JPH11287208A

JPH11287208A - 油圧制御装置

Info

Publication number: JPH11287208A
Application number: JP8778498A
Authority: JP
Inventors: Satoru Matsumoto; 哲松本
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-19
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JP3604557B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】応答性に優れ、複合操作に際しての操作性及
び安定性を改善する。【解決手段】各切換スプール３４の開口部とシリンダ
ポート３８ａ、３８ｂとの間に設けられた通路の開度を
調整する流量調整手段４２を相互に連通接続する連通路
６４を設け、各流量調整手段４２にばね力を作用させ
て、切換スプールが中立位置にある場合、又は単独操作
した場合、及び複数の切換スプールを同時操作したとき
に、一方の切換スプールの開口部とシリンダポート間と
の第１の圧力が同時操作の他方の切換スプールの開口部
とシリンダポート間との第２の圧力より高い場合、若し
くは等しい場合には、切換スプールの開口部とシリンダ
ポートとの間の通路の開度を最大に維持し、第１の圧力
が同時操作された他方の切換スプールの第２の圧力より
低い場合には、一方の切換スプールの流量調整手段４２
に対して作用し、一方の切換スプールの通路の開度を閉
方向に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械等に適用
される油圧バルブ等の油圧制御装置に係り、特に圧力損
失が少なく応答性が良好にして安定性および複合操作性
に優れた油圧制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の油圧制御装置として、例
えば図８に示す構成からなる油圧制御弁が知られてい
る。

【０００３】すなわち、図８に示す油圧制御弁は、バル
ブボディ１０内に切換スプール１２を内蔵し、油圧ポン
プの供給通路１４からの圧油を、シリンダポート１６ａ
または１６ｂへ供給するに際し、前記切換スプール１２
のバルブボディ１０に対する相対移動に伴い、供給通路
１４から油室１８への通路が開口され、これにより油室
１８へ流入した圧油は、油室２０に至り、前記切換スプ
ール１２が中立位置にある時は、前記油室２０とこの下
流にあってシリンダポート１６ａまたは１６ｂに至る通
路２２、２２とを遮断しているプランジャ２４を、図に
おいて上方へ移動させた後、前記通路２２、２２へ流入
して前記シリンダポート１６ａまたは１６ｂへ流出する
ように構成されている。

【０００４】また、前記プランジャ２４の背室２５に
は、このプランジャ２４に作用する圧油が、油室２０か
ら通路２２へ通過するに際し、前記プランジャ２４を圧
力補償手段として作用させるように、ほぼ一定の圧力降
下を生じさせているため、また前記プランジャ２４の確
実な作動を行なわせるため、ばね２６を設けて、このば
ね２６の弾力により前記プランジャ２４が油室２０と通
路２２とを遮断するように構成されている。なお、この
ばね２６がない場合には、前記プランジャ２４の平衡す
る位置が定まらず、圧力補償機能を安定化することが困
難である。

【０００５】また、前記プランジャ２４の背室２５は、
連通路２８を介して外部に接続されており、さらにこの
連通路２８は適宜絞りを介してタンク回路２９に接続さ
れている。

【０００６】なお、前記以外の公知の油圧制御弁におい
ても、油圧ポンプの供給通路からシリンダポートへ圧油
を供給する場合において、圧油の流入する通路上に圧力
補償弁としての可動部材を設け、この可動部材の前後に
ほぼ一定の圧力降下を発生させるために、前記可動部材
に対して前記供給通路からシリンダポートへの通路を遮
断するように、ばね力を作用させる構成とすることが知
られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の油圧制御弁においては、改善されるべき種々の
問題が残されている。

【０００８】すなわち、前記従来技術においては、全て
油圧ポンプの供給通路とシリンダポートの間において、
圧力補償弁が設けられており、かつこれらの圧力補償弁
は、加圧流体が作用しない状態では、前述した油圧ポン
プの供給通路からシリンダポートへ圧油を供給する通路
を遮断するように、ばね力を作用させている。従って、
切換スプールが操作され、圧油がシリンダポートへ流入
する際には、常にばね力に対向して前記圧力補償弁を開
口させなければならない。また、前記圧力補償弁として
の機能を持たせるためには、前記ばね力は、微弱ではな
い値を有しており、従って常にこのばね力に相当する圧
力損失を伴うことから、省エネルギー上において問題が
ある。

【０００９】さらに、前記図８に示す構成からなる油圧
制御弁において、プランジャの背室は、適宜絞りを介し
てタンク回路に接続されているが、切換スプールが非作
動状態では、前記圧力補償弁は油圧ポンプの供給通路か
らシリンダポートへ圧油を供給する通路を遮断してい
る。従って、この油圧制御弁が寒冷地等で使用される際
には、作動油の粘度が非常に高い状態で急始動される場
合において、前記圧力補償弁の弁室内の作動油は前記絞
りを経て外部へ排出されるので、この排出に際して多少
の時間を要するため、前記圧力補償弁としてのプランジ
ャが移動してその前後の通路が開口するには、応答遅れ
が発生する惧れがある。

【００１０】なお、この場合、前記絞りの開度を大きく
設定すれば、応答性は改善されるが、前記圧力補償弁に
十分な性能を維持させるためには、前記絞りからの排出
油が多くなり、システムとしての省エネルギー上におい
て問題がある。

