JPS58203202A - 油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油圧ポンプからアクチュエータへの最大流量
を２段階に切換えるようにした油圧回路の改良に関する
ものである。

一般に、油圧ポンプとアクチュエータとの間に方向切換
弁を介設し、該方向切換弁の切換えによりアクチュエー
タを作動および停止させる油圧回路において、前記アク
チュエータの最大速度を操作者の熟練度や場所、使用状
態等に応じて複数段に変速できることが望まれる。

そのため、従来、前記方向切換弁のスプールストローク
を機械的に制限することにより、油圧ポンプからアクチ
ュエータへの最大流量を制御して、核アクチュエータの
最高速度を設定していた。このため、スプールストａ−
りを簡単に切換えることができないので、前記従来のも
のでは、操作レバーでスプールを所定ストロークだけ操
作してアクチュエータの最高速度を設定していたのであ
るが、スプールを所定位置に位置付けないと、スプール
ストロークが変化してアクチュエ」りへの最大流量が変
化することになるため、操作レバーの所定位置への正確
な操作に多大の注意を払う必要があり、操作上不１更で
あるという欠点があった。

そこで、本発明は斯かる点に鑑み、アクチュエータへの
最大流量が所定の大流量となるような大きな絞り開度と
、所定の小流蟻となるような小さな絞り開度の２位置を
有する制御弁を設けて、該制御弁の開度位置を手動操作
式パイロット弁により前記いずれかの開度位置に切換え
るようにすることにより、簡単な操作でもってアクチュ
エータへの最大流量を予め設定した大小２段階の流量に
切換えし得るようにすることを目的とするものである。

このため、本発明では、油圧ポンプと、該油圧ポンプか
らアクチユエータへの圧油供給方向を切換える方向切換
弁と、該方向切換弁のポンプ通路に介設され、絞り開度
の大きい大開度位置と絞り開度の小さい小開度位置とを
有する制御弁と、該制御弁の開度位置を切換えるパイロ
ット弁とを備え、該パイロット弁により前記制御弁を予
め設定したいずれかの開度位置に位置付けて、油圧ポン
プからアクチュエータへの最大流量を予め設定した２段
階の流量に切換えるようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明に係る油圧回路を示し、（蔦）は定容量
型の油圧ポンプであって、該油圧ポンプｉｌ＋にはポン
プ通路（２）を介して、中立位置、順位置および逆位置
の３位置を有する負荷圧検出ポート（ＲＩ）。

（〜付の方向切換弁（３）がそのＰポート（Ｐ）にて接
続され、該方向切換弁（３）のＡボート（Ａ）およびＢ
ポート（Ｂ）には圧油供給通路＋４＋、　＋４１を介し
てアクチュエータ（５）が、またＴポー）　（Ｔ）には
タンク通路（６）を介してタンク（７）がそれぞれ接続
されており、前記方向切換弁（３）を中立位置から順位
置又は逆位置に切換えることにより、油圧ポンプ（りか
らアクチュエータ（６）への圧油供給方向を順方向又は
逆方向に切換えてアクチュエータ（５）を正作動又は逆
作動させるようにしている。

また、（８）は前記ポンプ通路（２）とタンク通路（６
）とを接続′Ｔるリリーフ通路（９）に介設されたパイ
ロット操作形圧力制（財）弁であって、該圧力制御弁（
８）のバネ（８ａ）を有するバネ室（８ｂ）は、パイロ
ット通路（１０）を介して前記方向切換弁（３）の負荷
圧検出ポート（顯に接続されている。また、該方向切換
弁（３）の負荷圧検出ポート（〜はパイロット通路（１
１）を介して前記タンク通路（６）の途中に接続されて
おり、前記方向切換弁（３）か中立位置にあるときには
、該圧力制御弁（８）のバネ室（８ｂ）をパイロット通
路（＋ｏ）、　Ｈおよびタンク通路（６）を介してタン
ク（７）Ｋ開放することにより、ポンプ通路（２）の圧
油圧力がバネ（８ａ）のバネ圧に達すると、前記油圧ポ
ンプｆｌ）からの圧油を低圧でタンク（７）にリリーフ
させるのであって、この時圧力制御弁（８）はアンロー
ド弁として機能するのである。一方、方向切換弁（３）
が順位置あるいは逆位置にあるときには、圧力制御弁（
８）のバネ室（８ｂ）にアクチュエータ（５）の負荷圧
を作用させることにより、前記ポンプ通路（２）の圧油
圧力が負荷圧とバネ（８ａ）のバネ圧との合計圧に達す
ると、油圧ポンプ（１）からの圧油をタンク（７）にリ
リーフさせるのであって、この時圧力制御弁（８）は後
記する制御弁昨前後の差圧を一定に保持する圧力補償弁
として機能するのである。

