JP5604051B2 - Counter balance valve - Google Patents
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Description
本発明は、アクチュエータの負荷圧力に応じてアクチュエータから流出する作動流体の流れを絞るカウンタバランス弁に関するものである。 The present invention relates to a counter balance valve that restricts the flow of working fluid flowing out from an actuator in accordance with the load pressure of the actuator.
カウンタバランス弁は、例えばウィンチの吊荷荷重によって生ずるアクチュエータの負荷圧をパイロット圧力として用い、制御速度以上にアクチュエータが作動することを防止する(特許文献1参照)。 The counter balance valve uses, for example, the load pressure of the actuator generated by the suspended load of the winch as a pilot pressure, and prevents the actuator from operating more than the control speed (see Patent Document 1).
従来、この種の流体圧回路として、例えば図6に示すものがある。これについて説明すると、ウィンチ1を駆動するモータ5は、作動油が給排される二つのポート(出入口)を備え、この各ポートに第一給排通路11と第二給排通路12とがそれぞれ接続される。この第一給排通路11と第二給排通路12とは、方向切換弁14を介してポンプ15とタンク16に選択的に連通される。 Conventionally, as this type of fluid pressure circuit, for example, there is one shown in FIG. Explaining this, the motor 5 that drives the winch 1 includes two ports (entrances / exits) through which hydraulic oil is supplied and discharged, and a first supply / discharge passage 11 and a second supply / discharge passage 12 are provided in each port. Connected. The first supply / discharge passage 11 and the second supply / discharge passage 12 are selectively communicated with a pump 15 and a tank 16 via a direction switching valve 14.
第一給排通路11にカウンタバランス弁50が介装される。このカウンタバランス弁50は、第二給排通路12に生じるモータ5の負荷圧力をパイロット圧力としてモータ5から第一給排通路11に流出する作動油の流れを絞るものである。 A counter balance valve 50 is interposed in the first supply / discharge passage 11. The counter balance valve 50 restricts the flow of hydraulic oil flowing out from the motor 5 to the first supply / discharge passage 11 using the load pressure of the motor 5 generated in the second supply / discharge passage 12 as a pilot pressure.
カウンタバランス弁50は、バルブボディ51に形成される環状のシート58と、このシート58に嵌合するランド部62を有するスプール61と、ランド部62をシート58に嵌合させるようにスプール61を付勢するリターンスプリング57とを備える。 The counter balance valve 50 includes an annular seat 58 formed on the valve body 51, a spool 61 having a land portion 62 fitted to the seat 58, and a spool 61 so that the land portion 62 is fitted to the seat 58. And a return spring 57 for biasing.
カウンタバランス弁50のユニットには、シート58と並列にチェック弁55が介装される。 A check valve 55 is interposed in the unit of the counter balance valve 50 in parallel with the seat 58.
ウィンチ1がワーク4を上昇させる作動時、方向切換弁14が巻き取りポジションaに切換えられる。これによって、ポンプ15から吐出される作動油は、第一給排通路11のチェック弁55を通ってモータ5に供給され、モータ5が正方向に回転作動し、モータ5から流出する作動油が第二給排通路12を通ってタンク16に戻される。これにより、ウィンチ1が作動し、ワーク4が上昇する。 When the winch 1 operates to raise the workpiece 4, the direction switching valve 14 is switched to the winding position a. As a result, the hydraulic oil discharged from the pump 15 is supplied to the motor 5 through the check valve 55 of the first supply / discharge passage 11, the motor 5 rotates in the forward direction, and the hydraulic oil flowing out from the motor 5 is discharged. It returns to the tank 16 through the second supply / discharge passage 12. Thereby, the winch 1 operates and the workpiece | work 4 raises.
ウィンチ1がワーク4を下降させる作動時、方向切換弁14が繰り出しポジションbに切換えられる。これによって、ポンプ15から吐出される作動油は、第二給排通路12を通ってモータ5に供給され、モータ5が逆方向に回転作動し、モータ5から流出する作動油が第一給排通路11のカウンタバランス弁50を通ってタンク16に戻される。これにより、ウィンチ1が作動し、ワーク4が下降する。 When the winch 1 operates to lower the workpiece 4, the direction switching valve 14 is switched to the feeding position b. As a result, the hydraulic oil discharged from the pump 15 is supplied to the motor 5 through the second supply / discharge passage 12, the motor 5 rotates in the reverse direction, and the hydraulic oil flowing out of the motor 5 is supplied to the first supply / discharge. It returns to the tank 16 through the counter balance valve 50 in the passage 11. Thereby, the winch 1 operates and the work 4 descends.
上記のウィンチ1がワーク4を下降させる作動時、カウンタバランス弁50は、第二給排通路12からオリフィス63を介してパイロット圧力室56に導かれるパイロット圧力が所定値より高くなるとスプール61が変位し、シート58とランド部62から構成される開口部によりモータ5から流出する作動油の流れを絞り、モータ5の作動速度を調節する。 When the winch 1 operates to lower the workpiece 4, the counter balance valve 50 displaces the spool 61 when the pilot pressure guided from the second supply / discharge passage 12 to the pilot pressure chamber 56 through the orifice 63 becomes higher than a predetermined value. Then, the flow of hydraulic oil flowing out from the motor 5 is throttled by the opening formed by the seat 58 and the land portion 62, and the operating speed of the motor 5 is adjusted.
パイロット圧力が所定値より低い状態では、スプール61はランド部62をシート58に嵌合させ、第一給排通路11を遮断する。これにより、モータ5が停止位置に保持される。 When the pilot pressure is lower than a predetermined value, the spool 61 fits the land portion 62 to the seat 58 and blocks the first supply / discharge passage 11. As a result, the motor 5 is held at the stop position.
しかしながら、このような従来のカウンタバランス弁50にあっては、円柱状のランド部62がシート58に隙間を持って嵌合する構成のため、作動油の流れを遮断する密封性が十分に得られない可能性がある。例えば、作動油の代わりに、粘性の低い水等の作動流体が用いられた場合に、ランド部62とシート58の隙間から作動流体が洩れるため、長時間に渡ってモータ5を停止位置に保持することができない。 However, in such a conventional counterbalance valve 50, the cylindrical land portion 62 is fitted to the seat 58 with a gap, so that a sufficient sealing performance to block the flow of hydraulic oil is obtained. It may not be possible. For example, when a working fluid such as water having low viscosity is used instead of the working oil, the working fluid leaks from the gap between the land portion 62 and the seat 58, so the motor 5 is held at the stop position for a long time. Can not do it.
また、カウンタバランス弁50のユニットには、シート58と並列にチェック弁55が介装されているため、チェック弁55の介装スペースが必要となり、カウンタバランス弁50のユニットの大型化を招くという問題点があった。 In addition, since the counter balance valve 50 unit is provided with the check valve 55 in parallel with the seat 58, a space for the check valve 55 is required, which increases the size of the counter balance valve 50 unit. There was a problem.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、作動流体の流れを遮断する密封性が高いカウンタバランス弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a counterbalance valve with high sealing performance that blocks the flow of working fluid.
