专利名称：油压机械的油压驱动装置与换向阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及油压挖掘机或油压起重机等建筑机械中配置的油压驱动装置以及用于这种油压驱动装置的换向阀装置，尤其涉及到备有中位封闭型换向阀且备有使油压泵的压力油供给通道与油槽连接的卸荷回路的油压驱动装置与换向阀装置。
背景技术：
油压挖掘机或油压起重机等油压机械中的油压驱动装置所用的换向阀有中位全开型的和中位封闭型的。图11中例示了设置有中位全开型换向阀的先有技术的换向阀装置。
图11中，阀壳101内插入有根据操作杆装置的操作量发生位移(行程)的柱塞102，在柱塞102中央部分的周围设有与油压泵连接的供给口103和与油槽口104连接的旁通口105。当柱塞102处于中立位置时，旁通口105全开，来自油压泵的压力油全部流入槽内，随着柱塞102向图中的左方或右方移动，旁通口105的开口面积减少，来自油压泵的压力油的一部分能通过入口节流孔102a或102b以及载荷口109a或109b供给于致动器，在柱塞102的全程位置，旁通口105被切断，来自油压泵的压力油能全部供给于致动器。
此外，107a与107b为超载溢流阀，108为载荷单向阀，它们都是通常换向阀装置中必要的结构部件，还安装有图中未示明的总溢流阀。
采用了这种中位全开型换向阀的阀装置，能将旁通口的开口度缩小到与操作杆装置的操作量相适应，因而能在致动器起动时进行所谓的泄放控制，即一面将油压泵排出流量的一部分泄放一面驱动致动器，这种泄放控制由于不使油压泵的排出压力急剧变化，能够取得不使致动器震动的良好作业。
另一方面，中位封闭型的换向阀在柱塞取中立位置时是使供给口全封闭的阀，通过与压力补偿阀组合使用，即使载荷压力变动，也能将与开口面积相对应的一定流量的压力油供给于致动器。但由于中位封闭型的换向阀通常是把与开口面积相对应的流量供给致动器，油压泵的排出压力易于急剧变化，常使致动器的动作变得急剧。于是，日本特开平7-63203号公报中提出了这样的油压驱动装置，它可由备有上述中位封闭型换向阀的油压回路进行像中位全开型换向阀那样的泄放控制。
日本特开平7-63203号公报中所述的油压驱动装置配备有可变容量型油压泵、由此油压泵排出的压力油所驱动的多个致动器、控制供给于多个致动器的压力油流量的中位封闭型的多个换向阀、驱动操作多个换向阀的多个操作杆装置、与油压泵的压力油供给通道相连接的旁通管路、设于此旁通管路之中在多个换向阀中立时使油压泵排出的压力油回流到槽内的放泄阀、为得到与多个操作杆装置的操作量相对应的开口度而对放泄阀进行控制的控制装置。
在上述结构的油压驱动装置中，通过对放泄阀进行控制而得到同操作杆装置的操作量相对应的开口度，可使此放泄阀起到中位旁通节流阀的相同的作用，作为换向阀虽然采用了中位封闭型的阀，但能取得由中位全开型换向阀进行的放泄控制相同的操作感，具有良好的操作性。
在上面的描述中，中位全开型的换向阀的旁通口105与日本特开平7-63203号公报中所述的旁通管路都是将油压泵的压力油供给通道与油槽相连接的，因此在本申请的说明书中把它们总称为“卸荷回路”。
发明的公开但是，上述先有技术中存在着下述问题。
首先在图11所示的备有中位全开型的换向阀的阀装置中，由于旁通口(卸荷回路)105构成得由柱塞102的操作来关闭，对于柱塞102，它的全长在旁通口105这部分变得很长，于是就难以获得良好的加工精度；而对于阀壳101，由于构成旁通口105部分的阀壳长度加长、因重量增加而在成本上变得不利，或铸件的制作变得困难。特别是油压挖掘机与油压起重机等具有许多从动部件的建筑机械，阀装置一般构成为将作为换向阀的柱塞多个平行设置的多联阀，此时，由于阀壳的旁通口部分的重量与阀的联结数成正比，这就使得此重量显著增加，这对制造费用有很大影响。
另一方面，日本特开平7-63203号公报中所述的油压驱动装置的换向阀本身是中位封闭型，因而不存在中位全开型换向阀那样的上述问题。但是，为了在采用中位封闭型的换向阀时来实现与中位全开型换向阀的放泄控制同样的功能，就需有控制装置来控制设置于卸荷回路中的放泄阀，导致成本加大。
本发明的第一目的在于提供这样的油压驱动装置与换向阀装置，它与中位全开型的换向阀相比，柱塞的轴长变短、加工精度得以提高且能够紧凑化，同时可不用控制装置就能实现与中位全开型换向阀相同的功能。
本发明的第二目的在于提供这样的换向阀装置，它由平行放置的多个柱塞构造成多联阀，能实现与中位全开型换向阀相同的功能，但与后者相比，阀壳轻且紧凑，并能廉价制造。
用于实现上述第一与第二目的的本发明的特征和附随于这些特征的特征如以下所示。
