JPS6037403A - アクチュエータの油圧回路 - 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】 本発明はパワーショベル、油圧クレーン、建設機械、荷
投機械等の油圧機器に適用する油圧回路の改良に関する
ものである。

メータイン弁とメータアウト弁とを使用した油圧機器の
油圧回路は従来公知（必要ならば特開昭５５−１４９０
２号公報を参照されたい）であるが、同油圧回路では、
第１図ｆＡｌ　（Ｂｌに示したように弁の開口面積特性
か負荷重作動条件で決められており、正荷重時には、油
圧機器（アクチュエータ）戻り側の背圧が大きくて、こ
れがエネルギーロスになるという問題があった。

本発明は前記の問題点に対処するもので、パイロット圧
により開方向に動かされてポンプからの圧油を油圧機器
の一端側へ供給する第１のメータイン弁と、パイロット
圧により開方向に動かされて上記ポンプからの圧油な上
記油圧機器の他端側へ供給する第２のメータイン弁と、
上記第１のメータイン弁の開方向への作動時に開方向へ
動がされて上記油圧機器の他端側の油をタンクへ排出す
る第２のメータアウト弁と、上記第２カメ−タイン弁の
開方向への作動時に開方向へ動かされて上記油圧機器の
一端側の油をタンクへ排出する第１のメータアウト弁と
を具え、前記第１、第２のメータアウト弁をバイパスす
る各バイパス油路に第１、第２の再生チェック弁を設け
るとともに、正荷重作動時に同第２の再生チェック弁を
解除する解除機構を同再生チェック弁に設けたことを特
徴とする油圧機器の油圧回路に係り、その目的とする処
は、正負荷動作動時の油圧機器戻り側の背圧をなくすこ
とができて、エネルギーロスを解消できる改良された油
圧機器の油圧回路を供する点にある。

次に本発明の油圧機器の油圧回路を第２図ＣＡＨＢ＋及
び第３．４．５図に示す一実施例により説明すると本発
明は第２図（Ａｌ　（Ｂ＋に示すようにメータアウト側
にそれをパイ・セスするバイパス油路にメイーξス機構
（α）を設けた点にある。これを第３．４．５図により
具体的に説明すると、可変吐出量ポンプ（１）とアクチ
ュエータ（２）との間に本発明の油圧回路（３）を配置
する。一方、ペイロットポンプ（６）と油圧回路（３）
との間にリモー１−コントロールバルブ（５）を配置す
る。

