JP2001012642A - Valve device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モジュレーション
機能およびリリーフ弁機能を持つ弁装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve device having a modulation function and a relief valve function.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、メータイン・メータアウト分離
型の制御回路を示し、この図３において、片ロッド・シ
リンダ型の流体圧アクチュエータ11を制御するブリッジ
構成の制御回路を示す。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a control circuit of a meter-in / meter-out type, and FIG. 3 shows a control circuit of a bridge configuration for controlling a single rod / cylinder type fluid pressure actuator 11.
【０００３】この制御回路は、斜板12により吐出流量を
可変制御できる可変容量型のポンプ13の吐出口に、共通
バイパス弁14を経てタンク15が接続されているととも
に、ロードホールドチェック弁16を有するポンプライン
17を介してブリッジ回路18が接続されている。In this control circuit, a tank 15 is connected via a common bypass valve 14 to a discharge port of a variable displacement pump 13 capable of variably controlling a discharge flow rate by a swash plate 12, and a load hold check valve 16 is connected. Having pump line
A bridge circuit 18 is connected via 17.
【０００４】このブリッジ回路18は、ポンプライン17に
それぞれ接続された２つのメータインバルブ21，22と、
これらのメータインバルブ21，22にそれぞれ接続された
２つのメータアウトバルブ23，24とにより形成されてい
る。The bridge circuit 18 includes two meter-in valves 21 and 22 connected to the pump line 17, respectively.
It is formed by two meter-out valves 23 and 24 connected to these meter-in valves 21 and 22, respectively.
【０００５】これらのメータアウトバルブ23，24は、タ
ンクライン25に接続され、また、各メータアウトバルブ
23，24には、タンクライン25から回路内の負圧発生部に
作動液としての作動油を補充するメークアップ用のチェ
ック弁26，27が並列に接続されている。[0005] These meter-out valves 23 and 24 are connected to a tank line 25.
Check valves 26 and 27 for replenishing the working oil as the working fluid from the tank line 25 to the negative pressure generating section in the circuit are connected in parallel to the tanks 23 and 24.
【０００６】このブリッジ回路18の上側に図示されたメ
ータインバルブ21とメータアウトバルブ23との間から引
出された通路31は、流体圧アクチュエータ11のピストン
32よりロッド33が位置する側の室（以下、「ロッド側
室」という）34に接続され、また、下側に図示されたメ
ータインバルブ22とメータアウトバルブ24との間から引
出された通路35は、流体圧アクチュエータ11のピストン
32よりヘッド側に位置する室（以下、「ヘッド側室」と
いう）36に接続されている。[0006] A passage 31 drawn out between the meter-in valve 21 and the meter-out valve 23 illustrated above the bridge circuit 18 is provided with a piston of the fluid pressure actuator 11.
A passage 35 is connected to a chamber 34 (hereinafter, referred to as a “rod side chamber”) on the side where the rod 33 is located relative to 32, and is drawn out from between the meter-in valve 22 and the meter-out valve 24 shown below. Is the piston of the fluid pressure actuator 11
It is connected to a chamber (hereinafter, referred to as “head-side chamber”) 36 located on the head side of 32.
【０００７】メータアウトバルブ23およびメータアウト
バルブ24の入口側は、流体圧アクチュエータ11よりの戻
り通路37，37a となっている。The inlet sides of the meter-out valve 23 and the meter-out valve 24 are return passages 37 and 37a from the fluid pressure actuator 11.
【０００８】前記共通バイパス弁14、メータインバルブ
21，22およびメータアウトバルブ23，24には、電磁手段
またはパイロット油圧手段により開口面積を可変制御で
きるスプール弁またはポペット弁などの可変絞り手段が
設けられ、これらの可変絞り手段は、コントローラで演
算されコントローラより出力された電気信号により、電
磁手段の場合は直接的に、またパイロット油圧手段の場
合は電油変換手段などを介してパイロット圧力信号で制
御される。[0008] The common bypass valve 14, meter-in valve
The throttle valves 21 and 22 and the meter-out valves 23 and 24 are provided with variable throttle means such as a spool valve or a poppet valve whose opening area can be variably controlled by electromagnetic means or pilot hydraulic means. These variable throttle means are operated by a controller. In the case of electromagnetic means, control is directly performed by an electric signal output from the controller, and in the case of pilot hydraulic means, control is performed by a pilot pressure signal via electro-hydraulic conversion means.
【０００９】そして、ポンプ13から流体圧アクチュエー
タ11のロッド側室34およびヘッド側室36の一方に供給さ
れるとともに他方からタンク15に排出される作動油を、
この２つのメータインバルブ21，22および２つのメータ
アウトバルブ23，24で形成されたブリッジ回路18により
制御する。Then, the hydraulic oil supplied from the pump 13 to one of the rod side chamber 34 and the head side chamber 36 of the fluid pressure actuator 11 and discharged from the other to the tank 15 is
The control is performed by a bridge circuit 18 formed by the two meter-in valves 21 and 22 and the two meter-out valves 23 and 24.
【００１０】例えば、流体圧アクチュエータ11を負荷Ｗ
に抗して伸張操作する場合は、共通バイパス弁14を閉
じ、ポンプ13の吐出量を増加させ、流体圧アクチュエー
タ11のヘッド側のメータインバルブ22を開くとともにメ
ータアウトバルブ24を閉止し、ロッド側のメータインバ
ルブ21を閉止するとともにメータアウトバルブ23を開
く。For example, when the fluid pressure actuator 11 is
When performing the extension operation against the pressure, the common bypass valve 14 is closed, the discharge amount of the pump 13 is increased, the meter-in valve 22 on the head side of the fluid pressure actuator 11 is opened, and the meter-out valve 24 is closed. The meter-in valve 21 on the side is closed and the meter-out valve 23 is opened.
【００１１】また、流体圧アクチュエータ11を収縮操作
する場合は、共通バイパス弁14を閉じ、ポンプ13の吐出
量を増加させ、流体圧アクチュエータ11のロッド側のメ
ータインバルブ21を開くとともにメータアウトバルブ23
を閉止し、ヘッド側のメータインバルブ22を閉止すると
ともに、ヘッド側のメータアウトバルブ24を開く。When the fluid pressure actuator 11 is contracted, the common bypass valve 14 is closed, the discharge amount of the pump 13 is increased, the meter-in valve 21 on the rod side of the fluid pressure actuator 11 is opened, and the meter-out valve is opened. twenty three
Is closed, the meter-in valve 22 on the head side is closed, and the meter-out valve 24 on the head side is opened.
【００１２】図４は、従来のメータアウトバルブ23また
は24の詳細を示し、弁本体40内に形成された弁室41に
て、パイロット流量増幅型ポペット弁（以下、このポペ
ット弁を「フローアンプリファイポペット弁」と称す
る）42が変位自在に設けられ、弁室41に開口されたイン
レットポート43に、前記流体圧アクチュエータ11よりの
戻り通路37が連通されている。FIG. 4 shows details of a conventional meter-out valve 23 or 24. In a valve chamber 41 formed in a valve body 40, a pilot flow rate amplification type poppet valve (hereinafter referred to as "flow amplification"). A poppet valve 42) is provided so as to be freely displaceable, and a return passage 37 from the fluid pressure actuator 11 communicates with an inlet port 43 opened in the valve chamber 41.
【００１３】フローアンプリファイポペット弁42は、一
端部にパイロット制御部44が形成され、このパイロット
制御部44の近傍にフローアンプリファイポペット弁42の
位置により開口部45a の面積が変化するパイロット可変
スロット45が軸方向に形成されている。A pilot control unit 44 is formed at one end of the flow amplification poppet valve 42, and a pilot variable slot 45 in which the area of the opening 45a changes depending on the position of the flow amplification poppet valve 42 near the pilot control unit 44. It is formed in the axial direction.
【００１４】このフローアンプリファイポペット弁42の
反対側の端部には、前記弁室41の出口部に形成されてタ
ンク15に連通された弁シート部46に対し嵌脱自在のリタ
ーン流量制御部47が設けられ、このリターン流量制御部
47に主流量制御スロット48が形成されている。At the opposite end of the flow amplification poppet valve 42, a return flow control unit 47 which is formed at the outlet of the valve chamber 41 and which can be fitted to and removed from a valve seat 46 which is communicated with the tank 15. Is provided, this return flow control unit
A main flow control slot 48 is formed in 47.
【００１５】パイロット制御部44は、スプリング室49に
臨み、このスプリング室49に内蔵されたコイルスプリン
グ50により、フローアンプリファイポペット弁42は弁シ
ート部46側へ押圧される方向すなわち閉じ方向に付勢さ
れている。The pilot control unit 44 faces a spring chamber 49, and the flow amplifier poppet valve 42 is urged by a coil spring 50 built in the spring chamber 49 in a direction of being pressed toward the valve seat 46, that is, in a closing direction. Have been.
【００１６】パイロット制御部44の中央部には位置検出
用の鉄心51が一体に設けられ、弁本体40側には位置検出
用のコイル52が配置され、作動変圧器などのフローアン
プリファイポペット弁42の変位を検出する変位検出セン
サが形成されている。An iron core 51 for position detection is integrally provided at a central portion of the pilot control unit 44, and a coil 52 for position detection is disposed on the valve body 40 side, and a flow amplifier poppet valve 42 such as an operation transformer is provided. A displacement detection sensor for detecting the displacement of the sensor is formed.
