JPH1096402A - 油圧回路 - Google Patents

油圧回路

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JPH1096402A
JPH1096402A JP8249639A JP24963996A JPH1096402A JP H1096402 A JPH1096402 A JP H1096402A JP 8249639 A JP8249639 A JP 8249639A JP 24963996 A JP24963996 A JP 24963996A JP H1096402 A JPH1096402 A JP H1096402A
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oil passage
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧ショベルのアームシリンダからの戻り油
を油圧供給側に再生する再生回路の内部リークによるシ
リンダドリフト動作の増大を低減する。 【解決手段】 コントロール弁１に再生弁21を直付す
る。再生弁21は、アームシリンダ５のロッド室７からコ
ントロール弁１に戻る油の一部を再生用切換弁13を経て
油圧供給側に再生する。ロッド室７と再生用切換弁13と
の間の油路中にパイロット作動式逆止弁22を介在させ
る。油圧ショベルのアームシリンダ５を伸び動作させる
ときは、コントロール弁１のパイロット圧によりパイロ
ット切換弁26も切換え、パイロット作動式逆止弁22を開
く方向にパイロット作動する。コントロール弁１が中立
状態のときは、パイロット切換弁26がリターン位置に戻
ってパイロット作動式逆止弁22を閉じ、アームシリンダ
５の戻り油が再生用切換弁13へ作用せず、再生用切換弁
13での内部リークを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建設機械な
どに適用される油圧回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２に、従来の油圧ショベルにおけるコ
ントロール弁のアーム切換セクションに、アーム・イン
再生回路内蔵バルブ（以下、アーム再生弁12と呼ぶ）を
直付した油圧回路の一例を示す。
【０００３】パイロット作動式コントロール弁１のアー
ムシリンダ切換用メインスプール1aにおいて、アームシ
リンダ伸び作動用パイロットライン２にパイロット圧が
供給されると、このメインスプール1aは右方向に切換
り、油圧源３より供給された圧油がメイン油路４を通っ
てアームシリンダ５のヘッド側の室（以下、ヘッド室６
と呼ぶ）に流入し、アームシリンダ５のロッド側の室
（以下、ロッド室７と呼ぶ）の油がメイン油路８からメ
インスプール1aを経てタンク油路９へ流出することによ
り、ロッド10が伸び方向（右方向）へ動く。
【０００４】このとき、アームシリンダ伸び作動用パイ
ロットライン２から分岐したパイロットライン11を通っ
てパイロット圧がアーム再生弁12内の再生用切換弁13の
パイロット室に供給されると、この再生用切換弁13が上
方に切換わるので、ヘッド室６内の圧力がロッド室７内
の圧力より低い間は、ロッド室７からの戻り油の一部が
油路14および逆止弁15を通り、この再生用切換弁13を経
てヘッド室６に流入するため、本再生回路のない場合に
比べ、ヘッド室６への供給油量が多くなり、アームシリ
ンダ伸び速度が速くなる。
【０００５】この際、ロッド側からヘッド側への再生油
をより多くし、再生効果を高めるため、通常は、メイン
スプール1aの戻り油制御開口部16を十分に小さく絞って
いるが、ヘッド側圧力がロッド側圧力より高くなると、
逆止弁15で再生油はブロックされ、再生が行なわれなく
なる。
【０００６】再生が行なわれなくなると、メインスプー
ル1aの戻り油制御開口部（絞り部）16の通過油量が増大
して、メイン油路８にブースト圧が発生するため、これ
を防ぐ目的で、ヘッド側圧力がある一定値を超えると、
メイン油路８の油をタンクへリリーフさせる、いわゆる
アンロード弁17を具備している。
【０００７】このアンロード弁17は、メイン油路４から
分岐したパイロットライン18により導かれたヘッド側圧
力によりアンロード作動し、メイン油路８をタンク油路
19に連通する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この従来の油圧回路で
は、メインスプール1aが中立状態にある、いわゆるシリ
ンダ保持状態（停止ロック状態）において、ロッド10に
負荷Ｗが矢印方向（伸び方向）に加わると、メイン油路
８に保持圧が発生する。
【０００９】このとき、ロッド室７およびメイン油路８
内に閉込められた油の一部がメインスプール1aおよび再
生用切換弁13の内部リークにより流出するため、いわゆ
