JP5470180B2 - Control valve - Google Patents

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Description

本発明は、アクチュエータに給排される作動流体の流量を制御するコントロールバルブに関するものである。   The present invention relates to a control valve for controlling the flow rate of a working fluid supplied to and discharged from an actuator.

従来、この種のコントロールバルブとして、例えば、特許文献1に開示されたものがある。   Conventionally, as this type of control valve, for example, there is one disclosed in Patent Document 1.

バルブブロックに複数本のスプールが収容され、このスプールによってアクチュエータに供給される作動油の流量がメータイン制御されるとともに、アクチュエータから排出される作動油の流量がメータアウト制御される。   A plurality of spools are accommodated in the valve block, and the flow rate of hydraulic fluid supplied to the actuator is meter-in controlled by the spool, and the flow rate of hydraulic fluid discharged from the actuator is meter-out controlled.

バルブブロックに逆止弁が収容され、この逆止弁がアクチュエータからの作動油が油圧源へと向かう逆流を止めるロードチェック機能を果たすようになっている。   A check valve is accommodated in the valve block, and the check valve performs a load check function for stopping the backflow of hydraulic oil from the actuator toward the hydraulic power source.

特開2006−132700号公報JP 2006-132700 A

しかしながら、このような従来のコントロールバルブにあっては、スプールによってアクチュエータからの作動油を十分に遮断することができないため、ロードチェック機能を果たす逆止弁を設ける必要があり、構造が複雑化し、大型化を招くという問題点があった。   However, in such a conventional control valve, since the hydraulic oil from the actuator cannot be sufficiently shut off by the spool, it is necessary to provide a check valve that performs a load check function, and the structure becomes complicated. There was a problem of causing an increase in size.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ロードチェック機能を果たす逆止弁を廃止してコントロールバルブの小型化をはかること目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the size of the control valve by eliminating the check valve that performs the load check function.

本発明は、二方向に作動するアクチュエータに給排される作動流体の流量を制御するコントロールバルブであって、アクチュエータの作動方向に応じて流体圧源から前記アクチュエータに供給される作動流体の流量をメータイン制御する第一、第二ポペット弁と、アクチュエータから排出される作動流体の流量をメータアウト制御するスプール弁とを備え、第一、第二ポペット弁は、流体圧源から供給される作動流体をアクチュエータに導くバルブシートと、このバルブシートに着座して閉弁するポペットと、アクチュエータに連通してポペットを閉弁方向に付勢する圧力を導くポペット室と、ポペットを開弁方向に駆動するポペット駆動手段と、を備えたことを特徴とするものとした。   The present invention is a control valve for controlling the flow rate of a working fluid supplied to and discharged from an actuator that operates in two directions, and the flow rate of the working fluid supplied from the fluid pressure source to the actuator according to the operating direction of the actuator. The first and second poppet valves for meter-in control and the spool valve for meter-out control of the flow rate of the working fluid discharged from the actuator are provided. The first and second poppet valves are supplied from a fluid pressure source. A valve seat that guides the valve to the actuator, a poppet that sits on the valve seat and closes it, a poppet chamber that leads to a pressure that communicates with the actuator and biases the poppet in the valve closing direction, and drives the poppet in the valve opening direction And a poppet driving means.

本発明によると、アクチュエータの作動方向に応じて、第一、第二ポペット弁の一方は、そのポペット駆動手段がバルブシートとポペットの間に画成される流路面積を調節して、アクチュエータに供給される作動流体の流量をメータイン制御する。このとき、スプール弁は、アクチュエータから排出される作動流体の流量をスプール弁を介してメータアウト制御する。これにより、アクチュエータの作動を多様に制御することができる。   According to the present invention, according to the operating direction of the actuator, one of the first and second poppet valves adjusts the flow path area defined between the valve seat and the poppet by the poppet driving means. Meter-in control of the flow rate of the working fluid supplied. At this time, the spool valve performs meter-out control of the flow rate of the working fluid discharged from the actuator via the spool valve. Thereby, the operation of the actuator can be controlled in various ways.

第一、第二ポペット弁は、アクチュエータ側の圧力が流体圧源側の圧力よりも高くなったときに、ポペットがバルブシートに着座して閉弁し、アクチュエータからの作動流体が流体圧源へと向かう逆流を止めるロードチェック機能を果たす。これにより、コントロールバルブは、ロードチェック機能を果たす逆止弁を別に設ける必要がなく、構造が簡素化され、小型化がはかれる。   In the first and second poppet valves, when the pressure on the actuator side becomes higher than the pressure on the fluid pressure source side, the poppet sits on the valve seat and closes, and the working fluid from the actuator is supplied to the fluid pressure source. It performs a load check function that stops backflow. As a result, the control valve does not need to be provided with a separate check valve that performs the load check function, the structure is simplified, and the size can be reduced.

