JPS5921325Y2 - 制御弁システム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は複数の負荷装置への及び該負荷装置からの圧力
流体の流量を制御するための制御弁システムに関する。

流量調整用のノツチ、すなわち溝を有する流路切換用ス
プールを含む制御弁を組み合わせ構造にした流体作動シ
ステム用の制御弁装置は、例えば特公昭４１−６１４７
号公報などによって既に知られている。

しかしこのような制御弁装置では、１個の油圧ポンプを
用いて、各負荷装置の負荷圧力のいかんにかかわらず、
複数の負荷装置へそれぞれ所望の流量を且つ一定供給す
るようにさせることはできなかった。

第１７図に示されている如きブルドーザを用いて、従来
装置の欠点を更に詳細に説明する。

ブルドーザ２００の前方に取付けられるブレード２２０
は、ブルドーザ２００の本体に対して大きく分けて２つ
の運動を行なう。

第１は、ブレード２２０と支持部材２０６とを一体的に
ピボット軸２０８を中心として油圧シリンダ２０２によ
って回動させ、それによってブレード２２０を上下動さ
せるリフト運動である。

そして、第２は、ブレード２２０をピボット軸２１０を
中心として油圧シリンダ２０４によって回動させ、それ
によってブレード２２０の傾斜を変えるチルト運動であ
る。

通常、ブレード２２０の外側には、土塊、土砂等の負荷
が掛かつており、そのような状態でブルドーザ２００は
、ブレード２２０のリフト運動やチルＩ・運動、あるい
はリフト運動とチルト運動とを同時に行なう運動をさせ
る。

さらに、後者の場合、リフト運動を緩やかに行ないなが
らチルト運動を急激に行ない、あるいはその逆にリフト
運動を急激に行ないながらチルト運動を緩やかに行なわ
せることができるよう油圧シリンダ２０２．２０４を独
立して制御することが好ましい。

しかしながら、上記従来装置では１個の油圧ポンプを用
いては油圧シリンダ２０２と２０４への油圧の供給を独
立して行なうことはできず、リフト運動とチルト運動の
複雑な組合せを行ないたいと思う時には２つの別個の油
圧ポンプを用いなければならなかった。

さらに、上記した従来装置を含めて油圧ポンプから供給
される油には、時として脈動流が生じる場合があり、装
置内の可動部材を振動させて異常音を発生させたり、あ
るいはそれらを摩耗させて密封を悪くしていた。

本考案は、上記従来装置の欠点を除去すべくなされたも
ので、２以上の油圧機器に対して他の機器にかかる負荷
の大きさにかかわりなく、各油圧機器にそれぞれ独立し
て所望の流量の油を供給することができるよう各弁部材
を作動できる制御弁システムを提供することを目的とし
ている。

すなわち、本考案による制御弁システムは、もし下流側
の制御弁において上流側の制御弁におけるよりも多い流
量を要求するのであれば、その要求に応じて下流側の制
御弁に充分な流量を与えることができるようになされた
ものである。

本考案は、さらに油圧ポンプからの池内に脈動流が生じ
ても、それを吸収して油圧機器に対しては定常的な流れ
を供給できるようにした制御弁システムを提供すること
を目的としている。

本考案は、さらに上記目的を単一の油圧ポンプを使用し
て達成することができる制御弁システムを提供すること
を目的としている。

このような効果を与えるために、本考案による制御弁シ
ステムは、流量調整用の溝を含む流量制御スプールを設
けた構造となっている。

すなわち本考案は、圧力流体が導入される主取入口及び
それを排出する主排出口を有する弁体と；負荷装置への
及び該負荷装置からの流体の流量を制御するための直列
に配設された２以上の制御弁であって、入口及び該入口
に選択的に連通ずる出口を有し、最初の制御弁の入口を
上記主取入口に連通させると共に、上流側の制御弁の出
口と下流側の制御弁の入口とを順次連結し、且つ最後の
制御弁の出口を上記主排出口に連通してなる制御弁と；
を含んで構成されている制御弁システムにおいて、上記
各制御弁が、それぞれ 一対の負荷ポートと； 上記負荷ポートのいずれか一方に選択的に連通可能な流
体回路と； 中立位置、右及び左全開位置並びに該中立位置と全開位
置との間の中間位置をとりうる流路切換用スプールであ
って、該全開位置及び中間位置にある時に上記主取入口
からの流体の全部又は所定量を上記流体回路から上記負
荷ポートの一方へ送給し同時に上記負荷ポートの他方か
ら上記主排出口へ同量の流体を排出するようになされた
流路切換用スプールと； 所定の方向へ偏倚するばねを有し、上記入口、上記出口
及び上記流体回路の圧力に応答する流量制御スプールで
あって、該入口部分における水圧、該出口部分の水圧、
分流せしめられた流体が配送された上記負荷ポートにお
ける水圧及び上記ばねの偏倚力の相互作用により、該入
口からの流体を該流体回路と該出口とに所定の割合で分
配する上記人口からの流体の全てを上記流体回路に配送
する第１の位置と、上記流体の全てを上記出口に配送す
る第２の位置との間の任意の位置に移動可能な流量制御
スプールと；そして、 上記流量制御スプールに設けられ、該流量制御スプール
が上記第１の位置から第２の位置まで移動する時に上記
入口から上記出口に流出する流体の量を徐々に増加させ
るための流量調整用の溝と；
− を含むようになされてなる制御弁システムに関するもの
である。

