JPH1194105A - リリーフバルブおよびその設定圧調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動弁体の摩耗や、スプリングのへたりなど
により設定圧が低下した場合に容易に対応できるリリー
フバルブの設定圧調整装置を提供する。 【解決手段】 メインポンプ42から作動油を供給する油
路43と作動油を排出するタンク48との間にリリーフバル
ブ101 を介在させる。リリーフバルブ101 は、可動弁体
をバルブシートに押圧するスプリングに対し調圧ピスト
ン103 を設ける。リリーフバルブ101 にて設定した油路
43の設定圧を検出する設定圧検出手段114として、リリ
ーフバルブ101 の可動弁体が開口作動するリリーフ状態
を検出するリリーフ状態検出回路115 と、リリーフ状態
での油路43の設定圧を検出する設定圧検出回路116 とを
設ける。設定圧検出回路116 により検出した設定圧が初
期設定圧と異なるときに、調圧ピストン103 に制御圧を
供給して設定圧を初期設定圧まで上昇調整する設定圧調
整手段131 を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械の油圧回
路などに用いられているリリーフバルブおよびその設定
圧調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に示されるように、油圧ショベル
は、一対の履帯を有する下部走行体11に旋回装置12を介
して上部旋回体13が旋回可能に設けられ、この上部旋回
体13にキャブ14およびフロントリンケージ15が装着され
ている。下部走行体11および上部旋回体13は車両本体16
を形成する。

【０００３】フロントリンケージ15は、上部旋回体13に
設けられたブーム用ブラケット21にブーム22の基端がピ
ン23により上下方向回動自在に軸着され、ブーム22の先
端に設けられたピン24によりスティック25の基端側が回
動自在に軸着され、スティック25の先端にピン26により
バケット27が回動自在に軸着されている。

【０００４】また、上部旋回体13にピン31によりブーム
シリンダ32bmの基端が回動自在に軸着され、ブームシリ
ンダ32bmのピストンロッド先端がピン33によりブーム22
の中間部に回動自在に軸着され、ブーム22の背面にピン
34によりスティックシリンダ32stの基端が回動自在に軸
着され、スティックシリンダ32stのピストンロッド先端
がピン36によりスティック25の基端に回動自在に軸着さ
れている。

【０００５】さらに、スティック25にピン37によりバケ
ットシリンダ32bkの基端が回動自在に軸着され、バケッ
トシリンダ32bkのピストンロッド先端がリンク機構39を
介してバケット27に連結されている。

【０００６】図８は、この油圧ショベルの基本的な油圧
回路を示し、上部旋回体13に搭載されたエンジン41によ
り回転駆動されるメインポンプ42の吐出口に油路43を介
してメインコントロールバルブ44の供給ポートが接続さ
れ、このメインコントロールバルブ44の供給ポートと内
部ステム（スプール）を介して連通可能の出力ポート
に、油路45または油路46により、ブームシリンダ32bm、
スティックシリンダ32stまたはバケットシリンダ32bkな
どの油圧シリンダ32のヘッド側32h またはロッド側32r
が接続されている。メインコントロールバルブ44の排出
ポートは油路47を介してタンク48に連通されている。

【０００７】エンジン41によりメインポンプ42とともに
回転駆動されるパイロットポンプ51は、油路52を経てパ
イロット圧制御バルブ（以下、このパイロット圧制御バ
ルブを「リモコンバルブ53」という）にパイロット一次
圧を供給する。リモコンバルブ53は、オペレータのレバ
ー操作により減圧制御されたパイロット二次圧を、油路
54または油路55を経て、メインコントロールバルブ44の
ステム（スプール）の一端または他端に臨むパイロット
室56，57に供給し、メインコントロールバルブ44のステ
ムを遠隔制御する。

【０００８】メインポンプ42からメインコントロールバ
ルブ44に至る油路43には、タンク48に導かれる油路58が
分岐され、この油路58中に油圧シリンダ32へ供給される
作動油の最大圧力を設定するためのメインリリーフバル
ブ（以下、単に「リリーフバルブ59」という）が設けら
れている。すなわち、油圧ショベルの油圧回路における
作動油の最大圧力は、このリリーフバルブ59の設定圧に
より決定される。

【０００９】図９に示されるように、従来のリリーフバ
ルブ59は、第１の弁本体61の内部に第１の可動弁体62、
第１のコイルスプリング63およびスプリング受体64が順
次嵌着され、第１の弁本体61の開口部ねじ穴65に螺合さ
れた第２の弁本体66の先端によりスプリング受体64が押
圧固定されている。第２の弁本体66の内部には第２の可
動弁体（ポペット）67および第２のコイルスプリング68
が嵌着され、第２の弁本体66のねじ穴69に螺合された調
圧ねじ70により調整された力で第２のコイルスプリング
68が圧縮されている。

