JPS62270804A - 油圧制御装置 - 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】 ３発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、建設機械の作業機用のアクチェータを駆動す
るための油圧回路に用いる油圧制御装置で、特に、アク
チェータの入口に接続した流入回路内に、パイロット弁
の開度に従いその開度が主流路の圧力によらず７ｗχ制
御される流量制御弁を用いた油圧制御装置に関するもの
である。

従来の技術 従来の上記油圧制御装置としては米国特許第４．５３５
，８０９号明細書に示され念ものがある。

この従来例のものは第５図に示すようになっていて、油
圧ポンプαからアクチェータｂに至る流入回路Ｃ１，Ｃ
ｉ及びアクチェータｂからタンクｄに至る流出回路−３
，６内にそれぞれパイロット弁ｆの開度に応じて流量が
制御される流量制御弁ダが介装でれている。

そしてパイロット弁ｆと流量制御弁１の具体的な構成は
第６図に示すようになっている。

すなわち、流量制御弁ｙの入力ポートｈと出力ポートｔ
とはシート弁ノ°にて開閉されるようになっており、ま
九シート弁ｊには上記入力ポート人に流入した圧油を絞
シながらパイロット室ＡＫ流す絞り穴ｔが設けてあシ、
パイロット室にと上記出力ポートｉとを接続するパイロ
ット回路属にパイロット弁ｆが介装しである。

上記従来例において、入力ポートみに圧油が作用してい
るときに、パイロット弁ｆを絞りながら開くと、パイロ
ット回路ｍにパイロット流が生じ、これにより入力ポー
トんと出力ポートｉの間に圧力差が生じてシート弁ｊが
その圧力差に応じ九分だけ開き所定の流量の圧油が入力
ポートルから出力ポート１へ流れる。このとき、入力ポ
ート人からパイロット室にへ流れるパイロット流は絞り
穴りにて絞られるので、入カポ−）Ａから出力ポートｉ
に流れる圧油の流：ｔは入力ポート人の圧力によらず、
上記パイロット弁ｆの開度により制御される。

上記ｇｔ制御弁ｌのシート弁ノ°には入力ポートルと出
力ポートｉの圧力を受ける受圧面ル。

０が設けである。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の流量制御弁ダにあっては、パイロット弁ｆを
用いてパイロット流を第７図中に点線で示すように流す
と、上記したように入力ポート五と出力ポートｉとの間
の圧力差によりシート弁ノ°が開いてその圧力差匡応じ
流量の圧油が入力ポート人から出力ポートｔへ流れるが
、このとき、アクチェータが作動を開始するために出力
ポートｉ側の圧力が瞬間的に上昇する。

そしてこの出力ポートｉの上昇した圧力がシート弁ｊの
出力ポートｉに対向する受圧面Ｏに作用する。この九め
にシート弁ノ°にこの出力ポートｉ側の圧力上昇により
瞬間的に大きく開動作嘔れてしｔ９゜従って流量制御弁
ｌを通るメイン流量は第７・図中に英綴で示すようにそ
の作動祷期に突出し、流量制御弁！の操作初期に７クチ
エータが瞬間的に急動外してしまりという問題があった
。

発明の目的 本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、その目的と
するところはパイロット弁を急に連通位１に切換え念と
しても主流路の圧力はオーバシュートすることがなく、
このときのアクチェータの瞬間的な急動外が防止される
油圧制御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及び作用 上記の目的を達成するために本発明は、アクチェータ１
の流入ポートと油圧ポンプ４との間の流入側の主流路に
、閉用パイロットポート１６゜１７に作用するパイロッ
ト圧にて閉とな９、開用パイロットポート１ｇに作用す
るパイロット圧にて上記閉用パイロットポート１６．１
７に作用する作用力に打勝って開となる流量制御弁６ａ
を介装した油圧制御装置において、上記流量制御弁６ａ
の閉用パイロットポート１６をノくイロット弁１３αを
介して主流路の上流側に接続し、″１念閉用パイロット
ポートを主流路の上流側と下流側にそれぞれ別々に接続
し、上記開用パイロットポート１８を弁の開動作によっ
て絞り開度が大きくなるようにし九可変校、９１９を介
して主流路の下流側に接続した構図としである。