本発明は、アクチュエータの正作動時に圧力源から第一給排通路を通って アクチュエータに作動流体が供給されるとともに、アクチュエータから作動流体が第二給排通路を通って流出する一方、アクチュエータの逆作動時に圧力源から第二給排通路を通ってアクチュエータに作動流体が供給されるとともに、アクチュエータから作動流体が第一給排通路を通って流出する作動流体圧回路にあって、第一給排通路に介装される環状のシートが開口するバルブボディと、シートに着座するとともにシートとの間で可変絞り部を構成するポペット弁部を有するポペットと、ポペットを閉弁方向に付勢するリターンスプリングと、ポペットと軸方向に並んで設けられるピストンと、アクチュエータの正作動時に第一給排通路のシートより圧力源側に生じる圧力が第一給排通路から分岐する連通路を通じてポペットを開弁方向に駆動するパイロット圧力として導かれる第一パイロット圧力室と、アクチュエータの逆作動時に第二給排通路からアクチュエータに供給される負荷圧力がポペットを開弁方向に駆動するパイロット圧力として導かれる第二パイロット圧力室と、を備え、ポペットは、バルブボディに摺動可能に嵌合する円柱状の大ランド部と、バルブボディに摺動可能に嵌合し大ランド部より外径が小さい円柱状の小ランド部と、を有し、大ランド部と小ランド部との間にポペット弁部が形成され、ピストンの先端部とポペットの小ランド部との間に第一パイロット圧力室が画成され、アクチュエータの正作動時に圧力源から導かれる供給圧力に応じて第一給排通路を開通させる一方、アクチュエータの逆作動時に第二給排通路からアクチュエータに供給される負荷圧力に応じてアクチュエータから第一給排通路を通って流出する作動流体の流れを絞ることを特徴とするものとした。 In the present invention, when the actuator is normally operated, the working fluid is supplied from the pressure source to the actuator through the first supply / discharge passage, and the working fluid flows out from the actuator through the second supply / discharge passage. In operation, the working fluid is supplied from the pressure source to the actuator through the second supply / discharge passage, and the working fluid flows out from the actuator through the first supply / discharge passage. A valve body having an annular seat opened in the passage, a poppet having a poppet valve portion that sits on the seat and forms a variable throttle portion between the seat, and a return that biases the poppet in the valve closing direction A spring, a piston provided side by side with the poppet, and a piston, which is arranged in the axial direction , are generated closer to the pressure source than the seat of the first supply / discharge passage when the actuator is normally operated. Is supplied to the actuator from the second supply / discharge passage during reverse operation of the actuator, and a first pilot pressure chamber that is guided as a pilot pressure that drives the poppet through the communication passage branched from the first supply / discharge passage. And a second pilot pressure chamber that is guided as a pilot pressure that drives the poppet in the valve opening direction. The poppet has a cylindrical large land portion that is slidably fitted to the valve body, and a valve body. A cylindrical small land portion having a smaller outer diameter than the large land portion, and a poppet valve portion is formed between the large land portion and the small land portion. while the first pilot pressure chamber is defined between the small land portion of the poppet, thereby opening the first supply-discharge passage in accordance with the supply pressure derived from the pressure source during forward operation of the actuator The throttling the flow of hydraulic fluid flowing through the first supply-discharge passage from the actuator in response from the second supply and discharge passage during the reverse operation of the actuator to the load pressure supplied to the actuator and shall be characterized.
本発明によると、アクチュエータの負荷圧力が所定値より低い状態では、ポペットはポペット弁部をシートに着座させ、アクチュエータから流出する作動流体が通る通路を遮断する。このとき、ポペット弁部がシートに隙間無く当接するため、作動流体の流れを遮断する密封性を高められる。これにより、作動流体として、例えば水等の粘性の低い液体が用いられた場合にも、ポペット弁部とシートの当接部から作動流体が洩れることを抑えられ、長時間に渡ってアクチュエータを停止位置に保持することができる。 According to the present invention, when the load pressure of the actuator is lower than a predetermined value, the poppet seats the poppet valve portion on the seat and blocks the passage through which the working fluid flowing out from the actuator passes. At this time, since the poppet valve portion is in contact with the seat without any gap, the sealing performance for blocking the flow of the working fluid can be improved. As a result, even when a low-viscosity liquid such as water is used as the working fluid, the working fluid is prevented from leaking from the contact portion between the poppet valve portion and the seat, and the actuator is stopped for a long time. Can be held in position.
以下、本発明の実施の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は、ウィンチ1に設けられる流体圧回路を示している。このウィンチ1は、モータ5によって回転駆動されるドラム2を備え、このドラム2に巻き取られるロープ3を介してワーク(吊り荷)4を吊り下げる。ドラム2はモータ5によって正逆両方向に回転駆動され、ワーク4を昇降させる。 FIG. 1 shows a fluid pressure circuit provided in the winch 1. The winch 1 includes a drum 2 that is rotationally driven by a motor 5, and suspends a work (suspended load) 4 via a rope 3 wound around the drum 2. The drum 2 is rotationally driven in both forward and reverse directions by a motor 5 to raise and lower the workpiece 4.
作動流体としては、例えばオイル(作動油)または水等の液体が用いられる。 As the working fluid, for example, a liquid such as oil (working oil) or water is used.
モータ5は、作動流体が給排される二つのポート(出入口)を備え、この各ポートに第一給排通路11と第二給排通路12とがそれぞれ接続される。この第一給排通路11と第二給排通路12とは、方向切換弁14を介してポンプ15とタンク16に選択的に連通される。 The motor 5 includes two ports (inlet / outlet) through which working fluid is supplied and discharged, and a first supply / discharge passage 11 and a second supply / discharge passage 12 are connected to the respective ports. The first supply / discharge passage 11 and the second supply / discharge passage 12 are selectively communicated with a pump 15 and a tank 16 via a direction switching valve 14.
第一給排通路11にはカウンタバランス弁20が介装される。このカウンタバランス弁20は、ウィンチ1の繰り出し作動時に、第二給排通路12から導かれる負荷圧力に応じてモータ5(アクチュエータ)から流出する作動流体の流れを絞ってワーク4の下降速度を調節する。 A counter balance valve 20 is interposed in the first supply / discharge passage 11. The counter balance valve 20 adjusts the descending speed of the work 4 by restricting the flow of the working fluid flowing out from the motor 5 (actuator) according to the load pressure guided from the second supply / discharge passage 12 when the winch 1 is extended. To do.
カウンタバランス弁20は、バルブボディ21に形成される環状のシート28と、このシート28に対してその軸方向に変位可能に介装されるポペット31と、このポペット31をシート28に押し付けるリターンスプリング41と、後述するパイロット圧力(モータ5の負荷圧力)によってリターンスプリング41に抗してポペット31を開弁方向に駆動するピストン30とを備える。 The counter balance valve 20 includes an annular seat 28 formed in the valve body 21, a poppet 31 interposed so as to be displaceable in the axial direction with respect to the seat 28, and a return spring that presses the poppet 31 against the seat 28. 41 and a piston 30 that drives the poppet 31 in the valve opening direction against the return spring 41 by a pilot pressure (load pressure of the motor 5) described later.
ポペット31は、外径Dの円柱状をした大ランド部32と、この外径Dより小さい外径dの円柱状をした小ランド部33とが同軸上に形成され、大ランド部32と小ランド部33との間に円錐状のポペット弁部34が同軸上に形成される。 In the poppet 31, a large land portion 32 having a cylindrical shape with an outer diameter D and a small land portion 33 having a cylindrical shape with an outer diameter d smaller than the outer diameter D are formed on the same axis. A conical poppet valve portion 34 is formed coaxially with the land portion 33.
バルブボディ21には、大ランド部32を摺動可能に嵌合させる大シリンダ22と、小ランド部33を摺動可能に嵌合させる小シリンダ23とが形成される。大シリンダ22の開口径は、大ランド部32の外径Dに対して所定のハメアイ隙間を持つように設定される。小シリンダ23の開口径は、小ランド部33の外径dに対して所定のハメアイ隙間を持つように設定される。大シリンダ22と小シリンダ23は同軸上に形成され、ポペット31はその軸方向に摺動可能に支持される。 The valve body 21 is formed with a large cylinder 22 in which the large land portion 32 is slidably fitted, and a small cylinder 23 in which the small land portion 33 is slidably fitted. The opening diameter of the large cylinder 22 is set so as to have a predetermined gap between the outer diameter D of the large land portion 32. The opening diameter of the small cylinder 23 is set so as to have a predetermined gap between the outer diameter d of the small land portion 33. The large cylinder 22 and the small cylinder 23 are formed on the same axis, and the poppet 31 is supported so as to be slidable in the axial direction.
バルブボディ21には、大シリンダ22と小シリンダ23の間にバルブ穴24が形成され、このバルブ穴24を挟むようにして環状溝25、26が形成される。環状溝25はモータ5のポート(出入口)に連通し、環状溝26は方向切換弁14のポート(出入口)に連通する。これによって、環状溝25、バルブ穴24、環状溝26は、第一給排通路11を構成する。 In the valve body 21, a valve hole 24 is formed between the large cylinder 22 and the small cylinder 23, and annular grooves 25 and 26 are formed so as to sandwich the valve hole 24. The annular groove 25 communicates with a port (entrance / exit) of the motor 5, and the annular groove 26 communicates with a port (entrance / exit) of the direction switching valve 14. Thus, the annular groove 25, the valve hole 24, and the annular groove 26 constitute the first supply / discharge passage 11.