【００１７】フローアンプリファイポペット弁42の開度
を制御する手段として、スプリング室49からタンクライ
ン25にわたって通路53および通路25a が配設され、通路
53中にはモジュレーションステム54が介在され、このモ
ジュレーションステム54は、スプリング室49を図示され
ないコントローラからの電気信号に応じてドレン制御す
るもので、図示されないコイルスプリングに抗してソレ
ノイド55により比例制御される。As means for controlling the opening of the flow amplification poppet valve 42, a passage 53 and a passage 25a are provided from the spring chamber 49 to the tank line 25,
A modulation stem 54 is interposed in 53. The modulation stem 54 controls the drain of the spring chamber 49 in response to an electric signal from a controller (not shown), and is proportionally controlled by a solenoid 55 against a coil spring (not shown). Is done.
【００１８】また、フローアンプリファイポペット弁42
のスプリング室49からタンク15に向かって引出された別
の通路56a ，56b 中に過負荷防止用のパイロットポペッ
ト弁57が介在されている。The flow amplification poppet valve 42
A pilot poppet valve 57 for preventing overload is interposed in another passage 56a, 56b drawn from the spring chamber 49 toward the tank 15.
【００１９】このパイロットポペット弁57は、流体圧ア
クチュエータ11よりの戻り通路37に過大な負荷圧力が生
じたときフローアンプリファイポペット弁42のスプリン
グ室49をドレン制御して弁シート部46を開口するもの
で、ポペットテーパ部58がパイロットシリンダ59内のス
プリング室60に設けられたコイルスプリング61により弁
シート部62に押圧されている。The pilot poppet valve 57 opens the valve seat 46 by drain-controlling the spring chamber 49 of the flow amplification poppet valve 42 when an excessive load pressure is generated in the return passage 37 from the fluid pressure actuator 11. The poppet taper portion 58 is pressed against the valve seat portion 62 by a coil spring 61 provided in a spring chamber 60 in the pilot cylinder 59.
【００２０】前記ポペットテーパ部58には、ネック部63
を介して大径部64が一体に形成され、この大径部64は、
前記戻り通路37に連通された通路65に摺動自在に嵌合さ
れ、この通路65を経て大径部64の先端円形受圧面64a に
負荷圧力が導かれ、この先端円形受圧面64a に負荷圧力
が作用して発生する力がコイルスプリング61のプリロー
ドより大きいときは、弁シート部62が開口される。The poppet taper 58 has a neck 63
The large-diameter portion 64 is formed integrally with the large-diameter portion 64,
The load pressure is guided slidably into a passage 65 communicating with the return passage 37, and is guided to the circular pressure receiving surface 64a of the large-diameter portion 64 via the passage 65. When the force generated by the action is larger than the preload of the coil spring 61, the valve seat portion 62 is opened.
【００２１】さらに、前記パイロットシリンダ59内に
は、前記コイルスプリング61のスプリング力を調整する
パイロットピストン66が摺動自在に嵌合され、調整ネジ
67により係止されている。パイロットシリンダ59には、
パイロットピストン66に対して外部からパイロット圧力
を供給するポート68が穿設され、このポート68に外部パ
イロット圧力信号発生装置が接続されている。A pilot piston 66 for adjusting the spring force of the coil spring 61 is slidably fitted in the pilot cylinder 59, and an adjusting screw
Locked by 67. The pilot cylinder 59 has
A port 68 for supplying a pilot pressure from the outside to the pilot piston 66 is provided, and an external pilot pressure signal generator is connected to the port 68.
【００２２】この外部パイロット圧力信号発生装置は、
パイロットポンプ69が電磁比例減圧弁70を持つ関連配管
71を介してポート68に接続され、パイロットポンプ69の
吐出管路にはポンプ吐出圧力を設定するためのパイロッ
トリリーフ弁72が設けられている。This external pilot pressure signal generating device
Associated piping where the pilot pump 69 has an electromagnetic proportional pressure reducing valve 70
A pilot relief valve 72 for setting a pump discharge pressure is provided in a discharge line of the pilot pump 69, which is connected to a port 68 through a port 71.
【００２３】次に、図４に示された従来のメータアウト
バルブの作用を説明する。Next, the operation of the conventional meter-out valve shown in FIG. 4 will be described.
【００２４】（１）流体圧アクチュエータ11よりの戻り
流量Ｑは、フローアンプリファイポペット弁42のインレ
ットポート43に導かれ、その中の流量ｑは、パイロット
可変スロット45の開口部45a よりスプリング室49に流入
する。フローアンプリファイポペット弁42のストローク
制御は、スプリング室49に連通したモジュレーションス
テム54の開度制御で達成され、この部分を通過する流量
は、図中ｑ2 で示されている。上方のパイロットポペッ
ト弁57へ向かうパイロット流量ｑ1 はパイロットポペッ
ト弁57の閉止時にはゼロであり、そのときはｑ＝ｑ2 と
なる。一方、このフローアンプリファイポペット弁42の
ストローク制御により、図中右端の主流量制御スロット
48が開口し、主流量ＬＱがコントロールされ、この主流
量ＬＱはあたかもモジュレーションステム54でのパイロ
ット流量ｑ2 が増幅された様相を示す。すなわち、モジ
ュレーションステム54は、フローアンプリファイポペッ
ト弁42のモジュレーション機能を具備している。(1) The return flow rate Q from the fluid pressure actuator 11 is led to the inlet port 43 of the flow amplification poppet valve 42, and the flow rate q therein is transferred from the opening 45 a of the pilot variable slot 45 to the spring chamber 49. Inflow. Stroke control of the flow amplifier Reference Ipoh pets valve 42 is achieved by opening control of the modulation system 54 in communication with the spring chamber 49, the flow rate passing through this section is shown in the drawing q 2. Pilot oil q 1 directed upward of the pilot poppet valve 57 is at the time of closure of the pilot poppet valve 57 is zero, at that time becomes q = q 2. On the other hand, by controlling the stroke of the flow amplification poppet valve 42, the main flow control slot at the right end in the drawing is controlled.
48 is opened, main flow LQ is controlled, shows the main flow LQ is though aspects of the pilot flow rate q 2 is amplified in the modulation system 54. That is, the modulation stem 54 has a function of modulating the flow amplification poppet valve 42.
【００２５】（２）次に、このモジュレーションステム
54が閉止し、ｑ2 もＬＱもゼロ値となっているときに、
流体圧アクチュエータ11よりの戻り通路37の戻り圧力が
上昇し、パイロットポペット弁57の先端部に設けられた
大径部64の先端円形受圧面64aに作用する力がコイルス
プリング61の反発力に打ち勝つと、ポペットテーパ部58
が弁シート部62より開口し、パイロット流量ｑ1 が流れ
始め（このときはｑ＝ｑ1 となる）、フローアンプリフ
ァイポペット弁42のパイロット可変スロット45の開口部
45a に差圧が生じ、フローアンプリファイポペット弁42
は図中左方へ移動し、主流量制御スロット48が開口し、
主流量ＬＱが発生することにより、流体圧アクチュエー
タ11よりの戻り通路37の戻り圧力が異常上昇することを
抑えて、ほぼパイロットポペット弁57に作用するコイル
スプリング61の押力を先端円形受圧面64a の受圧面積で
割った圧力値で整定する。すなわち、パイロットポペッ
ト弁57は、リリーフ弁機能を具備している。(2) Next, this modulation stem
When 54 is closed and both q 2 and LQ are zero,
The return pressure of the return passage 37 from the fluid pressure actuator 11 rises, and the force acting on the tip circular pressure receiving surface 64a of the large diameter portion 64 provided at the tip of the pilot poppet valve 57 overcomes the repulsive force of the coil spring 61. And the poppet taper 58
There opens the valve seat 62, the pilot flow rate q 1 starts to flow (in this case becomes q = q 1), the opening of the pilot variable slot 45 of the flow amplifier Reference Ipoh pets valve 42
45a creates a pressure differential and causes flow amplification poppet valve 42
Moves to the left in the figure, the main flow control slot 48 opens,
Due to the generation of the main flow rate LQ, the return pressure of the return passage 37 from the fluid pressure actuator 11 is suppressed from abnormally increasing, and the pressing force of the coil spring 61 acting on the pilot poppet valve 57 is substantially reduced by the circular pressure receiving surface 64a at the tip. Settle by the pressure value divided by the pressure receiving area. That is, the pilot poppet valve 57 has a relief valve function.
【００２６】（３）上記リリーフ弁機能を持つパイロッ
トポペット弁57は、その開口ゲインを大きくしないと、
フローアンプリファイポペット弁42のリフト量が大きく
ならない。すなわち、フローアンプリファイポペット弁
42のパイロット可変スロット45の開度が大きくなり、ｑ
すなわちｑ1 が適当に大きくならないと、リリーフ弁と
してのオーバライド特性（弁全開時の全量圧力と弁開時
のクラッキング圧力との差圧であるオーバライド圧力は
小さいことが望ましい）が良くならないという性格があ
り、オーバライド特性を良くするためにパイロットポペ
ット弁57に対する弁シート部62の径を大きくせざるを得
ず、先端の大径部64の径も大きく設定する必要がある。
そして、このように大径部64の受圧面積が大きくならざ
るを得ないから、高圧のリリーフ設定圧力とするために
は、コイルスプリング61のスプリング力も必然的に大き
くとらねばならない。(3) The pilot poppet valve 57 having the above-described relief valve function requires the opening gain thereof not to be increased.
