JPH0257779A - ポペット弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パイロットバルブを切換操作することでポペ
ット弁を切換作動するようにしたポペット弁装置に関す
る。

〔従来の技術〕

パイロットバルブを切換操作することでポペット弁のポ
ペット前後に圧力差を生じさせ、ポペットを移動してポ
ペット弁を切換作動するようにしたポペット弁装置が知
られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかるポペット弁装置であると１つのパイロットバルブ
によって複数のポペット弁を同時に切換作動できるが、
複数のポペット弁を順次切換作動できない。

このために、複数のポペット弁を順次切換作動する場合
には各ポペット弁を対向してパイロットバルブをそれぞ
れ設け、各パイロットバルブを切換、操作する時期をず
らして順次切換作動するようにしているので、パイロッ
トバルブの数が多くなってコストが高くなるばかりか、
複数のパイロットバルブを順次切換操作せねばならず、
その操作が大変面倒となる。

そこで、本発明は１つのパイロットバルブを切換操作す
ることで複数のパイロット弁を順次切換作動できるよう
にしたポペット弁装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕（手段） 入口ポート３０と出口ポート３１を連通、遮断するポペ
ット３２を、肩部３２ａに作用する圧力で連通位置に向
けて移動し、かつ背圧室に作用する圧力で遮断位置に向
けて移動するようにしたポペット弁を複数配設し、該複
数のポペット弁の背圧室を、入力信号により制御される
可変絞り部を有するパイロットバルブＣを経てドレーン
にそれぞれ接続すると共に、前記各ポペット弁のポペッ
ト３２が入口ポート３０と出口ポート３１を連通ずる位
置に移動する時の背圧室の圧力を異ならせたことを特徴
とするポペット弁装置。

（作用） パイロットバルブＣを切換操作することで各ポペット弁
の背圧室の圧力を減圧できると共に、各ポペット弁のポ
ペットが入口ポートと出口ポートを連通するように移動
する時の背圧室の圧力は異なるので、各ポペット弁は順
次切換作動されるから、１つのパイロットバルブで複数
のポペット弁を順次切換作動できる。

〔実　施　例〕

第１図に示すように、第１ポペツト弁Ａと第２ポペツト
弁ＢとパイロットバルブＣとを備え、そのパイロットバ
ルブＣを切換操作することで第１ポペツト弁Ａ１第２ポ
ペツト弁Ｂを順次切換作動するようにしである。

前記第１・第２ポペット弁Ａ、Ｂは油圧アクチュエータ
、例えばパワーショベルのブームシリンダ１の上げ室１
ａをドレーン２に連通・遮断するようになり、ブームシ
リンダ１の上げ室ｌａｓ下げ室１ｂにはポンプ３の吐出
圧油が操作弁４で供給制御されるようにしである。

前記第１ポペツト弁Ａは次のように構成しである。

つまり、弁本体２０の弁孔２１には、上げ室１ａに連通
した第１ポート２２、パイロットバルブＣに連通した第
２ポート２３、タンク２に連通した第３ポート２４がそ
れぞれ形成されていると共に、前記弁孔２１には筒状体
２９が嵌挿され、該筒状体２９には第１ポート２２に開
口した入口ポート３０と第３ポート２４に開口した出口
ポート３１が形成されていると共に、その入口ポート３
０と出口ポート３１を連通・遮断するポペット３２が摺
動自在に嵌挿され、該ポペット３２には小径孔３３ａと
大径孔３３ｂより段付形状となった軸孔３３が形成され
、該軸孔３３には、小径の第１ランド部３４ａと大径の
第２ランド部３４ａを有するスプール３４が嵌挿されて
、小径孔３３ｂとの間に環状室３５を、大径孔３３ｂと
第２ランド部３４ｂとの間に第１背圧室３８ａをそれぞ
れ形成している。

前記スプール３４はバネ３６で、前記筒状体２９に嵌挿
固定された軸体３７の前面３７ａに当接してポペット３
２の後面３２Ｉ）との間に第２背圧室３８ｂを形成し、
前記環状室３５は、ポペット３２に形成したスリット溝
状の流入ポート３９とスプール３４の第１ランド部３４
ａよ、り成る可変絞り！４４で前記入口ポート３０に開
口制御され、かつポペット３２に形成した油孔４０、小
径部４１及び筒状体２９に形成した油孔４２で前記第２
ポート２３に連通していると共に、前記第２背圧室３８
ｂは絞り４３で前記第２ポート２３に連通している。

なお、第２ポペツト弁Ｂも同様に構成しである。

前記パイロットバルブＣは次のように構成しである。

つまり、弁本体５０の弁孔５１に第１ポート５２と第２
ポート５３を形成すると共に、弁孔５１内に筒状体５４
を嵌挿し、この筒状体５４に入口ポート５５と出口ポー
ト５６を連通・遮断するスプール弁５７を嵌挿すると共
に、そのスプール弁５７をバネ５８で遮断位置に保持し
、かつソレノイド５９で連通位置に移動するように構成
され、第１ポート５２が前記第１・第２ポペット弁ＡＳ
Ｂの第２ポート２３に連通し、第２ポート５３がタンク
２に連通していると共に、ソレノイド５９への通電量に
よって入口ポート５５と出口ポート５６との開口面積が
増減して入口ポート５２よりタンク２に流出する流量を
増減制御して入口ポート５２側の圧力を調整できるよう
にしである。つまり、ソレノイド５９への通電量により
制御される可変絞り部を有している。

