JPH09242891A - 流量調整弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御流れ時の消音と圧力損失の軽減とを同時
に達成すること。 【解決手段】 メータリングオリフィス８の一部を覆う
消音板ｐに、ポート１９を形成し、制御流れ時の圧力損
失を小さくするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、フォー
クリフト用シリンダの最大下降速度制御に用いるのに最
適な流量調整弁に関し、特に、高圧時における騒音を低
減させるためのものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の流量調整弁として、特開平４−
３１６７８２号公報に記載されたものが従来から知られ
ているが、それを示したのが、本願の図１０である。こ
の図１０からも明らかなように、一対のカバー１、２を
ネジ結合してハウジングｈを構成するともに、これらカ
バー１、２のそれぞれには、流出入口３、４を設けてい
る。また、このハウジングｈ内には、バルブボディｂを
設けているが、このバルブボディｂは、その一端を袋状
にしてふさぎ、他端を開口させた筒状のものである。こ
のようにしたバルブボディｂの外周にはフランジ５形成
している。そして、このフランジ５を上記カバー１、２
間に挟み付けることによって、バルブボディｂをハウジ
ングｈ内に固定している。上記のようにバルブボディｂ
をハウジングｈ内に固定することによって、フランジ５
を境にした一対の通路６、７が形成される。また、バル
ブボディｂには、上記一方の通路６側に開口するメータ
リングオリフィス８と、他方の通路７側に開口する連通
孔９を形成している。メータリングオリフィス８は、通
路６を介して一方の流出入口３に連通させている。連通
孔９は、通路７を介して他方の流出入口４に連通させて
いる。

【０００３】上記のようにしたバルブボディｂ内には、
スプールｓを摺動自在に組み込むとともに、バルブボデ
ィｂの他端側の開口に止め板１０をカシメ止めしてい
る。そして、バルブボディｂの袋状部とスプールｓとの
間にスプリング室１１を形成するとともに、このスプリ
ング室１１にスプリング１２を設けている。このスプリ
ング１２の作用で、スプールｓは、通常、図示の位置を
保つようにしている。そして、この図示のノーマル位置
において、メータリングオリフィス８が最大に開くよう
にしている。なお、図中符号１３は、スプールｓに形成
した通孔で、この通孔１３と前記連通孔９とが相まっ
て、自由流れポートを形成するものである。このように
した自由流れポートは、スプールｓの移動位置に関係な
く、常時全開状態を維持する構成にしている。また、ス
プールｓと止め板１０との間には、パイロット室１４を
形成しているが、このパイロット室１４は、止め板１０
に形成した孔１５を介して他方の流出入口４に連通して
いる。ただし、この孔１５には、パイロット室１４に流
入する流れに対しては自由流れとし、そのパイロット室
１４から流出する流れに対しては制御流れとなるダンピ
ング弁１６を設けている。

【０００４】上記のようにした流量調整弁は、一方の流
出入口３から他方の流出入口４への圧油の流れに対して
は自由流れとなり、他方の流出入口４から一方の流出入
口３への圧油の流れに対しては制御流れとなるものであ
る。例えば、一方の流出入口３から圧油が流入すると、
その圧力がスプリング室１１に作用する。したがって、
この圧力作用とスプリング１２のバネ力とが相まって、
スプールｓを図示のノーマル位置に維持し、メータリン
グオリフィス８も全開状態を保つ。したがって、流出入
口３から流入した圧油は、通路６→全開状態のメータリ
ングオリフィス８→スプリング室１１→通孔１２→連通
孔９→通路７を経由して流出口４から流出するもので、
それは自由流れとなる。これに対して、他方の流出入口
４から圧油が流入すると、その圧力がパイロット室１４
に作用するので、スプールｓがスプリング１２に抗して
移動し、メータリングオリフィス８の開度を小さくす
る。このようにメータリングオリフィス８の開度が小さ
くなればなるほど、その部分の圧力損失が大きくなり、
いわゆる制御流れとなる。

