JPH11315805A

JPH11315805A - アンロ―ド弁

Info

Publication number: JPH11315805A
Application number: JP550299A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sato; 康広佐藤; Akiyuki Wakizaka; 亮之脇坂; Nobusane Yoshida; 伸実吉田
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 1999-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】アンロード開始圧を予め設定して油圧アクチ
ュエータに対する応答性を向上させることのできるアン
ロード弁を提供すること。【解決手段】油圧ポンプ（１）の吐出圧（Ｐ_P ）と油
圧シリンダ（５）の負荷圧（Ｐ_LS）との差圧に応じて前
記油圧ポンプ（１）の吐出圧油をタンクに導くアンロー
ド弁において、第１受圧部（２３）に作用する前記油圧
ポンプ（１）の吐出圧（Ｐ_P ）によって連通方向に作動
するとともに、第２受圧部（２４）に負荷圧（Ｐ_LS）を
受けて遮断方向に作動し、第３受圧部（２５）に作用す
る制御圧（Ｐ_g ）によって前記各方向の作動力のバラン
スを変更するように構成された主弁（２１）と、前記制
御圧（Ｐ_g ）を発生する制御圧力発生弁（２２）とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクローズドセンタ型
のロードセンシング回路に用いられるアンロード弁に関
する。特に油圧ポンプの吐出圧と油圧アクチュエータの
負荷圧との差圧に応じて作動し、油圧ポンプの吐出圧油
をタンクに導くアンロード弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は特開平４−２５０２２６号公報に
記載された油圧駆動装置を示す。この油圧駆動装置では
操作装置Ａが操作されると、この操作装置Ａの発生する
パイロット圧によって流量制御弁（操作弁）Ｂが操作装
置Ａの操作量に対応した量だけ作動され、この結果油圧
シリンダ（油圧アクチュエータ）Ｃに油圧ポンプＤの吐
出圧油が供給される。

【０００３】油圧ポンプＤと流量制御弁（操作弁）Ｂと
の間には、流量制御弁Ｂの前後差圧を一定に保持する圧
力補償弁Ｅが設けられている。

【０００４】なお操作装置Ａ′、流量制御弁（操作弁）
Ｂ′、油圧モータ（油圧アクチュエータ）Ｃ′および圧
力補償弁Ｅ′はそれぞれ上記操作装置Ａ、流量制御弁
（操作弁）Ｂ、油圧シリンダＣおよび圧力補償弁Ｅに対
応している。

【０００５】油圧ポンプＤにはアンロード弁Ｆが並列接
続されている。シャトル弁Ｇは油圧シリンダＣに作用す
る負荷圧と油圧モータＣ′に作用する負荷圧とのうちの
高い方の圧力を最高負荷圧として検出し、この最高負荷
圧をアンロード弁Ｆに作用させる。

【０００６】アンロード弁Ｆは油圧ポンプＤの吐出油を
タンクに戻すために設けられている。このアンロード弁
Ｆによる上記吐出油の戻し量は、上述した最高負荷圧と
油圧ポンプＤの吐出圧との差および制御器Ｊから出力さ
れる制御信号によって設定される。

【０００７】制御器Ｊに接続された演算器Ｈは、上記操
作装置ＡおよびＡ′の操作量を検出する検出器ａ₁ ，ａ
₂ およびａ₁′，ａ₂′の出力と図７に示す関数関係とに
基づいて油圧ポンプＤの吐出圧と油圧シリンダＣまたは
油圧モータＣ′の負荷圧との差ΔＰ_LSを演算する。

【０００８】図７示す関数は操作装置Ａの操作量Ｓｔが
設定値に達するまで上記差圧ΔＰ_LSが比例的に増加し、
操作量Ｓｔが該設定値以上の時に差圧ΔＰ_LSが値ΔＰ
_LS1 を保持するような関係を規定するものである。

【０００９】上記操作量Ｓｔが例えば２０％のときに
は、演算器Ｈによって差圧ΔＰ_LS2 が演算されるので、
制御器Ｊから差圧ΔＰ_LS2 に対応する制御信号が出力さ
れて、アンロード弁Ｆのアンロード開始圧が差圧ΔＰ
_LS2 に設定される。この結果圧力補償弁Ｅ′および流量
制御弁Ｂ′を介して油圧モータＣ′に供給される圧油の
量が差圧ΔＰ_LS2 によって規定された量になる。