上記の如き本考案に係る制御弁システムにおいて、各制
御弁の一対の負荷ポートはそれぞれ油圧機器、例えば複
動シリンダの油出入口に連結される。

各油圧機器を作動させるか否か、また作動させる場合ど
ちらの方向に作動させるかは流路切換用スプールの位置
決めによって行なわれる。

さらに、本考案に係る流路切換用スプールは、中立位置
（閉状態）と全開位置との間の任意の位置をとることが
でき、それぞれの位置で流体回路から負荷ポートへ向う
流路に所定の絞りを与える。

この絞りの程度によって、負荷ポートへ向う流体の流量
を制御することとなり、ひいては油圧機器の作動スピー
ドを制御する。

すなわち、この流路切換用スプールは、単なる流路を切
換えるためだけのものではなく、負荷ポートへ向う流れ
の流量を制御する絞り弁の役割りを果たす。

本考案に係る制御弁システムは、かかる制御弁が直列に
連結されているから、各制御弁の流路切換用スプールの
位置を適当に選択することによって、従って、各負荷ポ
ートへ向う流路の絞りを適当に選択することによって各
油圧機器をそれぞれ任意のスピードで且つ独立して作動
させることができる。

この場合、上流側の絞りを下流側の絞りよりもきつくす
れば、上流側の負荷ポートよりも下流側の負荷ポートへ
多量の流体を供給することができる。

一方、各制御弁の流量制御スプールは、流路切換用スプ
ールの位置、すなわち負荷ポートへ向う流路の絞りの程
度によって変化する負荷ポート部分の圧力、人口部分の
圧力、出口部分の圧力及び流量制御スプールを所定の方
向に偏倚するばね力のバランスする位置に移動する。

この位置で流量制御スプールは、入口からの流体を負荷
ポートへ通ずる流体回路と下流の制御弁に通ずる出口と
に所定の割合で分配する。

従って、流量制御スプールは、上記機能においてシーケ
ンスバルブとしての役割を果たす。

さらに、制御弁を通る流体に脈動流が生じた場合、例え
ば、ある制御弁の入口部分の圧力が増大した場合、流量
制御スプールに作用する力のバランスがくずれて人口か
ら流体回路へ向う流量が少なくなるように流量制御スプ
ールは下方に移動する。

これは、流路切換用スプールの紋り部分を通過する流量
を減少させて、流量制御スプールの補償圧力と流路切換
用スプールの絞り部分前後の差圧とが等しくなるように
する。

従って、負荷ポートへの供給される流体の流量は常に一
定に保持される。

尚、流体中のいずれの部分に脈動流が生じても同じ原理
に従って脈動は吸収され油圧機器へは常に一定の流体が
供給されることとなる。

すなわち、流量制御スプールは、バランスピストンとし
ての役割も果たしている。

また、たとえば、流量制御スプールに接続するダクト内
に補助逃し装置を設け、油圧機器における圧力が流体供
給源の最大圧力よりは低く設定された所定の最大圧力を
上廻った時、流量制御スプールが流体のすべてを主排出
口にバイパスするようにすることもできる。

この場合、本考案に係る流量制御スプールは、圧力逃し
弁としての役割を果たす。

以下、図面を用いて本考案に係る制御弁システムについ
て詳細に説明する。

図面を参照すると、本考案に係る制御弁システム１０は
、概略的に弁体１１と、第１の制御弁１２と、第２の制
御弁１３と、そして、閉鎖弁体１４とがら構成されてい
る。

第１図及び第２図を特に参照すると、弁体１１は、油ポ
ンプ等の圧力流体供給手段に連結される主取入口２０と
油ポンプの油だめ等の圧力流体供給手段のリターン側に
連結された主排出口２１を有する弁本体１９を含んでい
る。

