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JP3712688B2 - Hydraulic control device mounting structure - Google Patents

Hydraulic control device mounting structure Download PDF

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JP3712688B2
JP3712688B2 JP2002126359A JP2002126359A JP3712688B2 JP 3712688 B2 JP3712688 B2 JP 3712688B2 JP 2002126359 A JP2002126359 A JP 2002126359A JP 2002126359 A JP2002126359 A JP 2002126359A JP 3712688 B2 JP3712688 B2 JP 3712688B2
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豊明 佐川
哲弘 近藤
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Kawasaki Precision Machinery Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、油圧ショベルや油圧クレーン等の建設機械における油圧制御システムに用いられる油圧制御装置の取付構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、油圧ショベルや油圧クレーン等の建設機械の多くには、多連型の油圧制御システムが採用されている。このシステムは、1つの給油ポンプから吐出される加圧された流体を複数の油圧制御装置に供給し、各油圧制御装置に接続されているアクチュエータを駆動するというものである。
【0003】
上記の油圧制御システムでは、ロードセンシング機能を備えるものが知られている(例えば、特開平6−58305号公報参照)。このロードセンシング機能は次のようなものである。油圧制御システムにおいて可変容量形の油圧ポンプを使用し、各アクチュエータに供給する加圧された流体の圧力のうち最高のもの(以下、最高負荷圧力PLSという)をフィードバック制御量として取り扱う。そして、上記油圧ポンプの吐出圧Pと上記最高負荷圧力PLSの差が一定となるように上記油圧ポンプを制御する。
【0004】
上記ロードセンシング機能を備える油圧制御装置は、パイロット圧力として供給される流体の圧力または手動操作量に応じて開口する絞りと、当該絞りの前後の差圧を一定に制御するコンペンセータと、加圧された流体の出力ポートと各ポンプポートとの間に配置された逆止弁とを有する。この逆止弁は、加圧された流体の逆流を防止するものである。
【0005】
図7は、このようなコンペンセータを内蔵した油圧制御装置の一例を示す断面図であり、本出願人が先に出願したものである。図示するように、油圧制御装置500は、本体501と、スプール弁502と、このスプール弁502と交わる各流路503〜509と、ポンプポート510と、タンクポート511,512と、PLSポート513と、圧力室519に備えられたバネ514により図中下向きに付勢された調整弁515と、リリーフ弁516,517と、図示しないアクチュエータに接続されるポートA1およびポートB1とを備えている。流路503と流路504,505との間には絞り518が設けられている。調整弁515は、コンペンセータ520と、コンペンセータ520内に設けられた切換弁(図示略)が含まれている。この調整弁515は、本体501に設けられたケーシング孔521内に設けられている。
【0006】
スプール弁502は、図示するように複数の小径部と、絞りとして働く切欠部とを備えている。スプール弁502が図中左側にスライドすることにより、ポンプポート510と流路503とが連通される。スプール弁502のスライド量の増加に伴い、スプール弁502に形成された可変オリフィスの開度が大きくなり、多くの作動油が流れる。
【0007】
また、スプール弁502のスライドに伴って、流路505と流路507とが連通され、流路506と流路508とが連通される。流路508は、タンクポート512およびリリーフ弁516に繋がっている。さらに、スプール弁502のスライドの前も後も、流路507と流路509とが遮断されており、流路504と流路506とが遮断されている。
【0008】
したがって、スプール弁502が図中左側にスライドされた場合、ポンプポート510に供給された作動油は、流路503、調整弁515の絞り518、流路505および流路507を介してポートA1に供給される。ポートA1は、図示しないアクチュエータに接続されている。このアクチュエータからポートB1に戻ってくる作動油は、流路506を介してタンクポート512に排出される。なお、突発的に高い圧力が発生した場合には、リリーフ弁517が動作してスプール弁502等の故障を防止する。
【0009】
また、スプール弁502が図中右側にスライドされることにより、ポンプポート510と流路503とが連通される。そして、スプール弁502のスライド量の増加に伴い、スプール弁502に形成された可変オリフィスの開度が大きくなり、多くの作動油が供給される。
【0010】
また、スプール弁502のスライドに伴って、流路504と流路506とが連通され、流路507と流路509とが連通される。流路509は、タンクポート511およびリリーフ弁517に繋がっている。さらに、スプール弁502のスライドの前も後も、流路505と流路507とが遮断されており、流路506と流路508とが遮断されている。流路509は、タンクポート511およびリリーフ弁517に繋がっている。
【0011】
スプール弁502が図中右側にスライドされた場合、ポンプポート510に供給される作動油は、流路503、調整弁515の絞り518、流路504、流路506を介してポートB1に供給される。ポートB1は、図示しないアクチュエータに接続されている。このアクチュエータからポートA1に戻ってくる作動油は、流路507を介してタンクポート511に排出される。なお、突発的に高い圧力が発生した場合には、リリーフ弁516が動作してスプール弁502等の故障を防ぐ。
【0012】
このように構成された油圧制御装置500は、圧力室519に連通する最高負荷圧力ポート(PLSポート)513と、圧力室519に備えられたバネ514によって図面下向きに付勢された調整弁515のコンペンセータ520と、このコンペンセータ520を図面上下方向にスライド可能に案内するように内したスリーブ521とが設けられている。このスリーブ521を本体501に取付けることにより、コンペンセータ520が所定位置に配設されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ロードセンシング機能を有する油圧制御装置の場合、コンペンセータ520が図のように下降して本体501に形成されたケーシング孔521の下部で流路503と流路504,505との間の断面積を絞り518で変化させて油圧制御するような構造である。しかも、コンペンセータ520に形成された係止部522が本体501と密接して、この絞り518の隙間を完全に閉塞させることによって油の流れを止めて逆流を防止する逆止弁としての機能も有している。そのため、コンペンセータ520と本体501のケーシング孔521との径方向隙間は小さく形成されている。
【0014】
一方、このコンペンセータ520が内されたスリーブ521は、上部が本体501に取付けられる。そのため、スリーブ521を本体501に取付ける時に軸心がずれると、コンペンセータ520の軸心と本体501のケーシング孔521との軸心度がずれた状態で取付けられることとなる。さらに、この軸心度のずれは、コンペンセータ520とケーシング孔521との隙間を一定に保ってスリーブ521を本体501に取付けようとしても、これらの軸心度の製作誤差を完全になくすことはできないため、この軸心度の製作誤差によってもさらに軸心度のずれが生じる場合がある。
【0015】
このように軸心度がずれた状態で取付けられた場合、コンペンセータ520を完全に閉じて逆止弁として機能させる時に、コンペンセータ520の係止部522を本体501に密接させようとする不均一な力が作用するおそれがある。また、安定した密接も困難になるおそれがある。
【0016】
したがって、逆止弁のシール性が悪くなる場合があり、大きな負荷が作用すると油漏れを生じるおそれがある。特に、油圧ショベルのような建設機械にあっては、荷重を支持した状態で保持している時にブームのずり落ち等を生じるおそれがあり、作業の安定性を損なうことがある。
【0017】
また、コンペンセータの下端部外周に片当りが生じ、コンペンセータのスムーズな動きが阻害され、コンペン性能にヒステリシスが生じるおそれがある。
【0018】
本発明の目的は、ロードチェック機能を有するコンペンセータをスライド可能に内したスリーブを具備する油圧制御装置を、調心機能を有する状態で本体に取付けることができる取付構造を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記目的を達成するために、本願発明に係る油圧制御装置の取付構造は、可変容量形ポンプで制御するアクチュエータの最高負荷圧力を検出し、当該検出した最高負荷圧力よりも所定値だけ高くなるように可変容量形ポンプの吐出圧力を制御するロードセンシング機能を備える油圧制御装置において、前記可変容量形ポンプのポンプポートと連通する入側流路から前記アクチュエータに接続される出側流路へ流れる油の圧力を制御するために本体との間の開口量が変化する絞りを有するコンペンセータと、当該コンペンセータを絞りの方向にスライド可能なように内蔵するスリーブと、当該スリーブに形成した鍔状段部を本体に取付けるカバー部材とを設け、前記アクチュエータに接続される出側流路から前記ポンプポートへの流体の逆流を遮断する逆止弁を、前記入側流路と出側流路との間のコンペンセータに一体形成し、当該逆止弁の弁座を前記油圧制御装置の本体に設け、前記カバー部材によるスリーブの取付け時に、前記逆止弁で前記コンペンセータを本体に密接させて絞りを閉塞させる時に当該スリーブの軸心位置が径方向に移動可能な隙間を前記スリーブと前記カバー部材のスリーブ取付部及び本体との間に設けるとともに、前記スリーブの軸方向移動を所定範囲で規制して前記スリーブの鍔状段部と本体との間に隙間を保つように構成している。これにより、ポンプポートと連通する流路と、アクチュエータに接続される流路とを遮断するようにコンペンセータが絞りを閉じる時に、コンペンセータが本体と均等に密接するようにスリーブの軸心位置が移動するので、軸心度のずれを吸収して絞りを安定して閉塞させることができる。
