JP4383363B2 - Valve device - Google Patents
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Description
本発明は、バルブハウジングに小容量位置と大容量位置に摺動自在に収容されたスプールが前記小容量位置に操作されることにより、可変容量型油圧モータの駆動回路からのパイロット油圧を前記可変容量型油圧モータの容量調節を行なう油圧アクチュエータに供給し、前記スプールが前記大容量位置に操作されることにより、前記油圧アクチュエータから圧油を排出するように構成し、前記スプールを前記大容量位置に摺動付勢するスプリング、及び、前記スプールが指令回路からの指令油圧によって前記小容量位置に操作されるように前記指令油圧をスプールに供給する指令ポートを備えたバルブ装置に関する。 According to the present invention, the pilot hydraulic pressure from the drive circuit of the variable displacement hydraulic motor can be changed by operating a spool that is slidably accommodated in a small capacity position and a large capacity position in the valve housing to the small capacity position. Supplying to a hydraulic actuator that adjusts the capacity of a displacement type hydraulic motor, and configured to discharge pressure oil from the hydraulic actuator when the spool is operated to the large capacity position, and the spool is configured to be in the large capacity position. The present invention relates to a valve device having a spring that slides and urges the spool, and a command port that supplies the command hydraulic pressure to the spool so that the spool is operated to the small capacity position by a command hydraulic pressure from a command circuit.
上記バルブ装置は、指令回路から指令油圧が供給されると、スプールが小容量位置に切換え操作されてモータ駆動回路からのパイロット油圧を油圧アクチュエータに供給し、この油圧アクチュエータによって可変容量型油圧モータを小容量状態に切換え操作して油圧モータが高速回転で駆動されるようにする。指令油圧の供給が解除されると、スプールが大容量位置に切換え操作されて油圧アクチュエータから油圧を排出し、これによって可変容量型油圧モータを大容量状態に切換え操作して油圧モータが低速回転で駆動されるようにするものである。 In the valve device, when the command hydraulic pressure is supplied from the command circuit, the spool is switched to the small capacity position, and the pilot hydraulic pressure from the motor drive circuit is supplied to the hydraulic actuator. The hydraulic motor is driven at high speed by switching to a small capacity state. When the supply of the command hydraulic pressure is released, the spool is switched to the large capacity position and the hydraulic pressure is discharged from the hydraulic actuator, whereby the variable capacity hydraulic motor is switched to the large capacity state and the hydraulic motor is rotated at a low speed. It is intended to be driven.
この種のバルブ装置において、従来、たとえば特許文献1に示されるように、スプール109の一端側に、有底の軸穴110で成る油室113、及び、軸穴110に摺動可能に挿嵌されたピストン112を設け、スプール109の他端側に、有底穴111で成る受圧室117、及び、有底穴111に摺動可能に挿嵌されたピストン部材116を設けるとともに、スプール109が小容量位置に位置すると、油室113及び受圧室117がパイロットポート105Bに連通されてパイロット管路98を介して主管路4A,4B(駆動回路に相当)に連通し、スプール109が大容量位置に位置すると、油室113が外部指令圧ポート105Aに連通されて指令圧管路59(指令回路に相当)に連通し、受圧室117がパイロットポート105Bに連通されてパイロット管路98を介して主管路4A,4Bに連通するように構成されたものがあった。
Conventionally, in this type of valve device, as shown in
すなわち、スプール109が指令圧管路(指令回路に相当)からの指令油圧によって小容量位置に切換え操作されて油圧モータ3を小容量状態に切換え操作する。そして、油圧モータ3を小容量状態に切り換えた状態にあっても、油圧モータ3の駆動負荷が増大すると、これに伴って主管路4A,4B(油圧モータの駆動回路に相当)の負荷圧が増大して受圧室117に作用するパイロット油圧が増大し、スプール109が大容量位置に切り換え操作されて油圧モータ3を大容量状態に自ずと切り換えるようになったものがあった。 That is, the spool 109 is switched to the small capacity position by the command oil pressure from the command pressure line (corresponding to the command circuit), and the hydraulic motor 3 is switched to the small capacity state. Even when the hydraulic motor 3 is switched to the small capacity state, when the driving load of the hydraulic motor 3 increases, the load pressure of the main pipelines 4A and 4B (corresponding to the hydraulic motor driving circuit) is accordingly increased. In some cases, the pilot hydraulic pressure acting on the pressure receiving chamber 117 increases and the spool 109 is switched to the large capacity position to automatically switch the hydraulic motor 3 to the large capacity state.