弁本体１９は、また出口通路２４を有しており、逆止弁
２２は、逆止弁用ばね２３により主取入口２０と出口通
路２４との間に配置された弁座に向けて偏倚されている
。

弁本体１９は、またパイロット通路２８を有しており、
このパイロット通路２８は、オリフィス２７を有する中
心に穴の開いたポペット弁２５の内側のチャンバーと連
通している。

このポペット弁２５は、通常ポペット弁用ばね２６等の
適当な偏倚手段により、主取入口２０と主排出口２１と
の間に配置された弁座と係合するように偏倚されている
。

閉鎖弁体１４は、チャンバーを有する閉鎖弁本体３０を
含んでいる。

このチャンバーは、適用な手段（図示されていない）に
よって液圧ポンプのリターン側、すなわち液だめに連結
されているとともに、隣接した第２の制御弁１３の出口
、パイロット通路及びダンプ通路にそれぞれ連通してい
る。

この機能を果たすいくつかの孔が、第１図及び第２図の
右端に図示されているが、これら孔の位置及びその寸法
は当業者により容易に決められるものである。

第１の制御弁１２は、左右一対の負荷ポート４１゜４２
と、左右一対のリターン、すなわち排出通路４５゜４６
と、そして、入口４７及び出口４８とを有する制御弁本
体４０を含んでいる。

キャビテーション防止用の逃し弁４３．４４が、右側の
負荷ポート４１と排出通路４５との間、及び左側の負荷
ポート４２と排出通路４６との間にそれぞれ設けられて
いる。

好ましい実施態様として例示した各制御弁に使用するこ
とができるキャビテーション防止用の逃し弁の詳細は、
第４図の右端部の構成要素１０３に記載されている。

流れ制御孔４つが、人口４７、出口４８及び流体回路、
すなわちループ９０の間に配設されている。

孔部分５０は、出口４８と入口４７との間に、そして孔
部分５８は入口４７とループ９０との間に位置する。

流量制御スプール５１は、上側の小直径部分９１と下側
の小直径部分９２とを有しており、偏倚ばね５２は、こ
の流量制御スプール５１の下部と下方のチャンバー５３
との間に位置決めされる。

流量制御スプール５１は、また下側の小直径部分９２か
らスプールの上端部まで軸方向に向って延びているオ）
フイス５６を有している。

流量制御スプール５１は、上側及び下側の小直径部分９
１．９２に隣接する大直径部分の縁部に半径方向に内方
に且つ軸方向に延びた流量調整用の溝５７を有している
。

下方のチャンバー５３は、垂直方向下方に向って延びる
ダンプ通路５４と圧力通路５５とに連通している。

制御弁本体４０には、また軸方向に延びる孔６０が設け
られており、この孔６０には、後述するように種々の通
路に流体的に連結した複数の拡大部分、すなわち凹部が
設けられている。

すなわち、孔６０は、左右の排出凹部６１，６９、左右
の負荷ポート凹部６２．６８左右のループ凹部６３．６
７、オープンセンタパイロット凹部６４、流量制御凹部
６５及び高圧流量制御凹部６６を有している。

以上の説明より明らかな如く、排出凹部６１．６９は前
述の主排出口２１に接続し、負荷ポート凹部６２．６８
は負荷ポー） ４１．４２に接続し、ループ凹部６３．
６７はループ９０に接続し、オープンセンタパイロット
凹部６４はパイロット入口５８′とパイロット出口５９
との間に配置され、流量制御凹部６５はダンプ入口８８
とダンプ出口８９との間に配置され且つダンプ通路５４
に接続し、そして、高圧流量制御四部６６は流れ制御孔
４９の下端部分に連通ずる圧力通路５５に接続している
。

総体的に符号７０で示された第１の流路切換用スプール
は、制御弁本体４０の孔６０内に往復運動可能に挿入さ
れている。

流路切換用スプール７０は、第３図の左側から右側に向
って小直径部分、すなわち制御溝７１．７２フロート溝
７３、オープンセンタパイロット溝７４、流れ制御溝７
５及び制御溝７６からなる複数の軸方向に配置した溝部
分を有している。

左側のオリフィス８５が、制御溝７２と流路切換用スプ
ール７０の中心に設けられたダクト７７との間に設けら
れ、同様に右側のオリフィス８６が、制御溝７６と流路
切換用スプール７０の中心に設けられたダクト７８との
間に設けられている。

後述する理由により、流路切換用スプール７００制御溝
７１．７２．７６の縁部付近の適当な個所には、半径方
向内方に延び且つ軸方向に細長い複数の流量調整用の溝
８４が設けられている。

第２の制御弁１３は、左右一対の負荷ポート１０１、１
０２と、左右一対のリターン、すなわち排出通路１０５
．１０６と、それぞれ負荷ポートと排出通路との間に配
設された左右一対のキャビテーション防止用の逃し弁１
０３．１０４とを有する制御弁本体１００を含んでいる
。

