JPH0921401A - 油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の操作弁１，２を経たバイパス通路９の
最下流位置に設けたリリーフ弁７により発生するネガテ
ィブコントロール圧により、油圧ポンプ３の吐出量を制
御する油圧回路において、リリーフ弁７での熱損失を抑
制する。 【解決手段】 上流側の先位操作弁１に連動する切換弁
８を油圧ポンプ３の吐出量制御通路11に介在させる。先
位操作弁１が中立位置を外れ、かつアクチュエータ５へ
の供給通路が開く前に、切換弁８により吐出量制御通路
11を遮断して油圧ポンプ３を最大吐出量に制御する。先
位操作弁１の操作量が切換弁８の切換に係る所定値以上
であるか否かを検出する圧力センサ14を、先位操作弁１
の操作パイロット圧の作用部に対し設ける。パイロット
操作形リリーフ弁７のベント通路17に電磁弁15を設け
る。先位操作弁１の微操作中に切換弁８が切換わった
ら、圧力センサ14により電磁弁15を切換え、リリーフ弁
７を低圧でアンロードさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアクチュエ
ータおよびその各操作弁をタンデムに連結したネガティ
ブコントロール形の油圧回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】実公平３−２６３２２号公報に示される
ように、複数のアクチュエータを制御する各操作弁をタ
ンデムに連結した油圧回路において、各操作弁を経たバ
イパス通路の最下流位置に設けたリリーフ弁にて発生す
るネガティブコントロール圧により、油圧ポンプの吐出
量を自動的に制御するようにしたネガティブコントロー
ル形の油圧回路がある。

【０００３】すなわち、図４に示されるように、操作弁
１の微操作によりアクチュエータ５の微動作業を行って
いる時は、小流量が通路10よりアクチュエータ５に分流
され、大部分の流量はバイパス通路９を流れる。この状
態では、リリーフ弁７の上流側に発生するネガティブコ
ントロール圧（以下、単にネガコン圧という）が吐出量
制御通路11を経て油圧ポンプ３の吐出量制御装置４に作
用して、油圧ポンプ３は低い流量に抑えられる。

【０００４】アクチュエータ５の微動作業中、操作弁２
を大きく操作してアクチュエータ６を作動させた時は、
ネガコン圧が低下して、油圧ポンプ３の吐出流量が急増
するので、アクチュエータ５の流量も急増し微動作がで
きない不具合があった。

【０００５】この不具合をなくすため、前記公報に記載
された考案は、図５に示されるような回路とした。すな
わち、操作弁１を操作し始めた時、アクチュエータ５へ
の供給通路が開く前に、操作弁１と連動する切換弁８に
より吐出量制御通路11を遮断して、油圧ポンプ３へのネ
ガコン圧信号を断切るものである。

【０００６】これにより、油圧ポンプ３はほぼ最大吐出
量となるが、作業者はこの大流量のもとで、アクチュエ
ータ５の微動作を行うので、同時にアクチュエータ６を
大きく作動させても、油圧ポンプ３の流量は変化しな
い。したがって、アクチュエータ５の微動作業はアクチ
ュエータ６の操作の影響を受けずに続行できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この油
圧ポンプ３がほぼ最大吐出量の状態で、アクチュエータ
５のみを単独で微動作業する時は、小流量が通路10より
操作弁１を経てアクチュエータ５へ流れ、大流量がリリ
ーフ弁７を流れるので、このリリーフ弁７の所で大きな
熱損失が生じるという不具合があった。

