JPH06117417A

JPH06117417A - パイロット回路

Info

Publication number: JPH06117417A
Application number: JP4268665A
Authority: JP
Inventors: Genroku Sugiyama; 玄六杉山; Toichi Hirata; 東一平田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1992-10-07
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】油圧パイロット式切換弁のパイロット油室や
パイロット管路内のいわゆるエア抜きを確実に行えるパ
イロット回路を提供する。【構成】パイロットバルブ４と油圧パイロット式切換
弁７とそのパイロット油室に接続されるパイロット管路
６とを有し、パイロットバルブ４から出力可能なパイロ
ット圧力の最大値ＰｃＭＡＸがその切換弁７のスプール
を最大移動位置まで移動させるに要するパイロット圧力
ＰｖＭＡＸよりも大きくなるように設定されているパイ
ロット回路において、排出路２１にリリーフバルブ２２
と絞り２３とを設けて絞り２３の一次側の最高圧力をＰ
ｖＭＡＸよりも大きくＰｃＭＡＸよりも小さい所定の値
になるように制限し、スプール操作時にエアが圧油とと
もに排出路２１から排出されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パイロット圧で油圧制
御弁体を操作するためのパイロット回路に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】パイロット式切換弁等パイロット圧力で
操作される油圧制御弁体にあっては、パイロット圧油中
に空気が混入されて同弁体のパイロット油室中に空気が
たまることがあるが、空気は圧縮性があるため、このよ
うにパイロット油室中に空気がたまると、同弁体へのパ
イロット圧力の伝達すなわち圧力信号の伝達に時間遅れ
が生じたりその伝達が正確に行われない等同弁体の応答
性等に問題が生じる。このような問題に対処して、従
来、パイロット油室の空気を外部に放出するいわゆるエ
ア抜きが行われており、そのエア抜きの方法として、図
６に示すような方法が提案されていた。

【０００３】以下、その技術内容を図６に基づいて説明
する。図６は、従来の技術を説明するための油圧パイロ
ット式切換弁の要部の断面図である。

【０００４】図６において、ａは弁本体、ｂは弁蓋体、
ｃは弁本体ａ内に摺動自在に嵌入されたスプールであ
り、油圧パイロット式切換弁は、大別するとこれらのも
のから構成されている。弁本体ａには、圧油の出入口と
なるポ−ト（図示せず）が設けられており、このポ−ト
をスプールｃの移動により開閉して油圧回路中の油路を
切換えることができる。ｄは蓋体ｂ内に形成されたパイ
ロット油室で、スプールｃにパイロット圧力を伝達する
ための圧油が後述のパイロット管路６を通じて導入さ
れ、前記スプールｃの移動は、このパイロット油室ｄに
導かれたパイロット圧力をスプールｃの端部に作用させ
ることにより行う。ｅはそのパイロット圧力を解放した
際移動したスプールｃを原位置に復帰させるための復帰
ばね、ｆはその復帰ばねｅのばね座で、スプールｃは、
その上端部が係止部材Ｇを介して上方のばね座ｆに係止
されている。

【０００５】ｈはねじ部を有しそのねじ部を蓋体ｂ頂部
の螺孔に螺着した止め栓、ｊはそのねじ部の雄ねじと螺
孔の雌ねじとが螺合している部分を表わす螺合部、ｋは
蓋体ｂに形成されたドレン通路で、一端を螺合部に接続
するとともに他端をドレン管路ｌに接続している。螺合
部ｊは、前記ねじ部の雄ねじと螺孔の雄ねじとの間に隙
間があることから、パイロット油室ｄとドレン通路ｋと
を連通させる大きい絞り効果を備えた流路の役割を果た
す。従来の技術においては、パイロット油室ｄに溜まっ
た空気をこのような螺合部ｊにおける雄ねじと雌ねじと
の隙間を通じてドレン通路ｋへ排出し、エア抜きを行っ
ていた。そして、この螺合部ｊは、パイロット油室ｄか
ら圧油が漏出するのを抑制して空気を排出することだけ
を予定して設けられたものであり、その空気の排出に随
伴して圧油が不可避的に漏出はするものの、その量は、
例えば１０ｃｃ／ｍｉｎ程度とわずかな量であるため、
このことそれ自体は、スプールｃの通常の移動動作に直
接影響を及ぼすようなことはなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術においては、エア抜きの流路がこのようにパイロッ
ト油室ｄからの圧油の漏出を抑制できるように雄ねじと
雌ねじとの間のわずかな隙間で形成され距離の長いもの
であるから、その流路へ漏出した油は、冷寒時には粘度
が増加してドレン流路に排出され難くなり、その当然の
結果として、パイロット油室に溜まった空気の排出も冷
寒時には円滑に行われ得ないこととなる。また、このよ
うな雄ねじと雌ねじとの間のわずかな隙間で形成される
距離の長い流路にあっては、止め栓ｈのねじ部の螺孔へ
の螺着の具合によってその流路の断面が流路中のどこか
で変動し、全流路の形態が同じものを常に再現し得るよ
うにすることは困難であるから、空気の排出性能の同じ
油圧パイロット式切換弁を常に製作できるとは限らず、
弁ごとにその応答性が異なる事態も生じ得る。そのた
め、特にこのような油圧パイロット式切換弁を複数設け
た油圧作業機においては、各弁の応答性が異なることに
より操作に支障をきたすことがある。