第２の制御弁１３は、また人口１０７、出口１０８、パ
イロット人口１１８、パイロット出口１１９、ダンプ入
口１４８及び゛ダンプ出ロ１４９を含んでいる。

流れ制御孔１０９は、入口１０７、出口１０８及び流体
回路、すなわちループ１５０を貫通するように第２の制
御弁本体１００内に設けられている。

流れ制御孔１０９は、また、孔部分１１０．１１０ ａ
を有している。

流量制御スプール］１１は、上側の小直径部分１５１と
下側の小直径部分１５２とを有しており、さらに、スプ
ールの頂部から下側の小直径部分１５２まで延びている
オリフィス１１６を含んでいる。

流れ制御孔１０９は、ダンプ通路１１４及び圧力通路１
１５に連通ずる下方のチャンバー１１３を有している。

流量制御スプール１１１は、上側及び下側の小直径部分
１５１、１５２に隣接する大直径部分の縁部に半径方向
に内側に且つ軸方向に延びた流量調整用の溝１１７を有
している。

第２の制御弁１３の制御弁本体１００は、また軸方向に
延びる孔１２０が設けられており、この孔１２０には後
述するように種々の通路に流体的に連結する複数の拡大
部分、すなわち凹部が設けられている。

すなわち、孔１２０は、左右の排出凹部１２１．１２９
と、左右の負荷ポート凹部１２２，１２８と、左右のル
ープ凹部１２３．１２７と、オープンセンタパイロット
凹部１２４と、流量制御凹部１２５と、そして高圧流量
制御凹部１２６とを有している。

総体的に符号１３０で示された第２の流路切換用スプー
ルは、制御弁本体１００の孔１２０に往復運動可能に挿
入されている。

流路切換用スプール１３０は、第４図の左側から右側に
向って小直径部分、すなわち制御溝１３６、オープンセ
ンタパイロット溝１３４、流れ制御溝１３５、及び制御
溝１３３．１３１を有している。

左側のオリフィス１３９が、制御溝１３６と流路切換用
スプール１３０の中心に設けられたダクト１３７との間
に設けられて、同様に右側のオリフィス１４０が、制御
溝１３１と流路切換用スプール１３０の中心に設けられ
たダクト１３８との間に設けられている。

後述する理由により、流路切換用スプール１３０の制御
溝１３１，１３６の縁部の適当な個所には、半径方向内
方に向って延び且つ軸方向に細長い複数の流量調整用の
溝１４４が設けられている。

次に、第７図、第９図、第１３図及び第１５図に総体的
に符号１６０で示された補助逃し弁について説明する。

補助逃し弁１６０は、プラグ部材１６１と、軸方向に延
びるダクト１６４の一端を閉じるように偏倚せしめられ
たボール、すなわち逃し弁１６３とから構成されている
。

逃し弁１６３がバルブシートから離れると軸方向のダク
ト１６４と半径方向のダクト１６５は連通する。

この補助逃し弁１６０は、流路切換用スプール７０．１
３０の一端部又は両端部に形成された適当なダクト内に
、軸方向のダクト１６４が流路切換用スプール７０．１
３０のそれぞれに形成された軸方向のダクトと連通ずる
ようにして配置される。

この補助逃し弁１６０は、各負荷ポートの逃し弁として
機能するが、同様の逃し弁をポペット弁２５の下端部に
流体的に連結するように設置し、所定の圧力で作用して
第２図に示した如く流体の全てを主排出口にバイパスさ
せることもできる。

以下、本考案に係る制御弁システムの各作用モードにつ
いて説明する。

以下の各作用モードは、作業員が、流路切換用スプール
７０、及び１３０のいずれか一方又は両方を、中立位置
（第１図〜第４図参照）から、全開位置（第７図、第１
３図、第１５図及び第１６図参照）及び沖立位置と全開
位置との中間の任意の位置の中間位置（第９図及び第１
２図参照）に摺動させることによって、各制御弁１２．
１３に設けられた負荷ポート４１．４２．１０１又は１
０２のいずれか１つ又は２以上の場所に所定の流量を供
給する場合及び流体を全く供給しない場合のモードを示
している。

本考案に係る制御弁システムは、例えば、第１１図から
第１３図に示されている如く、上流側の負荷ポート４２
よりも下流側の負荷ポート１０２に多量の流体を供給し
得る構造となっていることに注意を要する。

また、各負荷ポートへ流体が供給されている状態に於い
て各制御弁の入口に供給される流体に脈動が生じた場合
であっても、流量制御スプール５１又は１１１の作用に
よりそれを吸収し、負荷ポートへは常に一定の流量を供
給することができる利点を有している。

