(57)【要約】      （修正有）【課題】一つの油圧ポンプに複数の制御弁が並列接続する油圧回路において、負荷圧力の高い作業装置を円滑に駆動させる建設装備用圧力制御装置を提供する。【解決手段】入力ポート１、出力ポート２及びドレーンポート３が形成される弁体５と、弁体５内に摺動可能で第１圧力室６に弾性支持された第１ピストン７の受圧部に入力ポート１から供給される圧力と弁ばね９の弾性力により入力ポート１と出力ポート２とを互いに連通せしめ、且つ、第２圧力室１０に内設の第２ピストン１１の受圧部に出力ポート２から供給される圧力により入力ポート１と出力ポート２を遮断するようになっているスプール１３と、第３圧力室１４のスプール１３の受圧部に信号圧力を供給する信号圧ポート４とを備え、第３圧力室１４に流入される信号圧力に対応するようにスプール１３を切り換えさせ、入力ポート１から出力ポート２に供給される作動圧力を制御する。【選択図】図１
2008082549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ポート、出力ポート及びドレーンポートが形成される弁体と、
前記弁体に摺動可能に内設され、第１圧力室に弾性支持された第１ピストンの受圧部に入力ポートから供給される圧力と弁ばねの弾性力とを足した圧力により切り換えられる際、入力ポートと出力ポートとを互いに連通せしめ、且つ、第２圧力室に内設の第２ピストンの受圧部に出力ポートから供給される圧力により切り換えられる際、入力ポートと出力ポートを遮断するスプールと
前記弁体に形成の第３圧力室に位置したスプールの受圧部に信号圧力を供給し、第２圧力室の圧力と前記信号圧力とによりスプールを切り換えさせ、入力ポートと出力ポートを遮断し、出力ポートの圧力をドレーンポートにリターンさせる信号圧ポートとを備え、
前記第３圧力室に流入される信号圧力に対応するように前記スプールを切り換えさせ、入力ポートから出力ポートに供給される作動圧力を制御することを特徴とする建設装備用圧力制御装置。
【請求項２】
前記スプールの外周縁に形成され、前記入力ポートと出力ポートとを連通させる第１ランド部と、
前記第１ランド部と第１圧力室とを連通させるようにスプールに形成され、入力ポートからの作動油を第１圧力室に供給する第１通路と、
前記スプールの外周縁に形成され、ドレーンポートと連通する第２ランド部と、
前記入力ポートからの作動油を第２圧力室に供給し、スプールの切換時、出力ポートとドレーンポートとを連通させる第２通路とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の建設装備用圧力制御装置。
【請求項３】
入力ポート、出力ポート及びドレーンポートが形成される弁体と、
前記弁体に摺動可能に内設され、第１圧力室に弾性支持された第１ピストンの受圧部に入力ポートから供給される圧力と弁ばねの弾性力とを足した圧力により切り換えられる際、入力ポートと出力ポートとを互いに連通させ、外側面の受圧部に出力ポートから供給される圧力により切り換えられる際、入力ポートと出力ポートを遮断するスプールと、
前記弁体に形成の第３圧力室に位置したスプールの受圧部に信号圧力を供給し、スプール外側面の受圧部に作用する圧力と前記信号圧力とによりスプールを切り換えさせ、入力ポートと出力ポートを遮断し、出力ポートの圧力をドレーンポートにリターンさせる信号圧ポートとを備え、
前記第３圧力室に流入される信号圧力に対応するように前記スプールを切り換えさせ、入力ポートから出力ポートに供給される作動圧力を制御することを特徴とする建設装備用圧力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つの油圧ポンプを介してブーム、バケットのような作動圧力が相違した複数の作業装置を同時に駆動させるにあたって、油圧ポンプからの作動油を負荷圧力の相違した複数の作業装置に分配・供給することができるようにした建設装備用圧力制御装置に関する。
【０００２】
