JP2008180332A

JP2008180332A - Hydraulic control device

Info

Publication number: JP2008180332A
Application number: JP2007015743A
Authority: JP
Inventors: Masao Onuki; 政夫大貫
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2027-01-26
Also published as: JP4994051B2

Abstract

【課題】使用状況や使用環境が変化しても制御特性が変化しない油圧制御装置を提供する。
【解決手段】流量制御機構ＦはサブスプールＳＳが中立位置にあるとき、第１制御部ａを開状態に維持し、第２制御部ｂを閉状態に維持する。パイロット通路６をパイロット圧力源に連通させると、第１圧力室２２にはパイロット流れに対してオリフィス２７の上流側の圧力が、第２圧力室２３にはオリフィス２７の下流側の圧力が作用し、この圧力差に応じて移動するサブスプールＳＳの位置によって、第２制御部ｂが第２連通路２０を連通または遮断する。パイロット通路６をタンクに連通させると、第１圧力室２２にはパイロット流れに対してオリフィス２７よりも下流側の圧力が、第２圧力室２３にはオリフィス２７よりも上流側の圧力が作用し、この圧力差に応じて移動するサブスプールＳＳの位置によって、第１制御部ａが第１連通路１９の連通開度を制御する。
【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic control device in which the control characteristics do not change even if the use situation and the use environment change.
A flow rate control mechanism F maintains a first control unit a in an open state and a second control unit b in a closed state when a sub spool SS is in a neutral position. When the pilot passage 6 communicates with the pilot pressure source, the pressure on the upstream side of the orifice 27 acts on the first pressure chamber 22 with respect to the pilot flow, and the pressure on the downstream side of the orifice 27 acts on the second pressure chamber 23. The second control unit b communicates or blocks the second communication path 20 depending on the position of the sub spool SS that moves according to the pressure difference. When the pilot passage 6 is communicated with the tank, a pressure downstream of the orifice 27 acts on the first pressure chamber 22 with respect to the pilot flow, and a pressure upstream of the orifice 27 acts on the second pressure chamber 23. The first control unit a controls the communication opening degree of the first communication passage 19 according to the position of the sub spool SS that moves according to the pressure difference.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、パイロット圧でスプールを切り換えることによってアクチュエータを作動する油圧制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic control device that operates an actuator by switching a spool with a pilot pressure.

従来、この種の油圧制御装置として特許文献１に示すものが知られている。この装置によれは、スプールの端部を臨ませるパイロット室に、ダンピングオリフィスと、このパイロット室への流通のみを許容するチェックバルブとをそれぞれ設けている。
そして、上記パイロット室にパイロット圧を導く際には、パイロット流体がチェックバルブを押し開いてパイロット室に導かれるとともに、当該パイロット流体がスプール端部に作用して、スプールを速やかに切り換えることができる。 Conventionally, what is shown in patent document 1 as this kind of hydraulic control apparatus is known. According to this apparatus, a damping orifice and a check valve that allows only the flow to the pilot chamber are provided in the pilot chamber that faces the end of the spool.
When the pilot pressure is guided to the pilot chamber, the pilot fluid pushes the check valve open and is guided to the pilot chamber, and the pilot fluid acts on the spool end portion and can quickly switch the spool. .

一方、上記のようにスプールが所定量切り換わった状態から、スプールを中立位置に復帰させる場合には、パイロット室をタンクに連通させて、パイロット室内の流体を排出する。
このとき、チェックバルブは閉じた状態を保つので、パイロット室からの戻り流体は、ダンピングオリフィスを介してのみタンクに排出される。したがって、スプールを中立位置に復帰させる場合には、ダンピングオリフィスによる減衰機能が発揮されて、スプールの復帰速度を減速することができる。
上記のように、スプールが中立位置に復帰する際に、その移動速度を減速するので、スプールが逆側に切り換わってしまったり、あるいは一気にスプールが切り換わってしまったりすることがなく、確実にスプールを中立位置に復帰させて安全性を高めることができる。
特開２００１−１９３８５０号公報 On the other hand, when the spool is returned to the neutral position after the spool has been switched by a predetermined amount as described above, the pilot chamber is communicated with the tank and the fluid in the pilot chamber is discharged.
At this time, since the check valve is kept closed, the return fluid from the pilot chamber is discharged to the tank only through the damping orifice. Therefore, when the spool is returned to the neutral position, the damping function by the damping orifice is exhibited, and the return speed of the spool can be reduced.
As mentioned above, when the spool returns to the neutral position, the moving speed is reduced, so the spool does not switch to the opposite side or the spool does not switch at once. The spool can be returned to the neutral position to increase safety.
JP 2001-193850 A

上記のような油圧制御装置においては、使用状況や使用環境によって、バルブボディの温度が大きく変化することがある。このように、バルブボディの温度が大きく変化すると、バルブボディに一体に形成され、あるいはバルブボディに隣接して形成されるパイロット室内も、当然バルブボディの温度変化の影響を受ける。
そして、パイロット室内の温度が変化すると、当然パイロット室内の流体温度も変化する。パイロット室内の流体温度が変化すると、流体の粘性が変化するため、戻り流体がダンピングオリフィスを通過する速度が変化してしまい、スプールが中立位置に復帰する速度が変化してしまう。 In the hydraulic control apparatus as described above, the temperature of the valve body may change greatly depending on the usage situation and usage environment. Thus, when the temperature of the valve body changes greatly, the pilot chamber formed integrally with the valve body or adjacent to the valve body is naturally affected by the temperature change of the valve body.
When the temperature in the pilot chamber changes, naturally the fluid temperature in the pilot chamber also changes. When the fluid temperature in the pilot chamber changes, the viscosity of the fluid changes, so the speed at which the return fluid passes through the damping orifice changes, and the speed at which the spool returns to the neutral position changes.

