(57)【要約】      （修正有）【課題】合流回路に一対のスプール式の方向切換弁を用いることによる、油圧弁装置の設置場所が大きくなる、また精度を要する加工も煩雑になる、などの問題を除く。【解決手段】合流回路が、第１ポンプ２および第２ポンプ４の吐出油を合流させてアクチュエータ６に給排する方向切換弁８と、コントローラ１０を備え、方向切換弁は、第１ポンプおよび第２ポンプの吐出油路に接続したセンタバイパス油路１４と、第１ポンプの吐出油路に接続した第１パラレル供給油路１６と、第２ポンプの吐出油路に接続した、ポペット式流量調整弁１８を介して第１パラレル油路に接続する第２パラレル供給油路２０を備え、ポペット式流量調整弁はコントローラの信号に応じて流量を所定の大きさに調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポンプおよび第２ポンプの吐出油を合流させてアクチュエータに給排する方向切換弁と、コントローラと、を備え、
該方向切換弁は、
第１ポンプおよび第２ポンプの吐出油路に接続した、「中立位置」のスプールを通過し、「操作位置」のスプールによって閉じられるセンタバイパス油路と、
第１ポンプの吐出油路に接続した、「中立位置」のスプールによって閉じられ、スプールを「操作位置」に切換える際は、吐出油がスプールを介してアクチュエータに供給される第１パラレル供給油路と、
第２ポンプの吐出油路に接続した、方向切換弁の弁体にねじ込み取付けられたポペット式流量調整弁を介して第１パラレル油路に接続する第２パラレル供給油路と、を備え、
ポペット式流量調整弁は、
方向切換弁のスプール操作量に基づいたコントローラの信号に応じて、
スプール「中立位置」のときには、第１パラレル供給油路への流れをそのポペットによって止め、
スプールが「中立位置」から「操作位置」に切換えられる際は、第１パラレル供給油路への流れを可能にするとともに、流量を所定の大きさに調整する、
ことを特徴とする油圧装置の合流回路。
【請求項２】
ポペット式流量調整弁は、
上記のスプール操作量の大小に比例して流量を増減させる電磁比例流量調整弁である、
ことを特徴とする請求項１記載の油圧装置の合流回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧装置の複数のポンプの吐出油を合流させてアクチュエータに供給する合流回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルのような建設機械の、例えば作業腕であるブームを上下動させるブームシリンダの油圧回路には、ブーム切換弁の操作によってブームシリンダのヘッド側にポンプの吐出油を供給してシリンダを伸ばしブームを上げる際に、２個のポンプの吐出油を合流させて供給流量を増加させ、作動スピードをアップできるようにした、合流回路が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２（特許文献１の図１の該当部分を抜粋し要部に符号を付したもの）を参照して合流回路について説明する。第１ポンプ５０とブームシリンダ５２のヘッド側５４が油路５６によって接続され、油路５６には第１ブーム方向切換弁５８が配置されている。一方、第２ポンプ６０と油路５６とはブーム合流油路６２によって接続され、ブーム合流油路６２には第２ブーム方向切換弁６４が配置されている。第１ブーム方向切換弁５８および第２ブーム方向切換弁６４は、弁体６６にまとめて設けられている。
【０００４】
第１ブーム方向切換弁５８および第２ブーム方向切換弁６４には、それぞれのスプールの端に、第１パイロット油路６８および第２パイロット油路７０を介して、オペレータが操作するパイロット弁（図示していない）からの操作に応じたパイロット圧油が供給され図示の中立位置からブーム伸長位置に切換えられる。これにより第１ポンプ５０の吐出油は油路５６を介してブームシリンダ５２のヘッド側５４に供給され、さらに第２ポンプ６０の吐出油はブーム合流油路６２を介して油路５６に供給されて第１ポンプ５０の吐出油に合流・加算され、増量した吐出油によってブームシリンダ５２は伸長される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５７９５８７号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したとおりの形態の従来の油圧装置の合流回路には、次のとおりの解決すべき課題がある。
【０００７】