【００１０】図８は操作量Ｓｔが２０％のときの流量制
御弁Ｂ′の前後差圧ΔＰと油圧モータＣ′への供給油量
Ｑとの関係を示している。

【００１１】この図８に示すように前記圧力補償弁Ｅ′
は流量制御弁Ｂ′の前後差圧ΔＰが一定差圧ΔＰ_C ＋Δ
Ｐ_V2（ΔＰ_V2は圧力補償弁Ｅ′の損失圧）に維持される
ように油圧モータＣ′に一定油量ｑ₂ の圧油を供給す
る。しかし差圧ΔＰが一定差圧ΔＰ_C ＋ΔＰ_V2（補償差
圧）に達しない状態においては前記アンロード弁Ｆのア
ンロード開始圧ΔＰ_LS2 によって規定された油量ｑ₁ の
圧油が油圧モータＣ′に供給される。

【００１２】したがってこの油圧駆動装置によれば、油
圧モータＣ′を緩加速すべく操作装置Ａの操作量を２０
％程度に設定した場合に、油圧モータＣ′への供給油量
がアンロード開始圧ΔＰ_LS2 に規定される油量ｑ₁ に制
限され、その結果油圧モータＣ′が緩やかに加速され
る。

【００１３】また可変容量型油圧ポンプのロードセンシ
ング回路の場合には、アンロード弁Ｆのアンロード開始
圧を予め変更しておくと、油圧ポンプＤからの圧油の吐
出量が予め大きくなる。したがって操作装置Ａによる油
圧シリンダＣの応答性が良くなる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記アンロード弁Ｆは
アンロード開始圧が可変である。しかしアンロード開始
圧は演算器Ｈおよび制御器Ｊを経て設定されるものであ
る。したがって常に操作装置Ａ，Ａ′の検出器ａ₁ ，ａ
₂ およびａ₁′，ａ₂′からの出力の発生後となり、油圧
シリンダＣや油圧モータＣ′に対する応答性が悪いまま
となる問題がある。より具体的には、油圧シリンダＣや
油圧モータＣ′の負荷圧変動が予想される場合、操作装
置Ａ，Ａ′の操作量に関わらず予め速やかにアンロード
開始圧を変更したい要望がある。しかし上述した理由に
よりアンロード開始圧を予め変更することが困難であ
る。

【００１５】本発明の課題はアンロード開始圧を予め設
定して油圧アクチュエータに対する応答性を向上させる
ことのできるアンロード弁を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段および作用・効果】第１の
発明は、油圧ポンプ（１）の吐出圧（Ｐ_P ）と油圧アク
チュエータ（５）の負荷圧（Ｐ_LS）との差圧に応じて前
記油圧ポンプ（１）の吐出圧油をタンクに導くアンロー
ド弁において、第１受圧部（２３）に作用する前記油圧
ポンプ（１）の吐出圧（Ｐ_P ）によって連通方向に作動
するとともに、第２受圧部（２４）に負荷圧（Ｐ_LS）を
受けて遮断方向に作動し、第３受圧部（２５）に作用す
る制御圧（Ｐ_g ）によって前記各方向の作動力のバラン
スを変更するように構成された主弁（２１）と、前記制
御圧（Ｐ_g ）を発生する制御圧力発生手段とを備えるこ
とを特徴としている。

【００１７】この第１の発明によれば、第３受圧部（２
５）に作用する制御圧（Ｐ_g ）によってアンロード開始
圧を設定することができる。この制御圧（Ｐ_g ）は制御
圧力発生手段によって発生するものである。したがって
制御圧力発生手段によって予めアンロード開始圧を設定
することができ、予め油圧ポンプ（１）からの圧油の吐
出量を多くして油圧アクチュエータ（５）に対する応答
性を高めることができる。

【００１８】第２の発明は、第１の発明において、前記
主弁（２１）は前記第１受圧部（２３）に作用する油圧
ポンプ（１）の吐出圧（Ｐ_P ）と前記第３受圧部（２
５）に作用する制御圧（Ｐ_g ）とによって連通方向に作
動し、前記第２受圧部（２４）に作用する前記負荷圧
（Ｐ_LS）によって遮断方向に作動することを特徴として
いる。

【００１９】この第２の発明によれば、差圧Ｐ_P −Ｐ_LS
を任意に設定できるので負荷圧（Ｐ_LS）の変動に対する
追従性が向上する。またアンロード設定圧を低下させた
い場合にのみ第３受圧部（２５）へ圧力を掛ければ良
く、制御が容易になる。

【００２０】第３の発明は、第１の発明または第２の発
明において、前記制御圧力発生手段は供給される圧油の
圧力を制御して前記制御圧（Ｐ_g ）を出力する電磁比例
圧力制御弁（２２）であることを特徴としている。

