本發(fā)明涉及一種具有用于保持流體壓缸的負載側(cè)壓力室的負載壓力的負載保持機構(gòu)的流體壓控制裝置。
背景技術(shù):
在日本jp2004-60821a中公開了一種用于控制液壓挖掘機的動臂缸的液壓回路。液壓回路包括利用從泵供給來的工作油進行伸縮的動臂缸、用于切換向動臂缸供給工作油、自動臂缸排出工作油的控制閥以及設(shè)于動臂缸的負載側(cè)管路的保持閥回路。
保持閥回路具有并列連接的保持閥和單向閥。單向閥僅容許工作油從控制閥向動臂缸的負載側(cè)室流動。保持閥具有將負載側(cè)室和控制閥阻斷的中立位置以及將負載側(cè)室和控制閥連通的連通位置。保持閥在彈簧的施力的作用下被保持在中立位置,在先導(dǎo)壓力的作用下克服彈簧的施力使閥柱移動從而從中立位置向連通位置切換。
在利用保持閥將動臂缸保持在預(yù)定的動作位置的狀態(tài)下,操作員操作遙控閥時,與操作量相應(yīng)地向保持閥供給先導(dǎo)壓力。由此,保持閥開閥,動臂缸的負載側(cè)室的工作油經(jīng)由保持閥向控制閥流動,動臂缸收縮。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在液壓挖掘機的制造階段、更具體地講是將保持閥安裝于液壓挖掘機并將先導(dǎo)通路和保持閥連接了的階段,在被供給先導(dǎo)壓力的保持閥的先導(dǎo)室中混入有空氣。在該狀態(tài)下,利用操作員的桿操作將保持閥從中立位置切換到連通位置時,存在閥柱的移動產(chǎn)生響應(yīng)滯后而動臂缸的操作性惡化的可能性。
為了排出先導(dǎo)室的空氣,考慮在先導(dǎo)室和工作油的排泄通路之間設(shè)有節(jié)流孔或者間隙的結(jié)構(gòu)。但是,在這樣的結(jié)構(gòu)中,由于先導(dǎo)室的先導(dǎo)壓力始終被排泄到排泄通路,因此,存在先導(dǎo)壓力變得不穩(wěn)定而在微操作保持閥時產(chǎn)生響應(yīng)滯后、響應(yīng)性的波動的可能性。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有能夠排出先導(dǎo)室的空氣而且能夠抑制對響應(yīng)性產(chǎn)生的影響的負載保持機構(gòu)的流體壓控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個技術(shù)方案,流體壓控制裝置的特征在于,包括:作動缸,其利用從泵供給來的工作流體進行伸縮而驅(qū)動負載;控制閥,其用于切換向作動缸供給工作流體、自作動缸排出工作流體,而控制作動缸的伸縮動作;先導(dǎo)閥,其用于向控制閥導(dǎo)入先導(dǎo)壓力;主通路,其用于將控制閥與作動缸的、在控制閥處于中立位置的情況下負載的負載壓力所作用的負載側(cè)壓力室連接起來;以及負載保持機構(gòu),其安裝于主通路中,用于在控制閥處于中立位置的情況下保持負載側(cè)壓力室的負載壓力,負載保持機構(gòu)包括:單向閥,其僅容許工作流體從控制閥向負載側(cè)壓力室流動;旁路通路,其用于將負載側(cè)壓力室側(cè)的工作流體繞過單向閥引導(dǎo)到控制閥側(cè);以及切換閥,其安裝于旁路通路中,能夠切換旁路通路的開閉狀態(tài),切換閥包括:先導(dǎo)室,先導(dǎo)壓力通過先導(dǎo)閥被導(dǎo)入到該先導(dǎo)室;閥柱,其根據(jù)先導(dǎo)室的先導(dǎo)壓力而向開閥方向移動;施力構(gòu)件,其用于對閥柱向閉閥方向施力;以及導(dǎo)通通路,其用于將引導(dǎo)到先導(dǎo)室的先導(dǎo)壓力流體的一部分引導(dǎo)到排泄通路,在切換閥向開閥方向移動預(yù)定的行程量以上時,導(dǎo)通通路與排泄通路連通。
附圖說明
圖1是表示液壓挖掘機的局部的圖。
圖2是本發(fā)明的第1實施方式的流體壓控制裝置的液壓回路圖。
圖3是本發(fā)明的第1實施方式的流體壓控制裝置的負載保持機構(gòu)的剖視圖。
圖4是本發(fā)明的第1實施方式的流體壓控制裝置的負載保持機構(gòu)的剖視圖。
圖5是本發(fā)明的第1實施方式的流體壓控制裝置的負載保持機構(gòu)的剖視圖。
圖6a是放大地表示切換閥的活塞的放大圖。
圖6b是放大地表示切換閥的活塞的放大圖。
圖7是本發(fā)明的第2實施方式的流體壓控制裝置的負載保持機構(gòu)的剖視圖。
圖8是本發(fā)明的第2實施方式的流體壓控制裝置的負載保持機構(gòu)的剖視圖。
圖9a是表示形成在活塞的外周面的槽的側(cè)視圖。
圖9b是表示形成在活塞的外周面的槽的截面形狀的局部剖視圖。
圖9c是表示形成在活塞的外周面的槽的截面形狀的局部剖視圖。
圖10是本發(fā)明的第3實施方式的流體壓控制裝置的負載保持機構(gòu)的剖視圖。
圖11是本發(fā)明的第3實施方式的流體壓控制裝置的負載保持機構(gòu)的剖視圖。
圖12是本發(fā)明的第4實施方式的流體壓控制裝置的負載保持機構(gòu)的剖視圖。