中立モード（第１図〜第４図） この中立モードにおいては、流路切換用スプール７０．
１３０は、ともに中立位置に位置決めされる。

この状態においては、逆止弁２２はその弁座に接触して
おり且つポペット弁２５はその弁座から離れるように下
方に押し下げられるため、制御弁システムの主取入口２
０に導入された圧力流体は、主取入口２０から直接主排
出口２２に流出せしめられる。

従って、各制御弁１２．１３の流量制御スプール５１．
１１１側へは圧力流体が供給されず、もちろん各負荷ポ
ート４１．４２及び１０１．１０２へも圧力流体は供給
されない。

ポペット弁２５のみがその弁座から離れて下方に押し下
げられる理由は、第１図に図示されている如く、ポペッ
ト弁２５の下方のチャンバーがパイロット通路２８、パ
イロット入口５８′。

１１８及びパイロット出口５９．１１９を通って閉鎖弁
体１４の液圧ポンプの液だめに連結されているチヤンバ
ーに流体的に連通しており、ポペット弁２５の下方のチ
ャンバー内の圧力が下がって主取入口２０に導入された
圧力流体の圧力によって押し下げられるためである。

なお、制御弁１２．１３のそれぞれに設けられたダンプ
通路８８．８９及び１４８．１４９も、また閉鎖弁体１
４のチャンバーに流体的に連結されている。

第１の作用モード（第５図〜第７図） この作用モードにおいては、第１の制御弁１２の流路切
換用スプール７０は中立位置にあり、且つ第２の制御弁
１３の流路切換用スプール１３０はループ１５０と負荷
ポート１０２とを接続し且つオープンセンタパイロット
凹部１２４を閉鎖する左側全開位置にある。

これにより、主取入口２０に導入された圧力流体は、制
御弁システム下側のオープンセンタパイロット通路を通
って閉鎖弁体１４に流出することができず、従って、ポ
ペット弁２５の下方のチャンバー内における流体圧力は
増大し、このポペツ１〜弁２５を押し上げる。

更に圧力が増大すると、逆止弁２２が押し上げられ、圧
力流体は第１の制御弁１２の入口４７に流入せしめられ
る。

第１の制御弁１２の流路切換用スプール７０が中立位置
にある時流量制御スプール５１の下方のチャンバー５３
は圧力の比較的低い閉鎖弁体１４の排出側に連通せしめ
られているため、入口４７部分の圧力が流量制御スプー
ル５１のオリフィス５６を通りこの流量制御スプールの
上部にかけられると、流量制御スプール７０はばね５２
の偏倚力に打ち勝って下方に押し下げられる。

従って、圧力流体は入口４７から直接出口４８に流出し
、次いで第２の制御弁１３の入口１０７に流入する。

第２の制御弁１３の流量制御スプール１１１は、上方に
位置し、圧力流体をループ１５０に、次いで溝１３６の
部分を経て負荷ポー）１０２に流出させる。

この際、流量制御スプール１１１の下方のチャンバー１
１３は、流路切換用スプール１３０のダクト１１７及び
オリフィス１３９を介して負荷ポート１０２に連通せし
められる。

従って、負荷ポートの圧力と偏倚ばね１１２による偏倚
力とは共働して流量制御スプール１１１に上向きの力を
与える。

シリンダ等の負荷装置の行程の終了間際における如く負
荷ポート１０２内の圧力か上昇すると、流路切換用スプ
ール１３０の左端部に設けた補助逃し弁１６０が作動せ
しめられ、チャンバー１１３に連通したダクト１３７内
の圧力を解放する。

このように圧力が解放されると、流量制御スプール１１
１にがかる下向きの圧力が流量制御スプール１１１にが
がる上向きの圧力より高くなり、圧力流体はオリフィス
１１６を通り流量制御スプール１１１の上端部に流れ込
み流量制御スプールを下方に押し下げる。

従って、流量制御スプール１１１は、流体の全部または
一部分を入口１０７から出口１０８に流出させる位置に
移動する。

かかる機能は、本考案に係る制御弁システム内に過度の
圧力が作用することを完全に防止するものである。

一方、流路切換用スプール７０を中立位置にし、且つ流
路切換用スプール１３０を逆の方向、すなわち右側全開
位置に移動させると、圧力流体は全て負荷ポー）１０１
に供給される。

第２の作用モード（第８図〜第１０図） この作用モードにおいては、第１の制御弁１２の流路切
換用スプール７０は中立位置と左側全開位置との間の中
間位置にあり、且つ第２の制御弁１３の流路切換用スプ
ール１３０は中立位置にある。