より詳しくは、一つの油圧ポンプに複数の制御弁(例えば、ブーム制御弁、バケット制御弁をいう)が並列につながっている油圧回路において、複数の作業装置を同時に操作する場合に負荷圧力の低い作業装置に作動油が供給されることを制限することによって、負荷圧力の高い作業装置を円滑に駆動させることができるようにした建設装備用圧力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、一つの油圧ポンプに作業装置(例えば、ブームとバケットをいう)用の制御弁が複数並列につながっている油圧回路において、複数の作業装置を同時に操作する場合、油圧ポンプから吐き出される作動油は、負荷圧力の低いバケットに供給される作動油の量より負荷圧力が相対的に高いブームに供給される作動油量が少ない。
【０００４】
それゆえ、ブームを円滑に操作することができないため、バケットに供給される作動油量を強制に調節するしかない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一実施例は、一つの油圧ポンプに並列につながっている複数の作業装置を同時に操作するに際して、作動圧力が相違した複数の作業装置を円滑に駆動させることができるようにした建設装備用圧力制御装置に関連する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施例による建設装備用圧力制御装置は、入力ポート、出力ポート及びドレーンポートが形成される弁体と、弁体に摺動可能に内設され、第１圧力室に弾性支持された第１ピストンの受圧部に入力ポートから供給される圧力と弁ばねの弾性力とを足した圧力により切り換えられる際、入力ポートと出力ポートとを互いに連通せしめ、且つ、第２圧力室に内設の第２ピストンの受圧部に出力ポートから供給される圧力により切り換えられる際、入力ポートと出力ポートを遮断するようになっているスプールと、弁体に形成の第３圧力室に位置したスプールの受圧部に信号圧力を供給し、第２圧力室の圧力と信号圧力とによりスプールを切り換えさせ、入力ポートと出力ポートを遮断し、出力ポートの圧力をドレーンポートにリターンさせる信号圧ポートとを備え、第３圧力室に流入される信号圧力に対応するようにスプールを切り換えさせ、入力ポートから出力ポートに供給される作動圧力を制御する。
【０００７】
この際、前述したスプールの外周縁に形成され、入力ポートと出力ポートとを連通せしめる第１ランド部と、第１ランド部と第１圧力室とを連通せしめるようにスプールに形成され、入力ポートからの作動油を第１圧力室に供給する第１通路と、スプールの外周縁に形成され、ドレーンポートと連通する第２ランド部と、入力ポートからの作動油を第２圧力室に供給し、スプールの切換時、出力ポートとドレーンポートとを連通する第２通路とをさらに備える。
【０００８】
本発明の他の実施例による建設装備用圧力制御装置は、入力ポート、出力ポート及びドレーンポートが形成される弁体と、弁体に摺動可能に内設され、第１圧力室に弾性支持された第１ピストンの受圧部に入力ポートから供給される圧力と弁ばねの弾性力とを足した圧力により切り換えられる際、入力ポートと出力ポートとを互いに連通させ、且つ、外側面の受圧部に出力ポートから供給される圧力により切り換えられる際、入力ポートと出力ポートとを遮断するようになっているスプールと、弁体に形成の第３圧力室に位置したスプールの受圧部に信号圧力を供給し、スプール外側面の受圧部に作用する圧力と前記信号圧力とによりスプールを切り換えさせ、入力ポートと出力ポートを遮断し、出力ポートの圧力をドレーンポートにリターンさせる信号圧ポートとを備え、第３圧力室に流入される信号圧力に対応するようにスプールを切換えさせ、入力ポートから出力ポートに供給される作動圧力を制御する。
【発明の効果】
【０００９】
以上述べたように、本発明の一実施例による建設装備用圧力制御装置は、次のような効果を奏する。一つの油圧ポンプに並列につながっている複数の作業装置を同時に操作する場合、作動圧力が相違した複数の作業装置を円滑に駆動させることから、装備の操作性を向上させると共に作業能率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に基づいて述べるが、これは、本発明の属する技術分野において通常の技術を有する者が発明を容易に実施し得る程度に詳細に説明するためのものであって、これにより本発明の技術的思想及び範疇に限定されるものではない。