本発明の実施形態を示すコントロールバルブの断面図。Sectional drawing of the control valve which shows embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に示すコントロールバルブ10は、例えば建設機械に搭載され、アクチュエータ5に給排される作動油の流量を制御するものである。   A control valve 10 shown in FIG. 1 is mounted on, for example, a construction machine and controls the flow rate of hydraulic oil supplied to and discharged from the actuator 5.

アクチュエータ5として、ピストン6によって伸側圧力室7と縮側圧力室8とに区画される油圧シリンダが設けられる。   As the actuator 5, a hydraulic cylinder is provided which is divided into an expansion side pressure chamber 7 and a contraction side pressure chamber 8 by a piston 6.

なお、これに限らず、アクチュエータ5として、例えば油圧モータを設けてもよい。   For example, a hydraulic motor may be provided as the actuator 5.

また、アクチュエータ5に給排される作動流体として、作動油(オイル)の代わりに、例えば水溶性代替液等を用いても良い。   Further, as the working fluid supplied to and discharged from the actuator 5, for example, a water-soluble alternative liquid may be used instead of the working oil (oil).

コントロールバルブ10には、アクチュエータ5の伸側圧力室7に連通する第一アクチュエータ通路13と、縮側圧力室8に連通する第二アクチュエータ通路14と、油圧源として油圧ポンプ1に連通する供給通路11と、タンク2に連通する戻し通路12とが接続される。   The control valve 10 includes a first actuator passage 13 communicating with the expansion side pressure chamber 7 of the actuator 5, a second actuator passage 14 communicating with the compression side pressure chamber 8, and a supply passage communicating with the hydraulic pump 1 as a hydraulic source. 11 and a return passage 12 communicating with the tank 2 are connected.

コントロールバルブ10は、アクチュエータ5に供給される作動油の流量をメータイン制御する第一、第二ポペット弁20、30と、メータアウト制御する一つのスプール弁50と、これらを収容するバルブブロック40とを備える。   The control valve 10 includes first and second poppet valves 20 and 30 for meter-in control of the flow rate of hydraulic oil supplied to the actuator 5, one spool valve 50 for meter-out control, and a valve block 40 for accommodating these. Is provided.

バルブブロック40は、供給通路11が接続されるインレットポート41と、第一、第二アクチュエータ通路13、14がそれぞれ接続される第一、第二アクチュエータポート43、44と、戻し通路12が接続される第一、第二アウトレットポート42、45とが形成される。   The valve block 40 is connected to the inlet port 41 to which the supply passage 11 is connected, the first and second actuator ports 43 and 44 to which the first and second actuator passages 13 and 14 are connected, respectively, and the return passage 12. First and second outlet ports 42 and 45 are formed.

第一、第二ポペット弁20、30は、中央のインレットポート41を挟んで互いに対向するように配置され、インレットポート41に対して第一、第二アクチュエータポート43、44を開閉する。   The first and second poppet valves 20 and 30 are arranged so as to face each other across the central inlet port 41, and open and close the first and second actuator ports 43 and 44 with respect to the inlet port 41.

第一、第二ポペット弁20、30は、バルブブロック40に介装されるバルブハウジング21、31と、このバルブハウジング21、31に収容されるポペット(弁体)22、32と、このポペット22、32を閉弁方向に付勢するリターンスプリング23、33と、このリターンスプリング23、33に抗してポペット22、32を開弁方向に駆動するソレノイド24、34とを備える。   The first and second poppet valves 20, 30 include valve housings 21, 31 interposed in the valve block 40, poppets (valve bodies) 22, 32 accommodated in the valve housings 21, 31, and the poppet 22. , 32 are urged in the valve closing direction, and solenoids 24, 34 are driven against the return springs 23, 33 to drive the poppets 22, 32 in the valve opening direction.

バルブハウジング21、31は、その内側にポペット室29、39を画成する円筒状に形成される。バルブハウジング21、31は、それぞれの頂部に開口する一つのバルブポート25、35と、このバルブポート25、35から連続する環状のバルブシート26、36と、その側部に開口する複数のバルブポート27、37とを有する。   The valve housings 21 and 31 are formed in a cylindrical shape that defines poppet chambers 29 and 39 inside thereof. The valve housings 21 and 31 each have one valve port 25 and 35 opened at the top, an annular valve seat 26 and 36 continuous from the valve port 25 and 35, and a plurality of valve ports opened at the side thereof. 27, 37.