そして、パイロット弁１３αを切換えて閉用パイロット
ポートＩ８に主流路の上流側からのパイロット圧を作用
させることにより、このパイロット圧の大きさに応じて
流量制御弁６ａを開にし、ま九このときの開用のパイロ
ット圧を可変絞り１９を介して下流側ヘドレンし、流量
制御弁６ｃＬが上記可変絞シ１９によシ主流路内の圧力
に関係なく流量を制御するようにした。

実施例 本発明の実施例をＭ１図乃至第４図に基づいて説明する
。

図中Ｉは復動形のアクチェータ、２．３はこのアクチェ
ータ１の両川入口に接続した往復回路である第１、第２
回路、４は油圧ポンプ、５はタンクである。上記第１、
第２回路２，３のそれぞれは流入回路２α、３αとドレ
ン回路２ｂ。

３ｂとに分岐していて、それぞれの流入回路２α。

３αはメータイン側の流量制御弁６ａ、６ｂを介して油
圧ポンプ４に接続されており、またそれぞれのドレン回
路２ｂ、３ｂはメータアウト側の流量制御弁７α、７ｈ
を介してタンク５に接続されている。

上記メータアウト側の流量制御弁７α、７ｂはポペット
弁形の２方向弁構造となっていて、閉じ方向に付勢する
ばね８と、閉じ方向に作用し、かつ可変絞シ弁９を介し
て上流側回路に接続し次間用パイロットポート１０と、
開方向に作用し、かつ上流側回路に接続し比上流側聞用
パイロットポート１１と、開方向に作用し、かつ下流側
回路に接続し次下流側聞用パイロットポート１２とを有
している。そして上記開用パイロットポー）　１０Ｆｉ
後述する第１、第２のパイロット弁Ｈ３ａ　、　１３ｂ
ｔ介してタンク側に接続されている。ま次上記閉用パイ
ロットポート１０は流入回路２α、３αが所定圧力以上
になったときに開となるリリーフ弁１４α、１４ｂを介
してタンク側に接続てれている。

一方メータイン側の流量制御弁６ａ、６ｂも上記メータ
アウト側の流量制御弁７α、７ｂと同様にポペット弁形
の２方向構造となっていて、閉じ側には、閉じ方向に付
勢するばね１５と、閉じ方向に作用し、かつ上流側回路
に接続した上流側開用パイロットポート１６と、閉方向
に作用し、かつ下流側回路に接続した下流側閉用パイロ
ットポート１７とを有している。ま之開側には、開方向
に作用し、かつパイロット弁１３ａ。

＋３ｂを介して上流側に接続した閉用パイロットポート
１８が設けて６シ、またこの閉用パイロットポート１８
は可変絞シ１９及び逆止弁２゜を介して下流側回路に接
続されている。上記各可変絞ｖｑ、＋ｑは流量制御弁６
ａ　、　６　ｂ、７ａ。

７ｂのそれぞれの弁の開動作によって絞り開度が大きく
なるようになっている。

上記第１、第２のパイロット弁１３α、１３ｂは連通位
ｆｇＡと中立位置Ｂとを有しており、ソレノイドに通電
することにより連通位置Ａに切換るようになっている。

このパイロット弁１３α。

＋３ｊはその切換動作に応じて絞られるようにした構成
となっている。そしてこの両パイロット弁１３α、１３
ｂのうち、第１のパイロット弁１３αは第１のメータイ
ン側の流量制御弁６ａの閉用パイロットポート１８と上
流側回路との間と、第２のメータアウト側の流量制御弁
７ｂの閉用パイロットポート１０とタンク回路との間に
介装されている。また第２のパイロット弁＋３ｂは第２
のメータイン側の流量制御弁６ｂの閉用パイロットポー
ト１８と上流側回路との間と、第１のメータアウト側の
流量制御弁７αの開用パイロットポート１０とタンク回
路との間に介装されている。そして両パイロット弁１３
α、１３ｂの各遅通位ｔＡは各パイロット回路を連通し
、中立位ｆｌｌＢはメータアウト側の閉用パイロットポ
ート１０を閉じると共に、メータイン側の閉用パイロッ
トポート１８をドレンするようになっている。

