JPH07167105A - 油圧制御弁装置のアンロード弁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力補償機能を備えることにより複数のア
クチュエーター４、５、６を同時操作可能な油圧制御弁
装置において、とくにアンロード弁６２および圧抜き６
３弁部分の加工を簡素化することができる油圧制御弁装
置６０のアンロード弁構造６１を提供すること。 【構成】 アンロード弁６２と、アクチュエーター
４、５、６の最大負荷圧力を検出する負荷圧力検出通路
２２からの最大負荷圧力に応じて作動する方向切換え弁
１３、１４、１５と、負荷圧力検出通路２２の圧力を維
持および開放する圧抜き弁６３とを有するとともに、ア
ンロード弁６２に上記負荷圧力検出通路２２からの最大
負荷圧力を供給可能とする油圧制御弁装置６０のアンロ
ード弁構造６１であって、アンロード弁６２と圧抜き弁
６３とを一体構造としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧制御弁装置のアンロ
ード弁構造にかかるもので、とくに油圧ショベルや高所
作業車など、複数のアクチュエーターを有する土木建設
機械あるいは特殊車両などに装備される、圧力補償機能
を備えた油圧制御弁装置において、バルブハウジングの
加工を簡易化可能な油圧制御弁装置のアンロード弁構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、従来の油圧制御弁装置として、
いわゆるシャトル弁を使用した圧力補償弁を備えたもの
（特開昭５７−１１０８８４号）や、シャトル弁を設け
ずに、負荷圧力検出通路に圧抜き弁を接続して、同様の
機能を得るようにした圧力補償弁を備えたもの（特開平
２−１８６１０６号）などが知られている。この他に
も、特公昭５８−３１４８６号、特開平２−１３４４０
２号などがある。

【０００３】この種の油圧制御弁装置においては、通
常、流量制御弁の上流にアンロード弁を設け、このアン
ロード弁は、油圧ポンプからのポンプ圧力と、その内蔵
バネのバネ力と、各アクチュエーターの負荷圧力検出管
路内の最大負荷圧力との圧力バランスにより開閉するも
ので、油圧ポンプからのポンプ圧力が所定の圧力よりも
高い場合に開弁し、油タンクにつながるニュートラル管
路内にその圧力を逃がすようにこれを構成してある。

【０００４】従来の油圧制御弁装置１について図３ない
し図５にもとづき説明する。図３は、油圧制御弁装置１
の油圧回路図であって、この油圧制御弁装置１は、作動
油のタンク２から固定容量の油圧ポンプ３により所定圧
力で作動油の供給を受けるとともに、三個のアクチュエ
ーター４、５および６に作動油を圧送するものである。

【０００５】これらアクチュエーター４、５および６
は、たとえば高所作業車などに装備されるもので、高所
作業車のブームを伸縮させるための伸縮シリンダーなど
の第１のアクチュエーター４、ブームを起伏させるため
の起伏シリンダーなどの第２のアクチュエーター５、お
よびブームを旋回させるための旋回モーターなどの第３
のアクチュエーター６である。

【０００６】油圧制御弁装置１は、ポンプポートＰと、
タンクポートＴと、ドレインポートＤＲと、ニュートラ
ルポートＮと、ロードセンシングポートＬＳとを有する
とともに、供給通路７によりポンプポートＰに接続した
アンロード弁８と、減圧弁９と、圧抜き弁１０と、第１
のリリーフ弁１１と、第２のリリーフ弁１２と、三個の
方向切換え弁（第１の方向切換え弁１３、第２の方向切
換え弁１４および第３の方向切換え弁１５）とを有す
る。