バルブボディ21には、バルブ穴24の開口縁部に環状のシート28が形成され、このシート28とポペット31のポペット弁部34が着座する。 In the valve body 21, an annular seat 28 is formed at the opening edge of the valve hole 24, and the seat 28 and the poppet valve portion 34 of the poppet 31 are seated.
バルブ穴24とシート28の開口径は、小シリンダ23の開口径と等しく形成される。ポペット弁部34の最大外径は、シート28の開口径より大きく形成される。カウンタバランス弁20は、ポペット弁部34がシート28に着座することにより閉弁し、第一給排通路11を遮断する。 The opening diameters of the valve hole 24 and the seat 28 are formed to be equal to the opening diameter of the small cylinder 23. The maximum outer diameter of the poppet valve portion 34 is formed larger than the opening diameter of the seat 28. The counter balance valve 20 is closed when the poppet valve portion 34 is seated on the seat 28, and the first supply / discharge passage 11 is shut off.
カウンタバランス弁20は、ポペット31がその軸方向に移動して、シート28からポペット31のポペット弁部34が離れると、両者の間に可変絞り部が断面環状の流路として画成される。カウンタバランス弁20は、ポペット弁部34がシート28に対して軸方向に変位することにより、可変絞り部の流路断面積が増減し、第一給排通路11を通る作動流体の流量を調節する。 When the poppet 31 moves in the axial direction of the counter balance valve 20 and the poppet valve portion 34 of the poppet 31 is separated from the seat 28, a variable restricting portion is defined as a channel having an annular cross section therebetween. The counter balance valve 20 adjusts the flow rate of the working fluid passing through the first supply / discharge passage 11 by the poppet valve portion 34 being displaced in the axial direction with respect to the seat 28 so that the cross-sectional area of the variable throttle portion increases or decreases. To do.
ピストン30は小ランド部33より小さい外径を有する。ピストン30は、ポペット31と別体で形成され、バルブボディ21にポペット31と並んで摺動可能に嵌合するように設けられる。 The piston 30 has an outer diameter smaller than the small land portion 33. The piston 30 is formed separately from the poppet 31 and is provided so as to be slidably fitted to the valve body 21 along with the poppet 31.
バルブボディ21には、ピストン30を摺動可能に嵌合させるシリンダ27が形成される。これにより、ピストン30はその軸方向に変位可能に支持される。 The valve body 21 includes a cylinder 27 for a piston 30 slidably fitted is formed. Thus, the piston 30 is supported so as to be displaceable in the axial direction.
バルブボディ21には、ポペット31を図にて左方向に付勢するコイル状のリターンスプリング41が圧縮して介装されるとともに、ピストン30を介してポペット31を図にて右方向に付勢するコイル状のスプリング42が圧縮して介装される。リターンスプリング41のバネ力がスプリング42のバネ力より大きくなるように設定される。これにより、リターンスプリング41とスプリング42のバネ力によってポペット弁部34がシート28に着座するように付勢される。 A coiled return spring 41 that biases the poppet 31 in the left direction in the drawing is interposed in the valve body 21 while being compressed, and the poppet 31 is biased in the right direction in the drawing through the piston 30. A coiled spring 42 is compressed and interposed. The spring force of the return spring 41 is set to be larger than the spring force of the spring 42. Accordingly, the poppet valve portion 34 is urged to be seated on the seat 28 by the spring force of the return spring 41 and the spring 42.
バルブボディ21には、第二パイロット圧力室36、第一パイロット圧力室37、圧力室38、背圧室39が、それぞれポペット31と同軸上に形成される。 In the valve body 21, a second pilot pressure chamber 36, a first pilot pressure chamber 37, a pressure chamber 38, and a back pressure chamber 39 are formed coaxially with the poppet 31.
背圧室39は、大ランド部32の背後に画成され、リターンスプリング41が介装される。背圧室39には大ランド部32に作用する背圧として大気圧が導かれる。また、背圧室39をタンク16に連通させてもよい。 The back pressure chamber 39 is defined behind the large land portion 32 and a return spring 41 is interposed. An atmospheric pressure is introduced into the back pressure chamber 39 as a back pressure acting on the large land portion 32. Further, the back pressure chamber 39 may be communicated with the tank 16.
圧力室38は、大ランド部32と小ランド部33との間に画成される。圧力室38は、シート28より方向切換弁14側の第一給排通路11を画成し、モータ5に給排される作動流体が流れる。 The pressure chamber 38 is defined between the large land portion 32 and the small land portion 33. The pressure chamber 38 defines the first supply / discharge passage 11 closer to the direction switching valve 14 than the seat 28, and the working fluid supplied to and discharged from the motor 5 flows therethrough.
大ランド部32の外周には環状のシール29が設けられる。このシール29は、Oリングが用いられる。シール29は、大ランド部32の外周に形成された環状溝44に介装され、大シリンダ22に摺接する。シール29によって圧力室38と背圧室39との間が密封される。 An annular seal 29 is provided on the outer periphery of the large land portion 32. The seal 29 is an O-ring. The seal 29 is interposed in an annular groove 44 formed on the outer periphery of the large land portion 32 and is in sliding contact with the large cylinder 22. A seal 29 seals between the pressure chamber 38 and the back pressure chamber 39.
第二パイロット圧力室36と第一パイロット圧力室37とは、ピストン30によって仕切られる。 The second pilot pressure chamber 36 and the first pilot pressure chamber 37 are partitioned by the piston 30.
第二パイロット圧力室36は、シリンダ27とピストン30の基端部(端面)とによって画成される。パイロット圧力として第二給排通路12の負荷圧力がオリフィス35を介して第二パイロット圧力室36に導かれる。第二給排通路12から第二パイロット圧力室36に導かれる負荷圧力が所定値以上に上昇すると、リターンスプリング41とスプリング42のバネ力に抗してポペット31が図にて右方向に移動し、第一給排通路11が開通する。 The second pilot pressure chamber 36 is defined by the cylinder 27 and the base end portion (end face) of the piston 30. As a pilot pressure, the load pressure in the second supply / discharge passage 12 is guided to the second pilot pressure chamber 36 through the orifice 35. When the load pressure guided from the second supply / discharge passage 12 to the second pilot pressure chamber 36 rises above a predetermined value, the poppet 31 moves to the right in the figure against the spring force of the return spring 41 and the spring 42. The first supply / discharge passage 11 is opened.
オリフィス35は、これを通過する作動流体に粘性減衰力を付与し、圧力変動や外乱により発生するポペット31の振動を抑制し、カウンタバランス弁20の作動を安定化させる機能を果たす。 The orifice 35 serves to stabilize the operation of the counter balance valve 20 by imparting a viscous damping force to the working fluid passing through the orifice 35, suppressing vibrations of the poppet 31 caused by pressure fluctuations and disturbances.
第一パイロット圧力室37は、小シリンダ23と小ランド部33の端面とピストン30の先端部とによって画成される。第一パイロット圧力室37は、連通路13を介して圧力室38と連通し、第一給排通路11のシート28より方向切換弁14側の圧力が導かれる。 The first pilot pressure chamber 37 is defined by the small cylinder 23, the end face of the small land portion 33, and the tip portion of the piston 30. The first pilot pressure chamber 37 communicates with the pressure chamber 38 via the communication passage 13, and the pressure on the direction switching valve 14 side is guided from the seat 28 of the first supply / discharge passage 11.
次に作用を説明する。 Next, the operation will be described.
