JPH02134402A - 油圧制御弁 - Google Patents

油圧制御弁

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JPH02134402A
JPH02134402A JP63284593A JP28459388A JPH02134402A JP H02134402 A JPH02134402 A JP H02134402A JP 63284593 A JP63284593 A JP 63284593A JP 28459388 A JP28459388 A JP 28459388A JP H02134402 A JPH02134402 A JP H02134402A
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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１ 本発明は、１つのポンプからの吐出油で複数のアクチュ
エータを駆動ｒる場合に、各アクチュエータとポンプと
の間にそれぞれ接続される油圧制御弁であって、方向制
御弁と圧力補償弁とシャトル弁とを、１つの弁ブロック
内に組み込んだ油圧制御弁に関する。
［従来の技術１ パワーシタベル等の建設機械においては、１つのポンプ
からの吐出油で複数のアクチュエータを駆動することが
多い。
例えば、第７図に示すパワーショベルでは、６つのアク
チュエータ（旋回用モータ、走行用左モータ、同右モー
タ、ブームシリンダ、アームシリンダ、パケットシリン
ダ）Ａ１〜Ａ、を装備しており、これら６つのアクチュ
エータＡ、〜Ａ６を、１つの大容量のポンプＰで駆動す
るようにしている。
そして、各アクチュエータＡ１〜Ａ６とポンプＰとの開
に、それぞれ流量調整可能な方向制御弁ｖ１〜ｖ６を接
続し、これら方向制御弁Ｖ、〜ＶＧを個々に操作するこ
とにより、各アクチュエータＡ１〜Ａ６を制御するよう
にしている。また、負荷の変動によってアクチュエータ
Ａ、〜Ａ、の動作速度が変化しないように、方向制御弁
ｖ１〜■。
に流れる油の流量を、圧力補償弁（図示路）で圧力補償
するようにしている。
ところで、パワーショベルでは、同時に複数のアクチュ
エータを複合操作する機会が多い０例えば、ブームシリ
ンダＡ４とアームシリンダＡ、とパケットシリンダＡ６
とを同時に動かしたり、旋回モータＡ１を動かしながら
ブームシリンダＡ。
やアームシリンダＡ５を動かしたり、あるいは走行モー
タＡ２、Ａ、を駆動しながら旋回モータＡ１やアームシ
リングＡ、を動かしたりする。
このような場合、同時稼働している各アクチュエータの
要求する総油量が極端に多くなると、ポンプＰの吐出能
力が不足し、供給圧が低下して、圧力補償弁のバネで設
定された制御圧力差が確保されず、圧力補償弁が正規の
作動をしなくなる。
そして、その結果、軽負荷のアクチュエータだけが駆動
され、重負荷のアクチュエータが駆動されなくなり、各
７クチユ工−タ間の作業速度のバランスが崩れるという
問題がある。
この問題を解消するものとして、油圧回路中にシャトル
弁を組み込み、このシャトル弁によって、稼働中のアク
チュエータの負荷圧力のうち最大のものを選択し、選択
した最大負荷圧力とポンプ吐出圧力との差圧に応じて、
圧力補償弁の絞り開度を制御するようにした技術が考え
られている（例えば、特開昭６０−１１７０６号公報参
照）。
［発明が解決しようとする課題１ ところで、上記のように方向制御弁と圧力補償弁とシャ
トル弁とを組み合わせてアクチュエータの駆動回路を構
成する場合、実用化の段階で、上記３つの弁を、１つの
弁ブロック内に組み込んで無配管化することが、コンパ
クト化を図る上での必要条件となる。しかし、従来では
、上記３つの弁を１つの弁ブロック内に組み込んだもの
として満足すべきものが得られていない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、方向制御
弁、圧力補償弁、シャトル弁を１つの弁ブロック内に配
設するに際し、■上記３つの弁を相互接続する通路を単
純な経路で構成して全体をコンパクト化することができ
、■しかも１ブロック内において多連構造とするのに有
利な、油圧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１ 本発明の油圧制御弁は、１つのポンプからの吐出油で複
数のアクチュエータを駆動する場合に、各アクチュエー
タとポンプとの間にそれぞれ接続される油圧制御弁であ
り、アクチュエータへの油の方向と流量を制御する方向
制御弁と、該方向制御弁を流れる油の流量を圧力補償す
る圧力補償弁と、各アクチュエータに作用する負荷圧力
のうち最大のものを選択するためのシャトル弁とを具備
するものにおいて、 （イ）弁ブロック内に横孔を貫通形成するとともに、 （ロ）この横孔の略中央部に交差させて縦孔を貫通形成
し、 （ハ）上記横孔に上記方向制御弁のスプールを摺動自在
に挿入し、 （ニ）該スプールによって仕切られる上記縦孔の一端側
に上記圧力補償弁のバランスビストンを収容し、 （ホ）また同縦孔の池端側に上記シャトル弁を収容し、 （へ）さらに、上記横孔と縦孔の交差部に、アクチュエ
