JP3715062B2 - Control valve device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は制御弁装置に係わり、特に、ロック弁機構を介してアクチュエータの負荷を保持する制御弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、機器の簡素化のため、油圧ショベル等では油圧システムの高圧化が進んでいる。高圧化が進むと、油圧シリンダーの径を小さくできる。その反面、油圧シリンダーの動きを制御する方向制御弁のスプール部からの漏れが問題になる。また、同じ漏れ量であれば、油圧シリンダーの径が小さい方が沈下量が大きい。このため、高圧化したシステムを用いる油圧ショベルでは、例えばブームシリンダー等の方向制御弁に、シート弁を利用したロック弁機構が取り付けられる。
【0003】
図5に現在用いられている2種類のロック弁機構を示す。図5において(a)はシート弁201の動作を2位置2方弁202−1で制御するロック弁機構を示し、(b)はシート弁201の動作を2位置3方弁202−2で制御するロック弁機構を示している。
【0004】
図5の(a)及び(b)において、方向制御弁203を(I)の位置に操作すると、油圧ポンプ204の吐出油はアクチュエータ205のボトム側(イ)へシート弁201を開弁して送られる。この時、パイロット弁202−1,202−2は図示の位置にあり、両者の機能に差はない。
【0005】
方向制御弁203を(II)の位置に操作すると、油圧ポンプ204の吐出油はアクチュエータ205のロッド側(ロ)へ送られる。パイロット弁202−1,202−2が図示の位置にあると、シート弁201の背圧室206にアクチュエータ205のボトム側(イ)の圧力が導かれており、シート弁201は開弁しない。このため、方向制御弁203を(II)の位置に操作する時は、パイロット弁202−1,202−2を図示の(I)の位置から(II)の位置に移動させる。図5の(a)の場合、アクチュエータ205のボトム側(イ)とシート弁201の背圧室206の間の油通路に絞り207があり、パイロット弁202−1を(II)の位置に移動させると、アクチュエータ205のボトム側(イ)からタンクTへの圧油の流れが生じ、絞り207の前後に圧力差が生じ、この圧力差によりシート弁201は開弁する。
【0006】
一方、図5の(b)の場合、パイロット弁202−2が(II)の位置に移動すると、アクチュエータ205のボトム側(イ)とシート弁201の背圧室206の連通が立たれ、背圧室206はタンク(T)と連通し、背圧室206の圧力が低下し、シート弁201が開弁する。
【0007】
また、図5の(b)のように、パイロット弁として2位置3方弁を用いたものとして、図6に示す実公平1−24402号公報のロック弁機構がある。
【0008】
図6において、制御弁装置321はロジック弁306、パイロット弁307を有し、ロジック弁306は図5(b)のシート弁201に相当し、パイロット弁307が図5(b)のパイロット弁202−2に相当する。ロジック弁306はポペット室311とバネ室313とを有し、ポペット室311が図5(b)のシート弁201の出側に相当し、バネ室313はシート弁201の背圧室206に相当する。
【0009】
ポペット室311の圧力はポート314を介してパイロットスプール325に誘導され、この圧力はポート312を介してバネ室313に誘導される。
【0010】
ロジック弁306を開く時はパイロットスプール325を図示左方へ移動し、まずランド部335でポート314を閉鎖し、この時ポペット部(シート部)326も開くが、ポート312とシート部326をつなぐノッチ330が閉鎖状態にあり、ポート312はバネ室336に連通せず、未だバネ室313の油はタンクへ排出されない。
【0011】
更に、パイロットスプール325が移動するとポート312はバネ室336に連通し、バネ室313の油はタンクへ排出される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
図5(a)に示すロック弁機構と図5(b)に示すロック弁機構とを比較した場合、パイロット弁部で見ると、図5(b)の2位置3方弁202−2に比べ図5(a)の2位置2方弁202−1の方が簡素化できる。しかし、図5(a)の2位置2方弁202−1は絞り207の前後差圧に依存して動作するから、開弁時間がアクチュエータ205のボトム側(イ)の圧力の大小に依存すること、及びこの動作中、常に絞り207を介したドレーン流量があり、この流量は方向制御弁203のスプールで制御できないこと等の欠点を有している。