【0020】
しかも、コンペンセータに逆止弁の機能を持たせることができる。
【0021】
また、スリーブの軸心位置が、径方向に移動可能な隙間の範囲で移動してコンペンセータを本体に密接させて絞りを閉塞させるようにできる。
【0022】
さらに、この油圧制御装置の取付構造において、前記スリーブと本体との間の径方向に油をシールするシール材を設け、前記スリーブとカバー部材との間の径方向に当該シール材の変形可能な範囲の隙間を設ければ、スリーブと本体との間のシール性を保ちつつ、シール材の変形可能な範囲の隙間でスリーブが移動して、コンペンセータと本体との軸心度のずれを吸収して絞りを閉塞させることができる。
【0023】
また、このような油圧制御装置の取付構造において、前記カバー部材の高さを、前記スリーブの本体からの突出量よりも高く形成すれば、油圧制御装置の搬送中や機械への据え付け作業中、または配管作業中に、スリーブに物が接触することを防止することができ、スリーブの取付位置が狂うことを防止できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の油圧制御装置の取付構造を適用する油圧制御システムの一例を示す油圧系統図である。図2は本発明の第1実施形態に係る取付構造を採用した油圧制御装置を示す断面図である。図3は同油圧制御装置において、調整弁の作動状態を示す断面図である。図4は同油圧制御装置の取付構造を説明するために要部を誇張して記載した断面図である。図1では、多連式の油圧制御システムに使用した油圧制御装置を例に説明する。図4では、内部の構造を省略している。
【0025】
まず、図1に基づいて、本発明を適用する一実施形態に係る油圧制御装置100,200,300を使用した多連式の油圧制御システム1の構成を説明する。
【0026】
図示するように、可変容量形ポンプ制御部10から伸びる給油ライン50は、各油圧制御装置100,200,300のポンプポート120,220,320に接続されている。各油圧制御装置100,200,300のタンクポート121,221,321は、排油ライン51を介して排油タンク16に接続されている。各油圧制御部100,200,300の最高負荷圧力PLSポート(以下、「PLSポート」という。)183,283,383は、PLSライン18に接続されている。PLSライン18は、可変容量形ポンプ制御部10の入力部20に接続されている。この入力部20は、最高負荷圧力PLSが入力されるようになっている。
【0027】
なお、PLSライン18には、絞り弁21が設けられている。この絞り弁21は、切換弁103,203,303に作用する圧力を制御するために、回路内に常に加圧された油(以下、適宜「作動油」という。)の流れが生じるようにするものである。この絞り弁21によって、回路内を流れる作動油のうち微量の作動油(1%程度)が、排油タンク16に戻されるようになっている。この絞り弁21は、可変容量形ポンプの傾転を制御するための切換弁(以下、「切換弁」という。)14内に、同様の機能を有する構造として設けることもできる。
【0028】
可変容量形ポンプ制御部10は、入力部20に入力される最高負荷圧力PLSの値をフィードバック制御量として用い、当該最高負荷圧力PLSの値と可変容量形ポンプ11の吐出圧Pとの差(基準差圧Pref)が常に一定となるように、可変容量形ポンプ11の吐出圧Pを制御する。
【0029】
可変容量形ポンプ制御部10は、可変容量形ポンプ11と、傾転制御装置13と、切換弁14と、タンク15とにより構成される。
【0030】
可変容量形ポンプ11は、フィードバックレバー12を備える。このフィードバックレバー12は、図中反時計回りの方向に操作されることにより、吐出量を減少させるようになっている。フィードバックレバー12の上端部は、傾転制御装置13の制御棒に接続されている。この制御棒には、バネ13aが備えられている。
【0031】
傾転制御装置13の制御棒には、給油ライン50の分岐管内の圧力により図中右向きの力と、切換弁14の下部ポート14aから導かれる圧力により図中左向きの力と、スプリング力とが作用する。したがって、かかる力の相互作用によって、制御棒が左右に動くようになっている。
【0032】
切換弁14は、3つのポートを備えており、2つの状態に切り換えることができる。当該切換弁14は、可変容量形ポンプ11の吐出圧Pに基づく力と、最高負荷圧力PLSに所定の基準圧力Prefを付加した圧力(PLS+Pref)に基づく力との関係(強弱)に応じて切り換わるようになっている。
【0033】
切換弁14は、上記圧力Prefに相当するスプリングを備えている。可変容量形ポンプ11の吐出圧Pが上記圧力(PLS+Pref)よりも高い場合、切換弁14は図中左側の接続状態に切り換る。そして、傾転制御装置13の右側のポートに可変容量形ポンプ11から吐出された作動油が送り込まれ、傾転制御装置13の制御棒が図中左側に移動する。これにより、可変容量形ポンプ11のフィードバックレバー12が反時計回りに動いて、可変容量形ポンプ11の吐出量が減少する。
【0034】
一方、上記圧力(PLS+Pref)が吐出圧Pよりも高い場合、切換弁14は図中右側の接続状態に切り換る。そして、傾転制御装置13の右側のポートからタンク15に作動油が抜け、傾転制御装置13の制御棒が右側に移動する。これにより、可変容量形ポンプ11のフィードバックレバー12が時計方向に動いて、可変容量形ポンプ11の吐出量が増加する。
【0035】
このような切換弁14の動作により、PLSライン18に生じる最高負荷圧力と可変容量形ポンプ11から吐出される吐出圧Pとの差は、常に所定の基準値Prefに維持される。
【0036】
図1に示す各油圧制御装置100,200,300の構成は、同じである。以下、油圧制御装置100についてのみ説明する。
【0037】
油圧制御装置100は、大きく分けて、スプール弁101と、一体型油圧調整弁(以下、「調整弁」という。)110とにより構成される。
【0038】
スプール弁101は、そのスライド量に応じて可変オリフィス101a,101bを開き、ポンプポート120に供給される作動油を可変オリフィス101a,101bを介して調整弁110に出力する。また、スプール弁101は、スライドの向き(左右)に応じて、調整弁110から出力される作動油をポートA1またはポートB1に出力する。
【0039】
調整弁110は、コンペンセータ102と、切換弁103とにより構成されている。コンペンセータ102は、2つのポートを備えており、2つの状態を切り換えることができる。
【0040】
切換弁103は、上記コンペンセータ102の内部に配置されている。切換弁103は、4つのポートを備えており、2つの状態を切り換えることができる。切換弁103は、コンペンセータ102に対して独立して機能する。
【0041】
上記コンペンセータ102は、以下に示す合計圧力(PLS+F/S、またはP31+F/S;但し、Sは、作用面の面積、Fは、バネ165の弾性力)の高低により作動する。コンペンセータ102が作動することにより、絞り(コンペンセート部)159の開口面積が制御され、調整弁110に供給される作動油の圧力P21が制御されるようになっている。ここで、合計圧力とは、切換弁103によって選択して出力される最高負荷圧力PLSとバネ165(図2参照)とを合計した圧力、又は、出側流路131,132(図2参照)内の圧力P31に当該調整弁110に備えられたバネ165の弾性力Fにより加算される圧力とを合計した圧力である。
【0042】
圧力P21が上記合計圧力(PLS+F/S)以下の場合には、入力ポート102a(入側流路)と出力ポート102b(出側流路)との間が閉じられる方向に作用する。その結果、開口面積が小さくなり、P21=(PLS+F/S)となるように制御される。すなわち、図において絞り159が絞られた状態となる。
【0043】
また、圧力P21が上記合計圧力(PLS+F/S)よりも高い場合には、入力ポート102aは、圧力P21の値に応じて開口する絞り159および逆止弁159a(環状の係止部)を介して出力ポート102bに接続される。この時、絞り159の開きが大きくなり、P21=(P31+F/S)となる。
【0044】
切換弁103は、PLSポート183に導かれる最高負荷圧力PLSと、上記コンペンセータ102の出力ポート102bから出力される作動油の圧力P31との高低によって切り換る。
【0045】
最高負荷圧力PLSが圧力P31よりも高い場合、PLSポート183から伸びるラインが、コンペンセータ102の入力部102cに接続される。一方、最高負荷圧力PLSが圧力P31よりも低い場合、調整弁110に供給された作動油(圧力P21)は、最高負荷圧力PLSポート183に供給される。また、後述するように圧力P21が減圧されて圧力P31と同等の圧力となる。それにより、油圧制御システム1内の最高負荷圧力PLSが圧力P31に更新され、圧力P31が最高負荷圧力PLSとなる。さらに、コンペンセータ102の入力部102cに、コンペンセータ102の出力ポート102bから伸びるラインが接続される。
【0046】
次に、図2に基づいて油圧制御装置の動作を説明する。図示するように、油圧制御装置100の本体105には、直径D1,深さL1の第1シリンダ部106a、直径D2,深さL2の第2シリンダ部106b、および直径D3,深さL3の第3シリンダ部106cが同軸上に連続して設けられている。これら第1〜第3シリンダ部でケーシング孔106が形成されている。第1シリンダ部106aの側部には、最高負荷圧力PLSポート(以下「PLSポート」という)183が設けられている。第1シリンダ部106aから第2シリンダ部106bにかけての連結部は、テーパ状に加工されている。第2シリンダ部106bと第3シリンダ部106cの連結部には、段差が設けられている。第2シリンダ部106bの下部側面には、流路131および流路132に繋がる開口部が設けられている。
【0047】
