JPH0122961Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、建設機械などの作業機を駆動する駆
動回路における差圧弁装置に関するものである。

メインバルブの切換に必要な差圧はある設定値
の範囲内にあれば十分であるが、建設機械などエ
ンジン回転が変化する油圧源の場合、差圧を発生
させる絞りを固定絞りするとエンジン回転が低回
転の時発生差圧が低く、高回転の場合発生差圧が
必要以上に高くなり、消費馬力大となり燃費大と
なつていた。

本考案は上記の事情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところは従来装置における固
定絞りを可変孔りに変えてエンジンの高回転の場
合の発生差圧を低くおさえ消費馬力を低くするこ
とにある。

以下、本考案は図面を参照して説明する。

図面中１，２は第１、第２ポンプであり、３は
ブレード用のコントロールバルブ、４はチルト用
のコントロールバルブ、５はコントロールバル
ブ、６はアンロードバルブ、１７ａはメインバル
ブ、５５はシヤトル弁である。そして、コントロ
ールバルブ３とアンロードバルブ６とで圧力補償
付比例制御弁Ａを構成している。

前記コントロールバルブ５は弁本体９１を備え
ており、この弁本体９１にはスプール孔９２が設
けてあり、この弁本体９１にはスプール孔９２に
通じる室２３，３０，７５，７７，５３，２２，
２４，２８が設けてある。スプール孔９２にはス
プール１９が嵌挿してあり、スプール１９の端部
にはばね座９４，９５がそれぞれに肩部に接して
設けてあり、両ばね座９４，９５間にばね９６が
設けてある。前記室２２，２４は通路９７を通し
て室２８に通じており、通路９７にチエツク弁２
７が設けてある。

そして通路９７、チエツク弁２７、室７７、室
２８、室７５、室３０で作動圧回路部Ｅを形成
し、通路９７、室２３及び通路９７ａ、室２４、
室５３、切欠き５２，５２ａ、くびれ部２６ａ、
室５３ａでパイロツト圧回路部F′を形成してい
る。

前記メインバルブ１７ａは弁本体１７を備えて
おり、この弁本体１７にはスプール孔９９，１０
０，１０１が設けてある。

弁本体１７にはスプール孔９９に通じる室４
９，５１が設けてあり、また弁本体１７にはスプ
ール孔１００に通じる室３２，３５が設けてあ
り、弁本体１７にはスプール孔１０１に通じる室
５０，７３が設けてある。

前記スプール孔９９内にはスプール１８が嵌挿
してあり、このスプール１８は両端部においてば
ね４８，４８′により付勢されて中立に保持され
ており、スプール孔９９の両端部に油室４１，４
７になされており、これらで第３バルブ部Ｉを形
成している。

前記スプール孔１００内にはスプール３３が嵌
挿してあり、このスプール３３はばね３８により
中立に保持されている。スプール３３にはキリ孔
３７，４２が形成してあり、これらで第１バルブ
部Ｇを形成している。

スプール３３のランジ１５０には切欠部３４が
形成してある。

前記スプール孔１０１内にはスプール７１が嵌
挿してあり、このスプール７１はばね３８′によ
り中立に保持されており、またスプール７１には
キリ孔７９，９１′が形成してある。またスプー
ル７１のランド１５０には切欠部７２が形成して
あり、これらで第２バルブ部Ｈを形成している。

ケース９８にはシヤトル弁４０、ケース９８ａ
にはシヤトル弁４５が設けてある。

前記室３５は室５１にサクシヨンバルブ１４０
を介して通じている。

シヤトル弁４０のポート４０ａは室１０２に通
路３９を介して通じており、シヤトル弁４０のポ
ート４０ｂは通路９０を介して室８０に通じてお
り、またポート４０ｃは通路９０′を介して室４
１に通じている。

シヤトル弁４５のポート４５ａは通路９２′を
介して室１０３に通じており、他のポート４５ｂ
は通路４４を介して室４３に通じており、更に他
のポート４５ｃは通路４６を介して室４７に通じ
ている。室６５から室４９にかけての通路１０４
にチエツク弁６６が設けてある。

前記シヤトル弁５５は弁本体７を備えており弁
本体７にはスプール孔１１０が設けてあり、スプ
ール孔１１０の端部にはプラグ５７が嵌着してあ
る。スプール孔１１０にはスプール１２が設けて
あり、また、スプール１２の端部にはピストン５
６が嵌挿してある。スプール１２はばね５８によ
りプラグ５９側に付勢されている。弁本体７には
スプール孔１２に通じる室９，５９，６０が設け
てある。