【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、タンデムに連結された複数の操作弁を経たバイパ
ス通路の最下流位置に設けたリリーフ弁により発生する
ネガティブコントロール圧により、油圧ポンプの吐出量
を自動的に制御するようにした油圧回路において、リリ
ーフ弁での熱損失を抑制することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、吐出量制御可能の油圧ポンプと、この油圧ポンプ
から複数のアクチュエータに供給される作動油の方向お
よび流量を制御するタンデムに連結された複数の操作弁
と、これらの各操作弁を経たバイパス通路の最下流位置
に設けたリリーフ弁と、このリリーフ弁にて発生したネ
ガティブコントロール圧を油圧ポンプの吐出量制御装置
に送る吐出量制御通路と、この吐出量制御通路に介在さ
れ前記複数の操作弁のうち上流側に位置する先位操作弁
に連動する切換弁とを有し、先位操作弁が中立位置を外
れ、かつ先位操作弁によるアクチュエータへの供給通路
が開く前に、前記切換弁により吐出量制御通路を遮断し
て油圧ポンプの吐出量を最大に制御する油圧回路におい
て、前記先位操作弁の操作量が中立位置を基準として所
定値以上であるか否かを検出する検出手段と、この検出
手段からの検出信号により前記操作量が所定値以上であ
る場合は所定の開口圧をもつ前記リリーフ弁をより低圧
の開口圧でアンロードさせるアンロード手段とを具備し
た構成を有する油圧回路である。

【００１０】そして、先位操作弁の検出手段により検出
された検出信号によって、先位操作弁の操作量が所定値
以上であるか否かを判断し、先位操作弁の操作量が中立
位置に近い所定値以下の場合はリリーフ弁を機能させ
て、ネガティブコントロール圧を発生させることによ
り、ポンプ吐出量を小さく制御し、また、先位操作弁の
操作量が微操作であっても所定値以上の場合は、先位操
作弁の検出手段にて検出された検出信号によりアンロー
ド手段を作動して、リリーフ弁を低圧でアンロードさせ
る。

【００１１】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載された油圧回路における検出手段として、先位操作
弁の操作パイロット圧力を検出する圧力センサを設け、
アンロード手段として、パイロット操作形リリーフ弁の
パイロット圧力をタンクに開放するベント通路に、前記
圧力センサにより検出された先位操作弁の操作量が所定
値以下である信号によりベント通路を遮断するとともに
先位操作弁の操作量が所定値以上である信号によりベン
ト通路を連通する電磁弁を介在させた構成のものであ
る。

【００１２】そして、先位操作弁の操作パイロット圧力
を検出する圧力センサの検出信号によって、先位操作弁
の操作量が所定値以上であるか否かを判断し、所定値以
下の中立位置に近い場合は、電磁弁によりパイロット操
作形リリーフ弁のベント通路を閉じたままリリーフ弁を
機能させて、ネガティブコントロール圧を発生させるこ
とにより、ポンプ吐出量を小さく制御する。また、先位
操作弁の操作量が微操作であっても所定値以上の場合
は、圧力センサにて検出された検出信号により電磁弁を
切換えて、パイロット操作形リリーフ弁のベント通路を
連通し、パイロット操作形リリーフ弁のパイロット圧力
をタンクに開放することにより、パイロット操作形リリ
ーフ弁をアンロード弁として機能させ、低圧でアンロー
ドさせる。

【００１３】請求項３に記載された発明は、請求項１に
記載された油圧回路における検出手段として、先位操作
弁の操作レバーのストロークを検出するストロークセン
サを設け、アンロード手段として、パイロット操作形リ
リーフ弁のパイロット圧力をタンクに開放するベント通
路に、前記ストロークセンサにより検出された先位操作
弁の操作量が所定値以下である信号によりベント通路を
遮断するとともに先位操作弁の操作量が所定値以上であ
る信号によりベント通路を連通する電磁弁を介在させた
構成のものである。

【００１４】そして、先位操作弁を操作する操作レバー
のストロークをストロークセンサにより検出し、このス
トロークセンサの検出信号によって、先位操作弁の操作
量が所定値以上であるか否かを判断し、後の処理は請求
項２と同様に行う。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１乃至図３に示
された実施例を参照しながら説明する。

【００１６】図１には、本発明に係る油圧回路の第１実
施例が示されている。この図１に示されるように、パイ
ロット操作形の複数の操作弁１，２をタンデムに連結す
る。油圧ポンプ３は、吐出量制御装置４によって吐出量
制御可能の斜板等を有している。操作弁１，２は、油圧
ポンプ３から複数のアクチュエータ５，６に供給される
作動油の方向および流量を制御する。