【0013】
図5(b)のロック弁機構にはこのような欠点はない。また、パイロット弁部として図6に示す構成とした場合は、圧力室313の圧油をタンクへ排出する部位はポペット部326のシート構造となっており、漏れを防止する点で望ましい構造になっている。しかし、図5(b)のロック弁機構は基本的に図5(a)のものに比べパイロット弁部が複雑であり、方向制御弁に取り付ける場合のスペースの制約を考えると、図5(b)のロック弁機構の機能は維持しつつ、パイロット弁部を極力簡素化、小型化する必要がある。
【0014】
この点に関し、図6に示すものでは、ポート314を閉鎖した後、バネ室313の油を排出する順序動作をさせるために、パイロットスプール325のランド328の部位に2つのノッチ330とスリーブ323に油通路用のえぐり部(環状溝)332を必要とし、機器の簡素化、小型化の点で問題がある。
【0015】
本発明の目的は、ロック弁機構を備えた制御弁装置において、従来の制御弁装置と同じ機能を持ち、かつパイロット弁部の小型化を可能とする制御弁装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、バルブブロックに、アクチュエータに連通する1対のアクチュエータポートと、リモート制御装置からの制御信号により切り換えられ、前記1対のアクチュエータポートと油圧ポンプ及びタンクとの連通を制御するスプールと、一方のアクチュエータポート側の油通路に設けられ、アクチュエータへの供給油は流通させ、アクチュエータからの戻り油は、前記リモート制御装置から前記一方のアクチュエータポートが戻り側となる制御信号が与えられた時のみ流通させるロック弁機構とを備え、このロック弁機構が、前記油通路を開閉するシート弁と、このシート弁の背圧室をシート弁の出口側とタンクのいずれかに選択的に連通させるパイロット弁部とを有し、前記パイロット弁部は、(a)シート弁の出口側につながる第1ポート、シート弁の背圧室につながる第2ポート、タンクにつながる第3ポートと、(b)前記第1ポートを開閉する第1ランド部、前記第2ポートと第3ポートとの連通を制御する第2ランド部、及びこの第2ランド部と前記第3ポート間を開閉するシート部を有するパイロットスプールとを有し、(c)前記パイロットスプールの第1及び第2ランド部は、前記制御信号がないときは第1ポートを開き、かつこのとき前記シート部を閉じ、前記制御信号が与えられると、前記第1ポートを閉じ、前記シート部を開けると共に、第1ポートが閉じられた後で前記第2ポートが第3ポートに連通するよう機能する制御弁装置において、(d)前記第2ランド部を前記シート部に直接接続し、かつこの第2ランド部の第2ポート側にのみノッチを形成し、シート部側には、第1ポートが閉じられた後で第2ポートを第3ポートに連通させる不感帯を形成したものとする。
【0017】
このように構成した本発明においては、パイロットスプールがシート部を開ける方向に動かされると、まず、第1ポートが第1ランド部で閉じられるまでの間は、第2ランド部の不感帯により第2ランド部のノッチが閉じられたままであり、その後第1ポートが閉じられると当該ノッチが開き、第2ポートを第3ポートに連通させる。このため、従来の制御弁装置と同じ機能を果たせる。
【0018】
また、第2ランド部をシート部に直接接続し、第2ランド部のシート部側は不感帯としたので、従来の制御弁装置のような無駄な構成要素が存在せず、パイロット弁部を簡素化、小型化できる。更に、製造時の寸法管理箇所が減るので、順序動作がより確実になり、動作の信頼性が向上する。
【0019】
(2)上記(1)において、好ましくは、前記パイロット弁部のパイロットスプールのシート部側に、パイロットスプールをシート部の閉弁方向に付勢するバネを配置したバネ室を設け、前記パイロットスプール内にこのバネ室を前記第3ポートに連通させる中空孔を設け、このバネ室と中空孔を介して、前記第1ポートが閉じられた後前記第2ポートを第3ポートに連通させる。
【0020】
これにより、第3ポート又はこれがつながるドレンポートをパイロット弁部ブロックの上部端面側に開口させることができ、制御弁装置のバルブブロックの端面位置のような周囲が制約された部位であっても、配管の干渉を気にせずにパイロット弁部を容易に取り付け可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図1〜図4を用いて説明する。
【0022】