第１ポンプ１の吐出側は配管６４を介してメイ
ンバルブ１７ａの室６５に接続してあり、また第
１ポンプ１の吐出側は分岐点６３を介してアンロ
ードバルブ６のポート６ａに接続してある。メイ
ンバルブ１７ａの室５１は配管７０を介してタン
ク１１１に通じている。メインバルブ１７ａの室
３５，５０は配管３６，６８を介して作業機シリ
ンダＢであるリツパーシリンダ１６に接続してあ
る。また、メインバルブ１７ａの室３２，７３は
配管３１，７４を介してコントロールバルブ５の
室３０，７５に接続してある。第２ポンプ２の吐
出側は配管２０を介してコントロールバルブ５の
通路９７に接続してあり、この配管２０に他の作
業機シリンダＥであるチルトシリンダ１１２のコ
ントロールバルブ４が設けてある。コントロール
バルブ５の室２３は配管２１を介してアンロード
バルブ６のポート６ｂに接続してあり、また前記
室２３は配管１５を介してコントロールバルブ３
のポート３ａに接続してある。コントロールバル
ブ３は他の作業機シリンダＤであるブレードシリ
ンダ１１３を操作するものである。コントロール
バルブ５の室７７は配管７８を介してタンク１１
１に接続してある。

コントロールバルブ５の室５３はパイロツト管
路５４を介してシヤトル弁５５の室５９に接続し
てあり、シヤトル弁５５の室６０はパイロツト管
路６２を介してアンロードバルブ６のパイロツト
ポート６ｄに接続してある。

このパイロツト管路６２に絞り１１が設けてあ
る。前記配管１５からパイロツト管路１１５が分
岐していて、このパイロツト管路１１５はアンロ
ードバルブ６のパイロツトポート６ｅに接続して
ある。

シヤトル弁５５の室９はパイロツト管路１３を
介してシヤトル弁１０に接続してある。

次に作動を説明する。

エンジン回転中において、コントロールバルブ
３，４，５が第１図の通り中立状態にあるとき第
１ポンプ１の流量はコントロールバルブ３が閉状
態にあるので、アンロードバルブ６の左端のパイ
ロツト圧（ポート６ｅ）が上がり、またアンロー
ドバルブ６の右端のバネ側圧力（ポート６ｄ）は
絞り１１、シヤトル弁５５のスプール１２に切欠
かれた溝８を通じて室９につながり、パイロツト
管路１３を通じてシヤトル弁１０からコントロー
ルバルブ３よりドレン通路１４を通じてタンク１
１１と接続されているためアンロードバルブ６は
第４図の状態になつており、第１ポンプ１は低圧
でアンロード状態になつている。一方第２ポンプ
２の流量はコントロールバルブ４，５を通じて配
管１５によつてアンロードバルブ６に接続されて
いるが、アンロードバルブ６が第４図の状態にあ
り、第２ポンプ２も低圧でアンロード状態にあ
る。

なお、コントロールバルブ３とコントロールバ
ルブ５の同時操作時、コントロールバルブ３を優
先させている。したがつて、シヤトル弁５５のス
プール１２はプラグ５７に押しつけられた状態と
なり、アンロードバルブ６はコントロールバルブ
３へ第１、第２ポンプ１，２の油を供給できる位
置をとる。しかし、この場合、コントロールバル
ブ３とメインバルブ１７ａとの関係はパラレル回
路となるため、負荷の軽い方へポンプ油は流れ
る。第１図に示す回路においては、コントロール
バルブ３，５を同時操作することは実用上希であ
り、その場合の流量配分は特に考慮されていな
い。

前記シヤトル弁５５においては、上記したよう
にコントロールバルブ３の回路を優先させるた
め、スプール１２とピストン５６とに面積差をつ
けている。

コントロールバルブ５のスプール１９の引の状
態に操作すると配管２０からコントロールバルブ
５の室２２，２４からスプール１９のくびれ部２
５，２６を通つて流れていた第２ポンプ２の流れ
は閉状態になり、それと同時に流れはチエツク弁
２７をおし開き、室２８からスプール１９のくび
れ部２９のまわりを通つて室３０に通じる。室３
０より管路３１を通じメインコントロールバルブ
１７ａの室３２よりスプール３３の切欠部３４を
通つて室３５に流れ管路３６によつてリツパーシ
リンダ１６のボトム側に流れ込むと同時に切欠部
３４を通る前の高圧側の圧力はスプール３３の中
にあけたキリ孔３７よりスプール３３の室３８を
通じ通路３９、シヤトル弁４０を通じてメインバ
ルブ１７ａのスプール１８の一端の圧力室である
室４１に導かれる。一方スプール３３の切欠部３
４を通つた後の低圧側の圧力はスプール３３の中
にあけたキリ孔４２よりスプール３３の一端の室
４３に導かれ、通路４４、シヤトル弁４５、通路
４６を通じてスプール１８の他端の圧力室である
室４７に導かれる。この結果スプール１８は圧力
室である室４１と室４７の差圧と室４７内のばね
４８とバランスするまで移動し、メインバルブ１
７ａの室４９と室３５を閉から開の状態にする。
またリツパーシリンダ１６のロツド側と接続され
ている室５０もメインバルブ１７ａのタンクポー
トである室５１との関係を閉の状態から開の状態
にする。