【００１０】第１の可動弁体62は、第１の弁本体61に設
けられた圧油入口ポート71と出口ポート72との間に形成
された第１のバルブシート73に対し接離自在に嵌着さ
れ、第１のコイルスプリング63により第１のバルブシー
ト73に押圧されている。この第１の可動弁体62の中心部
にはオリフィス74が穿設され、このオリフィス74を介し
て圧油入口ポート71がスプリング室75に連通されてい
る。

【００１１】第２の可動弁体67は、スプリング受体64の
中心部に穿設された第２のバルブシート76に対し進退自
在に嵌着され、第２のコイルスプリング68によって第２
のバルブシート76に押圧されている。この第２のバルブ
シート76は、第２の弁本体66の先端部に切欠形成された
溝77を経て、第１の弁本体61に穿設された排油孔78に連
通されている。

【００１２】調圧ねじ70は、第２の弁本体66のねじ穴69
と螺合するねじ部81を有するとともに、第２の弁本体66
の６角頭部82に係合されるロックナット83と螺合するね
じ部84を有し、このロックナット83を緩めた状態で外端
面に設けられている６角穴85に工具（レンチ）を嵌合し
て回動調整すると、調圧ねじ70は軸方向に移動して、第
２のコイルスプリング68により第２の可動弁体67を押圧
する力を調整する。

【００１３】このリリーフバルブ59は、圧油入口ポート
71が図８における油路43から分岐された油路58に連通さ
れ、また、出口ポート72および排油孔78がタンク48に連
通されている。なお、このリリーフバルブ59を構成する
部材間に嵌着されたＯリング86は、部材間の液密を保持
し、また、外周面に嵌着されたＯリング87は、リリーフ
バルブ59と嵌合する相手部材との間の液密を保持する。

【００１４】そして、油路43の作動油圧（以下、この油
圧を「システム圧」という）が設定圧以下の場合は、第
１の可動弁体62は第１のコイルスプリング63により第１
のバルブシート73に押付けられ、タンク48に接続する出
口ポート72は閉じている。油路43のシステム圧が設定圧
になると、第１の可動弁体62のオリフィス74を経て第２
の可動弁体67に通じていた圧油は第２のコイルスプリン
グ68に抗して第２の可動弁体67を押し開き、溝77および
排油孔78を経てタンク48へ流れ始める。

【００１５】さらに、油路43のシステム圧が上昇する
と、第１の可動弁体62のオリフィス74での圧力降下によ
り、第１の可動弁体62の圧油入口ポート71に対向する側
の面とスプリング室75に対向する側の面とで圧力差が生
じ、第１の可動弁体62は第１のコイルスプリング63の押
圧力に抗して第１のバルブシート73から離間する方向へ
移動し、油路43の作動油が出口ポート72よりタンク48へ
流れるため、油路43のシステム圧の上昇は止まり、第１
の可動弁体62は、その両側面に作用する圧力差と第１の
コイルスプリング63の押圧力とにより平衡状態を保持す
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このリリーフバルブ59
は、長時間使用していると、コンタミネーションによる
第２の可動弁体67の摩耗や、第２のコイルスプリング68
のへたりにより圧力低下を起こすことがある。この圧力
低下が起こると、油圧ショベルの掘削力などが低下し、
機械の機能を著しく低下させる。

【００１７】また、油圧ショベルのサービスマンが圧力
を計測しないと、実際に圧力低下が発生しているかどう
か分からないため、オペレータが気付かずに乗り続け、
機械が本来持っている性能が１００％生かされないで使
われ続けるおそれがある。

【００１８】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、コンタミネーションによる可動弁体の摩耗や、ス
プリングのへたりなどにより設定圧が低下した場合に容
易に対応できるリリーフバルブを提供するとともに、そ
の設定圧の低下を自動的に感知して設定圧を自動的に上
げることができるリリーフバルブの設定圧調整装置を提
供することを目的とする。

【００１９】

【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、作動流体が供給される流体路と作動流体が排出さ
れるタンクとの間に介在されたバルブシートを内蔵する
弁本体と、この弁本体の内部にてバルブシートに接離自
在に設けられた可動弁体と、この可動弁体をバルブシー
トに押圧するスプリングと、可動弁体およびスプリング
のいずれか一方に当接された調圧ピストンと、この調圧
ピストンに臨んで形成され調圧ピストンを制御する制御
圧が導かれる制御圧室とを具備したリリーフバルブであ
る。

【００２０】そして、コンタミネーションによる可動弁
体の摩耗や、スプリングのへたりなどにより、リリーフ
バルブの設定圧が低下した場合は、外部より制御圧室に
制御圧を導き、調圧ピストンから可動弁体に作用する押
圧力を直接的にまたはスプリングを介し間接的に増加さ
せることで、バルブシートに対する可動弁体の押圧力を
増加させ、リリーフバルブの設定圧を不足分だけ上昇さ
せる。