(1)本发明为达到此第一目的，令油压驱动装置配备有油压泵、由此油压泵排出的压力油所驱动的致动器、通过压力油供给通道与上述油压泵连接而控制给上述致动器供给的压力油流量的中位封闭型换向阀、使上述油压泵的压力油供给通道与油槽连接的卸荷回路、设于此卸荷回路中能根据上述换向阀的操作量来节流截断此卸荷回路的节流截断装置；而在这一油压驱动装置中，上述的节流截断装置则包括锁阀，具有控制先导控制流量的先导控制可变节流孔且根据其先导控制流量控制上述锁阀开口面积的先导控制回路；根据上述换向阀的操作量来改变前述先导控制可变节流孔的开口度的操作连动装置。
在取上述结构的本发明中，当操作换向阀时，根据换向阀的操作量，通过操作连动装置先导控制可变节流孔的开口度发生变化，通过先导控制回路的先导控制流量也发生变化。当上述先导控制流量减少时，锁阀的开口度也减小，通过卸荷回路从油槽中流出的压力油便逐渐受阻，油压泵的排出压力上升，当此排出压力比致动器的载荷压力高时，从油压泵排出的压力油的一部分便经由卸荷回路一面从油槽流出，一面使余下的油经换向阀供给致动器。当锁阀全关闭时，从油压泵排出的全部压力油便供给于致动器。
这样，在本发明中，通过采用中位封闭型换向阀就能实现与采用中位全开型换向阀的泄漏控制相同的功能，而且此种功能可不用控制装置实现。
再有，由于采用了锁阀与先导控制可变节流孔组合成的节流截断装置，故在由包含多个致动器的油压回路来实现与中位全开型换向阀的相同功能时，通过串接上先导控制可变节流孔，即使不用控制装置也可以容易地实现所欲达到的目的。
再者，此换向阀在实现与中位全开型换向阀相同功能的同时，由于其本身为中位封闭型的，因而不需要旁路口，这使得此换向阀的柱塞的全长变短，于是在能进行精度良好加工的同时，还可使此换向阀的阀壳紧凑化。
(2)在上述(1)中，例如上述锁阀具有阀体以及设于此阀体中能根据阀体的移动量改变开口度面积的反馈狭缝，而前述先导控制回路的先导控制流量便通过此反馈狭缝。
这样，由于采取了使先导控制流量通过锁阀的反馈狭缝的这种结构，就可根据先导控制流量的增减来增减锁阀的开口度。
(3)在上述(1)中，前述操作连动装置最好能随上述换向阀操作量的增大而使上述先导控制可变节流孔的开口度减小。
这样，当换向阀的操作量增大，先导控制可变节流孔的开口度便减小，便能够进行控制使通过锁阀的反馈狭缝的先导控制流量的减少。
(4)在上述(1)中，最好将控制压力作为操作信号输出，同时还备有驱动上述换向阀的先导控制阀，而上述操作连动装置则是用来将前述先导控制阀的相同的控制压力导引到所述换向阀与节流和截断装置的先导控制可变节流孔中。
这样，通过使上述换向阀与截断装置的先导控制可变节流孔取油压控制方式，就可以用相同的控制压力容易地使换向阀与先导控制可变节流孔连动。
(5)再有，在上述(1)中，所述致动器、换向阀最好分别有许多个，而使前述节流截断装置的先导控制可变节流孔与所述多个换向阀相对应地作多个串联连接。
这样，对换向阀与先导控制可变节流孔的各个组合形式，在能获得如前述(1)中所述的中位全开型换向阀相同功能的同时，还能实现先有技术中多联的中位全开型换向阀的功能。
(6)再有，在上述(1)中，最好在上述节流截断装置的先导控制可变节流孔和油槽之间设置能检测先导控制流量的流量检测装置，利用根据此流量检测装置所发生的信号，可以调节前述油压泵的排出流量。
这样，在能取得与先有技术的中位全开型换向阀相同功能的同时，由于流量检测装置中的通过流量是很少的先导控制流量，因而可使流量检测装置小型化还能提高其可靠性。
(7)再有，在上述(1)中，最好与前述节流截断装置的先导控制可变节流孔相并联地设置溢流阀。
这样，通过取代使油压泵供给的大流量溢流的先有技术的大型溢流阀，而配置用来使先导控制流量溢流的溢流阀，就可使溢流阀小型化并且使油压驱动装置的结构进一步简化。
(8)再有，本发明为了实现上述目的，使所述换向装置备有阀壳、在此阀壳内设置成能够滑动且能与同油压泵连接的供给口和同致动器连接的载荷口相连接的主柱塞、与上述供给口及连接油槽的油槽口相连接的卸荷回路、设于此卸荷回路中且能根据上述主柱塞的操作量节流截断此卸荷回路的节流截断装置，而上述节流截断装置则包括具有能根据阀体移动量使开口面积变化的反馈狭缝的锁阀；具有能对通过上述反馈狭缝的先导控制流量进行控制的先导控制可变节流孔，且能根据从中立位置位移而减少上述先导控制可变节流阀开口度的副柱塞；以及根据上述主柱塞的操作量使上述副柱塞位移的操作连动装置。
在具有上述结构的本发明中，当操作主柱塞时，由可减小先导控制可变节流孔开口度的操作连动装置使副柱塞位移，减少通过锁阀的反馈狭缝的先导控制流量，从而可减少锁阀的开口度。
由此，如上述(1)所述，使油压泵排出的压力油的一部分经卸荷回路从油槽流出同时使剩余的压力油经换向阀供给于致动器，不用控制装置而能获得与中位全开型换向阀的同等功能。
同时，如上述(1)所述，能容易地与包括有多个致动器的油压回路相对应，并能提高加工精度和实现紧凑化。