図1において、本実施形態の制御弁装置はバルブブロック10(一部のみ図示)を有し、このバルブブロック10には、アクチュエータ5に連通する1対のアクチュエータポート11,12が形成され、かつ方向制御弁のスプール14が摺動自在に収納されている。このスプール14はリモート制御装置13からの制御信号I又はIIにより中立位置(III)から左右の切換位置(I)又は(II)のいずれかに切り換えられ、1対のアクチュエータポート11,12の一方を油圧ポンプ4に連通させ、他方をタンクTに連通させる。リモート制御装置13は例えばパイロット弁であり、制御信号I又はIIとして操作レバーの操作量に応じたパイロット圧を出力する。
【0023】
また、バルブブロック10内には、アクチュエータポート11側の油通路15にロック弁機構16が設けられている。このこのロック弁機構16は、アクチュエータ5への供給油は流通させ、アクチュエータ5からの戻り油はリモート制御装置13からの制御信号IIが与えられた時のみ流通させるものであり、その構成の詳細は以下のようである。
【0024】
ロック弁機構16は、油通路15を開閉するシート弁20と、このシート弁20の背圧室21をシート弁20の出口側とタンクTのいずれかに選択的に連通させるパイロット弁部22とを有している。
【0025】
シート弁20は、バルブブロック10の端面に開口する横穴20aに摺動可能に挿入された弁体20bを有し、弁体20bと横穴20aの開口部を閉じるプラグ20cとの間には背圧室21が形成され、かつ弁体20bはこの背圧室21に配置されたバネ20dによりシート部20eに向けて閉弁方向に付勢されている。
【0026】
パイロット弁部22は、バルブブロック30に嵌装されたスリーブ31と、このスリーブ31内に摺動可能に挿入されたパイロットスプール32とを有し、バルブブロック30はバルブブロック10の端面に装着されている。また、スリーブ31はプラグ33により所定位置に固定保持されている。
【0027】
また、パイロット弁部22は、スリーブ31に形成された第1ポート34、第2ポート35と、プラグ33に形成された第3ポート36の3つのポートを有し、第1ポート34はシート弁20の出口側に油通路23a,23bを介して連通し、第2ポート35はシート弁20の背圧室21に油通路23c,23dを介して連通し、第3ポート36はバルブブロック30に形成されたドレンポート37を介してタンクTにつながっている。
【0028】
パイロットスプール32は、第1ポート34を開閉するランド部38、第2ポート35と第3ポート36との連通を制御するノッチ付きランド部39、及びノッチ付きランド部39と第3ポート36間を開閉するシート部40を有している。また、パイロットスプール32はバネ室41に配置されたバネ42によりシート部40の閉弁方向に付勢され、バネ室41はパイロットスプール32内に形成された中空孔43及びパイロットスプール32の反バネ室側に形成されたドレン室44を介して第3ポート36に連通している。
【0029】
更に、プラグ33にはピストン45が設けられ、このピストン45のロッド46がドレン室44に突出し、パイロットスプール32の端面に当接すると共に、ピストン45の受圧面にリモート制御装置13からの制御信号IIが作用し、制御信号IIに応じた力でパイロットスプール32を図示下方に移動させる。
【0030】
パイロットスプール32のノッチ付きランド部39は、図2に拡大して示すように、シート部40に直接接続され、かつノッチ付きランド部39の第2ポート35側にのみにノッチ39aが形成され、シート部40側には不感帯39bが形成されている。
【0031】
図3に、パイロットスプール32が図示下方に移動したときのストロークに対する第1ポート34の開口面積及びノッチ39aの開口面積(第2ポート35の第3ポート36への連通路の開口面積)の関係を示す。図3中、「a」が第1ポート34の開口面積であり、「b」がノッチ39aの開口面積である。この図に示すように、不感帯39bは、パイロットスプール32が図示下方に移動したとき第1ポート34がランド部38で閉じられた後、ノッチ39aがバネ室41に開口するように設定されている。
【0032】
このような設定のため、パイロットスプール32のランド部38とノッチ付きランド部39は、制御信号IIがないときは第1ポート34を開き、かつこのときシート部40を閉じ、制御信号IIが与えられると第1ポート34を閉じ、シート部40を開けると共に、第1ポート34が閉じられた後で第2ポート35が第3ポート36に連通するように動作する。
【0033】
次に、以上のように構成した本実施形態の動作を説明する。
【0034】
