JPH05509376A - 負荷逆止、圧力補償弁 - 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】 負荷逆止、圧力補償弁 技術分野 本発明は、一般的に圧力応答式の油圧装置に関し、特に、この種の装置に使用す るための、負荷による逆流防止弁と圧力補償弁とを組み合わせた弁を有する制御 弁に関する。

背景技術 負荷から独立すると共に、流量を配分制御する種の負荷検知式の油圧装置は、一 般的に、方向制御弁の計量オリフィスの下流に配置された圧力補償弁を育してい る。負荷圧力信号回路網が、全ての圧力補償弁のバネ室に最大負荷圧力を連絡す る。該信号装置は、「配分優先（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ　ｐｒｉｏｒｉｔｙ 　）Ｊの特徴を提供し、該特徴は、負荷圧力または作動しているモータの数と無 関係に油圧モータへの流量を配分する。たとえ一方のモータが過大な負荷を受け て停止した場合でも、１つ或いはそれ以上の油圧モータを連続操作可能とするた めに、信号オリフィスとリリーフ弁とが協働して、バネ室への負荷圧力を最高負 荷圧力よりも低い所定の最大レベルに制限する。

これにより、ポンプの吐出圧がバネ室内の流体の圧力よりも所定のマージンを以 て高い状態が生じる。信号オリフィスとリリーフ弁を備えていないと、一方のモ ータが停止したとき油圧モータが動作を停止する。

通常、圧力補償弁は、そこを通過する負荷による逆流を防止し、以て負荷か、そ こから徐々に低下することを防止する。上記信号オリフィスとリリーフ弁による 構成では、一方のモータからの加圧流体か関連する圧力補償弁を介して逆流して 、ある操作状態において負荷が徐々に低下する問題がある。例えば、産業用また は地ならし用自動車の多くは、油圧モータにより制御される２つ或いはそれ以上 の可動要素を具備している。ある種の上記要素では、１つの要素の動作か、負荷 により発生する圧力を、他の要素に接続された油圧モータに誘導する。該圧力は 所定の最大ポンプ吐出圧よりも高い。

関連する方向制御弁が、モータが上記負荷により発生する圧力を受けた状態で開 放位置に動作すると、ポンプにより発生する圧力が圧力補償弁を開いて、流体が 、そこを通過してモータから方向制御弁に逆流し、作動している他の１つのモー タに使用される。

本発明は、上記問題を解決することを目的とする。

発明の開示 本発明の特徴によれば、油圧装置に使用するための制御弁において、前記油圧装 置が、前記制御弁と異なる少なくとも１つの制御弁と、前記制御弁に接続された 少なくとも１つの油圧モータと、前記各モータに各々接続されると共に、前記モ ータで発生する最大圧力を受承する制御圧力ラインを有する負荷圧力信号回路網 と、前記制御圧力ラインの流体の圧力を所定の最大圧力に制限するための手段と を有しており、前記制御弁は、入口ボートと、前記関連する油圧モータと接続さ れた一対のサービス流路と、中立位置から無限に可変の作動位置に両方向に動作 自在の弁部材と、負荷による逆流防止位置から無限に可変の作動位置に動作自在 の負荷逆上圧力補償弁体と、前記弁部材と弁体か作動位置にあるとき、前記入口 ポートから一方のサービス流路に到る流量制御流路を形成する手段であって、前 記流路は、計量オリフィスと、サービス流路において該計量オリフィスの下流に 配置された圧力制御オリフィスとを具備して構成され、前記計量オリフィスのサ イズは、前記弁部材の前記中立位置からの移動量により決定され、前記制御オリ フィスのサイズは、前記弁体の負荷による逆流防止位置からの移動量により決定 され、前記弁体は、前記計量オリフィスを通過する流量により作動位置に移動す るように構成された手段と、通常前記弁体を負荷による逆流防止位置に付勢す負 荷ピストンと、前記弁体と前記負荷ピストンとの間の第１の可変容積室と、前記 負荷ピストンの一部として形成され、前記制御圧力流路に接続された第２の可変 容積室と、前記第２室に配置され、前記負荷ピストンを弁体の方向に付勢し、以 て前記弁体を負荷による逆流防止位置に付勢するバネと、前記一方のサービス流 路から第１室に負荷圧力を連絡するための手段とを具備する制御弁が提供される 。

