JPH0419219Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、寒冷環境にある油圧装置のパイロツ
ト回路の制御弁を通る油温を上昇させる油圧装置
の熱交換機構に関する。

〔従来の技術〕

油圧装置ポンプからの油圧により圧油アクチユ
エータを駆動して種々の作業を行う油圧装置は多
くの分野で使用されている。これら油圧装置は、
通常、当該油圧アクチユエータの駆動を制御する
コントロール弁、およびこのコントロール弁を制
御するパイロツト弁を備え、このパイロツト弁を
操作することにより油圧アクチユエータを任意に
駆動する機構となつている。そして、パイロツト
弁によるコントロール弁の操作は、一般的には、
上記油圧ポンプとは別個に設けられたパイロツト
ポンプからパイロツト圧油を用いて行われる。

〔考案が解決しようとする課題〕 寒冷環境下で使用される油圧装置、例えば建設
機械の油圧装置においては、低温のためその作動
油の粘度が増大し、所期の動作が行われず危険を
生じる場合がある。特に、パイロツト回路内の油
は、タンクとの間での流れはあるものの、その流
量は極めて少量のため、何等かの暖機手段により
タンク内の油温が上昇してもパイロツト回路内の
油は依然として低温のままで残される状態とな
る。そして、このような状態のまま油圧装置を作
動させた場合、特に、このパイロツト回路に絞り
を有する流量制御弁が使用されていると、油の粘
性が高いので当該絞りを通過する流量が低下し、
この結果油圧装置に応答遅れを生じ、その応答性
の低下は常温時に比べて著しくなる。

本考案の目的は、上記従来の問題点を解決し、
冷温時にも簡単な構造でパイロツト回路に挿入さ
れた制御弁を通過する油の温度を上昇させること
ができる油圧装置の熱交換機構を提供するにあ
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、本発明は、パイロ
ツトポンプとこのパイロツトポンプの圧油により
駆動されるコントロール弁との間のパイロツト回
路に、前記コントロール弁を操作するパイロツト
弁と、前記パイロツト回路の油の流れを制御する
制御弁とを介在させるとともに、当該パイロツト
回路の最高圧力を規定するリリーフ弁を備えた油
圧装置において、前記制御弁の弁体に、前記リリ
ーフ弁から排出された油を通過させる通路を設け
たことを特徴とする。

〔作用〕

パイロツト回路の圧力がリリーフ弁で規定され
る圧力以上の場合、パイロツト圧油はリリーフ弁
から強制的に排出される。このため、リリーフ弁
から排出された油は高温となり、この高温の油
は、制御弁の弁体の通路を通つてタンクに戻され
る。このとき、当該油と弁体との間に熱交換が生
じ、弁体が暖められる。これにより、制御弁およ
びその近辺のパイロツト圧油も暖められ、制御弁
の流量特性は常温時と同等の特性となり、この結
果、支障なくコントロール弁の操作が行われる。

〔実施例〕

以下、本考案を図示の実施例に基づいて説明す
る。

第１図は本考案の実施例に係る油圧装置の熱交
換機構の油圧回路図である。図で、１はパイロツ
トポンプ、２はパイロツトポンプ１のパイロツト
圧油により駆動されるコントロール弁である。コ
ントロール弁２は、図示されないアクチユエータ
の駆動を制御する。３はパイロツトポンプ１とコ
ントロール弁２との間のパイロツト回路に介在し
てコントロール弁２を操作するパイロツト弁、４
はパイロツト弁３の操作レバーである。５はパイ
ロツトポンプ１の最高吐出圧力（パイロツト回路
の最高圧力）を規定するリリーフ弁、６はタンク
である。７は弁ブロツクであり、その内部に複数
の弁構造が一体構成されている。７′は弁ブロツ
ク７とは別体の弁ブロツクである。この弁ブロツ
ク７′は弁ブロツク７とほぼ同じ構成であるので、
弁ブロツク７を説明することによりその詳細説明
を省略する。８は弁ブロツク７の弁体、９は弁体
８に貫通形成された大径の通路である。通路９の
一方はリリーフ弁５の排出ポートに接続され、他
方はタンク６に接続されている。１０は弁ブロツ
ク７に構成された流量制御弁であり、一方のポー
トはパイロツト弁３に接続され、他方のポートは
コントロール弁２に接続されている。この流量制
御弁１０の構造の詳細を第２図により説明する。

