(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク（２３）と、このタンク（２３）に接続したポンプ（２２）と、第１の圧力補償付き油圧回路（１１）と第２の油圧回路（１２）とを有する油圧回路（１０）の圧力制御装置であって、前記第１の油圧回路（１１）が、第１の流路（３２）と、この第１の流路に接続し、かつ中立の流量閉鎖位置を有した流量制御弁（１３）とを含んでおり、前記第２の油圧回路（１２）が前記第１の油圧回路と並列していて、前記第１の流路（３２）に接続され、前記第１の流路（３２）に接続した第２の流路（３７）と、前記第２の油圧回路（１２）中の圧力を制御するための前記第２の流路（３７）に接続した圧力制御制動弁（１９）とを含む油圧回路の圧力制御装置において、前記圧力制御装置が、
前記ポンプ（２２）に接続する無負荷弁（２４）が、第１と第２の端部（２６，２７）と、前記第１の流路（３２）に接続し、前記第１の端部（２６）と連通する流量優先ポート（２８）と、前記タンク（２３）に連通する過剰流量ポート（２９）と、前記第２の端部（２７）に配置され、第１の最低設定レベルよりも上に前記流量優先ポート（２８）内の圧力を維持するに十分な力で前記流量優先ポート（２８）に前記無負荷弁（２４）を付勢している第１のスプリング（３１）とを有する前記無負荷弁（２４）であって、前記第１の端部（２６）で圧力により前記第１のスプリング（３１）の力に抗して無負荷位置へと押圧されている前記無負荷弁（２４）と、
前記第１と第２の流路（３２，３７）間に配置された逆止弁（３８）と、
前記無負荷弁（２４）の前記第２の端部（２７）で、前記第２の流路（３７）内の圧力に応じて圧力を制御し、それにより前記第２の流路（３７）内の圧力が前記第１の設定レベルよりも大きい第２の設定レベルより上に維持されるようにした弁手段（４１）と、
より構成される油圧回路の圧力制御装置。
【請求項２】
前記流量制御弁（１３）が、前記タンク（２３）に接続したタンクポート（１６）と、前記流量制御弁（１３）の中立位置で前記タンクポート（１６）に接続する負荷信号ポート（１７）とを有し、前記弁手段（４１）が、前記負荷信号ポート（１７）と前記無負荷弁（２４）の前記第２の端部（２７）とに接続し、前記第２の流路（３７）に連通する第３の端部（４４）を有する圧力制御弁（４２）と、前記圧力制御弁（４２）の第４の端部（４７）とその第４の端部（４７）に配置された第２のスプリング（４６）とを含み、前記第２のスプリング（４６）が、前記第２の流路（３７）内の圧力が前記第２の設定レベルを越えるまで、前記無負荷弁（２４）の前記第２の端部（２７）から前記負荷信号ポート（１７）を閉鎖する位置に前記弁手段（４１）の前記圧力制御弁（４２）を付勢しているものである請求項１に記載の油圧回路の圧力制御装置。
【請求項３】
前記弁手段（４１）の前記圧力制御弁（４２）が、前記第２の流路（３７）の圧力が前記第２の設定レベルを越えたときに、前記負荷信号ポート（１７）を前記第２の端部（２７）に連通させる別の位置へと切り換えられるものである請求項２に記載の油圧回路の圧力制御装置。
【請求項４】
前記無負荷弁（２４）が前記第１の流路（３２）を前記無負荷弁（２４）の前記第２の端部（２７）に連通するオリフィス（３４）を含み、前記弁手段（４１）の前記圧力制御弁（４２）が、前記負荷信号ポート（１７）と前記無負荷弁（２４）の前記第２の端部（２７）との間に配置された２位置２方向弁であって、第１の位置で前記第２の端部（２７）からの前記負荷信号ポート（１７）を閉鎖し、第２の位置で前記無負荷弁（２４）の前記第２の端部（２７）と前記負荷信号ポート（１７）を連通させるためのものである請求項３に記載の油圧回路の圧力制御装置。
【請求項５】
前記弁手段（４１）の前記圧力制御弁（４２）が、前記第２の流路（３７）に接続する第１のポート（５１）と、前記負荷信号ポート（１７）に接続する第２のポート（５２）と、前記弁手段（４１）の前記圧力制御弁（４２）の１つの位置で前記第２の端部（２７）と連通する前記第１のポート（５１）をもつ前記無負荷弁（２４）の前記第２の端部（２７）に接続する第３のポート（５３）とを有する２位置３方向弁である請求項３に記載の油圧回路の圧力制御装置。
