JPH0741155U - パイロット操作チェック弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ショックレスの流量調整機能を備え、チェッ
ク弁体のストロークが流量設定で変化することなく、複
数箇所の同軸精度を確保しなければならない弁体部品の
数を半減することのできるパイロット操作チェック弁を
提供する。 【構成】 弁ボディの圧力油給排ポートと負荷ポートと
の間の環状弁座に着座するチェック弁体の頭部に環状弁
座のシート開口内に油密嵌合する流量調整弁体が一体形
成されている。流量調整弁体及びチェック弁体に貫設さ
れたピンロッドの軸方向位置を流量調整ねじで調整する
ことによりパイロットピストンの押込み限界位置を規制
し、これにより自由流れ時のチェック弁体のストローク
と無関係に流量制御部の開度を予め設定された値にす
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば油圧アクチュエータの位置保持などを行わせるために用いら れるパイロット操作チェック弁に関するものであり、特にパイロット操作によっ て開かれたときに流れる圧油の流量を調整する機能を合わせ持つ形式のパイロッ ト操作チェック弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

流量調整機能を持つパイロット操作チェック弁の従来例としては、例えば実開 平４−１３６３７２号によって公知のものがある。この従来のパイロット操作チ ェック弁では、負荷流路と給排流路との間の大径弁座を負荷流路からの圧油とば ね力とによって閉鎖する比較的大径のチェック弁体と、このチェック弁体の内部 に配置された小径弁座に前記ばねによって着座することにより前記負荷流路と給 排流路とを並列的に閉鎖する小径チェック弁体とが弁ボディ内に設けられ、給排 流路から負荷流路への自由流れは給排流路側からの圧油圧力によって大径チェッ ク弁体をばねに抗して大径弁座から離座させることにより達成し、負荷流路から 給排流路への逆流れは、パイロットピストンによって小径チェック弁体を小径弁 座から離座させと共に、この離座のための小径チェック弁体の後退移動の位置を 予め調整しておくことにより所望の調整流量が得られるようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この従来のパイロット操作チェック弁では、逆自由流れの開始時に急激な流量 の立上りが生じないように小径弁座内に油密嵌合して挿入される円筒頭部が小径 チェック弁体に一体形成されているので、大径チェック弁体と小径チェック弁体 の工作加工に際しては、大径チェック弁体の内周面及びそこに嵌合すべき小径チ ェック弁体外周面と、大径チェック弁体の内部に形成される小径弁座及びそこに 着座すべき小径弁体ポペットシール部と、大径チェック弁体の前記小径弁座内孔 及びそこに油密嵌合すべき小径チェック弁体の円筒頭部との三対について同軸が とられている必要があり、この同軸精度は弁の内部漏れ性能に大きく影響するの で、小径チェック弁体と大径チェック弁体との二つの弁体部品の工作に、それぞ れ三か所の同軸精度を極めて高精度に獲得しなければならないという問題があっ た。

【０００４】 また、前記従来のパイロット操作チェック弁では前記小径チェック弁のストロ ーク量が流量調整ねじによる後退限位置の調整によって変化するので、前記流量 調整ねじによる流量設定によって自由流れ時の圧損の増加が悪影響を及ぼさない ように、逆自由流れのオーバーラップ量を大きくして回避しなければならないと いう不都合があった。

【０００５】 この考案は、流量調整機能を備えると共に逆流れ開始時の急激な流量の立上り を防止してショックのない動作特性を維持しながら、チェック弁体のストローク が流量調整ねじによる流量設定で変化することなく、しかも複数箇所の同軸精度 を確保しなければならない弁体部品の数を半減することのできるパイロット操作 チェック弁を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前述の目的を達成するために、この考案のパイロット操作チェック弁では、弁 ボディの圧油給排ポートと負荷ポートとを連絡する流路内に設けられた環状弁座 と、前記環状弁座に対して接近離反可能に前記弁ボディ内に配置され、前記弁ボ ディに対して支持されたクラッキングばねのばね力と前記負荷ポートから導かれ た圧油圧力とにより前記環状弁座に着座されて前記流路を閉鎖すると共に前記圧 油給排ポート側の圧油圧力を前記環状弁座のシート開口から受けたとき前記ばね に抗して前記環状弁座から離座することにより前記圧油供給ポートを前記環状弁 座のシート開口を介して前記負荷ポートに連通させるチェック弁体と、前記チェ ック弁体が前記環状弁座に着座しているときは前記環状弁座のシート開口内に油 密嵌合して前記環状弁座を閉鎖すると共に、前記チェック弁体が前記環状弁座か ら離座するに従って前記環状弁座のシート孔との間に形成される流量制御部の開 度を徐々に開くように前記チェック弁体の頭部に突設された流量調整弁体と、前 記流量調整弁体及び前記チェック弁体を軸方向に相対滑動可能に貫通するピンロ ッドと、パイロット圧油圧力を受けたときに前記チェック弁体の頭部の前記流量 調整弁体および前記ピンロッドの各先端に当接することにより前記流量調整弁体 及び前記ピンロッドを前記チェック弁体と共に前記ばねに抗して機械的に押込ん で前記環状弁座と前記流量調整弁体との間の前記流量制御部を開くパイロットピ ストンと、前記ピンロッドの尾端と当接して前記パイロットピストンの押込み限 界位置を予め調整された位置に規制することにより前記流量制御部の開度を予め 設定された値にする流量調整ねじとを備えている。