圖13是本發(fā)明的第4實施方式的流體壓控制裝置的負載保持機構(gòu)的剖視圖。
圖14是本發(fā)明的第3實施方式的流體壓控制裝置的液壓回路圖。
具體實施方式
參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。另外,在不同的附圖之間標注的相同的附圖標記表示相同的結(jié)構(gòu)。
<第1實施方式>
首先,說明第1實施方式。
作為流體壓控制裝置的液壓控制裝置100用于控制液壓挖掘機等液壓工程設(shè)備的動作。在本實施方式中,液壓控制裝置100用于控制作動缸2的伸縮動作,該作動缸2用于驅(qū)動圖1所示的作為液壓挖掘機的負載的斗桿1。
首先,參照圖2說明液壓控制裝置100的液壓回路。
作動缸2被在作動缸2內(nèi)滑動自如地移動的活塞桿3劃分為桿側(cè)壓力室2a和桿相反側(cè)壓力室2b。
在液壓挖掘機上搭載有發(fā)動機,利用該發(fā)動機的動力驅(qū)動作為液壓源的泵4和先導(dǎo)泵5。
從泵4排出的工作油(工作流體)通過控制閥6被供給到作動缸2。
控制閥6和作動缸2的桿側(cè)壓力室2a利用作為主通路的第1主通路7相連接,控制閥6和作動缸2的桿相反側(cè)壓力室2b利用第2主通路8相連接。
利用供給到先導(dǎo)室6a、6b的先導(dǎo)壓力油對控制閥6進行操作。先導(dǎo)壓力油隨著液壓挖掘機的駕駛員手動操作操作桿9而從先導(dǎo)泵5通過先導(dǎo)閥10被供給到先導(dǎo)室6a、6b。
具體地講,在先導(dǎo)室6a被導(dǎo)入了先導(dǎo)壓力的情況下,控制閥6切換到位置a。來自泵4的工作油通過第1主通路7被供給到桿側(cè)壓力室2a,桿相反側(cè)壓力室2b的工作油通過第2主通路8向工作流體箱t排出。由此,作動缸2進行收縮動作,斗桿1向圖1所示的箭頭a的方向上升。
另一方面,在先導(dǎo)室6b被導(dǎo)入了先導(dǎo)壓力的情況下,控制閥6切換到位置b。來自泵4的工作油通過第2主通路8被供給到桿相反側(cè)壓力室2b,桿側(cè)壓力室2a的工作油通過第1主通路7向工作流體箱t排出。由此,作動缸2進行伸長動作,斗桿1向圖1所示的箭頭b的方向下降。
在先導(dǎo)室6a、6b未被導(dǎo)入先導(dǎo)壓力的情況下,控制閥6切換到位置c。向作動缸2供給工作油、自作動缸2排出工作油的動作被阻斷,斗桿1保持停止的狀態(tài)。
這樣,控制閥6具有使作動缸2進行收縮動作的收縮位置a、使作動缸2進行伸長動作的伸長位置b以及保持作動缸2的負載的中立位置c這三個切換位置。于是,控制閥6通過切換向作動缸2供給工作油、自作動缸2排出工作油來控制作動缸2的伸縮動作。
如圖1所示,在抬起了鏟斗11的狀態(tài)下將控制閥6切換到中立位置c而使斗桿1停止運動的情況下,在鏟斗11和斗桿1等的自重的作用下,伸長方向上的力作用于作動缸2。這樣,在用于驅(qū)動斗桿1的作動缸2中,桿側(cè)壓力室2a在控制閥6處于中立位置c的情況下成為作用有負載壓力的負載側(cè)壓力室。
在與負載側(cè)壓力室即桿側(cè)壓力室2a連接的第1主通路7中安裝有負載保持機構(gòu)20。負載保持機構(gòu)20用于在控制閥6處于中立位置c的情況下保持桿側(cè)壓力室2a的負載壓力。如圖1所示,負載保持機構(gòu)20固定在作動缸2的表面。
另外,在用于驅(qū)動動臂12的作動缸16中,桿相反側(cè)壓力室16b成為負載側(cè)壓力室。因此,在動臂12上設(shè)置負載保持機構(gòu)20的情況下,在與桿相反側(cè)壓力室16b連接的主通路中安裝負載保持機構(gòu)20(參照圖1)。
負載保持機構(gòu)20包括安裝在第1主通路7中的單向閥21和利用通過先導(dǎo)閥10供給到作為先導(dǎo)室的第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油與控制閥6聯(lián)動地動作的切換閥22。
單向閥21容許工作油從控制閥6向桿側(cè)壓力室2a流動,另一方面,限制工作油從桿側(cè)壓力室2a向控制閥6流動。即,單向閥21用于防止桿側(cè)壓力室2a內(nèi)的工作油泄漏而保持負載壓力,從而保持斗桿1的停止狀態(tài)。
切換閥22安裝在旁路通路23中,該旁路通路23將單向閥21的桿側(cè)壓力室2a側(cè)的工作油繞過單向閥21引導(dǎo)到控制閥6側(cè)。切換閥22根據(jù)供給到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力而切換旁路通路23的開閉狀態(tài),控制使作動缸2進行伸長動作時的第1主通路7中的工作油的流動。
在控制閥6的先導(dǎo)室6b被導(dǎo)入了先導(dǎo)壓力時,同時向第1先導(dǎo)室22a中導(dǎo)入相同壓力的先導(dǎo)壓力。也就是說,在將控制閥6切換到伸長位置b的情況下,切換閥22也開閥。
