特許 6293527 制御バルブ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6293527

(24)【登録日】2018年2月23日

(45)【発行日】2018年3月14日

(54)【発明の名称】制御バルブ装置

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/00 20060101AFI20180305BHJP

   E02F 9/22 20060101ALN20180305BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/00 D

   !E02F9/22 K

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-49308(P2014-49308)

(22)【出願日】2014年3月12日

(65)【公開番号】特開2015-172427(P2015-172427A)

(43)【公開日】2015年10月1日

【審査請求日】2016年11月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(72)【発明者】

【氏名】竹内 亨

【審査官】 北村 一

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−１３２９０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６３−００９７０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１／００−１１／２２；２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクチュエータに対する作動流体の給排を制御する制御バルブ装置であって、
前記アクチュエータに給排される作動流体の流れ方向を切換えるバルブブロックを備え、
前記バルブブロックは、
前記アクチュエータに接続されるアクチュエータポートと、
前記アクチュエータポートと連通する供給ポートと、
前記アクチュエータポートと連通する排出ポートと、
前記アクチュエータポートと連通する再生ポートと、
前記アクチュエータに対して作動流体を導くベースブロックに接合する接合面と、を備え、
前記アクチュエータポートと前記供給ポートとの間に供給バルブを備え、
前記アクチュエータポートと前記排出ポートとの間に排出バルブを備え、 前記接合面には、前記供給ポート、前記排出ポート、及び前記再生ポートが開口することを特徴とする制御バルブ装置。

【請求項2】

前記ベースブロックは、
前記供給ポートとポンプに接続されるポンプポートとを連通する供給ラインと、
前記排出ポートとタンクに接続されるタンクポートとを連通する排出ラインと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の制御バルブ装置。

【請求項3】

アクチュエータに対する作動流体の給排を制御する制御バルブ装置であって、
前記アクチュエータに給排される作動流体の流れ方向を切換えるバルブブロックを備え、
前記バルブブロックは、
前記アクチュエータに接続されるアクチュエータポートと、
前記アクチュエータポートと連通する供給ポートと、
前記アクチュエータポートと連通する排出ポートと、
前記アクチュエータポートと連通する再生ポートと、を備え、
前記アクチュエータポートと前記供給ポートとの間に供給バルブを備え、
前記アクチュエータポートと前記排出ポートとの間に排出バルブを備え、
前記バルブブロックが結合され、前記アクチュエータに対して作動流体を導くベースブロックを備え、
前記ベースブロックに第１取付面及び第２取付面が設けられ、
前記第１取付面及び前記第２取付面にそれぞれ前記バルブブロックが接合されることを特徴とする制御バルブ装置。

【請求項4】

アクチュエータに対する作動流体の給排を制御する制御バルブ装置であって、
前記アクチュエータに給排される作動流体の流れ方向を切換えるバルブブロックを備え、
前記バルブブロックは、
前記アクチュエータに接続されるアクチュエータポートと、
前記アクチュエータポートと連通する供給ポートと、
前記アクチュエータポートと連通する排出ポートと、
前記アクチュエータポートと連通する再生ポートと、を備え、
前記アクチュエータポートと前記供給ポートとの間に供給バルブを備え、
前記アクチュエータポートと前記排出ポートとの間に排出バルブを備え、
前記バルブブロックが結合され、前記アクチュエータに対して作動流体を導くベースブロックを備え、
前記ベースブロックに２つの前記バルブブロックが接合され、
一方の前記バルブブロックの前記アクチュエータポートは前記アクチュエータの流入側流体圧室に連通され、
他方の前記バルブブロックの前記アクチュエータポートは前記アクチュエータの流出側流体圧室に連通され、
前記ベースブロックは、
一方の前記バルブブロックの前記再生ポートと接続する第１再生ラインと、
他方の前記バルブブロックの前記再生ポートと接続する第２再生ラインと、をさらに備え、
前記ベースブロックに結合される再生モジュールを備え、
前記再生モジュールは、
前記第１再生ライン及び前記第２再生ラインと接続する再生回路と、
前記再生回路を開閉する再生バルブと、を備えることを特徴とする制御バルブ装置。

【請求項5】

アクチュエータに対する作動流体の給排を制御する制御バルブ装置であって、
前記アクチュエータに給排される作動流体の流れ方向を切換えるバルブブロックを備え、
前記バルブブロックは、
前記アクチュエータに接続されるアクチュエータポートと、
前記アクチュエータポートと連通する供給ポートと、
前記アクチュエータポートと連通する排出ポートと、
前記アクチュエータポートと連通する再生ポートと、を備え、
前記アクチュエータポートと前記供給ポートとの間に供給バルブを備え、
前記アクチュエータポートと前記排出ポートとの間に排出バルブを備え、
前記アクチュエータから排出される作動流体を前記排出バルブを迂回して前記排出ポートへ導くリリーフ回路を備え、
前記バルブブロックに前記アクチュエータから前記リリーフ回路に導かれる作動流体の圧力が設定値以上に上昇するのに伴って開弁するリリーフバルブが設けられることを特徴とする制御バルブ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクチュエータに対する作動流体の給排を制御する制御バルブ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば油圧ショベル等の建設機械は、ブーム等を駆動するアクチュエータとしてブームシリンダ（油圧シリンダ）を備えるとともに、ブームシリンダに対する作動油の給排を制御する制御バルブ装置を備える。

