JPH0237507B2 - Kauntabaransubennodanpingusochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ハンチング現象や回路シヨツクの
発生を防止するカウンタバランス弁のダンピング
装置に関する。

パイロツト圧力によつてスプールを左右に切換
えるカウンタバランス弁において、パイロツト圧
力の急激な変動や微妙な変化に対してスプールが
敏感に追随作動すると、使用条件によつてはハン
チング現象やシヨツクが発生する。そのために従
来からパイロツト圧力を導入するダンピング室に
オリフイスを形成したり、当該ダンピング室とス
プールとの間に微小なクリヤランスを形成したり
していた。

この従来のオリフイスダンパー及びクリヤラン
スダンパーでも十分なダンピング効果が得られる
が、その効果を大きくすればするほど、逆にスプ
ールの応答性が悪くなるという欠点があつた。

また上記クリヤランスダンパーでは、作動油温
による油の粘性変化の影響を受けて性能が落ちて
しまう欠点もあつた。

この発明は、所期のダンピング効果が得られる
とともに、スプールの応答性も良く、しかも作動
油温の影響を受けないダンピング装置の提供を目
的とするものである。

以下にはこれを図示の各実施例について説明す
る。

第１，２図に示した第１実施例は、両端キヤツ
プ１，２でふさいだ弁本体３にスプール４を摺動
自在に内装するとともに、このスプール４両端に
補助ケース５，６をはめ着け、この補助ケース
５，６を弁本体３内のダンピング室７，８に臨ま
せている。

なおこの発明におけるスプールとは上記補助ケ
ース５，６を含めたものを意味している。

前記スプール４と補助ケース５，６の外周境界
部に形成される段部にばね受け９，１０を当接さ
せ、このばね受け９，１０と前記キヤツプ１，２
内面との間にスプリング１１，１２を介在させて
いる。そして両ダンピング室７，８内の圧力がタ
ンク圧に保持される限り、スプリング１１，１２
のばね力がバランスし、当該スプール４は図示の
中立位置に保持される。

スプール４が上記のように中立位置にあると
き、スプール４に形成の環状溝１３，１４は、ポ
ンプポート１５，１６と一致するとともに、モー
タポート１７，１８とは完全にくい違う関係にし
ている。

そして上記環状溝１３，１４には連通ポート１
９，２０を形成し、ポンプポート１５，１６から
の圧油がこの連通ポート１９，２０を通つて、ス
プール内に設けたチエツク弁２１，２２に作用す
る構成にしている。

上記チエツク弁２１，２２は、連通ポート１
９，２０からの圧油が作用したときにのみ開き、
その圧油をスプール４に形成のポート２３，２４
を介してモータポート１７，１８に流出させるも
のである。

また前記したダンピング室７，８は逆止弁２
５，２６を介してポンプポート１５，１６に連通
しているが、この逆止弁２５，２６はポンプポー
ト１５，１６からダンピング室７，８への油の流
通のみを許容する構成にしている。

一方前記した補助ケース５，６には、ポペツト
２７，２８を摺動自在に内装しているが、その構
成及び諸要素との関係は次のとおりである。

すなわちこのポペツト２７，２８は、その中央
の大径部２９，３０の両側に小径部３１，３２及
び３３，３４を形成している。そして外方の小径
部３２，３４は、補助ケース５，６の油室３５，
３６内に臨ませるとともに、その端部を油室３
５，３６内に固定した保持部材３７，３８に摺動
自在に挿入している。さらにこの小径部３２，３
４外端、すなわち上記保持部材からの突出端にば
ね受け３９，４０を固定し、このばね受け３９，
４０と、それと対向して設けたばね受け４１，４
２との間に制御ばね４３，４４を介在させてい
る。

なお上記ばね受け４１，４２の中央には孔４
５，４６を形成し、前記油室３５，３６をダンピ
ング室７，８に直接連通させている。

上記のようにしたポペツト２７，２８内には連
通孔４７，４８を形成するとともに、その連通孔
４７，４８の一端を前記油室３５，３６に開口さ
せる一方、他端を補助ケース段部と小径部３２，
３４とは反対側における大径部２９，３０端面と
が相まつて形成する圧力室４９，５０に連通させ
ている。