図面の簡単な説明 一葉の図面は、本発明の実施例の略示系統図である。

発明を実施する最良の態様 図面を参照すると、本発明の圧力応答式の油圧装置ｌＯは、一対の作動回路１１ ，１２と、タンクＩ３と、該タンク１３に接続された負荷検知式の可変容量ポン プ１４と、上記タンク１３および作動回路１１，１２に接続された排出経路１６ とを具備している。ポンプ１４は吐出口１７を有しており、該吐出口１７は、供 給経路１８を介して作動回路１１．１２に対して並列に接続されている。該ポン プは、吐出口１７および供給経路１８の流量を制御するために、圧力応答式の容 量制御装置１９を具備している。

作動回路１１は、複動式の油圧モータ２１と、一対のモータ経路２３．２４を介 して上記油圧モータに接続された制御弁２２とを具備している。作動回路１２も 同様に、複動式の油圧モータ２６と、一対のモータ経路２８．２９を介して該油 圧モータに接続された制御弁２７とを具備している。上記２つの制御弁は、供給 経路Ｉ８および排出経路１６に接続されている。

制御弁２２．２７は、略同−の弁であるので、制御弁２２についてのみ詳説する 。制御弁２７の対応する要素は、連続する次番の参照番号で指示する。制御弁２ ２は、略示断面図で示す方向制御弁３０と、負荷による逆流防止弁と圧力補償弁 を組み合わせた負荷逆上、圧力補償弁３２とを具備しており、上記２つの弁は、 共通の弁胴３４に収納されている。弁胴３４は、供給経路１８に接続された入口 ボート３６と、排出経路１６に接続された排出ボート３８と、モータ経路２３． ２４に各々接続されたサービス流路４０．４２と、主に方向制御弁３０と関連す る負荷圧信号ポート４４とを有している。弁胴は、また、主に負荷逆止、圧力補 償弁３２と関連するポア４６と、前記方向制御弁を前記ボア４６に接続する輸送 流路４８と、前記ポア４６を前記方向制御に接続する戻り経路５０とを有してい る。

方向制御弁３０は、全体的に５２で指示する弁部材と、無限に可変の計量オリフ ィス５４とを具備している。弁部材は、図示する中立位置から、第１と第２の無 限に可変の作動位置Ａ、Ｂへ移動自在に構成されており、そして計量オリフィス ５４のサイズは、弁部材か上記中立位置からの移動量により制御される。

負荷逆止、圧力補償弁３２は、上記ボアに摺動自在に配置され、両端５８．６０ を有する弁体５６を具備しており、第１端５８は、輸送流路４８の圧力流体を受 ける。端部５８は凹部６４を具備している。半径方向に延設された複数の流路６ ６により、凹部６４は、弁体５６の外周面に連通している。端部６０は凹部６８ を具備しており、そして弁体５６は、少なくとも１つの斜めに延設された流路７ ０を育しており、該流路７０により上記凹部６８は、戻り経路５゜に連続的に連 通ずる。弁体５６は、図示する負荷による逆流防止位置から、無限に可変の作動 位置に動作自在となっている。半径方向の流路６６は、無限に可変の圧力制御す りフィス７２を提供し、作動流体は、計量オリフィス５４を通過した後、該オリ フィスを通過し、該制御オリフィスのサイズは、弁体５６が負荷による逆流防止 位置からの移動量により決定される。

弁３２は、また、弁体５６に対して両端関係で、ボア４６内に摺動可能に配置さ れた負荷ピストン７４を具備している。該ピストンのステム７６が弁体５６の凹 部６８内に延設され、通常ギア弁体と係合している。容積可変のバネ室７８が弁 体とピストンとの間に形成される。該弁室内に、計量の負荷チェックバネ８０が 配置され、該バネ８０は、弾性的に弁体と負荷ピストンとを反対方向に付勢する 。容積可変のバネ室８２が、上記ピストンと弁胴３４とにより形成される。該バ ネ室８２に補償バネ８４が配置される。補償バネ８４は、負荷チェックバネ８０ よりも大きな付勢力を、負荷ピストン８０に作用する。従って、負荷ピストン７ ４は、通常、弁体５６に係合しており、これにより弁体５６は、負荷による逆流 防止位置に付勢される。負荷ピストンの右方向への動作を制限するために停止手 段８６か形成される。