ータの負荷圧力が導入される油室を設け、 （ト）この油室に、上記圧力補償弁のバランスピストン
の先端及び上記シャトル弁の一方の入口を共に臨ませた ことを特徴としている。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。
（実施例の構成） 第１図は実施例の油圧制御弁Ｍの断面を示し、第２図は
向弁Ｍの回路構成を示す、以下、第１図を中心に、第２
図を補助的に用いて説明する。
油圧制御弁Ｍは、共通の弁ブロック１内に３種の弁を具
備する。第１の弁はアクチュエータＳへの油の方向と流
量を制御する方向制御弁１００、第２の弁は方向制御弁
１００を流れる油の流量を圧力補償する圧力補償弁２０
０、第３の弁は各アクチュエータＳに作用する負荷圧力
のうち最大のものを選択するためのシャトル弁３００で
ある。
弁ブロック１は、上記３つの弁で構成される油圧制御弁
Ｍを、複数個１列に並べて収容するもの（第６図参照）
で、油圧制御弁Ｍを組み込む個数に応じた長さの略直方
体形をなしている。弁ブロック１は、各油圧制御弁Ｍ毎
にその占有領域が割り当てられており　（第６図参照）
、各領域毎にそれぞれ油圧制御弁Ｍが構成されている。
各領域において弁ブロック１には、第１図に示すように
油圧制御弁Ｍの並び方向と直交する方向に横孔２が貫通
形成され、またその横孔２の略中央部に交差させて縦孔
３が貫通形成されている。そして、横孔２には、方向制
御弁１００のスプール４が摺動自在に挿入されている。
図はスプール４が中立位置にある状態を示している。
また、縦孔３は、横孔２に挿入したスプール４によって
図中上端側と下端側に仕切られている。
そして、その上端側には圧力補償弁２００のバランスピ
ストン５０が摺動自在に挿入され、下ｍ１ｌｌにはシャ
トル弁３００が収容されている。
く方向制御弁１００について〉 方向制御弁１００のスプール４の両端部は、弁ブロック
１の端面から突出している。そして、スプール４の図中
左側の端部は、プラグ５を介して弁繰作レバー（図示略
）に連結され、またスプール４の右側の端部は、プラグ
６を介してセンタリングスプリング機構７に連結されて
いる。
センタリングスプリング機構７は、非操作状態のときに
スプリング８の力でスプール４を中立位置に保持する公
知の機構であり、１つのスプリング８と２つの座金９．
１０によって構成されている。１１はカバーである。
上記スプール４の挿入されている横孔２と縦孔３の交差
部には、アクチュエータＳの負荷圧力を導入するための
ポート（油室）２０が設けられている。また、横孔２の
内面には、この負荷圧力導入ボート２０を中心にして左
右対称的に、それぞれ３つのポートが間隔をおいて連絡
している。
中央の負荷圧力導入ポート２０に近い側から順にいうと
、一番近い位置に、圧油を供給するための供給ポートＰ
Ａ、ＰＢ、次に７クチエエータボー）Ａ、Ｂ、そして一
番外側に、タンクボー）Ｔ、Ｔが設けられている。
アクチュエータボー）Ａ、Ｂは、縦孔３に沿って上方に
延びており、弁ブロック１の第１図中上面に開口してい
る。また、各油圧制御弁Ｍのタンクボー）Ｔは、第１図
において紙面と直交する方向（油圧制御弁Ｍの並び方向
）に延びている。タンクボー）Ｔは、弁ブロック１を第
６図において上下方向に貫通する通路により、各油圧制
御弁Ｍ共通に構成されている。
スプール４の外周には、アクチュエータボートＡ、Ｂに
対応する位置に、環状の四部（弁室）３０．３０が形成
されている。また、それら各凹部３０．３０の両側のラ
ンドには、それぞれ切欠本たはテーバを形成することに
より、絞り３１が設けられている。
上記ボートＰＡ、ＰＢ、Ａ、Ｂ、Ｔとスプール４の連通
関係は次の通りに規定されている。
（ｉ）スプール４が中立位置にあるときには、ボートＰ
Ａ、ＰＢ、Ａ、Ｂ、Ｔはオールブロック状態にされる。
（ｉｉ）スプール４が第１図において右に移動したとき
には、ボー）ＰＡ、Ａが絞り３１を介して連通し、ボー
）Ａ、Ｔが遮断された主主となる。同時に、ボー）Ｂ、
Ｔが絞り３１を介して連通し、ボー）ＰＢ、Ｂが遮断さ
れたままとなる。
（ｉｉｉ）スプール４が第１図において左に移動したと
きには、ボー）ＰＢ、Ｂが絞り３１を介して連通し、ボ
ー）Ｂ、Ｔが遮断されたままとなる。同時に、ボー）Ａ
％Ｔが絞り３１を介して連通し、ｆｆ−）ＰＡ、Ａが遮
断されたままとなる。
また、スプール４の内部には、左側、右側にそれぞれ、
アクチュエータＳの負荷圧力を中央の負荷圧力導入ボー
ト２０に導くための連絡通路３２Ａ、３２Ｂが設けられ
ている。
左側の連絡通路３２Ａは、スプール４の左端面から軸方
向に穿設された内孔３３Ａと、半径方向に穿設された２
つの小孔３４Ａ、３ＳＡとから構成されている。この連
絡通路３２Ａは、スプール４が中立位置にあるとき負荷
圧力導入ボート２０を左側タンクボー）Ｔに連通させ、
スプール４が右に移動したとき負荷圧力導入ボート２０
をアクチュエータボートＡに連通させる。また、スプー
ル４が左に移動したときには、負荷圧力導入ボート２０
とアクチュエータボー）Ａ開の連通、同ボート２０と左
側タンクボー）Ｔ間の連通を断つ。