さらに上記外方の小径部３２，３４には、この
発明の第１絞りたるオリフイス５１，５２を形成
しているが、このオリフイス５１，５２は前記保
持部材３７，３８のやや内側に位置し、当該ポペ
ツト２７，２８が制御ばね４３，４４に抗して移
動したとき、上記保持部材によつてこのオリフイ
ス５１，５２が閉ざされる関係にしている。

上記オリフイス５１，５２が開いている状態に
おいて、連通孔４７，４８は当該オリフイス５
１，５２及び流通路５３，５４〜５９，６０を介
してポンプポート１５，１６に連通する関係にし
ている。

さらに前記内方の小径部３１，３３はその内端
面６１，６２を前記チエツク弁２１，２２の後方
に露出させ、チエツク弁２１，２２に形成の流通
孔６３，６４から流入するモータポート１７，１
８の圧油がこの内端面６１，６２に作用するよう
にしている。そしてこの小径部３１，３３外周に
は、前記流通路５５，５６が常時連通する関係に
した環状凹溝６５，６６を形成するとともに、こ
の環状凹溝６５，６６外側壁にテーパを設け、こ
のテーパと前記圧力室４９，５０との間に第２絞
り６７，６８が形成される関係にしている。

しかしていま、図示の状態から一方のポンプポ
ート１５を図示していないポンプに連通し、他方
のポンプポート１６を同じく図示していないタン
クに連通したとすると、当該カウンタバランス弁
は次のようにして切換わる。

すなわち、ポンプポート１５に流入した圧油
は、ポート１９を通つてチエツク弁２１を押し開
き、モータポート１７から流出してモータ６９に
流入する。このときポンプポート１５の圧油は同
時に逆止弁２５を開いてダンピング室７に流入
し、当該スプール４をスプリング１２に抗して移
動させる。このようにスプール４が移動すると、
環状溝１４とモータポート１８とがオーバーラツ
プし、モータ６９の戻り油はモータポート１８、
環状溝１４及びポンプポート１６を通つて前記タ
ンクに返戻する。

ただしスプール４が上記のように移動すると
き、それをゆつくり移動させるためのダンピング
効果が発揮される。

すなわち、スプール４がスプリング１２に抗し
て移動すると、ダンピング室８内の油は、まずオ
リフイス５２を通つてポンプポート１６から流出
する。したがつて起動時においては、当該スプー
ル４はスムーズに動く。

上記のように油がオリフイス５２を通過する
と、その前後に差圧が発生する。そして、オリフ
イス５２を流通する流れに対して、このオリフイ
スを境に上流側となる側の高圧が圧力室５０に流
入する。高圧が圧力室５０に流入すると、大径部
３０と小径部３４との面積差により、ポペツト２
８は制御ばね４４に抗して移動し、前記オリフイ
ス５２を保持部材３８内に押し込んで、そのオリ
フイス５２を閉じてしまう。

上記のようにオリフイス５２が閉じるまでスプ
ール４はスムーズに動くが、それは当該スプール
がハンチングを起さない位置まで早く移動させる
ことを意味する。

オリフイス５２が閉じてしまうと、ダンピング
室の流路がふさがれるので、そのダンピング効果
が大きくなる。そしてこのとき圧力室５０とダン
ピング室８とは同圧になるが、大径部３０と小径
部３４との面積差により、当該ポペツト２８は制
御ばね４４のばね力とバランスするまで移動し、
第２絞り６８を開き始める。

このように第２絞り６８が開くとダンピング室
８内の油は、この第２絞り６８及び流通路５６，
５８，６０を通つてポンプポート１６に流出す
る。

そして上記第２絞り６８の開度は、制御ばね４
４のセツト荷重と圧力室５０内、すなわちダンピ
ング室８内の圧力との相対関係によつて定まり、
したがつてダンピング室８内の圧力に応じてスプ
ール４も敏感に応答することになる。

またモータ６９の慣性等によつてモータポート
１８側に背圧が発生すると、その背圧は流通孔６
４を通つて小径部３３の内端面６２に作用するの
で、当該ポペツト２８はさらに移動して第２絞り
６８の開度を大きくし、ダンピング室８内の圧力
を低下させてスプール４の応答性をさらによくす
る。

次に第３図に示した第２実施例であるが、この
第３図は当該カウンタバランス弁の片側の要部の
みを示したものである。そして第１実施例と同様
の部分についてはその詳細を省略するとともに、
必要に応じて同一符号をもつて説明する。

しかしてスプール４の外端には補助ケース７０
をかん着し、この補助ケース７０をダンピング室
７１に臨ませていること第１実施例と同様である
が、次の点において第１実施例と相違する。