【００１１】しかも、２つのスプールを同時操作する場
合には、全ての圧力補償弁が、閉鎖位置と開放位置の中
間位置で、それぞれ平衡しなければならないため、相互
の影響を受け易く、安定性に対して十分な配慮をする必
要がある。

【００１２】そこで、本発明者は、鋭意研究ならび検討
を重ねた結果、バルブボディ内に複数の切換スプール
と、これら切換スプールの少なくとも一部に対応して逆
止弁とを設け、各切換弁に対して共通の圧油供給通路か
らの圧油を、前記切換スプールの移動によって、この切
換スプールが中立位置にある時は閉鎖状態に維持し、中
立からの移動に従い開度の調整される前記切換スプール
の開口部を介してシリンダポートに供給するように構成
すると共に、前記切換スプールの開口部とシリンダポー
トとの間に前記逆止弁を配置した構成からなる油圧制御
弁において、前記各切換スプールの開口部とシリンダポ
ートとの間に、その間の通路の開度を調整する流量調整
手段をそれぞれ設けると共に、これらの流量調整手段を
相互に連通接続する連通路を設け、前記各流量調整手段
にばね力を作用させて、切換スプールが中立位置にある
場合、あるいは単独操作した場合、および複数の切換ス
プールを同時操作したときに、一方の切換スプールの開
口部とシリンダポート間の第１の圧力が、同時操作され
た他方の切換スプールの開口部とシリンダポート間の第
２の圧力より高い場合または等しい場合には、前記切換
スプールの開口部とシリンダポートとの間の通路の開度
を最大に維持し、また前記第１の圧力が同時操作された
他方の切換スプールの第２の圧力より低い場合には、前
記第２の圧力が前記連通路を介して一方の切換スプール
の流量調整手段に対して前記ばね力および第１の圧力に
対向して作用して、前記一方の切換スプールの通路の開
度を閉方向に調整するように構成すれば、前記各切換ス
プールの開口部とシリンダポートとの間の通路が最少限
の開度を維持して、高負荷側の圧力と軽負荷側の圧力と
の差が大きい場合でも、高負荷側の圧力によって軽負荷
側の通路が遮断されることなく、しかも機械的なストロ
ーク制限手段を必要とすることなく、省エネルギーで応
答性に優れた油圧制御装置を得ることができることを突
き止めた。

【００１３】従って、本発明の目的は、構造が比較的簡
単にして、省エネルギーで応答性に優れ、しかも複合操
作に際しての操作性および安定性に優れた油圧制御装置
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る油圧制御装置は、バルブボディ内に複
数の切換スプールと、これら切換スプールの少なくとも
一部に対応して逆止弁とを設け、各切換弁に対して共通
の圧油供給通路からの圧油を、前記切換スプールの移動
によって、この切換スプールが中立位置にある時は閉鎖
状態に維持し、中立からの移動に従い開度の調整される
前記切換スプールの開口部を介してシリンダポートに供
給するように構成すると共に、前記切換スプールの開口
部とシリンダポートとの間に前記逆止弁を配置してなる
油圧制御装置において、前記各切換スプールの開口部と
シリンダポートとの間に、その間の通路の開度を調整す
る流量調整手段をそれぞれ設けると共に、これらの流量
調整手段を相互に連通接続する連通路を設け、前記各流
量調整手段にばね力を作用させて、切換スプールが中立
位置にある場合、あるいは単独操作した場合、および複
数の切換スプールを同時操作したときに、一方の切換ス
プールの開口部とシリンダポート間の第１の圧力が、同
時操作された他方の切換スプールの開口部とシリンダポ
ート間の第２の圧力より高い場合または等しい場合に
は、前記切換スプールの開口部とシリンダポートとの間
の通路の開度を最大に維持し、前記第１の圧力が同時操
作された他方の切換スプールの第２の圧力より低い場合
には、前記第２の圧力が前記連通路を介して一方の切換
スプールの流量調整手段に対して前記ばね力および第１
の圧力に対向して作用し、前記一方の切換スプールの通
路の開度を閉方向に調整するように構成することを特徴
とする。

【００１５】前記油圧制御装置において、前記各流量調
整手段は、その一方を各切換スプールの開口部とシリン
ダポートとの間に形成した前室に開口すると共に、他方
をそれぞれ独立した背室に開口してなるスプールからな
り、前記各前室をこの前室への圧油の流れが阻止される
向きに設けた逆止弁を介して各連通路および背室に連通
接続し、背室には前記スプールを前記切換スプールの開
口部とシリンダポートとの間の通路の開度を開放する向
きに作用するばね手段を設けた構成とすることができ
る。

【００１６】この場合、前記流量調整手段のスプール中
に逆止弁を内蔵することができる。

【００１７】また、前記各流量調整手段のスプールの背
室と前室との間に連通路を設け、この連通路に対して前
記スプールの側面に設けた中間室にスプール内通路を開
口し、連通路の圧力が、前記前室の圧力と前記スプール
を開放位置に保持するばね力との和を越える際、前記ス
プールの最大ストロークを制限するように前記中間室と
スプール内通路との間で背室への開口を制限するよう構
成することができる。

