JP3824104B2

JP3824104B2 - Pressure compensation valve

Info

Publication number: JP3824104B2
Application number: JP31750396A
Authority: JP
Inventors: 和則池井; 圭介高; 亮之脇坂
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2016-11-28
Also published as: JPH10160016A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ポンプの吐出圧油を複数のアクチュエータに流量分配して供給する油圧回路等に用いられる圧力補償弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ポンプの吐出圧油を複数のアクチュエータに供給すると、負荷圧の低いアクチュエータにのみ圧油が供給されてしまうので、例えば特開昭６０−１１７０６号公報に示す油圧回路が知られている。すなわち各アクチュエータに接続した方向制御弁の入口側に圧力補償弁をそれぞれ設け、各圧力補償弁を各アクチュエータの負荷圧における最も高い負荷圧でセットし、異なる負荷圧の複数のアクチュエータに油圧ポンプの吐出圧油を流量分配して供給できるようにした油圧回路である。
【０００３】
前記圧力補償弁としては、例えば特願平３−２９０９９号に示すものが提案されている。つまり、図１に示すように、弁本体１に入口ポート２と出口ポート３を連通・遮断する弁４を設けてチェック弁部５とし、前記弁本体１に、第１ポート６に連通した第１圧力室７の圧力で第２ポート８と第３ポート９を連通し、第３ポート９に連通した第２圧力室１０の圧力で第２ポート８と第３ポート９を遮断するスプール１１を設けて減圧弁部１２とし、前記スプール１１をばね１３で第２ポート８と第３ポート９を遮断する方向に押して杆体１４を介して前記弁４に当接した構造としてある。
【０００４】
そして、入口ポート２と第２ポート８に油圧ポンプ１５の吐出路１６が接続され、出口ポート３に供給路１７が接続し、第１ポート６に負荷圧導入路１８で自己のアクチュエータの負荷圧（第１制御圧）が供給され、第３ポート９に負荷圧検出路１９が接続されて他のアクチュエータの負荷圧（第２制御圧）が供給される。
【０００５】
前述の圧力補償弁は、第１圧力室７の圧力（第１制御圧）が第２圧力室１０の圧力（第２制御圧）よりも高い時にはスプール１１が弁４より離れて入口ポート２の圧力と出口ポート３の圧力が等しくなると共に、第１圧力室７の圧力と第２圧力室１０の圧力が等しくなる。第１圧力室７の圧力（第１制御圧）が第２圧力室１０の圧力（第２制御圧）よりも低い時にはスプール１１で弁４が遮断方向に押されて出口ポート３の圧力が入口ポート２の圧力よりも第２圧力室１０と第１圧力室７の圧力差だけ低くなる。
【０００６】
以上の様であるから、油圧ポンプ１５の吐出圧油を複数のアクチュエータに供給する油圧回路において、供給路１７を方向制御弁の入口ポートに接続し、負荷圧導入路１８に自己のアクチュエータの負荷圧を導入し、負荷圧検出路１９を各圧力補償弁毎に連通すれば、油圧ポンプ１５の吐出圧油を各アクチュエータに流量分配して供給できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の圧力補償弁は各ポートに圧力が作用しない時にばね１３でスプール１１が押されて弁４をプラグ２０に設けたストッパ２１に当接して入口ポート２と出口ポート３を閉じている。そして各ポートの圧力の大小によって弁４をばね１３に抗して移動して入口ポート２を出口ポート３の開口面積を増減し、方向制御弁の開口面積に応じて出口ポート３に流れる流量、つまり出力流量をコントロールしている。
【０００８】
このために、入口ポート２の圧力と第１ポート６の圧力の差圧のばらつき、方向制御弁の負荷圧検出部の加工ばらつき、入口ポート２などの通路面積の加工ばらつき、ばね１３のばね力のばらつき、配管抵抗のばらつき等によって開口面積がばらつくので、出力流量を方向制御弁の開口面積に応じて精度良くコントロールできない。
【０００９】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした圧力補償弁を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
