JPS6213805A - 液圧装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は液圧装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の液圧装置の一例を第９図に示すが、この液圧装置
は、ポンプライン５１に介設された圧力補償弁５２と、
この圧力補償弁５２の後位に並列に接続された２つの流
量方向制御弁５３．５４とを有している。これら流量方
向制御弁５３．５４は同じ構造のものであって、スプー
ル摺動室５５内にスプール５６を摺動自在に配置すると
共に、このスプール摺動室５５の内壁とスプール５６の
ランド端部との間に可変オリフィスを形成し、可変オリ
フィスの開度を調整することによって、図示しないアク
チュエータへの流体の供給を制御する作用をなすもので
ある。上記各流量方向制御弁５３．５４には、上記可変
オリフィスの後位の流体圧力を検出するための負荷圧力
検出ポートｄが形成されており、このポートｄによって
検出された流体圧力が、シャトル弁（図示せず）によっ
て選択されると共に、選択された最大圧力が上記圧力補
償弁５２のバネ室５８へと導かれている。一方上記圧力
補償弁５２のパイロット室５９にはポンプライン５１の
流体圧力が導かれ、上記バネ室５８の圧力と相対向して
いる。すなわちこの圧力補償弁５２によって、上記流量
方向制御弁５３．５４の内の最大の負荷圧力を有する流
量方向制御弁の可変オリフィスの前後の差圧が、上記圧
力補償弁５２のバネ６３の力に相当する流体圧力になる
ように維持し、上記流量方向制御弁の圧力補償を行うよ
うなされている訳である。また各流量方向制御弁５３．
５４には、そのスプール５６が可変オリフィスを閉じた
中立位置に存する際に、上記負荷圧力検出ポー１−ｄを
タンクへと連通させるためのベント通路６０が設けられ
ているが、このベント通路６０は、上記流量方向制御弁
５３．５４の本体内に穿設された通路６１と、上記スプ
ール５６の外周部に形成された溝６２とによって構成さ
れている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記しだ液圧装置において、流量方向制御弁か
らアクチュエータに供給される流体の最大流量を増加し
ようとする場合、上記可変オリフィスの最大開口面積を
増加することが考えられる訳であるが、このようにする
と上記スプール５６の摺動距離や直径を大きくしなけれ
ばならず、そのため装置が大形化するという欠点が生じ
る。

そこで上記バネ６３のバネ力を大きくして、可変オリフ
ィスの前後の差圧を大きくすることが考えられる訳であ
るが、上記流量方向制御弁が中立位置に存するときに上
記圧力補償弁５２からタンクへとアンロードされる流体
圧力が、上記バネ６３のバネ力に相当する流体圧力とな
ることから、この場合には中立アンロード圧力が上昇し
、動力損失を招くという欠点が生じることになる。

この発明は上記した欠点を解決するためになされたもの
であって、その目的は、上記のような装置の大形化や中
立アンロード圧力の上昇を招くことなく、最大流量を増
加することのできる液圧装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の液圧装置においては、ポンプライン２
に圧力補償弁３の１次側を接続し、この圧力補償弁３の
常閉の２次ポートをアンロードライン５を介してタンク
通路へと連通させると共に余剰流体をタンク通路へと開
放することによりポンプライン２の流体圧力を制御する
一方、上記ポンプライン２における圧力補償弁３の後位
の位置に流量制御弁４を介設し、上記流量制御弁４はス
プール摺動室６内にスプール７を摺動自在に配置し、こ
の摺動室６の内壁とスプール７のランド端部との間に可
変オリフィス８を設けると共に、この可変オリフィス８
の前位の流体圧力が作用する第１圧力ポート１１と、可
変オリフィス８後位の流体圧力が作用する第２圧カポ−
）１０とをそれぞれ設け、上記両正カボート１１．１０
をライン１３を介して連通させると共に、このライン１
３をさらに上記圧力補償弁３のバネ室１４に接続し、一
方上記圧力補償弁３のバイロフト室１８には上記ポンプ
ライン２の流体圧力を導いて相対向させ、また上記流量
制御弁４のスプール７が可変オリフィス８を閉じた中立
位置時に上記ライン１３をタンク通路へと開放するため
のベント通路１５を設けである。

