KR20170063621A - 유체압 제어 장치 - Google Patents

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KR20170063621A
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후미아키 고이케
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케이와이비-와이에스 가부시키가이샤
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Abstract

유체압 제어 장치(100)의 전환 밸브(22)는, 파일럿 밸브(10)를 통해 파일럿압이 유도되는 파일럿실(22a)과, 파일럿실(22a)의 파일럿압에 따라서 밸브 개방 방향으로 이동하는 스풀(36)과, 스풀(36)을 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 가압 부재(41)와, 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿압 유체의 일부를 드레인 통로(40)로 유도하는 도통로(46)를 구비한다. 도통로(46)는, 전환 밸브(22)가 밸브 개방 방향으로 소정의 스트로크량 이상 이동하면 드레인 통로(40)에 연통한다.

Description

유체압 제어 장치 {FLUID PRESSURE CONTROL DEVICE}
본 발명은, 유체압 실린더의 부하측 압력실의 부하압을 유지하는 부하 유지 기구를 구비하는 유체압 제어 장치에 관한 것이다.
JP2004-60821A에는, 유압 셔블의 붐 실린더를 제어하기 위한 유압 회로가 개시되어 있다. 유압 회로는, 펌프로부터 공급되는 작동유에 의해 신축하는 붐 실린더와, 붐 실린더에 대한 작동유의 급배를 전환하는 컨트롤 밸브와, 붐 실린더의 부하측 관로에 설치되는 보유 지지 밸브 회로를 구비한다.
보유 지지 밸브 회로는, 병렬로 접속되는 보유 지지 밸브와 체크 밸브를 갖는다. 체크 밸브는, 컨트롤 밸브로부터 붐 실린더의 부하측실로의 작동유의 흐름만을 허용한다. 보유 지지 밸브는, 부하측실과 컨트롤 밸브를 차단하는 중립 위치와, 부하측실과 컨트롤 밸브를 연통하는 연통 위치를 갖는다. 보유 지지 밸브는, 스프링의 가압력에 의해 중립 위치에 유지되고, 파일럿압의 작용에 의해 스프링의 가압력에 저항하여 스풀이 이동함으로써 중립 위치로부터 연통 위치로 전환된다.
보유 지지 밸브에 의해 붐 실린더가 소정의 동작 위치에서 유지되어 있는 상태에서, 작업자가 리모콘 밸브를 조작하면, 조작량에 따라서 파일럿압이 보유 지지 밸브에 공급된다. 이에 의해, 보유 지지 밸브가 개방되어 붐 실린더의 부하측실의 작동유가 보유 지지 밸브를 통해 컨트롤 밸브로 흘러, 붐 실린더가 수축한다.
유압 셔블의 제조 단계, 더욱 구체적으로는, 보유 지지 밸브를 유압 셔블에 장착하여, 파일럿 통로와 보유 지지 밸브를 접속한 단계에서는, 파일럿압이 공급되는 보유 지지 밸브의 파일럿실에 공기가 혼입되고 있다. 이 상태에서, 작업자의 레버 조작에 의해 보유 지지 밸브가 중립 위치로부터 연통 위치로 전환되면, 스풀의 이동에 응답 지연이 발생하여 붐 실린더의 조작성이 악화될 가능성이 있다.
파일럿실의 공기를 빼내기 위해, 파일럿실과 작동유의 드레인 통로 사이에 오리피스 또는 간극이 마련되는 구조가 생각된다. 그러나, 이러한 구조에서는, 파일럿실의 파일럿압이 상시 드레인 통로에 드레인되므로, 파일럿압이 불안정해져 보유 지지 밸브의 미세 조작 시에 응답 지연이나 응답성의 변동이 발생할 가능성이 있다.
본 발명은, 파일럿실의 공기 배출이 가능하고, 또한 응답성에 미치는 영향을 억제 가능한 부하 유지 기구를 구비하는 유체압 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 유체압 제어 장치는, 펌프로부터 공급되는 작동 유체에 의해 신축하여 부하를 구동하는 실린더와, 실린더에 대한 작동 유체의 급배를 전환하여, 실린더의 신축 동작을 제어하는 제어 밸브와, 제어 밸브에 파일럿압을 유도하는 파일럿 밸브와, 제어 밸브가 중립 위치인 경우에 부하에 의한 부하압이 작용하는 실린더의 부하측 압력실과 제어 밸브를 접속하는 메인 통로와, 메인 통로에 개재 장착되고 제어 밸브가 중립 위치인 경우에 부하측 압력실의 부하압을 유지하는 부하 유지 기구를 구비하고, 부하 유지 기구는, 제어 밸브로부터 부하측 압력실로의 작동 유체의 흐름만을 허용하는 체크 밸브와, 부하측 압력실측의 작동 유체를 체크 밸브를 우회하여 제어 밸브측으로 유도하는 바이패스 통로와, 바이패스 통로에 개재 장착되고 바이패스 통로의 개폐 상태를 전환 가능한 전환 밸브를 구비하고, 전환 밸브는, 파일럿 밸브를 통해 파일럿압이 유도되는 파일럿실과, 파일럿실의 파일럿압에 따라서 밸브 개방 방향으로 이동하는 스풀과, 스풀을 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 가압 부재와, 파일럿실로 유도되는 파일럿압 유체의 일부를 드레인 통로로 유도하는 도통로를 구비하고, 도통로는, 전환 밸브가 밸브 개방 방향으로 소정의 스트로크량 이상 이동하면 드레인 통로에 연통하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 유압 셔블의 일부분을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 유압 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 부하 유지 기구의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 부하 유지 기구의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 부하 유지 기구의 단면도이다.
도 6a는 전환 밸브의 피스톤을 확대하여 도시하는 확대도이다.
도 6b는 전환 밸브의 피스톤을 확대하여 도시하는 확대도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 부하 유지 기구의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 부하 유지 기구의 단면도이다.
도 9a는 피스톤의 외주면에 형성된 홈을 도시하는 측면도이다.
도 9b는 피스톤의 외주면에 형성된 홈의 단면 형상을 도시하는 부분 단면도이다.
도 9c는 피스톤의 외주면에 형성된 홈의 단면 형상을 도시하는 부분 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 부하 유지 기구의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 부하 유지 기구의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 부하 유지 기구의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 부하 유지 기구의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유체압 제어 장치의 유압 회로도이다.
도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 서로 다른 도면의 사이에서 부여된 동일한 부호는 동일한 구성을 나타낸다.
<제1 실시 형태>
먼저, 제1 실시 형태에 대해 설명한다.
