JPS5973604A - 制御弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、小容量のパイロット流れを利用して大容量
のメイン流れを制御するのに適した多目的利用可能な制
御弁装置に関する。

（従来の制御弁装置） 第１．２図に示した従来の装置は、その本体ｌの上下に
カバー２．３を設けるとともに、この本体ｌには一対の
弁孔４．５を形成し、一方の弁孔４には、上側弁体６ａ
と下側弁体６ｂとからなるスプール６を内装している。

そして上記下側弁体６ｂには、スプリング受７を相対移
動自在に内装するとともに、このスプリング受７と上記
下側弁体６ｂとの間にスプリング８を介在させている。

上記のようにした従来の制御弁装置の第１の欠点は、そ
の組付けが面倒なことである。

すなわち上記のように下側弁体６ｂにスプリング受７を
挿入しているが、このスプリング受７はスプリング８の
作用で１図面下向きの力が作用しているので、組付は時
において上記スプリング力に抗してカバー３を取付けな
ければならない、そのためにその組付けが困難になる。

特にこの種の装置は、大型でしかもその重量がかさむた
めに、上記のような組付けの難かしさはその作業性を著
しく阻害する。

第２の欠点は、その圧力損失が大きいことである。

すなわちポンプ９からのメイン流れが環状溝ｌＯを経由
してアクチェータに流れるときは、上記ポンプの吐出圧
が下側弁体６ｂの上面に作用し、当該下側弁体をスプリ
ング８に抗して押し下げなければならない。したがって
上記スプリング８の押付力は、圧力損失に直接影響する
欠点があった。

（本発明の目的） この発明は、組付けを容易にし、しかも圧力損失を最小
にした制御弁装置の提供を目的にする。

（本発明の実施例） 第３図に示したこの発明の実施例は、弁本体１１の上下
にカバー１２とサイドプレー）１３とを取付けるととも
に、この弁本体！１内には弁孔１４．１５を形成し、こ
れら弁孔１４．１５のそれぞれにスプール１８、！７を
設けている。

上記スプール１６．１７は中空であってそのほぼ中央に
隔壁１Ｂ、１θを形成し、当該スプール１８．１７内に
室２０．２１及び２２．３３を区画形成している。

そして上方の室２０．２２内には、弁孔１４．１５の上
端から垂設した支持棒２４．２５を臨ませている。この
支持棒２４．２５には、フランジ２６．２７を形成した
一方のばね受け２８．２９を摺動自在に挿入するととも
に、支持棒２４．２５下端のフランジ状のストッパー３
０．３１によって抜出を防止された他方のばね受け３２
．３３を摺動自在に挿入している。

そして上記ばね受け２８．３２及び２１１．３３間にス
プリング３４．３５を介在させるとともに、前記フラン
ジ２６．２７をスプール１６．１７上端の折曲部３６．
３７にひっ掛け、当該スプール１６．１７を通常は図示
の状態に維持する構成にしている。

上記のようにスプール１６．１７を設けた弁孔１４．１
５の周囲にはタンク６Ｂに連通ずる第１環状溝３８とポ
ンプ６８に連通する第２環状溝３８とを形成している。

そして前記一方のスプール１６の下方の室１１側には１
つの通孔４０を形成しているが、スプール１６が前記図
示の状態にあるとき、この通孔４０は第１環状溝３８と
第２環状溝３９とのほぼ中間に位置する関係にしている
。

すなわちスプール１６が上下いずれかに移動したとき、
上記通孔４０が第１環状溝３８あるいは第２環状溝３９
のいずれかに連通ずる関係にしている。

また他方のスプール１７の下方の室２３側には、２つの
通孔４１．４２を形成している。

上記上側の通孔４１は前記図示の状態において第１環状
溝３８と第２環状溝３９間に位置して閉じられているが
、スプールが下降したとき第２環状溝３９に連通し、ス
プールが上昇したとき第１環状溝３８に連通ずる関係に
している。

