JP3707847B2

JP3707847B2 - 操作弁

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Publication number: JP3707847B2
Application number: JP34487995A
Authority: JP
Inventors: 恵三宅; 宏彰坂井; 好男西本
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1995-12-05
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2015-12-05
Also published as: JPH09158902A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つの可変ポンプの吐出圧油を複数のアクチュエータに供給する油圧回路に用いる操作弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１つの可変ポンプの吐出圧油を複数のアクチュエータに供給するには、可変ポンプの吐出路に複数の操作弁を設けるように油圧回路を形成し、これらの操作弁を切換えることで各アクチュエータに圧油を供給するようにしている。
このように１つの可変ポンプの吐出圧油を複数のアクチュエータに供給するため、従来技術における油圧回路に用いられる操作弁としては、特開平４−１３６５０８号公報のものがある。この種の操作弁は、弁本体のスプール孔に入力ポートと出力ポートを連通・遮断するスプールを嵌挿し、このスプールが移動することにより可変ポンプの吐出側と連通すると共に、アクチュエータとの間に配置された方向切換弁と、この方向切換弁の下流側に位置する弁本体の２か所に形成された嵌入孔のそれぞれに嵌め込まれた圧力補償弁とで構成されると共に、スプールに弁本体に設けたロードセンシング入口回路に出力圧を供給する油路及びその油路をタンクポートに連通・遮断する油路を形成してスプールの摺動によってロードセンシング入口回路をタンク側に連通・遮断できるようにしたものである。そして、従来技術の操作弁は、複数のアクチュエータの負荷圧油のうち最高の負荷圧をもって可変ポンプの吐出圧を変化させて、各アクチュエータを最適な条件で作動させるために、方向切換弁を通過した圧油を圧力補償弁の上流側でロードセンシング入口回路に導き、各アクチュエータの負荷圧油のうち最大となる負荷圧をこのロードセンシング回路中のシャトル弁で選択して、可変ポンプのレギュレータに供給して吐出圧油を変化させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術の操作弁では、各アクチュエータの負荷圧を検出する際に、圧力補償弁の上流側から圧油をロードセンシング入口回路に導くことにより検出しているので、圧力補償弁で補償された圧油が負荷される各アクチュエータとは異なる負荷圧を検出することになる。よって、負荷圧検出の精度が悪く、実際の可変ポンプの吐出圧と必要とする可変ポンプの吐出圧とに差が生じるという問題がある。
また、方向切換弁の下流側に位置する弁本体の２か所に形成された嵌入孔に
嵌め込むことで圧力補償弁を設けているので、適所に嵌入孔を加工する必要がある。よって、この弁本体に２つの嵌入孔を加工する際、弁本体の両側から加工するので、加工工数が多くなるという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、アクチュエータの負荷圧検出精度を向上すると共に、圧力補償弁を設けるための加工工数の低減、及び加工性を向上することのできる操作弁を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明の操作弁では、その第１の発明においては、メインスプールが嵌入され、このメインスプールが移動することにより可変ポンプの吐出側と連通すると共に、アクチュエータとの間に配置された方向切換弁と、この方向切換弁の下流側に配置され、前記方向切換弁の操作により作動する圧力補償弁とを備えた操作弁において、前記圧力補償弁は、前記方向切換弁を介して前記可変ポンプの吐出圧油が供給される供給ポートと、前記アクチュエータと連絡するアクチュエータポートとを備えると共に、前記供給ポートとアクチュエータポートとの間を連絡する切欠き部を有する１本のスプールが嵌入されていることを特徴とするものである。