유체압 제어 장치로서의 유압 제어 장치(100)는, 유압 셔블 등의 유압 작업 기기의 동작을 제어한다. 본 실시 형태에서는, 유압 제어 장치(100)는, 도 1에 도시하는 유압 셔블의 부하로서의 아암(1)을 구동하는 실린더(2)의 신축 동작을 제어한다.
우선, 도 2를 참조하여, 유압 제어 장치(100)의 유압 회로에 대해 설명한다.
실린더(2)는, 실린더(2) 내를 미끄럼 이동 가능하게 이동하는 피스톤 로드(3)에 의해, 로드측 압력실(2a)과 로드 반대측 압력실(2b)로 구획된다.
유압 셔블에는 엔진이 탑재되고, 그 엔진의 동력에 의해 유압원인 펌프(4) 및 파일럿 펌프(5)가 구동한다.
펌프(4)로부터 토출된 작동유(작동 유체)는, 제어 밸브(6)를 통해 실린더(2)에 공급된다.
제어 밸브(6)와 실린더(2)의 로드측 압력실(2a)은 메인 통로로서의 제1 메인 통로(7)에 의해 접속되고, 제어 밸브(6)와 실린더(2)의 로드 반대측 압력실(2b)은 제2 메인 통로(8)에 의해 접속된다.
제어 밸브(6)는, 파일럿실(6a, 6b)에 공급되는 파일럿 압유에 의해 조작된다. 파일럿 압유는, 유압 셔블의 승무원이 조작 레버(9)를 수동 조작하는 것에 수반하여 파일럿 펌프(5)로부터 파일럿 밸브(10)를 통해 파일럿실(6a, 6b)에 공급된다.
구체적으로는, 파일럿실(6a)로 파일럿압이 유도된 경우에는, 제어 밸브(6)는 위치 a로 전환된다. 펌프(4)로부터의 작동유가 제1 메인 통로(7)를 통해 로드측 압력실(2a)에 공급되고, 로드 반대측 압력실(2b)의 작동유가 제2 메인 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 이에 의해, 실린더(2)는 수축 동작하고, 아암(1)은, 도 1에 도시하는 화살표 A의 방향으로 상승한다.
한편, 파일럿실(6b)로 파일럿압이 유도된 경우에는, 제어 밸브(6)는 위치 b로 전환된다. 펌프(4)로부터의 작동유가 제2 메인 통로(8)를 통해 로드 반대측 압력실(2b)에 공급되고, 로드측 압력실(2a)의 작동유가 제1 메인 통로(7)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 이에 의해, 실린더(2)는 신장 동작하고, 아암(1)은, 도 1에 도시하는 화살표 B의 방향으로 하강한다.
파일럿실(6a, 6b)로 파일럿압이 유도되지 않는 경우에는, 제어 밸브(6)는 위치 c로 전환된다. 실린더(2)에 대한 작동유의 급배가 차단되고, 아암(1)은 정지한 상태를 유지한다.
이와 같이, 제어 밸브(6)는, 실린더(2)를 수축 동작시키는 수축 위치 a, 실린더(2)를 신장 동작시키는 신장 위치 b, 및 실린더(2)의 부하를 유지하는 중립 위치 c의 3개의 전환 위치를 구비한다. 그리고, 제어 밸브(6)는, 실린더(2)에 대한 작동유의 급배를 전환함으로써, 실린더(2)의 신축 동작을 제어한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 버킷(11)을 들어올린 상태에서 제어 밸브(6)를 중립 위치 c로 전환하여 아암(1)의 움직임을 멈춘 경우에는, 버킷(11)과 아암(1) 등의 자중에 의해, 실린더(2)에는 신장되는 방향의 힘이 작용한다. 이와 같이, 아암(1)을 구동하는 실린더(2)에 있어서는, 로드측 압력실(2a)은 제어 밸브(6)가 중립 위치 c인 경우에 부하압이 작용하는 부하측 압력실이 된다.
부하측 압력실, 즉 로드측 압력실(2a)에 접속된 제1 메인 통로(7)에는, 부하 유지 기구(20)가 개재 장착된다. 부하 유지 기구(20)는, 제어 밸브(6)가 중립 위치 c인 경우에, 로드측 압력실(2a)의 부하압을 유지한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 부하 유지 기구(20)는 실린더(2)의 표면에 고정된다.
또한, 붐(12)을 구동하는 실린더(16)에 있어서는, 로드 반대측 압력실(16b)이 부하측 압력실이 된다. 그로 인해, 붐(12)에 부하 유지 기구(20)를 설치하는 경우에는, 로드 반대측 압력실(16b)에 접속된 메인 통로에 부하 유지 기구(20)가 개재 장착된다(도 1 참조).
부하 유지 기구(20)는, 제1 메인 통로(7)에 개재 장착된 체크 밸브(21)와, 파일럿 밸브(10)를 통해 파일럿실로서의 제1 파일럿실(22a)에 공급되는 파일럿 압유에 의해 제어 밸브(6)와 연동하여 동작하는 전환 밸브(22)를 구비한다.
체크 밸브(21)는, 제어 밸브(6)로부터 로드측 압력실(2a)로의 작동유의 흐름을 허용하는 한편, 로드측 압력실(2a)로부터 제어 밸브(6)로의 작동유의 흐름을 규제한다. 즉, 체크 밸브(21)는, 로드측 압력실(2a) 내의 작동유의 누설을 방지하여 부하압을 유지하고, 아암(1)의 정지 상태를 유지한다.
전환 밸브(22)는, 체크 밸브(21)로부터 로드측 압력실(2a)측의 작동유를, 체크 밸브(21)를 우회하여 제어 밸브(6)측으로 유도하는 바이패스 통로(23)에 개재 장착된다. 전환 밸브(22)는, 제1 파일럿실(22a)에 공급되는 파일럿압에 따라서 바이패스 통로(23)의 개폐 상태를 전환하여, 실린더(2)를 신장 동작시킬 때의 제1 메인 통로(7)의 작동유의 흐름을 제어한다.
제1 파일럿실(22a)에는, 제어 밸브(6)의 파일럿실(6b)로 파일럿압이 유도되었을 때, 동시에 동일한 압력의 파일럿압이 유도된다. 즉, 제어 밸브(6)를 신장 위치 b로 전환한 경우에, 전환 밸브(22)도 개방된다.
구체적으로 설명하면, 제1 파일럿실(22a)로 파일럿압이 유도되지 않는 경우에는, 스프링(24)의 가압력에 의해, 전환 밸브(22)는 차단된 상태를 유지하여, 바이패스 통로(23)가 차단된다.