【請求項６】
前記負荷信号ポート（１７）が、前記弁手段（４１）の前記圧力制御弁（４２）の前記第２の位置で前記無負荷弁（２４）の前記第２の端部（２７）と連通する請求項５に記載の油圧回路の圧力制御装置。
【請求項７】
前記流量優先ポート（２８）と前記流量制御弁（１３）の供給ポート（１４）間に配置された流量プライオリティ弁（５６）であって、閉鎖された流れの閉鎖位置と開口した流れの連通する位置とを有し、前記流量プライオリティ弁（５６）の第５の端部（５７）が前記流量プライオリティ弁（５６）の上流の前記第１の流路（３２）に連通し、前記流量プライオリティ弁（５６）の第６の端部（５９）と、前記第６の端部（５９）に配置された第３のスプリング（５８）とが、前記流量優先ポート（２８）が前記第２の設定レベルよりも低くされている第３の設定レベルを越えるまで、前記流量プライオリティ弁（５６）を閉鎖位置に付勢している前記流量プライオリティ弁（５６）を含んでいる請求項３に記載の油圧回路の圧力制御装置。
【請求項８】
前記逆止弁（３８）の下流の前記第２の流路（３７）に接続しているアキュムレータ（３９）を含んでいる請求項３に記載の油圧回路の圧力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的には一組の平行な油圧回路を有する油圧装置で、そのうえ特に油圧回路の１つに設定レベルよりも大きな圧力を維持するための圧力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの油圧装置は、ポンプのような共通の流体源に接続する一組の油圧回路を有する。そのような装置のいくつかは、利用していない流れをもつ油圧回路の１つを他の回路に利用する優先流量を与える圧力補償付き流量プライオリティ弁をも有する。そのような油圧装置は、操舵回路や制動回路を有する移動機械に使用される。典型的には、操舵機能の要求が主に可変圧力の流量であるのに対し、制動機能の要求は主に非常に低流量での圧力である。操舵回路は、流量プライオリティ弁の流量優先ポートに接続する圧力補償付き油圧回路であり、制動回路は、プライオリティ弁の過剰流量ポートに接続する非圧力補償付き油圧回路であり、それにより操舵回路は制動回路を越えて優先的に流量を有するようになる。
【０００３】
この油圧装置が直面する問題の１つは、ポンプの総吐出量が制動用弁を通ってタンクに流れ、制動用弁を流れる流量の閉鎖を制御することによって制動圧を発生させていることである。このことは、制動用弁の大きさ及びそれ故の費用を増大させるばかりか、制動回路の成果を落している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように前述の点から、操舵回路の流量及び／又は圧力の要求に関係なく、制動圧の要求が満たされるのを保証する簡単な油圧装置を提供し、より少ない費用でより良い成果が達成されることが望ましい。
【０００５】
本発明は、前述の問題の１つ又はそれ以上を克服することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの形態では、油圧システム１０の圧力制御装置は、タンク２３に接続したポンプ２２と、第１の圧力補償付き油圧回路１１と第２の油圧回路１２とを有する。第１の油圧回路１１は、第１の流路３２とこの流路に接続し、中立の流量閉鎖位置を有する流量制御弁１３と、タンク２３に接続したタンクポート１６と、中立位置でタンクポート１６と連通する負荷信号ポート１７とを含んでいる。第２の油圧回路１２は、第１の油圧回路１１と並列していて、第１の流路３２に接続し、第１の流路３２に接続する第２の流路３７と、この第２の流路３７に接続した圧力制御制動弁１９とを含んでいる。