エンジン回転が高くなつた場合、切欠部３４を
通る流量は増加し、差圧が増大し、室１０２と室
４３の差圧により、スプール３３はスプリング３
８に抗して下方にストロークし、切欠部３４があ
るランド１５０が弁室ランド１５１で構成される
可変絞りＦの円管状の開口面積となり発生差圧は
頭打ちとなり、消費馬力を低くおさえることがで
きる。この結果流量と差圧の関係は第３図のよう
になる。

また一方コントロールバルブ５の引の信号でス
プール１９に切欠いた切欠溝５２によつて室２４
と室５３の間を閉から開の状態になる。

このために、ポンプ圧はパイロツト管路５４に
よつてシヤトル弁５５の室５９に入る。シヤトル
弁５５において、上記したようにスプール１２の
中に設けたピストン５６がプラグ５７でおさえら
れているため、スプール１２とピストン５６の面
積差により、スプール１２はばね５８に抗して左
方（室９側）に移動し、室６０と室９を開けてい
た切欠８は閉となり、室５９と室６０がスプール
１２のくびれ部６１を介して開となりパイロツト
管路６２、絞り１１を通じてアンロードバルブ６
のばね室側（ポート６ｄ）に導かれる。この結果
第２ポンプ２の圧力によつて第４図のアンロード
状態にあつたアンロードバルブ６は強制的にオン
ロード状態第５図のようになり、第１ポンプ１も
高圧となり分岐点６３より配管６４を通じてメイ
ンバルブ１７ａのポンプポートである室６５から
チエツク弁６６を押し開け室４９、開状態のスプ
ール１８のくびれ部６７を通つて室３５で第２ポ
ンプ２の流量と合流し、シリンダボトム側に流れ
リツパーシリンダ１６を伸ばしシリンダロツド側
からの戻り流量は配管６８から室５０、開状態に
あるスプール１８のくびれ部６９を通つてタンク
ポートである室５１から配管７０を通つてタンク
１１１へ戻つている。

同様にコントロールバルブ５のスプール１９を
押位置にした場合もリツパーシリンダ１６を縮み
側に駆動させることができる。

なお、前記メインバルブ１７ａにおいて、前記
室３５は、第１ポンプ１の流量が第２ポンプ２の
流量と合流しても前記リツパーシリンダ１６が伸
びている場合、室３２に対して下流側になつてい
る。よつて第１ポンプ１の流量が室３５で第２ポ
ンプ２の流量に合流して室３５の圧が上昇した分
室３２の圧を上昇する。このために圧力差は保た
れる。

また、油の流れによる差圧を利用しているため
リツパーシリンダ１６の負荷圧、負荷の方向に影
響されない。

すなわち、第１図でリツパーシリンダ１６の伸
び側が自然落下側とすると、 リツパーシリンダ１６のロツド側から室５０へ
の流量＞室３５からリツパーシリンダ１６のボト
ム側への流量 に成り得る。

この場合の差圧は室５０（上流側）と室７３
（下流側）の圧で決定され、室５０の高圧の油は
キリ穴７９、室８０、通路９０を経由してシヤト
ル弁４０のポート４１ｃから室４１に導びかれ、
スプール１８を第１図において室４１側に動か
す。したがつて、第１ポンプ１の油は室３５に流
れ、リツパーシリンダ１６のボトム側に入る。

またエンジンが停止し第１、第２ポンプ１，２
の流量がない時でも作業機を地上まで降す必要が
あるが、例えば自重によつてリツパーシリンダ１
６が伸される側に作用する場合も考えると、コン
トロールバルブ５のスプール１９を引の位置にお
くとリツパーシリンダ１６のヘツド側に戻り流量
は配管６８から室５０を通つてスプール７１の切
欠７２を通つて室７３から配管７４を通じてコン
トロールバルブ５の室７５に通じ、開状態にある
スプール１９のくびれ部７６を通つてタンクポー
トである室７７から配管７８を通じタンク１１１
へ戻る。同時にその流れによつてスプール７１の
切欠部７２の前後に生じた差圧によつて高圧側ス
プール７１のキリ孔７９を通じ、室８０を経て通
路９０、シヤトル弁４０を通じてスプール１８の
圧力室４１に導かれ低圧側はスプール７１のキリ
孔９１′から通路９２′、シヤトル弁４５を経てス
プール１８の圧力室である室４７へ導かれてい
る。この結果スプール１８は下流室１０３側に押
し下げられ、室５０と室５１の関係は閉から開の
状態となりシリンダヘツド側からの戻り流量はス
プール１８のくびれ部６９を通つてタンク１１１
への配管７０を経てタンク１１１へ戻る。この場
合、室５１と室３５とがサクシヨンバルブ１４０
を介して連通しているために、リツパーシリンダ
１６が伸びた時、タンク１１１に連通する室５１
がサクシヨンバルブ１４０を介して室３５に油を
供給する。このために油はリツパーシリンダ１６
のボトム側に供給される。この場合、エンジンが
停止していてもコントロールバルブ５を操作する
ことによつてメインバルブ１７ａのスプール１８
を切換ることができ、建設機械に必要とされる作
業機の急落下（エンジン停止時の非常ブレーキ）
などが可能である。