一方上記下側の通孔４２は、上記図示の状態で第２環状
溝３８に対してほぼ半分はど開口してこの第２環状溝３
８と連通ずるとともに、スプールが上昇したとき第２環
状溝３９に対して全開し、スプールが下降したとき第２
環状溝３９との連通が遮断される関係にしている。

このようにしたスプール１６．１７の下方には、オリフ
ィス４３．４４を形成しているが、上記他方のスプール
１７にはその内部を中空にして流通路４５を形成したチ
ェック弁４Ｂを設けている。

上記チェック弁４６は、上記オリフィス４４から室２３
側への流通のみを許容する関係にするとともに、そのシ
ート側の受圧面積ａに対して室２３側の面積すを小さく
している。そして上記流通路４５を介してオリフィス４
４と上側の通孔４１とを常時連通させている。

このようにしたスプール１６．１７の前記室２１．２３
は、上記オリフィス４３．４４を介してサイドプレート
１３に形成の外部ボート４７．４８に連通させている。

そして室２１に通じる外部ボート４７は、シリンダ４８
のボトム側室５０に連通させ、室２３側に連通ずる外部
ポート４８はロッド側室５１に連通させている。

上記の外部ポート４７．４日にはパイロット流路５２．
５３を接続しているが、このバイロフト流路５２．５３
は切換弁５４のボート７２．５５に連通している。

そして上記パイロット流路５２．５３の流路過程には検
出オリフィス５８．５７を設けている。すなわちこの検
出オリフィス５Ｂ、５７は、カバー１２の外方からはめ
込んだ補助部材５８．５９に形成されているが、この補
助部材５８．５９にはダンパオリフィス６０．６１も形
成されている。そしてこれら検出オリフィス５Ｂ、５７
及びダンパオリフィス８ｏ、８１を形成した部分間は中
空部６２．６３としている。

また前記パイロット流路５３と切換弁５４のボート５５
との流路過程には設定圧検出バルブ６４を接続している
。

この設定圧検出バルブ８４は、上記流路過程をタンク８
５に連通させたり、その連通を遮断させたりするが、通
常は図示の状態にあって上記流路過程とタンク８５との
連通を遮断している。そしてシリンダ４９のロッド側室
５１側の圧力が設定圧以上になったとき、その圧力を電
気的に検知して切換わり、上記流路過程をタンク６５に
連通させる。

このようにした制御弁装置は、第１環状溝３８をタンク
６８と切換弁５４のボート６７とに連通させ、第２環状
溝３９をポンプθ８と切換弁５４のボート６９とに連通
させている。

そして上記のようにボート７２．５５．８７．６９を形
成した切換弁５４は、その中立位置において両パイロッ
ト流路５２．５３を閉じるセンタークローズの構成にし
ている。

なお図中符号７０は流量制御弁である。

しかしていま図示の状態から切換弁５４を左側位置に切
換えると、ポンプ８日からのパイロット流れは、第２環
状溝３８、切換弁５４のボート６９．７２を通って一方
のパイロット流路５２に達する。

パイロット流路５２に流入した油は、検出オリフィス５
Ｂを通って外部ポート４７に流れるが、このパイロット
流量は検出オリフィス５６で検出され、それを前後の差
圧というかたちでその流量に対して圧力降下を生じさせ
る。するとこの検出オリフィス５６の流入側の圧力が、
ダンパオリフィス６０を通ってスプール１６の上方の室
２０に流入する。

このときスプール１６の下方の室ｌｌ側の圧力は。

検出オリフィス５８で圧力降下した分だけ上記室２０の
圧力より低くなるので、スプール１６はスプリング３４
に抗して下降する。

スプール１６が下降すれば通孔４０が第２環状溝３８と
連通し、したがってポンプ６８からのメイン流れは、第
２環状溝３９→室１１→オリフイス４３→外部ボート４
７を通ってシリンダ４８のボトム側室５０に達し、シリ
ンダ４９を伸長させる。

