JP2004232469A

JP2004232469A - Cutoff valve with cutoff pressure variable structure

Info

Publication number: JP2004232469A
Application number: JP2003018411A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Shinohara; 茂篠原; Hideaki Noguchi; 英昭野口
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: JP4222842B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutoff valve with cutoff pressure variable structure for changing cutoff set pressure. <P>SOLUTION: A sleeve 45 for high pressure setting is fixed adjustably in position in a sleeve 40. A piston 46 with areal step is disposed in the sleeve 45 for high pressure setting. A regulating member 47 for low pressure setting is fixed adjustably in position to the sleeve 45 for high pressure setting and a piston chamber 58 is formed between the regulating member 47 and the piston 46. Spring pressure of a spring 44 with respect to a spool 41 in the sleeve 40 is adjusted by adjusting a position where the piston is in contact with the spring 44. Pilot pressure is introduced from an end part side of the spool 41 into the spring chamber 57 and the piston chamber 58 by communication through a passage 50 in the spool 41 and a passage 53 in the piston 46 so as to set the cutoff pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容量ポンプの容量を可変とするパイロット圧に対してカットオフを行うカットオフ弁において、カットオフ弁のカットオフセット圧を可変としたカットオフ圧可変化構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来からカットオフ弁を用いて、可変容量ポンプから吐出される流量のカットオフを行う流量制御装置が知られており、設定圧力において可変容量ポンプからの吐出流量を同設定圧力の保持に必要なだけの最小吐出量に減少させる吐出流量制御装置（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載された吐出流量制御装置について、図５を用いて説明する。
この吐出流量制御装置では、バネ室７０ｃ内の圧力を外部に設けた高圧リリーフ弁としての圧力調整弁８４を絞り込むことにより順次バネ室７０ｃ内の圧力を上昇させ、カットオフ弁圧力を可変化させる構造となっている。そのために、ケース７０内に摺動可能に嵌装され２つのランド部７１ａ、７１ｂを有するスプール７１を設け、ケース１の穴７０ａと対抗する側においてねじ穴７０ｂに螺合した圧力調整ねじ７２を調整することにより、バネ室７０ｃ内のカットオフ圧調整用のバネ７４のバネ力を調整している。
【０００４】
また、スプール７１内にはバネ受７３との当接端部に形成した絞り７１ｃと連通する絞り穴７１ｄが形成され、同絞り穴７１ｄの端部側には連通穴７１ｅを形成している。バネ室７０ｃと連通する通路７０ｇ及び管路８２により、バネ室７０ｃは圧力構成弁８４と連通している。
【０００５】
この構成により、圧力調整弁８４が開放されていると、可変吐出ポンプ７６から吐出された圧油は管路７９から図示せぬアクチュエータに供給されるとともに、管路８０、流路７０ｄを経て圧力室７５に流入し、スプール７１をバネ７４のバネ力と釣り合う位置まで図５において右方向に移動させる。可変吐出ポンプ７６からの吐出圧力がカットオフ圧以下の間は、管路８１は流路７０ｆ、流路７０ｅ及び管路８３を経てタンク７８に連通している。このため可変吐出ポンプ７６の容量を変更するストローク調整装置７７の油室７７ａ内の圧力は大気圧となり、ストローク調整装置７７最大ストローク位置にあって、可変吐出ポンプ７６は最大流量を吐出する。
【０００６】
可変吐出ポンプ７６からの吐出圧力がカットオフ圧に達すると、スプール７１は圧力室７５と流路７０ｆとが連通する位置まで右方向に移動し、可変吐出ポンプ７６から吐出した圧油を流路７０ｆ、管路８１を経てストローク調整装置７７に供給する。油室７７ａに流入した圧油でストローク調整装置７７のバネ７７ｂを圧縮し、可変吐出ポンプ７６の吐出流量は最小流量となる。
【０００７】
圧力調整弁８４を絞り込んだときには、圧力室７５に流入した可変吐出ポンプ７６からの圧油は、連通穴７１ｅ、絞り穴７１ｄを経て絞り７１ｃによって圧力が降下させられた後、バネ室７０ｃに流入し、最終的には圧力調整弁８４によって設定された圧力となる。
【０００８】
これにより、スプール７１にはバネ７４のバネ力と圧力調整弁８４によって設定された圧力との和に等しい力が、カットオフ圧として作用することになる。即ち、圧力調整弁８４を調整することにより、カットオフ圧を可変にすることができる。
【０００９】
特許文献１の吐出制御装置においては、カットオフ圧をバネ７４のバネ力で１段目の調整を行うとともに、同バネ室７０ｃ内の圧力をカットオフ弁の外部に設置した圧力調整弁８４でのリリーフ圧を設定することによって２段目の調整が行えるようになっている。
【００１０】
しかし、可変吐出ポンプ７６からの吐出圧力が設定されたカットオフ圧に達する前に、オペレータからの操作によってカットオフを実行させたい場合がある。例えば、可変吐出ポンプ７６からの吐出圧によって作業車両を走行させる油圧モータを駆動している場合で、作業車両が軽作業を行っているときに可変吐出ポンプからの吐出圧が高まり前記油圧モータから高牽引力が発生すると、タイヤスリップ等が容易に発生し、作業効率が悪化する。
【００１１】
このような事態が発生したときに、圧力調整弁８４の設定圧をバネ力調整により任意の設定圧に設定することができるが、操縦席からの遠隔制御により設定圧を調整することができないため、設定圧を調整する度毎に圧力調整弁８４のバネ力を調整しなければならず、迅速な対応を取ることができなかった。一般には、このような事態が発生すると熟練したオペレータが必要となり、トラクション制御をオペレータの技術によってカバーせざるを得なかった。
このため、熟練したオペレータ不足を解消するとともに熟練オペレータでなくてもカットオフ圧の変更を迅速に行うことができるカットオフ弁の開発が望まれていた。
【００１２】
【特許文献１】
実開昭６０−５７７９４号公報（実用新案登録請求の範囲、明細書６頁３行〜９頁１６行、図３、４参照）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、熟練したオペレータ以外でも迅速にカットオフ弁におけるカットオフ圧の変更が行えるとともに、カットオフ弁の組立性、メンテナンス性、サービス性等に優れたカットオフ弁のカットオフ圧可変化構造を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の事項を備えた本願各請求項に係わる発明により効果的に達成される。
即ち、請求項１に係わる発明は、可変容量ポンプの容量を可変とする第１パイロット圧をカットオフするカットオフ弁において、前記カットオフ弁が、バネ付勢され前記第１パイロット圧のカットオフを行うカットオフ機構部と、前記カットオフ機構部に対する前記バネ付勢のバネ力を少なくとも２段階のバネ力としてセット可能とし、同セットしたバネ力と圧力可変調整部から出力された第２パイロット圧との合力によって前記カットオフ圧を調整する調整手段とを備え、前記可変容量ポンプから吐出された圧油の高圧力と前記合力により設定された前記カットオフ圧とに基づいて前記カットオフ機構部を作動させることを特徴とするカットオフ圧可変構造を備えたカットオフ弁にある。
【００１５】
この発明では、調整手段によりカットオフ機構部を押圧するバネ力を少なくとも２段階のバネ力として調整することができ、各段階に調整されたバネ力と第２パイロット圧との合力によって少なくとも２つのカットオフ圧として設定することができる。しかも、設定したカットオフ圧に基づいてカットオフ機構部を作動させることで可変容量ポンプの容量を可変とする第１パイロット圧のカットオフを行うことができる。これにより、可変容量ポンプの吐出圧油をカットオフ圧で設定した所望の吐出圧油とすることができる。
【００１６】
少なくとも２段階に調整されたバネ力と、圧力可変調整部から出力される第２パイロット圧の圧力とで少なくとも２種類のカットオフ圧を選択することができるので、予めバネ力を２段階に調整しておけば、圧力可変調整部を外部操作で制御することによりカットオフ圧の調整を迅速に行わせることができる。しかも、圧力可変調整部から出力された第２パイロット圧は、カットオフ圧の設定圧力の一部として使用されるため、カットオフ弁に第２パイロット圧が入力されるだけで直ぐに所望とするカットオフ圧にセットすることができる。
【００１７】