上記構成において、パイロット弁１３α、１３ｂが中立
位置Ｂとなっているときには両メータイン側の流量制御
弁６ａ、６Ａの閉用パイロットポートＩｇ、１１５はド
レンされており、また上流側聞用パイロットポート１６
にポンプ圧が作用していることによシ両メータイン側の
流量制御弁６ａ、６ｂは閉状態となシアクチエータ１は
駆動されない。

両パイロット弁１３α、１ゴｂのりち、例えば第１のパ
イロット弁１３αを連通位＠、Ａに切換えるとメータイ
ン側の第１の流量制御弁６ａの閉用パイロットポート１
ｇに圧力が作用して流量制御弁６ａは開となシ、油圧ポ
ンプ４の圧油がアクチェータ１の一万のポートに流入し
てこのアクチェータ１を一方向へ駆動する。このとき、
第２のメータアウト側の流量制御弁７ｂの閉用パイロッ
トポート１０は第１のパイロット弁１３ａを介してタン
ク回路ヘドレンされるため上記アクチェータ１の戻υ流
はこの第２のメータアウト側の流量制御弁７ｂを介して
ドレンされる。

上記作用において、第１のメータイン側の流量制御弁６
ａが開きすぎると、この弁のＩａＪきに応じて可変絞り
１９が開いて閉用パイロットポート１ｇのパイロット圧
が低下されて開きすぎが補正される。このときの流量制
御弁６ａを通る流ｔは油圧ボンダ４の吐出圧に関係なく
、閉用パイロットポート＋ｇの圧力によって３１）、従
ってパイロット弁１３ａの開度によって上記流量がきめ
られる。またメータイン側の回路の下流側の圧力がポン
プ側より高いと、その圧力が流量制御弁６ａの下流側の
閉用パイロットポート１７に作用してこの弁６ａが閉じ
られる。

−万両パイロット弁１３α、１３ｂのうち他方のパイロ
ット弁＋３ｂを切換えた場合には第２のメータイン側と
、第１のメータアウト側の流量制御弁６ａＩ７αが作動
してアクチェータ１は逆方向に駆動嘔れる。そして上記
両流量制御弁６ａ。

７αの作用は上記と同じである。

上記メータイン側の流量制御弁６ａ、６ｂの具体的構成
は第２図に示すようになっている。

第２図において、２１は弁体２２に嵌合するスリーブで
あり、このスリーブ２１にポペット２３が摺動自在ＶＣ
嵌合されている。スリーブ２１には上流側回路に連通ず
る流入孔２４と、下流側回路に連通ずる流出孔２５と、
開用のパイロットポート１８に連通するパイロット孔２
６とを有している。ポペット２３の中間部には流入孔２
４に対向するくびれ部２７が設けてあり、このくびれ部
２７の軸方向−万のランド部が流出孔２５に対向し、そ
のくびれ部側端部がスリーブ２１に設けた弁座２１αに
流出孔２５側から接触する弁面２７αとなっている。そ
してくびれ部２７の他方のランド部の径は上記弁面２７
αの径より大径になっていて、このくびれ部２７に圧油
が流入したときには、上記弁面２７αが弁座に当接して
いる状態でポペット２３は弁座２７αが閉じる方向に付
勢されるようになっておシ、この部分が第１図に示す上
流側の閉用パイロットポート１６に相当する。

ポペット２３０基端部にはパイロット孔２６とポペット
２３の基端面とを常時連通する通路２８が設けである。

またスリーブ２１０基端部には、このポペット２３が上
記弁面が開く方向に移動したときにパイロット孔２６に
絞られながら連通するスリット２９が半径方向に設けて
あシ、このスリット２９はポペット２３の軸心に設は九
絞り孔３０に連通しておシ、この部分が第１図に示す可
変絞り１９に相当する。絞り孔３０の開口端には逆止弁
２ｏが閉じ方向にばね付勢して当接されている。そして
この逆上弁２０の出口側に対向する位置でのスリーブ２
１１ｃは下流側回路に連通ずる孔３１が設けである。

上記逆上弁２０を付勢するばねは第１図で示すばね１５
に相当する。またポペット２３の先端面は孔３１を介し
て下流側に連通してろシ、この部分が第１図で示す下流
側の閉用パイロットポート１７に相当する。

