JP4009402B2

JP4009402B2 - 油圧制御装置

Info

Publication number: JP4009402B2
Application number: JP2000036009A
Authority: JP
Inventors: 一監大嶋
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2020-02-15
Also published as: JP2001227503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロードセンシング制御回路の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示した従来の油圧制御装置は、方向切換弁Ｖ1、コンペンセータバルブＶ2および一対のリリーフ弁Ｖ3、Ｖ4 とを主要素にしてなる。ただし、これら方向切換弁Ｖ1およびコンペンセータバルブＶ2のそれぞれは、それらのバルブボディｂを共通にしている。
【０００３】
上記方向切換弁Ｖ1は、バルブボディｂに供給流路Ｉと、一対のアクチュエータポートＡ、Ｂと、タンク通路Ｔとを形成するとともに、このバルブボディｂに組み込んだスプールｓによって、上記各ポートを連通させたり、その連通を遮断したりする。
また、リリーフ弁Ｖ3、Ｖ4のそれぞれは、アクチュエータポートＡ、Ｂに臨ませ、アクチュエータポートＡ、Ｂの負荷圧を設定圧以内に制御するようにしている。
【０００４】
上記スプールｓは、その両端をパイロット室１、２に臨ませるとともに、これらパイロット室１、２に設けたセンタリングスプリング３、４の作用で、通常は、図示の中立位置を保つ。
そして、スプールｓが図示の中立位置にあるとき、供給流路Ｉと両アクチュエータポートＡ、Ｂとの連通、およびタンク通路Ｔと両アクチュエータポートＡ、Ｂとの連通が遮断された状態を保つ。
【０００５】
一方、パイロット室１側にパイロット圧を導くと、スプールｓが図面右方向に移動する。スプールｓが図面右方向に移動すると、供給流路ＩがアクチュエータポートＡに連通する。つまり、供給流路Ｉは、スプールｓに形成した第１ノッチ５→バルブボディｂに形成した第１環状凹部６→スプールｓに形成した第１環状溝７を介してアクチュエータポートＡに連通する。
また、他方のアクチュエータポートＢは、スプールｓに形成の第２環状溝８を介してタンク通路Ｔに連通する。
【０００６】
上記とは反対に、パイロット室２側にパイロット圧を導くと、スプールｓは図面左方向に移動する。スプールｓが図面左方向に移動すると、供給流路ＩがアクチュエータポートＢに連通する。つまり、供給流路Ｉは、スプールｓに形成した第２ノッチ９→バルブボディｂに形成した第２環状凹部１０→スプールｓに形成した第２環状溝８を介してアクチュエータポートＢに連通する。
また、他方のアクチュエータポートＡは、スプールｓに形成の第１環状溝７を介してタンク通路Ｔに連通する。
【０００７】
上記のようにしたスプールｓには、その軸線に沿って連通路１１を形成するとともに、この連通路１１に連通する第１オリフィス１２および第２オリフィス１３を形成している。
そして、上記第１オリフィス１２は、第１ノッチ５が流通ポートＩ側に開いたときに、第１ノッチ５よりも下流になる位置に形成している。また、第２オリフィス１３は、第１ノッチ９が流通ポートＩ側に開いたとき、第２ノッチ９よりも下流側になる位置に形成している。
したがって、上記連通路１１には、第１、２ノッチ５、９を介して流通する流れに対して、それらノッチ５あるいは９の下流側の圧力が常時導かれることになる。
【０００８】
一方、バルブボディｂにはポンプポート１４を形成するとともに、このポンプポート１４から導かれた圧油は、コンペンセータバルブＶ2を経由して、方向切換弁Ｖ1の供給流路Ｉに導かれるようにしている。
そして、上記コンペンセータバルブＶ2は、バルブボディｂに組み込んだ弁体１５を主要素にしてなる。この弁体１５の一端は、供給流路Ｉへの流通過程に設けた一方の圧力室１６に臨ませ、他端はスプリング１８を設けた圧力室１７に臨ませている。
【０００９】
上記他方の圧力室１７は、バルブボディｂに形成した通路１９を介して、方向切換弁Ｖ1の第２環状凹部１０に連通させている。なお、この第２環状凹部１０は、スプールｓの移動位置に関わりなく、常に第２オリフィス１３に連通している。
