JP3950586B2 - Hydraulic control valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばアクチュエータの負荷を保持するのに用いる油圧制御弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
図に示した従来の油圧制御弁は、バルブボディbに、図示していないポンプまたはタンクに連通する給排ポート1と、シリンダcの圧力室2に連通するアクチュエータポート3とを形成している。
また、上記バルブボディbには穴4を形成し、この穴4にはメインポペットmpを摺動自在に組み込んでいる。このメインポペットmpは、シート部5を開閉するもので、それが閉じているときには給排ポート1とアクチュエータポート3との連通を遮断する。そして、シート部5を開いているときには、それら両ポート1,3を連通させる。
【0003】
上記のようにしたメインポペットmpの先端部分には受圧部用切欠き6を形成している。この受圧部用切欠き6は、メインポペットmpがシート部5を閉じているときでも、この切欠き6にシリンダcの負荷圧を作用させるためのものである。
【0004】
また、上記穴4には、ガイド部材7をはめ込み、上記メインポペットmpとこのガイド部材7との対向部間にパイロット室8を形成している。そして、このパイロット室8は、メインポペットmpに形成したオリフィス9を介して、アクチュエータポート3に常時連通するようにしている。
上記のようにしたガイド部材7には、シート部10を形成し、上記パイロット室8側に設けたパイロットポペットppで、このシート部10を開閉するようにしている。
【0005】
ただし、このパイロットポペットppと上記メインポペットmpとの間に圧縮スプリング11を介在させ、通常は、両ポペットmp,ppが、シート部5,10を閉じるようにしている。
また、上記穴4にはケーシング12をネジ止めするとともに、このケーシング12の先端で、ガイド部材7のつば部13を押さえつけて、それを固定するようにしている。このようにしたケーシング12には、ガイド部材7の上部が挿入されるようにしている。
【0006】
上記のようにしたケーシング12の上端にプラグ14をはめるとともに、このプラグ14にパイロットポート15を形成している。そして、このプラグ14とケーシング12の段部12aとの間に、パイロットピストン16を摺動自在に組み込むとともに、このパイロットピストン16の下側に、上端にフランジ17aを形成したプランジャ17を設けている。
そして、フランジ17aと上記段部12aとの間には圧縮スプリング18を介在させている。
【0007】
また、上記プランジャ17の先端には、プッシュロッド17bを形成し、このプッシュロッド17bでパイロットポペットppを押して、シート部10を開くようにしている。ただし、通常は、上記圧縮スプリング18の作用で図示の位置を保ち、パイロットポペットppを閉弁状態に保つ。
さらに、プランジャ17には、環状溝17cおよびこの環状溝17cに連続する連通溝17dを形成し、プランジャ17が圧縮スプリング18に抗して移動したとき、パイロットポペットppを開弁させるとともに、パイロット室8を連通溝17dおよび環状溝17cに連通させる。
【0008】
そして、上記環状溝17cは、ガイド部材7に形成したポート19およびガイド部材7とケーシング12との間に形成したすき間20を介してドレンポート21に常時連通している。したがって、上記連通溝17d、環状溝17c、ポート19、すき間20およびドレンポート21でドレン通路を構成することになる。
【0009】
上記のようにした従来の油圧制御弁において、給排ポート1に圧油を供給すると、その圧力がメインポペットmpに作用してそれを押し上げ、シート部5を開く。なお、メインポペットmpが押し上げられるときに、パイロット室8の作動油が、オリフィス9からアクチュエータポート3側に押し出される。
もし、オリフィス9がなければ、メインポペットmpが押し上げられたときに、パイロット室8内の作動油の逃げ場がなくなってしまう。パイロット室8内の作動油の逃げ場がなければ、メインポペットmpに力が作用しても、それが開弁しなくなる。この意味から、上記パイロット室8は、メインポペットmpの開弁時にアクチュエータポート3側に連通していなければならない。そして、オリフィス9は、パイロット室8をアクチュエータポート3側に連通させる機能も果たしている。
【0010】
上記のようにしてメインポペットmpが開弁すれば、圧油はアクチュエータポート3を経由してシリンダcの圧力室2に供給され、それを伸長させる。