【0003】

特許文献１には、ブームシリンダのボトムチャンバとロッドチャンバとを連通する再生油路と、再生油路を開閉するブーム下げ用制御弁と、を備える制御バルブ装置が開示されている。

【0004】

上記制御バルブ装置では、ブーム下げ用制御弁が再生油路を開通させることにより、ブームシリンダの作動速度を高められるとともに、作動油圧源に設けられる油圧ポンプの吐出量を低下させて、油圧ポンプの省力化が図られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−２４２７９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

建設機械用制御バルブ装置には、建設機械の機種によって上記再生油路を備えないものがある。再生油路を備える仕様の制御バルブ装置と、再生油路を備えない仕様の制御バルブ装置とは、バルブを収容するバルブブロックの設計を変更する必要がある。

【0007】

このように、従来の制御バルブ装置では、油圧回路の変更に対応してバルブを収容するバルブブロックが個別に製作されるため、製品のコストアップを招き、母機の機種変更等に応じて様々な油圧回路を設けることが難しいという問題があった。

【0008】

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、母機の機種変更等に応じて様々な回路を容易に設けることができる制御バルブ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、アクチュエータに対する作動流体の給排を制御する制御バルブ装置であって、アクチュエータに給排される作動流体の流れ方向を切換えるバルブブロックを備え、バルブブロックは、アクチュエータに接続されるアクチュエータポートと、アクチュエータポートと連通する供給ポートと、アクチュエータポートと連通する排出ポートと、アクチュエータポートと連通する再生ポートと、アクチュエータに対して作動流体を導くベースブロックに接合する接合面と、を備え、アクチュエータポートと供給ポートとの間に供給バルブを備え、アクチュエータポートと排出ポートとの間に排出バルブを備え、接合面には、供給ポート、排出ポート、及び再生ポートが開口することを特徴とする。
また、本発明は、アクチュエータに対する作動流体の給排を制御する制御バルブ装置であって、アクチュエータに給排される作動流体の流れ方向を切換えるバルブブロックを備え、バルブブロックは、アクチュエータに接続されるアクチュエータポートと、アクチュエータポートと連通する供給ポートと、アクチュエータポートと連通する排出ポートと、アクチュエータポートと連通する再生ポートと、を備え、アクチュエータポートと供給ポートとの間に供給バルブを備え、アクチュエータポートと排出ポートとの間に排出バルブを備え、バルブブロックが結合され、アクチュエータに対して作動流体を導くベースブロックを備え、ベースブロックに第１取付面及び第２取付面が設けられ、第１取付面及び第２取付面にそれぞれバルブブロックが接合されることを特徴とする。
また、本発明は、アクチュエータに対する作動流体の給排を制御する制御バルブ装置であって、アクチュエータに給排される作動流体の流れ方向を切換えるバルブブロックを備え、バルブブロックは、アクチュエータに接続されるアクチュエータポートと、アクチュエータポートと連通する供給ポートと、アクチュエータポートと連通する排出ポートと、アクチュエータポートと連通する再生ポートと、を備え、アクチュエータポートと供給ポートとの間に供給バルブを備え、アクチュエータポートと排出ポートとの間に排出バルブを備え、バルブブロックが結合され、アクチュエータに対して作動流体を導くベースブロックを備え、ベースブロックに２つのバルブブロックが接合され、一方のバルブブロックのアクチュエータポートはアクチュエータの流入側流体圧室に連通され、他方のバルブブロックのアクチュエータポートはアクチュエータの流出側流体圧室に連通され、ベースブロックは、一方のバルブブロックの再生ポートと接続する第１再生ラインと、他方のバルブブロックの再生ポートと接続する第２再生ラインと、をさらに備え、ベースブロックに結合される再生モジュールを備え、再生モジュールは、第１再生ライン及び第２再生ラインと接続する再生回路と、再生回路を開閉する再生バルブと、を備えることを特徴とする。
また、本発明は、アクチュエータに対する作動流体の給排を制御する制御バルブ装置であって、アクチュエータに給排される作動流体の流れ方向を切換えるバルブブロックを備え、バルブブロックは、アクチュエータに接続されるアクチュエータポートと、アクチュエータポートと連通する供給ポートと、アクチュエータポートと連通する排出ポートと、アクチュエータポートと連通する再生ポートと、を備え、アクチュエータポートと供給ポートとの間に供給バルブを備え、アクチュエータポートと排出ポートとの間に排出バルブを備え、アクチュエータから排出される作動流体を排出バルブを迂回して排出ポートへ導くリリーフ回路を備え、バルブブロックにアクチュエータからリリーフ回路に導かれる作動流体の圧力が設定値以上に上昇するのに伴って開弁するリリーフバルブが設けられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明では、作動流体を供給バルブ及び排出バルブを迂回して導く回路が設けられる場合には、再生ポートが開通される一方、母機の機種変更等に応じてこの回路が設けられない場合には、再生ポートが閉塞される。このように、バルブブロックの再生ポートが開通され、または再生ポートが閉塞されることにより、個別のバルブブロックを製作する必要がなく、様々な回路を容易に設けることができ、製品のコストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。

