JP2005315349A - Control valve device - Google Patents
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Description
本発明は、シート弁タイプの制御弁装置に係わり、特に建設機械に好適な制御弁装置、及び建設機械の油圧回路に好適な圧力回路に関する。 The present invention relates to a seat valve type control valve device, and more particularly to a control valve device suitable for a construction machine and a pressure circuit suitable for a hydraulic circuit of the construction machine.
従来、シート弁タイプの制御弁装置として、シート型の主弁とパイロット制御弁とを組み合わせて構成されたものがある。この制御弁装置は、例えば建設機械に適用されるもので、圧力源とアクチュエータとの間のメイン回路の結合部に配置され、または、アクチュエータとタンクとの間のメイン回路の結合部に配置され、アクチュエータの作動速度及び運動方向を制御するものである。このような制御弁装置の一例として、特公平4−27401号公報に記載の制御弁装置がある。この制御弁装置は、シート型の主弁の背面側に主弁を閉弁方向に付勢する制御圧力室を設け、主弁の変位に応じて開口量が変化する可変絞りを介して、主弁入口側と制御圧力室を連絡すると共に、パイロット通路を介して制御圧力室を主弁出口側に連絡し、パイロット通路にパイロット弁を配置し、パイロット弁の変位に応じて主弁の変位を制御するようにしたものである。 Conventionally, as a seat valve type control valve device, there is one configured by combining a seat type main valve and a pilot control valve. This control valve device is applied to, for example, a construction machine, and is disposed at a coupling portion of a main circuit between a pressure source and an actuator, or is disposed at a coupling portion of a main circuit between an actuator and a tank. It controls the operating speed and direction of motion of the actuator. As an example of such a control valve device, there is a control valve device described in Japanese Patent Publication No. 4-27401. This control valve device is provided with a control pressure chamber for energizing the main valve in the valve closing direction on the back side of the seat-type main valve, and through a variable throttle whose opening amount changes according to the displacement of the main valve. The valve inlet side is connected to the control pressure chamber, the control pressure chamber is connected to the main valve outlet side via the pilot passage, the pilot valve is arranged in the pilot passage, and the displacement of the main valve is adjusted according to the pilot valve displacement. It is intended to be controlled.
図5は従来のシート弁タイプの制御弁装置を示す図である。ハウジング1には円形の弁座2と弁座2から軸線方向に延びた円筒壁3が形成されている。弁体4は円筒壁3の内側で、円筒形プランジャとして壁3に対して摺動する。弁体4の内部の流路5には、絞りが形成されており、弁座2からの弁体4の離接距離が増大するのに伴って開口量が増大する可変絞りとなっている。この流路5は、少なくとも一つの、例えば軸線方向の切欠き又は溝からなっており、弁体4の外壁表面に形成されている。図5に示す弁体4の閉じ位置において、溝5の弁座2から遠い端縁は、弁体4を囲む円筒壁3の段部、即ち弁座2から最も離れた摺動壁3の端縁6に対して、僅かに外側に位置している。これにより、常に、即ち弁体4が弁座2に当接するときでさえも、入口室7と弁体4の背後の制御圧力室8との間に、小さな連結部9が形成され、それによって、パイロット制御弁10を完全に閉じているとき、制御圧力室8における圧力が、入口室7内と同じ圧力になる。パイロット制御弁10を作動させ、パイロット流を通過させると、圧力媒体は、流路5の絞りを通って流れ、それによってシート弁体4は、シート弁体を閉弁方向に付勢するシート弁体4の背後の制御圧力室8内の圧力と、入口室7内の圧力と、出口室11内の圧力が釣合うために必要とされるだけ、弁座2から離接して移動する。パイロット制御弁10は、調節可能な絞りとして働き、パイロット制御弁10を通過するパイロット流量が多くなる程、シート弁体4は弁座2からより大きく移動し、シート弁を通る主要な流量がより大きくなり、パイロット制御弁10が完全に開かれると、シート弁を通る最大流量が得られる。