つまり、パイロット室内が高温になると、戻り流体の温度が上昇して粘性が低くなり、戻り流体がダンピングオリフィスを速やかに通過することができる。これに対して、パイロット室内が低温の場合には、戻り流体の温度が低下して粘性が高くなり、戻り流体がダンピングオリフィスを速やかに通過できなくなってしまう。
このように、パイロット室内の流体の温度が変化すると、スプールが中立位置に復帰する復帰速度に差が生じてしまい、制御特性が変化するおそれがあるという問題があった。 That is, when the temperature in the pilot chamber becomes high, the temperature of the return fluid rises and the viscosity becomes low, and the return fluid can quickly pass through the damping orifice. On the other hand, when the temperature in the pilot chamber is low, the temperature of the return fluid decreases and the viscosity increases, and the return fluid cannot quickly pass through the damping orifice.
As described above, when the temperature of the fluid in the pilot chamber changes, there is a problem that a difference occurs in the return speed at which the spool returns to the neutral position, and the control characteristics may change.

この発明の目的は、使用状況や使用環境が変化しても制御特性が変化しない油圧制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a hydraulic control device in which the control characteristics do not change even when the use situation or use environment changes.

この発明は、ポンプ通路、タンク通路およびアクチュエータ通路を形成したバルブボディと、このバルブボディに摺動自在に組みこんだメインスプールと、このメインスプールの一端を臨ませるパイロット室と、このパイロット室にパイロット圧力源またはタンクを選択的に連通させるパイロット通路とを備え、上記パイロット通路をパイロット圧力源に連通させたとき、上記パイロット室にパイロット圧が導かれるとともに、当該パイロット圧によって上記メインスプールが摺動して、上記アクチュエータ通路をポンプ通路あるいはタンク通路に連通する油圧制御装置を前提とする。 The present invention includes a valve body having a pump passage, a tank passage, and an actuator passage, a main spool that is slidably incorporated in the valve body, a pilot chamber that faces one end of the main spool, and a pilot chamber. A pilot passage for selectively communicating a pilot pressure source or a tank. When the pilot passage communicates with the pilot pressure source, the pilot pressure is guided to the pilot chamber, and the main spool is slid by the pilot pressure. It is premised on a hydraulic control device that moves and communicates the actuator passage with a pump passage or a tank passage.

上記の構成を前提として、第１の発明は、上記パイロット室とパイロット通路との連通過程には流量制御機構を設け、この流量制御機構は、上記パイロット室に接続するとともに互いにパラレルにした第１連通路および第２連通路と、両端にスプリングの弾性力を作用させるとともに、一端を第１圧力室に臨ませ、他端を第２圧力室に臨ませたサブスプールと、このサブスプールに形成するとともに上記パイロット通路と第１連通路とを連通するオリフィスと、上記サブスプールの位置に応じて上記パイロット通路とオリフィスとの連通開度を制御する第１制御部と、サブスプールの位置に応じて上記パイロット通路と第２連通路との連通開度を制御する第２制御部とを備え、上記サブスプールが中立位置にあるとき、第１制御部は開状態を維持するとともに、第２制御部は閉状態を維持してなり、上記パイロット通路をパイロット圧力源に連通させたとき、パイロット圧が上記オリフィスおよび第１連通路を介してパイロット室に導かれる一方、上記第１圧力室には、パイロット圧力源からパイロット室への流れに対して上記オリフィスよりも上流側の圧力が作用するとともに、上記第２圧力室には、上記流れに対して上記オリフィスよりも下流側の圧力が作用し、これら両圧力室の圧力差に応じて上記サブスプールが移動して、上記第２制御部がパイロット通路と第２連通路とを連通したり遮断したりし、かつ、上記パイロット通路をタンクに連通させたとき、パイロット室内のパイロット流体が上記第１連通路およびオリフィスを介してパイロット通路に導かれる一方、上記第１圧力室には、パイロット室からタンクへの流れに対して上記オリフィスよりも下流側の圧力が作用するとともに、上記第２圧力室には、上記流れに対して上記オリフィスよりも上流側の圧力が作用し、これら両圧力室の圧力差に応じて上記サブスプールが移動して、上記第１制御部がパイロット通路と第１連通路との連通開度を制御する点に特徴を有する。 Based on the above configuration, the first invention provides a flow rate control mechanism in the communication process between the pilot chamber and the pilot passage, and the flow rate control mechanism is connected to the pilot chamber and is parallel to each other. A sub-spool having an elastic force of a spring acting on both ends of the communication path and the second communication path, one end facing the first pressure chamber, and the other end facing the second pressure chamber, and a sub-spool formed And an orifice communicating the pilot passage and the first communication passage, a first control unit controlling the opening degree of the pilot passage and the orifice according to the position of the sub spool, and a position corresponding to the position of the sub spool. And a second control unit that controls the opening degree of communication between the pilot passage and the second communication passage. When the sub spool is in the neutral position, the first control unit is in an open state. The second control unit is maintained in a closed state, and when the pilot passage is communicated with a pilot pressure source, the pilot pressure is guided to the pilot chamber via the orifice and the first communication passage, A pressure upstream of the orifice acts on the flow from the pilot pressure source to the pilot chamber on the first pressure chamber, and the flow on the second pressure chamber is greater than the orifice on the flow. The pressure on the downstream side acts, the sub spool moves according to the pressure difference between the two pressure chambers, and the second control unit communicates and blocks the pilot passage and the second communication passage, and When the pilot passage communicates with the tank, the pilot fluid in the pilot chamber is guided to the pilot passage through the first communication passage and the orifice, A pressure downstream of the orifice acts on the flow from the pilot chamber to the tank in the pressure chamber, and a pressure upstream of the orifice in the second pressure chamber acts on the flow. And the sub spool moves according to the pressure difference between the two pressure chambers, and the first control unit controls the communication opening degree between the pilot passage and the first communication passage.

第２の発明は、上記第１制御部は、サブスプールが中立位置にあるとき最大開口を維持してなり、上記第１圧力室の圧力が第２圧力室の圧力よりも高くなったとき、上記サブスプールは、第１制御部を最大開口に維持しながら、第２制御部の連通開度を徐々に大きくする一方、上記第１圧力室の圧力が第２圧力室の圧力よりも低くなったとき、上記サブスプールは、第２制御部を閉状態に維持しながら、第１制御部の連通開度を小さくする点に特徴を有する。 According to a second aspect of the invention, the first control unit maintains a maximum opening when the sub spool is in a neutral position, and when the pressure of the first pressure chamber becomes higher than the pressure of the second pressure chamber, The sub-spool gradually increases the communication opening degree of the second control unit while maintaining the first control unit at the maximum opening, while the pressure in the first pressure chamber becomes lower than the pressure in the second pressure chamber. In this case, the sub-spool is characterized in that the communication opening degree of the first control unit is reduced while maintaining the second control unit in the closed state.