輸送経路４８と、凹部６４と、圧力制御オリフィス７２と、戻り流路５０とによ り、弁体５６の作動位置に従って計量オリフィス５４からサービス経路４０また は４２に到る圧力制御流路８８が構成される。

弁部材５２と弁体５６が作動位置にあるとき、計量オリフィス５４と圧力制御流 路８８とにより、入口ボート３６から、サービス経路４０．４２の一方に到る流 量制御流路９ｏか構成される。

負荷信号回路網９２は、制御弁２２．２７の各信号ボート４４．４５に各々接続 された信号ライン９３．９４と、該信号ライン９３．９４に接続されたレゾルバ ９５と、該レゾルバおよびバネ室８２．８３およびポンプ１４の容量制御装置１ ９とに接続された制御圧力ライン９６とを具備している。制御オリフィス９７が ライン９６に配置されている。負荷圧力リリーフ弁９８が、オリフィス９７の下 流に接続されている。

産業上の利用可能性 本発明の使用に際して、操作者は、適切な＃御弁３ｏ、３Ｉを操作することによ り、油圧モータ２１．２６の一方若くは両方を起動可能である。例えば、操作者 が油圧モータ２１を伸長させようとするとき、方向制御弁３ｏの弁部材５２を左 方向、作動位ｆｉｉＢに移動させる。方向制御弁３０の種々のボートおよび流路 間のタイミング関係は、この種の装置の典型的なタイミン関係である。更に詳細 には、本実施例では、弁部材５２が位置Ｂに移動したとき、以下の事項が順次発 生する。第１に、信号ボート４４と排出ポート３８が連通が遮断される。第２に 、サービス流路４２と排出ボート３８とか連通ずる。第３に、サービス流路４ｏ と信号ボート４４とが連通ずる。このとき、サービス流路４ｏと戻り流路５ｏと が連通ずる。最後に、入口ポート３６と輸送流路４８とか、計量オリフィス５４ を介して連通ずる。

サービス流路４０と信号ボート４４とが連通ずることにより、モータ経路２３の 負荷圧力が信号ライン９３と、レゾルバ９５と、制御オリフィス９７と、制御圧 力ライン９６とに伝達される。ライン９６の負荷圧力がバネ室８２．８３に伝達 され、バネ８４．８５と共同してピストン７４．７５に作用して、より大きな付 勢力を瞬間的に与え、弁体５６．５７を負荷による逆流防止位置に保持する。

ライン９６の負荷圧力が、また同時に、容量制御装置１９に伝達される。該負荷 圧力が、リリーフ弁９８の設定圧よりも低い場合、ポンプ１４は、直ちに所定の 吐出圧力で作動する。該吐出圧力は、所定のマージン圧力を以てモータ経路２３ よりも高い圧力レベルである。戻り流路５０とサービス流路４０とが連通ずるこ とにより、斜めの流路７０を介して、負荷圧力がバネ室７８に伝達される。この 状態において、ピストン７４の反対側に作用する負荷圧力による力は、バネ８２ がピストン７４を弁体５６に接触状態に保持するようにバランスする。入口ボー ト３６と輸送流路４８とか連通ずることにより、供給経路１８の圧力が、計量オ リフィス５４と輸送経路４８とを介して伝達され、この圧力が弁体５６の端部５ ８に作用し、作動位置へと移動させる。弁胴と弁体５６が作動位置にあるとき、 流体は、流量制御経路９ｏと、サービス流路４ｏと、モータ経路２３とを介して モータ２１内に流入し、該モータ２１を伸長させる。流路９０を通過する流量は 、計量オリフィス５４のサイズにより決定される。該計量オリフィス５４のサイ ズは、操作者か弁部材を中立位置から移動させる移動量により決定される。上記 流路が連通ずると、ポンプはマージン圧力を維持するためにストロークを増加す る。