第１の発明は、弁本体３０に入口ポート３９と出口ポート４０を連通・遮断する弁６０を設けてチェック弁部Ａとし、前記弁本体３０に、第１ポート４１に連通した第１圧力室６６の圧力で第２ポート４２と第３ポート４３を連通し、第３ポート４３に連通した第２圧力室６７の圧力で第２ポート４２と第３ポート４３を遮断するスプール６５を設けて減圧弁部Ｂとし、
前記スプール６５をばね７４で第２ポート４２と第３ポート４３を遮断する方向に押して前記弁６０に当接した圧力補償弁において、
前記弁本体３０に、弁６０を入口ポート３９と出口ポート４０を連通する方向に押す調整用ばね６３を設けたことを特徴とする圧力補償弁である。
【００１１】
第１の発明によれば、調整用ばね６３によって弁６０が入口ポート３９と出口ポート４０を連通する方向に押されるので、その調整用ばね６３により弁６０を押す力を変更することにより同一圧力条件下で入口ポート３９と出口ポート４０の開口面積が変化する。
【００１２】
これにより、出口ポート４０の圧油を方向制御弁によってアクチュエータに供給する際に、同一圧力条件で方向制御弁開口面積が同一の時に各種原因によって実際の出力流量が設定した流量と異なる時には調整用ばね６３により弁６０を押す力を流量誤差に基づいて微小変更することで実際の出力流量を設定した流量とすることができる。
【００１３】
したがって、出力流量を方向制御弁の開口面積に応じて精度良くコントロールできる。
【００１４】
また、調整用ばね６３により弁６０を押す力を大きく変更することで同一圧力条件下での入口ポート３９と出口ポート４０の開口面積が大きく変化するので、大流量を必要とする圧力補償弁、小流量を必要とする圧力補償弁とすることができる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明における前記調整用ばね６３の取付荷重を調整する手段を設けた圧力補償弁である。
【００１６】
第２の発明によれば、調整用ばね６３の取付荷重を調整することで弁６０を開き方向に押す力を変更できるから、前述の出力流量の調整を簡単に行なうことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図２に示すように、弁本体３０は略直方体形状となり、この弁本体３０の上部寄りにスプール孔３１が左右側面３２，３３に開口して形成され、このスプール孔３１に開口した第１・第２アクチュエータポート３４，３５が上面３６に開口して形成してあり、弁本体３０の下部寄りには左側面３２に開口したチェック弁用孔３７と右側面３３に開口した減圧弁用孔３８が同心状に形成してある。
【００２０】
前記チェック弁用孔３７には入口ポート３９と出口ポート４０が形成してある。前記減圧弁用孔３８には第１ポート４１、第２ポート４２、第３ポート４３が形成してある。
【００２１】
前記弁本体３０にはスプール孔３１に開口したポンプポート４４、第１・第２負荷圧検出ポート４５，４６、前記第１・第２アクチュエータポート３４，３５、第１・第２タンクポート４７，４８が形成され、そのスプール孔３１に主スプール４９を嵌挿して方向制御弁５０としてある。
【００２２】
そして、第１・第２負荷圧検出ポート４５，４６を通路５１で連通すると共に、出口ポート４０とポンプポート４４を連通し、第２負荷圧検出ポート４６を第１ポート４１に連通して、主スプール４９を図示の中立位置から右方、左方に摺動してポンプポート４４を第１アクチュエータポート３４、第２アクチュエータポート３５に連通することで第１ポート４１に自己のアクチュエータの負荷圧が導入されるように構成してある。なお、主スプール４９が中立位置の時には第１、第２負荷圧検出ポート４５，４６は従来と同様に主スプール４９の油孔（図示せず）でタンクに連通する。
【００２３】
前記チェック弁用孔３７には前記入口ポート３９と出口ポート４０を連通・遮断する弁６０が嵌挿され、その弁６０に一体的に設けたストッパ杆６１がプラグ６２に当接して図示位置より左方に摺動しないように規制されて遮断位置に保持されてチェック弁部Ａを構成している。
【００２４】
前記弁６０は調整用ばね６３でストッパ杆６１を介して開口する方向に押され、その調整用ばね６３はプラグ６２に螺合した調整用ボルト６４を締込み、弛めることで取付荷重を調整できるようにしてある。
【００２５】
前記減圧弁用孔３８にはスプール６５が嵌挿されて第１圧力室６６と第２圧力室６７を形成し、第１圧力室６６は第１ポート４１に連通し、第２圧力室６７は第３ポート４３に連通し、前記スプール６５の盲穴６８に挿入したフリーピストン６９をプラグ７０に当接して受圧室７１を形成し、この受圧室７１がポート７２、小径部７３で第２ポート４２に連通し、減圧弁用のばね７４でスプール６５を弁６０に設けた杆体７５に当接して減圧弁部Ｂとしてある。
【００２６】
