JP6541545B2 - ロードセンシング回路とそのバルブ構造 - Google Patents

Description

この発明は、複数の回路系統を備えたロードセンシング回路とそのバルブ構造に関する。

特許文献１に示すように、可変容量型ポンプに、アクチュエータを制御する制御バルブを接続するとともに、これら可変容量型ポンプと前記制御バルブとの接続過程にアンロードバルブを設けたロードセンシング回路は従来から知られている。

このようなロードセンシング回路に対して、一対の可変容量型ポンプと、複数の制御バルブを設けた一対の回路系統とを備え、それぞれの可変容量型ポンプに、回路系統を接続するロードセンシング回路も従来から知られている。
この従来のロードセンシング回路を示したのが図３であり、その回路をマニホールド化したのが図４である。

この従来のロードセンシング回路は、第１バルブブロック１に、図示していない一対の可変容量型ポンプに接続したポンプポート２，３を形成するとともに、一方のポンプポート２は一方の回路系統に接続し、他方のポンプポート３は他方の回路系統に接続している。
なお、前記一方の回路系統は、第２，３バルブブロック４，５に設けた制御バルブ６，７を主要素にし、他方の回路系統は、第４バルブブロック８に設けた制御バルブ９を主要素にしてなる。

そして、前記第１バルブブロック１には、一対のポンプポート２，３を連通させたり、あるいはそれらの連通を遮断したりする切換バルブ１０を設けている。この切換バルブ１０は、図示の上側位置にあるとき連通状態を保ち、一対の可変容量型ポンプの吐出流体を合流させて、それぞれの回路系統における制御バルブに導く。

一方、切換バルブ１０が図面下側位置にあるとき遮断状態を保ち、一対の回路系統のそれぞれに、前記各可変容量型ポンプの吐出流体を個別に供給する。
さらに、前記第１バルブブロック１には、一対のアンロードバルブ１１，１２及びリリーフバルブ１３を設けている。

前記アンロードバルブ１１，１２は、切換バルブ１０が連通状態にあるとき、同じ回路圧の作用で同時に動作するが、切換バルブ１０が遮断状態にあるときには、それぞれの回路系統の回路圧で個別に動作するようにしている。
また、前記リリーフバルブ１３は、両回路系統の高い方の圧力を、選択バルブ１４で選択して最高圧を維持するようにしている。

前記のようにした第１〜４バルブブロック１，４，５，８を示したのが、図４である。この図４からも明らかなように、第１バルブブロック１に、切換バルブ１０、アンロードバルブ１１，１２、リリーフバルブ１３及び選択バルブ１４（図３参照）を集中して設けられるので、当該第１バルブブロック１は、他のバルブブロックである第２〜４バルブブロック４，５，８に比べて大型化している。

また、アンロードバルブ１１，１２は前記切換バルブ１０を中心にして、バルブブロック1に設けられている。
なお、図中符号１５はアウトレットブロックで、第３バルブブロック５の外側に設けたものである。

特開２０１３−０７９５５２号公報

前記のようにした従来のロードセンシング回路のバルブ構造では、第１バルブブロックに各種のバルブを集中させたので、第１バルブブロックが他のバルブブロックに比べて大型化してしまう。
この種のバルブブロックが大型化すると、それをラインに乗せたり降ろしたりする作業が困難になり、そのために当該バルブブロックの手扱いが悪くなって作業性が劣ってしまうという問題があった。
この発明の目的は、各バルブブロックのそれぞれが大型化しないようにしたロードセンシング回路のバルブ構造を提供することである。

第１の発明は、一対のポンプを有するロードセンシング回路に関する。そして、前記一対のポンプのそれぞれを連通又は遮断する切換バルブと、前記一対のポンプから吐出される作動流体をアンロードさせる一対のアンロードバルブとが備えられている。前記のようにした前記切換バルブと前記一対のアンロードバルブとが、別々のバルブセクションに配置されている。

さらに、前記一対のポンプポートのうち、一方のポンプポートに、前記一方のポンプの最高圧を制御する一方のリリーフバルブを接続している。また、前記他方のポンプポートに、前記他方のポンプの最高圧を制御する他方のリリーフバルブを接続している。そして、前記切換バルブが前記一対のポンプを連通する連通状態にあるとき、前記一対のポンプと前記一方のリリーフバルブとを連通させ、前記一対のポンプと前記他方のリリーフバルブとの連通を遮断する。

