JPS60245809A

JPS60245809A - 合流制御弁

Info

Publication number: JPS60245809A
Application number: JP59101404A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Shinohara; 秀明篠原; Hideomi Watanabe; 渡辺　秀臣
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1984-05-19
Filing date: 1984-05-19
Publication date: 1985-12-05
Also published as: JPH0526961B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、例えば、建設車両等におけるブームシリン
ダやアームシリンダを増速作動させるときに、一対の回
路系統のそれぞれに接続したポンプ吐出油を合流させる
合流制御弁に関する。

（従来の技術）上記建設車両においては、一対の回路系統のそれぞれに
ポンプを接続するとともに、一方の回路系統にはブーム
シリンダを接続し、他方の回路系統にはアームシリンダ
を接続し、これらブームシリンダあるいはアームシリン
ダを作動させるとき、当該シリンダとは反対側の回路系
統のポンプ吐出油を合流させるようにしている。

そして、上記のように合流制御するために、両回路系統
のそれぞれに、３位置４ボートの合流制御弁を接続し、
この合流制御弁を上記シリンダを制御する切換弁とほぼ
同時に切換えるようにしていた。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の場合には、それぞれの回路系統
に、別々な合流制御弁を必要とするために、それだけ高
コストとなるとともに、配管等の構成が複雑になる欠点
があった。

そこで、この点を解決するものとして、本出願人は、特
願昭５８−２２１２１３２号に係る合流回路を出願して
いる。第１図の合流回路は、上記特許出願に係る合流回
路と実質的に同一であって、両回路系統を１つの合流制
御弁Ｖで連係している点が最大の特徴である。

そして、上記出願においては、この合流制御弁■を回路
記号だけで表わしたが、この発明は、当該合流制御弁Ｖ
を具体化するとともに、機能性に、　富んだものにする
ことを目的にする。

（問題点を解決するための手段〕」１記の目的を達成するために、この発明では、−力の
回路系統のポンプに連通ずる第１ポートと他方の回路系
統のポンプに連通ずる第２ポートとを形成した本体に、
ピストンを内装したスプールを設けるとともに、このス
プールの両端に、外部パイロット圧を、直接あるいは間
接に作用させ、しかも、外部パイロット圧に応じて、第
１．２ボートを自由流れのもとで連通させる中立位置と
、この中立位置から一方の位置に切換わっだとき、第２
ポートから第１ポートへの流通のみを許容する位置と、
他方の位置に切換わったとき、絞り抵抗を付与しつつ第
１．２ポートを連通ｙせる位置との、３位置を保持する
構成にしてる。

（本発明の実施例）上記した第１図のパワーショベルについての合流回路に
おける一方の回路系統には、走行モータ１１、パケット
シリンダ１２及びブームシリンダ１３を接続するととも
に、他方の回路系統には、走行モータ１４、旋回モータ
１５及びアームシリンダ１Ｂを接続している。

そして、上記各アクチェータには、切換弁１７〜１９及
び２０〜２２を接続しているが、一方の回路系統の切換
弁１７〜１９はパラレルフィーダ４４を介して可変容量
ポンプＰＩに接続し、他方の回路系統の切換弁２０〜２
２はパラレルフィーダ４５を介して可変容量ポンプＰ２
に接続するとともに、これら各切換弁に対応させたパイ
ロット操作機構２３〜２５及び２６〜２８を設けている
。

そして、これらパイロット操作機構には減圧弁２８．３
０を設け、その操作レバー３１を操作すると、その操作
量に比例したパイロット圧が発生するとともに、このパ
イロット圧に比例して切換弁が切換わるようにしている
。

さらに、各パイロット操作機構と切換弁のパイロット室
とを接続する通路には、シャトル弁３２〜３４．３５〜
３７を接続するとともに、これらシャトル弁を経由した
パイロット圧を、さらにシャトル弁３８．３８．７８及
びシャトル弁４０．４１．８０で選択して、レギュレー
タ４２．４３に導くようにしている。