【００２１】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載のリリーフバルブにおける調圧ピストンが、可動弁体
に対しスプリングを介して直列に配置されたものであ
る。

【００２２】そして、リリーフバルブの制御圧室に外部
より制御圧を導き、調圧ピストンによりスプリングを、
いっそう圧縮することにより、バルブシートに可動弁体
を押圧するスプリングの押圧力を増加させ、リリーフバ
ルブの設定圧を不足分だけ上昇させる。

【００２３】請求項３に記載された発明は、請求項１記
載のリリーフバルブにおける調圧ピストンが、可動弁体
に対しスプリングとともに並列に配置されたものであ
る。

【００２４】そして、リリーフバルブの制御圧室に外部
より制御圧を導き、スプリングとともに調圧ピストンに
よっても可動弁体をバルブシートに押圧することによ
り、スプリングのみで可動弁体を押圧している場合より
もその押圧力を増加させ、リリーフバルブの設定圧を不
足分だけ上昇させる。

【００２５】請求項４に記載された発明は、請求項１乃
至３のいずれかに記載のリリーフバルブと、このリリー
フバルブにより設定された流体路の設定圧を検出する設
定圧検出手段と、この設定圧検出手段により検出された
設定圧が初期設定圧と異なるときに制御圧室に制御圧を
供給して設定圧を初期設定圧に調整する設定圧調整手段
とを具備したリリーフバルブの設定圧調整装置である。

【００２６】そして、コンタミネーションによる可動弁
体の摩耗や、スプリングのへたりなどによりリリーフバ
ルブの設定圧が低下した場合に、その設定圧の低下を設
定圧検出手段により自動的に感知し、設定圧調整手段に
よりリリーフバルブの設定圧を自動的に上げることによ
り、このリリーフバルブを備えた機械の性能を１００％
生かすようにする。

【００２７】請求項５に記載された発明は、請求項４記
載のリリーフバルブの設定圧調整装置における設定圧検
出手段が、リリーフバルブの可動弁体が開口作動するリ
リーフ状態を検出するリリーフ状態検出回路と、リリー
フ状態での流体路の設定圧を検出する設定圧検出回路と
を具備したものである。

【００２８】そして、リリーフ状態検出回路によりリリ
ーフバルブのリリーフ状態を検出したとき、またはリリ
ーフ状態とみなしたときに、リリーフ状態にある流体路
の設定圧を設定圧検出回路により検出し、リリーフバル
ブの設定圧が低下している場合は、設定圧調整手段によ
りリリーフバルブの設定圧を上げる。

【００２９】請求項６に記載された発明は、請求項４記
載のリリーフバルブの設定圧調整装置における設定圧検
出手段が、リリーフバルブの可動弁体が開口作動するリ
リーフ状態を作り出すリリーフ状態作出回路と、リリー
フ状態での流体路の設定圧を検出する設定圧検出回路と
を具備したものである。

【００３０】そして、リリーフ状態作出回路によりリリ
ーフバルブのリリーフ状態を作り出しておいて、リリー
フ状態にある流体路の設定圧を設定圧検出回路により検
出し、リリーフバルブの設定圧が低下している場合は、
設定圧調整手段によりリリーフバルブの設定圧を上げ
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１乃至図６に示
された種々の実施形態を参照しながら説明する。なお、
図８および図９に示された従来例と同様の部分には同一
符号を付して、その説明を省略する。

【００３２】図１に示されるように、メインポンプ42か
らメインコントロールバルブ44に至る流体路としての油
路43より、タンク48に導かれる油路58が分岐され、この
油路58中に、油圧シリンダ32へ供給される作動油の最大
圧力を設定するためのリリーフバルブ101 が設けられて
いる。

【００３３】メインコントロールバルブ44は、油圧シリ
ンダ32のヘッド側32h に作動油を供給する一側のａ位置
と、ロッド側32r に作動油を供給する他側のｂ位置と、
油圧シリンダ32に作動油を供給しない中央のｃ位置とを
有する。

【００３４】図２は、このリリーフバルブ101 を示し、
第１の弁本体61および第２の弁本体66には、作動油が供
給される油路58と作動油が排出されるタンク48との間に
介在された第１のバルブシート73および第２のバルブシ
ート76がそれぞれ内蔵され、第１の弁本体61および第２
の弁本体66の内部にて第１のバルブシート73および第２
のバルブシート76に第１の可動弁体62および第２の可動
弁体67がそれぞれ接離自在に設けられ、第１の可動弁体
62および第２の可動弁体67を第１のバルブシート73およ
び第２のバルブシート76にそれぞれ押圧する第１のコイ
ルスプリング63および第２のコイルスプリング68がそれ
ぞれ設けられた点は、図９にて既に説明した従来のリリ
ーフバルブ59と同様である。