このようであるから、ブームシリンダ１の上げ室ｌａ内
の圧油は、パイロットバルブＣのソレノイド５９に通電
されて入口ポート５５と出口ポート５６が連通している
時には第１ポート２２、入口ポート３０、可変絞り４４
、環状室３５、油孔４０、小径部４１、油孔４２より第
２ポート２３に流れ、パイロットバルブＣの入口ポート
５５、出口ポート５６よりタンク２に流出するので、可
変絞り４４の前後に圧力差が生じ、その人口側圧力Ｐ１
はポペット３２の肩部３２ａに作用すると共に、出口側
圧力Ｐｏは第１背圧室３８ａ及び絞り４３より第２背圧
室３８ｂに作用する。

ここで、前記圧力差は可変絞り４４を流通する流量によ
って決定されると共に、その流量はパイロットバルブＣ
の入口ポート５５と出口ポート５６の開口面積によって
決定されるから、パイロットバルブＣの入口ポート５５
と出口ポート５６の開口面積、つまりソレノイド５９へ
の通電量によって前記圧力差が決定される。

他方、ポペット３２は肩部３２ａに作用する入口側圧力
Ｐ１で図中右向きの押力Ｆ１、第１背圧室３８ａと第２
背圧室３８ｂ内の出口側圧力Ｐｏにより図中左向きの押
力Ｆ２を受けるので、肩部３２ａの受゛圧面積と第１、
第２背圧室３８ａ、３８ｂの受圧面積の差及び前記圧力
差によりポペット３２は右方に移動されてシート面３２
ｂと弁座３０ａが離れて入口ポート３０より出口ポート
３１に圧油が流れるようになる。

この時、入口ポート３０と出口ポート３１の開口面積、
つまりタンク２への流量は前記圧力差に比例するから、
ソレノイド５９への通電量によりタンク２への流量が制
御されるので、流量制御機能を有する。

なお、第１図の状態では、パイロットバルブＣの入口ポ
ート５５と出口ポート５６が遮断されて前記圧力差が生
じないので、ポペット３２はバネ力で左方に押されてシ
ート面３２ｂが弁座３０ａに圧着して入口ポート３０と
出口ポート３１を遮断している。

以上の説明において、ポペット弁におけるポペット３２
の圧力バランス条件は、 である。但し、ｄｌは出口ポート３１の径、ｄりはスプ
ール小径ランド部３４ａの径、ｄｓはポペット大径部の
径である。

このようであるから、第１・第２ポペット弁Ａ、Ｂの圧
力バランスを決定している面積比プロポーションを下記
のように異なら仕れば、第１ポペツト弁Ａが切換作動し
た後に第２ポペツト弁Ｂが切換作動するようにできる。

ｄ３Ａ　　−ｄ２Ａ　　　　　　（ｌｉａ　　　ｄ２Ｂ
例えばｄ　３Ａ＝　ｄ　３Ｂｓ　ｄ　ｌＡ＝　ｄ　ＩＢ
とした時にｄ　２Ａ＞　ｄ　２Ｂとすれば良い。

つまり、第１背圧室３８ａと第２背圧室３８ｂとの面積
差を第１ポペツト弁Ａが第２ポペツト弁Ｂより大きくシ
、ソレノイド５９への通電量が少なくて流量が小で可変
絞り４４前後の圧力差が小さい時に第１ポペツト弁Ａの
ポペット３２が右方に移動し、かつ第２ポペツト弁Ｂの
ポペット３２は右方に移動しないように、ソレノイド５
９への通電量を更に多くして流量を大とし圧力差が大き
くなると第２ポペツト弁Ｂのポペット３２が右方に移動
する。

このようにすることで、１つのパイロットバルブＣを切
換操作することで、第１・第２ポペツト弁Ａ１Ｂを順次
切換作動できる。

第２図は第２実施例を示し、ポペット３２を軸体３７の
小径筒状部３７ｂに沿って摺動自在とし、かつバネ３６
でシート面３２ｂが弁座３０ａに当接して入口ポート３
０と出口ポート３１を遮断するようにし、出口ポート３
１の径ｄｌＡとポペット３２の内径ｄ２Ａを同一として
ポペット３２が次式でバランスするようにしである。

このようにすれば、可変絞り４４前後の差圧が６２以上
となると第１ポペツト弁Δのポペット３２が右方に移動
し、パイロット弁Ｃのスプール５７が更に右方に移動し
てタンク２への流量が増加して背圧室３８内の圧力Ｐｏ
が更に低下し、第２ポペツト弁Ｂのバランス式における
Ｐ、以下となると第２ポペツト弁Ｂのポペット３２が右
方に移動する。