これにより、オープンセンタパイロット四部６４は流路
切換用スプール７０によって閉じられ、従って、第１の
作用モード（第５図〜第７図）と同様にポペット弁２５
及び逆止弁２２は上方に押し上げられ、主取入口２０に
導入せしめられた圧力流体は第１の制御弁１２の入口４
７に流入せしめられる。

高圧流体は、流量制御スプール５１のオリフィス５６を
通り該流量制御スプール５１の上部に流れ込み該流れ制
御スプール５１を下方に押し下げる。

従って、高圧流体は、ループ９０内に、次に流路切換用
スプール７０の流量調整用の溝８４を通り負荷ポート４
２に流出せしめられる。

この流量調整用の溝８４は、ループ９０から負荷ポート
４２に向う流路内に絞り（チョーク）を形成し、流路切
換用スプール７０の位置に対応する所定の圧力降下を与
える。

流路切換用スプールが左側中間位置（第９図参照）にあ
る・時には、負荷ポート４２は、オリフィス８５及びダ
クト７７を介して流量制御スプール５１の下方のチャン
バー５３に流体的に連結せしめられているため、流量制
御スプール５１は、流量調整用の溝８４における圧力降
下か゛ばね５２の偏倚力により補償される位置まで押し
下げられる。

流量制御スプール５１は、その位置で負荷ポー１〜４２
へ所定の流量を供給するのに必要な程度の流体のみをル
ープ９０に供給し、残りの流体を出口４８を通って第２
の制御弁１３の入口１０７に流出させる。

この状態において、第１の制御弁１２の入口４７へ供給
される圧力流体に脈動流が生じた場合、従って、人口４
７の流体圧力が部分的に上昇した場合、流量制御スプー
ル５１へかかる下方への圧力が上方へ向いた圧力よりも
大きくなるため、流量制御スプールは下方に移動しルー
プ９０へ向う流量を減少させる。

そして、流量制御スプール５１は、入口４７と負荷ポー
ト４２との差圧が、最初に設定した流量調整用の溝８４
における圧力降下と等しくなる位置で停止する。

逆に、入口４７へ供給される流体の圧力が下降した場合
、流量制御スプール５１は上方へ移動し、ループ９０へ
向う流量を増加させる。

そして、流量制御スプール５１は、入口４７と負荷ポー
ト４２との差圧が、流量調整用の溝８４における圧力降
下と等しくなる位置で停止する。

すなわち、入口４７における圧力と負荷ポート４２にお
ける圧力とがいかに変わろうとも、流量調整用の溝８４
の前後における差圧が最初に設定した差圧となるように
流量制御スプール５１が流れ制御孔４９内で上下方向に
移動し、負荷ポート４２に供給する流量を一定とする。

第２の制御弁１３の流路切換用スプール１３０は中立位
置にあり、従って、流量制御スプール１１１の下方のチ
ャンバー１１３は閉鎖弁体１４の排出側に流体的に連結
している。

これによって、流量制御スプール１１１は、偏倚ばね１
１２の偏倚力に対抗して下方に押し下げられ、入口１０
７に導入せしめられた流体を全て出口１０８に流出させ
る。

一方、流路切換用スプール１３０を中立位置にし、且つ
流路切換用スプール７０を逆の方向、すなわち右側中間
位置に移動させると、所定量の流体が負荷ポート４１へ
供給される。

第３の作用モード（第１１図〜第１３図）この作用モー
ドにおいては、第１の制御弁１２は左側中間位置にあり
、且つ第２の制御弁１３は左側全開位置にある。

この作用モー−ドは、上流側の負荷ポート４２よりも下
流側の負荷ポー）１０２へ大量の圧力流体を供給するも
ので、従来装置にない本考案に係る制御弁システムに独
得の作用モードである。

第１の制御弁１２の作動は、第９図を参照して説明した
前述の第２の作用モードにおけるものと同一である。

第１の制御弁１２の入口４７に供給された圧力流体は、
制御弁１２の負荷ポート４２への流体の供給が流量調整
用溝８４の絞りを介してのものであるため、主取入口２
０に供給された時とほぼ等しい圧力を維持したまま出口
４８を通って第２の制御弁１３の人口１０７に流入せし
められる。

流路切換用スプール１３０が全開位置にある時には、負
荷ポート１０２の圧力は、オリフィス１３９及びダクト
１３７を介して流量制御スプール１１１の下方のチャン
バー１１３に伝えられる。

従って、流量制御スプール１１１は、その最上位置にと
どまり、入口１０７に流入した圧力流体を全てループ１
５０、そして、流量調整用の溝１３６を経て負荷ポート
１０２に供給する。