【０００７】本発明は、このような従来技術にみられる
問題を解消し、油圧制御弁体のパイロット油室やパイロ
ット管路内の圧油に混入した空気を常に確実に排出で
き、併せて、油圧制御弁体の応答性を改善し得るような
パイロット回路を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の前記の目的は、
パイロット圧力を出力するパイロットバルブと、そのパ
イロットバルブから出力されるパイロット圧力により操
作される油圧制御弁体と、この油圧制御弁体のパイロッ
ト油室に接続されパイロット圧力を油圧制御弁体に導く
パイロット管路とを有し、パイロットバルブから出力可
能なパイロット圧力の最大値ＰｃＭＡＸが油圧制御弁体
を操作するに必要なパイロット圧力の上限値ＰｖＭＡＸ
よりも大きくなるように設定されているパイロット回路
において、タンク戻し油路と連絡する排出路を、同回路
における少なくとも前記パイロット油室の圧油を排出さ
せ得る個所に接続し、その排出路に一次側の最高圧力を
制限する圧力制御機構を設け、この圧力制御機構により
その一次側の最高圧力を前記パイロット圧力の上限値Ｐ
ｖＭＡＸよりも大きく前記パイロット圧力の最大値Ｐｃ
ＭＡＸよりも小さい範囲の値に制限するようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載のとおりのパイロット管
路、パイロット圧力を出力するパイロットバルブと、そ
のパイロットバルブから出力されるパイロット圧力によ
り操作される油圧制御弁体と、この油圧制御弁体のパイ
ロット油室に接続されパイロット圧力を油圧制御弁体に
導くパイロット管路とを有し、パイロットバルブから出
力可能なパイロット圧力の最大値ＰｃＭＡＸが油圧制御
弁体を操作するように必要なパイロット圧力の上限値Ｐ
ｖＭＡＸよりも大きくなるように設定されているパイロ
ット回路を複数段備えたパイロット回路において、各油
圧制御弁体のパイロット油室に逆止弁を設けた支線排出
路を接続するとともに、これら各支線排出路をタンク戻
し油路と連絡する幹線排出路に接続し、この幹線排出路
に一次側の最高圧力を制限する圧力制御機構を設け、こ
の圧力制御機構によりその一次側の最高圧力を前記パイ
ロット圧力の上限値ＰｖＭＡＸよりも大きく前記パイロ
ット圧力の最大値ＰｃＭＡＸよりも小さい範囲の値に制
限するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のと
おりのパイロット回路、パイロット圧力を出力するパイ
ロットバルブと、そのパイロットバルブから出力される
パイロット圧力により操作される油圧制御弁体と、この
油圧制御弁体のパイロット油室に接続されパイロット圧
力を油圧制御弁体に導くパイロット管路とを有し、パイ
ロットバルブから出力されるパイロット圧力の最大値Ｐ
ｃＭＡＸが油圧制御弁体を操作するに必要なパイロット
圧力の上限値ＰｖＭＡＸよりも大きくなるように設定さ
れているパイロット回路を複数段備えたパイロット回路
において、各油圧制御弁体のパイロット油室に逆止弁を
設けた支線排出路を接続するとともに、これら各支線排
出路をタンク戻し油路と連絡する幹線排出路に接続し、
幹線排出路にリリーフバルブを設け、支線排出路に流量
制御手段を設け、これらリリーフバルブと流量制御手段
とが協働して、前記パイロット油室内のパイロット圧力
の上限を前記パイロット圧力の上限値ＰｖＭＡＸよりも
大きく前記パイロット圧力の最大値ＰｃＭＡＸよりも小
さい範囲の値に制限するようにしたことを特徴とする請
求項６に記載のとおりのパイロット回路、のいずれのパ
イロット回路によっても達成できる。

【０００９】

【作用】特許請求の範囲の請求項１のパイロット回路
は、パイロット圧力を出力するパイロットバルブと、そ
のパイロットバルブから出力されるパイロット圧力によ
り操作される油圧制御弁体と、この油圧制御弁体のパイ
ロット油室に接続されパイロット圧力を油圧制御弁体に
導くパイロット管路とを有し、パイロットバルブから出
力可能なパイロット圧力の最大値ＰｃＭＡＸが油圧制御
弁体を操作するに必要なパイロット圧力の上限値ＰｖＭ
ＡＸよりも大きくなるように設定されているパイロット
回路において、タンク戻し油路と連絡する排出路を、同
回路における少なくとも前記パイロット油室を排出させ
得る個所に接続し、その排出路に一次側の最高圧力を制
限する圧力制御機構を設け、この圧力制御機構によりそ
の一次側の最高圧力を前記パイロット圧力の上限値Ｐｖ
ＭＡＸよりも大きく前記パイロット圧力の最大値ＰｃＭ
ＡＸよりも小さい範囲の値に制限するようにしているの
で、パイロットバルブからＰｃＭＡＸのパイロット圧力
を出力すると、圧力制御機構が働いて、その一次側の圧
力をＰｖＭＡＸよりも大きくＰｃＭＡＸよりも小さい所
定の値まで低下させるように、パイロット油室やパイロ
ット管路内の圧油を排出路からタンク戻し油路へ排出さ
せ、これに伴なってその圧油に混入しているパイロット
油室やパイロット管路内の空気も排出される。一方、油
圧制御弁体のパイロット油室のパイロット圧力は、前記
一次側の圧力と同様、ＰｖＭＡＸより大きくＰｃＭＡＸ
より小さい所定の値に保たれそれよりも低くならないの
で、油圧制御弁体は、ＰｖＭＡＸに対応する操作量でフ
ル作動し、その機能を全うする。