これにより、オペレータからの外部操作により圧力可変調整部から圧力調整した第２パイロット圧をカットオフ弁に入力することで、少なくとも２段階のカットオフ圧、即ち、高圧のカットオフ圧と低圧のカットオフ圧の２種類のカットオフ圧、を選択して設定することができるようになる。このため、オペレータとしては熟練したオペレータでなくても、カットオフ圧の変更を例えば、操縦席の操作パネルを操作するだけで簡単に、しかも迅速に行うことができるようになる。
【００１８】
しかも、可変容量ポンプで作業車両の走行用油圧モータを駆動している場合には、牽引力が必要な稼動現場作業の状況に応じて、カットオフ圧の選択を操縦席から簡単に行うことが可能となり、タイヤのスリップ等を防止することができるようになる。このため、本願発明のカットオフ弁を用いることによって、熟練オペレータでなくても作業の効率化を図ることができるようになる。
【００１９】
調整手段としては、カットオフ機構部に対するバネ力を少なくとも高圧状態と低圧状態との２段階において調整するとともに、前記ばね力と前記第２パイロット圧との合力によってカットオフ圧を調整することができる。調整手段でのバネ力の調整は、初期状態におけるバネの伸縮量を調整することにより行うことができる。
【００２０】
第２パイロット圧を出力する圧力可変調整部は、オン・オフ電磁弁、電磁比例弁、ＥＰＣ弁、ＰＰＣ弁等をパイロット圧の切替えやパイロット圧を変更することのできる弁等を使用することができる。また、第２パイロット圧としては、パイロットポンプから吐出した圧油や第１パイロット圧が作用する可変容量ポンプの吐出圧等を利用することができる。
【００２１】
請求項２に係わる発明は、請求項１の事項に加えて、カットオフ機構部が、スリーブと、同スリーブ内での摺動により同スリーブとの間での第１パイロット圧の断接路及び面積段差部とを有するスプールと、同スプールに付勢力を与えるカットオフ圧調整用のバネとを備え、調整手段が、前記スリーブと、同スリーブ内での前記スプール摺動方向に対して移動位置固定可能な高圧セット用スリーブと、同高圧セット用スリーブ内を摺動し面積段差部を有するピストンと、前記面積段差部と当接する前記高圧セット用スリーブ内に形成した段差部と、前記スリーブ内で、前記スプールと前記ピストン間に配した前記カットオフ圧調整用のバネと、前記ピストン端との間にピストン室を形成し、同ピストン室の容積を可変とする前記高圧セット用スリーブ内で移動位置固定可能に配された低圧セット用規制部材と、前記バネを配設したバネ室に前記第２パイロット圧を導く前記スプール内通路と、前記バネ室に導かれた前記第２パイロット圧をピストン室に導く前記ピストン内通路とを備え、前記スプールの面積段差に導入した前記高圧力により前記スプールを、前記第２パイロット圧及び前記バネ力に抗して移動させ、前記断接路を遮断状態から連通状態に切替える事項を限定したカットオフ弁にある。
【００２２】
この発明では、可変容量ポンプから吐出した高圧力によりスプールを摺動させるため、スプールには面積段差を形成している。スプールに対するカットオフ圧調整用のバネのバネ力を高圧状態及び低圧状態の２段階のバネ力として調整するのは次のようにして行うことができる。
【００２３】
高圧状態としてのバネ力は、高圧セット用スリーブの摺動位置を調整し、高圧セット用スリーブ内に形成した段差部の位置を調整することにより、同段差部に当接するピストンの面積段差部の位置を変更することができる。これにより、前記バネを押圧するピストンと前記バネとの当接位置をカットオフ機構部でのスリーブ側に変位させることができる。
【００２４】
また、ピストン室内のピストン受圧面積をバネ室内での受圧面積より大きくすることで、ピストン室に第２パイロット圧が加圧されているときには常にピストンの面積段差部を高圧セット用スリーブの段差部に当接させた状態を維持することができる。これによってバネを圧縮した状態に維持することができ、前記バネを圧縮させる量を高圧セット用スリーブの移動によって調整することで高圧状態としてのバネ力を設定することができる。
このときのカットオフ圧としては、高圧状態に設定したバネ力と第２パイロット圧との合力によって設定することができる。
【００２５】
低圧状態としてのバネ力は、第２パイロット圧をカットオフ弁に供給するのを止めるか、圧力調整部を制御してピストンがピストン室内で摺動自在となる圧力に第２パイロット圧を減圧することで、ピストンが低圧セット用規制部材に当接した状態を得ることによってバネ力を低圧状態とすることができる。
即ち、ピストンが低圧セット用規制部材に当接するまで移動可能とすることにより、バネに対するピストンからの押圧力を減少させ、バネを伸張状態とすることができる。
【００２６】
この発明の構成によって、カットオフ機構及び調整手段とを一体化して構成することができ、カットオフ圧可変構造を備えたカットオフ弁をコンパクトに構成することができる。また、カットオフ機構及び調整手段とを一体化して構成することにより、配管本数を低減させることができる。
また、コンパクト化したカットオフ弁をポンプ等のケーシング内に格納することもできる。
【００２７】
請求項３に係わる発明は、請求項１の事項に加えて、カットオフ機構部が、スリーブと、同スリーブ内での摺動により同スリーブとの間での前記第１パイロット圧の断接路及び面積段差部とを有するスプールと、同スプールに付勢力を与えるカットオフ圧調整用のバネとを備え、前記調整手段が、前記スリーブと、前記スリーブ内での前記スプール摺動方向に対して移動位置固定可能な高圧セット用スリーブと、同高圧セット用スリーブ内を摺動するピストンと、前記スリーブ内で、前記スプールと前記ピストン間に配した前記カットオフ圧調整用のバネと、前記ピストン端との間にピストン室を形成し、同ピストン室の容積を可変とする前記高圧セット用スリーブ内で移動位置固定可能に配された低圧セット用規制部材と、前記バネを配設したバネ室に前記第２パイロット圧を導く前記スプール内通路と、前記低圧セット用規制部材内に外部信号としての第３パイロット圧をピストン室に導く前記低圧セット用規制部材内通路とを備え、前記スプールの面積段差に導入した前記高圧力により前記スプールを、前記第２パイロット圧及び前記バネ力に抗して移動させ、前記断接路を遮断状態から連通状態に切替える事項を限定したカットオフ弁にある。
【００２８】
この発明では、請求項２と同様にバネ力として高圧状態と低圧状態とを得ることができ、前記各状態において第２パイロット圧との合力をカットオフ圧として設定することができる。請求項２の発明と異なる点は、ピストン室に圧油を導入するための通路の構成として、請求項２の発明では、ピストン内に通路を形成しているのに対し、この発明では、ピストン内には通路を形成せずに低圧セット用規制部材内に通路を形成しており、この点で両者は相違している。
【００２９】
低圧セット用規制部材内にピストン室と連通する通路を形成したことによって、同通路に外部信号としての第３パイロット圧を導くことが可能となり、第３パイロット圧を可変に調整することにより、バネ力の状態を可変に変更調整することができるようになる。
【００３０】
これによって、請求項２の発明と同様の効果を奏することができるとともに、第３パイロット圧を変更するだけで、バネ力の状態を無段階に変更することができるようになる。
【００３１】
請求項４に係わる発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の事項に加えて、カットオフ弁が、ＨＳＴ回路における油圧モータを駆動する可変容量ポンプの容量を可変とする前記第１パイロット圧をカットオフするカットオフ弁として用いられ、前記高圧力としてＨＳＴ回路内を流れる圧油の圧力が用いられる事項を限定したカットオフ弁にある。
【００３２】
この発明では、カットオフ弁が使用される用途としてＨＳＴ回路を限定し、カットオフ圧と比較対照とされる高圧力がＨＳＴ回路内を流れる圧油の圧力としたものであって、ＨＳＴ回路で使用される可変容量ポンプの吐出流量制御を第２パイロット圧や第３パイロット圧を制御することに簡単に、しかも迅速に行うことができる。
【００３３】
このため、ＨＳＴ回路として作業車両の走行用ＨＳＴ回路とした場合には、軽作業時には高牽引力が発生しないようにカットオフ弁のカットオフ圧を調整することができ、タイヤスリップ等の発生を未然に防止することができる。また、牽引力が必要な稼動現場の状況に応じて、カットオフ弁のカットオフ圧を調整することができ、しかも、カットオフ圧の調整に熟練した技術を用いなくても簡単にかつ確実に、しかも迅速に行うことができる。
【００３４】
【発明の実施形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。本発明は、例えば、油圧ショベル等の建設機械、ブルドーザー、ホイルローダー等の作業車両などにおいて用いられているＨＳＴ回路における可変容量ポンプの容量変更用のパイロット圧に対するカットオフ弁として効果的に適用できる。特に、ＨＳＴ回路が作業車両の走行用ＨＳＴ回路として使用されているものにおける可変容量ポンプの容量変更用のパイロット圧に対するカットオフ弁として効果的に適用できる。
【００３５】
尚、以下における本発明の好適な実施例の説明において、カットオフ弁が配されているパイロット圧によって容量を可変とされる可変容量ポンプとしては、可変容量ポンプを用いている作業車両における走行用ＨＳＴ回路を用いて説明する。
【００３６】
しかし、可変容量ポンプは、建設機械や土木機械における作業車両の走行用ＨＳＴ回路における可変容量ポンプに限定されるものではなく、例えば、油圧制御装置において使用される運搬装置やコンクリートミキサーのドラムを駆動する油圧モータに圧油を供給する可変容量ポンプ等であれば、本願発明のカットオフ弁をこれらの可変容量ポンプの容量を可変とするパイロット圧に対するカットオフ弁として適用できるものである。
【００３７】
図１には、本発明の実施例におけるＨＳＴ回路及びカットオフ弁等の油圧回路図を示している。また、図２は、本発明の第１実施例であるカットオフ圧可変構造を備えたカットオフ弁の断面側面図を示している。図４は、本発明の第２実施例であるカットオフ圧可変構造を備えたカットオフ弁の断面側面図を示している。