これにより、圧力補償弁を１本のスプールで構成したので、このスプールを摺動させるスプール穴も１つで済み、従来の様に圧力補償弁を２か所に備える必要もなくなるので、従来に比して加工工数が低減し、且つ加工性も向上させることができる。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明において、前記圧力補償弁の略中央には、前記アクチュエータの負荷圧を検出する負荷圧検出ポートを備えていると共に、前記１本のスプールには、当該スプールが所定量移動した時に、前記負荷圧検出ポートと前記アクチュエータポートとの間を連絡する絞り通路を備えたことを特徴とするものである。これにより、供給ポートから切欠き部を介して圧力補償弁からアクチュエータポートに流出したアクチュエータの負荷圧力を、絞り通路を介して負荷圧検出ポートに導入して検出することができる。
【０００７】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記方向切換弁と前記圧力補償弁との間には、前記供給ポートに連絡する連絡通路を備え、前記メインスプールのメインスプール穴の所定の位置には、複数のアクチュエータの負荷圧の内、最も高い負荷圧が導入される最高負荷圧ポートが形成されると共に、このメインスプールには、当該スプールの移動により前記最高負荷圧ポートと前記連絡通路との間を連絡する液通路と、前記可変ポンプの吐出圧油を前記連絡通路に供給するノッチが形成されていると共に、前記圧力補償弁の１本のスプールの両端側には、前記連絡通路に当該スプール内に形成された絞りと内孔とを介して連通する圧力室が形成され、この圧力室の一方側には、前記液通路を介して最高負荷圧力が流入し、他方側の圧力室には、前記ノッチを介して可変ポンプの吐出圧油が流入していることを特徴とするものである。これにより、圧力補償弁の各圧力室のそれぞれに可変ポンプの吐出圧油と、最高負荷圧力を導入することにより、この両圧力のバランスにより供給ポートとアクチュエータポートとを連通する切欠き部の開口度を調整することができる。
【０００８】
第４の発明は、前記方向切換弁のメインスプールには、内部通路が形成されると共に、この内部通路と連通し、当該スプールの移動量によりタンクと連通する連絡孔と、前記負荷圧検出ポートと連絡している内孔通路を備えており、前記メインスプールが所定移動量だけ移動した時に前記絞り通路を通過した圧油の一部を前記内孔通路と内部通路と連絡孔を介して前記タンクと連通させることを特徴とするものである。これにより、方向切換弁のメインスプールの移動初期に、負荷圧検出ポートに導入された負荷圧の一部をタンクに排出することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における操作弁について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態における操作弁が使用される油圧回路の構成を示す回路図、図２及び図３は本発明の実施の形態における操作弁の具体的な構成を示す断面図である。
【００１０】
先ず、本発明の実施の形態における操作弁が使用される油圧回路の構成について、図１に基づいて説明する。
図１において、１は油圧回路であって、アクチュエータとなる走行用モータ２，３、アーム用シリンダ４、ブーム用シリンダ５等からなる駆動系統Ａと、駆動系統Ａの各アクチュエータ２〜５等の作動制御を行う複数の操作弁８、負荷圧検出回路９，減圧弁１０，流量制御弁１１等からなる弁系統Ｂと、可変ポンプ１２と、前記可変ポンプ１２の吐出圧と前記弁系統Ｂからの圧力信号とが入力され、これらに基づき、前記可変ポンプ１２の斜板傾転角を制御する傾転用シリンダ１３Ａを含むレギュレータ１３とからなる駆動系統Ｃとで構成されている。
【００１１】