【０００７】

【作用】

この考案によるパイロット操作チェック弁においては、流量制御部がチェック 弁体の頭部に設けられた流量調整弁体と環状弁座とによって形成され、これら弁 体には相対滑動可能にピンロッドが貫設され、流量調整ねじは、この流量調整弁 体と一体のチェック弁体をパイロット圧力によって押し込んで後退させるパイロ ットピストンの押込み限界位置をピンロッドを介して規制するので、チェック弁 体は環状弁座に対して弁ボディの例えば端部リテーナとの間で前記ばねによって 流量調整ねじの位置とは無関係に独立的に付勢され、従って自由流れ時のチェッ ク弁体のストロークは流量調整ねじによるピンロッドの軸方向位置とは無関係と なる。

【０００８】 また、本考案では大径チェック弁体と小径チェック弁体との二つの部品で流量 調整機能付きパイロット操作チェック弁を構成する必要がなく、流量調整弁体を 頭部に一体に備えた単一のチェック弁体で同等以上の機能を果たすことができる ので、複数箇所の同軸精度をとる必要のある工作部品の数を半減することができ るものである。

【０００９】

【実施例】

図１にこの考案の実施例にかかるパイロット操作チェック弁の構成を種々の動 作状態と合わせて示す。図１において、右側は流量調整ねじを全閉位置にしたと き、左側は流量調整ねじを全開位置にしたときを示しており、それぞれ上半分は ポートＡ₁ からポートＡ₂ へ、ポートＢ₂ からポートＢ₁ への流れ時を、そして 下半分は中立時の状態を示している。

【００１０】 尚、図１に示す実施例は積層弁形式のＡおよびＢ両ポート機能をもつタイプの ものであるが、本考案はＡまたはＢの片ポート機能のみのタイプにも適用でき、 また積層弁形式以外の形式にも適用可能であることは述べるまでもない。

【００１１】 図１において、弁ボディ１は上部に積層される弁との積層面となる上面に開口 する一対の圧油給排ポートＡ₁ 及びＢ₁ と、下部に積層される弁またはマニホル ドブロックとの積層面となる下面に開口する一対の負荷ポートＡ₂ 及びＢ₂ とを 備え、これらポートは積層状態で隣接する弁またはマニホルドブロック内の流路 （外部流路）と接続される。

【００１２】 弁ボディ１内において中央のパイロット操作ピストン２を挟んでＡ側とＢ側は 左右対称な構成であり、先にＡ側について説明すれば、ポートＡ₁ とＡ₂ との間 を連絡する流路内に位置するようにボディ１内には環状弁座３ａが設けられてお り、この環状弁座３ａのシート部には、前記ピストン２とは反対側から筒状のチ ェック弁体４ａがその先端の環状頭部として一体形成された流量調整弁体５ａの 円錐外面を油密嵌合できるようになっている。

【００１３】 チェック弁体４ａは、弁ボディ１の端部に取りつけられたリテーナ９ａによっ て支持されたばね７ａにより環状弁座３ａに向かって着座するように付勢されて おり、このバネ７ａがチェック弁体４ａのクラッキング圧を定めている。

【００１４】 リテーナー９ａには流量調整ねじ８ａが螺合しており、またチェック弁体４ａ とその頭部の流量調整弁体５ａにはピンロッド６ａが環状シール１１ａによる封 止と共に相対滑動可能に軸方向に貫通され、このピンロッド６ａの尾端が前記流 量調整ねじ８ａの先端と当接されることにより、流量調整ねじ８ａをハンドル等 の回動操作によって軸方向に変位させたときにピンロッド６ａの後退限位置が調 整されるようになっている。