また、特許文献1に示されるバルブ装置にあっては、スプール109が小容量位置に位置すると、油室113も受圧室117もパイロットポート105Bに連通されて受圧向きが互いに逆向きになっている油室113の受圧部110Aと、受圧室117の受圧部111Aとにパイロット油圧が作用し、スプール109が大容量位置に位置すると、受圧室117がパイロットポート105Bに連通されて受圧室117の受圧部111Aには主管路からのパイロット油圧が作用するが、油室113がパイロットポート105Bに対して遮断されて油室113の受圧部110Aには主管路からのパイロット油圧が作用しなくなる。そして、油圧モータが小容量状態から大容量状態に切り換わると、これに伴って主管路の負荷圧が若干減少する事態が発生するが、この負荷圧変化が発生しても、受圧室117の受圧部111Aの受圧面積と、油室113の受圧部110Aの受圧面積とが相違することにより、スプールが大容量位置から小容量位置に直ちに切り換わることを回避できるようにパイロット油圧のヒステリシス特性を与えることが可能になったものであった。
Further, in the valve device disclosed in
従来の技術を採用した場合、スプールを大容量位置に摺動付勢するスプリングを収容する専用のばね室を設けることから、バルブ装置が大型になっていた。 When the conventional technique is employed, the valve device is large because a dedicated spring chamber is provided to accommodate a spring that slidably biases the spool to a large capacity position.
本発明の目的は、油圧モータの小容量状態から大容量状態への自動速度切換えが行なわれ、かつ、この切換えのためのパイロット油圧に上記ヒステリシス特性を与えることができるものでありながらコンパクトに得ることができるバルブ装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to obtain a compact, while automatic speed switching from a small capacity state to a large capacity state of a hydraulic motor is performed, and the above-mentioned hysteresis characteristic can be given to a pilot oil pressure for this switching. An object of the present invention is to provide a valve device that can be used.
本第1発明にあっては、バルブハウジングに小容量位置と大容量位置に摺動自在に収容されたスプールが前記小容量位置に操作されることにより、可変容量型油圧モータの駆動回路からのパイロット油圧を前記可変容量型油圧モータの容量調節を行なう油圧アクチュエータに供給し、前記スプールが前記大容量位置に操作されることにより、前記油圧アクチュエータから圧油を排出するように構成し、前記スプールを前記大容量位置に摺動付勢するスプリング、及び、前記スプールが指令回路からの指令油圧によって前記小容量位置に操作されるように前記指令油圧をスプールに供給する指令ポートを備えたバルブ装置において、
前記スプールの摺動方向での一端側に、スプール一端面に開口した有底の小径油室穴、及び、前記小径油室穴に摺動自在に挿入された小径ピストンを設け、
前記スプールの摺動方向での他端側に、スプール他端面に開口した有底で、かつ前記小径油室穴よりも大径の大径油室穴、及び、前記大径油室穴に摺動自在に挿入された大径ピストンを設け、
前記スプールが前記小容量位置に位置すると、前記大径油室穴及び前記小径油室穴が前記駆動回路からのパイロット油圧をスプールに供給するパイロットポートに連通され、前記スプールが前記大容量位置に位置すると、前記大径油室穴が前記パイロットポートに連通され、前記小径油室穴がドレンポートに連通されるように構成し、
前記指令ポートを、スプールの前記小径油室穴が位置する側での端面に対して指令油圧を供給する状態で前記バルブハウジングに設け、
前記スプリングを、前記大径油室穴の内部でスプールに対して付勢作用するように前記大径油室穴に配置し、
前記スプールが前記大容量位置に位置した状態において前記小径油室穴と前記ドレンポートとを連通させる貫通孔を前記スプールに設け、
前記小径ピストンの前記小径油室穴の底部側に位置する端部を、この端部以外の部分よりも外径が小さい小径端部に構成し、
前記スプールが前記大容量位置に位置した状態において、前記小径ピストンの前記小径端部が前記小径油室穴の底部に当接するように、かつ前記小径ピストンの前記小径端部の外周面が前記貫通孔の前記小径油室穴に臨む開口の全体にわたって対向するように構成してある。
In the first aspect of the invention, the spool that is slidably accommodated in the valve housing at the small capacity position and the large capacity position is operated to the small capacity position, so that the variable displacement hydraulic motor drive circuit The pilot hydraulic pressure is supplied to a hydraulic actuator that adjusts the capacity of the variable displacement hydraulic motor, and the spool is operated to the large capacity position to discharge pressure oil from the hydraulic actuator, and the spool And a valve device comprising a command port for supplying the command oil pressure to the spool so that the spool is operated to the small capacity position by a command oil pressure from a command circuit. In
On the one end side in the sliding direction of the spool, a bottomed small diameter oil chamber hole opened on one end surface of the spool, and a small diameter piston slidably inserted into the small diameter oil chamber hole,
The other end side in the sliding direction of the spool is slid into the large-diameter oil chamber hole having a bottom and opened to the other end surface of the spool and larger in diameter than the small-diameter oil chamber hole, and the large-diameter oil chamber hole. Provide a large-diameter piston inserted freely,
When the spool is positioned at the small capacity position, the large-diameter oil chamber hole and the small-diameter oil chamber hole are communicated with a pilot port that supplies pilot oil pressure from the drive circuit to the spool, and the spool is positioned at the large capacity position. When positioned, the large-diameter oil chamber hole is communicated with the pilot port, and the small-diameter oil chamber hole is communicated with a drain port.
