JPH06341405A - 油圧回路の弁ブロック構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧アクチュエータの落下防止用のオペレー
トチェック弁を良好な応答性で作動させることができる
油圧回路の弁ブロック構造を提供すること。 【構成】 油圧ポンプ１、２の圧油を制御する流量制御
弁ブロック５０、５１で一体の弁ブロックが構成され
る。パイロット室５４ａ、５５ｂに加えられたパイロッ
ト圧はスプール５２、５３を右行させ、パイロット弁を
押してオペレートチェック弁５９を開き、油圧シリンダ
９のボトム側９Ｂはポート７６、７７を経てタンクに連
通する。油圧ポンプ１の圧油と油圧ポンプ２の圧油はポ
ート６８で合流しロッド側に供給される。パイロット室
５４ｂ、５５ｂにパイロット圧が加えられると、スプー
ル５２、５３は左行し、油圧ポンプ１、２の圧油は合流
してオペレートチェック弁５９を押し上げロッド側９Ｒ
に供給され、ボトム側９Ｂの油はポート６８から両方の
流量制御弁に分流してタンクに戻される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧シリンダに２つの
油圧ポンプから圧油を供給するとともに、当該油圧シリ
ンダの自然沈下を防止するオペレートチェック弁を備え
た油圧回路の弁ブロック構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等の作業機械においては、
通常、複数の油圧ポンプを搭載し、これら油圧ポンプに
より複数の油圧アクチュエータ（油圧モータや油圧シリ
ンダ）を駆動するようになっている。そして、これら油
圧シリンダの中には複数の油圧ポンプの圧油を同時に供
給されて増速駆動し、かつ、非作動時には自重又は外力
による沈下を防止する必要のある油圧シリンダがある。
このような油圧シリンダを備えた油圧回路を図４により
説明する。

【０００３】図４は従来の油圧回路の回路図である。こ
の図で、１、２はそれぞれ作業機械に搭載された油圧ポ
ンプ、３は油圧ポンプ１からの圧油の流量を制御する流
量制御弁ブロック、４は油圧ポンプ２からの圧油の流量
を制御する流量制御弁ブロックを示す。各流量制御弁ブ
ロック３、４はそれぞれ流量制御弁３１、３２および流
量制御弁４１、４２を内蔵している。５、６は各油圧ポ
ンプ１、２の回路の最大圧力を規定するリリーフ弁であ
る。７はパイロット操作弁、７Ｌは操作レバー、８はパ
イロット油圧源を示す。９は操作レバー７Ｌの操作によ
り駆動制御される油圧シリンダであり、９Ｒはロッド
側、９Ｂはボトム側を示す。

【０００４】１０は弁ブロックであり、オペレートチェ
ック弁１０１、切換弁１０２およびオーバーロード弁１
０３より成る。オペレートチェック弁１０１は、切換弁
１０２が図示の遮断状態にあるとき油圧シリンダ９のボ
トム側９Ｂから流量制御弁ブロック３、４への圧油を遮
断し、かつ、切換弁１０２が図示位置から右側位置に切
り換えられると両方向の圧油の流れを可能とする機能を
有する。１１、１２はパイロット管路、１３、１４は各
流量制御弁３１、４１と油圧シリンダ９のボトム側９Ｂ
とを接続する管路、１５は流量制御弁３１と油圧シリン
ダ９のロッド側９Ｒとを接続する管路、１６は管路１３
と管路１４との合流部を示す。

【０００５】操作レバー７Ｌを図示矢印Ａ側に操作する
と、パイロット管路１１を介してパイロット圧が流量制
御弁３１、４１の各パイロット室に供給され、各流量制
御弁３１、４１を右側位置に切り換える。同時に、切換
弁１０２も右側位置に切り換える。これにより、油圧ポ
ンプ１の圧油が管路１５を介して油圧シリンダ９のロッ
ド側９Ｒに供給され、ボトム側９Ｂの油がオペレートチ
ェック弁１０１、合流部１６、各管路１３、１４各流量
制御弁３１、４１を介してタンクに排出され、油圧シリ
ンダ９は縮み方向（沈下方向）に駆動される。

【０００６】逆に、操作レバー７Ｌを図示矢印Ｂ側に操
作すると、パイロット管路１２を介してパイロット圧が
流量制御弁３１、４１の各パイロット室に供給され、各
流量制御弁３１、４１を左側位置に切り換える。切換弁
１０２はパイロット圧の供給がないので左側位置（遮断
位置）にある。これにより、油圧ポンプ１、２の圧油が
流量制御弁３１、４１、管路１３、１４、合流部１６、
オペレートチェック弁１０１を介して油圧シリンダ９の
ボトム側９Ｂに供給され、ロッド側９Ｒの油が管路１
５、流量制御弁３１を介してタンクに排出され、油圧シ
リンダ９は伸長方向（上昇方向）に駆動される。このよ
うに駆動制御される油圧シリンダ９としては、例えば、
油圧ショベルのブームシリンダやアームシリンダがあ
る。