また、右側の連絡通路３２Ｂは、スプール４の右端面か
ら軸方向に穿設された内孔３３Ｂと、半径方向に穿設さ
れた２つの小孔３４Ｂ、３５Ｂとから構成されている。
この連絡通路３２Ｂは、スプール４が中立位置にあると
き負荷圧力導入ボート２０を右側タンクボー）Ｔに連通
させ、スプール４が左に移動したとき負荷圧力導入ボー
）２０をアクチュエータボー）Ｂに連通させる。また、
スプール４が右に移動したときには、負荷圧力導入ボー
ト２０とアクチュエータボー）８間の連通、同ボート２
０と右側タンクボー）Ｔ間の連通を断つ。
したがって、スプール４が中立位置から移動したときに
は負荷圧力導入ボー）２０に、アクチュエータボー）Ａ
、Ｂのうも供給側として使用されているボートからアク
チュエータＳの負荷圧力が導入される。
なお、連絡通路３２Ａ、３２Ｂを構成する内孔３３Ａ、
３３Ｂは、共に先端がスプール４の中央付近まで延びて
いるが、両者は先端で通じていない。また、面内孔３３
Ａ、３３Ｂの各開口端は、それぞれプラグ５．６で封止
されている。
〈圧力補償弁２００について〉 次に、圧力補償弁２００について説明する。
上述のように、圧力補償弁２００のバランスピストン５
０は、縦孔３の上部側に摺動自在に挿入されている。こ
の縦孔３の内面には、図中上端側に、上述の方向制御弁
１００の供給ボー）ＰＡ。
ＰＢが連絡している。両供給ボー）ＰＡ、ＰＢは縦孔３
を介して互いに連続しておＹ）、両者でブリッジ状の通
路を構成している。
また、縦孔３内面の、供給ボー）ＰＡ％ＰＢが連絡して
いる部分より下方位置には、メインポンプに接続される
ポンプボー）７０が形成されている。さらに、その下方
位置にはパイロットポンプに接続されるパイロットポン
プボート７１が形成されている。ポンプボート７０及び
パイロットポンプボート７１は、上記ブリッジ状の通路
の内側に位置しており、ともに紙面に直交する方向に延
びている。これらポンプボート７０、パイロットボート
７１も、弁ブロック１を貫通する通路により、各油圧制
御弁Ｍ共通に構成されている。
一方、バランスピストン５０の先端（図中下端）面は、
縦孔３内に形成された内７ランジ状の突当壁１２の通孔
１３を介して、上述の負荷圧力導入ボート２０に臨んで
いる。このバランスピストン５０は、下端に径ｄ、の小
径の摺動部５１を有している。この摺動部５１は、縦孔
３内に形成された摺動壁７３に接し、それによって、突
当壁１２とバランスピストン５０の先端面との間に、負
荷圧力導入ボート２０に通じる第１の油室Ｙ１を構成し
ている。
また、バランスピストン５０は、上記小径の摺動部５１
より上側に、径ｄ２で統一された３段の大径の摺動部５
２．５３．５４を有している。摺動部５２．５３間、摺
動部５３．５４間の外周面は環状の凹所５５．５６とな
っている。
径ｄ２の摺動部のうち最下段の摺動部５２は、パイロッ
トポンプボート７１、ポンプボー）７０間の摺動壁７４
に接している。そして、この摺動部５２と上記小径の摺
動部５１の境の段部が、パイロットポンプボート７１に
臨んでおり、このパイロットポンプボート７１が第２の
油室Ｙ２を構成している。
また、中段の摺動部５３は、ポンプボー）７０、供給ボ
ー）ＰＡ　（ＰＢ）間の摺動壁７５に接し、凹所５５が
ポンプボート７０に臨んでいる。さらに、最上段の摺動
部５４は供給ボー）ＰＡ　（ＰＢ）より上側に形成され
た摺動壁７６に接し、凹所５６が供給ボー）ＰＡ　（Ｐ
Ｂ）に臨んでいる。
また、バランスピストン５０は、と記摺動部５４のさら
に上側に、径ｄ、（但しｄ　３＜ｄ＋＜ｄ　２）の小径
の摺動部５７を有している。この摺動部５７は、縦孔３
の上方開口端に設けられたキャップアッセンブリ８０の
中に摺動自在に収容されている。
このキャップアッセンブリ８０は、縦孔３の上方開口端
のねじ部に螺合されたアダプタ８１と、その中に収容さ
れた芯合わせ用のキャップ状ブツシュ８２と、上記アダ
プタ８１に螺合され、先端でキャップ状ブツシュ８２の
頭部の突起を支承する管継手８３とからなる。そして、
上述のバランスピストン５０の上端摺動部５７は、キャ
ップ状ブツシュ８２内に摺動自在に収容されている。
キャップアッセンブリ８０は、バランスピストン５０が
挿入された縦孔３に螺合された状態で、バランスピスト
ン５０の摺動部５７．５０間の肩部を包囲するｖＪ３の
油室Ｙ３を構成している。また、キャップ状ブツシュ８
２の内面と、バランスピストン５０の摺動部５７端面と
の間に、第４の油室Ｙ４を構成している。この第４の油
室Ｙ４は、キャップ状ブツシュ８２に形成された小孔８
２ａ１及び管継手８３に形成された小孔８３ａを介して
、管継手８３のボー）Ｃに通じている。
また、バランスピストン５０は、先端面に振動吸収用の
スプリング５８を収容した凹所５９を有するとともに、
内部に図中上端側から形成された内孔を有している。内
孔は、下端側が小径、上端側がそれより大径に形成され
ており、小径部と大径部との段部にバルブシート６０を
有している。
このバルブシート６０は、ポンプボー）７０より上の摺
動部５３の内側に位置している。そして、内孔の大径部
側には、ロードチエツク弁体９０が、バランスピストン