The command port is provided in the valve housing in a state in which command hydraulic pressure is supplied to an end surface of the spool on the side where the small-diameter oil chamber hole is located,
The spring is disposed in the large-diameter oil chamber hole so as to urge the spool inside the large-diameter oil chamber hole ,
A through hole is provided in the spool for communicating the small-diameter oil chamber hole and the drain port in a state where the spool is located at the large capacity position,
An end portion located on the bottom side of the small-diameter oil chamber hole of the small-diameter piston is configured as a small-diameter end portion having an outer diameter smaller than a portion other than the end portion,
In a state where the spool is located at the large capacity position, the small diameter end portion of the small diameter piston is in contact with the bottom portion of the small diameter oil chamber hole, and the outer peripheral surface of the small diameter end portion of the small diameter piston is the through hole. It is configured so as to face the entire opening facing the small-diameter oil chamber hole of the hole .
すなわち、指令油圧が供給されると、スプールの小径油室穴が位置する側に指令油圧が作用してスプールが小容量位置に切換え操作され、モータ駆動回路からのパイロット油圧を油圧アクチュエータに供給してこの油圧アクチュエータに油圧モータの小容量状態への切換えを行なわせる。この状態にあると、小径油室穴及び大径油室穴がパイロットポートに連通されて小径油室穴及び大径油室穴にモータ駆動回路からのパイロット油圧が作用し、小径油室穴と大径油室穴とは、受圧向きが互いに逆向きになり、かつ、大径油室穴の受圧面積が小径油室穴の受圧面積よりも大になった関係にあることから、油圧モータの駆動負荷が増大してパイロット油圧が増大し、これによってスプリングによる付勢力と大径油圧室穴に作用するパイロット油圧とによって発生するスプール操作力が、指令油圧からの指令油圧と小径油圧室穴に作用するパイロット油圧とによって発生するスプール操作力よりも大になると、この操作力差のためにスプールが大容量位置に切換え操作され、油圧アクチュータから圧油を排出して油圧アクチュータに油圧モータの大容量状態への切換えを行なわせる。スプールが大容量位置になると、大径油室穴がパイロットポートに連通されて大径油室穴にはモータ駆動回路からのパイロット油圧が作用するが、小径油室穴がドレンポートに連通されて小径油室穴にはモータ駆動回路からのパイロット油圧が作用しなくなり、油圧モータが小容量状態から大容量状態に変化してモータ駆動回路の負荷圧が若干減少しても、かつ、スプールに指令油圧が作用していても、スプリングによる付勢力と大径油圧室穴に作用するパイロット油圧とによって発生するスプール操作力が、指令油圧によるスプール操作力よりも大になったままになって、スプールが小容量位置に切換え操作されないものである。 In other words, when the command oil pressure is supplied, the command oil pressure is applied to the side of the spool where the small-diameter oil chamber hole is located, the spool is switched to the small capacity position, and the pilot oil pressure from the motor drive circuit is supplied to the hydraulic actuator. The lever hydraulic actuator is switched to a small capacity state of the hydraulic motor. In this state, the small-diameter oil chamber hole and the large-diameter oil chamber hole communicate with the pilot port, and the pilot oil pressure from the motor drive circuit acts on the small-diameter oil chamber hole and the large-diameter oil chamber hole. The large-diameter oil chamber hole has a relationship in which the pressure receiving directions are opposite to each other and the pressure-receiving area of the large-diameter oil chamber hole is larger than the pressure-receiving area of the small-diameter oil chamber hole. As the driving load increases, the pilot hydraulic pressure increases, so that the spool operating force generated by the urging force of the spring and the pilot hydraulic pressure acting on the large-diameter hydraulic chamber hole is applied to the command hydraulic pressure from the command hydraulic pressure and the small-diameter hydraulic chamber hole. When the spool operating force generated by the operating pilot oil pressure becomes larger, the spool is switched to the large capacity position due to this operating force difference, and the hydraulic oil is discharged from the hydraulic actuator to the hydraulic actuator. To perform the switching to the large capacity state of the pressure motor. When the spool is in the large capacity position, the large-diameter oil chamber hole communicates with the pilot port, and pilot oil pressure from the motor drive circuit acts on the large-diameter oil chamber hole, but the small-diameter oil chamber hole communicates with the drain port. The pilot oil pressure from the motor drive circuit does not act on the small-diameter oil chamber hole, and even if the hydraulic motor changes from a small capacity state to a large capacity state and the load pressure on the motor drive circuit slightly decreases, a command is sent to the spool. Even if the hydraulic pressure is applied, the spool operating force generated by the urging force of the spring and the pilot hydraulic pressure acting on the large-diameter hydraulic chamber hole remains larger than the spool operating force of the command hydraulic pressure. Is not switched to the small capacity position.
また、大径油室穴をスプリング収容室に利用するように大径油室穴に配置したスプリングによってスプールを大容量位置に摺動付勢したものである。 Further, the spool is slid and urged to a large capacity position by a spring disposed in the large diameter oil chamber hole so that the large diameter oil chamber hole is used for the spring accommodating chamber.