（作用） 上記した液圧装置において、流量制御弁４が切換位置に
存する場合、第１圧力ボート１１からライン１３を経由
して第２圧力ポート１０へと至る流路が形成されること
になる。このときライン１３から圧力補償弁３のバネ室
１４へと導かれる流体圧力は、可変オリフィス８の後位
の流体圧力よりも、上記第２圧力ポート１０での絞り抵
抗に起因する圧力だけ高くなることになる。そして上記
圧力補償弁３は、ポンプライン２の可変オリフィス８の
前位を、上記バネ室１４の流体圧力よりもさらにバネ２
０の力に相当する流体圧力だけ高い圧力に維持しようと
するので、可変オリフィス８の前後の差圧は従来よりも
大きくなり、そのため可変オリフィス８での最大流量は
増加することになる。

また上記流量制御弁４が中立位置に存する場合、上記ラ
イン１３はベント通路１５を経由してタンク通路へと開
放されるので、アンロードライン５からタンク通路へと
アンロードされる流体の圧力は、上記圧力補償弁３のバ
ネ２０の力に相当する流体圧力に維持されることとなる
。

（実施例） 次にこの発明の液圧装置の具体的な実施例について図面
を参照しつつ詳細に説明する。

まず第１図に第１実施例を示すが、図において、１は装
置本体を示しており、この本体１内にポンプライン２が
穿設されている。このポンプライン２には圧力補償弁３
が接続されると共に、さらにその後位の位置に流量方向
制御弁４が接続されている。上記圧力補償弁３は、図の
場合には、スプール２１の移動によって余剰流体をアン
ロードライン５へとバイパスすることによって、ポンプ
ライン２の流体を制御する形式のバイパス形圧力補償弁
３が用いられている。上記流量方向制御弁４は、流量制
御弁と方向制御弁との機能を兼ね備えるものであって、
スプール摺動室６と、この摺動室６内に摺動自在に配置
されたスプール７とを有し、スプール摺動室６の内壁と
スプール７のランド端部との間に可変オリフィス８　（
第２図）を形成し、この可変オリフィス８の開度を調整
することによって、ポートＡ、Ｂからアクチュエータ（
図示せず）へと供給される流体を制御するような構造を
有している。そして、第１図のように、上記流量方向制
御弁４には、３個の圧力検出ポート１０．１１．１２が
穿設され、これら各圧力検出ボー）１０．１１．１２は
、ライン１３を介して互いに連通ずると共に、このライ
ン１３はさらに上記バイパス形圧力補償弁３のバネ室１
４へと接続されている。これら各圧力検出ポート１０．
１１．１２は、はぼ同程度の開口面積を有するものであ
って、上記流量方向制御弁４が第２図に示すような切換
位置に存する際に、上記圧力検出ボート１１が可変オリ
フィス８の前位の流体圧力が作用する第１圧力ボートと
して機能し、また上記圧力検出ボート１０が可変オリフ
ィス８の後位の流体圧力が作用する第２圧力ポートとし
て機能するよう配置されている。一方上記流量方向制御
弁４が、第２図とは逆の切換位置に存する際には、上記
圧力検出ポート１０が可変オリフィス前位の流体圧力の
作用する第１圧力ボートとして機能し、また圧力検出ポ
ート１２が可変オリフィス後位の流体圧力の作用する第
２圧力ポートとして機能することになるのである。そし
て上記流量方向制御弁４が第１図のように中立位置に存
する際には、上記圧力検出ボート１０は、スプール７の
ランド端部に設けた溝１５を介してタンクライン１６へ
と連通し、また上記圧力検出ポート１２もスプール７の
ランド端部に設けた溝１７を介して上記タンクライン１
６へと連通ずることとなる。一方上記バイパス形圧力補
償弁３においては、そのパイロット室１８内にパイロッ
トライン１９を介して上記ポンプライン２の流体圧力が
導かれており、この流体圧力が、上記バネ室１４のバネ
２０の力及び該バネ室１４内の流体圧力と相対向してい
る。