５０の軸方向に沿って摺動自在に収容されている。
ロードチエツク弁体９０は、下端に、上記バルブシー）
６０に密着するポペット部９０ａを有している。また、
ロードチエツク弁体９０は、内孔の内部を、下側の圧力
室９１と上側の背圧室９２とに分けている。背圧室９２
には弱いスプリング９３が収容され、このスプリング９
３によりロードチエツク弁体９０は、ポペット部９０ａ
をバルブシート６０に密着させるよう、図中下方に押さ
れている。このロードチエツク弁体９０及びバルブシー
ト６０は、ロードチエツク弁４００を構成している。
また、バランスピストン５０は、ポンプポート７０に対
応する凹所５５に複数の通孔６１を有している。これに
より、バランスピストン５０内部の圧力室９１は、ポン
プポート７０に連通している。
さらに、バランスピストン５０は、ポンプポートト７０
、供給ボートＰＡ　（ＰＢ）間に位置する摺動部５３外
周に、環状溝６２を有している。この環状溝６２の底面
には、複数の通孔６３が明けられており、これら通孔６
３により、環状溝６２はバランスピストン５０の内孔に
通じている。上記通孔６３は、バルブシート６０の上側
、つまりバルブシート６０よりら供給ボーＩＰＡ　（Ｐ
Ｂ）側に形成されている。したがって、ロードチェック
弁体９０がバルブシート６０から離れたとぎ環状溝６２
と圧力室９１が連通し、バルブシー）６０が閉じている
とき環状溝６２と圧力室９１間が遮断されるようになっ
ている。
また、環状溝６２の供給ボー）ＰＡ　（ＰＢ）側の緑に
は切欠６５が形成され、この切欠６５と供給ボー）ＰＡ
　（ＰＢ）側に形成された環状溝６６とで、ここに絞り
６７を構成している。そして、バランスピストン５０が
上方に変位することに上り絞Ｑ６７が開き、バランスピ
ストン５０が下方に変位することにより絞り６７が閉じ
る構成となっている。
一方、ロードチエツク弁体９０の背後側の背圧室９２は
、ロードチエツク弁体９０の摺動部により環状溝６２と
の連通を遮断されている。そして、この背圧室９２は、
バランスピストン５０の凹所５６に形成された小孔６８
により、供給ポートＰＡ　（ＰＢ）に通じζいる。また
、第３の油室Ｙ３は、上記小孔６８、背圧室９２、及び
バランスピストン５０のプラグ５０Ｂに形成した通路６
９により供給ボー）ＰＡ　（ＰＢ）に通じている。
以上の構成をまとめると、この圧力補償弁２００におい
ては、バランスピストン５０が上方に変位すると絞Ｉ）
６７が開き、下方に変位すると絞り６７が閉じるように
なっている。また、上記の構成から、第１の油室Ｙ１に
導入される圧力及び第２の油室Ｙ２に導入される圧力は
、共にバランスピストン５０を上方つまり開方向に押す
ように働く。また、第３の油室Ｙ３に導入される圧力及
び第４の油室Ｙ４に導入される圧力は、共にバランスピ
ストンを下方つまり閉方向に押すように働くことがわか
る。なお、バランスピストン５０の下端に配置したスプ
リング５８は、振動吸収用に設けたものであり、このス
プリング５８によるバランスピストン５０への作用力は
無視できる程小さい。
ここで、上記第１の油室Ｙ１には、負荷圧力導入ポート
２０から、アクチエエータＳの負荷圧力Ｐａが導入され
る。また、第２の油室Ｙ２には、パイロットポンプ圧力
Ｐｉが導入される。また、第３の油室Ｙ３には、供給ポ
ートＰＡ　（ＰＢ）内の圧力、つまり圧力補償弁２００
から方向制御弁１００に流れる油の圧力（以下、「制御
弁手前圧力」という）Ｐ２が導入される。さらに、第４
の油室Ｙ４には、ポートＣから、後述する最大負荷圧力
Ｐ１とポンプ圧力Ｐとの圧力差に応じて設定される外部
制御圧力Ｐｃが導入される。
したがって、このことを第２図の回路図に従って説明す
ると、この圧力補償弁２００においては、アクチュエー
タＳの負荷圧力Ｐａ、パイロットポンプ圧力Ｐｉの力が
、絞Ｑ６７を開く方向の力として作用し、一方、制御弁
手前圧力Ｐ２及び外部制御圧力Ｐｃが、絞り６７を閉じ
る方向の力として作用する。
次に、各油室Ｙ１〜Ｙ２における有効受圧面積（実際に
バランスピストン５０を変位させるのに有効な受圧面積
）について検討してみる。
第１の油室Ｙ１の有効受圧面積Ｓ１は、摺動部５１の径
ｄｌで決定される。また、第２の油室Ｙ２の有効受圧面
積Ｓ２は、摺動部５２の径ｄ２と摺動部５１の径ｄ１　
との差で決定される。また、第３の油室Ｙ３の有効受圧
面積Ｓ、は、摺動８１Ｓ５４の径ｄ２と摺動部５７の径
ｄ３との差で決定される。さらに第４の油室Ｙ４の有効
受圧面積Ｓ。
は、摺動部５７の径ｄ、で決定される。但し、上述の摺
動部の径はｄ　、＜ｄ　、＜ｄ　、の関係にある。
したがって、 Ｓ１＝πｄ、２／４ Ｓ２＝π（ｄ２２−ｄ　１２）／４ Ｓ、＝π（ｄ　２２−ｄ　、２）／４ Ｓ、＝πｄ３２／４ であり、開方向には、 （Ｐａ　ｘｓ＋）＋　（Ｐｉ　Ｘ５２）の力が働き、閉
方向には、 （Ｐ２　ｘｓｓ）＋　（Ｐｃ　Ｘ５４）の力が働く。な
お、本実施例においては、径ｄ１、ｄ２、ｃｌ、を適当
に設定することにより、ｓ、＝ｓ、　、５２＝ｓ４ Ｓｌ＞８２、Ｓ、〉Ｓ。
となっている。
そして、上記開方向の２つの力の合力と、閉方向の２つ
の力の合力との釣り合い条件により、圧力補償弁２００
の絞り６７の開度が制御される。