具體地說明,在第1先導(dǎo)室22a未被導(dǎo)入先導(dǎo)壓力的情況下,切換閥22在彈簧24的施力的作用下保持阻斷的狀態(tài),阻斷旁路通路23。
在第1先導(dǎo)室22a被導(dǎo)入先導(dǎo)壓力、切換閥22利用先導(dǎo)壓力在開閥方向上承受比彈簧24的施力大的力的情況下,切換閥22開閥,旁路通路23開放。由此,桿側(cè)壓力室2a的工作油從旁路通路23通過切換閥22向第1主通路7中的位于單向閥21的控制閥6側(cè)的位置引導(dǎo)。也就是說,桿側(cè)壓力室2a的工作油繞開單向閥21向控制閥6引導(dǎo)。
在第1主通路7中的單向閥21的上游側(cè)分支連接有溢流通路25。在溢流通路25中安裝有溢流閥26,該溢流閥26在桿側(cè)壓力室2a的壓力達到了預(yù)定壓力的情況下開閥而容許工作油通過,釋放桿側(cè)壓力室2a的工作油。通過了溢流閥26的工作油通過排出通路27向工作流體箱t排出。在排出通路27中安裝有節(jié)流孔28,節(jié)流孔28的上游側(cè)的壓力被導(dǎo)入到第2先導(dǎo)室22b。即,切換閥22在通過溢流閥26而導(dǎo)入到第2先導(dǎo)室22b的溢流壓力油的壓力的作用下也開閥。
在第1主通路7中的單向閥21的控制閥6側(cè)連接有第1主溢流閥13,在第2主通路8中連接有第2主溢流閥14。第1主溢流閥13、第2主溢流閥14用于釋放在對斗桿1作用了大的外力時在作動缸2的桿側(cè)壓力室2a、桿相反側(cè)壓力室2b中產(chǎn)生的高壓。
接著,參照圖3說明負載保持機構(gòu)20的結(jié)構(gòu)。
單向閥21被組裝在閥體30中。在閥體30形成有滑動孔30a,在滑動孔30a中滑動自如地組裝有單向閥21的閥芯31?;瑒涌?0a形成為貫通閥體30?;瑒涌?0a的一端(上游側(cè)端)通過插塞32連接于第1主通路7中的作動缸2側(cè)的位置,滑動孔30a的另一端(下游側(cè)端)通過插塞33連接于第1主通路7中的控制閥6側(cè)的位置。
在滑動孔30a的內(nèi)壁上形成有越向下游去直徑越小的座部34。閥芯31在安裝于該閥芯31與插塞32之間的彈簧35的施力的作用下始終被向落座于座部34的方向推壓。
單向閥21針對從第1主通路7中的作動缸2側(cè)的位置流入的工作油保持閉閥狀態(tài)。此外,在閥芯31在從第1主通路7中的控制閥6側(cè)的位置流入的工作油的壓力的作用下承受比彈簧35的施力大的力時,單向閥21開閥。
切換閥22被組裝在閥體30中。在閥體30上形成有閥柱孔30b,在閥柱孔30b中滑動自如地組裝有閥柱36。在閥柱36的一端面36a的側(cè)方利用閥蓋37劃定出彈簧室38。彈簧室38通過形成在與閥蓋37的開口部螺紋結(jié)合的插塞39上的排泄口39a與排泄通路40(參照圖2)連通。排泄通路40與排出通路27中的節(jié)流孔28(參照圖2)的下游側(cè)連通,被連接于工作流體箱t。
在彈簧室38中收裝有作為對閥柱36施力的施力構(gòu)件的彈簧41。此外,在彈簧室38中收裝有端面與閥柱36的一端面抵接的環(huán)狀的第1彈簧支承構(gòu)件42和與螺紋結(jié)合于閥蓋37的插塞39的前端面抵接的環(huán)狀的第2彈簧支承構(gòu)件43。彈簧41以壓縮狀態(tài)安裝在第1彈簧支承構(gòu)件42和第2彈簧支承構(gòu)件43之間,借助第1彈簧支承構(gòu)件42對閥柱36向閉閥方向施力。
在閥柱36的另一端面36b的側(cè)方利用活塞孔30c和閥蓋44劃定出先導(dǎo)室22a、22b。活塞孔30c形成為與閥柱孔30b連通。閥蓋44封閉活塞孔30c。在先導(dǎo)室22a、22b內(nèi)滑動自如地插入有活塞45,該活塞45在其背面承受先導(dǎo)壓力而對閥柱36施加用于克服彈簧41的施力的推力。
先導(dǎo)室22a、22b被活塞45劃分為面對活塞45的背面的第1先導(dǎo)室22a和面對活塞45的前表面和閥柱36的另一端面36b的第2先導(dǎo)室22b。通過形成在閥蓋44上的先導(dǎo)口44a向第1先導(dǎo)室22a供給來自先導(dǎo)閥10的先導(dǎo)壓力油。通過排出通路27向第2先導(dǎo)室22b引導(dǎo)通過了溢流閥26的溢流壓力油。
活塞45包括外周面沿著活塞孔30c的內(nèi)周面滑動的滑動部45a、與閥柱36的另一端面36b相對的前端部45b、在活塞45的前表面的整個徑向上形成的槽部45c以及將第1先導(dǎo)室22a和第2先導(dǎo)室22b連通的導(dǎo)通通路46。前端部45b形成為直徑比滑動部45a的直徑小。導(dǎo)通通路46開設(shè)于滑動部45a。
導(dǎo)通通路46包括作為從滑動部45a的閥蓋側(cè)端面朝向前端部45b在軸向上開設(shè)到滑動部45a的中央附近的孔的軸向通路46a、作為從軸向通路46a的前端貫通滑動部45a地在徑向上開設(shè)的孔的徑向通路46b、以及作為在軸向通路46a的前端處的與徑向通路46b的合流部位設(shè)置的孔的排氣節(jié)流部46c。