【００１８】さらに、前記各流量調整手段のスプールの
背室と前室との間に連通路を設け、この連通路に対し前
記スプールの側面に設けた中間室から前室および背室に
それぞれ独立して通路を開口し、さらに前記前室からは
前記開口と前室との間に絞りを設け、前記連通路と前室
の圧力差の増加に応じて前記スプールが移動した際、連
通路に接続する中間室と前室との連通を遮断しつつ中間
室と前室との開口を制限するように構成することができ
る。

【００１９】一方、前記各流量調整手段のスプールの背
室と前室との間に第１および第２の連通路を設け、第１
の連通路に対し前記各スプールの側面に、そのスプール
内に設けた逆止弁を介して前記前室と連通する通路を開
口させ、さらに前記各スプールの背室と連通する独立し
た第２の連通路を設け、前記各背室は前記第２の連通路
によってのみ外部と接続し、前記第２の連通路には前記
第１の連通路内の圧力を制御圧とする減圧弁の２次圧力
を作用させるように構成することもできる。

【００２０】この場合、前記減圧弁の２次圧力を外部信
号により調整するように構成することができる。

【００２１】また、前記切換スプールは、クローズドセ
ンタ型の油圧制御装置として構成することもできる。

【００２２】さらに、前記切換スプールは、オープンセ
ンタ型の油圧制御装置として構成しすることができる。

【００２３】この場合、前記可変容量ポンプにより圧油
を供給するように構成し、複数の切換弁のセンタバイパ
スの最下流側に圧力発生手段を設け、前記圧力発生手段
の上流側圧力に応じて前記可変容量ポンプの吐出流量を
ネガティブ流量制御により調整するよう構成することが
できる。

【００２４】また、前記可変容量ポンプにより圧油を供
給するように構成し、複数の切換弁の切換スプールを操
作するパイロットバルブを設け、このパイロットバルブ
を操作する操作信号に応じて前記可変容量ポンプの吐出
流量をポジティブ流量制御により調整するよう構成する
こともできる。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る油圧制御装置
の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

【００２６】実施例１図１は、本発明に係る油圧制御装置の一実施例を示すも
のである。すなわち、図１において、参照符号３０はバ
ルブボディを示し、このバルブボディ３０は、可変容量
ポンプＰからの圧油の供給を受ける共通の圧油供給通路
３２と、切換スプール３４と、この切換スプール３４の
移動により圧油供給通路３２からの圧油の供給を受ける
油室３６と、シリンダポート３８ａ、３８ｂと、前記油
室３６からシリンダポート３８ａまたは３８ｂへの通路
４０、４０の途中に設けられた流量調整手段４２と、逆
止弁４４、４４と、前記切換スプール３４の移動により
シリンダポート３８ａ、３８ｂの圧油をタンクＴへ排出
するタンクポート４６とをそれぞれ内蔵した構成からな
る。

【００２７】しかるに、前記流量調整手段４２は、スプ
ール４８とばね４９とを備え、その中立位置において、
ばね４９はスプール４８に対して油室３６からシリンダ
ポート３８ａ、３８ｂへ連通する通路３９を開放する側
にこれを保持している。このスプール４８は、カバー５
０により囲繞するすると共に、その一端を前記カバー５
０に当接させて、スプール４８をバルブボディ３０に設
けたスプール穴５２内に摺動自在かつ液密的に保持す
る。

【００２８】一方、バルブボディ３０には、前記通路３
９に連通する通路４０、４０が設けられると共に、これ
ら通路４０、４０の途中には逆止弁４４、４４が設けら
れ、そして前記通路３９の油室３６側には前室５４が形
成されている。また、前記スプール４８の一端を保持す
るカバー５０内には、背室５６が形成され、この背室５
６に前記ばね４９が収納配置されている。

【００２９】さらに、前記通路４０と背室５６との間の
スプール穴５２の中間部には、中間室５８が設けられ、
この中間室５８に対しては、スプール４８が中立位置に
ある時、前記スプール４８に設けられた通路６０、６１
が開口するように構成配置されている。しかるに、この
前記スプール４８は、前記通路６０がスプール内通路６
２を介して背室５６と連通接続され、また前記通路６１
がスプール内通路６３を介して前室５４と連通接続され
ている。なお、前記通路６１は、比較的小径とし、絞り
効果を持たせてある。

【００３０】そして、前記中間室５８は、本実施例の図
１に示す構成と同一の他の切換スプールに係るスプール
の各中間室（例えば５９ａ、５９ｂ、５９ｃ）と連通路
６４を介して接続し、この連通路６４を適宜絞り６６を
介してタンクＴへ連通接続する。

【００３１】次に、前記構成からなる本実施例における
油圧制御装置の動作につき説明する。

【００３２】（１）単独操作する場合図１に示す構成ないしこれと同じ構成からなる複数の切
換スプールを有する油圧制御装置において、前記いずれ
か１つの切換スプールを操作した場合、例えば図１にお
いて、切換スプール３４を左方へ移動させると、前記切
換スプール３４の一部に設けた切欠部３４ａが、共通の
圧油供給通路３２に開口し、この開口部から圧油が油室
３６へ流入し、前室５４、通路３９、通路４０、４０を
経て、逆止弁４４、４４、油室４５、４５へ至り、前記
切換スプール３４の一部に設けた切欠部３４ｂを介して
一方のシリンダポート３８ｂへ流入する。