そして、前記方向切換弁（３）のポンプ通路（２）には
、本発明の重要部分を成す制御弁（１２）が介設されて
いる。該制御弁（１２］ｆｄ、絞シ開度の大きい大開度
位置（１２ａ）と絞り開度の小さい小開度位置０２ｂ）
とを有しているとともに、バネ（１２ｃ）を有するバネ
室（１２ｄ）には絞り（圃を介して前記ポンプ通路（２
）の圧油圧力が作用し、また該バネ室（１社）に対抗す
るパイロット室０２ｋ）には前記ポンプ通路（２）の圧
油圧力が作用するように構成されている。さらに、該制
御弁（１匂のバネ室ＣＬ２ｉ）にはパイロット通路（１
４）を介してパイロット弁（１５）が接続されている。

該パイロット弁（１５）は遮断位置０５ａ）と連通位置
（１５ｂ）との２位置を有するとともに、該パイロット
弁（１５）にはタンク通路（１６）を介してタンク（１
７）が接続されている。そして、該パイロット弁（１５
）を遮断位ｔｔ　（１５ａ）に位置付けたときには、前
記制御弁（１２）のバネ室０２ｄ）のタンク（１力への
開放を遮を所して、ポンプ通路（２）の圧油圧力を絞り
（１埼を介して制御弁（１２）のバネ室（１２ｄ）とパ
イロット室（１２ｋ）とに作用させることにより、該制
御弁（１２）はバネ（１２ｃ）力により図示位置である
小開度位置０２ｂ）に位置付けられる一方、前記パイロ
ット弁（１５）を連通位置（１５ｂ）に位置付けたとき
には、制御弁（１２）のバネ室０２ｄ）をタンク（１カ
に開放して、ポンプ通路（２）から絞り（１３）を介し
てバネ室０２Ａ）に作用する圧油圧力をタンクθカに逃
がすことにより、該バネ室０２ｄ）に対抗するパイロッ
ト室０２ｋ）に作用するポンプ通路（２）の圧油圧力で
もって制御弁（１匂の開度位置を小開度位置（’１４１
））から大開度位置０４ａ）に切換えるように構成され
ており、これら各開度位置の絞り開度は、前記方向切換
弁（３）の絞り開度に対して小さく設定されている。尚
、（１８）は前記圧力制御弁（８）のバネ室（８ｂ）に
作用する圧力の最大値を規制するパイロット弁である。

次に、前記実施例の作動について説明するに、方向切換
弁（３）が中立位置から順位置あるいは逆位置に切換え
られると、油圧ポンプ（１）からの圧油は該方向制御弁
（３）から所定の一方の圧油供給通路（４）を介してア
クチュエータ（５）に供給される。この時、ポンプ通路
（２）の圧油圧力は、アクチュエータ（５）の負荷圧が
一方の圧油供給通路（４）およびパイロット通路（１０
）を介して圧力制御弁（８）のバネ室（８ｂ）に作用１
１ するため、負荷圧と該圧力制御弁（８）のバネ（８ａ）
のバネ圧との合計圧となっている。

その際、パイロット弁Ｑ５）が遮断位置０５ａ）に切換
えられている場合には、ポンプ通路（２）の圧油圧力が
制御弁（１２）のバネ室（１２ｄ）に作用して、該制御
弁（１２）が小開度位置０２ｂ）に位置付けられている
ため、アクチュエータ（５）への圧油流量は該制御弁（
１２）の小開度位置０２１））の絞り開度に対応する所
定の小流量となる。即ち、圧力制御弁（８）によって、
小開度位置０２ｂ）における絞りと方向切換弁（３）の
絞り開削後の差圧が一定に保持され、この差圧により絞
り開度に対応した流量が得られるのであって、圧力補償
する上で余剰流は圧力制御弁（８）を介してタンク（７
）に流出する。