油圧ポンプ８０の吐出路８１が入口ポート３９と第２ポート４２に連通し、第３ポート４３に負荷圧検出路８２が接続している。
【００２７】
なお、スプール６５に受圧室７１を形成したのは、スプール７３の第１圧力室６６の圧油が作用する受圧面積、第２圧力室６７の圧油が作用する受圧面積、弁６０の入口ポート３９の圧力が作用する受圧面積、出口ポート４０の圧力が作用する受圧面積を同一とするためである。
【００２８】
次に作動を説明する。
入口ポート３９の圧力及び第１圧力室６６の圧力並びに調整用ばね６３で弁６０が開く方向（入口ポート３９と出口ポート４０を連通する方向）、つまり油を多く流す方向に移動し、出口ポート４０の圧力及び第２圧力室６７の圧力並びにばね７４で弁６０が閉じる方向（入口ポート３９と出口ポート４０を遮断する方向）、つまり油を少なく流す方向に移動するから、先に述べた従来の圧力補償弁と同様に第１圧力室６６と第２圧力室６７の圧力差によって入口ポート３９と出口ポート４０の開口面積が決定され、方向制御弁５０の開口面積、例えばポンプポート４４と第１アクチュエータポート３４の開口面積又はポンプポート４４と第２アクチュエータポート３５の開口面積に応じた流量が出口ポート４０に流れる。
【００２９】
また、調整用ばね６３の取付荷重が異なると入口ポート３９の圧力、第１圧力室６６の圧力が同一であっても弁６０を開く方向に押す力が異なるので、前述のように第１圧力室６６と第２圧力室６７の圧力差が一定であっても入口ポート３９と出口ポート４０の開口面積が異なる。
【００３０】
このようであるから、同一圧力条件下で方向制御弁５０を所定の開口面積とした時の実際の出力流量が前述した各原因によって設定した流量で異なる場合には、調整用ばね６３により弁６０を開き方向に押す力を変更することで実際の出力流量を設定した流量とすることができる。
【００３１】
前記調整用ばね６３により弁６０を開き方向に押す力を変更するには調整用ボルト６４を押付け、弛めて取付荷重を調整すれば良い。なお、調整用ばね６３自体を交換しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の圧力補償弁の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
２…入口ポート、３…出口ポート、４…弁、５…チェック弁部、７…第１圧力室、１０…第２圧力室、１２…減圧弁部、３０…弁本体、３９…入口ポート、４０…出口ポート、６０…弁、６３…調整用ばね、６５…スプール、６６…第１圧力室、６７…第２圧力室、７４…ばね。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure compensation valve used in a hydraulic circuit or the like that distributes a flow rate of hydraulic pump discharge oil to a plurality of actuators.
[0002]
[Prior art]
When the discharge pressure oil of the hydraulic pump is supplied to a plurality of actuators, the pressure oil is supplied only to the actuator having a low load pressure. For example, a hydraulic circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-11706 is known. That is, a pressure compensation valve is provided on the inlet side of each directional control valve connected to each actuator, each pressure compensation valve is set at the highest load pressure in the load pressure of each actuator, and the hydraulic pump is connected to a plurality of actuators with different load pressures. This is a hydraulic circuit that can distribute and supply discharge pressure oil.