【００２１】この第３の発明によれば、電気信号に対応
した制御圧（Ｐ_g ）が得られるので、コントローラを介
した電気信号によってアンロード設定圧自体や変更のタ
イミング等を任意に、より簡易に設定することができ
る。

【００２２】第４の発明は、第１の発明または第２の発
明または第３の発明において、前記主弁（２１）は前記
油圧ポンプ（１）に接続される第１入口ポート（２７）
と、前記負荷圧（Ｐ_LS）を導入する第２入力ポート（３
１）とを有し、連通時に前記第２入力ポート（３１）を
絞り（６９）を介して前記タンクに連通させることを特
徴としている。

【００２３】この第４の発明によれば、主弁（２１）の
連通時において第２入力ポート（３１）が絞り（６９）
を介してタンクに連通するため、負荷圧（Ｐ_LS）がタン
クに逃げる。したがって２ポンプシステムにおいて一方
の油圧アクチュエータ（５）を停止させた場合にこの油
圧アクチュエータ（５）の負荷圧（Ｐ_LS）が確実にゼロ
となり、当該油圧アクチュエータ（５）に対するポンプ
圧の上昇を防止することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図２は本発明に係るアンロード弁
の構成を示した油圧回路図である。このアンロード弁１
０は例えば、可変容量型油圧ポンプ１、補助油圧ポンプ
２、油圧ポンプ１の吐出油が油路３を介して供給される
操作弁４、操作弁４に対応して設けた油圧シリンダ（油
圧アクチュエータ）５を具備する油圧システムにおい
て、油圧ポンプ１の吐出油をタンクに直接戻して油圧ポ
ンプ１を無負荷状態にするために適用される。

【００２５】アンロード弁１０は主弁２１と電磁比例圧
力制御弁２２とを備えている。

【００２６】主弁２１は第１受圧部２３、第２受圧部２
４、第３受圧部２５および第４受圧部２６を有してい
る。この主弁２１はこれら第１受圧部２３、第２受圧部
２４、第３受圧部２５および第４受圧部２６に作用する
圧力とスプリング３０の弾性力とによって第１入口ポー
ト２７と出口ポート２８間の絞り量（アンロード開始
圧）を設定する。

【００２７】上記第１受圧部２３は第１入口ポート２７
と共に前記可変容量油圧ポンプ１に接続されており、こ
の油圧ポンプ１の吐出圧Ｐ_P を受ける。第２受圧部２４
は絞り２９を介して前記最高負荷圧Ｐ_LSを受ける。第３
受圧部２５は後述の制御圧Ｐ_g を受ける。第４受圧部２
６はタンクに接続されている。この主弁２１は第２受圧
部２４および第３受圧部の受圧面積およびスプリング３
０の弾性力によってアンロード設定圧が決まる。なお上
記主弁２１のスプリング３０は必須ではない。つまり第
２受圧部２４および第３受圧部の受圧面積差のみによっ
てもアンロード開始圧を設定することは可能である。

【００２８】上記制御圧Ｐ_g は電磁比例圧力制御弁２２
から与えられる。すなわち電磁比例圧力制御弁２２は補
助油圧ポンプ２の吐出圧油を入口ポート３２から導入
し、この圧油の圧力Ｐ_c を減圧した油圧を上記制御圧Ｐ
_g として出力する。なお制御圧Ｐ_g はソレノイド３３の
通電量に比例して変化する。

【００２９】ソレノイド３３の通電量がゼロの状態で
は、図示するようにスプリング３４の弾性力によって出
口ポート３５がタンクポート３６に連通する。したがっ
て前記主弁２１の第３受圧部２５に作用する制御圧Ｐ_g
はゼロになる。

【００３０】次にこのアンロード弁１０の具体的構造を
図３を参照して説明する。上記主弁２１の弁本体４０の
左方部には摺動子４５が摺動可能に挿入され、また弁本
体４０の右方部にはスリーブ４８の左方端部が挿着され
ている。

【００３１】摺動子４５はコ字状の断面を有し、弁本体
４０の左端部にねじ込まれた調整スクリュー４７に左端
面が当接している。なお調整スクリュー４７はロックナ
ット４８によってロックされている。また摺動子４５の
内部は孔４５ａを介してタンクに連通している。

【００３２】スプール５０は左半部を構成する第１小径
部５１と中央部を構成する大径部５２と右半部を構成す
る第２小径部５３とを有している。スプール５０の第１
小径部５１は左端部を摺動子４５に摺動可能に挿入して
ある。大径部５２はスリーブ４６の大径孔５４に摺動可
能に挿入してある。第２小径部５３はスリーブ４６の小
径孔５５に摺動可能に挿入してある。

