JP7397561B2 - 弁装置 - Google Patents
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Description
そこで、第一、第二の両方の油圧ポンプから供給される圧油を合流して油圧アクチュエータに供給する方向切換弁を用いた技術が提唱されている(例えば、特許文献2参照)。このような方向切換弁を用いることで、第一、第二の両方の油圧ポンプを油圧供給源とする油圧アクチュエータであっても、該油圧アクチュエータ用の方向切換弁を一つだけにできることになる。さらに、前記特許文献2のものでは、第一油圧ポンプからの供給流量を制御する第一流量制御弁と第二油圧ポンプからの供給流量を制御する第二流量制御弁とを設け、これら第一、第二流量制御弁からの供給流量を合流して方向切換弁に流すとともに、該方向切換弁は、油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量制御は行うが、供給流量制御は行うことなく第一、第二流量制御弁からの合計流量をそのまま油圧アクチュエータに供給するように構成されており、これにより、油圧アクチュエータに対する供給流量制御と排出流量制御とを個別に行うことができるようになっている。
さらに、第一、第二の両方の油圧ポンプから供給される圧油を合流して油圧アクチュエータに供給するように構成された方向切換弁を用いるにあたり、片方の油圧ポンプからの供給流量のみを流量制御弁で制御する構成にして、特許文献2のものよりも部品点数の削減を図りながら、油圧アクチュエータに対する供給流量と排出流量との個別制御も図れるようにすることも提案される。
請求項2の発明は、請求項1において、第一制御弁は、第一油圧ポンプから合流供給油路への油の流れは許容するが逆方向の流れは阻止するチェック弁であり、第二制御弁は、第二油圧ポンプから合流供給油路への供給流量を制御する流量制御弁であることを特徴とする弁装置である。
請求項3の発明は、請求項1において、第一、第二制御弁は、第一、第二油圧ポンプから合流供給油路への供給流量をそれぞれ制御する流量制御弁であることを特徴とする弁装置である。
請求項4の発明は、請求項1において、第一、第二制御弁は、第一、第二油圧ポンプから合流供給油路への油の流れは許容するが逆方向の流れは阻止するチェック弁であることを特徴とする弁装置である。
請求項5の発明は、請求項1乃至4において、第一制御弁と第二制御弁とは、スプールおよび第一、第二制御弁の軸心が位置する平面をスプールの軸方向と直交する側方から見たときに、第一制御弁と第二制御弁の一部同士がオーバーラップするように配設されることを特徴とする弁装置である。
請求項6の発明は、請求項1乃至5において、弁ボディは、スプール孔の軸方向一方の開口端が形成される外側面側に第一制御弁の取付座が設けられ、スプール孔の軸方向他方の開口端が形成される外側面側に、スプール孔の軸方向中心部を対称中心として前記第一制御弁の取付座と点対称状態で第二制御弁の取付座が設けられるとともに、これら第一、第二制御弁の取付座は、スプール孔の開口端形成部分の外側面に対して段差状に凹んだ凹面に設けられることを特徴とする弁装置である。
請求項7の発明は、請求項1乃至6の何れか一項において、弁装置は、さらに、第一、第二油圧アクチュエータ油路から排出油路に至る第一、第二リリーフ油路と、これら第一、第二リリーフ油路にそれぞれ配される第一、第二リリーフ弁とを具備するとともに、これら第一、第二リリーフ弁は、軸心がスプールおよび第一、第二制御弁の軸心と同一平面上に位置する状態で軸方向がスプールおよび第一、第二制御弁の軸方向と平行状となり、且つ、スプール孔の軸方向中心部を対称中心として第一リリーフ弁と第二リリーフ弁とが点対称状態となり、さらにスプールを挟んで前記第一制御弁と第一リリーフ弁、第二制御弁と第二リリーフ弁とがそれぞれ反対側に位置するように配されることを特徴とする弁装置である。