可変ポンプ１２は、タンク１４から作動流体（油）を吸引して吐出管路１５に吐出する可変吐出型油圧ポンプであって、その吐出圧油はレギュレータ１３の作動に応じて制御されている。この吐出管路１５は複数の分岐吐出管路１６〜１８に分岐しており、各分岐吐出管路１６〜１８には各操作弁８を構成する方向切換弁２０が並列に設けられ、その下流側には圧力補償弁２１が配置されている。各方向切換弁２０は、この入力側ポート２０ａに吐出管路１５、分岐管路１６〜１９がそれぞれ接続されていると共に、２つの出力側ポート２０ｂには各給排管路２２，２３を介して各アクチュエータ２〜５の両圧力室の各々に接続されている。また、各方向切換弁２０は排出管路２４を介してタンク１４に接続されている。そして、各方向切換弁２０と各圧力補償弁２１とは連絡通路２５Ａ，２５Ｂと、負荷圧通路２６とを介して３点で接続されており、各連絡通路２５Ａ，２５Ｂは各圧力補償弁２１−管路２７を介して各給排管路２２，２３の各々に接続可能にされ、負荷圧通路２６は各圧力補償弁２１を介して負荷圧検出回路９に接続可能にされている。また、各連絡通路２５Ａ，２５Ｂと各圧力補償弁２１の各圧力室８０，８１とはパイロット通路３２，３３とで連通している。
【００１２】
負荷圧検出回路９は、負荷圧通路２６に接続可能にされ各圧力補償弁２１に形成された負荷圧検出ポート３４に逆止弁３５を介して接続されていると共に、各方向切換弁２０の最高圧ポート３６Ａ，３６Ｂに接続されている。また、負荷圧検出回路９は、分岐する信号管路３７を介して減圧弁１０に接続されていると共に、リリーフ弁３８を介して排出管路２４（タンク１４）に接続されている。更に、負荷圧検出回路９は絞り３９を介して流量制御弁１１に接続されており、この流量制御弁１１は管路４０を介して排出管路２４（タンク１４）に接続されており、各操作弁８における逆止弁３５を介して負荷圧検出回路９に導入された最高負荷圧力が低下する場合に、この負荷圧検出回路９の圧油をタンク１４に排出させるようにしている。
【００１３】
減圧弁１０は、吐出管路１５とレギュレータ１３とを連通する調整管路４１中に配置されている。そして、減圧弁１０は、信号管路３７により各アクチュエータ２〜５の負荷圧力のうち最高の負荷圧力が作用され、この最高負荷圧力により、この減圧弁１０は切換位置１０ａに切換られて、吐出管路１５と調整管路４１を介して供給される可変ポンプ１２の圧油がレギュレータ１３に伝達される。そして、この調整管路４１内の圧力が減圧弁１０に作用する最高負荷圧力と、バネ１１Ａのバネ力に相当する圧力との和より大きくなると、減圧信号４２により減圧弁１０を切換位置１０ｂに切り換える。よって、この減圧弁１０の出力側の圧力は、当該減圧弁１０に作用する最高負荷圧力とバネ１１Ａのバネ力に相当する圧力と、同圧の圧油を発生させている。尚、各方向切換弁２０の最高圧ポート３６Ａ，３６Ｂにも負荷圧検出回路９を介して各アクチュエータ２〜５の負荷圧力のうち最高の負荷圧力が作用している。
また、前記レギュレータ１３は、前記減圧弁１０からの吐出圧とばね１３Ｂのばね力に相当する圧力とが作用すると共に、この圧力と対向するように、可変ポンプ２の吐出圧が作用しており、これらの力関係で、前記傾転用シリンダ１３Ａを制御している。
更に、前記傾転用シリンダ１３Ａの一方側の室には、前記レギュレータ１３からの制御信号（圧力）が導入されていると共に、他方の圧力室には、前記可変ポンプ２の吐出圧油が導入されている。
【００１４】
４４は吐出管路１５と排出管路２４との間を連通する管路４５に配置されたリリーフ弁であって、可変ポンプ１２の吐出圧油が所定以上の圧力に達した時に、開弁して可変ポンプ１２からの吐出圧油を吐出管路１５−管路４５−リリーフ弁４４及び排出管路２４を介してタンク１４に排出するものである。また、４６は管路４５の上流側の吐出管路１５と排出管路２４との間を連通する管路４７に配置されたアンロード弁であって、可変ポンプ１２の吐出圧油が減圧弁１０の出力側の圧力と、予め設定したロードセンシング差圧の和よりいくらか高い圧力より大きくなると開弁して、可変ポンプ１２からの吐出圧油を吐出管路１５−管路４７−アンロード弁４６及び排出管路２４を介してタンク１４に排出するものである。また、走行用モータ２，３以外のアクチュエータ４，５が自重で降下しないようにロードチェック弁４８Ａ，４８Ｂがそれぞれ配置されている。
【００１５】
次に、図１の油圧回路１に使用される操作弁８の具体的な構造について、図２及び図３を参照して説明する。