【００１７】各操作弁１，２を経たバイパス通路９の最
下流位置に、低圧でのリリーフを可能としたパイロット
操作形リリーフ弁７を設け、このリリーフ弁７の上流位
置から吐出量制御通路11を引出し、油圧ポンプ３の吐出
量制御装置４にわたって設ける。この吐出量制御通路11
により、リリーフ弁７の上流側に発生したネガティブコ
ントロール圧を油圧ポンプ３の吐出量制御装置４に送る
ようにする。

【００１８】この吐出量制御通路11に、前記複数の操作
弁１，２のうち上流側に位置する先位操作弁１に連動す
る切換弁８を介在させる。そして、先位操作弁１が中立
位置を外れ、かつこの先位操作弁１からアクチュエータ
５への供給通路が開く前に、この切換弁８により前記吐
出量制御通路11を断切ることにより、油圧ポンプ３の吐
出量を最大に制御する。

【００１９】また、前記先位操作弁１の操作量が中立位
置を基準として所定値以上であるか否かを信号電圧によ
り検出する検出手段として、先位操作弁１のスプールを
作動させる操作パイロット圧力を検出する圧力スイッチ
等の圧力センサ14を、その操作パイロット圧力の作用部
分に対し設ける。

【００２０】この圧力センサ14からの検出信号により、
前記先位操作弁１の操作量が微操作量であっても所定値
以上であることを検出した場合は、所定の開口圧をもつ
前記パイロット操作形リリーフ弁７を、より低圧の開口
圧でアンロードさせるアンロード手段を設ける。

【００２１】このアンロード手段は、パイロット操作形
リリーフ弁７の後述するベント接続口Ｖに、リリーフ用
パイロット圧力をタンクに開放するためのベント通路17
を接続し、このベント通路17中に、先位操作弁１の操作
量が所定値以上の微操作量のとき前記圧力センサ14より
出力された信号により切換わってベント通路17を連通さ
せる電磁弁15を介在させる。

【００２２】この電磁弁15は、前記圧力スイッチ等の圧
力センサ14から信号ライン16を経て駆動電流の供給を受
ける切換用ソレノイド15a を有し、このソレノイド15a
への信号入力によりベント通路17を連通する方向に切換
わる。

【００２３】一方、前記先位操作弁１の操作量が前記所
定値以下の場合、すなわち、先位操作弁１が中立位置に
近い場合は、圧力センサ14から切換信号が出力されず、
電磁弁15は、図１に示されたスプリングリターン位置に
あって、ベント通路17を遮断している。

【００２４】次に、図２には本発明に係る油圧回路の第
２実施例が示されている。なお、基本回路は図１の実施
例と同様であるから、同様の部分には同一符号を付して
その説明を省略する。

【００２５】図２に示されるように、レバー操作形の操
作弁１，２をタンデムに連結する。アクチュエータ５を
操作する先位操作弁１の操作量が中立位置を基準として
所定値以上であるか否かを検出する検出手段として、先
位操作弁１の操作レバー12に対し一定のストロークを検
出するリミットスイッチ等のストロークセンサ13を設け
る。

【００２６】また、前記ストロークセンサ13からの検出
信号により前記操作量が所定値以上の微操作量である場
合は所定の開口圧をもつ前記パイロット操作形リリーフ
弁７をより低圧の開口圧でアンロードさせるアンロード
手段として、パイロット操作形リリーフ弁７のパイロッ
ト圧力をタンクに開放するためのベント通路17に、前記
ストロークセンサ13からの検出信号によりベント通路17
を連通する方向に切換わる電磁弁15を介在させる。

【００２７】先位操作弁１の操作量が中立位置に近い所
定値以下の場合は、ストロークセンサ13からの検出信号
が出力されず、電磁弁15は図２に示されたスプリングリ
ターン状態でベント通路17を遮断している。