【００３３】そこで、単独操作の場合には、前室５４の
圧油は、スプール４８内の通路６３、６１、６０、６２
を経て、背室５６へ至ると共に、中間室５８から連通路
６４を経て、他の切換スプールに係る中間室（５９ａ、
５９ｂ、５９ｃ）と相互に連通してタンクＴへ排出され
る。しかし、前記他の切換スプールにおける前室、背室
等へも圧油は伝達されるが、これらは全て外部に対して
は閉鎖された空間であるので、前記油室３６に流入した
圧油は、その僅かな一部が絞り６６を介してタンクＴへ
排出される以外は、全てシリンダポート３８ａまたは３
８ｂへ供給される。また、この場合、前室５４とスプー
ル４８の背室５６とは、前記のように連通した状態にあ
り、しかもばね４９はスプール４８を図１において上方
に保持することができる。

【００３４】従って、本実施例の油圧制御装置によれ
ば、通路３９は常時開放されているので、前記スプール
４８による圧力損失は無くなる。さらに、前述したよう
に、切換スプール３４が急始動しても、従来技術の圧力
補償弁のように常時は通路を遮断していないので、寒冷
地等において作動油の粘度が高くなる場合においても、
応答遅れを生じることが無くなる。このようにして、本
実施例の油圧制御装置においては、従来技術に比較し
て、省エネルギー、応答性、安定性等の点において大幅
に改善されることが明らかである。

【００３５】（２）複数の切換スプールを同時操作した
場合（高負荷側の動作）高負荷側に係るスプール４８については、前記単独操作
の場合と同じである。但し、スプール４８の絞られた通
路６１から中間室５８へ流出した圧油は、他の軽負荷側
の中間室（５９ａ）を経て、他の軽負荷側の前室（５
４）、油室（４０、４５）を経てシリンダポート（３８
ｂ）へ流出しようとするが、他の切換スプール（３４）
に係るスプール（４８）の通路（６１）も絞られている
ので、圧力損失が生じ、しかも背室（５６）へは連通路
６４の圧力が作用する。このため、前記他の切換スプー
ル（３４）においてはスプール（４８）の背室（５６）
内の圧力が前室５４内の圧力より相対的に大きくなり、
この圧力差が前記スプール４８を、ばね４９のばね力に
対抗して下降されるので、前記絞られた通路６１からの
他の軽負荷側の切換スプール（３４）側への圧油の流れ
は遮断される〔図２の（ａ）参照〕。

【００３６】この場合、スプール３４を保持するばね４
９のばね力を、小さく設定しておけば、高負荷側から軽
負荷側への中間室５８からの圧油の流れは、非常に僅か
な圧力差で即遮断されるので、高負荷側の負荷は独立し
て確実に動作させることができる。なお、前記高負荷側
と軽負荷側との両者の圧力がほぼ等しい場合には、各ス
プール４８の絞られた通路６１の連通は維持されるが、
これはほぼ等しい負荷を共に動作させる目的であるか
ら、何等問題ではなく、前記両者への供給油量をより均
等化する場合においても好都合である。

【００３７】（３）複数の切換スプールを同時操作した
場合（軽負荷側の動作）軽負荷側のシリンダポート３８ａまたは３８ｂへは、軽
負荷側の切換スプール３４の切欠部３４ａを経た圧油
が、圧油供給通路３２から流入し、油室３６、前室５
４、通路４０、逆止弁４４、通路４５を経て供給される
が、スプール４８に対しては高負荷側の圧油が、前述し
たように相互に連通路６４を経て背室５６へ供給され、
しかもこの圧力は軽負荷側の前室５４の圧力に比較して
高い。このため、スプール４８をばね４９のばね力に抗
して通路３９の開度を小さくする方向に移動させ、この
スプール４８は下降してその他端により前室５４を圧縮
し、通路３９の開度を制限する。この時、前記通路３９
の開度は、背室５６の圧力が前室５４の圧力とばね４９
のばね力の和とが平衡する位置に制御される。

【００３８】従って、前記ばね４９のばね力を小さく設
定することにより、油室３６の圧力は上昇して高負荷側
の油室（３６）の圧力は、前述した場合と同様に、高負
荷側のスプール（４８）は開放位置に保持されるので、
前室５４、通路４０とほぼ同圧になり、この結果、軽負
荷側の負荷は高負荷側の負荷とほぼ同圧にて動作させる
ことができる。

【００３９】前述したように、本実施例の油圧制御装置
においては、スプール４８には、中間室５８を介して背
室５６へ圧油を導入しているので、切換スプール３４が
低負荷側に使用された場合には、相互に連通路６４を経
て背室５６へ導入した圧力が、自ら中間室５８と背室５
６の通路６０を遮断しようとするので、スプール４８は
それ以上移動することができない〔図２の（ｂ）参
照〕。この結果、この状態で通路３９の最少限の開度を
維持すれば、高負荷側と低負荷側との圧力差が大きい場
合でも、高負荷側の圧力によって低負荷側の通路が遮断
されることはなく、しかも機械的なストローク制限手段
が不要であることから、構造物の信頼性も向上させるこ
とができる。