第２の発明は、第１，２バルブブロックを設けている。そして、第１バルブブロックには、一対のポンプを連通させたり、その連通を遮断したりする切換バルブを組み込み、第２のバルブブロックには、一対のポンプに導かれる制御圧をアンロードさせる一対のアンロードバルブを組み込んでいる。

第３の発明は、第１バルブブロックの両方に制御バルブブロックを設け、一方の制御バルブブロックで一方の回路系統を構成し、他方の制御ブロックで他方の回路系統を構成している。

第４の発明は、一対のポンプのそれぞれの最高圧を制御する一対のリリーフバルブを設けている。そして、前記切換バルブが一対のポンプを連通させる連通状態にあるとき、一方のリリーフバルブが前記一対のポンプと連通し、他方のリリーフバルブは、上記一対のポンプとの連通が遮断される。

第５の発明は、アウトレットブロックをさらに備えるとともに、このアウトレットブロックにはタンクと連通するタンクポートが形成される。そして、前記一方のリリーフバルブは前記アウトレットブロックに設けられ、前記他方のリリーフバルブは前記第1バルブブロックに設けられる。

第１の発明のロードセンシング回路によれば、切換バルブやアンロードバルブを一つのバルブブロックに集中させなくてもすむので、特定のバルブブロックの大型化を阻止できる。

さらに、第１の発明のロードセンシング回路によれば、一対のポンプを連通してそれらの吐出流体を合流させたり、それらポンプの連通を遮断したりするときにも、切換バルブの切換位置に応じて、一方のリリーフバルブと他方のリリーフバルブとのそれぞれを有効に機能させることができる。

第２の発明のバルブ構造によれば、一対のポンプを連通させたり、その連通を遮断したりするバルブを組み込みこんだ第１のバルブブロックの大型化を阻止できる。

第３の発明のバルブ構造によれば、第１バルブブロックの一方に設けた制御バルブブロックで一方の回路系統を構成し、他方に設けた制御バルブブロックで他方の回路系統を構成したので、前記一対のポンプポート及び切換バルブを、両回路系統に対して中央に設けることができる。

第４の発明のバルブ構造によれば、一対のポンプを連通して、それらの吐出流体を合流させるときにも、ポンプの連通を遮断したときにも、切換バルブの切換位置に応じて、一方のリリーフバルブと他方のリリーフバルブとのそれぞれを有効に機能させることができる。

第５の発明のバルブ構造によれば、リリーフバルブの位置を分散できるので、その分、第１バルブブロックの大型化を阻止できる。

この発明の実施形態の回路図である。 この発明の実施形態の回路図をマニホールド化した状態の平面図である。 従来のバルブ構造の回路図である。 従来のバルブ構造の回路図をマニホールド化した状態の平面図である。

次に、図面に基づいてこの発明の実施形態を説明する。
図１に示したロードセンシング回路は、第１バルブブロックＢ１に一対のポンプポートＰ１，Ｐ２を設けるとともに、これら両ポートＰ１，Ｐ２のそれぞれに図示していない可変容量型ポンプを接続している。
さらに、第１バルブブロックＢ１には、切換バルブ２１を組込み、この切換バルブ２１の切換位置に応じて、前記両可変容量型ポンプを互いに連通したり、あるいはその連通を遮断したりできるようにしている。
なお、前記第１バルブブロックは、この発明の回路構成における切換バルブ２１を配置するバルブセクションを構成する。

また、第１バルブブロックＢ１の図面右側には、第２〜４バルブブロックＢ２〜Ｂ４を連接し、第４バルブブロックＢ４の外側には、タンクポートを形成したアウトレットブロック２２を連接している。さらに、第１バルブブロックＢ１の図面左側には第５バルブブロックＢ５を連接している。ただし、第５バルブブロックＢ５の外側にも別のバルブブロックを連接しているが、図１においてはそれを省略している。
なお、前記第３〜５バルブブロックＢ３，Ｂ４，Ｂ５がこの発明の制御バルブブロックを構成する。

また、前記第３，４バルブブロックＢ３，Ｂ４のそれぞれに、図示していない所定のアクチュエータを制御する制御バルブ２３，２４を設け、これら制御バルブ２３，２４で一方の回路系統を構成する。
さらに、前記アウトレットブロック２２には、一方のポンプポートＰ１に連通した一方のリリーフバルブ２６を設けている。

なお、前記第１バルブブロックＢ１に、切換バルブ２１の切換位置に応じて他方のポンプポートＰ２に連通する他方のリリーフバルブ２７を設けている。
また、前記第５バルブブロックＢ５及びそれに連接した別のバルブブロックのそれぞれにも、図示していない所定のアクチュエータを制御する制御バルブ２５等を設け、これら制御バルブ２５等によって他方の回路系統を構成している。

