JPH01203702A - 油圧方向制御弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、特に、建設機械等の油圧アクチュエータの駆
動方向や速度を制御するための、油圧ポンプおよび油圧
アクチュエータと、その間に設けた油圧制御弁とからな
る油圧方向制御弁装置に係るもので、スプール弁の持つ
良好なメータイン・メータアウト流量制御特性や、ポペ
ット弁の持つ低漏洩性を犠牲にすることなく、パイロッ
ト圧力制御される油圧方向制御弁の構造を簡素化するこ
とに関するものである。

［従来の技術］ パイロット圧力制御される油圧方向制御弁において、メ
ータイン弁にスプール弁を使用し、ポペット弁のリフト
量を制御して、メータアウト流量制御を行ない、該ポペ
ット弁とロードチェック弁でアクチュエータボートを中
立時にブロックし、中立時の低漏洩性能を向上させた従
来技術としては、特開昭５５−１４９４０２号公報記載
「伝導装置」かある。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、従来技術による場合、ポペット弁の位置
を制御するために複雑なサーボ機構を使用することにな
り、油圧方向制御弁全体のコストを引きあげる結果とな
っていた。そこて本発明は、前述の従来技術の有するポ
ペット弁中立時の低漏洩性能や、アクチュエータ駆動時
のメータイン・メータアウト流量制御性スオを犠牲にす
ることなく、ポペット弁リフト量制御に複雑な機構を使
用せず簡素化して低コストの油圧方向制御弁を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明の構成における油圧
方向制御弁において、パイロット圧力によってスプール
弁か作動し、アクチュエータが駆動される時に、一対の
ロードチェック弁を設けて、メータイン流量か通過する
一方の側のロードチェック弁とは反対側のロードチェッ
ク弁の大径室を、同じくパイロット圧力によって作動す
る小径のパイロットスプールを作動させることによって
、タンクに連通させ、アクチュエータからの戻り油が流
入するアクチュエータ通路からオリフィスを通って、前
記′大径室にパイロット油を通し、該オリフィスの前後
に発生する圧力差によってロードチェック弁を開き、ア
クチュエータ通路からメータイン流量が流入しない側の
２次通路に油か流れるようにし、該２次通路とタンクに
接続した出口通路の開口面積を制御することによってメ
ータアウト流量制御を行なうようにする。

［作　用］ 前記の手段により、スプール弁がパイロット圧力によっ
て一方の側へ作動すると、該一方の側の入口通路は２次
通路と連通し、可変オリフィスを介してメータイン流量
制御が行なわれる。また反対側のロードチェック弁の小
径のパイロットスプールが同しくパイロット圧力によっ
て作動し、アクチュエータ通路に流入する戻り油をオリ
フィスを介して大径室に通して該オリフィスの前後に圧
力差を発生させてロードチェック弁を開き、前記反対側
の２次１通路と出口通路か連通し、可変オリフィスを介
してメータアウト流量制御か行なわれる。

またロードチェック弁を使用することによって、チェッ
ク弁のシート部の特性と、かつパイロットスプールの径
が一般のスプール弁と比較して小さく設定可能であるこ
ととにより、中立位置において大径室をブロックさせて
漏洩量を極めて少なくする。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

ｌは可変容量ポンプであり、原動機によって駆動され、
油をタンク２より吸入しポンプライン３へ吐出するもの
で、ロードセンシング装置４を有している。ロードセン
シング装置４は構造を図示しないかパイロットライン５
の圧力よりも前記ポンプライン３の圧力が規定の制御圧
力だけ高くなるように可変容量ポンプｌの吐出流量を制
御するものである。