一方、パイロット弁（１５）が連通位置（１５１））に
位置付けられている場合には、制御弁（１２）のバネ室
（１２ｄ）はタンク（ｌηに開放されてポンプ通路（２
）の圧油圧力が該バネ室（１２１）に作用しなくなるた
め、該制御弁（１２）はパイロット室０２ｋ）に作用す
るポンプ通路（２）の圧油圧力で大開度位置０２ａ）に
位置付けられる。このため、アクチュエータ（５）への
圧油流量は大開度位１１・１ 置（１２ａ）の絞り開度に対応する所定の大流量となる
。

即ち、圧力制御弁（８）によって大開度位置（１２ａ）
における絞りと方向切換弁（３）の絞り開削後の差圧が
一定に保持され、この差圧により絞り開度に対応した流
量が得られるのであって、圧力補償する上で、余剰流は
圧力側４背弁（８）を介してタンク（７）に流出する。

よって、パイロット弁０５）を遮断位置０５ａ）および
連通位置０５ｂ）に位置付けることのみで、アクチュエ
ータ（５）への圧油流量を所定の２段階の流量に切換え
ることができるので、アクチュエータ（５＋の最大速度
の２段階の切換操作を簡単に行うことができ、操作性の
向北を図ることができる。例えば、本発明に係る油圧回
路を建設機械のモータグレーダのブレードやスカリファ
イヤを昇降させる油圧回路に適用すると、これらの昇降
速度を場所や使用状態あるいは運転者の熟練度や波器に
応じて操作性良く２段階に切換えることができ、実用−
ヒ好ましいものとなる。

尚、前記実施例では、圧力制御弁（８）で方向切換弁（
３）と制御弁（１２）間の差圧を一定に保持したが、制
御弁（１２）前後の差圧を一定に保持する如く成しても
よく、またバイパス形の圧力制御弁（８）に代えて減圧
形の圧力制御弁（圧力補償弁）になしてもよい。

さらに、前記方向切換弁（３）、制御弁（１２）前後の
圧力に応動するロードセン７ング弁で可変ポンプの吐出
量を絞り開度に対応した値に制御、する圧力補償手段に
なしてもよい。

次に、前記制御弁、１２）の具体的構造を第２図および
第３図に示す。

このものは、前記方向切換弁（３）に一体的に組込まれ
たものであって、（Ｐ）は前記方向切換弁（３）の断面
Ｕ字状のＰボー１−１（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれＡ
ポートおよびＢポー）　、（Ｔ）および（Ｔ、ｌはそれ
ぞれＴポート、また、（３ａ）は前記各ポート間の連通
状態を中立位置、順位置および逆位置の３位置に切換え
るスプールである。

そして、（Ｐ、ｌは前記ポンプ通路（２）に接続される
制御弁（１２）の入口ポートであって該ポート（Ｐ〆）
くイロノト室をも兼用するもので、該入口ポート（ＰＩ
）ｌと前記方向切換弁＋３１０Ｐボー）　（Ｐ）との間
に形成した弁座（１２ｅ）Ｋは、弁体０２ｆ）が、該弁
体０２ｆ）と閉塞部材０２ｇ）とで形成したバネ室０２
ｄ）に縮装されたノ（ネ０２ｃ）により図で上方に付勢
されて着座している。

また、該弁体０２ｆ）には、前記入口ポートＣＰ、ｌと
バネ室０２Ａ）とを連通ずる絞り（１３）および、入口
ポート（Ｐρと前記方向切換弁（３）のＰポー）　（Ｐ
）とを連通ずる絞り部（１２ｈ）、　（１２ｈ）が形成
されているとともに、該弁体（１２ｆ）の上端面（パイ
ロット室）に前記ポンプ通路（２）の圧油圧力が作用す
るように構成されている。

そして、前記バネ室（１２ｄ）は閉鎖部材０２ｇ）に設
けた開口部０２１）から前記パイロット通ｍｔ＋４＋を
介してパイロット弁（１５）に接続されている。

したがって、パイロット弁（１５）が遮断位置にあると
きには、ポンプ通路（２）の圧油圧力が入口ポート（Ｐ
ρから絞り（１３）を介してバネ室（１２ｄ）に作用す
るため、弁体（１２ｆ）は弁座（１２θ）に着座したま
まで、このため、ポンプ通路（２）からの圧油は入口ボ
ート（Ｐｏ）ｄ・ら該弁体（１２ｆ）の絞り部（１２ｈ
）、　（１２ｈ）のみを介して方向切換弁（３）のＰポ
ート（Ｐ）に流れるこ゛・・：とになり、スプール（３
ａ）の切換によりアクチュエータ（５）への流ｉは前記
絞り部（１２ｈ）、　（１２ｈ）に対応した小流量とな
る。