【００３８】
図１において、エンジン２により駆動される可変容量ポンプ３から吐出する圧油は、可変容量ポンプ３の回転方向によって油路２０又は油路２１に吐出される。油圧モータ４は、可変容量ポンプ３からの吐出圧油によって回転し、同油圧モータ４の回転を変速機５を介して図示せぬ走行輪を備えた作業車両の車軸等を回転する。
【００３９】
以下において説明のため、可変容量ポンプ３から油路２０に吐出圧油が吐出され、油路２０から油圧モータ４に圧油が供給されたときに、作業車両は前進走行するものとする。即ち、可変容量ポンプ３から油路２１に圧油が吐出され油圧モータ４に油路２１から圧油が供給されたときには、油圧ポンプ４が逆転して作業車両は後進走行するものとする。
【００４０】
エンジン２によって可変容量ポンプ３とともに駆動されるチャージ・ＰＰＣ制御ポンプ８から吐出する圧油は、油路２５を通ってエンジンセンシング弁１０に供給されるとともにＨＳＴポンプのチャージ回路１４に供給される。また、エンジン２によって駆動される作業機用ポンプ９の吐出圧油は、図示せぬ作業機アクチュエータに供給されている。
【００４１】
エンジンセンシング弁１０に供給されたチャージ・ＰＰＣ制御ポンプ８からの圧油は、エンジンセンシング弁１０により圧力制御されて油路２６を通ってポンプ容量制御装置１７に第１パイロット圧として供給され、可変容量ポンプ３の容量を同第１パイロット圧に応じて変更とする。
【００４２】
またエンジンセンシング弁１０から油路２６に出力された第１パイロット圧としての圧油は、カットオフ弁１０に導入される。油路２０、２１間は、チェック弁１５及びチェック弁１６を介して連結され、油路２０又は油路２１を流れる圧油の内で高圧である圧油が油路２４内を流れ、同圧油をカットオフ弁１１に入力する。
【００４３】
油路２４における圧油の圧力がカットオフ弁で設定したカット圧以上となったときには、油路２６における第１パイロット圧の圧油をタンク３０に戻して第１パイロット圧を減圧する。これにより、油路２４内における圧油の圧力、即ち、可変容量ポンプ３からの吐出圧油の圧力を、カットオフ圧で規定される圧力を保持する圧力となるように第１パイロット圧の圧力を制御することができる。
【００４４】
カットオフ弁で制御された第１パイロット圧によって、ポンプ容量制御装置１７による斜板１８の傾斜角が所望の一定角度に維持され、可変容量ポンプ３からの吐出圧油の圧力をカットオフ圧で設定した一定の圧力状態に保持することができる。
【００４５】
上記記載において、第１パイロット圧として、チャージ・ＰＰＣ制御ポンプ８からの吐出圧力を用いた例を説明したが、第１パイロット圧としては上記例に限定されるものではなく、可変容量ポンプ３からの吐出圧力を第１パイロット圧として用いることもできる。
【００４６】
ＨＳＴポンプのチャージ回路１４から油路２８を介して圧力可変調整部１３に入力され、同圧力可変調整部１３から出力される第２パイロット圧がカットオフ弁１１に導入される。圧力変換部１３における流路の切替は、操縦席側に配した切替スイッチ等を操作することにより行うことができる。圧力可変調整部の構成によっては、第２パイロット圧の圧力を可変にして出力することもできる。図１において、圧力可変調整部１３としてオン・オフ電磁切替弁を用いた例を示しているが、圧力可変調整部としてはこれに限定されるものではなく、ＥＰＣ弁、ＰＰＣ弁、電磁比例弁等を用いることができる。
【００４７】
圧力可変調整部１３から出力された第２パイロット圧を用いて、カットオフ弁１１におけるカットオフ圧を可変とする構造については、以下、図２を用いて説明する。
【００４８】
図２においてカットオフ弁１１を、可変容量ポンプ３等のケーシング内に格納した状態を示しているが、カットオフ弁１１をケーシング等に格納せずに単独で設置することもできる。カットオフ弁としては、カットオフ機構部とカットオフ圧の調整手段とから構成されている。
【００４９】
カットオフ機構部としてはスリーブ４０内に配したスプール４１とバネ４４及びバネ受４２、４３とから構成されている。スリーブ４０内の環状油路６１が図１における油路２４と接続し、スリーブ４０内の環状油路６２が図１における油路２６と接続している。また、スリーブ４０内の環状油路６３がタンク３０に連通するドレイン通路３１に繋がっている。
【００５０】
環状油路６１においてスプール４１は、図２におけるＡ部の部分拡大図である図３に示すように面積段差部４１が形成され、油路２４から供給された圧油によって、スプール４１を図２における右方向へ摺動するように押圧する。また、スプール４１の図２における右方向への摺動によりスプール４１に形成した環状溝部６４が環状油路６２と環状油路６３間を連通することで、環状油路６２に導入した油路２６からの第１パイロット圧の圧油を環状溝部６４、環状油路６３、ドレイン通路３１を介してタンク３０に流出させることができる。
【００５１】
尚、環状油路６２と環状油路６３間の連通は、環状溝部６４に限定されるものではなく、周知の連通手段を採用することもできる。
スプール４１の図２における左右方向への摺動により、油路２６から第１パイロット圧の圧油が入力された環状油路６２とタンク３０との連通状態を断接制御することができる。
【００５２】
スプール４１の図２における右方向への摺動は、以下で説明する調整手段により設定されるカットオフ圧に抗してスプール４１を同右方向に摺動させることにより行われ、スプール４１の左右方向への摺動は、押圧力を有する圧油が油路２４から環状油路６１に供給されたときに行われる。尚、図２において環状油路６１に連通する通路がスプール４１の下側にも形成されているが、同通路は図示せぬ封止部材によって環状油路６１に導入された圧油が流出しないように構成されている。
【００５３】
調整手段としては、スリーブ４０に前記のスプール４１の摺動方向に摺動し、同摺動方向での移動位置固定可能な高圧セット用スリーブ４５、同高圧セット用スリーブ４５内に摺動自在に配したピストン４６、高圧セット用スリーブ４５に螺合しピストン４６との間に容量可変のピストン室５８を形成する高圧セット用スリーブに対して移動位置固定可能な低圧セット用規制部材４７、バネ４４とピストン４６間に配したバネ受４３及びスプール４１の一端からピストン室まで圧油を流すことのできるスプール４１内通路５０、バネ受４２内通路５１、ピストン４６内通路５３とから構成されている。
【００５４】
スプール４１内の通路５０、バネ受４２内の通路５１を通ってバネ室５７に第２パイロット圧が供給されると、第２パイロット圧はピストン４６内の通路５３を通ってピストン室５８にも導入される。
ピストン４６の形状としては、ピストン４６内を貫通する通路５３が形成されているとともに、ピストン室５８内で摺動する拡径部４６ｂにおける断面積４６ａ、バネ受４３に当接する部分における断面積４６ｃ及びバネ受４３内を貫通した部分における断面積４６ｄがそれぞれ異なっており、ピストン４６全体として面積段差部が形成されている。そして、これらの断面積が圧油の受圧面積となっている。しかも、ピストン室５８内における部分の断面積４６ａが、バネ受４３に当接する部分の断面積４６ｃとバネ受４３内を貫通した部分の断面積４６ｄとの和より大きな面積となるように構成されている。
【００５５】
これにより、面積段差部における各断面積の面積差によりピストン４６は油圧により図２において左方向に付勢された状態となり、ピストン４６の左方向への摺動は高圧セット用スリーブ４５内に形成した段差部４５ａにより規制されることになる。
【００５６】
第２パイロット圧がピストン室５８に導入されているときには、スプール４１がカットオフ圧に抗してバネ４４を圧縮する方向に摺動しても、常に第２パイロット圧によってピストン４６の拡径部４６ｂが段差部４５ａに押圧された状態を維持するように、前記ピストン４６の面積段差部における各断面積の面積が予め設定されている。
【００５７】
圧力可変調整部１３が外部操作されて第２パイロット圧の出力が停止したときに、スプール４１が油路２４からの圧油により図２において右方向に摺動すると、バネ室５７及びピストン室５８内にあった圧油は、ピストン４６の拡径部４６ｂ側に開口したドレイン通路６６等を通って流出し、ピストン４６が低圧セット用規制部材４７に当接するまで図２において右方向に摺動することになる。このときのカットオフ圧としては、バネ４４がピストン４６の後退分だけ弱まったバネ力とすることができる。
【００５８】
バネ４４のバネ力の高圧用の調整は、高圧セット用スリーブ４５をスリーブ４０に対して図２において左右方向に摺動させることにより、ピストン４６の拡径部４６ｂと当接する段差部４５ａの位置を調整してバネ力を調整することができる。また、バネ力の低圧用の調整は、低圧セット用規制部材４７を高圧セット用スリーブに対して左右方向に摺動させて、ピストン４６が低圧セット用規制部材４７に当接したときのバネ４４の伸張量によりバネ力を調整することができる。
【００５９】
高圧セット用スリーブ４５を摺動させてバネ４４のバネ力を調整した後は、ナット５９を閉めることにより高圧セット用スリーブ４５をスリーブ４０に対して位置固定することが望ましい。また、低圧セット用規制部材４７を高圧セット用スリーブ４５に対して移動させた後は、同じくナット６０により低圧セット用規制部材４７を高圧セット用スリーブ４５に対して位置固定することが望ましい。高圧セット用スリーブ４５のスリーブ４０に対する移動及び低圧セット用規制部材４７の高圧セット用スリーブ４５に対する移動は、螺合構成等により行うこともできる。
【００６０】
次に、図４を用いて本願発明の第２実施例について説明する。第１実施例と第２実施例との構成上の相違点は、第１実施例ではピストン室５８へのパイロット圧の導入をピストン４６内の通路５３を通ってバネ室５７に導入された第２パイロット圧を用いているのに対して、第２実施例では、ピストン４６内には通路５３を設けずに、低圧セット用規制部材４７に外部信号としての第３パイロット圧を流通する通路５５を形成した点である。他の構成に関しては、第１実施例の構成と同じ構成であり、以下の説明において、第１実施例と同じ構成部材については、同一の符号を用いることにより、同一の構成部材についての説明は省略する。
