JP2583862Y2 - リリーフ機能付流量制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、リリーフ機能付流量制
御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示す油圧回路図および図６に示す
内部構造図を参照して、従来のメータアウト回路に設け
られたリリーフ機能付流量制御弁の概要を説明する。

【０００３】すなわち、図５に示されるように弁本体11
の入口ポートＰ_INからの通路12にチェック弁13が設けら
れ、このチェック弁13を経た通路が油圧シリンダ等のア
クチュエータに接続される負荷ポートCYL に連通されて
いる。この負荷ポートCYL からタンクポートＴにわたっ
て戻りライン15が設けられ、この戻りライン15中に流量
制御弁体（メインスプール16）が設けられ、このメイン
スプール16の一側にスプリング17が設けられ、他側にパ
イロット圧力室18が設けられている。前記スプリング17
の設けられたスプリング室はドレンポートＤに連通さ
れ、前記負荷ポートCYL はパイロットリリーフ弁19にも
連通され、このパイロットリリーフ弁19を経たパイロッ
トライン20が前記パイロット圧力室18に連通されてい
る。このパイロットライン20に対し弁本体11に設けられ
たパイロットポートＰ_P が図６にも示されるオリフィス
21を介して連通されている。

【０００４】そして、この種のメータアウト流量制御弁
（以下メータアウト弁と呼ぶ）は、パイロットポートＰ
_P に供給された外部パイロット圧によりメインスプール
16の位置制御を行ない負荷ポートCYL からの戻り流量を
制御する流量制御機能を持つとともに、パイロットリリ
ーフ弁19のシーケンス制御によるオーバーロードリリー
フ機能を持っている。

【０００５】この従来のメータアウト弁の機能に関して
さらに詳しく説明する。なお、メータイン（Ｐ_INからCY
L への流れ）時の作動説明は省略する。

【０００６】(1) 流量制御機能（CYL 負荷保持機能も合
わせて説明する。） 外部パイロット圧が低圧の場合は、パイロット圧力室18
の圧力が低圧のためメインスプール16はブロック状態で
あり、また逆止弁13も閉のため、戻りライン15の負荷が
保持される（CYL 負荷保持機能）。

【０００７】次に外部パイロット圧が上昇し、パイロッ
ト圧力室18の圧力が上昇するにつれ、下記の式１により
メインスプール16がリニアに制御されてメインスプール
開度が変化し、この変化に応じ負荷ポートCYL からタン
クポートＴへの戻り油量が制御される（流量制御機
能）。

【０００８】

【式１】 (2) オーバーロードリリーフ機能 メインスプール16がブロック状態すなわち外部パイロッ
ト圧が低圧のとき、戻りライン15に高圧が発生し、パイ
ロットリリーフ弁19の設定圧力Ｐo に達すると、リリー
フ弁19が作動し、リリーフされた油がパイロットライン
20を通り、オリフィス21を通ってパイロットポートＰp
より低圧ラインへ排出される。このときオリフィス21の
前後にて下記の式２で表わされる差圧ΔＰ1 が発生す
る。

【０００９】

【式２】 この差圧ΔＰ1 がパイロット圧Ｐi としてパイロット圧
力室18に導入され、式１によりメインスプール16がシフ
トし、メインスプール16のCYL →Ｔ開口部が開き、下記
の式３で表わされる開度Ａ₂ でバランスされて、戻りラ
イン15の圧力はＰo で保たれる。すなわち戻りライン15
の過負荷が防止できる（オーバーロードリリーフ機
能）。

【００１０】

【式３】

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】このように、メータア
ウト弁はオーバーロードリリーフ機能用のオリフィス21
を備えているため、流量制御機能時に外部パイロット圧
がパイロットポートＰpよりパイロット圧力室18に導入
される際、オリフィス21にてパイロット油が絞られるた
め圧力室18の昇圧に遅れが生じ、メインスプール切換時
の作動遅れが発生するという問題を抱えている。特に、
低温時の起動遅れが顕著である。