【図2】制御バルブ装置の回路図である。

【図3】制御バルブ装置の平面図である。

【図4】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図5】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0013】

図１に示すように、油圧ショベル（建設機械）８０は、クローラ式の下部走行体８１と、下部走行体８１の上に旋回自在に設けられる上部旋回体８２と、上部旋回体８２の前方中央部に設けられる掘削体９０と、を備える。

【0014】

掘削体９０は、上部旋回体８２の左右方向に延びる水平軸まわりに回動自在に支持されるブーム９１と、ブーム９１の先端部に回動自在に支持されるアーム９２と、アーム９２の先端部に回動自在に支持されて土砂等を掘削するバケット９３と、これらを駆動するアクチュエータとして設けられるブームシリンダ８５、アームシリンダ７５、及びバケットシリンダ７４と、を備える。

【0015】

図２に示す制御バルブ装置１００は、ブームシリンダ８５とアームシリンダ７５に対する作動流体の給排を制御する。

【0016】

ブームシリンダ８５は、シリンダチューブ８９が上部旋回体８２に連結され、ピストン８８から延びるロッド８３がブーム９１に連結される。シリンダチューブ８９内は、ピストン８８によってボトム側流体圧室８６とロッド側流体圧室８７とに仕切られる。ロッド側流体圧室８７には、ロッド側切換モジュール５１によって作動流体が給排される。ボトム側流体圧室８６には、ボトム側切換モジュール５２によって作動流体が給排される。

【0017】

アームシリンダ７５は、シリンダチューブ７９がブーム９１に連結され、ピストン７８から延びるロッド７３がアーム９２に連結される。シリンダチューブ７９内は、ピストン７８によってボトム側流体圧室７６とロッド側流体圧室７７とに仕切られる。ロッド側流体圧室７７には、ロッド側切換モジュール５３によって作動流体が給排される。ボトム側流体圧室７６には、ボトム側切換モジュール５４によって作動流体が給排される。

【0018】

制御バルブ装置１００には作動流体を導くベースブロック１０が設けられ、ベースブロック１０には流体圧源の第１ポンプ２１、第２ポンプ２２、及びタンク２３が接続される。ベースブロック１０は、第１ポンプ２１から作動流体が供給される第１供給ライン１７と、第２ポンプ２２から作動流体が供給される第２供給ライン２０と、タンク２３に連通する排出ライン１８と、後述する再生回路８を構成する第１再生ライン１９及び第２再生ライン２６と、を備える。第１供給ライン１７は、供給ポート３１と第１ポンプ２１に接続されるポンプポート１７Ａとを連通する。第２供給ライン２０は、供給ポート３１と第２ポンプ２２に接続されるポンプポート２０Ａとを連通する。排出ライン１８は、排出ポート３２とタンク２３に接続されるタンクポート１８Ａとを連通する。ベースブロック１０に設けられる通路の配置は、制御バルブ装置１００が搭載される油圧ショベルの機種に応じて変えられる。

【0019】

ベースブロック１０には、切換モジュール５１〜５４、合流モジュール７０、及び再生モジュール６０が結合される。各切換モジュール５１〜５４は、それぞれ供給バルブ１、排出バルブ２、及びリリーフバルブ６を備える。合流モジュール７０は、合流バルブ４を備える。再生モジュール６０は、再生バルブ５を備える。

【0020】

供給バルブ１、排出バルブ２、合流バルブ４、及び再生バルブ５の開閉作動は、オペレータの操作に基づきコントローラ（図示省略）によって制御される。

【0021】

アーム９２を回動させる際に、切換モジュール５３、５４では、各供給バルブ１及び排出バルブ２の開閉作動によってアームシリンダ７５のボトム側流体圧室７６、ロッド側流体圧室７７に対する第１供給ライン１７、排出ライン１８の連通が切換えられる。これにより、アームシリンダ７５に作動流体が給排され、アーム９２が回動する。

【0022】

ブーム９１を回動させる際に、切換モジュール５１、５２では、各供給バルブ１及び排出バルブ２の開閉作動によってブームシリンダ８５のロッド側流体圧室８７、ボトム側流体圧室８６に対する第１供給ライン１７、排出ライン１８の連通が切換えられる。これにより、ブームシリンダ８５に作動流体が給排され、ブーム９１が回動する。

【0023】

ブーム９１を回動させる際に、合流モジュール７０にて合流バルブ４が開弁作動すると、第１供給ライン１７と第２供給ライン２０とが連通される。これにより、第１供給ライン１７と第２供給ライン２０の両方から供給される作動流体が合流してブームシリンダ８５に導かれ、ブームシリンダ８５の作動速度を高められる。

