JPH0680903U - リリーフ機能付流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リリーフ機能付メータアウト流量制御弁の欠
点である流量制御時に生ずるメインスプールの作動遅れ
を解消する。 【構成】 アクチュエータCYL からの戻りライン15にメ
インスプール16を設ける。メインスプール16を作動する
パイロットライン20に、オリフィス32とともに外部パイ
ロット圧導入方向を自由流れとするチェック弁34を並列
に設ける。パイロットポートＰ_P からパイロットライン
20を経てパイロット圧力室18へ供給される外部パイロッ
ト圧によりメインスプール16を位置制御してアクチュエ
ータCYL からの戻り流量を制御する。このとき、外部パ
イロット圧が上昇すると、チェック弁34を経てパイロッ
ト圧力室18の圧力も即座に上昇してメインスプール16が
直に応答する。高圧の戻りライン15からパイロットリリ
ーフ弁19を経て油が流れたときもオリフィス32にて差圧
が生じ、その差圧がメインスプール16を制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、リリーフ機能付流量制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図５に示す油圧回路図および図６に示す内部構造図を参照して、従来のメータ アウト回路に設けられたリリーフ機能付流量制御弁の概要を説明する。

【０００３】 すなわち、図５に示されるように弁本体11の入口ポートＰ_INからの通路12にチ ェック弁13が設けられ、このチェック弁13を経た通路が油圧シリンダ等のアクチ ュエータに接続される負荷ポートCYL に連通されている。この負荷ポートCYL か らタンクポートＴにわたって戻りライン15が設けられ、この戻りライン15中に流 量制御弁体（メインスプール16）が設けられ、このメインスプール16の一側にス プリング17が設けられ、他側にパイロット圧力室18が設けられている。前記スプ リング17の設けられたスプリング室はドレンポートＤに連通され、前記負荷ポー トCYL はパイロットリリーフ弁19にも連通され、このパイロットリリーフ弁19を 経たパイロットライン20が前記パイロット圧力室18に連通されている。このパイ ロットライン20に対し弁本体11に設けられたパイロットポートＰ_P が図６にも示 されるオリフィス21を介して連通されている。

【０００４】 そして、この種のメータアウト流量制御弁（以下メータアウト弁と呼ぶ）は、 パイロットポートＰ_P に供給された外部パイロット圧によりメインスプール16の 位置制御を行ない負荷ポートCYL からの戻り流量を制御する流量制御機能を持つ とともに、パイロットリリーフ弁19のシーケンス制御によるオーバーロードリリ ーフ機能を持っている。

【０００５】 この従来のメータアウト弁の機能に関してさらに詳しく説明する。なお、メー タイン（Ｐ_INからCYL への流れ）時の作動説明は省略する。

【０００６】 (1) 流量制御機能（CYL 負荷保持機能も合わせて説明する。） 外部パイロット圧が低圧の場合は、パイロット圧力室18の圧力が低圧のためメ インスプール16はブロック状態であり、また逆止弁13も閉のため、戻りライン15 の負荷が保持される（CYL 負荷保持機能）。

【０００７】 次に外部パイロット圧が上昇し、パイロット圧力室18の圧力が上昇するにつれ 、下記の式１によりメインスプール16がリニアに制御されてメインスプール開度 が変化し、この変化に応じ負荷ポートCYL からタンクポートＴへの戻り油量が制 御される（流量制御機能）。

【０００８】

【式１】 (2) オーバーロードリリーフ機能 メインスプール16がブロック状態すなわち外部パイロット圧が低圧のとき、戻 りライン15に高圧が発生し、パイロットリリーフ弁19の設定圧力Ｐo に達すると 、リリーフ弁19が作動し、リリーフされた油がパイロットライン20を通り、オリ フィス21を通ってパイロットポートＰp より低圧ラインへ排出される。このとき オリフィス21の前後にて下記の式２で表わされる差圧ΔＰ1 が発生する。

【０００９】

【式２】 この差圧ΔＰ1 がパイロット圧Ｐi としてパイロット圧力室18に導入され、式 １によりメインスプール16がシフトし、メインスプール16のCYL →Ｔ開口部が開 き、下記の式３で表わされる開度Ａ₂ でバランスされて、戻りライン15の圧力は Ｐo で保たれる。すなわち戻りライン15の過負荷が防止できる（オーバーロード リリーフ機能）。