る「シリンダ自然降下」と呼ばれるアームシリンダのド
リフト動作が発生する。
【００１０】特に、再生弁12がない場合に比べ、再生用
切換弁13からのリーク量が増え、このリーク量の増加
分、シリンダ降下量が増えてしまう。
【００１１】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、油圧アクチュエータの戻り油を油圧供給側に再生
する再生回路の内部リークによる油圧アクチュエータの
ドリフト動作の増大を低減できる油圧回路を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【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、油圧アクチュエータからコントロール弁に戻され
る戻り油の一部を再生用切換弁を経て油圧供給側に再生
する油圧回路において、コントロール弁の中立状態に連
動して油圧アクチュエータの戻り油側と再生用切換弁と
の間の油路を閉じるドリフト低減弁を具備した油圧回路
である。
【００１３】そして、コントロール弁の中立状態により
油圧アクチュエータが固定された保持状態において、油
圧アクチュエータに負荷が作用しても、コントロール弁
の中立状態に連動して閉じられたドリフト低減弁により
油圧アクチュエータの戻り油が再生用切換弁に至らず、
再生用切換弁の内部リークによる油圧アクチュエータの
ドリフトを抑制できる。
【００１４】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の油圧回路において、ドリフト低減弁をパイロット作
動するパイロット切換弁を備え、ドリフト低減弁は、パ
イロット作動式逆止弁であり、コントロール弁をパイロ
ット操作するパイロット圧で再生用切換弁とともに切換
制御されるパイロット切換弁によって、開く方向にパイ
ロット作動されるものである。
【００１５】そして、パイロット作動式逆止弁をパイロ
ット作動するパイロット切換弁にて内部リークが生じて
も、このパイロット切換弁は、パイロット油制御用であ
るため、再生用切換弁に比べ十分にサイズを小さくする
ことが可能であり、パイロット切換弁からの内部リーク
量は十分に小さく押えることができる。
【００１６】請求項３に記載された発明は、請求項１ま
たは２記載の油圧回路におけるドリフト低減弁が、油圧
ショベルのアームを作動するアームシリンダのロッド室
と再生用切換弁との間の油路中に介在されたものであ
る。
【００１７】そして、アームシリンダ保持状態におい
て、アームシリンダのロッドに伸び方向の負荷が作用し
ても、ドリフト低減弁によりアームシリンダのロッド室
の油は再生用切換弁に至らず、再生用切換弁からの内部
リークによるシリンダ自然降下量の増大を防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図１に示された油圧ショベルのアームシリンダ制御用の
油圧回路を参照しながら説明する。なお、図２に示され
た従来例と重複する部分も構造説明は行う。
【００１９】パイロット作動式コントロール弁１のアー
ムシリンダ切換用メインスプール（以下、メインスプー
ル1aと呼ぶ）の一側にアームシリンダ伸び作動用パイロ
ットライン２が連通され、他側にアームシリンダ縮み作
動用パイロットライン２´が連通されている。
【００２０】コントロール弁１の供給ポートに油圧源３
が連通され、一方の出力ポートにメイン油路４を介し
て、油圧ショベルのアームを駆動する油圧アクチュエー
タとしてのアームシリンダ５のヘッド側の室（以下、ヘ
ッド室６と呼ぶ）が連通されている。
【００２１】アームシリンダ５のロッド側の室（以下、
ロッド室７と呼ぶ）は、メイン油路８を介して、本発明
に係るコントロール弁直付タイプのアーム・イン再生回
路内蔵バルブ（以下、アーム再生弁21と呼ぶ）内に組込
まれたシリンダドリフト低減用のドリフト低減弁として
のパイロット作動式逆止弁22に連通されている。このパ
イロット作動式逆止弁22は後で説明する。
【００２２】メイン油路８からパイロット作動式逆止弁
22の内部通路を経たメイン油路23は、分岐部24を経てコ
ントロール弁１の他方の出力ポートに連通され、コント
ロール弁１の排油ポートはタンク油路９を経てタンクに
連通されている。
【００２３】アームシリンダ伸び作動用パイロットライ
ン２から分岐したパイロットライン11は、アーム再生弁
21内の再生用切換弁13のパイロット室に連通されてい
る。再生用切換弁13の反対側にはリターンスプリング25
が設けられている。
【００２４】この再生用切換弁13の一方のポートに、メ
イン油路23から分岐された油路14が逆止弁15を経て連通
され、再生用切換弁13の他方のポートがヘッド室側のメ
イン油路４に連通されている。再生用切換弁13のスプー
ルは、両方のポート間を連通するか遮断する。