【0024】

ブーム９１を上方向に回動させる際に、再生モジュール６０では、再生バルブ５が開弁作動することによってブームシリンダ８５のロッド側流体圧室８７とボトム側流体圧室８６とを短絡する再生回路８が開通される。これにより、ブームシリンダ８５のロッド側流体圧室８７とボトム側流体圧室８６とが同圧となり、ブームシリンダ８５の推力を発生する受圧面積がピストン８８の断面積からロッド８３の断面積へと減少する。これによって、ブームシリンダ８５に生じる推力が減少する反面、ブームシリンダ８５が伸長作動する作動速度を高められるとともに、第１ポンプ２１、第２ポンプ２２の吐出量を低下させることによって省力化が図られる。

【0025】

以下、図３〜図５を参照して制御バルブ装置１００の具体的な構成について説明する。なお、各図面において、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平前後方向、Ｙ軸が水平横方向、Ｚ軸が上下方向（鉛直方向）に延びるものとする。

【0026】

図３、図４に示すように、立方体状のベースブロック１０は、互いに平行となるようにＸ、Ｙ軸方向に延びる第１取付面１１及び第２取付面１２を有する。

【0027】

第１取付面１１には、ブームシリンダ８５に対する作動流体の給排を切換えるロッド側切換モジュール５１及びボトム側切換モジュール５２と、合流モジュール７０と、が並んで取付けられる。

【0028】

第２取付面１２には、アームシリンダ７５に対する作動流体の給排を切換えるロッド側切換モジュール５３及びボトム側切換モジュール５４と、再生モジュール６０と、がＸ軸方向に並んで取付けられる。

【0029】

各切換モジュール５１〜５４は、ベースブロック１０に複数のボルト１４を介して結合されるバルブブロック３０を備える。立方体状のバルブブロック３０は、互いに平行となるようにＸ、Ｙ軸方向に延びる第１接合面４１及び第２接合面４２を有する。ベースブロック１０の第１取付面１１、第２取付面１２と各バルブブロック３０の第１接合面４１との間には、複数のシールリング１５が介装される。各シールリング１５によって後述するポート接続部の密封が図られる。

【0030】

バルブブロック３０の第２接合面４２には、Ｚ軸方向に延びるアクチュエータポート３３が開口する。各切換モジュール５１〜５４のアクチュエータポート３３は、それぞれの第２接合面４２に接続される配管（図示省略）を通じて各流体圧室８６、８７、７６、７７に連通する。

【0031】

ブームシリンダ８５のロッド側切換モジュール５１のバルブブロック３０におけるアクチュエータポート３３は、ブームシリンダ８５のロッド側流体圧室８７に連通する。

【0032】

ブームシリンダ８５のボトム側切換モジュール５２のバルブブロック３０におけるアクチュエータポート３３は、ブームシリンダ８５のボトム側流体圧室８６に連通する。

【0033】

アームシリンダ７５のロッド側切換モジュール５３のバルブブロック３０におけるアクチュエータポート３３は、アームシリンダ７５のロッド側流体圧室７７に連通する。

【0034】

アームシリンダ７５のボトム側切換モジュール５４のバルブブロック３０におけるアクチュエータポート３３は、アームシリンダ７５のボトム側流体圧室７６に連通する。

【0035】

ベースブロック１０に接合されるバルブブロック３０の第１接合面４１には、Ｚ軸方向に延びる供給ポート３１、排出ポート３２、再生ポート３４がＹ軸方向に並んで開口する。

【0036】

バルブブロック３０には、供給ポート３１と同軸上（Ｚ軸方向）に延びる収容孔３５が形成される。収容孔３５には、供給バルブ１が収容される。こうして供給バルブ１は、供給ポート３１に接続するように介装される。供給バルブ１は、複数のボルト２４を介してバルブブロック３０に結合される。ブームシリンダ８５のロッド側切換モジュール５１において、供給バルブ１が開弁すると、第１供給ライン１７からの作動流体が、供給ポート３１、供給バルブ１、中継ポート３６、アクチュエータポート３３を通じてブームシリンダ８５のロッド側流体圧室８７に流入する。

【0037】

バルブブロック３０には、Ｙ軸方向に延びる中継ポート３６が形成される。中継ポート３６は、アクチュエータポート３３及び再生ポート３４と交差している。

【0038】

バルブブロック３０には、中継ポート３６と同軸上（Ｙ軸方向）に延びる収容孔３７が形成される。収容孔３７には、排出バルブ２が収容される。こうして排出バルブ２は、中継ポート３６と排出ポート３２の間に介装される。排出バルブ２は、複数のボルト２５を介してバルブブロック３０に結合される。ブームシリンダ８５のロッド側切換モジュール５１において、排出バルブ２が開弁すると、ブームシリンダ８５のロッド側流体圧室８７から流出する作動流体が、アクチュエータポート３３、中継ポート３６、排出バルブ２、排出ポート３２を通じて排出ライン１８へと流出する。