６は油圧アクチュエータで、アクチュエータ機素７を両
方向に動かすために、入口と出口として交互に作用する
ことのできる一対の開口８ａ。

８ｂを有している。９は前記可変容量ポンプｌと前記油
圧アクチュエータ６の間に設首された油圧方向制御弁の
弁体て、前記アクチュエータの開口８ａ、８ｂに別々に
アクチュエータライン１０ａ、１０ｂを介して接続した
一対のアクチュエータ通路１１ａ、ｌｌｂと、前記ポン
プライン３に接続した入口通路１２と、タンク２に接続
した出口通路１３ａ、１３ｂと、パイロット操作弁１４
のレバー１５の操作方向によりパイロットライン１６ａ
あるいは１６ｂに発生するパイロット圧力によって位置
制御されるスプール弁１７と、該スプール弁１７の移動
位置によフて、それぞれ入口通路１２と可変オリフィス
１８ａまたは１８ｂを介して連通ずる一対の２次通路１
９ａ。

１９ｂと、該２次通路１９ａ、１９ｂと前記一対のアク
チュエータ通路１１ａ、ｌｌｂの間に位置し、該アクチ
ュエータ通路から入口通路１２に油が逆流しないための
ロードチェック弁２０ａ。

２０ｂとを有している。また該ロードチェック弁２０ａ
、２０ｂは、圧縮バネ３４ａ、３４ｂを内設してぢり、
それぞれその大径側端面と、ストッパ一部材２１ａ、２
１ｂと、チェック弁摺動穴２２ａ、２２ｂとて構成され
るチェック弁大径室２３ａ、２３ｂに面し、該チェック
弁大径室２３ａ、２３ｂはオリフィス２４ａ、２４ｂを
介して前記アクチュエータ通路１１ａ、ｌｌｂに連通し
ている。

２５ａ、２５ｂは一対のパイロット弁体てあり、該弁体
内にパイロットスプール２６ａ。

２６ｂが摺動自在に組み込まれ、該パイロットスプール
の一端面には、それぞれパイロットライン１６ａ、１６
ｂのパイロット圧力か作用しており、前記パイロット操
作弁１４が中立に位置して前記パイロット圧力か発生し
ていない状態では圧縮バネ２７ａ、２７ｂの力によって
、例えば図の右側のパイロットスプール２６ｂの場合で
は図示の位置に偏位して、前記大径室２３ｂに連通した
パイロット通路２８ｂをブロックしており、パイロット
ライン１６ｂに規定の圧力か作用する状７ＪＪになると
、前記パイロットスプール２６ｂは図で左方に移動し、
パイロット通路２８ｂかトレン通路２９ｂと連通し、該
トレン通路２９ｂはタンク２に連通する構成となってい
る。図の左側のパイロット弁体２５ａには、前記スプー
ル弁１７の位置を制御するための圧縮バネ３０．スプリ
ングガイド３１．キャップ３２などの部材は組み込まれ
ていないかその他の構成は２５ｂと同等である。

また、スプール弁１７にはメータアウト流量制御のため
に一対の可変オソフイス３７ａ、３７ｂが設けられてお
り、スプール中立位置では前記一対の２次通路１９ａ、
１９ｂは微少な開口面積て、出口通路１３ａ、１３ｂ’
と連通しており、スプール弁１７が図で左へ移動すると
、左側の２次通路１９ａと出口通路１３ａの間はブロッ
クされ、これに反して右側の２次通路１９ｂと出口通路
１３ｂの間の開口面積かスプール弁１７の左行に伴って
増加する。逆にスプール弁１７か図で右へ移動すると、
右側の２次通路１９ｂと出口通路１３ｂの間がブロック
され、これに反して左側の２次通路１９ａと出口通路１
３ａの間の開口面積がスプール弁１７の右行に伴フて増
加する。

また、３８はロートセンシング（負荷圧検知）通路で、
前記パイロットライン５と接続しており、スプール弁１
７か中立位置にある時は該スプール弁１７に設けられた
軸直角穴３９．軸心穴４０および軸直角穴４１ａ、４１
ｂを介して２次通路１９ａ、１９ｂに連通しており、ス
プール弁１７が図で左行すると軸直角穴４１ｂかブロッ
クされ、ロードセンシング通路３８は２次通路１９ａに
連通し、逆にスプール弁１７が右行すると軸直角穴４１
ａかブロックされ、ロートセンシング通路３８は２次通
路１９ｂに連通ずる。