在通過先導(dǎo)口44a向第1先導(dǎo)室22a內(nèi)供給先導(dǎo)壓力油時,對滑動部45a的背面作用先導(dǎo)壓力。由此,活塞45前進,前端部45b與閥柱36的另一端面36b抵接而使閥柱36移動。這樣,閥柱36承受基于作用于活塞45的背面的先導(dǎo)壓力而產(chǎn)生的活塞45的推力,克服彈簧41的施力向開閥方向移動。
在通過排出通路27向第2先導(dǎo)室22b內(nèi)導(dǎo)入通過了溢流閥26的溢流壓力油時,對閥柱36的另一端面36b作用溢流壓力油的壓力。由此,閥柱36克服彈簧41的施力向開閥方向移動。此時,由于溢流壓力油的壓力也作用于活塞45,因此,活塞45后退而抵接于閥蓋44。
閥柱36在作用于一端面36a的彈簧41的施力和作用于另一端面36b的活塞45的推力平衡的位置停止,與該閥柱36的停止位置相應(yīng)地限定切換閥22的開度。閥柱36在活塞45的推力大于彈簧41的施力時向開閥方向移動,在彈簧41的施力大于活塞45的推力時向閉閥方向移動。
閥柱36的外周面被局部地呈環(huán)狀地切除,從開閥方向前端側(cè)依次形成有提動頭部47、第1臺肩部48、第2臺肩部49。提動頭部47與第1臺肩部48和第2臺肩部49相比外徑較大,其形成為外徑朝向開閥方向變大的錐狀。
閥柱孔30b的內(nèi)周面被局部地呈環(huán)狀地切除,利用該切除而形成的部分和閥柱36的外周面從開閥方向前端側(cè)依次形成有第1壓力室50、第2壓力室51、第3壓力室52。
在閥體30上形成有將第1壓力室50和第1主通路7連通的第1連通通路53以及將第3壓力室52和第1主通路7連通的第2連通通路54。第1連通通路53與第1主通路7中的單向閥21的座部34的下游側(cè)連通,第2連通通路54與第1主通路7中的單向閥21的座部34的上游側(cè)連通。第1連通通路53和第2連通通路54與閥柱孔30b一同構(gòu)成旁路通路23。
第1壓力室50在單向閥21的座部34的下游側(cè)始終與第1主通路7連通。通過提動頭部47落座于自閥柱孔30b的內(nèi)周面向徑向內(nèi)側(cè)呈環(huán)狀突出的環(huán)狀突部55而阻斷第2壓力室51與第1壓力室50。第3壓力室52始終與第1主通路7中的單向閥21的座部34的上游側(cè)連通。
在閥柱36的第1臺肩部48的外周形成有通過閥柱36向開閥方向移動而將第3壓力室52和第2壓力室51連通的多個切槽56。第2先導(dǎo)室22b通過在閥柱36內(nèi)沿著軸向形成的導(dǎo)通孔57和節(jié)流通路58始終與彈簧室38連通。導(dǎo)通孔57的一端向第2先導(dǎo)室22b開口,另一端位于彈簧室38附近。
在此,參照圖3~圖5以及圖6a和圖6b說明切換閥22的動作。
如圖3所示,在第1先導(dǎo)室22a未被導(dǎo)入先導(dǎo)壓力的情況下,形成于閥柱36的提動頭部47在彈簧41的施力的作用下被按壓于形成在閥柱孔30b的內(nèi)周的環(huán)狀突部55。因而,第2壓力室51和第1壓力室50之間的連通被阻斷,第1連通通路53和第2連通通路54之間的連通被阻斷。由此,作動缸2的桿側(cè)壓力室2a的工作油不會通過旁路通路23向控制閥6側(cè)流動。
如圖4所示,在向第1先導(dǎo)室22a導(dǎo)入先導(dǎo)壓力、閥柱36承受比彈簧41的施力大的活塞45的推力的情況下,閥柱36克服彈簧41的施力向開閥方向移動。由此,提動頭部47自環(huán)狀突部55分離,并且第3壓力室52和第2壓力室51通過多個切槽56相連通。因此,第2連通通路54通過第3壓力室52、切槽56、第2壓力室51以及第1壓力室50與第1連通通路53連通。由此,桿側(cè)壓力室2a的工作油經(jīng)由切槽56向控制閥6側(cè)的第1主通路7引導(dǎo)。
并且,通過閥柱36的移動使節(jié)流通路58的開口部到達閥蓋37的擴徑部59。在擴徑部59處,閥蓋37的內(nèi)周面的直徑形成得更大。通過節(jié)流通路58的開口部到達擴徑部59,第2先導(dǎo)室22b通過導(dǎo)通孔57和節(jié)流通路58與彈簧室38連通。
圖6a是放大地表示圖4的活塞45的局部放大圖。第2先導(dǎo)室22b的內(nèi)徑稍稍大于活塞45的滑動部45a的外徑。在圖6a所示的狀態(tài)下,活塞45的徑向通路46b的開口部未到達第2先導(dǎo)室22b。因此,導(dǎo)入到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油停留在第1先導(dǎo)室22a內(nèi),而不會漏出到第2先導(dǎo)室22b。因而,在該階段中,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油不會經(jīng)由導(dǎo)通孔57和節(jié)流通路58流到彈簧室38。