【００１６】
図２は図１に示す油圧回路１のブーム用シリンダ５を操作する操作弁８の断面図であって、この操作弁８は、ブロック体５０と、このブロック体５０に方向切換弁２０と圧力補償弁２１とを配置して構成されている。５１は方向切換弁２０を構成するメインスプールであって、ブロック体５０に設けられたメインスプール穴５２に摺動自在に嵌合され、この端部５１Ｂがブロック体５０の端部５０ｂに取り付けられたカバー体５３Ｂの圧力室５４Ｂ内に、端部５１Ａがブロック体５０の端部５０ａに取り付けられたカバー体５３Ａの圧力室５４Ａ内に突出し、圧力室５４Ａ内に配置された主ばね５５Ａ，副ばね５５Ｂにより付勢され、常時は図２に示すような中立位置にセットされている。ばね５５Ａ，５５Ｂは、圧力室５４Ａ内に突出するようにメインスプール５１の端部５１Ａに螺着されたボルト部材５６に嵌合されたばね受５７と、圧力室５４Ａ内に突出するメインスプール５１に外嵌されたばね受５８との間に張設されている。そして、各カバー体５３Ａ，５３Ｂ内には、それぞれパイロット管路６Ａ，６Ｂが接続されており、各圧力室５４Ａ，５４Ｂに導入されるパイロット圧力と両ばね５５Ａ，５５Ｂのばね力との関係で、メインスプール５１がメインスプール穴５２内を摺動するようになっている。
【００１７】
ブロック体５０には、メインスプール５１のメインスプール穴５２の両端側に開口してタンク１４に連通する排出管路２４，２４に接続される排出孔６４Ａ，６４Ｂと、中央に負荷圧検出ポート３４に連通する負荷圧通路２６と、この排出孔６４Ａ，６４Ｂと負荷圧通路２６との間のそれぞれの位置でメインスプール穴５２に開口する連絡通路２５Ａ，２５Ｂとが、メインスプール穴５２の延在方向（軸方向）に平行的に分断形成されている。そして、負荷圧通路２６は負荷圧検出ポート３４−逆止弁３５を介して図１に示す負荷圧回路９に接続され、各連絡通路２５Ａ，２５Ｂは各供給ポート６５Ａ，６５Ｂを介して圧力補償弁２１のパイロット通路３２，３３のそれぞれに接続されている。
また、ブロック体５０には、シリンダ５の各圧力室に接続された給排管路２２，２３にそれぞれ接続される出力側ポート２０ｂ，２０ｂとが形成されている。各出力側ポート２０ｂ，２０ｂは、給排通路６６Ａ，６６Ｂを介してメインスプール穴５２に連通している。
更に、ブロック体５０には、最高圧ポート３６Ａ，３６Ｂが各連絡通路２５Ａ，２５Ｂと給排通路６６Ａ，６６Ｂとの間にメインスプール穴５２に開口して形成されており、図１に示す負荷圧検出回路９からシリンダ５の負荷圧力のうち最高の負荷圧力が導入されるようになっている。
【００１８】
メインスプール５１には、上記中立位置で各最高圧ポート３６Ａ，３６Ｂに対向する位置に、この最高圧ポート３６Ａ，３６Ｂと各連絡通路２５Ａ，２５Ｂとを連通可能とする液通路６７Ａ，６７Ｂが形成されていると共に、各連絡通路２５Ａ，２５Ｂと負荷圧通路２６間に位置して、可変ポンプ１２と連通している吐出管路１７，１８が接続される入力側ポート２０ａと各連絡通路２５Ａ，２５Ｂとを連通可能とするノッチ部６８Ａ，６８Ｂが形成されている。そして、メインスプール５１の内部には、この延在方向（軸方向）に延びる内部通路６９が形成されていると共に、この内部通路６９は、上記中立位置でメインスプール５１の延在方向に直交する方向に延びる内孔通路７０を介して負荷圧通路２６に、メインスプール５１の延在方向（軸方向）に直交する方向に延びる連絡孔７１と、排出切欠部を介して排出孔６４Ａ（タンク１４）に連通している。
【００１９】
そして、ブロック体５０には、逆止弁３５と方向切換弁２０のメインスプール５１との間の位置にメインスプール穴５２と略平行して、各連絡通路２５Ａ，２５Ｂ、各供給ポート６５Ａ，６５Ｂ及び負荷圧検出ポート３４のそれぞれを横切って貫通するスプール穴７５が形成されており、このスプール穴７５内に圧力補償弁２１が配置されている。この圧力補償弁２１は、スプール穴７５内に摺動自在に嵌入された１本のスプール７６を有している。
