JPH0643873B2 - パイロット操作逆止め弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、制御流れ時の流通流体に絞り作用を与えるパ
イロット操作逆止め弁に関する。

〔従来の技術〕

この種の弁が実公昭５４−２５５９５に記載されてい
る。この弁は、パイロットピストンでポペット弁付を弁
座から離座させる制御流れ時に、ポペット弁体のパイロ
ットピストンと反対側に設けた調整ねじの軸方向移動に
よりポペット弁体の離座量を制限することでパイロット
ピストンの停止位置を定め、パイロットピストン先端部
に設けられて制御流れ時の流通流体に絞り作用を与える
絞り部の開度をパイロットピストン停止位置に応じて調
整するよう設けている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこの構成では、自由流れ時にもポペット弁
体の離座量が調整ねじによって制限されるため、自由流
れにおける大流量流通時にポペット弁体が十分離座でき
ず、抵抗が大きくなる問題点がある。

本発明は、自由流れ時におけるポペット弁体離座量が絞
り部の開度調整で制限されないようにして、ポペット弁
体が大きい離座量をとることを可能にし大流量流通時の
抵抗増大を防止できるパイロット操作逆止め弁を得よう
とするものである。

〔問題点を解消するための手段〕

このため本発明は、弁本体に形成して負荷ポートに連通
すると共に弁座を介して給排ポートに連通する弁孔と、
負荷ポートからの圧力の作用を受けて弁座へ着座し負荷
ポートから給排ポートへの流通を阻止すると共に給排ポ
ートからの圧力の作用を受けて弁座から離座し給排ポー
トから負荷ポートへの自由流れを得るよう弁孔内へ軸方
向移動自在に収容して設けたポペット弁体と、パイロッ
ト圧力の作用を受けて移動しポペット弁体を弁座から所
定量離座せしめ負荷ポートから給排ポートへ流通する制
御流れを得るパイロットピストンとを備えたパイロット
操作逆止め弁であって、弁本体に螺合された調整ねじ部
材の回動操作により軸方向へ移動される調整筒体をポペ
ット弁体と摺動自在に嵌合して弁孔内に収容すると共
に、制御流れ時に負荷ポートからの流体を弁座を介して
給排ポートへまた自由流れ時に弁座を介して給排ポート
からの流体を負荷ポートへそれぞれ流通させる流通室
と、負荷ポートからの圧力をポペット弁体に作用してポ
ペット弁体を着座方向へ押圧させる作用室とを弁孔内に
形成し、流通室と負荷ポート間には、調整筒体の軸方向
移動によって開度が調整されてパイロットピストンによ
りポペット弁体が弁座より所定量離座された際に流通流
体に絞り作用を与える。絞り部と、パイロットピストン
による所定量の離座より大きくポペット弁体が弁座より
離座することにより絞り部による絞り作用を解消するよ
う流通室と負荷ポート間の流通面積を拡大する絞り解消
部とをそれぞれ設け、作用室を流通室と負荷ポート間に
設けられる絞り部の自由流れ時における下流側へ連通し
て、この絞り部を介することなく負荷ポートからの圧力
を作用室へ導くようにしている。