(9)在上述(8)之中，上述操作连通装置最好能分别连通设于上述主柱塞两端的控制压力的受压室和设于上述副柱塞两端的控制压力的受压室。
由此，应用相同的控制压力就能容易地使换向阀与先导控制可变节流孔连动。
(10)再有，在上述(8)之中，前述主柱塞与副柱塞最好是平行地设于所述阀壳内。
由此，主柱塞与副柱塞的两端分别位于同一阀壳面内，而能将操作连动装置设于此同一阀壳面内，容易形成用于连动的结构。
(11)再有，在上述(8)之中，最好还在上述主柱塞的入口部分中设置用来防止压力油从上述载荷口逆流向上述供给口的载荷止回阀，而上述副柱塞则间隔着主柱塞，位于前述载荷止回阀的相反一侧与主柱塞相平行。
由此，在设置副柱塞时不会干扰载荷止回阀，能够合理地配置于阀壳内空闲的空间中，同时如以上(10)所述，容易构成主柱塞与副柱塞的操作连动装置。
(12)再有，本发明为实现前述的第二目的，是在上述(8)之中将前述主柱塞多个并联设置而构成多联阀，并与此相对应，将所述主柱塞与副柱塞构成的组合多个地装设于上述阀壳内且把这样多个的副柱塞作串联连接。
由此，如上述(4)所述，由主柱塞与副柱塞构成的各个组合能取得与中位全开型换向阀相同的功能，并且能实现先有技术中多联中位全开型换向阀的功能。
此外，在把主柱塞多个并联而构成的多联阀中，可以与多联阀中的阀数成比例地得到如前所述的旁通口部分的阀壳重量减轻效果，从而可以大幅度地使阀壳轻量化和紧凑化，并能显著地降低制造费用。
(13)再有，在前述(8)之中，最好是在所述副柱塞与油槽口之间设置检测先导控制流量的流量检测装置，并能应用此流量检测装置发生的信号来调节所述油压泵的排出流量。
由此可如上述(5)中所述，能使流量检测装置小型化并能提高其可靠性。
(14)再有，在上述(8)之中，与上述副柱塞并联地设置着溢流阀。
由此，能如以上(6)中所述，使溢流阀小型化并可使油压驱动装置的结构更加简化。
附图的简单说明图1为本发明第一实施形式的油压驱动装置与换向阀装置的油压回路图。
图2是将图1所示换向阀装置沿包含主柱塞与副柱塞的平面切取的剖面图。
图3是将图1所示换向阀装置沿包含锁阀阀体的平面切取的剖面图。
图4为本发明第二实施形式的油压驱动装置与换向阀装置的油压回路图。
图5为本发明第三实施形式的油压驱动装置与换向阀装置的油压回路图。
图6为将图5所示换向阀装置沿包含一方的主柱塞与副柱塞的平面切取的剖面图。
图7为沿图6中VII-VII线的剖面图，示明主柱塞的配置关系。
图8为示明先导控制通路的连接的剖面图。
图9为本发明第四实施形式的油压驱动装置与换向阀装置的油压回路图。
图10为本发明第五实施形式的油压驱动装置与换向阀装置的油压回路图。
图11为示明配备有先有技术的中位全开型换向阀的阀装置结构的剖面图。
实施发明的最佳形式下面用
本发明的实施形式。
首先根据图1～3说明本发明的第一实施形式。
在图1中，此实施形式的油压驱动装置包括油压泵50、由此油压泵50排出的压力油所驱动的油压致动器51、控制从油压泵50供给于致动器51中压力油流量的换向阀装置52、油槽53。
换向阀装置52包括构成中位封闭型换向阀的主柱塞2、与油压泵连接构成压力油供给通路的供给口3与入口3a、与油槽53连接的油槽口4、与致动器51连接的载荷口5a和5b、防止从载荷口5a与5b向供给口回流压力油的载荷止回阀6、分别与载荷口5a与5b相连接的超载溢流阀7a与7b、限制回路内最大压力的总溢流阀8。此外，为便于图示，在图1中，分别示明了与主柱塞2相关的油槽口4、与超载溢流阀7a和7b相关的油槽口4以及在总溢流阀8下游的油槽口4，同时还另外示明了在总溢流阀8下游的油槽口53，但在实际上它们中的各个都是相同的。
主柱塞2对应于它的操作方向与供给口和载荷口5a或5b连通，同时与载荷口5b或5a和油槽口4连通。在主柱塞2中设有入口节流式和出口节流式的可变节流孔(后述)，根据主柱塞2的位移(行程)，可对从供给口3流向载荷口5a或5b的压力油流量以及从载荷口5b或5a流向油槽口4的压力油流量进行控制。
在本实施形式中，为了操作主柱塞2，应用先导控制阀54的输出即控制压力，当操作先导控制阀54的操作杆54a后，先导控制阀54的输出压力便施加到主柱塞2的对应端部上，使主柱塞2作切换操作。
换向阀装置52具有使供给口3与载荷口4连接的卸荷回路10。卸荷回路10由供给口3的一部分即通路10a与连接油槽口4的通路10b组成，在通路10a与通路10b之间设有根据主柱塞2的操作量(行程)来节流截断卸荷回路10的节流截断装置11。
在本实施形式中，上述节流截断装置11由锁阀12和具有副柱塞13的先导控制回路15构成。