本体105のケーシング孔106に設けられるスリーブ170は、調整弁110を内し、下方に開口部を有するほぼ直径D2の略円筒状に形成されている。このスリーブ170と、本体105の第1シリンダ部106aと第2シリンダ部106bとの間は、シール材173およびシール材174によって気密な空間が形成されている。これらのシール材173,174によって、本体105とスリーブ170との間がシールされている。
【0048】
また、スリーブ170は、小径部171に貫通孔172を備えている。この貫通孔172は、上記気密な空間を区画する面に設けられている。PLSポート183に供給される最高負荷圧力PLSは、貫通孔172を通じてスリーブ170の内側へと導かれる。
【0049】
調整弁110には、貫通孔172と連通する小径部153の適当な箇所から軸方向に連通溝152が延びている。横孔151は、連通溝152と交わるように設けられている。孔154は、孔151,150および絞り159と連通する孔156と交わるように横向きに設けられている。調整弁110の円柱状小径部153は、少なくとも、調整弁110が上下移動してもスリーブ170の貫通孔172と常に連通する範囲に設けられている。
【0050】
調整弁110のコンペンセータ102は、ほぼ直径D4の円柱状のピストンにより構成されており、その下部に直径D3の絞り159を備えている。この絞り159の開閉によって、流路130(入側流路)と流路131および流路132(出側流路)とが連通される。この絞り159は、調整弁110の上昇に伴い開口面積が増加する。
【0051】
なお、コンペンセータ102の側部には、切欠部160および流路161が設けられている。これらは、流路132、流路131および孔154とを連通させる。
【0052】
この実施形態におけるコンペンセータ102は、直径D4部と直径D3部とが同径であり、ほぼ直径D3の絞り159の上部に直径D3よりも大径の係止部157が形成されている。係止部157は、環状の突起部であり、絞り159の上部に一体的に設けられている。係止部157は、図に示すように上方に行くほど直径が大きくなるテーパ状に加工されており、本体105の直径D3の第3シリンダ部の上端角部に当接するように設計されている。
【0053】
スリーブ170の圧力室164には、PLSポート183または流路130,131,132から油圧制御システム1内で最大の圧力PLSが供給される。この図では、PLSポート183の圧力が圧力室164に作用している。したがって、コンペンセータ102は、最高負荷圧力PLSが作用して生じる力PLS×SD4(但し、SD4は、最高負荷圧力PLSが作用する調整弁110の直径D4の上面の面積)に、当該コンペンセータ102の位置に応じて決まるバネ165の弾性力Fを加算した力(PLS×SD4+F)で下向きに付勢されている。
【0054】
また、調整弁110は、流路130内の作動油により、力P21×SD3(但し、P21は、流路130内の圧力。SD3は、圧力P21が作用する調整弁110の直径D3の下面の面積)で上向きに付勢されている。
【0055】
調整弁110のコンペンセータ102の側部は、係止部157が第2シリンダ部と第3シリンダ部の段差部分に接している状態で、流路130と流路131,132との間を完全に閉塞するために十分な長さを有する。この係止部157と密接する本体105の第3シリンダ部の上端角部は、円錐状のシール部107に形成されている。
【0056】
コンペンセータ102の係止部157が、本体105のシール部107に密接することによって、流路130と流路131,132との間が閉塞される。ここが逆止弁159aとして機能し、絞り159を閉塞させた状態が逆止弁159aのシール状態である。
【0057】
流路130内の圧力が流路132および流路131の圧力より低下した場合、係止部157は、流路130と流路131および流路132との間を遮断し、流路131および流路132から流路130へと作動油が逆流するのを防止する。この時、第3シリンダ部の上端角部に形成された円錐状のシール部107が、逆止弁の弁座として機能する。
【0058】
絞り159は、その前後の差圧、すなわち、流路130(入側流路)に流れる作動油の圧力P21と、流路131,132(出側流路)の圧力P31との差が一定となるように働く。
【0059】
図2では、中立状態を示しているので、流路131,132はいずれも流路133,134と連通していない状態である。この図の切換弁155(図1の103)は、他の連の最高負荷圧力PLSが孔154の図示する左側の部屋に供給されることにより、図の右端に移動した状態である。一方、流路132内の作動油は、切欠部160、流路161を介して孔154の図示する右側の部屋に供給される。これにより、切換弁155は、圧力の大小関係に応じて図の左右に移動する。このように、切換弁155は、絞り159とは独立して作動する。
【0060】
この切換弁155は、孔154内に気密な状態で左右に摺動するように収納されている。孔150は、孔154と交わり、圧力室164に連通するように縦向きに設けられている。孔156は、孔154と交わり、流路130と連通するように縦向きに設けられている。また、孔151と孔154の左側は、コンペンセータ102の外周に設けられた環状の溝を通じて連通している。
【0061】
一方、スリーブ170の上部には、本体105に取付けるための鍔状段部176が設けられている。そして、調整弁110を内部に収納したスリーブ170は、本体105に設けられたケーシング孔106内に挿入されて、上部の鍔状段部176がカバー部材175によって本体105に取付けられている。177は、取付ボルトである。
【0062】
前記したように、コンペンセータ102の直径D3部と直径D4部とは同径であり、これらの間に大径の係止部157が形成されているため、先にコンペンセータ102をスリーブ170に内蔵し、このスリーブ170を本体105に取付けている。
【0063】
図3は、他の連の最高負荷圧力が高い場合の調整弁の状態を示す断面図であり、最高負荷圧力PLSが流路132の圧力P31よりも高い場合における切換弁155の状態を示す図である。
【0064】
この場合、絞り159上に設けた孔156は、切換弁155によって閉じられており,PLSポート183を介して供給される作動油(この作動油の圧力は最高負荷圧力PLS)は、横穴151および孔150を介して圧力室164へと導かれることになる。
【0065】
この場合において、調整弁110は、実際には、流路130内の圧力P21の大きさに応じた分だけ絞り159の開口量を調整するように上昇している。すなわち、圧力室164の圧力が、調整弁110に作用する油の力とバネ165のバネ力を合わせた力とバランスするように、絞り159の開口量が調整されている。つまり、図示するように、コンペンセータ102が上方向にスライドして、係止部157が本体105のシール部107から所定量上昇して流路130から流路131へ絞られた作動油が供給されることになる。
【0066】
以上のように、絞り159の開口量によって圧力調整が行われる。
【0067】
図4は図2に示す本発明の第1実施形態に係る油圧制御装置の取付構造を説明するために要部を誇張して記載した断面図である。図示するように、上述したスリーブ170に内蔵されたコンペンセータ102は、本体105のシール部107との間で絞り159を開閉させる方向(図示する上下方向)へスライド可能なようにスリーブ170内に設けられている。このスリーブ170は、本体105に設けられたケーシング孔106に挿入された状態で、周囲の上下に設けられたシール材173,174によって流路131,132側、および第1シリンダ部106aからの油がカバー部材175側へ漏れるのをシールしている。これらスリーブ170とケーシング孔106との間には、シール材173,174でシール可能な隙間Scが設けられている。この隙間Scは、直径D1部および直径D2部のいずれか小さい方の隙間を示し、シール材173,174がシール性を保った状態で変形可能な範囲である。
【0068】
そして、このスリーブ170は、本体105に取付けるカバー部材175との間に所定の隙間Sa,Sbを設けた状態で取付けられている。この隙間Sa,Sbは、スリーブ170の鍔状段部176の径方向と軸方向とに設けられており、径方向には隙間Saが設けられ、軸方向には隙間Sbが設けられている。径方向の隙間Saは、スリーブ170とケーシング孔106との間に設けられたシール材173,174がシール性を保って変形可能な範囲としている。この隙間Saの範囲で、スリーブ170の軸心が移動可能なようにしている。この隙間Saは、コンペンセータ102の軸心と本体ケーシング孔106の第3シリンダ部106cの軸心との間にできる軸心のずれを吸収できる寸法である。軸方向の隙間Sbは、スリーブ170の軸方向移動を妨げない寸法である。
【0069】
スリーブ170がカバー部材175で本体105に取付けられた状態で、コンペンセータ102は昇降し、油路130と油路131,132との間の開口面積を調整して作動油の圧力を調整する絞り159を開閉させる。この絞り159を閉塞させるように係止部157とシール部107とが密接すると、係止部157が逆止弁159aとして機能する。
【0070】
このように逆止弁として機能している状態では、圧力室164内の油圧力とバネ165の力により、コンペンセータ102の係止部157が本体105のシール部107に押圧されている。
【0071】
この時、上述したようにカバー部材175で取付けられたスリーブ170は、コンペンセータ102の係止部157が本体105のシール部107に安定して密接するように、カバー部材175の隙間Saの範囲で軸心が移動して調心される。
【0072】
つまり、コンペンセータ102を内蔵したスリーブ170は、カバー部材175の取付部において、横方向(軸心の移動方向)に所定の隙間Saの範囲で移動可能なように構成されているので、この隙間Saの範囲でスリーブ170が移動することができ、作動油の圧力で押圧されるコンペンセータ102の係止部157が均等に押圧されるようにスリーブ170が移動して同軸度が調心される。
【0073】
なお、このようにスリーブ170が調心される時には、このスリーブ170の上端はカバー部材175によって軸方向(上下方向)移動が所定位置で規制されているので、下側に隙間Sbを保った状態で上向きへの移動は抑止されている。
【0074】