【００１０】

【式３】

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

このように、メータアウト弁はオーバーロードリリーフ機能用のオリフィス21 を備えているため、流量制御機能時に外部パイロット圧がパイロットポートＰp よりパイロット圧力室18に導入される際、オリフィス21にてパイロット油が絞ら れるため圧力室18の昇圧に遅れが生じ、メインスプール切換時の作動遅れが発生 するという問題を抱えている。特に、低温時の起動遅れが顕著である。

【００１２】 本考案は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、パイロットラインにオ リフィスのみを有する従来型リリーフ機能付メータアウト流量制御弁の欠点であ る流量制御時に生ずる流量制御弁体の作動遅れを解消することを目的とするもの である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案のリリーフ機能付流量制御弁は、アクチュエータからの戻りラインに設 けられた流量制御弁体をパイロットラインから流量制御弁体のパイロット圧力室 へ供給される外部パイロット圧により位置制御してアクチュエータからの戻り流 量を制御する流量制御機能を持つとともに、前記パイロットラインに設けられた オリフィスに対し前記戻りラインからパイロットリリーフ弁を経た流体により生 ずる差圧によって前記流量制御弁体を位置制御するオーバーロードリリーフ機能 を持ったリリーフ機能付流量制御弁において、前記パイロットラインに、前記オ リフィスとともに外部パイロット圧導入方向を自由流れとするチェック弁を並列 に設けた構成のリリーフ機能付流量制御弁である。

【００１４】

【作用】

本考案の流量制御機能は、外部パイロット圧がオリフィスおよびチェック弁の 両方を通って流量制御弁体のパイロット圧力室に作用され、この流量制御弁体に よりアクチュエータからの戻りラインの油量が制御される。この時、外部パイロ ット圧はオリフィスおよびチェック弁の両方を通るので、外部パイロット圧の上 昇に応じてパイロット圧力室の圧力も即座に上昇するため、流量制御弁体の作動 遅れが発生しない。また、オーバーロードリリーフ機能は従来品と同様に得られ 、戻りラインの圧力がパイロットリリーフ弁の設定圧で保たれるため、戻りライ ンの過負荷が防止できる。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案を図１の油圧回路図および図２乃至図４の構造図に示された一実 施例を参照しながら詳細に説明する。

【００１６】 図１は本考案に係るリリーフ機能付流量制御弁を油圧回路図で表したものであ り、図２はその基本構造図であり、図１および図２に示されるように、弁本体11 に入口ポートＰ_INが設けられ、この入口ポートＰ_INから形成された通路12にメー タイン方向を自由流れ方向とするチェック弁13が設けられ、さらにこのチェック 弁13を経た通路がシリンダ等のアクチュエータに接続される負荷ポートCYL に連 通されている。

【００１７】 さらに、前記負荷ポートCYL からタンクポートＴにわたって戻りライン15が設 けられ、この戻りライン15中に流量制御弁体としてのメインスプール16が設けら れている。このメインスプール16の一側にスプリング17が設けられ、他側にパイ ロット圧力室18が設けられている。

【００１８】 前記負荷ポートCYL はパイロットリリーフ弁19にも連通され、このパイロット リリーフ弁19を経たパイロットライン20が前記パイロット圧力室18に連通されて いる。

【００１９】 図１に示されるように、前記パイロットライン20に対し弁本体11に設けられた パイロットポートＰ_P が固定絞り付チェック弁31を介して連通されている。この 固定絞り付チェック弁31は、オリフィス32の設けられた通路に対し並列の通路33 に、外部パイロット圧導入方向を自由流れとするチェック弁34が設けられたもの である。

【００２０】 図２に示されるように、前記チェック弁13はスプリング13a により通路12側の 弁座に押付けられ、また、前記スプリング17の設けられたスプリング室17a はド レンポートＤに連通されている。さらに、パイロット圧力室18はメインスプール 16に一体形成された受圧面18a に臨み、この受圧面18a に作用するパイロット圧 力による力とスプリング17の反発力との平衡によりメインスプール16の軸方向位 置が決定される。

【００２１】 また、前記パイロットリリーフ弁19は、前記チェック弁13の内部に設けられた 通路13b およびリリーフ弁本体19a に設けられた通孔19b を経てポペット19c の 先端に戻りライン圧が作用され、この圧がスプリング19d およびねじ19e により 設定された値を超えるとポペット19c が開き、戻り油が環状溝19f を経てパイロ ットライン20に流れる。