圧力制御装置は、ポンプ２２に接続し、第１と第２の端部２６，２７を有する無負荷弁２４と、第１の流路３２に接続し、第１の端部２６と連通する流量優先ポート２８と、タンク２３に連通する過剰流量ポート２９と、第２の端部２７に置かれ、無負荷弁２４を最低の設定レベルより上の圧力を流量優先ポート２８で維持するのに十分な力で流量優先位置に弾性的に戻すスプリング３１とを含んでいる。無負荷弁２４は、スプリング力に抗して第１の端部２６に作用する力を起す圧力によって無負荷位置へ向おうとする。逆止弁３８が第１と第２の流路３２，３７間に配置される。弁手段４１は、第２の流路３７内の圧力に応答して無負荷弁２４の第２の端部２７での圧力を制御し、これにより第２の流路３７内の圧力が第２のより高い設定レベルより上に維持される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、一組の油圧回路１１，１２を含む油圧装置１０と結合した圧力制御装置９を示している。油圧回路１１は圧力補償付き動力操舵回路であり、通常ＨＭＶとして言われている型の流量制御操舵用弁１３を含んでいる。操舵用弁１３は、供給ポート１４と、タンクポート１６と、図示されている中立位置でタンクポート１６と連通する負荷信号ポート１７とを有する。操舵用弁１３を中立位置から左の方向切換位置Ｌ又は右の方向切換位置Ｒへと移動することによって、主の可変流量制御オリフィス１８に連通する。当該技術分野において周知の方法で、操舵用弁は、タンクポートから信号ポートを閉鎖し、かつ信号ポート１７をもつ可変流量制御オリフィス１８の下流から得た負荷圧力信号を伝える。油圧回路１２は、供給ポート２１を有する圧力制御制動用弁１９を含む非圧力補償付き制動回路である。油圧装置はタンク２３に接続する固定容量形ポンプ２２もまた含んでいる。
【０００８】
圧力制御装置９はポンプ２２に接続した圧力補償付き無負荷弁２４を含んでいる。無負荷弁は、反対の端部２６，２７と、流量優先ポート２８と、過剰流量ポート２９と、無負荷弁をポンプが流量優先ポートと連通する、図で示された流量優先位置へと付勢するスプリング３１とを有する。流量優先ポートは流量減少オリフィス３３を通って端部２６と連通し、流量制限オリフィス３４を通って端部２７と連通し、かつ流路３２に接続している。過剰流量ポート２９と、操舵用弁１３のタンクポート１６と、制動用弁１９とは共通の排出流路３６を通ってタンク２３に接続している。別の流路３７は、逆止弁３８を通って制動用弁１９の供給ポート２１と共に流路３２に接続している。アキュムレーター３９は流路３７に接続している。
【０００９】
スプリング３１の付勢力は、無負荷弁２４を最低の設定レベルより上に流量優先ポートでの圧力を維持するのに十分な力で流量優先位置に付勢させるように選択されている。無負荷弁は、スプリング３１の力に抗する端部２６に作用する力を起こす圧力によってポンプを過剰ポート２９と連通する無負荷位置へと切換えられる。
【００１０】
圧力制御装置９は、流路３７内の圧力に応答して無負荷弁２４の端部２７での圧力を制御するための弁手段４１をも含んでおり、それにより流路３７内の圧力は第２のより高い設定レベル以上に維持される。
【００１１】
図１の実施の形態の弁手段４１は、２位置２方向圧力制御弁４２であり、信号ライン４３内に配置され、信号ポート１７及び無負荷弁２４の端部２７に接続している。圧力制御弁の端部４４は流路３７と連通している。他の端部４７に配置されたスプリング４６は、供給流路３７内の圧力が第２のより高い設定レベルを越えるまで、圧力制御弁を図示された閉信号の閉鎖位置にとどめる。
【００１２】
図２の実施の形態においては、弁手段４１は、流路３７に接続している入口ポート５１と、一組の制御信号ポート５２，５３であって、それぞれが操舵用弁１３の信号ポート１７及び無負荷弁２４の端部２７とに接続している一組の制御信号ポートとを有する２位置３方向圧力制御弁４２を含んでいる。スプリング４６は、流路３７内の圧力が第２の設定圧力レベルを越えるまで、圧力制御弁４２を図示された位置にとどめる。図示された位置において、圧力制御弁４２は端部２７からの信号ポート１７を閉鎖しており、かつ流路３７から端部２７へ加圧された流体を導いている。圧力制御弁４２の第２位置への切り換えにより、流路３７からの流量が閉鎖され、信号ポート１７と端部２７とが連通する。