すなわち、上記補助ケース７０端にはプラグ７
２をはめ着け、このプラグ７２には、補助ケース
７０の油室７３からダンピング室７１への油の流
通のみを許容する逆止弁７４を設けている。

そして上記プラグ７２の内方にはポペツト７５
を摺動自在に内装しているが、このポペツト７５
の外端部には鍔部７６を形成し、この鍔部７６と
ポペツト７５との間に介在させた制御ばね７７の
作用で、通常は制御ばねと反対側の鍔部側面を、
補助ケース７０に形成の段部７８に当接させてい
る。

上記鍔部７６の内側には大径部７９を設けると
ともに、その大径部７９よりさらに内方に小径部
８０を形成し、これら大径部７９と小径部８０と
の間に環状凹部８１を形成している。そしてこの
環状凹部８１と大径部７９及び小径部８０との境
界部分をテーパ状にしている。

しかして前記のようにポペツト７５の鍔部７６
が段部７８に当接している関係位置において、第
１絞り８２がわずかに開き、第２絞り８３が閉じ
るようにしている。

すなわち上記第１絞り８２は、小径部８０側に
おける上記テーパ面と補助ケース７０に形成の流
通路８４との間に形成され、かつ上記の状態にお
いてテーパ面と流通路８４とがわずかにオーバー
ラツプして第１絞り８２を少し開いた状態にして
いる。

また第２絞り８３は、大径部７９と段部７８と
の間に形成され、当該ポペツト７５が制御ばね７
７に抗して移動したとき開く関係にしている。

なお前記環状凹部８１は、流通路８５〜８７を
介してダンピング室７１に常時連通し、さらに前
記流通路８４は流通路８８，８９を介してポンプ
ポート１６に常時連通する関係にしている。

また当該ポペツト７５の軸線に沿つて形成の通
孔９０は、その一端を前記油室７３に開口させる
とともに、他端の流通路８４に常時連通させる関
係にしている。

しかしていま、当該スプール４が図面右側に移
動すると、ダンピング室７１内の油は流通路８
７，８６，８５を経由して前記環状凹部８１内に
流入する。このとき第１絞り８２が開いているの
で、環状凹部８１に流入した油は、この第１絞り
８２を通つてポンプポート１６に流出する。

したがつて第１絞り８２が開いている限り、当
該スプール４はスムーズに移動する。

そして上記のように油が第１絞り８２を通過す
ると、その前後に差圧が発生し、環状凹部８１内
は高圧になる。環状凹部８１が高圧になると、大
径部７９と小径部８０との面積差により、ポペツ
ト７５は制御ばね７７に抗して移動し、前記第１
絞り８２を閉じてしまう。

上記のように第１絞り８２が閉じるまで、スプ
ール４はスムーズに動くが、それは当該スプール
がハンチングを起さない位置まで早く移動させる
ことを意味する。

そして第１絞り８２が閉じた瞬間は、ダンピン
グ室７１の油の流路がふさがれるので、そのダン
ピング効果は大きくなる。このとき大径部７９と
小径部８０との面積差により、ポペツト７５は制
御ばね７７のばね力とバランスするまで移動し、
第２絞り８３を開き始める。このように第２絞り
８３が開くとダンピング室７１内の油は、この第
２絞り８３、油室７３及び通孔９０を経由してポ
ンプポート１６に流出する。

そして上記第２絞り８３の開度は、制御ばね７
７のセツト荷重と環状凹部８１内、すなわちダン
ピング室７１内の圧力と相対関係によつて定ま
り、したがつてダンピング室７１内の圧力に応じ
てスプール４も敏感に応答することになる。

また第１実施例のようにモータ６９の慣性等に
よつてモータポート１８側に背圧が発生すると、
その背圧はチエツク弁２２に形成の前記流通孔６
４を通つて小径部８０の内端面９１に作用するの
で、当該ポペツト７５はさらに移動して第２絞り
８３の開度を大きくし、ダンピング室７１の圧力
を低下させてスプール４の応答性をさらによくす
る。

なおスプール４が図面左側に移動するときは、
ポンプポート１６からの油が流通路８９，８８，
８４、通孔９０及びプラグ７２に形成の通油孔９
２を経由して逆止弁７４を押し開き、ダンピング
室７１に流入する。