제1 파일럿실(22a)로 파일럿압이 유도되고, 전환 밸브(22)가 스프링(24)의 가압력을 상회하는 힘을 파일럿압에 의해 밸브 개방 방향으로 받은 경우에는, 전환 밸브(22)가 개방되어 바이패스 통로(23)가 개방된다. 이에 의해, 로드측 압력실(2a)의 작동유는 바이패스 통로(23)로부터 전환 밸브(22)를 통해 체크 밸브(21)로부터 제어 밸브(6)측의 제1 메인 통로(7)로 유도된다. 즉, 로드측 압력실(2a)의 작동유는 체크 밸브(21)를 바이패스하여 제어 밸브(6)로 유도된다.
제1 메인 통로(7)에 있어서의 체크 밸브(21)보다 상류측에는, 릴리프 통로(25)가 분기되어 접속된다. 릴리프 통로(25)에는, 로드측 압력실(2a)의 압력이 소정 압력에 도달한 경우에 밸브 개방되어 작동유의 통과를 허용하고, 로드측 압력실(2a)의 작동유를 릴리프하는 릴리프 밸브(26)가 개재 장착된다. 릴리프 밸브(26)를 통과한 작동유는, 배출 통로(27)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 배출 통로(27)에는 오리피스(28)가 개재 장착되고, 오리피스(28)의 상류측의 압력은 제2 파일럿실(22b)로 유도된다. 즉, 전환 밸브(22)는, 릴리프 밸브(26)를 통과하여 제2 파일럿실(22b)로 유도된 릴리프 압유의 압력에 의해서도 밸브 개방된다.
제1 메인 통로(7)의 체크 밸브(21)로부터 제어 밸브(6)측에는 제1 메인 릴리프 밸브(13)가 접속되고, 제2 메인 통로(8)에는 제2 메인 릴리프 밸브(14)가 접속된다. 제1 메인 릴리프 밸브(13), 제2 메인 릴리프 밸브(14)는, 아암(1)에 큰 외력이 작용하였을 때, 실린더(2)의 로드측 압력실(2a), 로드 반대측 압력실(2b)에 발생하는 고압을 릴리프한다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 부하 유지 기구(20)의 구조에 대해 설명한다.
체크 밸브(21)는, 보디(30)에 조립된다. 보디(30)에는 미끄럼 이동 구멍(30a)이 형성되고, 미끄럼 이동 구멍(30a)에는 체크 밸브(21)의 밸브체(31)가 미끄럼 이동 가능하게 조립된다. 미끄럼 이동 구멍(30a)은, 보디(30)를 관통하도록 형성된다. 미끄럼 이동 구멍(30a)의 일단부(상류측 단부)가 플러그(32)를 통해 실린더(2)측의 제1 메인 통로(7)에 접속되고, 타단부(하류측 단부)가 플러그(33)를 통해 제어 밸브(6)측의 제1 메인 통로(7)에 접속된다.
미끄럼 이동 구멍(30a)의 내벽에는, 하류로 갈수록 직경 축소되는 시트부(34)가 형성된다. 밸브체(31)는, 플러그(32)와의 사이에 개재 장착되는 스프링(35)의 가압력에 의해 시트부(34)에 착좌하는 방향으로 상시 압박된다.
체크 밸브(21)는, 실린더(2)측의 제1 메인 통로(7)로부터 유입되는 작동유에 대해서는 밸브 폐쇄된 상태를 유지한다. 또한, 체크 밸브(21)는, 밸브체(31)가 제어 밸브(6)측의 제1 메인 통로(7)로부터 유입되는 작동유의 압력에 의해 스프링(35)의 가압력을 초과하는 힘을 받으면 밸브 개방된다.
전환 밸브(22)는, 보디(30)에 조립된다. 보디(30)에는 스풀 구멍(30b)이 형성되고, 스풀 구멍(30b)에는 스풀(36)이 미끄럼 이동 가능하게 조립된다. 스풀(36)의 일단부면(36a)의 측방에는, 캡(37)에 의해 스프링실(38)이 획정된다. 스프링실(38)은, 캡(37)의 개구부에 나사 결합되는 플러그(39)에 형성된 드레인 포트(39a)를 통해 드레인 통로(40)(도 2 참조)에 연통한다. 드레인 통로(40)는, 배출 통로(27)에 있어서의 오리피스(28)(도 2 참조)의 하류측에 연통하여 탱크(T)에 접속된다.
스프링실(38)에는, 스풀(36)을 가압하는 가압 부재로서의 스프링(41)이 수납 장착된다. 또한, 스프링실(38)에는, 단부면이 스풀(36)의 일단부면에 맞닿는 환상의 제1 스프링 받침 부재(42)와, 캡(37)에 나사 결합되는 플러그(39)의 선단부면에 맞닿는 환상의 제2 스프링 받침 부재(43)가 수납 장착된다. 스프링(41)은, 제1 스프링 받침 부재(42)와 제2 스프링 받침 부재(43) 사이에 압축 상태로 개재 장착되고, 제1 스프링 받침 부재(42)를 통해 스풀(36)을 밸브 폐쇄 방향으로 가압한다.
스풀(36)의 타단부면(36b)의 측방에는, 피스톤 구멍(30c)과 캡(44)에 의해 파일럿실(22a, 22b)이 획정된다. 피스톤 구멍(30c)은, 스풀 구멍(30b)과 연통하여 형성된다. 캡(44)은, 피스톤 구멍(30c)을 폐색한다. 파일럿실(22a, 22b) 내에는, 배면에 파일럿압을 받아 스풀(36)에 스프링(41)의 가압력에 저항하는 추력을 부여하는 피스톤(45)이 미끄럼 이동 가능하게 삽입된다.
파일럿실(22a, 22b)은, 피스톤(45)에 의해, 피스톤(45)의 배면에 면하는 제1 파일럿실(22a)과, 피스톤(45)의 전방면 및 스풀(36)의 타단부면(36b)에 면하는 제2 파일럿실(22b)로 구획된다. 제1 파일럿실(22a)에는, 캡(44)에 형성된 파일럿 포트(44a)를 통해 파일럿 밸브(10)로부터의 파일럿 압유가 공급된다. 제2 파일럿실(22b)에는, 배출 통로(27)를 통해 릴리프 밸브(26)를 통과한 릴리프 압유가 유도된다.
피스톤(45)은, 외주면이 피스톤 구멍(30c)의 내주면을 따라 미끄럼 이동하는 미끄럼 이동부(45a)와, 스풀(36)의 타단부면(36b)에 대치하는 선단부(45b)와, 피스톤(45)의 전방면에 직경 방향에 걸쳐 형성되는 홈부(45c)와, 제1 파일럿실(22a)과 제2 파일럿실(22b)을 연통하는 도통로(46)를 구비한다. 선단부(45b)는, 미끄럼 이동부(45a)와 비교하여 소직경으로 형성된다. 도통로(46)는, 미끄럼 이동부(45a)에 천공된다.