【００１５】 チェック弁体４ａは、先端の比較的小径の環状頭部が前記環状弁座３ａのシー ト孔に油密嵌合する円錐外周面形状の流量調整弁体５ａとして構成され、その尾 端側の直後がチェック弁機能のための円錐外周面形状のポペット部４１ａとして 構成され、さらにその尾端側が比較的大径の円筒状の胴部４３ａとして構成され た異径円筒形状を備え、前記環状頭部に一体形成された流量調整弁体５ａの外周 面には前記環状弁座３ａとの間で軸方向相対位置に応じた開度を与える流量制御 部Ｆが形成されていると共に、胴部４３ａの外面には、負荷ポートＡ₂ とばね室 １０ａとを常時連通しておくための通路４２ａが形成されている。

【００１６】 このチェック弁体４ａは、前記ばね７ａのばね力と負荷ポートＡ₂ 側の圧力と により環状弁座３ａに着座してそのシート開口を閉鎖すると共に、このときは流 量調整弁体５ａをその環状頭部の基部まで環状弁座３ａ内に進入させる。

【００１７】 一方、圧油供給ポートＡ₁ 側の圧力が負荷ポートＡ₂ 側の圧力に対してばね７ ａのクラッキング圧力より高くなると、チェック弁体４ａは環状弁座３ａから離 れてそのシート開口を開き、ポートＡ₁ とポートＡ₂ との間を連通させるが、こ れによって一緒に後退する流量調整弁体５ａの後退限位置は、流量調整ねじ８ａ で軸方向位置が設定されたピンロッド６ａの大径ストッパー部６１ａ、またはチ ェック弁体４ａの尾端が当接するリテーナー９ａの端面の位置によって決定され る。

【００１８】 ここで、図１の右側上半分の部分に示すように、ピンロッド６ａ長さとその大 径ストッパー部６１ａの前端面の位置は、流量調整ねじ８ａが全閉位置にあると き、チェック弁体４ａが環状弁座３ａのシート開口を全開の開度で開くように、 即ちチェック弁体４ａの尾端がリテーナー９ａの端面に当接しても依然としてチ ェック弁体４ａの内端面と大径ストッパー部６１ａとの間に間隙が保持され、し かもこの状態でチェック弁体頭部の流量調整弁体５ａが環状弁座３ａから十分に 後退しているように、予め定められている。

【００１９】 以上はＡ側の構成であるが、Ｂ側もほぼ同様の構造で左右対称に構成されてい る。ただし図１においては、左側に示したＢ側の各部位置は調整ねじ８ｂが全開 位置にあって流量制御部Ｆを全開開度にしている状態のものであり、その他はＡ 側と同様である。

【００２０】 中央に位置するパイロット操作ピストン２は左右にピストンロッド２ａ，２ｂ を突き出しており、ポートＡ₁ に圧力が導入されたときはこれをパイロット圧力 として左方へ移動して、チェック４ｂの環状頭部である流量調整弁体５ｂとピン ロッド６ｂの各先端面と当接し、これらをピンロッド６ｂの尾端が流量調整ねじ ８ｂの端面に当接するまで変位させる。

【００２１】 このとき、ばね室１０ｂには通路４２ｂを介してポートＢ₂ の圧油圧力が作用 しており、従ってチェック弁体４ｂはその頭部の流量調整弁体５ｂの先端面をピ ンロッド６ｂに当接させたままばね７ｂに抗して押し込まれる。これによってチ ェック弁体４ｂが環状弁座３ｂから離座し、次いで流量調整弁体５ｂが環状弁座 ３ｂから後退して抜け始めると、流量調整弁体５ｂの円錐外面と環状弁座３ｂと の間の流量制御部が徐々に開度を広げ、さらにピンロッド６ｂが流量調整ねじ８ ｂに当接するまで後退すると、流量制御部が設定開度になり、ポートＢ₂ からポ ートＢ₁ への流れに対する流量調整機能が果たされる。

【００２２】 逆にポートＢ₁ 側に圧力が導入されたときはパイロット操作ピストンがＡ側の チェック弁体４ａをその頭部の流量調整弁体５ａと共にピンロッド６ａの後退限 位置まで右方に移動させ、これによって逆方向流れの場合の同様な流量調整機能 が果たされる。このように、流量調整ねじ８ａ，８ｂは、ピンロッド６ａ，６ｂ を介してパイロット操作ピストン２によるチェック弁体４ａ，４ｂ（即ち流量調 整弁体５ａ，５ｂ）の押込み限界位置を定めており、流量調整ねじ８ａ，８ｂの 軸方向位置を予め調整することによって流量制御部の開度が設定される。