リモート制御装置13から制御信号Iを出力し、バルブブロック10に収容された方向制御弁のスプール14を(I)の位置に移動すると、油圧ポンプ4の吐出油はバルブブロック10内の油通路15を介して、シート弁20のシート部20eに達する。この時、パイロット弁部22のピストン45にはリモート制御装置13から制御信号(II)が出力されていないから、パイロットスプール32はバネ42でシート部40を閉じる図示の位置に付勢されており、パイロット弁部22の第1ポート34は開いており、シート弁20の背圧室21の圧油は、油通路23c,23d、第2ポート35、パイロットスプール32の周囲通路32a、第1ポート34、油通路23a,23bを介し、シート弁20の出口側へと排出される。このため、シート弁20は開弁し、油圧ポンプ4の吐出油はポート11を介してアクチュエータ5のボトム側(イ)に流れ、図示の場合、アクチュエータ5は上昇する。
【0035】
次に、リモート制御装置13からの制御信号Iの出力を断ち、スプール14を中立位置(III)に戻すと、油圧ポンプ4の吐出油はタンクTへ還流され、油圧ポンプ4とバルブブロック10内の油通路15との連通が断たれ、アクチュエータ5の上昇動作は停止する。この時、シート弁20の出口側であるポート11の圧力が油通路23a,23b、第1ポート34、パイロットスプール32の周囲通路32a、第2ポート35、油通路23c,23dを介してシート弁20の背圧室21に伝えられ、シート弁20をシート部20e側へ付勢し、ポート11(シート弁20の出口側)からシート弁20の入口側への漏れを防止する。
【0036】
一方、パイロット弁部22側では、この時もパイロットスプール32がバネ42でシート部40を閉じる図示の位置に付勢されており、第2ポート35とバネ室41の間はシート部40で漏れ防止している。また、第3ポート36と第1ポート34間は漏れを防止するのに十分な摺動長さがランド部38に与えられている。従って、シート弁20及びパイロット弁部22からの漏れが防止され、アクチュエータ5が漏れにより下降することがない。
【0037】
アクチュエータ5を下降させるため、リモート制御装置13から制御信号IIを出力するとスプール14は(II)の位置に移動し、この制御信号IIはパイロット弁部22のピストン45にも伝えられ、パイロットスプール32を図示下方へ移動させる。
【0038】
油圧ポンプ4の吐出油はバルブブロック10のポート12を介して、アクチュエータ5のロッド側(ロ)へ流れ、アクチュエータ5のボトム側(イ)の圧油はシート弁20を介して油通路15へと流れる。
【0039】
この時のパイロット弁部22の動作は、パイロットスプール32が移動することで、まず第1ポート34が閉じられ、シート弁20の出口側の圧油はパイロットスプール32の周囲通路32aに入ってこない。また、この第1ポート34が閉じられるまでの間、シート部40もシートから離れて開くが、前記不感帯39bによりノッチ39aはバネ室41に連通していない。更に、スプール32が移動すると、ノッチ39aとバネ室41が連通し、背圧室21の圧油は油通路23c,23d、第2ポート35、ノッチ39a、バネ室41、スプール32内の中空孔43を介して第3ポート36へと流れ、タンクTに排出される。従って、シート弁20は出口側(ポート11側)の圧力で開弁する。
【0040】
また、第1ポート34、第2ポート35、第3ポート36の開閉関係を第1ポート34が閉じてから、第2ポート35が第3ポート36に連通する関係としたので、スプール14を(II)の位置から中立位置(III)に戻す時も、第2ポート35と第3ポート36との連通が遮断されてから第1ポート34が開く関係になり、シート弁20の出口側(ポート11側)の圧油が第3ポート36を介してタンクTに流出することはない。
【0041】
以上のように本実施形態によれば、図6に示す従来技術と同様、方向制御弁スプール14の中立位置(III)では、シート部40で第2ポート35と第3ポート36の連通を遮断し、方向制御弁スプール14を(II)の位置に移動し、パイロット弁部22を動作させるときは、第1ポート34を閉じた後、第2ポート35を第3ポート36に連通させるので、パイロット弁部22での漏れを最小に防止できる。
【0042】
また、ノッチ付きランド部39をシート部40に直接接続し、ノッチ付きランド部39の第2ポート35側にのみノッチ39aを形成し、シート部40側には不感帯39bを形成したので、図6に示す従来技術のようなシート部326とスプールランド部328間にあるスプールステム部や、ランド部328上の2つのノッチ330のうちの一方のノッチ及びスリーブ323のえぐり部332が存在せず、パイロット弁部22を簡素化、小型化できる。また、従来技術では、製造に際してシート部326とえぐり部332間の寸法、えぐり部332とノッチ330間の寸法の管理が必要であるが、本実施形態ではそのような寸法管理が不要となり、第1ポート34を閉じた後第2ポート35を第3ポート36に連通させるという順序動作がより確実に行え、誤動作の恐れを低減できる。