〈シャトル弁３００について〉 次に、シャトル弁３００について説明する。
シャトル弁３００は、スプール４によって仕切られた縦
孔３の下側部分に収容されている。このシャトル弁３０
０は、弁本体をなす２つの部材、市なわへ縦孔３の内面
に油密に嵌合されたホルダ３０１及びその先端に螺合さ
れたキャップ３０２と、その中に収容されたボール弁体
３０３とからなる。
ホルダ３０１は、縦孔３の下端開口部がら挿入されてお
り、該開口部に形成した座ぐ９３０４に７ランジ３０１
ａを嵌合させている。７ランジ３０１ａ及び座ぐ’＞３
０４は、偏心あるいは非円形に形成されており、これに
よりホルダ３０１の回転方向の位置決めが行われている
。ホルダ３０１は、このように挿入された状態で、縦孔
３の開口部に螺合したプラグ３０５により、縦孔３内に
固定されている。また、ホルダ３０１の挿入部外周には
０リング３０６が配置され、これにより油密性が確保さ
れている。
また、ホルダ３０１の内部には、先端面から弁体収容孔
３０１ｂが明けられている。この弁体収容孔３０１ｂの
さらに奥には、キリ孔３０１ｃが明けられている。そし
て、弁体収容孔３０１ｂとキリ孔３０１ｃとの段部に、
バルブシー）３０１ｄが設けられている。
また、上記弁体収容孔３０１ｂの入口にはねじ部が設け
られ、このねじ部にキャップ３０２がねじ込まれている
。キャップ３０２は、弁体収容孔３０１ｂ内にボール弁
体３０３を収容してからねじ込まれている。
キャップ３０２は断面丁字形の小ねじ状のもので、軸方
向に貫通した小孔３０２ａを有している。
この小孔３０２ａの上端開口部は上述の負荷圧力ボート
２０に臨み、また下端開口部は弁体収容孔３０１ｂ内に
臨んでいる。そして、小孔３０２ａの下端開口部にはパ
ルプシー）３０２ｂが設けられている。この小孔３０２
ａは、シャトル弁３００の一方の入口ＩＮＩを構成して
いる。
また、このシャトル弁３００においては、上記のキリ孔
３０１ｃに、もう一方の入口ＩＮ２が連通し、また弁体
収容孔３０１ｂに、出口ＯＵＴが連通している。これに
ついて第３図を参照しながら説明する。
第３図は第１図の断面と直交する断面を示す。
この図に示されるように、ホルダ３０１の外周には、周
方向に１８０度離れて２つの凹部３０１ｅ。
３０１ｆが設けられている。凹部３０１ｅ、３０１ｆ同
士は互いに連通していない。そして、ホルダ３０１の内
部に形成された連通孔３０１ｇにより、一方の凹部３０
１ｅとキリ孔３０１ｃとが連通され、また連通孔３０１
ｈにより、他方の凹部３０１ｆと弁体収容孔３０１ｂと
が連通されている。
また、弁ブロック１には、一方の凹部３０１ｅに連通す
る通路１５と、他方の凹部３０１ｆに連通する通路１６
とが、縦孔３を挟んで対称的に形成されている。これら
通路１５及び１６は、弁ブロック１を貫通する一本の貫
通孔で構成されている。
そして、通路１５と、連通孔３０１ｇと、キリ孔３０１
ｃとが、シャトル弁３００の他方の入口ＩＮ２を構成し
、また、通路１６と、連通孔３０１ｈとが、シャトル弁
３００の出口ＯＵＴを構成している。
このような構成のシャトル弁３００においては、ＩＮＩ
側の圧力よりＩＮ２側の圧力が高ければ、ボール弁体３
０３がＩＮＩ側のバルブシート３０２ｂを塞ぎ、出口Ｏ
ＵＴがらは、高い方の圧力であるＩＮ２側の圧力が出力
される。また、ＩＮＩ側の圧力の方がＩＮ２側の圧力よ
り高ければ、ボール弁体３０３が逆にＩＮ２側のバルブ
シート３０１ｄを塞ぎ、出口ＯＵＴからは、高い方の圧
力であるＩＮＩ側の圧力が出力される。このように、シ
ャトル弁３００は、２つの入口ＩＮＩ、ＩＮ２から入力
される圧力のうち高い方の圧力を選択して、出口ＯＵＴ
から出力する。
したがって、第３図に示すように構成した場合、順次前
のシャトル弁３００の出口ＯＵＴが、次のシャトル弁３
００の入口ＩＮ２に連通ずる。そして、これにより、順
次高い方の圧力を選択し、最終段のシャトル弁３００の
出口ＯＵＴからは、入力された圧力のうち最大のものが
取り出される。
く油圧制御弁Ｍの多連化について〉 弁ブロック１には、上述の構造の油圧制御弁Ｍが第５図
、第６図に示すように６個組み込まれており、それによ
りパワーショベルの制御弁を構成している。以下、第３
図〜第６図を参照しながら説明する。
第４図はパワーショベル駆動回路の一部を示している。
この回路に示すように、上述の油圧制御弁Ｍを回路中に
接続する場合は、アクチュエータボー）ＡをシリンダＳ
のヘッドｓｈ側に接続し、アクチュエータボートＢをシ
リンダＳのロッドＳｒ側に接続する。また、第６図に示
すように、油圧制御弁Ｍを、アンロードリリーフ弁６０
０の弁ブロック６０１と、エンドプレート６５０との開
に挟み、互いに連結してバルブユニットを構成する。
くアンロードリリーフ弁６００について〉ここで、第６
図を参照しなからアンロードリリーフ弁６００について
説明する。
このアンロードリリーフ弁６００は、弁ブロック６０１
内の図中右側部分にアンロード弁６００Ａ、左側部分に
りＩノー７弁６００Ｂを配置している。弁ブロック６０
１の左端面から穿設された弁穴内には、アンロード弁体
６０２が摺動自在に挿入され、同弁穴開口端にはプラグ
６０３がねじ込み固定されている。