【００６１】
図４において、ピストン室５８には図示せぬ圧力可変調整部から出力される外部信号としての第３パイロット圧が通路５５を介して導入され、図示せぬ圧力可変調整部を制御して第３パイロット圧の圧力を可変とすることにより、第１実施例におけるバネ４４の低圧状態におけるバネ力の調整を無段階に設定することができる。即ち、バネ４４のバネ力を高圧状態とするときには、ピストン室５８に導入する第３パイロット圧をピストン４６が図４において右方向に摺動しない圧力に設定することにより設定することができる。
【００６２】
また、バネ力を低圧状態とするときには、高圧状態としたときの第３パイロット圧の圧力より低圧状態の任意の状態とすることにより、ピストン４６を低圧セット用規制部材４７と当接するまでも間で任意の位置で停止させることができる。ピストン４６の低圧セット用規制部材４７に当接するまでの距離は、低圧セット用規制部材４７を高圧セット用スリーブ４５に対して移動させることにより調整することができる。これにより、バネ４４のバネ力の調整を行うことができる。
更に、バネ室５７に対して第２パイロット圧を導入したり、導入を停止したりすることによりカットオフ圧を調整することもできる。
【００６３】
第１実施例に示すカットオフ弁１１では、カットオフ弁１１に第２パイロット圧を導入することによりカットオフ圧を高圧の状態とすることができ、第２パイロット圧の導入を停止すると、カットオフ圧を低圧の状態とすることができる。しかも、カットオフ圧の高圧から低圧への切替は、操縦席等からオペレータが圧力可変調整部１３を操作するだけで簡単にかつ迅速に切替を行うことができる。また、第２実施例に示すカットオフ弁１１では、第３パイロット圧を制御することによりカットオフ圧の低圧用の設定を無段階に構成することができる。
【００６４】
第１、第２実施例とも、カットオフ弁内にカットオフ圧の調整手段を配したので、配管を少なくすることができ、配管を少なくした分、油漏れが発生する部位が減るとともに、配管コストを削減することができる。更に、調整手段とともにカットオフ弁を一体構成で構成することができるので、ケーシング内等に簡単に格納設置することができる。
【００６５】
これにより、例えば、牽引力が必要な稼動現場作業の有無により、走行用の油圧モータに圧油を供給する可変容量ポンプの吐出流量を簡単にカットオフ圧を切替えるだけで行うことができる。また、余分なタイヤのスリップ等が簡単に防止することができ、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願カットオフ弁をＨＳＴ回路に配した油圧回路図である。
【図２】第１実施例におけるカットオフ弁の断面側面図である。
【図３】図２におけるＡ部の部分拡大図である。
【図４】第２実施例におけるカットオフ弁の断面側面図である。
【図５】従来例におけるカットオフ弁の断面側面図及び油圧回路図である。
【符号の説明】
１ＨＳＴ回路
２エンジン
３可変容量ポンプ
４油圧モータ
５変速機
８チャージ／ＰＰＣ制御ポンプ
９作業機用ポンプ
１０エンジンセンシング弁
１１カットオフ弁
１２調整手段
１３圧力可変調整部
１４ＨＳＴポンプのチャージ回路
１５、１６チェック弁
１７ポンプ容量制御装置
１８斜板
２０〜２５油路
２６〜２９パイロット管路
３０タンク
３１ドレイン通路
４０スリーブ
４１スプール
４１ａ段差部
４２、４３バネ受
４３ａ受圧面
４４バネ
４５高圧セット用スリーブ
４５ａ段差部
４６ピストン
４６ａ受圧面
４７低圧セット用規制部材
５０〜５３通路
５５通路
５７バネ室
５８ピストン室
５９、６０ナット
６１環状油路
６２、６３環状油路
６４環状溝部
６６ドレイン通路
７０ケース
７０ａ穴
７０ｂねじ穴
７０ｃバネ室
７０ｄ〜ｆ流路
７０ｇ通路
７１スプール
７１ａ、ｂランド部
７１ｃ絞り
７１ｄ絞り穴
７１ｅ連通穴
７２圧力調整ねじ
７３バネ受
７４バネ
７５圧力室
７６可変吐出ポンプ
７７ストローク調整装置
７７ａ油室
７７ｂバネ
７８タンク
７９〜８３管路
８４圧力調整弁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutoff valve that cuts off a pilot pressure that makes the capacity of a variable displacement pump variable, and to a cutoff pressure variable structure in which the cutoff pressure of the cutoff valve is made variable.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A flow rate control device that cuts off a flow rate discharged from a variable displacement pump by using a cutoff valve is conventionally known. There has been proposed a discharge flow rate control device that reduces the discharge amount to only the minimum discharge amount (for example, see Patent Document 1).
[0003]
The discharge flow control device described in Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
In this discharge flow control device, the pressure in the spring chamber 70c is narrowed down by the pressure regulating valve 84 as a high-pressure relief valve provided outside, thereby sequentially increasing the pressure in the spring chamber 70c and making the cutoff valve pressure variable. It has a structure. For this purpose, a spool 71 slidably fitted in the case 70 and having two land portions 71a and 71b is provided, and a pressure adjusting screw 72 screwed into the screw hole 70b on the side of the case 1 opposite to the hole 70a. By adjusting, the spring force of the spring 74 for adjusting the cutoff pressure in the spring chamber 70c is adjusted.
[0004]
In the spool 71, there is formed a throttle hole 71d communicating with a throttle 71c formed at the end of contact with the spring receiver 73, and a communication hole 71e is formed at the end of the throttle hole 71d. The spring chamber 70c communicates with the pressure component valve 84 by the passage 70g and the pipe 82 communicating with the spring chamber 70c.
[0005]
With this configuration, when the pressure regulating valve 84 is opened, the pressure oil discharged from the variable discharge pump 76 is supplied to the actuator (not shown) from the pipe 79, and the pressure oil is supplied through the pipe 80 and the flow path 70d. After flowing into the chamber 75, the spool 71 is moved rightward in FIG. While the discharge pressure from the variable discharge pump 76 is equal to or lower than the cutoff pressure, the pipe 81 communicates with the tank 78 via the flow path 70f, the flow path 70e, and the pipe 83. Therefore, the pressure in the oil chamber 77a of the stroke adjusting device 77 that changes the capacity of the variable discharge pump 76 becomes the atmospheric pressure, and the variable discharge pump 76 discharges the maximum flow rate at the maximum stroke position of the stroke adjusting device 77.