請求項8の発明は、請求項7において、弁ボディは、スプール孔の軸方向一方の開口端が形成される外側面側に、第一制御弁の取付座および第一リリーフ弁の取付座が設けられ、スプール孔の軸方向他方の開口端が形成される外側面側に、スプール孔の軸方向中心部を対称中心として前記第一制御弁の取付座および第一リリーフ弁の取付座と点対称状態で第二制御弁の取付座および第二リリーフ弁の取付座が設けられるとともに、前記第一、第二リリーフ弁の取付座は、スプール孔の開口端形成部分から面一状に延びる外側面に設けられる一方、第一、第二制御弁の取付座は、スプール孔の開口端形成部分の外側面に対して段差状に凹んだ凹面に設けられることを特徴とする弁装置である。
請求項2の発明とすることにより、第一制御弁がチェック弁であり、第二制御弁が流量制御弁である場合に、本発明を実施できる。
請求項3の発明とすることにより、第一、第二制御弁が流量制御弁である場合に、本発明を実施できる。
請求項4の発明とすることにより、第一、第二制御弁がチェック弁である場合に、本発明を実施できる。
請求項5の発明とすることにより、第一、第二制御弁配設部分のスプール軸方向の寸法を短くすることができて、弁装置の小型化に貢献できる。
請求項6の発明とすることにより、第一、第二制御弁の取付座を凹面に設けることで、さらなる弁装置の小型化を達成できる。
請求項7の発明とすることにより、第一、第二リリーフ弁を第一、第二制御弁とともにバランス良く配設できる。
請求項8の発明とすることにより、第一、第二制御弁の取付座を凹面に設けることで弁装置の小型化を図りながら、弁ボディのスプール孔開口端形成部分の強度を確実に確保できる。
まず、本発明の第一の実施の形態について図1~図5に基づいて説明する。図1は、作業機械の油圧回路の一部を示す図であって、該図1において、1、2は可変容量型の第一、第二油圧ポンプ、1a、2aは後述するコントローラ3からの制御信号に基づいて第一、第二油圧ポンプ1、2の容量を可変する第一、第二ポンプ容量可変手段、4、5は第一、第二油圧ポンプ1、2にそれぞれ接続される第一、第二ポンプライン、6は油タンク、7は油タンク6に接続されるタンクライン、8は第一、第二の両方の油圧ポンプ1、2を油圧供給源とする油圧アクチュエータ、9は油圧アクチュエータ8に対する油給排制御を行うコントロールバルブ(本発明の弁装置に相当する)である。
尚、前記第一、第二の両方の油圧ポンプ1、2を油圧供給源とする油圧アクチュエータ8は、例えば作業機械が油圧ショベルの場合、ブームを揺動させるべく伸縮作動するブームシリンダや、スティックを揺動させるべく伸縮作動するスティックシリンダが例示される。また、作業機械が油圧ショベルの場合、該油圧ショベルの油圧回路には、前記第一、第二の両方の油圧ポンプ1、2を油圧供給源とする油圧アクチュエータ8だけでなく、第一、第二の何れか一方の油圧ポンプ1、2を圧油供給源とする油圧アクチュエータ(例えば、左右の走行モータ、上部旋回体を旋回せしめる旋回モータ、バケットを揺動せしめるバケットシリンダ等)も設けられるが、これら一方の油圧ポンプ1、2を圧油供給源とする油圧アクチュエータ用の弁装置には本発明は実施されておらず、これらについての説明は省略する。
コントローラ3は、操作具操作検出手段30から検出信号が入力されると、該検出信号に基づいて、操作具操作量の増加に応じて第一、第二油圧ポンプ1、2の吐出流量を増加させるべく第一、第二ポンプ容量可変手段1a、2aに制御信号を出力する。この場合、油圧アクチュエータ8以外の他の油圧アクチュエータ用操作具が操作されずに油圧アクチュエータ8用操作具のみが操作された場合に、該操作具操作量が予め設定される設定値未満の場合には、流量制御弁26が配されていない第一供給油路15に接続される第一油圧ポンプ1の吐出流量を操作具操作量の増加に応じて最低流量から最大流量近くまで増加させるように制御する一方、流量制御弁26が配されている第二供給油路16に接続される第二油圧ポンプ2の流量は最低流量に保持する。そして、操作具操作量が設定値以上になると、第一油圧ポンプ1の吐出流量を更に増加させて最大流量にする一方、第二油圧ポンプ2の吐出流量を操作具操作量の増加に応じて増加させる(図4参照)。