【００２８】次に、図３に基づいて、前記パイロット操
作形リリーフ弁７を説明すると、弁本体21の上部に、弁
の作動を制御するポペット形のパイロット弁22をパイロ
ットシート23に対し接離自在に設ける。弁本体21の中央
に位置するバランスピストン24は、上下両面の油圧作用
面積がほぼ等しく形成され、弱いピストンバネ25により
メインシート26に押付けられている。リリーフ圧力の設
定は、パイロット弁22に対しバネ27を介して設けられた
圧力調整ネジ28によって調整する。

【００２９】前記弁本体21に作動油の供給口Ｐ、排油口
Ｒおよびベント接続口Ｖを設け、バランスピストン24よ
り下側の室Ａと上側の室Ｂとを絞り孔31を経て連通す
る。また、室Ｂは孔32を経てパイロットシート23に連通
し、さらに、パイロット弁室33は孔34、バランスピスト
ン24の中心に穿孔されたバネ孔35および孔36を経て排油
口Ｒに連通する。

【００３０】前記ベント接続口Ｖに前記ベント通路17を
介して電磁弁15を設け、この電磁弁15によりベント接続
口Ｖを密閉遮断するか、またはタンクに開放連通する。

【００３１】そして、前記ベント接続口Ｖを密閉遮断し
た場合におけるリリーフ弁７の作動は、供給口Ｐから室
Ａに入った圧油が、バランスピストン24の下面に作用す
るとともに、絞り孔31を経て室Ｂに入り、バランスピス
トン24の上面にも作用して油圧的平衡を保つので、バラ
ンスピストン24は、弱いピストンバネ25の加圧力でメイ
ンシート26に密着している。さらに、圧油は室Ｂから室
Ｗに入り、パイロット弁22にも作用している。

【００３２】圧油の圧力が増大して、圧油がパイロット
弁22を押圧する力がパイロット弁22のバネ27により設定
された力よりも大きくなると、パイロット弁22がパイロ
ットシート23から後退し、室Ｗの圧油はパイロットシー
ト23を経てパイロット弁室33に入り、孔34，35，36を経
て排油口Ｒに流出する。

【００３３】すると、室Ａから絞り孔31を経て室Ｂに作
動油が補給されるが、絞り孔31での圧力損失によりピス
トン上面は下面よりも圧力が低くなり、バランスピスト
ン24は弱いピストンバネ25に打ち勝って押上げられ、供
給口Ｐの圧油はメインシート26を経て直接排油口Ｒに流
出する。

【００３４】一方、前記電磁弁15の切換によりベント接
続口Ｖがタンクに連通開放された場合は、パイロット弁
22の設定圧力に関係なくバランスピストン24の上下の油
圧的平衡がくずれ、バランスピストン24は押上げられ
て、供給口Ｐの圧油はメインシートを経て排油口Ｒから
タンクに流出するので、回路内の圧力はアンロード状態
（無負荷状態）となる。

【００３５】このようにパイロット操作形リリーフ弁７
のリリーフ用パイロット圧をベントすることにより、こ
のリリーフ弁７はアンロード弁として働く。

【００３６】次に、図１に示された実施例の作用を説明
する。

【００３７】アクチュエータ５を伸縮操作する操作弁１
が中立位置にあるとき、または操作弁１のスプールが移
動操作されても中立位置の近傍にあるときは、すなわち
操作弁１の操作量が切換弁８を切換作動する以前の所定
値以下である場合は、操作弁１の操作量状態を操作パイ
ロット圧力にて間接的に検出する圧力スイッチ等の圧力
センサ14から電磁弁切換信号が出力されないので、電磁
弁15は図１のスプリングリターン位置にあって、ベント
通路17を遮断密閉している。

【００３８】これにより、パイロット操作形リリーフ弁
７は本来のリリーフ弁として機能する。このため、リリ
ーフ弁７の上流側にネガコン圧を発生させることがで
き、ネガコン圧信号を切換弁８を経て油圧ポンプ３の吐
出量制御装置４に供給することにより、油圧ポンプ３の
吐出量を少なく制御できる。