可変吐出ｈ１ポンプ（１）からの吐出油は、油圧回路（
３）のＰボートに専か才１、メータインスプール（８α
）（８ｈ）ノまわりの油室（１３ａ、）（１，３ｈ）に
至る。メータインスプール（８α）（８ｈ）のまわりの
もうひとつの油室（１４α）（１４／））は、油室（１
３α）（１３ｈ）に対し中立時には遮断されているが、
メータインスプール（８α）（８Ａ）が」１方へストロ
ークすると、メータイｙｘ　ｉ−ル（８ａ）（８ｈ）に
設けたメータリング用ノツチ（１６つ（１６ｈ）を介し
て連通ずるように形成されている。油室（１４ａ）の油
は、負荷保持チェック弁（１９α）を押し開いて、メー
タアウトスプール（２１α）の周囲を通って通路（２５
ａ）に至り、油圧回路（３）のＡボートを経由してアク
チュエータ（２）のロンド側油室Ｃ１５１に至る。油室
（１４ｈ）の油は、ｆＩ荷保持チェック弁（１９りを押
し開いて、メータアウトスプール（２Ｌ６）の周囲を通
って通路（２５ｈ）に至り油圧回路（３）のＢボートを
経由してアクチュエータ（２）のヘッド側油室６４１に
至る。通路（２５α）は、通路（ハ）に対して中立時に
はシート（２６α）で遮断されているが、メータアウト
スプール（２１α）が上方へストロークすると、ストロ
ーク惜に応じて連通ずるように形成されている。通路（
２５Ａ）は、通路＠に対して中立時にはシー）　（２６
Ｍ）で遮断されているが、メータアウトスプール（２１
Ａ）が上方へストロークすると、ストローク量に応じて
連通するように形成されている。通路例の油は、油圧回
路（３）の’Ｉｔ”−）に至り、オリフィス付背圧弁５
５１を経由してタンクに至る。他方、通路（至）の油は
、再生チェック弁（３６α）を押し開いて、通路（２５
α）に連通ずるとともに＋Ｔｊ生チェック弁（３６Ａ）
を押し開いて、通路（２５ｈ）に連通ずる、 負荷保持チェック弁（１９α）（１９ｂ）再生チェック
弁（３６ｚ）（ａ６ｂ）の各スプリング（２ｏａ）　（
２ｏｈ）　（３７１Ｚ）（３７ｂ）は、各パルプのクラ
ッキング圧力が最小になるように構成されている。リモ
ートコントロール・ζルプ（５）の二次圧は、油圧回路
（３）のＲＡ　ホー　）とＲＢボートとに接続している
。リモートコントロールパルプ（５１のレノｆ−をＡ方
向へストロ−フサせると、ストローク旬に応じた二次圧
がＲＡポート側に立ち、Ｂ方向にストロークさせると、
ストローク量に厄じた二次圧がＲＢポート側に立つよう
に構成されている。ＲＡボート及びＲＢポートの二次圧
は、メータインスプール（８ａ）または（８ｈ）のばね
室（１２α）または（１２Ａ）へ導かれ、この圧力がメ
ータインスプール（８α）または（８ｂ）の下端に作用
し、メータインスプール（８α）または（８ｈ）とメー
タアウトスプー＃　（２１（Ｚ）　（２１ｂ’）を対抗
するスプリング（１０α）（ｌｌａ）及び（２２ｂ）ま
たは（１ｏｂＸ１１Ａ）及び（２２α）の合計対抗力と
釣り合う位置まで上方へストロークさせるように構成さ
れている。またメータアウトスプール（２１α）（２１
ｂ）の中には、オリフィス（５４α）（５４Ａ）をもっ
たチェック弁（２３σ）（２３ｈ）が弱イスプリンク（
２４ａ）（２４ｈ）とともに内蔵され、通路（２５α）
（２５ｂ）から油室（５６α）（５６ｈ）へ流れる流量
を制限するとともに油室（５６α）（５６ｈ）から通路
（２５α）（２５Ａ）へは低い差圧で流れを許容するよ
うになっている。また／ξイロットリリーフ弁（２（Ｉ
ｚ）（２９Ａ）ハ、油室（５６１２）（５６ｂ）の油圧
によりスプリング（３０σ）（３０ｈ）の対抗力と釣り
合う位置まで開口する。ばね室（５７α）と（５８α）
は１通路（２７ｆｆ）を介して、またばね室（５７ｈ）
と（５８ｈ）は通路（２７Ａ）を介して、それぞれ通路
翰に連通している。油室（１４ａＬ）と（１４ｂ）の圧
力のいずれか高い方がシャトル弁（４４１により検出さ
れ、これが油圧回路（３）のｂｙｔｅ−トヘ導かれる。

可変吐出量ポンプ（１）の吐出量制御弁（４）は、吐出
圧（Ｐボート圧）と負荷圧（Ｌポート圧）の差圧が常に
一定値になるように可変吐出量ポンプ（１）の吐出量を
制御する、メータインスプール（８α）（８ｂ）の上部
油室（１５α）（１５ｈ）は、チェック弁（５０α）（
５０Ａ）を介してＲＡポートとＲＢｙＩ′？−トへ連通
している。またメータインスプール（８α）　（８ｈ’
）の押上制御力の抵抗に支障のないようにスプリング（
５１α）　（５１Ａ）の抗力は充分小さく、また通路側
の背圧を受けるメータインスプール先端部の直径（１８
α）（１８ｈ）は充分小さく構成されている。通路（２
槌は、オリフィス（６０ｃＬ）（６０Ａ）を介して油室
（１５α）（１５ｂ）に連通している。なお負荷圧感知
形リリーフ弁關は可変吐出量ポンプ（１）の吐出ライン
からの油を逃がずように構成されている。負荷圧感知ｒ
Ｖ　＋）　＋）−フ弁Ｇ：９は、吐出圧（Ｐポート圧）
と負荷圧（Ｌ７（ｆ−）圧）のｈ圧が常に吐出量制御弁
（４）の制御差圧設定値よりも僅かに高い一定値になる
ように設定されている。ｌ〔お油室（１４α）の油上は
、背圧解除ピストンｃ３１）の下端油室−へ導かれてい
る。