【００２５】メインスプール1aの戻り油制御開口部（絞
り部）16の通過油量が増大して、メイン油路23にブース
ト圧が発生することを防ぐために、メイン油路４内のヘ
ッド側圧力がある一定値を超えたときメイン油路23の油
をタンクへリリーフさせるアンロード弁17が、分岐部24
から引出されたタンク油路19中に設けられている。
【００２６】このアンロード弁17は、メイン油路４から
分岐されたパイロットライン18により導かれた一定値以
上のヘッド側圧力によりタンク油路19を導通するように
作動し、メイン油路23をタンクに連通する。
【００２７】アーム再生弁21の内部には、アームシリン
ダ５のロッド室７と再生用切換弁13との間に介在するシ
リンダドリフト低減用のパイロット作動式逆止弁22とと
もに、このパイロット作動式逆止弁22をパイロット作動
するためのパイロット切換弁26が設けられている。
【００２８】パイロット作動式逆止弁22は、メイン油路
８，23間を遮断するポペット31が弁本体内に摺動自在に
設けられ、このポペット31の一側に位置するバネ室32に
圧縮バネ33が内蔵され、この圧縮バネ33によりポペット
31が他側のシート部34に押付けられている。また、バネ
室32から引出された油路35と、メイン油路８に連通する
油路36とがパイロット切換弁26に接続されている。
【００２９】このパイロット切換弁26は、アームシリン
ダ伸び作動用パイロットライン２から分岐されたパイロ
ットライン11よりさらに分岐されたパイロットライン37
を経て供給されたパイロット圧を受けるパイロット室が
スプールの一側に設けられ、スプールの他側にリターン
スプリング38が設けられている。
【００３０】さらに、パイロット切換弁26のスプール
は、パイロット作動式逆止弁22のバネ室32から引出され
た油路35をドレンライン39に導通する作動位置ａと、メ
イン油路８内の保持圧を油路36、内部通路および油路35
を経てパイロット作動式逆止弁22のバネ室32に導通する
リターン位置ｂとを有している。
【００３１】アンロード弁17、再生用切換弁13およびパ
イロット切換弁26からタンクへ至る点線で示された油路
41，42，43は、各弁からのリーク油をタンクに排出する
ドレンラインである。
【００３２】次に、この図１に示された実施形態の作用
を説明する。なお、図２に示された従来例と重複する部
分の作用説明は省略する。
【００３３】アームシリンダ伸び作動用パイロットライ
ン２からのパイロット圧によりメインスプール1aがアー
ムシリンダ伸び作動側に切換わったときは、油圧源３か
らメインスプール1aおよびメイン油路４を経てアームシ
リンダ５のヘッド室６に作動油が供給され、アームシリ
ンダ５のロッド室７からメイン油路８を経てパイロット
作動式逆止弁22へ戻り油が作用される。
【００３４】このとき、アームシリンダ伸び作動用パイ
ロットライン２からパイロットライン11，37を経て供給
されたパイロット圧によりパイロット切換弁26が位置ａ
に切換わり、パイロット作動式逆止弁22のバネ室32がパ
イロット切換弁26の内部通路を経てドレンライン39に導
通され、バネ室32の内圧がドレン圧になるため、アーム
シリンダ５のロッド室７からの戻り圧によりポペット31
が押上げられて、メイン油路８とメイン油路23とが導通
され、ロッド室７からの戻り油が流れる。
【００３５】すなわち、ヘッド室６内の圧力がロッド室
７内の圧力より低い間は、ロッド室７からの戻り油が、
メイン油路８、メイン油路23、油路14および逆止弁15を
通り、さらにアームシリンダ伸び作動用パイロットライ
ン２からパイロットライン11を経たパイロット圧により
連通状態に切換わっている再生用切換弁13を経て、メイ
ン油路４に再生供給される。
【００３６】また、アームシリンダ５をシリンダ保持状
態にするため、コントロール弁１のメインスプール1aを
中立位置に制御するときは、アームシリンダ伸び作動用
パイロットライン２にパイロット圧がないので、パイロ
ット切換弁26がリターンスプリング38によりリターン位
置ｂにあるから、ロッド室７側のメイン油路８内の保持
圧が油路36、パイロット切換弁26の内部通路および油路
35を経てバネ室32に導通し、ポペット31がシート部34に
押付けられ、このポペット31によりメイン油路８とメイ
ン油路23とが完全に遮断される。
【００３７】このため、シリンダ保持状態では、アーム
シリンダ５のロッド10に矢印方向（伸び方向）の負荷Ｗ
が作用しても、メイン油路８内の油はコントロール弁１
および再生用切換弁13のいずれにも至らず、これらの内
部リークによる「シリンダ自然降下」を抑制できる。
【００３８】特に、アームシリンダ５のロッド室７と再
生用切換弁13との間にシリンダドリフト低減用のパイロ
ット作動式逆止弁22を組込むことにより、シリンダ保持
状態における再生用切換弁13からの内部リークによるシ