【００４０】実施例２図３は、本発明に係る油圧制御装置の別の実施例を示す
ものである。すなわち、本実施例においては、図１に示
す実施例１の油圧制御装置における流量調整手段４２の
別の構成例を示すものである。なお、説明の便宜上、図
１に示す油圧制御装置の構成と同一の構成部分について
は同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００４１】図３において、本実施例の流量調整手段４
２は、スプール４８は、その内部に通路６３および６５
を有し、これらの通路６３および６５は前室５４と中間
室５８とを連通接続するものであり、前記路６３と６５
との間に中間室５８から前室５４への圧油の流れを阻止
する向きに逆止弁６８が設けた構成からなる。

【００４２】前記中間室５８は、他の切換スプールに係
るスプールの各中間室（例えば５９ａ、５９ｂ、５９
ｃ）と第１の連通路６４を介して接続し、この第１の連
通路６４は、減圧弁７０の制御室７１に連通接続されて
いる。

【００４３】また、前記スプール４８は、背室５６に収
納配置したばね４９により、通路３９を開放する位置に
保持しているが、背室５６は中間室５８とは完全に独立
しているが、第２の連通路７２により、他の切換スプー
ルに係るスプールの各背室（例えば５７ａ、５７ｂ、５
７ｃ）と連通接続され、この第２の連通路７２は前記減
圧弁７０の２次圧室７３に連通接続されている。なお、
前記第１の連通路６４と第２の連通路７２には、それぞ
れ絞り６６と７４を介してタンクＴに連通接続されてお
り、非作動時において前記第１の連通路６４と第２の連
通路７２とを、それぞれ低圧に維持するように設定され
ている。

【００４４】前記減圧弁７０には、ばね７５が設けてあ
り、このばね７５は一端が減圧弁スプール７６に当接
し、他端は外部の信号圧によって移動するピストン７７
が当接しており、油室７８へのパイロット信号圧力の給
排により、前記減圧弁スプール７６に対するばね荷重を
調整できるように構成されている。そして、前記減圧弁
７０の減圧弁スプール７６の側面には、本実施例の油圧
制御装置に圧油を供給する可変容量ポンプＰからの圧油
を分岐して、この圧油を導入する油室７９が設けられて
いる。

【００４５】従って、前記減圧弁７０においては、油室
（２次圧室）７３の圧力は油室（制御室）７１の圧力に
比較し、常にばね７５のばね力に相当する圧力の差ΔＰ
だけ低い圧力に維持されている。すなわち、第１の連通
路６４の圧力が変化しても、第２の連通路７２の圧力つ
まり背室５６の圧力は、常にこの変化に対応して前記圧
力差ΔＰをもって追従することになる。

【００４６】しかるに、前記第１の連通路６４に連通接
続される中間室５８内の圧力は、各スプールに設けた逆
止弁６８により、各前室５４の最も高い圧力が選択され
て供給されているので、各背室５６へはこの最も高い圧
力に対応した圧力が、前記減圧弁７０より供給され、こ
の結果として、前記図１に示す実施例１の油圧制御装置
と同等の作用および効果を得ることができる。しかも、
図３に示す本実施例の油圧制御装置の場合には、第１の
連通路６４と第２の連通路７２とが互いに独立している
ので、第１の連通路６４の変化油量は、減圧弁７０の比
較的小さな減圧弁スプール７６を移動させる量となるの
で、少量でよく、従って逆止弁６８を経て供給される油
量も少量でよく、流量調整手段４２の作動はより安定し
たものとなる。

【００４７】特に、本実施例の油圧制御装置において、
流量調整手段には、順次高圧を比較選択動作を行う複雑
な構成からなるシャトルバルブ等は不要であり、単に各
スプールに逆止弁を設ける構造でよく、従って構造も簡
単となる利点が得られる。しかも、本実施例の油圧制御
装置においては、前述した構成により、減圧弁の２次圧
力を、減圧弁スプールに対する油室への信号圧力の供給
により調整することができるので、２以上の切換弁を操
作する場合における、軽負荷側の最小通路開度を調整す
ることができ、この種の油圧制御装置の適用される用途
に応じて、最適な同時操作性を得ることが可能となる。

【００４８】実施例３図４は、本発明に係る油圧制御装置のさらに別の実施例
を示すものである。すなわち、本実施例においては、図
１に示す実施例１のクローズドセンタ型の油圧制御装置
に対し、センタバイパス通路を有するオープンセンタ型
の油圧制御装置として構成したものである。なお、説明
の便宜上、図１に示す油圧制御装置の構成と同一の構成
部分については同一の参照符号を付し、詳細な説明は省
略する。

【００４９】図４において、本実施例の油圧制御装置
は、切換スプール３４の一部に、可変容量ポンプＰから
の圧油の供給を受ける圧油供給通路３２に対して分岐さ
れる圧油を供給する、センタバイパス通路８０を設けた
構成からなる。その他の構成は、前記実施例１の油圧制
御装置の構成と同一である。このように、本発明に係る
油圧制御装置は、クローズドセンタ型およびオープンセ
ンタ型の油圧制御装置として、それぞれの特性に適合さ
せ、広く応用することができる。