したがって、本体105に設けられたシート部107とコンペンセータ102の下部に形成される係止部157との間で製作誤差による軸心度のずれが生じたとしても、油圧によって本体105とコンペンセータ102の係止部157との間で接触による無理な力が作用することもなく、均一に押圧され安定して逆止弁としての機能を発揮することができる。
【0075】
なお、この時、スリーブ170に内されたコンペンセータ102の軸方向移動(スライド)も、スムーズに行われる。
【0076】
図5は本発明の第2実施形態に係る油圧制御装置の取付構造のみを説明するために模式的に記載した断面図であり、図6は同油圧制御装置の取付構造を斜め上方から見た斜視図である。図5では、内部の構造を省略している。この第2実施形態は、上述した第1実施形態におけるカバー部材175が異なる実施形態である。なお、他の構成は上述した第1実施形態と同一であるため、同一符号を付して、その説明は省略する。
【0077】
図示するように、この実施形態におけるカバー部材178は、スリーブ170の突出量hsよりも高い高さhcで形成されている。他の構成は上述した第1実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。
【0078】
このようなカバー部材178を設けることにより、搬送中や機械への据え付け作業中、または配管作業中に、スリーブ170に物が接触することを防止することができるため、スリーブ170の取付位置が狂うことを防止できる。
【0079】
なお、このように構成されたこれらの油圧制御装置の取付構造によれば、作動油の流れが安定するので、ロードセンシング機能の安定性を向上させることができる。
【0080】
また、上述した実施形態は一実施形態であり、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【0081】
【発明の効果】
本発明に係る油圧制御装置によれば、コンペンセータを内したスリーブを本体との間で調心できるので、製作上の誤差等による軸心度のずれを生じても、調心して安定した逆止弁のシール性を発揮できる油圧制御装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の油圧制御装置の取付構造を適用する油圧制御システムの一例を示す油圧系統図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る取付構造を採用した油圧制御装置を示す断面図である。
【図3】図2に示す油圧制御装置において、調整弁の作動状態を示す断面図である。
【図4】図2に示す本発明の第1実施形態に係る油圧制御装置の取付構造を説明するために要部を誇張して記載した断面図である。
【図5】本発明の第2実施形態に係る油圧制御装置の取付構造を説明するために要部を誇張して記載した断面図である。
【図6】図5に示す油圧制御装置の取付構造を斜め上方から見た斜視図である。
【図7】従来の油圧制御装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1…油圧制御システム
10…ポンプ
14…切換弁
18…PLSライン
100…油圧制御装置
101…スプール弁
102…コンペンセータ
103…切換弁
105…本体
106…ケーシング孔
107…シール部
110…調整弁
120…ポンプポート
130…流路
131…流路
132…流路
133…流路
134…流路
151…横孔
152…連通溝
153…小径部(調整弁)
154…孔
155…切換弁
156…孔
157…係止部
159…絞り
164…圧力室
170…スリーブ
171…小径部(スリーブ)
172…孔
173,174…シール材
175…カバー部材
176…鍔状段部
177…ボルト
178…カバー部材
183…PLSポート
200…油圧制御装置
300…油圧制御装置
A1…ポート
B1…ポート
Sa,Sb…隙間
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mounting structure for a hydraulic control device used in a hydraulic control system in a construction machine such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a multi-type hydraulic control system has been adopted in many construction machines such as a hydraulic excavator and a hydraulic crane. This system supplies pressurized fluid discharged from one oil pump to a plurality of hydraulic control devices, and drives actuators connected to the respective hydraulic control devices.
[0003]
Among the hydraulic control systems described above, those having a load sensing function are known (for example, see JP-A-6-58305). This load sensing function is as follows. A variable displacement type hydraulic pump is used in the hydraulic control system, and the highest pressure of the pressurized fluid supplied to each actuator (hereinafter referred to as the maximum load pressure PLS) is handled as a feedback control amount. The hydraulic pump is controlled so that the difference between the discharge pressure P of the hydraulic pump and the maximum load pressure PLS is constant.
[0004]
The hydraulic control device having the load sensing function is pressurized by a throttle that opens according to the pressure of a fluid supplied as a pilot pressure or a manual operation amount, and a compensator that controls a differential pressure before and after the throttle to be constant. And a check valve disposed between each fluid output port and each pump port. This check valve prevents the backflow of the pressurized fluid.
[0005]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a hydraulic control device incorporating such a compensator, which was previously filed by the present applicant. As shown in the figure, the hydraulic control device 500 includes a main body 501, a spool valve 502, flow paths 503 to 509 intersecting with the spool valve 502, a pump port 510, tank ports 511 and 512, and a PLS port 513. And a regulating valve 515 urged downward in the figure by a spring 514 provided in the pressure chamber 519, relief valves 516 and 517, and a port A1 and a port B1 connected to an actuator (not shown). A restriction 518 is provided between the flow path 503 and the flow paths 504 and 505. The adjustment valve 515 includes a compensator 520 and a switching valve (not shown) provided in the compensator 520. The adjustment valve 515 is provided in a casing hole 521 provided in the main body 501.
[0006]
As shown in the figure, the spool valve 502 includes a plurality of small diameter portions and a notch portion that functions as a throttle. As the spool valve 502 slides to the left in the figure, the pump port 510 and the flow path 503 are communicated. As the sliding amount of the spool valve 502 increases, the opening of the variable orifice formed in the spool valve 502 increases, and a large amount of hydraulic oil flows.