如圖5所示,在導(dǎo)入到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力變大、閥柱36克服彈簧41的施力向開閥方向移動到全行程位置時,活塞45的前表面與形成在活塞孔30c和閥柱孔30b之間的分界的臺階部60抵接。由此,與圖4的狀態(tài)相比,第3壓力室52和第2壓力室51以更大的開口面積連通。因而,從桿側(cè)壓力室2a通過旁路通路23向第1主通路7中的控制閥6側(cè)的位置引導(dǎo)的工作油的流量增加。
并且,與圖4同樣,節(jié)流通路58的開口部與擴徑部59相對,因此,第2先導(dǎo)室22b通過導(dǎo)通孔57和節(jié)流通路58而與彈簧室38繼續(xù)維持在連通狀態(tài)。
圖6b是放大地表示圖5的活塞45的局部放大圖。如圖6b所示,在活塞45移動到全行程位置時,活塞45的徑向通路46b的開口部向第2先導(dǎo)室22b開口。由此,引導(dǎo)到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油經(jīng)由軸向通路46a和徑向通路46b被引導(dǎo)到第2先導(dǎo)室22b。此時,先導(dǎo)壓力油的流動被設(shè)于軸向通路46a和徑向通路46b之間的排氣節(jié)流部46c節(jié)流,因此,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力維持在預(yù)定的先導(dǎo)壓力。
引導(dǎo)到第2先導(dǎo)室22b的先導(dǎo)壓力油經(jīng)由形成在活塞45的前表面的槽部45c被引導(dǎo)到閥柱孔30b內(nèi)的導(dǎo)通孔57。并且,如圖5所示,先導(dǎo)壓力油從導(dǎo)通孔57經(jīng)由節(jié)流通路58被引導(dǎo)到彈簧室38,經(jīng)由排泄口39a向排泄通路40排出。
在此,如圖6a和圖6b所示,在活塞45的行程量成為預(yù)定的行程量以上的情況下,活塞45的徑向通路46b的開口部開始向第2先導(dǎo)室22b開口。根據(jù)形成徑向通路46b的位置來限定該預(yù)定的行程量。在本實施方式中,預(yù)定的行程量被設(shè)定為比與活塞45的全行程相當(dāng)?shù)男谐塘可孕〉男谐塘俊?/p>
接著,參照圖2~圖5說明液壓控制裝置100的動作。
在控制閥6處于中立位置c的情況下,泵4所排出的工作油未被供給到作動缸2。此時,在切換閥22的第1先導(dǎo)室22a中未導(dǎo)入先導(dǎo)壓力,因此,切換閥22保持阻斷狀態(tài),阻斷旁路通路23。第1主通路7保持在被單向閥21阻斷的狀態(tài)。由此,能夠防止桿側(cè)壓力室2a的工作油泄漏,保持斗桿1的停止狀態(tài)。
在操作操作桿9、從先導(dǎo)閥10向控制閥6的先導(dǎo)室6a導(dǎo)入先導(dǎo)壓力時,控制閥6向收縮位置a切換與先導(dǎo)壓力相應(yīng)的量。在控制閥6向收縮位置a切換時,泵4所排出的工作油的壓力使單向閥21開閥。其結(jié)果,從泵4排出的工作油被供給到桿側(cè)壓力室2a,作動缸2收縮。由此,斗桿1向圖1所示的箭頭a的方向上升。
在操作操作桿9、從先導(dǎo)閥10向控制閥6的先導(dǎo)室6b導(dǎo)入先導(dǎo)壓力時,控制閥6向伸長位置b切換與先導(dǎo)壓力相應(yīng)的量。此外,與此同時也向第1先導(dǎo)室22a導(dǎo)入先導(dǎo)壓力,因此,切換閥22與被供給的先導(dǎo)壓力相應(yīng)地開閥。
由此,旁路通路23開放,因此,桿側(cè)壓力室2a的工作油從第1主通路7繞過單向閥21被引導(dǎo)到控制閥6,從控制閥6向工作流體箱t排出。此外,在桿相反側(cè)壓力室2b中被供給泵4所排出的工作油,因此,作動缸2伸長。由此,斗桿1向圖1所示的箭頭b的方向下降。
在此,在液壓挖掘機的制造階段、特別是將負載保持機構(gòu)20安裝于液壓挖掘機并將先導(dǎo)通路15與負載保持機構(gòu)20的先導(dǎo)口44a連接了的階段中,在被供給先導(dǎo)壓力的第1先導(dǎo)室22a中混入有空氣。此外,在液壓挖掘機的維護后、長期保管后等也同樣地存在混入空氣的情況。
在該狀態(tài)下,利用操作員的桿操作向切換閥22的第1先導(dǎo)室22a導(dǎo)入先導(dǎo)壓力油時,存在第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力因空氣的體積變化而變動、閥柱36的移動產(chǎn)生響應(yīng)滯后的可能性。由此,存在作動缸2的操作性惡化的可能性。