第１，２の発明によれば、パイロット室からパイロット流体を排出する際に、オリフィス前後の差圧に応じてサブスプールが移動するとともに、このサブスプールの移動に伴って、パイロット通路とパイロット室との連通開度を制御する。
したがって、例えば、流体の粘性に変化が生じても、この粘性変化に応じて変化する圧力に基づいて連通開度が制御されるので、パイロット室からの戻り流量を一定に保つことができ、メインスプールの所定方向への切り換え速度をほぼ一定にすることができる。
つまり、使用状況や使用環境によって、流体温度が変化したとしても、当該流体温度の変化によって生じる制御特性の変化を低減することができる。 According to the first and second inventions, when the pilot fluid is discharged from the pilot chamber, the sub spool moves according to the differential pressure across the orifice, and the pilot passage and the pilot chamber are moved along with the movement of the sub spool. Controls the opening of communication.
Therefore, for example, even if the viscosity of the fluid changes, the communication opening degree is controlled based on the pressure that changes in accordance with the viscosity change, so that the return flow rate from the pilot chamber can be kept constant, The switching speed of the spool in the predetermined direction can be made substantially constant.
That is, even if the fluid temperature changes depending on the use situation or the use environment, it is possible to reduce the change in control characteristics caused by the change in the fluid temperature.

図１，２を用いて、この発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態の油圧制御装置は、例えばパワーショベルのアーム用あるいはブーム用のシリンダに用いられる。
図１に示すように、バルブボディ１にはメインスプール２を摺動自在に組み込むとともに、上記バルブボディ１の両端面にキャップ３，４を固定している。このキャップ３，４にはパイロット室５，６を設けるとともに、このパイロット室５，６に、上記メインスプール２の両端部が臨むようにしている。そして、上記キャップ３，４にはセンタリングスプリングＳをそれぞれ設けるとともに、このセンタリングスプリングＳを上記メインスプール２の両端部に作用させて、メインスプール２を中立位置に保つようにしている。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The hydraulic control device according to this embodiment is used, for example, for a power shovel arm or boom cylinder.
As shown in FIG. 1, a main spool 2 is slidably incorporated in the valve body 1, and caps 3 and 4 are fixed to both end faces of the valve body 1. The caps 3 and 4 are provided with pilot chambers 5 and 6, and both end portions of the main spool 2 face the pilot chambers 5 and 6. The caps 3 and 4 are provided with centering springs S, respectively, and the centering springs S are applied to both ends of the main spool 2 to keep the main spool 2 in a neutral position.

また、上記バルブボディ１には、ポンプ通路７、タンク通路８、および一対のアクチュエータ通路９，１０を形成している。
そして、上記アクチュエータ通路９，１０には、ブーム用シリンダ１１からなるアクチュエータを接続するが、アクチュエータ通路９はブーム用シリンダ１１のピストン側室１１ａに接続し、アクチュエータ通路１０はブーム用シリンダ１１のロッド側室１１ｂに接続している。
なお、図中符号１２はポンプ通路７とポンプとを連通するタンデム通路、符号１３は上記タンデム通路１２とは別の経路でポンプ通路７とポンプとを連通するパラレル通路、符号１４，１５はチェック弁であり、タンデム通路１２またはパラレル通路１３からポンプ通路７への流通のみを許容するものである。 The valve body 1 is formed with a pump passage 7, a tank passage 8, and a pair of actuator passages 9 and 10.
An actuator comprising a boom cylinder 11 is connected to the actuator passages 9, 10. The actuator passage 9 is connected to a piston side chamber 11 a of the boom cylinder 11, and the actuator passage 10 is a rod side chamber of the boom cylinder 11. 11b.
In the figure, reference numeral 12 denotes a tandem passage that communicates the pump passage 7 and the pump, reference numeral 13 denotes a parallel passage that communicates the pump passage 7 and the pump on a different path from the tandem passage 12, and reference numerals 14 and 15 denote checks. It is a valve and permits only the flow from the tandem passage 12 or the parallel passage 13 to the pump passage 7.

そして、上記メインスプール２を図中左側方向に摺動させると、メインスプール２に形成した切り欠きあるいはノッチを介して、ポンプ通路７とアクチュエータ通路９とが連通するとともに、タンク通路８とアクチュエータ通路１０とが連通するようにしている。逆に上記メインスプール２を図中右側方向に摺動させると、メインスプール２に形成した切り欠きあるいはノッチを介して、ポンプ通路７とアクチュエータ通路１０とが連通するとともに、タンク通路８とアクチュエータ通路９とが連通する。 When the main spool 2 is slid in the left direction in the figure, the pump passage 7 and the actuator passage 9 communicate with each other through a notch or notch formed in the main spool 2, and the tank passage 8 and the actuator passage. 10 to communicate. On the contrary, when the main spool 2 is slid in the right direction in the figure, the pump passage 7 and the actuator passage 10 communicate with each other through a notch or notch formed in the main spool 2, and the tank passage 8 and the actuator passage. 9 communicates.