【００２３】 尚、上述の実施例では流量制御部Ｆが前記流量調整弁体５ａ，５ｂの円錐外面 で形成されている場合を説明したが、この代わりに流量調整弁体５ａ，５ｂを構 成するチェック弁体４ａ，４ｂの環状頭部を円筒外周面とし、そこにエンドミル 加工による凹部またはＶ溝などを形成しても、同様なショックレス流量制御部を 構成することができる。

【００２４】 今、図１においてポートＡ₁ とポートＢ₁ に方向切換弁を介してポンプ及びタ ンクラインを接続し、ポートＡ₂ とポートＢ₂ に往復動アクチュエータを接続し た場合を想定すると、まずポートＡ₁ にポンプラインからの圧油が供給された場 合は、供給圧力がばね７ａで定まるクラッキング圧力を超えるとチェック弁体４ ａがばね７ａを撓めながら右方へ移動し、これによって前述のように環状弁座３ ａが開かれるので自由流れがアクチュエータへ流れることになる。

【００２５】 また、このときポートＡ₁ に供給された圧油圧力をパイロット圧力としてピス トン２が左方へ移動し、そのピストンロッド２ｂがＢ側の流量調整弁体５ｂとピ ンロッド６ｂの各先端を押圧し、ピンロッド６ｂの尾端が流量調整ねじ８ｂの先 端面に当接するまでチェック弁体４ｂ押込むので、環状弁座３ｂと流量調整弁体 ５ｂとの間の流量制御部Ｆを徐々に設定開度まで開くことになるが、このとき、 ポートＢ₂ にはアクチュエータからの戻り圧油の圧力が作用しているので、この 圧力が通路４２ｂを介してばね室１０ｂに作用し、これによってチェック弁体４ ｂの頭部の流量調整弁体５ｂはピンロッド６ｂに当接した状態に保持され、従っ て流量制御部Ｆはピンロッド６ｂの軸方向位置に正確に対応した設定開度で開か れることになる。

【００２６】 流量調整弁体５ｂは環状弁座３ｂに全嵌入された状態では流量制御部Ｆを閉じ ており、パイロット操作ピストン２によって後退を開始すると、予め定められた オーバーラップ量を超えたときに流量制御部Ｆを徐々に開くのでショックレス方 式の流量制御が開始される。最終的な流量制御部の開度は、流量調整弁体５ｂが 流量調整ねじ８ｂで設定されたピンロッド６ｂの軸方向位置に保持されることに より定まることは述べるまでもない。このようにして負荷ポートＢ₂ から流入す る戻り圧油が環状弁座３ｂと流量調整弁体５ｂの外周面との間に形成される流量 制御部Ｆでメータアウト形式で流量調整され、ポートＢ₁ から出て行くことにな る。

【００２７】 逆にポートＢ₁ 側にポンプラインから圧油が供給された場合も前述と同様の動 作が左右対称的に行われる。

【００２８】 図２は前述の実施例の変形例を同様な様式で示しており、この変形例では前述 ストッパー６１ａ，６１ｂを備えたピンロッド６ａ，６ｂの代わりに、このよう なストッパー部の無いストレートなピンロッド１６ａ，１６ｂが配置されている 点が異なり、その他はほぼ同様の構成である。この変形例では、図２に示すよう に、封圧時にパイロット操作ピストン２を介して反対側のチェック弁体４ａまた は４ｂを押す形式のＡＢ両ポートタイプのパイロット操作チェック弁であればス トッパー機能を持たないストレートなピンロッド１６ａ，１６ｂを用いて低コス トに構成することができることを示している。

【００２９】 図３は更に別の変形例を同様な形式で示しており、この変形例では流量調整ね じ８ａ，８ｂと一体整形されたピンロッド２６ａ，２６ｂが用いられている点で 図１及び図２の例と異なっており、その他はほぼ同様の構成である。この場合は 弁座３ａ，３ｂのシート開口およびチェック弁体４ａ，４ｂに対する流量調整ね じ８ａ，８ｂおよびその一体ピンロッド２６ａ，２６ｂの同軸精度の管理が必要 であるが、図１または図２の例ではその必要はない。