為了通過將第1先導(dǎo)室22a的空氣經(jīng)由第2先導(dǎo)室22b向排泄通路40排出而自第1先導(dǎo)室22a排出空氣,也考慮第1先導(dǎo)室22a始終與第2先導(dǎo)室22b連通的結(jié)構(gòu)。但是,在這樣的結(jié)構(gòu)中,在閥柱36移動預(yù)定的行程量以上而排出了空氣之后,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油也始終向排泄通路40排泄。因此,存在先導(dǎo)壓力變得不穩(wěn)定的可能性。特別是在進行操作員的桿操作量微小的微動操作等的情況下,存在切換閥22的開閉動作產(chǎn)生響應(yīng)滯后、響應(yīng)性的波動的可能性。
在本實施方式中,在活塞45上設(shè)有將第1先導(dǎo)室22a和第2先導(dǎo)室22b連通的導(dǎo)通通路46。而且,導(dǎo)通通路46在活塞45的行程量為比全行程量稍小的預(yù)定的行程量以上的情況下開口。
由此,在切換閥22進行微小動作而活塞45的行程量較小時,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油不向第2先導(dǎo)室22b引導(dǎo)。因此,能夠防止微動操作時等的切換閥22的開閉動作的響應(yīng)滯后和響應(yīng)性的波動。并且,在不是微操作的情況、即活塞45的行程量較大的情況下,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油與空氣一同向第2先導(dǎo)室22b引導(dǎo)。因此,混入在第1先導(dǎo)室22a中的空氣被排出。
采用以上的實施方式,起到以下所示的效果。
切換閥22具有用于將引導(dǎo)到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油的一部分向排泄通路40引導(dǎo)的導(dǎo)通通路46。在切換閥22的活塞45向開閥方向移動了預(yù)定的行程量以上的情況下,導(dǎo)通通路46與排泄通路40連通。因此,在切換閥22的行程量較小的微操作時能夠防止先導(dǎo)壓力的變動,在切換閥22的行程量較大的情況下能夠?qū)⒒烊朐诘?先導(dǎo)室22a中的空氣向排泄通路40排出。因而,能夠排出第1先導(dǎo)室22a的空氣并且能夠抑制對響應(yīng)性產(chǎn)生的影響。
并且,切換閥22具有用于承受第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力而將閥柱36向開閥方向推壓的活塞45,在活塞45上形成有將第1先導(dǎo)室22a和第2先導(dǎo)室22b連通的導(dǎo)通通路46。因此,不使閥柱36的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化就能夠排出空氣。
并且,導(dǎo)通通路46開設(shè)于活塞45的內(nèi)部,因此,能夠防止在活塞45的行程量達到預(yù)定的行程量之前先導(dǎo)壓力油從導(dǎo)通通路46通過活塞45的外周漏出。因而,能夠排出第1先導(dǎo)室22a的空氣并且能夠更可靠地抑制對響應(yīng)性產(chǎn)生的影響。
<第2實施方式>
接著,參照圖7、圖8、圖9a~圖9c說明第2實施方式。
在本實施方式中,導(dǎo)通通路146的結(jié)構(gòu)與第1實施方式不同。此外,在第1實施方式中,將第2先導(dǎo)室22b和彈簧室38連通的導(dǎo)通孔57形成于閥柱36的內(nèi)部,但在本實施方式中,導(dǎo)通孔157新形成于閥體30。該導(dǎo)通孔157的一端(下游端)與將螺紋結(jié)合于閥體30的閥蓋37的內(nèi)外連通的節(jié)流通路158相連接。由此,第2先導(dǎo)室22b通過導(dǎo)通孔157、節(jié)流通路158以及彈簧室38而與排泄口39a連通。
如圖7所示,導(dǎo)通通路146形成于活塞45的滑動部45a的外周面。圖9a是放大地表示圖7的活塞45的局部放大圖。導(dǎo)通通路146包括作為以螺旋狀形成在活塞45的滑動部45a的外周面的槽的螺旋槽146a和作為形成在滑動部45a的外周面的槽的小徑部146b。小徑部146b連接于螺旋槽146a的活塞前表面?zhèn)?圖9a中的左側(cè))的終端。小徑部146b的直徑小于滑動部45a的外周面的直徑。
螺旋槽146a的截面形狀既可以如圖9b所示形成為矩形,也可以如圖9c所示形成為字母v形。螺旋槽146a的截面積足夠小,也作為節(jié)流部發(fā)揮作用。
如圖7所示,在第1先導(dǎo)室22a未被導(dǎo)入先導(dǎo)壓力的情況下,活塞45不移動。因此,小徑部146b不向第2先導(dǎo)室22b開口。因而,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油未被引導(dǎo)到第2先導(dǎo)室22b。