従って、本第1発明によれば、スプールを指令油圧によって小容量位置に操作して油圧モータを小容量状態にしていても、油圧モータの駆動負荷が大径油室穴や小径油室穴の穴径などによって設定される設定負荷に増大すると、モータ駆動回路のパイロット油圧によってスプールが大容量位置に切換え操作されて油圧モータが大容量状態に自ずと切換え操作され、かつ、油圧モータが大容量状態に切り換わるに伴ってモータ駆動回路の負荷圧が若干減少してもスプールが小容量位置に戻らないようにパイロット油圧のヒステリシス特性を与えることができ、油圧モータの速度切換えのための特別な手間を掛けなくとも油圧モータを変速駆動することができ、しかも、油圧モータの容量変化に伴ってスプールが切り換わるハンチングの発生を回避した安定な状態で変速を行なわせることができる。それでありながら、スプリングを収容する専用のばね室が不要なコンパクトな状態に得てバルブ装置を小スペースでも配置することができるなど有利である。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, even when the spool is operated to the small capacity position by the command hydraulic pressure and the hydraulic motor is in the small capacity state, the driving load of the hydraulic motor is not limited to the large diameter oil chamber hole or the small diameter oil chamber hole. When the set load is increased depending on the hole diameter, etc., the spool is switched to the large capacity position by the pilot hydraulic pressure of the motor drive circuit, the hydraulic motor is automatically switched to the large capacity state, and the hydraulic motor is in the large capacity state. When the load pressure of the motor drive circuit is slightly reduced as the motor switches to, a hysteresis characteristic of the pilot hydraulic pressure can be given so that the spool does not return to the small capacity position, and there is a special effort for switching the speed of the hydraulic motor. It is possible to drive the hydraulic motor without changing the speed, and to reduce the occurrence of hunting that causes the spool to change as the capacity of the hydraulic motor changes. It is possible to perform the shift in the stable state. Nevertheless, it is advantageous that a dedicated spring chamber for accommodating the spring can be obtained in a compact state and the valve device can be arranged in a small space.
本第2発明にあっては、本第1発明の構成において、前記バルブハウジングのスプール室のスプール摺動方向での両端側を閉じる蓋体を、バルブハウジングに脱着自在に装着してある。 According to the second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the lid that closes both ends in the spool sliding direction of the spool chamber of the valve housing is detachably attached to the valve housing.
すなわち、蓋体を取り外すことにより、バルブハウジングのスプール室の両端側や一端側が開放されるものである。 That is, by removing the lid, both end sides and one end side of the spool chamber of the valve housing are opened.
従って、本第2発明によれば、蓋体を取り外すだけで容易にスプール室の両端側や一端側を開放して点検や清掃などのメンテナンスを能率よく行なうことができる。 Therefore, according to the second aspect of the present invention, maintenance such as inspection and cleaning can be performed efficiently by easily opening both ends and one end of the spool chamber simply by removing the lid.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、左右一対のクローラ式走行装置1、及び、ドーザ2を備えた走行機体3に、原動部4及び運転部5を備えた旋回台6を旋回操作自在に設けるとともに、前記旋回台6の前端部にブラケット7を介してバックホウ装置8を連結して、ドーザ付きバックホウを構成してある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a traveling table 3 including a pair of left and right crawler traveling
前記左右の走行装置1,1は、トラックフレーム10の後端部に設けた油圧モータ11によってクローラ駆動輪体12を駆動することによって駆動されるように構成し、各走行装置1の前記油圧モータ11を、油圧アクチュエータの一例としての油圧変速シリンダ13(図2参照)によって小容量状態(高速状態)と大容量状態(低速状態)に切換え操作自在な可変容量型の油圧モータに構成するとともに、各走行装置1の前記油圧モータ11を駆動するための油圧駆動装置を、図2に示す如く構成してある。