バルブポート25、35は、インレットポート41に連通し、供給通路11から加圧作動油が導かれる。   The valve ports 25 and 35 communicate with the inlet port 41, and pressurized hydraulic oil is guided from the supply passage 11.

バルブハウジング21、31のまわりにはグルーブ48、49が形成される。グルーブ48、49は、バルブポート27、37と第一、第二アクチュエータポート43、44とをそれぞれ連通し、アクチュエータ5に給排される作動油を導く。   Grooves 48 and 49 are formed around the valve housings 21 and 31. The grooves 48 and 49 communicate the valve ports 27 and 37 with the first and second actuator ports 43 and 44, respectively, and guide hydraulic oil supplied to and discharged from the actuator 5.

円柱状のポペット22、32は、それぞれの外周部がバルブハウジング21、31の内周面に摺動可能に支持され、バルブシート26、36に着座する円錐面状のテーパ部22a、32aを有する。   The cylindrical poppets 22 and 32 have conical tapered portions 22a and 32a that are slidably supported on the inner peripheral surfaces of the valve housings 21 and 31 and seated on the valve seats 26 and 36, respectively. .

ポペット22、32は、リターンスプリング23、33の付勢力によりテーパ部22a、32aがバルブシート26、36に着座する。   In the poppets 22 and 32, the taper portions 22 a and 32 a are seated on the valve seats 26 and 36 by the urging force of the return springs 23 and 33.

ポペット22、32は、段付き円柱状に形成され、その小径部のまわりにポペット室29、39が環状の空間として画成される。   The poppets 22 and 32 are formed in a stepped cylindrical shape, and poppet chambers 29 and 39 are defined as annular spaces around the small diameter portion.

ポペット22、32には、これを貫通する背圧導入通路22b、32bが形成される。ポペット22、32の背後には、背圧室28、38が画成される。この背圧室28、38は、背圧導入通路22b、32bを介してポペット室29、39にそれぞれ連通する。ポペット22、32の背圧室28、38には、第一、第二アクチュエータポート43、44の圧力が、グルーブ48、49、バルブポート27、37、ポペット室29、39、背圧導入通路22b、32bを介して導かれる。   In the poppets 22 and 32, back pressure introduction passages 22b and 32b penetrating therethrough are formed. Back pressure chambers 28 and 38 are defined behind the poppets 22 and 32. The back pressure chambers 28 and 38 communicate with the poppet chambers 29 and 39 through the back pressure introduction passages 22b and 32b, respectively. In the back pressure chambers 28 and 38 of the poppets 22 and 32, the pressures of the first and second actuator ports 43 and 44 are applied to the grooves 48 and 49, the valve ports 27 and 37, the poppet chambers 29 and 39, and the back pressure introduction passage 22b. , 32b.

なお、背圧導入通路22b、32bは、これに限らず、第一、第二ポペット弁20、30、バルブブロック40に形成される構成としてもよい。   The back pressure introduction passages 22b and 32b are not limited to this, and may be formed in the first and second poppet valves 20 and 30 and the valve block 40.

これにより、ポペット22、32は、背圧室28、38に導かれるアクチュエータ5の圧力によってテーパ部22a、32aがバルブシート26、36に着座し、アクチュエータ5の作動油が供給通路11へと逆流することを止める、ロードチェック機能を果たす。   As a result, the poppets 22 and 32 have the taper portions 22a and 32a seated on the valve seats 26 and 36 due to the pressure of the actuator 5 guided to the back pressure chambers 28 and 38, and the hydraulic fluid of the actuator 5 flows back to the supply passage 11. The load check function is fulfilled.

ポペット22、32のテーパ部22a、32aがバルブシート26、36に着座した閉弁状態では、両者の間に隙間が生じることなく、インレットポート41に対する密封性が確保される。   In the closed state in which the tapered portions 22a and 32a of the poppets 22 and 32 are seated on the valve seats 26 and 36, the gap between the two is not generated, and the sealing performance with respect to the inlet port 41 is ensured.