このスプール７６は、各連絡通路２５Ａ，２５Ｂ、各供給ポート６５Ａ，６５Ｂ及び負荷圧検出ポート３４を横切ってブロック体５０の両端５０ａ，５０ｂに開口するスプール穴７５の段付孔部７５Ａ，７５Ｂに突出している。各段付孔部７５Ａ，７５Ｂ内には断面凹形状の蓋部材７７Ａ，７７Ｂがシールリング７８Ａ，７８Ｂを介して気密に螺着されており、この各蓋部材７７Ａ，７７Ｂ、スプール７６の各端に外嵌されたバネ受７９Ａ，７９Ｂ及び各段付孔部７５Ａ，７５Ｂとで圧力室８０，８１を区画している。また、各圧力室８０，８１には戻しばね８２Ａ，８２Ｂが配置されており、この各戻しばね８２Ａ，８２Ｂは各蓋部材７７Ａ，７７Ｂの底とバネ受７９Ａ，７９Ｂとの間に張設されていると共に、スプール７６の各端から縮径して各圧力室８０，８１内に突出する小径部７６Ａ，７６Ｂに外嵌されている。これによって、圧力補償弁２１のスプール７６は、各圧力室８０，８１の戻しばね８２Ａ，８２Ｂのばね力で図２に示すような中立位置に位置決めされている。なお、ブロック体５０には、各供給ポート６５Ａ，６５Ｂと負荷圧検出ポート３４との間に位置して、スプール穴７５に開口するアクチュエータポート８３Ａ，８３Ｂが形成されており、各アクチュエータポート８３Ａ，８３Ｂはロードチェック弁４８Ａ，４８Ｂを介して各給排出通路６６Ａ，６６Ｂに連通している。
【００２０】
また、スプール７６には、各供給ポート６５Ａ，６５Ｂに開口して各供給ポート６５Ａ，６５Ｂと各アクチュエータポート８３Ａ，８３Ｂとを連通可能とする切欠き部８４Ａ，８４Ｂがそれぞれ形成されていると共に、各アクチュエータポート８３Ａ，８３Ｂに対向するように開口して各アクチュエータポート８３Ａ，８３Ｂと負荷圧検出ポート３４とを連通可能とする絞り通路８５Ａ，８５Ｂがそれぞれ形成されている。各切欠き部８４Ａ，８４Ｂと各絞り通路８５Ａ，８５Ｂとは、スプール７６が摺動した時にほぼ同時に各供給ポート６５Ａ，６５Ｂと各アクチュエータポート８３Ａ，８３Ｂ、及び各アクチュエータポート８３Ａ，８３Ｂと負荷圧検出ポート３４とを連通する関係となるようにスプール７６の延在方向の長さが決定されている。また、スプール７６の内部には、各供給ポート６５Ａ，６５Ｂと各圧力室８０，８１とを連通するパイロット通路３２，３３がそれぞれ形成されており、このパイロット通路３２，３３は各圧力室８０，８１に開口してスプール７６の延在方向で各供給ポート６５Ａ，６５Ｂの直下まで延びる有底の内孔８６Ａ，８６Ｂと、この内孔８６Ａ，８６Ｂに直交する方向に延びて当該内孔８６Ａ，８６Ｂの底側と各供給ポート６５Ａ，６５Ｂとを連通する絞り８７Ａ，８７Ｂとで構成されている。
【００２１】
このように、シリンダ５の操作弁８は、以上のように構成されるが、次ぎに、この操作弁８の作動について、図１及び図２に基づいて説明する。尚、説明の便宜上、可変ポンプ１２はアイドリング運転を行っている状態であり、この状態で操作弁８の方向切換弁２０と圧力補償弁２１は、図２に示すような中立位置にあるものとする。
【００２２】
この状態においては、負荷圧検出回路９の圧力は、各操作弁８の各負荷圧検出ポート３４において遮断されている為、絞り３９を介して流量制御弁１１から通路４０を通じてタンク１４に開放されている。そして、可変ポンプ１２の吐出圧油が吐出管路１５−各分岐吐出管路１６〜１９を介して各操作弁８の方向切換弁２０の入力側ポート２０ａに導入されている。
【００２３】
次に、シリンダ５を作動するため、例えば、方向切換弁２０にパイロット管路６Ａを介してパイロット圧力を圧力室５４Ａに供給して、メインスプール５１を左方向（図２中の矢印方向）に、移動させる（ブーム上げ移動させる）と、入力側ポート２０ａがノッチ部６８Ｂを介して連絡通路２５Ｂに、最高圧ポート３６Ａが液通路６７Ａを介して連絡通路２５Ａにそれぞれ連通する。そして、可変ポンプ１２の吐出圧油が吐出管路１７（１８）−入力側ポート２０ａ−ノッチ部６８Ｂ及び連絡通路２５Ｂを介して供給ポート６５Ｂに導入されると共に、パイロット通路３２の絞り８７Ｂ−内孔８６Ｂを通って圧力補償弁２１の一方の圧力室８０に供給される。
このとき、最高圧ポート３６Ａと連絡通路２５Ａとの連通により、負荷圧検出回路９の最高負荷圧力がパイロット通路３３の絞り８７Ａ−内孔８６Ａを通って圧力補償弁２１の圧力室８１に供給され、圧力補償弁２１の両圧力室８０，８１の圧力と、各戻しばね８２Ａ，８２Ｂのばね力とがバランスする位置まで圧力補償弁２１のスプール７６が移動（メインスプール５１の移動方向と逆移動）していき、遂には、切欠き部８４Ｂを介して供給ポート６５Ｂとアクチュエータポート８３Ｂとが、絞り通路８５Ｂにより連通すると共に、アクチュエータポート８３Ｂと負荷圧検出ポート３４がほぼ同時に連通する。