このように、本考案に係る制御弁システムは、複数の制
御弁１２．１３の負荷ポー）４１，４２又は１０１、１
０２に接続された負荷装置の必要条件にあわせて圧力流
体を所定の割合で各制御弁に振り分けるようにカスケー
ド制御せしめられる。

さらに、本考案の制御弁システムは、２又は３以上の制
御弁間において要求される圧力がどのように変化しても
所望の流量を供給することができる。

なお、第２の制御弁１３の負荷ポーＨＯ２に接続される
負荷装置の圧力が所定の最大圧力を越えた場合は、流路
切換用スプール１３０の左端に配設された逃し弁１６０
が作動して流量制御スプール１１１を下方に移動させ、
過剰の流体を出口１０８を通って閉鎖部材１４のチャン
バーに排出する。

第４の作用モード（第１４図〜第１６図）この作用モー
ドにおいては、流路切換用スプール７０及び１３０は、
ともに右側全開位置にあり、第１の制御弁１２の負荷ポ
ート４１及び第２の制御弁１３の負荷ポート１０１に十
分な量の圧力流体を供給する。

この作用モードでは、第１５図に図示されている如くオ
ープンセンタパイロット凹部６４が流路切換用スプール
７０によって閉じられ且つ流量制御スプール５１の下方
に設けられたチャンバー５３がオリフィス８６及びダク
ト７８を介して負荷ポート４１に流体的に連結している
。

一方、流量制御スプール１１１の下方に設けられたチャ
ンバー１１３は、オリフィス１４０及びダクト１３８を
介して負荷ポー）１０１に流体的に連結している。

従って、弁体１１の主取入口２０に圧力流体が供給され
ると、第１４図の左側部分に図示されている如く、ポペ
ット弁２５が弁座と接触するように且つ逆止弁２２が弁
座から離れるように作動し、第１の制御弁１２の入口４
７に圧力流体を供給する。

第１の制御弁１２の入口４７に供給された圧力流体は、
はじめ所定の圧力が充足されるまでループ９０を経て負
荷ポート４１に送られる。

負荷ポート４１における圧力が所定の値になると、その
圧力は、オリフィス８６を介して流路切換用スプール７
０の右端に配置された補助逃し弁１６０に伝えられる。

この補助逃し弁１６０は、流量制御スプール５１が下方
に動くようにダクト７８内の圧力を所定値以下に維持す
る。

同時に、入口４７付近の圧力はオリフィス５６を介して
流量制御スプール５１の上方に伝えられ、従って、流量
制御スプール５１は下方に押し下げられて、圧力流体を
出口４８を通って第２の制御弁１３の人口１０７に大量
に供給する。

第２の制御弁１３の入口１０７に導入された圧力流体は
、はしめループ１５０を介して負荷ポート１０１に供給
される。

所定量以上の圧力流体が、負荷ポー１−１０１に供給さ
れた時は、流量制御スプール１１１は、前述と同様にし
てやや下降して過剰の流体を出口１０８にバイパスする
。

さらに、もし必要であれば、補助逃し弁１６０を流路切
換用スプール１３０の右端に配置することによって、前
述した如き逃し作用を行なわせることもできる。

次に、上記第１の作用モードから第４の作用での作用モ
ードを有する制御弁システムを第１７図に示されたブル
ドーザに使用した実施例について説明する。

第１７図において、導管２１２．２１４．２１６及び２
１８はそれぞれ制御弁１２及び１３の負荷ポート４１゜
４２、１０１及び１０２に連通せしめられる。

第１の作用モードにおいては、負荷ポート４１゜４２へ
の圧力流体の供給・回収はなく、且つ負荷ポー）１０２
に圧力流体が供給され、負荷ポート１０１からそれに対
応する量の流体が回収される。

従って、この作用モードにおいてはブレード２２０は、
ピボット軸２１０を中心として垂直がら後方へ傾斜する
運動を行なう。

また、流路切換用スプール１３０を逆方向へ移動すると
、ピボット軸２１０を中心として垂直方向へ立ってくる
ようになる。

第２の作用モードにおいては、負荷ポート４２に圧力流
体が供給され、負荷ポート４１がらそれに対応する量の
流体が回収される。

従って、この作用モードにおいては、ブレード２２０は
、油圧シリンダ２０４及び支持部材２０６によりそのチ
ルト運動を停止させられた状態のままピボット軸２０８
を中心として上昇する。

また、流路切換用スプール７ｏを逆方向へ移動すると、
ピボット軸２０８を中心として支持部材２０６が下方へ
回動せしめられ、従ってブレード２２０は下方へ押し下
げられる。

第３の作用モードにおいては、負荷ポート４２に比較的
少量の流体が、そして負荷ポー）１０２に比較的多量の
流体が供給され、それぞれそれに対応する量の流体が負
荷ポー）４１，１０１がら回収される。