コントロールバルブ10は、ポペット駆動手段として、ソレノイド24、34を備える。ソレノイド24、34は、図示しないコイルの磁界によってポペット22、32をバルブシート26、36から離れる方向(図1にて左右方向)に移動させるソレノイド推力(開弁力)を発生する。このソレノイド推力がリターンスプリング23、33の付勢力とポペット22、32の前後差圧力とを合わせた力を上回ると、ポペット22、32がバルブシート26、36から離れる方向(図1にて左右方向)に移動する。   The control valve 10 includes solenoids 24 and 34 as poppet driving means. The solenoids 24 and 34 generate solenoid thrust (valve opening force) that moves the poppets 22 and 32 away from the valve seats 26 and 36 (left and right in FIG. 1) by a magnetic field of a coil (not shown). When the solenoid thrust exceeds the force of the biasing force of the return springs 23 and 33 and the differential pressure across the poppets 22 and 32, the poppets 22 and 32 move away from the valve seats 26 and 36 (in FIG. )

ポペット22、32のテーパ部22a、32aがバルブシート26、36から離れると、テーパ部22a、32aとバルブシート26、36との間に環状の流路が画成され、この流路断面積に応じた流量の作動油がインレットポート41から第一、第二アクチュエータポート43、44へと流れる。   When the taper portions 22a and 32a of the poppets 22 and 32 are separated from the valve seats 26 and 36, an annular flow path is defined between the taper portions 22a and 32a and the valve seats 26 and 36. The corresponding amount of hydraulic fluid flows from the inlet port 41 to the first and second actuator ports 43 and 44.

これにより、ソレノイド24、34のコイルを流れる励磁電流が増大するのに伴って、インレットポート41から第一、第二アクチュエータポート43、44へと流れる作動油の流量が増大する。   As a result, the flow rate of hydraulic fluid flowing from the inlet port 41 to the first and second actuator ports 43 and 44 increases as the excitation current flowing through the coils of the solenoids 24 and 34 increases.

ポペット駆動手段は、ポペット22、32を駆動するソレノイド24、34に限らず、背圧室28、38に導かれるパイロット圧力を調節する構成としてもよい。   The poppet driving means is not limited to the solenoids 24 and 34 that drive the poppets 22 and 32 but may be configured to adjust the pilot pressure guided to the back pressure chambers 28 and 38.

バルブハウジング21、31のバルブポート25、35は、互いに中央のインレットポート41を挟んで対向するように配置される。   The valve ports 25 and 35 of the valve housings 21 and 31 are disposed so as to face each other with the central inlet port 41 interposed therebetween.

ポペット22、32は、互いに同軸上にて摺動するように配置されるが、これに限らず、互いに異なる軸上にて摺動するように配置してもよい。   Although the poppets 22 and 32 are arranged so as to slide on the same axis, the poppets 22 and 32 are not limited to this, and may be arranged so as to slide on different axes.

スプール弁50は、バルブブロック40に形成される収容孔61と、この収容孔61に摺動可能に介装されるスプール51とを備える。   The spool valve 50 includes an accommodation hole 61 formed in the valve block 40 and a spool 51 interposed in the accommodation hole 61 so as to be slidable.

バルブブロック40には、収容孔61に面して第一、第二アウトレットポート42、45が形成されるとともに、第一、第二ポペット室連通ポート46、47がそれぞれ環状の流路として形成される。   In the valve block 40, first and second outlet ports 42 and 45 are formed facing the accommodation hole 61, and first and second poppet chamber communication ports 46 and 47 are respectively formed as annular flow paths. The

バルブブロック40には、第一、第二ポペット室連通ポート46、47とグルーブ48、49とをそれぞれ連通する通孔62、63が形成される。アクチュエータ5の作動油がポペット室29、39、グルーブ48、49、通孔62、63を通って第一、第二ポペット室連通ポート46、47に導かれる。   The valve block 40 is formed with through holes 62 and 63 for communicating the first and second poppet chamber communication ports 46 and 47 with the grooves 48 and 49, respectively. The hydraulic fluid of the actuator 5 is guided to the first and second poppet chamber communication ports 46 and 47 through the poppet chambers 29 and 39, the grooves 48 and 49, and the through holes 62 and 63.

スプール弁50は、第一、第二ポペット弁20、30と並んで配置され、スプール51はポペット22、32と略平行に摺動する。   The spool valve 50 is arranged side by side with the first and second poppet valves 20, 30, and the spool 51 slides substantially in parallel with the poppets 22, 32.

スプール51は、一方の端部にセンタスプリング66が連結され、このセンタスプリング66の付勢力によって図示の中立位置に保持される。   A center spring 66 is connected to one end of the spool 51, and the spool 51 is held at the neutral position shown in the figure by the urging force of the center spring 66.

スプール51は、両方の端部に面して第一、第二パイロット圧室64、65が設けられ、この第一、第二パイロット圧室64、65には図示しないパイロット弁を介してパイロット圧力がそれぞれ導かれる。   The spool 51 is provided with first and second pilot pressure chambers 64 and 65 facing both ends, and the pilot pressure is supplied to the first and second pilot pressure chambers 64 and 65 via a pilot valve (not shown). Are guided respectively.