【0043】
ロック弁機構16のパイロット弁部22の小型化の利点について詳述する。
【0044】
建設機械で用いられる油圧機器はその取り付けスペースの制約が多く、高圧化により必要となってきたロック弁機構は新たに取り付けスペースを確保しなければならない部品であり、極力小さいものが望ましい。
【0045】
図4にロック弁機構16のパイロット弁部22の取り付け例を示す。油圧ショベルの場合、最低6つのアクチュエータを動かす必要があり、従って6つの方向制御弁が必要である。通常、この6つの方向制御弁は2つの弁グループに分けられ、それぞれの弁グループが1つの油圧ポンプに接続されている。また、油圧ショベルのブーム、アームを駆動するブームシリンダ、アームシリンダは大流量を必要とする場合があるので、各弁グループに1つづつ方向制御弁を設け、2ポンプ合流で駆動できるようにしている。このため、各弁グループには最低4つの方向制御弁があり、図4はそのうちの一方の弁グループを示している。
【0046】
図4(a)及び(b)において、V1〜V4がそれぞれ方向制御弁を含む弁ユニットであり、弁ユニットV2が図1及び図2に示した本発明の制御弁装置に対応し、バルブブロック10を有している。アクチュエータ5は例えばアームシリンダである。バルブブロック10の下部両端にはスプール14(図1参照)両端の受圧部を構成するバネカバー100が取り付けられ、他の弁ユニットV1,V3,V4も同様にバネカバー100が取り付けられている。また、他の弁ユニットV1,V3,V4のバルブブロックの上部両端にはアクチュエータの駆動圧の上限を規制するオーバーロードリリーフ弁101が取り付けられている。そして、ロック弁機構の無い制御弁装置の場合、弁ユニットV2のバルブブロックの上部両端にも同様にオーバーロードリリーフ弁101が取り付けられている。
【0047】
本発明では、従来、弁ユニットV2のバルブブロックの上部両端に取り付けられていた2つのオーバーロードリリーフ弁101の一方を取り外し、この部位にロック弁機構16(図1参照)のパイロット弁部22のバルブブロック30を取り付ける。なお、上述したようにアームシリンダ5に対してはもう一方の弁グループの方向制御弁があるので、取り外したオーバーロードリリーフ弁はその方向制御弁の弁ユニットに取り付ける。
【0048】
このようにオーバーロードリリーフ弁のあった位置にロック弁機構のパイロット弁部を取り付ける場合、この部位はスプールのバネカバー100やオーバーロードリリーフ弁101で囲まれており、パイロット弁部の取り付けスペースは余り大きくとれない。
【0049】
本実施形態では、上記のようにロック弁のパイロット弁部22を小型化できるので、このような取り付けスペースの制約のある部位であっても他の部品と干渉することなく取り付けることができる。
【0050】
また、ノッチ39aが開いたとき、第2ポート35を第3ポート36に連通させるバネ室41を、その部位のバルブブロック30に直接第3ポート(ドレンポート)を設けてタンクにつなげるのではなく、パイロットスプール32内に中空孔43を設け、この中空孔43とドレン室44を介して第3ポートに連通させるので、ドレンポート37がバルブブロック30の上部端面側に位置する。このため、図4に示すようにパイロット弁部22を取り付けるとき、ドレンポート37はバネカバー100のある下側ではなく、障害物の何もない端面側に開口することになり、配管の引き回し等も他の部品と干渉すること無く容易に行える。また、バネ室41及びドレン室44はスプールからの油の漏れをタンクに戻す通常のドレン機能も果たせる。
【0051】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の制御弁装置におけるロック弁機構と同様に、第1ポートを閉じた後、第2ポートを第3ポートに連通させるという順序動作により、パイロット弁部での漏れを最小に防止できると共に、パイロット弁部に無駄な構成要素が存在しないので、パイロット弁部を簡素化、小型化でき、制御弁装置のバルブブロック端面のような取り付けスペースの制約がある場所でも、容易に取り付けることができる。また、無駄な構成要素がないので、製造時の寸法管理箇所が減り、順序動作がより確実に行え、動作の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による制御弁装置の要部を断面で示す図である。