シリンダcが目的の位置まで伸長したら、給排ポート1への圧油の供給をストップする。圧油の供給をストップすれば、給排ポート1側とパイロット室8側との圧力が等しくなるので、メインポペットmpは圧縮スプリング11の作用で閉弁し、シリンダcはその位置で負荷を保持する。
【0011】
上記の状態から給排ポート1をタンクに連通させながら、パイロットポート15にパイロット圧を導く。パイロットポート15にパイロット圧を導くと、その圧力作用でパイロットピストン16が圧縮スプリング18に抗して下降し、プランジャ17を押し下げる。プランジャ17が下降すれば、そのプッシュロッド17bでパイロットポペットppを押してシート部10を開く。
上記のようにシート部10が開けば、パイロット室8がドレン通路に連通するので、その中の圧力もタンク圧になる。
【0012】
このときに、メインポペットmpの受圧用切欠き6にシリンダcの負荷圧が作用しているので、その圧力作用でメインポペットmpが押し上げられて、シート部5を開く。シート部5が開けば、シリンダcの圧力室2内の圧油が、給排ポート1からタンクに戻されるので、シリンダcは収縮することになる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにした従来の油圧制御弁では、パイロット室8がオリフィス9を介して常時連通しているので、シリンダcの下降時にそれを停止しようとしたときの応答性が悪くなるという問題があった。
つまり、シリンダcの下降を止めようとして、パイロットポート15側のパイロット圧を抜いたとしても、パイロットポペットppが即座に閉じるわけではない。それが閉じるまでは、パイロットピストン5やパイロットポペットppの移動時間を必要とする。
【0014】
そのために、パイロットポート15側からパイロット圧を抜いたとしても、パイロットポペットppが開いている間は、シリンダcの圧力室2側の作動油が、ドレン通路を介してタンクに漏れてしまう。圧力室2の作動油がタンクに漏れれば、当然のこととしてシリンダcも、その分、よけいに下降することになる。結局、シリンダcを止めたい位置にぴたりと止められないということになってしまう。
この発明の目的は、シリンダの停止遅れなど生じない応答性に優れた油圧制御弁を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
この発明は、バルブボディと、バルブボディに形成するとともに、ポンプに連通したりタンクに連通したりする給排ポートと、同じくバルブボディに形成するとともに、アクチュエータに連通させるアクチュエータポートと、給排ポートとアクチュエータポートとの連通過程に形成したシート部と、このシート部を開閉するメインポペットと、メインポペットをシート部に圧接させるスプリングと、このスプリング側に設けたパイロット室と、パイロット室とドレン通路との連通過程に設けたシート部と、このシート部を開閉するとともに、上記スプリングを介してメインポペットと反対側に設けたパイロットポペットと、パイロットポペットを開閉するための制御機構と、アクチュエータポートと上記パイロット室とを、圧力損失を発生させながら連通させる圧力損失通路とを備えてなる油圧制御弁を前提にする。
【0016】
第1の発明は、上記の油圧制御弁を前提にしつつ、上記メインポペットとパイロットポペットは、両ポペット間に介在させた上記スプリングによって、通常は各ポペットがそれぞれ対向するシート部を閉じる構成にするとともに、上記パイロットポペットを開閉するための制御機構は、圧縮スプリングに抗して移動したときに、その先端でパイロットポペットを押して上記シート部を開くプランジャを備え、このプランジャには、常時ドレンポートに連通する環状溝およびこの環状溝に連続する連通溝を形成して、プランジャが上記圧縮スプリングに抗して移動したときに、上記パイロット室を上記連通溝および環状溝に連通させる構成にし、また、上記圧力損失通路は、メインポペットが開弁したとき、アクチュエータポートとの連通が遮断される関係位置に形成したオリフィスからなる点に特徴を有する。
第2の発明は、上記の油圧制御弁を前提にしつつ、上記メインポペットとパイロットポペットは、両ポペット間に介在させた上記スプリングによって、通常は各ポペットがそれぞれ対向するシート部を閉じる構成にするとともに、上記パイロットポペットを開閉するための制御機構は、圧縮スプリングに抗して移動したときに、その先端でパイロットポペットを押して上記シート部を開くプランジャを備え、このプランジャには、常時ドレンポートに連通する環状溝およびこの環状溝に連続する連通溝を形成して、プランジャが上記圧縮スプリングに抗して移動したときに、上記パイロット室を上記連通溝および環状溝に連通させる構成にし、また、上記圧力損失通路が、メインポペットであって、アクチュエータポートに対して常時閉じる関係位置に形成したオリフィスと、メインポペットの周囲に形成したクリアランスとからなり、このオリフィスとアクチュエータポートとを、上記クリアランスを介して常時連通する構成にした点に特徴を有する。