도통로(46)는, 미끄럼 이동부(45a)의 캡측 단부면으로부터 선단부(45b)를 향해 축방향으로 미끄럼 이동부(45a)의 중앙 부근까지 천공되는 구멍으로서의 축방향 통로(46a)와, 축방향 통로(46a)의 선단부로부터 미끄럼 이동부(45a)를 관통하도록 직경 방향으로 천공되는 구멍으로서의 직경 방향 통로(46b)와, 축방향 통로(46a)의 선단부에 있어서의 직경 방향 통로(46b)의 합류 개소에 형성되는 구멍으로서의 공기 배출 교축부(46c)를 구비한다.
파일럿 포트(44a)를 통해 제1 파일럿실(22a) 내에 파일럿 압유가 공급되면, 미끄럼 이동부(45a)의 배면에 파일럿압이 작용한다. 이에 의해, 피스톤(45)은 전진하고, 선단부(45b)가 스풀(36)의 타단부면(36b)에 맞닿아 스풀(36)을 이동시킨다. 이와 같이, 스풀(36)은, 피스톤(45)의 배면에 작용하는 파일럿압에 기초하여 발생하는 피스톤(45)의 추력을 받아, 스프링(41)의 가압력에 저항하여 밸브 개방 방향으로 이동한다.
배출 통로(27)를 통해 제2 파일럿실(22b) 내에 릴리프 밸브(26)를 통과한 릴리프 압유가 유도되면, 스풀(36)의 타단부면(36b)에 릴리프 압유의 압력이 작용한다. 이에 의해, 스풀(36)은 스프링(41)의 가압력에 저항하여 밸브 개방 방향으로 이동한다. 이때, 릴리프 압유의 압력은 피스톤(45)에도 작용하므로, 피스톤(45)은 후퇴하여 캡(44)에 맞닿는다.
스풀(36)은 일단부면(36a)에 작용하는 스프링(41)의 가압력과 타단부면(36b)에 작용하는 피스톤(45)의 추력이 밸런스를 이룬 위치에서 정지하고, 그 스풀(36)의 정지 위치에 따라서 전환 밸브(22)의 개방도가 규정된다. 스풀(36)은, 피스톤(45)의 추력이 스프링(41)의 가압력보다 클 때, 밸브 개방 방향으로 이동하고, 스프링(41)의 가압력이 피스톤(45)의 추력보다 클 때, 밸브 폐쇄 방향으로 이동한다.
스풀(36)의 외주면은 부분적으로 환상으로 절결되고, 밸브 개방 방향 선단부측으로부터 차례로, 포핏부(47), 제1 랜드부(48), 제2 랜드부(49)가 형성된다. 포핏부(47)는, 제1 랜드부(48) 및 제2 랜드부(49)보다 외경이 크고, 밸브 개방 방향을 향해 외경이 커지는 테이퍼 형상으로 형성된다.
스풀 구멍(30b)의 내주면은 부분적으로 환상으로 절결되고, 그 절결된 부분과 스풀(36)의 외주면에서, 밸브 개방 방향 선단부측으로부터 차례로, 제1 압력실(50), 제2 압력실(51), 제3 압력실(52)이 형성된다.
보디(30)에는, 제1 압력실(50)과 제1 메인 통로(7)를 연통하는 제1 연통로(53)와, 제3 압력실(52)과 제1 메인 통로(7)를 연통하는 제2 연통로(54)가 형성된다. 제1 연통로(53)는 제1 메인 통로(7)에 있어서의 체크 밸브(21)의 시트부(34)보다 하류측과 연통하고, 제2 연통로(54)는 제1 메인 통로(7)에 있어서의 체크 밸브(21)의 시트부(34)보다 상류측과 연통한다. 제1 연통로(53) 및 제2 연통로(54)는, 스풀 구멍(30b)과 함께 바이패스 통로(23)를 구성한다.
제1 압력실(50)은, 체크 밸브(21)의 시트부(34)보다 하류측에서 제1 메인 통로(7)에 항상 연통하고 있다. 제2 압력실(51)은, 스풀 구멍(30b)의 내주면으로부터 직경 방향 내측에 환상으로 돌출되는 환상 돌기부(55)에 포핏부(47)가 착좌함으로써 제1 압력실(50)과 차단된다. 제3 압력실(52)은, 제1 메인 통로(7)에 있어서의 체크 밸브(21)의 시트부(34)보다 상류측에 상시 연통하고 있다.
스풀(36)의 제1 랜드부(48)의 외주에는, 스풀(36)이 밸브 개방 방향으로 이동함으로써, 제3 압력실(52)과 제2 압력실(51)을 연통하는 복수의 노치(56)가 형성된다. 제2 파일럿실(22b)은, 스풀(36) 내에 축방향으로 형성된 도통 구멍(57) 및 교축 통로(58)를 통해 스프링실(38)에 상시 연통하고 있다. 도통 구멍(57)은, 일단부가 제2 파일럿실(22b)에 개구되고, 타단부가 스프링실(38) 근방에 위치한다.
여기서, 도 3∼도 5 및 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 전환 밸브(22)의 동작에 대해 설명한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿실(22a)로 파일럿압이 유도되지 않는 경우에는, 스풀(36)에 형성된 포핏부(47)가, 스풀 구멍(30b)의 내주에 형성된 환상 돌기부(55)에 스프링(41)의 가압력에 의해 압박된다. 따라서, 제2 압력실(51)과 제1 압력실(50)의 연통이 차단되고, 제1 연통로(53)와 제2 연통로(54)의 연통이 차단된다. 이에 의해, 실린더(2)의 로드측 압력실(2a)의 작동유가 바이패스 통로(23)를 통해 제어 밸브(6)측으로 흐르는 일은 없다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿실(22a)로 파일럿압이 유도되고, 스풀(36)이 스프링(41)의 가압력보다 큰 피스톤(45)의 추력을 받은 경우에는, 스풀(36)은 스프링(41)의 가압력에 저항하여 밸브 개방 방향으로 이동한다. 이에 의해, 포핏부(47)가 환상 돌기부(55)로부터 이격됨과 함께, 제3 압력실(52)과 제2 압력실(51)이 복수의 노치(56)를 통해 연통한다. 그로 인해, 제2 연통로(54)는 제3 압력실(52), 노치(56), 제2 압력실(51) 및 제1 압력실(50)을 통해 제1 연통로(53)와 연통한다. 이에 의해, 로드측 압력실(2a)의 작동유가, 노치(56)를 통해 제어 밸브(6)측의 제1 메인 통로(7)로 유도된다.