【００１１】
図１ないし図３に示すように、本発明の一実施例による建設装備用圧力制御装置は、入力ポート１、出力ポート２及びドレーンポート３が形成される弁体５と、弁体５に摺動可能に内設され、第１圧力室６に弁ばね９により弾性支持された第１ピストン７の受圧部Ｄ１に入力ポート１から供給される圧力Ｐ１に弁ばね９の弾性力を足した圧力により切り換えられる際、入力ポート１と出力ポート２とを互いに連通せしめ、且つ、第２圧力室１０に内設の第２ピストン１１の受圧部Ｄ２に出力ポート２から供給される圧力Ｐ２により切り換えられる際、入力ポート１と出力ポート２とを遮断するようになっているスプール１３と、弁体５に形成の第３圧力室１４に位置したスプール１３の受圧部Ｄ３に信号圧力Ｐ３を供給し、第２圧力室１０の圧力Ｐ２と信号圧力Ｐ３とによりスプール１３を切り換えさせ、入力ポート１と出力ポート２を遮断し、出力ポート２の圧力Ｐ２をドレーンポート３にリターンさせる信号圧ポート４とを備え、第３圧力室１４に外部から流入される信号圧力Ｐ３に対応するようにスプール１３を切り換えさせ、入力ポート１から出力ポート２に供給される作動圧力を制御することができる。
【００１２】
この際、前述したスプール１３の外周縁に環形状に設けられ、入力ポート１と出力ポート２とを連通させる第１ランド部１５と、第１ランド部１５と第１圧力室６とを連通させるようにスプール１３に貫通形成されており、入力ポート１からの作動油を第１圧力室６に供給する第１通路１６と、スプール１３の外周縁に環形状に設けられ、ドレーンポート３と連通する第２ランド部１７と、入力ポート１からの作動油を第２圧力室１０に供給し、スプール１３の切換時、出力ポート２とドレーンポート３を連通する第２通路１８とをさらに備える。
【００１３】
以下では、本発明の一実施例による建設装備用圧力制御装置の使用例を添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００１４】
図１ないし図３に示すように、前述した入力ポート１に流入される圧力Ｐ１を出力ポート２に通過させる場合、外部より信号圧ポート４を介してスプール１３に加えられる信号圧力Ｐ３に対応するようにスプール１３を切り換えさせることによって出力ポート２を通過する圧力Ｐ２を制御することができる。
【００１５】
さらに詳しく述べると、入力ポート１に流入される圧力Ｐ１が第１ランド部１５及び第１通路１６を通過し、第１圧力室６に流入されるようになっている。
【００１６】
この際、第１圧力室６に流入され、第１ピストン７の受圧部Ｄ１を加圧する作用力と、弁ばね９の弾性力Ｆｓと、入力ポート１を通ってから第２圧力室１０に流入され、第２ピストン１１の受圧部Ｄ２を加圧する作用力と、信号圧ポート４を介して第３圧力室１４に流入される信号圧力Ｐ３が受圧部(スプール１３受圧部Ｄ３−第２ピストン１１の受圧部Ｄ２)を加圧する力との平衡関係式は、次の通りである。
【００１７】
（数式１）
(Ｐ１×Ｄ１)＋Ｆｓ＝(Ｐ２×Ｄ２)＋Ｐ３(Ｄ３−Ｄ２)
【００１８】
したがって、出力ポート２の圧力Ｐ２は、入力ポート１の圧力Ｐ１に対して信号圧ポート４に流入される信号圧力Ｐ３として、一定となるように制御することができる。
【００１９】
この際、外部より信号圧力Ｐ３が信号圧ポート４に供給されない場合、第１圧力室６に供給される圧力Ｐ１に弁ばね９の弾性力を足した圧力が第２圧力室に供給される圧力Ｐ２より大きい。そのことから、第１、２圧力室６、１０に供給される圧力Ｐ１、Ｐ２によりスプール１３を、図に於いて、“Ｌ”ほど右側方向に加圧した状態を維持するので、入力ポート１の圧力Ｐ１と出力ポート２の圧力Ｐ２は同一となる。
【００２０】
一方、前述した入力ポート１の圧力Ｐ１が一定に作用し、第３圧力室１４に供給される信号圧力Ｐ３が増加する場合、前述した力の平衡関係式により信号圧力Ｐ３が増加しながらバランスが取れる地点までは、入力ポート１の圧力Ｐ１と出力ポート２の圧力Ｐ２が同じである。
【００２１】
均衡の地点から信号圧力Ｐ３が再び増加し、スプール１３が、図に於いて、左側方向に“Ｌ１”ほど移動する場合、入力ポート１の圧力Ｐ１と出力ポート２の圧力Ｐ２は断絶される。
【００２２】