【0039】

バルブブロック３０には、リリーフバルブ６が介装されるリリーフ回路４３が設けられる。リリーフ回路４３は、アクチュエータポート３３と排出ポート３２を連通している。リリーフバルブ６は、アクチュエータポート３３と排出ポート３２との差圧（負荷圧）が所定値を超えて上昇すると開弁し、作動流体をタンク２３に逃がす。

【0040】

再生ポート３４は、アクチュエータポート３３に対して供給ポート３１及び排出ポート３２と並列に接続される。再生ポート３４は、アクチュエータポート３３と同軸上に延び、中継ポート３６と交差している。

【0041】

ブームシリンダ８５のロッド側切換モジュール５１において、バルブブロック３０の第１接合面４１がベースブロック１０の第１取付面１１に接合される。これにより、供給ポート３１と第１供給ライン１７のポート２７とが接続され、排出ポート３２と排出ライン１８のポート２８とが接続され、再生ポート３４と第１再生ライン１９のポート２９とが接続される。

【0042】

ブームシリンダ８５のボトム側切換モジュール５２において、バルブブロック３０の第１接合面（図示省略）がベースブロック１０の第１取付面１１に接合される。これにより、供給ポート３１（図２参照）と第１供給ライン１７とが接続され、排出ポート３２（図２参照）と排出ライン１８とが接続され、再生ポート３４と第２再生ライン２６が接続される。

【0043】

こうして、ブームシリンダ８５には、ロッド側切換モジュール５１の再生ポート３４とボトム側切換モジュール５２の再生ポート３４とを連通する再生回路８が設けられる。再生回路８を設けるために、ベースブロック１０の第１取付面１１には、第１再生ライン１９から延びてボトム側切換モジュール５２の再生ポート３４に接続するポート２９と（図４参照）、第２再生ライン２６から延びてロッド側切換モジュール５１の再生ポート３４に接続するポート（図示省略）と、が設けられる。

【0044】

アームシリンダ７５のロッド側切換モジュール５３において、バルブブロック３０の第１接合面４１がベースブロック１０の第２取付面１２に接合される。これにより、供給ポート３１と第１供給ライン１７のポート４７とが接続され、排出ポート３２と排出ライン１８のポート４８とが接続される。再生ポート３４は、ベースブロック１０の第２取付面１２によって閉塞される。

【0045】

アームシリンダ７５のボトム側切換モジュール５４において、バルブブロック３０の第１接合面（図示省略）がベースブロック１０の第２取付面１２に接合される。これにより、供給ポート３１（図２参照）と第２供給ライン２０とが接続され、排出ポート３２（図２参照）と排出ライン１８とが接続される。再生ポート３４（図２参照）は、ベースブロック１０の第２取付面１２によって閉塞される。

【0046】

アームシリンダ７５には、ロッド側切換モジュール５３の再生ポート３４とボトム側切換モジュール５４の再生ポート３４とを連通する再生回路が設けられていない。そのため、ベースブロック１０の第２取付面１２には、再生ポート３４に接続するポートが設けられていない。これにより、上記のように切換モジュール５３、５４のバルブブロック３０の第１接合面４１に開口する再生ポート３４は、ベースブロック１０の第２取付面１２によって閉塞される。

【0047】

図５に示すように、再生モジュール６０は、ベースブロック１０に結合されるバルブブロック５５と、再生回路８を開閉する再生バルブ５と、を備える。なお、図５において、合流モジュール７０の図示は省略されている。

【0048】

立方体状のバルブブロック５５は、Ｘ、Ｙ軸方向に延びる接合面５６を有する。バルブブロック５５には、再生回路８を構成する再生バルブポート６６、ポート６７、ポート６８が形成される。接合面５６には、Ｚ軸方向に延びる再生バルブポート６６とポート６８が開口する。バルブブロック５５の接合面５６がベースブロック１０の第２取付面１２に接合される。これにより、再生バルブポート６６と第１再生ライン１９のポート４６とが接続されるとともに、ポート６８と第２再生ライン２６のポート４５とが接続される。

【0049】

バルブブロック５５には、再生バルブポート６６と同軸上（Ｚ軸方向）に延びる収容孔５７が形成される。収容孔５７には、再生バルブ５が収容される。後述するようにブーム９を回動させる際に、再生バルブ５が開弁すると、ブームシリンダ８５のロッド側流体圧室８７から流出する作動流体が、ロッド側切換モジュール５１のアクチュエータポート３３、再生ポート３４、ベースブロック１０のポート２９、第１再生ライン１９、ポート４６、再生モジュール６０の再生バルブポート６６、再生バルブ５、ポート６７、ポート６８、ベースブロック１０のポート４５、第２再生ライン２６、ボトム側切換モジュール５２のアクチュエータポート３３（図２参照）を通じてブームシリンダ８５のボトム側流体圧室８６に流入する。

【0050】

図３に示すように、合流モジュール７０は、ベースブロック１０に複数のボルト１３を介して結合されるバルブブロック７１と、合流回路７を開閉する合流バルブ４と、を備える。