FIG. 5 is a view showing a conventional seat valve type control valve device. The
図6は従来の他のシート弁タイプの制御弁装置を示す図である。図5と同一部分には同一符号を付してある。図5との違いは、入口室7と出口室11の位置及び流路5の形状であり、その動作は図5と同様である。
FIG. 6 is a view showing another conventional seat valve type control valve device. The same parts as those in FIG. The difference from FIG. 5 is the position of the
上記の従来技術では、パイロット制御弁10を通るパイロット流量は全流量のうちの僅かな流量であるため、パイロット制御弁10を小さい力で制御することができ、例えば、電気信号等によって弁を遠隔制御することが容易になっている。
In the above prior art, since the pilot flow rate through the
従来のシート弁タイプの制御弁装置では、図5に示した制御弁装置を圧力源とアクチュエータとの間のメイン回路の結合部に配置し、圧力源と制御弁装置の入口室7を接続し、出口室11とアクチュエータを接続した回路で使用した場合、パイロット制御弁10が閉じた状態であっても、入口室7内の圧力Psが出口室11内の圧力Prより小さくなるとシート弁4を弁座2に着座した位置に保持することができなかった。以下、この点を詳しく説明する。
In the conventional seat valve type control valve device, the control valve device shown in FIG. 5 is arranged at the coupling portion of the main circuit between the pressure source and the actuator, and the pressure source and the
シート弁体4の入口室7に位置する環状部4aの有効受圧面積をAs、出口室11に位置するシート部4bの有効受圧面積をAr、制御圧力室8に位置する摺動部4cの有効受圧面積をAcとし、入口室7内の圧力をPs、出口室11内の圧力をPr、制御圧力室8内の圧力をPcとすると、シート弁体4の各受圧面積As,Ar,Acは、
Ac=As+Ar …(1)
であり、シート弁体4にかかる圧力の釣り合いより、
Ac・Pc=As・Ps+Ar・Pr …(2)
が成り立つ。例えば、圧力源を高圧にしてパイロット制御弁10を作動させ、圧力媒体をシート弁を通過してアクチュエータに供給している状態から、パイロット制御弁10を閉じると、入口室7と制御圧力室8は流路5と連通しているため、入口室7内の圧力Psと制御圧力室8内の圧力Pcが等しくなり、
Ac・Pc>As・Ps+Ar・Pr …(3)
となり、シート弁体4は閉弁し、弁座2に着座した位置に保持され、アクチュエータの負荷圧側の圧力媒体を密閉し、アクチュエータが動作しないように保持することができる。
The effective pressure receiving area of the
Ac = As + Ar (1)
From the balance of pressure applied to the
Ac / Pc = As / Ps + Ar / Pr (2)
Holds. For example, when the
Ac / Pc> As / Ps + Ar / Pr (3)
Thus, the
ところが、例えば圧力源と制御弁装置とを接続するメイン回路の結合部にタンクに連通する切換弁等を配置して圧力源の圧力を下げると、制御圧力室8内の圧力Pcが低下し、
Ac・Pc<As・Ps+Ar・Pr …(4)
となり、シート弁体4が開弁してしまい、圧力媒体が逆流してしまう。
However, for example, when a switching valve or the like communicating with the tank is arranged at the coupling portion of the main circuit that connects the pressure source and the control valve device to reduce the pressure of the pressure source, the pressure Pc in the control pressure chamber 8 decreases.