このとき切換弁５４のボート５５が閉じているので、ロ
ッド側室５１のパイロット流れが生じない。

そのだ−めに検出オリフィス５７前後に差圧が発生せず
スプール１７が図示の状態に維持される。

この状態においてシリンダが移動すれば、そのロッド側
室５１内の圧力が上昇するので、その圧力によって前記
チェック弁４６を押し開き、上記ロッド側室５１の戻り
油が前記通孔４２を経由して第２環状溝３８に合流する
。このようにロッド側室５！の戻り油が第２環状溝３９
に合流すると、室２３とチェック弁４６のシート側とが
同圧になるが、前記したように受圧面積差ａ＞ｂｔｔ設
けているので、当該チェック弁４６は開いた状態を維持
する。

上記のようにロッド側室５１の戻り油が第２環状１１１
１３９に合流すれば、その戻り油がボトム側室５０に流
入するので、ボトム側室５０に対する供給流量が実質的
に多くなる。

ボトム側室５０に対する供給流量が多くなれば、それだ
けピストンの移動速度が速くなるが、その推力はさほど
大きくならない。

なぜならボトム側室５０とロッド側室５１とがほぼ同圧
になるので、当該シリンダ４θの推力に寄与する受圧面
積が、ロッド断面積だけとなるからである。

上記の状態からロッド側室５１内の圧力が前記設定圧検
出バルブ６４で定めた設定圧に達すると、その圧力を検
知してこの設定圧検出バルブ８４が切換わり、パイロッ
ト流路５３と切換弁５４のボート５５との流路過程をタ
ンク６５に連通させる。

その結果ロッド側室５１内の油が、パイロット流路５３
及び検出オリフィス５７を経由してタンク８５に流れる
ので、その検出オリフィス５７前後に差圧を発生させる
。

したがってスプールの室２２側よりも室２３側の方が高
圧になるので、スプール１７はスプリング２５に抗して
上昇し、その通孔４１を第１環状溝３８に連通させる。

０ 通孔４１が第１環状溝３８に連通ずれば、外部ポート４
８が、チェック弁の前記流通路４５を経由してタンク６
８に連通ずるとともに、外部ボート４８がタンク圧にな
るので、チェック弁４Ｂはそのリターンばね７１の作用
で図示の閉じた状態に復帰し、外部ボート４８と第２環
状溝３８との連通を遮断する。

したがってロッド側室５１の戻り油は、すべてタンク８
６に戻るとともに、そのロッド側室５１がタンク圧にな
り、ボトム側室５０にはポンプ６８からの油のみが供給
されることになる。

上記のようにロッド側室５１がタンク圧になれば、当該
シリンダの推力に寄与する受圧面積が、ピストン断面積
になるので、その推力はより大きくなる。

一方上記切換弁５４を図面右側位置に切換えると、ポン
プ６８からのパイロット流れは、ボート８９．５５→検
出オリフイス５７→パイロツト流路５３を通って外部ボ
ート４８に達する。このとき検出オリフィス５７前後に
差圧が発生すること前記と同様であり、これによってス
プール１７が下降し、通孔４１１ を第２環状溝３９に連通させる。

したがってポンプ６８からのメイン流れは、第２環状溝
３９→室２３→オリフイス４４→外部ボート４８を通っ
てシリンダ４θのロッド側室５！に達する。

そしてボトム側室５０の戻り側のパイロット流れは、パ
イロット流路５２→検出オリフイス５６→切換弁５４の
ポート７２．６７→第１環状溝３８を通ってタンク８６
に戻る。このとき検出オリフィス５６の前後に差圧が発
生し、それにともなって、前記と同様にスプール１６が
上昇し、通孔４０を第１環状溝３８に連通させる。した
がってボトム側室５０の戻り側のメイン流れは、外部ボ
ート４７→オリフイス４３→室２１→通孔４０→第１環
状溝３８を通ってタンク６６に戻る。