【図2】図1に示す制御弁装置におけるロック弁機構のパイロット弁部の拡大断面図である。
【図3】パイロット弁部の第1ポートと第2ポートとの開閉関係を示す図である。
【図4】ロック弁機構のパイロット弁部の取り付け例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線矢視図である。
【図5】従来のロック弁機構の2つの例を示す図である。
【図6】図5(b)の従来技術に属するロック弁機構の具体的構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
4 油圧ポンプ
5 アクチュエータ
10 バルブブロック
11,12 アクチュエータポート
13 リモート制御装置
14 方向制御弁スプール
15 油通路
16 ロック弁機構
20 シート弁
21 背圧室
22 パイロット弁部
23a〜23d 油通路
30バルブブロック
31 スリーブ
32 パイロットスプール
34 第1ポート
35 第2ポート
36 第3ポート
37 ドレンポート
38 ランド部(第1ランド部)
39 ノッチ付きランド部(第2ランド部)
39a ノッチ
39b 不感帯
40 シート部
41 バネ室
42 バネ
43 中空孔
44 ドレン室
45 ピストン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control valve device, and more particularly to a control valve device that holds a load of an actuator via a lock valve mechanism.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in order to simplify the equipment, hydraulic excavators and the like have been increasing in pressure in hydraulic systems. As pressure increases, the diameter of the hydraulic cylinder can be reduced. On the other hand, leakage from the spool portion of the directional control valve that controls the movement of the hydraulic cylinder becomes a problem. If the leakage amount is the same, the smaller the hydraulic cylinder diameter, the greater the amount of settlement. For this reason, in a hydraulic excavator using a high pressure system, a lock valve mechanism using a seat valve is attached to a direction control valve such as a boom cylinder.
[0003]
FIG. 5 shows two types of lock valve mechanisms currently used. 5A shows a lock valve mechanism for controlling the operation of the
[0004]
5A and 5B, when the
[0005]
When the
[0006]
On the other hand, in the case of FIG. 5B, when the pilot valve 202-2 moves to the position (II), the communication between the bottom side (A) of the
[0007]
Further, as shown in FIG. 5B, there is a lock valve mechanism disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 1-24402 shown in FIG. 6 as a two-way three-way valve as a pilot valve.