Ac / Pc <As / Ps + Ar / Pr (4)
Thus, the
また、圧力源の圧力をアクチュエータの負荷圧力以上に保ち、シート弁体4が閉じた状態であっても、何らかの原因でアクチュエータの負荷圧力が急激に高くなると、シート弁体4が開弁してしまい、圧力媒体がシート弁を逆流してしまうことで、アクチュエータを保持できない不具合が発生する。
Further, even if the pressure of the pressure source is maintained to be equal to or higher than the load pressure of the actuator and the
図6に示した制御弁装置を圧力源とアクチュエータとの間のメイン回路の結合部に配置し、圧力源と制御弁装置の入口室7を接続し、出口室11とアクチュエータを接続した回路で使用し、例えば圧力源と制御弁装置とを接続するメイン回路の結合部にタンクに連通する切換弁等を配置した場合にも、上記した図5の制御弁装置と同様の不具合が発生する。
6 is a circuit in which the control valve device shown in FIG. 6 is arranged at the coupling portion of the main circuit between the pressure source and the actuator, the pressure source and the
このような従来の制御弁装置は、出口室側の圧力を保持する回路、例えば建設機械の油圧回路のような、アクチュエータの負荷圧力を保持する必要がある圧力回路、又はアクチュエータの負荷圧力が急激に増大する圧力回路には使用することができなかった。 In such a conventional control valve device, a circuit that holds the pressure on the outlet chamber side, for example, a pressure circuit that needs to hold the load pressure of the actuator, such as a hydraulic circuit of a construction machine, or the load pressure of the actuator suddenly increases. Cannot be used for pressure circuits that increase rapidly.
本発明の目的は、従来のシート弁タイプの制御弁装置を改良して、入口室側の圧力が出口側の圧力より小さくなってもシート弁体を着座位置に保持して、逆流を防止する制御弁装置と、この制御弁装置を用いた圧力回路を提供することにある。 An object of the present invention is to improve a conventional seat valve type control valve device, and prevent a backflow by holding a seat valve body in a seating position even when the pressure on the inlet chamber side becomes smaller than the pressure on the outlet side. A control valve device and a pressure circuit using the control valve device are provided.
上述した課題を解決するために、請求項1の発明では、ハウジングに設けた入口室及び出口室と、ハウジング内に摺動自在に設けられ、前記入口室と出口室との間の開口量を制御するシート弁体と、このシート弁体の背面側のハウジングに設けられ、前記シート弁体を閉弁方向に付勢する制御圧力室と、前記シート弁体に設けられ、シート弁体の変位に応じて前記制御圧力室への開口量が変化する可変絞りと、前記入口室とその可変絞りとを連絡する第1の通路と、前記制御圧力室と出口室とを連絡するパイロット通路と、このパイロット通路に設けられたパイロット制御弁体とを備えた制御弁装置において、前記出口室に連通する第2の通路と、前記第1の通路の一部を構成し、前記入口室側に位置する第3の通路と、前記第1の通路の他の一部を構成し、前記可変絞り側に位置する第4の通路と、前記第2の通路と前記第3の通路の間に位置し、前記入口室の圧力と前記出口室の圧力うちの高圧側の圧力を選択して前記第4の通路に導く弁装置とを備えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, an inlet chamber and an outlet chamber provided in the housing, and a slidably provided in the housing, the opening amount between the inlet chamber and the outlet chamber is reduced. A seat valve body to be controlled, a control pressure chamber that is provided in a housing on the back side of the seat valve body and urges the seat valve body in a valve closing direction, and a displacement of the seat valve body that is provided in the seat valve body A variable throttle that changes an opening amount to the control pressure chamber according to the first passage, a first passage that communicates the inlet chamber and the variable throttle, a pilot passage that communicates the control pressure chamber and the outlet chamber, In the control valve device provided with the pilot control valve body provided in the pilot passage, the second passage communicating with the outlet chamber and a part of the first passage are configured and positioned on the inlet chamber side. Other than the third passage and the first passage A part of the fourth passage located on the variable throttle side, located between the second passage and the third passage, and is a high pressure of the pressure in the inlet chamber and the pressure in the outlet chamber. And a valve device that selects the pressure on the side and guides it to the fourth passage.
このように構成すると、パイロット制御弁を閉じパイロット流量を流さない場合、シート弁体は閉弁し、シート弁体を着座位置に保持し、出口室の圧力が入口室の圧力より高くなっても、出口室の圧力は弁装置及び可変絞りを介して制御圧力室に加わるため、制御圧力室の圧力は出口室の圧力とほぼ同じ圧力となり、受圧面積の差によってシート弁体は閉弁状態に保持され、逆流を防止することができる。 With this configuration, when the pilot control valve is closed and no pilot flow is allowed to flow, the seat valve body is closed, the seat valve body is held in the seating position, and the pressure in the outlet chamber is higher than the pressure in the inlet chamber. Since the pressure in the outlet chamber is applied to the control pressure chamber via the valve device and the variable throttle, the pressure in the control pressure chamber is almost the same as the pressure in the outlet chamber, and the seat valve body is closed due to the difference in pressure receiving area. It is retained and can prevent backflow.