アンロード弁体６０２の外周面には、弁ブロック１に形
成したポンプ通路６０４、及びタンク通路６０５が互い
に離間して臨んでおり、アンロード弁体６０２が図中左
方向に移動することにより、ポンプ通路６０４とタンク
通路６０５とが連通しくつまり弁が開き）、右方向に移
動する　（図示の状！！りことにより両通路６０４．６
０５の連通が遮断される（つまり弁が閉じる）ようにな
っている。
また、アンロード弁体６０２の右端部分には、同弁体内
部の通路６０６を介してポンプ通路６０４Ｐに連通する
パイロット室６０７が設けられ、左端部分には、弁ブロ
ック６０１に形成した信号通路６０８に絞１）　６０９
を介して連通する背圧室６１０が設けられている。また
、背圧室６１０内には、アンロード弁体６０２を右方向
（閉方向）へ付勢するスプリング６１１が設けられてい
る。
そして、パイロット室６０７内圧力、背圧室６１０内圧
力、及びスプリング６１０の力のバランスにより、弁が
開閉するようになっている。
上記アンロード弁体６０２の左端は、弁穴内に嵌合固定
されたブツシュ６１２によって摺動を案内されるように
なっており、このブツシュ６１２に、上記絞り６０９が
形成されている。また、このブツシュ６１２には、左側
からプラグ６０３の先端が嵌合され、プラグ６０３の先
端面で上記スプリング６１１を受けている。
このプラグ６０３の内部には、スプリング室６１３が形
成され、このスプリング室６１３は、プラグ６０３先端
に形成した連通孔６１４により、タンク通路６１５に連
通している。また、スプリング室６１３の細線方向先端
には、上記背圧室６１０と通じる通路孔６１６が設けら
れ、スプリング室６１３内には、この通路孔６１６を開
閉するパイロット型のリリーフ弁体６１７が配されてい
る。このリリーフ弁体６１７は、該リリーフ弁体６１７
と、スプリング室６１３の後端開口部を塞ぐ調整ねじ６
１８との間に配されたスプリング６１９により常時閉方
向に付勢されている。
また、このアンロードリリーフ弁６００においては、上
述のポンプ通路６０４の一端が油圧制御弁Ｍとの合わせ
面６０１Ａ　（図中上面）に開口し、ポンプ通路６０４
の他端が図示しない集中配管面に開口している。また、
信号通路６０８は、油圧制御弁Ｍのシャトル弁３００の
出口ＯＵＴに対応するよう合わせ面６０１Ａに開口して
いる。さらに、タンク通路６０５．６１５も、その一端
が合わせ面６０１Ａに開口し、他端は合流させて集中配
管面に開口している。また、その池に油圧制御弁Ｍのパ
イロットポンプボートに連絡する通路ら形成されており
、すべてこのアンロードリリーフ弁６００の弁ブロック
６０１において集中的に配管の接続が行えるようになっ
ている。なお、このアンロードリリーフ弁６００も、上
述の油圧制御弁Ｍを組み込んだ弁ブロック１内に一体に
組み込むことができる。
そして、このように構成されたアンロードリリーフ弁６
００と油圧制御弁Ｍの合わせ面同士を密着させ、それに
よりポンプボート７０とポンプ通路６０４、タンクボー
トＴとタンク通路６０５．６１５、パイロットポンプボ
ート７１とパイロットポンプ通路（図示せず）、最終段
のシャトル弁３００の出口と信号通路６０８を、それぞ
れ連通させる。
また、第４図に示すように、アンロードリリーフ弁６０
０のポンプ通路６０４にメインポンプＰを接続し、パイ
ロットポンプ通路にパイロットポンプＰｉ　を接続し、
タンク通路６０５．６１５をタンクＴに接続する。
ここで、パイロットポンプＰｉの吐出側には、第４図に
示すようにリリーフ弁７００を接続し、パイロットライ
ンの圧力を一定圧Ｐｉ　に保持する。
このパイロットラインは、アンロードリリーフ弁６００
の弁ブロック６０１内に形成したパイロット通路を介し
て、各圧力補償弁２００のパイロットポンプボート７１
に接続されている。
また、このパイロットラインは、第４図に示されるよう
に、アクチュエータ毎に設けた各電磁比例圧力制御弁８
００の入側に接続されている。電磁比例圧力制御弁８０
０の出側は、それぞれ各圧力補償弁２００のボー）Ｃに
接続されており、それにより、圧力補償弁２００の第４
の油室Ｙ４に、電磁比例圧力制御弁８００から出力され
た外部制御圧力Ｐｃが導入されるようになっている。
符号８０５で示すものは、各電磁比例圧力制御弁８００
に個別に制御信号を供給する制御装置である。この制御
装置８０５は、差圧検出器８１０の検出値に基づいて制
御値を演算し、信号電流を各電磁比例圧力制御弁８００
に供給する。
差圧検出器８１０は、メインポンプＰがらの吐出圧Ｐと
、シャトル弁３００で選択された最大負荷圧力ＰＩ　と
の差圧を検出し、差圧の大きさを電流値に変換して出力
するものであり、制御装置８０５はその差圧検出器８１
０からの入力値に基づいて差圧が大ぎいほど小さな信号
電流を出力し、差圧が小さいほど大きい信号電流を出力
する。
そして、最終的にはパイロットポンプ圧力Ｐｉと外部制
御圧力Ｐｃ　との差圧を、メインポンプ圧力Ｐと最大負
荷圧力Ｐ１との差圧に等しくなるように制御する。なお
、上記制御装置８０５は、各電磁比例圧力制御弁８００
への出力を個別に手動で設定できる機能も有しており、
必要な場合には、ある電磁比例圧力制御弁８００への出