[0006]
When the discharge pressure from the variable discharge pump 76 reaches the cutoff pressure, the spool 71 moves rightward to a position where the pressure chamber 75 communicates with the flow path 70f. 70f, supply to the stroke adjusting device 77 via the pipeline 81. The spring 77b of the stroke adjusting device 77 is compressed by the pressure oil flowing into the oil chamber 77a, and the discharge flow rate of the variable discharge pump 76 becomes the minimum flow rate.
[0007]
When the pressure regulating valve 84 is throttled, the pressure oil from the variable discharge pump 76 flowing into the pressure chamber 75 is reduced in pressure by the throttle 71c through the communication hole 71e and the throttle hole 71d, and then flows into the spring chamber 70c. Then, the pressure finally reaches the pressure set by the pressure regulating valve 84.
[0008]
As a result, a force equal to the sum of the spring force of the spring 74 and the pressure set by the pressure adjusting valve 84 acts on the spool 71 as the cutoff pressure. That is, by adjusting the pressure adjusting valve 84, the cutoff pressure can be made variable.
[0009]
In the discharge control device of Patent Document 1, the cutoff pressure is adjusted at the first stage by the spring force of the spring 74, and the pressure in the spring chamber 70c is adjusted by the pressure adjustment valve 84 installed outside the cutoff valve. The second-stage adjustment can be performed by setting the relief pressure of.
[0010]
However, before the discharge pressure from the variable discharge pump 76 reaches the set cutoff pressure, there is a case where the operator wants to execute the cutoff by an operation from the operator. For example, when a hydraulic motor that drives the work vehicle is driven by the discharge pressure from the variable discharge pump 76, the discharge pressure from the variable discharge pump increases when the work vehicle is performing light work, and the hydraulic motor When a high traction force is generated, tire slip or the like is easily generated, and working efficiency is deteriorated.
[0011]
When such a situation occurs, the set pressure of the pressure adjusting valve 84 can be set to an arbitrary set pressure by adjusting the spring force, but the set pressure cannot be adjusted by remote control from the cockpit. Each time the set pressure is adjusted, the spring force of the pressure adjusting valve 84 must be adjusted, and a quick response cannot be taken. Generally, when such a situation occurs, a skilled operator is required, and traction control has to be covered by the skill of the operator.
For this reason, there has been a demand for the development of a cut-off valve that can eliminate the shortage of skilled operators and can quickly change the cut-off pressure even without a skilled operator.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 60-57794 (Claims for registering utility models, page 6, line 3 to page 9, line 16; see FIGS.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
According to the present invention, the cutoff pressure of the cutoff valve can be quickly changed even by a non-skilled operator, and the cutoff pressure variable structure of the cutoff valve is excellent in assemblability, maintenance, and serviceability of the cutoff valve. Is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The above object is effectively achieved by the invention according to each claim of the present application having the following matters.
That is, the invention according to claim 1 is a cut-off valve that cuts off a first pilot pressure that makes the capacity of a variable displacement pump variable, wherein the cut-off valve is spring-biased and cuts off the first pilot pressure. And a second pilot output from the set spring force and the pressure variable adjustment unit so that the spring force of the spring bias on the cutoff mechanism unit can be set as at least two stages of spring force. Adjusting means for adjusting the cutoff pressure by a resultant force of the pressure and the cutoff mechanism based on the high pressure of the pressure oil discharged from the variable displacement pump and the cutoff pressure set by the resultant force. A cutoff valve having a variable cutoff pressure structure characterized by operating a section.
[0015]
According to the present invention, the spring force for pressing the cut-off mechanism can be adjusted by the adjusting means as at least two stages of spring force, and at least two spring forces are adjusted by the combined force of the spring force adjusted in each stage and the second pilot pressure. It can be set as a cutoff pressure. Moreover, by operating the cut-off mechanism based on the set cut-off pressure, the cut-off of the first pilot pressure that makes the capacity of the variable displacement pump variable can be performed. As a result, the desired discharge pressure oil set at the cutoff pressure can be used as the discharge pressure oil of the variable displacement pump.
[0016]
Since at least two types of cutoff pressures can be selected based on the spring force adjusted in at least two steps and the pressure of the second pilot pressure output from the variable pressure adjusting unit, the spring force is adjusted in two steps in advance. In this case, the cutoff pressure can be quickly adjusted by controlling the variable pressure adjusting unit by an external operation. In addition, since the second pilot pressure output from the pressure variable adjusting unit is used as a part of the set pressure of the cutoff pressure, the desired cutoff can be immediately performed only by inputting the second pilot pressure to the cutoff valve. Can be set to off pressure.
[0017]
By inputting the second pilot pressure, which is pressure-adjusted from the pressure variable adjustment unit by an external operation from the operator, to the cutoff valve, at least two stages of cutoff pressure, that is, a high cutoff pressure and a low pressure cutoff It becomes possible to select and set two kinds of cutoff pressures, ie, off pressure. Therefore, even if the operator is not a skilled operator, the cutoff pressure can be easily and quickly changed by, for example, operating the operation panel of the cockpit.
[0018]
In addition, when the hydraulic motor for driving the work vehicle is driven by a variable displacement pump, the cutoff pressure can be easily selected from the cockpit according to the situation of work site work where traction is required Thus, it is possible to prevent the tire from slipping. For this reason, by using the cutoff valve of the present invention, it is possible to improve the work efficiency even if the operator is not a skilled operator.
[0019]
As the adjusting means, it is possible to adjust the spring force on the cutoff mechanism in at least two stages of a high pressure state and a low pressure state, and to adjust the cutoff pressure by a combined force of the spring force and the second pilot pressure. . The adjustment of the spring force by the adjusting means can be performed by adjusting the amount of expansion and contraction of the spring in the initial state.
[0020]
The variable pressure regulator for outputting the second pilot pressure may use an on / off solenoid valve, an electromagnetic proportional valve, an EPC valve, a PPC valve, etc., which can switch the pilot pressure or change the pilot pressure. it can. Further, as the second pilot pressure, pressure oil discharged from the pilot pump, a discharge pressure of a variable displacement pump on which the first pilot pressure acts, or the like can be used.
[0021]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the cutoff mechanism includes a first pilot pressure connecting / disconnecting path between the sleeve and the sleeve by sliding in the sleeve. A spool having an area stepped portion; and a spring for adjusting a cut-off pressure for applying a biasing force to the spool, wherein the adjusting means moves the sleeve and the spool in the sliding direction within the sleeve. A high-pressure set sleeve that can be fixed, a piston that slides in the high-pressure set sleeve and has an area step, a step formed in the high-pressure set sleeve that contacts the area step, A spring for adjusting the cut-off pressure disposed between the spool and the piston, and a piston chamber formed between the piston end and the high-pressure set for changing the volume of the piston chamber. A low-pressure setting regulating member disposed so as to be able to fix a moving position within the leave, a passage in the spool for guiding the second pilot pressure to a spring chamber in which the spring is disposed, and the second passage guided to the spring chamber. The piston passage for guiding a pilot pressure to a piston chamber, wherein the high pressure introduced into the step of the area of the spool moves the spool against the second pilot pressure and the spring force. This is a cutoff valve that restricts matters for switching a road from a cutoff state to a communication state.
[0022]
In the present invention, the spool is formed with an area step in order to slide the spool by the high pressure discharged from the variable displacement pump. The adjustment of the spring force of the spring for adjusting the cutoff pressure to the spool as a two-stage spring force of a high-pressure state and a low-pressure state can be performed as follows.
[0023]
By adjusting the sliding position of the high-pressure set sleeve and adjusting the position of the step formed in the high-pressure set sleeve, the spring force in the high-pressure state can be adjusted by adjusting the area of the piston abutting on the same step. The position can be changed. Thus, the contact position between the piston that presses the spring and the spring can be displaced toward the sleeve in the cutoff mechanism.
[0024]
In addition, by making the piston pressure receiving area in the piston chamber larger than the pressure receiving area in the spring chamber, when the second pilot pressure is applied to the piston chamber, the area step portion of the piston always becomes the step portion of the high pressure set sleeve. The contact state can be maintained. Accordingly, the spring can be maintained in a compressed state, and the spring force in the high-pressure state can be set by adjusting the amount of compression of the spring by moving the high-pressure setting sleeve.
The cutoff pressure at this time can be set by the resultant force of the spring force set in the high pressure state and the second pilot pressure.
[0025]
The spring force in the low pressure state is such that the supply of the second pilot pressure to the cutoff valve is stopped or the pressure adjusting unit is controlled to reduce the second pilot pressure to a pressure at which the piston can slide in the piston chamber. Thus, the spring force can be reduced to a low pressure state by obtaining a state in which the piston is in contact with the low-pressure set regulating member.