【００１０】特許請求の範囲の請求項４及び請求項６の
パイロット回路は、請求項１におけるようなパイロット
バルブと油圧制御弁体とパイロット管路とからなパイロ
ット回路を複数段備えたパイロット回路において、各油
圧制御弁体のパイロット油室に逆止弁を設けた支線排出
路を接続するとともに、これら各支線排出路をタンク戻
し油路と連絡する幹線排出路に接続し、この幹線排出路
に一次側の最高圧力を制限する圧力制御機構を設けるこ
とにより、あるいは、この幹線排出路にリリーフバルブ
を設けるとともに支線排出路に流量制御手段を設けるこ
とにより、複数段の各パイロット回路について、請求項
１のパイロット回路と軌を一にする圧力制御を行うよう
にしているので、その各パイロット回路中のいずれかの
パイロットバルブからＰｃＭＡＸのパイロット圧力を出
力すると、当該油圧制御弁体パイロット油室内の圧油に
混入した空気を、請求項１のパイロット回路と同様の過
程により支線排出路から幹線排出路を通じてタンク戻し
油路に排出するとともに、当該油圧制御弁体もその機能
を全うする。このような作用は、各パイロット回路中の
パイロットバルブから同時にパイロット圧力を出力した
場合にも、同様にして、それぞれのパイロット回路で奏
する。本発明においては、特に各支線排出路に逆止弁が
設けられていることから、各パイロット回路のパイロッ
ト油室が支線排出路を介して共通の幹線排出路に接続さ
れていても、それらの油室のパイロット圧力が幹線排出
路を通じて互に影響し合うことはない。

【００１１】以上の各請求項のパイロット回路の作用
は、その請求項に従属する請求項のパイロット回路も当
然奏する。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を添付の各図を用いて以下に
説明する。

【００１３】まず、本発明の基本的な技術内容を理解し
易くするため、図１の油圧回路について説明する。図１
は、本発明のパイロット回路を油圧作業機の油圧回路に
適用した場合の実施例を示す油圧回路図である。

【００１４】図１において、１はパイロット圧発生源と
してのパイロットポンプ、２はそのパイロットポンプの
吐出圧油の圧力を所定の設定値にするように調整するた
めのパイロットリリーフ弁、３はその圧力調整された吐
出圧油を導くためのポ−ト、４はパイロットバルブ、５
は操作レバーである。ポ−ト３からパイロットバルブ４
に導かれた圧油は、操作レバー５の操作量に応じてその
圧力を調整でき、所望の設定値のパイロット圧力を出力
することができるようになっている。図２は、操作レバ
ー５の操作量とその操作量に応じて出力されるパイロッ
ト圧力との関係が示されており、図中ＰｃＭＡＸは、出
力可能なパイロット圧力の最大値を意味する。

【００１５】６はパイロットバルブ４から出力されたパ
イロット圧力を導く信号管路としてのパイロット管路、
７はパイロット油室にこのパイロット管路６が接続さ
れ、同管路６から導かれたパイロット圧力で操作される
油圧制御弁体としての油圧パイロット式切換弁、８はア
クチュエータの駆動源としての油圧ポンプ、９は油圧パ
イロット式切換弁７により駆動を制御されつつ油圧ポン
プ８により駆動される油圧作業機の第１のアクチュエー
タである。油圧パイロット式切換弁７は、パイロット管
路６からのパイロット圧力によりそのスプールが移動
し、そのスプールの移動により油圧ポンプ８の圧油をア
クチュエータ９に供給するためのポ−トを開放する。そ
のスプールの移動は、パイロット圧力の値に応じて移動
量が定まるようになっており、その移動量により前記ポ
−トの開口量を調節してアクチュエータ９に供給する圧
油の流量を調節できるようになっている。図３には、パ
イロット圧力とそのパイロット圧力の値に応じて定まる
油圧パイロット式切換弁７のスプールの移動量との関係
が示されており、図中ＰｖＭＡＸは、スプールを最大移
動位置まで移動させるに要するパイロット圧力の値を意
味する。このＰｖＭＡＸを、パイロット圧力で操作され
る油圧制御弁体全般に当て嵌まるように一般化して言い
表わせば、ＰｖＭＡＸとは、当該油圧制御弁体を種々操
作する過程で必要とするパイロット圧力のうちの最も高
い値、すなわち油圧制御弁体を操作するに必要なパイロ
ット圧力の上限値のことである。

【００１６】一般に、パイロットバルブの出力特性は、
この油圧制御弁体を操作する必要なパイロット圧力の上
限値ＰｖＭＡＸよりも大きなパイロット圧力を出力し得
るように余裕を持たせて設定されており、それゆえ、パ
イロットバルブから出力可能なパイロット圧力の最大値
ＰｃＭＡＸは、そのパイロット圧力の上限値ＰｖＭＡＸ
よりも大きくなるように設定されている。実施例につい
ていえば、パイロットバルブ４の出力特性は、操作レバ
ー５の操作量最大時における油圧パイロット切換弁７の
応答性を改善するとともにそのスプールのゴミ噛み等に
よるステック現象に対する余裕を得るため、図３に示す
ように、パイロットバルブ４がスプールの最大移動時の
パイロット圧力ＰｖＭＡＸよりも大きな最大パイロット
圧力ＰｃＭＡＸを出力するように設定されている。