또한, 스풀(36)의 이동에 의해 교축 통로(58)의 개구부가 캡(37)의 직경 확장부(59)에 도달한다. 직경 확장부(59)에서는, 캡(37)의 내주면이 더욱 대직경으로 형성된다. 교축 통로(58)의 개구부가 직경 확장부(59)에 도달함으로써, 제2 파일럿실(22b)은 도통 구멍(57) 및 교축 통로(58)를 통해 스프링실(38)에 연통한다.
도 6a는, 도 4의 피스톤(45)을 확대하여 도시하는 부분 확대도이다. 제2 파일럿실(22b)의 내경은, 피스톤(45)의 미끄럼 이동부(45a)의 외경보다 약간 크다. 도 6a에 도시하는 상태에서는, 피스톤(45)의 직경 방향 통로(46b)의 개구부가 제2 파일럿실(22b)에 도달하고 있지 않다. 그로 인해, 제1 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿 압유는 제2 파일럿실(22b)에 누출되는 일은 없고 제1 파일럿실(22a) 내에 머무른다. 따라서, 이 단계에서는, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿 압유는 도통 구멍(57) 및 교축 통로(58)를 통해 스프링실(38)로는 흐르지 않는다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿압이 커져, 스풀(36)이 스프링(41)의 가압력에 저항하여 밸브 개방 방향으로 풀 스트로크 위치로 이동하면, 피스톤(45)의 전방면이 피스톤 구멍(30c)과 스풀 구멍(30b)의 경계에 형성되는 단차부(60)에 맞닿는다. 이에 의해, 제3 압력실(52)과 제2 압력실(51)이 도 4의 상태보다 더욱 큰 개구 면적으로 연통한다. 따라서, 로드측 압력실(2a)로부터 바이패스 통로(23)를 통해 제어 밸브(6)측의 제1 메인 통로(7)로 유도되는 작동유의 유량이 증가한다.
또한, 도 4와 마찬가지로, 교축 통로(58)의 개구부가 직경 확장부(59)에 대향하므로, 제2 파일럿실(22b)은 도통 구멍(57) 및 교축 통로(58)를 통해 스프링실(38)에 계속 연통한 상태로 유지된다.
도 6b는, 도 5의 피스톤(45)을 확대하여 도시하는 부분 확대도이다. 도 6b에 도시하는 바와 같이, 피스톤(45)이 풀 스트로크 위치로 이동하면, 피스톤(45)의 직경 방향 통로(46b)의 개구부가 제2 파일럿실(22b)에 개구된다. 이에 의해, 제1 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿 압유는 축방향 통로(46a) 및 직경 방향 통로(46b)를 통해 제2 파일럿실(22b)로 유도된다. 이때, 파일럿 압유의 흐름은 축방향 통로(46a)와 직경 방향 통로(46b)의 사이에 설치되는 공기 배출 교축부(46c)에 의해 교축되므로, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿압은 소정의 파일럿압으로 유지된다.
제2 파일럿실(22b)로 유도된 파일럿 압유는, 피스톤(45)의 전방면에 형성되는 홈부(45c)를 통해 스풀 구멍(30b) 내의 도통 구멍(57)으로 유도된다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 파일럿 압유는, 도통 구멍(57)으로부터 교축 통로(58)를 통해 스프링실(38)로 유도되고, 드레인 포트(39a)를 통해 드레인 통로(40)로 배출된다.
여기서, 도 6a 및 도 6b에 도시하는 바와 같이, 피스톤(45)의 스트로크량이 소정의 스트로크량 이상으로 된 경우에, 피스톤(45)의 직경 방향 통로(46b)의 개구부가 제2 파일럿실(22b)에 개구되기 시작한다. 이 소정의 스트로크량은, 직경 방향 통로(46b)를 형성하는 위치에 의해 규정된다. 본 실시 형태에서는, 소정의 스트로크량은, 피스톤(45)의 풀 스트로크에 상당하는 스트로크량보다 약간 작은 스트로크량으로 설정된다.
다음으로, 도 2∼도 5를 참조하여, 유압 제어 장치(100)의 동작에 대해 설명한다.
제어 밸브(6)가 중립 위치 c인 경우에는, 펌프(4)가 토출하는 작동유는 실린더(2)에 공급되지 않는다. 이때, 전환 밸브(22)의 제1 파일럿실(22a)에는 파일럿압이 유도되지 않으므로, 전환 밸브(22)는 차단된 상태를 유지하여, 바이패스 통로(23)가 차단된다. 제1 메인 통로(7)는, 체크 밸브(21)에 의해 차단된 상태로 유지된다. 이에 의해, 로드측 압력실(2a)의 작동유의 누설이 방지되고, 아암(1)의 정지 상태가 유지된다.
조작 레버(9)가 조작되어, 파일럿 밸브(10)로부터 제어 밸브(6)의 파일럿실(6a)로 파일럿압이 유도되면, 제어 밸브(6)는 파일럿압에 따른 양만큼 수축 위치 a로 전환된다. 제어 밸브(6)가 수축 위치 a로 전환되면, 펌프(4)가 토출하는 작동유의 압력은 체크 밸브(21)를 개방시킨다. 그 결과, 펌프(4)로부터 토출된 작동유는 로드측 압력실(2a)로 공급되고, 실린더(2)는 수축한다. 이에 의해, 아암(1)은 도 1에 도시하는 화살표 A의 방향으로 상승한다.
조작 레버(9)가 조작되어, 파일럿 밸브(10)로부터 제어 밸브(6)의 파일럿실(6b)로 파일럿압이 유도되면, 제어 밸브(6)는 파일럿압에 따른 양만큼 신장 위치 b로 전환된다. 또한, 이와 동시에, 제1 파일럿실(22a)로도 파일럿압이 유도되므로, 전환 밸브(22)는 공급되는 파일럿압에 따라서 밸브 개방된다.
이에 의해, 바이패스 통로(23)가 개방되므로, 로드측 압력실(2a)의 작동유는, 제1 메인 통로(7)로부터 체크 밸브(21)를 우회하여 제어 밸브(6)로 유도되고, 제어 밸브(6)로부터 탱크(T)로 배출된다. 또한, 로드 반대측 압력실(2b)에는, 펌프(4)가 토출하는 작동유가 공급되므로, 실린더(2)는 신장된다. 이에 의해, 아암(1)은, 도 1에 도시하는 화살표 B의 방향으로 하강한다.
여기서, 유압 셔블의 제조 단계, 특히 부하 유지 기구(20)를 유압 셔블에 장착하고, 부하 유지 기구(20)의 파일럿 포트(44a)에 파일럿 통로(15)를 접속한 단계에서는, 파일럿압이 공급되는 제1 파일럿실(22a)에 공기가 혼입되고 있다. 또한, 유압 셔블의 메인터넌스 후나 장기 보관 후 등에도 마찬가지로 공기가 혼입되는 경우가 있다.