リンダ自然降下量の増大を防止できる。油路42およびド
レンライン39が再生用切換弁13の内部リーク経路であ
る。
【００３９】内部リークについて考察すると、パイロッ
ト作動式逆止弁22をパイロット作動するパイロット切換
弁26においても、油路43およびドレンライン39を経た内
部リークが生じ得るが、このパイロット切換弁26は、パ
イロット油制御用であるため、メイン油路23に対する再
生用切換弁13に比べ十分にサイズを小さくすることが可
能であり、パイロット切換弁26からの内部リーク量を実
害のないレベルまで十分に小さく押えることができる。
【００４０】このように、図１に示された実施形態は、
油圧ショベルのアーム・イン回路に代表されるコントロ
ール弁直付式の再生回路内蔵バルブ（アーム再生弁21）
において、パイロット作動式逆止弁22およびパイロット
切換弁26などにより構成されるシリンダドリフト低減回
路を追加することにより、再生回路内蔵バルブ直付によ
るシリンダドリフト量の増大を防止できる。
【００４１】なお、本発明は、油圧ショベルのアーム・
イン回路に代表されるコントロール弁直付式の再生回路
内蔵バルブに適用されることが好ましいが、油圧ショベ
ルのアーム・イン回路に限定されるものではなく、油圧
アクチュエータからコントロール弁に戻される戻り油の
一部を再生用切換弁を経て油圧供給側に再生する再生回
路を有する油圧回路であれば、油圧ショベル以外の建設
機械（例えばローダなど）または他の機械（例えばクレ
ーン車など）の油圧回路にも適用できる。また、再生回
路内蔵バルブ（再生弁）はコントロール弁に直付でなく
ても良く、さらに、パイロット作動式逆止弁22およびパ
イロット切換弁26は再生弁21に内蔵されることが好まし
いが、再生弁21の外部に設けても良い。
【００４２】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、コントロ
ール弁の中立状態により油圧アクチュエータが固定され
た保持状態において、油圧アクチュエータに負荷が作用
しても、コントロール弁の中立状態に連動して閉じられ
たドリフト低減弁により、油圧アクチュエータの戻り油
が再生用切換弁からリークするおそれを防止でき、再生
用切換弁からのリークに因る油圧アクチュエータのドリ
フト動作を効果的に抑制できる。
【００４３】請求項２記載の発明によれば、ドリフト低
減弁としてのパイロット作動式逆止弁をパイロット作動
するパイロット切換弁はパイロット油制御用であるか
ら、再生用切換弁に比べ十分にサイズを小さくすること
が可能であり、パイロット切換弁からのリーク量を十分
小さく押えて、油圧アクチュエータのドリフト動作を効
果的に抑制できる。
【００４４】請求項３記載の発明によれば、油圧ショベ
ルのアームシリンダをシリンダ保持状態としたときに、
アームシリンダのロッドに伸び方向の負荷が作用して
も、ドリフト低減弁により再生用切換弁に保持圧がかか
らず、再生用切換弁での内部リークが生じないため、こ
の再生用切換弁でのリークに因るシリンダ自然降下量の
増大を防止でき、油圧ショベルのアームを下降途中で停
止させた姿勢をアーム自重やバケット内荷物の荷重など
の負荷に抗して保持する場合に適する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧回路の一実施形態を示す回路
図である。
【図２】従来の油圧回路を示す回路図である。
【符号の説明】 １ コントロール弁 ５ 油圧アクチュエータとしてのアームシリンダ ７ ロッド室 13 再生用切換弁 22 ドリフト低減弁としてのパイロット作動式逆止弁 26 パイロット切換弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 油圧アクチュエータからコントロール弁
    に戻される戻り油の一部を再生用切換弁を経て油圧供給
    側に再生する油圧回路において、 コントロール弁の中立状態に連動して油圧アクチュエー
    タの戻り油側と再生用切換弁との間の油路を閉じるドリ
    フト低減弁を具備したことを特徴とする油圧回路。
  2. 【請求項２】 ドリフト低減弁をパイロット作動するパ
    イロット切換弁を備え、ドリフト低減弁は、パイロット
    作動式逆止弁であり、コントロール弁をパイロット操作
    するパイロット圧で再生用切換弁とともに切換制御され
    るパイロット切換弁によって、開く方向にパイロット作
    動されることを特徴とする請求項１記載の油圧回路。
  3. 【請求項３】 ドリフト低減弁は、油圧ショベルのアー
    ムを作動するアームシリンダのロッド室と再生用切換弁
    との間の油路中に介在されたことを特徴とする請求項１
    または２記載の油圧回路。
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