また、パイロット制御弁を開いてシート弁体が開いている状態にて、出口室の圧力が急激に増大し、入口室の圧力よりも大きくなったとき、シート弁体は閉弁して逆流を防止できる。このとき、閉弁直前では前記可変絞りが絞られることにより、前記シート弁体の閉弁速度が抑えられ、シート弁体の弁座への衝突を緩和することができる。 In addition, when the pilot control valve is opened and the seat valve body is open, when the pressure in the outlet chamber suddenly increases and becomes greater than the pressure in the inlet chamber, the seat valve body closes and backflow occurs. Can be prevented. At this time, by closing the variable throttle immediately before the valve is closed, the valve closing speed of the seat valve body is suppressed, and the collision of the seat valve body with the valve seat can be mitigated.
また請求項2の発明では、前記第2の通路、前記第3の通路、前記第4の通路、前記弁装置は前記シート弁体の内部に形成、配置されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the invention, the second passage, the third passage, the fourth passage, and the valve device are formed and arranged inside the seat valve body.
このように構成すると、前記ハウジングに前記第2〜第4の通路および弁装置を備える必要がなく、前記ハウジングの大きさを小さくできる。 If comprised in this way, it is not necessary to provide the said 2nd-4th channel | path and a valve apparatus in the said housing, and the magnitude | size of the said housing can be made small.
また請求項3の発明では、前記シート弁体の前記入口室に面する部分が弁座の半径方向外側に位置し、前記シート弁体の前記出口室に面する部分が弁座の半径方向内側に位置していることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the portion of the seat valve body that faces the inlet chamber is located on the radially outer side of the valve seat, and the portion of the seat valve body that faces the outlet chamber is on the radially inner side of the valve seat. It is characterized by being located in.
また請求項4の発明では、前記シート弁体の前記入口室に面する部分が弁座の半径方向内側に位置し、前記シート弁体の前記出口室に面する部分が弁座の半径方向外側に位置していることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, a portion of the seat valve body facing the inlet chamber is located radially inside the valve seat, and a portion of the seat valve body facing the outlet chamber is radially outward of the valve seat. It is characterized by being located in.
本発明の制御弁装置及び圧力回路は、以上のように構成してあることから、従来の技術では実現できなかった出口室側の負荷圧を保持し、逆流を防止することができる効果がある。 Since the control valve device and the pressure circuit of the present invention are configured as described above, there is an effect that the load pressure on the outlet chamber side, which could not be realized by the conventional technology, can be maintained and the backflow can be prevented. .
また、シート弁体の閉弁直前に開弁速度を抑え、閉弁時の衝撃を緩和することができる。 Further, the valve opening speed can be suppressed immediately before the seat valve body is closed, and the impact at the time of closing the valve can be mitigated.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の第1の実施の形態を図1及び図2により説明する。図1及び図2は、本発明の第1の実施の形態に係わる制御弁装置を含む油圧システム(圧力回路)を示す図であって、図1は制御弁装置を概略断面図で示し、それ以外の部分を油圧回路図で示す図であり、図2は油圧システム(圧力回路)全体を油圧回路図で示す図である。 First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 are views showing a hydraulic system (pressure circuit) including a control valve device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic sectional view showing the control valve device. FIG. 2 is a diagram showing the whole hydraulic system (pressure circuit) in a hydraulic circuit diagram.