本考案は以上詳述したようになるから、エンジ
ン回転が高くなつた場合切欠部３４，７２を通る
流量は増加し、差圧が増大し室１０２，８０と室
４３，１０３の差圧によりスプール３３，７２は
スプリング３８，３８′に抗して下方（室４３、
室１０３側）にストロークし、切欠部３４，７２
があるランド１５０が弁室１５１で構成される可
変絞りＦの円管状の開口面積となり発生差圧は頭
打ちとなり、消費馬力を低くおさえることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る差圧弁装置を備えた駆動
回路の構成説明図、第２図は第１図部の拡大
図、第３図は発生差圧と流量（エンジン回転）と
の関係図、第４図、第５図はアンロードバルブの
作動説明図である。 １は第１ポンプ、２は第２ポンプ、３，５はコ
ントロールバルブ、６はアンロードバルブ、５５
はシヤトル弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１ポンプ１と、第２ポンプ２と、弁本体９１
   に作動圧回路部Ｅとパイロツト圧回路部Ｆとを有
   し弁本体９１に設けたスプール１９の作動により
   第２ポンプ２の吐出油を作動圧回路部Ｅを経由さ
   せて作動圧として取出すと共に第２ポンプ２の吐
   出油をパイロツト圧回路部F′を経由させてパイロ
   ツト圧として取出すコントロールバルブ５と、弁
   本体１７に第１バルブ部Ｇと第２バルブ部Ｈと第
   ３バルブ部Ｉとを有し、コントロールバルブ５か
   らの作動圧による第１バルブ部Ｇ（第２バルブ部
   Ｈ）の切換作動により第３バルブ部Ｉのスプール
   １８の作動を行い第１ポンプ１からの圧油と第２
   ポンプ２からの圧油の合流分を作業機シリンダＢ
   に供給すると共に作業機シリンダＢのもどり油を
   タンク１１１に流出させるメインバルブ１７ａ
   と、第１、第２ポンプ１，２の吐出側をタンク１
   １１に連通させる連通ポジシヨンとこの連通を遮
   断する遮断ポジシヨンとを有し第１ポンプ１から
   の作動圧により作動して連通ポジシヨンに切換わ
   り且つコントロールバルブ５からのパイロツト圧
   により作動して遮断ポジシヨンに切換わるアンロ
   ード弁６と、弁本体７のスプール孔１１０内にス
   プール１２を嵌挿しこのスプール１２の端部にピ
   ストン５６を嵌挿しスプール１２をばね５８によ
   り付勢してピストン５６をスプール孔１１０の端
   部のプラグ５７に衝接した構成を有しコントロー
   ルバルブ５からのパイロツト圧をピストン５６に
   作用させてスプール１２をばね５８に抗して移動
   させてパイロツト圧のアンロード弁６への連通を
   行うシヤトル弁５５とを備えた作業機の油圧駆動
   回路において、メインバルブ１７ａの弁本体１７
   に設けられたスプール孔１００，１０１にスプー
   ル３３，７１を嵌挿し、弁本体１７のコントロー
   ルバルブ５側からの作動圧が導入される室３２，
   ７３と作業機シリンダＢへの油の給排を行う室３
   ５，５０との間の弁室ランド１５１に対向する前
   記スプール３３，７１のランド１５０に切欠部３
   ４，７２を設け、一方のスプール３３に前記室３
   ２をスプール３３の一方端の室１０２に連通する
   キリ孔３７を設けると共にスプール３３に前記室
   ３５をスプール３３の他方端の室４３に連通する
   キリ孔４２を設け、他方のスプール７１に前記室
   ７３をスプール７１の一方端の室１０３に連通す
   るキリ孔９１′を設けると共にスプール７１に前
   記室５０をスプール７１の他方端の室８０に連通
   するキリ孔７９を設け、両スプール３３，７１を
   ばね３８，３８′により中立に保持し、室１０２
   及び室８０を、作業機シリンダＢへの油の切換え
   を行うスプール１８の一方端の室４１に連通する
   と共に室４３と室１０３とをスプール１８の他方
   端の室４７に連通したことを特徴とする作業機の
   駆動回路における差圧弁装置。