【００２４】
アクチュエータポート８３Ｂと供給ポート６５Ｂ、及びアクチュエータポート８３Ｂと負荷圧検出ポート３４とが連通状態にされると、供給ポート６５Ｂに導入された可変ポンプ１２の吐出圧油が切欠き部８４Ｂを介してアクチュエータポート８３Ｂに流入する。そして、アクチュエータポート８３Ｂに流入した吐出圧油は所定圧力以上でロードチェック弁４８Ｂを開弁し、出力側ポート２０ｂ−給排管路２２を通してブーム用シリンダ５の一方の圧力室に導入されて、このブーム用シリンダ５を作動させようとする。
一方、負荷圧検出ポート３４に流入した吐出圧油は、メインスプール５１の所定移動範囲内（ブーム用シリンダ５の初期作動状態）において、負荷圧検出ポート３４が負荷圧通路２６を介して内孔通路７０と連通状態にあるので、この内孔通路７０−内部通路６９−連絡孔７１及び排出孔６４Ａを通じて各ロードチェック弁４８を通して排出管路２４からタンク１４に排出することにより、方向切換弁２０の切換移動量（ブーム用シリンダ５の初期作動状態）に応じて可変ポンプ１２の吐出圧を高める構成であり、極度な吐出圧の増加を防止して、急激にシリンダ５が作動することをなくしている。そして、方向切換弁２０のメインスプール５１の移動量が増加していくと、内孔通路７０が負荷圧通路２６から遮断されるので、負荷圧検出ポート３４の吐出圧油は、ロードチェック弁４８Ｂが開弁した時の下流側力圧力（実際のブーム用シリンダ５の負荷圧力）を逆止弁３５を介して負荷圧検出回路９に導入されて、走行用モータ２，３を含む各シリンダ４，５の各操作弁８から導入された負荷圧力のうち最高の負荷圧力を、再び、最高圧ポート３６Ａ−連絡通路２５Ａ−パイロット通路３２を介して圧力室８１に導入する。なお、この時、最高圧ポート３６Ｂにも、前記最高の負荷圧力が導入されているが、メインスプール５１により、遮断されている。
このように、各圧力室８０，８１に導入される可変ポンプ１２の吐出圧油と、負荷圧検出回路９により循環される最高負荷圧力との圧力関係で、圧力補償弁２１のスプール７６をスプール穴７５に往復移動させることにより、圧力補償弁２１の開弁度を調整して、方向切換弁２０の上流側と下流側の圧力差を補償して、シリンダ５に適正な油量及び供給圧力を作用させている。
【００２５】
また、負荷圧検出回路９に導入されて、選択される最高負荷圧力は、信号回路３７を介して減圧弁１０に作用することにより、減圧弁１０の切換位置１０ａに切換られる。そして、吐出管路１５を介して可変ポンプ１２の吐出圧油が導入され、調整管路４１を通してレギュレータ１３に伝達される。そして、このレギュレータ１３に作用する吐出圧油が最高負荷圧力より大きくなると、減圧信号４２により減圧弁１０を切換位置１０ｂに切り換える。よって、この減圧弁１０の出力側の圧力は、当該減圧弁１０に作用する最高負荷圧力と前記バネ１１Ａのバネ力に相当する圧力との和と、同圧の圧油を発生させながら、レギュレータ１３に導入されている。
このレギュレータ１３は、前記減圧弁１０の出力を導入すると共に、前記可変ポンプ１２の吐出圧を導入し、これらの導入圧に基づいて傾転用シリンダ１３Ａに出力し、前記可変ポンプ１２の吐出圧油を制御している。
尚、図２においては、操作弁８の圧力室５４Ａに作動圧力を導入してメインスプール５１を左方向（図２中の矢印方向）に、ブーム上げ移動させる場合について説明したが、操作弁８の圧力室５４Ｂに作動圧力を導入してメインスプール５１を右方向（図２中の矢印方向と反対方向）に、ブーム下げ移動させても、上述の如く、操作弁８を構成する方向切換弁２０と圧力補償弁２１との作動は同様にして行われる。
【００２６】
次に、図３において、走行用モータ２，３の各操作弁８の具体的な構成について説明する。尚、走行用モータ２，３の各操作弁８は、上記図２で示した各シリンダ４，５とほぼ同一の構成を有するので、異なる点のみ説明し、図２と同一の符号は同一の構成を有するので、その説明を省略する。
【００２７】