锁阀12具有开闭卸荷回路的座阀型阀体12a，阀体12a中形成有根据阀体12a的移动量来增减开口面积的反馈狭缝12b，阀体12a的出口(通路10b)使相对侧的端部面向背压室12c，锁阀12的入口(通路10a)通过阀体12a内形成的通路12d与上述反馈狭缝12b与背压室12c连通。
先导控制回路15具有先导控制通路14，副柱塞13设置在先导控制通路14的通路部分14a与通路部分14b之间，先导控制通路14的通路部分14a与背压室12c连接，先导控制通路14的通路部分14b与油槽口4连接。在副柱塞13的两端，通过作为操作连动装置的通路22a、22b，与主柱塞相同被施加有先导控制阀54的输出压力(控制压力)，根据这一控制压力进行与主柱塞2的操作量相对应的换向操作，使设于副柱塞13中的先导控制可变节流孔13a、13b(参看图2并将于以后说明)的开口度(开口面积)变化。具体地说，当副柱塞13位于图示的中立位置时，先导控制可变节流孔取最大的开口度，而当副柱塞13从图示的中立位置朝任一方向移动时，先导控制可变节流孔的开口度即根据此移动量而减小。
根据此副柱塞13的先导控制可变节流孔开口度的变化，通过锁阀12的反馈狭缝12b的先导控制流量也变化，而对通向锁阀12的油槽口4的开口面积进行控制。先导控制流量在通过锁阀12的反馈狭缝12b后，再通过背压室12c、先导控制通路14a和设于副柱塞13中的先导控制可变节流孔，进而通过先导控制通路14b而流向油槽口4。当缩小先导控制可变节流孔的开口度，限制先导控制流量的流出量时，锁阀12的背压室12c的压力即上升，而锁阀12的阀体12a便移向图示的下方，限制了锁阀12的开口度(卸荷回路10的开口量)，而当副柱塞13的先导控制可变节流孔成为闭塞状态时，则锁阀12基本上闭塞，同时卸荷回路10也闭塞。
有关上述锁阀12与副柱塞13的操作已于日本特开平6-193604号公报中说明。
图2与3中例示了换向阀装置52的结构。
图2是换向阀装置52沿通过主柱塞2和副柱塞13的轴心的平面切取的剖面图，在阀壳1内按自由滑动的方式安装着主柱塞2与副柱塞13。此外，阀壳1中还形成有与油压泵50(参看图1)连接的供给口3、与致动器51(参看图1)连接的载荷口5a与5b、以及通过主柱塞2的动作将从载荷口5a与5b返回的油排出的油槽口4a和4b，同时，在供给口3与入口3a之间设有载荷止回阀6，在载荷口5a、5b之中分别设有超载溢流阀7a、7b。供给口3沿垂直于图面的方向延伸。
主柱塞2中形成有入口可变节流孔2a-1、2a-2和出口可变节流孔2b-1、2b-2，当供给口3的压力油将载荷止回阀6上推而流入入口3a中后，便从这里通过入口可变节流孔2a-1流入载荷口5a，进而供给致动器51(参看图1)。由致动器51返回的油从载荷口5b经出口可变节流孔2b-1流入油槽口4b，并从这里返回油槽53(参看图1)。当柱塞2沿图中左向移动时也相同。在此，来自入口3a的压力油经入口可变节流孔2a-2，供给致动器51(参看图1)，从致动器51返回的油经出口可变节流阀2b-2与油槽口4a返回油槽53(参看图1)。
在副柱塞13中的中央部分形成有先导控制可变节流孔13a、13b，可变节流孔13a邻近垂直于纸面延伸的先导控制通路14a-2的一端，可变节流孔13b邻近沿副柱塞13的外周形成的先导控制通路14b-1的一端，先导控制通路14b-1的另一端则经先导控制通路14b-2与油槽口4b连通。
主柱塞2与副柱塞13相平行地安装，先导控制阀54(参看图1)的输出压力导入先导端盖20a、20b的主受压室21a、21b内，在对主柱塞2加压的同时，通过设于先导端盖20a、20b内的通路22a、22b，也导入受压室23a、23b而对副柱塞13加压。
图3为通过锁阀12的剖面图，供给口3的一部分作为通路10a延伸到节流截断装置11的锁阀12的入口，在此通路10a和连接油槽口4c的通路10b之间设置着锁阀12的阀体12a。阀体12a具有反馈狭缝12b和通路12d，阀体12a的与通路10b相对侧的端部面对背压室12c，此背压室12c经先导控制通路14a-1与上述先导控制通路14a连接。
先导控制通路14a-1、14a-2相当于图1所示先导控制通路14的通路部分14a，先导控制通路14b-1、14b-2相当于图1所示先导控制通路14的通路部分14b。此外，供给口4a、4b、4c与图1所示的供给口4连接。
如上所述，当图2所示的副柱塞13的先导控制可变节流孔13a、13b的开口度变化，则通过图3所示锁阀12的反馈狭缝12b的先导控制流量也变化，于是锁阀12的阀体10a在图示上下方向的位置变化，控制着锁阀12的开口度即卸荷回路10的开口量。
先导控制流量在通过图3中锁阀12的反馈狭缝12后，经由背压室12c、先导控制通路14a-1、14a-2(14a)和设于副柱塞13中的先导控制可变节流孔13a和13b，再经由先导控制通路14b-1、14b-2(14b)流向油槽口4b。