図6において、40は第二の実施の形態のコントロールバルブであって、該コントロールバルブ40は、第一の実施の形態のコントロールバルブ9と同様に、油圧アクチュエータ8に対する油給排方向の切換え制御および流量制御を行う弁装置であり、第一ポンプライン4に接続される第一供給油路15、第二ポンプライン5に接続される第二供給油路16、これら第一、第二供給油路15、16が合流する合流供給油路17、タンクライン7に接続される第一、第二排出油路18、19、油圧アクチュエータ8のヘッド側ポート8aに接続されるヘッド側アクチュエータ油路20、油圧アクチュエータ8のロッド側ポート8bに接続されるロッド側アクチュエータ油路21、ヘッド側アクチュエータ油路20から第一排出油路18に至るヘッド側リリーフ油路22、ロッド側アクチュエータ油路21から第二排出油路19に至るロッド側リリーフ油路23、後述するスプール41、ヘッド側リリーフ油路22に配されるヘッド側リリーフ弁27、ロッド側リリーフ油路23に配されるロッド側リリーフ弁28等を備えて構成されているが、第二の実施の形態のものでは、第一、第二の両方の供給油路15、16に、第一、第二油圧ポンプ1、2から合流供給油路17に供給される供給流量を制御する第一、第二流量制御弁42、26がそれぞれ配設されている。尚、第二の実施の形態において、前記第一、第二流量制御弁42、26は本発明の第一、第二制御弁にそれぞれ相当する。
図9において、43は第三の実施の形態のコントロールバルブであって、該コントロールバルブ43は、第一の実施の形態のコントロールバルブ9と同様に、油圧アクチュエータ8に対する油給排方向の切換え制御および流量制御を行う弁装置であり、第一ポンプライン4に接続される第一供給油路15、第二ポンプライン5に接続される第二供給油路16、これら第一、第二供給油路15、16が合流する合流供給油路17、タンクライン7に接続される第一、第二排出油路18、19、油圧アクチュエータ8のヘッド側ポート8aに接続されるヘッド側アクチュエータ油路20、油圧アクチュエータ8のロッド側ポート8bに接続されるロッド側アクチュエータ油路21、ヘッド側アクチュエータ油路20から第一排出油路18に至るヘッド側リリーフ油路22、ロッド側アクチュエータ油路21から第二排出油路19に至るロッド側リリーフ油路23、後述するスプール44、ヘッド側リリーフ油路22に配されるヘッド側リリーフ弁27、ロッド側リリーフ油路23に配されるロッド側リリーフ弁28等を備えて構成されているが、第三の実施の形態のものでは、第一、第二の両方の供給油路15,16に、第一、第二チェック弁25、45がそれぞれ配設されている。尚、第三の実施の形態において、前記第一、第二チェック弁25、45は本発明の第一、第二制御弁にそれぞれ相当する。
2 第二油圧ポンプ
6 油タンク
8 油圧アクチュエータ
9 コントロールバルブ
15 第一供給油路
16 第二供給油路
17 合流供給油路
18 第一排出油路
19 第二排出油路
20 ヘッド側アクチュエータ油路
21 ロッド側アクチュエータ油路
22 ヘッド側リリーフ油路
23 ロッド側リリーフ油路
24 スプール
25 チェック弁、第一チェック弁
26 流量制御弁、第二流量制御弁
27 ヘッド側リリーフ弁
28 ロッド側リリーフ弁
38 バルブボディ
39 スプール孔
40 コントロールバルブ
41 スプール
42 第一流量制御弁
43 コントロールバルブ
44 スプール
45 第二チェック弁
Claims (8)