図３は図１に示す油圧回路１の走行用モータ２及び３を操作する操作弁８の断面図であって、この操作弁８は、その各方向切換弁２０のメインスプール５１の端部５１Ａが、ブロック体５０の端部５０ａに取り付けられたカバー体１５３のばね室１５４内に、端部５１Ｂがブロック体５０の端部５０ｂから外部にそれぞれ突出し、ばね室１５４内に配置された主ばね１５５により付勢され、常時は図３に示すような中立位置にセットされている。主ばね１５５は、ばね室１５４内に突出するメインスプール５１の端部５１Ａに螺着されたボルト１５６に嵌合されたばね受１５７と、ばね室１５４内に突出するメインスプール５１に外嵌されたばね受１５８との間に張設されている。そして、メインスプール５１の端部５１Ｂには、スプール端４３が取り付けられており、このスプール端４３の操作によりメインスプール５１がメインスプール穴５２内を摺動するようになっている。
また、メインスプール５１内に形成される内部通路６９は、この延在方向に貫通していると共に、この内部通路６９は、内孔通路７０を介して負荷圧通路２６に、連絡孔７１を介して各排出孔６４Ａ，６４Ｂ（タンク１４）に連通している。そして、メインスプール５１には、この内部通路６９の両端側を閉塞するシールリング付き閉塞部材１７２が嵌入されている。
一方、各給排通路６６Ａ，６６Ｂと各アクチュエータポート８３Ａ，８３Ｂとは、上記図２の如く、ロードチェック弁４８Ａ，４８Ｂを介在させることなく、直接連通している。
【００２８】
そして、走行用モータ２，３を作動するため、各方向切換弁２０のスプール端４３を操作して、例えば、図３に示すように、メインスプール５１を左方向（図３中の矢印方向）に移動させると、上記シリンダ５の操作弁８と同様に、入力側ポート２０ａがノッチ部６８Ｂを介して連絡通路２５Ｂに、また、最高圧ポート３６Ａが液通路６８Ｂを介して連絡通路２５Ａに連通する。そして、可変ポンプ１２の吐出圧油がパイロット通路３２を通って圧力補償弁２１の圧力室８０に供給され、負荷圧検出回路９の最高負荷圧力がパイロット通路３３を通って圧力補償弁２１の圧力室８１に供給される。
これにより、圧力補償弁２１のスプール７６が、移動（メインスプール５１の移動方向と逆移動）して供給ポート６５Ｂとアクチュエータポート８３Ｂが、また、アクチュエータポート８３Ｂと負荷圧検出ポート３４とがほぼ同時に連通する。
そして、アクチュエータポート８３Ｂに流入した前記可変ポンプ１２の吐出圧油は、出力側ポート２０ｂ−給排管路２２を通して走行用モータ２，３の一方の圧力室に導入されて、この走行用モータ２，３を作動させる。
一方、負荷圧検出ポート３４に流入した吐出圧油は、メインスプール５１の所定移動範囲内（走行用モータ２，３の初期作動状態）において、供給ポート３４が負荷圧通路２６を介して内孔通路７０と連通状態にあるので、この内孔通路７０−内部通路６９−連絡孔７１及び排出孔６４Ａ，６４Ｂを通して排出管路２４からタンク１４に排出することにより、各方向切換弁２０の切換移動量（走行用モータ２，３の初期作動状態）における可変モータ１２からの極度な吐出圧力の増加を防止して、急激に走行用モータ２，３が作動することをなくしている。
尚、図３においては、各方向切換弁２０のスプール端４３を操作して、メインスプール５１を左方向（図３中の矢印方向）に移動させる場合について説明したが、メインスプール５１を右方向（図３中の矢印方向と反対方向）に移動させても、上述の如く、操作弁８を構成する方向切換弁２０と圧力補償弁２１との作動は同様にして行われる。
また、図３における操作弁８を構成する方向切換弁２０や圧力補償弁２１による圧力補償を行う作用は、前述の図２の時と同様に行われるものである。
【００２９】
【発明の効果】
このように本発明の操作弁によれば、第１の発明では、圧力補償弁を１本のスプールで構成したので、このスプールを摺動させるスプール穴も１つで済み、従来の様に圧力補償弁を２か所に備える必要もなくなるので、従来に比して加工工数が低減し、且つ加工性も向上させることができる。
【００３０】
第２の発明では、第１の発明の効果に加えて、供給ポートから切欠き部を介して圧力補償弁からアクチュエータポートに流出したアクチュエータの負荷圧力を、絞り通路を介して負荷圧検出ポートに導入して検出することができる。この結果、圧力補償弁の下流側でアクチュエータの負荷圧力を直接検出できるので、負荷圧検出の精度、及びレギュレータに作用させる圧力の精度が向上し、可変ポンプの吐出油量を正確に制御できる。