当副柱塞13运动而先导控制可变节流孔13a和13b的开口度减小后，先导控制流量受到限制，锁阀12的背压室12c的压力升高，锁阀12的阀体12a向图示的下方移动，限制着卸荷回路10的开口量，而当副柱塞13的先导控制可变节流孔13a或13b成为闭塞状态时，卸荷回路也基本闭塞。
另外，在图3中，供给口3与油槽口4c之间设有溢流阀8。
在取上述结构的本实施形式中，在先导控制阀54的操作杆54a不操作时，换向阀的主柱塞2的入口可变节流孔2a-1与2a-2关闭，副柱塞13的可变节流孔13a与13b张开到最大开口度，锁阀12的阀体12也处于最大开口度位置，而从油压泵50流出的压力油便全部通过锁阀12经油槽口4流入油槽53。
在上述状态下，操作人员操作先导控制阀54的操作杆54a后，根据所操作的方向与操作量，相对应的控制压力便施加于换向阀的主柱塞2上，同时，相同的控制压力也施加到节流截断装置11的副柱塞13上，使主柱塞2的入口可变节流孔2a-1或2a-2打开，减小了副柱塞13的先导控制可变节流孔13a与13b的开口度，成为取对应于各自相同的控制压力的开口度的换向操作。由此，锁阀12的开口度也减小，而从油压泵50向油槽63流出的压力油随着先导控制阀54的输出压力上升而逐渐减少，油压泵50的排出压力上升，当此排出压力比致动器51的载荷压力高时，从油压泵50排出的压力油的一部分便经过主柱塞2的入口可变节流孔2a-1和2a-2供给于致动器51，随着锁阀12的开口度变小，对致动器51的供给流量增大，副柱塞13的先导控制可变节流孔13a或13b全闭，当锁阀12也全关闭上时，油压泵50排出的压力油便全部供给致动器51。
这样，根据本实施形式，采用中位封闭型换向阀(主柱塞2)，可以实现中位全开型换向阀的相同功能，且能在取得良好操作性的同时不用控制装置来实现上述功能。
此外，由于是把锁阀12和副柱塞11组合成的截断装置11来构成卸荷回路10的放泄阀，因而即使是由包括多个致动器的油压回路来实现与中位全开型换向阀的相同功能时，从后所述实施形式也可以了解到，通过串接副柱塞11也可不用控制装置而容易地达到所需目的。
又，此换向阀在实现先有技术的中位全开型换向阀同等功能的同时，由于它本身是中位封闭型的，就能改进中位全开型换向阀中的种种问题(对主柱塞而言，它的全长变长，难以进行精度良好的加工；对阀壳1而言，构成卸荷回路部分的阀壳长度变长，致重量增大而增加费用，且铸件的制作也有困难)，使加工精度提高，实现致密化，而且能不使用上述控制装置使制造成本降低。
再有，由于能将主柱塞2的全长L相对于外径D的比L/D设计得较小，因而可以减小阀壳加工时孔的弯曲及柱塞本身弯曲的影响。结果，由于在设计上可使余隙比先有技术的小，就能显著地改善作为柱塞型换向阀的技术问题的油密性能问题。还由于能把阀壳设计得较小而可以快速地传热，因而可以消除因热的失衡产生的热冲击造成柱塞粘连的故障。
还由于本发明的换向阀取油压控制方式，故易用同一控制压力使主柱塞2与副柱塞13连动。
特别是由于将主柱塞2与副柱塞13平行地配置，它们两者的两端分别位于相同的阀壳面上，故能在此阀表面上设置共用的先导端盖，更易形成连动用的结构。
下面根据图4说明本发明的第二实施形式。本实施形式是使主柱塞与副柱塞成为机械地连动。图4中与图1所示相同的部件附以相同的标号。
图4中，52A为本实施形式的油压驱动装置用的换向阀装置，此换向阀装置52A取代图1中所示的先导控制阀54而具有机械操作的操作杆装置54A。操作杆装置54A具有与主柱塞2机械连接的操作杆54b和把操作杆54b的运动传递给副柱塞13的操作连动机构54c，当操作操作杆54b时，根据它的操作方向与操作量来机械地进行主柱塞2的换向的同时，它的运动也传递给副柱塞13，根据主柱塞2的操作量也对副柱塞2机械地进行换向操作。
利用本实施形式可以取得与第一实施形式的相同效果。
再根据图5～8说明本发明的第三实施形式。在本实施形式中，是组合起多个主柱塞与副柱塞来实现先有技术中多联式换向阀的功能。图中与图1和图2所示相同的部件附以相同的标号。
图5中，此实施形式的油压驱动装置包括作为从油压泵50排出的压力油所驱动的油压致动器在致动器51之外添加的一致动器51-2，而换向阀装置52B与此相对应地取下述结构。
在与换向阀装置52B的油压泵50相连接的供给口3中并联地连接着主柱塞2与主柱塞2-2，而在节流截断装置11B的先导控制回路15B中，则在先导控制通路14B上串接有随主柱塞2连动的副柱塞13和随主柱塞2-2连动的副柱塞13-2。此外，关于主柱塞2-2，与主柱塞2的情形相同同样地设有入口3a-2、载荷口5a-2、5b-2、载荷止回阀6-2、超载溢流阀7a-2、7b-2。