したがって、メインスプール２を図中左側方向に摺動させれば、ポンプからタンデム通路１２またはパラレル通路１３を介して導かれる作動油が、チェック弁１４，１５を開弁してポンプ通路７に導かれるとともに、ポンプ通路７からアクチュエータ通路９を介してブーム用シリンダ１１のピストン側室１１ａに導かれる。このとき、ロッド側室１１ｂは、アクチュエータ通路１０を介してタンク通路８に戻されるので、ブーム用シリンダ１１を伸長させることができる。
一方、メインスプール２を図中右側方向に摺動させれば、タンデム通路１２またはパラレル通路１３を介して導かれる作動油が、チェック弁１４，１５を開弁してポンプ通路７に導かれるとともに、ポンプ通路７からアクチュエータ通路１０を介してブーム用シリンダ１１のロッド側室１１ｂに導かれる。このとき、ピストン側室１１ａは、アクチュエータ通路９を介してタンク通路８に戻されるので、ブーム用シリンダ１１を収縮させることができる。 Therefore, if the main spool 2 is slid in the left direction in the figure, the hydraulic oil guided from the pump through the tandem passage 12 or the parallel passage 13 opens the check valves 14 and 15 and leads to the pump passage 7. At the same time, it is led from the pump passage 7 through the actuator passage 9 to the piston side chamber 11 a of the boom cylinder 11. At this time, the rod side chamber 11b is returned to the tank passage 8 via the actuator passage 10, so that the boom cylinder 11 can be extended.
On the other hand, if the main spool 2 is slid in the right direction in the figure, the hydraulic oil guided through the tandem passage 12 or the parallel passage 13 opens the check valves 14 and 15 and is guided to the pump passage 7. The pump passage 7 is led to the rod side chamber 11b of the boom cylinder 11 through the actuator passage 10. At this time, the piston-side chamber 11a is returned to the tank passage 8 via the actuator passage 9, so that the boom cylinder 11 can be contracted.

そして、上記メインスプール２を切り換えるのが、パイロット室５，６に導かれるパイロット圧であるが、このパイロット圧は次のようにして導かれる。
すなわち、上記キャップ３，４には、パイロット室５，６に連通するパイロットポート１６，１７を形成するとともに、これらパイロットポート１６，１７を、図示しないパイロット圧力源に接続する。そして、オペレータが図示しない操作レバーを操作したとき、パイロット室５，６のいずれか一方を上記パイロット圧力源に連通させるとともに、いずれか他方をタンクに連通させる。
したがって、パイロット室５，６のいずれか一方には、パイロット圧力源からパイロット圧が導かれるとともに、パイロット室５，６のいずれか他方からは、パイロット室内のパイロット流体がタンクに戻されることとなる。 The main spool 2 is switched by the pilot pressure guided to the pilot chambers 5 and 6. This pilot pressure is guided as follows.
That is, pilot ports 16 and 17 communicating with the pilot chambers 5 and 6 are formed in the caps 3 and 4, and these pilot ports 16 and 17 are connected to a pilot pressure source (not shown). When the operator operates an operation lever (not shown), one of the pilot chambers 5 and 6 is communicated with the pilot pressure source, and the other is communicated with the tank.
Therefore, pilot pressure is guided from one pilot pressure source to either one of the pilot chambers 5 and 6, and pilot fluid in the pilot chamber is returned to the tank from either one of the pilot chambers 5 and 6. .

ただし、パイロット圧力源とパイロット室６との連通過程には、流量制御機構Ｆを設けており、この流量制御機構Ｆを介してパイロット室６にパイロット圧が導かれたり、あるいはパイロット室６からタンクにパイロット流体が戻されたりするが、その具体的な構成は次の通りである。
すなわち、図２に示すように、キャップ４には組み込み孔１８を形成している。この組み込み孔１８には、第１連通路１９および第２連通路２０を所定の間隔を保って開口させるとともに、これら両連通路１９，２０をパイロット室６に対して互いにパラレルに接続している。したがって、組み込み孔１８とパイロット室６とが、両連通路１９，２０を介して連通するようにしている。また、上記組み込み孔１８であって、第１連通路１９の開口部と第２連通路２０の開口部との間には、他の部分よりも大径になる環状の凹部１８ａを形成している。
なお、上記凹部１８ａにはパイロット通路２１を開口させているが、このパイロット通路２１は、パイロットポート１７を介してパイロット圧力源とタンクとに選択的に連通する。 However, a flow rate control mechanism F is provided in the communication process between the pilot pressure source and the pilot chamber 6, and the pilot pressure is guided to the pilot chamber 6 through the flow rate control mechanism F, or the pilot chamber 6 is connected to the tank. The pilot fluid is returned to the tank, and the specific configuration thereof is as follows.
That is, as shown in FIG. 2, the cap 4 is formed with a built-in hole 18. A first communication path 19 and a second communication path 20 are opened at a predetermined distance in the built-in hole 18, and both the communication paths 19 and 20 are connected in parallel to the pilot chamber 6. . Therefore, the built-in hole 18 and the pilot chamber 6 are communicated with each other via both communication passages 19 and 20. In addition, an annular recess 18a having a larger diameter than the other part is formed between the opening of the first communication path 19 and the opening of the second communication path 20 in the assembly hole 18. Yes.
A pilot passage 21 is opened in the recess 18a, and the pilot passage 21 selectively communicates with the pilot pressure source and the tank via the pilot port 17.

そして、上記の構成からなる組み込み孔１８には、次の構成からなるサブスプールＳＳを組み込んでいる。
すなわち、このサブスプールＳＳは、組み込み孔１８に組み込んだとき、その軸方向に摺動可能な寸法関係を維持している。具体的には、組み込み孔１８にサブスプールＳＳを組み込んだとき、サブスプールＳＳの両端に第１圧力室２２および第２圧力室２３が形成されるようにしている。言い換えれば、サブスプールＳＳによって第１圧力室２２および第２圧力室２３を区画形成するとともに、当該サブスプールＳＳの一端を第１圧力室２２に臨ませ、サブスプールＳＳの他端を第２圧力室２３に臨ませている。 And the sub spool SS which consists of the following structure is incorporated in the incorporation hole 18 which consists of said structure.
That is, the sub-spool SS maintains a slidable dimensional relationship in the axial direction when the sub-spool SS is assembled in the assembly hole 18. Specifically, the first pressure chamber 22 and the second pressure chamber 23 are formed at both ends of the sub-spool SS when the sub-spool SS is installed in the installation hole 18. In other words, the first pressure chamber 22 and the second pressure chamber 23 are defined by the sub spool SS, one end of the sub spool SS faces the first pressure chamber 22, and the other end of the sub spool SS is set to the second pressure. It faces the room 23.

