JPS5891903A - 圧力補償付比例制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ブルドーザなどの土木機械を制御する油圧装
置内に用いる圧力補償付比例制御弁に関するものである
。

ブルドーザなどの土工機械を制御する九めの油圧装置に
は、油圧ポンプを１個用いるものと２個用いるものとが
あるが、従来の上記油圧装置において、■個の油圧ポン
プを用い友場合、チルトドーザの場合ブレードチルトシ
リンダの速度はブレードリフトの速度に比較して小さく
する必要があるｔめ、ポンプからチルトシリンダへ行く
部分にブリードオフ形式の流量制御弁を設け、少流量を
チルトシリンダへ送っている。

このためブレードをチルト操作したときくも油圧ポンプ
は大流量を吐出しておシ、エネルギの損失が非常に大き
いという問題がある。

一方２ポンプシステムの場合、ブレードチルト用小ポン
プを別にもち、ブレードチルトを使用しないとき、その
流量を２ポンプシステムの他方の大ポンプと合流させて
ブレードリフトシリンダに供給するようになっている。

このためブレードチルトシリンダを操作し次ときは小ポ
ンプ側しか圧力が上昇せず、大ポンプはアンロードして
いるので、１ポンプシステムに比較してエネルギの損失
が少ない。

しかし、ブレードリフトシリンダにて押土、整地作業を
行なうときのように、リフトシリンダを微操作を行なう
場合、リフトシリンダへ行く流量は大小ポンプが合流し
几全流量は必要ない。このため上記２ポンプシステムの
場合、ブレードリフト弁にて合流し九全流量を比例制御
弁にて流量制御している九め、上記微操作範囲では２ポ
ンプとも圧力が上昇し、やはりエネルギの損失が大きい
という問題がある。

本発明は上記のことにかんがみなされたもので、２ポン
プシステムの油圧装置を改良して、方向制御弁の微操作
範囲において不必要側の油圧ポンプからの圧油をアンロ
ードしてエネルギロスを少なくすることができるように
した圧力補償付比例制御弁を提供しようとするものであ
る。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図中１は弁体であり、この弁体１内に圧力補償弁２と方
向制御弁３と２個のロードチェック弁４．５とシャトル
弁６とが組込まれている。

上記方向制御弁３のスプール３ａが嵌挿される弁穴には
、軸方向中央に位置する入力ポードアと、これの両側に
位置するアクチェータボート８，９と、（らにその外側
に順次位置するパイロットボートｔｏ　、　ｔ　＋およ
びドレンボー塾１２．１３とが設けである。一方スプー
ル３には入力ボートフとこれの両側のアクチェータボー
）８．９との連通を遮断（中立時）、あるいはどちらか
一方を選択的に連通（操作時）する入力ランド１４．１
５と、この人力ランド１４゜凰５の輪方向外側に位置し
、スプール３が中立位置にあるときにはパイａットボー
ト１０．１１をドレンボート１２．１３に連通し、操作
位置のときに、操作側のアクチェータボートとパイ日ッ
トボートとを連通、他側のアクチェータボートドパイロ
ットポートとをドレンボートに連通させるドレン切換ラ
ンド１６．１７とが設けである。上記２個のパイロット
ボー）　１０．ｌＪはシャトル弁６を介してパイロット
回路Ｉ８に接続しである。ｔた２個のアクチェータボー
ト８．９はブレードのチルトシリンダ１９０両側に接続
しである。

弁体ＩＫは第１および第２ポンプボート２０゜２Ｉが設
けてあり、これの第１ポンプボー）２０１／−大容量の
油圧ポンプＰ、が、１ｌＥ２ポンプポート２１に小容量
の油圧ポンプＰ、が接続しである。そして第１ポンプボ
ート２０は１個の蘭−ドチェック弁４を介して方向制御
弁３の入力ポードアに連通し、ま穴第２ポンプポー）２
１は２個のロッドチェック弁４，５を介して上記入力ポ
ードアに連通するようになっている。

圧力補償弁２のスプール２αが嵌挿される弁穴にはｇ＋
ポンプポート２０に連通する第１ポー・ト２２と、第２
ポンプポート２１と連通する第２ポート２３と、ドレン
ボート２４．２５とパイロットボート２６とが設けであ
る。またこの弁穴の一側にはスプール２ａを一方へ付勢
するばね２フが内装してあう、とのばね２７が収納され
るばね室２８に上記パイロットボート２もが連通しであ
る。まｔ弁穴の他側には上記ばね２フに対向する圧力を
発生させる圧力室２９がスプール２αの端面に対向させ
て構成しである。

