JPH05562Y2 - - Google Patents

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JPH05562Y2
JPH05562Y2 JP1984155299U JP15529984U JPH05562Y2 JP H05562 Y2 JPH05562 Y2 JP H05562Y2 JP 1984155299 U JP1984155299 U JP 1984155299U JP 15529984 U JP15529984 U JP 15529984U JP H05562 Y2 JPH05562 Y2 JP H05562Y2
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spool
inlet
port
pressure oil
counterbalance valve
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、建設機械等の油圧アクチユエータの
入口・戻りラインに接続し油圧アクチユエータの
駆動中負荷により生じる自走を防止することを目
的として使用されるカウンタバランス弁に関し、
特に、発進−駆動−停止の操作において、発進時
および停止時の衝撃防止、あるいは停止状態位置
の保持ができるようなカウンタバランス弁に関す
る。
(従来の技術) 従来製品は第5図に示す回路図で第6図で示す
ような、チエツク弁11,12を1体的に組込ん
だカウンタバランス弁10を使用して、アクチユ
エータ8の発進−停止時の衝撃防止あるいは、ハ
ンチング防止を行つてきた。
即ち、発進時には第6図で示すスプール1の締
切ランド端部6,6′に設けた切欠き6A,6
A′の形状で、ストロークと油流路の開口面積と
を、ストロークが進むにつれ徐々に大きくなるよ
うにし、停止時はこの逆動作で油を遮断して行つ
ていた。スプール1の動きは、パイロツトライン
5,5′に入れた絞り4,4′で規制することで行
つていた。しかし、発進時と停止時の衝撃を取
り、制動力を向上する事および駆動中のハンチン
グを防止するというユーザの要求をすべて満足さ
せる事が出来なかつた。
この分野では、駆動中のハンチング、発進・停
止時にシヨツクがある事、および制動があまい事
を総称して、『フイーリングが悪い』と表現され
明確な規定がない事で判断が難しい面があるが、
従来のスプール形状の検討と、スプールの動きを
規制するためにパイロツトラインに絞りを組入
れ、スプリング力と対抗させる方法では、フイー
リング性能を満足させることが難しかつた。
(考案が解決しようとする問題点) 本考案は、建設機械に搭載し使用する油圧アク
チユエータの発進−停止時の衝撃防止、駆動中の
ハンチング発生防止・制動力の向上、所謂フイー
リング性能を向上させるカウンタバランス弁を提
供することを目的とする。上記において述べたよ
うに、フイーリング性能の確保は難しく、更にこ
の分野の機械は他分野に比し使用される流量・圧
力共広範囲であり、負荷の変化も大きいが、どの
条件下でも一様な性能を要求されかつ機械スペー
ス上コンパクト化も要求されるので、本考案は、
かかる要求を満足させるようなカウンタバランス
弁を提供することをも目的とする。
(問題点を解決するための手段) このため本考案は、ハウジングと、ハウジング
に対称的にそれぞれ設けられたアクチユエータへ
の出入ポートと圧油出入ポートとが連通する軸方
向孔に摺接されこれらポート間を開閉する一本の
スプールと、スプールの両端の室内でスプールを
対向して付勢するスプリングと、室と隣接する圧
油出入ポートとを絞りを介して連通するパイロツ
トラインとを含むカウンタバランス弁において前
記アクチユエータへの出入ポートを流量制御する
前記スプールの締切ランド端部に設けた切欠き
と、切欠きの前記出入ポート寄りに開口し前記ス
プールの両端の前記室と連通する絞り部付きの連
経路と、を設けたことを特徴とするカウンタバラ
ンス弁としたものである。
(作用) かかる構成によると、アクチユエータからの戻
り側のスプール端面には、アクチユエータからの
戻り圧油の1部が前記連経路を介して導かれて、
スプールを中立に戻す方向の力Fが作用する。こ
の結果、第4図で示すようにA発進時から駆動ま
でのスプールの動きでは、スプールの開きは、前
記力Fによりスプールに中立に戻す力が働き、
徐々にスプールが開き、発進時のシヨツクを除く
ものとなる。次にB駆動中に停止するような、駆
動から停止までの、スプールの動きでは、スプー
ルは前記力Fがスプリング力に追加され、急速に
中立即ち停止に戻るので、ブレーキのききがよく
なつた。またこの間スプリング力低下を力Fで補
い、スプールを一様なスピードで戻すので、停止
時のシヨツクを防止する。C駆動中自走ぎみにな
つたときは、スプールはスプリング力と前記力F
とにより中立に戻されることにより、開口面積が
必要以上に大きくならず、自走を防止するものと
なつた。
(実施例) 次に本考案の実施例につき図面を参照して説明
すると、第1図に示すチエツクバルブ11,12
を一体的に組込んだ(これらを別体にしてもよ
い)カウンタバランスバルブ20は、ハウジング
2と、ハウジング2に対称的にそれぞれ設けられ
たアクチユエータ8への出入用のポートM1,M2