【００３３】なおスプール５０の右端面５０ａは図２に
示した第１受圧部２３を構成している。スプール５０の
左端面５０ｂは第４受圧部２６を構成している。

【００３４】またこのスプール５０は、第２小径部５３
の断面積が大径部５２の断面積から第１小径部５１の断
面積を除した大きさになるように設定されている。

【００３５】スリーブ４６の右端部は前記操作弁４の弁
本体８０内に位置されている。このスリーブ４６は右端
を開口することによって図２に示した第１の入口ポート
２７を構成する。この入口ポート２７は上記操作弁４の
ポンプポート８１に連通させてある。

【００３６】一方スリーブ４６は上記右端開口より若干
左方に位置した部位に図２に示した出口ポート２８を構
成する。この出口ポート２８は操作弁４のタンクポート
８２に連通させてある。

【００３７】さらにスリーブ４６は負荷圧導入ポート５
７と制御圧力導入ポート５８とを備えている。負荷圧導
入ポート５７は前記最高負荷圧Ｐ_LSの圧油を導入するも
のである。制御圧力導入ポート５８は前記電磁比例圧力
制御弁２２からの制御圧Ｐ_gを導入するものである。

【００３８】負荷圧導入ポート５７は環状空間５９およ
び油孔６０および細孔６１を介してスプリング室６２に
連通している。環状空間５９はスリーブ４６の内周面と
スプール５０の第２小径部５３の外周面との間に形成さ
れている。油孔６０はスプール５０の中心軸線に沿って
形成されている。細孔６１はスプール５０を径方向に貫
通したもので、図２に示した絞り２９を構成している。

【００３９】一方上記制御圧力導入ポート５８はスプー
ル５０の大径部５２とスリーブ４６との間に形成された
空間６３に連通している。上記空間６３内に位置したス
プール大径部５２の右端面５２ａは図２に示した第３受
圧部２５を構成している。

【００４０】上記スプリング室６２には図２に示したス
プリング３０が設けられている。このスプリング３０
は、スプール５０の第１小径部５１に挿入されたスプリ
ング受け６２ａと前記摺動子４５の右端面との間に介在
してスプール５０を右方に押している。

【００４１】スプリング受け６２ａがスリーブ４６の左
端に当接した図示の状態では、スプール５０の右端部に
よって第１入口ポート２７と出口ポート２８との間が遮
断されている。なお上記スプリング室６２に臨むスプー
ル大径部５２の左端面５２ｂは図２に示した第２受圧部
２４ならびに上記スプリング３０の弾性力作用部を構成
している。

【００４２】つぎにアンロード弁１０の電磁比例圧力制
御弁２２について説明する。

【００４３】電磁比例圧力制御弁２２は前記主弁２１の
弁本体４０上に配設されている。この電磁比例圧力制御
弁２２の弁本体６６には図２に示した入口ポート３２と
出口ポート３５との間を連通・遮断するスプール６７を
設けている。また弁本体６６の上部には上記スプール６
７をスプリング３４に抗して下方に押し下げるソレノイ
ド３３を設けている。

【００４４】入口ポート３２は前記補助油圧ポンプ２に
接続されている。出口ポート３５は油路６８を介して前
記制御圧力導入ポート５８に連通している。

【００４５】次に上記の構成を有したアンロード弁１０
の作動を説明する。

【００４６】第１受圧部２３であるスプール５０の右端
面５０ａに油圧ポンプ１の吐出圧Ｐ_P が作用すると、こ
のスプール５０が左方向（入口ポート２７と出口ポート
２８とを連通させる方向）に押される。

【００４７】一方電磁比例圧力制御弁２２から供給され
る制御圧Ｐ_g は、油路６８および制御圧力導入ポート５
８を介して第３受圧部２５であるスプール５０の大径部
右端面５２ａに作用し、これによってスプール５０が左
方向に押される。

【００４８】スプリング室６２に設けたスプリング３０
はスプール５０を右方向に押す。またスプリング室６２
には、負荷圧導入ポート５７、環状空間５９、油孔６０
および細孔６１（絞り２９）を介して負荷圧Ｐ_LSが導入
される。したがって第２受圧部２４であるスプール５０
の大径部左端面５２ｂに負荷圧Ｐ_LSが作用してこのスプ
ール５０が右方向に押される。このアンロード弁１０に
おいてスプール５０の位置を決める力のバランスは下式
（１）のように表わされる。Ｐ_P ×Ａ₁ ＝Ｐ_LS×（Ａ₂ −Ａ₃ ）＋Ｆ₀ −Ｐ_g ×（Ａ₂ −Ａ₁ ）…（１）ただし、Ａ₁ ：スプール５０の右端面５０ａの面積Ａ₂ ：スプール５０の大径部５２の断面積Ａ₃ ：スプール５０の左端面５０ｂの面積Ｆ₀ ：スプリング３０の弾性力