【０００５】この流量調整弁は、このような特性からフ
ォークリフト用シリンダに最適なものとなる。すなわ
ち、フォークリフトにおいては、その荷を上昇させると
きには、より速くシリンダを伸長させる方が有利であ
る。しかし、その荷を降ろすときには、危険やショック
を無くすためにも、シリンダをゆっくり収縮させる方が
よいことになる。したがって、圧油の流れからみれば、
シリンダの伸長時には、自由流れが有利であり、その収
縮時には制御流れが有利となる。このように流体が同じ
流路を流れる場合でも、その流れ方向によって、自由流
れと制御流れとに切り換わることが必要になるが、上記
した流量調整弁は、まさにこの要望に答えるためのもの
である。

【０００６】ただし、このようにした流量調整弁では、
制御流れ時に、スプールｓがスプリング１２に抗して移
動し、メータリングオリフィス８の開度を小さくすれば
するほど、そこから圧油が流出するときに、シューとい
う音が発生する。この音は、オリフィス８前後の圧力差
が大きくなればなるほど大きくなる。つまり、圧油が低
圧側すなわちオリフィス８の下流側に流出したとき、油
中に含まれていたエアーが急激に膨張するが、このとき
に上記のような音を発生するものである。この音は、エ
アーが短時間で解放されればされるほど大きくなる。ま
た、油中の圧力分布は異なるのが通常であるが、その圧
力分布が異なれば、油中に含まれているエアーに対する
の圧縮力も異なる。そして、エアーが強く圧縮されれい
ればいるほど、それが解放されたときの音も大きくな
る。したがって、高圧油を一気に低圧にするのではな
く、徐々に圧力を下げていけば、油中で強く圧縮された
エアーも、徐々に解放されることになり、その解放時の
音も小さくなる。

【０００７】上記の点を考慮して設けたのが、消音板ｐ
である。この消音板ｐは、筒状にしてバルブボディｂの
外周にはめたもので、その先端は、バルブボディｂとの
間にすき間を維持している。しかも、その先端は、スプ
リング１２に抗して移動するスプールｓの摺動方向前方
において、メータリングオリフィス８に対してわずかに
オーバーラップさせている。したがって、スプールｓが
摺動して、メータリングオリフィス８を小さくしたと
き、そのオリフィス８の下流側直前に消音板ｐが位置す
ることになるので、オリフィス８を通過した圧油の圧力
降下が少しゆるやかになる。言い換えれば、オリフィス
８前後の圧力差が少なくなる。そのために、上記した音
の発生も少なくなるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の流量調整弁では、消音という効果を発揮する一方で、
メータリングオリフィスの開度を小さくしたときの圧力
損失が大きくなりすぎるという問題があった。つまり、
メータリングオリフィス８が小さくなったときには、そ
の小さくなったオリフィス８の真上にわずかな間隔を保
って消音板が位置するので、メータリングオリフィスの
開度以上に圧力損失が大きくなりすぎてしまう。この発
明の目的は、圧力損失はメータリングオリフィスの開度
に依存するとともに、十分な消音効果を発揮する流量調
整弁を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、一対の流出
入口を備えたハウジングと、このハウジング内に設けた
バルブボディと、このバルブボディに形成したメータリ
ングオリフィスと、バルブボディに移動可能に設けたス
プールと、このスプールをノーマル位置に保つスプリン
グと、スプールの移動位置にかかわらず、常に開口する
自由流れポートと、上記スプリングのバネ力に対向する
パイロット圧を作用させるためのパイロット室と、上記
メータリングオリフィスとの間に間隔を設け、しかも、
そのオリフィスの一部を覆う対向位置に設けた消音板と
を備える。そして、上記一方の流出入口と他方の流出入
口とは、メータリングオリフィス及び自由流れポートを
介して連通する。また、上記パイロット室には他方の流
出入口の圧力を導く。しかも、一方の流出入口から他方
の流出入口への流れを自由流れとし、他方の流出入口か
ら一方の流出入口への流れを制御流れとする流量調整弁
を前提にする。