[0003]
As the pressure compensating valve, for example, the one shown in Japanese Patent Application No. 3-29099 has been proposed. That is, as shown in FIG. 1, the valve body 1 is provided with a valve 4 for communicating / blocking the inlet port 2 and the outlet port 3 to form a check valve portion 5, and the valve body 1 communicates with the first port 6. The spool 11 that connects the second port 8 and the third port 9 with the pressure of the one pressure chamber 7 and shuts off the second port 8 and the third port 9 with the pressure of the second pressure chamber 10 that communicates with the third port 9. The pressure reducing valve portion 12 is provided, and the spool 11 is pushed by a spring 13 in a direction in which the second port 8 and the third port 9 are blocked, and is in contact with the valve 4 via a housing 14.
[0004]
A discharge path 16 of the hydraulic pump 15 is connected to the inlet port 2 and the second port 8, a supply path 17 is connected to the outlet port 3, and the load pressure of the own actuator is connected to the first port 6 via the load pressure introduction path 18. (First control pressure) is supplied, and the load pressure detection path 19 is connected to the third port 9 to supply the load pressure (second control pressure) of another actuator.
[0005]
In the pressure compensation valve described above, when the pressure in the first pressure chamber 7 (first control pressure) is higher than the pressure in the second pressure chamber 10 (second control pressure), the spool 11 is separated from the valve 4 and the inlet port 2 The pressure and the pressure of the outlet port 3 become equal, and the pressure of the first pressure chamber 7 and the pressure of the second pressure chamber 10 become equal. When the pressure in the first pressure chamber 7 (first control pressure) is lower than the pressure in the second pressure chamber 10 (second control pressure), the valve 4 is pushed in the shut-off direction by the spool 11 and the pressure at the outlet port 3 is changed to the inlet. The pressure difference between the second pressure chamber 10 and the first pressure chamber 7 is lower than the pressure in the port 2.
[0006]
As described above, in the hydraulic circuit for supplying the discharge pressure oil of the hydraulic pump 15 to the plurality of actuators, the supply path 17 is connected to the inlet port of the direction control valve, and the load of the own actuator is connected to the load pressure introduction path 18. If pressure is introduced and the load pressure detection path 19 is communicated with each pressure compensation valve, the discharge pressure oil of the hydraulic pump 15 can be distributed and supplied to each actuator.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the pressure compensating valve described above, when no pressure is applied to each port, the spool 11 is pushed by the spring 13 and the valve 4 is brought into contact with a stopper 21 provided on the plug 20 to close the inlet port 2 and the outlet port 3. And the valve 4 is moved against the spring 13 by the magnitude of the pressure of each port, the inlet port 2 increases or decreases the opening area of the outlet port 3, and the flow rate that flows to the outlet port 3 according to the opening area of the direction control valve, In other words, the output flow rate is controlled.
[0008]
For this reason, variation in the differential pressure between the pressure at the inlet port 2 and the pressure at the first port 6, variation in processing of the load pressure detection portion of the directional control valve, variation in processing of the passage area of the inlet port 2, etc., spring force of the spring 13 Because the opening area varies due to variations in pipe resistance and piping resistance, the output flow rate cannot be accurately controlled according to the opening area of the direction control valve.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide a pressure compensation valve that can solve the above-described problems.
[0010]
[Means for solving the problems and actions / effects]
In the first invention, the valve body 30 is provided with a valve 60 for communicating / blocking the inlet port 39 and the outlet port 40 to form a check valve portion A, and the valve body 30 is connected to the first port 41 in the first pressure chamber. The second port 42 and the third port 43 communicate with each other with the pressure 66, and the spool 65 that shuts off the second port 42 and the third port 43 with the pressure in the second pressure chamber 67 communicated with the third port 43 is provided to reduce the pressure. Valve part B,
In the pressure compensation valve that abuts against the valve 60 by pushing the spool 65 with a spring 74 in a direction to shut off the second port 42 and the third port 43,
The pressure compensation valve is characterized in that an adjustment spring 63 is provided in the valve body 30 to push the valve 60 in a direction in which the inlet port 39 and the outlet port 40 communicate with each other.