スプール２αには、これがばね２７にて付勢畜れ几とき
に第１ボート２２とドレンボート２４を遮断し、圧力室
２９の圧力にて逆方向に移動したときくこれを連通する
ｗＥ１ランド３ｏと、上記ばね２７の付勢力にてスプー
ル２ａが移動したときＫＩＩ２ボート２３とドレンポー
ト２５との連通を遮断する第２ツンド３１とが設けであ
る。ｉたこのスプール２αにはＩＥ１ボート２２と圧力
室２９とを常時連通ずる導通孔３２が設けである。上記
ばね室２ｇに連通ずるパイロットポート２６は上記シャ
トル弁６にパイロット回路１ｇを介して接続されている
。そしてこのパイロット回路＋ｇＫはＩＪ　ＩＪ−フ弁
３３が接続しである。

上記構成における作用を以下に説明する。

（１）　中立時（第１図） 方向制御弁３を中立とじｔ状態で２個のポンプＰ＊　−
Ｐ−からそれぞれ圧油が弁体１の第１．第２ポート２０
．２１に流入すると、このとき方向制御弁３０入カポ−
ドアが閉じられていゐから、圧力補償弁２の第１．第２
ボート２２゜２３の圧力が上昇する。かくすると上記ｇ
＋ポつて圧力１１２９に作用する。そしてこの圧カ宸２
９の押圧力とばね２７による押しカとが釣り合った位置
でスプール２ｇが静止し、この状態で両ポート２２．２
３がドレンポート２４．２５に連通し、上記両ポンプＰ
、　、　Ｐ、からの圧油はドレンされる。なおこのとき
、ばね室２８もバイセットポート２６、°パイセット回
路１８、シャトル弁６、方向制御弁３を介してドレンさ
れている。

（２）　　微操作時（第２図） 方向制御弁３のスプール３を例えば左方へ移動すると、
まず左側のパイロットボードｌｏとドレンポー２トＩ２
との連通が遮断畜れ、その後左側のアクチェータボート
８とパイーットボー）ＩＱとが連通される。従ってアク
チェータであるチルトシリンダ＋９の負荷圧が圧力補償
弁２のばね室２８に導かれる。なおこのとき右側のパイ
ロットボード＋１はドレンポート１３に連通しているが
、シャトル弁６にょ夛こζから上記パイロット圧が逃げ
ることがない。ばね室２８に上記バイ誼ット圧が入ると
、このばね室２８の圧力が上昇し、圧力補償弁２のスプ
ール２１は圧力ｍ２？の圧力に抗して右方へ移動する。

かくすると、圧力補償弁２の１１１．１１２ボート２２
．２３とドレンポート２４．２５との連通が遮断され第
１．第２ポー）２２．２３の圧力が上昇する。

方向制御弁３のスプール３αをさらに左方へ移動すると
、左側の入力ランド＋４の切欠１４ｇが左側のアクチェ
ータポート８に連通し、入力ポードアの圧油はこの切欠
１１を通ってアクチェータボートδへ流れ始める。とこ
ろがこの連通関度は小さｂ九めＩＥＩ、第２ポー）２０
゜２１の圧力はさらに上昇し、第！ボー）２０の圧力は
圧力補償弁２の圧力室２９に作用され、この圧力室２９
の圧力が上昇する。従って圧力補償弁２のスプール２α
は上記ばね２７とばね室２８の圧力による押圧力に打勝
って圧力１１２９の圧力による押圧力によシ左方へ移動
される。

すると第２ポート２３とドレンポート２５とが徐々に開
き始め、第２ポンプＰ、からの圧油の一部はドレンされ
る。これによシ方向制御弁３の入力ポードアからアクチ
ェータボート８へ流出する流量は減少し、これの流路断
面積に合った流量となる。結局圧力補償弁２はアクチェ
ータボート８と第１ボート２ｏとの圧力差を一定に保つ
ととくなる。

このことから入力ポードアから７クチエータボート８へ
の流量はポンプ吐出量、アクチェータの負荷圧に関係な
く入力ポードアかもアクチェータボート８への流量断面
積のみで定められる。

従って方向制御弁３のスプール３ｅｇのストロ＝りと流
路断面積の関係と、圧力補償弁２のスプール２ＩＫのス
トロークと流路断面積を適切に定めてブルドーザ等の土
工機に使用し几場合、微操作時においては小容量の厘２
ポンプＰ、はアンロードされ、省エネを図れる。

（３）　　フルストローク時（！Ｅ３図）方向制御弁３
のスプール３ｔＬを左方へストロークエンドまで移動す
ると、入力ポードアと７クチ工−タボートｇとの流路断
面積が大きくなり、この部分を通過するときの流体圧力
損失が下がるため、１１１１ポート２２の圧力が低下し
、圧力補償弁２のスプール２αはばね２７により右方へ
押され、圧力補償弁２０両ドレンボート２４．２５が閉
じられ第１．第２ポンプ？ｔ　−Ｐｔ双方の全流量がア
クチェータへ流れる。