【0051】

供給バルブ１、排出バルブ２、合流バルブ４、及び再生バルブ５は、同一構造のソレノイドバルブであり、同一部品が用いられる。

【0052】

次に、供給バルブ１の具体的な構成について説明する。図４に示すように、供給バルブ１は、コイル６９に流れる電流に応じてパイロット圧回路６１を開閉するパイロット弁６２と、パイロット圧回路６１のパイロット圧に応じて供給ポート３１を開閉するポペット弁６３と、を備える。

【0053】

バルブブロック３０には、パイロット圧回路６１を画成する通孔３８、３９が形成される。通孔３８には、チェック弁６４が介装される。通孔３９には、オリフィス６５が介装される。チェック弁６４は、供給ポート３１からアクチュエータポート３３に向かう作動流体の流れに対して開弁し、これと逆方向の流れに対して閉弁する。

【0054】

コイル６９が非通電状態にあるときには、パイロット弁６２がパイロット圧回路６１を遮断し、ポペット弁６３が供給ポート３１を遮断する。これにより、供給ポート３１からアクチュエータポート３３に向かう作動流体の流れが止められる。

【0055】

一方、コイル６９が通電状態にあるときには、ソレノイド推力によってパイロット弁６２がパイロット圧回路６１を開通させる。これにより、作動流体は、パイロット圧回路６１を流れ、オリフィス６５とパイロット弁６２との間に生じるパイロット圧が低下するのに伴って、ポペット弁６３が供給ポート３１を開通させる。コイル６９に流れる電流値に応じて、パイロット弁６２及びポペット弁６３の開度が大きくなり、供給ポート３１からアクチュエータポート３３に向かう作動流体の流量が増える。

【0056】

供給バルブ１は、上記パイロット圧によってポペット弁６３を駆動するソレノイドバルブに限らず、ソレノイド推力によってポペット弁またはスプール弁を駆動するソレノイドバルブであってもよい。

【0057】

次に、油圧ショベル８０の動作について説明する。

【0058】

ブーム９１を下方向（前方向）に回動させるブームシリンダ８５の収縮作動時に、ロッド側切換モジュール５１の供給バルブ１が開弁され、ボトム側切換モジュール５２の排出バルブ２が開弁される。合流モジュール７０の合流バルブ４は、開弁される。再生モジュール６０の再生バルブ５は、閉弁される。これにより、第１ポンプ２１から第１供給ライン１７を通じて導かれる作動流体と、第２ポンプ２２から第２供給ライン２０を通じて導かれる作動流体とは、合流モジュール７０の合流バルブ４によって合流し、ロッド側切換モジュール５１の供給バルブ１によってロッド側流体圧室８７に流入する。一方、容積が縮小する流出側のボトム側流体圧室８６の作動流体は、ボトム側切換モジュール５２の排出バルブ２によって排出ライン１８を通じてタンク２３へと流出する。こうしてブームシリンダ８５が収縮作動し、ブーム９１が下方向に回動する。

【0059】

ブーム９１を上方向（後方向）に低速で回動させるブームシリンダ８５の伸長作動時に、ボトム側切換モジュール５２の供給バルブ１が開弁され、ロッド側切換モジュール５１の排出バルブ２が開弁される。合流モジュール７０の合流バルブ４は、開弁される。再生モジュール６０の再生バルブ５は、閉弁される。これにより、第１ポンプ２１から第１供給ライン１７を通じて導かれる作動流体と、第２ポンプ２２から第２供給ライン２０を通じて導かれる作動流体とは、合流モジュール７０の合流バルブ４によって合流し、ボトム側切換モジュール５２の供給バルブ１によってボトム側流体圧室８６に流入する。一方、容積が縮小する流出側のロッド側流体圧室８７の作動流体は、ロッド側切換モジュール５１の排出バルブ２によって排出ライン１８を通じてタンク２３へと流出する。こうしてブームシリンダ８５が伸長作動し、ブーム９１が上方向に回動する。

【0060】

ブーム９１を上方向に高速で回動させるブームシリンダ８５の伸長作動時に、ボトム側切換モジュール５２の供給バルブ１が開弁され、ロッド側切換モジュール５１の排出バルブ２が開弁される。合流モジュール７０の合流バルブ４は、開弁される。そして、再生モジュール６０の再生バルブ５は、開弁される。これにより、第１ポンプ２１から第１供給ライン１７を通じて導かれる作動流体は、ボトム側切換モジュール５２の供給バルブ１によってボトム側流体圧室８６に流入する。一方、容積が縮小する流出側のロッド側流体圧室８７の作動流体は、再生回路８を通じてボトム側流体圧室８６に流入する。こうして再生回路８が開通することにより、ブームシリンダ８５のロッド側流体圧室８７とボトム側流体圧室８６とが同圧となり、ブームシリンダ８５に生じる推力が減少する反面、ブームシリンダ８５が伸長作動する作動速度を高められる。