【０００７】第１の方向切換え弁１３は、第１のアクチ
ュエーター４への油の流れを制御する第１の方向流量制
御弁１６と、第１の方向流量制御弁１６の下流に接続す
るとともに第１のアクチュエーター４へ流れる圧油の流
量を圧力補償する第１の圧力補償弁１７とを有する。第
２の方向切換え弁１４は、第２のアクチュエーター５へ
の油の流れを制御する第２の方向流量制御弁１８と、第
２の方向流量制御弁１８の下流に接続するとともに第２
のアクチュエーター５へ流れる圧油の流量を圧力補償す
る第２の圧力補償弁１９とを有する。第３の方向切換え
弁１５は、第３のアクチュエーター６への油の流れを制
御する第３の方向流量制御弁２０と、第３の方向流量制
御弁２０の下流に接続するとともに第３のアクチュエー
ター６へ流れる圧油の流量を圧力補償する第３の圧力補
償弁２１とを有する。

【０００８】アンロード弁８には、一次圧としての油圧
ポンプ３からの圧力と、二次圧としての内蔵バネのバネ
圧および負荷圧力検出通路（最大負荷圧力管路）２２内
の最大負荷圧力とが加えられている。すべての方向流量
制御弁１６、１８および２０が中立のとき、ないしはア
クチュエーター４、５あるいは６に供給される必要油量
が少量でよいときに、アンロード弁８が油路を開いてそ
の下流のニュートラル管路２３およびニュートラルポー
トＮを通じてタンク２に油を還流させる。

【０００９】このニュートラル管路２３と負荷圧力検出
通路２２とをつなぐ連絡通路２４には逆止弁２５を設け
る。この逆止弁２５は、ニュートラル管路２３内の圧力
が負荷圧力検出通路２２内の圧力よりも高くなったとき
に開弁し、その圧力を負荷圧力検出通路２２内に導く。

【００１０】すなわち、キャリーオーバーポート（ニュ
ートラルポートＮ）に他の方向切換え弁（図示せず）を
接続した場合に、このニュートラルポートＮの圧力を逆
止弁２５を介して負荷圧力検出通路２２にフィードバッ
クすることにより、ニュートラル管路２３内の圧力が高
くなってもアンロード弁８による圧力補償を常に一定に
行うようにして、それぞれのアクチュエーター４、５あ
るいは６に供給する油の流量を正確に制御し、両方の方
向切換え弁を同時操作することができるようにしてい
る。

【００１１】減圧弁９は、供給通路７からの圧力を一定
圧力に減圧した上で、第１の方向流量制御弁１６、第２
の方向流量制御弁１８および第３の方向流量制御弁２０
の各スプールをそれぞれ押引作動させるパイロット用の
第１の比例圧力制御弁２６、第２の比例圧力制御弁２７
および第３の比例圧力制御弁２８に供給する。

【００１２】圧抜き弁１０は、負荷圧力検出通路２２に
これを設けるもので、いずれかのアクチュエーター４、
５あるいは６に発生する最大負荷圧力のうち、圧力補償
弁１７、１９あるいは２１部分において発生し負荷圧力
検出通路２２において選択される最大負荷圧力に負荷圧
力検出通路２２内を維持するとともに、この最大負荷圧
力をアンロード弁８に二次圧として加える。

【００１３】第１のリリーフ弁１１および第２のリリー
フ弁１２は、供給通路７および第１のアクチュエーター
４への管路の圧力が必要以上に上昇したときに、戻り管
路２９およびタンクポートＴを通じて油をタンク２に還
流する。

【００１４】第１の方向流量制御弁１６、第２の方向流
量制御弁１８および第３の方向流量制御弁２０のそれぞ
れは、その内蔵する可変絞り部を介して供給通路７と、
第１のアクチュエーター４、第２のアクチュエーター５
および第３のアクチュエーター６とをそれぞれ連絡ある
いは遮断し、上記可変絞り部の絞り量に応じて油量を制
御する。

【００１５】第１の圧力補償弁１７、第２の圧力補償弁
１９および第３の圧力補償弁２１のそれぞれは、負荷圧
力検出通路２２により導かれる制御圧力のうち最大負荷
圧力によって各アクチュエーター４、５あるいは６への
流量を圧力補償するものである。