と、第5図で示すような油圧源13およびタンク
14との間に介された方向切換弁9と連通する圧
油出入ポートC1,C2と、が連通する軸方向孔1
5に摺接されこれらポート間を開閉する1本のス
プール1を含む。スプール1の両端の室R1,R2
内にはスプール1を対向して付勢するスプリング
3,3′が内蔵され、さらに室R1,R2と隣接する
圧油出入ポートC1,C2とを絞り4,4′を介して
連通するパイロツトライン5,5′が設けられて
いる。本考案では、さらにスプール1の締切ラン
ド端部6,6′付近外周に形成された切欠き6A,
6A′と、切欠き6A,6A′の前記出入ポート
M1,M2寄りに開口し前記スプール1の両端の前
記室R1,R2と連通する絞り部7,7′付きの連経
路d,d′が設けられ、アクチユエータ8からの戻
り圧油の一部が切欠き6A,6A′の開口部から
絞り部7,7′付きの連経路d,d′を介してスプ
ール1の端面に作用するようにされている。
次に作動状態について説明すると、第1図の中
立締切状態から、いま、アクチユエータ8を発進
させようとして、ポートC1へ圧油を送り込むと、
第2図の矢印のように、圧油はパイロツトライン
5と絞り4を通り室R1に導かれスプール1を第
2図に示すような位置に移動させる。反対側の室
R2の圧油はスプールの移動により絞り4′とパイ
ロツトライン5′を通じポートC2に排出される。
スプール1の移動によりポートM2とポートC2
間は開口し、ポートC1→M1→アクチユエータ8
→M2→ポートC2と回路が構成される。ポートC2
へ圧油を送り込んだ場合作動は逆になりポート
C2→M2→アクチユエータ8→M1→ポートC1に回
路が構成される。前者を正転とすれば後者は逆転
回転となる。
発進からポートM2側の圧力が変動した場合の
スプール1の動きについて述べる。いま第2図の
矢印の方向で圧油が流れており、かつアクチユエ
ータ8は走行モータとして低速で傾斜地を降坂し
ている場合、アクチユエータ入口側流量は、ポン
プ吐出量で決定されるが、自走ぎみになつた場合
ポンプ吐出量以上にアクチユエータが回転しよう
とするため、入口側ポートC1,M1の圧力が低下
する。この時スプール位置を保持する圧力より低
下するため、スプリング3′力によりスプールは
中立位置へ戻される。スプール1が戻された事に
より、ポートM2とポートC2の間の流路の面積が
小さくなり、アクチユエータ戻り油は絞られポー
トM2の圧力が上昇し自走を防止するが、ポート
M2の圧力上昇がアクチユエータ入口側ポートC1
M1圧力を上昇させる事になりポートC1から導か
れている室R1の圧油も高くなる。これによりス
プールを再度切換方向に移動させポートM2とポ
ートC2の流路面積を大きくする。これがカウン
タバランス弁としての基本的な動きであるが、本
考案のような連経路d,d′がないときは、負荷が
大きい(傾斜角が大きい)あるいは低速(ポンプ
吐出量が少ない)の場合室R1,R2内の圧力の変
動が激しくなり、ポートM2の圧油を制御しきれ
ないスプールの変動が生じる。この結果ハンチン
グ現象即ち圧油不足真空現象として機械をゆさ振
る様な振動が発生した。この防止のため、本考案
の実施例では、スプール1の締切ランド端部6,
6′に切欠き6A,6A′を形成し、この切欠き6
A,6A′の前記出入ポートM1,M2寄りに開口す
る絞り部7,7′付き連経路d,d′を介し、戻り
側の圧油(第2図でポートM2からの圧油)を室
R2に導きスプール端面に作用させ、スプールの
位置を戻り側の圧油でも制御するようにした。尚
本件連経路は従来製品(第6図)のスプールに追
加加工をするだけで、体積を増すことなく形成で
きる。これにより、開作動時(第2図)、連経路
d′を介して、ポートM2(圧力PM2)からポートC2
(圧力PC2≒0:ほぼタンクポートの圧力である)
へ流れる時の差圧ΔP(ΔP≒PM2−PC2≒PM2
を室R2に導くことにより、アクチユエータ8が
受ける負荷変動をスプールに作用させる。ここで
発生する差圧ΔPは開口面積と戻り油量とで変化
するがスプールは、切換位置から中立位置へ常に
戻される方向に力を受ける事になりポートM2
ポートC2の流路が開きすぎにならぬ様規制し自
走を防ぐことができる(第4図C)。駆動圧力が
十分に高い場合は、スプールはストロークエンド
まで移動しているので、開口面積は十分取れてい
るΔPは作用しているが力として小さいものにな
り入口圧力が高くなる事もなく従来品と同等程度
の圧力損失値を得られ、この考案で従来製品に比
べて不利なことはない。
さらに、衝撃防止・制動力向上効果は、下記の
如く得る事が出来る。即ち発進時の衝撃防止とし
ては、切欠きの出入ポート寄りの部分から連経路
を設けて圧油を導いていることにより第4図Aの
スプールストローク開口面積特性の閉の部分のス
プール移動スピードが早く切欠きでの絞り工程に
位置した所で前述の中立へ戻す方向にスプールが
力を受け移動スピードが規制される結果として閉
→絞り工程→開で開口面積が徐々に増してゆく形
となり急激な面積の変化を防ぐ事ができ衝撃を小
さく出来る。また停止時の衝撃防止と制動力の向
上については、第4図Bで示すように、停止時は
開→絞り工程(切欠きによる)→閉とスプールが
移動することになる。入口側圧力が低下する事に
