JPH06249209A - 油圧制御弁装置 - Google Patents

油圧制御弁装置

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JPH06249209A
JPH06249209A JP6110993A JP6110993A JPH06249209A JP H06249209 A JPH06249209 A JP H06249209A JP 6110993 A JP6110993 A JP 6110993A JP 6110993 A JP6110993 A JP 6110993A JP H06249209 A JPH06249209 A JP H06249209A
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JP
Japan
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pressure
valve
oil
maximum load
line
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Application number
JP6110993A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Ishikawa
努 石川
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ニュートラル管路内の圧力が変化した場合で
も連絡管路を通じて供給される流量に変化の現れない油
圧制御弁装置を提供する。 【構成】 油圧ポンプ1からのポンプ圧力と、内蔵され
たばね99のばね力と、最大負荷圧力管路9内の最大負
荷圧力とのバランスにより開閉して、ポンプ圧力が所定
の圧力よりも高くなった時、油圧ポンプ1の吐出油をニ
ュートラル管路11を通じて油タンクTに戻すと共に、
キャリーオーバーでその下流に別のバルブを接続した場
合には、吐出油をそのバルブに送るアンロード弁100
を備えた油圧制御弁装置である。最大負荷圧力管路とニ
ュートラル管路とをつなぐ連絡管路13を設け、この連
絡管路13に逆止弁101を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルや高所作
業車などの複数のアクチュエータを有する土木・建設機
械や特殊車輌などに具備される、分流補償付の圧力補償
弁を備えた油圧制御弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、従来の油圧制御弁装置として、
いわゆるシャトル弁を使用した分流補償付の圧力補償弁
を備えたもの(特開昭57−110884号公報)や、
シャトル弁を設けずに、流量制御弁の下流に圧力制御弁
をつないで、同様の機能の得られる分流補償付の圧力補
償弁を備えたものなどが知られている(特開平2−18
6106号公報)。
【0003】この種のものでは、通常、流量制御弁の上
流にアンロード弁が設けられ、このアンロード弁は、油
圧ポンプからのポンプ圧力と、内蔵ばねのばね力と、最
大負荷圧力管路内の最大負荷圧力とのバランスにより開
弁して、油圧ポンプからのポンプ圧力が所定の圧力より
も高い場合に、その圧力を油タンクにつながるニュート
ラル管路内に逃がすように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成において、ニュートラル管路は油タンクにつながる
といっても、ニュートラル管路内の管路抵抗などを考慮
すると、キャリーオーバーで別のバルブをニュートラル
管路を通じて接続した場合、そこにはアンロード弁の背
圧がかかる。このアンロード弁の背圧が一定以上に高く
なると、油圧ポンプのポンプ圧力に影響を与えて、それ
を設定圧以上に上昇させてしまうという問題が生じる。
そのため、アンロード弁の背圧が一定以上に高くなった
時には、油圧ポンプからの圧力と内蔵ばねのばね力と最
大負荷圧力との関係によりコントロールされるべきアン
ロード弁の圧力補償圧が変わって、供給管路を通じて供
給される流量が変化するという問題がある。
【0005】そこで、本発明の目的は、従来の技術が有
する問題点を解消し、ニュートラル管路内の圧力が変化
した場合でも、供給管路を通じて供給される流量に変化
の現れない油圧制御弁装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、油圧ポンプからの圧力と内蔵されたばね
のばね力と最大負荷圧力管路内の圧力とのバランスによ
り油路を開閉し、この油路が開いた時、油圧ポンプの吐
出油をニュートラル管路を通じて油タンクに戻すと共
に、キャリーオーバーでその下流に別のバルブを接続し
た場合に、吐出油をそのバルブに送るアンロード弁を備
えた油圧制御弁装置において、最大負荷圧力管路とニュ