The lift amount of the flow amplification poppet valve 42 does not increase. That is, the flow amplification poppet valve
The opening of the pilot variable slot 45 of 42 becomes large, and q
That is, when q 1 is not properly large, personality that override characteristics as a relief valve (that override pressure is the differential pressure between the cracking pressure when the total amount pressure during the valve fully open and the valve opening is small is desirable) is not improved In addition, in order to improve the override characteristics, the diameter of the valve seat portion 62 with respect to the pilot poppet valve 57 must be increased, and the diameter of the large-diameter portion 64 at the tip must be set large.
Since the pressure receiving area of the large-diameter portion 64 must be large, the spring force of the coil spring 61 must necessarily be large in order to set a high relief setting pressure.
【００２７】このため、図４に示されるように設定圧力
を可変とする構造のものにおいては、コイルスプリング
61のスプリング力が強力なため、通常の小推力の電磁ア
クチュエータでコイルスプリング61のスプリング力をコ
ントロールすることは難しく、図４のようにパイロット
ピストン66に対し、外部のパイロットポンプ69、電磁比
例減圧弁70およびパイロットリリーフ弁72などからなる
パイロット油圧源から、関連配管71を経て外部パイロッ
ト圧力を作用させて、パイロットピストン66の推力を制
御し、コイルスプリング61の圧縮量をコントロールして
いる。したがって、関連部品が多く、コスト高となる欠
点を有している。For this reason, as shown in FIG. 4, in a structure having a variable set pressure, a coil spring
Because the spring force of 61 is strong, it is difficult to control the spring force of the coil spring 61 with a normal small thrust electromagnetic actuator. As shown in FIG. An external pilot pressure is applied from a pilot oil pressure source including a valve 70 and a pilot relief valve 72 via a related pipe 71 to control the thrust of the pilot piston 66 and control the compression amount of the coil spring 61. Therefore, there are many related parts, and there is a disadvantage that the cost is high.
【００２８】[0028]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
フローアンプリファイポペット弁42のモジュレーション
機能を担当するモジュレーションステム54と、リリーフ
弁機能を担当するパイロットポペット弁57とを、それぞ
れ別個に設けているため、スペース効率が良くないとい
う問題がある。As described above, conventionally,
Since the modulation stem 54 in charge of the modulation function of the flow amplification poppet valve 42 and the pilot poppet valve 57 in charge of the relief valve function are separately provided, there is a problem that the space efficiency is not good.
【００２９】また、リリーフ弁としてのオーバライド特
性を良くするために、従来は圧力設定用のスプリングを
強力化せざるを得ず、この強力なスプリングによる設定
圧力は小推力の電磁アクチュエータでは可変制御でき
ず、電磁比例減圧弁などを用いた高価な外部パイロット
圧力信号発生装置によりスプリング圧縮量をコントロー
ルしているから、コスト高となる問題を有している。Further, in order to improve the override characteristic of the relief valve, the spring for setting the pressure must be strengthened in the past, and the set pressure by this strong spring can be variably controlled by a small thrust electromagnetic actuator. In addition, since the amount of spring compression is controlled by an expensive external pilot pressure signal generator using an electromagnetic proportional pressure reducing valve or the like, there is a problem that the cost increases.
【００３０】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、モジュレーション機能とリリーフ弁機能とを一つ
の弁で達成させることにより、省スペース化を図ること
を目的とし、また、リリーフ設定圧力を安価な小推力の
電磁アクチュエータで可変制御できるようにして、低コ
スト化を図ることを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to achieve space saving by achieving a modulation function and a relief valve function with a single valve. Can be variably controlled by an inexpensive small thrust electromagnetic actuator to reduce costs.
【００３１】[0031]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、パイロット流量により主流量を制御するパイロッ
ト流量増幅型の主弁と、この主弁のパイロット流量を制
御するパイロット弁と、このパイロット弁を閉じ方向に
付勢する付勢手段と、この付勢手段に抗してパイロット
弁の開度を制御するアクチュエータと、主弁の上流側に
生ずる負荷圧力を受けてパイロット弁を付勢手段に抗し
て開口する方向に押圧する受圧ピストンとを具備した弁
装置である。According to the present invention, there is provided a pilot flow amplification type main valve for controlling a main flow by a pilot flow, a pilot valve for controlling a pilot flow of the main valve, and Urging means for urging the pilot valve in the closing direction, an actuator for controlling the opening of the pilot valve against the urging means, and urging the pilot valve by receiving a load pressure generated upstream of the main valve And a pressure receiving piston for pressing in a direction to open against the means.
【００３２】そして、付勢手段に抗してパイロット弁の
開度を制御するアクチュエータによりモジュレーション
機能を達成し、負荷圧力を受けてパイロット弁を付勢手
段に抗して開口する方向に押圧する受圧ピストンにより
リリーフ弁機能を達成する。An actuator for controlling the opening of the pilot valve against the urging means achieves a modulation function, and receives a load pressure to press the pilot valve in a direction to open against the urging means. A relief valve function is achieved by the piston.
【００３３】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の弁装置におけるアクチュエータが、双方向作動型で
あり、その一方向作動によりパイロット弁の開度を制御
し、また、アクチュエータの他方向作動により押力増大
方向に調整されるリリーフ設定圧力調整スプリングと、
このリリーフ設定圧力調整スプリングの押力を受圧ピス
トンの押力から差引いた力をパイロット弁に伝達する力
伝達板とを具備したものである。According to a second aspect of the present invention, in the valve device of the first aspect, the actuator is of a bidirectional operation type, and controls the opening of the pilot valve by one-way operation. A relief setting pressure adjusting spring that is adjusted in the direction of increasing the pressing force by directional operation,
And a force transmitting plate for transmitting a force obtained by subtracting the pressing force of the relief setting pressure adjusting spring from the pressing force of the pressure receiving piston to the pilot valve.
【００３４】そして、一つのアクチュエータの作動方向
により、パイロット弁の開度を制御したり、リリーフ設
定圧力調整スプリングの押力を調整する。また、力伝達
板を介して受圧ピストンと別個に設けられたパイロット
弁は、受圧ピストンより大径に形成することが可能であ
るから、良好なオーバライド特性も確保される。The opening degree of the pilot valve is controlled or the pressing force of the relief setting pressure adjusting spring is adjusted according to the operating direction of one actuator. In addition, since the pilot valve provided separately from the pressure receiving piston via the force transmitting plate can be formed to have a larger diameter than the pressure receiving piston, good override characteristics are also ensured.
【００３５】請求項３に記載された発明は、請求項２記
載の弁装置におけるアクチュエータが、通電量に応じて
ストローク動作する電磁アクチュエータであり、受圧ピ
ストンは、力伝達板と当接する側に設けられた大径部
と、この大径部と一体に設けられた小径部と、大径部と
小径部との間の段差部に設けられ負荷圧力を受ける受圧
面とを具備したものである。According to a third aspect of the present invention, in the valve device according to the second aspect, the actuator is an electromagnetic actuator that performs a stroke operation in accordance with the amount of energization, and the pressure receiving piston is provided on a side that comes into contact with the force transmission plate. A large-diameter portion, a small-diameter portion provided integrally with the large-diameter portion, and a pressure-receiving surface provided at a step between the large-diameter portion and the small-diameter portion to receive a load pressure.
【００３６】そして、受圧ピストンの大径部と小径部と
の間の段差部に設けられた受圧面は小面積に形成できる
ので、ここに負荷圧力が作用したときに発生する力は小
さく、この力に対抗するリリーフ設定圧力調整スプリン
グの押力も小さくなるから、このスプリングによるリリ
ーフ設定圧力を安価で小推力の電磁アクチュエータによ
り可変制御する。Since the pressure receiving surface provided at the step between the large diameter portion and the small diameter portion of the pressure receiving piston can be formed in a small area, the force generated when a load pressure acts on the pressure receiving surface is small. Since the pressing force of the relief setting pressure adjusting spring against the force is also reduced, the relief setting pressure by this spring is variably controlled by an inexpensive and small thrust electromagnetic actuator.
【００３７】請求項４に記載された発明は、請求項２ま
たは３記載の弁装置において、リリーフ設定圧力調整ス
プリングの初期取付荷重をネジにより調整するスクリュ
ーアジャスタを具備したものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the valve device according to the second or third aspect, further comprising a screw adjuster for adjusting an initial mounting load of the relief setting pressure adjusting spring with a screw.
【００３８】そして、スクリューアジャスタを回動し
て、リリーフ弁機能の最低設定圧力をメカニカルに微調
整する。Then, by rotating the screw adjuster, the minimum set pressure of the relief valve function is finely adjusted mechanically.