図1において、本実施の形態は制御弁装置100を有し、制御弁装置100はハウジング21に摺動自在に挿入されたシート型の主弁即ちシート弁体24を有し、ハウジング21に設けた入口室22と出口室23との間の開口量を制御する。シート弁体24の背面側にはシート弁体24を閉弁方向に付勢する制御圧力室25が形成されている。制御圧力室25にはシート弁体24を閉弁方向に付勢するばね35が配置され、ばね35はシート弁体24とハウジング21により保持されている。ばね35はシート弁体24に対して、シート弁体24がハウジング21に設けた弁座26に着座した位置においてプリセット力を閉弁方向に付与し、シート弁体24の移動距離が大きくなるに連れて閉弁方向の付勢力が大きくなり、シート弁体24の移動距離が最大の位置に達するまで、ばね35は密着せず、シート弁体24の移動距離に比例して閉弁方向の付勢力が大きくなる。
In FIG. 1, the present embodiment has a
前記の様に構成すると、シート弁体24の開閉動作を行う制御力は、シート弁体24に作用する圧力による力とばね35の付勢力の合成力となる。また、例えば入口室22内の圧力及び出口室23内の圧力と制御圧力室25内の圧力が等しい時など、シート弁体24に作用する圧力による開弁力と閉弁力がバランスしている場合でも、ばね35の閉弁方向の付勢力によりシート弁体24は閉弁することができ、閉弁機能の信頼性が高まる。
When configured as described above, the control force for opening and closing the
シート弁体24内には、シート弁体24の変位に応じて制御圧力室25への開口量が変化すると共にシート弁体24が着座した位置でも僅かな開口量を有する可変絞り27と、入口室22と可変絞り27とを連絡する第1の通路28と、出口室23に連通する第2の通路202が形成されている。第1の通路28は入口22側に位置する第3の通路203と、可変絞り27側に位置する第4の通路204とから構成されている。また、シート弁体24内には、第2の通路203と第3の通路204の間に位置し、入口室22の圧力と出口室23の圧力うちの高圧側の圧力を選択して第4の通路204に導くシャトル弁201が設置されている。このようにシート弁23内には第1の通路28(第3及び第4の通路202,203)、第2の通路202、シャトル弁201が備えられているため、制御圧力室25は入口室22及び出口室23の高圧側と連通している。
In the
前記の様にシート弁体24が着座した位置でも制御圧力室25と入口室22及び出口室23の高圧側とが連通しているため、出口室23内の圧力より入口室22内の圧力が高いとき、制御圧力室25内の圧力は入口室22内の圧力と同等の圧力となっており、シート弁体24における入口室22内の圧力の受圧面積とシート弁体24における制御圧力室25内の圧力の受圧面積との差により、シート弁体24を閉弁方向に付勢する力が大きく、シート弁体24を閉弁状態に保持することができる。
Since the
また、シート弁体24の開閉状態を問わず、出口室23内の圧力が制御圧力室25内の圧力より高い場合、出口室23から制御圧力室25方向へ圧力媒体が流入して制御圧力室25内の圧力を上昇させ、シート弁体4に付勢する閉弁力が大きくなる。このとき、制御圧力室25内の圧力は出口室23内の圧力と同等の圧力となっており、シート弁体24における出口室23内の圧力の受圧面積とシート弁体24における制御圧力室25内の圧力の受圧面積との差により、シート弁体24を閉弁方向に付勢する力が大きく、シート弁体24を閉弁状態に保持し、逆流を防止することができる。
When the pressure in the
制御弁装置100は、また、パイロット通路29,33を有し、パイロット通路29,33にはパイロット制御弁体30が設けられ、パイロット制御弁体30が開口すると、制御圧力室25と出口室23とが連通する。
The
前記までに述べてきた機能を有する制御弁装置100は次のような圧力回路に好適である。入口室22と圧力源101を接続して、圧力源101から入口室22に圧力媒体を供給し、制御弁装置100が高圧で破壊しないように圧力源101から供給される圧力媒体の最高圧力を規制するリリーフ弁装置102を設ける。制御弁装置103は、制御弁装置100と連動して制御され、制御弁装置100が閉弁しているとき、制御弁装置103は開弁して圧力源101とタンクを連通し、圧力源101側の回路内の圧力を低下させる。アクチュエータ104を作動させるとき、制御弁装置103を絞って回路内の圧力を昇圧しながら制御弁装置104の開弁量を調節して圧力媒体を制御する。制御弁装置100が全開のとき、制御弁装置103は閉弁して圧力源101からの圧力媒体の全流量を制御弁装置100に供給する。出口室23とアクチュエータ104の保持圧力側ポートを接続し、制御弁装置100で制御された圧力媒体を、出口室23からアクチュエータ104の保持圧力側ポートに供給する。
The
