JP2520656Y2 - 油圧ポンプ用流量制御装置における異物捕捉構造 - Google Patents

油圧ポンプ用流量制御装置における異物捕捉構造

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JP2520656Y2 JP9293792U JP9293792U JP2520656Y2 JP 2520656 Y2 JP2520656 Y2 JP 2520656Y2 JP 9293792 U JP9293792 U JP 9293792U JP 9293792 U JP9293792 U JP 9293792U JP 2520656 Y2 JP2520656 Y2 JP 2520656Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、アキシャルピストン
ポンプなどの油圧ポンプ用の流量制御装置において異物
を捕捉するための構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の異物捕捉構造を備えた油圧機器
として、例えば実開昭3−119406号公報に記載の
装置がある。この装置は、図5に示すように、弁本体5
2の孔部53にスリーブ54が嵌着され、スリーブ54
の軸孔55にスプール56が摺動自在に嵌挿されてお
り、スリーブ54の外周面に流入口57に連通する環状
溝58が形成され、またスプール56の環状溝59に通
孔60を介して連通する環状溝61と前記環状溝58と
の間に、環状堰62を半径方向に突出させて設けてい
る。そして、この環状堰62と前記孔部53とで形成さ
れる微小隙間Sで、油中の異物を捕捉するようになって
いる。
【0003】その他の先行技術に、実開平1−1288
04号公報に記載の装置がある。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の異物捕捉構造を、スプールおよびスリーブが相
互に摺動するタイプの流量制御装置に実施しようとする
と、次のような不都合がある。
【0005】すなわち、図6は斜板式ピストンポンプの
流量制御装置(レギュレータ)に、上記公報(前者)に
記載の異物捕捉構造を適用した例を示している。同図か
ら明らかなように、弁本体72の孔部73内に、スリー
ブ74およびスプール76がスプール76を内側にして
それぞれ摺動自在に嵌挿され、弁本体72に穿設された
圧油の流入口81に連通させてスリーブ74の外周面に
形成される環状溝91と、スプール76の環状溝89に
至る半径方向の導油孔90に連通させてスリーブ74の
外周面に形成される環状溝91との間に、環状堰92が
設けられるが、スプール76およびスリーブ74がそれ
ぞれ軸方向に摺動するので、スプール76に、その軸方
向の摺動長さ分を含めた長さが必要となる。このため、
装置の全長が長くなり、製造コストも大幅に増える。な
お、図6中の符号95はランド部である。
【0006】この考案は上述の点に鑑みなされたもの
で、スプールおよびスリーブがそれぞれ摺動するタイプ
の流量制御装置に適用する場合に、装置の長さを延長せ
ず、また製造コストを増やさずに、とくにスリーブ・ス
プール間への異物の侵入を防止できる、異物捕捉構造を
提供することを目的にしている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本考案の油圧ポンプ用流量制御装置における異物
捕捉構造は、a)弁本体の孔部内にスリーブおよびスプー
ルがスプールを内側にしてそれぞれ軸方向に摺動自在に
配装され、前記スリーブは非回転状態に保持される油圧
ポンプ用流量制御装置において、b)前記スリーブの外周
面に、捕捉すべき異物の大きさより浅い環状溝を前記弁
本体に穿設された圧油流入口に連通させて形成し、c)前
記スプールの外周面とスリーブの内周面との間の圧油通
路に一端開口が連通し且つスリーブを半径方向に貫通す
る導油孔を、前記圧油流入口から円周方向に位置をずら
せて設けている。
【0008】一般的な異物の侵入を防止するには、請求
項2記載のように、前記環状溝の深さを0.3mm〜