次に前記油圧機器の油圧回路の作用を説明する。

まず、第３図に示すようにリモートコントロールバルブ
（５）が中立状態にあるときの作用を説明する。

油室（１４α）（１４ｂ）の圧力は孔（１７α）（１１
）を介してＲＡポート、ＲＢボートに抜けているので、
Ｌポート圧が低圧とｔ「す、吐出量制御弁（４）が働い
て可変吐出量ポンプ（１）の吐出量が最小に保たれ、リ
リーフ弁６３１により最小吐出圧でリリーフする。この
リリーフ流畦はオリフィス付背圧弁５つを流れるので、
通路シｌに僅かに背圧が発生し、これが通路（支）より
オリフィス（６０α）（６０ｈ）を経由してＨＡ−Ｎ−
ト、ＲＢｙ＋”−）へ僅かの流れを許容する。この流れ
作用により、タンク（力の暖かい油が油圧回路（３）の
内部を循環して本体を暖めるので５本体とスプールの熱
膨張量によるロック現象（熱ショック）が防止される。

静止中のアクチュエータ（２）がパイロットリリーフ弁
（２９ａ）（２９Ａ）の設定圧をこえる外力で強制的に
作動させられたときは、パイロットリリーフ弁（２９α
）（２９ｂ）から逃げた油の補充をするため、オリフィ
ス付背圧弁（ト）よりタンク（７）の油が再生チェック
弁（３６α）または（３６Ａ、）を経由してアクチュエ
ータ（２）へ吸い入まれる。次に第４図に示すように下
方に負荷がかかったアクチュエータ（２）を上方に作動
させる場合（正荷重作動）について説明する。

リモートコントロールバルブ（５）のレバーをＡ方向へ
一定音ストロークさせると、油室（１２ｃＬ）に二次圧
が発生し、メータインスプール（８ｃＬ）とメータアウ
トスプール（２１ｈ）を同時に上方へ一定音ストローク
させる。可変吐出量ポツプ（１）からの吐出油は、Ａボ
ートを経由して油室□□□へ供給されて、アクチュエー
タ（２）の負荷は上方へ作動する。油室（２）より排出
された油は、Ｂボートを経由し、メータアウトスプール
（２１ｈ）のシート部（２６Ａ）の開口部を通って通路
側に至り、さらにタンクへ戻る。このとぎ、油室（１４
α）には、アクチュエータ（２）の負荷にみあう高圧が
発生するので、背圧解除ピストンｃｌυを上方にストロ
ークさせ、再生チェック弁（３６Ｍ）を全開にして１通
路（２５Ａ）に背圧を発生させないようにする。可変吐
出量ポンプ（１１の吐出１）は、メータリング用ノツチ
（１６α）の前後（１３σ）（１４α）の差圧が一定に
なるように吐出量制御弁（４）により調整される、アク
チュエータ（２）がストロークエンドに行き結まった場
合、及び通路（２５α）に許容値以上の高圧が発生した
場合等には、−々イロットリリーフ弁（２９α）が開い
て、油室（５６α）の圧力が低下し、メータアウトスプ
ール（２１（Ｚ）が上方へストロークして、リリーフ弁
として機能し、通路（２５α）に許容値以上の圧力を発
生させないようにする。通路（２５Ａ）に許容値以上の
高圧が発生した場合は、同様にパイロン）　＋１１Ｊ−
フ弁（２９ｈ）が作動する。なおメータインスプール（
８ａ）または（８ｈ）が上方へストロークすることによ
り排出される（１５α）または（１５Ａ）の油は（５０
ｈ）または（５０α）よりＲＢｙ］′？−）ＲＡポート
側へもどされる。