したがって、可変容量ポンプＰ１．Ｐ２は、このパイロ
ット圧に比例してその吐出量を制御する。

上記のようにした両回路系統のパラレルフィーダ４４及
び４５の最下流を、合流制御弁■を介して接続している
が、この合流制御弁Ｖは、その両端にパイロットプラン
ジャ４６．４７を設けている。そして、一方のパイロッ
トプランジャ４６は、他方のバイロフトプランジャ４７
よりも、その受圧面積を大きくしている。

さらに、上記一方のパイロ・ントプランジャ４６には、
ブームシリンダ１３を」１昇させるときのパイロット圧
が作用し、他方のパイロットプランジャ４７には、シャ
トル弁７８からのパイロット圧が作用するようにしてい
る。

そして、この合流制御弁Ｖは、通常、図示のＸ位置を保
持するが、ブームシリンダ１３を上昇させると、それが
単独操作であろうと、他のアクチェータと同時操作であ
ろうと、両パイロットプランジャ４６．４７にパイロッ
ト圧が作用する。このように両プランジャ４６．４７に
パイロッ）／Ｅが作用すると、その受圧面積差によって
、パイロットプランジャ４６側の作用力が打ち勝つので
、当該流量制御弁ＶはＹ位置を保持する。

また、ブームシリンダ１３以外のアクチェータを作動さ
せるとき、あるいは当該ブームシリンダ１３を下降させ
るときには、そのときのパイロット圧が、他方のパイロ
ットプランジャ４７に作用するので、当該合流制御弁は
Ｚ位置を保持する。

このようにした合流制御弁Ｖは、上記Ｘ位置において、
−上記したパラレルフィーダ４４．４５を、フリーな状
態で連通させ、Ｙ位置においては、チェック弁４８を介
して、上記両フィーダ４４．４５が連通ずるが、このチ
ェック弁４８はフィーダ４５から４４への流通のみを許
容するようにしている。また上記Ｚ位置においては、絞
り４９を介して、両フィーダ４４．４５を連通させる。

しかして、一方の可変容量ポンプＰ１側の回路系統の各
アクチェータを停止させ、他方の可変容量ポンプＰ２側
の回路系統のアクチェータのみを駆動させた場合には、
上記合流制御弁Ｖにパイロット圧が作用しないので、こ
の合流制御弁Ｖは図示のＸ位置を保持する。

したがって、例えば、パイロット操作機構２８を操作し
て、アームシリンダ１６を駆動させるとともに、このア
ームシリンダ１６の速度を速くするために、上記操作機
構２８の操作量を多くしてパイロット圧を高くすれば、
このパイロット圧が低圧リリーフ弁５０を経由して、一
方のポンプＰ１側のレギュレータ４２に作用する。レギ
ュレータ４２にパイロット圧が作用するので、このポン
プＰ、側の回路系統においてパイロット圧が発生してい
なくても、当該ポンプＰ１の吐出量が増大する。

上記の状態で、一方のポンプＰ１の吐出油は、パラレル
フィーダ４４及び合流制御弁Ｖを経由してアームシリン
ダ１６に合流し、それを増速作動させる。

そして、上記の状態から、例えば、バケットシリンダ１
２を駆動するために、パイロット操作機構２４を操作す
ると、そのときのパイロット圧が、合流制御弁Ｖのパイ
ロットプランジャ４７に作用し、この合流制御弁ＶをＺ
位置に切換える。このＺ位置においては、絞り４９が機
能するので、アームシリンダ１６が軽負荷であっても、
圧油がパケットシリンダ１２に確実に供給され、その余
剰流量だけがアームシリンダ１６に合流することになる
。

なお、ブームシリンダ１３を上昇させるときを除き、可
変容量ポンプＰ１に接続した一方の回路系統の複数のア
クチェータを同時操作するか、あるいは、−のアクチェ
ータを単独操作する場合には当該合流制御弁Ｖが上記Ｚ
位置を保持する。