〔作用〕

このような構成によれば、絞り部は流通室と負荷ポート
間に設けられていて調整筒体の軸方向移動によって開度
が調整されるから自由流れ時のポペット弁体離座量とは
関係なく絞り部の開度を調整することができる。このた
め、ポペット弁体は絞り部の開度調整で制限されること
なく自由流れ時に大きい離座量をとることが可能とな
り、従来例の如き、大流量流通時の抵抗増大を防止でき
る。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面により説明する。第１図に
おいて、１は本体で、長手方向に、左右対称状の設置孔
２を貫通している。設置孔２には、両端にねじ部２Ａ，
２Ｂを有し、中央寄りに、それぞれ切換弁Ｄに接続する
給排ポート３，４が連通形成され、また、給排ポート
３，４の外側に複動形のシリンダＣに接続する負荷ポー
ト５，６が連通形成されている。７は内端に弁座８を形
成する小径筒部７Ａを設けた筒体で、ねじ部２Ａに螺着
する筒体９によって設置孔２の左側に嵌着している。そ
して両筒体７，９内には、弁座８を介して給排ポート３
に連通し、また筒体７の複数の通孔７Ｂを介して負荷ポ
ート５に連通する、一連の弁孔１０が形成されている。
弁孔１０内には、外端に一体的に結合した調整ねじ部材
１１Ａを筒体９のねじ孔部９Ａに螺合して外部からの操
作で調整ねじ部材１１Ａが回動されることで軸方向移動
するよう、調整筒体１１が摺動自在に収容されると共
に、弁座８に対し離座、着座して弁座８を開閉するよう
軸方向移動するポペット弁体１２が給排ポート３からの
油圧力で離座方向に押圧作用されるよう、調整筒体１１
の内孔部１１Ｂに摺動自在に嵌合して収容されている。
１３はポペット弁体１２を着座方向に押圧するばねであ
る。１４は設置孔２の右端を閉じるようねじ部２Ｂに螺
着した栓体であって、本体１、筒体７，９と共に弁本体
Ｖを形成している。設置孔２の中央部には、ポペット弁
体１２に当接する押し部１５Ａを有したパイロットピス
トン１５が摺動自在に嵌合しており、パイロットピスト
ン１５は、給排ポート４から負荷ポート６へ流通する圧
油の圧力をパイロット圧力として受けてポペット弁体１
２を所定量離座するよう、筒体７の内端に当接するまで
移動可能である。通孔７Ｂが開口する筒体７の内周と調
整筒体１１の内端とで、調整筒体１１を軸方向へ移動さ
せる調整ねじ部材１１Ａの回動に応じた開度となる絞り
部Ｘが形成される。そして、弁孔１０内は、絞り部Ｘを
介して負荷ポート５に連通され、かつ、ポペット弁体１
２の離座により弁座８を介して給排ポート３に連通され
る流通室１６が形成されると共に、絞り部Ｘを介するこ
となく、通路１７を介して負荷ポート５に連通され、負
荷ポート５からの油圧力をポペット弁体１２に着座方向
に作用している作用室１８が形成されている。調整筒体
１１には、半径方向に複数の通孔１１Ｃが設けられ、常
時はポペット弁体１２の外周面によって通孔１１Ｂを閉
じているが、ポペット弁体１２の内端が通孔１１Ｃに達
する程、前述のパイロットピストン１５による所定量の
離座よりも大きくポペット弁体１２が離座すると、通孔
１１Ｃは、通孔７Ｂを介して流通室１６と負荷ポート５
間を連通するよう開かれて流通室１６と負荷ポート５間
の流通面積を拡大し絞部Ｘによる絞り作用を解消できる
解消部Ｙが、ポペット弁体１２と通孔１１Ｃにより形成
されている。なお、１９は調整ねじ部材１１Ａを固定す
るロックナットである。

第１図の実施例の作動を説明する。図示状態では、給排
ポート３、４は切換弁ＤでタンクＴに接続され、ポペッ
ト弁体１２が弁座８に着座し、負荷ポート５，６が接続
した図示しない複動形のアクチユエータは停止保持され
ている。このとき絞り部Ｘは、絞り作用が得られない最
大開度状態であり、調整ねじ部材１１Ａの回動で調整筒
体１１を右方に移動し、絞り部Ｘの開度を適宜な値に調
整する。そして、切換弁Ｄで給排ポート４を油圧源Ｐ
に、給排ポート３をタンクＴに接続すると、給排ポート
４、負荷ポート６からアクチユエータに供給される圧油
の圧力を受けるパイロットピストン１５が筒体７の内端
に当接するまで左方に移動し、ポペット弁体１２を所定
量弁座８から離座させる。このため負荷ポート５は絞り
部Ｘ、弁座８を介して給排ポート３に連通して、制御流
れ状態が得られ、このとき、絞り部Ｘによる絞り作用を
受けてシリンダＣはメータアウト制御されて下降する。
再び両給排ポート３，４をタンクＴに接続するとポペッ
ト弁体１２はばね１３と負荷ポート５の圧により弁座８
に着座し、シリンダＣが停止保持される。そして、給排
ポート３を油圧源Ｐに、給排ポート４をタンクＴに接続
すると、給排ポート３に導入される圧油の圧力を受けて
ポペット弁体１２はばね１３と作用室１８内の圧力によ
る押圧に抗し弁座８から離座し、給排ポート３から負荷
ポート５へ流通する自由流れ状態が得られる。ここで、
ポペット弁体１２の離座によって流通が生じるとき、負
荷ポート５へは絞り部Ｘをへて流通することにより、絞
り作用で絞り部Ｘ前位が圧力上昇し、作用室１８は、絞
り部Ｘ後位の負荷ポート５の圧力が導入されているた
め、ポペット弁体１２は、前記圧力上昇した給排ポート
３からの圧油によって強く押圧され、絞り部Ｘの絞り作
用を解消すべく大きく離座して左方へ移動し絞り解消部
Ｙにおいて、通孔１１Ｃが開かれる。そして、流通室１
６から負荷ポート５へは、通孔１１Ｃを介しても流通さ
れることにより大流量が流通し、シリンダＣは絞り部Ｘ
の絞り作用を受けずに高速で上昇する。