The left and right
すなわち、各走行装置1の前記油圧モータ11を駆動するための油圧駆動装置は、前記原動部4にエンジン14によって駆動されるように構成して設けた油圧ポンプ21からの圧油によって油圧モータ11を駆動する駆動回路20、油圧モータ11の前記変速シリンダ13に変速油路30を介して出力ポート41が接続されたバルブ装置V、このバルブ装置Vに接続された指令回路31とパイロット駆動油路32とパイロット油路33、前記バルブ装置Vを前記スリーブジョイン34を介してタンク35に接続しているドレン油路36を備えて構成してある。
That is, the hydraulic drive device for driving the hydraulic motor 11 of each
前記駆動回路20は、旋回台6の旋回軸芯部に位置する前記スリーブジョイント34を備えた一対のモータ駆動油路22,22を介して油圧モータ11に接続された制御弁23、制御弁23に給油路24を介して接続された前記油圧ポンプ21、制御弁23に接続された排油路25、前記一対のモータ駆動油路22,22の前記スリーブジョイント34と油圧モータ11の間に介装されたカウンターバランス弁26などを備えて構成してあり、制御弁23が前進状態又は後進状態に切換え操作されると、前記油圧ポンプ21がタンク35から作動油を吸引して発生させた圧油を給油路24及び制御弁23を介して前記一対のモータ駆動油路22,22の一方に供給し、これに伴ってカウンターバランス弁26の一対のパイロット油路26aの一方に作用するモータ駆動油路22からのパイロット油圧のためにカウンターバランス弁26が前進側又は後進側の操作位置に切り換わって制御弁23からの圧油を油圧モータ11に供給し、油圧モータ11からの排油を前記一対のモータ駆動油路22,22の他方によって制御弁23に戻してこの制御弁23から排油路25を介してタンク35に戻し、これによって油圧モータ11を制御弁23の操作位置に対応した前進側や後進側に駆動する。制御弁23が中立状態に切換え操作されると、制御弁23によって一対のモータ駆動油路22,22を排油路25に連通させ、これに伴ってカウンターバランス弁26が一対のスプリング26bのために中立状態に切り換わり、これによって油圧モータ11を停止させるとともにカウンターバランス弁26によって停止状態にロックする。
The
パイロット駆動油路32は、バルブ装置Vの入力ポート42に連通されたバルブ側油路32a、このバルブ側油路32aに出力側が連通されたシャトル弁32b、このシャトル弁32bの一方の入力側を前記一対のモータ駆動油路22,22の一方のカウターバランス弁26と油圧モータ11の間に連通させている駆動回路側油路32c、前記シャトル弁32bの他方の入力側を前記一対のモータ駆動油路22,22の他方のカウンターバランス弁26と油圧モータ11の間に連通させている駆動回路側油路32cを備えて構成してあり、駆動回路20の一対のモータ駆動油路22,22のうちの負荷圧が高い方のモータ駆動油路22からパイロット油圧を取り出してバルブ装置Vの入力ポート42に供給する。
The pilot
パイロット油路33は、バルブ装置Vのパイロットポート43を前記カウンターバランス弁26の出力ポート26cに連通させている。カウンターバランス弁26の前記出力ポート26cは、カウンターバランス弁26が前進状態や後進状態に切り換えられると、一対のモータ駆動油路22,22のうちの制御弁23からの圧油を油圧モータ11に供給する方のモータ駆動油路22に連通されるようになっている。これにより、パイロット油路33は、油圧モータ11の駆動状態において、駆動回路20の一対のモータ駆動油路22,22のうちの油圧モータ11に圧油供給する方のモータ駆動油路22からパイロット油圧を取り入れてバルブ装置Vのパイロットポート43に供給する。
The
ドレン油路36は、バルブ装置Vの第1ドレンポート44と第2ドレンポート45(図3参照)をタンク35に連通させており、バルブ装置Vの第1及び第2ドレンポート44,45から排出された圧油をタンク35に戻すようになっている。
The
指令回路31には、この指令回路31の一端側に接続された速度選択弁37、速度選択弁37の入力ポートに給油路38aを介して接続された油圧ポンプ39などを備えてある。速度選択弁37が高速状態Hに切換え操作されると、指令回路31は、給油路38aに連通されて油圧ポンプ39からの指令油圧をバルブ装置Vの指令ポート46に供給し、速度選択弁37が低速状態Lに切換え操作されると、指令回路31は、排油路38bに連通されてバルブ装置Vから指令油圧をタンク35に排出する。
The
図3などに示すように、バルブ装置Vは、スプール室47及びこのスプール室47の両端側を閉じている蓋体63,64を備えたバルブハウジング40、このバルブハウジング40の前記スプール室47に摺動自在に収容されたスプール50、スプール50の摺動方向での一端側にスプール一端面51に開口する状態で設けた有底の小径油室穴52に挿入された小径ピストン60、スプール50の摺動方向での他端側にスプール他端面53に開口する状態で設けるとともに前記小径油室穴52の直径よりも大の直径を備えた大径油室穴54に挿入された大径ピストン61及びコイル形スプリング62を備えて構成してある。
As shown in FIG. 3 and the like, the valve device V includes a spool chamber 47 and a
スプール50は、スプール50の軸芯に沿う方向に摺動操作されると、図4に示す如くスプール50の小径油室穴52が位置する側での前記端面51、及び、小径ピストン60の端面がスプール室47の一端側を閉じている前記蓋体63の端面に当接して受け止められた大容量位置VLと、図3に示す如くスプール50の大径油室穴54が位置する側での端面53がスプール室47の他端側を閉じている前記蓋体64の端面に当接して受け止められた小容量位置VHとに切り換わるようになっている。
When the
小径ピストン60は、スプール50の前記小径油室穴52のスプール一端面51での開口を閉じるように構成して小径油室穴52に摺動自在に挿入されている。大径ピストン61は、スプール50の前記大径油室穴54のスプール他端面53での開口を閉じるように構成して大径油室穴53に摺動自在に挿入されている。スプリング62は、このスプリング62の一端側が大径油室穴54の底部に当接し、他端側が前記大径ピストン61に当接する状態で大径油室穴54の内部に配置されていて、大径ピストン61を介して蓋体64を反力部材として大径油室穴54の内部でスプール50に対して付勢作用するようになっており、スプール50がスプリング62によって前記大容量位置VLに摺動付勢されるようになっており、かつ、スプール50が摺動操作されるに伴い、小径ピストン60が小径油室穴60に供給される油圧などのために小径油室穴60に対して出退し、大径ピストン61が大径油室穴54に供給される油圧やスプリング62などのために大径油室穴54に対して出退するようになっている。
The