ウィンチ1の巻き取り作動時(アクチュエータの正作動時)に、方向切換弁14が巻き取りポジションaに切換えられる。これによって、ポンプ15の吐出圧力が第一パイロット圧力室37と圧力室38に導かれ、第一パイロット圧力室37に面するポペット31の受圧部に作用する流体圧力とスプリング42の付勢力とによってリターンスプリング41に抗してポペット31が図にて右方向に移動し、ポペット弁部34がシート28から離れて第一給排通路11を開通させる。このとき、第二パイロット圧力室36には第二給排通路12を介してタンク16の圧力が導かれているため、ポペット31はもっぱら第一パイロット圧力室37の圧力のみに依存して開弁方向に移動する。これに伴って、ポンプ15から吐出される加圧作動流体が第一給排通路11を通ってモータ5に供給され、モータ5が正方向に回転作動し、モータ5から流出する作動流体が第二給排通路12を通ってタンク16に戻される。これによって、ウィンチ1は、このモータ5の作動によってドラム2を巻き取り方向に回転駆動し、ドラム2にロープ3を巻き取り、ワーク4を上昇する。 At the time of winding operation of the winch 1 (at the time of normal operation of the actuator), the direction switching valve 14 is switched to the winding position a. As a result, the discharge pressure of the pump 15 is guided to the first pilot pressure chamber 37 and the pressure chamber 38, and the fluid pressure acting on the pressure receiving portion of the poppet 31 facing the first pilot pressure chamber 37 and the biasing force of the spring 42 are used. The poppet 31 moves to the right in the figure against the return spring 41, and the poppet valve portion 34 moves away from the seat 28 and opens the first supply / discharge passage 11. At this time, since the pressure of the tank 16 is guided to the second pilot pressure chamber 36 via the second supply / discharge passage 12, the poppet 31 is opened only depending on the pressure of the first pilot pressure chamber 37. Move in the direction. Along with this, the pressurized working fluid discharged from the pump 15 is supplied to the motor 5 through the first supply / discharge passage 11, the motor 5 rotates in the forward direction, and the working fluid flowing out from the motor 5 becomes the first. It returns to the tank 16 through the two supply / discharge passages 12. Thereby, the winch 1 rotates the drum 2 in the winding direction by the operation of the motor 5, winds the rope 3 around the drum 2, and raises the work 4.
こうしてカウンタバランス弁20が第一給排通路11をその圧力上昇に伴って開くチェック弁の機能を果たす。 Thus, the counter balance valve 20 functions as a check valve that opens the first supply / discharge passage 11 as its pressure increases.
ウィンチ1の繰り出し作動時(アクチュエータの逆作動時)に、方向切換弁14が繰り出しポジションbに切換えられる。これによって、ポンプ15の吐出圧力(モータ5の負荷圧力)がオリフィス35を介して第二パイロット圧力室36に導かれ、第二パイロット圧力室36に面するピストン30の受圧部に作用する流体圧力とスプリング42の付勢力とによってリターンスプリング41に抗してポペット31が図にて右方向に移動し、ポペット弁部34がシート28から離れて第一給排通路11を開通させる。これに伴って、ポンプ15から吐出される加圧作動流体が第二給排通路12を通ってモータ5に供給され、モータ5が逆方向に回転作動し、モータ5から流出する作動流体が第一給排通路11を通ってタンク16に戻される。これによって、ウィンチ1は、このモータ5の作動によって、ドラム2を繰り出し方向に回転駆動し、ドラム2からロープ3を繰り出され、ワーク4を下降させる。 When the winch 1 is extended (when the actuator is reversely operated), the direction switching valve 14 is switched to the extended position b. As a result, the discharge pressure of the pump 15 (load pressure of the motor 5) is guided to the second pilot pressure chamber 36 through the orifice 35, and the fluid pressure acting on the pressure receiving portion of the piston 30 facing the second pilot pressure chamber 36. The urging force of the spring 42 moves the poppet 31 to the right in the drawing against the return spring 41, and the poppet valve portion 34 moves away from the seat 28 and opens the first supply / discharge passage 11. Along with this, the pressurized working fluid discharged from the pump 15 is supplied to the motor 5 through the second supply / discharge passage 12, the motor 5 rotates in the reverse direction, and the working fluid flowing out of the motor 5 becomes the first. It returns to the tank 16 through the one supply / discharge passage 11. Accordingly, the winch 1 is driven to rotate the drum 2 in the feeding direction by the operation of the motor 5, and the rope 3 is fed out from the drum 2 to lower the work 4.
上記したウィンチ1の繰り出し作動時にて、第二給排通路12からオリフィス35を介して第二パイロット圧力室36に導かれるパイロット圧力が所定値より低下すると、リターンスプリング41の付勢力によってスプリング42に抗してポペット31が図にて左方向に移動し、ポペット弁部34とシート28の間に画成される可変絞り部の流路断面積が減少し、第一給排通路11を通ってタンク16に戻される作動流体の流量が減少する。こうしてカウンタバランス弁20が第二給排通路12から第二パイロット圧力室36に導かれるパイロット圧力(モータ5の負荷圧力)に応じてモータ5の回転速度を適度に調節する。このとき、第一パイロット圧力室37には第一給排通路11を介してタンク16の圧力が導かれているため、ポペット31はもっぱら第二パイロット圧力室36の圧力のみに依存して開弁方向に移動する。なお、ポペット31の作動位置は、オリフィス35の開口面積と、リターンスプリング41、42の付勢力のバランス調整によって変えられる。これによって、ワーク4の下降速度が適度に調節される。 When the pilot pressure led to the second pilot pressure chamber 36 from the second supply / discharge passage 12 through the orifice 35 is lowered from a predetermined value during the above-described winch 1 feeding operation, the spring 42 is applied to the spring 42 by the urging force of the return spring 41. Accordingly, the poppet 31 moves to the left in the figure, and the flow passage cross-sectional area of the variable throttle portion defined between the poppet valve portion 34 and the seat 28 decreases, and passes through the first supply / discharge passage 11. The flow rate of the working fluid returned to the tank 16 decreases. Thus, the counter balance valve 20 appropriately adjusts the rotational speed of the motor 5 in accordance with the pilot pressure (load pressure of the motor 5) guided from the second supply / discharge passage 12 to the second pilot pressure chamber 36. At this time, since the pressure of the tank 16 is guided to the first pilot pressure chamber 37 via the first supply / discharge passage 11, the poppet 31 is opened only depending on the pressure of the second pilot pressure chamber 36. Move in the direction. The operating position of the poppet 31 can be changed by adjusting the balance between the opening area of the orifice 35 and the urging force of the return springs 41 and 42. Thereby, the descending speed of the workpiece 4 is adjusted moderately.
上記したウィンチ1の繰り出し作動時にて、パイロット圧力(モータ5の負荷圧力)が所定値より低い状態では、リターンスプリング41の付勢力によってスプリング42に抗してポペット31が図にて左方向に移動し、ポペット弁部34がシート28に着座し、第一給排通路11を遮断する。このとき、円錐状のポペット弁部34がシート28に隙間無く当接するため、第一給排通路11を遮断する密封性が確保される。これにより、ポペット弁部34とシート28の当接部から作動流体が洩れることを抑えられ、長時間に渡ってモータ5の回転が止められ、ワーク4を停止位置に保持することができる。 When the pilot pressure (load pressure of the motor 5) is lower than a predetermined value when the winch 1 is extended, the poppet 31 moves to the left in the figure against the spring 42 by the biasing force of the return spring 41. Then, the poppet valve portion 34 sits on the seat 28 and blocks the first supply / discharge passage 11. At this time, since the conical poppet valve portion 34 contacts the seat 28 without a gap, the sealing performance for blocking the first supply / discharge passage 11 is ensured. As a result, the working fluid is prevented from leaking from the contact portion between the poppet valve portion 34 and the seat 28, the rotation of the motor 5 is stopped for a long time, and the workpiece 4 can be held at the stop position.
こうしてウィンチ1の繰り出し作動時に、カウンタバランス弁20は、パイロット圧力(モータ5の負荷圧力)に応じてワーク4の下降速度を制限する速度調節機能とワーク4の落下防止機能とを果たす。 Thus, when the winch 1 is fed out, the counter balance valve 20 performs a speed adjusting function for limiting the descending speed of the work 4 and a function for preventing the work 4 from dropping according to the pilot pressure (load pressure of the motor 5).