またメータアウトスプール（２１ｃＬ）または（２１ｈ
＃Ｚ上方へストロークすることにより排出される油室（
５６α）または（５６Ａ）の油はチェック弁（２３α）
または（２３ｂ）により通路（２５α）及び（２５Ａ）
側へもどされる。次に第５図に示すように下方に負荷が
掛ったアクチュエータ（２）を下方へ作動させる場合（
負荷重作動）について説明する。リモートコントロール
バルブ（５）のレノ２−をＢ方向へストロークさせると
、油室（１２Ａ）に二次圧が発生し、メータインノー１
−ル（８ｈ）とメータアウトスプール（２１α）を同時
にストロークさせる。油室（ハ）からの排出油はシート
（２６α）の開口部より通路（ハ）に至る。通路（ハ）
の圧力は、オリフィス付背圧弁６最により背圧が確保さ
れているため、再生チェック弁（３６ｂ）を押し開いて
、通路（至）よりも圧力の低い通路（２５Ａ）へ流れ込
む。即ち、油室０９からの戻り油が再生されて再び油室
（財）に至ることが可能になる。油室（財）には可変吐
出Ｍ１ポンプ（１）からの吐出油も供給されるがこの晴
はメークリングスリット（１６ｈ）により制限を受ける
。しかし前述の戻り油が再生されるので油室ｃ３４）の
圧力は負圧にならず、キャビテーションの発生が防止さ
れる。

本発明の油圧機器の油圧回路は前記のように構成されて
おり、正負荷作動時の油圧機器（アクチュエータ（２）
）戻り側の背圧をなくすことができてエネルギーロスを
解消できる効果がある。

以」二本発明を実施例について説明したが、勿論本発明
はこの。しうな実施例にだけ局限されるものではなく５
本発明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を
施しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａｌは従来の油圧機器の油圧回路の概略を示す
説明図、第１図（Ｂｌはそのスゾール開口面積とレバー
開度との関係を示す説明図、第２図（Ａ１は本発明に係
る油圧機器の油圧回路の一実施例の概略を示す説明図、
第２図（ＢＩはそのスプール開口面積レバー開度との関
係を示す説明図、第６図は同油圧回路の詳細を示す油圧
回路図、第４図は同油圧回路の油圧機器負荷重作動時の
状態説明図、第５図は同油圧回路の油圧機器負荷重作動
時の状態説明図である。 （１：・・・ポンプ、（２）・・・油圧機器、（３）・
・・油圧回路、（７）・・・タンク、（８α）・・・第
１のメータイン弁、（８ｈ）・・・第２のメータイン弁
、（２１１Ｚ）・・・第１のメータアウト弁、（２１ｈ
）・・・第２のメータアウト弁、Ｇ１）・・・解除機構
、（３６α）　（３６ｂ）・・・再生チェック弁復代理
人　弁理士　岡　本　鵞　文 外６名 屯１区（Ｅ３） レノＶ−開度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パイロット圧により開方向に動かされてポンプからの圧
   油を油圧機器の一端側へ供給する第１のメータイン弁と
   、パイロット圧により開方向に動かされて上記ポンプか
   らの圧油を上記油圧機器の他端側へ供給する第２のメー
   タイン弁と、上記第１のメークイン弁の開方向への作動
   時に開方向へ動かされて上記油圧機器の他端側の油をタ
   ンクへ排出する第２のメータアウト弁と、上記第２のメ
   ータイン弁の開方向への作動時に開方向へ動かされて上
   記油圧機器の一端側の油をタンクへ排出する第１のメー
   タアウト弁とを具え、前記第１、第２のメータアウト弁
   をバイパスする各バイパス油路に第１、第２の再生チェ
   ック弁を設けるとともに、正荷重作動時に同第２の再生
   チェック弁を解除する解除機構を同再生チェック弁に設
   けたことを特徴とする油圧機器の油圧回路。