【００１０】上記流量調整弁を前提にしつつ、第１の発
明は、上記消音板によって、メータリングオリフィスか
ら上記一方のポートへの流路を２方向に分岐させた点に
特徴を有する。第２の発明は、第１の発明を前提にしつ
つ、次の点に特徴を有する。すなわち、消音板は、メー
タリングオリフィスとの間に設けた間隔の一方を解放す
るとともに、この解放端とは反対側にポートを形成し、
この解放端とポートとで、流路を２方向に分岐させるよ
うにした点に特徴を有する。第３の発明は、消音板の先
端を、スプリングに抗して移動するスプールの移動方向
前方側におけるメータリングオリフィスに、消音板先端
をオーバラップさせた点に特徴を有する。

【００１１】第４の発明は、メータリングオリフィスと
ポートとを対向させるとともに、スプリングに抗して移
動するスプールの移動方向前方側におけるメータリング
オリフィスを、消音板で覆う構成にした点に特徴を有す
る。第５の発明は、消音板を筒体で構成し、スプールの
円周方向も覆う構成にした点に特徴を有する。したがっ
て、メータリングオリフィスから流出した圧油は、消音
板に案内されて２方向に分岐しながら流出する。ただ
し、メータリングオリフィスから流出した圧油は、消音
板との間の間隔を通るので、その間で圧力が徐々に降下
する。このように圧力が徐々に降下するので、音の発生
もなくなる。また、通路の２方向あるので、この消音板
による圧力損失も少なくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図５に示した第１実施例
は、その消音板ｐの構成が従来の流量調整弁と相違する
のみで、その他は従来と同様である。そこで、この第１
実施例の説明においては、従来との相違点のみを説明す
る。そして、従来との共通要素については、必要に応じ
て図１０と同一符号を用いて説明し、その詳細は省略す
る。この第１実施例におけるバルブボディｂは、図２に
示すように、メータリングオリフィス８を、大径オリフ
ィス８ａと小径オリフィス８ｂとの２つに分けている。
しかも、大径オリフィス８ａの方が、小径オリフィス８
ｂよりも、スプリング１２に抗して移動するスプールｓ
の進行方向後方に位置させている。したがって、スプー
ルｓがスプリング１２に抗して移動すると、まず最初に
大径オリフィス８ａの開度が絞られ、次に、小径オリフ
ィス８ｂの開度が絞られることになる。

【００１３】また、第１実施例の消音板ｐは、図３に示
すように筒体１７からなる。この筒体１７は、バルブボ
ディｂの外周にぴったりとはまる嵌合部１７ａと、この
嵌合部１７ａよりもやや大径にした消音板ｐと、上記嵌
合部１７ａよりもやや小径にした押え部１７ｂとからな
る。上記のようにした筒体１７は、その嵌合部１７ａ
を、バルブボディｂの袋状の部分にはめ込む。そして、
この状態で、上記押え部１７ｂがバルブボディｂとカバ
ー１との間にあって、この筒体１７の位置決めをするこ
とになる。なお、図中符号１７ｃは、押え部１７ｂに形
成した通油孔で、流出入口３と通路６とを連通させるた
めのものである。また、消音板ｐは、筒体１７の嵌合部
１７ａが、上記のようにバルブボディｂにはめ付けられ
た状態において、バルブボディｂとの間に間隔１８を保
つようにしている。しかも、この消音板ｐの先端は、小
径オリフィス８ｂに対してオーバラップさせている。ま
た、この消音板ｐの先端とは、反対側にはポート１９を
形成している。このポート１９は、メータリングオリフ
ィス８に対して十分に離れた位置を保つようにしてい
る。