また、４２は小容量の固定容量ポンプであり、タンク２
から油を吸入してパイロットポンプライン４３に油を吐
出し、これに接続したパイロット操作弁１４の油入口４
４にリリーフ弁４５で設定された圧力が作用するように
構成されている。

次に作動について説明する。

パイロット操作弁１４のレバー１５か中立位置にある時
は、パイロットライン１６ａ、１６ｂは、共に、該操作
弁１４の内部通路（図示せず）を通ってタンク２に接続
しており、パイロット圧力が該パイロットラインに発生
しないので、弁体９内のスプール弁１７は、図示の位置
にあり、入口通路１２はブロックされ、ロードセンシン
グ通路３８は、スプール弁内部通路３９，４０゜４１ａ
または４１ｂ、２次通路１９ａまたは１９ｂ、出口通路
１３を通ってタンク２に連通している。従って可変容量
ポンプｌは、ロードセンシング装置４の働きで、ボンブ
ラインの圧力を規定の制御圧力に保ち、極めて徴かな流
量を吐出している。またパイロットライン１６ａ、１６
ｂは共にタンクに連通しているのて、パイロットライン
１６ｂに連通したパイロット通路４６ｂもタンク圧力に
なっており、パイロットスプール２６ｂは圧縮バネ２７
ｂの力によって図で右側に偏位して、ロードチェック弁
大径室２３ｂに連通したパイロット通路２８ｂをブロッ
クしている。また左側のパイロット弁体２５ａ内のパイ
ロットスプール２６ａも同様にロードチェック弁大径室
２３ａに連通したパイロット通路２８ａをブロックして
いる。従ってアクチュエータ通路１１ａ、ｌｌｂに負荷
圧力か作用しても、該圧力かオリフィス２４ａ、２４ｂ
を介して大径室２３ａ、２３ｂに作用し、２次通路１９
ａ、１９ｂはタンクに連通しているので、ロードチェッ
ク弁２０ａ、２０ｂは図示の位置を保ち、チェック弁の
特性からシート部からの漏洩量を極めて少なくすること
かできる。なお、パイロットスプール２６ａ、２６ｂは
スプール弁１７のように大流量を流す必要はなく、その
直径は小に設定可能であり、漏洩量は通常、直径に比例
するから、一般のスプール弁と比較して漏洩量を少なく
することか可能である。

次にパイロット操作弁を操作して、パイロットライン１
６ｂが加圧されると、（該パイロット圧力）×（スプー
ル１７の受圧面積）の力か圧縮バネ３０の力とつり合う
位置（図て左方）に移動する。すると、入口通路１２と
２次通路１９ａがメータイン流量制御用可変オリフィス
１８ａを介して連通し、ロードセンシンク通路３８か２
次通路１９ａと連通ずる。この時該可変オリフィス１８
ａに油か流れないとすれば、入口通路１２に接続したボ
ンブライン３と、ロードセンシング通路３８に接続した
パイロットライン５との間の差圧かなくなり、これを検
知したロードセンシング装置４か可変容量ポンプｌの吐
出流量を可変オリフィス１８ａの前後に規定の圧力差が
発生するまで吐出量を増加させる。なおパイロットスプ
ール２６ｂはスプール弁１７の移動に先行して、図で左
側に移動するように圧縮バネ２７ｂの力が調節されてお
り、アクチュエータ６からの戻り油がアクチュエータ通
路１１ｂに流れ、該アクチュエータ通路に圧力が発生す
れば、パイロット油がオリフィス２４ｂ、ロードチェッ
ク弁大径室２３ｂ。