力をゼロとして、その外部制御圧力Ｐｃ　をゼロにし、
それによって第２の油室Ｙ２の圧力Ｐｉ　と第４の油室
Ｙ４の圧力Ｐｃの差圧を最大に設定し、絞１）６７を全
開にして圧力補償弁２００の機能を解除することもでき
る。
（実施例の作用） 次に上記のように構成された油圧制御弁Ｍ及びそれを含
む回路全体の作用を説明する。
〈アンロードリリーフ弁６００の作用〉まず、アンロー
ドリリーフ弁６００の作用を説明する。メインポンプＰ
から吐出される圧油は、アンロードリリーフ弁６００の
ポンプ通路６０４に入る。
一方、方向制御弁１００が中立位置にあるとき、第１図
に示すように、負荷圧力導入ボー）２０は、連絡通路３
２Ａ、３２Ｂを介してタンクボー）Ｔに連通ずるから、
低圧となる。全部の方向制御弁１００が中立位置であれ
ば、すべての負荷圧カポ−）２０は低圧となる。したが
って、シャトル弁３００で選択され、第６図のアンロー
ドリリーフ弁６００の信号通路６０８に入力さ仇る最大
負荷圧力Ｐ１は低圧となり、背圧室６１０が低圧となる
。
そうすると、パイロット室６０７の圧力（ポンプ圧力）
がスプリング６１１のセット圧に抗してアンロード弁体
６０２を左方に移動させる。そして、それによりポンプ
通路６０４とタンク通路６０５が連通し、圧油は無負荷
でタンクに戻される。
また、いずれかの油圧制御弁Ｍに組み込まれた方向制御
弁１００のスプール４を中立位置から移動すると、負荷
圧力導入ボート２０にはアクチュエータの負荷圧力が導
入され、この圧力がシャトル弁３００、信号通路６０８
をへて背圧室６１０に入る。そして、背圧室６１０に圧
力が作用することにより、アンロード弁体６０２が第６
図に示すように右方に移動し、アンロード弁６００Ａを
閉じる。
また、すＩノー７作用についても先に説明すると、背圧
室６１０に導入される最大負荷圧力Ｃが、調整ねじ６１
８で設定されたあるリリーフ圧力に達したときには、パ
イロット形のリリーフ弁体６１７が、スプリング６１９
の力に抗して左方に移動する。そして、背圧室６１０の
圧力が下げられ、アンロード弁体６０２に差圧が作用す
ることにより、該弁体６０２が左方に移動し、ポンプ通
路６０４の圧油がタンク通路６０５に逃がされる。
〈油圧制御弁Ｍの作用〉 次に、油圧制御弁Ｍの作用を説明する。
油圧制御弁Ｍｌ：組み込まれた方向制御弁１００のスプ
ール４を、例えば第１図中右方に移動させる。そうする
と、ポンプボート７０に供給された圧油は、圧力補償弁
２００を介して方向制御弁１００に流れ、それからアク
チュエータＳに流れる。
すなわち、ポンプボー）７０の圧油は、バランスピスト
ン５０内部の圧力室９１を通り、スプリング９３に抗し
てロードチエツク弁体９０を上に押し上げて、ロードチ
エツク弁４００を開弁させる。そして、通孔６３、環状
溝６２、絞り６７を通って供給ボー）ＰＡ、ＰＢに流れ
、さらに絞り３１を介し、アクチュエータボー）Ａを経
て、シリンダ（アクチュエータ）Ｓのヘッドｓｈ側に至
る。また、コンドＳｒ側の油は、アクチュエータボート
Ｂ１絞り３１、タンクボートＴを経てタンクＴに戻され
る。
また、スプール４を左方に移動すると、圧油は供給ボー
）ＰＢに流れ、絞り３１を介しアクチュエータポートＢ
ｆ；：経て、シリンダＳのロッドＳｒ側に至る。また、
ヘッｒＳｈ側の油は、アクチュエータボートＡ、絞り３
１、タンクボートＴを経てタンクＴに戻される。
上記動作に際し、圧力補償弁２００においては、アクチ
ュエータの負荷圧力Ｐａが第１の油室Ｙ１の受圧面に作
用し、パイロットポンプ圧力Ｐｉが第２の油室Ｙ２の受
圧面に作用し、これらの合力がバランスピストン５０を
開側に押す。
また、同時に供給ボー）ＰＡ　（ＰＢ）内の制御弁手前
圧力Ｐ２が第３の油室Ｙ３の受圧面に作用し、さらに外
部制御圧力Ｐｃが油室Ｙ４の受圧面に作用し、これらの
合力がバランスピストン５０を閉側に押す。
そして、開側の力と、閉側の力のバランスにより絞り６
７の開度が制御される。すなわも、この圧力補償弁２０
０においては、外部制御圧力Ｐｃとパイロットポンプ圧
力Ｐｉ　との圧力差に応じて、圧力補償弁２００の制御
圧力差が設定され、外部制御圧力Ｐｃが大きい程、言い
換えると最大負荷圧力Ｐ１が大きい程、回路全体の流量
が絞られる。
したがって、例えば複数のアクチュエータを同時駆動し
ている場合、最大負荷圧力Ｐ１の大きさに応じて、アク
チュエータの要求する総油量が制限され、ポンプ吐出油
量の不足が緩和される。そして、軽負荷のアクチュエー
タも、重負荷のアクチュエータも、バランスよく作動す
るように制御される。
なお、上記の動作の際に、何等かの事情により、あるア
クチュエータについて圧力補償機能を解除したいという
要求が生じた場合は、制御装置８０５により、該当する
電磁比例圧力制御弁８００への出力をゼロにする。そう
すると、電磁比例圧力制御弁８００の出力すなわも外部
制御圧力Ｐｃが「ゼロ」になり、制御圧力差が最大にな
って、圧力補償弁２００の絞り６７が全開となり圧力補
償が行われなくなる。
また、以上の作用効果の他に、この油圧制御弁Ｍでは、
横孔２と縦孔３の交差部に７クチュエー夕の負背圧力が
導入されるポー）２０を設け、このボート２０に圧力補