이 상태에서, 작업자의 레버 조작에 의해 전환 밸브(22)의 제1 파일럿실(22a)로 파일럿 압유가 유도되면, 공기의 체적 변화에 의해 제1 파일럿실(22a)의 파일럿압이 변동되어, 스풀(36)의 이동에 응답 지연이 발생할 가능성이 있다. 이에 의해, 실린더(2)의 조작성이 악화될 가능성이 있다.
제1 파일럿실(22a)의 공기를 제2 파일럿실(22b)을 경유하여 드레인 통로(40)로 배출시킴으로써 제1 파일럿실(22a)로부터 공기를 제거하기 위해, 제1 파일럿실(22a)이 제2 파일럿실(22b)에 상시 연통하는 구조도 생각된다. 그러나, 이러한 구조에서는, 스풀(36)이 소정의 스트로크량 이상 이동하여 공기가 배출된 후에도, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿 압유가 상시 드레인 통로(40)에 드레인된다. 그로 인해, 파일럿압이 불안정해질 가능성이 있다. 특히, 작업자에 의한 레버 조작량이 미소한 인칭 조작 등이 행해지는 경우에, 전환 밸브(22)의 개폐 동작에 응답 지연이나 응답성의 변동이 발생할 가능성이 있다.
본 실시 형태에서는, 제1 파일럿실(22a)과 제2 파일럿실(22b)을 연통하는 도통로(46)가 피스톤(45)에 설치되어 있다. 그리고, 도통로(46)는, 피스톤(45)의 스트로크량이 풀 스트로크량보다 약간 작은 소정의 스트로크량 이상으로 된 경우에 개구된다.
이에 의해, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿 압유는, 피스톤(45)의 스트로크량이 작은 전환 밸브(22)의 미소한 동작 시에는 제2 파일럿실(22b)로 유도되지 않는다. 그로 인해, 인칭 조작 시 등에 있어서의 전환 밸브(22)의 개폐 동작의 응답 지연 및 응답성의 변동이 방지된다. 또한, 미세 조작이 아닌 경우, 즉 피스톤(45)의 스트로크량이 큰 경우에는, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿 압유가 공기와 함께 제2 파일럿실(22b)로 유도된다. 그로 인해, 제1 파일럿실(22a)에 혼입된 공기가 배출된다.
이상의 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.
전환 밸브(22)는, 제1 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿 압유의 일부를 드레인 통로(40)로 유도하는 도통로(46)를 구비한다. 도통로(46)는, 전환 밸브(22)의 피스톤(45)이 밸브 개방 방향으로 소정의 스트로크량 이상 이동한 경우에 드레인 통로(40)에 연통한다. 그로 인해, 전환 밸브(22)의 스트로크량이 작은 미세 조작 시에는 파일럿압의 변동을 방지할 수 있고, 전환 밸브(22)의 스트로크량이 큰 경우에는 제1 파일럿실(22a)에 혼입된 공기를 드레인 통로(40)로 배출할 수 있다. 따라서, 제1 파일럿실(22a)의 공기 배출을 가능하게 하면서 응답성에 미치는 영향을 억제할 수 있다.
또한, 전환 밸브(22)는 제1 파일럿실(22a)의 파일럿압을 받아 스풀(36)을 밸브 개방 방향으로 압박하는 피스톤(45)을 갖고, 제1 파일럿실(22a)과 제2 파일럿실(22b)을 연통하는 도통로(46)가 피스톤(45)에 형성된다. 그로 인해, 스풀(36)의 구조를 복잡화하는 일 없이 공기 배출을 행할 수 있다.
또한, 도통로(46)가 피스톤(45)의 내부에 천공되므로, 피스톤(45)의 스트로크량이 소정의 스트로크량에 도달하기 전에 도통로(46)로부터 피스톤(45)의 외주를 통해 파일럿 압유가 누출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제1 파일럿실(22a)의 공기 배출을 가능하게 하면서 응답성에 미치는 영향을 더욱 확실하게 억제할 수 있다.
<제2 실시 형태>
다음으로, 도 7, 도 8, 도 9a∼도 9c를 참조하여 제2 실시 형태에 대해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 도통로(146)의 구조가 제1 실시 형태와 상이하다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 제2 파일럿실(22b)과 스프링실(38)을 연통하는 도통 구멍(57)이 스풀(36)의 내부에 형성되지만, 본 실시 형태에서는, 도통 구멍(157)은 보디(30)에 새롭게 형성된다. 이 도통 구멍(157)의 일단부(하류 단부)는, 보디(30)에 나사 결합되는 캡(37)의 내외를 연통하는 교축 통로(158)에 접속된다. 이에 의해, 제2 파일럿실(22b)은 도통 구멍(157), 교축 통로(158) 및 스프링실(38)을 통해 드레인 포트(39a)에 연통한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 도통로(146)는 피스톤(45)의 미끄럼 이동부(45a)의 외주면에 형성된다. 도 9a는, 도 7의 피스톤(45)을 확대하여 도시하는 부분 확대도이다. 도통로(146)는, 피스톤(45)의 미끄럼 이동부(45a)의 외주면에 나선 형상으로 형성되는 홈으로서의 나선 홈(146a)과, 미끄럼 이동부(45a)의 외주면에 형성되는 홈으로서의 소직경부(146b)로 구성된다. 소직경부(146b)는, 나선 홈(146a)의 피스톤 전방면측(도 9a에 있어서의 좌측)의 종단부에 접속된다. 소직경부(146b)는, 미끄럼 이동부(45a)의 외주면보다 소직경이다.
나선 홈(146a)의 단면 형상은, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 직사각형으로 형성되어도 되고, 도 9c에 도시하는 바와 같이 V자형으로 형성되어도 된다. 나선 홈(146a)은, 단면적이 충분히 작아, 교축부로서도 기능한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿실(22a)로 파일럿압이 유도되지 않는 경우에는, 피스톤(45)이 이동하지 않는다. 그로 인해, 소직경부(146b)는 제2 파일럿실(22b)에 개구되지 않는다. 따라서, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿 압유는 제2 파일럿실(22b)로는 유도되지 않는다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿압이 커져, 피스톤(45)이 풀 스트로크 위치로 이동하면, 피스톤(45)의 소직경부(146b)가 제2 파일럿실(22b)에 개구된다. 이에 의해, 제1 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿 압유는 나선 홈(146a) 및 소직경부(146b)를 통해 제2 파일럿실(22b)로 유도된다. 이때, 파일럿 압유의 흐름은 나선 홈(146a)의 교축 작용에 의해 교축되므로, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿압은 소정의 파일럿압으로 유지된다.