【００４９】前述したように面積Ａ₁ ，Ａ₂ およびＡ₃
には、Ａ₁ ＝（Ａ₂ −Ａ₃ ）という関係がある。そこで
式（１）は下式（２）のようになる。（Ｐ_P −Ｐ_LS）×Ａ₁ ＝Ｆ₀ −Ｐ_g ×（Ａ₂ −Ａ₁ ）…（２）

【００５０】上式（２）から明らかなように、制御圧Ｐ
_g が一定である場合には負荷圧Ｐ_LSの変動によらず一定
な圧力差Ｐ_P −Ｐ_LSが得られる。

【００５１】圧力差Ｐ_P −Ｐ_LSはアンロード開始圧を決
めている。したがってこのアンロード弁１０では、電磁
比例圧力制御弁２２のソレノイド３３への通電量を制御
して制御圧Ｐ_g を変化させることによりアンロード開始
圧を任意に設定することができる。

【００５２】上記アンロード弁１０の主弁２１は油圧ポ
ンプ１とタンクとの間に介在している。したがって圧力
差Ｐ_P −Ｐ_LSがアンロード開始圧に達すると、連通作動
時に油圧ポンプ１の吐出油をタンクに戻す。

【００５３】各操作弁４が中立位置に操作されると、上
記圧力差（Ｐ_P −Ｐ_LS）がアンロード開始圧まで上昇す
る。これに伴い上記アンロード弁１０を介して油圧ポン
プ１の吐出油がタンクに戻されるので、油圧ポンプ１が
無負荷状態になる。

【００５４】このアンロード弁１０の電磁比例圧力制御
弁２２は、補助油圧ポンプ２の吐出油圧Ｐ_c を減圧した
パイロット制御圧Ｐ_g を発生する。一方主弁２１は電磁
比例圧力制御弁２２から与えられる上記制御圧Ｐ_g に応
じて作動開始圧（アンロード開始圧）が変化する。

【００５５】したがってこのアンロード弁１０によれ
ば、電磁比例圧力制御弁２２のソレノイド３３に加えら
れる制御信号を変化させることによってアンロード開始
圧を所望の大きさに設定することができる。図１は上述
したアンロード弁１０を適用した油圧システムを示して
いる。この油圧システムは例えば油圧ショベルに適用さ
れる。

【００５６】この油圧システムは可変容量型油圧ポンプ
１、補助油圧ポンプ２、油圧ポンプ１の吐出油が油路３
を介して供給される複数のクローズドセンタ型操作弁
（方向制御弁）４、個々の操作弁４に対応して設けた複
数の油圧シリンダ５等を備えている。

【００５７】油圧シリンダ５はヘッド側油室が油路６ａ
および圧力補償弁７を介して操作弁４に接続され、ボト
ム側油室が図示していない圧力補償弁（油路６ｂにも圧
力補償弁が介在している）を介して操作弁４に接続され
ている。

【００５８】各油路６ａにはそれらに接続された油圧シ
リンダ５の負荷圧Ｐ_L が作用する。シャトル弁８は、各
油路６ａに作用する負荷圧Ｐ_L のうちで最も高い負荷圧
を最高負荷圧Ｐ_LSとして検出し、その検出した最高負荷
圧Ｐ_LSを油路９を介してポンプ１、各圧力補償弁７、ア
ンロード弁１０および負荷圧ブリード弁１１に作用させ
る。

【００５９】油圧ポンプ１は容積制御部１２を有する。
この容積制御部１２は油圧ポンプ１の吐出圧Ｐ_P と上記
最高負荷圧Ｐ_LSとを導入し、吐出圧Ｐ_P が常に最高負荷
圧Ｐ_LSよりも若干高い圧力となるようにその押除け容積
を制御する。

【００６０】圧力補償弁７は主弁７０、可変絞り弁７１
および電磁比例圧力制御弁７２を備えている。この圧力
補償弁７の主弁７０は操作弁４の出口ポートから流出す
る圧油の圧力Ｐ_a とシャトル弁７３によって検出される
負荷圧Ｐ_b （負荷圧Ｐ_L と最高負荷圧Ｐ_LSのうちの大き
い方）の差を所定の大きさに保持するように作動する。