スプール51は、第一、第二ランド部52、53を有し、第一、第二ランド部52、53の端部に複数のノッチ(絞り)54、55が形成される。   The spool 51 has first and second land portions 52 and 53, and a plurality of notches 54 and 55 are formed at end portions of the first and second land portions 52 and 53.

スプール51が図示したように中立位置にある場合に、この第一、第二ランド部52、53がアウトレットポート42、45に対して第一、第二ポペット室連通ポート46、47が遮断される。   When the spool 51 is in the neutral position as shown in the drawing, the first and second poppet chamber communication ports 46 and 47 are blocked from the outlet ports 42 and 45 by the first and second land portions 52 and 53. .

スプール51は、第一、第二パイロット圧室64、65に導かれるパイロット圧力とセンタスプリング66の付勢力とが釣り合う位置に移動する。   The spool 51 moves to a position where the pilot pressure guided to the first and second pilot pressure chambers 64 and 65 and the urging force of the center spring 66 are balanced.

アクチュエータ5の伸張作動時に、第二パイロット圧室65に導かれるパイロット圧力が高められ、スプール51が図にて中立位置から左方向に所定ストロークだけ移動すると、ノッチ55を介して第二ポペット室連通ポート47と第二アウトレットポート45とが連通される伸側ポジションに切り換えられ、縮側圧力室8からの作動油がタンク2へと戻される。   When the actuator 5 is extended, the pilot pressure guided to the second pilot pressure chamber 65 is increased, and when the spool 51 moves to the left from the neutral position in the drawing by a predetermined stroke, the second poppet chamber communicates via the notch 55. The port 47 and the second outlet port 45 are switched to the expansion side position where they communicate with each other, and the hydraulic oil from the compression side pressure chamber 8 is returned to the tank 2.

アクチュエータ5の収縮作動時に、第一パイロット圧室64に導かれるパイロット圧力が高められ、スプール51が図にて中立位置から右方向に所定ストロークだけ移動すると、ノッチ54を介して第一ポペット室連通ポート46と第一アウトレットポート42とが連通される縮側ポジションに切り換えられ、伸側圧力室7からの作動油がタンク2へと戻される。   When the actuator 5 is contracted, the pilot pressure guided to the first pilot pressure chamber 64 is increased, and when the spool 51 moves to the right by a predetermined stroke from the neutral position in the drawing, the first poppet chamber communicates via the notch 54. The port 46 and the first outlet port 42 are switched to the contraction side position where the communication is established, and the hydraulic oil from the extension side pressure chamber 7 is returned to the tank 2.

こうしてスプール51が左右方向に移動するストロークに応じてノッチ54、55の開口面積が増大し、第一、第二ポペット室連通ポート46、47から第一、第二アウトレットポート42、45へと流れる作動油の流量が増大する。   Thus, the opening area of the notches 54 and 55 increases according to the stroke in which the spool 51 moves in the left-right direction, and flows from the first and second poppet chamber communication ports 46 and 47 to the first and second outlet ports 42 and 45. The flow rate of hydraulic oil increases.

油圧源として設けられる油圧ポンプ1は図示しないエンジンまたは電動機によって駆動され、タンク2に貯留された作動油を吸い上げ、加圧した作動油を供給通路11へと吐出する。   A hydraulic pump 1 provided as a hydraulic source is driven by an engine or an electric motor (not shown), sucks up the hydraulic oil stored in the tank 2, and discharges the pressurized hydraulic oil to the supply passage 11.

油圧ポンプ1に連通する供給通路11とタンク2とを連通する戻し通路16が配設され、この戻し通路16に電磁式のブリードオフ弁17が介装される。   A supply passage 11 communicating with the hydraulic pump 1 and a return passage 16 communicating with the tank 2 are disposed, and an electromagnetic bleed-off valve 17 is interposed in the return passage 16.

コントロールバルブ10とブリードオフ弁17の作動は、図示しないコントローラによって制御される。   The operation of the control valve 10 and the bleed-off valve 17 is controlled by a controller (not shown).

オペレータが図示しないレバーを操作してアクチュエータ5を伸張作動させる場合に、コントローラは、ソレノイド24を励磁して第一ポペット弁20を開弁させて、供給通路11の加圧作動油が伸側圧力室7に供給されるとともに、第二パイロット圧室65に導かれるパイロット圧を高めてスプール弁50を伸側ポジションに切り換え、縮側圧力室8からの作動油がタンク2へと戻される。   When the operator operates the lever (not shown) to extend the actuator 5, the controller excites the solenoid 24 to open the first poppet valve 20, and the pressurized hydraulic oil in the supply passage 11 is expanded side pressure. While being supplied to the chamber 7, the pilot pressure guided to the second pilot pressure chamber 65 is increased to switch the spool valve 50 to the expansion side position, and the hydraulic oil from the compression side pressure chamber 8 is returned to the tank 2.