0.4mmにするのが好ましい。
【0009】
【作用】上記の構成を有する本考案の異物捕捉構造によ
れば、信号圧がスプールに作用してスプールが軸方向に
摺動し、弁本体の圧油流入口と圧油給排口とが、スプー
ルの外周面とスリーブの内周面との間の圧油通路を介し
て連通状態になると、圧油は圧油流入口からスリーブの
環状溝に流入し始める。弁本体の孔部の内周壁とスリー
ブの環状溝とで形成される隙間(半径方向の寸法)は、
圧油流入口の開口面積に比べて非常に狭い。したがっ
て、圧油中にゴミや切り屑などの異物が含まれている場
合には、圧油流入口からスリーブの環状溝と孔部の内周
壁との隙間に圧油が流入する際にその隙間の入口付近で
異物が捕捉され、その先の導油孔やスリーブとスプール
の間の圧油通路まで異物が侵入することが防止される。
このため、スリーブやスプールが作動不良を起こすこと
がない。
【0010】また、スリーブの環状溝と孔部の内周壁と
の隙間は、その半径方向の寸法をある程度小さくして
も、隙間の位置が弁本体の孔部の内周壁およびその近傍
で、軸心からの半径方向の距離が十分にあるところに設
けられているため、圧油の必要な流量を確保しやすい。
【0011】さらに、本考案の異物捕捉構造を付加する
前の流量制御装置に比べても、スリーブの環状溝の深さ
およびスリーブを半径方向に貫通する導油孔の位置(円
周方向における)が相違する程度で、構造上の大きな変
更部分がないから、装置の全長が変わらず、また製造上
の不利もない。
【0012】請求項2記載の異物捕捉構造では、この種
の流量制御装置において生じるおそれのある異物の大部
分を捕捉できるうえに、弁本体の圧油流入口から圧油給
排口へ流れる圧油の流量も十分に確保できる。
【0013】
【実施例】以下、この考案の油圧ポンプ用流量制御装置
における異物捕捉構造の実施例を図面に基づいて説明す
る。
【0014】図1〜図4は斜板式アキシャルピストンポ
ンプの流量制御装置(レギュレータ)に適用した実施例
を示すものである。図1はレギュレータの中央縦断面
図、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1のY方向
矢視図である。図4は一軸複合ピストンポンプにおける
油圧回路図である。
【0015】図1のレギュレータ1は、図4の油圧回路
において斜板式アキシャルピストンポンプ31の斜板3
2を傾転するためのサーボピストン33に対しそれぞれ
設けられている。レギュレータ1の本体部は、図1に示
すように弁本体2からなり、この弁本体2内の軸方向の
孔部3内に、スリーブ4が軸方向に摺動自在に配装され
ている。また、スリーブ4の軸孔5内には、スプール6
が軸方向に摺動自在に配装されている。
【0016】スプール6の一方(図1の左側)にスプー
ル作動用の信号圧流入部7が設けられ、他方にはスプー
ル6を信号圧流入部7側へ付勢するスプリング8が縮装
されている。信号圧流入部7へは、ソレノイド(図示せ
ず)を介して電気的に油圧に変換された圧油が流入し、
スプール6をスプリング8側へ作動する。
【0017】スリーブ4は、サーボピストン33(図
4)とフィードバックレバー9により連結されており、
サーボピストン33(図4)の作動に伴い一体的に摺動
する。またスリーブ4は、フィードバックレバー9によ
って回転(円周方向)しないように保持されている。
【0018】弁本体2には、圧油流入口11とサーボピ
ストン33(図4)の大径側に接続される圧油給排口1
2とが、軸方向に所定間隔をあけてそれぞれ孔部3に連
通して穿設されており、本実施例では、圧油流入口11
は図1で上部側に、圧油給排口12は図1で下部側に位
置しており、また圧油流入口11および圧油給排口12
は、それぞれスリーブ4に直交する方向と平行に設けら
れている。スリーブ4の外周面には、図1の状態におい
て圧油流入口11に連通する環状溝15と、圧油給排口
12に連通する環状溝16とがそれぞれ形成されてい
る。環状溝15は深さが0.3〜0.4mmと浅く、一
方、環状溝16は深さが1.0mm以上と深くしてあ
る。なお、圧油流入口11の形状は、図3に仮想線で示
すように楕円形になっている。