この際、前述したスプール１３が、図において、左側方向に“Ｌ２”ほどさらに移動する場合、出力ポート２とドレーンポート３とが互いに連通することによって、出力ポート２の圧力Ｐ２はドレーンポート３に排出されることになる。
【００２３】
したがって、出力ポート２の圧力Ｐ２が減少し、スプール１３は、図に於いて、右側方向に移動するようになっている。つまり、入力ポート１の圧力Ｐ１と出力ポート２の圧力Ｐ２が遮断及び連通の作動を繰り返すことによって、バランスを取るようになっている。
【００２４】
図３に示すように、前述した第３圧力室１４に供給される信号圧力Ｐ３の増加によって入力ポート１から出力ポート２に通過される圧力Ｐ２が減少することを確認することができる。
【００２５】
一方、前述した第３圧力室１４に供給される信号圧力Ｐ３が一定に作用しており、入力ポート１の圧力Ｐ１が増加又は減少する場合、スプール１３に加えられる信号圧Ｐ３により入力ポート１の圧力Ｐ１が一定に減圧された圧力Ｐ２を維持する状態から入力Ｐ１が再び増加するとスプール１３が、図に於いて、右側方向に移動するようになる。
【００２６】
即ち、入力ポート１の圧力Ｐ１と出力ポート２の圧力Ｐ２が遮断及び連通の作動を繰り返すことによって均衡が保たれる。
【００２７】
図３に示すように、前述した第３圧力室１４に供給される信号圧力Ｐ３が一定しており、入力ポート１の圧力Ｐ１が増加又は減少する場合、出力ポート２の圧力Ｐ２が上昇するか、又は減少することを確認することができる。
【００２８】
図４に示すように、本発明の他の実施例による建設装備用圧力制御装置は、入力ポート１、出力ポート２及びドレーンポート３が形成される弁体５と、弁体５に摺動可能に内設され、第１圧力室６に弁ばね９により弾性支持された第１ピストン７の受圧部８に入力ポート１から供給される圧力に弁ばね９の弾性力を足した圧力により切り換えられる際、入力ポート１と出力ポート２とを互いに連通させ、且つ、外側面の受圧部２０に出力ポート２から供給される圧力により切り換えられる際、入力ポート１と出力ポート２を遮断するスプール１３ａと、弁体５に形成の第３圧力室１４に位置したスプール１３ａの受圧部１９ａに信号圧力を供給し、スプール１３ａの外側面の受圧部２０に作用する圧力と信号圧力Ｐ３とによりスプール１３ａを切り換えさせ、入力ポート１と出力ポート２とを遮断し、出力ポート２の圧力をドレーンポート３にリターンさせる信号圧ポート４とを備え、信号圧ポート４を介して第３圧力室１４に外部から流入される信号圧力Ｐ３に対応するようにスプール１３ａを切り換えさせ、入力ポート１から出力ポート２に供給される作動圧力を制御することができる。
【００２９】
この際、前述した第１圧力室６に弾性支持された第１ピストン７と、入力ポート１と出力ポート２及びドレーンポート３が形成された弁体５と、信号圧ポート４を介して外部からの信号圧力Ｐ３が流入される第３圧力室１４などを含める構成は、本発明の実施例１と同様の構成部分であるから、これらの詳細な説明は省略し、同一の図面符号を付することにする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例による建設装備用圧力制御装置の断面図である。
【図２】図１に図示の制御装置の油圧回路図である。
【図３】図１に図示の制御装置から圧力制御弁の特性を説明するための図面である。
【図４】本発明の他の実施例による建設装備用圧力制御装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    入力ポート
２    出力ポート
３    ドレーンポート
４    信号圧ポート
５    弁体
６    第１圧力室
７    第１ピストン
９    弁ばね
１０  第２圧力室
１１  第２ピストン
１３  スプール
１４  第３圧力室
１５  第１ランド部
１６  第１通路
１７  第２ランド部
１８  第２通路
２０  受圧部
Ｄ１  受圧部
Ｄ２  受圧部
Ｄ３  受圧部
【図１】
2008082549.tif 000003
【図２】
2008082549.tif 000004
【図３】
2008082549.tif 000005
【図４】
2008082549.tif 000006