【００１７】油圧パイロット式切換弁７には、一方の端
部に前述のパイロット管路６が設けられているほか、他
方の端部にもパイロットバルブ４から出力されたパイロ
ット圧力を導くパイロット管路が設けられており、操作
レバー５の操作で油路を切換えて同管路からもパイロッ
ト管路６と同様のパイロット圧力を油圧パイロット式切
換弁７の他方の端部に導き、そのスプールをパイロット
管路６による移動とは反対の方向に移動させることがで
きるようになっている。そして、このスプールの移動に
より開放するポ−トを切換えてアクチュエータ９をパイ
ロット管路６による場合とは反対の方向に駆動するとと
もに、その移動の量によりアクチュエータ９に供給する
油圧ポンプ８の圧油の流量を調節できるようになってお
り、他方の端部に設けられたパイロット管路による油圧
パイロット式切換弁７の操作機構は、パイロット管路６
によるものと質的に差異はない。

【００１８】図１においては、油圧作業機の第１のアク
チュエータ９のほか、これと同様に油圧ポンプ８で駆動
される油圧作業機の第２のアクチュエータ９Ａ及び同ア
クチュエータを制御するための油圧パイロット式切換弁
７Ａが示されていたが、同切換弁７Ａに関するパイロッ
ト管路は、油圧パイロット式切換弁７に関するものと、
制御するアクチュエータが異なるだけで質的に差異はな
い。したがって、同パイロット回路中のパイロットバル
ブ４Ａ、操作レバー５Ａ、パイロット管路６Ａは、すで
に説明した符号４，５，６の部材と同等の機能を有して
いる。なお、図１中、１０は油タンク、１１，１１Ａは
チエックバルブである。

【００１９】以上、油圧作業機の油圧回路について基本
的な構成を説明したが、次に、このような油圧回路に本
発明のパイロット回路を適用した点に関する実施例の内
容を説明して、本発明の基本的な技術内容を明らかにす
る。

【００２０】図１において、２０はパイロット管路６が
油圧パイロット式切換弁７のパイロット油室に接続され
ている接続部、２１はこの接続部２０の近傍でパイロッ
ト管路６に接続された排出路、２２はこの排出路２１に
設けられたリリーフバルブ、２３はこのリリーフバルブ
のＩＮ側すなわち一次側に直列となるように排出路２１
に設けられた流量制御手段としての絞り、２４は排出路
２１と連絡し油タンク１０へ油を戻すための通路となる
タンク戻し油路である。

【００２１】リリーフバルブ２２と絞り２３とは、一次
側の最高圧力を制限する圧力制御機構を構成し、両者
は、協働してその圧力制御機構の一次側である絞り２３
のＩＮ側の最高圧力、換言すると油圧パイロット式切換
弁７のパイロット油室内のパイロット圧力の上限を、油
圧パイロット式切換弁７のスプールを最大移動位置まで
移動させるに要するパイロット圧力ＰｖＭＡＸよりも大
きくパイロットバルブ４から出力可能なパイロット圧力
の最大値ＰｃＭＡＸよりも小さい所定の値に制限する働
きをする。すなわち、リリーフバルブ２２と絞り２３と
は、リリーフ設定圧力と絞り開口面積とを適切な値に調
整することにより、両者が相まって、絞り２３の一次側
の圧力がＰｖＭＡＸよりも大きくＰｃＭＡＸよりも小さ
い予め設定した所定の値Ｐｋよりも上昇しないように圧
力を制御し、もし絞り２３の一次側の圧力がその所定の
値Ｐｋよりも上昇しようとした場合には、リリーフバル
ブ２２が作動して圧油をタンク戻し油路２４を通じて油
タンク１０へ逃すように構成されている。図１の油圧作
業機の油圧回路においては、排出路２１を接続部２０の
近傍でパイロット管路６に接続し、その排出路２１にこ
のような圧力制御機構を設けたので、操作レバー５の操
作によりパイロットバルブ４からＰｃＭＡＸのパイロッ
ト圧力を出力すると、圧力制御機構は、その一次側の圧
力を所定の値Ｐｋよりも上昇させないように、パイロッ
ト管路６やパイロット油室内の圧油を接続部２０の近傍
に接続した排出路２１よりタンク戻し油路２４へ排出さ
せる。一方、パイロット油室内のパイロット圧力は、そ
の所定の値Ｐｋに保たれてそれよりも低くならないの
で、これにより、油圧パイロット式切換弁７のスプール
の最大移動位置への移動に支障を来たすことはない。そ
の結果、パイロット油室やパイロット管路６内の圧油に
混入した空気は、スプールを最大移動位置へ移動させる
都度、圧油とともに排出路２１を通じて排出されること
となる。また、その排出と同時に、パイロットポンプ１
で撹拌されて温度上昇した圧油がパイロット回路に供給
されてパイロット油室やパイロット管路６内の圧油の新
陳代謝が行われるので、冷寒時に冷却されるこれらの圧
油は、その都度温められて粘度が高まることはない。こ
のように、実施例においては、パイロット管路６と油圧
パイロット式切換弁７のパイロット油室との接続部２０
との近傍においてパイロット管路６に排出路２１を接続
し、この排出路２１にリリーフバルブ２２と絞り２３と
からなる一次側の最高圧力を制限する圧力制御機構を設
け、この圧力制御機構によりその一次側の最高圧力をＰ
ｖＭＡＸよりも大きくＰｃＭＡＸよりも小さい範囲の値
に制限するようにした構成により、パイロット油室やパ
イロット管路６内の圧油を、油圧パイロット式切換弁７
の全開操作の機会を利用して接続部２０の近傍の排出路
２１から積極的に排出させるようにしたので、これらの
圧油に混入した空気は、気温に関係なく圧油の排出に伴
って常に確実に排出される。しかも、このような圧油の
排出に伴って、前記のようにパイロット油室やパイロッ
ト管路内の圧油の新陳代謝が活発に行われるので、これ
らの圧油の粘度は、冷寒時でも増加することがなく、油
圧パイロット式切換弁７の応答性も向上する。