在此，副柱塞13-2设在先导控制通路14B的通路部分14a与14c之间，而副柱塞13是在副柱塞13-2的下游侧设于先导控制通路14B的通路部分14c与通路部分14b之间。此外，在副柱塞13-2的两端与主柱塞2-2相同施加有先导控制阀54-2的输出压力(控制压力)，在此控制压力下，根据主柱塞2-2的操作量进行换向操作，使设于副柱塞13-2中的先导控制可变节流孔(后述)的开口度(开口面积)变化。具体地说，当副柱塞13-2在图中所示中立位置时，先导控制可变节流孔取最大的开口度，而当副柱塞13-2从图示的中立位置移向任一方向时，即根据此移动量减小此控制节流孔的开口度。
在以上结构中，当先导控制阀54、54-2中任一个的操作杆54a或54a-2被操作而主柱塞2、2-2中的任一个运动时，与此相对应，副柱塞13、13-2中所对应的柱塞也运动，限制先导控制流量，锁阀12的背压室12c的压力上升，锁阀12的阀体12a移向图示的下方，限制着锁阀12的开口度(卸荷回路10的开口量)；若副柱塞13或13-2的先导控制可变节流孔成为闭塞状态时，则锁阀12也基本闭塞，而卸荷回路10也闭塞。
此外，当先导控制阀54、54-2两者的操作杆54a、54a-2被半操作而主柱塞2、2-2动作时，与此相对应，副柱塞13、13-2也动作。这时，由于操作杆54a-54a-2是半操作，副柱塞13、13-2也成为半操作，由与此操作量相对应的先导控制可变节流孔的开口度限制先导控制流量而限制着锁阀12的开口度(卸荷回路10的开口量)。上述操作与由串接多个中位全开型换向阀的旁通口的形式来半操作换向阀时的旁通口的操作等价，即使在驱动致动器51、51-2的两方的复合操作中，也能采用中位封闭型的换向阀(主柱塞2)进行与由中位全开型换向阀所进行的放泄控制相同的控制。
下面，用涉及第一实施形式的图2与图3以及图6～8来说明换向阀装置52B结构的一例。
换向阀装置52B的与主柱塞2与副柱塞13有关的这部分结构，与第一实施形式中由图2所说明的实质上相同。但是图2中的先导控制通路14a-2置换为后述的先导控制通路14a-3。
有关换向阀装置52B的节流截断装置11B的锁阀的部分结构与第一实施形式中用图3说明的相同。
有关换向阀装置52B的主柱塞2-2与副柱塞13-3的部分结构示明于图6中。
图6为换向阀装置52B沿通过主柱塞2-2和副柱塞13-2的轴心的平面截取的剖面图，在阀壳1内可自由滑动地安装着主柱塞2-2和副柱塞13-2。此外，在形成有与致动器51-2(参看图5)连接的载荷口5a-2、5b-2和通过主柱塞2-2的运动而将载荷口5a-2、5b-2返回的油排出的油槽口4a-2、4b-2的同时，在供给口3和入口3a-2之间设置有载荷止回阀6-2，在载荷口5a-2、5b-2之间设有超载溢流阀7a-2、7b-2。供给口3沿垂直于纸面方向延伸，与图2所示的供给口3连接。
主柱塞2-2的结构与第一实施形式中图2所示的主柱塞2的结构实质相同。
副柱塞13-2的中央部分处形成有先导控制可变节流孔13a-2、13b-2，可变节流孔13a-2邻近沿垂直于纸面的方向延伸的先导控制通路14a-2的一端，可变节流孔13b-2则邻近先导控制通路14a-3的一端。
主柱塞2-2与副柱塞13-2平行地安装，先导控制阀54-2(参看图5)的输出压力导入先导端盖20a-2、20b-2内的主受压室21a-2、21b-2，在对主柱塞2-2加压的同时，经由设于先导端盖20a-2、20b-2内的通路22a-2、22b-2，导入副受压室23a-2、23b-2，也对副柱塞13-2加压。
图7示明主柱塞2、2-2与锁阀12的关系，是沿图6中VII-VII线的剖面图。主柱塞2、2-2与其它的主柱塞一起平行地配置于阀壳1内，构成为多联阀。在阀壳1的图示的上侧形成有油槽口4c，在此油槽口4c的图面上方以双点划线表明锁阀12所在的位置。
图8明示先导控制通路14a-2、14a-3、14b-1的关系，先导控制通路14a-2经由图3所示的先导控制通路14a-1与锁阀12的背压室12c连接，先导控制通路14a-3连接着副柱塞13-2的可变节流孔13b-2和副柱塞13的可变节流孔13a。先导控制通路14a-1、14a-2相当于图5所示的先导控制通路14B的通路部分14a，先导控制通路14a-3相当于图5所示先导控制通路14B的通路部分14c，而先导控制通路14b-1、14b-2相当于图5所示的先导控制通路14B的通路部分14b。此外，油槽口4a、4b、4c、4a-2、4b-2则与图1所示的油槽口4连接。
如上所述，当图2所示的副柱塞13或图6所示的副柱塞13-2运动时，通过图3所示的锁阀12中反馈狭缝12b的先导控制流量变化，致锁阀12的阀体10a在图示上下方向中的位置变化，而控制着锁阀12的开口度，即控制着卸荷回路10的开口量。