- 第一、第二の両方の油圧ポンプから供給される圧油を合流して油圧アクチュエータに供給する弁装置であって、該弁装置は、第一油圧ポンプに接続される第一供給油路と、第二油圧ポンプに接続される第二供給油路と、これら第一供給油路および第二供給油路が合流する合流供給油路と、油圧アクチュエータに接続される第一、第二油圧アクチュエータ油路と、油タンクに接続される排出油路と、これらの油路が形成される弁ボディと、該弁ボディに形成されるスプール孔に軸方向移動自在に挿通され、移動に伴い前記合流供給油路、第一、第二油圧アクチュエータ油路、排出油路の各油路間を連通、遮断して油圧アクチュエータに対する油給排方向を切換えるスプールと、前記第一、第二供給油路にそれぞれ配される第一、第二制御弁とを具備するとともに、前記合流供給油路は、スプール孔の軸方向中央部の外周側に環状溝として形成され、該合流供給油路で合流する第一供給油路と第二供給油路とは、合流供給油路を挟んで反対方向に直線状に延びるように形成される一方、該第一、第二供給油路に配される第一、第二制御弁は、軸心がスプールの軸心と同一平面上に位置する状態で軸方向がスプールの軸方向と平行状となり、且つ、スプール孔の軸方向中心部を対称中心として第一制御弁と第二制御弁とが点対称状態となるように配されることを特徴とする弁装置。
- 請求項1において、第一制御弁は、第一油圧ポンプから合流供給油路への油の流れは許容するが逆方向の流れは阻止するチェック弁であり、第二制御弁は、第二油圧ポンプから合流供給油路への供給流量を制御する流量制御弁であることを特徴とする弁装置。
- 請求項1において、第一、第二制御弁は、第一、第二油圧ポンプから合流供給油路への供給流量をそれぞれ制御する流量制御弁であることを特徴とする弁装置。
- 請求項1において、第一、第二制御弁は、第一、第二油圧ポンプから合流供給油路への油の流れは許容するが逆方向の流れは阻止するチェック弁であることを特徴とする弁装置。
- 請求項1乃至4において、第一制御弁と第二制御弁とは、スプールおよび第一、第二制御弁の軸心が位置する平面をスプールの軸方向と直交する側方から見たときに、第一制御弁と第二制御弁の一部同士がオーバーラップするように配設されることを特徴とする弁装置。
- 請求項1乃至5において、弁ボディは、スプール孔の軸方向一方の開口端が形成される外側面側に第一制御弁の取付座が設けられ、スプール孔の軸方向他方の開口端が形成される外側面側に、スプール孔の軸方向中心部を対称中心として前記第一制御弁の取付座と点対称状態で第二制御弁の取付座が設けられるとともに、これら第一、第二制御弁の取付座は、スプール孔の開口端形成部分の外側面に対して段差状に凹んだ凹面に設けられることを特徴とする弁装置。
- 請求項1乃至6の何れか一項において、弁装置は、さらに、第一、第二油圧アクチュエータ油路から排出油路に至る第一、第二リリーフ油路と、これら第一、第二リリーフ油路にそれぞれ配される第一、第二リリーフ弁とを具備するとともに、これら第一、第二リリーフ弁は、軸心がスプールおよび第一、第二制御弁の軸心と同一平面上に位置する状態で軸方向がスプールおよび第一、第二制御弁の軸方向と平行状となり、且つ、スプール孔の軸方向中心部を対称中心として第一リリーフ弁と第二リリーフ弁とが点対称状態となり、さらにスプールを挟んで前記第一制御弁と第一リリーフ弁、第二制御弁と第二リリーフ弁とがそれぞれ反対側に位置するように配されることを特徴とする弁装置。
- 請求項7において、弁ボディは、スプール孔の軸方向一方の開口端が形成される外側面側に、第一制御弁の取付座および第一リリーフ弁の取付座が設けられ、スプール孔の軸方向他方の開口端が形成される外側面側に、スプール孔の軸方向中心部を対称中心として前記第一制御弁の取付座および第一リリーフ弁の取付座と点対称状態で第二制御弁の取付座および第二リリーフ弁の取付座が設けられるとともに、前記第一、第二リリーフ弁の取付座は、スプール孔の開口端形成部分から面一状に延びる外側面に設けられる一方、第一、第二制御弁の取付座は、スプール孔の開口端形成部分の外側面に対して段差状に凹んだ凹面に設けられることを特徴とする弁装置。
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