したがって、スプールｓを左右いずれかに切り換えた場合に、一方の圧力室１６には、開いたノッチ５あるいは９の上流側の圧力が作用し、他方の圧力室１７は、同じく開いたノッチ５あるいは９の下流側の圧力が導かれることになる。
【００１０】
そして、コンペンセータバルブＶ2は、開いたノッチ５あるいは９の前後の差圧がスプリング１８のバネ力に相当する圧力になるように、その開口２０の開度を制御するようにしている。言い換えると、コンペンセータバルブは、ノッチ５あるいは９の開度に応じて、開口２０を通過する流量が常に一定になるように制御する。したがって、アクチュエータには、その負荷に関わりなく、ノッチの開度に応じた一定の流量が供給される。
【００１１】
したがって、一方のパイロット室１にパイロット圧を作用させて、スプールｓを図面右方向に移動させると、前記したように第１ノッチ５が開くとともに、この第１ノッチ５を介して供給流路ＩとアクチュエータポートＡとを連通させる。
このとき、第１ノッチ５の上流側の圧力が、コンペンセータバルブＶ2の一方の圧力室１６に作用し、第１ノッチ５の下流側の圧力が、第１オリフィス１２→連通路１１→第２オリフィス１３→通路１９を介して他方の圧力室１７に導かれる。
したがって、上記したようにアクチュエータの負荷圧に関わりなく、常に一定の流量が導かれることになる。つまり、圧力補償機能が果たされることになる。
【００１２】
ただし、上記アクチュエータの負荷圧が、リリーフ弁Ｖ3の設定圧以上になれば、このリリーフ弁が開弁して、上記負荷圧を設定圧以下に制御する。
なお、他方のアクチュエータポートＢからの戻り油は、前記したようにタンク通路Ｔに戻される。
また、スプールｓを、上記とは反対に、左方向に移動すると、今度は、第２ノッチ９が開いて、供給流路Ｉに流入した圧油が、この第２ノッチ９を介してアクチュエータポートＢに流れる。
【００１３】
このとき、第２ノッチ９の上流側の圧力が、コンペンセータバルブＶ2 の一方の圧力室１６に作用し、下流側の圧力が他方の圧力室１７に作用すること上記の場合と同様である。
そして、アクチュエータの負荷圧が、リリーフ弁Ｖ４の設定圧以上になれば、このリリーフ弁が開弁して、上記負荷圧を設定圧以下に制御することも、上記の場合と同様である。
【００１４】
上記のような油圧制御装置において、スプールｓのノッチ５あるいは９が利いている状態で、リリーフ弁が開弁した場合、スプールｓのノッチ５あるいは９を介して、圧油がタンク通路Ｔに戻される。圧油がノッチ５あるいは９を通るということは、その開度に応じてその前後に差圧が生じる。ノッチ５あるいは９の前後に差圧が生じると、コンペンセータバルブＶ２によって、タンク通路Ｔへの戻り流量は制御される。
【００１５】
しかし、アクチュエータがストロークエンドに達した場合には、コンペンセータバルブＶ２の一方の圧力室１６にかかる圧力と、他方の圧力室１７にかかる圧力が等しくなる。一方の圧力室１６と他方の圧力室１７との圧力が等しくなると、コンペンセータバルブＶ２は、スプリング１８によって全開する。コンペンセータバルブＶ２が全開するということは、ポンプポート１４から供給される流量が、制御されないということである。
このような状況で上記リリーフ弁から油をリリーフさせようとすると、ポンプポート１４から供給される流量の全てが、アクチュエータポートへと供給され、そのまま、その全量をリリーフ弁からタンク通路Ｔに戻すことになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにした従来の装置では、アクチュエータポート毎に、個別のリリーフ弁を備えなければならなかった。このようにリリーフ弁を２つ必要とするので、その分、コストがかさむとともに、装置全体も大型化するという問題があった。
また、アクチュエータがストロークエンドに達した状態で、アクチュエータの負荷圧が設定圧以上になったときには、リリーフ弁は、ポンプポートから供給された流量の全量をタンク通路に戻さなければならない。したがって、このリリーフ弁の容量を大きくしておかなければならない。リリーフ弁の容量を大きくすればするほど、高価になるし大型化するという問題が発生する。