【００３５】第２のコイルスプリング68の左端部は第２
の可動弁体67に係合され、第２のコイルスプリング68の
右端部は、第２の弁本体66の軸方向穴102 に摺動自在に
嵌合された調圧ピストン103 の左側面より突出された凸
部104 に係合されている。調圧ピストン103 の外周面に
形成された凹溝には、第２の弁本体66の軸方向穴102に
接触するＯリング105 が嵌着されている。

【００３６】この調圧ピストン103 と、第２の弁本体66
のねじ穴69に螺合されたプラグ106との間には、調圧ピ
ストン103 の右側面に臨んで調圧ピストン103 を制御す
る制御圧室107 が形成されている。この制御圧室107
は、プラグ106 の左端部から一体に突出する凸部108 に
より確保されている。

【００３７】この制御圧室107 に対し外部より制御圧が
導かれる通路が設けられている。すなわち、前記プラグ
106 の中心部に軸方向の制御圧導入孔111 が穿設され、
さらに、プラグ106 の凸部108 にて半径方向の制御圧導
入孔112 が穿設されている。なお、図９に示された従来
の調圧ねじ70は工具嵌合用の６角穴85を有しているが、
この６角穴85は本実施形態では制御圧導入の障害となる
ので、プラグ106 の右端部にスパナにて回動される６角
頭部113 が一体形成されている。

【００３８】このように、リリーフバルブ101 の調圧ピ
ストン103 が、第２の可動弁体67に対し第２のコイルス
プリング68を介して直列に配置されている。

【００３９】図１に戻って、リリーフバルブ101 により
設定された油路43のシステム圧すなわち設定圧を検出す
る設定圧検出手段114 が、リリーフバルブ101 の第１の
可動弁体62および第２の可動弁体67が開口作動するリリ
ーフ状態を検出するリリーフ状態検出回路115 と、リリ
ーフ状態での油路43の設定圧を検出する設定圧検出回路
116 とにより形成されている。

【００４０】前記リリーフ状態検出回路115 は、リモコ
ンバルブ53とメインコントロールバルブ44のパイロット
室56，57とを連通する油路54および油路55に、これらの
油路54，55のリモコン圧Ｐi1，Ｐi2を検出する圧力セン
サ、またはリモコン圧Ｐi1，Ｐi2の有無を検出する圧力
スイッチなどの圧力検出器121 ，122 がそれぞれ設けら
れ、さらに、フロントリンケージ15の油圧シリンダ32に
設けられたアクチュエータ速度センサや、フロントリン
ケージ15のブーム22またはスティック25を軸支するピン
23，24などに取付けられてそれらのリンケージ角度を検
出するリンケージ角度センサなどにより、リンケージ作
動検出器126 が形成されている。そして、これらの圧力
検出器121 ，122 およびリンケージ作動検出器123 から
引出された電気信号線124 ，125 ，126 が、油圧ショベ
ルに搭載されているコントローラ127 の入力端子に接続
されている。

【００４１】さらに、前記設定圧検出回路116 は、油路
43にこの油路43のシステム圧を検出する圧力センサ128
が設けられ、この圧力センサ128 から引出された電気信
号線129 がコントローラ127 の入力端子に接続されてい
る。

【００４２】また、これらのリリーフ状態検出回路115
および設定圧検出回路116 からなる設定圧検出手段114
により検出された設定圧が初期設定圧と異なるときにリ
リーフバルブ101 の制御圧室107 に制御圧を供給してそ
の調圧ピストン103 により設定圧を初期設定圧に調整す
る設定圧調整手段131 が、図１および図２に示されるよ
うにリリーフバルブ101 に対して設けられている。

【００４３】この設定圧調整手段131 は、パイロットポ
ンプ51の吐出口と調圧ピストン103への制御圧導入孔111
とがパイロット圧油路132 により連通可能に接続さ
れ、このパイロット圧油路132 中に電磁比例弁133 が設
けられている。

【００４４】この電磁比例弁133 は、前記コントローラ
127 の出力端子に電気信号線134 を介して接続されたソ
レノイド135 と、このソレノイド135 への通電によりａ
位置に作動してソレノイド135 に供給された電流値に応
じて変位するスプール136 と、このスプール136 を反対
側から付勢してソレノイド135 の消磁時にｂ位置に復帰
させるスプリング137 とを有し、ａ位置では、パイロッ
トポンプ51から吐出されたパイロット一次圧をスプール
136 の変位量に応じて比例制御したパイロット二次圧
を、パイロット圧油路132 にて調圧ピストン103 に臨む
制御圧室107 に供給し、ｂ位置では、その制御圧室107
をタンク48に連通する。

【００４５】次に、図１および図２に示された実施形態
の作用を説明する。

【００４６】コンタミネーションによる可動弁体62，67
の摩耗や、コイルスプリング63，68のへたりなどによ
り、リリーフバルブ101 の設定圧が低下した場合は、そ
の設定圧の低下を設定圧検出手段114 により自動的に感
知する。