ウィンチ1の停止時に、方向切換弁14が中立ポジションcに切換えられる。これによって、第一給排通路11と第二給排通路12がそれぞれ遮断され、モータ5に対する作動流体の給排が止められる。これにより、ドラム2の回転が停止し、ワーク4が停止位置に保持される。 When the winch 1 is stopped, the direction switching valve 14 is switched to the neutral position c. As a result, the first supply / discharge passage 11 and the second supply / discharge passage 12 are blocked, and supply / discharge of the working fluid to the motor 5 is stopped. Thereby, the rotation of the drum 2 is stopped and the work 4 is held at the stop position.
以上のように本実施の形態では、アクチュエータ(モータ5)の正作動時に圧力源(ポンプ15)から第一給排通路11を通ってアクチュエータ(モータ5)に作動流体が供給されるとともに、アクチュエータ(モータ5)から作動流体が第二給排通路12を通って流出する一方、アクチュエータ(モータ5)の逆作動時に圧力源(ポンプ15)から第二給排通路12を通ってアクチュエータ(モータ5)に作動流体が供給されるとともに、アクチュエータ(モータ5)から作動流体が第一給排通路11を通って流出する作動流体圧回路にあって、第一給排通路11に介装される環状のシート28と、このシート28に着座するとともにシート28との間で可変絞り部を構成するポペット弁部34を有するポペット31と、ポペット31を閉弁方向に付勢するリターンスプリング41と、アクチュエータ(モータ5)の正作動時に第一給排通路11のシート28より圧力源(ポンプ15)側に生じる圧力がポペット31を開弁方向に駆動するパイロット圧力として導かれる第一パイロット圧力室37と、アクチュエータ(モータ5)の逆作動時に第二給排通路12からアクチュエータ(モータ5)に供給される負荷圧力がポペット31を開弁方向に駆動するパイロット圧力として導かれる第二パイロット圧力室36とを備え、アクチュエータ(モータ5)の正作動時に圧力源(ポンプ15)から導かれる供給圧力に応じて第一給排通路11を開通させる一方、アクチュエータ(モータ5)の逆作動時に第二給排通路12からアクチュエータ(モータ5)に供給される負荷圧力に応じてアクチュエータ(モータ5)から第一給排通路11を通って流出する作動流体の流れを絞る構成とした。 As described above, in the present embodiment, when the actuator (motor 5) is normally operated, the working fluid is supplied from the pressure source (pump 15) through the first supply / discharge passage 11 to the actuator (motor 5). While the working fluid flows out from the (motor 5) through the second supply / discharge passage 12, the actuator (motor 5) passes from the pressure source (pump 15) through the second supply / discharge passage 12 when the actuator (motor 5) operates in reverse. ) In the working fluid pressure circuit in which the working fluid flows out from the actuator (motor 5) through the first supply / discharge passage 11 and is annularly disposed in the first supply / discharge passage 11 A poppet 31 having a poppet valve portion 34 that is seated on the seat 28 and that forms a variable throttle portion between the seat 28 and the poppet 31 is closed. The return spring 41 that biases in the direction and the pilot pressure that drives the poppet 31 in the valve opening direction due to the pressure generated on the pressure source (pump 15) side from the seat 28 of the first supply / discharge passage 11 when the actuator (motor 5) is normally operated A pilot piloted to drive the poppet 31 in the valve opening direction by the first pilot pressure chamber 37 guided as pressure and the load pressure supplied to the actuator (motor 5) from the second supply / discharge passage 12 when the actuator (motor 5) is reversely operated. A second pilot pressure chamber 36 guided as pressure, and opens the first supply / discharge passage 11 in accordance with the supply pressure guided from the pressure source (pump 15) when the actuator (motor 5) is normally operated. According to the load pressure supplied from the second supply / discharge passage 12 to the actuator (motor 5) during reverse operation of the motor 5) Actuator and configured to narrow the flow of hydraulic fluid flowing through the first supply-discharge passage 11 from (motor 5).
上記構成に基づき、アクチュエータ(モータ5)の正作動時において、第一給排通路11のシート28より上流側から第一パイロット圧力室37に導かれるパイロット圧力に応じてポペット31がリターンスプリング41に抗して開弁方向に移動し、ポペット弁部34がシート28から離れ、アクチュエータ(モータ5)に作動流体を供給する。 Based on the above configuration, when the actuator (motor 5) is normally operated, the poppet 31 is moved to the return spring 41 according to the pilot pressure guided from the upstream side of the seat 28 of the first supply / discharge passage 11 to the first pilot pressure chamber 37. As a result, the poppet valve portion 34 moves away from the seat 28 and supplies the working fluid to the actuator (motor 5).
アクチュエータ(モータ5)の正作動時において、第一給排通路11のシート28より圧力源(ポンプ15)側に生じる圧力が所定値より低い状態では、ポペット31はポペット弁部34をシート28に着座させ、第一給排通路11を遮断する。 When the pressure generated on the pressure source (pump 15) side from the seat 28 of the first supply / discharge passage 11 is lower than a predetermined value during the normal operation of the actuator (motor 5), the poppet 31 moves the poppet valve portion 34 to the seat 28. The first supply / discharge passage 11 is blocked by being seated.
このとき、ポペット弁部34がシート28に隙間無く当接するため、作動流体の流れを遮断する密封性を高められる。これにより、作動流体として、例えば水等の粘性の低い液体が用いられた場合にも、ポペット弁部34とシート28の当接部から作動流体が洩れることを抑えられ、長時間に渡ってアクチュエータ(モータ5)を停止位置に保持することができる。 At this time, since the poppet valve portion 34 abuts the seat 28 without a gap, the sealing performance for blocking the flow of the working fluid can be improved. As a result, even when a low-viscosity liquid such as water is used as the working fluid, it is possible to prevent the working fluid from leaking from the contact portion between the poppet valve portion 34 and the seat 28, and the actuator can be used for a long time. (Motor 5) can be held at the stop position.
こうしてカウンタバランス弁20はアクチュエータ(モータ5)に供給される作動流体の圧力に応じて開弁するチェック弁の機能を果たす。これにより、従来のカウンタバランス弁のユニットのようにスプールと並列に介装されるチェック弁を設ける必要がなく、カウンタバランス弁20のユニットの構造を簡素化し、カウンタバランス弁20のユニットのコンパクト化がはかれる。 Thus, the counter balance valve 20 functions as a check valve that opens according to the pressure of the working fluid supplied to the actuator (motor 5). Accordingly, there is no need to provide a check valve interposed in parallel with the spool unlike the conventional counter balance valve unit, the structure of the counter balance valve 20 unit is simplified, and the counter balance valve 20 unit is made compact. Is peeled off.
アクチュエータ(モータ5)の逆作動時において、アクチュエータ(モータ5)の負荷圧力が所定値以上に高い状態では、ポペット弁部34がシート28から離れ、アクチュエータ(モータ5)の負荷圧力が高まるのに伴ってシート28とポペット弁部34との間に画成される可変絞り部の流路断面積を増大する。換言すると、カウンタバランス弁20は、アクチュエータ(モータ5)の負荷圧力が低下するのに伴ってシート28にポペット弁部34が近づいてアクチュエータ(モータ5)から流出する作動流体の流れを絞り、アクチュエータ(モータ5)の作動速度を調節する。 When the load pressure of the actuator (motor 5) is higher than a predetermined value during the reverse operation of the actuator (motor 5), the poppet valve portion 34 is separated from the seat 28, and the load pressure of the actuator (motor 5) increases. Accordingly, the flow passage cross-sectional area of the variable throttle portion defined between the seat 28 and the poppet valve portion 34 is increased. In other words, the counter balance valve 20 restricts the flow of the working fluid flowing out from the actuator (motor 5) when the poppet valve portion 34 approaches the seat 28 as the load pressure of the actuator (motor 5) decreases. The operating speed of (motor 5) is adjusted.
アクチュエータ(モータ5)の逆作動時において、アクチュエータ(モータ5)の負荷圧力が所定値より低い状態では、ポペット31はポペット弁部34をシート28に着座させ、第一給排通路11を遮断する。 During reverse operation of the actuator (motor 5), if the load pressure of the actuator (motor 5) is lower than a predetermined value, the poppet 31 seats the poppet valve portion 34 on the seat 28 and blocks the first supply / discharge passage 11. .