なお、前記自由流れ状態において、絞り部Ｘの開度が十
分大きく実質的に絞り作用を生じない場合や、給排ポー
ト３、負荷ポート５を介してシリンダＣに給供する流量
を別途絞り弁でメータイン制御したり、負荷ポート６、
給排ポート４を介してタンクに排出する流量を別途絞り
弁でメータアウト制御する場合で、アクチュエータへの
供給流量が絞り部Ｘで実質的な絞り作用を生じない程度
に設定される場合には、絞り作用に伴なう前記の如き圧
力上昇が生じなく、圧力上昇によりポペット弁体１２が
強く押圧され大きく離座する前記の事態が生じなくて、
通孔１１Ｃは開かない。

第２図から第７図はそれぞれ他の実施例を示し、第１図
と同等部分には同符号を付し、異なった点について順次
説明する。

第２図の実施例は、弁孔１０内には、筒体９のねじ部９
Ａに螺着した調整ねじ部材１１Ａに外端が当接する調整
筒体１１が摺動自在に収容されて調整ねじ１１Ａの回動
に応じて軸方向に移動自在となっている。調整筒体１１
には、ポペット弁体１２が、そのランド１２Ａによって
摺動自在に、収容されている。そしてポペット弁体１２
が、パイロットピストン１５によって所定量弁座８から
離座されるとき、ランド１２Ａ内端と通孔１１Ｃとで、
調整ねじ部材１１Ａの回動に応じた開度の絞り部Ｘが形
成されると共に、ポペット弁体１２の、前記所定量以上
の離座によって一層大きく通孔１１Ｃを開くことができ
るようにして、絞り解消部Ｙを設けている。そして、制
御流れ時には、図示の閉じている通孔１１Ｃが開かれて
絞り部Ｘが形成され、自由流れ時に、制御流れ時よりも
大きくポペット弁体１２が離座すると通孔１１Ｃが一層
開いて、第１図の実施例と同様の作用効果が得られる。

第３図の実施例では、弁孔１０には、調整筒体１１を摺
臂自在に収容し調整ねじ部材１１Ａの回動に応じて軸方
向に移動するようにし、調整筒体１１の内端と、筒体７
に複数設けた通孔７０とで、調整ねじ部材１１Ａの回動
に応じた開度の絞り部Ｘを形成している。そして、調整
筒体１１に摺動自在に嵌合したポペット弁体１２に、筒
体７内で弁孔１０内面と摺動するランド１２Ａを設け、
複数の通孔７１で負荷ポート５に連通する筒体７内周の
環状溝７２を、ポペット弁体１２の着座時とパイロット
ピストン１５によって所定量ポペット弁体１２が離座さ
れる制御流れ時にはランド１２Ａが環状溝７２を閉じ、
所定量よりさらに大きくポペット弁体１２が離座される
とランド１２Ａが環状溝７２を開くようにして、絞り解
消部Ｙが設けている。３０はパイロットピストン１５作
動のためのパイロットポートである。

この作動において、図示状態は、負荷ポート５が、自重
で下降方向に負荷される単動式のシリンダＣに接続さ
れ、また、切換弁Ｄにより、給排ポート３がパイロット
ポート３０と共にタンクＴに接続している。このとき、
ポペット弁１２は、作用室１８の圧力及びばね１３によ
り弁座８に着座され、シリンダＣは停止保持されてい
る。ここでパイロットポート３０を油圧源Ｐに接続する
と、パイロットピストン１５が左方に移動し、ポペット
弁体１２を所定量、弁座８から離座し、制御流れ状態と
なり、負荷ポート５から給排ポート３をへてタンクへの
流通が絞り部Ｘによる絞り作用をうけ、シリンダＣはメ
ータアウト制御のもとに下降する。また図示状態より、
給排ポート３を油圧源Ｐに接続すれば、ポペット弁体１
２が給排ポート３から流入する圧油によって離座されて
自由流れ状態となり、第１図の場合同様、作用室１８に
絞り部Ｘ後位の負荷ポート５の圧力が導入されることか
ら、ポペット弁体１２は、制御流れ時よりも一層大きく
離座して環状溝７２が開かれ、絞り部Ｘの絞り作用が解
消されてシリンダＣは上昇作動する。なお自由流れ時
に、絞り部Ｘの開度が絞り作用を生じない程十分大きか
ったり、別途シリンダＣへの供給流量が絞り部Ｘで実質
的に絞り作用が得られない程度に設定される場合には、
通孔７１は開かれない。