【００６１】この圧力補償弁７は圧力補償特性が可変で
ある。すなわち電磁比例圧力制御弁７２は補助油圧ポン
プ２の吐出圧Ｐ_c （図示していない定圧手段によって定
圧化されている）を減圧したパイロット圧Ｐ_d を発生す
る。このパイロット圧Ｐ_d は可変絞り弁７１に作用し、
これによって可変絞り弁７１の入口、出口ポート間の絞
り量（圧力補償特性）が設定される。

【００６２】可変絞り弁７１とこの可変絞り弁７１に直
列接続された固定絞り７４は、それらの絞り比によって
圧力差Ｐ_a −Ｐ_L を分圧し、この分圧力を制御圧Ｐ_e と
して主弁７０に作用させる。

【００６３】主弁７０は制御圧Ｐ_e の作用によってスプ
ールを押す力のバランスが変化する。そしてこの力のバ
ランスの変化は主弁７０の入口ポートの圧力と出口ポー
トの圧力との差、つまり圧力補償弁７の上流側と下流側
との圧力差を変化させることになる。

【００６４】上記制御圧Ｐ_e は電磁比例圧力制御弁７２
が発生するパイロット圧Ｐ_d に依存する。したがって圧
力補償弁７は電磁比例圧力制御弁７２のソレノイドに加
えられる制御信号に基づいて圧力補償特性が変化する。

【００６５】負荷圧ブリード弁１１は油圧ポンプ１の吐
出圧Ｐ_P の立ち上がり速度を調整するために設けたもの
である。この負荷圧ブリード弁１１は可変絞り弁１１０
と電磁比例圧力制御弁１１１とを有し、以下のように作
動する。

【００６６】各操作弁４が中立位置に操作された場合に
は、油路９の圧油が絞り１１２を介してタンクに流出す
るので、油圧ポンプ１の容積制御部１２に作用する最高
負荷圧Ｐ_LSが徐々に低下し、この最高負荷圧Ｐ_LSがゼロ
まで低下した時点で油圧ポンプ１の押し退け容積が最小
になる。

【００６７】各操作弁４の一方あるいは双方が中立位置
から操作されると油路９の圧力Ｐ_LSが上昇する。上記可
変絞り弁１１０は油路９とタンクとの間に介在している
ので上記圧力Ｐ_LSの上昇に伴って油路９の圧油の一部が
可変絞り弁１１０を介してタンクに流出することにな
る。

【００６８】油圧ポンプ１の吐出圧Ｐ_P の上昇速度は前
記容積制御部１２に作用する負荷圧Ｐ_LSの上昇速度に依
存する。一方負荷圧Ｐ_LSの上昇速度は可変絞り弁１１０
の入口ポートと出口ポートとの間の絞り量に依存し、こ
の絞り量が大きいほど速くなる。

【００６９】それゆえ可変絞り弁１１０の絞り量を適宜
な大きさに設定すれば、油圧ポンプ１の吐出圧Ｐ_P の急
激な立ち上がりを防止して油圧シリンダ５を円滑に始動
させることができる。つまり油圧シリンダ５によって駆
動される作業機（油圧ショベルにおいてはブーム、アー
ム、バケット等の作業機）の始動時におけるショックを
低減することができる。

【００７０】この負荷圧ブリード弁１１の電磁比例圧力
制御弁１１１は、補助油圧ポンプ２の吐出圧Ｐ_c を減圧
したパイロット圧Ｐ_f を出力する。一方可変絞り弁１１
０の入口、出口ポート間の流通抵抗は電磁比例圧力制御
弁１１１から与えられる上記パイロット圧Ｐ_f の増大に
伴って減少する。

【００７１】したがってこの負荷圧ブリード弁１１によ
れば、上記油圧ポンプ１の吐出圧Ｐ_P の上昇速度を電磁
比例圧力制御弁１１１のソレノイドに加えられる制御信
号に基づいて調整することができる。

【００７２】図４は本発明に係るアンロード弁の他の実
施形態を示している。

【００７３】このアンロード弁１０は取付用ブロック８
５と配管用継手８７と油圧パイロット弁８８とを備えて
いる。取付用ブロック８５は弁本体４０の上面に固定さ
れている。配管用継手８７はこの取付用ブロック８５に
設けられたネジ孔８６にねじ込んで固定されている。油
圧パイロット弁８８は手動操作式のものである。