【０００７】操作レバー７Ｌが中立位置とされていると
き、切換弁１０２は遮断位置にあってオペレートチェッ
ク弁１０１は油圧シリンダ９のボトム側９Ｂからの油を
遮断するので、油圧シリンダ９が自重により又は外力に
より沈下方向に移動することはなく、現在状態が確実に
保持される。又、この状態で油圧シリンダ９に過大な外
力が作用するとボトム側９Ｂとオペレートチェック弁１
０１との間の閉鎖管路の圧力が増大して破損を生じるお
それがあるが、この場合にはオーバーロードリリーフ弁
１０３が作動して圧油を逃し、破損を防止する。なお、
流量制御弁３２、４２は図示しない他の油圧アクチュエ
ータを駆動制御する。

【０００８】図５は上記油圧回路を備えた油圧ショベル
の平面図である。この図で、３、４は流量制御弁ブロッ
ク、１０は弁ブロック、１１はパイロット管路、１３、
１４は管路、１６は合流部であり、これらは図４に示す
ものと同じである。なお、パイロット管路１２、管路１
５等の図示は省略されている。２０は下部走行体、２１
は上部旋回体、２２はブーム、２３はアーム、２４はバ
ケット、２３Ｓはアームシリンダ、２４Ｓはバケットシ
リンダ、２５は運転室、２６は上部旋回体２１を旋回さ
せる旋回機構である。図４に示すパイロット操作弁７、
操作レバー７Ｌは運転室２５に設置されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図５において、流量制
御弁ブロック３、４の周囲には、油圧ショベルに備えら
れた種々の油圧アクチュエータに対するメイン配管（ゴ
ム配管）やパイロット配管が多数配置されるので、弁ブ
ロック１０はこれら配管の邪魔にならない図示位置に配
置せざるを得ない。このため、パイロット管路１１の配
管距離は流量制御弁ブロック３、４に対する配管距離に
比較して相当長くなる。したがって、操作レバー７Ｌを
矢印Ａ方向に操作したとき、流量制御弁３１、４１の切
り替わりの応答性に比較して弁ブロック１０内の切換弁
１０２の切り替わりの応答性が悪くなり、切換弁１０２
の切り替わりが僅かに遅れることとなる。これにより、
油圧シリンダ９の縮み方向操作時におけるボトム側９Ｂ
からの圧油の戻りが瞬間的に遅れ、操作者の操作感覚と
油圧シリンダ９の実際の動きとの間にずれが生じ、操作
性が悪化する。

【００１０】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、オペレートチェック弁を応答性良く動作さ
せることができる油圧回路の弁ブロック構造を提供する
ことにある。

【００１１】

【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、２つの油圧ポンプと、これら各油圧ポン
プの圧油が合流する合流部と、この合流部で合流された
圧油が供給される１つの油圧シリンダと、前記各油圧ポ
ンプに属しパイロット圧により切り換えられて前記油圧
シリンダの駆動を制御する流量制御弁と、前記合流部と
前記油圧シリンダとの間に介在し当該油圧シリンダの沈
下を防止するオペレートチェック弁とを備えた油圧回路
において、前記各流量制御弁、前記合流部、前記オペレ
ートチェック弁、およびこれらを接続する通路を１つの
ブロック内に設けたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】パイロット圧がブロック内の各流量制御弁の所
定側のパイロット室に入力されると、当該各流量制御弁
のスプールが移動し、この移動の開始直後に一方のパイ
ロット室のパイロット圧がオペレートチェック弁に導入
されてこれを導通状態に作動せしめる。当該一方のパイ
ロット室とオペレートチェック弁との間の寸法は短いの
で、流量制御弁とオペレートチェック弁とは同時に作動
し、両者の間に動作の遅れは生じず、オペレートチェッ
ク弁は応答性良く動作することとなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の第１の実施例に係る油圧回路の弁
ブロック構造の断面図である。この図で、５０は第１の
流量制御弁ブロック、５１は第２の流量制御弁ブロッ
ク、５２は第１の流量制御弁ブロック５０における流量
制御弁のスプール、５３は第２の流量制御弁ブロック５
１における流量制御弁のスプール、５４ａ、５４ｂはそ
れぞれ第１の流量制御弁ブロック５０の流量制御弁のパ
イロット室、５５ａ、５５ｂはそれぞれ第２の流量制御
弁ブロック５１の流量制御弁のパイロット室、５６、５
７はチェック弁である。なお、第１の流量制御弁ブロッ
ク５０の流量制御弁は図４に示す流量制御弁３１に相当
し、第２の流量制御弁ブロック５１の流量制御弁は図４
に示す流量制御弁４１に相当する。