[0007]
Further, as the spool valve 502 slides, the flow path 505 and the flow path 507 are communicated, and the flow path 506 and the flow path 508 are communicated. The flow path 508 is connected to the tank port 512 and the relief valve 516. Further, the flow path 507 and the flow path 509 are blocked before and after the spool valve 502 slides, and the flow path 504 and the flow path 506 are blocked.
[0008]
Therefore, when the spool valve 502 is slid to the left in the figure, the hydraulic oil supplied to the pump port 510 is transferred to the port A1 via the flow path 503, the throttle 518 of the adjustment valve 515, the flow path 505, and the flow path 507. Supplied. The port A1 is connected to an actuator (not shown). The hydraulic oil returning from the actuator to the port B1 is discharged to the tank port 512 through the flow path 506. When a sudden high pressure is generated, the relief valve 517 operates to prevent the spool valve 502 or the like from being broken.
[0009]
Further, the spool port 502 is slid to the right side in the drawing, whereby the pump port 510 and the flow path 503 are communicated. As the sliding amount of the spool valve 502 increases, the opening of the variable orifice formed in the spool valve 502 increases and a large amount of hydraulic oil is supplied.
[0010]
As the spool valve 502 slides, the flow path 504 and the flow path 506 communicate with each other, and the flow path 507 and the flow path 509 communicate with each other. The flow path 509 is connected to the tank port 511 and the relief valve 517. Further, the flow path 505 and the flow path 507 are blocked before and after the spool valve 502 slides, and the flow path 506 and the flow path 508 are blocked. The flow path 509 is connected to the tank port 511 and the relief valve 517.
[0011]
When the spool valve 502 is slid to the right side in the drawing, the hydraulic oil supplied to the pump port 510 is supplied to the port B1 via the flow path 503, the throttle 518 of the adjustment valve 515, the flow path 504, and the flow path 506. The The port B1 is connected to an actuator (not shown). The hydraulic oil returning from the actuator to the port A1 is discharged to the tank port 511 via the flow path 507. Note that when a sudden high pressure is generated, the relief valve 516 operates to prevent the spool valve 502 or the like from malfunctioning.
[0012]
The hydraulic control device 500 configured as described above includes a maximum load pressure port (PLS port) 513 communicating with the pressure chamber 519 and a regulating valve 515 urged downward in the drawing by a spring 514 provided in the pressure chamber 519. The compensator 520 and the compensator 520 are slidably guided in the vertical direction of the drawing. Warehouse The sleeve 521 is provided. By attaching the sleeve 521 to the main body 501, the compensator 520 is disposed at a predetermined position.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the case of a hydraulic control device having a load sensing function, the compensator 520 descends as shown in the figure and is located between the flow path 503 and the flow paths 504 and 505 below the casing hole 521 formed in the main body 501. This is a structure in which the cross-sectional area is changed by a throttle 518 and hydraulic control is performed. In addition, the locking portion 522 formed in the compensator 520 is in close contact with the main body 501, and has a function as a check valve that prevents the backflow by stopping the oil flow by completely closing the gap of the throttle 518. are doing. Therefore, the radial gap between the compensator 520 and the casing hole 521 of the main body 501 is formed small.
[0014]
On the other hand, this compensator 520 is Warehouse The upper portion of the sleeve 521 is attached to the main body 501. For this reason, if the shaft center is displaced when the sleeve 521 is attached to the main body 501, the sleeve 521 is attached in a state in which the axial centers of the compensator 520 and the casing hole 521 of the main body 501 are displaced. Further, the deviation of the axial center cannot completely eliminate the manufacturing error of the axial center even if the sleeve 521 is attached to the main body 501 while keeping the gap between the compensator 520 and the casing hole 521 constant. For this reason, a deviation in the axial center may further occur due to a manufacturing error in the axial center.
[0015]
When mounted in a state in which the axial center is shifted in this way, when the compensator 520 is completely closed and functions as a check valve, the locking portion 522 of the compensator 520 is non-uniformly intended to be in close contact with the main body 501. There is a risk of force acting. In addition, stable close contact may be difficult.
[0016]
Therefore, the sealing performance of the check valve may be deteriorated, and oil leakage may occur when a large load is applied. In particular, in a construction machine such as a hydraulic excavator, there is a possibility that a boom may fall off when the load is held in a supported state, which may impair work stability.
[0017]
Further, one-side contact occurs on the outer periphery of the lower end of the compensator, the smooth movement of the compensator is hindered, and there is a risk that hysteresis will occur in the compensator performance.
[0018]
An object of the present invention is to allow a compensator having a load check function to be slidable. Warehouse Another object of the present invention is to provide an attachment structure that can attach a hydraulic control device including a sleeve to a main body in a state having a centering function.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to achieve the above object, the hydraulic control device mounting structure according to the present invention detects the maximum load pressure of the actuator controlled by the variable displacement pump, and is higher by a predetermined value than the detected maximum load pressure. In the hydraulic control device having a load sensing function for controlling the discharge pressure of the variable displacement pump, the inlet flow passage communicating with the pump port of the variable displacement pump is connected to the outlet flow passage connected to the actuator. A compensator having a throttle that changes the amount of opening between it and the main body to control the pressure of the flowing oil, a sleeve that houses the compensator so as to be slidable in the direction of the throttle, and a bowl-shaped step formed on the sleeve A cover member for attaching the part to the main body, and a fluid from the outlet side flow path connected to the actuator to the pump port A check valve for blocking the reverse flow is formed integrally with the compensator between the inlet-side flow path and the outlet-side flow path, and the valve seat of the check valve is provided in the main body of the hydraulic control device. When the sleeve is attached, when the compensator is brought into close contact with the main body by the check valve and the throttle is closed, a gap in which the axial center position of the sleeve can move in the radial direction is provided between the sleeve and the sleeve mounting portion of the cover member and the main body And the axial movement of the sleeve is restricted within a predetermined range and the sleeve It is comprised so that a clearance gap may be maintained between the bowl-shaped step part of this, and a main body. As a result, when the compensator closes the throttle so as to shut off the flow path communicating with the pump port and the flow path connected to the actuator, the axial position of the sleeve moves so that the compensator is evenly in close contact with the main body. Therefore, the diaphragm can be stably closed by absorbing the deviation of the axial center.
[0020]
Moreover The compensator can have a check valve function.
[0021]
Also , Su The axis position of the leave is In the radial direction Movable gap Among range Move on It can be moved to close the throttling by bringing the compensator into close contact with the body.
[0022]
Further, in the mounting structure of the hydraulic control device, a sealing material that seals oil in a radial direction between the sleeve and the main body is provided, and the sealing material can be deformed in the radial direction between the sleeve and the cover member. If a gap in the range is provided, the sleeve moves through the gap in the range where the sealant can be deformed while maintaining the sealing performance between the sleeve and the main body, and absorbs the deviation of the axial center between the compensator and the main body. Thus, the throttle can be closed.
[0023]
Further, in such a mounting structure of the hydraulic control device, if the height of the cover member is formed to be higher than the protruding amount from the main body of the sleeve, during the transportation of the hydraulic control device and the installation work to the machine, Alternatively, it is possible to prevent an object from coming into contact with the sleeve during piping work, and to prevent the mounting position of the sleeve from going wrong.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a hydraulic system diagram showing an example of a hydraulic control system to which a mounting structure for a hydraulic control apparatus according to the present invention is applied. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a hydraulic control apparatus employing the mounting structure according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view showing an operating state of the regulating valve in the hydraulic control apparatus. FIG. 4 is a cross-sectional view exaggerating the main portion for explaining the mounting structure of the hydraulic control device. FIG. 1 illustrates an example of a hydraulic control device used in a multiple hydraulic control system. In FIG. 4, the internal structure is omitted.
[0025]
First, based on FIG. 1, the structure of the multiple hydraulic control system 1 using the hydraulic control devices 100, 200, 300 according to an embodiment to which the present invention is applied will be described.
[0026]
As shown in the drawing, an oil supply line 50 extending from the variable displacement pump control unit 10 is connected to pump ports 120, 220, and 320 of the hydraulic control devices 100, 200, and 300. The tank ports 121, 221, and 321 of the hydraulic control devices 100, 200, and 300 are connected to the oil discharge tank 16 via the oil discharge line 51. The maximum load pressure PLS port (hereinafter referred to as “PLS port”) 183, 283, 383 of each hydraulic pressure control unit 100, 200, 300 is connected to the PLS line 18. The PLS line 18 is connected to the input unit 20 of the variable displacement pump control unit 10. The input unit 20 is configured to receive a maximum load pressure PLS.