【００４７】すなわち、設定圧検出手段114 は、リリー
フ状態検出回路115 によりリリーフバルブ101 のリリー
フ状態を検出したとき、またはリリーフ状態とみなした
ときに、リリーフ状態にある油路43のシステム圧すなわ
ち設定圧を設定圧検出回路116 により検出し、検出され
たリリーフバルブ101 の設定圧が初期設定圧より低下し
ている場合は、設定圧調整手段131 によりリリーフバル
ブ101 の設定圧を上げるように調整する。

【００４８】例えば、圧力検出器121 ，122 により油路
54，55でのリモコン圧を検出することにより、メインコ
ントロールバルブ44が非中立状態に動作されて油圧シリ
ンダ32に作動油を出力する状態であることが分かる。こ
のときに、リンケージ角度センサなどのリンケージ作動
検出器123 から油圧シリンダ32が作動していない状態が
検出されたときは、油路43よりリリーフバルブ101 を経
てタンク48に作動油が戻されるリリーフ状態であること
が分かるから、このときに、油路43の設定圧を圧力セン
サ128 で検出し、この検出された設定圧を、コントロー
ラ127 にて設定された初期設定圧と比較する。

【００４９】そして、検出された設定圧が初期設定圧よ
り低い場合は、コントローラ127 より設定圧調整手段13
1 にリリーフバルブ101 の設定圧を上げる信号を出力す
る。このリリーフ状態を検出する制御方法は、後で図３
に基づくフローチャートでも説明する。

【００５０】一方、圧力センサ128 により検出される設
定圧が初期設定圧よりやや低い一定値（例えば初期設定
圧−２０kg／cm² ）より大きい状態が一定時間継続した
場合は、これをコントローラ127 がリリーフ状態とみな
して、圧力センサ128 により検出された設定圧と初期設
定圧とを比較し、検出された設定圧が初期設定圧より低
い場合は、コントローラ127 より設定圧調整手段131 に
リリーフバルブ101 の設定圧を上げる信号を送る。

【００５１】このリリーフ状態とみなす制御方法では、
リモコン圧やアクチュエータ速度を確認する必要がない
ので、圧力検出器121 ，122 やリンケージ作動検出器12
3 は不要となるが、コントローラ127 の内部にリリーフ
状態を検出するリリーフ状態検出回路（電子回路）が必
要となる。

【００５２】前記設定圧調整手段131 は、パイロットポ
ンプ51より吐出されたパイロット一次圧を、電磁比例弁
133 にてコントローラ127 からの出力信号により比例制
御してパイロット二次圧を出力し、このパイロット二次
圧をパイロット圧油路132 および制御圧導入孔111 など
によりリリーフバルブ101 の制御圧室107 に制御圧とし
て導き、この制御圧を受けた調圧ピストン103 により第
２のコイルスプリング68をいっそう圧縮することによ
り、第２のコイルスプリング68が第２の可動弁体67を第
２のバルブシート76に押圧する押圧力を増加させる。

【００５３】これにより、スプリング室75から第２のバ
ルブシート76、溝77および排油孔78を経てタンク48に流
出する排油経路の絞り抵抗を強め、スプリング室75の内
圧を高めに調整することにより、第１の可動弁体62を第
１のバルブシート73に押圧する押圧力を増加させて、リ
リーフバルブ101 の設定圧を不足分だけ自動的に上昇さ
せ、このリリーフバルブ101 を備えた機械の性能を１０
０％生かすようにする。

【００５４】図３は、図１および図２に示された実施形
態において、リンケージ作動検出器123 と圧力検出器12
1 ，122 で検出されたリモコン圧の変化とによりリリー
フ状態を検出するとともに、油路43の設定圧を圧力セン
サ128 で検出し、これを初期設定圧と比較して、低けれ
ばリリーフバルブ101 の設定圧を上げる制御方法を示す
フローチャートである。この図３にて、丸数字はステッ
プ番号を示す。

【００５５】（ステップ１） 油路54の圧力検出器121
か、または油路55の圧力検出器122 にて一定圧以上のリ
モコン圧Ｐi1またはＰi2が検出されているか否かが判断
される。

【００５６】（ステップ２） リモコン圧Ｐi1またはＰ
i2が検出されている場合は、リンケージ作動検出器123
により油圧シリンダ32などの速度がある一定時間ほぼ０
であること、すなわち作動していない状態であるか否か
が判断される。

【００５７】（ステップ３） ステップ１およびステッ
プ２で共にＹＥＳのときは、既に述べたようにリリーフ
状態であるから、圧力センサ128 で油路43の設定圧を検
出する。

【００５８】（ステップ４） この検出された設定圧を
初期設定圧と比較し、検出された設定圧が初期設定圧よ
り低下しているか否かが判断される。

【００５９】（ステップ５） 検出された設定圧が初期
設定圧より低い場合は、コントローラ127 より設定圧調
整手段131 の電磁比例弁133 にリリーフバルブ101 の設
定圧を上げる信号を出力する。