すなわち、第１ポンプ５０および第２ポンプ６０の合流回路には、実質的に同じ大きさのスプールを有した一対の方向切換弁５８、６４が用いられている。したがって、特に油圧アクチュエータの数が多い油圧ショベルのように、多連のスプール式の方向切換弁を備える場合、油圧弁装置の設置場所が大きくなり、またスプール用の精度を要する加工も煩雑になり、省スペース、製造容易化、コスト低減などの面から改善が求められている。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、合流回路に実質的に同じ大きさの一対のスプール式の方向切換弁を用いることによる、油圧弁装置の設置場所が大きくなる、また精度を要する加工も煩雑になる、などの問題を除き、省スペース、製造容易化、コスト低減などを達成することができる油圧装置の合流回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば上記技術的課題を解決する油圧装置の合流回路として、第１ポンプおよび第２ポンプの吐出油を合流させてアクチュエータに給排する方向切換弁と、コントローラを備え、方向切換弁は、第１ポンプおよび第２ポンプの吐出油路に接続した、「中立位置」のスプールを通過し、「操作位置」のスプールによって閉じられるセンタバイパス油路と、第１ポンプの吐出油路に接続した、「中立位置」のスプールによって閉じられ、スプールを「操作位置」に切換える際は、吐出油がスプールを介してアクチュエータに供給される第１パラレル供給油路と、第２ポンプの吐出油路に接続した、方向切換弁の弁体にねじ込み取付けられたポペット式流量調整弁を介して第１パラレル油路に接続する第２パラレル供給油路を備え、ポペット式流量調整弁は、方向切換弁のスプール操作量に基づいたコントローラの信号に応じて、スプール「中立位置」のときには、第１パラレル供給油路への流れをそのポペットによって止め、スプールが「中立位置」から「操作位置」に切換えられる際は、第１パラレル供給油路への流れを可能にするとともに、流量を所定の大きさに調整する、ことを特徴とする油圧装置の合流回路が提供される。
【００１０】
好適には、ポペット式流量調整弁は、上記のスプール操作量の大小に比例して流量を増減させる電磁比例流量調整弁である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に従って構成された油圧装置の合流回路は、第１ポンプおよび第２ポンプの吐出油を合流させてアクチュエータに給排する方向切換弁が、第１ポンプおよび第２ポンプの吐出油路に接続したセンタバイパス油路と、第１ポンプの吐出油路に接続しスプール「中立位置」で閉じ、センタバイパス油路を閉じ「操作位置」に切換える際にはアクチュエータに吐出油を供給する第１パラレル供給油路と、第２ポンプの吐出油路に接続し弁体にねじ込み取付けたポペット式流量調整弁を介して第１パラレル油路に接続する第２パラレル供給油路を備え、ポペット式流量調整弁は、方向切換弁のスプール操作量に基づいたコントローラの信号に応じて、スプールが、「中立位置」のときには第１パラレル供給油路への流れをそのポペットによって止め、「操作位置」に切換えられる際は第１パラレル供給油路への流れを可能にするとともに、流量を所定の大きさに調整する。
【００１２】
したがって、この合流回路は、一対のスプールを備えることなしに、弁体に１個のスプール弁と１個のねじ込み取付けたポペット式流量調整弁を備えるので、また市販のポペット式流量調整弁の採用も可能であるので、従来の一対のスプールを備えることによる、油圧弁装置の設置場所が大きくなる、また精度を要する加工も煩雑になる、などの問題を除くことができ、省スペース、製造容易化、コスト低減などを達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に従って構成された油圧装置の合流回路の図。
【図２】従来の合流回路の図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に従って構成された油圧装置の合流回路について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して説明する。
【００１５】
図１を参照して説明する。この合流回路は、第１ポンプ２および第２ポンプ４の吐出油を合流させてアクチュエータである複動式の一対のシリンダ６，６に給排する方向切換弁８と、コントローラ１０を備えている。
【００１６】
方向切換弁８は、第１ポンプ２および第２ポンプ４の吐出油路２ａ、４ａに接続した、「中立位置」（図示の位置）のスプール８ａを通過してタンク１２につながり、操作した「操作位置」のスプール８ａによって閉じられるセンタバイパス油路１４を備えている。
【００１７】
方向切換弁８はまた、第１ポンプ２の吐出油路２ａに接続した、「中立位置」のスプール８ａよって閉じられ、スプール８ａを「操作位置」に切換える際は、吐出油がスプール８ａを介してシリンダ６に供給される第１パラレル供給油路１６と、第２ポンプ４の吐出油路４ａに接続した、方向切換弁８の弁体９にねじ込み取付けられたポペット式流量調整弁１８を介して第１パラレル油路１６に接続する第２パラレル供給油路２０（太線で示す）を備えている。
【００１８】
第１パラレル油路１６には周知のロードチェック弁８ｂが備えられ、第２パラレル油路２０は、ロードチェック弁８ｂとスプール８ａの間の第１パラレル油路１６に接続されている。
【００１９】
ポペット式流量調整弁１８は、方向切換弁８のスプール８ａを「中立位置」から完全に「操作位置」に切換えるまでの操作量に基づいたコントローラ１０からの信号に応じて、スプール８ａ「中立位置」のときには、第１パラレル供給油路１６への流れをそのポペット１８ａによって止め、スプール８ａが「中立位置」から「操作位置」に切換えられる際は、第１パラレル供給油路１６への流れを可能にするとともに、流量を所定の大きさに調整する。