[0027]
A throttle valve 21 is provided in the PLS line 18. In order to control the pressure acting on the switching valves 103, 203, 303, the throttle valve 21 always causes a flow of pressurized oil (hereinafter referred to as “hydraulic oil” as appropriate) in the circuit. Is. The throttle valve 21 returns a small amount of hydraulic oil (about 1%) out of the hydraulic oil flowing in the circuit to the oil discharge tank 16. The throttle valve 21 can also be provided as a structure having a similar function in a switching valve (hereinafter referred to as “switching valve”) 14 for controlling the tilt of the variable displacement pump.
[0028]
The variable displacement pump control unit 10 uses the value of the maximum load pressure PLS input to the input unit 20 as a feedback control amount, and the difference between the value of the maximum load pressure PLS and the discharge pressure P of the variable displacement pump 11 ( The discharge pressure P of the variable displacement pump 11 is controlled so that the reference differential pressure Pref) is always constant.
[0029]
The variable displacement pump control unit 10 includes a variable displacement pump 11, a tilt control device 13, a switching valve 14, and a tank 15.
[0030]
The variable displacement pump 11 includes a feedback lever 12. The feedback lever 12 is operated in a counterclockwise direction in the drawing to reduce the discharge amount. The upper end of the feedback lever 12 is connected to the control rod of the tilt control device 13. This control rod is provided with a spring 13a.
[0031]
The control rod of the tilt control device 13 has a rightward force in the figure by the pressure in the branch pipe of the oil supply line 50, a leftward force in the figure by the pressure guided from the lower port 14a of the switching valve 14, and a spring force. Works. Therefore, the control rod moves left and right by the interaction of the forces.
[0032]
The switching valve 14 has three ports and can be switched to two states. The switching valve 14 is switched according to the relationship (strength) between the force based on the discharge pressure P of the variable displacement pump 11 and the force based on the pressure (PLS + Pref) obtained by adding a predetermined reference pressure Pref to the maximum load pressure PLS. It is supposed to change.
[0033]
The switching valve 14 includes a spring corresponding to the pressure Pref. When the discharge pressure P of the variable displacement pump 11 is higher than the pressure (PLS + Pref), the switching valve 14 is switched to the connection state on the left side in the figure. Then, the hydraulic oil discharged from the variable displacement pump 11 is sent to the right port of the tilt control device 13, and the control rod of the tilt control device 13 moves to the left in the figure. As a result, the feedback lever 12 of the variable displacement pump 11 moves counterclockwise, and the discharge amount of the variable displacement pump 11 decreases.
[0034]
On the other hand, when the pressure (PLS + Pref) is higher than the discharge pressure P, the switching valve 14 switches to the connection state on the right side in the figure. Then, the hydraulic oil is discharged from the right port of the tilt control device 13 into the tank 15 and the control rod of the tilt control device 13 moves to the right. As a result, the feedback lever 12 of the variable displacement pump 11 moves clockwise, and the discharge amount of the variable displacement pump 11 increases.
[0035]
By such an operation of the switching valve 14, the difference between the maximum load pressure generated in the PLS line 18 and the discharge pressure P discharged from the variable displacement pump 11 is always maintained at a predetermined reference value Pref.
[0036]
The configuration of each hydraulic control device 100, 200, 300 shown in FIG. 1 is the same. Only the hydraulic control device 100 will be described below.
[0037]
The hydraulic control device 100 is roughly composed of a spool valve 101 and an integrated hydraulic adjustment valve (hereinafter referred to as “regulation valve”) 110.
[0038]
The spool valve 101 opens the variable orifices 101a and 101b according to the sliding amount, and outputs the hydraulic oil supplied to the pump port 120 to the adjustment valve 110 via the variable orifices 101a and 101b. Further, the spool valve 101 outputs the hydraulic oil output from the adjustment valve 110 to the port A1 or the port B1 in accordance with the slide direction (left and right).
[0039]
The regulating valve 110 includes a compensator 102 and a switching valve 103. The compensator 102 has two ports and can switch between two states.
[0040]
The switching valve 103 is disposed inside the compensator 102. The switching valve 103 has four ports and can switch between two states. The switching valve 103 functions independently of the compensator 102.
[0041]
The compensator 102 operates according to the level of the total pressure shown below (PLS + F / S or P31 + F / S; where S is the area of the working surface and F is the elastic force of the spring 165). By operating the compensator 102, the opening area of the throttle (compensating portion) 159 is controlled, and the pressure P21 of the hydraulic oil supplied to the regulating valve 110 is controlled. Here, the total pressure is the total pressure of the maximum load pressure PLS selected and output by the switching valve 103 and the spring 165 (see FIG. 2), or the outlet flow paths 131 and 132 (see FIG. 2). This pressure is the total of the pressure added by the elastic force F of the spring 165 provided in the adjustment valve 110 to the internal pressure P31.
[0042]
When the pressure P21 is equal to or lower than the total pressure (PLS + F / S), the pressure P21 acts in a direction in which the gap between the input port 102a (input side flow path) and the output port 102b (output side flow path) is closed. As a result, the opening area is reduced, and control is performed so that P21 = (PLS + F / S). That is, in the figure, the diaphragm 159 is in a state of being narrowed.
[0043]
When the pressure P21 is higher than the total pressure (PLS + F / S), the input port 102a is connected via a throttle 159 and a check valve 159a (annular locking portion) that open according to the value of the pressure P21. Connected to the output port 102b. At this time, the opening of the diaphragm 159 becomes large, and P21 = (P31 + F / S).
[0044]
The switching valve 103 is switched according to the level of the maximum load pressure PLS guided to the PLS port 183 and the hydraulic oil pressure P31 output from the output port 102b of the compensator 102.
[0045]
When the maximum load pressure PLS is higher than the pressure P31, a line extending from the PLS port 183 is connected to the input unit 102c of the compensator 102. On the other hand, when the maximum load pressure PLS is lower than the pressure P31, the hydraulic oil (pressure P21) supplied to the regulating valve 110 is supplied to the maximum load pressure PLS port 183. Further, as will be described later, the pressure P21 is reduced to a pressure equivalent to the pressure P31. Thereby, the maximum load pressure PLS in the hydraulic control system 1 is updated to the pressure P31, and the pressure P31 becomes the maximum load pressure PLS. Further, a line extending from the output port 102 b of the compensator 102 is connected to the input unit 102 c of the compensator 102.
[0046]
Next, the operation of the hydraulic control device will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the main body 105 of the hydraulic control device 100 includes a first cylinder portion 106a having a diameter D1, a depth L1, a second cylinder portion 106b having a diameter D2, a depth L2, and a first cylinder portion having a diameter D3 and a depth L3. Three cylinder portions 106c are continuously provided on the same axis. A casing hole 106 is formed by these first to third cylinder portions. A maximum load pressure PLS port (hereinafter referred to as “PLS port”) 183 is provided on the side of the first cylinder portion 106a. The connecting portion from the first cylinder portion 106a to the second cylinder portion 106b is processed into a taper shape. A step is provided at the connecting portion between the second cylinder portion 106b and the third cylinder portion 106c. An opening connected to the flow channel 131 and the flow channel 132 is provided on the lower side surface of the second cylinder portion 106b.
[0047]
A sleeve 170 provided in the casing hole 106 of the main body 105 includes an adjustment valve 110 inside. Warehouse In addition, it is formed in a substantially cylindrical shape having a diameter D2 having an opening below. An airtight space is formed by the sealing material 173 and the sealing material 174 between the sleeve 170 and the first cylinder portion 106 a and the second cylinder portion 106 b of the main body 105. These sealing materials 173 and 174 seal between the main body 105 and the sleeve 170.
[0048]
The sleeve 170 has a through hole 172 in the small diameter portion 171. The through hole 172 is provided on a surface that partitions the airtight space. The maximum load pressure PLS supplied to the PLS port 183 is guided to the inside of the sleeve 170 through the through hole 172.