[0008]
6, the
[0009]
The pressure in the
[0010]
When opening the
[0011]
Further, when the
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
When the lock valve mechanism shown in FIG. 5 (a) is compared with the lock valve mechanism shown in FIG. 5 (b), when viewed in the pilot valve section, it is compared with the 2-position 3-way valve 202-2 shown in FIG. 5 (b). The two-position two-way valve 202-1 in FIG. 5A can be simplified. However, since the two-position two-way valve 202-1 shown in FIG. 5A operates depending on the differential pressure across the
[0013]
The lock valve mechanism of FIG. 5B does not have such a drawback. Further, when the configuration shown in FIG. 6 is used as the pilot valve portion, the portion where the pressure oil in the
[0014]
In this regard, in the case shown in FIG. 6, after the
[0015]
An object of the present invention is to provide a control valve device having a lock valve mechanism, which has the same function as a conventional control valve device and allows a pilot valve portion to be miniaturized.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, according to the present invention, the valve block is switched by a pair of actuator ports communicating with the actuator and a control signal from a remote control device, and the pair of actuator ports and the hydraulic pump And a spool for controlling communication with the tank and an oil passage on one actuator port side, supply oil to the actuator is circulated, and return oil from the actuator is supplied to the one actuator port from the remote control device. A lock valve mechanism that circulates only when a control signal on the return side is given. The lock valve mechanism opens and closes the oil passage, and the back pressure chamber of the seat valve is connected to the outlet side of the seat valve. And a pilot valve portion that selectively communicates with one of the tanks, the pilot valve portion comprising: (a) A first port connected to the outlet side of the seat valve, a second port connected to the back pressure chamber of the seat valve, a third port connected to the tank, and (b) a first land portion for opening and closing the first port, the second A pilot spool having a second land portion that controls communication between the port and the third port, and a seat portion that opens and closes between the second land portion and the third port; and (c) a first spool of the pilot spool. The first and second land portions open the first port when there is no control signal, and close the seat portion at this time, and when the control signal is given, close the first port and open the seat portion. In addition, in the control valve device that functions so that the second port communicates with the third port after the first port is closed, (d) the second land portion is directly connected to the seat portion; 2 runs Only by forming a notch in the second port side parts, the seat portion, and that forms a dead zone for communicating the second port to the third port after the first port is closed.
[0017]
In the present invention configured as described above, when the pilot spool is moved in the direction to open the seat portion, first, until the first port is closed by the first land portion, the second land portion is insensitive to the second dead zone. remains notch of the land portion is closed, then the first port is closed opens the notch communicates the second port to the third port. For this reason, the same function as the conventional control valve apparatus can be fulfilled.
[0018]
In addition, since the second land portion is directly connected to the seat portion and the seat portion side of the second land portion is a dead zone, there is no useless component as in the conventional control valve device, and the pilot valve portion is simplified. And miniaturization. Furthermore, since the number of dimensional control points during manufacturing is reduced, the sequential operation is more reliable and the operation reliability is improved.
[0019]
(2) In the above (1), preferably, a spring chamber in which a spring for urging the pilot spool in the valve closing direction of the seat portion is disposed on the seat portion side of the pilot spool of the pilot valve portion, and the pilot spool A hollow hole is formed in the spring chamber to communicate with the third port, and the second port communicates with the third port after the first port is closed via the spring chamber and the hollow hole.
[0020]
As a result, the third port or the drain port to which it is connected can be opened to the upper end face side of the pilot valve block, and even if the periphery is restricted such as the position of the end face of the valve block of the control valve device, The pilot valve can be easily attached without worrying about pipe interference.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
In FIG. 1, the control valve device of the present embodiment has a valve block 10 (only a part of which is shown). The
[0023]
In the
[0024]
Locking valve mechanism 16 includes a seat valve 20 for opening and closing the
[0025]
The seat valve 20 has a
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
Further, the
[0030]
2, the notched
[0031]
FIG. 3 shows the relationship between the opening area of the
[0032]
Because of this setting, the
[0033]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
[0034]
When the control signal I is output from the
[0035]
Next, when the output of the control signal I from the
[0036]
On the other hand, on the
[0037]
When the control signal II is output from the
[0038]
The oil discharged from the
[0039]
The operation of the
[0040]
In addition, since the
[0041]
As described above, according to the present embodiment, the communication between the
[0042]
Further, the notched
[0043]
The advantages of downsizing the
[0044]
The hydraulic equipment used in construction machines has many restrictions on the installation space, and the lock valve mechanism that has become necessary due to high pressure is a part that requires a new installation space.