제2 파일럿실(22b)로 유도된 파일럿 압유는, 보디(30)에 형성되는 도통 구멍(157) 및 캡(37)에 형성되는 교축 통로(158)를 통해 스프링실(38)로 유도되고, 드레인 포트(39a)를 통해 드레인 통로(40)로 유도된다.
제1 실시 형태와 마찬가지로, 피스톤(45)의 스트로크량이 소정의 스트로크량 이상으로 된 경우에, 피스톤(45)의 소직경부(146b)가 제2 파일럿실(22b)에 개구되기 시작한다. 이 소정의 스트로크량은, 소직경부(146b)를 형성하는 위치에 의해 규정된다. 본 실시 형태에서는, 소정의 스트로크량은, 피스톤(45)의 풀 스트로크에 상당하는 스트로크량보다 약간 작은 스트로크량으로 설정된다.
이상의 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.
도통로(146)가 피스톤(45)의 외주면에 형성되므로, 엔드밀 등에 의해 피스톤(45)의 외주면에 홈을 형성하는 것만으로 도통로(146)를 형성할 수 있다. 이에 의해, 도통로(146)의 형성을 더욱 용이하게 행할 수 있어, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
<제3 실시 형태>
다음으로, 도 10 및 도 11을 참조하여 제3 실시 형태에 대해 설명한다.
제1 실시 형태에서는, 스풀(36)과 피스톤(45)이 별개로 형성되어 있지만, 본 실시 형태에서는, 피스톤(45) 및 피스톤 구멍(30c)이 생략되고, 스풀 구멍(230b) 및 스풀(236)이 축방향으로 연장되어 있다. 즉, 스풀 구멍(230b)은 제1 파일럿실(22a)에 연통하고, 스풀(236)의 타단부면(236b)이 제1 파일럿실(22a)에 면한다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 제2 파일럿실(22b)과 스프링실(38)을 연통하는 도통 구멍(57)이 스풀(36)의 내부에 형성되지만, 본 실시 형태에서는, 도통 구멍(257)은 보디(30)에 새롭게 형성된다. 이 도통 구멍(257)의 일단부(하류 단부)는 보디(30)에 나사 결합되는 캡(37)의 내외를 연통하는 교축 통로(258)에 접속된다. 또한, 제1 실시 형태에서는 릴리프 밸브(26)를 통과한 작동유가 제2 파일럿실(22b)로 유도되지만, 본 실시 형태에서는 파일럿실(22b) 대신에, 스풀 구멍(230b)의 내주면을 환상으로 절결하여 형성되는 대직경부(61)가 새롭게 설치된다. 대직경부(61)의 내경은 스풀(36)의 외경보다 크므로, 릴리프 밸브(26)를 통과한 작동유는 스풀(236)의 축방향 위치에 관계없이 항상 도통 구멍(257)으로 유도되고, 교축 통로(258) 및 스프링실(38)을 통해 드레인 포트(39a)로 유도된다.
또한, 대직경부(61)는 스풀(36)의 외주에 개구되므로, 스풀(236)은 릴리프 밸브(26)를 통과한 작동유로부터는 축방향으로 힘을 받지 않는다. 따라서, 본 실시 형태의 유압 회로도는, 제1 실시 형태의 유압 회로도를 나타내는 도 2 대신에 도 14에 도시된다. 즉, 릴리프 밸브(26)를 통과한 작동유는 전환 밸브(22)에 작용하는 일 없이 항상 탱크(T)로 배출된다. 또한, 도 14에서는, 도 2와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부여하고 있다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 도통로(246)는, 스풀(236)의 내부에 천공된다. 구체적으로는, 도통로(246)는, 스풀(36)의 수압면으로서의 타단부면(236b)으로부터 일단부면(236a)측을 향해 축방향으로 천공되는 구멍으로서의 축방향 통로(246a)와, 축방향 통로(246a)의 선단부로부터 스풀(236)을 관통하도록 직경 방향으로 천공되는 구멍으로서의 직경 방향 통로(246b)와, 축방향 통로(246a)의 선단부에 있어서의 직경 방향 통로(246b)와의 합류 개소에 마련되는 구멍으로서의 공기 배출 교축부(246c)를 구비한다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿실(22a)로 파일럿압이 유도되지 않는 경우에는, 스풀(236)이 이동하지 않는다. 그로 인해, 직경 방향 통로(246b)의 개구부가 대직경부(61)에 개구되지 않는다. 따라서, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿 압유는 대직경부(61)로는 유도되지 않는다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿압이 커져, 스풀(236)이 풀 스트로크 위치로 이동하면, 스풀(236)의 직경 방향 통로(246b)의 개구부가 대직경부(61)에 개구된다. 이에 의해, 제1 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿 압유는 도통로(246)를 통해 대직경부(61)로 유도된다. 이때, 파일럿 압유의 흐름은 공기 배출 교축부(246c)에 의해 교축되므로, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿압은 소정의 파일럿압으로 유지된다.
대직경부(61)로 유도된 파일럿 압유는, 보디(30)에 형성되는 도통 구멍(257) 및 캡(37)에 형성되는 교축 통로(258)를 통해 스프링실(38)로 유도되고, 드레인 포트(39a)를 통해 드레인 통로(40)로 유도된다.
제1 실시 형태와 마찬가지로, 스풀(236)의 스트로크량이 소정의 스트로크량 이상으로 된 경우에, 스풀(236)의 직경 방향 통로(246b)가 대직경부(61)에 개구되기 시작한다. 이 소정의 스트로크량은, 직경 방향 통로(246b)를 형성하는 위치에 의해 규정된다. 본 실시 형태에서는, 소정의 스트로크량은, 스풀(236)의 풀 스트로크에 상당하는 스트로크량보다 약간 작은 스트로크량으로 설정된다.
이상의 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.
스풀(236)의 타단부면(236b)이 제1 파일럿실(22a)로부터 파일럿압을 받아 스풀(236)이 밸브 개방 방향으로 이동하므로, 파일럿압을 받기 위한 피스톤을 설치할 필요가 없다. 따라서, 부품 개수를 삭감할 수 있다.
또한, 도통로(246)가 스풀(236)의 내부에 천공되므로, 스풀(236)의 스트로크량이 소정의 스트로크량에 도달하기 전에 도통로(246)로부터 스풀(236)의 외주를 통해 파일럿 압유가 누출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제1 파일럿실(22a)의 공기 배출을 가능하게 하면서 응답성에 미치는 영향을 더욱 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 도통 구멍(257)이 보디(30)에 형성되므로, 스풀(236)의 구조를 간소화할 수 있어, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
<제4 실시 형태>
다음으로, 도 12 및 도 13을 참조하여 제4 실시 형태에 대해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 도통로(346)의 구조가 제3 실시 형태와 상이하고, 그 밖의 구성은 제3 실시 형태와 동일하다.