また、第3の発明は、上記の油圧制御弁を前提にしつつ、圧力損失通路が、メインポペットの周囲に形成したクリアランスからなり、このクリアランスを介して、パイロット室とアクチュエータポートとを常時連通する構成にした点に特徴を有する。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1に示した第1実施例は、メインポペットmpが開弁したとき、アクチュエータポート3との連通が遮断される関係位置にオリフィス22を形成した点に特徴を有する。そして、このオリフィス22がこの発明の圧力損失通路を構成するものである。
この圧力損失通路以外の構成は、従来と全く同様である。なお、この発明におけるパイロットポペットppを開閉させる制御機構とは、従来のパイロットピストン16およびプランジャ17等からなるものである。
【0018】
上記のように圧力損失通路としてのオリフィス22は、メインポペットmpが開いているときに閉じるので、例えばそのメインポペットmpが開いているシリンダcの下降時における応答遅れなど生じない。
すなわち、シリンダcを下降させているときには、パイロットピストン16にパイロット圧を作用させて、パイロットポペットppを開き、パイロット室8を、ドレン通路を介してタンクに連通させる。これによってメインポペットmpが開いて、アクチュエータポート3と給排ポート1とを連通させ、シリンダcを下降させる。
【0019】
この状態から、シリンダcの下降を止めるために、パイロットポート15からパイロット圧を抜くと、パイロットポペットppが閉じるので、パイロット室8内の圧力が少し上昇する。この圧力上昇でメインポペットmpが少し下降して、そのオリフィス22をアクチュエータポート3側に開口させる。
オリフィス22がアクチュエータポート3側に開口すれば、パイロット室8内の圧力が上昇し、メインポペットmpを閉じ、シリンダcの負荷を保持する。
つまり、この第1実施例によれば、パイロットポート15からパイロット圧を抜いてメインポペットmpが閉じたとき、たとえパイロットポペットppの応答遅れがあったとしても、シリンダcの停止遅れが生じない。
【0020】
図2に示した第2実施例は、圧力損失通路としてオリフィス23とクリアランス24とを用いたもので、その他は、第1実施例と全く同じである。
上記オリフィス23は、アクチュエータポート3に対しては、常時閉じた状態を保つ。しかし、このオリフィス23は、メインポペットmpと穴4との間に形成したクリアランス24を介して、アクチュエータポート3に常時連通している。
【0021】
上記のようにした第2実施例によれば、パイロットポペットppが開いたとしても、アクチュエータポート3とパイロット室8とは、実質的にはクリアランス24を介して連通するので、シリンダcの作動油がドレン通路からタンクに戻されたりしない。
したがって、その停止遅れが生じないこと、第1実施例と同様である。
【0022】
図3に示した第3実施例は、メインポペットmpと穴4との間に形成したクリアランス25を介して、パイロット室8とアクチュエータポート3とを常時連通させるようにしたものである。
この第3実施例の機能は、第2実施例の場合と、実質的には全く同じである。
【0023】
【発明の効果】
この発明の油圧制御弁によれば、パイロットポペットが閉じるまでの間、多少時間がかかったとしても、アクチュエータの停止遅れなど生じないというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の断面図である。
【図2】第2実施例の断面図である。
【図3】第3実施例の断面図である。
【図4】従来の油圧制御弁の断面図である。
【符号の説明】
a バルブボディ
1 給排ポート
3 アクチュエータポート
mp メインポペット
5 シート部
8 パイロット室
pp パイロットポペット
11 スプリング
16 制御機構を構成するパイロットピストン
17 制御機構を構成すプランジャ
17c ドレン通路を構成する環状溝
17d ドレン通路を構成する連通溝
19 ドレン通路を構成するポート
20 ドレン通路を構成するすき間
21 ドレン通路を構成するドレンポート
22 オリフィス
23 オリフィス
24 クリアランス
25 クリアランス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic control valve used to hold a load of an actuator, for example.