【００６０】次に、図４は、リリーフバルブ101 により
設定された油路43の設定圧を検出する設定圧検出手段の
他の実施形態を示すもので、リリーフバルブ101 の可動
弁体62，67が開口作動するリリーフ状態を作り出すリリ
ーフ状態作出回路141 と、リリーフ状態での油路43のシ
ステム圧すなわち設定圧を検出する設定圧検出回路116
とにより、設定圧検出手段が形成されている。

【００６１】図１に示されたコントローラ127 および電
磁比例弁133 などの設定圧調整手段131 は、この図４に
示された実施形態にも同様に適用されるが、それらの図
示および説明は省略する。

【００６２】前記リリーフ状態作出回路141 は、パイロ
ットポンプ51の吐出口にソレノイドバルブ142 が接続さ
れ、このソレノイドバルブ142 を経た油路143 が２経路
の油路144 ，145 に分岐され、分岐された一方の油路14
4 は、シャトルバルブ146 の一方の入口ポートに接続さ
れている。このシャトルバルブ146 の他方の入口ポート
にはリモコンバルブ53の一方の出力ポートから引出され
た油路54が接続され、シャトルバルブ146 にて、油路54
または油路144 のいずれか一方がメインコントロールバ
ルブ44のパイロット室56に接続された油路147 に連通さ
れる。

【００６３】さらに、前記ソレノイドバルブ142 を経て
分岐された他方の油路145 は、メインコントロールバル
ブ44と油圧シリンダ32のヘッド側32h との間に配管され
た油路45中に介在された油圧切換弁148 のパイロット室
149 に接続されている。

【００６４】前記ソレノイドバルブ142 は、ソレノイド
151 が通電励磁された場合のオン位置でパイロットポン
プ51の吐出口を油路143 に連通させ、スプリング152 に
より復帰されたオフ位置で油路143 を遮断する。

【００６５】このソレノイドバルブ142 のソレノイド15
1 は、コントローラ127 （図１）に接続され、エンジン
始動時のオペレータによる圧力セットボタンの手動操
作、またはエンジン始動時のコントローラ127 による自
動操作により励磁される。

【００６６】前記油圧切換弁148 は、スプリング153 に
より復帰されたａ位置で油路45を油圧アクチュエータ32
のヘッド側32h に連通させ、またソレノイドバルブ142
のオン位置を経てパイロットポンプ51から供給されたパ
イロット圧油をパイロット室149 に受けてｂ位置に切換
り、油路45を遮断する。

【００６７】次に、このリリーフ状態作出回路141 の作
用を説明すると、エンジン始動時に、オペレータに圧力
セットボタンを一定時間、押圧操作させると、パイロッ
トポンプ51から供給されたパイロット圧油がソレノイド
バルブ142 のオン位置を経て、油路144 ，145 にそれぞ
れ供給される。

【００６８】油路144 に供給されたパイロット圧油は、
シャトル弁146 を経てメインコントロールバルブ44の一
側のパイロット室56に入り、そのステム（スプール）を
ａ位置に切換える。一方、油路145 に供給されたパイロ
ット圧油は、油圧切換弁148のスプールをｂ位置に切換
え、油路45を遮断する。

【００６９】このため、メインポンプ42からメインコン
トロールバルブ44のａ位置を経て油路45に供給された作
動油は、油圧切換弁148 のｂ位置で遮断されて行き場を
失い、全量がリリーフバルブ101 を経てタンク48に放出
されるリリーフ状態が人為的に作り出される。

【００７０】このようにして、一定時間、リリーフバル
ブ101 によるリリーフ状態を作り出しておいて、その間
にリリーフ状態にある油路43の設定圧を設定圧検出回路
116の圧力センサ128 により検出し、検出された設定圧
と初期設定圧とを比較し、検出された設定圧が初期設定
圧より低下している場合は、設定圧調整手段131 （図
１）によりリリーフバルブ101 の設定圧を上げるように
自動調整する。

【００７１】一方、前記ソレノイドバルブ142 のソレノ
イド151 を励磁する操作は、エンジン始動と同時に油圧
ショベルのコントローラ127 が自動的に行い、リリーフ
状態を自動的に一定時間作り出して、同様に設定圧の検
出、検出された設定圧と初期設定圧との比較、設定圧の
自動調整を行うようにしても良い。

【００７２】図５は、このエンジン始動と同時にシステ
ムが自動的に圧力をチェックする場合の制御方法を示す
フローチャートである。この図において、丸数字は、ス
テップ番号を示す。

【００７３】（ステップ６） 油圧ショベルのオペレー
タがエンジンを始動する。

【００７４】（ステップ７） オペレータがリモコンバ
ルブ53の操作レバーを引いているか否かが圧力検出器12
1 ，122 からの信号により判断され、操作レバーを引い
ている場合は、油路54，55にリモコン圧Ｐi1またはＰi2
が生じているので、次のステップに進めない。操作レバ
ーを引いていないときに次のステップに進む。