第４図に示した第２実施例は、パイロット流路５３と切
換弁５４のボート５５との流路過程に、チェック弁７３
を設ける一方、そのチェック弁７３よりパイロット流路
５３側に圧力検出バルブとしてのリリーフ弁７４を接続
している。

そして上記チェック弁７３は、切換弁５４のボート２ ５５からパイロット流路５３への流通のみを許容し、パ
イロット流路５３から切換弁５４のポート５５への流通
を遮断する関係にしている。

また上記リリーフ弁７４は、パイロ、ト流路５３側の圧
力が設定圧以上になったときに開弁し、そのパイロット
流路５３からの油を前記第１環状溝３８に流すようにし
ている。

その他の構成は前記第１実施例と全く同様である。

したがってボトム側室５０にポンプ８８からの圧油を供
給している状態で、ロッド側室５１の圧力がリリーフ弁
７４の設定圧以下のときは、前記第１実施例と同様に、
ロッド側室５１の戻り油が第２環状溝３８に合流する。

そしてロッド側室５１の圧力が上記設定圧以上になると
、当該リリーフ弁７４が開弁じ、パイロット流路５３に
流れが発生し、検出オリフィス５７前後の差圧によって
スプール１７が上昇する。

このようにスプール１７が上昇すれば、ロッド側室５１
がタンク圧になること前記第１実施例と同様３ である。

なおこの第２実施例では、上記のようにチェック弁７３
を設けたので、切換弁５４が中立位置にあるとき、切換
弁５４のポート７２．５５が第１環状溝３８に連通ずる
構成にしている。

第５図に示した第３実施例は、その弁本体１１の一方の
弁孔１３に、前記第１．２実施例の他方のスプール１７
と同一構造のスプール７５を内装するとともに、他方の
弁孔１４には盲栓７６を組込んでいる。

さらに前記他方のパイロット流路５３と検出オリフィス
５７との流通過程にも盲栓７７を設けるとともに、一方
の外部ボート４７をポンプ７８に接続している。またこ
の制御弁装置に接続した切換弁７９を２ポジシヨンにし
ている。

しかしていま、切換弁７９を図示の位置に保持した状態
で、ポンプ７８から圧油を供給すると、そのポンプから
の圧油は、パイロット通路５２→検出オリフイス５６→
切換弁７８のボート８０→通路８１→第１環状溝３８を
経由してタンク６６に流出する。

上記のようにパイロット通路５２にパイロット流４ れが発生すると、上記検出オリフィス５６前後に差圧が
発生し、その差圧の作用によってスプール７５がそのス
プリング８２に抗して上昇する・スプール７５が上記の
ようにスプリング８２に抗して上昇すれば、上記通孔８
３が第１環状溝３８に連通ずるので、ポンプ７８からの
油は、スプール７５内に設けたチェック弁８４の流通路
８５→通孔８３→第１環状溝３８を経由してタンク６６
に流れる。

したがってこの状態では、当該ポンプ７８がアンロード
の状態に保持される。

次に上記切換弁７９を図面左側位置に切換えると、この
切換弁７８のボート８０の連通が遮断されるので、パイ
ロット通路５２にはパイロット流れが発生しない。

そのために検出オリフィス５６前後に差圧が発生せず、
当該スプール７５上下面側の圧力が等しくなり、スプー
ル７５は図示の原位置に保持される。

スプール７５が図示の状態に保持されると、通孔８３と
タンクθ６との連通が遮断されるので、ポンプからの圧
力によってチェック弁８４が開く。

５ チェック弁８４が開けば、ポンプ７８からの油が外部ボ
ート４７→チエツク弁８４→通孔８８→第２環状溝３８
→通路１１０を経由して所定のアクチェータに流入する
。