【0061】

一方、アーム９２を前方向に回動させるアームシリンダ７５の収縮作動時に、ロッド側切換モジュール５３の供給バルブ１が開弁され、ボトム側切換モジュール５４の排出バルブ２が開弁される。これにより、第２ポンプ２２から第２供給ライン２０を通じて導かれる作動流体は、ロッド側切換モジュール５３の供給バルブ１によってロッド側流体圧室７７に流入する。一方、容積が縮小する流出側のボトム側流体圧室７６の作動流体は、ボトム側切換モジュール５４の排出バルブ２によって排出ライン１８を通じてタンク２３へと流出する。こうしてアームシリンダ７５が収縮作動し、アーム９２が回動する。

【0062】

アーム９２を後方向に回動させるアームシリンダ７５の伸長作動時に、ボトム側切換モジュール５４の供給バルブ１が開弁され、ロッド側切換モジュール５３の排出バルブ２が開弁される。これにより、第２ポンプ２２から第２供給ライン２０を通じて導かれる作動流体は、ボトム側切換モジュール５４の供給バルブ１によってボトム側流体圧室７６に流入する。一方、容積が縮小する流出側のロッド側流体圧室７７の作動流体は、ロッド側切換モジュール５３の排出バルブ２によって排出ライン１８を通じてタンク２３へと流出する。こうしてアームシリンダ７５が伸長作動し、アーム９２が回動する。

【0063】

なお、バルブブロック３０の再生ポート３４は、再生回路８を構成するものに限らず、作動流体を供給バルブ１及び排出バルブ２を迂回してブームシリンダ８５、アームシリンダ７５に導く他の回路を構成してもよい。

【0064】

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

【0065】

〔１〕制御バルブ装置１００は、ブームシリンダ８５、アームシリンダ７５（アクチュエータ）に給排される作動流体の流れ方向を切換えるバルブブロック３０を備える。バルブブロック３０は、ブームシリンダ８５に接続されるアクチュエータポート３３と、アクチュエータポート３３と連通する供給ポート３１と、アクチュエータポート３３と連通する排出ポート３２と、アクチュエータポート３３と連通する再生ポート３４と、を備え、アクチュエータポート３３と供給ポート３１との間に供給バルブ１を備え、アクチュエータポート３３と排出ポート３２との間に排出バルブ２を備える。

【0066】

上記構成に基づき、作動流体を供給バルブ１及び排出バルブ２を迂回して導く回路が設けられる場合には、再生ポート３４が開通される一方、母機の機種変更等に応じてこの回路が設けられない場合には、再生ポート３４が閉塞される。このように、バルブブロック３０の再生ポート３４が開通され、または再生ポート３４が閉塞されることにより、様々な回路を容易に設けることができる。

【0067】

ブームシリンダ８５の切換モジュール５１、５２と、アームシリンダ７５の切換モジュール５３、５４とは、共通のバルブブロック３０を用いることにより、個別のバルブブロック３０を製作する必要がなく、製品のコストダウンが図れる。

【0068】

ブームシリンダ８５の切換モジュール５１、５２は、各バルブブロック３０に独立したアクチュエータポート３３を有するため、ブームシリンダ８５の作動不良等が生じた場合には、各切換モジュール５１、５２の作動状態を個別に検査することで、作動不良箇所を探すことができる。また、各切換モジュール５１、５２に作動不良が発生した場合に、バルブブロック３０を介して切換モジュール５１、５２を交換することにより、修理を容易に行うことができる。

【0069】

〔２〕バルブブロック３０が結合され、ブームシリンダ８５、アームシリンダ７５（アクチュエータ）に対して給排される作動流体を導くベースブロック１０をさらに備える。ベースブロック１０は、供給ポート３１とポンプ２１に接続されるポンプポート１７Ａとを連通する供給ライン１７と、排出ポート３２とタンク２３に接続されるタンクポート１８Ａとを連通する排出ライン１８と、を備える構成とした。

【0070】

上記構成に基づき、ベースブロック１０にバルブブロック３０が結合されることにより、バルブブロック３０の供給ポート３１がベースブロック１０の供給ライン１７に接続され、バルブブロック３０の排出ポート３２がベースブロック１０の排出ライン１８に接続されるため、バルブブロック３０に複数の配管等を接続する必要がなく、ブームシリンダ８５、アームシリンダ７５（アクチュエータ）に対して作動流体を給排する回路を容易に設けることができる。

【0071】

〔３〕バルブブロック３０は、ベースブロック１０に接合される接合面４１を有する。接合面４１には、供給ポート３１、排出ポート３２、及び再生ポート３４が開口する構成とした。

【0072】

上記構成に基づき、ベースブロック１０に再生ポート３４に連通するポート２９等が設けられることにより、バルブブロック３０の再生ポート３４がベースブロック１０のポート２９等を通じて作動流体が導かれる。また、ベースブロック１０に再生ポート３４に連通するポートが設けられない場合には、ベースブロック１０の接合面４１によってバルブブロック３０の再生ポート３４が閉塞される。このように、バルブブロック３０の接合面４１に接合されるベースブロック１０に再生ポート３４に連通するポート２９等が任意に設けられることにより、様々な回路を容易に設けることができる。