（４）　　リリーフ時 方向制御弁３０操作時において、アクチェータＩ９がス
トロークエンドになったとき、ｔたは大きな外力を受は
次場合は、リリーフ弁３３の設定圧まで回路圧が上昇す
るが、それ以上になるとリリーフ弁３３がリリーフし始
める。すると、圧力補償弁２のばね室２７の圧力と圧力
室２９の圧力のバランスがくずれ、ばね室２７内の圧力
が低くなるから、スプール２ａは圧力室２９の圧力によ
り左方へ移動され、ＩＩＩ、第２ボート２２．２３がド
レンボート２４．２５に連通し、油圧回路の過剰圧力発
生が防止される。

なお上鮎実施例において、纂２ポンプＰ、と第２ポンプ
ポート２１と０間の回路に他の操作弁３４を介装する。

ｔた方向制御弁３のスプール３！に設ケアｈドレン切換
ランド１６．１７には、スプール３ａを微操作し九とき
において、アクチェータボートｇ、９とパイはットポー
ト＋ｏ、＋ｌ：カＩＥ々に連通するよう切欠１６α、１
７αが設けである。

本発明は以上のようになり、入力ポードアと、チルトシ
リンダ等のアクチェータに連通するアクチェータボート
８，９と、ドレンボート１２゜１３とパイロットボート
１０，１１を有する弁穴に、移動することにより上記ア
クチェータボートε、９が入力ポードアあるいはアクチ
ェータボート８．９に選択的に連通し、またこのとき入
力ポードアに連通するアクチェータボートに上記パイロ
ットボートを連通ずるスプール３ａを嵌挿し穴方向制御
弁３と、第１．第２ボート２２．２３と、ドレンボート
２４．２５と、ばね２７が内装され、かつパイロットボ
ート２６を有して一側部に設は次ばね室２８と、他側部
に設けた圧力１１２９を有する弁穴に、ばねｊ１２１１
に発生する押し力にて移動し友ときに第１ポート２２、
第２ポート２３とドレンボート２４゜２５との連通を順
次遮断するランド３０．３１と、第１ボート２２と圧力
室２９とを連通する導通孔３２を有するスプール２ａを
嵌挿し次圧力補償弁２とからなシ、上記方向制御弁３と
圧力補償弁２の両パイロットボート１０，１１゜２６を
接続し、また方向制御弁３の入力ボートフと圧力補償弁
の第１ボー）２２に連通する第１ポンプポート２０と、
上記入力ポードアと第２ボート２３に連通する第２ボｙ
プポート２畠とを設けて圧力補償付比例制御弁を構成し
たから、ＩＩＥＩポンプボート２０とｇｇ２ポンプポー
ト２１Ｋそれぞれ油圧ポンプｐ、　、　ｐ、を接続しｆ
Ｉ−１ポンプシステムにおいて、方向制御弁３を微操作
間ｉ！ｉにおいて、１個のポンプ吐出量でたりる場合に
は他方の油圧ポンプからの圧油は圧力補償弁２よりアノ
ロードされ、このアノロードされた方の油圧ポンプの駆
動力が小さくなり、エネルギカスを少なくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は中立時、
ｓ［２図は微操作時、第３図はフルストローク時のそれ
ぞれの操作状態を示す断面図である。 ２は圧力補償弁、３は方向制御弁、２６゜３αはスプー
ル、７は入カポ−）、ｇ、９はアクチェータボート、＋
０．１１．２６はパイロットボート、ｇ２．１３．２４
．２５はドレンボート、２０．２１はポンプポート、２
２゜２３は第１．第２ポート、２−７はばね、２８はば
ね室、２９は圧力室、３０．３１はランド、３２は導通
孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力ボート、７と、チルトシリンダ等のアクチェータに
   連通ずるアクチェータボート８．９と、ドレンボート１
   ２．１３とパイロットボート１０゜１１を有する弁穴に
   １移動することによシ上記アクチェータボート８＃９が
   入力ポードアあるいはアクチェータボート８．９に選択
   的に連通し、まｔこのとき入力ポードアに連通するアク
   チェータボートに上記パイロットボートを連通するスプ
   ール３αを嵌挿した方向制御弁３と、第鼻、ＩＥ２ボー
   ト２２．２３と、ドレンボート２４．２５とげね２７が
   内装され、かつパイロットボート２６を有して一側部に
   設は次ばね室２８と、他側部に設けた圧力室２９とを有
   する弁穴に、ばね室２８に発生する押し力にて移動した
   ときにＩＥＩポート２２．第２ボート２３とドレンポー
   ）２４．２５との連通を順次遮断するランド３０．３１
   と、１ｌｉｌボート２２と圧力室２９とを連通ずる導通
   孔３２を有するススール２αを嵌挿した圧力補償弁２と
   からなり、上記方向制御弁３と圧力補償弁２の両パイロ
   ットポートＩＯ，１１，２６を接続−し、また方向制御
   弁３の入力ポードアと圧力補償弁の填１ボート２２に連
   通する第１ポンプボート２０１！：、上記入力ポードア
   と第２ボート２３に連通ずる第２ポンプポート２１とを
   設けてなることを特徴とする圧力補償付比例制御弁。