[0002]
[Prior art]
In the conventional hydraulic control valve shown in the figure, a supply / discharge port 1 communicating with a pump or a tank (not shown) and an actuator port 3 communicating with a pressure chamber 2 of a cylinder c are formed in a valve body b. .
A hole 4 is formed in the valve body b, and a main poppet mp is slidably incorporated in the hole 4. The main poppet mp opens and closes the seat portion 5 and blocks communication between the supply / discharge port 1 and the actuator port 3 when the seat portion 5 is closed. When the seat portion 5 is opened, the ports 1 and 3 are communicated.
[0003]
The pressure receiving
[0004]
A
In the
[0005]
However, a compression spring 11 is interposed between the pilot poppet pp and the main poppet mp. Normally, both the poppets mp and pp close the
Also, the
[0006]
A
A
[0007]
A push rod 17b is formed at the tip of the
Further, the
[0008]
The annular groove 17 c is always in communication with the
[0009]
In the conventional hydraulic control valve as described above, when pressure oil is supplied to the supply / discharge port 1, the pressure acts on the main poppet mp to push it up and open the seat portion 5. When the main poppet mp is pushed up, the hydraulic oil in the pilot chamber 8 is pushed out from the
If the
[0010]
When the main poppet mp is opened as described above, the pressure oil is supplied to the pressure chamber 2 of the cylinder c via the actuator port 3 and is expanded.
When the cylinder c extends to the target position, the supply of the pressure oil to the supply / discharge port 1 is stopped. If the supply of pressure oil is stopped, the pressure on the supply / exhaust port 1 side and the pilot chamber 8 side becomes equal, so the main poppet mp is closed by the action of the compression spring 11, and the cylinder c holds the load at that position. To do.
[0011]
The pilot pressure is guided to the pilot port 15 while the supply / discharge port 1 communicates with the tank from the above state. When the pilot pressure is introduced to the pilot port 15, the
When the
[0012]
At this time, since the load pressure of the cylinder c is acting on the
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional hydraulic control valve as described above, since the pilot chamber 8 is always in communication through the
That is, even if the pilot pressure on the pilot port 15 side is released in order to stop the lowering of the cylinder c, the pilot poppet pp is not immediately closed. Until it is closed, the movement time of the pilot piston 5 and the pilot poppet pp is required.
[0014]
Therefore, even if the pilot pressure is released from the pilot port 15 side, the hydraulic oil on the pressure chamber 2 side of the cylinder c leaks to the tank through the drain passage while the pilot poppet pp is open. If the hydraulic oil in the pressure chamber 2 leaks into the tank, the cylinder c naturally falls down accordingly. Eventually, the cylinder c cannot be stopped exactly at the position where it is desired to stop.
An object of the present invention is to provide a hydraulic control valve with excellent responsiveness that does not cause a cylinder stop delay or the like.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a valve body, a supply / discharge port formed on the valve body and communicating with a pump or a tank, an actuator port formed on the valve body and communicated with an actuator, and a supply / discharge port a seat portion formed on communication processes between the actuator port and a main poppet for opening and closing the seat portion, and a spring for pressing the main poppet seat, and the pilot chamber provided in the spring side, the pilot chamber and the drain passage A seat part provided in the communication process with the pilot, a pilot poppet provided on the opposite side of the main poppet via the spring, a control mechanism for opening and closing the pilot poppet, an actuator port, Pressure loss is generated between the pilot chamber and the pilot chamber. To assume the hydraulic control valve comprising a pressure loss passage communicating with.