第４図の実施例は、本体１の弁孔１０内面にランド１２
Ａで摺動するポペット弁体１２に、径方向の通孔１２Ｃ
を複数有して調整筒体１１が嵌合する嵌合孔１２Ｄを設
け、筒体９内周に設けて、複数の通孔９Ｂにより作用室
１８に連通している環状溝９Ｃと、調整筒体１１に複数
設けた通孔１１Ｄにより、調整ねじ部材１１Ａの回動に
応じた開度が得られる絞り部Ｘを形成して制御流れ時に
は作用室１８から絞り部Ｘ、調整筒体１１内部をへて嵌
合孔１２Ｄ、通孔１２Ｃ、さらに弁座８をへて負荷ポー
ト５から給排ポート３に流通するようにしている。そし
て、調整筒体１１に、径方向に複数設けた通孔１１Ｅ
と、複数の通孔１２Ｅで作用室１８に連通して嵌合孔１
２Ｄ内周に設けた環状溝１２Ｆによりポペット弁体１２
が制御流れ時より一層大きく離座すると、嵌合孔１２Ｄ
内面で閉じられていた通孔１１Ｅが環状溝１２Ｆに連通
するよう開かれる絞り解消部Ｙを形成している。

そして、第５図の実施例は、制御流れ時のパイロットピ
ストン１５によるポペット弁体１２の所定量の離座によ
り、通孔１１Ｅが調整ねじ部材１１Ａの回動に応じた開
度で環状溝１２Ｆに開かれるようにして絞り部Ｘを形成
すると共に、所定量以上の離座により通孔１１Ｅが一層
大きく環状溝１２Ｆに開かれて絞り解消部Ｙをも形成す
るよう、第４図の実施例を変更したものである。

また、第６図の実施例は、制御流れ時よりも一層大きく
ポペット弁体１２が離座すると、ランド１２Ａにより、
弁孔１０内面に設けて負荷ポート５に連通する環状溝１
０Ａが開かれることにより絞り解消部Ｙを形成するよ
う、第４図の実施例を変更したものである。

これら第４図、第５図、第６図の実施例でも、第３図の
実施例と同様の作用効果が得られる。第７図の実施例
は、第１図の実施例に付加して、給排ポート４、負荷ポ
ート６間にも、第１図で詳述した給排ポート３、負荷ポ
ート５間に介在している弁機構と同様の部品で構成され
て同様に作動する弁機構を設けたもので、給排ポート
３，４を油圧源に接続しないとき、図示の如く各ポペッ
ト弁体１２，１１２は弁座８，１０８に着座して、負荷
ポート５，６が接続する複動形のアクチユエータは停止
保持される。そして、給排ポート４を油圧源に給排ポー
ト３をタンクに接続すると、ポペット弁体１１２は供給
される圧油による離座して給排ポート４、負荷ポート６
間に自由流れ状態となり、またポペット弁体１２はパイ
ロットピストン１５により離座されて負荷ポート５、給
排ポート３間は制御流れ状態となって、絞り部Ｘにより
アクチユエータはメータアウト制御されて一方に作動す
る。また、給排ポート３を油圧源に給排ポート３をタン
クに接続すると、ポペット弁体１２は供給される圧油で
離座して給排ポート３、負荷ポート５間は自由流れ状態
となり、ポペット弁体１１２は、パイロットピストン１
５で離座されて、負荷ポート６、給排ポート４間は制御
流れ状態となり、絞り部１００Ｘによりアクチュエータ
はメークアウト制御されて他方へ作動する。なお、アク
チユエータへの供給流量はメータアウト制御する排出側
の絞り部Ｘあるいは１００Ｘで規制されるから、絞り解
消部１００ＹあるいはＹの通孔１１１Ｃあるいは１１Ｃ
は、供給側における絞り部１００ＸあるいはＸの開度
が、規制された供給流量に対し大きくて実質的に絞り作
用をなさない場合には自由流れとなるポペット弁体１１
２あるいは１２は大きく離座せずに開かないが、そうで
ない場合には開かれる。

なお、各実施例とも、油圧用のものを示したが、水圧等
の適宜な液圧用や、空気圧等の気体圧用とすることもで
きる。

〔発明の効果〕

このように本発明では、制御流れ時の流通流体に絞り作
用を与える絞り部は、流通室と負荷ポート間に設けられ
ていて調整筒体の軸方向移動によって開度が調整される
ので、絞り部の開度を自由流れ時におけるポペット弁体
の弁座からの離座量とは関係なく調整でき、ポペット弁
体は絞り部の開度調整で、制限されることなく自由流れ
時に大きい離座量をとることが可能となり、大流量流通
時の抵抗増大を防止できる。