【００３９】請求項５に記載された発明は、請求項１乃
至４のいずれかに記載の弁装置における主弁を、流体圧
アクチュエータよりの戻り通路中に設置されたポペット
弁としたものである。According to a fifth aspect of the present invention, the main valve in the valve device according to any one of the first to fourth aspects is a poppet valve installed in a return passage from a fluid pressure actuator. .
【００４０】そして、流体圧アクチュエータよりの戻り
通路中に設置されたパイロット流量増幅型のポペット弁
により、流体圧アクチュエータからの戻り流量をメータ
アウト制御する際に、そのポペット弁をパイロット流量
でモジュレーション制御する機能と、流体圧アクチュエ
ータの負荷圧力に対するリリーフ弁機能とを、一つのパ
イロット弁で達成する。When the return flow from the hydraulic actuator is metered out by a pilot flow amplification type poppet valve installed in the return passage from the hydraulic pressure actuator, the poppet valve is modulated by the pilot flow. And a relief valve function for the load pressure of the fluid pressure actuator are achieved by one pilot valve.
【００４１】[0041]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１を参照しながら、また、その他の実施の形態を図２を
参照しながら説明する。なお、図３は、本発明に係る実
施の形態でも用いられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1, and another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is also used in the embodiment according to the present invention.
【００４２】図１は、前記メータアウトバルブ23および
メータアウトバルブ24の内部構造を示し、弁本体40内に
形成された弁室41にて、パイロット流量により主流量を
制御するパイロット流量増幅型の主弁としてのポペット
弁（以下、このポペット弁を「フローアンプリファイポ
ペット弁」という）42が変位自在に設けられ、弁室41に
開口されたインレットポート43に、前記流体圧アクチュ
エータ11（図３）よりの戻り通路37，37a が連通されて
いる。FIG. 1 shows the internal structure of the meter-out valve 23 and the meter-out valve 24. In a valve chamber 41 formed in a valve body 40, a pilot flow amplification type in which a main flow is controlled by a pilot flow. A poppet valve as a main valve (hereinafter, this poppet valve is referred to as a “flow amplifier poppet valve”) is provided so as to be displaceable, and the fluid pressure actuator 11 (FIG. 3) is provided in an inlet port 43 opened in a valve chamber 41. The return passages 37 and 37a communicate with each other.
【００４３】フローアンプリファイポペット弁42は、一
端部にパイロット制御部44が形成され、このパイロット
制御部44にフローアンプリファイポペット弁42の位置に
より開口部45a の面積が変化するパイロット可変スロッ
ト45が軸方向に形成されている。A pilot control unit 44 is formed at one end of the flow amplification poppet valve 42. The pilot control unit 44 has a pilot variable slot 45 in which the area of the opening 45a changes depending on the position of the flow amplification poppet valve 42 in the axial direction. Is formed.
【００４４】このフローアンプリファイポペット弁42の
反対側の端部には、前記弁室41の出口部に形成されてタ
ンク15に連通された弁シート部46に対し嵌脱自在のリタ
ーン流量制御部47が設けられ、このリターン流量制御部
47に主流量制御スロット48が形成されている。At the opposite end of the flow amplification poppet valve 42, a return flow control unit 47 formed at the outlet of the valve chamber 41 and removably fitted to a valve seat 46 communicated with the tank 15. Is provided, this return flow control unit
A main flow control slot 48 is formed in 47.
【００４５】パイロット制御部44は、スプリング室49に
臨み、このスプリング室49に内蔵されたコイルスプリン
グ50により、フローアンプリファイポペット弁42は弁シ
ート部46側すなわち閉じ方向へ付勢されている。The pilot control section 44 faces a spring chamber 49, and the flow amplifier poppet valve 42 is urged toward the valve seat section 46, that is, in the closing direction by a coil spring 50 built in the spring chamber 49.
【００４６】パイロット制御部44の中央部には位置検出
用の鉄心51が一体に設けられ、弁本体40側には位置検出
用のコイル52が配置され、フローアンプリファイポペッ
ト弁42の変位を検出する作動変圧器などの変位検出セン
サが形成されている。この変位検出センサは、フローア
ンプリファイポペット弁42のフィードバック制御および
弁動作の監視などに用いられる。An iron core 51 for position detection is integrally provided at the center of the pilot control unit 44, and a coil 52 for position detection is arranged on the valve body 40 side to detect the displacement of the flow amplification poppet valve 42. A displacement detection sensor such as a working transformer is formed. This displacement detection sensor is used for feedback control of the flow amplification poppet valve 42, monitoring of the valve operation, and the like.
【００４７】弁本体40の外部には、Ｏリング101 ，102
を介して中間部材103 がボルト104により固定され、こ
の中間部材103 の側面に突設されたネジ部105 に、Ｏリ
ング106 を介して、パイロット用弁本体107 の中空部10
8 の開口部に形成されたネジ穴が螺合されて、これらが
一体化されている。O-rings 101 and 102 are provided outside the valve body 40.
The intermediate member 103 is fixed by a bolt 104 via a bolt, and a hollow portion 10 of a pilot valve main body 107 is inserted through an O-ring 106 into a screw portion 105 protruding from a side surface of the intermediate member 103.
The screw holes formed in the openings of No. 8 are screwed together, and these are integrated.
【００４８】パイロット用弁本体107 の中空部108 より
先端側にはステム嵌合穴109 が貫通して穿設され、この
ステム嵌合穴109 に、パイロット弁としての共通パイロ
ットステム111 が軸方向摺動自在に嵌合されている。A stem fitting hole 109 is drilled through the pilot valve body 107 at a position distal to the hollow portion 108, and a common pilot stem 111 serving as a pilot valve is axially slidable in the stem fitting hole 109. It is movably fitted.
【００４９】この共通パイロットステム111 は、前記フ
ローアンプリファイポペット弁42のスプリング室49から
タンクライン25にドレンされるパイロット流量を制御す
ることにより、そのフローアンプリファイポペット弁42
のストローク（開度）をパイロット制御するモジュレー
ション機能と、流体圧アクチュエータ11よりの戻り通路
37の負荷圧力が設定圧力以上に上昇したときに開いてフ
ローアンプリファイポペット弁42のスプリング室49から
パイロット流量をドレンさせることにより、負荷圧力の
異常な上昇を防止する過負荷防止用のリリーフ弁機能と
を備えている。The common pilot stem 111 controls the flow rate of the pilot which is drained from the spring chamber 49 of the flow amplification poppet valve 42 to the tank line 25, so that the flow amplification poppet valve 42
Function to pilot-control the stroke (opening) of the actuator and the return passage from the hydraulic actuator 11
Relief valve for overload prevention to prevent abnormal increase in load pressure by opening when the load pressure of 37 rises above the set pressure and draining the pilot flow from the spring chamber 49 of the flow amplifier poppet valve 42 And
【００５０】この共通パイロットステム111 は、ステム
嵌合穴109 に液密に嵌合された摺動部112 に対し周溝部
113 を介してポペット部114 が一体に形成され、このポ
ペット部114 が、パイロット用弁本体107 の中空部108
に開口したパイロットシート部115 に係合されている。The common pilot stem 111 has a circumferential groove portion with respect to a sliding portion 112 which is fitted in a stem fitting hole 109 in a liquid-tight manner.
A poppet portion 114 is formed integrally with the valve body 113 through a hollow portion 108 of the pilot valve body 107.
Is engaged with the pilot seat part 115 which is opened to the outside.
【００５１】そして、フローアンプリファイポペット弁
42のスプリング室49は、弁本体40内に形成された通路11
6 と、この通路116 に前記Ｏリング101 を介して連通す
る中間部材103 内の通路117 と、パイロット用弁本体10
7 内に形成された通路118 とを経て、前記共通パイロッ
トステム111 の周溝部113 に連通され、また、パイロッ
ト用弁本体107 内の中空部108 は、中間部材103 内に形
成された通路119 と、この通路119 に前記Ｏリング102
を介して連通する弁本体40内の通路120 とを経て、前記
タンクライン25に連通されている。And, a flow amplification poppet valve
The spring chamber 49 of 42 is provided with a passage 11 formed in the valve body 40.
6, a passage 117 in the intermediate member 103 which communicates with the passage 116 via the O-ring 101, and a pilot valve body 10
7 communicates with the circumferential groove 113 of the common pilot stem 111 through a passage 118 formed in the inside of the common pilot stem 111, and a hollow portion 108 in the pilot valve main body 107 is connected to a passage 119 formed in the intermediate member 103. The O-ring 102
Through the passage 120 in the valve body 40 communicating with the tank line 25.
【００５２】さらに、パイロット用弁本体107 から突出
された共通パイロットステム111 には、この共通パイロ
ットステム111 に嵌着されたリテーナ121 により係止さ
れたスプリング受け体122 が設けられ、このスプリング
受け体122 とパイロット用弁本体107 との間に、共通パ
イロットステム111 のポペット部114 を閉じ方向に付勢
する付勢手段としての圧縮コイル状のリターンスプリン
グ123 が設けられている。Further, the common pilot stem 111 protruding from the pilot valve body 107 is provided with a spring receiving body 122 which is locked by a retainer 121 fitted to the common pilot stem 111. A compression coil-shaped return spring 123 is provided between the 122 and the pilot valve main body 107 as urging means for urging the poppet portion 114 of the common pilot stem 111 in the closing direction.