ただし、上記ブームシリンダ！３を上昇させるときは、
上記したように当該合流制御弁ＶがＹ位置に切換わる。

このように合流制御弁ＶがＹ位置に切換わると、チェッ
ク弁４８が機能し、パラレルフィーダ４５から４４への
流通のみが許容される。

つまり、ブームシリンダ１３を上昇させるときは、ブー
ムシリンダ１３の方が、アームシリンダ１６よりも重負
荷になるのが一般的なので、この状態での油の逆流を防
止するために、このチェック弁４日が機能する。ただし
、この実施例では、上記チェック弁４日と並列に固定オ
リフィス８１を設け、ブームシリンダ１３が必要とする
流量以上の流量を他方の回路系統に流し、ブームシリン
ダ１３のインチング特性を向上させるとともに、しかも
起動時のショックを少なくするようにしている。

なお、ブームシリンダ１３の上げ速度を速くするために
、そのパイロット圧を高くすれば、たとえ他方の回路系
統のアクチェータを作動させていないときでも、当該他
方のポンプＰ２は、合流に必要な吐出量を吐出する。つ
まり、ブームシリンダを駆動させるための切換弁１９に
作用するパイロット圧が、低圧リリーフ弁５１の設定圧
よりも高くなれば、その圧力がレギュレータ４３に作用
し、当該ポンプＰ２の吐出量を増大させる。

したがって、この状態での他方のポンプＰ２の吐出油は
、パラレルフィーダ４５及び合流弁Ｖのチェック弁４８
を経由してブームシリンダ１３に流入する。

第１図中符号８２．８３は、逆流防止用のチェック弁で
ある。

上記のようにした合流制御弁Ｖの具体的な構成は、８２
図〜第６図に示すとおりである。

この第２図〜第６図に示した合流制御弁Ｖは、その本体
ａにスプール孔５２を形成し、このスプール孔５２の両
側をプラグ５３．５４でふさぐとともに。

これらプラグ５３．５４にはパイロット導入孔５５．５
６を形成し、このパイロット導入孔５５．５６に前記バ
イロットプランジャ４６．４７を摺動自在に挿入してい
る。そして、上記一方のパイロットプランジャ４Ｂの直
径を、他方のパイロットプランジャ４７の直径より大き
くしている。

上記スプール孔５２の内周には、環状溝５７．５８を形
成するとともに、この環状溝５７は第１ポート５９を介
して、前記一方の回路系統のパラレルフィーダ４４の最
下流に接続し、環状溝５８は第２ポート６゜を介して他
方の回路系統のパラレルフィーダ４５の最下流に接続し
ている。さらに、七記両環状溝５７、５８間を、第１ラ
ンド部６１とするとともに、環状溝５７の外側を第２ラ
ンド部ｅ２としている。

このようにしたスプール孔５２には、スプールＳを摺動
自在に内装しているが、このスプールＳは、その一端を
底部６３とした筒状にするとともに、上記底部６３とは
反対側にプラグ６４をら合している。そして、上記底部
６３には前記一方のパイロットプランジャ４６を作用さ
せ、プラグ６４には他方のパイロットプランジャ４７を
作用させている。

さらに、上記スプールＳには、開口径を十分に犬きくし
た第１〜４連通孔６５〜６８を形成するとともに、上記
第１連通孔の外方に第１小孔６９を形成し、第４連通孔
６８の外方に第２．３小孔７０．７１を形成している。

このようにしたスプールＳは、スプリング７２の作用で
、通常は、第２図に示した位置を保持するが、この位置
においては、第１小孔６９及び第１．２連通孔６５．６
６が環状溝５７に開口し、第３連通孔６７及び第２．３
小孔７０．７１のそれぞれが環状溝５８に開口する一方
、第４連通孔６８か第１ランド部６１で閉じられる。

さらに、このスプールＳの中空部７３には、面外側部分
に第１ランド部７４と第２ランド部７５とを形成したピ
ストンｂを内装しているが、このピストンｂの一端と前
記スプールＳの底部６３との間にスプリング７６を介在
させ、通常は、スプリング７６の作用でピストンｂが第
２図に示した位置を保持する。