次ぎに上記液圧装置の作動状態について説明する。まず
流量方向制御弁が第１図のような中立位置に存する場合
、上記のように圧力検出ポート１０．１２がタンクライ
ン１６へと開放されているので、バイパス形圧力補償弁
３のバネ室１４もライン１３を経由してタンクライン１
６へと開放されることになる。このようにバネ室１４に
おいてバネ２０の力だけが作用する結果、ポンプライン
２の流体は、上記バネ力に相当する流体圧力でもってア
ンロードライン５からアンロードすることになる。一方
上記流量方向制御弁４が第２図に示すような切換位置に
存する場合、圧力検出ボート１１は、上記のように第１
圧力ボートとなって、このボート１１に可変オリフィス
８の前位の流体圧力が作用し、また圧力検出ボート１０
は第２圧力ポートとなって、このボート１０に可変オＩ
Ｊ　フイス８の後位の流体圧力が作用することになる。

そして上゛記両ポート１０．１１がライン１３によって
連通ずると共に、このライン１３がバイパス形圧力補償
弁３のバネ室１４に接続されているので、結局、上記流
量方向制御弁４の切換位置時には第３図に示すような回
路が構成されることになる。同図における２２及び２３
は、絞りであるが、この絞り２２．２３は圧力検出ポー
ト１０．１１の開口断面積によって定められるものであ
って、両者は略同程度の絞り抵抗を有するものである。

いま可変オリフィス８の後位の流体圧力をＰ、上記可変
オリフィス８の前後における差圧を２Ｐ１、上記バイパ
ス形圧力補償弁３のバネ２０の力に相当する流体圧力を
Ｐｓとすると、上記可変オリフィス８に並列に配置され
た各絞り２２．２３の前後においてはそれぞれＰｌずつ
の差圧が発生することとなる。そうすると上記ライン１
３を介してバイパス形圧力補償弁３のバネ室１４には、
（Ｐ＋Ｐ１）の流体圧力が導かれることになる。そして
上記圧力補償弁３は、可変オリフィス８の前位のポンプ
ライン２内の流体圧力を、さらに上記よりもバネ２０の
力に相当する流体圧力Ｐｓだけ高い圧力、すなわち（Ｐ
＋Ｐ１＋Ｐｓ）に維持しようとするのであるから、可変
オリフィス８の前位の位置においては、 Ｐ　＋Ｐ１　＋Ｐｓ＝　Ｐ　＋　２　ＰＬが成立するこ
とになる。

そして上式からＰ１＝Ｐｓ、つまり各絞り２２．２３の
前後には、それぞれ圧力補償弁３のバネ力に相当する流
体圧力Ｐｓに等しい差圧が発生し、また可変オリフィス
８の前後は上記バネ力に相当する流体圧力Ｐｓの２倍の
差圧に維持されることが明らかとなる。そして上記のよ
うに可変オリフィス８の前後の差圧が高くなることによ
り、この可変オリフィス８を通って流れる最大流量も約
４０％程度増大することとなる。また上記流量方向制御
弁４が上記とは逆の切換位置に存する場合には、上記圧
力検出ポート１０が第１圧力ボートとなり、また圧力検
出ポート１２が第２圧力ボートとなって、上記と同様に
作動する。

以上のように上記液圧装置においては、バイパス形圧力
補償弁３のバネ力を増大することはなく、つまり中立ア
ンロード圧力を増大させることなく、しかも可変オリフ
ィス８の最大開口面積を従来と同様に維持しながら、最
大流量を増大することが可能となる。なお上記実施例に
おいて、第２圧力ボート側の絞り２３の絞り抵抗を、第
１圧力ポート側の絞り２２の絞り抵抗よりも大きくした
場合には、可変オリフィス８の前後の差圧を上記よりも
さらに大きくし、最大流量をさらに増加することが可能
である。