【００２２】 図３は、図２のIII −III 線における弁本体11の断面図であり、パイロットラ イン20に対し弁本体11に設けられたパイロットポートＰ_P が固定絞り付チェック 弁31を介して連通されている。この固定絞り付チェック弁31は弁本体11にねじ込 まれたコネクタ41により図のように固定されている。

【００２３】 図４は、図３に示された固定絞り付チェック弁31の拡大図であり、この固定絞 り付チェック弁31は、チェック弁本体31a にオリフィス32および通路33が並行に 穿設され、前記パイロットポートＰ_P と連通する中心孔35の内端側に位置する弁 室36に、外部パイロット圧導入方向を自由流れとする前記チェック弁（ボール） 34が設けられたものである。さらに、チェック弁本体31a の内端部にはチェック 弁34の移動範囲を制限するためのストッパピン37が挿入されている。ここで、オ リフィス32および通路33は、チェック弁本体31a の外周隙間38を介して前記パイ ロットライン20に連通している。

【００２４】 次に、図１乃至図４に示された実施例の作用を説明する。

【００２５】 (1) 流量制御機能（負荷保持機能は従来品と同じであり、省略する） 外部パイロット圧がパイロットポートＰp より固定絞り付チェック弁31のチェ ック弁34およびオリフィス32の両方を通ってパイロット圧力室18に導入され、式 １によりスプール16がリニアに制御され、戻りライン15の油量が制御される。

【００２６】 この時、外部パイロット圧はオリフィス32と同時にチェック弁34の開度の十分 大きな開口部Ｓ1 （図４）の両方を通るので、従来品のようなオリフィス21のみ でパイロット油が絞られることもなく、従って、外部パイロット圧の上昇に応じ てパイロット圧力室18の圧力も即座に上昇するため、メインスプール16の切換時 の作動遅れが発生しない。

【００２７】 (2) オーバーロードリリーフ機能 メインスプール16がブロック状態すなわち外部パイロット圧が低圧のとき、戻 りライン15に高圧が発生し、パイロットリリーフ弁19の設定圧力Ｐo に達すると リリーフ弁19が作動し、リリーフされた油が溝19f を通って固定絞り付チェック 弁31に入ると通路33はチェック弁34でブロックされているため、油は固定絞り付 チェック弁31の外周隙間38（図４）を通り、オリフィス32を介し低圧のパイロッ トラインに排出される。この時、オリフィス32の前後で差圧ΔＰ1 が発生し、こ れが通路20より、スプール端受圧面18a に作用し、従来品と同様に、式２および 式３により戻りライン15の圧力がパイロットリリーフ弁19の設定圧Ｐo で保たれ るため、戻りライン15の過負荷が防止できる。

【００２８】

【考案の効果】

本考案によれば、外部パイロット圧により流量制御弁体の位置制御を行ない負 荷からの戻り流量を制御する流量制御機能を持つとともにパイロットリリーフ弁 によるオーバーロードリリーフ機能を持ったメータアウト流量制御弁において、 パイロットラインにオリフィスおよびチェック弁を併用することにより、外部パ イロット圧による流量制御時の流量制御弁体の応答遅れを解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のリリーフ機能付流量制御弁の一実施例
を示す油圧回路図である。

【図２】同上リリーフ機能付流量制御弁の基本構造図で
ある。

【図３】図２のIII −III 線断面図である。

【図４】図３に示された固定絞り付チェック弁の拡大断
面図である。

【図５】従来のリリーフ機能付流量制御弁を示す油圧回
路図である。

【図６】従来流量制御弁のオリフィス部分を示す断面図
である。

【符号の説明】

15 戻りライン 16 流量制御弁体としてのメインスプール 18 パイロット圧力室 19 パイロットリリーフ弁 20 パイロットライン 32 オリフィス 34 チェック弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータからの戻りラインに設け
   られた流量制御弁体をパイロットラインから流量制御弁
   体のパイロット圧力室へ供給される外部パイロット圧に
   より位置制御してアクチュエータからの戻り流量を制御
   する流量制御機能を持つとともに、前記パイロットライ
   ンに設けられたオリフィスに対し前記戻りラインからパ
   イロットリリーフ弁を経た流体により生ずる差圧によっ
   て前記流量制御弁体を位置制御するオーバーロードリリ
   ーフ機能を持ったリリーフ機能付流量制御弁において、 前記パイロットラインに、前記オリフィスとともに外部
   パイロット圧導入方向を自由流れとするチェック弁を並
   列に設けたことを特徴とするリリーフ機能付流量制御
   弁。