JPH0755361Y2 - 圧力補償弁を有する方向切換弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、圧力流体回路を形成する方向切換弁に関
し、特に圧力補償弁を備えた方向切換弁に関する。

〔従来の技術〕

従来、圧力補償弁を備えた方向切換弁としては、第５図
（実公昭59-21325号）に示すものがある。以下、この従
来技術について説明する。

１は本体、２は供給通路、3,4は負荷通路、5,6は排出通
路で、供給通路２はポンプＰの吐出側に、負荷通路3,4
はアクチュエータＡに、排出通路5,6は油槽Ｔに夫々接
続されている。内孔７には、スプール８が摺動自在に嵌
入し、負荷通路3,4、排出通路5,6が開口している。前記
供給通路２と負荷通路3,4の間の位置にブリッジ通路９
を設け、このブリッジ通路９も前記内孔７に開口してい
る。供給通路２とブリッジ通路９の間に制御孔10が貫通
し、圧力補償弁の弁体14が摺動自在に嵌入されている。
ブリッジ通路９と内孔７の間に前記制御孔10の下端に接
続するばね室12が設けられている。このばね室12は、前
記スプール８の操作によってブリッジ通路９と負荷通路
3,4との間に形成される絞りの下流側が、スプール８の
孔18,19、内孔通路20,21、孔22,23を経て接続される。

この孔18,19は、スプール８が中立位置にあるとき、内
孔７で閉鎖されている。供給通路２は、圧力補償弁の弁
体14の内部通路15を経て圧力室16に接続されている。従
って、圧力補償弁の弁体14を介して前記ばね室12と圧力
室16が対向し、圧油が供給されないときは、弁体14は、
ばね室12内のばね13によって圧力室16側へ押上げられ、
供給通路２とブリッジ通路９を連通させている。供給通
路２と圧力室16の間には出口17が設けられ、この出口17
は弁構成によって、一連のときは油槽Ｔへ、多連のとき
は、二連目の供給通路へ連通されている。

次に作用について説明する。スプール８が中立位置のと
き、ポンプＰの吐出圧油は、図示していないが、方向切
換弁の信号回路により排出弁がアンロード作動となり、
その全油量を油槽Ｔへ排出する。負荷通路3,4と排出通
路5,6はスプール８で閉ざされ、アクチュエータＡはそ
の位置を保持する。スプール８を右側へ移動させると、
前記信号回路が閉鎖され、排出弁がオンロード作動とな
る。このため、ポンプＰの吐出圧油は、供給通路２より
ブリッジ通路９、スプール８の流量調整用の溝24を通
り、負荷通路３を経てアクチュエータＡのヘッド側に流
入する。一方、アクチュエータＡのロッド側の圧油は、
負荷通路４、排出通路６を経て油槽Ｔに排出し、アクチ
ュエータＡは作動する。スプール８の移動によって溝24
が形成する絞りの下流側の負荷通路３の油圧は、孔18、
スプール８の内部通路20、孔22を経てばね室12に作用
し、一方、供給通路２の油圧は、圧力補償弁の弁体14の
内部通路15を経て圧力室16に作用する。このため、弁体
14には、ばね室12の押圧力と圧力室16の押圧力が対向し
て作用し、溝24が形成する絞りの前後の差圧を、ばね13
の押圧力に相当する値になるように、ポンプＰの吐出圧
油を出口17からブリードオフする。このとき、もし、供
給通路２の圧力が上昇すると、弁体14へかかる下方への
力が上方への力よりも大きくなるため、弁体14は下方へ
移動してブリードオフの流量を増加させ、溝24が形成す
る絞りの前後の差圧を一定の値に制御し、アクチュエー
タＡへの供給流量を絞りの開口面積に応じた値にする。
反対に、供給通路２の圧力が下降すると、弁体14は上方
へ移動してブリードオフの流量を減少させ、溝24が形成
する絞りの前後の差圧を一定の値に制御し、アクチュエ
ータＡへの供給流量を絞りの開口面積に応じた値にす
る。すなわち、供給通路２の圧力と負荷通路３の圧力
が、いかに変わろうとも、スプール８の溝24の前後にお
ける差圧が、ばね13の押圧力に相当した差圧となるよう
に圧力補償弁が作用し、負荷通路３に供給する流量をス
プール８の操作量に応じた値にする。スプール８を左側
へ移動させると、上記と同様の作用により所定量の圧油
が負荷通路４を経てアクチュエータＡのロッド側へ流入
し、一方、アクチュエータＡのヘッド側の圧油は、負荷
通路３、排出通路５を経て油槽Ｔへ排出し、アクチュエ
ータＡは作動する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記のような従来技術では、圧力補償弁のばね室12は内
孔７とブリッジ通路９の間に位置するため、ばね室12に
内蔵するばね13の大きさは制限される。圧力補償弁のば
ね13は、スプール８の移動によって溝24が形成する絞り
前後を決めるものである。この前後差圧は、絞りを流体
が通過するための最小限度値であればよく、それ以上に
なれば動力損失が大きくなる。従って、この差圧は動力
損失を小さくするため、小さい値にするのが望ましい。
また、前記ばね13は絞りの前後の差圧を決めるものであ
るから、弁体14の移動に対してその押圧力の変動の少な
いもの、すなわち、ばね定数の小さいものが望ましい。
この条件を満たすにはばね13が大きくなり、これを内蔵
するばね室12、ひいては、本体１そのものも大きくしな
ければならない問題点を有する。