ートラル管路とをつなぐ連絡管路を設け、この連絡管路
に、ニュートラル管路内の圧力が最大負荷圧力管路内の
圧力よりも高くなった時、ニュートラル管路内の圧力を
最大負荷圧力管路内に導く弁を設けたことを特徴とする
ものである。
【0007】
【作用】本発明によれば、ニュートラル管路内の圧力
(アンロード弁の背圧)が最大負荷圧力管路内の圧力よ
りも高くなった場合に、連絡管路に設けた弁が自動的に
開弁するので、ニュートラル管路内の圧力は最大負荷圧
力管路内に導かれる。即ち、本発明によれば、ニュート
ラル管路内の圧力が高くなった時に、その圧力をただち
に最大負荷圧力とみなし、最大負荷圧力管路内に導き、
ポンプ圧力に影響を与えないようにするものであり、こ
れによれば、油圧ポンプからの圧力と、内蔵ばねのばね
力と、最大負荷圧力との関係によりコントロールされる
べきアンロード弁の圧力補償圧を一定に維持することが
でき、供給管路を通じて供給される流量を正確にコント
ロールすることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明による油圧制御弁装置の一実施
例を図面を参照して説明する。
【0009】図1において、1は固定容量の油圧ポンプ
を示している。この油圧ポンプ1には、3つの方向切換
弁V1 ,V2 ,V3 がつながれ、夫々の方向切換弁
1 ,V2 ,V3 には、高所作業車などのアクチュエー
タとして、ブームを伸縮させるための伸縮シリンダ
1 、ブームを起伏させるための起伏シリンダA2 、ブ
ームを旋回させるための旋回モータA3 がつながれてい
る。そして、夫々の方向切換弁V1 ,V2 ,V3 は、夫
々のアクチュエータA1 ,A2 ,A3 への油の流れを制
御する流量制御弁51 ,52 ,53 と、この流量制御弁
1 ,52 ,53 の下流につながれ、アクチュエータA
1 ,A2 ,A3 へ流れる油の圧力を補償する圧力制御弁
1 ,72 ,73 とからなっている。
【0010】また、油圧ポンプ1から方向切換弁V1
つながる供給管路3にはアンロード弁100がつながれ
ている。
【0011】このアンロード弁100には、1次圧とし
て油圧ポンプ1からの圧力P1 が加えられ、2次圧とし
て内蔵ばね99のばね力P2 と最大負荷圧力管路9内の
最大負荷圧力Pmax とが加えられている。そして、すべ
ての流量制御弁51 ,52 ,53 が中立の時や、アクチ
ュエータA1 ,A2 ,A3 へ供給される油量が少量の時
にアンロード弁100が油路を開いて、その下流のニュ
ートラル管路11を通じて、油をタンクTへ環流させる
仕組みになっている。
【0012】このニュートラル管路11と最大負荷圧力
管路9とをつなぐ連絡管路13には逆止弁101が設け
られ、この逆止弁101は、ニュートラル管路11内の
圧力が最大負荷圧力管路9内の圧力よりも高くなった時
だけ、その圧力を最大負荷圧力管路9内に導くように作
動する。
【0013】また、流量制御弁51 ,52 ,53 のスプ
ールの両端には、スプールを押引作動させるパイロット
用の比例圧力制御弁201 ,202 ,203 が設けら
れ、これら比例圧力制御弁201 ,202 ,203 には
減圧弁21を通じて一定圧力に減圧されたポンプ圧力が
供給されるようになっている。30はパイロットリリー
フ弁であり、このパイロットリリーフ弁30は、最大負
荷圧力管路9の最大負荷圧力Pmax が必要以上に上昇し
た時に、管路31を通じて、油をタンクTへ環流させる
ようになっている。
【0014】つぎに、油圧ポンプ1からアクチュエータ
1 ,A2 ,A3 への油路について説明すると、供給管
路3は、流量制御弁51 ,52 ,53 を介して、第1の
管路43,44,45、負荷管路46,47,48,4
9,50,51、並びに第2の管路52,53,54に
連絡自在になっている。
【0015】即ち、上記した流量制御弁51 ,52 ,5
3 の夫々は、供給管路3と第1の管路43〜45との間
を閉塞、もしくは内蔵する可変絞り部55〜60を介し
て供給管路3と第1の管路43〜45との間を連絡し、
その可変絞り部55〜60の絞り量に応じて、供給管路
3と第1の管路43〜45との間を通過する油量を制御
するとともに、第2の管路52〜54と負荷管路46〜
51との間を、夫々閉塞、もしくは連絡する。
【0016】また、上記した圧力制御弁71 ,72 ,7
3 は、夫々、第1の管路43〜45と第2の管路52〜
54との間に配置され、これら圧力制御弁71 ,72
3は、最大負荷圧力管路9によって導かれる制御圧力
によって圧力を補償するようになっている。さらに、第
2の管路52〜54と最大負荷圧力管路9とをつなぐ管
路61〜63には、逆止弁64〜66が設けられるとと
もに、最大負荷圧力管路9には圧抜弁40が設けられて
いる。
【0017】つぎに、実施例の作用を説明する。