なお、実公昭６２−１７６６３号公報に記載のように、
ポペット弁体と弁座を含めた逆止め弁機構を弁孔内に軸
方向移動自在に設置し、制御流れの際のパイロットピス
トンにより弁座から離座されるポペット弁体の離座量が
逆止め弁機構の軸方向移動に応じ変化されるようにし
て、弁座においてその開度がポペット弁体の離座量に応
じ変化する絞り部を形成するものであっても、自由流れ
時におけるポペット弁体離座量は絞り部の開度調整によ
り格別制限されることはない。しかしこの場合、ポペッ
ト弁体は自由流れに際し絞り作用を与えないよう弁座を
大きく開く必要上、ポペット弁体の離座量の小さい狭い
範囲でしか絞り部に利用できないうえ、ポペット弁体の
離座量変化に対する弁座の開度変化が大きくなり、絞り
部の細かい開度調整が困難で開度の調整作業がしずらい
ものとなるが、本発明では、絞り部は、弁座での開度を
利用せずに流通室と負荷ポート間に設けられるので、自
由流れの際の弁座開放とは直接関係なく好適な絞り作用
を与えることができるよう形成でき、細かい開度調整の
しやすい絞り部を得ることができる。

また、ポペット弁体と、絞り部の開度を設定するための
調整筒体とを、嵌合状態で配設しているから、全体を小
形状とすることができる。さらに負荷ポートからの圧力
でポペット弁体を着座方向に押圧作用するための作用室
を、絞り部を介することなく負荷ポートに連通している
ため、自由流れにおいて、ポペット弁体が弁座から離座
して生じる流通に絞り部が絞り作用を与えると、これに
伴い絞り部前位に生じる上昇圧力によってポペット弁体
を強く離座方向に押圧して絞り解消部により絞り作用が
解消される位置へと大きく離座させることができて、自
由流れ時の流通に絞り部による絞り作用を与えないよう
にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を、第２図から第７図はそれ
ぞれ他の実施例を示す縦断面図である。 ３，４……給排ポート、５，６……負荷ポート、８，１
０８……弁座、１２，１１２……ポペット弁体、15……
パイロットピストン、１０……弁孔、１１……調整筒
体、１１Ａ……調整ねじ部材、１６……流通室、18……
作用室、Ｘ……絞り部、Ｙ……絞り解消部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁本体に形成して負荷ポートに連通すると
   共に弁座を介して給排ポートに連通する弁孔と、負荷ポ
   ートからの圧力の作用を受けて弁座へ着座し負荷ポート
   から給排ポートへの流通を阻止すると共に給排ポートか
   らの圧力の作用を受けて弁座から離座し給排ポートから
   負荷ポートへの自由流れを得るよう弁孔内へ軸方向移動
   自在に収容して設けたポペット弁体と、パイロット圧力
   の作用を受けて移動しポペット弁体を弁座から所定量離
   座せしめ負荷ポートから給排ポートへ流通する制御流れ
   を得るパイロットピストンとを備えたパイロット操作逆
   止め弁であって、弁本体に螺合された調整ねじ部材の回
   動操作により軸方向へ移動されるポペット弁体と摺動自
   在に嵌合して弁孔内に収容すると共に、制御流れ時に負
   荷ポートからの流体を弁座を介して給排ポートへまた自
   由流れ時に弁座を介して給排ポートからの流体を負荷ポ
   ートへそれぞれ流通させる流通室と、負荷ポートからの
   圧力をポペット弁体に作用してポペット弁体を着座方向
   へ押圧させる作用室とを弁孔内に形成し、流通室と負荷
   ポート間には、調整筒体の軸方向移動によって開度が調
   整されてパイロットピストンによりポペット弁体が弁座
   より所定量離座された際に流通流体に絞り作用を与える
   絞り部と、パイロットピストンによる所定量の離座より
   大きくポペット弁体が弁座より離座することにより絞り
   部による絞り作用を解消するよう流通室と負荷ポート間
   の流通面積を拡大する絞り解消部とをそれぞれ設け、作
   用室を流通室と負荷ポート間に設けられる絞り部の自由
   流れ時における下流側へ連通して、この絞り部を介する
   ことなく負荷ポートからの圧力を作用室へ導くようにし
   たことを特徴とするパイロット操作逆止め弁。