先导控制流量在通过图3的锁阀12中的反馈狭缝12b后，经由先导控制通路14a-1、14a-2(14a)、设于副柱塞13-2中的先导控制可变节流孔13a-2和13b-2，再经先导控制通路14a-3(14c)、设于副柱塞13中的先导控制可变节流孔13a和13b，然后再经先导控制通路14b-1、14b-2(14b)，流向油槽口4b。
当副柱塞13和13-1发生运动而先导控制可变节流孔13a和13b或是13a-2、13b-2的开口度减小时，先导控制流量受到限制，锁阀12的背压室12c的压力上升，锁阀12的阀体12a移向图示的下方，使卸荷回路10的开口量受到限制，而当副柱塞13和13-2的可变节流孔成为闭塞状态时，卸荷回路10也基本闭塞。
如上所述，根据本实施形式，对多个主柱塞与副柱塞的组合形式的各个来说，可以获得与第一实施形式所述中位全开型换向阀的同等功能，这在获得与第一实施形式相同效果的同时，通过将多个主柱塞件与副柱塞件组合，能够实现多联式中位全开型换向阀的功能。
在把阀装置52B作为多联阀而构成的本实施形式中，与现有技术的中位全开型的换向阀相比，卸荷回路部分的阀壳1的重量减少能与多联阀的联数成比例，因此可以显著地减轻阀壳1的重量和使其紧凑化，能够大幅度地降低制造费用。
此外，当在图2所示的主柱塞追加上副柱塞的组合时，可以构成任意联数的换向阀。
再用图9说明本发明的第四实施形式。图中与图1和图5所示部件相同的部件附以相同标号。
在先有技术的中位全开型换向阀与油压泵的流量控制的组合形式中，一般于油压泵排出的压力油全量通过的卸荷回路中，把附有溢流功能的节流孔设作流量检测装置，而据此流量检测装置发出的信号来控制油压泵的容量。
但在上述方式下，油压泵的排出流量有时会全部通过流量检测装置(节流孔)，于是此流量检测装置本身会变得很大而且还会有缺乏可靠性的问题。
本实施形式还一并解决了上述问题，包括在图9所示换向阀装置52C中的节流截断装置11C的先导控制回路15C，于下游的副柱塞13和油槽4之间的先导控制通路14b中，设有检测流过先导控制通路14B的先导控制流量的流量检测装置例如节流孔30，节流孔30处发生的压力信号经信号线31传到油压泵50的调节装置50a，而得以调节油压泵50的排出流量。
在取上述结构的本实施形式中，在能够取得与先有技术的中位全开型的同等功能的同时，由于通过流量检测装置即节流孔30的流量是少量的先导控制流量，因而可以省除与先有技术的节流孔并联设置的溢流阀，能够在减小流量检测装置的同时提高其可靠性。
再根据图10说明本发明的第五实施形式。图中与图1和图5所示部件相同的附以相同标号。
图10中，包含在本实施形式的换向阀装置52D中的节流截断装置1D的卸荷回路15D，具有与副柱塞13-2并联连接的溢流阀40，构成为当先导控制通路14B的通路部分14a的压力上升到此溢流阀40的设定压力之上时，先导控制流量的一部或全部便经由油槽口4向油槽53排出。
在取上述结构的本实施形式中，当与供给口3相关而致压力上升的先导控制通路14a的压力上升到设定值以上时，溢流阀40打开，锁阀12的背压室12c的压力下降，截断供给口3和油槽口4的锁阀12的阀体12a便移向图示的上方，就能设定供给口3的最大压力的上限。
这样，当把能使油压泵50所供给的大流量进行溢流的先有技术中的大型减压阀，代之以设在先导控制通路14a中的溢流阀40来使先导控制流量溢流时，就能实现与先有技术溢流阀的相同功能，且可进一步简化油压驱动装置及换向阀装置的结构。
产业上的利用可能性根据本发明，可以不损害中位全开型换向阀的功能而缩短换向阀的柱塞的轴长，在提高加工精度和实现紧凑化的同时，能够不用控制装置而取得与中位全开型换向阀相同的功效和降低换向阀装置的制造成本。
此外，根据本发明，在把多个主柱塞并联构成多联阀时，可以使旁通口部分的阀壳重量减轻的效果与联数成比例，从而能在大幅度减轻阀壳重量并使其紧凑化的同时，显著地降低制造费用。
权利要求
1.油压驱动装置，具有油压泵(50)，由此油压泵排出的压力油驱动的致动器(51)；对通过压力油供给通路(3)与上述油压泵相连接而给上述致动器供给的压力油的流量进行控制的中位闭合型换向阀(2)；连接上述油压泵的压力油供给通路与油槽(53)的卸荷回路(10)；以及设于此卸荷回路中，根据上述换向阀的操作量来节流截断此卸荷回路的节流截断装置(11、11B、11C、11D)；其特征在于，所述节流截断装置(11、11B、11C、11D)包括锁阀(12)；具有控制先导控制流量的先导控制可变节流孔(13、13a、13b)且能根据此先导控制流量控制前述锁阀开口面积的卸荷回路(15、15、B、15C、15D)；以及能根据上述换向阀(2)的操作量而使上述先导控制可变节流孔(13、13a、13b)的开口度变化的操作连动装置(22a、22b；54c)。