That is, by making the piston movable until it comes into contact with the low-pressure setting regulating member, the pressing force from the piston on the spring can be reduced, and the spring can be in the extended state.
[0026]
According to the configuration of the present invention, the cutoff mechanism and the adjusting unit can be integrally formed, and the cutoff valve having the variable cutoff pressure structure can be made compact. In addition, the number of pipes can be reduced by integrally configuring the cutoff mechanism and the adjusting means.
Further, the cut-off valve which has been made compact can be stored in a casing such as a pump.
[0027]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the first aspect, a cutoff mechanism connects and disconnects the first pilot pressure between the sleeve and the sleeve by sliding in the sleeve. And a spool having a stepped area, and a spring for adjusting a cut-off pressure for applying a biasing force to the spool, wherein the adjusting unit is configured to adjust the sleeve and the spool sliding direction in the sleeve. A high-pressure set sleeve capable of fixing a moving position, a piston sliding in the high-pressure set sleeve, a cutoff pressure adjusting spring disposed between the spool and the piston in the sleeve, and the piston A piston chamber is formed between the end and an end of the piston chamber, and the spring is provided with the low-pressure set regulating member fixed to a movable position within the high-pressure set sleeve for varying the volume of the piston chamber. A low pressure set regulating member passage that guides the third pilot pressure as an external signal to the piston chamber within the low pressure set regulating member, wherein the spool internal passage guides the second pilot pressure to the spring chamber. Cut-off limiting the matter of moving the spool against the second pilot pressure and the spring force by the high pressure introduced into the step of the area of the spool and switching the connection / disconnection path from the cut-off state to the communication state. In the valve.
[0028]
According to the present invention, a high pressure state and a low pressure state can be obtained as the spring force as in the second aspect, and in each of the above states, the resultant force with the second pilot pressure can be set as the cutoff pressure. A different point from the invention of claim 2 is that, as a configuration of a passage for introducing pressure oil into the piston chamber, in the invention of claim 2, a passage is formed in the piston. A passage is formed in the low-pressure set regulating member without forming a passage therein, and the two are different in this point.
[0029]
By forming a passage communicating with the piston chamber in the low-pressure set regulating member, it is possible to guide the third pilot pressure as an external signal to the passage, and by variably adjusting the third pilot pressure, a spring is provided. The state of the force can be variably changed and adjusted.
[0030]
Accordingly, the same effect as that of the second aspect can be obtained, and the state of the spring force can be changed steplessly only by changing the third pilot pressure.
[0031]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to third aspects, the first pilot makes the displacement of the variable displacement pump that drives the hydraulic motor in the HST circuit variable. The cutoff valve is used as a cutoff valve for cutting off the pressure, and restricts matters in which the pressure of the pressure oil flowing in the HST circuit is used as the high pressure.
[0032]
In the present invention, the HST circuit is limited as an application in which the cutoff valve is used, and the high pressure to be compared with the cutoff pressure is the pressure of the pressure oil flowing in the HST circuit. The discharge flow rate of the variable displacement pump used can be easily and quickly controlled by controlling the second pilot pressure and the third pilot pressure.
[0033]
For this reason, if the HST circuit is a traveling HST circuit for a work vehicle, the cutoff pressure of the cutoff valve can be adjusted so that a high traction force is not generated during light work, and the occurrence of tire slip or the like can be prevented. Can be prevented. In addition, the cutoff pressure of the cutoff valve can be adjusted according to the situation at the operation site where traction force is required, and easily and reliably without the use of skilled techniques for adjusting the cutoff pressure. Moreover, it can be performed quickly.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively applied, for example, as a cutoff valve for a pilot pressure for changing a capacity of a variable displacement pump in an HST circuit used in a construction machine such as a hydraulic excavator, a work vehicle such as a bulldozer or a wheel loader. . In particular, the present invention can be effectively applied as a cutoff valve for a pilot pressure for changing the displacement of a variable displacement pump in an HST circuit used as a traveling HST circuit of a work vehicle.
[0035]
In the following description of the preferred embodiment of the present invention, a variable displacement pump having a cut-off valve and having a variable displacement by a pilot pressure is used for a traveling vehicle in a work vehicle using the variable displacement pump. Description will be made using an HST circuit.
[0036]
However, the variable displacement pump is not limited to a variable displacement pump in an HST circuit for traveling of a work vehicle in a construction machine or a civil engineering machine. For example, the variable displacement pump drives a transport device used in a hydraulic control device or a drum of a concrete mixer. In the case of a variable displacement pump or the like that supplies pressure oil to a hydraulic motor, the cutoff valve of the present invention can be applied as a cutoff valve for a pilot pressure that makes the displacement of these variable displacement pumps variable.
[0037]
FIG. 1 shows a hydraulic circuit diagram of an HST circuit, a cutoff valve, and the like in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional side view of a cutoff valve having a variable cutoff pressure structure according to a first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional side view of a cutoff valve having a variable cutoff pressure structure according to a second embodiment of the present invention.
[0038]
In FIG. 1, pressure oil discharged from a variable displacement pump 3 driven by an engine 2 is discharged to an oil passage 20 or an oil passage 21 depending on the rotation direction of the variable displacement pump 3. The hydraulic motor 4 is rotated by pressure oil discharged from the variable displacement pump 3, and rotates the hydraulic motor 4 via a transmission 5 around an axle of a working vehicle having running wheels (not shown).
[0039]
For the following description, it is assumed that the working vehicle moves forward when the discharge pressure oil is discharged from the variable displacement pump 3 to the oil passage 20 and the pressure oil is supplied from the oil passage 20 to the hydraulic motor 4. That is, when pressure oil is discharged from the variable displacement pump 3 to the oil passage 21 and pressure oil is supplied to the hydraulic motor 4 from the oil passage 21, the hydraulic pump 4 rotates in the reverse direction and the work vehicle travels backward.
[0040]
The pressure oil discharged from the charge / PPC control pump 8 driven by the engine 2 together with the variable displacement pump 3 is supplied to the engine sensing valve 10 through an oil passage 25 and to the charge circuit 14 of the HST pump. The discharge pressure oil of the working machine pump 9 driven by the engine 2 is supplied to a working machine actuator (not shown).
[0041]
The pressure oil from the charge / PPC control pump 8 supplied to the engine sensing valve 10 is pressure-controlled by the engine sensing valve 10, supplied to the pump displacement control device 17 through the oil passage 26 as the first pilot pressure, and The displacement of the displacement pump 3 is changed according to the first pilot pressure.
[0042]
The pressure oil as the first pilot pressure output from the engine sensing valve 10 to the oil passage 26 is introduced to the cutoff valve 10. The oil passages 20 and 21 are connected via a check valve 15 and a check valve 16, and high-pressure oil flowing through the oil passage 20 or the oil passage 21 flows through the oil passage 24 and has the same pressure. Oil is input to the cutoff valve 11.
[0043]
When the pressure of the pressure oil in the oil passage 24 becomes equal to or higher than the cut pressure set by the cutoff valve, the first pilot pressure in the oil passage 26 is returned to the tank 30 to reduce the first pilot pressure. Thereby, the pressure of the first pilot pressure is set so that the pressure of the pressure oil in the oil passage 24, that is, the pressure of the discharge pressure oil from the variable displacement pump 3 is maintained at a pressure specified by the cutoff pressure. Can be controlled.
[0044]
By the first pilot pressure controlled by the cutoff valve, the inclination angle of the swash plate 18 by the pump displacement control device 17 is maintained at a desired constant angle, and the pressure of the discharge pressure oil from the variable displacement pump 3 is reduced by the cutoff pressure. It can be maintained at a set constant pressure state.
[0045]
In the above description, an example in which the discharge pressure from the charge / PPC control pump 8 is used as the first pilot pressure has been described. However, the first pilot pressure is not limited to the above example, and the first pilot pressure is not limited to the variable displacement pump 3. Can be used as the first pilot pressure.
[0046]
The second pilot pressure input from the charge circuit 14 of the HST pump to the variable pressure adjusting unit 13 via the oil passage 28 and output from the variable pressure adjusting unit 13 is introduced to the cutoff valve 11. The switching of the flow path in the pressure conversion unit 13 can be performed by operating a switch or the like disposed on the cockpit side. Depending on the configuration of the variable pressure adjusting unit, the pressure of the second pilot pressure can be varied and output. FIG. 1 shows an example in which an on / off electromagnetic switching valve is used as the pressure variable adjusting unit 13, but the pressure variable adjusting unit is not limited to this, and an EPC valve, a PPC valve, an electromagnetic proportional valve Etc. can be used.
[0047]
A structure in which the cutoff pressure in the cutoff valve 11 is made variable using the second pilot pressure output from the variable pressure adjusting unit 13 will be described below with reference to FIG.