【００２２】図１の油圧回路においては、排出路２１の
接続を、接続部２０の近傍でパイロット管路６に対して
行っているが、その接続を後述の実施例にみられるよう
に油圧パイロット式切換弁７のパイロット油室に直接行
うようにしてもよく、要は、排出路２１がパイロット回
路中の少なくともパイロット油室の圧油を排出させ得る
個所に接続されていればよい。また、圧力制御機構は、
リリーフバルブ２２と流量制御手段としての絞り２３と
からなっているが、流量制御手段を用いないで設定圧力
が前記所定の値Ｐｋのリリーフバルブを単独で用いても
よく、圧力制御機構は、その一次側の最高圧力をＰｖＭ
ＡＸよりも大きくＰｃＭＡＸよりも小さい範囲の値に制
限する働きをするものであればその種類を問うものでは
ない。さらに、図１における油圧パイロット式切換弁７
は、パイロット圧力で操作される油圧制御弁体の一例を
示したものにすぎず、その油圧制御弁体は、パイロット
圧力で操作される弁機能部を有するものであればよく、
その弁機能部が単一機能を有する一個の弁であるか、他
の機能部との集合体をなしたバルブユニットであるか等
その形態や種類を問うものではない。図１においては、
以上述べたような圧力制御機構を設けた排出路がパイロ
ット管路６に関するパイロット回路だけにしか設けられ
ていないが、これは説明の便宜上のことであって、この
ような排出路は、必要に応じて当然図中の他のパイロッ
ト回路にも設けることができる。

【００２３】次に、本発明のパイロット回路を実際の製
品として構造上具体化する場合の実施例を図４及び図５
により説明する。図４は、本発明のパイロット回路を実
際の製品として構造上具体化する場合の第一の実施例を
示す要部の断面図、図５は、同第二の実施例を示す要部
の断面図である。これら図４及び図５中、すでに説明し
た図１や図６と同一の符号を付けた部分は、その図１や
図６と同等の部分を表わしているので、これらの部分に
ついては、説明の重複を避けるため詳述しない。

【００２４】図４の実施例について説明すると、本実施
例は、本発明のパイロット回路における排出路や圧力制
御機構を油圧制御弁体のパイロット油室を形成する部材
である油圧パイロット式切換弁７の弁蓋体ｂに付設した
例である。本実施例においては、タンク戻し油路２４と
連絡する排出路２１の一部が油圧パイロット切換弁７の
弁蓋体ｂの内部に形成されており、その内部に形成され
た排出路２１は、パイロット油室ｄの頂部と連通し同油
室ｄの圧油を排出する場合の入口の流路となる入口排出
路２１ａと、弁蓋体ｂの外部の排出路２１が連結され同
油室ｄの圧油を排出する場合の外部への出口の流路とな
る出口排出路２１ｃと、これら両排出路２１ａ，２１ｃ
を連絡する流路となる連絡排出路２１ｂとから構成され
ている。入口排出路２１ａは、弁蓋体ｂの頂部からパイ
ロット油室ｄへ向けてあけられた鉛直方向の貫通孔の頂
部開口を密閉栓ｍで閉塞することにより形成され、その
パイロット油室ｄ側の端部には、その貫通孔をあける過
程で絞り２３が形成されている。連絡排出路２１ｂは、
弁蓋体ｂの側部から入口排出路２１ａへ向けてあけられ
た水平方向の貫通孔の開口からリリーフバルブ２２を嵌
着してその開口を閉塞することにより形成されている。
出口排出路２１ｃは、弁蓋体ｂの頂部から連絡排出路２
１ｂのリリーフバルブ２２の嵌着部に向けてあけられた
鉛直方向の貫通孔により形成されている。リリーフバル
ブ２２は、この貫通孔の周壁を弁箱に兼用しつつその弁
部が連絡排出路２１ｂの出口排出路２１ｃへの連結部を
開閉し得るように位置している。このリリーフバルブ２
２と入口排出路２１ａに形成されている絞り２３とは、
一次側の最高圧力を制限する前述の圧力制御機構を構成
し、両者は、協働してその一次側の最高圧力すなわちパ
イロット油室ｄ内のパイロット圧力の上限を、ＰｖＭＡ
Ｘよりも大きくＰｃＭＡＸよりも小さい範囲の値に制限
する働きをする。なお、すでに述べたように、圧力制御
機構は、絞り２３を用いないでリリーフバルブ２２単独
で構成してもよい。