【００１２】本考案は、上述のような課題に鑑みてなさ
れたもので、パイロットラインにオリフィスのみを有す
る従来型リリーフ機能付メータアウト流量制御弁の欠点
である流量制御時に生ずる流量制御弁体の作動遅れを解
消することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本考案のリリーフ機能付
流量制御弁は、アクチュエータからの戻りラインに設け
られた流量制御弁体をパイロットラインから流量制御弁
体のパイロット圧力室へ供給される外部パイロット圧に
より位置制御してアクチュエータからの戻り流量を制御
する流量制御機能を持つとともに、前記パイロットライ
ンに設けられたオリフィスに対し前記戻りラインからパ
イロットリリーフ弁を経た流体により生ずる差圧によっ
て前記流量制御弁体を位置制御するオーバーロードリリ
ーフ機能を持ったリリーフ機能付流量制御弁において、
前記パイロットラインに、前記オリフィスとともに外部
パイロット圧導入方向を自由流れとするチェック弁を並
列に設けた構成のリリーフ機能付流量制御弁である。

【００１４】

【作用】本考案の流量制御機能は、外部パイロット圧が
オリフィスおよびチェック弁の両方を通って流量制御弁
体のパイロット圧力室に作用され、この流量制御弁体に
よりアクチュエータからの戻りラインの油量が制御され
る。この時、外部パイロット圧はオリフィスおよびチェ
ック弁の両方を通るので、外部パイロット圧の上昇に応
じてパイロット圧力室の圧力も即座に上昇するため、流
量制御弁体の作動遅れが発生しない。また、オーバーロ
ードリリーフ機能は従来品と同様に得られ、戻りライン
の圧力がパイロットリリーフ弁の設定圧で保たれるた
め、戻りラインの過負荷が防止できる。

【００１５】

【実施例】以下、本考案を図１の油圧回路図および図２
乃至図４の構造図に示された一実施例を参照しながら詳
細に説明する。

【００１６】図１は本考案に係るリリーフ機能付流量制
御弁を油圧回路図で表したものであり、図２はその基本
構造図であり、図１および図２に示されるように、弁本
体11に入口ポートＰ_INが設けられ、この入口ポートＰ_IN
から形成された通路12にメータイン方向を自由流れ方向
とするチェック弁13が設けられ、さらにこのチェック弁
13を経た通路がシリンダ等のアクチュエータに接続され
る負荷ポートCYL に連通されている。

【００１７】さらに、前記負荷ポートCYL からタンクポ
ートＴにわたって戻りライン15が設けられ、この戻りラ
イン15中に流量制御弁体としてのメインスプール16が設
けられている。このメインスプール16の一側にスプリン
グ17が設けられ、他側にパイロット圧力室18が設けられ
ている。

【００１８】前記負荷ポートCYL はパイロットリリーフ
弁19にも連通され、このパイロットリリーフ弁19を経た
パイロットライン20が前記パイロット圧力室18に連通さ
れている。

【００１９】図１に示されるように、前記パイロットラ
イン20に対し弁本体11に設けられたパイロットポートＰ
_P が固定絞り付チェック弁31を介して連通されている。
この固定絞り付チェック弁31は、オリフィス32の設けら
れた通路に対し並列の通路33に、外部パイロット圧導入
方向を自由流れとするチェック弁34が設けられたもので
ある。

【００２０】図２に示されるように、前記チェック弁13
はスプリング13a により通路12側の弁座に押付けられ、
また、前記スプリング17の設けられたスプリング室17a
はドレンポートＤに連通されている。さらに、パイロッ
ト圧力室18はメインスプール16に一体形成された受圧面
18a に臨み、この受圧面18a に作用するパイロット圧力
による力とスプリング17の反発力との平衡によりメイン
スプール16の軸方向位置が決定される。

【００２１】また、前記パイロットリリーフ弁19は、前
記チェック弁13の内部に設けられた通路13b およびリリ
ーフ弁本体19a に設けられた通孔19b を経てポペット19
c の先端に戻りライン圧が作用され、この圧がスプリン
グ19d およびねじ19e により設定された値を超えるとポ
ペット19c が開き、戻り油が環状溝19f を経てパイロッ
トライン20に流れる。

【００２２】図３は、図２のIII −III 線における弁本
体11の断面図であり、パイロットライン20に対し弁本体
11に設けられたパイロットポートＰ_P が固定絞り付チェ
ック弁31を介して連通されている。この固定絞り付チェ
ック弁31は弁本体11にねじ込まれたコネクタ41により図
のように固定されている。

