに、車両（慣性体）の負荷に見合ったブレーキ圧
を確保でき、車両を坂道の途中等で安定させて駐車して
おくことができる。

【００７３】

【００７４】また、請求項３に記載の発明では、各リリ
ーフ弁の流入口側と対向する各チェック弁の端部側に小
さな切欠きをそれぞれ形成しているから、例えばチェッ
ク弁の開弁時に該チェック弁の端部側がリリーフ弁の流
入口側を閉じるようにリリーフ弁に当接しても、チェッ
ク弁の端部側がリリーフ弁に対し密着してしまうのを前
記切欠きによって防止でき、チェック弁の開，閉弁動作
を安定させることができる。

【００７５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるブレーキ弁を示す縦断面
図である。

【図２】図１中のチェック弁およびリリーフ弁等を拡大
して示す縦断面図である。

【図３】図２中のチェック弁が開弁した状態を示す要部
拡大断面図である。

【図４】従来技術によるブレーキ弁が適用された油圧シ
ョベルの油圧回路図である。

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ（油圧源） ４，５，６ 制御弁 ７ ブームシリンダ ９ メインのリリーフ弁 １０ 油圧モータ（アクチュエータ） ２１ ブレーキ弁 ２２ ケーシング ２３Ａ，２３Ｂ 油通路 ２４Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ 油路 ２６ カウンタバランス弁 ３１Ａ，３１Ｂ チェック弁収容穴 ３２Ａ，３２Ｂ 弁座 ３３Ａ，３３Ｂ リリーフ弁取付穴 ３４Ａ，３４Ｂ リリーフ弁 ３５Ａ，３５Ｂ 弁ガイド ３７Ａ，３７Ｂ 弁座筒 ３８Ａ，３８Ｂ 絞り筒（絞り部） ３９Ａ，３９Ｂ 油穴（流入口） ４０Ａ，４０Ｂ 主弁体 ４１Ａ，４１Ｂ 弁ばね ４３Ａ，４３Ｂ チェック弁 ４４Ａ，４４Ｂ 弱ばね ４５Ａ，４５Ｂ 切欠き Ｐ0 油圧源側の設定圧 Ｐm1 開弁圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−152002（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−134288（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−145675（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−80771（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F15B 11/00 F16K 17/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、該ケーシング内に設けら
   れ、油圧源側とアクチュエータ側との間に接続される一
   対の油通路と、前記油圧源側寄りに位置して該各油通路
   の途中に設けられたカウンタバランス弁と、前記アクチ
   ュエータ側寄りに位置して前記各油通路の途中に設けら
   れた一対のリリーフ弁と、該各リリーフ弁とカウンタバ
   ランス弁との間に位置して前記各油通路の途中に設けら
   れ、前記油圧源側からアクチュエータ側に向けて圧油が
   流通するのを許し、逆向きの流れを阻止する一対のチェ
   ック弁とからなるブレーキ弁において、 前記各リリーフ弁の開弁圧は前記油圧源側の設定圧より
   も予め低い圧力に設定し、 前記各チェック弁は、前記各リリーフ弁の流入口側に対
   し同軸となるように配設し、 前記各リリーフ弁の流入口側には、前記各チェック弁の
   開弁を許すように該各チェック弁内に挿嵌される筒状の
   絞り部と、該絞り部の径方向に穿設され常時は前記油通
   路に連通し前記各チェック弁が開弁しているときには該
   各チェック弁によって実質的に閉塞される油穴とを設
   け、 前記各リリーフ弁の絞り部と各チェック弁との間には該
   各チェック弁を常時閉弁方向に付勢するばねを配設し、 前記 各チェック弁が閉弁しているときには前記各リリー
   フ弁の油穴を当該チェック弁によって開き、前記油圧源
   からの圧油で前記チェック弁が開弁されたときには当該
   チェック弁によって前記リリーフ弁の油穴を閉じ前記油
   圧源からの圧油による前記リリーフ弁の作動を停止させ
   る構成としたことを特徴とするブレーキ弁。
2. 【請求項２】 前記各リリーフ弁の開弁圧は、前記油圧
   源側の設定圧よりも１〜５０％程度予め低い圧力値に設
   定する構成としてなる請求項１に記載のブレーキ弁。
3. 【請求項３】 前記各チェック弁には、前記各リリーフ
   弁の流入口側と対向する端部側に小さな切欠きをそれぞ
   れ形成してなる請求項１または２に記載のブレーキ弁。