第３図は第３実施例を示し、第１ポペツト弁Ａを弁本体
２０の弁孔２１にポペット３２を嵌挿し、このポペット
３２をバネ３６でシート面３２ｂが弁座３０ａに当接す
るように付勢°して入口ポート３０と出口ポート３１を
遮断し、その背圧室３８をパイロットバルブＣの第１ポ
ート５２に連通ずると共に、そのポペット３２が右方に
移動する時の背圧室３８の圧力、つまり開弁圧ＰＯＡを
第２ポペツト弁Ｂの開弁圧ｐｏｅより低く設定する。

このようにすれば、パイロットバルブＣの出口ポート５
６よりタンク２に圧油を流出すると第１ポート５２内の
圧力が低下し、第１ポペツト弁Ａの背圧室３８内の圧力
が低下する。

そして、背圧室３８内の圧力が開弁圧Ｐｏ＾以下となる
とポペット３２がバネ３６に抗して右方に移動して第１
ポペツト弁Ａが切換作動する。

更に第１ポート５２内の圧力が低下して第２ポペツト弁
Ｂの開弁圧ＰＯＢ以下となると第２ポペツト弁Ｂのポペ
ット３２が右方に移動して第２ポペツト弁Ｂが切換作動
する。

なお、第３図において第１ポペツト弁Ａの出口ポート３
１はブームシリンダ１の下げ室１ｂに接続し、上げ室ｌ
ａ内の圧油を下げ室１ｂに供給して下げ室１ｂが負圧と
ならないようにしである。

第４図は第４実施例を示し、第１ポペツト弁Ａのポペッ
ト３２に、出口ポート３１の圧力が細孔６０により導入
される背圧室６１を形成し、出口ポート３１の圧力によ
ってポペット３２を入口ポート３０と出口ポート３１を
遮断する方向に移動するように構成しである。

なお、ポペット３２の先端部に大径部６２を一体形成し
、ポペット３２のシート面３２　ｂ　Ｅ作用する出口ポ
ートの圧力によるポペット３２を右方に押す力を打ち消
すようにしである。

この様にすれば、パイロットバルブＣのソレノイド５９
に通電した時に前述の第３実施例のように第１ポペツト
弁Ａのポペット３２が右方に移動して入口ポート３０と
出口ポート３１を連通し、更にソレノイド５９への通電
量を増加した時に第２ポペツト弁Ｂのポペット３２が右
方に移動して入口ポート３０と出口ポート３１を連通ず
るので、第１ポペツト弁Ａと第２ポペツト弁Ｂを順次切
換作動できる。

これと同時に、第１ポペツト弁Ａの出口ポート３１の圧
力が背圧室６１に導入されてポペット３２を左方に移動
し入口ポート３０と出口ポート３１を遮断するので、出
口ポート３１の圧力を所定の値とすることができる。

つまり、ポペット３２は肩部３２ａに作用する圧力で右
方への力を受け、その肩部３２ａの受圧面積は また、背圧室３８と背圧室６１に作用する圧力で左方へ
の力を受け、その受圧面積はそして、肩部３２ａには入
口ポート３０の圧力Ｐ、が作用し、背圧室３８には第２
ボベット弁Ｂの可変絞り４４によって減圧された圧力Ｐ
ｏＢが作用し、背圧室３８には出口ポート３１の圧力Ｐ
Ｇが作用する。

よって１ 、ｘ（ｄ、Ａ−ｄ″）′、− でポペット３２はバランスするから、旧式からとなる。

ここで、 １’ｏｎ は第２ポペツ ト弁Ｂの各部の 〔発明の効果〕 パイロットバルブＣを切換操作することで各ポペット弁
の背圧室の圧力を減圧できると共に、各ポペット弁のポ
ペットが入口ポートと出口ポートを連通ずるように移動
する時の背圧室の圧力は異なるので、各ポペット弁は順
次切換作動されるから、１つのパイロットバルブで複数
のポペット弁を順次切換作動できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は本発明の第１・第２
・第３・第４実施例を示す断面図である。 ３０は入口ポート、３１は出口ポート、３はポペット、
Ｃはパイロットバルブ。 ので、第２ポペツト弁によって決定される。 したがって、第１ポペツト弁Ａの出口ポート３１の圧力
Ｐ。を各部の径を決定することで任意に選定できる。 出願人　　株式会社　小　松　製　作　所代理人　　弁
理士　　米　原　正　章

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　入口ポート３０と出口ポート３１を連通、遮断するポ
   ペット３２を、肩部３２ａに作用する圧力で連通位置に
   向けて移動し、かつ背圧室に作用する圧力で遮断位置に
   向けて移動するようにしたポペット弁を複数配設し、該
   複数のポペット弁の背圧室を、入力信号により制御され
   る可変絞り部を有するパイロットバルブＣを経てドレー
   ンにそれぞれ接続すると共に、前記各ポペット弁のポペ
   ット３２が入口ポート３０と出口ポート３１を連通する
   位置に移動する時の背圧室の圧力を異ならせたことを特
   徴とするポペット弁装置。