また図中符号９３はポペツト７５に形成の補助
孔であつて、通孔９０がプラグ７２でふさがれた
とき、当該通孔９０を油室７３に連通させるため
のものである。

以上の説明から明らかなように、この発明のダ
ンピング装置によれば、当該スプールの起動時に
は、第１絞りが開いているので、スプールはその
第１絞りが閉じるまで、すなわちハンチングを起
さない位置まで早く移動することになる。

また第１絞りが閉ざされた瞬間は、そのダンピ
ング効果がより一層大きくなるとともに、それ以
後は第２絞りが開き、当該第２絞りの開度を制御
ばねのセツト荷重とダンピング室内の圧力との相
対関係によつて定まるので、ダンピング室内の圧
力に応じてスプールが敏感に応答することにな
る。

さらにまた、当該ポペツトの内端面に、モータ
ポートの背圧が作用するようにしたので、たとえ
ばモータの慣性等によつてモータポート側の圧力
が上昇したときは、第２絞りが大きく開き、スプ
ールの移動をスムーズにさせる。

【図面の簡単な説明】

図面第１及び第２図はこの発明の第１実施例を
示すもので、第１図は断面図、第２図はその要部
拡大断面図、第３図は第２実施例の要部拡大断面
図である。 ４……スプール、７，８，７１……ダンピング
室、１１，１２……スプリング、１５，１６……
ポンプポート、１７，１８……モータポート、２
１，２２……チエツク弁、２７，２８，７５……
ポペツト、２９，３０，７９……大径部、３１〜
３４，８０……小径部、３５，３６……油室、３
７，３８……保持部材、４３，４４，７７……制
御ばね、４７，４８……連通孔、５１，５２……
第１絞りたるオリフイス、６１，６２，９１……
内端面、６７，６８，８３……第２絞り、８１…
…環状凹部、８２……第１絞り。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チエツク弁を内装したスプール両端をダンピ
   ング室に臨ませるとともに、これらダンピング室
   内に介在させたスプリングのばね力を前記スプー
   ル両端に作用させてなるカウンタバランス弁にお
   いて、スプール内であつて前記チエツク弁と対向
   して設けたポペツトと、このポペツトに作用して
   通常は第１絞りを開く一方、第２絞りを閉じる関
   係位置にポペツトを保持する制御ばねとを備えて
   なり、前記第１絞りはそれが開いているときダン
   ピング室をポンプポートに連通させる一方、開い
   ている第１絞りを流通する圧油の差圧がポペツト
   に作用し、当該ポペツトが前記制御ばねに抗して
   移動したとき、第１絞りを閉じて第２絞りを開き
   始め、ダンピング室をこの第２絞りを介してポン
   プポートに連通させる関係にし、かつ前記ポペツ
   ト内端面にモータポート側の圧力が作用する構成
   にしたカウンタバランス弁のダンピング装置。 ２ 前記ポペツトには、その中央に大径部を形成
   し、さらに大径部両側に小径部を形成するととも
   に、ダンピング室側の小径部をダンピング室に直
   接連通する油室に臨ませ、その油室内において上
   記ダンピング室側の小径部を保持部材に摺動自在
   に挿入する一方、ポペツト内に形成した連通孔の
   一端を、前記ダンピング室側の小径部とは反対の
   大径部端面側の圧力室に連通させるとともに、そ
   の他端を前記油室に開口させ、かつ前記ダンピン
   グ室側の小径部に、前記ポンプポートと連通孔と
   を連通させる第１絞りたるオリフイスを形成して
   なり、このオリフイス前後の差圧が前記大径部端
   面に作用してポペツトが制御ばねに抗して移動し
   たとき、前記オリフイスが保持部材によつて閉ざ
   されるとともに、第２絞りが開き始める関係にし
   た特許請求の範囲第１項記載のカウンタバランス
   弁のダンピング装置。 ３ 前記ポペツトには大径部と小径部とを形成
   し、これら大径部及び小径部間に環状凹部を設
   け、ダンピング室の油をこの環状凹部に導く構成
   にするとともに、上記小径部とスプールとの間で
   形成される第１絞りをポンプポートに連通させる
   一方、この第１絞り前後の差圧が大径部に作用す
   ることによつて当該ポペツトが制御ばねに抗して
   移動し、第１絞りを閉じるとともに、前記大径部
   とスプールとの間で形成される第２絞りを開き始
   める構成にした特許請求の範囲第１項記載のカウ
   ンタバランス弁のダンピング装置。