【００２３】図４は、図３に示された固定絞り付チェッ
ク弁31の拡大図であり、この固定絞り付チェック弁31
は、チェック弁本体31a にオリフィス32および通路33が
並行に穿設され、前記パイロットポートＰ_P と連通する
中心孔35の内端側に位置する弁室36に、外部パイロット
圧導入方向を自由流れとする前記チェック弁（ボール）
34が設けられたものである。さらに、チェック弁本体31
a の内端部にはチェック弁34の移動範囲を制限するため
のストッパピン37が挿入されている。ここで、オリフィ
ス32および通路33は、チェック弁本体31a の外周隙間38
を介して前記パイロットライン20に連通している。

【００２４】次に、図１乃至図４に示された実施例の作
用を説明する。

【００２５】(1) 流量制御機能（負荷保持機能は従来品
と同じであり、省略する） 外部パイロット圧がパイロットポートＰp より固定絞り
付チェック弁31のチェック弁34およびオリフィス32の両
方を通ってパイロット圧力室18に導入され、式１により
スプール16がリニアに制御され、戻りライン15の油量が
制御される。

【００２６】この時、外部パイロット圧はオリフィス32
と同時にチェック弁34の開度の十分大きな開口部Ｓ1
（図４）の両方を通るので、従来品のようなオリフィス
21のみでパイロット油が絞られることもなく、従って、
外部パイロット圧の上昇に応じてパイロット圧力室18の
圧力も即座に上昇するため、メインスプール16の切換時
の作動遅れが発生しない。

【００２７】(2) オーバーロードリリーフ機能 メインスプール16がブロック状態すなわち外部パイロッ
ト圧が低圧のとき、戻りライン15に高圧が発生し、パイ
ロットリリーフ弁19の設定圧力Ｐo に達するとリリーフ
弁19が作動し、リリーフされた油が溝19f を通って固定
絞り付チェック弁31に入ると通路33はチェック弁34でブ
ロックされているため、油は固定絞り付チェック弁31の
外周隙間38（図４）を通り、オリフィス32を介し低圧の
パイロットラインに排出される。この時、オリフィス32
の前後で差圧ΔＰ1 が発生し、これが通路20より、スプ
ール端受圧面18a に作用し、従来品と同様に、式２およ
び式３により戻りライン15の圧力がパイロットリリーフ
弁19の設定圧Ｐo で保たれるため、戻りライン15の過負
荷が防止できる。

【００２８】

【考案の効果】本考案によれば、外部パイロット圧によ
り流量制御弁体の位置制御を行ない負荷からの戻り流量
を制御する流量制御機能を持つとともにパイロットリリ
ーフ弁によるオーバーロードリリーフ機能を持ったメー
タアウト流量制御弁において、パイロットラインにオリ
フィスおよびチェック弁を併用することにより、外部パ
イロット圧による流量制御時の流量制御弁体の応答遅れ
を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のリリーフ機能付流量制御弁の一実施例
を示す油圧回路図である。

【図２】同上リリーフ機能付流量制御弁の基本構造図で
ある。

【図３】図２のIII −III 線断面図である。

【図４】図３に示された固定絞り付チェック弁の拡大断
面図である。

【図５】従来のリリーフ機能付流量制御弁を示す油圧回
路図である。

【図６】従来流量制御弁のオリフィス部分を示す断面図
である。

【符号の説明】

15 戻りライン 16 流量制御弁体としてのメインスプール 18 パイロット圧力室 19 パイロットリリーフ弁 20 パイロットライン 32 オリフィス 34 チェック弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−73823（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46312（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−86203（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−99495（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−68983（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−121703（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−86402（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−24117（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F15B 11/08 F15B 13/042 F16K 17/10 F16K 17/30

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータからの戻りラインに設け
   られた流量制御弁体をパイロットラインから流量制御弁
   体のパイロット圧力室へ供給される外部パイロット圧に
   より位置制御してアクチュエータからの戻り流量を制御
   する流量制御機能を持つとともに、前記パイロットライ
   ンに設けられたオリフィスに対し前記戻りラインからパ
   イロットリリーフ弁を経た流体により生ずる差圧によっ
   て前記流量制御弁体を位置制御するオーバーロードリリ
   ーフ機能を持ったリリーフ機能付流量制御弁において、 前記パイロットラインに、前記オリフィスとともに外部
   パイロット圧導入方向を自由流れとするチェック弁を並
   列に設けたことを特徴とするリリーフ機能付流量制御
   弁。