そして、これら両圧力室２２，２３には、それぞれスプリングｓ，ｓを設けるとともに、このスプリングｓ，ｓの弾性力を上記サブスプールＳＳの端部に作用させて、当該サブスプールＳＳが図示の中立位置を保つようにしている。
また、上記サブスプールＳＳには、その中立位置において、上記凹部１８ａに対向する環状の溝部２４を形成するとともに、この溝部２４から僅かに第１連通路１９側であって、上記凹部１８ａに対向する範囲内に第１通孔２５を開口させている。そして、サブスプールＳＳの内部には流路２６を形成するとともに、この流路２６の一方の側を上記第１通孔２５に連通させ、他方の側を上記第１圧力室２２に開口させている。したがって、サブスプールＳＳが中立位置にあるとき、第１圧力室２２とパイロット通路２１とが、第１通孔２５および流路２６を介して連通することとなる。 The pressure chambers 22 and 23 are provided with springs s and s, respectively, and the elastic force of the springs s and s is applied to the end of the sub-spool SS so that the sub-spool SS is illustrated as neutral. I try to keep the position.
In addition, the sub-spool SS is formed with an annular groove 24 facing the recess 18a in the neutral position, and is slightly on the first communication path 19 side from the groove 24 and faces the recess 18a. The first through hole 25 is opened within the range to be performed. A flow path 26 is formed inside the sub-spool SS, and one side of the flow path 26 is communicated with the first through hole 25 and the other side is opened to the first pressure chamber 22. Yes. Therefore, when the sub spool SS is in the neutral position, the first pressure chamber 22 and the pilot passage 21 are communicated with each other via the first through hole 25 and the flow path 26.

さらに、サブスプールＳＳには、上記第１連通路１９に流路２６を連通させるオリフィス２７を形成するとともに、上記第２連通路２０と第２圧力室２３とを連通する第２通孔２８を形成している。
したがって、第２圧力室２３は、第２連通路２０および第２通孔２８を介してパイロット室６に連通するとともに、第１圧力室２２は、第１連通路１９、オリフィス２７および流路２６を介してパイロット室６に連通することとなる。
このように、サブスプールＳＳが中立位置にあるとき、両圧力室２２，２３にはパイロット室６の圧力すなわち同圧が作用することとなる。
そして、上記サブスプールＳＳ、両圧力室２２，２３、および両連通路１９，２０によって、上記流量制御機構Ｆを構成している。 Further, the sub-spool SS has an orifice 27 that allows the flow path 26 to communicate with the first communication path 19, and a second through hole 28 that communicates the second communication path 20 and the second pressure chamber 23. Forming.
Therefore, the second pressure chamber 23 communicates with the pilot chamber 6 via the second communication path 20 and the second through hole 28, and the first pressure chamber 22 includes the first communication path 19, the orifice 27, and the flow path 26. It will be connected to the pilot room 6 via.
Thus, when the sub spool SS is in the neutral position, the pressure in the pilot chamber 6, that is, the same pressure acts on both the pressure chambers 22 and 23.
The sub-spool SS, the pressure chambers 22 and 23, and the communication passages 19 and 20 constitute the flow rate control mechanism F.

また、上記第１通孔２５によって、この発明の第１制御部ａを構成するとともに、上記溝部２４と、この溝部２４に連続するランド部２９とによって、この発明の第２制御部ｂを構成している。
上記第１制御部ａ（第１通孔２５）は、パイロット通路２１とオリフィス２７との連通開度を制御し、第２制御部ｂは、パイロット通路２１と第２連通路２０との連通開度を制御する部分である。そして、サブスプールＳＳが中立位置にあるとき、第１制御部ａは最大開口を維持する一方、第２制御部ｂは閉状態を維持している。
したがって、サブスプールＳＳの中立位置においては、パイロット室６は、第１連通路１９→オリフィス２７→流路２６→第１通孔２５を介してパイロット通路２１に連通し、第２連通路２０とパイロット通路２１とは遮断状態に保たれることとなる。 The first through hole 25 constitutes the first control portion a of the present invention, and the groove portion 24 and the land portion 29 continuous to the groove portion 24 constitute the second control portion b of the present invention. is doing.
The first control unit a (first through hole 25) controls the opening degree of communication between the pilot passage 21 and the orifice 27, and the second control unit b opens communication between the pilot passage 21 and the second communication passage 20. This is the part that controls the degree. When the sub spool SS is in the neutral position, the first control unit a maintains the maximum opening, while the second control unit b maintains the closed state.
Therefore, in the neutral position of the sub spool SS, the pilot chamber 6 communicates with the pilot passage 21 via the first communication passage 19 → the orifice 27 → the flow passage 26 → the first through hole 25, and the second communication passage 20. The pilot passage 21 is kept in a cut-off state.

次に上記第１実施形態における油圧制御装置の作用について説明する。
ブーム用シリンダ１１を伸長させる場合には、パイロット室６をパイロット圧力源に、パイロット室５をタンクに連通させるように、図示しない操作レバーを操作する。パイロット圧力源から供給されるパイロット圧は、パイロット通路２１を介して組み込み孔１８の凹部１８ａに導かれる。
上記凹部１８ａに導かれたパイロット圧は、最大開口を維持する第１制御部ａ（第１通孔２５）→流路２６→オリフィス２７→第１連通路１９を介してパイロット室６に導かれる。ただし、このとき、第２制御部ｂは閉状態に維持されているため、サブスプールＳＳのランド部２９によって、第２連通路２０と凹部１８ａとは遮断されている。 Next, the operation of the hydraulic control device in the first embodiment will be described.
When the boom cylinder 11 is extended, an operation lever (not shown) is operated so that the pilot chamber 6 communicates with the pilot pressure source and the pilot chamber 5 communicates with the tank. The pilot pressure supplied from the pilot pressure source is guided to the recess 18 a of the built-in hole 18 through the pilot passage 21.
The pilot pressure guided to the recess 18a is guided to the pilot chamber 6 via the first control part a (first through hole 25) that maintains the maximum opening → the flow path 26 → the orifice 27 → the first communication path 19. . However, since the 2nd control part b is maintained in the closed state at this time, the 2nd communicating path 20 and the recessed part 18a are interrupted | blocked by the land part 29 of sub spool SS.