【００７５】（ステップ８） エンジンが始動し、かつ
レバー操作のない場合のみ、ソレノイドバルブ142 のソ
レノイド151 が自動的に通電励磁されてソレノイドバル
ブ142がオン位置に切換わる。

【００７６】（ステップ９） ソレノイドバルブ142 を
経て供給されたパイロット油圧によりメインコントロー
ルバルブ44がａ位置へ切換わるとともに、油圧切換弁14
8 がｂ位置へ切換わる。この状態で、油路43のシステム
圧は、リリーフバルブ101 により設定された設定圧まで
上昇する。

【００７７】（ステップ１０） この状態はリリーフ状
態であるから、圧力センサ128 で油路43の設定圧を検出
する。

【００７８】（ステップ１１） この検出された設定圧
を初期設定圧と比較し、検出された設定圧が初期設定圧
より低下しているか否かが判断される。そして、検出さ
れた設定圧が低下していない場合、あるいは低下してい
ても許容範囲内である場合は、この設定圧修正制御を終
了する。

【００７９】（ステップ１２） 検出された設定圧が初
期設定圧より低い場合は、図１に示された場合と同様
に、コントローラ127 より設定圧調整手段131 の電磁比
例弁133にリリーフバルブ101 の設定圧を上げる信号を
出力し、電磁比例弁133 からの出力油圧によりリリーフ
バルブ101 の調圧ピストン103 を押動して、コイルスプ
リング68を圧縮調整し、リリーフバルブ101 の設定圧を
不足分だけ上げる。

【００８０】なお、オペレータの手動操作によりリリー
フ状態を作り出す場合は、オペレータの手動でキャブ内
に設けられた圧力セットボタンを押すと、ソレノイドバ
ルブ142 をオン位置に切換えることができるので（ステ
ップ８）、ステップ９以降は、手動の場合も共通に使用
できる。

【００８１】次に、図６は、前記リリーフバルブ101 の
変形例としてのリリーフバルブ101aを示したもので、こ
のリリーフバルブ101aにおける調圧ピストン103aが、可
動弁体に対しコイルスプリング68a とともに並列に配置
され、可動弁体に直接当接されたものである。

【００８２】すなわち、リリーフバルブ101aの可動弁体
（ポペット）にて油路43のシステム圧を受ける受圧部
（ポペット先端部）とは反対側に外部パイロット信号と
しての制御圧を導き、設定圧を上昇させるものである。

【００８３】そして、このリリーフバルブ101aの調圧ピ
ストン103aに臨む制御圧室に外部のパイロットポンプ51
より電磁比例弁133 を経て制御圧を導き、調圧ピストン
103aを作動して、この調圧ピストン103aから可動弁体
（ポペット）に作用する押圧力を直接的に増加させ、コ
イルスプリング68a とともに調圧ピストン103aによって
も可動弁体をバルブシートに押圧することにより、コイ
ルスプリング68a のみで可動弁体を押圧している場合よ
りもバルブシートに対する可動弁体の押圧力を増加さ
せ、リリーフバルブ101aの設定圧を不足分だけ自動的に
上昇させる。これにより、このリリーフバルブ101aを備
えた油圧ショベルなどの建設機械の性能を、１００％生
かすようにする。

【００８４】なお、図２に示されたリリーフバルブは、
バランスドピストン形の例であるが、本発明は直動形リ
リーフバルブにも適用できる。すなわち、単一の可動弁
体を押圧する単一のコイルスプリングに調圧ピストン10
3 を直接当接するようにしても良い。

【００８５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、可動弁体
およびスプリングのいずれか一方に当接された調圧ピス
トンと、この調圧ピストンに臨んで形成され外部より制
御圧が導かれる制御圧室とを具備したから、コンタミネ
ーションによる可動弁体の摩耗や、スプリングのへたり
などにより、設定圧が低下した場合は、外部より制御圧
室に制御圧を導き、調圧ピストンから可動弁体に作用す
る押圧力を直接的にまたはスプリングを介し間接的に増
加させることで、バルブシートに対する可動弁体の押圧
力を増加させ、設定圧を不足分だけ上昇させることがで
き、コンタミネーションによる可動弁体の摩耗や、スプ
リングのへたりなどに適切に対応できるリリーフバルブ
を提供できる。

【００８６】請求項２記載の発明によれば、可動弁体に
対しスプリングを介して調圧ピストンを直列に配置し、
制御圧室に導いた外部の制御圧により調圧ピストンを介
してスプリングの押圧力を増加させるようにしたから、
簡単な調圧構造でも、コンタミネーションによる可動弁
体の摩耗や、スプリングのへたりなどに適切に対応でき
るリリーフバルブを提供できる。