パイロット制御弁体30のパイロットポート37にパイロット圧を供給し、パイロット制御弁体30を作動させ、パイロット流量を制御すると、シート弁体24の変位に応じて制御圧力室25への開口量が変化する可変絞り27の作用により、パイロット流量に応じたシート弁体24の移動量が決定される。このため、シート弁体24の移動量に応じた入口室22と出口室23との間の開口量が制御され、主要な流量が調整される。
When the pilot pressure is supplied to the
また、パイロット制御弁30が開いており、シート弁体24が開いている状態(したがってアクチュエータ104に圧油が供給され、アクチュエータ104が動いている状態)で、アクチュエータ104の負荷Wが急に増加する場合がある。そのような場合の一例として、本実施の形態の制御弁装置100を油圧ショベルのアーム用の油圧シリンダを駆動するコントロール弁として用い、アームクラウド操作をして掘削作業を行う場合がある。アームクラウド操作をして掘削作業を行うとき、バケットが地面に食い込む前はアーム用の油圧シリンダの負荷(アクチュエータ104の負荷W)は軽く、油圧シリンダは圧油の供給流量に応じた速度で作動するが、バケットが地面に食い込むとき、地面の掘削抵抗によりアーム用の油圧シリンダの負荷(アクチュエータ104の負荷W)は急激に増大する。
Further, when the
このようにパイロット制御弁体30が開弁し、シート弁体24が開いた状態で、アクチュエータの負荷Wが大きくなり、出口室23内の圧力が入口室22内の圧力より高くなると、出口室23内の圧力媒体が入口室22に逆流しようとするが、出口室23内の圧力媒体がシート弁24内の第2の通路202、シャトル弁201、第4の通路204、可変絞り27を通って制御圧力室25に供給され、制御圧力室25内の圧力が上昇し、シート弁体24は閉弁する。制御圧力室25内の圧力は出口室23内の圧力とほぼ同じ圧力となるため、受圧面積の差によって、閉弁状態を保持し、逆流を防止することができ、ロードチェック機能が果たされ、アクチュエータ104の戻りを防止することができる。
Thus, when the pilot
また、シート弁体24が閉じ始めるとき、圧力媒体はシート弁24内の第2の通路202、シャトル弁201、第4の通路204、可変絞り27を通って制御圧力室25へ短時間で供給されるため、ロードチェック機能の高応答性が得られる。更に、シート弁体24の閉弁直前では、可変絞り27が絞られて制御圧力室25内の圧力が低下していき、それに伴い閉弁速度も低下していく。その結果、シート弁体24が弁座26に接触するときに速度が低下し、閉弁時の衝突速度は抑えられ、衝撃を緩和することができる。
When the
パイロット制御弁体30を作動させ、前記の様に主要な流量を調整し、アクチュエータ104に圧力媒体を供給している状態から、パイロット制御弁体30を閉弁させ、シート弁体24が閉弁した間際の状態では、入口室22内の圧力と制御圧力室25内の圧力は等しく、且つ出口室23内の圧力より大きくなっているが、制御弁装置103が開弁して圧力源101とタンクを連通し、圧力源101側の回路内の圧力が低下し、入口室22内の圧力が低下すると、入口室22と制御圧力室25との圧力差が生じ、ハウジング21に設けた摺動面36と、シート弁体24の摺動面36との間の僅かな環状隙間を通過して、制御圧力室25から入口室22方向へ圧力媒体の漏れを生じてしまう。本発明の実施の形態で示した第2の通路32と第3の通路33と第2の弁装置34とを備えていない従来の制御弁装置の場合、制御圧力室25から入口室22方向への圧力媒体の漏れにより制御圧力室25の圧力が低下し、シート弁体24の閉弁方向への作用力がシート弁体24の開弁方向への作用力より小さくなると、シート弁体24が開弁し、出口室23内の圧力媒体が入口室22に逆流して、アクチュエータ104を保持できない。本発明の実施の形態では、制御圧力室25内の圧力が低下し、出口室23内の圧力より小さくなると、出口室23内の圧力媒体がシート弁24内の第2の通路202、シャトル弁201、第4の通路204、可変絞り27を通って制御圧力室25に供給され、制御圧力室25の圧力が上昇し、制御圧力室25の圧力は出口室23の圧力とほぼ同じ圧力となるため、受圧面積の差によって、シート弁体24の閉弁方向への作用力がシート弁体24の開弁方向への作用力より大きい状態を維持している。このため、閉弁状態を保持し、逆流を防止し、アクチュエータ104の戻りを防止することができる。
The pilot
本発明の第2の実施の形態を図3及び図4により説明する。図3は第2の実施の形態に係わる制御弁装置を概略断面図で示し、それ以外の部分を油圧回路図で示す図であり、図4はその制御弁装置を含む油圧システム(圧力回路)全体を油圧回路図で示す図である。図3及び図4中、図1及び図2に示した部分と同等の部分には同じ符号を付し、それ以外の部分には、図1の対応する部分に付された符号に添え字Aを付している。図1及び図2と図3及び図4との違いは入口室22Aと出口室23Aの位置及び第1の通路28Aの形状(したがって、第3及び第4の通路203A,204Aの形状)、更に第2の通路202Aの形状であり、パイロット制御弁体30が開弁した状態の動作は図1及び図2と同様である。