【００３０】

【考案の効果】

以上に述べたように、この考案のパイロット操作チェック弁によれば、自由流 れ時のチェック弁体のストロークは流量調整ねじによる設定とは無関係となり、 流量制御部に設けるオーバーラップ量や流量調整ストロークに対してチェック弁 体のストロークを独立に設計できる利点が得られると共に、流量調整弁体はチェ ック弁体と一体の部品であるから、同軸精度の管理を伴う工作加工を必要とする 弁体部品の数は従来に比べて半減するという効果が得られるものである。

【提出日】平成６年１０月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】

流量調整機能を持つパイロット操作チェック弁の従来例としては、例えば実開 平４−１３６３７２号によって公知のものがある。この従来のパイロット操作チ ェック弁では、負荷流路と給排流路との間の大径弁座を負荷流路からの圧油とば ね力とによって閉鎖する比較的大径のチェック弁体と、このチェック弁体の内部 に配置された小径弁座に前記ばねによって着座することにより前記負荷流路と給 排流路とを並列的に閉鎖する小径チェック弁体とが弁ボディ内に設けられ、給排 流路から負荷流路への自由流れは給排流路側からの圧油圧力によって大径チェッ ク弁体をばねに抗して大径弁座から離座させることにより達成し、負荷流路から 給排流路への逆流れは、パイロットピストンによって小径チェック弁体を小径弁 座から離座させると共に、この離座のための小径チェック弁体の後退移動の位置 を予め調整しておくことにより所望の調整流量が得られるようになっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例に係るパイロット操作チェッ
ク弁スロットルチェック弁の構成を種々の動作状態と合
わせて示す断面図である。

【図２】図１の実施例の変形例を同様な様式で示す断面
図である。

【図３】図１の実施例の別の変形例を同様な様式で示す
断面図である。

【符号の説明】

１ 弁ボディ ２ パイロット操作ピストン ２ａ，２ｂ ピストンロッド ３ａ，３ｂ 環状弁座 ４ａ，４ｂ チェック弁体 ５ａ，５ｂ 流量調整弁体 ６ａ，６ｂ ピンロッド ７ａ，７ｂ ばね ８ａ，８ｂ 流量調整ねじ ９ａ，９ｂ リテーナ １０ａ，１０ｂ ばね室 ４１ａ，４１ｂ ポペット部 ４２ａ，４２ｂ 通路 ４３ａ，４３ｂ 胴部 Ａ₁ ，Ｂ₁ 圧油給排ポート Ａ₂ ，Ｂ₂ 負荷ポート

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１０月３１日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】この考案の実施例に係るパイロット操作チェッ
ク弁の構成を種々の動作状態と合わせて示す断面図であ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁ボディの圧油給排ポートと負荷ポート
   とを連絡する流路内に設けられた環状弁座と、 前記環状弁座に対して接近離反可能に前記弁ボディ内に
   配置され、前記弁ボディに対して支持されたクラッキン
   グばねのばね力と前記負荷ポートから導かれた圧油圧力
   とにより前記環状弁座に着座されて前記流路を閉鎖する
   と共に前記圧油給排ポート側の圧油圧力を前記環状弁座
   のシート開口から受けたとき前記ばねに抗して前記環状
   弁座から離座することにより前記圧油供給ポートを前記
   環状弁座のシート開口を介して前記負荷ポートに連通さ
   せるチェック弁体と、 前記チェック弁体が前記環状弁座に着座しているときは
   前記環状弁座のシート開口内に油密嵌合して前記環状弁
   座を閉鎖すると共に、前記チェック弁体が前記環状弁座
   から離座するにしたがって前記環状弁座のシート孔との
   間に形成される流量制御部の開度を徐々に開くように前
   記チェック弁体の頭部に突設された流量調整弁体と、 前記流量調整弁体及び前記チェック弁体を軸方向に相対
   滑動可能に貫通するピンロッドと、 パイロット圧油圧力を受けたときに前記チェック弁体の
   頭部の前記流量調整弁体および前記ピンロッドの各先端
   に当接することにより前記流量調整弁体及び前記ピンロ
   ッドを前記チェック弁体と共に前記ばねに抗して機械的
   に押込んで前記環状弁座と前記流量調整弁体との間の前
   記流量制御部を開くパイロットピストンと、 前記ピンロッドの尾端と当接して前記パイロットピスト
   ンの押込み限界位置を予め調整された位置に規制するこ
   とにより前記流量制御部の開度を予め設定された値にす
   る流量調整ねじ、 とを備えていることを特徴とするパイロット操作チェッ
   ク弁。