なお上記のように第２環状溝３８に圧油が流入すれば、
弁孔１５を経由して外部ボート４８からも油が流れるが
、この外部ボート４８に所定のアクチェータを接続する
必要のないときには、当該外部ボートにも盲栓をしてお
けばよい。

いずれにしてもこの第３実施例の構造自体は、前記第１
実施例とほぼ同様である。

第６図に示した第４実施例は、弁孔１４にチェック弁８
７を保持したスプール８８を内装し、弁孔１５にはチェ
ック弁を保持していないスプール８９を内装している。

そして外部ボート４７．４８のそれぞれには、ポンプ９
０．８１を接続するとともに、切換弁８２を図示の構成
にしている。

この第４実施例においては、上記切換弁８２を図示の状
態に保持すれば、両ポンプ８０．９１をともに６ アンロードの状態に維持できる。

また切換弁９２を左側位置に切換えると、上記両ポンプ
をオンロードの状態にでき、一方のポンプ９０からの油
を通路１１０から流出させ、他方のポンプからの油を通
路８３から流出させることができる。さらに切換弁８２
を右側位置に切換えると、ポンプ８０からの油を通路１
１０から流出させるとともに、ポンプ９１からの油をも
上記通路１１０に合流させられる。

第７図に示１７た第５実施例は、その弁構造が上記第４
実施例と同様であるが、一方の外部ボート４７のみにポ
ンプ９４を接続したものである。

したがって切換弁９２を図示の゛状態に維持すると、ス
プール８８が上昇して、通孔８３が第１環状溝３８に連
通ずるので、当該ポンプ８４はアンロード状態に維持さ
れる。

そして上記切換弁８２を図面左側位置に切換えると、上
記スプール８８が図示の原位置に復帰するとともに、ポ
ンプからの圧力によってチェック弁８７が開く。

７ チェック弁８７が上記のように開けば、ポンプからの油
は、外部ボート４７→チエツク弁８７→通孔８６→第２
環状溝３８→通路１１０を経由して所定の７クチエータ
に流入する。

さらに上記切換弁９２を図面右側位置に切換えると、一
方のスプール８８が図示の原位置に保持されるとともに
、他方のスプール８θが下降するので、当該ポンプ８４
からの油は、上記通路１１０から流出し、しかも外部ボ
ート４８からも流出する。

第８図に示した第６実施例は、その両スプール８５．８
８のそれぞれにチェック弁９７．９８を内装するととも
に、外部ボート４７．４８のそれぞれにポンプ９８．１
００を接続したものである。

しかしてこの第６実施例では、切換弁８２を図示の位置
に保持しているときには、上記両スプール８５．８６が
上昇してそれらの通孔１０１　、１０２を第１環状溝３
８に連通させるので、両ポンプ９８．１００はアンロー
ド状態となる。

上記切換弁３２を図面左側位置に切換えると、一方のス
プールθ５が原位置に保持されるが、他方の８ スプール８８のみが上昇するので、ポンプ９８がオンロ
ード状態に、ポンプ１００がアンロード状態になる。

さらに上記切換弁８２を図面右側位置に切換えると、一
方のスプール９５が上昇して一方のポンプ９９をアンロ
ード状態にする一方、他方のスプール９６が原位置に保
持され、他方のポンプ１００のみがオンロード状態に維
持される。

第９図に示した第７実施例は、その切換弁１１１の構成
のみを上記第６実施例と相違させたものである。

この場合には、上記切換弁０１を左側位置に切換えたと
き、両ポンプ９８．１００が共にオンロード状態に維持
されるもので、その他は上記第６実施例と同様である。

第１Ｏ図に示した第８実施例もその切換弁１１２　とそ
れに伴なう回路構成を第６実施例と相違させただけであ
る。

この第８実施例において、切換弁１１２が図示の状態に
あるとき、両ポンプ８８．１００が共にアン口９ −ドの状態に維持されるが、切換弁１１２を図面右側位
置に切換えると、両者のパイロット流れが互いにぶつか
り合ってとまるので、両スプールともオンロード状態に
維持される。