アクチュエータ5を収縮作動させる場合に、コントローラは、ソレノイド34を励磁して第二ポペット弁30を開弁させて、供給通路11の加圧作動油が縮側圧力室8に供給されるとともに、第一パイロット圧室64に導かれるパイロット圧を高めてスプール弁50を縮側ポジションに切り換え、伸側圧力室7からの作動油がタンク2へと戻される。   When the actuator 5 is contracted, the controller excites the solenoid 34 to open the second poppet valve 30 so that the pressurized hydraulic fluid in the supply passage 11 is supplied to the contraction-side pressure chamber 8 and the first The pilot pressure guided to one pilot pressure chamber 64 is increased to switch the spool valve 50 to the contracted position, and the hydraulic oil from the expansion side pressure chamber 7 is returned to the tank 2.

コントロールバルブ10は、アクチュエータ5の伸縮作動時にアクチュエータ5に供給される加圧作動油の流量を第一、第二ポペット弁20、30を介してメータイン制御するとともに、アクチュエータ5から排出される作動油の流量をスプール弁50を介してメータアウト制御する。   The control valve 10 performs meter-in control of the flow rate of the pressurized hydraulic oil supplied to the actuator 5 during the expansion / contraction operation of the actuator 5 via the first and second poppet valves 20, 30 and the hydraulic oil discharged from the actuator 5. Is controlled through meter-out control via the spool valve 50.

上記アクチュエータ5の伸縮作動時に、例えばアクチュエータ5に働く負荷によって第一、第二アクチュエータ通路13、14に生じる負荷圧力が供給通路11に生じるポンプ吐出圧力より高まる場合に、第一、第二ポペット弁20、30がポペット22、32の前後に生じる差圧力とリターンスプリング23、33の付勢力によって閉弁し、アクチュエータ5の作動油が供給通路11へと向かう逆流を防止するロードチェック機能を果たす。   When the load pressure generated in the first and second actuator passages 13 and 14 is higher than the pump discharge pressure generated in the supply passage 11 due to, for example, a load acting on the actuator 5 during the expansion / contraction operation of the actuator 5, the first and second poppet valves 20 and 30 are closed by the differential pressure generated before and after the poppets 22 and 32 and the urging forces of the return springs 23 and 33, and perform a load check function that prevents the working oil of the actuator 5 from flowing back toward the supply passage 11.

そして、ブリードオフ弁17は、油圧ポンプ1から吐出される作動油のうち供給通路11から戻し通路16を通ってタンク2に戻される流量を調節し、供給通路11に生じるポンプ吐出圧を制御する。   The bleed-off valve 17 controls the pump discharge pressure generated in the supply passage 11 by adjusting the flow rate returned from the supply passage 11 to the tank 2 through the return passage 16 in the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 1. .

以上のように、本実施形態では、伸張、収縮の二方向に作動するアクチュエータ5に給排される作動油の流量を制御するコントロールバルブ10であって、アクチュエータ5の作動方向に応じて油圧源からアクチュエータ5に供給される作動油の流量をメータイン制御する第一、第二ポペット弁20、30と、アクチュエータ5から排出される作動油の流量をメータアウト制御するスプール弁50とを備え、第一、第二ポペット弁20、30は、油圧源から供給される作動油をアクチュエータ5に導くバルブシート26、36と、このバルブシート26、36に着座して閉弁するポペット22、32と、アクチュエータ5に連通してポペット22、32を閉弁方向に付勢する圧力を導くポペット室29、39と、ポペット22、32を開弁方向に駆動するソレノイド(ポペット駆動手段)24、34と、を備える構成とした。   As described above, in the present embodiment, the control valve 10 controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to and discharged from the actuator 5 that operates in the two directions of expansion and contraction, and the hydraulic source according to the operation direction of the actuator 5. First and second poppet valves 20 and 30 for meter-in control of the flow rate of hydraulic oil supplied from the actuator 5 to the actuator 5, and a spool valve 50 for meter-out control of the flow rate of hydraulic oil discharged from the actuator 5, The first and second poppet valves 20 and 30 are valve seats 26 and 36 for guiding hydraulic oil supplied from a hydraulic pressure source to the actuator 5, and poppets 22 and 32 that are seated on the valve seats 26 and 36 and closed. Poppet chambers 29 and 39 that communicate with the actuator 5 to guide the pressure for energizing the poppets 22 and 32 in the valve closing direction, and how to open the poppets 22 and 32 A solenoid (poppet drive means) 24, 34 for driving the was configured with a.