【００２０】
合流回路についてさらに詳述する。
【００２１】
方向切換弁８は、「シリンダ伸長位置」・「中立位置」・「シリンダ収縮位置」の三位置を備えた周知の電磁方向切換弁である。スプール８ａは、図示の「中立」位置からそれぞれの位置に、オペレータの操作による操作レバー２２の操作量が電気信号でコントローラ１０を介して入力され、電気信号の大きさに応じて「中立位置」から「操作位置」に操作される。
【００２２】
ポペット式流量調整弁１８は、弁体９に形成した雌ねじ穴にねじ込み取付けられた、電磁比例流量調整弁である。この電磁比例流量調整弁に、流量を調整するための電気信号がコントローラ１０から入力される。電磁比例流量調整弁は、前述の操作レバー２２の電気信号の大小に比例して流量を増減させる。
【００２３】
ポペット式電磁比例流量調整弁１８としては、「カートリッジ式電子比例流量制御弁、ポペットタイプ、ねじ込み式」のような名称で市販されている製品を利用することができる。したがって、詳細な構造の説明は省略する。
【００２４】
上述の第１ポンプ２の吐出油路２ａおよび第２ポンプ４の吐出油路４ａそれぞれには、方向切換弁８の上流側に、種々のアクチュエータの作動を操作するための方向切換弁２４が複数個装備されている。
【００２５】
図１を参照して、上述の油圧装置の合流回路の作動油の流れについて説明する。
【００２６】
方向切換弁の操作なし：
方向切換弁８を操作しない状態、図１の状態においては、第１ポンプ２および第２ポンプ４の吐出油は、方向切換弁８のセンタバイパス油路１４を通りタンク１２に流れる。
【００２７】
方向切換弁を操作：
方向切換弁８を「シリンダ伸長」あるいは「シリンダ収縮」に操作レバー２２を操作すると、その操作量に応じてスプール８ａが操作され、センタバイパス油路１４は徐々に閉じられ、第１パラレル供給油路１６は徐々に開けられ、第１パラレル供給油路１６を通した第１ポンプの吐出油は、第２パラレル供給油路２０を通した第２ポンプ４の吐出油と合流して、スプール８ａを介しシリンダ６に供給される。この際第２パラレル供給油路２０を流れる吐出油はポペット式流量調整弁１８によって調整されて、例えば操作レバー２２の操作量が小さいときは小さく、大きいときは大きく、あるいは所定の値に調整されて、第１パラレル供給油路１６に合流する。
【００２８】
上述したとおりの油圧装置の合流回路の作用・効果について説明する。
【００２９】
本発明に従って構成された油圧装置の合流回路は、第１ポンプ２および第２ポンプ４の吐出油を合流させてアクチュエータ６に給排する方向切換弁８が、第１ポンプ２および第２ポンプ４の吐出油路２ａ、４ａに接続したセンタバイパス油路１４と、第１ポンプ２の吐出油路２ａに接続しスプール８ａ「中立位置」で閉じ、センタバイパス油路１４を閉じて「操作位置」に切換える際にはアクチュエータ６に吐出油を供給する第１パラレル供給油路１６と、第２ポンプ４の吐出油路４ａに接続し弁体９にねじ込み取付けたポペット式流量調整弁１８を介して第１パラレル油路１６に接続する第２パラレル供給油路２０を備え、ポペット式流量調整弁１８は、方向切換弁８のスプール操作量に基づいたコントローラ１０の信号に応じて、スプール８ａが、「中立位置」のときには第１パラレル供給油路１６への流れをそのポペット１８ａによって止め、「操作位置」に切換えられる際は第１パラレル供給油路１６への流れを可能にするとともに、流量を所定の大きさに調整する。
【００３０】
したがって、この合流回路は、一対のスプールを備えることなしに、弁体に１個のスプール弁と１個のねじ込み取付けたポペット式流量調整弁を備えるので、また市販のポペット式流量調整弁の採用も可能であるので、従来の一対のスプールを備えることによる、油圧弁装置の設置場所が大きくなる、また精度を要する加工も煩雑になる、などの問題を除くことができ、省スペース、製造容易化、コスト低減などを達成できる。
【００３１】
また、ポペット式流量調整弁１８を、上記のスプール操作量の大小に比例して流量を増減させる電磁比例流量調整弁とすることにより、より細かい流量設定ができ、アクチュエータの急加速、急減速を防止するなど操作性を改善することができる。
【００３２】
以上、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。
【００３３】
本発明の実施例においては、方向切換弁１８は電磁方向切換弁であるが、方向切換弁は油圧パイロット式方向切換弁あるいは手動式方向切換弁であってもよい。
【００３４】
本発明の実施例においては、ポペット式流量調整弁１８は電磁比例流量調整弁であるが、電磁式でなく所定の値に調整可能な流量調整弁であってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
２：第１ポンプ
２ａ：吐出油路
４：第２ポンプ
４ａ：吐出油路
６：シリンダ（アクチュエータ）
８：方向切換弁
８ａ：スプール
１０：コントローラ
１４：センタバイパス油路
１６：第１パラレル供給油路
１８：ポペット式流量調整弁
１８ａ：ポペット
２０：第２パラレル供給油路
【図１】
2014173614.tif 000003
【図２】
2014173614.tif 000004