[0045]
FIG. 4 shows an example of attachment of the
[0046]
4 (a) and 4 (b), V1 to V4 are valve units each including a directional control valve, and the valve unit V2 corresponds to the control valve device of the present invention shown in FIGS. 10. The
[0047]
In the present invention, one of the two
[0048]
When the pilot valve portion of the lock valve mechanism is attached at the position where the overload relief valve is located in this way, this portion is surrounded by the
[0049]
In the present embodiment, since the
[0050]
In addition, when the
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the same way as the lock valve mechanism in the conventional control valve device, after the first port is closed, the second port communicates with the third port, so that the leakage at the pilot valve portion is minimized. Since there are no useless components in the pilot valve part, the pilot valve part can be simplified and miniaturized, and it can be easily installed even in places where there are restrictions on the installation space such as the valve block end face of the control valve device. Can be attached. In addition, since there are no useless components, the number of dimensional management points at the time of manufacture is reduced, the sequential operation can be performed more reliably, and the operation reliability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a control valve device according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of a pilot valve portion of a lock valve mechanism in the control valve device shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an open / close relationship between a first port and a second port of a pilot valve portion.
4A and 4B are diagrams showing an example of attachment of a pilot valve portion of a lock valve mechanism, where FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a view taken along line BB in FIG.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing two examples of a conventional lock valve mechanism. FIGS.
6 is a diagram showing an example of a specific configuration of a lock valve mechanism belonging to the prior art of FIG.
[Explanation of symbols]
4
39 Land part with notch (second land part)
Claims (2)
(a)シート弁の出口側につながる第1ポート、シート弁の背圧室につながる第2ポート、タンクにつながる第3ポートと、
(b)前記第1ポートを開閉する第1ランド部、前記第2ポートと第3ポートとの連通を制御する第2ランド部、及びこの第2ランド部と前記第3ポート間を開閉するシート部を有するパイロットスプールとを有し、
(c)前記パイロットスプールの第1及び第2ランド部は、前記制御信号がないときは第1ポートを開き、かつこのとき前記シート部を閉じ、前記制御信号が与えられると、前記第1ポートを閉じ、前記シート部を開けると共に、第1ポートが閉じられた後で前記第2ポートが第3ポートに連通するよう機能する制御弁装置において、
(d)前記第2ランド部を前記シート部に直接接続し、かつこの第2ランド部の第2ポート側にのみノッチを形成し、シート部側には、第1ポートが閉じられた後で第2ポートを第3ポートに連通させる不感帯を形成したことを特徴とする制御弁装置。A valve block, a pair of actuator ports communicating with the actuator, a spool that is switched by a control signal from a remote control device to control communication between the pair of actuator ports and the hydraulic pump and tank, and one actuator port A lock that is provided in the oil passage on the side, allows supply oil to the actuator to circulate, and returns oil from the actuator to circulate only when a control signal is sent from the remote control device to the one actuator port on the return side. A valve mechanism, wherein the lock valve mechanism opens and closes the oil passage, and a pilot valve portion that selectively communicates the back pressure chamber of the seat valve with either the outlet side of the seat valve or the tank; And the pilot valve portion is
(A) a first port connected to the outlet side of the seat valve, a second port connected to the back pressure chamber of the seat valve, a third port connected to the tank,
(B) a first land portion that opens and closes the first port, a second land portion that controls communication between the second port and the third port, and a seat that opens and closes between the second land portion and the third port. A pilot spool having a portion,
(C) The first and second land portions of the pilot spool open the first port when there is no control signal, and close the seat portion at this time, and when the control signal is given, the first port In the control valve device that functions to close the valve, open the seat portion, and the second port communicates with the third port after the first port is closed,
(D) The second land portion is directly connected to the seat portion, and a notch is formed only on the second port side of the second land portion, and the first port is closed on the seat portion side. A control valve device having a dead zone for communicating the second port with the third port.
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