2.权利要求1所述的油压驱动装置，其特征在于前述节流截断装置(11、11B、11C、11D)的锁阀(12)具有阀体(12a)、设于此阀体内并可根据阀体的移动量使开口面积变化的反馈狭缝(12b)；并能对上述先导控制回路的先导控制流量通过此反馈狭缝进行控制。
3.权利要求1所述的油压驱动装置，其特征在于前述操作连动装置(22a、22b；54c)随着上述换向阀(2)的操作量增大而减少所述先导控制可变节流孔(13、13a、13b)的开口度。
4.权利要求1所述的油压驱动装置，其特征在于它还备有输出控制压力作为操作信号来驱动所述换向阀(2)的先导控制阀(54)，而上述连动装置(22a、22b)是把上述先导控制阀的相同的控制压力导引到前述换向阀(2)与前述节流截断装置(11)的先导控制可变节流孔(13、13a、13b)中的装置。
5.权利要求1所述的油压驱动装置，其特征在于前述致动器(51，51-2)和换向阀(2，2-2)分别有多个，而将前述节流截断装置(11B)的先导控制可变节流孔(13，13-2)，与前述多个换向阀相对应地串联连接多个。
6.权利要求1所述的油压驱动装置，其特征在于在前述节流截断装置(11C)的先导控制可变节流孔(13，13-2)和油槽(53)之间配置有用来检测先导控制流量的流量检测装置(30)，可以利用此流量检测装置发生的信号来调节上述油压泵(50)的排出流量。
7.权利要求1所述的油压驱动装置，其特征在于与上述节流截断装置(11D)的先导控制可变节流孔(13，13-2)并联地设置有溢流阀(40)。
8.换向阀装置(52)，具有阀壳(1)；可滑动地设于此阀壳内且同与油压泵(50)连接的供给口(3)和与致动器(51)连接的载荷口(5a、5b)相连通的主柱塞(2)；与上述供给口和与油槽(53)相连接的油槽口(4)相连接的卸荷回路(10)；以及设于此卸荷回路中，根据上述主柱塞的操作量来节流截断卸荷回路的节流截断装置(11、11B、11C、11D)；其特征在于，上述节流截断装置(11、11B、11C、11D)包括具有能根据阀体(12a)的移动量而使开口面积变化的反馈狭缝(12b)的锁阀(12)；具有能控制通过前述反馈狭缝的先导控制流量的先导控制可变节流孔(13a、13b)，且随着从中立位置进行位移而减小上述先导控制可变节流孔的开口度的副柱塞(13)；以及根据上述主柱塞(2)的操作量使上述副柱塞位移的操作连动装置(22a、22b；54c)。
9.权利要求8所述的换向阀装置，其特征在于上述操作连动装置(22a、22b)，是与设于上述主柱塞(2)两端中的控制压力的受压室(21a、21b)和设于上述副柱塞(13)的两端的控制压力的受压室(23a、23b)分别连通的装置。
10.权利要求8所述的换向阀装置，其特征在于前述主柱塞(2)与副柱塞(13)是在所述阀壳(1)内平行地设置的。
11.权利要求8所述的换向阀装置，其特征在于在上述主柱塞(2)的入口部分(3a)中还设有防止从前述载荷口(5a、5b)到所述供给口(3)的压力油回流的载荷止回阀(6)，而上述副柱塞(13)则间隔着所述主柱塞(2)，同主柱塞相平行地设置于与所述止回阀(6)相反一侧的位置处。
12.权利要求8所述的换向阀装置，其特征在于将上述主柱塞(2，2-2)多个并联而构成为多联阀，与此相对应将前述主柱塞与副柱塞(13、13-2)的组合多组地设于前述阀壳(1)内，同时使这多个副柱塞串联连接。
13.权利要求8所述的换向阀装置，其特征在于在上述副柱塞(13，13-2)与油槽口(4)之间设有检测先导控制流量的流量检测装置(30)，能使用此流量检测装置发生的信号来调节前述油压泵(50)的排出流量。
14.权利要求8所述的换向阀装置，其特征在于与上述副柱塞(13，13-2)并联地设置有溢流阀(40)。
全文摘要
油压驱动装置,具有经压力油供给通路(3)与油压泵(50)连接的,控制给致动器(51)所供压力油的流量的中位封闭型换向阀(2),还包括:锁阀(12),它在连接压力油供给通路(3)与油槽(53)的卸荷回路中设有根据换向阀(2)的操作量来节流截断此卸荷回路的节流截断装置(11),而此节流截断装置具有根据阀体(12a)的移动量来增减开口面积的反馈狭缝(12b);以及先导控制可变节流孔(13),它根据换向阀(2)的操作量对通过反馈狭缝(12b)的先导控制流量进行控制。由此,与中位全开换向阀相比,可以缩短换向阀的柱塞轴长,并能在提高加工精度和实现紧凑化的同时,能不用控制装置而求得与中位全开型换向阀的相同效能。
文档编号F15B11/05GK1254399SQ9880002
公开日2000年5月24日 申请日期1998年2月26日 优先权日1997年2月27日
发明者杉山玄六, 平田东一, 丰冈司 申请人:日立建机株式会社