本実施の形態では、ポペット31と軸方向に並んで設けられるピストン30を備え、このピストン30の先端部とポペット31によって第一パイロット圧力室37を画成し、ピストン30の基端部によって第二パイロット圧力室36を画成する構成とした。 In the present embodiment, a piston 30 is provided which is provided side by side with the poppet 31 in the axial direction. The first pilot pressure chamber 37 is defined by the distal end portion of the piston 30 and the poppet 31, and the proximal end portion of the piston 30 Two pilot pressure chambers 36 are defined.
上記構成に基づき、アクチュエータ(モータ5)の正作動時に、第一給排通路11のシート28より上流側から第一パイロット圧力室37に導かれるパイロット圧力がピストン30の先端部とポペット31の端面に作用し、ポペット31がパイロット圧力に応じて開弁方向に移動し、アクチュエータ(モータ5)に作動流体を供給する。こうしてカウンタバランス弁20はアクチュエータ(モータ5)に供給される作動流体の流れに対して開弁するチェック弁の機能を果たす。 Based on the above configuration, the pilot pressure guided to the first pilot pressure chamber 37 from the upstream side of the seat 28 of the first supply / discharge passage 11 during the normal operation of the actuator (motor 5) is the tip of the piston 30 and the end face of the poppet 31. The poppet 31 moves in the valve opening direction according to the pilot pressure and supplies the working fluid to the actuator (motor 5). Thus, the counter balance valve 20 functions as a check valve that opens with respect to the flow of the working fluid supplied to the actuator (motor 5).
本実施の形態では、シート28が開口するバルブボディ21を備え、ポペット31は、バルブボディ21に摺動可能に嵌合する円柱状の大ランド部32と、バルブボディ21に摺動可能に嵌合し大ランド部32より外径が小さい円柱状の小ランド部33とを有し、大ランド部32と小ランド部33との間にポペット弁部34が形成される構成とした。 In the present embodiment, the valve body 21 having the seat 28 opened is provided, and the poppet 31 is slidably fitted to the valve body 21 and the cylindrical large land portion 32 that is slidably fitted to the valve body 21. The large land portion 32 has a cylindrical small land portion 33 having an outer diameter smaller than that of the large land portion 32, and the poppet valve portion 34 is formed between the large land portion 32 and the small land portion 33.
上記構成に基づき、大ランド部32と小ランド部33とがバルブボディ21に摺動可能に嵌合することによって、ポペット弁部34がシート28と同軸上で変位し、ポペット弁部34をシート28に隙間無く当接させることができ、作動流体の流れを遮断する密封性を高められる。 Based on the above configuration, when the large land portion 32 and the small land portion 33 are slidably fitted to the valve body 21, the poppet valve portion 34 is displaced coaxially with the seat 28, and the poppet valve portion 34 is moved to the seat. 28 can be brought into contact with no gap, and the sealing performance for blocking the flow of the working fluid can be improved.
本実施の形態では、大ランド部32と小ランド部33との間にアクチュエータ(モータ5)から流出する作動流体の流れる圧力室38が画成され、大ランド部32の背後に背圧室39が画成され、大ランド部32の外周に環状のシール29を設け、このシール29がバルブボディ21に摺接することによって圧力室38と背圧室39との間が密封される構成とした。 In the present embodiment, a pressure chamber 38 through which the working fluid flowing out from the actuator (motor 5) flows is defined between the large land portion 32 and the small land portion 33, and the back pressure chamber 39 is located behind the large land portion 32. The annular seal 29 is provided on the outer periphery of the large land portion 32, and the seal 29 is in sliding contact with the valve body 21 so that the space between the pressure chamber 38 and the back pressure chamber 39 is sealed.
上記構成に基づき、シール29によって圧力室38の密封性を高められる。これにより、作動流体として、例えば水等の粘性の低い液体が用いられた場合にも、作動流体が圧力室38から背圧室39へと洩れることが抑えられる。 Based on the above configuration, the sealing performance of the pressure chamber 38 can be enhanced by the seal 29. Thus, even when a low-viscosity liquid such as water is used as the working fluid, the working fluid is prevented from leaking from the pressure chamber 38 to the back pressure chamber 39.
次に図2に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図1の実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を用いる。 Next, another embodiment shown in FIG. 2 will be described. This basically has the same configuration as that of the embodiment of FIG. 1, and only different portions will be described. In addition, the same code | symbol is used for the same structure part as the said embodiment.
バルブボディ21には、バルブ穴24の開口縁部に円錐面状のシート28が形成される。 In the valve body 21, a conical sheet 28 is formed at the opening edge of the valve hole 24.
ポペット31のポペット弁部34は、円錐状のポペットテーパ部71と、この円錐状のポペットテーパ部71から外径方向に拡がる環状のポペットシート部72とが同軸上に形成される。 The poppet valve portion 34 of the poppet 31 includes a conical poppet taper portion 71 and an annular poppet seat portion 72 that extends from the conical poppet taper portion 71 in the outer diameter direction.
ポペットシート部72は、ポペット31の中心線Oを含む縦断面が円弧状に湾曲する曲面に形成される。 The poppet sheet portion 72 is formed in a curved surface whose longitudinal section including the center line O of the poppet 31 is curved in an arc shape.
カウンタバランス弁20は、ポペットシート部72がシート28に着座することにより閉弁し、第一給排通路11を遮断する。断面円弧状のポペットシート部72が円錐面状のシート28に着座することにより、ポペット31とシート28の当接部の面圧が低減される。これにより、カウンタバランス弁20は、繰り返し開閉動作が行われてもポペット31とシート28の当接部が磨耗することが抑えられ、耐久性を高められる。 The counter balance valve 20 is closed when the poppet seat 72 is seated on the seat 28, and the first supply / discharge passage 11 is shut off. When the poppet seat portion 72 having an arcuate cross section is seated on the conical surface seat 28, the surface pressure of the contact portion between the poppet 31 and the seat 28 is reduced. Thereby, even if the counter balance valve 20 is repeatedly opened and closed, the contact portion between the poppet 31 and the seat 28 is suppressed from being worn, and the durability is enhanced.
ポペット31がその軸方向に移動して、シート28からポペットシート部72が離れると、シート28と円錐状のポペットテーパ部71の間に可変絞り部が断面環状の流路として画成される。 When the poppet 31 moves in the axial direction and the poppet sheet portion 72 is separated from the sheet 28, a variable restricting portion is defined as a channel having an annular cross section between the sheet 28 and the conical poppet taper portion 71.
本実施の形態では、ポペット弁部34は、シート28との間に可変絞り部を画成するポペットテーパ部71と、このポペットテーパ部71から外径方向に拡がりシート28に着座する環状のポペットシート部72とが同軸上に形成される構成とした。 In the present embodiment, the poppet valve portion 34 includes a poppet taper portion 71 that defines a variable throttle portion between the poppet valve portion 34 and an annular poppet that extends from the poppet taper portion 71 in the outer diameter direction and sits on the seat 28. The sheet portion 72 is formed on the same axis.
上記構成に基づき、ポペットテーパ部71から外径方向に拡がる環状のポペットシート部72がシート28に着座することにより、ポペット31とシート28の当接部の面圧が低減される。これにより、カウンタバランス弁20は、繰り返し開閉動作が行われてもポペット31とシート28の当接部が磨耗することが抑えられ、耐久性を高められる。 Based on the above configuration, the annular poppet seat portion 72 extending from the poppet taper portion 71 in the outer diameter direction is seated on the seat 28, whereby the surface pressure of the contact portion between the poppet 31 and the seat 28 is reduced. Thereby, even if the counter balance valve 20 is repeatedly opened and closed, the contact portion between the poppet 31 and the seat 28 is suppressed from being worn, and the durability is enhanced.
本実施の形態では、ポペットシート部72が断面円弧状に湾曲する曲面に形成され、ポペットシート部72を着座させるシート28が円錐面状に形成される構成とした。 In the present embodiment, the poppet seat portion 72 is formed in a curved surface that is curved in a cross-sectional arc shape, and the seat 28 on which the poppet seat portion 72 is seated is formed in a conical surface shape.