償弁２００及びシャトル弁３００の両方を臨ませている
ので、負荷圧力導入通路の構成が極めて単純化されてい
る。したがって、弁ブロック１内部の通路構成が整然と
され、全体がコンパクト化されている。
また、１本の縦孔３内に圧力補償弁２００及びシャトル
弁３００を収容しているから、方向制御弁１００、圧力
補償弁２００、シャトル弁３００の３つの弁がほぼ一平
面内にすべて収まる。よって、横孔２及び縦孔３と直交
する方向に邪魔になるものがなく、油圧制御弁Ｍを無理
なく多連化でき、実施例のように１ブロック内に油圧制
御弁Ｍを複数個整然と配置することができる。しかも、
その場合、横孔２や縦孔３に連絡する油通路を弁ブロッ
ク内に直線的に貫通させるだけで、相互連絡が可能にな
るので、油通路を単純で無理のない経路で構成できる。
なお、上記実施例においては、圧力補償弁２００の第２
の油室Ｙ２にパイロットポンプ圧力Ｐｉを導入するよう
に構成しているが、ここに直接メインポンプ圧力を導入
し、ボートＣに直接最大負荷圧力Ｐ１を導入するように
してもよい。そうした場合は、電磁比例圧力制御弁８０
０や制御装置８０５等が不要になる。
［発明の効果１ 以上説明したように、本発明の油圧制御弁によれば、次
の効果を奏する。
■圧力補償弁、シャトル弁には共に７クチエエータの負
荷圧力を導入しなければならないが、横孔と縦孔の交差
部にアクチュエータの負荷圧力が導入される油室を設け
、この油室に圧力補償弁及びシャトル弁の両方を臨ませ
ているので、圧力補償弁とシャトル弁への負荷圧力導入
通路の構成を極めて単純化できる。また、この油室には
、アクチュエータボー）Ａ側及びＢ側から選択的に負荷
圧力を導入しなくてはならないが、この油室は横孔の略
中央部に位置しているので、両アクチュエータボート側
から負荷圧力を簡単な通路構成で導入することがで島る
。したがって、内部通路を単純化できるので、製作容易
であり、また弁ブロックの外形を小さくでき、全体をコ
ンパクト化できる。
■横孔と交差する１本の縦孔内に圧力補償弁、シャトル
弁を収容しているから、方向制御弁、圧力補償弁、シャ
トル弁の３つの弁がほぼ一平面内にすべて収まる。よっ
て、本考案の油圧制御弁は、横孔及び縦孔と直交する方
向に容易に多連化することができるようになる。その場
合、１ブロック内での多連化も可能となり、そうした場
合は、組み立ての段階での油圧制御弁同士の接続が不要
となる上、回路全体の構造の簡略化を図ることができる
。また、その場合、横孔や縦孔に連絡する油通路を弁ブ
ロック内に直線的に貫通させるだけで、油圧制御弁同士
の相互連絡が可能となるので、油通路を単純で無理のな
い経路で構成でき、製作が容易になる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第６図は本発明の一実施例の説明図であり、第
１図は実施例の油圧制御弁Ｍの断面図、第２図は同油圧
制御弁Ｍの構成を示す回路図、第３図は各油圧制御弁Ｍ
のシャトル弁３００相互の接続関係を示す断面図、第４
図は同油圧制御弁Ｍを利用したパワーショベル駆動回路
の一部を示す図、第５図は弁ブロック内部の主要通路の
関係を示す概略断面図、第６図は油圧制御弁Ｍとアンロ
ードリリーフ弁６００の関係を示す図、第７図はパワー
ショベルにおける油圧駆動系の一例を示す図である。 Ｍ・・・・・・本発明の油圧制御弁、Ｐ・・・・・・ポ
ンプ、Ｓ・・・・・・アクチュエータ、１００・・・・
・・方向制御弁、２００・・・・・・圧力補償弁、３０
０・・・・・・シャトル弁、１・・・・・・弁ブロック
、２・・・・・・横孔、３・・・・・・縦孔、４・・・
・・・スプール、２０・・・・・・負荷圧力導入ボート
（油室）、ＩＮｌ・・・・・・シャトル弁の一方側入口
。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 　１つのポンプからの吐出油で複数のアクチュエータを
    駆動する場合に、各アクチュエータとポンプとの間にそ
    れぞれ接続される油圧制御弁であって、 アクチュエータへの油の方向と流量を制御する方向制御
    弁と、 該方向制御弁を流れる油の流量を圧力補償する圧力補償
    弁と、 各アクチュエータに作用する負荷圧力のうち最大のもの
    を選択するためのシャトル弁とを具備したものにおいて
    、 （イ）弁ブロック内に、横孔を貫通形成するとともに、 （ロ）この横孔の略中央部に交差させて縦孔を貫通形成
    し、 （ハ）上記横孔に上記方向制御弁のスプールを摺動自在
    に挿入し、 （ニ）該スプールによって仕切られる上記縦孔の一端側
    に上記圧力補償弁のバランスピスト ンを収容し、 （ホ）また同縦孔の他端側に上記シャトル弁を収容し、 （ヘ）さらに、上記横孔と縦孔の交差部に、アクチュエ
    ータの負荷圧力が導入される油室を 設け、 （ト）この油室に、上記圧力補償弁のバランスピストン
    の先端及び上記シャトル弁の一方側 入口を共に臨ませた ことを特徴とする油圧制御弁。
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