第４図にこの発明の第２実施例を示すが、この実施例は
以下の３つの点において上記実施例と相違するものの、
それ以外は上記実施例と略同様な構造を有し、そのため
上記実施例と略同様な作動をなすものである。したがっ
て同一部分は同一符合で示し、その説明を省略する。そ
して上記相異の第１点は、この実施例においては、常開
の減圧ボートと常閉の２次ポートとを有する優先膨圧力
補償弁２４を使用し、減圧ボート側の優先ライン２５を
優先的に圧力補償する一方、余剰流体を２次ボートから
アンロードライン５に排出するようにしてあり、このア
ンロードライン５に他のアクチュエータを接続すること
が可能なことである。

また第２の相異は、この実施例においては、オールボー
トブロック型の複数の流量方向制御弁２６．２６を用い
、各圧力検出ポート１０．１１．１２を連通させるライ
ン１３内の流体圧力をシャトル弁２７に導き、シャトル
弁２７によって選択された最大圧力を上記優先膨圧力補
償弁２４のバネ室２８に導くようにしであることである
。この結果、負荷圧力が最大となるいずれかの流量方向
制御弁２６が圧力補償されることになる。そして第３の
相異点は、上記流量方向制御弁２６のスプール２９が中
立位置に存する際の、上記ライン１３のベント通路３０
をスプール２９内に穿設したことである。すなわち第５
図及び第６図に示すように、スプール２９の一端側の位
置に圧力検出ポート１２に連通ずる径方向への貫通孔３
１を設けると共に、上記よりもさらに端寄りの位置にも
上記と同様な貫通孔３２を設けてこの貫通孔３２をタン
クライン１６に連通させ、両賞通孔３１．３２間を軸孔
３３にて接続することによってペント通路３０を形成し
であるのである。このような構造を採用することにより
、切換位置に存する後位側の流量方向制御弁２６の圧力
検出ボート１０．１１．１２内の流体圧力が、第９図に
示す通路６１を介して、中立位置に存する前位側のスプ
ールに作用して、このスプールの操作性を低下させると
いう、従来例での欠点を解決することが可能となる。

第７図にはこの発明の第３実施例を示す。この実施例で
は、第２実施例と同様な優先膨圧力補償弁２４と、第１
実施例と同様な流量方向制御弁４とを用いている。そし
てこの実施例においては、各圧力検出ボート１０．１１
．１２と優先膨圧力補償弁２４のバネ室２８とを結ぶラ
イン１３に絞り３４を介設し、またこの絞り３４と上記
圧力補償弁２４との間の位置とポンプライン２との間を
、絞り３５を介設したライン３６にて接続しである。

また上記接続部にはさらにライン３７を接続し、このラ
イン３７にペントアンロード用の切換弁３８を接続しで
ある。この実施例において上記流量方向制御弁４が切換
位置に存する場合の回路図を第８図に示す。そしていま
、ポンプライン２の可変オリフィス８の後位の流体圧力
をＰ、可変オリフィス８の前後の差圧を２Ｐ１、上記優
先膨圧力補償弁２４のバネ３９の力に相当する流体圧力
をＰｓとし、また絞り２２．２３での差圧が第１実施例
と同様にそれぞれＰｌであるとする。このとき絞り３４
．３５と絞り２２とが並列に接続されているために、２
つの絞り３４．３５によって生ずる差圧もＰｌとなる。

そこで一方の絞り３４によってαＰ１の差圧が、他方の
絞り３５によって（１−α）Ｐｌの差圧が生ずることと
する（但しαは１より小さい係数である）。そうすると
優先膨圧力補償弁２４のバネ室２８に導入される流体圧
力は、（Ｐ＋Ｐ１＋αＰＩ）となり、上記優先膨圧力補
償弁２４は、可変オリフィス８の前位をそれよりもさら
にｐｓだけ高い圧力に維持するような作動をなすのであ
るから、可変オリフィス８の前位においては、Ｐ＋Ｐ１
＋αＰ１＋Ｐｓ＝　Ｐ　＋　２Ｐ１が成立することにな
る。