ビスＩ・ンｂが上記第２図に示した位置を保持している
どきは、第１ランド部７４で上記第１連通孔６５を閉じ
る一方、第２ランド部７５は」二記第１．２小孔７０．
７１の間に位置し、それら両車孔を開いた状態に維持す
る。

しかして、両パイロットプランジャ４８．４７にパイロ
ット圧が作用しない場合には１　スプールＳが」−記第
２図に示す状態、すなわち当該合流制御弁Ｖが前記Ｘ位
置を保持する。そして、この状態で、上記第１ボート５
８には一方の回路系統の可変容量ポンプＰ、の吐出圧が
作用し、第２ポート６０には他方の回路系統の可変容量
ポンプＰ２の吐出圧が作用するが、−力の可変容量ポン
プＰ】の吐出圧が、他方の可変容量ポンプＰ２の吐出圧
より高いときには、次のようになる。

すなわち、一方の回路系統の可変容量ポンプＰ、の吐出
圧が、第１小孔６８を経由して、スプリング７Ｇ側のピ
ストンｂの端面に作用する。また、他方の回路系統の可
変容量ポンプＰ２の吐出圧が、第３小汎７１を経由して
、プラグ６４側のピストンｂの端面に作用する。

そして、上記したようにスプリング７６側の圧力が高い
ので、当該ピストンｂは、その一端をプラグ６４に当接
させた状態にする。

したがって、第１ポート５８は、第２連通孔６６、中空
部７３及び第３連通孔ε７を経由して＄２ボート６０に
連通ずるが、これら連通孔６６．６７が十分に大きいの
で、第１ボート５９から第２ボート６０の流れは、フリ
ーとなる。つまり、この状態で、パイロット操作機構２
２を操作すれば、一方の回路系統の可変容量ポンプＰ１
の吐出油が、この合流制御弁Ｖを経由して、アームシリ
ンダ１６に合流することになる。

また、ブームシリンダ１３を上昇させるためにパイロッ
ト操作機構２５を操作すると、そのときのパイロット圧
が両方のパイロットプランジャ４６．４７に作用するが
、両者の受圧面積差で、スプールＳがスプリング７２に
抗して右方向に移動し、第４図及び第５図に示すＹ位置
を保持する。

つまり、パイロットプランジャ４Ｂにパイロット圧が作
用するとスプールＳが上記のように右方向に移動する。

また、このとき、第２ポート６０側の圧力が上昇して、
両ポート６０．５８の差圧が、スプリング７６のばね力
より大きくなると、ピストンｂが左方向に移動し、第４
図に示す状態になる。

この第４図の状態では、第１連通孔６５が環状溝５７に
開口し、第４連通孔６８が環状溝５８に開口するので１
両ボー）５９．ｆｉＯが大径な連通孔を介して連通し、
第２ボート６０から第１ボート５９への流れはフリーな
状態になる。

換言すれば、ブームシリンダ１３を上昇させるとき、他
方の回路系統の可変容量ポンプＰ２の吐出油が、この合
流制御弁■を経由してブームシリンダＩ３に供給され、
一方の回路系統の可変容量ポンプＰ、の吐出油と合流す
る。

逆に、第１ポート５９側の圧力が、第２ポート６０側と
等しいか、あるいはそれより高くなると、ピストンｂが
第５図に示すように右方向に移動する。このようにピス
トンｂが右方向に移動すると、ピストンｂの第１ランド
部７４によって、ｉｔ連通孔６５が閉じられるので、第
１ボート５８から第２ボート６０への流通が遮断される
。

したがって、ブームシリンダ１３を上昇させているとき
、他方の回路系統の軽負荷のアクチェータを作動させた
としても、このブーシリンダ１３側の圧油が、上記軽負
荷のアクチェータに流れることがなくなる。ただし、固
定オリフィス８１を介して、第１ポート５８と第２ボー
ト６０とが連通ずるので、ブームシリンダ１３が必要と
する以上の流量を他方の回路系統に流すことかできる。