【００１６】図４はアンロード弁８の具体的な拡大断面
図であって、アンロード弁８のアンロードバルブハウジ
ング３０にはポンプポート連通孔３１およびニュートラ
ルポート連通孔３２を形成し、ポンプポート連通孔３１
およびニュートラル連通孔３２に連通するアンロードバ
ルブ摺動孔３３を形成する。このアンロードバルブ摺動
孔３３内に、ロードセンシングポートＬＳに連通するロ
ードセンシングポート連通孔３４を形成してある。な
お、アンロードバルブハウジング３０にはキャップ３５
を係合取り付けてある。

【００１７】アンロードバルブ摺動孔３３内にはアンロ
ードバルブボディ３６を摺動可能に収容するとともに、
キャップ３５とバネシート３７との間に内蔵バネ３８を
設けることにより、アンロードバルブボディ３６をポン
プポート連通孔３１方向に付勢する。

【００１８】アンロードバルブボディ３６には、栓体３
９を係合し、この栓体３９およびアンロードバルブボデ
ィ３６によりアンロードバルブ摺動孔３３を圧力室４０
とバネ室４１とに区画してある。

【００１９】アンロードバルブボディ３６にはアンロー
ド用連通孔４２を形成し、アンロード時にアンロードバ
ルブボディ３６が図中左動することにより、このアンロ
ード用連通孔４２を介して圧力室４０とニュートラル連
通孔３２とを連通する。

【００２０】すなわち、アンロード弁８には、ポンプポ
ート連通孔３１を介した油圧ポンプ３からの圧力と、内
蔵バネ３８のバネ圧および負荷圧力検出通路２２を介し
たロードセンシングポートＬＳからの最大負荷圧力とが
加えられているため、ポンプポート連通孔３１の圧力が
内蔵バネ３８のバネ圧および最大負荷圧力の合計圧力よ
り高くなったときにアンロードバルブボディ３６を左動
することにより、ニュートラルポートＮに圧力をアンロ
ードする。

【００２１】図５は圧抜き弁１０の具体的な拡大断面図
であって、圧抜きバルブハウジング４３にはロードセン
シングポート連通孔４４およびドレインポート連通孔４
５を形成し、ロードセンシングポート連通孔４４および
ドレインポート４５に連通する圧抜きバルブ摺動孔４６
を形成してある。

【００２２】圧抜きバルブ摺動孔４６内には圧抜きバル
ブボディ４７を摺動可能に収容するとともに、圧抜きバ
ルブボディ４７とバネシート４８との間に内蔵バネ４９
を設けることにより、圧抜きバルブボディ４７を図中下
方のロードセンシングポート連通孔４４方向に付勢す
る。

【００２３】圧抜きバルブボディ４７には、中央通路５
０と、ロードセンシングポート連通孔４４に臨む直径方
向孔５１と、ドレインポート連通孔４５に連通可能な圧
抜き用連通孔５２とを形成するとともに、中央通路５０
にオリフィス５３を形成して、圧抜きバルブボディ４７
が図中上動したときにドレインポート連通孔４５を介し
たドレインポートＤＲからの圧抜きを可能とする。

【００２４】すなわち、ロードセンシングポートＬＳか
らの検出負荷圧力が低圧のときにはロードセンシングポ
ート連通孔４４とドレインポート連通孔４５とは連通状
態にあるが、上記検出負荷圧力が所定圧力以上に上昇し
たときには圧抜きバルブボディ４７が内蔵バネ４９の付
勢圧力に抗して図中上動することにより圧抜き用連通孔
５２が閉鎖され、ロードセンシングポート連通孔４４と
ドレインポート連通孔４５との連通を遮断することによ
って負荷圧力検出通路２２の圧力を所定圧力に維持す
る。

【００２５】しかして、こうした構成の従来の油圧制御
弁装置１では、図３に示すようにアンロード弁８と圧抜
き弁１０とを別々に配置していたため、それぞれのバル
ブハウジング３０、４３にアンロード弁８および圧抜き
弁１０の取付け穴および油通路の加工が必要であり、バ
ルブハウジング３０、４３の加工が複雑であるという問
題がある。