この結果、可変オリフィス８の前後の差圧２Ｐ１は、２
Ｐｓ／（１−α）となって、可変オリフィス８の前後に
は、上記優先膨圧力補償弁２４のバネ力に相当する流体
圧力Ｐｓの２倍以上の差圧が生ずることになり、最大流
量を第１実施例以上にすることが可能となる。なおこの
実施例においては、絞り３４を設けであるために、中立
アンロード圧力はＰｓ／（１−α）とやや高くなるが、
切換弁３８の作動によるペントアンロード時の流体圧力
は、優先膨圧力補償弁２４のバネ力に相当する流体圧力
Ｐｓに維持されることになる。

（発明の効果） この発明の液圧装置においては、可変オリフィスの前後
に２つの圧力ポートを設けると共に、両ポートを連通さ
せるラインを圧力補償弁のバネ室に導いであるので、圧
力補償弁のバネ室には圧力ポートの絞り抵抗に起因して
従来より高い流体圧力が導かれることになる。そのため
可変オリフィス前後の差圧は従来装置よりも大きく維持
されることになり、その結果、圧力補償弁のバネ力を増
大させることなく、つまりアンロード圧力の増大を抑え
た状態で、しかも可変オリフィスの最大開口面積を従来
と同様に維持しながら、最大流量を増大することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の液圧装置の一実施例の横断面図、第
２図は上記装置の切換位置での状態を示す横断面図、第
３図は前回の状態での回路図、第４図はこの発明の液圧
装置の第２実施例の横断面図、第５図は面図Ｖ部の拡大
図、第６図は前回■−ｖｒ線での縦断面図、第７図はこ
の発明の液圧装置の第３実施例の回路図、第８図は上記
実施例の作動状態での回路図、第９図は従来例の横断面
図である。 ２・・・ポンプライン、３・・・圧力補償弁、４・・・
流量方向制御弁、５・・・アンロードライン、６・・・
スプール摺動室、７・・・スプール、８・・・可変オリ
フィス、１０．１１・・・圧力検出ポート、１３・・・
ライン、１４・・・バネ室、１５・・・溝、１８・・・
パイロット室。 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポンプライン（２）に圧力補償弁（３）の１次側を
   接続し、この圧力補償弁（３）の常閉の２次ポートをア
   ンロードライン（５）を介してタンク通路へと連通させ
   ると共に余剰流体をタンク通路へと開放することにより
   ポンプライン（２）の流体圧力を制御する一方、上記ポ
   ンプライン（２）における圧力補償弁（３）の後位の位
   置に流量制御弁（４）を介設し、上記流量制御弁（４）
   はスプール摺動室（６）内にスプール（７）を摺動自在
   に配置し、この摺動室（６）の内壁とスプール（７）の
   ランド端部との間に可変オリフィス（８）を設けると共
   に、この可変オリフィス（８）の前位の流体圧力の作用
   する第１圧力ポート（１１）と、可変オリフィス（８）
   後位の流体圧力の作用する第２圧力ポート（１０）とを
   それぞれ設け、上記両圧力ポート（１１）（１０）をラ
   イン（１３）を介して連通させると共に、このライン（
   １３）をさらに上記圧力補償弁（３）のバネ室（１４）
   に接続し、一方上記圧力補償弁（３）のパイロット室（
   １８）には上記ポンプライン（２）の流体圧力を導いて
   相対向させ、また上記流量制御弁（４）のスプール（７
   ）が可変オリフィス（８）を閉じた中立位置時に上記ラ
   イン（１３）をタンク通路へと開放するためのベント通
   路（１５）を設けたことを特徴とする液圧装置。