【００７４】上記ネジ孔８６は前記制御圧力導入ポート
５８に連通している。また油圧パイロット弁８８の入口
ポート８８ｂは前記補助油圧ポンプ２に接続されてい
る。また出口ポート８８ａは上記配管用継手８７に接続
されている。

【００７５】このアンロード弁１０においては、油圧パ
イロット弁８８より供給される制御圧Ｐ_g の圧油が制御
圧力導入ポート５８を介して前記スプール大径部５２の
右端面５２ａ（第３受圧部２５）に作用する。

【００７６】このアンロード弁１０によれば制御圧Ｐ_g
に応じてアンロード開始圧を任意に決めることができ
る。しかも制御圧Ｐ_g の発生手段である油圧パイロット
弁８８を主弁２１から離して配置することができる。こ
のためアンロード開始圧の手動による遠隔制御が可能に
なるなど、その配置が自由である。

【００７７】図３および図４に示したアンロード弁１０
においては、制御圧Ｐ_g をスプール５０を左方（主弁２
０の入口ポート２７と出口ポート２８を連通させる方
向）に移動させる力として作用させている。

【００７８】上記とは逆にこの制御圧Ｐ_g を、スプール
５０を右方に移動させる力として作用させることも可能
である。この場合には、スプリング３０の押力が上記と
は逆の方向（スプールを左方に押す方向）に作用され
る。

【００７９】上記のように制御圧Ｐ_g を逆方向に作用さ
せた場合には、制御圧Ｐ_g の増大に伴ってアンロード開
始圧が上昇することになる。

【００８０】図５は２台の油圧ポンプ１Ａ，１Ｂを使用
した油圧システムを示している。

【００８１】この油圧システムでは各油圧ポンプ１Ａ，
１Ｂが合分流部９０の切換弁９１を介して対応する操作
弁４Ａ，４Ｂに接続されている。合分流部９０の切換弁
９２は一方のシャトル弁８Ａによって検出された最高負
荷圧Ｐ_LS-Aの圧油と、他方のシャトル弁８Ｂによって検
出された最高負荷圧Ｐ_LS-Bの圧油との連通・遮断を切り
換える。

【００８２】これら合分流部９０の切換弁９１，９２は
パイロット圧Ｐ_h によって常に同時に連通・遮断が切り
換わる。

【００８３】上記合分流部９０の切換弁９１，９２が図
示の状態にあるとすると、この場合油圧ポンプ１Ａ，１
Ｂの吐出油相互が合流するとともに、負荷圧Ｐ_LS-A，Ｐ
_LS-Bの圧油も合流する。

【００８４】一方上記合分流部９０の切換弁９１，９２
がパイロット圧Ｐ_h によって切換えられると、油圧ポン
プ１Ａ，１Ｂの吐出油相互および負荷圧Ｐ_LS-A，Ｐ_LS-B
相互が分離されるので、各アンロード弁１０Ａ，１０Ｂ
が独立して作動することになる。

【００８５】シャトル弁８Ａによって検出される最高負
荷圧Ｐ_LS-Aは、油圧ポンプ１Ａによって駆動される複数
の油圧シリンダ５のうちの最高のものである。シャトル
弁８Ｂによって検出される最高負荷圧Ｐ_LS-Bは油圧ポン
プ１Ｂによって駆動される複数の油圧シリンダ５のうち
の最高のものである。

【００８６】上記負荷圧Ｐ_LS-Aはアンロード弁１０Ａお
よび油圧ポンプ１Ａの容積制御部１２に供給される。さ
らにこの負荷圧Ｐ_LS-Aはチェック弁９３Ａを介して前記
負荷圧ブリード弁１１に供給される。

【００８７】また負荷圧Ｐ_LS-Bはアンロード弁１０Ｂお
よび油圧ポンプ１Ｂの容積制御部１２に供給される。さ
らにこの負荷圧Ｐ_LSーBはチェック弁９３Ｂを介して負荷
圧ブリード弁１１に供給される。

【００８８】ここで上述したように２つのポンプ回路を
分離する場合には合分流部９０の切換弁９１，９２をそ
れぞれ遮断状態とすることで行う。

【００８９】しかしながら切換弁９１，９２は遮断状態
であっても、ごく微量の油漏れを常に起こしている。例
えば一方の操作弁４Ａを中立状態に、他方の操作弁４Ｂ
を操作状態にした場合、理想的な切換弁９２であれば、
シャトル弁８Ａによって検出される最高負荷圧Ｐ_LSーAは
ゼロになるはずである。しかし実際には切換弁９２の油
漏れにより、当該最高負荷圧Ｐ_LS-Aが上昇する。