【００２６】さらに、キャリーオーバーポート（ニュー
トラルポートＮ）に他の方向切換え弁（図示せず）を接
続した場合にも、両方の方向切換え弁を同時操作するこ
とができるような機能を維持することが要請されてい
る。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、圧力補償機能を備え
ることにより複数のアクチュエーターを同時操作可能な
油圧制御弁装置において、とくにアンロード弁および圧
抜き弁部分の加工を簡素化することができる油圧制御弁
装置のアンロード弁構造を提供することを課題とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、アン
ロード弁内に圧抜き弁を配置することに着目したもの
で、油圧ポンプの圧力をアンロードするアンロード弁
と、アクチュエーターの最大負荷圧力を検出する負荷圧
力検出通路からの該最大負荷圧力に応じて作動する方向
切換え弁と、上記負荷圧力検出通路の圧力を維持および
開放する圧抜き弁とを有するとともに、上記アンロード
弁に上記負荷圧力検出通路からの最大負荷圧力を供給可
能とする油圧制御弁装置のアンロード弁構造であって、
上記アンロード弁と、上記圧抜き弁とを一体構造とした
ことを特徴とする油圧制御弁装置のアンロード弁構造で
ある。

【００２９】なお、アンロード弁と圧抜き弁とを一体構
造とする構成の例としては、たとえば、アンロードバル
ブハウジングに形成したアンロードバルブ摺動孔内を摺
動可能なアンロードバルブボディと、このアンロードバ
ルブボディに形成した圧抜きバルブ摺動孔内を摺動可能
な圧抜きバルブボディとを設けるとともに、この圧抜き
バルブボディおよびアンロードバルブボディに上記負荷
圧力検出通路からの最大負荷圧力を供給可能とする通路
を形成することとしてもよい。

【００３０】

【作用】本発明による油圧制御弁装置のアンロード弁構
造においては、アンロード弁および圧抜き弁に加える負
荷圧力検出通路ないしロードセンシングポートからの最
大負荷圧力が共通であることに着目して、アンロード弁
内に圧抜き弁を配置することにより、圧抜き弁を取り付
けるための取付け穴の加工が不要となるとともに、油通
路もこれを削減することができるため、アンロード弁お
よび圧抜き弁のそれぞれのバルブハウジングの加工を簡
易化することができる。

【００３１】さらに、ニュートラルポートに他の方向切
換え弁を接続した場合にも、複数の方向切換え弁を同時
操作することができる機能を損なうことなく、加工の簡
易化、部品点数の削減、および構造の簡素化が可能とな
る。

【００３２】

【実施例】つぎに本発明の一実施例による油圧制御弁装
置６０のアンロード弁構造６１を図１および図２にもと
づき説明する。ただし、図３ないし図５と同様の部分に
は同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。

【００３３】図１は、油圧制御弁装置６０の油圧回路図
であって、図３に示した従来の油圧制御弁装置１と異な
る構成は、従来のアンロード弁８に相当するアンロード
弁６２、および圧抜き弁１０に相当する圧抜き弁６３の
配置状態である。なおまた、前記逆止弁２５はこれを設
けず、ニュートラルポートＮの圧力を逆止弁２５を介し
て負荷圧力検出通路２２にフィードバックする構成とは
していない。

【００３４】具体的には、アンロード弁６２および圧抜
き弁６３の機能としては、従来のアンロード弁８および
圧抜き弁１０と同様に、アンロード弁６２が油圧ポンプ
３のポンプ圧をアンロードし、圧抜き弁６３が負荷圧力
検出通路２２の圧力を維持するとともに、アンロード弁
６２と圧抜き弁６３とを一体構成としたアンロード弁構
造６１としてある。

【００３５】アンロード弁６２には、アンロード弁８と
同様に、油圧ポンプ３からの圧力と、前記内蔵バネ３８
のバネ圧および負荷圧力検出通路２２を介したロードセ
ンシングポートＬＳからの最大負荷圧力とが加えられて
いる。

