JPH03177603A - 油圧パイロット弁 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は操作量に応じた油圧を発生させる油圧パイロッ
ト弁に関する。

Ｂ、従来の技術 第２図は従来から知られている油圧パイロット弁の縦断
面図、第３図はこのようなパイロット弁吐出油が組み込
まれた油圧回路を示す。

第３図において、ポンプ１の吐出ポートは管路２ａ、パ
イロット式コントロールバルブ３を介して油圧シリンダ
４に接続され、コントロールバルブ３をパイロット弁５
，６により制御して油圧シリンダ４の駆動を制御する。

パイロット弁５，６は管路７を介してパイロット用ポン
プ８と接続されると共に、管路９を介してタンク１０と
接続されている。なお、１１は、ポンプ１，８を駆動す
るエンジン、１２は、パイロット用ポンプ８の吐出油の
最高圧力を規定するリリーフ弁である。

油圧パイロット弁５，６は、第２図に示すようにブロッ
ク１５にスプール５ａ、６ａを摺動可能に配設し、操作
レバー１３の操作によりレバーカム１４を揺動させてス
プール５ａ、６ａのいずれか一方を変位させることによ
り、１次側のポンプポート１５ａの圧力を減圧調整して
スプール変位量に応じた２次圧力を圧力ポート１５ｂま
たは１５ｃから取り出すものである。

その動作を具体的に説明すると、まずレバー１３をゆっ
くり右に倒していくと、レバーカム１４はプランジャ５
ｍ、ロードスプリング５ｋを介してスプール５ａをリタ
ーンスプリング５Ｑに抗して押し下げる。これにより、
タンクポート１５ｄに連通するランド５ｃとスプール小
径部５ｈとの連通部が閉鎖され、続いて小径部５ｈはポ
ンプポート１５ａに連通するランド５ｄと連通する。パ
イロット用ポンプ８からの吐出油は小径部５ｈに導かれ
、さらに油路５ｊ、ばね室５ｆを介して出力ポンプ右１
５ｂ（Ｐｎ）から管路２ｂを通りコントロールバルブ３
の右パイロット室３Ｒに導かれ方向切換弁スプールを押
し動かす。

パイロット室３Ｒとばね室５ｆの圧力は等しく、ばね室
５ｆの圧力が上昇するとスプール５ａの下端部に作用す
る圧力でスプール５ａはロードスプリング５ｋに抗して
上へ押し戻され、小径部５ｈとポンプポートランド５ｄ
の連通が閉鎖され圧力の上昇は停止する。つまり、レバ
ー１３の変位量に見合ったロードスプリング５にのたわ
み量を得て、スプール５ａは小径部５ｈがタンクポート
ランド５ｃにもまた。ポンプポートランド５ｄにも連通
しない平衡状態に達する。この状態でレバー１３を中立
位置の方へ戻すと、プランジャ５ｍは上へ押し戻され、
ロードスプリング５にのたわみ量が少なくなり、スプー
ル５ａを下へ押し下げる力が減少してスプール５ａのバ
ランスがくずれ、スプール５ａは上へ押し上げられる。

これにより、小径部５ｈはタンクポートランド５ｃと連
通し、ばね室５ｆ、出力ポート１５ｂの圧油はタンクに
放出されて圧力が減少し、新たなロードスプリング５に
のたわみ量に見合った圧力まで下がると。

小径部５ｈとタンクポートランド５ｃとの連通が閉鎖さ
れ、新たな平衡状態に達する。なお、ロードスプリング
５にのばね室５ｎは油路５ｏにより常時タンクポートラ
ンド５ｃに連通している。

このようにしてレバー１３の操作量に比例した出力圧が
得られ、コントロールバルブ３のスプールはそのパイロ
ット弁の出力圧力に比例した分だけ変位する。

しかし、実際にはスプール５ａとバルブブロック１５の
摩擦抵抗やスプール５ａとブロック１５の隙間の不均一
さから生ずるスティックにより、必ずしも比例した出力
が得られず、第４図、第５図のような特性となる。第４
図および第５図は実際のパイロット弁のレバー変位量と
パイロット弁出力ポート圧力および方向切換弁変位量の
関係を示し、第４図はヒステリシスを持つ場合で、レバ
ーを倒して行くときと、戻して行くときの差が生じ、こ
の差が大きい程操作性が悪くなる。第５図は、スティッ
クによる不規則な階段状出力となり。