なお、上記のようにブームシリンダ１３を上昇させると
同時に、この一方の回路系統の他のアクチェータを作動
させると、シャトル弁３９を経由したパイロット圧が他
方のパイロットプランジャ４７にも作用するが、一方の
パイロットプランジャ４６の受圧面積が、他方のパイロ
ットプランジャ４７の受圧面積よりも大きいので、スプ
ールＳは」二記第４．５図の状態を維持する。

一方、ブームシリンダ１３を上昇させる行程を除いて、
一方の回路系統のいずれかのアクチェータを作動させる
と、そのときのパイロット圧がシャトル弁３９を経由し
て他方のパイロットプラジヤ４７に作用するので、スプ
ールＳは左方向に移動し、第６図に示すＺ位置に保持さ
れる。

そして、上記のようにスプールＳの移動過程では、スプ
ールＳに形成の第３連通孔６７が、本体ａに形成の第１
ランド部６１によって、徐々に閉じられるので、この第
３連通孔６７が、ちょうど可変絞りとして機能すること
になる。そして、スプールＳが最大にストロークしたと
きは、上記第３連通孔８７が完全に閉じた状態になる。

このように第３連通孔６７が完全に閉じた状態では、第
２ボート６０と第１ボート５９とが、環状溝５７→第４
連通孔６８→中空部７３→第２小孔７０→環状溝５８を
経由して連通ずる。したがって、上記第２小孔７０が第
１図における絞り４８として機能する。

また、上記のようにスプールＳが左方向に移動する過程
で、第１小孔６９が第２ランド部６２で閉じるので、ス
プリング７８側の油がロック状態になる。したがって、
第１．２ポート５９．６０のいずれのポートの圧力が高
くなってもピストンｂが移動せず、この切換位置Ｚでは
、常に、第２小孔７０による絞り流れとすることができ
る。

なお、上記のロック状態で、スプリング７６例の油が漏
れると、ピストンｂが移動するが、このピストンｂの移
動を阻止するためには、第７図に示すようにすればよい
。すなわち、ピストンｂのスプリング７６側と上記プラ
グ６４側とを、当該ピストンｂに形成した通油孔７７で
連通させる。このように両者を連通させれば、このピス
トンｂの両端面に作用する圧力が等しくなるので、当該
ピストンｂはスプリング７６の作用でプラグ６４側に押
し付けられたまま移動しなくなる。ただし、この場合に
、当該通油路７７による流れを無視できる程度に少なく
するためには、オリフィス７８を設【士なければならな
い。

なお、上記実施例では、スプールの両端にパイロットプ
ランジャを作用させたが、当該スプール両端にパイロッ
ト圧を直接作用させる等、任意の手段を採用してもよい
。

（本発明の効果）この発明は、上記のように構成したので、当該合流制御
弁を１つ備えるだけで、両回路系統のポンプ吐出油を合
流させることがきる。

しかも、その切換位置に応じて、その合流目的を如何な
く発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図はこの発
明の合流制御弁を接続した状態の回路図、第２図はスプ
ール上半分を第３図Ｉ−１断面にし、下半分をｎ−ｍ線
断面にした断面図、第３図はスプールの正面図、第４図
〜第６図は上記第２図と断面位置を同じくした各切換位
置における断面図、第７図は他の実施例の断面図である
。Ｐｌ、Ｐ２・・・可変容量ポンプ、ａ・・・本体、Ｓ・
・・スプール、ｂ・・・ピストン。代理人弁理士　嶋　宣之

Claims

【特許請求の範囲】

一方の回路系統のポンプに連通ずる第１ボートと他方の
回路系統のポンプに連通ずる第２ポートとを形成した本
体に、ピストンを内装したスプールを設けるとともに、
このスプールの両端に、外部パイロット圧を、直接ある
いは間接に作用させ、しかも、外部パイロット圧に応じ
で、第１．２ボートを自由流れのもとて連通させる中立
位置と、この中立位置からパイロット圧の作用で、一方
の位置に切換わったとき、第２ボートから第１ポートへ
の流通のみを許容する位置と、他方の位置に切換わった
とき、絞り抵抗を付学しつつ第１．２ポートを連通させ
る位置との、３位置を保持したことを特徴とする合流制
御弁。