【００１７】
この発明の目的は、２つのアクチュエータポートに対して１つのリリーフ弁で足りるとともに、そのリリーフ弁の容量も小さくできる油圧制御装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、一対のアクチュエータポートＡ、Ｂを形成するとともに、スプールを摺動自在に組み込み、スプールの切換位置に応じて、いずれか一方のアクチュエータポートを供給流路に連通させ、他方のアクチュエータポートをタンク通路に連通させる一方、スプールの切換量に応じて、供給流路とアクチュエータポートとを連通させる開口を制御する方向切換弁と、この方向切換弁の上流にあって、方向切換弁の上記開口の上流側における圧力を一方の圧力室に導き、上記開口の下流側の圧力を他方の圧力室に導くとともに、この他方の圧力室にはスプリングを設けたコンペンセータバルブとを備え、コンペンセータバルブは、方向切換弁の上記開口前後の差圧が、常に、スプリングのばね力に相当するように供給流路の開度を制御する油圧制御装置を前提にするものである。
【００１９】
この発明は、上記の装置を前提にしつつ、スプールには、その軸線に沿って連通路を形成するとともに、上記方向切換弁の開口よりも下流側に、上記連通路に通じる第１オリフィスおよび第２オリフィスを形成し、上記アクチュエータポートＡが供給流路に連通したとき、アクチュエータポートＡ側の圧力が上記第１オリフィスを介して連通路に導かれる一方、上記アクチュエータポートＢが供給流路に連通したとき、アクチュエータポートＢ側の圧力が上記第２オリフィスを介して連通路に導かれる構成とし、かつ上記連通路を一つのリリーフ弁およびコンペンセータバルブの上記他方の圧力室に連通させた点に特徴を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に示した実施例は、バルブボディｂに方向切換弁Ｖ1とコンペンセータバルブＶ2とを組み込んだ点は、従来例とまったく同様である。
そして、この実施例の最大の特徴は、リリーフ弁を一つにするとともに、このリリーフ弁の容量を小さくした点であるが、以下には、その特徴点を中心に説明し、従来と同一の構成についての詳細を省略する。また、従来と同一の構成要素に関しては、同一符号を用いて説明する。
【００２１】
この実施例では、アクチュエータポートＡ、Ｂとは関係ないポジションにリリーフ弁RVを設けるとともに、このリリーフ弁RVに通じるリリーフ通路２１を、バルブボディｂに形成した第３環状凹部２２に連通させている。この第３環状凹部２２は、通路１９が連通するとともに、スプールｓに形成した第３オリフィス２３に常時連通する構成にしている。そして、この第３オリフィス２３は前記連通路１１に連通している。
【００２２】
次に、この実施例の作用を説明する。ただし、方向切換弁Ｖ1およびコンペンセータバルブＶ2の機能は、従来と同じなので、その詳細は省略する。
今、スプールｓを図面右方向に移動させると、第１ノッチ５を介して供給流路ＩとアクチュエータポートＡとが連通する。このときコンペンセータバルブＶ2が機能して、アクチュエータには、その負荷に関わりなく、常に一定の流量が供給される。
【００２３】
上記の状態でアクチュエータポートＡ側の圧力は、第１オリフィス１２→連通路１１→第３オリフィス２３→第３環状凹部２２→リリーフ通路２１を経由してリリーフ弁RVに作用する。したがって、その時の圧力がリリーフ弁RVの設定圧以上になると、リリーフ弁RVが開弁して、その圧力をタンク通路Ｔ側に戻す。
【００２４】
上記のようにリリーフ弁RVが開弁すれば、第１オリフィス１２に流れが発生するとともに、そこに圧力損失が発生する。そして、第１オリフィス１２の上流側の圧力が、コンペンセータバルブＶ2の一方の圧力室１６に作用する。また、第１オリフィス１２の下流側の圧力は、連通路１１→第３オリフィス２３→通路１９を介して他方の圧力室１７に作用する。
【００２５】
両圧力室１６、１７に圧力が作用すれば、コンペンセータバルブＶ2が、第１オリフィス１２前後の差圧が一定になるように開口２０を制御することになる。このようにリリーフ弁RVが開弁したときに、コンペンセータバルブＶ2が機能するので、第１オリフィス１２の開口面積を十分に小さくしておけば、開口２０の開度を小さく保てる。特に、上記第１、３オリフィス１２、２３は、圧力が伝播する手段となればよいので、その開口面積を小さくしても問題はまったくない。