したがって、第２図において、パイロット弁１３αを切
換えて閉用パイロットポート１ｇへ圧油を供給するとポ
ペット２３の基端側に開用パイロット圧が作用してその
圧力に応じてポペット２３が移動してポペット２３１″
ｉ開となり、このポペット２３の動きに応じ念流量の圧
油が下流側へ供給される。このとき、ポペット２３の動
きに応じてスリット２９が開となって上記閉用パイロッ
トポート１８のパイロット流がスリット２９より絞り孔
３０、逆止弁２ｏを経て下流側へ流れる。従って閉用パ
イロットポート１８の圧力はパイロット弁１３αの開度
によって定まる一定値を維持し、ポペット２３の位置は
パイロット弁１３αの操作量、すなわち、開度によって
定まシ、ポペット２３のオーバランが防止される。また
下流側の圧力が上流側よう高くなると、ポペット２３は
弁面を４ｆＩ座へ押しつけろ方向に付勢でれて閉じられ
る。

第３図および第４図に本′Ｊ！：案の他の実施例を示す
。この実施例における構成部材で上記し九−実施に係る
油圧制御装置の構成部材と同じものはこの構成部材と同
一符号を付し構成説明を簡単にする。

上記したー実施νｌｊ　Ｋ係る油圧制御装置では流量制
御弁６ａ、６ｂの閉用パイロットポート１８は可変絞９
１９及び逆止弁２０を介して下流側回路に接続しである
が他の実施例に係る油圧制御装置では第３図に示すよう
に流量制御弁６へ６ｂは可変絞シ１９′ｔ−介して下流
側回路に接続してあシ、これら下流側回路に逆止弁２０
が設けである。

上記構成において、パイロット弁１３α、１３ｂが中立
位置Ｂとなっているときには両メータイン側の流量制御
弁６ａ、６ｂの開用パイロットポートＩＳ、Ｉ８はドレ
ンされており、また上流側聞用パイロットポート１６に
ポンプ圧が作用していることにより両メータイン側の流
量制御弁６ａ、６ｂは閉状態とな９アクチエータＩは駆
動てれない。

両パイロット弁！３α、１３ｂのうち、例えば第１のパ
イロット弁＋３４を連通位ｆｉｌ、Ａに切換えるとメー
タイｙ　１Ｉｌｌｌの第１の流量制御弁６ａの閉用パイ
ロットポート１８に圧力が作用して流量制御弁６ａは開
となシ、油圧ポンプ４の圧油がアクチェータ１の一方の
ポートに流入してこのアクチェータ１を一方向へ駆動す
る。このとき、第２のメータアウト側の流量制御弁７ｂ
の閉用パイロットポート＋０ｒｒｉ第１のパイロット弁
１３αを介してタンク回路ヘドレンきれるため上記アク
チェータ１の戻シ流はこの第２のメータアウト側の流量
制御弁７ｂを介してドレンされる。

上記作用において、第１のメ−タイン側の流量制御弁６
ａが開きすぎると、この弁の動きに応じて可変絞シ１９
が開いて閉用パイロットポートＩｔｓのパイロット圧が
低下されて開きすぎが補正される。このときの流量制御
弁６ａを通る流量は油圧ポンプ４の吐出圧に関係なく、
閉用パイロットポート１８の圧力によってき１シ、従っ
てパイロット弁１３αの開度によって上記流量がきめら
れる。またメータイン側の回路の下流側の圧力がポンプ
側より高いと、その圧力が流量制御弁６ａの下流側の開
用パイロットポートＩ７に作用してこの弁６ａが閉じら
れる。

−万両パイロット弁；３α、　１３．６のうち池万のパ
イロット弁１３．６を切換えた場合には第２のメータイ
ン側と、第１のメータアウト側の流量制御弁６ａ、７α
が作動してアクチェータ１は逆方向に駆動される。そし
て上記両流量制御弁６ａ。

７αの作用は上記と同じである。

上記メータイン側の流量制御弁６ａ、６ｂの具体的構成
は第４図に示すようになっている。

第４図において、２１は弁体２２に嵌合するスリーブで
あり、このスリーブ２１にスプール２３／が摺動自在に
嵌合されている。スリーブ２１には上流側回路に連通ず
る流入孔２４と、下流側回路に連通ずる流出孔２５と、
開用のパイロットポート１８に連通するパイロット孔２
６と、スリット３３とを有している。