【００５０】実施例４図５は、本発明に係る油圧制御装置のさらにまた別の実
施例を示すものである。すなわち、本実施例において
は、図１に示す実施例１の油圧制御装置における流量調
整手段４２のさらに別の構成例を示すものであり、図３
に示す実施例２の油圧制御装置の変形例を示すものであ
る。なお、説明の便宜上、図１に示す油圧制御装置の構
成と同一の構成部分については同一の参照符号を付し、
詳細な説明は省略する。

【００５１】しかるに、本実施例の油圧制御装置は、図
５に示すように、図３に示す実施例２の油圧制御装置に
おいて、流量調整手段４２を構成するスプール４８に対
して、中間室５８および連通路６４を省略し、一方前室
５４に連通する油室３６に対し、前室５４への圧油の流
れを阻止する向きに逆止弁８２を設けた構成からなる。

【００５２】前記逆止弁８２に対しては、他の切換えス
プールに対応する油室にそれぞれ設けた各逆止弁（例え
ば８３ａ、８３ｂ、８３ｃ）と連通路８４を介して連通
接続し、この連通路８４を適宜絞り８６を介してタンク
Ｔへ連通接続する。

【００５３】また、前記流量調整手段４２を構成するス
プール４８に対して設けられた背室５６は、他の切換え
スプールに係るスプールの各背室（例えば５７ａ、５７
ｂ、５７ｃ）と連通路７２を介して連通接続し、さらに
この連通路７２を前記各逆止弁と連通接続される連通路
８４と相互に連通接続されている。

【００５４】このように構成することによっても、図３
に示す実施例２の油圧制御装置と同様にして、図１に示
す実施例１の油圧制御装置と同等の作用および効果を得
ることができる。

【００５５】実施例５図６は、本発明に係る油圧制御装置の他の実施例を示す
ものである。すなわち、本実施例においては、図４に示
すオープンセンタ型の油圧制御装置を構成する切換弁を
適用した他の実施例である。

【００５６】すなわち、図６に示すように、複数の前記
構成からなる切換弁９０ａ、９０ｂ、９０ｃのセンタバ
イパス通路９２の出口側すなわち下流側に、圧力発生手
段９４を設けた構成からなる。また、前記各切換弁９０
ａ、９０ｂ、９０ｃのアクチュエータへの供給通路を、
これらの各切換弁９０ａ、９０ｂ、９０ｃの外部で接続
した迂回回路９３ａ、９３ｂ、９３ｃにそれぞれ可変絞
り９５ａ、９５ｂ、９５ｃを設ける。この場合、前記各
可変絞り９５ａ、９５ｂ、９５ｃの開方向には、各切換
弁９０ａ、９０ｂ、９０ｃにそれぞれ接続されたアクチ
ュエータの各負荷圧力を作用させると共に、前記各可変
絞り９５ａ、９５ｂ、９５ｃの閉方向には、各切換弁９
０ａ、９０ｂ、９０ｃにそれぞれ接続されたアクチュエ
ータの各負荷圧力をそれぞれの可変絞り９５ａ、９５
ｂ、９５ｃに導くように構成したものである。

【００５７】本実施例の油圧制御装置によれば、前記圧
力発生手段９４の上流側圧力に応じて、可変容量ポンプ
Ｐの吐出流量を調整するように構成されている。従っ
て、この可変容量ポンプＰの吐出流量調整方式を、ネガ
ティブ流量制御方式とした場合には、各切換弁９０ａ、
９０ｂ、９０ｃの各切換スプールの移動に伴い、センタ
バイパス通路９２の通過油量が減少して、前記圧力発生
手段９４の上流側圧力が低下する。これにより、前記可
変容量ポンプＰからの吐出流量は、増加しつつ、その吐
出圧油が各切換弁９０ａ、９０ｂ、９０ｃを介してそれ
ぞれのアクチュエータへ供給される。この時、複数の切
換弁が同時操作される場合には、前述したように、各切
換弁９０ａ、９０ｂ、９０ｃの操作量に応じて、前記ネ
ガティブ流量制御された可変容量ポンプＰからの圧油
が、各アクチュエータへ配分される。

【００５８】なお、従来技術におけるネガティブ流量制
御方式の可変容量ポンプからなる油圧制御装置において
は、複数の切換弁を操作した場合の流量配分は、共通の
圧油供給通路から各切換弁への供給通路を分岐して、こ
れら分岐された供給通路上に固定絞りもしくは外部信号
により、開度を段階的に調整し得る可変絞りを設けるこ
とにより、負荷の異なる各アクチュエータへの流量配分
を行っている。従って、この場合には、前記可変容量ポ
ンプを駆動する原動機の回転数の変化や各切換弁に接続
されたアクチュエータの負荷の変化によって、各切換弁
に供給される圧油の配分比が変化するので、油圧制御装
置を適切に操作することが非常に困難となる場合があ
る。

【００５９】しかしながら、本実施例の油圧制御装置に
おいては、前述した原動機の運転条件やアクチュエータ
の負荷条件に拘らず、各切換弁９０ａ、９０ｂ、９０ｃ
への前記可変容量ポンプＰからの圧油の分流比は、常に
一定であるので、同時操作時の操作性を大幅に改善する
ことができる。