[0049]
A communication groove 152 extends in the axial direction from the appropriate portion of the small diameter portion 153 communicating with the through hole 172 in the adjustment valve 110. The lateral hole 151 is provided so as to intersect with the communication groove 152. The hole 154 is provided sideways so as to intersect with the holes 156 that communicate with the holes 151 and 150 and the aperture 159. The cylindrical small diameter portion 153 of the adjustment valve 110 is provided at least in a range where the adjustment valve 110 always communicates with the through-hole 172 of the sleeve 170 even when the adjustment valve 110 moves up and down.
[0050]
The compensator 102 of the regulating valve 110 is constituted by a cylindrical piston having a diameter of D4, and a throttle 159 having a diameter of D3 is provided below the piston. By opening / closing the restrictor 159, the flow path 130 (input side flow path), the flow path 131, and the flow path 132 (output side flow path) communicate with each other. The opening area of the throttle 159 increases as the adjustment valve 110 rises.
[0051]
A notch 160 and a flow path 161 are provided on the side of the compensator 102. These communicate the flow path 132, the flow path 131, and the hole 154.
[0052]
In the compensator 102 in this embodiment, the diameter D4 part and the diameter D3 part have the same diameter, and a locking part 157 having a diameter larger than the diameter D3 is formed on the upper portion of the diaphragm 159 having a diameter D3. The locking portion 157 is an annular protrusion and is integrally provided on the upper portion of the diaphragm 159. As shown in the drawing, the locking portion 157 is processed into a taper shape whose diameter increases toward the upper side, and is designed to come into contact with the upper end corner of the third cylinder portion having a diameter D3 of the main body 105. .
[0053]
The maximum pressure PLS in the hydraulic control system 1 is supplied to the pressure chamber 164 of the sleeve 170 from the PLS port 183 or the flow paths 130, 131, and 132. In this figure, the pressure of the PLS port 183 is acting on the pressure chamber 164. Therefore, the compensator 102 has a force PLS × SD4 generated when the maximum load pressure PLS acts (where SD4 is the area of the upper surface of the diameter D4 of the regulating valve 110 where the maximum load pressure PLS acts). The spring 165 is biased downward by a force (PLS × SD4 + F) obtained by adding the elastic force F of the spring 165 determined according to the above.
[0054]
Further, the regulating valve 110 has a force P21 × SD3 (where P21 is the pressure in the flow path 130. SD3 is the pressure on the lower surface of the diameter D3 of the regulating valve 110 on which the pressure P21 acts) due to the hydraulic oil in the flow path 130. The area is biased upward.
[0055]
The side portion of the compensator 102 of the regulating valve 110 is completely between the flow path 130 and the flow paths 131 and 132 in a state where the locking portion 157 is in contact with the step portion of the second cylinder portion and the third cylinder portion. It is long enough to occlude. An upper end corner of the third cylinder portion of the main body 105 that is in close contact with the locking portion 157 is formed in a conical seal portion 107.
[0056]
When the locking portion 157 of the compensator 102 is in close contact with the seal portion 107 of the main body 105, the space between the flow path 130 and the flow paths 131 and 132 is closed. This functions as the check valve 159a, and the state where the throttle 159 is closed is the seal state of the check valve 159a.
[0057]
When the pressure in the flow path 130 is lower than the pressure in the flow path 132 and the flow path 131, the locking portion 157 blocks the flow path 130 from the flow path 131 and the flow path 132, and The hydraulic oil is prevented from flowing backward from the passage 132 to the passage 130. At this time, the conical seal portion 107 formed at the upper corner of the third cylinder portion functions as a valve seat for the check valve.
[0058]
The restrictor 159 has a constant differential pressure between the front and rear, that is, the difference between the pressure P21 of the hydraulic oil flowing in the flow path 130 (input side flow path) and the pressure P31 of the flow paths 131 and 132 (output side flow path). Work to be.
[0059]
In FIG. 2, since the neutral state is shown, the flow paths 131 and 132 are not in communication with the flow paths 133 and 134. The switching valve 155 (103 in FIG. 1) in this figure is in a state where it has moved to the right end in the figure when the maximum load pressure PLS of another series is supplied to the left chamber illustrated in the hole 154. On the other hand, the hydraulic oil in the flow path 132 is supplied to the room on the right side of the hole 154 illustrated through the notch 160 and the flow path 161. As a result, the switching valve 155 moves to the left and right in the figure according to the pressure magnitude relationship. As described above, the switching valve 155 operates independently of the throttle 159.
[0060]
The switching valve 155 is accommodated in the hole 154 so as to slide left and right in an airtight state. The hole 150 intersects with the hole 154 and is provided vertically so as to communicate with the pressure chamber 164. The hole 156 intersects with the hole 154 and is provided vertically so as to communicate with the flow path 130. Further, the left sides of the holes 151 and 154 communicate with each other through an annular groove provided on the outer periphery of the compensator 102.
[0061]
On the other hand, the upper portion of the sleeve 170 is provided with a bowl-shaped step 176 for attaching to the main body 105. The sleeve 170 accommodating the regulating valve 110 is inserted into the casing hole 106 provided in the main body 105, and the upper bowl-shaped step 176 is attached to the main body 105 by the cover member 175. Reference numeral 177 denotes a mounting bolt.
[0062]
As described above, the diameter D3 and the diameter D4 of the compensator 102 have the same diameter, and the large-diameter engaging portion 157 is formed between them, so that the compensator 102 is first built in the sleeve 170. The sleeve 170 is attached to the main body 105.
[0063]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the state of the regulating valve when the maximum load pressure of another series is high, and shows the state of the switching valve 155 when the maximum load pressure PLS is higher than the pressure P31 of the flow path 132. It is.
[0064]
In this case, the hole 156 provided on the throttle 159 is closed by the switching valve 155, and the hydraulic oil supplied via the PLS port 183 (the pressure of this hydraulic oil is the maximum load pressure PLS) It will be guided to the pressure chamber 164 through the hole 150.
[0065]
In this case, the adjustment valve 110 is actually raised so as to adjust the opening amount of the throttle 159 by an amount corresponding to the magnitude of the pressure P21 in the flow path 130. That is, the opening amount of the restrictor 159 is adjusted so that the pressure of the pressure chamber 164 balances the force of the oil acting on the adjustment valve 110 and the combined force of the springs 165. That is, as shown in the figure, the compensator 102 slides upward, the locking portion 157 rises from the seal portion 107 of the main body 105 by a predetermined amount, and hydraulic oil that has been throttled from the flow path 130 to the flow path 131 is supplied. Will be.
[0066]
As described above, pressure adjustment is performed according to the opening amount of the diaphragm 159.
[0067]
FIG. 4 is a cross-sectional view exaggerating the main part for explaining the mounting structure of the hydraulic control apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. As shown in the figure, the compensator 102 built in the sleeve 170 described above is provided in the sleeve 170 so as to be slidable in the direction (the vertical direction shown in the figure) to open and close the throttle 159 with the seal portion 107 of the main body 105. It has been. The sleeve 170 is inserted into the casing hole 106 provided in the main body 105, and the oil from the flow paths 131 and 132 and the first cylinder portion 106a is sealed by sealing members 173 and 174 provided at the upper and lower sides of the periphery. Is leaking to the cover member 175 side. Between the sleeve 170 and the casing hole 106, a clearance Sc that can be sealed with the sealing materials 173 and 174 is provided. This gap Sc indicates a smaller one of the diameter D1 part and the diameter D2 part, and is a range in which the sealing materials 173 and 174 can be deformed while maintaining the sealing performance.
[0068]
The sleeve 170 is attached in a state where predetermined gaps Sa and Sb are provided between the sleeve 170 and the cover member 175 attached to the main body 105. The gaps Sa and Sb are provided in the radial direction and the axial direction of the flange-shaped step portion 176 of the sleeve 170, the gap Sa is provided in the radial direction, and the gap Sb is provided in the axial direction. The radial gap Sa is in a range in which the sealing materials 173 and 174 provided between the sleeve 170 and the casing hole 106 can be deformed while maintaining sealing performance. The axial center of the sleeve 170 is movable within the range of the clearance Sa. The gap Sa has a dimension that can absorb the deviation of the axial center between the axial center of the compensator 102 and the axial center of the third cylinder portion 106c of the main body casing hole 106. The axial gap Sb is a dimension that does not hinder the axial movement of the sleeve 170.