【００５３】また、この共通パイロットステム111 は、
弁本体40の図中上面にＯリング124を介してボルト125
により固定された中空状の取付ブラケット126 の中心部
に配置されている。Further, this common pilot stem 111
A bolt 125 is provided on the upper surface of the valve body 40 through an O-ring 124 in the drawing.
It is arranged at the center of a hollow mounting bracket 126 fixed by the bracket.
【００５４】この取付ブラケット126 の図中左端面に
は、Ｏリング127 を介して、双方向作動型のアクチュエ
ータとしてのプッシュプル型電磁アクチュエータ（以
下、この電磁アクチュエータを「プッシュプルアクチュ
エータ」という）131 の本体部が、ボルト132 により固
定されている。A push-pull type electromagnetic actuator (hereinafter, referred to as a “push-pull actuator”) 131 as a bidirectional operation type actuator is provided on the left end surface of the mounting bracket 126 in the drawing via an O-ring 127. Is fixed by bolts 132.
【００５５】このプッシュプルアクチュエータ131 は、
本体部内に設けられた励磁コイルへの通電方向および通
電量に応じて、内部の可動鉄心133 およびこの可動鉄心
133と一体の鉄心ロッド134 の作動方向および作動スト
ロークを制御するもので、この鉄心ロッド134 の先端
は、前記共通パイロットステム111 の先端に対向して同
軸上に配置されている。This push-pull actuator 131 is
The movable iron core 133 and the movable iron core 133 are provided in accordance with the direction and amount of current supplied to the excitation coil provided in the main body.
It controls the operating direction and the operating stroke of an iron core rod 134 integral with 133. The front end of the iron core rod 134 is coaxially arranged facing the front end of the common pilot stem 111.
【００５６】そして、このプッシュプルアクチュエータ
131 の鉄心ロッド134 を図中右方向（プッシュ方向）へ
作動させると、この鉄心ロッド134 は、前記共通パイロ
ットステム111 の先端面に当接した後、この共通パイロ
ットステム111 を前記リターンスプリング123 に抗して
押圧し、そのポペット部114 の開度を制御する。The push-pull actuator
When the iron core rod 134 is operated in the right direction (push direction) in the figure, the iron rod 134 comes into contact with the distal end surface of the common pilot stem 111, and then the common pilot stem 111 is attached to the return spring 123. The poppet 114 is controlled to control the opening degree of the poppet 114.
【００５７】さらに、前記メータアウトバルブ23または
24の弁本体40内に形成された弁室41から負荷圧力取出用
の通路135 が引出され、前記取付ブラケット126 には、
この通路135 と前記Ｏリング124 を介して連通する通路
136 が形成され、さらにこの通路136 と連通する環状の
負荷圧力導入溝137 が内周面に形成されている。Further, the meter-out valve 23 or
A passage 135 for taking out the load pressure is drawn out from the valve chamber 41 formed in the valve body 40 of the 24, and the mounting bracket 126 has:
A passage communicating with this passage 135 via the O-ring 124
136 are formed, and an annular load pressure introducing groove 137 communicating with the passage 136 is formed on the inner peripheral surface.
【００５８】この負荷圧力導入溝137 と対応する位置
で、取付ブラケット126 の内周面に一対のＯリング138
を介して円板状の負荷圧力導入体141 が嵌合され、取付
ブラケット126 の内周面に嵌着された一対のリテーナ14
2 により、この負荷圧力導入体141 は定位置に係止され
ている。At a position corresponding to the load pressure introducing groove 137, a pair of O-rings 138 are formed on the inner peripheral surface of the mounting bracket 126.
A disk-shaped load pressure introducing member 141 is fitted through the pair of retainers 14 fitted on the inner peripheral surface of the mounting bracket 126.
2, the load pressure introducing body 141 is locked in a fixed position.
【００５９】この負荷圧力導入体141 には、中央部に前
記プッシュプルアクチュエータ131の鉄心ロッド134 を
挿入する軸方向の穴143 が設けられ、さらに、（Ｂ）に
示されるように負荷圧力導入体141 の外周面の複数位置
から径方向に、前記負荷圧力導入溝137 と連通する負荷
圧力導入孔144 が設けられている。The load pressure introducing body 141 is provided with an axial hole 143 for inserting the iron rod 134 of the push-pull actuator 131 at the center thereof, and further, as shown in FIG. Load pressure introducing holes 144 communicating with the load pressure introducing grooves 137 are provided radially from a plurality of positions on the outer peripheral surface of the 141.
【００６０】これらの各負荷圧力導入孔144 には受圧ピ
ストン145 が鉄心ロッド134 と平行にそれぞれ挿入され
ている。これらの各受圧ピストン145 は、図中右側に設
けられた大径部146 と、図中左側に設けられた小径部14
7 とが一体に形成され、これらの大径部146 と小径部14
7 との間の段差部には負荷圧力を受ける受圧面148 が設
けられている。この受圧面148 は、２点鎖線で引出され
た部分斜視図に示されるようにドーナツ・エリア状のも
のである。A pressure receiving piston 145 is inserted into each of the load pressure introducing holes 144 in parallel with the iron core rod 134. Each of these pressure receiving pistons 145 has a large diameter portion 146 provided on the right side in the drawing and a small diameter portion 14 provided on the left side in the drawing.
7 are integrally formed, and the large diameter portion 146 and the small diameter portion 14 are formed.
A pressure receiving surface 148 for receiving a load pressure is provided in a step portion between the pressure receiving surface 7 and the pressure receiving surface 148. The pressure receiving surface 148 has a donut area shape as shown in a partial perspective view drawn by a two-dot chain line.
【００６１】そして、各受圧ピストン145 の大径部146
は、負荷圧力導入体141 の負荷圧力導入孔144 より図中
右側に設けられた大径穴149 に摺動自在に嵌合され、小
径部147 は、負荷圧力導入孔144 より図中左側に設けら
れた小径穴150 に摺動自在に嵌合され、ドーナツ・エリ
ア状の受圧面148 は、負荷圧力導入孔144 に常に臨む状
態に設けられている。このため、負荷圧力導入孔144 に
導入された圧力は受圧面148 に作用して、受圧ピストン
145 を図中右方へ押圧する。The large diameter portion 146 of each pressure receiving piston 145
Is slidably fitted in a large diameter hole 149 provided on the right side of the load pressure introduction hole 144 of the load pressure introduction body 141 in the figure, and the small diameter portion 147 is provided on the left side of the load pressure introduction hole 144 in the figure. The small-diameter hole 150 is slidably fitted into the small-diameter hole 150, and the pressure receiving surface 148 in the form of a donut area is provided so as to always face the load pressure introduction hole 144. Therefore, the pressure introduced into the load pressure introducing hole 144 acts on the pressure receiving surface 148,
Press 145 to the right in the figure.
【００６２】これらの受圧ピストン145 の図中右方に
は、前記共通パイロットステム111 の先端部に嵌合され
た力伝達板151 が配置されている。On the right side of these pressure receiving pistons 145 in the figure, a force transmission plate 151 fitted to the tip of the common pilot stem 111 is arranged.
【００６３】この力伝達板151 の中央部には段付穴152
が設けられ、この段付穴152 と、共通パイロットステム
111 の先端部に形成された段差部153 とが係合してい
る。このため、受圧ピストン145 から図中右方への力を
受けた力伝達板151 は、段付穴152 と段差部153 との係
合部を介して共通パイロットステム111 に図中右方向
（弁開方向）の力を伝達する。In the center of the force transmission plate 151, a stepped hole 152 is formed.
The stepped hole 152 and the common pilot stem
A step 153 formed at the tip of 111 is engaged. For this reason, the force transmission plate 151 which has received the rightward force in the figure from the pressure receiving piston 145 moves the common pilot stem 111 rightward in the figure (valve) through the engaging portion between the stepped hole 152 and the stepped portion 153. (Opening direction).
【００６４】また、力伝達板151 の周縁には段差状のス
プリング受け部154 が形成され、このスプリング受け部
154 にリリーフ設定圧力調整スプリング155 の図中左端
部が係合されている。A stepped spring receiving portion 154 is formed on the periphery of the force transmitting plate 151.
The left end of the relief setting pressure adjusting spring 155 in FIG.
【００６５】このリリーフ設定圧力調整スプリング155
は、前記プッシュプルアクチュエータ131 の鉄心ロッド
134 の図中左方向（プル方向）の作動により、スプリン
グ押力が増大される方向に調整されるように構成されて
いる。This relief setting pressure adjusting spring 155
Is the iron rod of the push-pull actuator 131
The operation in the left direction (pull direction) in FIG. 134 is adjusted so as to increase the spring pressing force.