[0011]
According to the first invention, the adjustment spring 63 pushes the valve 60 in the direction in which the inlet port 39 and the outlet port 40 are communicated. Under the conditions, the opening area of the inlet port 39 and the outlet port 40 changes.
[0012]
As a result, when the pressure oil at the outlet port 40 is supplied to the actuator by the direction control valve, the adjustment is performed when the actual output flow rate is different from the set flow rate due to various causes when the opening area of the direction control valve is the same under the same pressure condition. The actual output flow rate can be set to a flow rate by minutely changing the force pushing the valve 60 by the spring 63 based on the flow rate error.
[0013]
Therefore, the output flow rate can be accurately controlled according to the opening area of the direction control valve.
[0014]
Further, since the opening area of the inlet port 39 and the outlet port 40 under the same pressure condition is greatly changed by greatly changing the force pushing the valve 60 by the adjusting spring 63, a pressure compensating valve that requires a large flow rate, It can be set as the pressure compensation valve which requires a small flow volume.
[0015]
The second invention is a pressure compensation valve provided with means for adjusting the mounting load of the adjusting spring 63 in the first invention.
[0016]
According to the second aspect of the invention, the force for pushing the valve 60 in the opening direction can be changed by adjusting the mounting load of the adjustment spring 63, so that the above-described output flow rate can be easily adjusted.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 2, the valve body 30 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and a spool hole 31 is formed in the left and right side surfaces 32, 33 near the upper portion of the valve body 30. Second actuator ports 34, 35 are formed in the upper surface 36 so as to be open. Near the lower portion of the valve body 30, a check valve hole 37 opened on the left side 32 and a pressure reducing valve hole 38 opened on the right side 33. Are formed concentrically.
[0020]
An inlet port 39 and an outlet port 40 are formed in the check valve hole 37. A first port 41, a second port 42, and a third port 43 are formed in the pressure reducing valve hole 38.
[0021]
The valve body 30 has a pump port 44 opened in the spool hole 31, first and second load pressure detection ports 45 and 46, first and second actuator ports 34 and 35, first and second tank ports 47, 48 is formed, and the main spool 49 is fitted into the spool hole 31 to form the direction control valve 50.
[0022]
The first and second load pressure detection ports 45 and 46 communicate with each other through the passage 51, the outlet port 40 and the pump port 44 communicate with each other, the second load pressure detection port 46 communicates with the first port 41, The main spool 49 is slid rightward and leftward from the illustrated neutral position, and the pump port 44 communicates with the first actuator port 34 and the second actuator port 35, whereby the load pressure of the own actuator is applied to the first port 41. Is configured to be introduced. When the main spool 49 is in the neutral position, the first and second load pressure detection ports 45 and 46 communicate with the tank through an oil hole (not shown) of the main spool 49 as in the prior art.
[0023]
The check valve hole 37 is fitted with a valve 60 for connecting / blocking the inlet port 39 and the outlet port 40, and a stopper rod 61 provided integrally with the valve 60 abuts against the plug 62 from the illustrated position. The check valve portion A is configured by being regulated so as not to slide to the left and being held at the blocking position.
[0024]
The valve 60 is pushed by an adjustment spring 63 in the opening direction through the stopper rod 61, and the adjustment spring 63 can adjust the mounting load by tightening and loosening the adjustment bolt 64 screwed into the plug 62. It is like that.
[0025]
A spool 65 is fitted into the pressure reducing valve hole 38 to form a first pressure chamber 66 and a second pressure chamber 67. The first pressure chamber 66 communicates with the first port 41, and the second pressure chamber 67 is A free piston 69 inserted into the blind hole 68 of the spool 65 is in contact with the plug 70 to form a pressure receiving chamber 71. The pressure receiving chamber 71 has a port 72 and a small diameter portion 73. 42, a spool 65 is brought into contact with a housing 75 provided on the valve 60 by a pressure reducing valve spring 74 to form a pressure reducing valve portion B.