第２図は第１図に示す流量制御弁の断面図であ
る。図で、１１は弁体８に相当する弁本体、１２
は弁本体１１に形成された大径の穴、１３は弁本
体１１に外部と穴１２とを連通するように設けら
れた第１のポート、１４は弁本体１１に外部と穴
１２とを連通するように設けられた第２のポー
ト、１５は穴１２に挿入されたスプール、１５ａ
はスプール１５に形成された環状溝である。１６
はスプール１５に形成された第１の油室、１７は
スプール１５において第１の油室の反対端に形成
された第２の油室、１８は第１の油室１６と第２
の油室１７との間に形成された絞りである。１９
は第２の油室１７に形成された横穴、２０は第１
の油室１６に形成された横穴である。２１，２２
はそれぞれ弁本体１１の両端とスプールとの間に
装架されたスプリングであり、スプリング２１の
ばね力は弱く選定されている。２３は第１のポー
ト１３と横穴１９とで構成される制御オリフイス
である。なお、９は第１図に示された通路であ
る。

まず、この流量制御弁の動作について説明して
おく。今、第１のポート１３に圧油が供給される
と、油は第１のポート１３から横穴１９を通り、
絞り１８を経て第１の油室１６へ入り、横穴２０
から第２のポート１４へ抜ける。この状態におい
て、第２の油室１７と第１の油室１６との差圧が
スプリング２１のばね力に打勝つとスプール１５
は図で上方に押上げられる。そうすると、スプー
ル１５の環状溝１５ａと第２のポート１４とが連
通し、第１のポート１３に入つた油は環状溝１５
ａを経て第２のポート１４へ抜ける。スプリング
２１のばね力が弱く選定されているので、上記ス
プール１５の上方への動作は油が第１のポート１
３に入つた後短時間の間に生じ、第１のポート１
３から第２のポート１４への油の流れは何等の制
限もなく自由流となる。

これとは逆に、油が第２のポート１４に入る
と、この油は横穴２０、第１の油室１６、絞り１
８、第２の油室１７、横穴１９を経て第１のポー
ト１３へ抜ける。この状態において、第１の油室
１６と第２の油室１７との差圧がスプリング２２
のばね力に打勝つと、スプール１５は図で下方に
移動する。このスプール１５の下方への移動によ
り、横穴１９と第１のポート１３との間に形成さ
れる流通路の開口面積δは小さくなる。このた
め、第２の油室１７からの油の流出は制限され、
第１の油室１６と第２の油室１７との間の差圧は
一定に保持され、第２の油室１７からの油の流出
も一定となる。この状態で、第２のポート１４へ
流入する油圧が大きくなると、上記開口面積δが
さらに小さくなつたところで差圧が一定に保持さ
れ、逆に、第２のポート１４へ流入する油圧が小
さくなると、上記開口面積δが大きくなつたとこ
ろで差圧が一定に保持される。即ち、横穴１９と
第１のポート１３との間に形成される流通路は、
第２のポート１４の油圧に応じてその開口面積δ
を変化する制御オリフイス２３を構成している。

結局、第２のポート１４から第１のポート１３
へ流れる油の流量は制御オリフイス２３により制
限された制御流となり、その流量は、第１のポー
ト１３の油圧が大きいとき制御オリフイス２３の
開口面積δが小に、又、当該油圧が小さいとき当
該開口面積δが大になることから、常に一定に保
持される。そして、その一定流量は、絞り１８の
径が異なるスプールを選択して使用することによ
り変更され、あるいはばね力の異なるスプリング
を選択して使用することによつても変更し得る。