上記構成に基づき、断面円弧状のポペットシート部72が円錐面状のシート28に着座することにより、ポペット31とシート28の当接部の面圧が低減される。これにより、カウンタバランス弁20は、繰り返し開閉動作が行われてもポペット31とシート28の当接部が磨耗することが抑えられ、耐久性を高められる。 Based on the above configuration, the poppet seat portion 72 having an arcuate cross section is seated on the conical surface seat 28, whereby the surface pressure of the contact portion between the poppet 31 and the seat 28 is reduced. Thereby, even if the counter balance valve 20 is repeatedly opened and closed, the contact portion between the poppet 31 and the seat 28 is suppressed from being worn, and the durability is enhanced.
次に図3に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図1の実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を用いる。 Next, another embodiment shown in FIG. 3 will be described. This basically has the same configuration as that of the embodiment of FIG. 1, and only different portions will be described. In addition, the same code | symbol is used for the same structure part as the said embodiment.
ポペット31のポペット弁部34は、ポペット31の中心線Oを含む縦断面が放物線状に湾曲するポペットテーパ部73と、このポペットテーパ部73から外径方向に平面状に拡がるポペットシート部74とが同軸上に形成される。 The poppet valve portion 34 of the poppet 31 includes a poppet taper portion 73 whose longitudinal section including the center line O of the poppet 31 is curved in a parabolic shape, and a poppet seat portion 74 that extends from the poppet taper portion 73 in a planar shape in the outer diameter direction. Are formed on the same axis.
ポペットテーパ部73は、その外径がポペットシート部74から離れるのにしたがって次第に小さくなり、その外径の変化率(ポペット31の軸方向についてポペットテーパ部73の外径が小さくなる度合い)がポペットシート部74から離れるのにしたがって次第に大きくなるように形成される。 The poppet taper portion 73 gradually decreases in size as the outer diameter thereof moves away from the poppet sheet portion 74, and the rate of change in the outer diameter (the degree to which the outer diameter of the poppet taper portion 73 decreases in the axial direction of the poppet 31). It is formed so as to gradually increase as the distance from the sheet portion 74 increases.
ポペットシート部74はポペット31の中心線Oについて直交する平面状に形成される。 The poppet sheet portion 74 is formed in a planar shape orthogonal to the center line O of the poppet 31.
バルブボディ21には、バルブ穴24の開口縁部に平面状のシート28が形成される。このシート28はポペット31の中心線Oについて直交する平面状に形成され、ポペットシート部74に平行に対峙する。 In the valve body 21, a flat sheet 28 is formed at the opening edge of the valve hole 24. The sheet 28 is formed in a planar shape orthogonal to the center line O of the poppet 31 and faces the poppet sheet portion 74 in parallel.
なお、これに限らず、図2に示すように、ポペットシート部74がポペット31の中心線Oを含む縦断面が円弧状に湾曲する曲面に形成され、このポペットシート部74を着座させるシート28を円錐面状に形成してもよい。 In addition to this, as shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2, the poppet seat portion 74 is formed in a curved surface in which a longitudinal section including the center line O of the poppet 31 is curved in an arc shape, and the seat 28 on which the poppet seat portion 74 is seated. May be formed in a conical shape.
ポペット31のポペット弁部34は、円錐状のポペットテーパ部71と、この円錐状のポペットテーパ部71から外径方向に拡がる環状のポペットシート部72とが同軸上に形成される。 The poppet valve portion 34 of the poppet 31 includes a conical poppet taper portion 71 and an annular poppet seat portion 72 that extends from the conical poppet taper portion 71 in the outer diameter direction.
ポペットシート部72は、ポペット31の中心線Oを含む縦断面が円弧状に湾曲する曲面に形成される。 The poppet sheet portion 72 is formed in a curved surface whose longitudinal section including the center line O of the poppet 31 is curved in an arc shape.
ポペット弁部34のポペットシート部74がシート28に着座することにより閉弁し、第一給排通路11を遮断する。 When the poppet seat portion 74 of the poppet valve portion 34 is seated on the seat 28, the valve is closed and the first supply / discharge passage 11 is shut off.
ポペット31がその軸方向に移動して、シート28からポペット弁部34のポペットシート部74が離れると、シート28とポペットテーパ部73の間に可変絞り部が断面環状の流路として画成される。 When the poppet 31 moves in the axial direction and the poppet seat portion 74 of the poppet valve portion 34 is separated from the seat 28, a variable throttle portion is defined as a flow path having an annular cross section between the seat 28 and the poppet taper portion 73. The
図4は、ポペット31の変位(ストローク)に対するシート28とポペットテーパ部73の間に画成される可変絞り部の開口面積との関係を示す特性図である。ワーク4を低速で降下させる低速巻下時にポペット31の変位に対する可変絞り部の開口面積の変化が小さくなるため、この開口面積の二乗に比例する圧力の変化を少なくし、低速巻下時におけるカウンタバランス弁20の制御性を高められる。ワーク4が無い無負荷状態で高速でウィンチ1の繰り出し作動が行われる高速巻下時にポペット31の変位に対する可変絞り部の開口面積の変化が大きくなるため、カウンタバランス弁20を大流量の作動流体が流れ、巻下速度を高められる。 FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the displacement (stroke) of the poppet 31 and the opening area of the variable aperture portion defined between the sheet 28 and the poppet taper portion 73. Since the change in the opening area of the variable throttle portion with respect to the displacement of the poppet 31 is reduced when the work 4 is lowered at a low speed, the change in pressure proportional to the square of the opening area is reduced, and the counter at the time of low-speed winding is reduced. The controllability of the balance valve 20 can be improved. Since the change of the opening area of the variable throttle portion with respect to the displacement of the poppet 31 becomes large at the time of high-speed winding when the unwinding operation of the winch 1 is performed at high speed without the work 4, the counter balance valve 20 is operated with a large flow rate. Flows and the lowering speed is increased.
本実施の形態では、ポペット弁部34は、断面が放物線状に湾曲するポペットテーパ部73を有する構成とした。 In the present embodiment, the poppet valve portion 34 has a configuration having a poppet taper portion 73 whose section is curved in a parabolic shape.
上記構成に基づき、アクチュエータ(モータ5)の低速作動時における制御性を高めることと、高速作動性を確保することを両立できる。 Based on the above configuration, it is possible to improve both controllability during low-speed operation of the actuator (motor 5) and ensure high-speed operability.
次に図5に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図1の実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を用いる。 Next, another embodiment shown in FIG. 5 will be described. This basically has the same configuration as that of the embodiment of FIG. 1, and only different portions will be described. In addition, the same code | symbol is used for the same structure part as the said embodiment.
第二給排通路12の負荷圧力を第二パイロット圧力室36に導く手段として、第二給排通路12に連通する上流圧力室81と、この上流圧力室81を第二パイロット圧力室36に連通する中間圧力室83と、上流圧力室81と中間圧力室83との間に介装される上流オリフィス82と、中間圧力室83と第二パイロット圧力室36の間に介装される中間オリフィス84とを備える。 As means for guiding the load pressure of the second supply / discharge passage 12 to the second pilot pressure chamber 36, the upstream pressure chamber 81 communicating with the second supply / discharge passage 12 and the upstream pressure chamber 81 communicated with the second pilot pressure chamber 36. The intermediate pressure chamber 83, the upstream orifice 82 interposed between the upstream pressure chamber 81 and the intermediate pressure chamber 83, and the intermediate orifice 84 interposed between the intermediate pressure chamber 83 and the second pilot pressure chamber 36. With.
中間圧力室83は、上流圧力室81から上流オリフィス82を通過したときの動圧が静圧に回復するのに必要な容積を持つ。 The intermediate pressure chamber 83 has a volume necessary for recovering the dynamic pressure from the upstream pressure chamber 81 through the upstream orifice 82 to the static pressure.