そして、パイロット圧力源から凹部１８ａに導かれるパイロット圧は、パイロット室６に導かれると同時に、第１圧力室２２にも導かれる。言い換えれば、第１圧力室２２には、パイロット圧力源からパイロット室６への流れに対してオリフィス２７の上流側の圧力が作用している。
一方、第２圧力室２３には、第２連通路２０を介してパイロット室６の圧力が作用している。つまり、第２圧力室２３には、パイロット圧力源からパイロット室６への流れに対してオリフィス２７の下流側の圧力が作用している。
したがって、パイロット圧力源からパイロット室６にパイロット圧を導くと、両圧力室２２，２３において差圧が生じる。つまり、パイロット圧が第１圧力室２２に導かれることによって、第１圧力室２２の圧力が第２圧力室２３の圧力よりも高くなる。
このように、第１圧力室２２の圧力が第２圧力室２３の圧力よりも高くなると、この差圧に応じて、サブスプールＳＳが図中左側方向に摺動する。 The pilot pressure guided from the pilot pressure source to the recess 18 a is guided to the pilot chamber 6 and simultaneously to the first pressure chamber 22. In other words, the pressure on the upstream side of the orifice 27 acts on the first pressure chamber 22 with respect to the flow from the pilot pressure source to the pilot chamber 6.
On the other hand, the pressure of the pilot chamber 6 acts on the second pressure chamber 23 via the second communication passage 20. That is, the pressure on the downstream side of the orifice 27 acts on the second pressure chamber 23 with respect to the flow from the pilot pressure source to the pilot chamber 6.
Therefore, when the pilot pressure is introduced from the pilot pressure source to the pilot chamber 6, a differential pressure is generated in both the pressure chambers 22 and 23. That is, the pilot pressure is guided to the first pressure chamber 22, so that the pressure in the first pressure chamber 22 becomes higher than the pressure in the second pressure chamber 23.
Thus, when the pressure in the first pressure chamber 22 becomes higher than the pressure in the second pressure chamber 23, the sub-spool SS slides in the left direction in the figure in accordance with this differential pressure.

サブスプールＳＳが図中左側方向に摺動すると、当該サブスプールＳＳの第２制御部ｂによって、第２連通路２０と凹部１８ａとが連通する。第２制御部ｂは、サブスプールＳＳの移動に伴って徐々に連通開度を大きくする一方で、第１制御部ａは常時最大開口を維持しているので、パイロット圧力源から導かれるパイロット圧は、第１連通路１９および第２連通路２０を介してパイロット室６に導かれることとなる。
上記したように、サブスプールＳＳが、パイロット圧力源から導かれるパイロット圧に応じて第２連通路２０を連通させるので、パイロット圧を速やかにパイロット室６に導くことができる。そして、パイロット室６にパイロット圧が導かれるとともに、パイロット室５内のパイロット流体はタンクに戻されるので、メインスプール２は速やかに図中左側方向に切り換わる。
メインスプール２が図中左側方向に切り換わると、ポンプ通路７とアクチュエータ通路９とが連通するとともに、アクチュエータ通路１０とタンク通路８とが連通するので、ブーム用シリンダ１１を伸長させることができる。 When the sub spool SS slides in the left direction in the figure, the second communication path 20 and the recess 18a communicate with each other by the second control portion b of the sub spool SS. While the second control unit b gradually increases the communication opening as the sub spool SS moves, the first control unit a always maintains the maximum opening, so the pilot pressure derived from the pilot pressure source Is guided to the pilot chamber 6 through the first communication path 19 and the second communication path 20.
As described above, since the sub-spool SS communicates the second communication passage 20 in accordance with the pilot pressure guided from the pilot pressure source, the pilot pressure can be quickly guided to the pilot chamber 6. The pilot pressure is guided to the pilot chamber 6 and the pilot fluid in the pilot chamber 5 is returned to the tank, so that the main spool 2 is quickly switched to the left side in the figure.
When the main spool 2 is switched in the left direction in the figure, the pump passage 7 and the actuator passage 9 communicate with each other, and the actuator passage 10 and the tank passage 8 communicate with each other, so that the boom cylinder 11 can be extended.

一方、ブーム用シリンダ１１が上記のようにして伸張した状態から、もとの収縮状態に戻す場合には、パイロット室５をパイロット圧力源に、パイロット室６をタンクに連通させるように、図示しない操作レバーを操作する。すると、パイロット圧力源から供給されるパイロット圧が、パイロット室５においてメインスプール２の端部に作用して、メインスプール２が図中右側方向に切り換わる。
メインスプール２が図中右側方向に切り換わると、パイロット室６内にメインスプール２が進入するので、パイロット室６内の流体が、オリフィス２７→流路２６→第１制御部ａ（第１通孔２５）→凹部１８ａ→パイロット通路２１を介してタンクに戻される。 On the other hand, when the boom cylinder 11 is returned from the expanded state to the original contracted state, the pilot chamber 5 is connected to the pilot pressure source and the pilot chamber 6 is connected to the tank (not shown). Operate the control lever. Then, the pilot pressure supplied from the pilot pressure source acts on the end portion of the main spool 2 in the pilot chamber 5, and the main spool 2 is switched to the right side in the drawing.
When the main spool 2 is switched in the right direction in the figure, the main spool 2 enters the pilot chamber 6, so that the fluid in the pilot chamber 6 flows from the orifice 27 → the flow path 26 → the first control unit a (the first control section a). Hole 25) → recessed portion 18a → returned to the tank via the pilot passage 21.