【００６６】すなわち、鉄心ロッド134 に嵌着されたリ
テーナ156 の図中左側に係合板157の中央部が嵌合さ
れ、この係合板157 の周縁部に設けられた複数のロッド
嵌合穴にロッド158 の図中左側部がそれぞれ挿入され、
これらの各ロッド158 の図中左端側のネジ部にダブルナ
ット159 がそれぞれ螺合され、これらのダブルナット15
9 の図中右側面が係合板157 と係合している。さらに、
各ロッド158 の中間部は、前記力伝達板151 のロッド嵌
合穴を摺動自在に貫通し、各ロッド158 の図中右端部
は、前記リリーフ設定圧力調整スプリング155 の図中右
端部に係合されたリング161 に一体的に連結されてい
る。That is, the center of the engaging plate 157 is fitted on the left side of the retainer 156 fitted to the iron core rod 134 in the drawing, and the rods are inserted into a plurality of rod fitting holes provided on the peripheral edge of the engaging plate 157. The left part in the figure of 158 is inserted respectively,
Double nuts 159 are screwed into the threaded portions of these rods 158 on the left end side in the figure, and these double nuts 15
9 is engaged with the engagement plate 157. further,
An intermediate portion of each rod 158 slidably penetrates a rod fitting hole of the force transmission plate 151, and a right end of each rod 158 in the drawing is related to a right end of the relief setting pressure adjusting spring 155 in the drawing. It is integrally connected to the combined ring 161.
【００６７】このリング161 は、キャップ状のスクリュ
ーアジャスタ162 の内端面により係止されている。この
スクリューアジャスタ162 は、前記パイロット用弁本体
107の外周面にＯリング163 を介して摺動自在に嵌合さ
れ、取付ブラケット126 の円筒部164 の外周面にＯリン
グ165 を介して嵌合されるとともに、ネジ166 により螺
合されている。The ring 161 is locked by the inner end surface of a cap-shaped screw adjuster 162. The screw adjuster 162 is connected to the pilot valve body.
It is slidably fitted on the outer peripheral surface of 107 via an O-ring 163, is fitted on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 164 of the mounting bracket 126 via an O-ring 165, and is screwed together with a screw 166. .
【００６８】このスクリューアジャスタ162 は、リリー
フ設定圧力調整スプリング155 の初期取付荷重をネジ16
6 により調整するもので、前記円筒部164 の別の外周面
ネジ167 に螺合されたロックナット168 により任意の軸
方向位置で固定される。The screw adjuster 162 adjusts the initial mounting load of the relief setting pressure adjusting spring 155 to the screw 16.
6 and is fixed at an arbitrary axial position by a lock nut 168 screwed to another screw 167 on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 164.
【００６９】このスクリューアジャスタ162 を調整した
場合は、リング161 の軸方向移動に伴い、リング161 に
取付けられたロッド158 の位置も変ってくるので、これ
を調整するために、プッシュプルアクチュエータ131 を
非励磁状態にして、後述するようにダブルナット159 を
位置調整する。When the screw adjuster 162 is adjusted, the position of the rod 158 attached to the ring 161 changes as the ring 161 moves in the axial direction. In the non-excited state, the position of the double nut 159 is adjusted as described later.
【００７０】次に、この図１に示された弁装置の作用を
説明する。Next, the operation of the valve device shown in FIG. 1 will be described.
【００７１】（１） リリーフ弁機能 従来（図４）のリリーフ弁機能を持つパイロットポペッ
ト弁57を廃止して、このパイロットポペット弁57のリリ
ーフ弁機能を、フローアンプリファイポペット弁42のス
トロークを制御するための共通パイロットステム111 に
集約して持たせた。(1) Relief Valve Function The pilot poppet valve 57 having the conventional relief valve function (FIG. 4) is eliminated, and the relief valve function of the pilot poppet valve 57 is controlled by controlling the stroke of the flow amplification poppet valve 42. For the common pilot stem 111.
【００７２】すなわち、流体圧アクチュエータ11よりの
戻り通路37の負荷圧力は、弁室41、通路135 ，136 、負
荷圧力導入溝137 および負荷圧力導入孔144 を経て受圧
ピストン145 の段差部に形成した小面積のドーナツエリ
ア状受圧面148 に作用するから、この受圧ピストン145
は図１（Ｂ）にて右方向へ押圧されて力伝達板151 を押
し、戻り通路37の負荷圧力がある一定圧力以上になる
と、この力伝達板151 は、中央の段付穴152 の肩部によ
り、共通パイロットステム111 の段差部153 を内外のス
プリング123 ，155 の反力に抗して図中右方向へ押込
む。That is, the load pressure of the return passage 37 from the fluid pressure actuator 11 is formed at the step of the pressure receiving piston 145 via the valve chamber 41, the passages 135 and 136, the load pressure introducing groove 137 and the load pressure introducing hole 144. The pressure receiving piston 145 acts on the donut area pressure receiving surface 148 having a small area.
1B is pressed to the right in FIG. 1B and pushes the force transmission plate 151. When the load pressure of the return passage 37 becomes equal to or more than a certain pressure, the force transmission plate 151 is moved to the shoulder of the central stepped hole 152. The step 153 of the common pilot stem 111 is pushed to the right in the drawing against the reaction force of the springs 123 and 155 inside and outside.
【００７３】これにより、共通パイロットステム111 の
ポペット部114 がパイロットシート部115 から浮上し
て、フローアンプリファイポペット弁42のスプリング室
49より通路116 ，117 ，118 、共通パイロットステム11
1 の周溝部113 、パイロットシート部115 、中空部108
、通路119 ，120 を経てタンクライン25に至る一連の
通路が連通し、この一連の通路にパイロット流量ｑが生
じて、フローアンプリファイポペット弁42のパイロット
可変スロット45の開口部45a に差圧が生じ、この差圧に
よりフローアンプリファイポペット弁42は弁シート部46
から浮上し、リリーフ弁機能が働く。As a result, the poppet portion 114 of the common pilot stem 111 floats from the pilot seat portion 115, and the spring chamber of the flow amplification poppet valve 42
From 49, passages 116, 117, 118, common pilot stem 11
1, the circumferential groove portion 113, the pilot seat portion 115, the hollow portion 108
A series of passages leading to the tank line 25 through the passages 119 and 120 communicate with each other. A pilot flow rate q is generated in the series of passages, and a differential pressure is generated in the opening 45a of the pilot variable slot 45 of the flow amplification poppet valve 42. Due to this pressure difference, the flow amplification poppet valve 42
The relief valve function works.
【００７４】（２） モジュレーション機能 図示されない外部のコントローラよりプッシュプルアク
チュエータ131 のコイルに制御された電流を供給する
と、そのコイルが励磁されて、プッシュプルアクチュエ
ータ131 の可動鉄心133 が、図中右方向に通電量に応じ
て移動する。このとき、可動鉄心133 とともに移動する
鉄心ロッド134 の先端部は負荷圧力導入体141 の中央の
穴143 内で移動して、共通パイロットステム111 の図中
左端面をリターンスプリング123 の反力に抗して図中右
方向に押込む。(2) Modulation Function When a controlled current is supplied to the coil of the push-pull actuator 131 from an external controller (not shown), the coil is excited, and the movable core 133 of the push-pull actuator 131 moves rightward in the figure. To move according to the amount of current. At this time, the tip of the core rod 134 that moves together with the movable core 133 moves in the center hole 143 of the load pressure introducing body 141, and the left end face of the common pilot stem 111 in the drawing resists the reaction force of the return spring 123. And push it in the right direction in the figure.
【００７５】これにより、共通パイロットステム111 の
ポペット部114 とパイロットシート部115 との間に共通
パイロットステム111 の移動量に応じた開口部が生じ、
（１）と同様の一連の通路を通じて、パイロット流量ｑ
が上記開口部に応じて制御され、スプリング室49が減圧
制御されるから、フローアンプリファイポペット弁42の
ストロークをパイロット流量ｑに応じて制御でき、主流
量制御スロット48の開度を制御できるモジュレーション
機能が働く。As a result, an opening is formed between the poppet portion 114 of the common pilot stem 111 and the pilot seat portion 115 in accordance with the amount of movement of the common pilot stem 111.
Through a series of passages similar to (1), the pilot flow rate q
Is controlled in accordance with the opening, and the pressure in the spring chamber 49 is reduced, so that the stroke of the flow amplification poppet valve 42 can be controlled in accordance with the pilot flow rate q and the opening degree of the main flow control slot 48 can be controlled. Works.
【００７６】（３） スプリング初期取付荷重調整機能 スクリューアジャスタ162 を回動することにより、その
ネジ166 により軸方向位置を調整し、リング161 の軸方
向位置をコントロールし、このリング161 と力伝達板15
1 との間の距離を調整して、リリーフ設定圧力調整スプ
リング155 の初期取付荷重を調整する。(3) Adjustment Function of Initial Load of Spring By rotating the screw adjuster 162, the axial position is adjusted by the screw 166, and the axial position of the ring 161 is controlled. Fifteen
1 to adjust the initial mounting load of the relief setting pressure adjusting spring 155.
【００７７】このとき、リング161 の軸方向移動に伴
い、リング161 に取付けられたロッド158 の位置も変っ
てくるので、これを調整するために、プッシュプルアク
チュエータ131 を非励磁状態にして、係合板157 とダブ
ルナット159 の図中右端面とが隙間を持つことなく、か
つ接触面圧を発生させないように、ロッド158 上のネジ
部と螺合するダブルナット159 を位置調整した上で、そ
のナット相互間の締付けによりダブルナット159 の位置
を固定する。At this time, the position of the rod 158 attached to the ring 161 changes as the ring 161 moves in the axial direction. To adjust this, the push-pull actuator 131 is de-energized and the After adjusting the position of the double nut 159 to be screwed with the thread on the rod 158 so that there is no gap between the plywood 157 and the right end surface of the double nut 159 in the drawing and no contact surface pressure is generated, The position of the double nut 159 is fixed by tightening between the nuts.