〔問題点を解決するための手段〕

前記した従来技術の問題点を解決する本考案の手段は、
本体に、ポンプの吐出側が接続する供給通路と、アクチ
ュエータに接続する負荷通路との各々が開口しスプール
が摺動自在に嵌入する内孔と、この内孔に開口し前記供
給通路と負荷通路との間の位置に前記スプールの操作に
よって形成される絞りを介して前記負荷通路に接続する
ブリッジ通路と、を備え、このブリッジ通路と前記内孔
との間に、前記絞りの下流側がスプールの内部通路を介
して接続する圧力室を設け、この圧力室と前記ブリッジ
通路に接続するばね室とを、圧力補償弁の弁体を介して
対向して配置し、この弁体が、前記圧力室とばね室の押
圧力の差により、供給通路とブリッジ通路の間を制御し
てブリッジ通路の流体圧力を負荷通路より一定の値だけ
高く保つように作動する、圧力補償弁を設けてなる方向
切換弁において、上記圧力補償弁が、前記ばね室にばね
を前記弁体により供給通路をブリッジ通路に連通させる
方向に押圧する位置に設けた構成とした、ことを特徴と
する。

〔作用〕

上記の手段を有する本考案は、圧力補償弁を従来技術の
ばね室を圧力室とし、従来技術の圧力室をばね室とする
構成としたため、ばね室を本体の外側の位置に設けるこ
とができたので、圧力補償弁のばねの設計条件を本体に
影響を及ぼすことなく設定することができる。

〔実施例〕

本考案の実施例を第１図（回路図）、第２図（方向切換
弁31の全断面図）によって説明する。

第１図において、31,32,33,は方向切換弁で、主回路4
2、排出回路43との間に並列に接続され、各方向切換弁3
1,32,33,の主回路42側にはロードチェックバルブ35,36,
37,が設けられている。方向切換弁31,32,33には、前記
ロードチェックバルブ35,36,37との間にメータイン形式
の圧力補償弁39,40,41が設けられている。主回路42の方
向切換弁31への分岐点44の上流側に、シーケンス弁45が
設けられている。また、主回路42の方向切換弁33への分
岐点46の下流側には、ブリードオフ形式の圧力補償弁47
が設けられている。圧力補償弁47の二次側は、方向切換
弁31,32,33,の負荷通路側の最高圧力が導入されるよう
に、各方向切換弁31,32,33,の負荷通路の圧力をシヤト
ルバルブ48,49によって選択し、絞り51を経て接続され
ている。53は主回路42のリリーフ弁、54はフイルター、
55は減圧弁で、減圧弁55で減圧された圧油は、パイロッ
ト通路56を経て各方向切換弁31,32,33,のパイロット部
に夫々供給される。