【００３９】さらに、操作弁１のスプールを移動操作す
ると、アクチュエータ５への供給通路が開く前に、切換
弁８が吐出量制御通路11を遮断して、リリーフ弁７の上
流側から油圧ポンプ３の吐出量制御装置４へのネガコン
圧信号を断切るため、油圧ポンプ３はほぼ最大吐出量と
なり、大流量がパイロット操作形リリーフ弁７に供給さ
れる。

【００４０】この切換弁８が吐出量制御通路11を遮断す
るように切換作動したとき、操作弁１の操作量が設定さ
れた所定値を超え、圧力センサ14から電磁弁切換信号が
出力される。

【００４１】よって、電磁弁15は図１の位置から切換わ
ってパイロット操作形リリーフ弁７のベント通路17をタ
ンクに連通開放することにより、既に説明したようにリ
リーフ弁７がアンロード弁として機能し、このリリーフ
弁７において低負荷状態（アンロード状態）で大油量が
タンクに排出されるので、リリーフ弁７で大きな熱損失
が生じない。

【００４２】同様に、図２に示されたストロークセンサ
13より出力された信号で電磁弁15を制御する場合も、操
作弁１の操作量が所定値より低い範囲（中立に近い位
置）であって、切換弁８が切換作動する以前は、ストロ
ークセンサ13から電磁弁切換信号が出力されないため、
電磁弁15は図２に示されたスプリングリターン位置でパ
イロット操作形リリーフ弁７のベント通路17を遮断密閉
したままであり、パイロット操作形リリーフ弁７が本来
のリリーフ弁として機能するので、ネガコン圧信号を切
換弁８を経て油圧ポンプ３の吐出量制御装置４に供給
し、油圧ポンプ３の吐出量を少なく制御できる。

【００４３】一方、操作弁１の操作量が切換弁８を切換
作動することのできる所定値を超えた場合は、切換弁８
がネガコン圧を断切って油圧ポンプ３の吐出量がほぼ最
大となるので、この操作弁１の操作量をストロークセン
サ13により検出して電磁弁15に対し切換信号を出力し、
電磁弁15を図２の位置から切換えてパイロット操作形リ
リーフ弁７のベント通路17を連通開放することにより、
既に説明したようにリリーフ弁７を低圧でのアンロード
弁として機能させる。これにより作動油は無負荷状態で
循環されるから、大きな熱損失は生じない。

【００４４】以上の説明は、操作弁１の操作量が所定値
に達した場合は前記圧力センサ14またはストロークセン
サ13より電磁弁切換信号を出力するオン・オフ形の場合
であるが、前記圧力センサ14またはストロークセンサ13
は、操作弁１の操作ストロークに応じた信号電圧レベル
を出力するアナログセンサであっても良い。

【００４５】そのような場合は、それらのセンサ13，14
で検出されたアナログ信号を電磁弁切換用の増幅された
オン・オフ信号に変換するための信号処理器（図示せ
ず）を、前記信号ライン16中に設ける必要がある。

【００４６】そして、操作弁１の操作ストロークが微小
量であって、前記圧力センサ14またはストロークセンサ
13の信号電圧レベルが、ある所定値より低い範囲にある
場合（切換弁８が切換作動する以前）は、電磁弁15がリ
リーフ弁７のベント通路17を閉じて、リリーフ弁７を本
来のリリーフ弁として機能させる。

【００４７】一方、前記圧力センサ14またはストローク
センサ13の信号電圧レベルが前記ある所定値を超えた
（切換弁８が切換作動した）場合は、電磁弁15が切換っ
てベント通路17を開くことにより、既に説明したように
リリーフ弁７は低圧でアンロードされる。

【００４８】上述の如き回路の作用により、先位操作弁
１の操作信号電圧レベルが所定値に達した後の微操作中
は、リリーフ弁７を大きい油量が流れても、低圧アンロ
ード状態でのリリーフがなされるので、大きい熱損失は
生じない。