方向制御弁３０が、作動位置のみの弁である場合には、容量制御装置１９は、油 圧モータ２１にかかる負荷によらず略一定のマージン圧力を維持する。更に、こ の状態において、弁体５６は、計量オリフィス７２を通過する流量を、計量オリ フィス５４を通過する流量と等量とする位置に移動する。そして、圧力補償弁３ ２は、この通過する流量に殆ど影響しない。

操作者がモータ２１を伸長させたままで、モータ２６を伸長する場合には、弁部 材５３を左方向、作動位置Ｂに移動させる。モータ経路２８の負荷圧力が、モー タ経路２３の負荷圧力以下である、或いは同負荷圧力よりも高く、かつリリーフ 弁９８の設定圧よりも低い場合、弁部材５３が左方向に移動することにより、油 圧モータ２Ｉの伸長に関する記述と同様に、供給経路１８からモータ経路２８に 加圧された流体か流入する。この状態において、より高い負荷圧力が制御ライン ９６に伝達され、圧力補償弁３２．３３は、容量制御装置１９との協働により通 常方法で作用し、計量オリフィス５４．５５を横断する所望の圧力差を維持し、 モータに作用する負荷によらず、そこを通過する所望の流量が達成される。モー タ２１．２６による流体に対する組み合わせ要求か、ポンプ１４の出力よりも大 きい場合、圧力補償弁は、通常の方法で計量オリフィス５４．５５のサイズに従 って流量を配分する。

モータ２１．２６か、モータ２１を伸長させて、モータ２６に接続されたモータ 経路２８の、リリーフ弁９８の設定圧よりも高い負荷圧力を誘導するように構成 された油圧装置もある。この状態において、弁部材５３を左方向、作動位置Ｂに 移動させることにより、モータ２６を伸長させる場合には、より高い負荷圧力か 信号ポンプ４５と、信号ライン９４と、レゾルバ９５と、制御オリフィス９７と を介して、制御圧力ライン９６に流入する。然しなから、この高い負荷圧力かり リーフ弁を開放する。該リリーフ弁は、オリフィス９７と協働して制御ライン９ ６の圧力を、リリーフ弁の設定三値まで低下させ、負荷圧力か緩和される。上記 緩和された負荷圧力か、通常の方法で、バネ室８２．８３および容量制御装置１ ９に伝達される。然しなから、経路２８の実際の負荷圧力は、戻り経路５１と、 経路７１とを介してバネ室７９に伝達される。バネ室７９の実際の負荷圧力は、 バネ室８３の緩和された負荷圧力よりも高いので、ピストン７５は、右方向、停 止手段８７に移動し、弁体５７は、負荷による逆流防止位置に保持される。リリ ーフ弁９８の設定圧は、ポンプ１４の吐出圧か、緩和された負荷圧力よりもマー ジン圧力を以て高い圧力である、所定の最大圧力に制限されるように選定される 。

従って、弁体５７の端部６Ｉに作用する実際の負荷圧力が、端部５９に作用する 実際の負荷圧力よりも高いので、弁体は、負荷による逆流防止位置に保持され、 戻り経路５１から輸送経路４９へ流体か戻ることを防止する。

既述の説明から明らかなように、本発明により制御弁が改良される。該制御弁に おいて、負荷作動式の圧力補償弁は、両端関係にある、弁体と、負荷ピストンと を具備している。実際の負荷圧力が、弁体と負荷ピストンとの間に伝達され、緩 和された負荷圧力が負荷ピストンの他端に伝達される。従って、方向制御弁部材 か作動位置に移動すると、関連する油圧モータの負荷圧力は、計量オリフィスを 通過すると共に、弁体に作用する負荷圧力よりも高いとき、弁体が負荷による逆 流防止位置に保持されて、流体が、モータから負荷作動式の圧力補償弁への戻る ことを防止する。