これも著しく、操作性を悪化させる。

そこで第６図に示すように、パイロット弁５Ａ。

６Ａを電磁式とし、そのソレノイド部の電源部２１にデ
イザ発生回路２１Ａを付設する。そして、電源部２１は
電気操作レバー２２．２３からの入力信号に応じて第７
図に示すようなデイザ付きのソレノイド駆動信号をパイ
ロット弁５Ａ、６Ａのソレノイド部に印加する。このと
き、通常はデイザの周波数を３０〜１００Ｈｚに設定す
る。このようなデイザ発生回路２１Ａにより、上°述し
たヒステリシスや階段状出力の発生が防止される。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の方式では油圧パイロット弁を電磁
式とするとともにデイザ発生回路２１Ａを必要とするの
で高価となり、純油圧式で上記問題点を解決することが
望まれている。

本発明の目的は、純油圧方式で従来のデイザ方式と同等
の性能を有するパイロット弁を提供することにある。

００課題を解決するための手段 一実施例である第１図に対応して本発明を説明すると、
この発明は、バルブブロック８１内に摺動可能に配設さ
れたスプール５０ａを変位させ、１次圧力をその変位量
に応じて減圧して２次圧力として出力する油圧パイロッ
ト弁に適用される。

そして上述の目的は、１次圧力により自励振動してスプ
ール５０ａを振動させるピストン５０Ｐを具備すること
により達成される。

Ｅ０作用 １次圧力がパイロット弁５０の１次°圧カポート８１ｃ
に供給されると、ピストン５０ｐが自励振動してスプー
ル５０ａに振動を付与する。したがって、従来の電気式
デイザによるパイロット弁と同様に、レバー操作に応じ
たスプール５０ａの変位に対する２次圧力の特性にヒス
テリシスが現われず、また、階段状の出力も現われない
。その結果、操作性の良いパイロット弁が提供できる。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 パイロット弁５０の一実施例を示す第を図に基づいて本
発明の一実施例について説明する。

パイロット弁６０と共通のバルブブロック８１にはスプ
ール孔８１ａが形成され、そこにスプール５０ａが摺動
可能に配設されている５スプール孔８１ａは、１次圧力
が導かれるポンプポート８１ｂと、タンクボート８１ｃ
と、２次圧力が出力される出力ポート８１ｄとそれぞれ
通路を介して連通され、スプール５０ａにより各ポート
が互いに連通遮断される。

スプール孔８１ａの上端開口部にはプランジャ５０ｂが
嵌合され、不図示のレバーと連結されたレバーカム■４
により押動可能に構成されている。

スプール下方の室５０ｃにはリターンスプリング５０ｄ
が設けられ、スプール５０ａを上方に付勢し、スプール
５０ａとプランジャ５０ｂとの間の室５０ｅにはロード
スプリング５０ｆが設けられ、スプール５０ａを下方に
付勢している。そのばね室５０ｅは通路８１ｅを介して
タンクボート８１ｃと連通し、ばね室５０ｃは通路８１
ｆを介して出力ポート８１ｃｌに連通している。また、
レバー中立時にその出力ポート８１ｄはスプール小径部
５０Ｑを介してタンクボート８１ｃに連通している。

さらに、スプール５０ａの内側にはピストン孔５０ｏが
穿設され、ピストン５０ｐが摺動可能に配設されている
。ピストン孔５０ｏの上端入口部には調節ねじ５０ｑが
螺合され、その調節ねじ５０ｑとピストン５０ｐの上端
部との間にばね５０ｒが介装されピストン５０ρを下方
に付勢し、ピストン５０ｐをスプール孔５０ｏの底面に
着座させている。調節ねじ５０ｑには油路が穿設され、
ばね室５０ｗは油路８１ｅを介してタンクボート８１ｃ
と連通されている。ピストン５０ｐ内にはその＃線に沿
って延在する油路５０ｓが穿設され、油路５０ｓの上端
部および中間部にはピストン５０ｐを横断して貫通する
油路５０ｔとＳｏｕとが穿設されている。また、油路５
０ｓの下端部すり林状凹部とピストン孔５０ｏの底面と
の間に圧力室５０ｖが形成されている。

スプール５０ａにはまた、ピストン５０ｐがピストン孔
５０ｏの底面に着座した第１図の状態で油路５０ｕと対
面する油路５０ｘと、ピストン５０ｐが所定距離だけ上
方に変位すると油路５０ｔと対面する油路５０ｙとが穿
設されている。