【００４９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、先位操作
弁の操作量が所定値に至るまでは、リリーフ弁を機能さ
せて、その上流側から切換弁を経たポンプ吐出量制御装
置への必要なネガティブコントロール圧を確保できると
ともに、先位操作弁の操作量が微操作であっても所定値
に達して、切換弁が前記圧を断切ることにより油圧ポン
プよりほぼ最大の吐出量がある場合は、その状態を検出
手段にて検出したアンロード手段によりリリーフ弁をよ
り低圧の開口圧でアンロードさせるようにしたので、こ
のリリーフ弁に大油量が流れても無負荷状態で作動油を
逃がすことで、大きな熱損失を防止できる。

【００５０】請求項２記載の発明によれば、圧力センサ
により操作弁の操作パイロット圧力を検出することによ
り、操作弁の所定操作量を間接的に検出して、パイロッ
ト操作形リリーフ弁のベント通路に介在させた電磁弁を
アンロード状態に制御することができ、無負荷状態のリ
リーフ弁により大きな熱損失を防止できる。

【００５１】請求項３記載の発明によれば、ストローク
センサにより操作弁の所定操作量を直接検出して、パイ
ロット操作形リリーフ弁のベント通路に介在させた電磁
弁をアンロード状態に制御することができ、無負荷状態
のリリーフ弁により大きな熱損失を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧回路の第１実施例を示す回路
図である。

【図２】本発明に係る油圧回路の第２実施例を示す回路
図である。

【図３】同上油圧回路に使用されたパイロット操作形リ
リーフ弁の断面図である。

【図４】従来の油圧回路の一例を示す回路図である。

【図５】従来の油圧回路の他の例を示す回路図である。

【符号の説明】

１，２ 操作弁 ３ 油圧ポンプ ４ 吐出量制御装置 ５，６ アクチュエータ ７ パイロット操作形リリーフ弁 ８ 切換弁 ９ バイパス通路 11 吐出量制御通路 12 操作レバー 13 検出手段としてのストロークセンサ 14 検出手段としての圧力センサ 15 アンロード手段を構成する電磁弁 17 ベント通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出量制御可能の油圧ポンプと、 この油圧ポンプから複数のアクチュエータに供給される
   作動油の方向および流量を制御するタンデムに連結され
   た複数の操作弁と、 これらの各操作弁を経たバイパス通路の最下流位置に設
   けたリリーフ弁と、 このリリーフ弁にて発生したネガティブコントロール圧
   を油圧ポンプの吐出量制御装置に送る吐出量制御通路
   と、 この吐出量制御通路に介在され前記複数の操作弁のうち
   上流側に位置する先位操作弁に連動する切換弁とを有
   し、 先位操作弁が中立位置を外れ、かつ先位操作弁によるア
   クチュエータへの供給通路が開く前に、前記切換弁によ
   り吐出量制御通路を遮断して油圧ポンプの吐出量を最大
   に制御する油圧回路において、 前記先位操作弁の操作量が中立位置を基準として所定値
   以上であるか否かを検出する検出手段と、 この検出手段からの検出信号により前記操作量が所定値
   以上である場合は所定の開口圧をもつ前記リリーフ弁を
   より低圧の開口圧でアンロードさせるアンロード手段と
   を具備したことを特徴とする油圧回路。
2. 【請求項２】 検出手段として、先位操作弁の操作パイ
   ロット圧力を検出する圧力センサを設け、アンロード手
   段として、パイロット操作形リリーフ弁のパイロット圧
   力をタンクに開放するベント通路に、前記圧力センサに
   より検出された先位操作弁の操作量が所定値以下である
   信号によりベント通路を遮断するとともに先位操作弁の
   操作量が所定値以上である信号によりベント通路を連通
   する電磁弁を介在させたことを特徴とする請求項１に記
   載された油圧回路。
3. 【請求項３】 検出手段として、先位操作弁の操作レバ
   ーのストロークを検出するストロークセンサを設け、ア
   ンロード手段として、パイロット操作形リリーフ弁のパ
   イロット圧力をタンクに開放するベント通路に、前記ス
   トロークセンサにより検出された先位操作弁の操作量が
   所定値以下である信号によりベント通路を遮断するとと
   もに先位操作弁の操作量が所定値以上である信号により
   ベント通路を連通する電磁弁を介在させたことを特徴と
   する請求項１に記載された油圧回路。