前記第１バルブブロックＢ１は、その両側に一方の回路系統と他方の回路系統とが構成される。このように、第１バルブロックＢ１を両回路系統の中央に設けることにより、一対のポンプポートＰ１，Ｐ２及び切換バルブ２１と、両回路系統との距離をほぼ等距離に配置できる。つまり、切換バルブ２１が連通状態にあるとき、一対の可変容量型ポンプから両回路系統に対しての圧力損失をほぼ等しくすることができる。

そして、第１バルブブロックＢ１に設けた前記切換バルブ２１は、その一方のパイロット室２１ａを各回路系統に連通する負荷圧導入通路２８に連通し、他方のパイロット室２１ｂをパイロット通路２９に連通している。なお、このパイロット通路２９には、オペレータが必要に応じてパイロット圧を導入するものである。

また、前記第２バルブブロックＢ２には、一対のアンロードバルブＡ１，Ａ２を設けているが、一方のアンロードバルブＡ１は、前記一方のポンプポートＰ１に接続して、当該ポンプの吐出流体をアンロードさせるものである。他方のアンロードバルブＡ２は、前記他方のポンプポートＰ２に接続して、当該ポンプの吐出流体をアンロードさせるものである。
なお、上記第２バルブブロックＢ２は、この発明の回路構成におけるアンロードバルブＡ１，Ａ２を配置するバルブセクションを構成する。

そして、一方のアンロードバルブＡ１は、その一方のパイロット室３０にポンプポートＰ１の圧力を導き、他方のパイロット室３１には、一方の回路系統の最高負荷圧が導かれるようにしている。また、他方のアンロードバルブＡ２は、その一方のパイロット室３２に他方のポンプポートＰ２の圧力を導き、他方のパイロット室３３に他方の回路系統の最高負荷圧が導かれるようにしている。

ただし、これらアンロードバルブＡ１，Ａ２は、切換バルブ２１が連通状態を維持しているとき、一方のパイロット室３０，３２に同圧が作用する。そして、切換バルブ２１が遮断状態を維持しているときには、パイロット室３０に一方のポンプポートＰ１の圧力が作用し、パイロット室３２に他方のポンプポートＰ２の圧力が作用する。

なお、図中符号３４は第２バルブブロックＢ２に設けた選択バルブで、ポンプポートＰ１，Ｐ２のいずれか高い方の圧力を選択して、その高い方の圧力を前記可変容量型ポンプのレギュレータに導くものである。また、符号３５も第２バルブブロックＢ２に設けた選択バルブで、両回路系統の高い方の負荷圧を可変容量型ポンプの前記レギュレータに導くものである。

前記のようにしたロードセンシング回路の特徴は、切換バルブ２１の切換位置に応じて、ポンプポートＰ１，Ｐ２に接続した前記可変容量型ポンプの吐出流体を合流させたり、あるいはそれを分離させたりできるようにした点にある。つまり、前記切換バルブ２１は、オペレータの操作によって、パイロット通路２９から導かれるパイロットの圧の作用で、前記のように連通状態から遮断状態に切り換えることができる。

また、第２バルブブロックＢ２に設けたアンロードバルブＡ１，Ａ２は、切換バルブ２１が連通状態にあるときには、１つのアンロードバルブで足りるが、切換バルブ２１が遮断状態にあるときには、アンロードバルブＡ１，Ａ２を個別に機能させなければならない。したがって、図１に示したロードセンシング回路では、２つのアンロードバルブＡ１，Ａ２が必要になる。

前記ロードセンシング回路をマニホールド化して示したのが図２である。この図２からも明らかなように、第１バルブブロックＢ１の幅方向の大きさが、第２〜５バルブブロックＢ２〜Ｂ５と大差ないことが分かる。
ただし、この実施形態では、従来に比べて、第２バルブブロックＢ２の分だけ部品点数が増えている。しかし、当該バルブブロックの組み付け作業を考慮すれば、個々のバルブブロックを小型化して、手扱いを良くした方が、全体の工程の効率も良くなる。

なお、前記実施形態のように、切換バルブ２１を設け、必要に応じて両回路系統を連通させたり、あるいはその連通を遮断させたりするのは、次の理由からである。
すなわち、この実施形態では、複数の可変容量型ポンプの吐出流体を合流させて、各回路系統のアクチュエータに供給するのを原則としている。しかし、両回路系統のアクチュエータによっては、両可変容量型ポンプの吐出流体を別々に供給しなければならない場合がある。