【００１４】５８はパイロット弁、５９はパイロット弁
５８により作動するオペレートチェック弁であり、これ
らは第１の流量制御弁ブロック５０側においてパイロッ
ト室５４ａに近接して配置されている。オペレートチェ
ック弁５９は、背圧室５９ａ、ポペット５９ｂ、このポ
ペット５９ｂに形成された絞り５９ｃ、シート面５９ｄ
を備えている。６０はドレン通路を示す。

【００１５】１、２は油圧ポンプ、９は油圧シリンダで
あり、これらは図４に示すものと同じである。６１、６
２は油圧ポンプ１、２の圧油を各流量制御弁ブロック５
０、５１へ供給する供給管路、６３、６４は各流量制御
弁ブロック５０、５１からの圧油をタンクに排出する管
路である。

【００１６】次に、本実施例の動作を説明する。パイロ
ット圧がパイロット室５４ａ、５５ａに入力されると、
スプール５２、５３が図で右方に変位し、この変位によ
り、変位直後にパイロット室５４ａとパイロット弁５８
とが連通し、パイロット室５４ａのパイロット圧がパイ
ロット弁５８に作用してこれを図で右方に作動させる。
これにより、オペレートチェック弁５９の背圧室５９ａ
がドレン通路６０に連通し、油圧シリンダ９のボトム側
９Ｂの油はシリンダポート８２から絞り５９ｃを介して
背圧室５９ａへ流入し、切欠きを介してドレン通路６０
へ流れる。このときの絞り５９ｃの圧力損失により背圧
室５９ａの圧力が低下し、ポペット５９ｂは図で左方に
変位し、シリンダポート８２とポート７６が連通する。
又、スプール５２の上記右方への変位によりポート７６
とタンクポート７７とが連通するので、結局、油圧シリ
ンダ９のボトム側９Ｂとタンクとが連通する。

【００１７】一方、スプール５２、５３の右方への変位
により、油圧ポンプ１の圧油は管路６１を介して供給ポ
ート６６に供給され、チェック弁５６を開き、供給通路
６７を経てポート６８に達する。又、油圧ポンプ２の圧
油は管路６２を介して供給ポート７１に供給され、チェ
ック弁５７を開き、供給通路７２、ポート７３、合流通
路７４を経て上記のポート６８に達し、ここで油圧ポン
プ１の圧油と合流する。合流した圧油はシリンダポート
７５から油圧シリンダ９のロッド側９Ｒへ供給される。
これにより、油圧シリンダ９は縮み方向に駆動される。

【００１８】次に、パイロット圧がパイロット室５４
ｂ、５５ｂに入力されると、スプール５２、５３が図で
左方に変位し、供給通路７８とポート７６、および供給
通路７９とポート８０とを連通させる。これにより、油
圧ポンプ１の圧油は、管路６１から供給ポート６６に供
給され、チェック弁５６を開き、供給通路７８を介して
ポート７６に達する。一方、油圧ポンプ２の圧油は、管
路６２から供給ポート７１に供給され、チェック弁５７
を開き、供給通路７９、ポート８０、合流通路８１を介
してポート７６に達し、油圧ポンプ１の圧油と合流す
る。合流した圧油はその圧力によりポペット５９ｂを開
き、シリンダポート８２を経て油圧シリンダ９のボトム
側９Ｂへ供給される。

【００１９】一方、スプール５２、５３の左方への変位
により、ポート６８とタンクポート８３が連通し、又、
ポート７３とタンクポート８４が連通する。したがっ
て、油圧シリンダ９のロッド側の油はシリンダポート７
５からポート６８に流入し、一方はタンクポート８３を
経てタンクへ、又、他方は合流通路７４、ポート７３、
タンクポート８４を経てタンクへそれぞれ排出される。
これにより、油圧シリンダ９は伸長方向に駆動される。

【００２０】このように、本実施例では、オペレートチ
ェック弁５９を流量制御弁ブロック内に配置したので、
流量制御弁とオペレートチェック弁のパイロット管路の
長さがほぼ等しくなり、オペレートチェック弁は応答性
良く動作し、操作性の悪化を防止することができる。
又、合流部も流量制御弁ブロック内に設けられることと
なるので、その外部配管が不要となりコストを低下する
ことができ、かつ、外部配管のための溶接部やシール部
がないので、信頼性を向上させることができる。