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic sectional view showing a control valve device according to the second embodiment, and the other parts are shown in a hydraulic circuit diagram. FIG. 4 is a hydraulic system (pressure circuit) including the control valve device. It is a figure which shows the whole with a hydraulic circuit diagram. 3 and 4, the same reference numerals are given to the same parts as those shown in FIG. 1 and FIG. 2, and the other parts are designated by the suffix A added to the reference numerals corresponding to the corresponding parts in FIG. 1. Is attached. The difference between FIGS. 1 and 2 and FIGS. 3 and 4 is that the positions of the
図1及び図2に示した第1の実施の形態では、シート弁体24の入口室22に面する部分は弁座26の半径方向外側に位置し、シート弁体24の出口室23に面する部分は弁座26の半径方向内側に位置している。これに対し、図4及び図5に示した本実施の形態では、シート弁体24Aの入口室22Aに面する部分は弁座26の半径方向内側に位置し、シート弁体24Aの出口室23Aに面する部分は弁座26の半径方向外側に位置している。
In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the portion of the
第1の実施の形態では、前記のようにパイロット制御弁体30を作動させ、主要な流量を調整し、アクチュエータ104に圧力媒体を供給している状態から、パイロット制御弁体30を閉弁させ、シート弁体24が閉弁した間際の状態から、時間が経過すると、制御圧力室25から入口室22方向へ圧力媒体の漏れを生じ、制御圧力室25内の圧力が低下する問題を解決した。しかし、第1の実施の形態において圧力媒体の漏れを生じたハウジング21に設けた摺動面36とシート弁体24の摺動面36との間の僅かな環状隙間は、第2の実施の形態においては、出口室23Aと制御圧力室25とに連絡しているため、圧力差は小さく、制御圧力室25から出口室23A方向へ圧力媒体の漏れによる制御圧力室25内の圧力低下は出口室23A内の圧力以上で止まるため、問題にならず、逆に制御圧力室25内の圧力が出口室23A内の圧力より低い場合には、出口室23Aから制御圧力室25方向への圧力媒体の漏れにより制御圧力室25内の圧力低下を抑制する方向に働く。但し、パイロット制御弁体30の摺動部の環状隙間からの圧力媒体の漏れにより、制御圧力室25内の圧力が低下するため、出口室23A内の圧力媒体が第2の通路202Aを逆流し、シャトル弁201を介して第4の通路204A、可変絞り27を逆流し、制御圧力室25に供給することで、シート弁体24Aの閉弁状態を保持し、逆流を防止し、アクチュエータ104の戻りを防止することができる。
In the first embodiment, the pilot
なお、上記第1及び第2の実施の形態において、パイロット制御弁30を駆動する手段は、パイロット圧力をパイロット圧力ポート37に導く構成にしたが、本発明はこれに限られず、例えば、手動のレバーで直接、パイロット制御弁30を推す手段で構成されていてもよい。また、パイロット制御弁30を通るパイロット流量は制御弁装置100又は100Aを通過する全流量の一部の少ない流量であるため、パイロット制御弁体30を小サイズで構成でき、小さい力で制御することができるため、例えば、ソレノイドで直接、パイロット制御弁体30を推す手段で構成されていてもよく、電気信号等によって弁を遠隔制御することも考えられる。
In the first and second embodiments, the means for driving the
また、上記第1及び第2の実施の形態は、圧力回路として圧力媒体が油圧である油圧システムに本発明を適用した例であり、本発明はこれに限られず、圧力媒体が水圧、空気圧のいずれの圧力回路にも適用可能である。 The first and second embodiments described above are examples in which the present invention is applied to a hydraulic system in which the pressure medium is hydraulic as a pressure circuit. The present invention is not limited to this, and the pressure medium may be hydraulic or pneumatic. It can be applied to any pressure circuit.