スプール２３′は段付形状をなしていて大径ランド部２
３αと小径ランド部２３ｂとこれら大小ランド部２３ｃ
　、　２３ｂ間のくびれ部２３Ｃとより成る。

大径ランド部２３αの周部には環状溝３１が形成してあ
り、この環状溝３１は連通孔３２を介して小径ランド部
２３ｂの端面２３ｄに開口している。

また前記小径ランド部２３Ａの周面には周方向に複数の
切欠溝３４が形成しである。

前記スリーブ２１の端部には弁座３５が形成してあり、
この弁座３５に逆止弁２ｏの弁体３６がばね３７によ）
付勢されて圧着しており、この弁体３７にはロンド３ｇ
が設けてあってロンド３８の端面は前記スプール２３′
の小径ランド部２３ｂの端面２３ｔｔに近接している。

そして、前記スリット３３と大径ランド部２３αの環状
溝３１とで可変絞り１９を構成しており、また前記流入
孔２４と切欠溝３４とで流！制御を行う可変開口部を構
成している。

また、前記パイロット孔２６は固定絞りを講成し、前記
逆止弁２０の弁体３６を付勢するばね３Ｌｔ：を上記し
たばね１５に相当する。

また前記スプール２３′の小径ランド部２３ｂの端面２
３ｄ−が下流側の閉用パイロットポート１７に相当する
。

づた、前記スプール２３′の大、小径ランド部２３α、
２３ｂによる面、漬差は流入する圧油によりスプール２
３′は閉じる方向に付勢されこの面積差を生じる部分が
上流側の閉用パイロットポート１６に和尚する。

したがって、パイロット弁１３αを切換えて閉用パイロ
ットポート１８に圧油を供給すると前記パイロット孔２
６を介してスプール２３′の右端面にパイロット圧が作
用しスプール２３′は開方向（第４図において左方）へ
と作動する。この時スプール２３′の動きに応じてスリ
ット３３と大径ランド部２３αの環状溝３１とが連通し
て前記圧油は、スリット３３、環状溝３１を介して連通
孔３２へと流出する。そして閉用パイロットポート１８
の圧力がスプール形状（受圧面積比）によって定まる値
になつ念位置でスプール２３′は停止する。すなわちパ
イロット弁１３αの開度によりスプール２３′の開度は
制御され、ポンプ４からの圧油は流入孔２４、切欠溝３
４を経て逆止弁２０を押し開らき下流側回路に流れる。

発明の効果 本発明によれば、メータイン側の流量制御弁６０Ｌ　、
　６　ＡＶｉ下流側の圧力が瞬間的に上昇した場合閉じ
るため、パイロット弁１３α、１３ｂを急に連通位置Ａ
に切換えたとしても主流路の圧力はオーバシュートする
ことがなく、このときの７クテエータ１の瞬間的な急動
作が防止される。

【図面の簡単な説明】

ボ１図は本発明の実施例を示す回路図、＄２図は流量制
御弁を示す断面図、第３図は本発明の他の実施例を示す
回路図、第４図は流量制御弁を示す断面図、第５図は従
来例を示す回路図、第６図は従来の流量制御弁の断面図
、第７図は従来例における流量変化を示す線図である。 １はアクチェータ、４は７山圧ポンプ、６ａ。 ６ｂは流量制御弁、１３α、１３ｂはパイロット弁、１
６．１７Ｆｉ閉用パイロツトポート、１ｇは閉用パイロ
ットポート、１９は可変絞り、２０は逆止弁。 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクチエータ１の流入ポートと油圧ポンプ４との間の流
   入側の主流路に、閉用パイロットポート１６、１７に作
   用するパイロット圧にて閉となり、開用パイロットポー
   ト１８に作用するパイロット圧にて上記閉用パイロット
   ポート１６、１７に作用する作用力に打勝て開となる流
   量制御弁６ａを介装した油圧制御装置において、上記流
   量制御弁６ａの開用パイロットポート１８をパイロット
   弁１３ａを介して主流路の上流側に接続し、また閉用パ
   イロットポートを主流路の上流側と下流側にそれぞれ別
   々に接続し、上記開用パイロットポート１８を弁の開動
   作によつて絞り開度が大きくなるようにした可変絞り１
   ９を介して主流路の下流側に接続したことを特徴とする
   油圧制御装置。