[0048]
FIG. 2 shows a state in which the cutoff valve 11 is stored in a casing such as the variable displacement pump 3. However, the cutoff valve 11 may be installed alone without being stored in the casing or the like. The cut-off valve includes a cut-off mechanism and a cut-off pressure adjusting unit.
[0049]
The cut-off mechanism includes a spool 41 disposed in a sleeve 40, a spring 44, and spring receivers 42 and 43. The annular oil passage 61 in the sleeve 40 is connected to the oil passage 24 in FIG. 1, and the annular oil passage 62 in the sleeve 40 is connected to the oil passage 26 in FIG. Further, the annular oil passage 63 in the sleeve 40 is connected to the drain passage 31 communicating with the tank 30.
[0050]
In the annular oil passage 61, the spool 41 has an area step portion 41 formed as shown in FIG. 3 which is a partially enlarged view of a portion A in FIG. 2, and the spool 41 is moved by the pressure oil supplied from the oil passage 24 in FIG. Is pressed so as to slide rightward. The annular groove 64 formed in the spool 41 by sliding the spool 41 rightward in FIG. 2 communicates between the annular oil passage 62 and the annular oil passage 63, so that the oil passage 26 introduced into the annular oil passage 62 is formed. From the first pilot pressure can flow out to the tank 30 via the annular groove 64, the annular oil passage 63, and the drain passage 31.
[0051]
The communication between the annular oil passage 62 and the annular oil passage 63 is not limited to the annular groove 64, and a well-known communication means may be employed.
By sliding the spool 41 in the left-right direction in FIG. 2, the communication between the tank 30 and the annular oil passage 62 to which the pressure oil of the first pilot pressure is input from the oil passage 26 can be controlled.
[0052]
The sliding of the spool 41 rightward in FIG. 2 is performed by sliding the spool 41 rightward against the cutoff pressure set by the adjusting means described below. Is performed when pressure oil having a pressing force is supplied from the oil passage 24 to the annular oil passage 61. In FIG. 2, a passage communicating with the annular oil passage 61 is also formed below the spool 41, but the passage does not allow pressure oil introduced into the annular oil passage 61 by a sealing member (not shown) to flow out. It is configured as follows.
[0053]
As the adjusting means, the high-pressure set sleeve 45 which slides on the sleeve 40 in the sliding direction of the spool 41 and can be fixed at the moving position in the sliding direction, is slidable in the high-pressure set sleeve 45. The low pressure setting regulating member 47 and the spring 44, which can be fixed in the moving position with respect to the high pressure setting sleeve which is screwed to the arranged piston 46 and the high pressure setting sleeve 45 and forms a variable capacity piston chamber 58 with the piston 46. A spring receiver 43 disposed between the piston and the piston 46, a passage 50 in the spool 41, a passage 51 in the spring receiver 42, and a passage 53 in the piston 46 through which pressure oil can flow from one end of the spool 41 to the piston chamber. .
[0054]
When the second pilot pressure is supplied to the spring chamber 57 through the passage 50 in the spool 41 and the passage 51 in the spring receiver 42, the second pilot pressure also passes through the passage 53 in the piston 46 to the piston chamber 58. be introduced.
As the shape of the piston 46, a passage 53 penetrating through the piston 46 is formed, and a cross-sectional area 46a of the enlarged diameter portion 46b sliding in the piston chamber 58 and a cross-sectional area 46c of a portion abutting on the spring receiver 43 are formed. The cross-sectional area 46d at the portion penetrating through the inside of the spring receiver 43 is different from that of the other, and the piston 46 as a whole has a stepped area. And these cross-sectional areas are pressure receiving areas of the pressure oil. Moreover, the cross-sectional area 46a of the portion in the piston chamber 58 is configured to have an area larger than the sum of the cross-sectional area 46c of the portion abutting on the spring receiver 43 and the cross-sectional area 46d of the portion penetrating through the spring receiver 43. ing.
[0055]
As a result, the piston 46 is urged to the left in FIG. 2 by the hydraulic pressure due to the area difference of each cross-sectional area at the area step portion, and the leftward sliding of the piston 46 is formed in the high-pressure set sleeve 45. It is regulated by the step 45a.
[0056]
When the second pilot pressure is introduced into the piston chamber 58, even if the spool 41 slides in the direction of compressing the spring 44 against the cutoff pressure, the diameter of the enlarged portion of the piston 46 is always increased by the second pilot pressure. The area of each cross-sectional area at the step portion of the area of the piston 46 is set in advance so that 46b is kept pressed by the step portion 45a.
[0057]
When the spool 41 slides rightward in FIG. 2 by the pressure oil from the oil passage 24 when the output of the second pilot pressure is stopped by externally operating the pressure variable adjusting unit 13, the spring chamber 57 and the piston chamber 58 The pressurized oil that has flowed out flows out through the drain passage 66 and the like that is opened to the enlarged diameter portion 46b side of the piston 46, and slides rightward in FIG. 2 until the piston 46 contacts the low-pressure set regulating member 47. Will do. At this time, the cutoff pressure may be a spring force in which the spring 44 is weakened by the retreat of the piston 46.
[0058]
The adjustment of the spring force of the spring 44 for high pressure is performed by sliding the high pressure setting sleeve 45 in the left-right direction with respect to the sleeve 40 in FIG. Can be adjusted to adjust the spring force. The adjustment of the spring force for low pressure is performed by sliding the low-pressure set regulating member 47 in the left-right direction with respect to the high-pressure set sleeve so that the spring 44 when the piston 46 abuts against the low-pressure set regulating member 47. The spring force can be adjusted by the amount of extension.
[0059]
After adjusting the spring force of the spring 44 by sliding the high-pressure setting sleeve 45, it is preferable to fix the position of the high-pressure setting sleeve 45 with respect to the sleeve 40 by closing the nut 59. After the low-pressure setting regulating member 47 is moved with respect to the high-pressure setting sleeve 45, it is also desirable that the low-pressure setting regulating member 47 be fixed in position to the high-pressure setting sleeve 45 by the nut 60. The movement of the high-pressure setting sleeve 45 with respect to the sleeve 40 and the movement of the low-pressure setting regulating member 47 with respect to the high-pressure setting sleeve 45 can also be performed by a screwing configuration or the like.
[0060]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The first embodiment is different from the second embodiment in that the pilot pressure is introduced into the piston chamber 58 through the passage 53 in the piston 46 into the spring chamber 57 in the first embodiment. In contrast to the two pilot pressures, in the second embodiment, the passage 53 is not provided in the piston 46, and the passage 55 through which the third pilot pressure as an external signal flows to the low pressure set regulating member 47. It is the point which formed. The other components are the same as those of the first embodiment. In the following description, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the same components will be omitted. Omitted.
[0061]
In FIG. 4, a third pilot pressure as an external signal output from a pressure variable adjustment unit (not shown) is introduced into a piston chamber 58 through a passage 55, and the third pilot pressure is controlled by controlling the pressure variable adjustment unit (not shown). By making the pilot pressure variable, the adjustment of the spring force in the low pressure state of the spring 44 in the first embodiment can be set steplessly. That is, when the spring force of the spring 44 is set to a high pressure state, the third pilot pressure introduced into the piston chamber 58 can be set by setting the piston 46 to a pressure at which the piston 46 does not slide rightward in FIG.
[0062]
Further, when the spring force is set to the low pressure state, an arbitrary state lower than the third pilot pressure at the time of the high pressure state is set, so that the piston 46 is kept in contact with the low pressure set regulating member 47 even before the contact. Can be stopped at any position. The distance until the piston 46 contacts the low-pressure setting regulating member 47 can be adjusted by moving the low-pressure setting regulating member 47 with respect to the high-pressure setting sleeve 45. Thereby, the spring force of the spring 44 can be adjusted.
Further, the cutoff pressure can be adjusted by introducing the second pilot pressure into the spring chamber 57 or by stopping the introduction.
[0063]
In the cutoff valve 11 shown in the first embodiment, the cutoff pressure can be set to a high state by introducing the second pilot pressure to the cutoff valve 11, and the cutoff is stopped when the introduction of the second pilot pressure is stopped. The off pressure can be set to a low pressure state. In addition, the switching of the cutoff pressure from the high pressure to the low pressure can be easily and quickly switched only by the operator operating the variable pressure adjusting unit 13 from the cockpit or the like. Further, in the cutoff valve 11 shown in the second embodiment, by setting the third pilot pressure, the setting of the cutoff pressure for low pressure can be configured in a stepless manner.
[0064]
In both the first and second embodiments, the cut-off pressure adjusting means is disposed in the cut-off valve, so that the number of pipes can be reduced. Costs can be reduced. Further, since the cutoff valve can be formed integrally with the adjusting means, the cutoff valve can be easily stored and installed in the casing or the like.