[0069]
In a state where the sleeve 170 is attached to the main body 105 with the cover member 175, the compensator 102 moves up and down and adjusts the opening area between the oil passage 130 and the oil passages 131 and 132 to adjust the pressure of the hydraulic oil 159. Open and close. When the locking portion 157 and the seal portion 107 are in close contact with each other so as to close the throttle 159, the locking portion 157 functions as a check valve 159a.
[0070]
In this state functioning as a check valve, the locking portion 157 of the compensator 102 is pressed against the seal portion 107 of the main body 105 by the oil pressure in the pressure chamber 164 and the force of the spring 165.
[0071]
At this time, as described above, the sleeve 170 attached by the cover member 175 is within the gap Sa of the cover member 175 so that the locking portion 157 of the compensator 102 is stably in close contact with the seal portion 107 of the main body 105. The axis is moved and aligned.
[0072]
That is, the sleeve 170 incorporating the compensator 102 is configured to be movable in the lateral direction (moving direction of the shaft center) within a predetermined gap Sa at the attachment portion of the cover member 175. The sleeve 170 can be moved within the range, and the sleeve 170 is moved and the coaxiality is adjusted so that the locking portion 157 of the compensator 102 pressed by the pressure of the hydraulic oil is evenly pressed.
[0073]
When the sleeve 170 is aligned in this way, the movement of the upper end of the sleeve 170 in the axial direction (vertical direction) is restricted at a predetermined position by the cover member 175, so that the gap Sb is maintained on the lower side. The upward movement is suppressed.
[0074]
Therefore, even if an axial misalignment occurs due to a manufacturing error between the seat portion 107 provided in the main body 105 and the locking portion 157 formed in the lower portion of the compensator 102, the main body 105 and the compensator 102 are caused by hydraulic pressure. An unreasonable force due to contact does not act between the locking portions 157, and the functions as a check valve can be exerted stably and stably.
[0075]
At this time, the sleeve 170 Warehouse The axial movement (slide) of the compensator 102 is also performed smoothly.
[0076]
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating only the mounting structure of the hydraulic control device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of the mounting structure of the hydraulic control device viewed obliquely from above. It is a perspective view. In FIG. 5, the internal structure is omitted. This 2nd Embodiment is embodiment from which the cover member 175 in 1st Embodiment mentioned above differs. In addition, since the other structure is the same as 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0077]
As shown in the drawing, the cover member 178 in this embodiment is formed with a height hc higher than the protruding amount hs of the sleeve 170. Since other configurations are the same as those of the first embodiment described above, detailed description thereof is omitted.
[0078]
By providing such a cover member 178, it is possible to prevent an object from coming into contact with the sleeve 170 during conveyance, installation work on a machine, or piping work, so that the mounting position of the sleeve 170 is out of order. Can be prevented.
[0079]
In addition, according to the attachment structure of these hydraulic control apparatuses comprised in this way, since the flow of hydraulic fluid is stabilized, stability of a load sensing function can be improved.
[0080]
The above-described embodiment is an embodiment, and various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. The present invention is not limited to the above-described embodiment.
[0081]
【The invention's effect】
According to the hydraulic control apparatus of the present invention, the compensator is Warehouse Therefore, it is possible to provide a hydraulic control device capable of aligning and demonstrating a stable check valve sealing performance even if a deviation in axial center due to a manufacturing error or the like occurs. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic system diagram showing an example of a hydraulic control system to which a mounting structure of a hydraulic control device of the present invention is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a hydraulic control device employing the mounting structure according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing an operating state of a regulating valve in the hydraulic control device shown in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view exaggerating and illustrating essential portions for explaining the mounting structure of the hydraulic control device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a cross-sectional view exaggerating a main part for explaining a mounting structure of a hydraulic control device according to a second embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of the mounting structure of the hydraulic control device shown in FIG. 5 as viewed obliquely from above.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional hydraulic control device.
[Explanation of symbols]
1 ... Hydraulic control system
10 ... Pump
14 ... Switching valve
18 ... PLS line
100 ... Hydraulic control device
101 ... Spool valve
102 ... Compensator
103 ... switching valve
105 ... Body
106: Casing hole
107 ... seal part
110 ... Regulating valve
120 ... Pump port
130 ... flow path
131 ... flow path
132 ... Flow path
133 ... flow path
134 ... flow path
151 ... Horizontal hole
152 ... Communication groove
153 ... Small diameter part (regulating valve)
154 ... hole
155 ... Switching valve
156 ... hole
157 ... Locking part
159 ... Aperture
164 ... Pressure chamber
170 ... Sleeve
171 ... Small diameter part (sleeve)
172 ... hole
173, 174 ... Sealing material
175 ... Cover member
176 ... bowl-shaped step
177 ... Bolt
178 ... Cover member
183 ... PLS port
200 ... Hydraulic control device
300 ... Hydraulic control device
A1 ... Port
B1 ... Port
Sa, Sb ... Gap

Claims (3)

可変容量形ポンプで制御するアクチュエータの最高負荷圧力を検出し、当該検出した最高負荷圧力よりも所定値だけ高くなるように可変容量形ポンプの吐出圧力を制御するロードセンシング機能を備える油圧制御装置において、
前記可変容量形ポンプのポンプポートと連通する入側流路から前記アクチュエータに接続される出側流路へ流れる油の圧力を制御するために本体との間の開口量が変化する絞りを有するコンペンセータと、当該コンペンセータを絞りの方向にスライド可能なように内蔵するスリーブと、当該スリーブに形成した鍔状段部を本体に取付けるカバー部材とを設け、前記アクチュエータに接続される出側流路から前記ポンプポートへの流体の逆流を遮断する逆止弁を、前記入側流路と出側流路との間のコンペンセータに一体形成し、当該逆止弁の弁座を前記油圧制御装置の本体に設け、前記カバー部材によるスリーブの取付け時に、前記逆止弁で前記コンペンセータを本体に密接させて絞りを閉塞させる時に当該スリーブの軸心位置が径方向に移動可能な隙間を前記スリーブと前記カバー部材のスリーブ取付部及び本体との間に設けるとともに、前記スリーブの軸方向移動を所定範囲で規制して前記スリーブの鍔状段部と本体との間に隙間を保つように構成したことを特徴とする油圧制御装置の取付構造。
In a hydraulic control device having a load sensing function for detecting the maximum load pressure of an actuator controlled by a variable displacement pump and controlling the discharge pressure of the variable displacement pump so as to be higher than the detected maximum load pressure by a predetermined value ,
A compensator having a throttle that changes the amount of opening between the main body and the main body in order to control the pressure of oil flowing from the inlet-side passage communicating with the pump port of the variable displacement pump to the outlet-side passage connected to the actuator And a sleeve that houses the compensator so as to be slidable in the direction of the throttle, and a cover member that attaches a bowl-shaped step formed on the sleeve to the main body, and from the outlet flow path connected to the actuator, A check valve that blocks back flow of fluid to the pump port is formed integrally with a compensator between the inlet-side flow path and the outlet-side flow path, and the valve seat of the check valve is formed in the main body of the hydraulic control device. When the sleeve is mounted by the cover member, the axial position of the sleeve moves in the radial direction when the compensator is brought into close contact with the main body by the check valve to close the throttle. Provided with a capacity gap between the sleeve mounting portion and the main body of the cover member and the sleeve, a gap between the flange-like step portion and the main body of the to regulate the axial movement of the sleeve in a predetermined range sleeve A structure for mounting a hydraulic control device characterized by maintaining the pressure.
請求項に記載の油圧制御装置の取付構造において、
前記スリーブと本体との間の径方向に油をシールするシール材を設け、前記スリーブとカバー部材との間の径方向に当該シール材の変形可能な範囲の隙間を設けた油圧制御装置の取付構造。
In the mounting structure of the hydraulic control device according to claim 1 ,
Installation of a hydraulic control device provided with a sealing material that seals oil in a radial direction between the sleeve and the main body, and a gap in a deformable range of the sealing material in the radial direction between the sleeve and the cover member Construction.
請求項1に記載の油圧制御装置の取付構造において、
前記カバー部材の高さを、前記スリーブの本体からの突出量よりも高く形成した油圧制御装置の取付構造。
In the mounting structure of the hydraulic control device according to claim 1,
The mounting structure of the hydraulic control device, wherein the height of the cover member is higher than the protruding amount from the main body of the sleeve.
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