如圖8所示,在導(dǎo)入到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力變大而活塞45移動到全行程位置時,活塞45的小徑部146b向第2先導(dǎo)室22b開口。由此,引導(dǎo)到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油經(jīng)由螺旋槽146a和小徑部146b被引導(dǎo)到第2先導(dǎo)室22b。此時,先導(dǎo)壓力油的流動在螺旋槽146a的節(jié)流作用下被節(jié)流,因此,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力維持在預(yù)定的先導(dǎo)壓力。
引導(dǎo)到第2先導(dǎo)室22b的先導(dǎo)壓力油經(jīng)由形成在閥體30上的導(dǎo)通孔157和形成在閥蓋37上的節(jié)流通路158被引導(dǎo)到彈簧室38,經(jīng)由排泄口39a被引導(dǎo)到排泄通路40。
與第1實施方式同樣,在活塞45的行程量成為預(yù)定的行程量以上的情況下,活塞45的小徑部146b開始向第2先導(dǎo)室22b開口。根據(jù)形成小徑部146b的位置來限定該預(yù)定的行程量。在本實施方式中,預(yù)定的行程量被設(shè)定為比與活塞45的全行程相當(dāng)?shù)男谐塘可孕〉男谐塘俊?/p>
采用以上的實施方式,起到以下所示的效果。
由于導(dǎo)通通路146形成于活塞45的外周面,因此,僅通過利用立銑刀等在活塞45的外周面形成槽就能夠形成導(dǎo)通通路146。由此,能夠更容易地形成導(dǎo)通通路146,能夠降低制造成本。
<第3實施方式>
接著,參照圖10和圖11說明第3實施方式。
在第1實施方式中,閥柱36和活塞45獨立地形成,但在本實施方式中省略了活塞45和活塞孔30c,閥柱孔230b和閥柱236在軸向上進行了延長。也就是說,閥柱孔230b與第1先導(dǎo)室22a連通,閥柱236的另一端面236b面對第1先導(dǎo)室22a。
此外,在第1實施方式中,將第2先導(dǎo)室22b和彈簧室38連通的導(dǎo)通孔57形成于閥柱36的內(nèi)部,但在本實施方式中,導(dǎo)通孔257新形成于閥體30上。該導(dǎo)通孔257的一端(下游端)與將螺紋結(jié)合于閥體30的閥蓋37的內(nèi)外連通的節(jié)流通路258相連接。此外,在第1實施方式中,通過了溢流閥26的工作油被引導(dǎo)到第2先導(dǎo)室22b,但在本實施方式中,新設(shè)有將閥柱孔230b的內(nèi)周面呈環(huán)狀地切除而形成的大徑部61來替代先導(dǎo)室22b。大徑部61的內(nèi)徑大于閥柱36的外徑,因此,無論閥柱236的軸向位置如何,通過了溢流閥26的工作油都始終被引導(dǎo)到導(dǎo)通孔257,經(jīng)由節(jié)流通路258和彈簧室38被引導(dǎo)到排泄口39a。
并且,大徑部61開口于閥柱36的外周,因此,閥柱236不自通過了溢流閥26的工作油在軸向上承受力。因而,替代表示第1實施方式的液壓回路圖的圖2,在圖14中表示本實施方式的液壓回路圖。也就是說,通過了溢流閥26的工作油始終向工作流體箱t排出,而不會作用于切換閥22。另外,在圖14中,對具有與圖2同樣的功能的構(gòu)件標注相同的附圖標記。
如圖10所示,導(dǎo)通通路246開設(shè)于閥柱236的內(nèi)部。具體地講,導(dǎo)通通路246包括作為從作為閥柱36的受壓面的另一端面236b朝向一端面236a側(cè)在軸向上開設(shè)的孔的軸向通路246a、作為從軸向通路246a的前端貫通閥柱236地在徑向上開設(shè)的孔的徑向通路246b、以及作為設(shè)于軸向通路246a的前端的與徑向通路246b的合流部位的孔的排氣節(jié)流部246c。
如圖10所示,在第1先導(dǎo)室22a未被導(dǎo)入先導(dǎo)壓力的情況下,閥柱236不移動。因此,徑向通路246b的開口部不向大徑部61開口。因而,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油未被引導(dǎo)到大徑部61。
如圖11所示,在導(dǎo)入到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力變大而閥柱236移動到全行程位置時,閥柱236的徑向通路246b的開口部向大徑部61開口。由此,引導(dǎo)到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油經(jīng)由導(dǎo)通通路246被引導(dǎo)到大徑部61。此時,先導(dǎo)壓力油的流動被排氣節(jié)流部246c節(jié)流,因此,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力維持在預(yù)定的先導(dǎo)壓力。