도 12에 도시하는 바와 같이, 도통로(346)는 스풀(36)의 외주면에 형성된다. 도통로(346)는, 도 9a에 도시되는 도통로(146)와 마찬가지로, 스풀(36)의 외주면에 나선 형상으로 형성되는 홈으로서의 나선 홈(346a)과, 스풀(36)의 외주면에 형성되는 홈으로서의 소직경부(346b)로 구성된다. 소직경부(346b)는, 스풀(36)의 스트로크측(도 12에 있어서의 좌측)에 있어서의 나선 홈(346a)의 종단부에 접속된다. 소직경부(346b)는, 스풀(336)의 외주면보다 소직경이다.
나선 홈(346a)의 단면 형상은, 도 9b에 도시되는 나선 홈(14a)과 마찬가지로, 직사각형으로 형성되어도 되고, 도 9c에 도시되는 나선 홈(14a)과 마찬가지로 V자형으로 형성되어도 된다. 나선 홈(346a)은, 단면적이 충분히 작아, 교축부로서도 기능한다.
도 12에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿실(22a)로 파일럿압이 유도되지 않는 경우에는, 스풀(336)이 이동하지 않는다. 그로 인해, 소직경부(346b)가 대직경부(61)에 개구되지 않는다. 따라서, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿 압유는 대직경부(61)로는 유도되지 않는다.
도 13에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿압이 커져, 스풀(336)이 풀 스트로크 위치로 이동하면, 스풀(336)의 소직경부(346b)가 대직경부(61)에 개구된다. 이에 의해, 제1 파일럿실(22a)로 유도되는 파일럿 압유는 나선 홈(346a) 및 소직경부(346b)를 통해 대직경부(61)로 유도된다. 이때, 파일럿 압유의 흐름은 나선 홈(346a)의 교축 작용에 의해 교축되므로, 제1 파일럿실(22a)의 파일럿압은 소정의 파일럿압으로 유지된다.
대직경부(61)로 유도된 파일럿 압유는, 보디(30)에 형성되는 도통 구멍(257)으로 유도되고, 캡(37)에 형성되는 교축 통로(258), 스프링실(38), 드레인 포트(39a)를 통해 드레인 통로(40)로 배출된다.
제3 실시 형태와 마찬가지로, 스풀(336)의 스트로크량이 소정의 스트로크량 이상으로 된 경우에, 스풀(36)의 소직경부(346b)가 대직경부(61)에 개구되기 시작한다. 이 소정의 스트로크량은, 소직경부(346b)를 형성하는 위치에 의해 규정된다. 본 실시 형태에서는, 소정의 스트로크량은, 스풀(336)의 풀 스트로크에 상당하는 스트로크량보다 약간 작은 스트로크량으로 설정된다.
이상의 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.
도통로(346)가 스풀(336)의 외주면에 형성되므로, 엔드밀 등에 의해 스풀(336)의 외주면에 홈을 형성하는 것만으로 도통로(346)를 형성할 수 있다. 이에 의해, 도통로(346)의 형성을 더욱 용이하게 행할 수 있어, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예 중 하나를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 작동 유체로서 작동유를 사용한 경우에 대해 예시하였지만, 작동 유체는 오일 이외의 액체, 예를 들어 물이나 수용성 대체액 등이어도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 가압 부재로서 스프링(41)을 예시하였지만, 스풀을 가압할 수 있는 신축 가능한 그 밖의 부재여도 된다.
본원은 2014년 10월 6일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2014-205870호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (7)

  1. 펌프로부터 공급되는 작동 유체에 의해 신축하여 부하를 구동하는 실린더와,
    상기 실린더에 대한 작동 유체의 급배를 전환하여, 상기 실린더의 신축 동작을 제어하는 제어 밸브와,
    상기 제어 밸브에 파일럿압을 유도하는 파일럿 밸브와,
    상기 제어 밸브가 중립 위치인 경우에 상기 부하에 의한 부하압이 작용하는 상기 실린더의 부하측 압력실과 상기 제어 밸브를 접속하는 메인 통로와,
    상기 메인 통로에 개재 장착되고 상기 제어 밸브가 중립 위치인 경우에 상기 부하측 압력실의 부하압을 유지하는 부하 유지 기구를 구비하고,
    상기 부하 유지 기구는,
    상기 제어 밸브로부터 상기 부하측 압력실로의 작동 유체의 흐름만을 허용하는 체크 밸브와,
    상기 부하측 압력실 내의 작동 유체를 상기 체크 밸브를 우회하여 상기 제어 밸브로 유도하는 바이패스 통로와,
    상기 바이패스 통로에 개재 장착되고 상기 바이패스 통로의 개폐 상태를 전환 가능한 전환 밸브를 구비하고,
    상기 전환 밸브는,
    상기 파일럿 밸브를 통해 파일럿압이 유도되는 파일럿실과,
    상기 파일럿실의 파일럿압에 따라서 밸브 개방 방향으로 이동하는 스풀과,
    상기 스풀을 밸브 폐쇄 방향으로 가압하는 가압 부재와,
    상기 파일럿실로 유도되는 파일럿압 유체의 일부를 드레인 통로로 유도하는 도통로를 구비하고,
    상기 도통로는, 상기 전환 밸브가 밸브 개방 방향으로 소정의 스트로크량 이상 이동하면 상기 드레인 통로에 연통하는, 유체압 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전환 밸브는, 상기 파일럿실 내에 미끄럼 이동 가능하게 수용되고 상기 파일럿 밸브를 통해 유도되는 파일럿압을 받아 상기 스풀을 밸브 개방 방향으로 압박하는 피스톤을 갖고,
    상기 도통로는, 상기 피스톤에 형성되고 상기 피스톤이 파일럿압을 받아 상기 소정의 스트로크량 이상 이동하면 상기 드레인 통로에 연통하는, 유체압 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도통로는, 상기 피스톤의 내부에 천공되는 구멍인, 유체압 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 도통로는, 상기 피스톤의 외주면에 형성되는 홈인, 유체압 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스풀은, 상기 파일럿실로 유도되는 파일럿압을 받는 수압면을 갖고,
    상기 도통로는, 상기 스풀의 상기 수압면측에 형성되고 상기 스풀이 파일럿압을 받아 상기 소정의 스트로크량 이상 이동하면 상기 드레인 통로에 연통하는, 유체압 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 도통로는, 상기 스풀의 내부에 천공되는 구멍인, 유체압 제어 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 도통로는, 상기 스풀의 외주면에 형성되는 홈인, 유체압 제어 장치.
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