【００６０】実施例６図７は、本発明に係る油圧制御装置のさらに他の実施例
を示すものである。すなわち、本実施例においては、図
６に示す実施例５のネガティブ流量制御方式の可変容量
ポンプからなる油圧制御装置に代えて、各切換弁の切換
スプールの操作量の増加に対応して吐出流量の増加する
ポジティブ流量制御方式の可変容量ポンプからなる油圧
制御装置として構成したものである。なお、説明の便宜
上、図６に示す油圧制御装置の構成と同一の構成部分に
ついては同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略す
る。

【００６１】本実施例の油圧制御装置においては、図７
に示すように、図６に示す実施例５の油圧制御装置にお
いて、圧力発生手段９４に代えて、各切換弁９０ａ、９
０ｂ、９０ｃの切換スプールをそれぞれ操作する切換弁
操作用パイロットバルブ９８ａ、９８ｂ、９８ｃをそれ
ぞれ設け、前記各切換弁の切換スプールを操作するよう
に構成したものである。この場合、前記各切換弁に接続
されたアクチュエータの負荷圧力の中から最大負荷圧力
を選択して、この選択された最大負荷圧力によって可変
容量ポンプＰの吐出流量をポジティブ流量制御するよう
に構成される。

【００６２】従って、本実施例の油圧制御装置において
も、図６に示す実施例５のネガティブ流量制御方式と同
様の効果を得ることができる。

【００６３】以上、本発明の好適な実施例として油圧シ
ョベルに適用した場合について説明したが、本発明は前
記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱し
ない範囲内において多くの設計変更が可能である。

【００６４】

【発明の効果】前述したように、本発明に係る油圧制御
装置は、バルブボディ内に複数の切換スプールと、これ
ら切換スプールの少なくとも一部に対応して逆止弁とを
設け、各切換弁に対して共通の圧油供給通路からの圧油
を、前記切換スプールの移動によって、この切換スプー
ルが中立位置にある時は閉鎖状態に維持し、中立からの
移動に従い開度の調整される前記切換スプールの開口部
を介してシリンダポートに供給するように構成すると共
に、前記切換スプールの開口部とシリンダポートとの間
に前記逆止弁を配置してなる油圧制御装置において、前
記各切換スプールの開口部とシリンダポートとの間に、
その間の通路の開度を調整する流量調整手段をそれぞれ
設けると共に、これらの流量調整手段を相互に連通接続
する連通路を設け、前記各流量調整手段にばね力を作用
させて、切換スプールが中立位置にある場合、あるいは
単独操作した場合、および複数の切換スプールを同時操
作したときに、一方の切換スプールの開口部とシリンダ
ポート間の第１の圧力が、同時操作された他方の切換ス
プールの開口部とシリンダポート間の第２の圧力より高
い場合または等しい場合には、前記切換スプールの開口
部とシリンダポートとの間の通路の開度を最大に維持
し、前記第１の圧力が同時操作された他方の切換スプー
ルの第２の圧力より低い場合には、前記第２の圧力が前
記連通路を介して一方の切換スプールの流量調整手段に
対して前記ばね力および第１の圧力に対向して作用し、
前記一方の切換スプールの通路の開度を閉方向に調整す
る構成としたことにより、前記各切換スプールの開口部
とシリンダポートとの間の通路が最少限の開度を維持し
て、高負荷側の圧力と軽負荷側の圧力との差が大きい場
合でも、高負荷側の圧力によって軽負荷側の通路が遮断
されることなく、しかも機械的なストローク制限手段を
必要とすることなく、省エネルギーで応答性に優れ、し
かも複合操作に際しての操作性および安定性に優れた油
圧制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧制御装置の一実施例としての
概略構成を示す要部断面説明図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１に示す油圧制御装
置において複数の切換スプールをと同時操作した場合の
高負荷側および軽負荷側における圧力補償弁のそれぞれ
スプールの動作状態を示す要部概略説明図である。