【0018】最初に方向切換弁V1 の単独操作時の圧力
補償について説明すると、その単独操作時には、油圧ポ
ンプ1から送られる一定流量の油(伸縮シリンダA1
必要油量の最大値+α)は、流量制御弁51 、圧力制御
弁71 を通って、必要油量だけ伸縮シリンダA1 のポー
トへ供給される。
【0019】そして、残りの剰余分の油は、アンロード
弁100を開弁させて、ニュートラル管路11を通じ
て、タンクTへ戻される。
【0020】この時のポンプ圧力P1 はアンロード弁1
00により制御され、最大負荷圧力Pmax +ばね力P2
(例えば13kgf /cm2 )の状態でコントロールされ
る。この場合に、シリンダポートへ圧油を供給するまで
の管路43,52間に位置する圧力制御弁71 の前後で
は、圧力制御弁71 のばね力(例えば5kgf /cm2 )に
起因する差圧が生じ、圧力制御弁71 の前の部分の管路
43内圧力は最大負荷圧力Pmax より例えば5kgf /cm
2 ほど高くなる。
【0021】また、流量制御弁51 の前後差圧は、ポン
プ圧力(Pmax +例えば13kgf /cm2 )から圧力制御
弁前の管路43の圧力(Pmax +例えば5kgf /cm2
を引いた値、例えば8kgf /cm2 にコントロールされ
る。
【0022】この結果、伸縮シリンダA1 へ供給される
油量は流量制御弁51 の前後に、例えば8kgf /cm2
差圧が生じるだけの油量にコントロールされ、剰余の油
はアンロード弁100よりタンクへ戻される。なお、流
量制御弁51 の内部の絞り55,56の面積をシリンダ
への必要油量に合わせて、所定の面積に設計すれば、必
要油量を得ることができる。
【0023】なお、このときの差圧8kgf /cm2 が一般
的な圧力補償付の流量制御弁の補償圧力に相当し、シリ
ンダポートの負荷圧の変化にかかわらず、シリンダへの
供給油量は一定値に圧力補償される。
【0024】つぎに、複合操作時の分流補償について説
明する。
【0025】2つの方向切換弁V1 ,V2 の複合操作の
場合であって、例えば、油圧ポンプ1から送られてくる
油量がアクチュエータA1 ,A2 の必要油量の合計より
も多い場合には、流量制御弁51 ,52 、圧力制御弁7
1 ,72 を通って、アクチュエータA1 ,A2 には必要
油量だけ供給され、その剰余分はアンロード弁100を
開弁させて、タンクTへ戻される。
【0026】この時、仮にアクチュエータA1 ,A2
負荷圧力に差があったとしても、アンロード弁100と
圧力制御弁71 ,72 とは、最大負荷圧力Pmax により
制御されるので、単独操作時と同様の原理で、ポンプ圧
は最大負荷圧力Pmax +例えば13kgf /cm2 、高負荷
側の圧力制御弁の前後差圧は例えば5kgf /cm2 、流量
制御弁51 ,52 の前後差圧は例えば8kgf /cm2 でコ
ントロールされる。なお、このとき低負荷側の圧力制御
弁の前後には負荷圧の差+例えば5kgf /cm2の差圧が
生じる。
【0027】ここで、仮に、ポンプ油量がアクチュエー
タA1 ,A2 の必要油量よりも不足したとすると、この
時も圧力制御弁71 ,72 には最大負荷圧力Pmax が導
かれるので、圧力制御弁71 ,72 の前の管路43,4
4内の圧力は、最大負荷圧力Pmax +例えば5kgf /cm
2 の状態になる。
【0028】しかしながら、この場合に、ポンプ圧力と
しては、ポンプ流量が不足しているために、アンロード
弁100を開く圧力(最大負荷圧力Pmax +例えば13
kgf/cm2 )までには上昇せず、最大負荷圧力Pmax
方向切換弁V1 ,V2 を油が流れる圧損程度に止まり、
最大負荷圧力Pmax +例えば9kgf /cm2 程度になる。
即ち、4kgf /cm2 程度足りない。
【0029】また、流量制御弁51 ,52 の前後差圧
は、ポンプ圧力(最大負荷圧力Pmax+例えば9kgf /c
m2 )から、圧力制御弁71 ,72 の前の管路43,4
4内の圧力(Pmax +例えば5kgf /cm2 )を引いた
値、例えば4kgf /cm2 にコントロールされる。
【0030】この結果、アクチュエータA1 ,A2 に供
給される油量は、流量制御弁51 ,52 の前後差圧、例
えば4kgf /cm2 相当の油量にコントロールされる。各
々のアクチュエータA1 ,A2 には負荷の大小にかかわ
らず、流量制御弁51 ,52の絞り55〜58の開度に
応じた分流補償が行われる。なお、例示の前後差圧4kg
f /cm2 は、ポンプ1の油量と流量制御弁51 ,52
絞り55〜58の開度とにより変化する。
【0031】ここまでは従来とほぼ同様の構成、並びに
作用であるが、本実施例によれば、アンロード弁100
の背圧を、逆止弁101を通じて、最大負荷圧力管路9
内に導くようにした点に特徴を有する。
【0032】即ち、逆止弁101を備えない従来の回路
では、まず、ニュートラル管路11内の圧力が高く、最