本発明の他の特徴、目的、利点は、図面、開示、添付した請求の範囲から明らか となる。

が関連する圧力補償弁を介して逆流して、ある操作状態において負補正書の翻訳 文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年３月１日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．油圧装置（１０）に使用するための制御弁（２２、２７）において、 前記油圧装置が、前記制御弁と異なる少なくとも１つの制御弁と、前記制御弁に 接続された少なくとも１つの油圧モータ（２１、２６）と、前記各モータに各々 接続されると共に、前記モータで発生する最大圧力を受承する制御圧力ライン（ ９６）を有する負荷圧力信号回路網（９２）と、前記制御圧力ラインの流体の圧 力を所定の最大圧力に制限するための手段（９７、９８）とを有しており、前記 制御弁は、 入口ポート（３６、３７）と、 前記関連する油圧モータ（２１または２６）と接続された一対のサービス流路（ ４０、４２／４１、４３）と、中立位置から無限に可変の作動位置に、両方向に 動作自在の弁部材（５２、５３）と、 負荷による逆流防止位置から無限に可変の作動位置に動作自在の負荷逆止圧力補 償弁体（５６、５７）と、前記弁部材（５２、５３）と弁体（５６、５７）が作 動位置にあるとき、前記入口ポートから一方のサービス流路に到る流量制御流路 （９０、９１）を形成する手段であって、前記流路（９０、９１）は、計量オリ フィス（５４、５５）と、サービス流路において該計量オリフィスの下流に配置 された圧力制御オリフィス（７２、７３）とを具備して構成され、前記計量オリ フィスのサイズは、前記弁部材の前記中立位置からの移動量により決定され、前 記制御オリフィスのサイズは、前記弁体の負荷による逆流防止位置からの移動量 により決定され、前記弁体は、前記計量オリフィスを通過する流量により作動位 置に移動するように構成された手段と、通常前記弁体を負荷による逆流防止位置 に付勢す負荷ピストン（７４、７５）と、 前記弁体（５６、５７）と前記負荷ピストン（７４、７５）との間の第１の可変 容積室（７８、７９）と、前記負荷ピストンの一部として形成され、前記制御圧 力流路（９６）に接続された第２の可変容積室（８２、８３）と、前記第２室に 配置され、前記負荷ピストンを弁体の方向に付勢し、以て前記弁体を負荷による 逆流防止位置に付勢するバネ（８４、８５）と、 前記一方のサービス流路から第１室に負荷圧力を連絡するための手段（７０、７ １）とを具備する制御弁。 ２．前記弁体（５６、５７）は、両端（５８、６０／５９、６１）を有し、一方 端（５８、５９）が前記計量オリフィス（５４、５５）を介して流体の圧力を受 ける請求項１に記載の制御弁。 ３．前記第１室（７８、７９）に配置され、前記弁体（５６、５７）および負荷 ピストン（７４、７５）を反対方向に付勢するバネ（８０、８１）を具備すると 共に、前記第２室の前記バネ（８４、８５）は、前記第１室のバネよりも強靱で 、前記負荷ピストンが、通常前記弁体に係合するように構成されている請求項２ に記載の制御弁。 ４．計量オリフィス（５４、５５）とサービス流路（４０、４２／４１、４３） との間に直列関係に配置され、油圧モータ（２１、２６）に接続される積の負荷 逆止、圧力補償弁（３２、３３）において、 ボア（４６、４７）を有する弁胴（２２、２７）と、前記ボア内に摺動自在に配 置され、負荷による逆流防止位置と無限に可変の動作位置との間で動作自在な弁 体（５６、５７）と、前記弁体が作動位置にあるとき、計量オリフィスからサー ビス流路に到る圧力制御流路（８８、８９）を確定する手段であって、前記流路 は、圧力制御オリフィス（７２、７３）を具備し、該制御オリフィスのサイズは 、前記弁体の前記負荷による逆流防止位置からの移動量により決定され、前記弁 体は、前記計量オリフィスを通過する流量により作動位置に移動するように構成 された手段と、通常、弁体を負荷による逆流防止位置に付勢する負荷ピストン（ ７４、７５）と、 前記弁体（５６、５７）と負荷ピストン（７４、７５）との間の第１の可変容積 室（７８、７９）と、 前記負荷ピストンと弁胴との間に形成された第２の可変容積室（８２、８３）と 、 前記第２室に配置され、前記負荷ピストンを前記弁体の方向に付勢し、以て前記 弁体を負荷による逆流防止位置に付勢するバネ（８４、８５）と、 前記負荷圧力を、前記サービス流路から前記第１室に連絡する手段（７０、７１ ）とを具備する負荷逆止圧力補償弁。 ５．前記弁体（５６、５７）は、両端（５８、６０／５９、６１）を有し、その 一端（５８、５９）が前記計量オリフィス（５４、５５）を介して流体の圧力を 受けるように構成されている請求項４に記載の負荷逆止、圧力補償弁（３２、３ ３）。 ６．前記第１室（７８、７９）に配置され、前記弁体（５６、５７）および前記 負荷ピストン（７４、７５）を反対方向に付勢するバネ（８０、８１）を具備す ると共に、前記第２室に配置されたバネ（８４、８５）は、前記第１室のバネ（ ８０、８１）よりも強靱で、前記負荷ピストンが、通常前記弁体に係合するよう に構成されている請求項２に記載の制御弁。 ７．複数の油圧モータ（２１、２６）と、容量制御装置（１９）を有する負荷検 知式の油圧ポンプ（１４）とを有する油圧装置（１０）において、 前記油圧装置は、前記モータに接続されると共に、前記モータで発生する最大圧 力を受承する制御圧力ライン（９６）を有し、該制御圧力ラインが前記容量制御 装置（１９）に接続されている負荷圧力信号回路網（８６）と、 前記制御圧力ラインの流体の圧力を初手の最大圧力レベルに制限するための手段 （９７、９８）と、 前記複数のモータ（２１、２６）の少なくとも１つに接続された制御弁（２２、 ２７）とを具備して構成され、前記制御弁（２２、２７）が、 前記ポンプ（１４）に接続された入口ポート（３６、３７）と、前記関連する油 圧モータ（２１または２６）と接続された一対のサービス流路（４０、４２／４ １、４３）と、中立位置から無限に可変の作動位置に、両方向に動作自在の弁部 材（５２、５３）と、 負荷による逆流防止位置から無限に可変の作動位置に動作自在の負荷逆止圧力補 償弁体（５６、５７）と、前記弁部材（５２、５３）と弁体（５６、５７）が作 動位置にあるとき、前記入口ポートから一方のサービス流路に到る流量制御流路 （９０、９１）を形成する手段であって、前記流路（９０、９１）は、計量オリ フィス（５４、５５）と、サービス流路において該計量オリフィスの下流に配置 された圧力制御オリフィス（７２、７３）とを具備して構成され、前記計量オリ フィスのサイズは、前記弁部材の前記中立位置からの移動量により決定され、前 記制御オリフィスのサイズは、前記弁体の負荷による逆流防止位置からの移動量 により決定され、前記弁体は、前記計量オリフィスを通過する流量により作動位 置に移動するように構成された手段と、通常前記弁体を負荷による逆流防止位置 に付勢す負荷ピストン（７４、７５）と、 前記弁体（５６、５７）と前記負荷ピストン（７４、７５）との間の第１の可変 容積室（７８、７９）と、前記負荷ピストンの一部として形成され、前記制御圧 力流路（９６）に接続された第２の可変容積室（８２、８３）と、前記第２室に 配置され、前記負荷ピストンを弁体の方向に付勢し、以て前記弁体を負荷による 逆流防止位置に付勢するバネ（８４、８５）と、 前記一方のサービス流路（４０、４２／４１、４３）から第１室に負荷圧力を連 絡し、前記一方のサービス流路の負荷圧力が、前記計量オリフィスを通過する流 体の圧力よりも高いとき、前記弁体が負荷による逆流防止位置に保持されるよう に構成された手段（７０、７１）とを具備する油圧装置（１０）。 ８，前記弁体（５６、５７）が両端（５８、６０／５９、６１）を有し、一端（ ５８、５９）が前記計量オリフィス（５４、５５）を介して流体の圧力を受ける ように構成された請求項７に記載の制御弁。 ９．前記第１室（７８、７９）に配置され、前記弁体（５６、５７）および前記 負荷ピストン（７４、７５）を反対方向に付勢するバネ（８０、８１）を具備す ると共に、前記第２室の前記バネ（８４、８５）は、前記第１室のバネよりも強 靱で、前記負荷ピストンが、通常前記弁体に係合するように構成されている請求 項２に記載の制御弁。