パイロット通路２８ｂ、ドレン通路２９ｂを通ってタン
ク２へ流れ、オリフィス２４ｂ前後に差圧か発生し、図
で右側のロードチェック弁２０ｂがリフトする。

また、スプール弁１７の移動量に応して、開口面積か定
まる可変オリフィス３７ｂを介して、図で右側の２次通
路１９ｂと出口通路１３ｂの間も連通ずるので、ル制御
されたメータイン流量は、入「１通路１２．メータイン
流量制御用可変オリフィス１８ａ、２次通路１９ａ、ロ
ートチニック弁２０ａ、アクチュエータ通路１１ａ、ア
クチュエータライン１０ａを経てアクチュエータの一方
の側の開口８ａに流れ、アクチュエータからの戻り油は
該アクチュエータの他方の側の開口８ｂから、アクチュ
エータライン１０ｂ、アクチュエータ通路１１ｂ、２次
通路１９ｂ、メータアウト流量制御用可変オリフィス３
７ｂ、出口通路１３ｂを経てタンク２へ流れる。

以上スプール弁１７が図て左側へ移動する場合を説明し
たか２図で右側へ移動する場合は、これと同様であるの
で説明の重複を省略する。

［発明の効果］ 以上述べたように、ポペット弁のリフト量を制御するた
めの複雑な制御機構を使用することなく、従来技術と同
等の性能を有する低コストな油圧方向ｉｔ／Ｊ御弁装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による油圧方向制御弁装置の機略図であ
る。 ｌ・・・可変容量ポンプ、２・・・タンク、６・・・油
圧アクチュエータ、９・・・弁体、ｌｌａ、１ｌｂ−ア
クチュエータ通路、１２・・・入口通路、１３ａ。 １３ｂ・・・出口通路、１４・・・パイロット操作弁、
１７−・・スプール弁、１８ａ、１８ｂ・−・可変オリ
フィス、１９ａ、１９ｂ−＝２次通路、２０ａ。 ２０　ｂ−・・ロートチｘツク弁、２３ａ、２３ｂ・・
・チェック弁大径室、２４ａ、２４ｂ−・・オリフィス
、２５ａ、２５ｂ−バイｔｌ’ット弁体。 ２６ａ、２６ｂ−−−パイロットスプール。 ３７ａ、３７ｂ−−−可変オリフィス、４２−・・固定
容量ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　油圧アクチュエータおよび前記アクチュエータに油を
   供給するための可変容量ポンプを有し、前記アクチュエ
   ータはアクチュエータ機素を両方向に動かすために入口
   と出口として交互に作用することのできる対向した開口
   を有し、前記アクチュエータと前記ポンプの間に油圧制
   御弁を有し、前記制御弁の弁体は前記アクチュエータの
   開口に別々に接続した一対のアクチュエータ通路と、前
   記ポンプに接続した入口通路と、タンクに接続し前記ア
   クチュエータからの戻り油が流入する出口通路と、パイ
   ロット圧力によって位置制御されるスプール弁と、一対
   の２次通路と、一対のロードチェック弁を有し、前記ス
   プール弁は、パイロット圧力によって中立位置から一方
   の側に操作される時、前記一対の２次通路のうち一方の
   ２次通路と出口通路の間をブロックし、前記入口通路と
   該２次通路の間を可変オリフィスを介して連通させてメ
   ータイン流量制御を行ない、前記一対のロードチェック
   弁は各々前記２次通路と前記アクチュエータ通路の間に
   設置され、チェック弁シート径より直径の大なる大径側
   をアクチュエータ側になるようにし、前記チェック弁の
   大径の面が面した大径室をオリフィスを介して前記アク
   チュエータ通路に連通させ、前記スプール弁が中立位置
   にある時、前記大径室をブロックし、前記スプール弁が
   中立位置から一方の側に操作される時、前記入口通路に
   開口しない側の２次通路に面したロードチェック弁の大
   径室をタンクと接続すると共に、入口通路に開口しない
   側の該２次通路と出口通路の間を可変オリフィスを介し
   て連通させてメータアウト流量制御を行なうこととした
   油圧方向制御弁装置。