これに対し、パイロット弁（＋６）が連通位置０５ｂ）
にあるときには、バネ室（１２ｄ）の圧油は、パイロッ
ト通路（１４）およびタンク通路（１６）を経てタンク
（１７）にリリーフされるため、弁体（１２ｆ）はその
上端部に作用するポンプ通路（２）の圧油圧力によりバ
ネ０２Ｃ）の付勢力に抗して押圧されて離座する。この
ため、該弁体０２ｆ）と弁座０２ｅ）との間に前記絞り
部（１２ｈ）、　（１２ｈ）より絞り開度の大きい絞り
部σ２ｊ）、　（１２ｊ）が形成されて、ポンプ通路（
２）からの圧油は入口ポート（Ｐ４１ら該絞り部（１２
ｊ）、　（１２ｊ）を経て方向切換弁（３）のＰポー　
）　（Ｐ）に流入すると共に、スプール（３ａ）の切換
によりアクチュエータ（５）への流量は前記絞り部（１
２ｊ）＋０２ｊ）の絞り開度に応じた大流量となる。

また、前記手動操作式パイロット弁（１５）の具体的構
成は第３図に示されており、第３図において、（１５ｃ
）は前記制御弁（１２）へのパイロット通路（１４）に
接続される入口ポート、（１５ｄ）（ｄ前記タンク吻へ
のタンク通路（１６）に接続される、１出ロポート、０
５ｅ）は前記各ポート間の連通状態を遮断立置α５ａ）
と連通位置（１５ｂ）との２位置に切換えるスプールで
あって、その一端は本体外部に突出して手動操作用押圧
部０５ｆ）が形成されている一方、他端はバネ室（１５
ｇ）に配設されたバネ（１５ｈ）により図で右方向に付
勢されており、常時はスプーール（１５ｅ）がバネ０５
ｈ）により付勢されて遮断位置にある一方、抑圧部０５
ｆ）を手動操作により押圧してスプール０５ｅ）をバネ
０５ｈ）の付勢力に抗して図で左方向に移動させること
により、連通位置に切換えるようにしたものである。尚
、０５１）はバネ室０５ｇ）に漏れた油を出口ポー１１
５（１）からタンク（Ｉηに戻すドレン通路である。

以上説明したように、本発明によれば、パイロット弁を
遮断位置および連通位置に切換える手動操作のみで、制
御弁を小開度位置と大開度位置とに切換えて、アクチュ
エータへの最大流量を所定の小流量と大流量の２段階の
流量に切換えるようにしたので、アクチュエータの最大
速度を２段階に簡単な操作でもって制御することができ
、しかも、前記パイロット弁は任意の位置、例えば運転
席の中に設けることかでさ、操作性の向上を図ること−
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は油圧回路図、第
２図は制御弁を方向切換弁に一体的に組込んだ場合の具
体的構造を示す縦断面図、第３図は第２図の要部拡大図
である。 （１）・・油圧ポンプ、（２）・・ポンプ通路、（３）
・方向切換弁、（５）・・アクチュエータ、（１２ｊ・
・制御弁、（１２ａ）・・大開度位置、０２ｂ）・・小
開度位置、（１２ｃ）・・バネ、（１２（１）・・バネ
室、０２θ）・・弁座、（１２ｆ）・・弁体、０２ｈ）
・絞り部、（１２ｊ）・・絞り部、Ｌ１５）・・パイロ
ット弁、（１５ａ）・・遮断位置、０５ｂ）・・連通位
置。 第１図 第２図 第３図　足

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１＋　　油圧ポンプｆ１１と、該油圧ポンプｆ１＋か
   らアクチュエータ（５）への圧油供給方向を切換える方
   向切換弁（３）と、該方向切換弁（３）のポンプ通路（
   ２）に介設され、絞り開度の大きい大開度位置０２ａ）
   と紋り開度の小さい小開度位置（１２ｂ）とを有する制
   ゛両弁（１２）と、該制御弁（１２）の開度位置を切換
   えるパイロット弁（１５）とを備えたことを特徴とする
   油圧′　　回路。