[0026]
A discharge path 81 of the hydraulic pump 80 communicates with the inlet port 39 and the second port 42, and a load pressure detection path 82 is connected to the third port 43.
[0027]
The pressure receiving chamber 71 is formed in the spool 65 because the pressure receiving area where the pressure oil in the first pressure chamber 66 of the spool 73 acts, the pressure receiving area where the pressure oil in the second pressure chamber 67 acts, the inlet port of the valve 60 This is because the pressure receiving area on which the pressure of 39 is applied is the same as the pressure receiving area on which the pressure of the outlet port 40 is applied.
[0028]
Next, the operation will be described.
The pressure of the inlet port 39, the pressure of the first pressure chamber 66, and the adjustment spring 63 open the valve 60 (the direction in which the inlet port 39 and the outlet port 40 are communicated), that is, the direction in which a large amount of oil flows. 40, the pressure in the second pressure chamber 67, and the direction in which the valve 60 is closed by the spring 74 (the direction in which the inlet port 39 and the outlet port 40 are shut off), that is, the direction in which less oil flows, In the same manner as the pressure compensation valve, the opening area of the inlet port 39 and the outlet port 40 is determined by the pressure difference between the first pressure chamber 66 and the second pressure chamber 67, and the opening area of the direction control valve 50, for example, the pump port 44 and the first pressure chamber A flow rate corresponding to the opening area of the first actuator port 34 or the opening area of the pump port 44 and the second actuator port 35 flows to the outlet port 40.
[0029]
Further, if the mounting load of the adjustment spring 63 is different, the force for pushing the valve 60 in the opening direction is different even if the pressure of the inlet port 39 and the pressure of the first pressure chamber 66 are the same. Even if the pressure difference between the chamber 66 and the second pressure chamber 67 is constant, the opening areas of the inlet port 39 and the outlet port 40 are different.
[0030]
Thus, when the actual output flow rate when the directional control valve 50 is set to a predetermined opening area under the same pressure condition is different from the flow rate set by each of the above-described causes, the valve 60 is adjusted by the adjustment spring 63. By changing the force that pushes in the opening direction, the actual output flow rate can be set to the set flow rate.
[0031]
In order to change the force that pushes the valve 60 in the opening direction by the adjusting spring 63, the adjusting bolt 64 may be pressed and loosened to adjust the mounting load. The adjustment spring 63 itself may be replaced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional pressure compensation valve.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 ... Inlet port, 3 ... Outlet port, 4 ... Valve, 5 ... Check valve portion, 7 ... First pressure chamber, 10 ... Second pressure chamber, 12 ... Pressure reducing valve portion, 30 ... Valve body, 39 ... Inlet port, 40 ... outlet port, 60 ... valve, 63 ... adjustment spring, 65 ... spool, 66 ... first pressure chamber, 67 ... second pressure chamber, 74 ... spring.

Claims

The valve body 30 is provided with a valve 60 for communicating / blocking the inlet port 39 and the outlet port 40 to form a check valve portion A, and the valve body 30 is subjected to the second pressure by the pressure of the first pressure chamber 66 communicated with the first port 41. A pressure reducing valve part B is provided by providing a spool 65 that connects the port 42 and the third port 43, and that shuts off the second port 42 and the third port 43 by the pressure of the second pressure chamber 67 that communicates with the third port 43.
In the pressure compensation valve that abuts against the valve 60 by pushing the spool 65 with a spring 74 in a direction to shut off the second port 42 and the third port 43,
A pressure compensating valve, characterized in that an adjustment spring 63 is provided in the valve body 30 to push the valve 60 in a direction in which the inlet port 39 and the outlet port 40 are communicated.

The pressure compensation valve according to claim 1, further comprising means for adjusting a mounting load of the adjustment spring.