【００２５】本実施例においては、このように、本発明
により付加した構成である排出路２１や圧力制御機構が
油圧制御弁体のパイロット油室を形成する部材である弁
蓋体ｂにまとめて設けられるようにしているので、従来
のパイロット回路に新たな機能を付加した回路でありな
がら、その組立ては能率よく行え、かつ、その保守、点
検も容易に行える。また、この排出路や圧力制御機構に
おける絞り２３は、従来のパイロット回路の必需品であ
る油圧パイロット式切換弁７の弁蓋体ｂに孔あけ加工す
るだけで形成されるとともに、圧力制御機構におけるリ
リーフバルブ２２もその弁蓋体ｂにあけられた貫通孔に
嵌着して取付けられるようにしており、かつ、その貫通
孔の周壁は、リリーフバルブ２２の弁箱に兼用されるの
で、その回路の組立ては勿論のこと、加工も能率よく行
え、一貫作業での回路の製作が可能となるとともに、そ
の製作に要する材料も節減できる。

【００２６】本実施例においては、図４に示すように、
油圧パイロット式切換弁７のパイロット油室ｄに接続さ
れパイロット圧力を同弁体７に導くパイロット管路６が
継ぎ手を用いてその接続部２０に接続されている。そし
て、パイロット管路６には勾配を持たせて、同管路６が
パイロット油室ｄに対して昇り勾配を有する状態で接続
されており、一方、入口排出路２１ａがパイロット油室
ｄの頂部に接続されていて、排出路２１が接続部２０の
上方でパイロット油室ｄに接続されているので、圧油中
に混入している比重の軽い空気は、パイロット管路６に
導かれてその接続部２０上方の排出路２１の入口近傍に
集まりやすくなり、そのため、エア抜きがより効果的に
行える。なお、このような構成は、本実施例に限らず他
の実施例においても、排出路２１をパイロット油室ｄに
接続するものである限り適宜採用することができる。

【００２７】図５の実施例について説明すると、本実施
例は、パイロットバルブとパイロット管路とパイロット
圧力により操作される油圧制御弁体とからなるパイロッ
ト回路を複数段備えたパイロット回路において、排出路
を接続したり圧力制御機構を設けたりする場合に実際上
どのように具体化するかについて好ましい例を示したも
のであり、その排出路や圧力制御機構は、図４の例と同
様、油圧制御弁体のパイロット油室を形成する部材であ
る油圧パイロット式切換弁の弁蓋体Ｂに付設されてい
る。本実施例においては、複数段のパイロット回路中の
各油圧パイロット式切換弁７のパイロット油室ｄをブロ
ック状の一つの弁蓋体Ｂ内にまとめてユニットとして形
成しているとともに、各パイロット油室ｄの圧油を排出
するためのタンク戻し油路２４と連絡する排出路２１の
主要部をこのようなブロック状の弁蓋体Ｂの内部に集約
して形成している。その内部に形成している排出路２１
は、各パイロット油室ｄの頂部と連通し同油室ｄの各圧
油を排出するための複数の支線排出路２１Ａと、これら
各支線排出路２１Ａが接続されるとともに上流側端部に
弁蓋体Ｂの外部の排出路２１が連結され各支線排出路Ａ
の圧油をまとめて排出するための一本の幹線排出路２１
Ｂとから構成されている。各支線排出路２１Ａは、いず
れも弁蓋体Ｂの頂部からパイロット油室ｄへ向けてあけ
られた鉛直方向の貫通孔の頂部開口を密閉栓ｍで閉塞す
ることにより形成されている。そして、その貫通孔に
は、パイロット油室ｄ側の端部に絞り２３が形成されて
いるとともに、この絞り２３の二次側に逆止弁２５が設
けられている。幹線排出路２１Ｂは、弁蓋体Ｂの側部か
ら各支線排出路２１Ａに向けてあけられた水平方向の貫
通孔と、弁蓋体Ｂの頂部からこの水平方向の貫通孔の上
流側端部に向けてあけられた鉛直方向の貫通孔とで形成
される。そして、その水平方向の貫通孔の上流側端部に
は、図４の実施例において連絡排出路２１ｂにリリーフ
バルブ２２を嵌着するのと同様の態様でリリーフバルブ
２２を嵌着してその貫通孔の開口を閉塞する。このリリ
ーフバルブ２２と各支線排出路２１Ａに形成されている
流量制御手段としての絞り２３とは、協働して各パイロ
ット油室ｄ内のパイロット圧力の上限をＰｖＭＡＸより
も大きくＰｃＭＡＸよりも小さい範囲の値に制限する働
きをする。なお、本実施例において、支線排出路２１Ａ
に絞り２３を設けることを止め、幹線排出路２１Ｂに一
次側の最高圧力を前記の値に制限する適宜の圧力制御機
構を設けるようにしてもよい。

【００２８】本実施例においては、このように、パイロ
ットバルブ４とパイロット管路６と油圧パイロット式切
換弁７とからなるパイロット回路を複数段備えたパイロ
ット回路において、各油圧パイロット式切換弁７のパイ
ロット油室ｄや、支線排出路２１Ａ、幹線排出路２１
Ｂ、圧力制御機構等本発明のパイロット回路に関係する
主要な構成をブロック状の一つの弁蓋体Ｂに集約してユ
ニット化しており、しかも、複数段のパイロット回路に
関するものでありながら、排水路２１や圧力制御の系統
を一元化するように工夫されているので、図４の実施例
の説明で述べたと同様の効果が期待できるほか、回路全
体が簡素化でき部品点数が節減できる等種々の効果が期
待できる。