大負荷圧力管路9内の圧力が低い時(低温時、管路が長
い又は細い時、アンロード流量が多い時など)や、ニュ
ートラル管路11と戻り管路31とを合流させた時(ニ
ュートラル管路11の戻り油と戻り管路31の戻り油の
合流で背圧が上がる)や、キャリオーバーでニュートラ
ル管路11の下流に別のバルブを設けたい時などに、ア
ンロード弁100の下流のニュートラル管路11内圧力
が、油圧ポンプ1のポンプ圧に影響を与えて、それを上
昇させてしまうという不具合が生じる。
【0033】そのために油圧ポンプ1からの圧力P
1 と、ばね力P2 と、最大負荷圧力管路9内の最大負荷
圧力Pmax との関係でアンロード弁100によってコン
トロールされる圧力補償圧が変わって、供給管路3を通
じてアクチュエータAへ供給される流量が変化してしま
うという不具合が生じる。
【0034】例えば、最大負荷圧力Pmax が0kgf /cm
2 である時、ニュートラル管路11内の圧力が、アンロ
ード弁100のばね99のばね力13kgf /cm2 よりも
高い圧力15kgf /cm2 になった場合に、油圧ポンプ1
からのポンプ圧力は15kgf/cm2 +ΔP(アンロード
弁の圧損)になる。
【0035】このとき、圧力補償圧は(15kgf /cm2
+ΔP)−5kgf /cm2 (圧力制御弁71 のばね力に起
因する差圧)になるから、アクチュエータAに供給され
る油量が増えるといった具合である。
【0036】しかして、この実施例によれば、ニュート
ラル管路11内の圧力が最大負荷圧力管路9内の圧力よ
りも高くなった時、逆止弁101が開弁して、ニュート
ラル管路11内の圧力(アンロード弁の背圧)が、ただ
ちに最大負荷圧力管路9内に導かれるので、アンロード
弁100の圧力補償圧は常に一定に維持され、アクチュ
エータAに供給される油の流量は正確にコントロールさ
れる。
【0037】以上、一実施例を参照して本発明を説明し
たが、本発明はこれに限定されるものでないことは明ら
かである。例えば、逆止弁100は、その機能を達成す
るものであれば、電磁開閉弁であってもよい。
【0038】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ニュ
ートラル管路内の圧力が高くなってもアンロード弁によ
る圧力補償は常に一定に行なわれるので、アクチュエー
タに供給する油の流量を正確にコントロールすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 油圧ポンプ 5 流量制御弁 7 圧力制御弁 9 最大負荷圧力管路 11 ニュートラル管路 13 管路 100 アンロード弁 101 逆止弁 T 油タンク A アクチュエータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧ポンプからの圧力と内蔵されたばね
    のばね力と最大負荷圧力管路内の圧力とのバランスによ
    り油路を開閉し、この油路が開いた時、油圧ポンプから
    の吐出油をニュートラル管路を通じて油タンクに戻すと
    共に、キャリーオーバーでその下流に別のバルブを接続
    した場合に、吐出油をそのバルブに送るアンロード弁を
    備えた油圧制御弁装置において、前記最大負荷圧力管路
    と前記ニュートラル管路とをつなぐ連絡管路を設け、こ
    の連絡管路に、ニュートラル管路内の圧力が最大負荷圧
    力管路内の圧力よりも高くなった時、ニュートラル管路
    内の圧力を最大負荷圧力管路内に導く弁を設けたことを
    特徴とする油圧制御弁装置。
JP6110993A 1993-02-25 1993-02-25 油圧制御弁装置 Pending JPH06249209A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997028318A1 (en) * 1996-02-01 1997-08-07 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Hydraulic circuit for hydraulic machine
CN104704174A (zh) * 2012-10-10 2015-06-10 罗伯特·博世有限公司 具有两个泵接口和在主滑块上的配属的辅助滑块的开放式中心阀组
KR102439116B1 (ko) * 2022-04-08 2022-09-01 주식회사 득인기공 트랙터용 유압밸브

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CN104704174B (zh) * 2012-10-10 2017-03-22 罗伯特·博世有限公司 具有壳体的阀组
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