【００７８】（４） リリーフ設定圧力可変制御機能 プッシュプルアクチュエータ131 のコイルが、外部のコ
ントローラより供給された制御信号（電流）により励磁
されて、可動鉄心133 および鉄心ロッド134 が制御信号
値に応じて図中左方向に移動すると、鉄心ロッド134 上
のリテーナ156で係止された係合板157 がダブルナット1
59 の図中右端面を左方向に押付け、これにより、ロッ
ド158 を介してリング161 が図中左方向に移動し、リリ
ーフ設定圧力調整スプリング155 を圧縮する方向に調整
する。このため、リリーフ設定圧力調整スプリング155
の荷重は前記制御信号に応じて連続的に増加してゆく。(4) Relief setting pressure variable control function The coil of the push-pull actuator 131 is excited by a control signal (current) supplied from an external controller, and the movable iron core 133 and the iron core rod 134 respond to the control signal value. When it moves to the left in the drawing, the engagement plate 157 locked by the retainer 156 on the iron core rod 134 is
59, the right end face in the figure is pressed to the left, whereby the ring 161 moves leftward in the figure via the rod 158 and adjusts the relief setting pressure adjusting spring 155 in the compression direction. Therefore, the relief setting pressure adjusting spring 155
Is continuously increased in accordance with the control signal.
【００７９】これにより、リリーフ設定圧力調整スプリ
ング155 から力伝達板151 を介して受圧ピストン145 に
作用する荷重が増加するため、この受圧ピストン145 よ
り力伝達板151 を介して共通パイロットステム111 を図
中右方向へ押込むべき負荷圧力導入孔144 内の圧力、す
なわち流体圧アクチュエータ11よりの戻り通路37の負荷
圧力が増大しないと、共通パイロットステム111 は開口
しなくなる。すなわち、リリーフ弁機能の設定圧力が高
圧側へ調整される。As a result, the load acting on the pressure receiving piston 145 from the relief setting pressure adjusting spring 155 via the force transmitting plate 151 increases, so that the common pilot stem 111 can be moved from the pressure receiving piston 145 via the force transmitting plate 151. Unless the pressure in the load pressure introducing hole 144 to be pushed in the middle right direction, that is, the load pressure of the return passage 37 from the fluid pressure actuator 11, does not increase, the common pilot stem 111 does not open. That is, the set pressure of the relief valve function is adjusted to the high pressure side.
【００８０】そして、各受圧ピストン145 は、フローア
ンプリファイポペット弁42の上流側に生ずる流体圧アク
チュエータ11の負荷圧力をドーナツ・エリア状の受圧面
148で受けて力伝達板151 を押し、この力伝達板151
は、受圧ピストン145 の押力からリリーフ設定圧力調整
スプリング155 の押力を差引いた力を共通パイロットス
テム111 に伝達し、この共通パイロットステム111 は、
その伝達された力と、リターンスプリング123 の抗力と
がバランスするポペット部114 の開度位置に維持され
る。Each of the pressure receiving pistons 145 applies the load pressure of the fluid pressure actuator 11 generated on the upstream side of the flow amplification poppet valve 42 to a donut-shaped pressure receiving surface.
148, and pushes the force transmission plate 151.
Transmits the force obtained by subtracting the pressing force of the relief setting pressure adjusting spring 155 from the pressing force of the pressure receiving piston 145 to the common pilot stem 111.
The transmitted force and the reaction force of the return spring 123 are maintained at the opening position of the poppet part 114 where the resistance is balanced.
【００８１】次に、この図１に示された弁装置の効果を
列挙する。Next, the effects of the valve device shown in FIG. 1 will be enumerated.
【００８２】（１） 従来例（図４）は、フローアンプ
リファイポペット弁42のパイロットステージを２つに別
けて、モジュレーションステム54とパイロットポペット
弁57とをそれぞれ設け、フローアンプリファイポペット
弁42のモジュレーション機能とリリーフ弁機能とをそれ
ぞれによりコントロールしていたが、本装置は、共通パ
イロットステム111 への力伝達手段を前記のように工夫
して、１つの共通パイロットステム111 で、フローアン
プリファイポペット弁42のモジュレーション機能とリリ
ーフ弁機能とを司る２つのパイロットステージを１つに
集約して、それぞれをコントロールできるようにしたか
ら、省スペース化を図れる。(1) In the conventional example (FIG. 4), the pilot stage of the flow amplification poppet valve 42 is divided into two, and a modulation stem 54 and a pilot poppet valve 57 are provided, respectively, so that the modulation function of the flow amplification poppet valve 42 is provided. And the relief valve function are controlled by the respective devices. However, in this apparatus, the force transmitting means to the common pilot stem 111 is devised as described above, and one common pilot stem 111 allows the flow amplification poppet valve 42 to be controlled. Since the two pilot stages that control the modulation function and the relief valve function are integrated into one, and each can be controlled, space can be saved.
【００８３】（２） 従来例（図４）は、モジュレーシ
ョンステム54の開度をコントロールするための電磁アク
チュエータ（ソレノイド55）と、リリーフ弁機能のパイ
ロットポペット弁57の設定圧力を調整するパイロット二
次圧をコントロールするための電磁アクチュエータ（電
磁比例減圧弁70）とを必要としたが、本装置は、これら
の２つの電磁アクチュエータを集約して、双方向作動型
の１つの小推力プッシュプルアクチュエータ131 で両方
の機能を達成したから、コスト低減を図れる。(2) In the conventional example (FIG. 4), an electromagnetic actuator (solenoid 55) for controlling the opening of the modulation stem 54 and a pilot secondary for adjusting the set pressure of a pilot poppet valve 57 having a relief valve function are provided. Although an electromagnetic actuator (electromagnetic proportional pressure reducing valve 70) for controlling the pressure was required, the present apparatus integrates these two electromagnetic actuators to form one small thrust push-pull actuator 131 of a bidirectional operation type. Since both functions have been achieved, cost can be reduced.
【００８４】（３） 本装置は、スクリューアジャスタ
162 により、リリーフ弁機能の最低設定圧力をメカニカ
ルに微調整できる。(3) This device is a screw adjuster
With 162, the minimum set pressure of the relief valve function can be finely adjusted mechanically.
【００８５】（４） 本装置は、流体圧アクチュエータ
11よりの戻り通路37，37a の負荷圧力を受圧する受圧ピ
ストン145 のドーナツエリア状の受圧面148 を小さくし
て、油圧推力を小さくすると、対抗する２つのスプリン
グ123 ，155 のスプリング力を小さくできるので、設定
圧力可変制御のためのプッシュプルアクチュエータ131
の推力は小さくて済み、したがって、小型のプッシュプ
ルアクチュエータ131 を用いてコストを抑えることがで
きる。(4) This device is a fluid pressure actuator
When the pressure receiving surface 148 of the pressure receiving piston 145 for receiving the load pressure of the return passages 37 and 37a from the position 11 is made smaller and the hydraulic thrust is reduced, the spring forces of the two opposing springs 123 and 155 can be reduced. So push-pull actuator 131 for variable pressure setting
The thrust can be reduced, and the cost can be reduced by using the small push-pull actuator 131.
【００８６】（５） 従来例（図４）は、リリーフ設定
圧力可変制御用のパイロットピストン66や、外部のパイ
ロットポンプ69、電磁比例減圧弁70、パイロットリリー
フ弁72および関連配管71などの高価な設備を必要とした
が、本装置は、そのような設備を必要とせず、リリーフ
設定圧力可変制御手段として機能する小型で安価なプッ
シュプルアクチュエータ131 により、低コスト化を図れ
る。(5) The conventional example (FIG. 4) uses expensive pilot pistons 66 for variable relief pressure control, an external pilot pump 69, an electromagnetic proportional pressure reducing valve 70, a pilot relief valve 72, and related piping 71. Although equipment was required, this apparatus does not require such equipment, and the cost can be reduced by the small and inexpensive push-pull actuator 131 functioning as the relief setting pressure variable control means.
【００８７】次に、図２は、図１に示されたＢ−Ｂ部の
他の実施の形態を示す断面図であり、図１に示された受
圧ピストン145 は、ドーナツ・エリア状の受圧面148 を
有するが、この構造のみに限定されるものではなく、図
２に示されるように、全長にわたって同径の上記ドーナ
ツエリア状の受圧面148 とほぼ同等面積の小径円形断面
に形成された小径ピストン145aを、小径穴149aに摺動自
在に嵌合したものでも良い。Next, FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the portion BB shown in FIG. 1. The pressure receiving piston 145 shown in FIG. 2, but is not limited to this structure. As shown in FIG. 2, it is formed in a small-diameter circular cross-section having substantially the same area as the donut area-shaped pressure-receiving surface 148 having the same diameter over the entire length as shown in FIG. The small diameter piston 145a may be slidably fitted in the small diameter hole 149a.