【００１４】次にこの実施例の作用を図４、図５に基づ
いて説明する。なお、この図４、図５においては、大径
オリフィス８ａと小径オリフィス８ｂとを一体にして示
している。そして、この発明においても、メータリング
オリフィス８の形状を問うものではなく、要するに、ス
プールｓの移動にともなって当該オリフィス８の開度が
小さくなるものであればよい。図４に示すように、スプ
ールｓが図面左方向に移動して、メータリングオリフィ
ス８の開度を縮径するとともに、大径オリフィス８ａが
少し開いている状態では、そのメータリングオリフィス
８からの流出方向は、矢印２０〜２２に示すように３方
向になる。つまり、第１の流れは、大径オリフィス８ａ
から流出する矢印２０で示した流れである。第２の流れ
は、小径オリフィス８ｂから流出するとともに、間隔１
８を経由して消音板ｐの先端部から流出する矢印２１で
示した流れである。第３の流れは、小径オリフィス８ｂ
から流出するとともに、ポート１９から流出する矢印２
２で示した流れである。なお、メータリングオリフィス
８から流出した圧油は、筒体１７に案内されて円周方向
にも流れる。

【００１５】ところで、大径オリフィス８ａが上記のよ
うに開いているということは、他方の流出入口４側の圧
力が低い場合である。フォークリフトで流出入口４側の
圧力が低い場合とは、空荷でフォークを降下させるとき
である。このように空荷の状態でフォークを降下させる
ときには、その降下スピードが要求されるので、メータ
リングオリフィス８の開度をある程度大きく保って、圧
力損失を少なくしなければならない。そこで、この第１
実施例では、消音板ｐを小径オリフィス８ｂにのみオー
バーラップさせ、大径オリフィス８ａの流れ２０を確保
するとともに、間隔１８側でも、その流路を２方向に分
岐することによって、消音板ｐによる圧力損失を少ない
ものにしている。なお、この場合にも、メータリングオ
リフィス８から流出した圧油が、筒体１７に案内されて
その円周方向にも流れる。したがって、大径オリフィス
８ａが開いているときには、このメータリングオリフィ
ス８前後の差圧がそれほど大きくならないので、音の発
生も問題にならない。

【００１６】他方の流出入口４側の圧力が高く、スプー
ルｓがさらに図５の位置まで移動すると、上記した大径
オリフィス８ａが完全に閉じられ、小径オリフィス８ｂ
のみが開口する。このときには、唯一開いている小径オ
リフィス８ｂを消音板ｐで覆うので、小径オリフィス８
ｂから流出する圧油は、図５に示すように、２方向に分
流される。つまり、間隔１８を経由して消音板ｐの先端
部から流出する矢印２１で示した流れと、ポート１９か
ら流出する矢印２２で示した流れとである。このように
小径オリフィス８ｂから流出した圧油が、間隔１８及び
ポート１９を通過するので、この場合にも、小径オリフ
ィス８ｂの圧力損失による絞り効果にほとんど影響を及
ぼさない。いずれにしても、この第１実施例によれば、
メータリングオリフィス８による圧力損失でフォークの
降下速度を制御するとともに、その時の音の発生も防止
できる。言い換えれば、従来のように、音の発生を防止
できるけれど、圧力損失が大きくなりすぎるという問題
は解消されることになる。

【００１７】図６〜図８に示した第２実施例は、消音板
ｐを構成する筒体２３の一方の端に起立片２３ａを形成
し、この起立片２３ａを、前記第１実施例のカバー１と
フランジ５との間で挟み持たせたものである。そして、
この消音板ｐには、大径オリフィス８ａに対応する位置
にポート２４を形成し、小径オリフィス８ｂに対応する
位置には板の部分だけを対向させている。したがって、
図７に示すように、スプールｓが図面左方向に移動し
て、メータリングオリフィス８の開度を縮径するととも
に、大径オリフィス８ａが少し開いている状態では、そ
のメータリングオリフィス８からの流出方向は、第１実
施例と同様に、矢印２０〜２２に示すように３方向にな
る。