【００２９】また、排水路２１については、各支線排出
路２１Ａに逆止弁２５を設けるようにしたので、各パイ
ロット油室ｄのパイロット圧力が互に干渉するのを防止
でき、各油圧パイロット式切換弁７の操作の独立性を確
保することができる。すなわち、各支線排出路２１Ａ
を、リリーフバルブや圧力制御機構を設けた幹線排出路
２１Ｂに接続して排出路系統や圧力制御の系統を一元化
する合理的な構成は、このような逆止弁２５を設ける構
成を採ることにより有効なものとなる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、特許請
求の範囲の請求項１のパイロット回路に関する発明にお
いては、パイロット圧力を出力するパイロットバルブ
と、そのパイロットバルブから出力されるパイロット圧
力により操作される油圧制御弁体と、この油圧制御弁体
のパイロット油室に接続されパイロット圧力を油圧制御
弁体に導くパイロット管路とを有し、パイロットバルブ
から出力可能なパイロット圧力の最大値ＰｃＭＡＸが油
圧制御弁体を操作するに必要なパイロット圧力の上限値
ＰｖＭＡＸよりも大きくなるように設定されているパイ
ロット回路において、タンク戻し油路と連絡する排出路
を、同回路における少なくとも前記パイロット油室の圧
油を排出させ得る個所に接続し、その排出路に一次側の
最高圧力を制限する圧力制御機構を設け、この圧力制御
機構によりその一次側の最高圧力を前記パイロット圧力
の上限値ＰｖＭＡＸよりも大きく前記パイロット圧力の
最大値ＰｃＭＡＸよりも小さい範囲の値に制限するよう
にしているので、油圧制御弁体がパイロットバルブから
のＰｃＭＡＸのパイロット圧力で操作されると、圧力制
御機構が働いて、パイロット油室やパイロット管路内の
圧油に混入した空気は、そのパイロットバルブからのパ
イロット圧力により圧油が排出路から排出されることに
伴って排出される。本発明においては、このように、パ
イロット油室やパイロット管路内の圧油を油圧制御弁体
の操作の機会を利用してパイロット圧力により積極的に
排出させるという従来の技術とは別異の方法により、こ
れに混入した空気を排出するようにしているので、従来
の技術とは異なり、冷寒時でもエア抜きを確実に行うこ
とができるとともに、油圧制御弁体ごとに空気の排出性
能が異なってその応答性に差異が生じるというようなこ
ともない。本発明においては、このように従来の技術が
有する問題を解消できるだけではなく、前記のように圧
油を積極的に排出させるようにすることにより、パイロ
ット圧発生源での油圧発生過程で温度上昇した圧油がパ
イロット回路に供給されてパイロット油室やパイロット
管路内の圧油の新陳代謝が行われるので、これらの圧油
の粘度は、冷寒時でも増加することがなく、油圧制御弁
体の応答性は、従来の技術に較べて改善されることとな
る。そして、本発明においては、このようにパイロット
油室等の圧油を積極的に排出させるようにするという従
来の技術と相反する方法を採りながら、パイロット圧力
による油圧制御弁体の操作性能を損うことなく、油圧制
御弁体の全能力を完全に発揮させることができる。

【００３１】特許請求の範囲の請求項４及び請求項６の
パイロット回路に関する発明においては、請求項１にお
けるような、パイロットバルブと油圧制御弁体とパイロ
ット管路とからなるパイロット回路を複数段備えたパイ
ロット回路において、各油圧制御弁体のパイロット油室
に逆止弁を設けた支線排出路を接続するとともに、これ
ら各支線排出路をタンク戻し油路と連絡する幹線排出路
に接続し、この幹線排出路に一次側の最高圧力を制限す
る圧力制御機構を設けることにより、あるいは、この幹
線排出路にリリーフバルブを設けるとともに支線排出路
に流量制御手段を設けることにより、複数段の各パイロ
ット回路について、請求項１のパイロット回路に関する
発明と軌を一にする圧力制御を行うようにしているの
で、その複数段のパイロット回路のそれぞれについて、
前記した請求項１のパイロット回路に関する発明の効果
と同様の効果が期待できる。その構成から明らかなよう
に、本発明においては、特に、支線排出路と幹線排出路
とを用意し、この幹線排出路にリリーフバルブや圧力制
御機構を設けるようにしているので、排出路系統や圧力
制御の系統が一元化される傾向となり、回路全体を簡素
化でき部品点数が節減できる等種々の効果が期待でき
る。また、その場合に、各支線排出路に逆止弁を設ける
ようにしているので、各油圧制御弁体のパイロット油室
のパイロット圧力が互に干渉するのを防止でき、同弁体
の操作の独立性を確保することができる。

【００３２】なお、これらの請求項に従属する請求項の
パイロット回路に関する発明については、以上述べたよ
うな発明の効果のほか、実施例の項で述べたような効果
が期待できる。

【００３３】以上の説明から明らかなように、本発明
は、いずれのものも、油圧制御弁体のパイロット油室内
の圧油を極力排出させないようすることを基本的着想と
していた従来の技術に対して、その圧油を積極的に排出
させるようにするという逆の着想をもって改善を図り所
期の目的を達成し得るようにしたものであり、その発想
は漸進的なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパイロット回路を油圧作業機の油圧回
路に適用した場合の実施例を示す油圧回路図である。