【0019】また、各環状溝15・16からスプール6
に向け、スリーブ4を半径方向に貫通する複数の導油孔
17・18がそれぞれ穿設されている。環状溝16側の
導油孔18は、図1のようにスリーブ4の上部側と下部
側に相対向して設けられている。これに対し、環状溝1
5側の導油孔17については、図2に示すように、圧油
流入口11の両端からそれぞれ円周方向に位置をずらせ
て上部側の2つの導油孔17が設けられ、さらにこれら
の導油孔17に対向して下部側の2つの導油孔17が設
けられている。つまり、圧油流入口11と上部側の2つ
の導油孔17との間において、孔部3の内周壁と浅い環
状溝15とで微小隙間Sがそれぞれ形成され、これらの
微小隙間Sが異物の捕捉構造を構成する。このため、圧
油流入口11から環状溝15内へ流入する圧油に異物が
含まれていると、その異物は微小隙間Sの入口付近で捕
捉される。
【0020】スプール6の外周面には、図1の状態で所
定間隔をあけて位置する導油孔17と導油孔18に跨が
る環状溝19が形成され、この環状溝19の両側にラン
ド20・21がそれぞれ形設されている。またスプール
6の外周面において図の左側のランド21の左側方に環
状溝22が形成され、この環状溝22の底面から軸心部
に向けて半径方向に圧油の流入孔23が穿設されてい
る。そして、この流入孔23は、スプール6の軸心部を
軸方向に貫通する軸心孔24に連通し、軸心孔24の一
端から半径方向に貫通して流出孔25が穿設されてい
る。この流出孔25は弁本体2に穿設された流出孔37
(図4)に連通し、そこからタンク38(図4)へ接続
されている。なお、図1中の符号30は逆止め弁であ
る。
【0021】上記の構成からなる本実施例のレギュレー
タ1は、図4の油圧回路において2つのサーボピストン
33に対応して1つずつ使用されている。この油圧回路
は、2台の斜板式アキシャルピストンポンプ31の回転
軸31aを一体に連結した一軸複合油圧ポンプの回路
で、回転軸31aの回転により各ポンプ31が同時に運
転される。各ポンプ31ごとにその斜板32を傾転させ
るサーボピストン33が配備され、サーボピストン33
とレギュレータ1のスリーブ4とがレバー9で連結され
ている。ポンプ31の吐出側の圧油配管34は、サーボ
ピストン33の小径部側に接続され、その途中に逆止め
弁30が介設されている。圧油配管34から分岐された
配管35がレギュレータ1の圧油流入口11(図1)に
接続され、またサーボピストン33の大径部側からの配
管36が、レギュレータ1の圧油給排口12に接続され
ている。さらにレギュレータ1の流出孔37とタンク3
8とが、配管39で接続されている。
【0022】別の油圧源40からの二股の配管41が電
磁比例式減圧弁42にそれぞれ接続され、各減圧弁42
からの配管43が、レギュレータ1の信号圧流入部7に
それぞれ接続されている。また配管41から分岐された
配管44が、逆止め弁45を介して圧油配管34の分岐
配管35にそれぞれ接続されている。
【0023】ここで、上記の油圧回路によるレギュレー
タ1(図4の右側)の動作を説明する。図4又は図1に
おいて、入力軸31aを回転して2台のポンプ31の運
転を開始した状態で、電磁比例式減圧弁42を外部から
操作することにより、レギュレータ1の信号圧流入部7
に所定の信号圧を入力し、例えばスプール6をスプリン
グ8に抗して右動させると、ポンプ31から吐出された
圧油が逆止め弁30を通ってサーボピストン33の小径
側に流入し、サーボピストン33の大径側からの圧油
が、圧油給排口12からスリーブの環状溝16−導油孔
18−スプール6の環状溝22−流入孔23−軸心孔2
4−流出孔25−弁本体2の流出孔37を順に経由し、
タンク38に流入する。これにより、サーボピストン3
3が右動してポンプ31の斜板32の傾転角が大きくな
り、ポンプ31からの圧油の供給流量が増える。また、
サーボピストン33の右動に伴って、フィードバックレ
バー9を介してレギュレータ1のスリーブ4が右動して
上記の状態が保持される。
【0024】一方、スプール6がスプリング8によって
左動すると、ポンプ31から吐出された圧油が逆止め弁