【００１８】他方の流出入口４側の圧力が高く、スプー
ルｓがさらに図８の位置まで移動すると、上記した大径
オリフィス８ａが完全に閉じられ、小径オリフィス８ｂ
のみが開口する。このときには、唯一開いている小径オ
リフィス８ｂを消音板ｐで覆うので、小径オリフィス８
ｂから流出する圧油は、図８に示すように、２方向に分
流される。つまり、間隔１８を経由して消音板ｐの先端
部から流出する矢印２１で示した流れと、ポート１９か
ら流出する矢印２２で示した流れとである。このように
小径オリフィス８ｂから流出した圧油が、間隔１８及び
ポート１９を通過するので、この場合にも、小径オリフ
ィス８ｂの圧力損失による絞り効果にほとんど影響を及
ぼさない。いずれにしても、この第２実施例によれば、
第１実施例と同様の作用効果が期待できる。図９に示し
た第３実施例は、筒体２４をバルブボディｂに対してカ
シメ止めしたもので、その他の構成は、第２実施例と実
質的に同様である。

【００１９】

【発明の効果】この発明によれば、メータリングオリフ
ィスからの音の発生を防止しながら、圧力損失も最少に
押えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の中心線を境にした半断面図であ
る。

【図２】第１実施例のバルブボディの側面図である。

【図３】第１実施例の筒体の断面図である。

【図４】第１実施例の要部の拡大断面図で、大径オリフ
ィスが少し開いている状態を示したのである。

【図５】第１実施例の要部の拡大断面図で、大径オリフ
ィスが閉じた状態を示したものである。

【図６】第２実施例の中心線を境にした半断面図であ
る。

【図７】第２実施例の要部の拡大断面図で、大径オリフ
ィスが少し開いている状態を示したのである。

【図８】第２実施例の要部の拡大断面図で、大径オリフ
ィスが閉じた状態を示したものである。

【図９】第３実施例の中心線を境にした半断面図であ
る。

【図１０】従来例の中心線を境にした半断面図である。

【符号の説明】

ｈ ハウジング ３ 一方の流出入口 ４ 他方の流出入口 ８ メータリングオリフィス ９ 自由流れポートを構成する連通孔 ｓ スプール １２ スプリング １３ 自由流れポートを構成する通孔 ｐ 消音板 １９ ポート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の流出入口を備えたハウジングと、
   このハウジング内に設けたバルブボディと、このバルブ
   ボディに形成したメータリングオリフィスと、バルブボ
   ディに移動可能に設けたスプールと、このスプールをノ
   ーマル位置に保つスプリングと、スプールの移動位置に
   かかわらず、常に開口する自由流れポートと、上記スプ
   リングのバネ力に対向するパイロット圧を作用させるた
   めのパイロット室と、上記メータリングオリフィスとの
   間に間隔を設け、しかも、そのオリフィスの一部を覆う
   対向位置に設けた消音板とを備え、上記一方の流出入口
   と他方の流出入口とは、メータリングオリフィス及び自
   由流れポートを介して連通する一方、上記パイロット室
   には他方の流出入口の圧力を導く構成にし、一方の流出
   入口から他方の流出入口への流れを自由流れとし、他方
   の流出入口から一方の流出入口への流れを制御流れとす
   る流量調整弁において、上記消音板によって、メータリ
   ングオリフィスから上記一方の流出入口への流路を少な
   くとも２方向に分岐させたことを特徴とする流量調整
   弁。
2. 【請求項２】 消音板は、メータリングオリフィスとの
   間に設けた間隔の一方を解放するとともに、この解放端
   とは反対側にポートを形成し、この解放端とポートと
   で、流路を２方向に分岐させた請求項１記載の流量調整
   弁。
3. 【請求項３】 スプリングに抗して移動するスプールの
   移動方向前方側におけるメータリングオリフィスに、消
   音板先端をオーバラップさせた請求項１又は２記載の流
   量調整弁。
4. 【請求項４】 メータリングオリフィスとポートとを対
   向させるとともに、スプリングに抗して移動するスプー
   ルの移動方向前方側におけるメータリングオリフィス
   を、消音板で覆う構成にした請求項１又は２記載の流量
   調整弁。
5. 【請求項５】 消音板を筒体で構成し、スプールの円周
   方向も覆う構成にした請求項１ないし４のいずれかに記
   載された流量調整弁。