従って、この作用モードではブレード２２０は、全体と
して上昇しながら急速に後方に傾斜する。

第４の作用モードにおいては、負荷ポート４１及び１０
１に比較的多量の流体が供給され、それぞれ対応する量
の流体が負荷ポー）−４２，１０２がら回収される。

従って、この作用モードではブレード２２０は、全体と
して下降しながら前方に立ってくるようになる。

第１〜第４の作用モードの他、本考案に係る制御弁シス
テムにおいては流路切換用スプール７０゜１３０を種々
の位置に変えることによってブレード２２０の複雑な運
動を行なうことができる特徴を有する。

さらに、各制御弁は、第２の作用モードで説明した如く
油圧ポンプからの流体内に脈動があっても、流量制御ス
プール５１．１１１の作用により、各負荷ポートへ向う
流体の量を、一定に保つことができる特徴も有している
。

以上詳述した実施態様から、本考案に係る制御弁システ
ムは、カスケード作用、シーケンス作用、圧力逃し作用
及び分流作用を有する特徴をもち、且つ従来技術の制御
弁システムの如く２以上の油圧ポンプを必要とすること
なく唯一つの油圧ポンプで足りるという利点を有してい
る。

また、本考案の制御弁システムは、各負荷装置における
負荷条件がどのように変化しても、特に下流側の負荷装
置の方へ上流側の負荷装置よりも多量の圧力流体を供給
する場合にも有効に作動する利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の特徴を備えた制御弁システムを第２図
の１−１線に沿って切断して示した水平断面図、第２図
は第１図の２−２線に沿い切断して示した断面図、第３
図は第１図の３−３線に沿い切断して示した第１の制御
弁の断面図、第４図は第１図の４−４線に沿い切断して
示した第２の制御弁の断面図、第５図、第６図及び第７
図は第１の作用モードにおける各構成要素のそれぞれの
位置を示す断面図、第８図、第９図及び第１０図は第２
の作用モードにおける各構成要素の位置を示す断面図、
第１１図、第１２図及び第１３図は第３の作用モードに
おける各構成要素のそれぞれの位置を示す断面図、第１
４図、第１５図及び第１６図は第４の作用モードにおけ
る各構成要素の位置を示す断面図である。 そして、第１７図は、複数の油圧シリンダを有するブル
ドーザの概略図である。 １０・・・制御弁システム、１２．１３・・・制御弁、
４０，１００・・・弁体、４１．４２．１０１．１０２
・・・負荷ポート、５１．１１１・・・流量制御スプー
ル、７０，１３０・・・流路切換用スプール、９０、１
５０・・・ループ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 圧力流体が導入される主取入口及びそれを排出する主排
   出口を有する弁体と；負荷装置への及び該負荷装置から
   の流体の流量を制御するための直列に配設された２以上
   の制御弁であって、入口及び該人口に選択的に連通ずる
   出口を有し、最初の制御弁の入口を上記主取入口に連通
   させると共に、上流側の制御弁の出口と下流側の制御弁
   の入口とを順次連結し、且つ最後の制御弁の出口を上記
   主排出口に連通してなる制御弁と：を含んで構成されて
   なる制御弁システムにおいて、上記各制御弁が、それぞ
   れ 一対の負荷ポートと； 上記負荷ポー１〜のいずれか一方に選択的に連通可能な
   流体回路と； 中立位置、右及び左全開位置並びに該中立位置と全開位
   置との間の中間位置をとり得る流路切換用スプールであ
   って、該全開位置又は中間位置にある時に上記主取入口
   からの流体の全部又は所定量を上記流体回路から上記負
   荷ポートの一方へ送給し同時に上記負荷ポートの他方か
   ら上記主排出口へ同量の流体を排出するようになされた
   流路切換用スプールと； 所定の方向に偏倚するばｔｗを有し、上記入口、上記出
   口及び上記流体回路内の圧力に応答する流量制御スプー
   ルであって、該入口部分における圧力、該出口部分の圧
   力、分流せしめられた流体が配送された上記負荷ポート
   における圧力及び上記ばねの偏倚力の相互作用により、
   該入口からの流体を該流体回路と該出口とに所定の割合
   で分配する上記入口からの流体の全てを上記流体回路に
   配送する第１の位置と、上記流体の全てを上記出口に配
   送する第２の位置の間の任意の位置に移動可能な流量制
   御スプールと；そして、 上記流量制御スプールに設けられ、該流量制御スプール
   が上記第１の位置から第２の位置まで移動する時に上記
   人口から上記出口に流出する流体の量を徐々に増加させ
   るための流量調整用の溝と を含むようになされてなる制御弁システム。