30を通った後、圧油流入口11−環状溝15−導油孔
17−スプール6の環状溝19−導油孔18−環状溝1
6−圧油給排口12を経由してサーボピストン33の大
径側に流入する。これにより、サーボピストン33が左
動してポンプ31の斜板32の傾転角が小さくなり、ポ
ンプ31からの圧油の供給流量が減る。またサーボピス
トン33の左動に伴って、フィードバックレバー9を介
してレギュレータ1のスリーブ4が左動して上記の状態
が保持される。そして、環状溝15内へ流入する圧油に
異物が含まれているときには、圧油流入口11から環状
溝15内へ流入する際にその異物が微小隙間Sの入口付
近で捕捉され、スプール6内への侵入が阻止されること
は上記した通りである。
【0025】ところで、上記実施例では、圧油流入口1
1からスリーブ4の環状溝15内へ圧油が流入するとき
にだけ、圧油中の異物を捕捉するようにしているが、圧
油給排口12からの環状溝16に流入する際にも異物を
捕捉できるように、上記圧油給排口12、環状溝16お
よび導油孔18にも、本考案の異物捕捉構造を適用する
ことが可能なことはいうまでもない。また、上記実施例
では、環状溝15の深さを0.3〜0.4mmに設定し
たが、この深さは適宜変更することができ、さらに、上
記実施例では、斜板式アキシャルピストンポンプ31用
のレギュレータ1を例にとって説明したが、これに限定
するものではなく、例えば斜軸式アキシャルピストンポ
ンプのレギュレータに適用することもできる。
【0026】
【考案の効果】以上説明したことから明らかなように、
この考案の油圧ポンプ用流量制御装置における異物捕捉
構造には、次のような効果がある。
【0027】(1) スプールおよびスリーブがそれぞれ摺
動するタイプの流量制御装置において、装置の全長を延
長せず、また製造コストを増やさずに、スリーブ・スプ
ール間への異物の侵入を確実に防止できる。
【0028】(2) 請求項2記載のものは、この種の流量
制御装置において生じるおそれのある異物の大部分を捕
捉できるとともに、弁本体の圧油流入孔から圧油流出孔
へ流れる圧油の流量も十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の異物捕捉構造を備えた斜板式アキシャ
ルピストンポンプ用のレギュレータの実施例を示す中央
縦断面図である。
【図2】図1のレギュレータのA−A線断面図である。
【図3】図1のレギュレータのY方向矢視図である。
【図4】図1のレギュレータを備えた一軸複合ピストン
ポンプの油圧回路図である。
【図5】従来の流量制御装置における異物捕捉構造の一
例を示す中央縦断面図である。
【図6】図5の異物捕捉構造を適用した場合の斜板式ピ
ストンポンプの流量制御装置を示す中央縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1 レギュレータ(流量制御装置) 2 弁本体 3 孔部 4 スリーブ 5 軸孔 6 スプール 11 圧油流入口 12 圧油給排口 15・16 環状溝 17・18 導油孔

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁本体の孔部内にスリーブおよびスプー
    ルがスプールを内側にしてそれぞれ軸方向に摺動自在に
    配装され、前記スリーブは非回転状態に保持される油圧
    ポンプ用流量制御装置において、 前記スリーブの外周面に、捕捉すべき異物の大きさより
    浅い環状溝を前記弁本体に穿設された圧油流入口に連通
    させて形成し、 前記スプールの外周面とスリーブの内周面との間の圧油
    通路に一端開口が連通し且つスリーブを半径方向に貫通
    する導油孔を、前記圧油流入口から円周方向に位置をず
    らせて設けたことを特徴とする油圧ポンプ用流量制御装
    置における異物捕捉構造。
  2. 【請求項2】 前記環状溝の深さを0.3mm〜0.4
    mmに設定した請求項1記載の油圧ポンプ用流量制御装
    置における異物捕捉構造。
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