【００２１】図２は本発明の第２の実施例に係る油圧回
路の弁ブロック構造の断面図である。この図で、図１に
示す部分と同一又は等価な部分には同一符号が付してあ
る。９０は合流通路、９１はチェック弁、９２は合流ポ
ートである。本実施例では、油圧ポンプ１と油圧ポンプ
２の圧油は流量制御弁の上流側で合流する。即ち、油圧
ポンプ１の圧油は、管路６１、供給ポート６６、チェッ
ク弁５６、供給通路７８を経て合流ポート９２へ達し、
又、油圧ポンプ２の圧油は、管路６２、合流通路９０、
チェック弁９１を経て合流ポート９２に達し、ここで互
いに合流する。スプール５２、５３が右又は左に変位し
たときの動作はさきの実施例の動作に準じるので、その
説明は省略する。又、本実施例の効果もさきの実施例の
効果と同じである。

【００２２】図３は本発明の第３の実施例に係る油圧回
路の弁ブロック構造の一部の断面図である。この図で
は、図１に示す第１の流量制御弁ブロック５０に相当す
る側のみ描かれ、第２の流量制御弁ブロック５１の図示
は省略されている。本実施例の流量制御弁ブロックと図
１に示す第１の流量制御弁ブロック５０とは、本実施例
の流量制御弁ブロックが図４に示すオーバーロードリリ
ーフ弁をブロック内に組み込んでいる点で相違するのみ
であり、他の構造は同じである。図３では、図１に示す
主要な部分に相当する部分にのみ同一符号を付し、他の
部分の符号の添付は省略されている。

【００２３】図３で、９５はオーバーロードリリーフ
弁、９６はタンク通路を示す。オーバーロードリリーフ
弁９５は、油圧シリンダ９のボトム側９Ｂと連通してい
るシリンダポート８２からの圧油の圧力を受ける位置に
配置され、所定の圧力が設定されている。スプール５２
が中立位置にあるとき、油圧シリンダ９のボトム側９Ｂ
の圧力が外力等により増大してオーバーロードリリーフ
弁９５の設定圧を超えると、オーバーロードリリーフ弁
９５が作動してシリンダポート８２とタンク通路９６と
を連通させ、油をタンクに逃して圧力を設定圧以下に抑
え、破損を防止する。

【００２４】本実施例はこのように構成したので、第１
の実施例の効果と同じ効果を奏するとともに、オーバー
ロードリリーフ弁とタンクとを接続する配管が不要とな
り、コストを低下させることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、オペレ
ートチェック弁を流量制御弁ブロック内に内蔵したの
で、オペレートチェック弁を応答性良く動作させること
ができ、操作性の悪化を防止することができる。又、そ
の外部配管が不要となりコストを低下することができ、
かつ、外部配管のための溶接部やシール部がないので、
信頼性を向上させることができる。又、これに加えてオ
ーバーロードリリーフ弁も内蔵することにより、その配
管をなくすことができ、コストを低下させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る油圧回路の弁ブロ
ック構造の断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係る油圧回路の弁ブロ
ック構造の断面図である。

【図３】本発明の第３の実施例に係る油圧回路の弁ブロ
ック構造の一部の断面図である。

【図４】従来の油圧回路の回路図である。

【図５】油圧ショベルの平面図である。

【符号の説明】

１、２ 油圧ポンプ ９ 油圧シリンダ ５０、５１ 流量制御弁ブロック ５２、５３ スプール ５４ａ、５４ｂ、５５ａ、５５ｂ パイロット室 ５６、５７ チェック弁 ５８ パイロット弁 ５９ オペレートチェック弁 ６０ ドレン通路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの油圧ポンプと、これら各油圧ポン
   プの圧油が合流する合流部と、この合流部で合流された
   圧油が供給される１つの油圧シリンダと、前記各油圧ポ
   ンプに属しパイロット圧により切り換えられて前記油圧
   シリンダの駆動を制御する流量制御弁と、前記合流部と
   前記油圧シリンダとの間に介在し当該油圧シリンダの沈
   下を防止するオペレートチェック弁とを備えた油圧回路
   において、前記各流量制御弁、前記合流部、前記オペレ
   ートチェック弁、およびこれらを接続する通路を１つの
   ブロック内に設けたことを特徴とする油圧回路の弁ブロ
   ック構造。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記合流部は、前記
   各流量制御弁の下流側に設けられていることを特徴とす
   る油圧回路の弁ブロック構造。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記合流部は、前記
   各流量制御弁の上流側に設けられていることを特徴とす
   る油圧回路の弁ブロック構造。
4. 【請求項４】 請求項１記載の油圧回路の弁ブロック構
   造において、前記ブロック内に、前記オペレートチェッ
   ク弁と前記油圧アクチュエータとの間の最大圧力を規定
   するオーバーロードリリーフ弁を設けたことを特徴とす
   る油圧回路の弁ブロック構造。