[0065]
Thus, for example, the discharge flow rate of the variable displacement pump that supplies the hydraulic oil to the traveling hydraulic motor can be changed simply by switching the cutoff pressure, depending on whether or not there is an operation site operation that requires traction. In addition, extra tire slippage or the like can be easily prevented, and work efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram in which a cut-off valve of the present application is arranged in an HST circuit.
FIG. 2 is a sectional side view of the cutoff valve in the first embodiment.
FIG. 3 is a partially enlarged view of a portion A in FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional side view of a cutoff valve according to a second embodiment.
FIG. 5 is a sectional side view and a hydraulic circuit diagram of a cutoff valve in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 HST circuit
2 Engine
3 Variable displacement pump
4 Hydraulic motor
5 Transmission
8 Charge / PPC control pump
9 Pumps for work equipment
10 Engine sensing valve
11 Cutoff valve
12 Adjusting means
13 Variable pressure adjuster
14 HST pump charge circuit
15, 16 Check valve
17 Pump displacement control device
18 Swash plate
20-25 oilway
26-29 Pilot pipeline
30 tanks
31 drain passage
40 sleeve
41 spool
41a Step
42, 43 Spring support
43a Pressure receiving surface
44 Spring
45 High pressure set sleeve
45a step
46 piston
46a Pressure receiving surface
47 Low pressure set regulating member
50-53 passage
55 passage
57 Spring Chamber
58 piston chamber
59, 60 nut
61 Annular oil passage
62, 63 annular oil passage
64 annular groove
66 Drain passage
70 cases
70a hole
70b screw hole
70c spring chamber
70d-f channel
70g passage
71 spool
71a, b Land part
71c aperture
71d aperture
71e Communication hole
72 Pressure adjusting screw
73 Spring support
74 spring
75 pressure chamber
76 Variable Discharge Pump
77 Stroke adjusting device
77a Oil chamber
77b spring
78 tank
79-83 pipe
84 Pressure regulating valve

Claims

可変容量ポンプの容量を可変とする第１パイロット圧をカットオフするカットオフ弁において、
前記カットオフ弁が、バネ付勢され前記第１パイロット圧のカットオフを行うカットオフ機構部と、
前記カットオフ機構部に対する前記バネ付勢のバネ力を少なくとも２段階のバネ力としてセット可能とし、同セットしたバネ力と圧力可変調整部から出力された第２パイロット圧との合力によって前記カットオフ圧を調整する調整手段と、
を備え、
前記可変容量ポンプから吐出された圧油の高圧力と前記合力により設定された前記カットオフ圧とに基づいて前記カットオフ機構部を作動させることを特徴とするカットオフ圧可変構造を備えたカットオフ弁。In a cutoff valve that cuts off a first pilot pressure that makes the capacity of a variable displacement pump variable,
A cut-off mechanism, wherein the cut-off valve is spring-biased and cuts off the first pilot pressure;
The spring force of the spring bias on the cut-off mechanism unit can be set as at least two-stage spring force, and the cut-off is performed by a combined force of the set spring force and a second pilot pressure output from a pressure variable adjustment unit. Adjusting means for adjusting the pressure;
With
A cut having a variable cutoff pressure structure, wherein the cutoff mechanism is operated based on a high pressure of pressure oil discharged from the variable displacement pump and the cutoff pressure set by the resultant force. Off valve.

前記カットオフ機構部が、
スリーブと、
同スリーブ内での摺動により同スリーブとの間での前記第１パイロット圧の断接路及び面積段差部とを有するスプールと、
同スプールに付勢力を与えるカットオフ圧調整用のバネと、
を備え、
前記調整手段が、
前記スリーブと、
前記スリーブ内での前記スプール摺動方向に対して移動位置固定可能な高圧セット用スリーブと、
同高圧セット用スリーブ内を摺動し、面積段差部を有するピストンと、
前記面積段差部と当接する前記高圧セット用スリーブ内に形成した段差部と、
前記スリーブ内で、前記スプールと前記ピストン間に配した前記カットオフ圧調整用のバネと、
前記ピストン端との間にピストン室を形成し、同ピストン室の容積を可変とする前記高圧セット用スリーブ内で移動位置固定可能に配された低圧セット用規制部材と、
前記バネを配設したバネ室に前記第２パイロット圧を導く前記スプール内通路と、
前記バネ室に導かれた前記第２パイロット圧をピストン室に導く前記ピストン内通路と、
を備え、
前記スプールの面積段差に導入した前記高圧力により前記スプールを、前記第２パイロット圧及び前記バネ力に抗して移動させ、前記断接路を遮断状態から連通状態に切替えることを特徴とする請求項１記載のカットオフ弁。The cutoff mechanism,
Sleeve and
A spool having a connection / disconnection path of the first pilot pressure between the sleeve and the sleeve by sliding within the sleeve, and an area step portion;
A spring for adjusting the cut-off pressure that applies an urging force to the spool,
With
The adjusting means,
Said sleeve,
A high-pressure set sleeve capable of fixing a moving position with respect to the spool sliding direction in the sleeve,
A piston that slides in the high-pressure set sleeve and has an area step portion;
A step formed in the high-pressure set sleeve in contact with the area step;
In the sleeve, the cutoff pressure adjusting spring disposed between the spool and the piston,
A low-pressure set regulating member disposed so as to be movable and fixed in the high-pressure set sleeve that forms a piston chamber between the piston end and the volume of the piston chamber and makes the volume of the piston chamber variable,
A passage in the spool for guiding the second pilot pressure to a spring chamber in which the spring is disposed;
A passage in the piston for guiding the second pilot pressure guided to the spring chamber to a piston chamber;
With
The high pressure introduced to the step of the area of the spool moves the spool against the second pilot pressure and the spring force, and switches the connection / disconnection path from an interrupted state to a communicating state. Item 7. The cutoff valve according to Item 1.

前記カットオフ機構部が、
スリーブと、
同スリーブ内での摺動により同スリーブとの間での前記第１パイロット圧の断接路及び面積段差部とを有するスプールと、
同スプールに付勢力を与えるカットオフ圧調整用のバネと、
を備え、
前記調整手段が、
前記スリーブと、
前記スリーブ内での前記スプール摺動方向に対して移動位置固定可能な高圧セット用スリーブと、
同高圧セット用スリーブ内を摺動するピストンと、
前記スリーブ内で、前記スプールと前記ピストン間に配した前記カットオフ圧調整用のバネと、
前記ピストン端との間にピストン室を形成し、同ピストン室の容積を可変とする前記高圧セット用スリーブ内で移動位置固定可能に配された低圧セット用規制部材と、
前記バネを配設したバネ室に前記第２パイロット圧を導く前記スプール内通路と、
前記低圧セット用規制部材内に外部信号としての第３パイロット圧をピストン室に導く前記低圧セット用規制部材内通路と、
を備え、
前記スプールの面積段差に導入した前記高圧力により前記スプールを、前記第２パイロット圧及び前記バネ力に抗して移動させ、前記断接路を遮断状態から連通状態に切替えることを特徴とする請求項１記載のカットオフ弁。The cutoff mechanism,
Sleeve and
A spool having a connection / disconnection path of the first pilot pressure between the sleeve and the sleeve by sliding within the sleeve, and an area step portion;
A spring for adjusting the cut-off pressure that applies an urging force to the spool,
With
The adjusting means,
Said sleeve,
A high-pressure set sleeve capable of fixing a moving position with respect to the spool sliding direction in the sleeve,
A piston sliding in the high-pressure set sleeve,
In the sleeve, the cutoff pressure adjusting spring disposed between the spool and the piston,
A low-pressure set regulating member disposed so as to be movable and fixed in the high-pressure set sleeve that forms a piston chamber between the piston end and the volume of the piston chamber and makes the volume of the piston chamber variable,
A passage in the spool for guiding the second pilot pressure to a spring chamber in which the spring is disposed;
A passage in the regulating member for low pressure set that guides a third pilot pressure as an external signal to the piston chamber in the regulating member for low pressure setting;
With
The high pressure introduced to the step of the area of the spool moves the spool against the second pilot pressure and the spring force, and switches the connection / disconnection path from an interrupted state to a communicating state. Item 7. The cutoff valve according to Item 1.

前記カットオフ弁が、ＨＳＴ回路における油圧モータを駆動する可変容量ポンプの容量を可変とする前記第１パイロット圧をカットオフするカットオフ弁として用いられ、
前記高圧力としてＨＳＴ回路内を流れる圧油の圧力が用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカットオフ弁。The cutoff valve is used as a cutoff valve that cuts off the first pilot pressure that changes the displacement of a variable displacement pump that drives a hydraulic motor in an HST circuit,
The cutoff valve according to any one of claims 1 to 3, wherein a pressure of pressure oil flowing in an HST circuit is used as the high pressure.