次に実施例の作用について説明する。ポンプＰの吐出側
より吐出された圧油は主回路42より流入し、シーケンス
弁45を経て方向切換弁31,32,33,に並列に接続されてい
るので、必要とする方向切換弁を単独又は複数個を操作
することにより、各アクチュエータを作動させることが
できる。このとき、作動したアクチュエータの負荷によ
り発生した油圧は、シヤトルバルブ48,49,によって選択
され、このうちの最高圧力が、主回路42の下流側に設け
たブリードオフ形式の圧力補償弁47の二次側に供給さ
れ、主回路42の流量のうち、作動アクチュエータに必要
な油圧を得るように、その余剰流量を排出回路43を経て
油槽Ｔへ排出させる。

次に第２図（方向切換弁31の全断面図）について説明す
る。61は本体、62は供給通路、63,64は負荷通路、65は
排出通路で、供給通路62は主回路42に、負荷通路63,64
はアクチュエータに、排出通路65は排出回路43に夫々接
続されている。内孔67にはスプール68が摺動自在に嵌入
し、負荷通路63,64、排出通路65が開口している。前記
供給通路62と負荷通路63,64の間の位置にブリッジ通路6
9を設け、このブリッジ通路69も前記内孔67に開口して
いる。供給通路62とブリッジ通路69の間に制御孔70が貫
通し、圧力補償弁39の弁体74が摺動自在に嵌入されてい
る。ブリッジ通路69と内孔67の間に前記制御孔70の下端
に接続する圧力室76が設けられている。この圧力室76
は、前記スプール68の操作によってブリッジ通路69と負
荷通路63,64との間に形成される絞りの下流側が、スプ
ール68の孔78,79、内部通路80,81、孔82,83を経て接続
される。この孔78,79は、スプール68が中立位置にある
とき、内孔67で閉鎖されている。供給通路62は、第３図
からも明らかなように、圧力補償弁39の弁体74に内蔵し
ているロードチェックバルブ35,弁体74の内部通路75を
経て、ブリッジ通路69および本体61の外部に蓋87で形成
されたばね室72に接続されている。従って、圧力補償弁
39の弁体74を介して前記圧力室76とばね室72が対向し、
圧油が供給されないときは、弁体74はばね室72内のばね
73によってばね室72側へ引き上げられ、供給通路62とブ
リッジ通路69を連通させている。101は支持体、102,103
は電磁弁で、電磁弁102、103は本体61に設けられたパイ
ロット供給口88および排出通路65と、通路104,105で接
続されている。スプール68に連接する連結部材106の嵌
合部107にピストン108の内径部が摺動自在に嵌入してお
り、支持体101に前記ピストン108の外径部が摺動自在に
嵌入する内孔109を設けている。ピストン108の左側およ
びピストン108の右側には、電磁弁102,103の出力部に接
続する作用室110,111が形成され、この作用室110,111に
はピストン108を内孔109の中へ復帰させる戻しばね11
2、113が設けられている。114はスプール68の手動操作
用の中立位置復帰装置である。