このとき、パイロット室６内の圧力は、第２連通路２０→第２通孔２８を介して第２圧力室２３に導かれるとともに、第１連通路１９→オリフィス２７→流路２６を介して第１圧力室２２に導かれる。つまり、パイロット室６からタンクへの流れに対してオリフィス２７よりも上流側の圧力が第２圧力室２３に作用するとともに、オリフィス２７よりも下流側の圧力が第１圧力室２２に作用する。
そして、パイロット流体が第１制御部ａを介してタンクに導かれると、このパイロット流体の流れによって、第１圧力室２２の圧力が第２圧力室２３の圧力よりも低くなる。そして、両圧力室２２，２３に差圧が生じるとともに、この差圧に応じて、サブスプールＳＳが図中右側方向に摺動する。 At this time, the pressure in the pilot chamber 6 is guided to the second pressure chamber 23 via the second communication path 20 → the second through hole 28, and via the first communication path 19 → the orifice 27 → the flow path 26. Guided to the first pressure chamber 22. That is, the pressure upstream of the orifice 27 acts on the second pressure chamber 23 with respect to the flow from the pilot chamber 6 to the tank, and the pressure downstream of the orifice 27 acts on the first pressure chamber 22.
When the pilot fluid is guided to the tank via the first control unit a, the pressure of the first pressure chamber 22 becomes lower than the pressure of the second pressure chamber 23 due to the flow of the pilot fluid. Then, a differential pressure is generated in both pressure chambers 22 and 23, and the sub spool SS slides in the right direction in the figure in accordance with the differential pressure.

サブスプールＳＳが図中右側方向に摺動すると、第１制御部ａ（第１通孔２５と凹部１８ａ）との連通開度が小さくなる。そして、第１制御部ａの連通開度が小さくなると、第１圧力室２２と第２圧力室２３との差圧が徐々に小さくなり、サブスプールＳＳが停止する。
このように、パイロット室６からパイロット通路２１を介してタンクに導かれるパイロット流体の流量が多くなると、これに応じて第１圧力室２２の圧力が低くなり、この第１圧力室２２の圧力低下に伴って、第１制御部ａの開度が絞られる。第１制御部ａの開度が絞られると、パイロット流体の戻り流量が減少するとともに、このパイロット流体の流れの減少に応じて、第１圧力室２２の圧力が上昇する。
したがって、パイロット室６内の圧力が変化して、パイロット流体の戻り流れが変化すると、この戻り流れに応じてパイロット室６とパイロット通路２１との連通開度が変化するので、パイロット室６内の圧力変化に関わらず、パイロット流体の戻り流量をほぼ一定に制御することができる。 When the sub spool SS slides in the right direction in the figure, the communication opening degree of the first control part a (the first through hole 25 and the recessed part 18a) becomes small. And when the communication opening degree of the 1st control part a becomes small, the differential pressure | voltage between the 1st pressure chamber 22 and the 2nd pressure chamber 23 will become small gradually, and the sub spool SS will stop.
As described above, when the flow rate of the pilot fluid led from the pilot chamber 6 to the tank via the pilot passage 21 increases, the pressure in the first pressure chamber 22 decreases accordingly, and the pressure in the first pressure chamber 22 decreases. Accordingly, the opening degree of the first control unit a is reduced. When the opening degree of the first control unit a is reduced, the return flow rate of the pilot fluid decreases, and the pressure in the first pressure chamber 22 increases according to the decrease in the pilot fluid flow.
Therefore, when the pressure in the pilot chamber 6 changes and the return flow of the pilot fluid changes, the communication opening degree between the pilot chamber 6 and the pilot passage 21 changes according to this return flow. Regardless of the pressure change, the return flow rate of the pilot fluid can be controlled to be substantially constant.

このように、流量制御機構Ｆが、パイロット室６から常に一定量のパイロット流体を排出するので、例えば、メインスプール２が急激に切り換わろうとした場合にも、パイロット室６からは一定の流量しか排出されず、メインスプール２の移動速度を減速することができる。
したがって、ブーム用シリンダ１１を収縮させる場合には、メインスプール２を常に一定の速度で切り換えることができ、ブーム用シリンダ１１に作用する負荷を、一定の速度で降下させることができる。
そして、上記の構成によれば、パイロット室６内の流体温度が変化した場合でも、パイロット室６から排出される流体の流量を安定的に制御することができる。 Thus, since the flow rate control mechanism F always discharges a constant amount of pilot fluid from the pilot chamber 6, for example, even when the main spool 2 is about to switch suddenly, the constant flow rate from the pilot chamber 6 is maintained. It is only discharged, and the moving speed of the main spool 2 can be reduced.
Accordingly, when the boom cylinder 11 is contracted, the main spool 2 can always be switched at a constant speed, and the load acting on the boom cylinder 11 can be lowered at a constant speed.
And according to said structure, even when the fluid temperature in the pilot chamber 6 changes, the flow volume of the fluid discharged | emitted from the pilot chamber 6 can be controlled stably.

つまり、パイロット室６内の温度が高く流体の粘性が低い場合には、パイロット流体が第１制御部ａから速やかに戻されるので、第１圧力室２２の圧力が低下して、第１制御部ａの連通開度が小さくなる。したがって、パイロット流体の粘性が低い場合には、パイロット流体がパイロット室６から勢いよく戻されるのを防ぐことができる。
一方、パイロット室６内の温度が低く流体の粘性が高い場合には、第１制御部ａからパイロット流体が排出されにくくなるので、第１圧力室２２の圧力が低下しにくくなり、第１制御部ａの連通開度が大きく保たれる。したがって、パイロット流体の粘性が高い場合には、パイロット流体がパイロット室６から排出されやすくなる。
このように、温度変化が生じてパイロット流体の粘性が変化しても、その粘性に応じて流量制御機構Ｆが流量制御するので、温度変化が与える戻り流量の変化を小さくすることができる。したがって、温度変化によって生じる制御特性の変化を低減することができる。 That is, when the temperature in the pilot chamber 6 is high and the viscosity of the fluid is low, the pilot fluid is quickly returned from the first control unit a, so that the pressure in the first pressure chamber 22 decreases and the first control unit The communication opening of a becomes smaller. Therefore, when the viscosity of the pilot fluid is low, the pilot fluid can be prevented from being vigorously returned from the pilot chamber 6.
On the other hand, when the temperature in the pilot chamber 6 is low and the viscosity of the fluid is high, it is difficult for the pilot fluid to be discharged from the first control unit a. The communication opening degree of the part a is kept large. Therefore, when the viscosity of the pilot fluid is high, the pilot fluid is easily discharged from the pilot chamber 6.
Thus, even if the temperature change occurs and the viscosity of the pilot fluid changes, the flow rate control mechanism F controls the flow rate according to the viscosity, so that the change in the return flow rate caused by the temperature change can be reduced. Therefore, it is possible to reduce a change in control characteristics caused by a temperature change.