このようなパイロット弁の動作を次に説明する。

ポンプポート８１ｂから供給される１次圧力は油路５０
ｘ、５０ｕ、５０ｓから圧力室５０ｖに導かれ、ばね５
０ｒに抗してピストン５０Ｐを上方に押動する。ピスト
ン５０ｐの上側の油路５０ｔが、タンクボート８１ｃに
連なるスプール５０ａの油路５０ｙと面すると、圧力室
５０ｖの圧力は低下し、ばね５０ｒの付勢力でピストン
５０ｐは下方に変位する。そして、ポンプポート８１ｂ
と連なる油路５０ｘとピストン５０ｐの下側の油路５０
ｕとが面すると、圧力室５０ｖの圧力は再び上昇しピス
トン５０ｐは上方に変位する。

このようにしてピストン５０ｐは上下に自励振動し、ス
プール５０ａを振動させる。

一方、従来と同様に、不図示のレバー操作によりレバー
カム１４を介してプランジャ５０ｂが下方に押動される
と、ロードスプリング５０ｆ’；介してスプール５０ａ
も下方に押動される。このとき、スプール小径部５０Ｑ
がタンクボート８１ｃと非連通となりポンプポート８１
ｂと連通ずると、ポンプポート８１ｂと２次圧力出力ポ
ート８１ｃとが連通して出力ポート８Ｌｄの圧力が高く
ムリ、スプール下方のばね室５０ｃの圧力も」二昇する
。

そのため、スプール５０ａはロードスプリング５０ｆに
抗して上方に移動してその小径部５０Ｑがポンプボート
８１ｂと非連通、タンクボート８１ｃと連通となり、２
次圧力出力ポート８１ｄがタンクポート８１ｂと連通ず
ると、出力ボート８１ｄと連通するスプール下方のばね
室５０ｃの圧力が低下し、スプール５０ａはロードスプ
リング５０ｆの付勢力で再び下方に移動し、上述と同様
にしてポンプポート８↓ｂが２次圧力出力ポート８１ｄ
と連通する。このようなスプール５０ａの動きにより、
スプール５０ａは、レバー操作によりロードスプリング
５０ｆに与えられたばね力に見合った圧力を出力ボート
８］ｄに出力しつつあるーで平衡する。つまり、スプー
ル小径部５０ｆｌがポンプポート８１ｂにもタンクポー
ト８１ｃにも連通しない位置で平衡する。

以上のようにこの油圧式パイロット弁の２次圧力出力ポ
ート８１ｄには、プランジャ５０ｂの変位量、すなわち
レバー操作量に応じた圧力が生じる。このとき、上述し
たようピストン５０ｐが上下に自励振動しているから、
従来の電気的にデイザを付与する方式と同様にスプール
５０ａが微小振動し、レバー操作量と２次圧力の特性に
はヒステリシスや階段状出力が現われず、性能のよいパ
イロット弁が提供される。

ここで、従来の電気式デイザ方式と同様に、ピストン５
０ｐの自励振動に伴う２次圧力の変動幅を定格圧力の１
割程度にしておけば、アクチュエータの動きになんら影
響を与えることはない。

さらにまた、ピストンをスプール内蔵方式にしたがスプ
ールの外側に設けたり、バルブブロックの外側に設けて
スプールを振動させるものでも良Ｉｌ）。

Ｇ０発明の効果 本発明によれば、１次圧力で自励振動するピストンを設
けてスプールを振動させるようにしたので、電気式にデ
イザを付与することなく、純油圧式でヒステリシスがな
く、かつ階段状の出力がない高性能の油圧式パイロット
弁を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパイロット弁の一実施例を示す断
面図、第２図は従来のパイロット弁の断面図、第３図は
手動式パイロット弁を用いたパイロット操作回路図、第
４図および第５図はその２次圧力の出力特性を示す図、
第６図は電磁式パイロット弁を用いたパイロット操作回
路図、第７図は電気式デイザを説明するグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 バルブブロック内に摺動可能に配設されたスプールを変
   位させ、１次圧力をその変位量に応じて減圧して２次圧
   力として出力する油圧パイロット弁において、 １次圧力により自励振動して前記スプールを振動させる
   ピストンを具備することを特徴とする油圧パイロット弁
   。