【００９０】この場合、最高負荷圧Ｐ_LS-Aが上昇する
と、油圧ポンプ１Ａの吐出圧Ｐ_P も（最高負荷圧
Ｐ_LS-A）＋（ポンプ設定圧）となるべく上昇する。

【００９１】そこで一方のアンロード弁１０Ａの作動時
には、最高負荷圧Ｐ_LS-Aの圧油をタンクへ連通させてい
る。すなわち最高負荷圧Ｐ_LS-Aの圧油を、絞り２９の手
前から分岐した管路を通ってアンロード弁１０Ａに導入
し、さらにこの圧油を絞り６９を介してアンロード弁１
０Ａから出力することによってタンクへ戻している。こ
れにより、シャトル弁８Ａから主弁２１に至る管路にこ
もった最高負荷圧Ｐ_LS _-Aをタンクに逃がすことができ、
油圧ポンプ１Ａの吐出圧Ｐ_P が上昇する事態を防止でき
る。他方のアンロード弁１０Ｂの作動時にも同様に油圧
ポンプ１Ｂの吐出圧Ｐ_P が上昇する事態を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアンロード弁が適用された油圧シ
ステムの油圧回路図。

【図２】本発明に係るアンロード弁の構成を示した油圧
回路図。

【図３】本発明に係るアンロード弁の具体的構造を示し
た断面図。

【図４】本発明に係るアンロード弁の他の形態を示した
断面図。

【図５】本発明に係るアンロード弁が適用された他の油
圧システムの油圧回路図。

【図６】アンロード弁が適用された従来の油圧駆動装置
の油圧回路図。

【図７】操作装置の操作量と差圧の関数を示すグラフ。

【図８】流量制御弁の前後差圧と油圧モータへの供給油
量Ｑとの関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１…可変容量型油圧ポンプ、２…補助油圧ポンプ、４…
操作弁、５…油圧シリンダ、６ａ，６ｂ…油路、７…圧
力補償弁、８…シャトル弁、９…油路、１０…アンロー
ド弁、１１…負荷圧ブリード弁、２１…主弁、２２…電
磁比例圧力制御弁、２３…第１受圧部、２４…第２受圧
部、２５…第３受圧部、２６…第４受圧部、２７…入口
ポート、２８…出口ポート、２９…絞り、３０…スプリ
ング、３２…入口ポート、３３…ソレノイド、３４…ス
プリング、３５…出口ポート、４０…ボデー、４６…ス
リーブ、５０…スプール、５１…第１小径部、５２…第
２小径部、５３…第３小径部、５５…出口ポート、５７
…負荷圧導入ポート、５８…制御圧力導入ポート、６７
…スプール、６９…絞り、８７…配管用継手。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧ポンプ（１）の吐出圧（Ｐ_P ）と油
圧アクチュエータ（５）の負荷圧（Ｐ_LS）との差圧に応
じて前記油圧ポンプ（１）の吐出圧油をタンクに導くア
ンロード弁において、第１受圧部（２３）に作用する前記油圧ポンプ（１）の
吐出圧（Ｐ_P ）によって連通方向に作動するとともに、
第２受圧部（２４）に負荷圧（Ｐ_LS）を受けて遮断方向
に作動し、第３受圧部（２５）に作用する制御圧（Ｐ
_g ）によって前記各方向の作動力のバランスを変更する
ように構成された主弁（２１）と、前記制御圧（Ｐ_g ）を発生する制御圧力発生手段とを備
えることを特徴とするアンロード弁。
【請求項２】前記主弁（２１）は前記第１受圧部（２
３）に作用する油圧ポンプ（１）の吐出圧（Ｐ_P ）と前
記第３受圧部（２５）に作用する制御圧（Ｐ_g）とによ
って連通方向に作動し、前記第２受圧部（２４）に作用
する前記負荷圧（Ｐ_LS）によって遮断方向に作動するこ
とを特徴とする請求項１に記載のアンロード弁。
【請求項３】前記制御圧力発生手段は供給される圧油
の圧力を制御して前記制御圧（Ｐ_g ）を出力する電磁比
例圧力制御弁（２２）であることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載のアンロード弁。
【請求項４】前記主弁（２１）は前記油圧ポンプ
（１）に接続される第１入口ポート（２７）と、前記負
荷圧（Ｐ_LS）を導入する第２入力ポート（３１）とを有
し、連通時に前記第２入力ポート（３１）を絞り（６
９）を介して前記タンクに連通させることを特徴とする
請求項１または請求項２または請求項３に記載のアンロ
ード弁。