引導(dǎo)到大徑部61的先導(dǎo)壓力油經(jīng)由形成在閥體30上的導(dǎo)通孔257和形成在閥蓋37上的節(jié)流通路258被引導(dǎo)到彈簧室38,經(jīng)由排泄口39a被引導(dǎo)到排泄通路40。
與第1實施方式同樣,在閥柱236的行程量成為預(yù)定的行程量以上的情況下,閥柱236的徑向通路246b開始向大徑部61開口。根據(jù)形成徑向通路246b的位置來限定該預(yù)定的行程量。在本實施方式中,預(yù)定的行程量被設(shè)定為比與閥柱236的全行程相當(dāng)?shù)男谐塘可孕〉男谐塘俊?/p>
采用以上的實施方式,起到以下所示的效果。
閥柱236的另一端面236b自第1先導(dǎo)室22a承受先導(dǎo)壓力而閥柱236向開閥方向移動,因此,不必設(shè)置用于承受先導(dǎo)壓力的活塞。因而,能夠削減部件件數(shù)。
并且,導(dǎo)通通路246開設(shè)于閥柱236的內(nèi)部,因此,能夠防止在閥柱236的行程量達到預(yù)定的行程量之前先導(dǎo)壓力油從導(dǎo)通通路246通過閥柱236的外周漏出。因而,能夠排出第1先導(dǎo)室22a的空氣并且能夠更可靠地抑制對響應(yīng)性產(chǎn)生的影響。
并且,導(dǎo)通孔257形成于閥體30上,因此,能夠簡化閥柱236的結(jié)構(gòu),能夠降低制造成本。
<第4實施方式>
接著,參照圖12和圖13說明第4實施方式。
在本實施方式中,導(dǎo)通通路346的結(jié)構(gòu)與第3實施方式不同,其他的結(jié)構(gòu)與第3實施方式相同。
如圖12所示,導(dǎo)通通路346形成在閥柱36的外周面。與圖9a所示的導(dǎo)通通路146同樣,導(dǎo)通通路346包括作為以螺旋狀形成在閥柱36的外周面的槽的螺旋槽346a和作為形成在閥柱36的外周面的槽的小徑部346b。小徑部346b連接于螺旋槽346a在閥柱36的行程側(cè)(圖12中的左側(cè))的終端。小徑部346b的直徑小于閥柱336的外周面的直徑。
螺旋槽346a的截面形狀既可以與圖9b所示的螺旋槽14a同樣地形成為矩形,也可以與圖9c所示的螺旋槽14a同樣地形成為字母v形。螺旋槽346a的截面積足夠小,也作為節(jié)流部發(fā)揮作用。
如圖12所示,在第1先導(dǎo)室22a未被導(dǎo)入先導(dǎo)壓力的情況下,閥柱336不移動。因此,小徑部346b不向大徑部61開口。因而,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油未被引導(dǎo)到大徑部61。
如圖13所示,在導(dǎo)入到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力變大而閥柱336移動到全行程位置時,閥柱336的小徑部346b向大徑部61開口。由此,引導(dǎo)到第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力油經(jīng)由螺旋槽346a和小徑部346b被引導(dǎo)到大徑部61。此時,先導(dǎo)壓力油的流動在螺旋槽346a的節(jié)流作用下被節(jié)流,因此,第1先導(dǎo)室22a的先導(dǎo)壓力維持在預(yù)定的先導(dǎo)壓力。
引導(dǎo)到大徑部61的先導(dǎo)壓力油被引導(dǎo)到形成在閥體30上的導(dǎo)通孔257,經(jīng)由形成在閥蓋37上的節(jié)流通路258、彈簧室38、排泄口39a向排泄通路40排出。
與第3實施方式同樣,在閥柱336的行程量達到預(yù)定的行程量以上的情況下,閥柱36的小徑部346b開始向大徑部61開口。根據(jù)形成小徑部346b的位置來限定該預(yù)定的行程量。在本實施方式中,預(yù)定的行程量被設(shè)定為比與閥柱336的全行程相當(dāng)?shù)男谐塘可孕〉男谐塘俊?/p>
采用以上的實施方式,起到以下所示的效果。
導(dǎo)通通路346形成在閥柱336的外周面,因此,僅通過利用立銑刀等在閥柱336的外周面形成槽就能夠形成導(dǎo)通通路346。由此,能夠更容易地形成導(dǎo)通通路346,能夠降低制造成本。
以上,說明了本發(fā)明的實施方式,但上述實施方式只是表示了本發(fā)明的應(yīng)用例之一,并不是將本發(fā)明的保護范圍限定于上述實施方式的具體結(jié)構(gòu)的意思。
例如,在上述實施方式中,例示了使用工作油作為工作流體的情況,但工作流體也可以是油之外的液體、例如水、水溶性替代液等。
并且,在上述實施方式中,作為施力構(gòu)件例示了彈簧41,但也可以是能夠?qū)﹂y柱施力的能夠伸縮的其他構(gòu)件。
本申請基于2014年10月6日向日本國特許廳申請的日本特愿2014-205870主張優(yōu)先權(quán),該申請的全部內(nèi)容通過參照編入到本說明書中。