バルブ装置Vの前記第1ドレンポート44に連通するように構成するとともにスプール室内壁の全周囲にわたる環状に形成した第1ドレン環状溝44a、バルブ装置Vの前記パイロットポート43に連通するように構成するとともにスプール室内壁の全周囲にわたる環状に形成したパイロット環状溝43a、バルブ装置Vの前記入力ポート42に連通するように構成するとともにスプール室内壁の全周囲にわたる環状に形成した入力環状溝42a、バルブ装置Vの前記出力ポート41に連通するように構成するとともにスプール室内壁の全周囲にわたる環状に形成した出力環状溝41a、バルブ装置Vの前記第2ドレンポート45に連通するように構成するとともにスプール室内壁の全周囲にわたる環状に形成した第2ドレン環状溝45aを、スプール摺動方向に並べてスプール室内壁に設けてある。
It is configured to communicate with the
図3に示すように、スプール50が前記小容量位置VHに位置されると、スプール50のランド55aが前記第1ドレン環状溝44aに対応し、第1ドレンポート44が閉じられる。また、スプール50の外周面側にスプール全周囲にわたる環状に形成して設けたスプール環状溝56及び57が前記パイロット環状溝43aに対応し、前記小径油室穴52がスプール50の周方向での複数箇所に小径油室穴52に連通する状態で設けた貫通孔で成る油路56a、前記スプール環状溝56、パイロット環状溝43aを介して前記パイロットポート43に連通され、前記大径油室穴54がスプール50の周方向での複数箇所に大径油室穴54に連通する状態で設けた貫通孔で成る油路57a、前記スプール環状溝57、パイロット環状溝43aを介して前記パイロットポート43に連通される。さらに、スプール50の外周面側にスプール全周囲にわたる環状に形成して設けたスプール環状溝58が前記入力環状溝42a及び前記出力環状溝41aに対応し、入力ポート42が入力環状溝42a、スプール環状溝58、出力環状溝41aを介して出力ポート41に連通されるようになっている。
As shown in FIG. 3, when the
図4に示すように、スプール50が前記大容量位置VLに位置されると、前記スプール環状溝56が第1ドレン環状溝44aに対応し、小径油室穴52が前記油路56a、スプール環状溝56、第1ドレン環状溝44aを介して第1ドレンポート44に連通される。また、前記スプール環状溝57がパイロット環状溝43aに対応し、大径油室穴54が前記油路57a、スプール環状溝57、パイロット環状溝43aを介してパイロットポート43に連通される。さらに、スプール50のランド55bがパイロット環状溝43aと入力環状溝42aの間に、スプール50のランド55cが入力環状溝42aと出力環状溝41aの間にそれぞれ対応し、入力ポート42が閉じられる。さらに、スプール50の他端側の小径部55dが出力環状溝41aに対応し、出力ポート41が出力環状溝41a、スプール小径部55dとスプール室内壁の間を介して第2ドレンポート45に連通されるようになっている。さらに、小径ピストン60の小径油室穴52の底部側に位置する小径端部60aの外周面が、油路56aの小径油室穴52に臨む開口に対向する。
As shown in FIG. 4, when the
図4に示すように、バルブ装置Vの前記指令ポート46は、スプール室47の一端側の前記蓋体63に設けたスプール軸芯に沿う方向の貫通孔で成っていて、スプール50の軸芯に沿う方向に向かってスプール室47に開口した状態でバルブハウジング40に設けた状態になっている。図4,5に示すように、前記蓋体63のスプール室内に位置する端面に、放射状に並んだ複数の油路溝65を設けるとともに、各油路溝65は、指令ポート46に連通していて、指令ポート46からの指令油圧をスプール50の一端面51、及び、小径ピストン60の端面に供給するようになっている。これにより、指令ポート46は、前記指令回路31からの指令油圧をスプール50の前記小径油室穴52が位置する側での端面51、及び、小径ピストン60の端面に供給する。
As shown in FIG. 4, the
スプール50が小容量位置VHに位置した状態では、スプール50の小径油室穴52が位置する側での端面51が蓋体63から離れ、かつ、小径ピストン60が小径油室穴52の底部から離れることから、スプール50は、スプール端面51の全体で指令ポート46からの指令油圧を受けることになる。これに対し、スプール50が大容量位置VLに位置した状態では、スプール50の端面51及び小径ピストン60の端面が蓋体63に当接し、スプール50の端面51及び小径ピストン60の端面のうち、前記各油路溝65に対応した部分でのみ指令ポート46からの指令油圧を受けることになり、スプール50が大容量位置VLに位置した場合と小容量位置VHに位置した場合とでは、スプール50の指令油圧を受ける受圧面積は相違する。スプール50が小容量位置VHに位置した場合にスプール50が指令油圧を受ける受圧面積をS1とし、スプール50が大容量位置VLに位置した場合にスプール50が指令油圧を受ける受圧面積をSαとし、小径油室穴52の底部で成る受圧部52aの受圧面積をS2とし、大径油室穴54の底部で成る受圧部54aの受圧面積をS3とし、指令回路31からの指令油圧の油圧をPSとし、駆動回路20からのパイロット油圧の油圧をPKとし、スプリング62の付勢力の大きさをFSとすると、小径油室穴52の底部で成る受圧部52aの受圧方向と、大径油室穴54の底部で成る受圧部54aの受圧方向とが互いに逆向きになっており、小径油室穴52と大径油室穴54の穴径差によって大径油室穴54の受圧面積S3が小径油室穴52の受圧面積S2よりも大になっていることから、スプール50が小容量位置VHに操作された状態においては、指令回路31からの指令油圧PSのために、スプール50をA方向(図3参照)に押圧するべく作用するスプール操作力A1=PS×S1が発生し、駆動回路20からのパイロット油圧とスプリング62のために、スプール50をB方向(図3参照)に押圧するべく作用するスプール操作力B1=PK×(S3−S2)+FSが発生する。そして、スプール50が大容量位置VLに操作された状態においては、指令回路31からの指令油圧PSのために、スプール50をA方向に押圧するべく作用するスプール操作力A2=PS×Sαが発生し、駆動回路20からのパイロット油圧とスプリング62のために、スプール50をB方向に押圧するべく作用するスプール操作力B2=PK×S3+FSが発生する。
In the state where the
油圧モータ11の駆動負荷が増大して駆動回路20の負荷圧が増大し、これによって発生するスプール操作力B1がスプール操作力A1よりも大になると、駆動回路20からのパイロット油圧のためにスプール50が小容量位置VHから大容量位置VLに切換え操作され、この後、駆動回路20の負荷圧が減少して発生するスプール操作力B2がスプール操作力A2よりも小になると、スプール50が大容量位置VLから小容量位置VHに戻し操作される。負荷圧増大のためにスプール50が小容量位置VHから大容量位置HLに切換えられることによって駆動回路20の負荷圧が若干減少しても、このときに発生するスプール操作力B2がスプール操作力A2よりも大になったままになって、この負荷圧減少のためにスプール50が小容量位置VHに戻されることがないパイロット油圧のヒステリシス特性を与えるように小径油室穴52と大径油室穴54の受圧面積S2,S3の差、スプール端面51の受圧面積S1、スプール50の受圧面積Sαなどを設定してある。