よりスプリング力がより中立へ移動して来る従来
品に比し、戻り油がスプールに作用している本件
考案では(イ)開→絞り工程初期までと(ロ)絞り工程途
中から→閉までの移動スピードに変化を生じる。
即ち、スプリング力のみによる戻る(イ)に比し(ロ)は
この間において低下するスプリング力に加えて戻
り油で発生するΔPの圧油が作用力となつてスプ
ールを移動させる。この結果、2段スピードでス
プールが中立に戻る事となり(イ)開→絞り工程まで
は、徐々に移動し(ロ)絞り工程→閉は低下するスプ
リングの力を補つて一様に移動させることで開口
面積の急な変化をなくす事になり衝撃防止が出来
る。その上、制動力は開→閉までの間の内絞り工
程→閉で決定されるので上記のようなスプリング
の低下する力を補つて一様にこの間に戻ることに
より、ブレーキのききが格段に向上された。
(本考案の効果) 以上詳説したように、本考案は建設機械に搭載
し使用するアクチユエータの発進停止時の衝撃防
止と、駆動中のハンチング防止と、制動力の向上
とを、即ちいわゆるフイーリング性能を向上させ
るカウンタバランス弁を提供するものとなつた。
しかも本考案のものは、どのような条件下でも一
様な性能を有するように工夫されかつコンパクト
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の実施例であるカウンタバラ
ンス弁の断面図であつて、チエツク弁を1体的に
組込んだものを示す。第2図、第3図は第1図の
カウンタバランス弁の作動状態である開作動時と
閉への戻り時とをそれぞれ示す。第4図は第2
図、第3図におけるカウンタバランス弁のスプー
ルのストロークと開口面積特性とを示す説明図、
第5図は従来のカウンタバランス弁を使用した油
圧回路図、第6図は従来のカウンタバランス弁を
組込んだ断面図である。 1……スプール、2……ハウジング、3,3′
……スプリング、4,4′……絞り、5,5′……
パイロツトライン、6,6′……締切ランド端部、
7,7′……絞り部、15……軸方向孔、C1,C2
……圧油出入ポート、d1,d2……連経路、M1
M2……出入ポート、R1,R2……室。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. ハウジングと、ハウジングに対称的にそれぞれ
    設けられたアクチユエータ8への出入ポートM1
    M2と圧油出入ポートC1,C2とが連通する軸方向
    孔15に摺接されこれらポート間を開閉する一本
    のスプール1と、スプール1の両端の室R1,R2
    内でスプール1を対向して付勢するスプリング
    3,3′と、室R1,R2と隣接する圧油出入ポート
    C1,C2とを絞り4,4′を介し連通するパイロツ
    トライン5,5′とを含むカウンタバランス弁に
    おいて、前記アクチユエータへの出入ポートM1
    M2を流量制御する前記スプール1の締切ランド
    端部6,6′に設けた切欠き6A,6A′と、切欠
    き6A,6A′の前記出入ポートM1,M2寄りに開
    口し前記スプール1の両端の前記室R1,R2と連
    通する絞り部7,7′付きの連経路d,d′と、を
    設けたことを特徴とするカウンタバランス弁。
JP1984155299U 1984-10-15 1984-10-15 Expired - Lifetime JPH05562Y2 (ja)

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JP1984155299U JPH05562Y2 (ja) 1984-10-15 1984-10-15

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JPS6169568U JPS6169568U (ja) 1986-05-13
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0744802Y2 (ja) * 1989-01-31 1995-10-11 日立建機株式会社 圧力制御弁

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5740173A (en) * 1980-08-22 1982-03-05 Teijin Seiki Co Ltd Spool moving method for counter balance valve and device for the same

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JPS5740173A (en) * 1980-08-22 1982-03-05 Teijin Seiki Co Ltd Spool moving method for counter balance valve and device for the same

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JPS6169568U (ja) 1986-05-13

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