上記構成に基づき、アクチュエータ5の作動方向に応じて、第一、第二ポペット弁20、30の一方は、ソレノイド(ポペット駆動手段)24、34がバルブシート26、36とポペット22、32の間に画成される流路面積を調節して、アクチュエータ5に供給される作動油の流量をメータイン制御する。このとき、スプール弁50は、アクチュエータ5から排出される作動油の流量をスプール弁50を介してメータアウト制御する。これにより、アクチュエータ5の作動を多様に制御することができる。   Based on the above configuration, one of the first and second poppet valves 20, 30 has a solenoid (poppet driving means) 24, 34 between the valve seats 26, 36 and the poppets 22, 32 according to the operating direction of the actuator 5. The flow area of the hydraulic oil supplied to the actuator 5 is meter-in controlled by adjusting the flow path area defined in FIG. At this time, the spool valve 50 controls the flow rate of the hydraulic oil discharged from the actuator 5 through the spool valve 50. Thereby, the operation of the actuator 5 can be controlled in various ways.

第一、第二ポペット弁20、30は、アクチュエータ5に連通するポペット室29、39の圧力がインレットポート41より高くなったときに、ポペット22、32がバルブシート26、36に着座して閉弁し、アクチュエータ5からの作動油が油圧源へと向かう逆流を止めるロードチェック機能を果たす。これにより、コントロールバルブ10は、ロードチェック機能を果たす逆止弁を別に設ける必要がなく、構造が簡素化され、小型化がはかれる。   The first and second poppet valves 20, 30 are closed when the poppets 22, 32 are seated on the valve seats 26, 36 when the pressure in the poppet chambers 29, 39 communicating with the actuator 5 becomes higher than the inlet port 41. It performs a load check function that stops the hydraulic oil from the actuator 5 from flowing back toward the hydraulic pressure source. As a result, the control valve 10 does not need to be provided with a separate check valve that performs the load check function, the structure is simplified, and the size can be reduced.

本実施形態では、油圧源に連通するインレットポート41を備え、第一、第二ポペット弁20、30はインレットポート41を挟むように互いに対向して配置され、スプール弁50は第一、第二ポペット弁20、30と並んで配置され、スプール51はポペット22、32と略平行に摺動する構成とした。   In the present embodiment, an inlet port 41 communicating with a hydraulic pressure source is provided, the first and second poppet valves 20 and 30 are arranged to face each other so as to sandwich the inlet port 41, and the spool valve 50 is provided with the first and second spool valves 50. The spool 51 is arranged side by side with the poppet valves 20 and 30, and the spool 51 slides substantially parallel to the poppets 22 and 32.

上記構成に基づき、バルブブロック40に第一、第二ポペット弁20、30及びスプール弁50がコンパクトに収められ、コントロールバルブ10の小型化がはかれる。   Based on the above configuration, the first and second poppet valves 20 and 30 and the spool valve 50 are compactly accommodated in the valve block 40, and the control valve 10 can be downsized.

本実施形態では、スプール弁50は、第一、第二ポペット弁20、30のポペット室29、39に連通する第一、第二ポペット室連通ポート46、47と、タンク2に連通する第一、第二アウトレットポート42、45と、第一、第二アウトレットポート42、45に対する第一、第二ポペット室連通ポート46、47の連通を切換えるスプール51と、を備える構成とした。   In the present embodiment, the spool valve 50 is connected to the first and second poppet chamber communication ports 46 and 47 that communicate with the poppet chambers 29 and 39 of the first and second poppet valves 20 and 30, and the first and second tanks. The second outlet ports 42, 45 and the spool 51 for switching the communication of the first and second poppet chamber communication ports 46, 47 with respect to the first and second outlet ports 42, 45 are provided.

上記構成に基づき、アクチュエータ5の作動時に、スプール弁50は、スプール51を移動し、第一、第二アウトレットポート42、45に対して第一、第二ポペット室連通ポート46、47を選択的に連通し、アクチュエータ5から排出される作動油を第一、第二ポペット弁20、30のポペット室29、39と第一、第二ポペット室連通ポート46、47と第一、第二アウトレットポート42、45とを通してタンク2へと戻す。   Based on the above configuration, when the actuator 5 is operated, the spool valve 50 moves the spool 51 and selectively selects the first and second poppet chamber communication ports 46 and 47 with respect to the first and second outlet ports 42 and 45. The hydraulic fluid discharged from the actuator 5 is communicated with the poppet chambers 29 and 39 of the first and second poppet valves 20 and 30 and the first and second poppet chamber communication ports 46 and 47 and the first and second outlet ports. Return to tank 2 through 42, 45.