【図２】操作レバーの操作量とパイロットバルブが出力
するパイロット圧力との関係をグラフに表わした図であ
る。

【図３】パイロット圧力と油圧パイロット式切換弁のス
プールの移動量との関係をグラフに表わした図である。

【図４】本発明のパイロット回路を実際の製品として構
造上具体化する場合の第一の実施例を示す要部の断面図
である。

【図５】本発明のパイロット回路を実際の製品として構
造上具体化する場合の第二の実施例を示す要部の断面図
である。

【図６】従来技術を説明するための油圧パイロット式切
換弁の要部の断面図である。

【符号の説明】

１パイロットポンプ４パイロットバルブ５操作レバー６パイロット管路７油圧パイロット式切換弁２０接続部２１排出路２１Ａ支線排出路２１Ｂ幹線排出路２２リリーフバルブ２３絞り２４タンク戻し油路２５逆止弁ａ弁本体ｂ弁蓋体Ｂ弁蓋体ｃスプールｄパイロット油室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パイロット圧力を出力するパイロットバ
ルブと、そのパイロットバルブから出力されるパイロッ
ト圧力により操作される油圧制御弁体と、この油圧制御
弁体のパイロット油室に接続されパイロット圧力を油圧
制御弁体に導くパイロット管路とを有し、パイロットバ
ルブから出力可能なパイロット圧力の最大値ＰｃＭＡＸ
が油圧制御弁体を操作するに必要なパイロット圧力の上
限値ＰｖＭＡＸよりも大きくなるように設定されている
パイロット回路において、タンク戻し油路と連絡する排
出路を、同回路における少なくとも前記パイロット油室
の圧油を排出させ得る個所に接続し、その排出路に一次
側の最高圧力を制限する圧力制御機構を設け、この圧力
制御機構によりその一次側の最高圧力を前記パイロット
圧力の上限値ＰｖＭＡＸよりも大きく前記パイロット圧
力の最大値ＰｃＭＡＸよりも小さい範囲の値に制限する
ようにしたことを特徴とするパイロット回路。
【請求項２】圧力制御機構がリリーフバルブであるこ
とを特徴とする請求項１のパイロット回路。
【請求項３】圧力制御機構がリリーフバルブとその一
次側に直列に配置した流量制御手段とからなることを特
徴とする請求項１のパイロット回路。
【請求項４】パイロット圧力を出力するパイロットバ
ルブと、そのパイロットバルブから出力されるパイロッ
ト圧力により操作される油圧制御弁体と、この油圧制御
弁体のパイロット油室に接続されパイロット圧力を油圧
制御弁体に導くパイロット管路とを有し、パイロットバ
ルブから出力可能なパイロット圧力の最大値ＰｃＭＡＸ
が油圧制御弁体を操作するに必要なパイロット圧力の上
限値ＰｖＭＡＸよりも大きくなるように設定されている
パイロット回路を複数段備えたパイロット回路におい
て、各油圧制御弁体のパイロット油室に逆止弁を設けた
支線排出路を接続するとともに、これら各支線排出路を
タンク戻し油路と連絡する幹線排出路に接続し、この幹
線排出路に一次側の最高圧力を制限する圧力制御機構を
設け、この圧力制御機構によりその一次側の最高圧力を
前記パイロット圧力の上限値ＰｖＭＡＸよりも大きく前
記パイロット圧力の最大値ＰｃＭＡＸよりも小さい範囲
の値に制限するようにしたことを特徴とするパイロット
回路。
【請求項５】圧力制御機構がリリーフバルブであるこ
とを特徴とする請求項４のパイロット回路。
【請求項６】パイロット圧力を出力するパイロットバ
ルブと、そのパイロットバルブから出力されるパイロッ
ト圧力により操作される油圧制御弁体と、この油圧制御
弁体のパイロット油室に接続されパイロット圧力を油圧
制御弁体に導くパイロット管路とを有し、パイロットバ
ルブから出力されるパイロット圧力の最大値ＰｃＭＡＸ
が油圧制御弁体を操作するに必要なパイロット圧力の上
限値ＰｖＭＡＸよりも大きくなるように設定されている
パイロット回路を複数段備えたパイロット回路におい
て、各油圧制御弁体のパイロット油室に逆止弁を設けた
支線排出路を接続するとともに、これら各支線排出路を
タンク戻し油路と連絡する幹線排出路に接続し、幹線排
出路にリリーフバルブを設け、支線排出路に流量制御手
段を設け、これらリリーフバルブと流量制御手段とが協
働して、前記パイロット油室内のパイロット圧力の上限
を前記パイロット圧力の上限値ＰｖＭＡＸよりも大きく
前記パイロット圧力の最大値ＰｃＭＡＸよりも小さい範
囲の値に制限するようにしたことを特徴とするパイロッ
ト回路。
【請求項７】排出路及び圧力制御機構を油圧制御弁体
のパイロット油室を形成する部材に付設したことを特徴
とする請求項１のパイロット回路。
【請求項８】各油圧制御弁体のパイロット油室をユニ
ットとして形成し、各支線排出路、幹線排出路及び圧力
制御機構をそのパイロット油室を形成する部材に付設し
たことを特徴とする請求項４のパイロット回路。
【請求項９】各油圧制御弁体のパイロット油室をユニ
ットとして形成し、各支線排出路、流量制御手段、幹線
排出路及びリリーフバルブをそのパイロット油室を形成
する部材に付設したことを特徴とする請求項６のパイロ
ット回路。
【請求項１０】油圧制御弁体のパイロット油室に接続
されパイロット圧力を油圧制御弁体に導くパイロット管
路がパイロット油室に対して昇り勾配を有する状態で接
続されており、排出路がその接続部よりも上方でパイロ
ット油室に接続されている請求項１、請求項４又は請求
項６のパイロット回路。