[0016]
The first invention is based on the hydraulic control valve described above, and the main poppet and the pilot poppet are normally configured so that each poppet normally closes the seat portion facing each other by the spring interposed between the two poppets. In addition, the control mechanism for opening and closing the pilot poppet is provided with a plunger that opens the seat portion by pushing the pilot poppet at its tip when moved against the compression spring. An annular groove that communicates with the annular groove and a communication groove that continues to the annular groove are formed so that when the plunger moves against the compression spring, the pilot chamber communicates with the communication groove and the annular groove. the pressure loss passage, when the main poppet is opened, communication between the actuator port barrier Characterized in that it consists of an orifice formed in relation positions.
The second invention is based on the hydraulic control valve described above, and the main poppet and the pilot poppet are normally configured so that each poppet closes a seat portion facing each other by the spring interposed between the two poppets. In addition, the control mechanism for opening and closing the pilot poppet is provided with a plunger that opens the seat portion by pushing the pilot poppet at its tip when moved against the compression spring. An annular groove that communicates with the annular groove and a communication groove that continues to the annular groove are formed so that when the plunger moves against the compression spring, the pilot chamber communicates with the communication groove and the annular groove. the pressure loss passage, a main poppet closed at all times to the actuator port An orifice formed in the engaging position, consists of a clearance formed around the main poppet, having characterized the orifice and the actuator port, in that a configuration which always communicates via the clearance.
Further, the third invention is based on the above hydraulic control valve, and the pressure loss passage includes a clearance formed around the main poppet, and the pilot chamber and the actuator port are always communicated with each other through this clearance. Characterized by the point of construction.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The first embodiment shown in FIG. 1 is characterized in that an orifice 22 is formed at a position where communication with the actuator port 3 is blocked when the main poppet mp is opened. And this orifice 22 comprises the pressure loss channel | path of this invention.
The configuration other than the pressure loss passage is exactly the same as the conventional one. The control mechanism for opening and closing the pilot poppet pp in the present invention comprises a
[0018]
As described above, the orifice 22 as the pressure loss passage is closed when the main poppet mp is open, so that, for example, a response delay when the cylinder c where the main poppet mp is open does not occur.
That is, when the cylinder c is lowered, the pilot pressure is applied to the
[0019]
If the pilot pressure is released from the pilot port 15 in order to stop the lowering of the cylinder c from this state, the pilot poppet pp is closed, so that the pressure in the pilot chamber 8 slightly increases. With this pressure increase, the main poppet mp is slightly lowered, and the orifice 22 is opened to the actuator port 3 side.
If the orifice 22 opens to the actuator port 3 side, the pressure in the pilot chamber 8 rises, the main poppet mp is closed, and the load on the cylinder c is held.
That is, according to the first embodiment, when the pilot pressure is removed from the pilot port 15 and the main poppet mp is closed, even if there is a response delay of the pilot poppet pp, a stop delay of the cylinder c does not occur.
[0020]
The second embodiment shown in FIG. 2 uses an
The
[0021]
According to the second embodiment as described above, even if the pilot poppet pp is opened, the actuator port 3 and the pilot chamber 8 substantially communicate with each other via the
Therefore, the stop delay does not occur and is the same as the first embodiment.
[0022]
In the third embodiment shown in FIG. 3, the pilot chamber 8 and the actuator port 3 are always in communication with each other through a clearance 25 formed between the main poppet mp and the hole 4.
The function of the third embodiment is substantially the same as that of the second embodiment.
[0023]
【The invention's effect】
According to the hydraulic control valve of the present invention, there is an advantage that even if it takes some time until the pilot poppet is closed, there is no delay in stopping the actuator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a second embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a third embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional hydraulic control valve.
[Explanation of symbols]
a Valve body 1 Supply / exhaust port 3 Actuator port mp Main poppet 5 Seat 8 Pilot chamber pp Pilot poppet 11
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