このような流量制御弁の使用の１例を説明す
る。今、第１図に示す油圧回路が、例えば油圧シ
ヨベルに設けられ、コントロール弁２がこの油圧
シヨベルの走行モータを制御する弁であり、第１
のポート１３がパイロツト弁３に、又、第２のポ
ート１４がコントロール弁２に接続されていると
する。この構成においては、コントロール弁２か
らのパイロツト圧油の戻り量を一定にすることが
できるので、走行モータを停止させるべく操作レ
バー４を操作状態から急速に中立状態に戻して
も、コントロール弁２のスプールの中立位置への
戻りは一定速度で行われ、これにより、油圧シヨ
ベル停止時における車体への衝撃は緩和され、安
定した停止を行うことができる。

さて、ここで第１図に示す本実施例の動作を説
明する。油圧装置の作動の初期、パイロツト回路
には、パイロツトポンプ１から圧油が供給され
て、かつ、パイロツト回路の圧力はリリーフ弁５
に設定されている圧力に達し、リリーフ弁５から
は油が排出されている。この排出された油は、弁
ブロツク７の弁体８に形成された通路９を通つて
タンク６に戻される。ところで、リリーフ弁５か
らの油の排出は強制的になされるので発熱を生
じ、排出される油の温度は上昇する。この昇温さ
れた油が通路９を通過中その熱は弁体８を介して
弁ブロツク７に構成された弁に奪われ、これらを
充分に暖める。したがつて、それら弁内に存在す
る油の温度を上昇させることができる。特に上記
流量制御弁では、絞り１８が存在し、そこを通過
する油の流量は油の粘性に左右され、油温が低く
油の粘性が大きい場合流量は低下し、コントロー
ル弁の応答に大きな遅れを生じる。しかし本実施
例では、絞り１８の前後の油温を早急に上昇させ
ることができ、低温時の応答特性を著しく改善す
ることができる。

なお、上記実施例の説明では、パイロツト回路
について説明したが一般の油圧回路にも適用でき
るのは当然である。又、弁ブロツク内に構成され
る流量制御弁として圧力補償付のものを例示して
説明したが、他の流量制御弁であつてもよく、
又、流量制御弁に限らず、パイロツト回路に設け
られる制御弁であれば全て適用可能である。勿
論、弁ブロツクでなく単体の弁に対しても適用で
きる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案では、パイロツト回
路に介在する制御弁の弁体に、リリーフ弁から排
出される油を通過させる通路を貫通形成したの
で、簡単な構成により制御弁を通過する油の温度
を上昇させることができ、低温時の応答特性を改
善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る油圧装置の熱交
換機構の油圧回路図、第２図は第１図に示す流量
制御弁の断面図である。 １……パイロツトポンプ、２……コントロール
弁、３……パイロツト弁、４……操作レバー、５
……リリーフ弁、７，７′……弁ブロツク、８…
…弁体、９……通路、１０……流量制御弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ パイロツトポンプとこのパイロツトポンプの
   圧油により駆動されるコントロール弁との間の
   パイロツト回路に、前記コントロール弁を操作
   するパイロツト弁と、前記パイロツト回路の油
   の流れを制御する制御弁とを介在させるととも
   に、当該パイロツト回路の最高圧力を規定する
   リリーフ弁を備えた油圧装置において、前記制
   御弁の弁体に、前記リリーフ弁から排出された
   油を通過させる通路を設けたことを特徴とする
   油圧装置の熱交換機構。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記制御弁は、流量制御弁であることを特徴とす
   る油圧装置の熱交換機構。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記制御弁は、圧力補償付流量制御弁であること
   を特徴とする油圧装置の熱交換機構。