【図３】本発明に係る油圧制御装置の別の実施例として
の概略構成を示す要部断面説明図である。

【図４】本発明に係る油圧制御装置のさらに別の実施例
としての概略構成を示す要部断面説明図である。

【図５】本発明に係る油圧制御装置のさらにまた別の実
施例としての概略構成を示す要部断面説明図である。

【図６】本発明に係る油圧制御装置の他の実施例として
の概略構成を示す要部断面説明図である。

【図７】本発明に係る油圧制御装置のさらに他の実施例
としての概略構成を示す要部断面説明図である。

【図８】従来の油圧制御装置の概略構成を示す要部断面
説明図である。

【符号の説明】３０バルブボディ３２圧油供給通路３４切換スプール３４ａ、３４ｂ切欠部３６油室３８ａ、３８ｂシリンダポート３９通路４０通路４２流量調整手段４４逆止弁４５油室４６タンクポート４８スプール４９ばね５０カバー５２スプール穴５４前室５６背室５７ａ、５７ｂ、５７ｃ他の背室５８中間室５９ａ、５９ｂ、５９ｃ他の中間室６０、６１通路６２、６３スプール内通路６４連通路（第１の連通路）６５通路６６絞り６８逆止弁７０減圧弁７１制御室７２第２の連通路７３２次圧室７４絞り７５ばね７６減圧弁スプール７７ピストン７８油室７９油室８０センタバイパス通路８２逆止弁８３ａ、８３ｂ、８３ｃ他の逆止弁８４連通路８６絞り９０ａ、９０ｂ、９０ｃ切換弁９２センタバイパス通路９４圧力発生手段９３ａ、９３ｂ、９３ｃ迂回回路９５ａ、９５ｂ、９５ｃ可変絞り９６絞り９８ａ、９８ｂ、９８ｃ切換弁操作用パイロットバル
ブＰ可変容量ポンプＴタンク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブボディ内に複数の切換スプール
と、これら切換スプールの少なくとも一部に対応して逆
止弁とを設け、各切換弁に対して共通の圧油供給通路か
らの圧油を、前記切換スプールの移動によって、この切
換スプールが中立位置にある時は閉鎖状態に維持し、中
立からの移動に従い開度の調整される前記切換スプール
の開口部を介してシリンダポートに供給するように構成
すると共に、前記切換スプールの開口部とシリンダポー
トとの間に前記逆止弁を配置してなる油圧制御装置にお
いて、前記各切換スプールの開口部とシリンダポートとの間
に、その間の通路の開度を調整する流量調整手段をそれ
ぞれ設けると共に、これらの流量調整手段を相互に連通
接続する連通路を設け、前記各流量調整手段にばね力を作用させて、切換スプー
ルが中立位置にある場合、あるいは単独操作した場合、
および複数の切換スプールを同時操作したときに、一方
の切換スプールの開口部とシリンダポート間の第１の圧
力が、同時操作された他方の切換スプールの開口部とシ
リンダポート間の第２の圧力より高い場合または等しい
場合には、前記切換スプールの開口部とシリンダポート
との間の通路の開度を最大に維持し、前記第１の圧力が
同時操作された他方の切換スプールの第２の圧力より低
い場合には、前記第２の圧力が前記連通路を介して一方
の切換スプールの流量調整手段に対して前記ばね力およ
び第１の圧力に対向して作用し、前記一方の切換スプー
ルの通路の開度を閉方向に調整するように構成すること
を特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】各流量調整手段は、その一方を各切換ス
プールの開口部とシリンダポートとの間に形成した前室
に開口すると共に、他方をそれぞれ独立した背室に開口
してなるスプールからなり、前記各前室をこの前室への
圧油の流れが阻止される向きに設けた逆止弁を介して各
連通路および背室に連通接続し、背室には前記スプール
を前記切換スプールの開口部とシリンダポートとの間の
通路の開度を開放する向きに作用するばね手段を設けて
なる請求項１記載の油圧制御装置。
【請求項３】流量調整手段のスプール中に逆止弁を内
蔵してなる請求項２記載の油圧制御装置。
【請求項４】各流量調整手段のスプールの背室と前室
との間に連通路を設け、この連通路に対して前記スプー
ルの側面に設けた中間室にスプール内通路を開口し、連
通路の圧力が、前記前室の圧力と前記スプールを開放位
置に保持するばね力との和を越える際、前記スプールの
最大ストロークを制限するように前記中間室とスプール
内通路との間で背室への開口を制限するよう構成してな
る請求項２記載の油圧制御装置。
【請求項５】各流量調整手段のスプールの背室と前室
との間に連通路を設け、この連通路に対し前記スプール
の側面に設けた中間室から前室および背室にそれぞれ独
立して通路を開口し、さらに前記前室からは前記開口と
前室との間に絞りを設け、前記連通路と前室の圧力差の
増加に応じて前記スプールが移動した際、連通路に接続
する中間室と前室との連通を遮断しつつ中間室と前室と
の開口を制限するように構成してなる請求項２記載の油
圧制御装置。
【請求項６】各流量調整手段のスプールの背室と前室
との間に第１および第２の連通路を設け、第１の連通路
に対し前記各スプールの側面に、そのスプール内に設け
た逆止弁を介して前記前室と連通する通路を開口させ、
さらに前記各スプールの背室と連通する独立した第２の
連通路を設け、前記各背室は前記第２の連通路によって
のみ外部と接続し、前記第２の連通路には前記第１の連
通路内の圧力を制御圧とする減圧弁の２次圧力を作用さ
せるように構成してなる請求項１記載の油圧制御装置。
【請求項７】減圧弁の２次圧力を外部信号により調整
するように構成してなる請求項６記載の油圧制御装置。
【請求項８】切換スプールは、クローズドセンタ型の
油圧制御装置として構成してなる請求項１〜７のいずれ
かに記載の油圧制御装置。
【請求項９】切換スプールは、オープンセンタ型の油
圧制御装置として構成してなる請求項１〜７のいずれか
に記載の油圧制御装置。
【請求項１０】可変容量ポンプにより圧油を供給する
ように構成し、複数の切換弁のセンタバイパスの最下流
側に圧力発生手段を設け、前記圧力発生手段の上流側圧
力に応じて前記可変容量ポンプの吐出流量をネガティブ
流量制御により調整するよう構成してなる請求項９記載
の油圧制御装置。
【請求項１１】可変容量ポンプにより圧油を供給する
ように構成し、複数の切換弁の切換スプールを操作する
パイロットバルブを設け、このパイロットバルブを操作
する操作信号に応じて前記可変容量ポンプの吐出流量を
ポジティブ流量制御により調整するよう構成してなる請
求項９記載の油圧制御装置。