【００３１】
第３の発明では、第１の発明及び第２の発明の効果に加えて、圧力補償弁の各圧力室のそれぞれに可変ポンプの吐出圧油と、最高負荷圧力を導入することにより、この両圧力のバランスにより供給ポートとアクチュエータポートとを連通する切欠き部の開口度を調整することができるので、圧力補償弁による方向切換弁の上流と下流との圧力差を補償して、アクチュエータに適正な負荷圧を作用することが可能となる。
【００３２】
第４の発明では、第１乃至第３の発明の効果に加えて、方向切換弁のメインスプールの移動初期に、負荷圧検出ポートに導入された負荷圧の一部をタンクに排出することができる。この結果、方向切換弁の切換初期において、急激にアクチュエータが作動することがなく、アクチュエータの飛出しが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における操作弁が使用される油圧回路の構成を示す回路図である。
【図２】図１における各シリンダに接続された操作弁の具体的な構成を示す断面図である。
【図３】図１における各走行用モータに接続された操作弁の具体的な構成を示す断面図である。
【符号の説明】
２，３走行用モータ（アクチュエータ）
４アーム用シリンダ（アクチュエータ）
５ブーム用シリンダ（アクチュエータ）
８操作弁
１２可変ポンプ
２０方向切換弁
２１圧力補償弁
５１メインスプール
６５供給ポート
８３アクチュエータポート
８４切欠き部

Claims

メインスプールが嵌入され、このメインスプールが移動することにより可変ポンプの吐出側と連通すると共に、アクチュエータとの間に配置された方向切換弁と、この方向切換弁の下流側に配置され、前記方向切換弁の操作により作動する圧力補償弁とを備えた操作弁において、前記圧力補償弁は、前記方向切換弁を介して前記可変ポンプの吐出圧油が供給される供給ポートと、前記アクチュエータと連絡するアクチュエータポートとを備えると共に、前記供給ポートとアクチュエータポートとの間を連絡する切欠き部を有する１本のスプールが嵌入され、
前記圧力補償弁の略中央には、前記アクチュエータの負荷圧を検出する負荷圧検出ポートを備えていると共に、前記１本のスプールには、当該スプールが所定量移動した時に、前記負荷圧検出ポートと前記アクチュエータポートとの間を連絡する絞り通路を備えたことを特徴とする操作弁。
メインスプールが嵌入され、このメインスプールが移動することにより可変ポンプの吐出側と連通すると共に、アクチュエータとの間に配置された方向切換弁と、この方向切換弁の下流側に配置され、前記方向切換弁の操作により作動する圧力補償弁とを備えた操作弁において、前記圧力補償弁は、前記方向切換弁を介して前記可変ポンプの吐出圧油が供給される供給ポートと、前記アクチュエータと連絡するアクチュエータポートとを備えると共に、前記供給ポートとアクチュエータポートとの間を連絡する切欠き部を有する１本のスプールが嵌入され、
前記方向切換弁と前記圧力補償弁との間には、前記供給ポートに連絡する連絡通路を備え、前記メインスプールのメインスプール穴の所定の位置には、複数のアクチュエータの負荷圧の内、最も高い負荷圧が導入される最高負荷圧ポートが形成されると共に、このメインスプールには、当該スプールの移動により前記最高負荷圧ポートと前記連絡通路との間を連絡する液通路と、前記可変ポンプの吐出圧油を前記連絡通路に供給するノッチが形成されていると共に、前記圧力補償弁の１本のスプールの両端側には、前記連絡通路に当該スプール内に形成された絞りと内孔とを介して連通する圧力室が形成され、この圧力室の一方側には、前記液通路を介して最高負荷圧力が流入し、他方側の圧力室には、前記ノッチを介して可変ポンプの吐出圧油が流入していることを特徴とする操作弁。
前記方向切換弁のメインスプールには、内部通路が形成されると共に、この内部通路と連通し、当該スプールの移動量によりタンクと連通する連絡孔と、前記負荷圧検出ポートと連絡している内孔通路を備えており、前記メインスプールが所定移動量だけ移動した時に前記絞り通路を通過した圧油の一部を前記内孔通路と内部通路と連絡孔を介して前記タンクと連通させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の操作弁。