When the drive load of the hydraulic motor 11 increases and the load pressure of the
つまり、制御弁23を前進状態又は後進状態に切換え操作すると、油圧ポンプ21からの圧油が制御弁23から油圧モータ11に供給され、油圧モータ11が制御弁23の操作位置に対応した前進側や後進側に駆動されて走行装置1を前進側や後進側に駆動し、走行機体が前進又は後進走行する。
That is, when the
このとき、速度選択弁37を低速状態Lに操作してあると、この速度選択弁37がバルブ装置Vから指令油圧を排出してバルブ装置Vのスプール50がスプリング62によって大容量位置VLに切換え操作され、バルブ装置Vが変速シリンダ13の圧油を変速油路30によって出力ポート41に流動させて出力ポート41から第2ドレンポート45に流動させ、第2ドレンポート45からドレン油路36に流動させてタンク35に排出して変速シリンダ13を低速側に操作し、変速シリンダ13が油圧モータ11を大容量状態に操作する。これにより、油圧モータ11が低速回転するように駆動されて走行装置1を高トルクで駆動する。
At this time, if the
これに対し、速度選択弁37を高速状態Hに操作してあると、この速度選択弁37が油圧ポンプ39からの指令油圧をバルブ装置Vの指令ポート46に供給してバルブ装置Vのスプール50が指令ポート46からの指令油圧によってスプリング62に抗して小容量位置VHに切換え操作され、バルブ装置Vが駆動回路20の一方の駆動油路22からパイロット駆動油路32によって入力ポート42に供給されたパイロット圧油を出力ポート41から変速油路30を介して変速シリンダ13に供給して変速シリンダ13を高速側に操作し、変速シリンダ13が油圧モータ11を小容量状態に操作する。これにより、油圧モータ11が高速回転するように駆動されて走行装置1を高速駆動する。
このとき、駆動回路20のカウンターバランス弁26からのパイロット油圧がパイロット油路33によってバルブ装置Vのパイロットポート43に供給されてこのパイロットポート43からスプール50の小径油圧室52及び大径油圧室54に供給されて小径油圧室52の受圧部52a及び大径油圧室54の受圧部54aに作用し、油圧モータ11の駆動負荷が増大して駆動回路20の負荷圧が小径油室穴52と大径油室穴54の受圧面積差などによって設定される設定高圧以上に増大すると、バルブ装置Vのスプール50が駆動回路20のカウンターバランス弁26からのパイロット油圧のために大容量位置VLに切換え操作されてバルブ装置Vが変速シリンダ13を低速側に切換え操作し、油圧モータ11が変速シリンダ13によって大容量状態に切換え操作されて低速回転で駆動されるようになり、走行装置1が高速駆動から低速駆動に自ずと切り換わって高トルクで駆動されるようになる。この場合、油圧モータ11が小容量状態から大容量状態に切換え操作されるに伴って駆動回路20の負荷圧が若干減少するが、スプール50が大容量位置VLに切り換わると駆動回路20のカウンターバランス弁26からのパイロット油圧がスプール50の大径油圧室54には作用するが小径油圧室52には作用しないことや、スプール50の前記受圧面積Sαが受圧面積S1よりも小さいことなどにより、負荷圧が若干減少してもスプール50が小容量位置VHに直ちに戻るハンチングが発生せず、負荷圧がスプール50を大容量位置VLに切り換えたときの高圧よりも低圧に減圧すれば、スプール50が小容量位置VHに戻り、油圧モータ11が高速回転駆動される状態に戻って走行装置1が高速駆動される状態に戻る。
On the other hand, when the
At this time, pilot hydraulic pressure from the
図3などに示すように、バルブハウジング40のスプール室47の一端側を閉じている前記蓋体63、及び他端側を閉じている前記蓋体64は、組み付けねじ部63a,64aによってバルブハウジング40に脱着自在に装着してある。
すなわち、バルブ装置Vを点検や清掃するなどのメンテナンスを行なうに当たり、蓋体63や64を取り外すことにより、スプール室47の一端側や両端側を容易に開放することができる。
As shown in FIG. 3 and the like, the
That is, when performing maintenance such as inspection and cleaning of the valve device V, one end side and both end sides of the spool chamber 47 can be easily opened by removing the
11 油圧モータ
13 油圧アクチュエータ
20 駆動回路
31 指令回路
40 バルブハウジング
43 パイロットポート
44 ドレンポート
46 指令ポート
47 スプール室
50 スプール
51 スプール一端面
52 小径油室穴
53 スプール他端面
54 大径油室穴
56a 貫通孔
60 小径ピストン
60a 小径ピストンの小径端部
61 大径ピストン
62 スプリング
63,64 蓋体
VH スプールの小容量位置
VL スプールの大容量位置
11
56a through
60a Small-diameter end 61 of small-diameter piston Large-
Claims (2)
前記スプールの摺動方向での一端側に、スプール一端面に開口した有底の小径油室穴、及び、前記小径油室穴に摺動自在に挿入された小径ピストンを設け、
前記スプールの摺動方向での他端側に、スプール他端面に開口した有底で、かつ前記小径油室穴よりも大径の大径油室穴、及び、前記大径油室穴に摺動自在に挿入された大径ピストンを設け、
前記スプールが前記小容量位置に位置すると、前記大径油室穴及び前記小径油室穴が前記駆動回路からのパイロット油圧をスプールに供給するパイロットポートに連通され、前記スプールが前記大容量位置に位置すると、前記大径油室穴が前記パイロットポートに連通され、前記小径油室穴がドレンポートに連通されるように構成し、
前記指令ポートを、スプールの前記小径油室穴が位置する側での端面に対して指令油圧を供給する状態で前記バルブハウジングに設け、
前記スプリングを、前記大径油室穴の内部でスプールに対して付勢作用するように前記大径油室穴に配置し、
前記スプールが前記大容量位置に位置した状態において前記小径油室穴と前記ドレンポートとを連通させる貫通孔を前記スプールに設け、
前記小径ピストンの前記小径油室穴の底部側に位置する端部を、この端部以外の部分よりも外径が小さい小径端部に構成し、