なお、上記実施形態においては、流量制御機構Ｆをパイロット室６にのみ連通させている。つまり、一対のアクチュエータ通路９，１０のうち、負荷保持時の圧力が大きい方のアクチュエータ通路９を、タンク通路８に連通させるときに、戻り側となるパイロット室６に連通させている。
このように一方のパイロット室６にのみ流量制御機構Ｆを連通させたのは、ブーム用シリンダ１１を伸張させるときには、その応答性を確保し、ブーム用シリンダ１１を収縮させるときのみ、負荷が急降下しないようにしたためである。つまり、ブーム用シリンダ１１の急降下という、もっとも急作動を防ぐ必要がある場合のみ、メインスプール２の移動速度を減速したのである。 In the above embodiment, the flow rate control mechanism F is communicated only with the pilot chamber 6. That is, of the pair of actuator passages 9 and 10, the actuator passage 9 having the larger pressure during holding of the load is communicated with the pilot chamber 6 on the return side when communicating with the tank passage 8.
The flow control mechanism F is communicated with only one of the pilot chambers 6 as described above, when the boom cylinder 11 is extended, the response is ensured, and the load drops rapidly only when the boom cylinder 11 is contracted. This is because we did not. That is, the moving speed of the main spool 2 is reduced only when it is necessary to prevent the sudden operation, that is, when the boom cylinder 11 is suddenly lowered.

ただし、流量制御機構Ｆは、いずれのパイロット室に連通して設けても構わない。例えば、上記実施形態において、キャップ３側に流量制御機構Ｆを設けてもよい。
また、上記実施形態においては、キャップに流量制御機構Ｆを設けたが、流量制御機構Ｆはバルブボディ１に設けてもよいし、しかも、アクチュエータもブーム用シリンダに限らない。さらには、アクチュエータは、単動型のアクチュエータでもよく、当然のこととして、パワーショベル以外の油圧機器全般に広く用いることができる。 However, the flow rate control mechanism F may be provided in communication with any pilot chamber. For example, in the above embodiment, the flow rate control mechanism F may be provided on the cap 3 side.
Moreover, in the said embodiment, although the flow control mechanism F was provided in the cap, the flow control mechanism F may be provided in the valve body 1, and an actuator is not restricted to a boom cylinder. Furthermore, the actuator may be a single-acting actuator, and, as a matter of course, can be widely used for hydraulic equipment other than the power shovel.

第１実施形態の油圧制御装置を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic control apparatus of 1st Embodiment. 図１の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG.

Explanation of symbols

１バルブボディ
２メインスプール
６パイロット室
７ポンプ通路
８タンク通路
９，１０アクチュエータ通路
１９第１連通路
２０第２連通路
２１パイロット通路
２２第１圧力室
２３第２圧力室
２７オリフィス
Ｆ流量制御機構
ＳＳサブスプール
ａ第１制御部
ｂ第２制御部
ｓスプリング 1 Valve Body 2 Main Spool 6 Pilot Chamber 7 Pump Passage 8 Tank Passage 9 and 10 Actuator Passage 19 First Communication Passage 20 Second Communication Passage 21 Pilot Passage 22 First Pressure Chamber 23 Second Pressure Chamber 27 Orifice F Flow Control Mechanism SS Sub spool a First control part b Second control part s Spring

Claims

A valve body in which a pump passage, a tank passage, and an actuator passage are formed, a main spool that is slidably incorporated in the valve body, a pilot chamber that faces one end of the main spool, and a pilot pressure source or A pilot passage for selectively communicating the tank, and when the pilot passage communicates with a pilot pressure source, the pilot pressure is guided to the pilot chamber, and the main spool slides by the pilot pressure, In the hydraulic control apparatus that communicates the actuator passage with the pump passage or the tank passage, a flow rate control mechanism is provided in the communication process between the pilot chamber and the pilot passage, and the flow rate control mechanism is connected to the pilot chamber and parallel to each other. The first communication passage and The second communication path, the elastic force of the spring is applied to both ends, one end faces the first pressure chamber, the other end faces the second pressure chamber, and the sub spool is formed on the sub spool. An orifice communicating with the pilot passage and the first communication passage; a first control unit for controlling a communication opening degree between the pilot passage and the orifice according to the position of the sub spool; and the pilot according to the position of the sub spool. A second control unit that controls a communication opening degree between the passage and the second communication passage, and when the sub-spool is in the neutral position, the first control unit is kept open and the second control unit is closed. When the state is maintained and the pilot passage is communicated with the pilot pressure source, the pilot pressure is guided to the pilot chamber through the orifice and the first communication passage, while the first In the force chamber, pressure upstream of the orifice acts on the flow from the pilot pressure source to the pilot chamber, and in the second pressure chamber downstream of the orifice with respect to the flow. Pressure is applied, the sub spool moves according to the pressure difference between the two pressure chambers, the second control unit communicates or blocks the pilot passage and the second communication passage, and the pilot. When the passage is communicated with the tank, the pilot fluid in the pilot chamber is guided to the pilot passage through the first communication passage and the orifice, while the first pressure chamber is in contact with the flow from the pilot chamber to the tank. A pressure downstream of the orifice acts on the second pressure chamber, and a pressure upstream of the orifice acts on the flow in the second pressure chamber. A hydraulic control device in which the sub-spool is moved in accordance with a pressure difference in the chamber, and the first control unit controls a communication opening degree between the pilot passage and the first communication passage.

The first control unit maintains a maximum opening when the sub-spool is in a neutral position, and when the pressure in the first pressure chamber becomes higher than the pressure in the second pressure chamber, the sub-spool When the pressure of the first pressure chamber becomes lower than the pressure of the second pressure chamber while the communication opening of the second control portion is gradually increased while maintaining the one control portion at the maximum opening, the sub spool The hydraulic control device according to claim 1, wherein the communication controller is configured to reduce a communication opening degree of the first control unit while maintaining the second control unit in a closed state.