更に、上記第1及び第2の実施の形態において、圧力源101とはポンプ、アキュームレータ、慣性負荷圧力源、負荷が作用しているシリンダ等の総称であり、定圧、可変圧力、或いは定容、可変容量を問わず、どれか1つに限定したものではない。
Furthermore, in the first and second embodiments, the
100;100A 制御弁装置
101 圧力源
102 リリーフ弁装置
103 制御弁装置
104 アクチュエータ
105 コントロールバルブ
106 タンク
1 ハウジング
2 弁座
3 摺動面
4 シート弁体
5 流路
6 端縁
7 入口室
8 制御圧力室
9 小さな連結部
10 パイロット制御弁体
11 出口室
21 ハウジング
22;22A 入口室
23;23A 出口室
24;24A シート弁体
25 制御圧力室
26 弁座
27 可変絞り
28 第1の通路
29 パイロット通路
30 パイロット制御弁体
35 ばね
36 摺動面
37 パイロット圧力ポート
201 シャトル弁(弁装置)
202;202A 第2の通路
203;203A 第3の通路
204;204A 第4の通路
100; 100A
202; 202A
Claims (4)
前記出口室に連通する第2の通路と、
前記第1の通路の一部を構成し、前記入口室側に位置する第3の通路と、
前記第1の通路の他の一部を構成し、前記可変絞り側に位置する第4の通路と、
前記第2の通路と前記第3の通路の間に位置し、前記入口室の圧力と前記出口室の圧力うちの高圧側の圧力を選択して前記第4の通路に導く弁装置とを備えることを特徴とする制御弁装置。 An inlet chamber and an outlet chamber provided in the housing, a seat valve body that is slidably provided in the housing and controls an opening amount between the inlet chamber and the outlet chamber, and a housing on the back side of the seat valve body A control pressure chamber for urging the seat valve body in the valve closing direction, and a variable throttle provided in the seat valve body, the opening amount of the control pressure chamber being changed according to the displacement of the seat valve body A first passage that communicates with the inlet chamber and the variable throttle, a pilot passage that communicates with the control pressure chamber and the outlet chamber, and a pilot control valve provided in the pilot passage In the valve device,
A second passage communicating with the exit chamber;
A third passage that forms part of the first passage and is located on the inlet chamber side;
A fourth passage that constitutes another part of the first passage and is located on the variable throttle side;
A valve device located between the second passage and the third passage, for selecting a pressure on the high pressure side of the pressure in the inlet chamber and the pressure in the outlet chamber and leading the pressure to the fourth passage; A control valve device.
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- 2004-04-28 JP JP2004134505A patent/JP2005315349A/en active Pending
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