【0073】

〔４〕ベースブロック１０に第１取付面１１及び第２取付面１２が設けられる。第１取付面１１及び第２取付面１２には、それぞれバルブブロック３０が接合される構成とした。

【0074】

上記構成に基づき、切換モジュール５１、５２と切換モジュール５３、５４とがベースブロック１０の第１取付面１１及び第２取付面１２に設けられるため、様々な回路を容易に設けることができる。

【0075】

切換モジュール５１、５２と切換モジュール５３、５４がベースブロック１０の第１取付面１１及び第２取付面１２に接合して設けられることにより、制御バルブ装置１００の小型化が図れる。

【0076】

〔５〕ベースブロック１０に２つのバルブブロック３０が接合される。一方のバルブブロック３０のアクチュエータポート３３はアクチュエータ（ブームシリンダ８５）の流入側流体圧室（ロッド側室８７）に連通され、他方のバルブブロック３０のアクチュエータポート３３はアクチュエータ（ブームシリンダ８５）の流出側流体圧室（ボトム側室８６）に連通される。ベースブロック１０は、一方のバルブブロック３０の再生ポート３４と接続する第１再生ライン１９と、他方のバルブブロック３０の再生ポート３４と接続する第２再生ライン２６と、をさらに備える。ベースブロック１０に結合される再生モジュール６０をさらに備え、再生モジュール６０は第１再生ライン１９及び第２再生ライン２６と接続する再生回路８と、再生回路８を開閉する再生バルブ５と、をさらに備える構成とした。

【0077】

上記構成に基づき、制御バルブ装置１００は、ベースブロック１０に第１再生ライン１９及び第２再生ライン２６が設けられるとともに、ベースブロック１０に結合される再生モジュール６０が設けられることにより、ブームシリンダ８５の一方の流体圧室から排出される作動流体を他方の流体圧室に導く再生回路８を追加して設けることが容易にできる。

【0078】

〔６〕制御バルブ装置１００は、ブームシリンダ（アクチュエータ）８５から排出される作動流体を排出バルブ２を迂回して排出ポート３２へ導くリリーフ回路４３と、バルブブロック３０にブームシリンダ８５からリリーフ回路４３に導かれる作動流体の圧力が設定値以上に上昇するのに伴って開弁するリリーフバルブ６と、をさらに備える構成とした。

【0079】

上記構成に基づき、リリーフバルブ６が開弁することにより、ブームシリンダ８５からの作動流体がリリーフ回路４３を通じて排出される。これにより、ブームシリンダ８５の作動流体の圧力が設定値以上に上昇することが抑えられる。バルブブロック３０毎にリリーフバルブ６が設けられることにより、個々のバルブブロック３０毎にリリーフバルブ６が開弁するリリーフ圧を設定でき、回路に応じたリリーフ圧の設定が可能になる。

【0080】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0081】

例えば、上記実施形態では、アクチュエータとして設けられるブームシリンダ８５は、ピストン８８によって仕切られるロッド側流体圧室８７とボトム側流体圧室８６とに作動流体が給排されるものであった。この場合に、１台のブームシリンダ８５に対して２個のバルブブロック３０が１個のベースブロック１０に結合される。アクチュエータは、これに限らず、ピストンによって仕切られるロッド側流体圧室のみに作動流体が給排されるラムシリンダ型のものを用いてもよい。この場合に、１台のアクチュエータに対して１個のバルブブロックが１個のベースブロックに結合される。

【0082】

また、上記実施形態では、第１取付面１１及び第２取付面１２がベースブロック１０の両側に互いに平行に延び、切換モジュール５１、５２と切換モジュール５３、５４がベースブロック１０を挟むようにして設けられる構成とした。これに限らず、第１取付面及び第２取付面がベースブロックの隣り合う面に設けられる構成としてもよい。

【0083】

さらに、アクチュエータとして、作動流体圧によって伸縮作動する流体圧シリンダに限らず、作動流体圧によって回転作動する流体圧モータを用いてもよい。

【0084】

本発明の制御バルブ装置は、油圧ショベル等の建設機械に限らず、産業機械や設備等に利用できる。

【符号の説明】

【0085】

１ 供給バルブ
２ 排出バルブ
５ 再生バルブ
６ リリーフバルブ
８ 再生回路
１０ ベースブロック
１１ 第１取付面
１２ 第２取付面
１７ 供給ライン
１７Ａ ポンプポート
１８ 排出ライン
１８Ａ タンクポート
１９ 第１再生ライン
２１ ポンプ
２３ タンク
２６ 第２再生ライン
３０ バルブブロック
３１ 供給ポート
３２ 排出ポート
３３ アクチュエータポート
３４ 再生ポート
４１ 接合面
４３ リリーフ回路
６０ 再生モジュール
７５ アームシリンダ（アクチュエータ）
８５ ブームシリンダ（アクチュエータ）
８６ ボトム側流体圧室（流入側流体圧室）
８７ ロッド側流体圧室（流出側流体圧室）
１００ 制御バルブ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】