【００８８】[0088]
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、付勢手段
に抗してパイロット弁の開度を制御するアクチュエータ
によりモジュレーション機能を達成できるとともに、負
荷圧力を受けてパイロット弁を付勢手段に抗して開口す
る方向に押圧する受圧ピストンによりリリーフ弁機能を
達成でき、モジュレーション機能とリリーフ弁機能とを
一つのパイロット弁で達成できるから、省スペース化を
図れる。According to the first aspect of the present invention, the modulation function can be achieved by the actuator that controls the opening of the pilot valve against the urging means, and the pilot valve is urged by receiving the load pressure. The relief valve function can be achieved by the pressure receiving piston that is pressed in the opening direction against the pressure, and the modulation function and the relief valve function can be achieved by one pilot valve, so that space can be saved.
【００８９】請求項２記載の発明によれば、一つのアク
チュエータの作動方向により、パイロット弁の開度を制
御したり、リリーフ設定圧力調整スプリングの押力を調
整できるから、複数のアクチュエータを設置する場合に
対し省スペース化と低コスト化とを図れる。また、力伝
達板を介して受圧ピストンと別個に設けられたパイロッ
ト弁は、受圧ピストンより任意の大径に形成できるか
ら、良好なオーバライド特性を確保できる。According to the second aspect of the present invention, since the opening degree of the pilot valve can be controlled and the pressing force of the relief setting pressure adjusting spring can be adjusted according to the operating direction of one actuator, a plurality of actuators are installed. In this case, space saving and cost reduction can be achieved. In addition, since the pilot valve provided separately from the pressure receiving piston via the force transmitting plate can be formed to have an arbitrary diameter larger than that of the pressure receiving piston, good override characteristics can be secured.
【００９０】請求項３記載の発明によれば、受圧ピスト
ンの大径部と小径部との間の段差部に設けられた受圧面
は小面積に形成できるので、ここに負荷圧力が作用した
ときに発生する力は小さく、この力に対抗するリリーフ
設定圧力調整スプリングの押力も小さくなるから、この
スプリングによるリリーフ設定圧力を安価で小推力の電
磁アクチュエータにより可変制御でき、低コスト化を図
れる。According to the third aspect of the present invention, the pressure-receiving surface provided at the step between the large-diameter portion and the small-diameter portion of the pressure-receiving piston can be formed to have a small area. Is small, and the pressing force of the relief setting pressure adjusting spring against this force is also small. Therefore, the relief setting pressure by this spring can be variably controlled by an inexpensive and small thrust electromagnetic actuator, and the cost can be reduced.
【００９１】請求項４記載の発明によれば、リリーフ設
定圧力調整スプリングの初期取付荷重をネジにより調整
するスクリューアジャスタを回動して、リリーフ弁機能
の最低設定圧力をメカニカルに容易に微調整できる。According to the fourth aspect of the present invention, the screw adjuster for adjusting the initial mounting load of the relief setting pressure adjusting spring with a screw can be turned to easily and mechanically finely adjust the minimum setting pressure of the relief valve function. .
【００９２】請求項５記載の発明によれば、流体圧アク
チュエータよりの戻り通路中に設置されたパイロット流
量増幅型のポペット弁により、流体圧アクチュエータか
らの戻り流量をメータアウト制御する際に、そのポペッ
ト弁をパイロット流量でモジュレーション制御する機能
と、流体圧アクチュエータの負荷圧力に対するリリーフ
弁機能とを、一つのパイロット弁で達成でき、省スペー
ス化を図れる。According to the fifth aspect of the present invention, when the return flow from the fluid pressure actuator is meter-out controlled by the pilot flow amplification type poppet valve installed in the return passage from the fluid pressure actuator, The function of modulating the poppet valve with the pilot flow rate and the function of the relief valve against the load pressure of the fluid pressure actuator can be achieved by one pilot valve, and space can be saved.
【図１】（Ａ）は本発明に係る弁装置の一実施の形態を
示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ部の断面図であ
る。FIG. 1A is a cross-sectional view showing an embodiment of a valve device according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG. 1A.
【図２】同上Ｂ−Ｂ部の他の実施の形態を示す断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the portion BB of the above.
【図３】メータイン・メータアウト分離型の制御回路を
示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a meter-in / meter-out separated control circuit.
【図４】従来の弁装置を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional valve device.
11 流体圧アクチュエータ 37，37a 戻り通路 42 主弁としてのフローアンプリファイポペット弁 111 パイロット弁としての共通パイロットステム 123 付勢手段としてのリターンスプリング 131 アクチュエータ（電磁アクチュエータ）としての
プッシュプルアクチュエータ 145 受圧ピストン 146 大径部 147 小径部 148 受圧面 151 力伝達板 155 リリーフ設定圧力調整スプリング 162 スクリューアジャスタ 166 ネジ11 Fluid pressure actuator 37, 37a Return passage 42 Flow amplification poppet valve as main valve 111 Common pilot stem as pilot valve 123 Return spring as urging means 131 Push-pull actuator as actuator (electromagnetic actuator) 145 Pressure receiving piston 146 Large Diameter part 147 Small diameter part 148 Pressure receiving surface 151 Force transmission plate 155 Relief setting pressure adjustment spring 162 Screw adjuster 166 Screw
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H002 BA01 BB05 BC01 BC03 BC06 BD01 BE01 BE02 3H056 AA09 BB32 CA03 CB03 CC12 CD02 GG12 3H089 AA01 AA22 AA23 AA60 CC01 DB03 DB12 DB82 EE06 EE31 FF07 GG01 3H106 DA05 DA13 DC09 EE34 FB27 KK03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H002 BA01 BB05 BC01 BC03 BC06 BD01 BE01 BE02 3H056 AA09 BB32 CA03 CB03 CC12 CD02 GG12 3H089 AA01 AA22 AA23 AA60 CC01 DB03 DB12 DB82 EE06 EE31 FF07 GG01 3H09 KK03 FB01
Claims (5)
パイロット流量増幅型の主弁と、 この主弁のパイロット流量を制御するパイロット弁と、 このパイロット弁を閉じ方向に付勢する付勢手段と、 この付勢手段に抗してパイロット弁の開度を制御するア
クチュエータと、 主弁の上流側に生ずる負荷圧力を受けてパイロット弁を
付勢手段に抗して開口する方向に押圧する受圧ピストン
とを具備したことを特徴とする弁装置。1. A pilot flow amplification type main valve for controlling a main flow rate by a pilot flow rate, a pilot valve for controlling a pilot flow rate of the main valve, an urging means for urging the pilot valve in a closing direction, An actuator for controlling the opening of the pilot valve against the urging means, and a pressure receiving piston for receiving a load pressure generated on the upstream side of the main valve and pressing the pilot valve in a direction to open against the urging means. A valve device comprising:
り、その一方向作動によりパイロット弁の開度を制御
し、 アクチュエータの他方向作動により押力増大方向に調整
されるリリーフ設定圧力調整スプリングと、 このリリーフ設定圧力調整スプリングの押力を受圧ピス
トンの押力から差引いた力をパイロット弁に伝達する力
伝達板とを具備したことを特徴とする請求項１記載の弁
装置。2. A relief setting pressure adjusting spring, wherein the actuator is of a bidirectional operation type, controls the opening of the pilot valve by one-way operation, and is adjusted in the direction of increasing the pressing force by the other direction operation of the actuator; 2. The valve device according to claim 1, further comprising a force transmitting plate for transmitting a force obtained by subtracting a pressing force of the relief setting pressure adjusting spring from a pressing force of the pressure receiving piston to the pilot valve.
ローク動作する電磁アクチュエータであり、 受圧ピストンは、 力伝達板と当接する側に設けられた大径部と、 この大径部と一体に設けられた小径部と、 大径部と小径部との間の段差部に設けられ負荷圧力を受
ける受圧面と を具備したことを特徴とする請求項２記載の弁装置。3. The actuator is an electromagnetic actuator that performs a stroke operation in accordance with the amount of energization. The pressure receiving piston is provided with a large-diameter portion provided on a side that contacts the force transmission plate, and is provided integrally with the large-diameter portion. 3. The valve device according to claim 2, further comprising a small-diameter portion, and a pressure receiving surface provided at a step between the large-diameter portion and the small-diameter portion and receiving a load pressure.
取付荷重をネジにより調整するスクリューアジャスタを
具備したことを特徴とする請求項２または３記載の弁装
置。4. The valve device according to claim 2, further comprising a screw adjuster for adjusting an initial mounting load of the relief setting pressure adjusting spring with a screw.
り通路中に設置されたポペット弁であることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれかに記載の弁装置。5. The valve device according to claim 1, wherein the main valve is a poppet valve installed in a return passage from the hydraulic actuator.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP18337999A JP3626634B2 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Valve device |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113389933A (en) * | 2021-07-29 | 2021-09-14 | 四川长仪油气集输设备股份有限公司 | Multifunctional pilot operated safety valve |
-
1999
- 1999-06-29 JP JP18337999A patent/JP3626634B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113389933A (en) * | 2021-07-29 | 2021-09-14 | 四川长仪油气集输设备股份有限公司 | Multifunctional pilot operated safety valve |
| CN113389933B (en) * | 2021-07-29 | 2022-08-09 | 四川长仪油气集输设备股份有限公司 | Multifunctional pilot operated safety valve |
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