【００２６】
上記のようにリリーフ弁RVが開いたときに、コンペンセータバルブＶ2の開口２０の開度を小さく保てるので、その分、供給流路Ｉに供給される流量も少なくなる。したがって、リリーフ弁RVは、この少なくなった流量をタンク通路Ｔに戻すだけの容量を備えていればよいことになる。
【００２７】
スプールｓを上記とは反対方向に切り換えたときには、今度は、第２オリフィス１３がアクチュエータポートＢに連通することになる。したがって、アクチュエータポートＢ側の圧力は、第２オリフィス１３→連通路１１→第３オリフィス２３→第３環状凹部２２→リリーフ通路２１を経由してリリーフ弁RVに作用する。したがって、その時の圧力がリリーフ弁RVの設定圧以上になると、リリーフ弁RVが開弁して、その圧力をタンク通路Ｔ側に戻す。
【００２８】
上記のようにスプールｓがいずれかに移動したときには、第１あるいは第２オリフィス１２あるいは１３のいずれか一方が、アクチュエータポートに連通するとともに、連通路１１および第３オリフィス２３を経由してリリーフ通路２１に連通する。言い換えると、スプールｓの切り換え位置に関わりなく、高圧側のアクチュエータポートは、スプールｓに形成したオリフィスおよび連通路１１を介してリリーフ弁RVに連通するので、リリーフ弁を２つ備える必要がない。
【００２９】
しかも、リリーフ弁RVが開弁したときには、第１あるいは第２オリフィスのいずれかの前後に圧力差が発生するとともに、その差圧に基づいてコンペンセータバルブＶ2が動作するので、リリーフ弁RVからタンク通路Ｔに戻す流量を少なくできる。タンク通路Ｔに戻す流量を少なくできる分、リリーフ弁RVの容量も小さくできる。
なお、上記実施例では、方向切換弁Ｖ1の開口を、第１ノッチ５あるいは第２ノッチ９の開口として説明してきたが、これらノッチ５、９が全開した後の開口も、この発明でいう開口に含まれるのは当然でである。
【００３０】
【発明の効果】
この発明によれば、リリーフ弁が一つで足りるので、それだけコスト的に有利であるとともに、装置全体を小型化できる。
その上、リリーフ弁の容量も小さくできるので、よりいっそうコストを下げ、かつ装置を小型化できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】断面図である。
【図２】従来の油圧制御装置の断面図である。
【符号の説明】
Ｖ1 方向切換弁
Ｖ2 コンペンセータバルブ
Ａ、Ｂアクチュエータポート
Ｉ供給流路
Ｔタンク通路
ｓスプール
５この発明の開口を構成する第１ノッチ
９この発明の開口を構成する第２ノッチ
１２第１オリフィス
１３第２オリフィス
１６一方の圧力室
１７他方の圧力室
１８スプリング
RV リリーフ弁

Claims

一対のアクチュエータポートＡ、Ｂを形成するとともに、スプールを摺動自在に組み込み、スプールの切換位置に応じて、いずれか一方のアクチュエータポートを供給流路に連通させ、他方のアクチュエータポートをタンク通路に連通させる一方、スプールの切換量に応じて、供給流路とアクチュエータポートとを連通させる開口を制御する方向切換弁と、この方向切換弁の上流にあって、方向切換弁の上記開口の上流側における圧力を一方の圧力室に導き、上記開口の下流側の圧力を他方の圧力室に導くとともに、この他方の圧力室にはスプリングを設けたコンペンセータバルブとを備え、コンペンセータバルブは、方向切換弁の上記開口前後の差圧が、常に、スプリングのばね力に相当するように供給流路の開度を制御する油圧制御装置において、スプールには、その軸線に沿って連通路を形成するとともに、上記方向切換弁の開口よりも下流側に、上記連通路に通じる第１オリフィスおよび第２オリフィスを形成し、上記アクチュエータポートＡが供給流路に連通したとき、アクチュエータポートＡ側の圧力が上記第１オリフィスを介して連通路に導かれる一方、上記アクチュエータポートＢが供給流路に連通したとき、アクチュエータポートＢ側の圧力が上記第２オリフィスを介して連通路に導かれる構成とし、かつ上記連通路を一つのリリーフ弁およびコンペンセータバルブの上記他方の圧力室に連通させてなる油圧制御装置。