この場合、ピストン30を駆動するパイロット圧力として第二給排通路12の負荷圧力が上流圧力室81と上流オリフィス82と中間圧力室83と中間オリフィス84とを介して第二パイロット圧力室36に導かれる。上流オリフィス82がこれを通過する作動流体に粘性減衰力を付与し、中間圧力室83にて上流オリフィス82を通過したときの動圧が静圧まで回復した後、中間オリフィス84がこれを通過する作動流体に粘性減衰力を付与する。これにより、例えば水のような低粘性の作動流体が用いられた場合にも、上流オリフィス82と中間オリフィス84は、これを通過する作動流体に粘性減衰力を付与し、圧力変動や外乱により発生するポペット31の振動を抑制し、カウンタバランス弁20の作動を安定化させる機能を果たす。 In this case, the load pressure in the second supply / exhaust passage 12 as the pilot pressure for driving the piston 30 is guided to the second pilot pressure chamber 36 via the upstream pressure chamber 81, the upstream orifice 82, the intermediate pressure chamber 83, and the intermediate orifice 84. It is burned. The upstream orifice 82 gives a viscous damping force to the working fluid passing therethrough, and after the dynamic pressure recovers to the static pressure when passing through the upstream orifice 82 in the intermediate pressure chamber 83, the intermediate orifice 84 passes therethrough. A viscous damping force is applied to the working fluid. As a result, even when a low-viscosity working fluid such as water is used, the upstream orifice 82 and the intermediate orifice 84 impart a viscous damping force to the working fluid passing therethrough, and are generated due to pressure fluctuations or disturbances. This function serves to suppress the vibration of the poppet 31 and stabilize the operation of the counter balance valve 20.
本発明は上記の実施の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.
1 ウィンチ
2 ドラム
3 ロープ
4 ワーク
5 モータ
11 第一給排通路
12 第二給排通路
13 連通路
14 方向切換弁
15 ポンプ
16 タンク
20 カウンタバランス弁
21 バルブボディ
22 大シリンダ
23 小シリンダ
24 バルブ穴
25 環状溝
26 環状溝
27 シリンダ
28 シート
29 シール
30 ピストン
31 ポペット
32 大ランド部
33 小ランド部
34 ポペット弁部
35 オリフィス
36 第二パイロット圧力室
37 第一パイロット圧力室
38 圧力室
39 背圧室
41 リターンスプリング
42 スプリング
71 ポペットテーパ部
72 ポペットシート部
73 ポペットテーパ部
74 ポペットシート部
81 上流圧力室
82 上流オリフィス
83 中間圧力室
84 中間オリフィス
1 winch 2 drum 3 rope 4 work 5 motor 11 first supply / discharge passage 12 second supply / discharge passage 13 communication passage 14 direction switching valve 15 pump 16 tank 20 counter balance valve 21 valve body 22 large cylinder 23 small cylinder 24 valve hole 25 Annular groove 26 Annular groove 27 Cylinder 28 Seat 29 Seal 30 Piston 31 Poppet 32 Large land portion 33 Small land portion 34 Poppet valve portion 35 Orifice 36 Second pilot pressure chamber 37 First pilot pressure chamber 38 Pressure chamber 39 Back pressure chamber 41 Return Spring 42 Spring 71 Poppet taper portion 72 Poppet seat portion 73 Poppet taper portion 74 Poppet seat portion 81 Upstream pressure chamber 82 Upstream orifice 83 Intermediate pressure chamber 84 Intermediate orifice
Claims (7)
前記第一給排通路に介装される環状のシートが開口するバルブボディと、
前記シートに着座するとともに前記シートとの間で可変絞り部を構成するポペット弁部を有するポペットと、
前記ポペットを閉弁方向に付勢するリターンスプリングと、
前記ポペットと軸方向に並んで設けられるピストンと、
前記アクチュエータの正作動時に前記第一給排通路の前記シートより前記圧力源側に生じる圧力が前記第一給排通路から分岐する連通路を通じて前記ポペットを開弁方向に駆動するパイロット圧力として導かれる第一パイロット圧力室と、
前記アクチュエータの逆作動時に前記第二給排通路から前記アクチュエータに供給される負荷圧力が前記ポペットを開弁方向に駆動するパイロット圧力として導かれる第二パイロット圧力室と、を備え、
前記ポペットは、
前記バルブボディに摺動可能に嵌合する円柱状の大ランド部と、
前記バルブボディに摺動可能に嵌合し前記大ランド部より外径が小さい円柱状の小ランド部と、を有し、
前記大ランド部と前記小ランド部との間に前記ポペット弁部が形成され、
前記ピストンの先端部と前記ポペットの前記小ランド部との間に第一パイロット圧力室が画成され、
前記アクチュエータの正作動時に前記圧力源から導かれる供給圧力に応じて前記第一給排通路を開通させる一方、前記アクチュエータの逆作動時に前記第二給排通路から前記アクチュエータに供給される負荷圧力に応じて前記アクチュエータから前記第一給排通路を通って流出する作動流体の流れを絞る構成としたことを特徴とするカウンタバランス弁。 When the actuator is normally operated, the working fluid is supplied from the pressure source to the actuator through the first supply / discharge passage, and the working fluid flows out from the actuator through the second supply / discharge passage, while the actuator is reversely operated. A working fluid pressure circuit in which a working fluid is sometimes supplied from the pressure source through the second supply / discharge passage to the actuator and the working fluid flows out from the actuator through the first supply / discharge passage;
A valve body having an annular seat opened in the first supply / discharge passage;
A poppet having a poppet valve portion that sits on the seat and forms a variable throttle portion with the seat;
A return spring for urging the poppet in the valve closing direction;
A piston provided side by side in the axial direction with the poppet;
The pressure generated on the pressure source side from the seat of the first supply / discharge passage during normal operation of the actuator is guided as a pilot pressure for driving the poppet in the valve opening direction through a communication passage branched from the first supply / discharge passage. A first pilot pressure chamber;
A second pilot pressure chamber in which a load pressure supplied from the second supply / discharge passage to the actuator during reverse operation of the actuator is guided as a pilot pressure for driving the poppet in a valve opening direction;
The poppet is
A cylindrical large land portion slidably fitted to the valve body;
A cylindrical small land portion that is slidably fitted to the valve body and has a smaller outer diameter than the large land portion,
The poppet valve portion is formed between the large land portion and the small land portion,
A first pilot pressure chamber is defined between a tip portion of the piston and the small land portion of the poppet;
The first supply / discharge passage is opened according to the supply pressure introduced from the pressure source during the normal operation of the actuator, while the load pressure supplied to the actuator from the second supply / discharge passage is reversed during the reverse operation of the actuator. Accordingly, the counter balance valve is configured to restrict the flow of the working fluid flowing out from the actuator through the first supply / discharge passage.
前記大ランド部の背後に背圧室が画成され、
前記大ランド部の外周に環状のシールを設け、
このシールが前記バルブボディに摺接することによって前記圧力室と前記背圧室との間が密封されることを特徴とする請求項1または2に記載のカウンタバランス弁。 A pressure chamber through which a working fluid flowing out from the actuator flows is defined between the large land portion and the small land portion,
A back pressure chamber is defined behind the large land,
An annular seal is provided on the outer periphery of the large land portion,
3. The counterbalance valve according to claim 1, wherein a space between the pressure chamber and the back pressure chamber is sealed by sliding the seal against the valve body. 4.
前記シートが円錐面状に形成されることを特徴とする請求項4に記載のカウンタバランス弁。 The poppet sheet portion is formed in a curved surface that is curved in a cross-section arc shape,
The counter balance valve according to claim 4, wherein the seat is formed in a conical shape.
この上流圧力室を前記第二パイロット圧力室に連通する中間圧力室と、
前記上流圧力室と前記中間圧力室との間に介装される上流オリフィスと、
前記中間圧力室と前記第二パイロット圧力室の間に介装される中間オリフィスとを備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載のカウンタバランス弁。 As means for guiding the load pressure of the second supply / discharge passage to the second pilot pressure chamber,
An intermediate pressure chamber communicating the upstream pressure chamber with the second pilot pressure chamber;
An upstream orifice interposed between the upstream pressure chamber and the intermediate pressure chamber;
The counterbalance valve according to claim 1, further comprising an intermediate orifice interposed between the intermediate pressure chamber and the second pilot pressure chamber.
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