そして、両可変容量型ポンプの吐出流体を合流させるときには、アンロードバルブやリリーフバルブ等は一つで足りる。しかし、両回路系統のアクチュエータに対して、両可変容量型ポンプの吐出流体を別々に供給する場合には、アンロードバルブやリリーフバルブ等が複数になる。したがって、このようなロードセンシング回路のバルブ構造では、どうしてもバルブの数が多くなる傾向にある。
しかし、実施形態は、切換バルブ２１を設けた第１バルブブロックＢ１に対して、アンロードバルブＡ１，Ａ２を設けた第２バルブブロックＢ２を別々にするとともに、リリーフバルブ２６，２７をアウトレット２２と第１バルブブロックＢ１とに分散させているので、バルブブロックの大型化を阻止できる。この点が、この実施形態の大きな特徴である。

なお、切換バルブ２１が連通状態にあるときには、他方のリリーフバルブ２７は回路系統から遮断される。したがって、このときには一方のリリーフバルブ２６のみが機能する。そして、切換バルブ２１が遮断状態になると、一方のリリーフバルブ２６は一方の回路系統のみに連通し、他方のリリーフバルブ２７も他方の回路系統のみに連通する。このように切換バルブ２１の切換位置に応じて、一方のリリーフバルブ２６と他方のリリーフバルブ２７とを有効に機能させることができる。

ロードセンシング回路でバルブブロックが大きくなりがちなロードセンシング回路とそのバルブ構造に最適である。

Ｂ１…第１バルブブロック、Ｂ２…第２バルブブロック、Ｂ３…第３バルブブロック、Ｂ４…第４バルブブロック、Ｂ５…第５バルブブロック、Ｐ１，Ｐ２…ポンプポート、２１…切換バルブ、２２…アウトレットブロック、２３〜２５…制御バルブ、２６…一方のリリーフバルブ，２７…他方のリリーフバルブ、Ａ１，Ａ２…アンロードバルブ

Claims (5)

1. 一対のポンプを有するロードセンシング回路であって、
   前記一対のポンプのそれぞれを連通又は遮断する切換バルブと、
   前記一対のポンプから吐出される作動流体をアンロードさせる一対のアンロードバルブとが備えられ、
   前記切換バルブと前記一対のアンロードバルブとが、別々のバルブセクションに配置されるとともに、
   前記一対のポンプに連通する一対のポンプポートのうち、一方のポンプポートに、前記一方のポンプの最高圧を制御する一方のリリーフバルブを接続し、
   前記他方のポンプポートに、前記他方のポンプの最高圧を制御する他方のリリーフバルブを接続し、
   前記切換バルブが前記一対のポンプを連通する連通状態にあるとき、前記一対のポンプと前記一方のリリーフバルブとが連通されるとともに、前記一対のポンプと前記他方のリリーフバルブとの連通が遮断される
   ことを特徴とするロードセンシング回路。
2. 複数のバルブブロックを有するロードセンシング回路におけるバルブ構造であって、
   一対のポンプにそれぞれ接続される一対のポンプポートが形成される第1バルブブロックと、
   前記一対のポンプから吐出される作動流体をアンロードさせる一対のアンロードバルブが組み込まれる第２バルブブロックと、
   前記一対のポンプのそれぞれを連通又は遮断する切換バルブとが備えられ、
   前記切換バルブは前記第１バルブブロックに組み込まれる
   ことを特徴とするバルブ構造。
3. アクチュエータを制御する制御バルブが組み込まれる制御バルブブロックをさらに有し、
   前記第１バルブブロックの一方に設けられる前記制御バルブブロックで一方の回路系統を構成し、
   前記第１バルブブロックの他方に設けられる前記制御バルブブロックで他方の回路系統を構成した
   ことを特徴とする請求項２に記載のバルブ構造。
4. 前記一対のポンプのうち、一方のポンプの最高圧を制御する一方のリリーフバルブと、
   前記一対のポンプのうち、他方のポンプの最高圧を制御する他方のリリーフバルブとを備え、
   前記切換バルブは前記一対のポンプを連通する連通状態にあるとき、前記一対のポンプと前記一方のリリーフバルブとを連通させ、前記一対のポンプと前記他方のリリーフバルブとの連通を遮断する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のバルブ構造。
5. タンクと連通するタンクポートが形成されるアウトレットブロックをさらに備え、
   前記一方のリリーフバルブは前記アウトレットブロックに設けられ、
   前記他方のリリーフバルブは前記第１バルブブロックに設けられる
   ことを特徴とする請求項４に記載のバルブ構造。

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