コントロールバルブ10は、第一、第二ポペット室連通ポート46、47が第一、第二ポペット弁20、30のポペット室29、39を介してアクチュエータ5に連通する構造のため、バルブブロック40に形成される通路構造が簡素化され、作動油の流れを円滑にする。   Since the control valve 10 has a structure in which the first and second poppet chamber communication ports 46 and 47 communicate with the actuator 5 via the poppet chambers 29 and 39 of the first and second poppet valves 20 and 30, The formed passage structure is simplified and the flow of hydraulic oil is made smooth.

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.

本発明のコントロールバルブは、例えば産業機械、農業機械、車両、設備等、流体圧制御が必要なシステムに利用できる。   The control valve of the present invention can be used in systems that require fluid pressure control, such as industrial machinery, agricultural machinery, vehicles, and facilities.

1 油圧ポンプ
2 タンク
5 アクチュエータ
6 ピストン
10 コントロールバルブ
20、30 第一、第二ポペット弁
22、32 ポペット
23、33 リターンスプリング
24、34 ソレノイド(ポペット駆動手段)
26、36 バルブシート
28、38 背圧室
29、39 ポペット室
40 バルブブロック
41 インレットポート
42、45 第一、第二アウトレットポート
46、47 第一、第二ポペット室連通ポート
50 スプール弁
51 スプール
1 Hydraulic pump 2 Tank 5 Actuator
6 Piston 10 Control valve 20, 30 First and second poppet valves
22, 32 Poppet 23, 33 Return spring 24, 34 Solenoid (poppet drive means)
26, 36 Valve seat 28, 38 Back pressure chamber 29, 39 Poppet chamber 40 Valve block 41 Inlet port 42, 45 First, second outlet port 46, 47 First, second poppet chamber communication port 50 Spool valve 51 Spool

Claims (3)

二方向に作動するアクチュエータに給排される作動流体の流量を制御するコントロールバルブであって、
前記アクチュエータの作動方向に応じて流体圧源から前記アクチュエータに供給される作動流体の流量をメータイン制御する第一、第二ポペット弁と、
前記アクチュエータから排出される作動流体の流量をメータアウト制御するスプール弁と、を備え、
前記第一、第二ポペット弁は、
前記流体圧源から供給される作動流体を前記アクチュエータに導くバルブシートと、
このバルブシートに着座して閉弁するポペットと、
前記アクチュエータに連通して前記ポペットを閉弁方向に付勢する圧力を導くポペット室と、
前記ポペットを開弁方向に駆動するポペット駆動手段と、を備えたことを特徴とするコントロールバルブ。
A control valve for controlling the flow rate of working fluid supplied to and discharged from an actuator that operates in two directions
First and second poppet valves for meter-in control of the flow rate of the working fluid supplied from the fluid pressure source to the actuator according to the operating direction of the actuator;
A spool valve for meter-out control of the flow rate of the working fluid discharged from the actuator,
The first and second poppet valves are
A valve seat for guiding the working fluid supplied from the fluid pressure source to the actuator;
A poppet seated on this valve seat and closed;
A poppet chamber that communicates with the actuator and guides the pressure for urging the poppet in the valve closing direction;
And a poppet driving means for driving the poppet in the valve opening direction.
前記流体圧源に連通するインレットポートを備え、
前記第一、第二ポペット弁は前記インレットポートを挟むように互いに対向して配置され、
前記スプール弁は前記第一、第二ポペット弁と並んで配置され、
前記スプールは前記ポペットと略平行に摺動することを特徴とする請求項1に記載のコントロールバルブ。
An inlet port communicating with the fluid pressure source;
The first and second poppet valves are arranged to face each other so as to sandwich the inlet port,
The spool valve is arranged side by side with the first and second poppet valves,
The control valve according to claim 1, wherein the spool slides substantially parallel to the poppet.
前記スプール弁は、
前記第一、第二ポペット弁の前記ポペット室に連通する第一、第二ポペット室連通ポートと、
タンクに連通する第一、第二アウトレットポートと、
前記第一、第二アウトレットポートに対する前記第一、第二ポペット室連通ポートの連通を切換えるスプールと、を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のコントロールバルブ。
The spool valve is
First and second poppet chamber communication ports communicating with the poppet chamber of the first and second poppet valves;
First and second outlet ports communicating with the tank;
The control valve according to claim 1, further comprising a spool that switches communication of the first and second poppet chamber communication ports with respect to the first and second outlet ports.
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