【００１３】
図３は、弁手段４１と結合した流量プライオリティ弁５６を示している。この実施の形態における流量プライオリティ弁は、操舵用弁への流路３２を通る流量を制御するために配置された２位置２方向弁である。流量プライオリティ弁５６の一端部５７は、流量プライオリティ弁の上流の流路３２に連通している。他端部５９に配置されたスプリング５８は、端部５７の圧力が第１と第２の設定レベルの間にある第３の設定レベルを越えるまで、流量プライオリティ弁を図示された閉鎖された流量の閉鎖位置にとどめる。
【００１４】
図４において、流量プライオリティ弁５６は、操舵用弁１３の供給ポート１４に接続した第１ポート６１と、流路３２に接続した第２ポート６２と、排出流路３６に接続した第３ポート６３とを有する２位置３方向弁である。スプリング５８は、流量プライオリティ弁５６を、第１ポートが第３ポート６３を経由して排出流路に連通し、かつ第２ポート６２が閉鎖される、図示される位置にとどめる。流量プライオリティ弁５６は、端部５７の流体圧が第３の設定レベルを越えるとき、第２位置に切り換えられる。流量プライオリティ弁の第２位置で、第１ポート６１は第２ポートと連通し、第３ポートが閉鎖される。
【００１５】
図３又は図４に示された２位置３方向弁４２の代りに、図１に示された２位置３方向弁４２に代えてもよい。
【００１６】
【実施例】
実施例としてのみ、固定容量形ポンプが操舵と制動回路の両方の要求を処理する程の大きさとされ、負荷弁２４のスプリング３１が６９００kPa の流体圧、例えば第２の設定圧力レベル、に等しい付勢力を働かせ、かつ流量プライオリティ弁５６のスプリング５８が６２００kPa の流体圧、例えば第３の設定圧力レベル、に等しい付勢力を働かせることが、後述の目的のために仮定されるであろう。
【００１７】
初めに、ポンプ２２の総吐出量が流量優先ポート２８を通って流路３２に流れる。操舵用弁１３の供給ポート１４が閉鎖されているため、逆止弁３８が直ぐに開き、流路３２が流路３７と連通する。制動用弁１９の供給ポート２１が閉鎖されているため、アキュムレータ３９は充填が始まり、それによって流路３２と３７内の圧力が増大する。圧力制御弁４２が初めに閉鎖位置にあるので、流路３２内の増加した圧力は無負荷弁２４の両端部２６，２７に従属しており、それによりスプリング３１は無負荷弁を図示された流量優先位置に維持している。
【００１８】
しかしながら、流路３７内の流体圧が６９００kPa レベルに達すると、圧力制御弁４２は左方向へ移動し、端部２７が、信号ライン４３、信号ポート１７及び排出ポート１６とを通って排出流路３６に連通する。その結果オリフィス３４を通る流体の流れは、無負荷弁の端部２７での圧力を減少し、無負荷弁２４を右方向に移動させようと端部２６に作用する圧力が発生する。この実施形態ではスプリング３１の付勢力は１０００kPa であるため、無負荷弁２４は流路３２内の圧力を１０００kPa レベルに維持するために、ポンプ２２から流量優先ポート２８へのみ十分な流量を提供する。逆止弁３８は流路３７を通る逆流を阻止し、こうして流路３７内の圧力を６９００kPa レベルに維持する。
【００１９】
制動用弁１９がブレーキに供給するために下方に移動され、流路３７内の圧力が６９００kPa レベル以下に下がったと、今仮定する。この場合、スプリング４６は圧力制御弁４２を流量閉鎖位置に移動させる。このことは信号ライン４３を通る流体の流れを閉鎖し、その結果無負荷弁２４を左方向に移動させ流路３２，３７内に再び大流量を導く。圧力制御弁４２は、流路３７内の圧力を６９００kPa レベルに維持するに十分な流量のみがオリフィス３４を通るのを許容する。
【００２０】