【００８７】請求項３記載の発明によれば、可動弁体に
対しスプリングとともに調圧ピストンを並列に配置した
調圧構造でも、コンタミネーションによる可動弁体の摩
耗や、スプリングのへたりなどに適切に対応できるリリ
ーフバルブを提供できる。

【００８８】請求項４記載の発明によれば、前記リリー
フバルブにより設定された流体路の設定圧を検出する設
定圧検出手段と、この設定圧検出手段により検出された
設定圧が初期設定圧と異なるときに制御圧室に制御圧を
供給して設定圧を初期設定圧に調整する設定圧調整手段
とを具備したから、コンタミネーションによる可動弁体
の摩耗や、スプリングのへたりなどによりリリーフバル
ブの設定圧が低下した場合に、その設定圧の低下を設定
圧検出手段により自動的に感知し、設定圧調整手段によ
りリリーフバルブの設定圧を自動的に上げることによ
り、このリリーフバルブを備えた機械の性能を自動的に
１００％生かすことができる。

【００８９】請求項５記載の発明によれば、リリーフ状
態検出回路によりリリーフバルブのリリーフ状態を検出
したとき、またはリリーフ状態とみなしたときに、リリ
ーフ状態にある流体路の設定圧を設定圧検出回路により
検出するから、リリーフバルブの設定圧の低下を確実に
検出して、設定圧調整手段による設定圧の上昇修正を確
実に行える。

【００９０】請求項６記載の発明によれば、リリーフ状
態作出回路によりリリーフバルブのリリーフ状態を作り
出しておいて、リリーフ状態にある流体路の設定圧を設
定圧検出回路により検出するから、リリーフバルブの設
定圧を任意のタイミングでチェックすることができると
ともに、設定圧調整手段による設定圧の上昇修正を任意
のタイミングで行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリリーフバルブの設定圧調整装置
の一実施形態を示す回路図である。

【図２】同上リリーフバルブの一実施形態を示す断面図
である。

【図３】図１のリリーフバルブの設定圧調整装置におけ
る設定圧調整方法の一例を示すフローチャートである。

【図４】本発明に係るリリーフバルブの設定圧調整装置
の他の実施形態を示す回路図である。

【図５】図４のリリーフバルブの設定圧調整装置におけ
る設定圧調整方法の一例を示すフローチャートである。

【図６】同上リリーフバルブの設定圧調整装置における
設定圧調整手段の変形例を示す回路図である。

【図７】油圧ショベルの概要図である。

【図８】従来のリリーフバルブの設けられた油圧回路を
示す回路図である。

【図９】従来のリリーフバルブを示す断面図である。

【符号の説明】

43 作動流体が供給される流体路としての油路 48 タンク 61，66 弁本体 62，67 可動弁体 63，68 スプリング 73，76 バルブシート 101 リリーフバルブ 103 調圧ピストン 107 制御圧室 114 設定圧検出手段 115 リリーフ状態検出回路 116 設定圧検出回路 131 設定圧調整手段 141 リリーフ状態作出回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動流体が供給される流体路と作動流体
   が排出されるタンクとの間に介在されたバルブシートを
   内蔵する弁本体と、 この弁本体の内部にてバルブシートに接離自在に設けら
   れた可動弁体と、 この可動弁体をバルブシートに押圧するスプリングと、 可動弁体およびスプリングのいずれか一方に当接された
   調圧ピストンと、 この調圧ピストンに臨んで形成され調圧ピストンを制御
   する制御圧が導かれる制御圧室とを具備したことを特徴
   とするリリーフバルブ。
2. 【請求項２】 調圧ピストンは、 可動弁体に対しスプリングを介して直列に配置されたこ
   とを特徴とする請求項１記載のリリーフバルブ。
3. 【請求項３】 調圧ピストンは、 可動弁体に対しスプリングとともに並列に配置されたこ
   とを特徴とする請求項１記載のリリーフバルブ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のリリ
   ーフバルブと、 このリリーフバルブにより設定された流体路の設定圧を
   検出する設定圧検出手段と、 この設定圧検出手段により検出された設定圧が初期設定
   圧と異なるときに制御圧室に制御圧を供給して設定圧を
   初期設定圧に調整する設定圧調整手段とを具備したこと
   を特徴とするリリーフバルブの設定圧調整装置。
5. 【請求項５】 設定圧検出手段は、 リリーフバルブの可動弁体が開口作動するリリーフ状態
   を検出するリリーフ状態検出回路と、 リリーフ状態での流体路の設定圧を検出する設定圧検出
   回路とを具備したことを特徴とする請求項４記載のリリ
   ーフバルブの設定圧調整装置。
6. 【請求項６】 設定圧検出手段は、 リリーフバルブの可動弁体が開口作動するリリーフ状態
   を作り出すリリーフ状態作出回路と、 リリーフ状態での流体路の設定圧を検出する設定圧検出
   回路とを具備したことを特徴とする請求項４記載のリリ
   ーフバルブの設定圧調整装置。