【００３６】圧抜き弁６３には、ロードセンシングポー
トＬＳにおいて検出した負荷圧力を負荷圧力検出通路２
２を介して入力し、負荷圧力検出通路２２内をこの負荷
圧力に維持する。

【００３７】図２は、アンロード弁構造６１（アンロー
ド弁６２および圧抜き弁６３）の具体的な拡大断面図で
あって、アンロード弁構造６１のアンロードバルブハウ
ジング３０には、図４に示した従来のアンロード弁８と
同様に、ポンプポート連通孔３１、ニュートラルポート
連通孔３２、アンロードバルブ摺動孔３３、およびロー
ドセンシングポート連通孔３４を形成してある。

【００３８】さらに同様に、アンロードバルブ摺動孔３
３内にはアンロードバルブボディ３６を摺動可能に収容
するとともに、バネシート３７と、内蔵バネ３８と、前
記栓体３９に相当する栓体６４とを設け、この栓体６４
およびアンロードバルブボディ３６によりアンロードバ
ルブ摺動孔３３を圧力室４０とバネ室４１とに区画して
ある。また、アンロードバルブボディ３６にはアンロー
ド用連通孔４２を形成してある。

【００３９】したがって、アンロード弁６２には、従来
のアンロード弁８と同様に、ポンプポート連通孔３１を
介した油圧ポンプ３からの圧力と、内蔵バネ３８のバネ
圧および負荷圧力検出通路２２を介したロードセンシン
グポートＬＳからの最大負荷圧力とが加えられているた
め、ポンプポート連通孔３１の圧力が内蔵バネ３８のバ
ネ圧および最大負荷圧力の合計圧力より高くなったとき
にアンロードバルブボディ３６を左動することにより、
ニュートラルポートＮに圧力をアンロードする。

【００４０】圧抜き弁６３の構成としては、図５に示し
た前記圧抜きバルブ摺動孔４６に相当する圧抜きバルブ
摺動孔６５をアンロードバルブボディ３６内に形成し、
この圧抜きバルブ摺動孔６５内に、前記圧抜きバルブボ
ディ４７に相当する圧抜きバルブボディ６６および内蔵
バネ４９に相当する内蔵バネ６７を収容して、圧抜きバ
ルブボディ６６を図中左方に付勢する。

【００４１】アンロードバルブボディ３６には、ロード
センシングポート連通孔３４に連通する直径方向貫通孔
６８を形成する。圧抜きバルブボディ６６には、この直
径方向貫通孔６８に連通する直径方向孔６９と、この直
径方向孔６９に連通する中央通路７０と、この中央通路
７０に連通するオリフィス７１とを形成し、ニュートラ
ル連通孔３２に臨むアンロードバルブボディ３６の部分
に形成した圧抜き用貫通孔７２に連通可能とする。

【００４２】したがって、圧抜き弁６３部分において
は、従来の圧抜き弁１０と同様に、ロードセンシングポ
ートＬＳ（ロードセンシングポート連通孔３４）からの
検出負荷圧力が低圧のときには、ロードセンシングポー
ト連通孔３４に連通する直径方向貫通孔６８、直径方向
孔６９、中央通路７０、オリフィス７１および圧抜き用
貫通孔７２を通って、ドレインポート連通孔３２を介し
たドレインポートＤＲからの圧抜きを可能とする。

【００４３】ロードセンシングポートＬＳからの検出負
荷圧力が所定値以上の圧力に上昇したときには、圧抜き
バルブボディ６６が内蔵バネ６７の付勢圧力に抗して図
中右動することにより、直径方向貫通孔６８と直径方向
孔６９との連通を遮断することによって負荷圧力検出通
路２２の圧力を所定圧力に維持する。