次に作用について述べるが、手動操作と電磁操作ができ
るので、電磁操作について説明する。

先ず中立時において、パイロット供給口88にパイロット
圧が供給され通路104を経て電磁弁102,103に至るが、電
磁弁102,103を操作しないので電磁弁102,103からは圧油
は吐出されない。一方、主回路42より流入した圧油は、
第４図に示すように、供給通路62を通って圧力補償弁39
の弁体74に内蔵のロードチェックバルブ35を開いて、弁
体74の内部通路75を経てブリッジ通路69に流入するが、
負荷通路63,64と排出通路65はスプール68で閉ざされて
いるので、アクチュエータはその位置を保持する。電磁
弁102を励磁すると、電磁弁102は減圧弁形式なので、通
路104より供給された圧油は、電磁弁102に流した電流値
によって吐出される圧油の圧力は調整され作用室110に
流入する。作用室110に圧油が流入すると、ピストン108
の左側面に圧油が作用してピストン108は右動し、戻し
ばね113を圧縮して連結部材106と連結しているスプール
68を右動させ、ピストン108を右動させる力と、戻しば
ね113の圧縮力が等しくなる位置にスプール68を停止さ
せる。スプール68が右動すると、ブリッジ通路69の圧油
は、スプール68の流量調整用の溝84を通り負荷通路63を
経てアクチュエータに流入し、一方、アクチュエータの
前記流入側と反対側の圧油は、負荷通路64、排出通路65
を経て油槽Ｔへ排出し、アクチュエータは作動する。ス
プール68の移動によって溝84が形成する絞りの下流側の
負荷通路63の圧油は、孔78、スプール68の内部通路80、
孔82を経て圧力室76に作用し、一方、供給通路62の油圧
は、圧力補償弁39の弁体74に内蔵のロードチェックバル
ブ35、弁体74の内部通路75を経て、本体61の外部に蓋87
で形成されたばね室72に作用する。このため、弁体74に
は圧力室76の押圧力とばね室72の押圧力が対向して作用
し、溝84が形成する絞りの前後の差圧を、ばね73の押圧
力に相当する値になるように、主回路42の圧油は圧力補
償弁47からブリードオフされる。このとき、供給通路62
の圧力と負荷通路63の圧力がいかに変わろうとも、スプ
ール68の溝84の前後における差圧が、ばね73の押圧力に
相当した差圧となるように圧力補償弁39が作動し、負荷
通路63に供給する流量を一定にする。電磁弁103を励磁
したときも、前記電磁弁102と同様に作用してスプール6
8を左動させ、負荷通路64を経てアクチュエータに圧油
を供給し、アクチュエータを作動させる。

〔考案の効果〕

上記の構成を有する本考案によると、ばね室にばねを弁
体により供給通路をブリッジ通路に連通させる方向に押
圧する位置に設けた構成としたので、ばね室を本体の外
側に設けることができ、ばねの設定条件を本体に影響を
及ぼすことなく設定することができる。これによって、
圧力補償弁のばねを、ばね定数の小さな値に選定するこ
とができるので、動力損失が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の回路図。第２図は第１図の方
向切換弁31の全断面図。第３図は第２図の要部拡大図。
第４図は第３図の作動説明図。第５図は従来技術の方向
切換弁の全断面図。 1,61……本体、2,62……供給通路 3,4,63,64……負荷通路 5,6,65……排出通路 7,67……内孔、8,68……スプール 9,69……ブリッジ通路、12,72……ばね室 13,73……ばね、14,74……弁体 16,76……圧力室 20,21,80,81……スプールの内部通路 24,25,84,85……溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】本体に、ポンプの吐出側が接続する供給通
   路と、アクチュエータに接続する負荷通路との各々が開
   口しスプールが摺動自在に嵌入する内孔と、この内孔に
   開口し前記供給通路と負荷通路との間の位置に前記スプ
   ールの操作によって形成される絞りを介して前記負荷通
   路に接続するブリッジ通路と、を備え、このブリッジ通
   路と前記内孔との間に、前記絞りの下流側がスプールの
   内部通路を介して接続する圧力室を設け、この圧力室と
   前記ブリッジ通路に接続するばね室とを、圧力補償弁の
   弁体を介して対向して配置し、この弁体が、前記圧力室
   とばね室の押圧力の差により、供給通路とブリッジ通路
   の間を制御してブリッジ通路の流体圧力を負荷通路より
   一定の値だけ高く保つように作動する、圧力補償弁を設
   けてなる方向切換弁において、 上記圧力補償弁が、前記ばね室にばねを前記弁体により
   供給通路をブリッジ通路に連通させる方向に押圧する位
   置に設けた構成とした、ことを特徴とする圧力補償弁を
   有する方向切換弁。