操舵用弁１３が前述の条件の下で、流路３７内の流体圧が６９００kPa レベルで作動し、圧力制御弁４２は端部２７と排出流路３６とが連通する左方向位置にあり、流路３２内の流体圧は１０００kPa レベルであると、今仮定する。操舵用弁１３はどちらかの方向に移動し、信号ポート１７とタンクポート１６間の連通を閉鎖し、信号ライン４３を通る主流量制御オリフィス１８の下流の負荷圧力信号を無負荷弁の端部２７に導く。もし流路３７内の圧力が６９００kPa 又はそれ以上であるならば、無負荷弁２４は、可変流量制御オリフィス１８を通って約１０００kPa の圧力降下を維持するために操舵用弁の供給ポート１４への十分な流量を供給すべく、十分に移動する。流路３２内の流体圧が流路３７内の流体圧より大きくなるならば、逆止弁３８が開き、アキュムレータ３９がより大きな圧力レベルに単に充填される。
【００２１】
もし操舵用弁と制動用弁１９の両者が同時に作動するならば、圧力制御弁４２は、流路３７内の圧力を６９００kPa 又はそれ以上に維持すべく、無負荷弁の端部２７での圧力を制御するように機能する。
【００２２】
図２の実施の形態の２位置３方向圧力制御弁４２は、無負荷弁２４の端部２７の圧力をもまた少し違った方法で制御する。そのうえ特に、圧力制御弁４２が図示された位置にある場合、流路３７からの加圧された流体は、流路３７内の圧力が６９００kPa を越えるまで無負荷弁２４の端部２７に導かれる。この点で、圧力制御弁４２は上方に移動し、端部２７と操舵用弁の信号ポート１７間を信号ライン４３を通って連通する。前述のように、それから無負荷弁は右方向に移動し、流路３２に十分な流量を供給し、流路３２内の圧力を１０００kPa レベルに維持する。
【００２３】
図３の実施の形態の圧力制御弁４２の機能は、図１とともに述べられている圧力制御弁と同一の機能である。しかしながら、この実施の形態においては、流量プライオリティ弁５６は、流路３２を通る流体の流れを閉鎖し、それによって流量プライオリティ弁５６の上流の流路３２内の流体圧が６２００kPa を越えるまで、制動回路１２に優先的に流量を供給する。その圧力に達した場合、流量プライオリティ弁５６は右方向に移動し、流路３２を通って操舵用弁の供給ポート１４に連通する。こうして、圧力制御弁４２は制動制御回路１２に６９００kPa の優先的に圧力を供給する一方、流量プライオリティ弁５６は圧力が６２００kPa レベルを越えるまで、優先的に流量を供給する。
【００２４】
図４の実施の形態は、２位置３方向流量プライオリティ弁５６が図示されたスプリングの付勢位置で流路３２の下流部分を排出流路３６に連通させている以外は、本質的に図３の実施の形態に関して前述したように機能する。
【００２５】
本発明の他の形態、目的及び利点は、図面、発明の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲を考察することによって得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の概略図である。
【図２】図２は、図１の本発明のそれぞれ別の実施の形態であり、その一部概略図である。
【図３】図３は、図１の本発明のそれぞれ別の実施の形態であり、その一部概略図である。
【図４】図４は、図１の本発明のそれぞれ別の実施の形態であり、その一部概略図である。
【符号の説明】
１０…油圧装置
１１，１２…油圧回路
１３…操舵用弁
１４…供給ポート
１６…タンクポート
１７…信号ポート
１８…可変流量調整オリフィス
１９…制動用弁
２１…供給ポート
２２…容量形ポンプ
２３…タンク
２４…圧力補償付き無負荷弁
２６，２７…端部
２８…流量優先ポート
２９…過剰流量ポート
３１…スプリング
３２，３７…流路
３３…流量減少オリフィス
３４…流量制限オリフィス
３６…排出流路
３８…逆止弁
３９…アキュムレータ
４１…弁手段
４２…２位置２方向圧力制御弁
４３…信号ライン
４４，４７…端部
４６…スプリング
５１…入口ポート
５２，５３…信号制御ポート
５６…流量プライオリティ弁
５７，５９…端部
５８…スプリング
６１…第１のポート
６２…第２のポート
６３…第３のポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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