【００４４】かくしてアンロード弁６２および圧抜き弁
６３は、従来のアンロード弁８および圧抜き弁１０と同
様に、それぞれの機能を独立に果たしつつ、互いに一体
のアンロードバルブハウジング３０にこれを配置するこ
とができるため、管路、通路および加工穴などの加工が
簡素化されるものである。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、負荷圧力
検出通路付きの方向切換え弁における負荷圧力検出通路
の圧抜き弁と、アンロード弁とを一体化したので、それ
ぞれの機能を損なうことなく、加工の簡素化、部品点数
の削減および構造の簡素化を図ることができる。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるアンロード弁構造６１
を備えた油圧制御弁装置６０の油圧回路図である。

【図２】同、アンロード弁構造６１（アンロード弁６２
および圧抜き弁６３）の具体的な拡大断面図である。

【図３】従来の油圧制御弁装置１の油圧回路図である。

【図４】同、アンロード弁８の具体的な拡大断面図であ
る。

【図５】同、圧抜き弁１０の具体的な拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 油圧制御弁装置 ２ 作動油のタンク ３ 固定容量の油圧ポンプ ４ 伸縮シリンダーなどの第１のアクチュエーター ５ 起伏シリンダーなどの第２のアクチュエーター ６ 旋回モーターなどの第３のアクチュエーター ７ 供給通路 ８ アンロード弁 ９ 減圧弁 １０ 圧抜き弁 １１ 第１のリリーフ弁 １２ 第２のリリーフ弁 １３ 第１の方向切換え弁 １４ 第２の方向切換え弁 １５ 第３の方向切換え弁 １６ 第１の方向流量制御弁 １７ 第１の圧力補償弁 １８ 第２の方向流量制御弁 １９ 第２の圧力補償弁 ２０ 第３の方向流量制御弁 ２１ 第３の圧力補償弁 ２２ 負荷圧力検出通路（最大負荷圧力管路） ２３ ニュートラル管路 ２４ 連絡通路 ２５ 逆止弁 ２６ 第１の比例圧力制御弁 ２７ 第２の比例圧力制御弁 ２８ 第３の比例圧力制御弁 ２９ 戻り管路 ３０ アンロードバルブハウジング ３１ ポンプポート連通孔 ３２ ニュートラル連通孔 ３３ アンロードバルブ摺動孔 ３４ ロードセンシングポート連通孔 ３５ キャップ ３６ アンロードバルブボディ ３７ バネシート ３８ 内蔵バネ ３９ 栓体 ４０ 圧力室 ４１ バネ室 ４２ アンロード用連通孔 ４３ 圧抜きバルブハウジング ４４ ロードセンシングポート連通孔 ４５ ドレインポート連通孔 ４６ 圧抜きバルブ摺動孔 ４７ 圧抜きバルブボディ ４８ バネシート ４９ 内蔵バネ ５０ 中央通路 ５１ 直径方向孔 ５２ 圧抜き用連通孔 ５３ オリフィス ６０ 油圧制御弁装置 ６１ 油圧制御弁装置６０のアンロード弁構造 ６２ アンロード弁 ６３ 圧抜き弁 ６４ 栓体 ６５ 圧抜きバルブ摺動孔 ６６ 圧抜きバルブボディ ６７ 内蔵バネ ６８ 直径方向貫通孔 ６９ 直径方向孔 ７０ 中央通路 ７１ オリフィス ７２ 圧抜き用貫通孔 ＤＲ ドレインポート ＬＳ ロードセンシングポート Ｎ ニュートラルポート（キャリーオーバーポート） Ｐ ポンプポート Ｔ タンクポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプの圧力をアンロードするア
   ンロード弁と、 アクチュエーターの最大負荷圧力を検出する負荷圧力検
   出通路からの該最大負荷圧力に応じて作動する方向切換
   え弁と、 前記負荷圧力検出通路の圧力を維持および開放する圧抜
   き弁とを有するとともに、 前記アンロード弁に前記負荷圧力検出通路からの最大負
   荷圧力を供給可能とする油圧制御弁装置のアンロード弁
   構造であって、 前記アンロード弁と、前記圧抜き弁とを一体構造とした
   ことを特徴とする油圧制御弁装置のアンロード弁構造。