前記スプールが前記大容量位置に位置した状態において、前記小径ピストンの前記小径端部が前記小径油室穴の底部に当接するように、かつ前記小径ピストンの前記小径端部の外周面が前記貫通孔の前記小径油室穴に臨む開口の全体にわたって対向するように構成してあるバルブ装置。 A spool that is slidably accommodated in a small-capacity position and a large-capacity position in the valve housing is operated to the small-capacity position, whereby pilot hydraulic pressure from the drive circuit of the variable-capacity hydraulic motor is supplied to the variable-capacity hydraulic motor. The hydraulic actuator is configured to discharge the pressure oil from the hydraulic actuator when the spool is operated to the large capacity position, and the spool is slid to the large capacity position. A valve device comprising a spring for energizing, and a command port for supplying the command hydraulic pressure to the spool so that the spool is operated to the small capacity position by a command hydraulic pressure from a command circuit;
On the one end side in the sliding direction of the spool, a bottomed small diameter oil chamber hole opened on one end surface of the spool, and a small diameter piston slidably inserted in the small diameter oil chamber hole,
The other end side in the sliding direction of the spool has a bottomed opening that opens to the other end surface of the spool and slides into the large-diameter oil chamber hole having a larger diameter than the small-diameter oil chamber hole and the large-diameter oil chamber hole. A large-diameter piston inserted freely,
When the spool is positioned at the small capacity position, the large-diameter oil chamber hole and the small-diameter oil chamber hole are communicated with a pilot port that supplies pilot oil pressure from the drive circuit to the spool, and the spool is positioned at the large capacity position. When positioned, the large-diameter oil chamber hole is communicated with the pilot port, and the small-diameter oil chamber hole is communicated with a drain port.
The command port is provided in the valve housing in a state in which command hydraulic pressure is supplied to an end surface of the spool on the side where the small-diameter oil chamber hole is located,
The spring is disposed in the large-diameter oil chamber hole so as to urge the spool inside the large-diameter oil chamber hole ,
A through hole is provided in the spool for communicating the small-diameter oil chamber hole and the drain port in a state where the spool is located at the large capacity position,
An end portion located on the bottom side of the small-diameter oil chamber hole of the small-diameter piston is configured as a small-diameter end portion having an outer diameter smaller than a portion other than the end portion,
In a state where the spool is located at the large capacity position, the small diameter end portion of the small diameter piston is in contact with the bottom portion of the small diameter oil chamber hole, and the outer peripheral surface of the small diameter end portion of the small diameter piston is the through hole. A valve device configured to face the entire opening of the hole facing the small-diameter oil chamber hole .
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