したがって上記両ポンプ９ｆｌｌ、　１００からの油が
第２環状溝３９で合流して通路１１０から流出する。

第１１図に示した第９実施例は、前記第１実施例と同様
に一方の外部ボート４７をシリンダ４８のボトム側室５
０に連通させ、他方の外部ボート４８をロッド側室５１
に連通させている。

そしてこの第９実施例では、その両スプール１０３　、
１０４にチェック弁１０５　、１Ｏｆ（を内装している
。

しかして切換弁１０７を左側位置に切換えると、ポンプ
８８からのパイロット流れが、パイロット通路５２を通
過するので、一方のスプール１０３が下降する。このよ
うにスプール１０３が下降すれば、第２環状溝３８と通
孔１０８とが連通し、ポンプ８８のメイン流れがボトム
側室５０に流入する。

このときのロッド側室５１の戻り側のパイロット０ 流れは、パイロット通路５３→検出オリフイス５７を経
由してタンク６６に戻るので、上記検出オリフィス５７
前後の差圧によって上記他方のスプール１０４が上昇す
る。スプール１０４が上昇すれば、そのスプールに形成
の通孔１０９が第１環状溝３８に連通ずるので、上記ロ
ッド側室５１の戻り油は、タンク６６に戻る。

また切換弁１０？を右側位置に切換えると、こん度は逆
にロッド側室５１がポンプ８８に連通し、ボトム側室５
０がタンク６６に連通することになる。

上記いずれの実施例においても、各チェック弁は、すべ
てスプールに直接内装され、そのスプール内のシート部
に圧接するようにしている。

（本発明の構成及び効果） この発明の構成は、一対の弁孔を形成した弁本体と、こ
の弁孔に連通ずる一対の外部ボートと、これら弁孔の双
方あるいはいずれか一方に内装したスプールと、パイロ
ット流路の流路過程に設け、そのパイロット流れが生じ
たとき、前後に差圧を発生させる検出オリフィスとを設
け、その検出１ オリフィス前後の差圧に応じて前記スプールを作動させ
る構成にした制御弁装置において、前記スプールにチェ
ック弁を直接内装した点に特徴を有する。

上記のようにチェック弁をスプールに直接内装したので
、そのスプールを弁本体に組込むときに、上記チェック
弁が突出することない、チェック弁が突出しないので、
その組込み作業が簡単になる。

またチェック弁を上記のように直接内装したので、その
チェック弁のスプリング力がスプールの移動に対してな
んら作用せず、したがって上記スプリング力が圧力損失
に影響することがない。

さらにこの制御弁装置は汎用性があり、ポンプあるいは
アクチェータの双方に使用可能であって、そこにおいて
はスプールの組代えだけで足りるつ

【図面の簡単な説明】

図面第１．２図は従来の装置を示すもので、第１図は断
面図、第２図はそのスプールの拡大断面２ 図、第３〜１１図はこの発明の第１〜９実施例を示す断
面図である。 １１・・・弁本体、１４．１５・・・弁孔、１６．１７
．７５．８８．８８．８５．９６．１０３　、１０４　
・番・スプール、５２．５３・・・パイロット流路、５
６．５７・拳・検出オリフィス、４８．７３．８４．８
７．９７．９８．１０５　、１０１３　・・・チェック
弁。 代理人弁理士　嶋　宣之 ３ 第２図 特開０８５９−７３６０４　　（８） 特開昭５９−７３８０４　（９） 特開昭５９−７３８０４　（１０） 特開昭５９−７３６０４　（１１）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の弁孔を形成した弁本体と、この弁孔に連通ずる一
   対の外部ポートと、これら弁孔の双方あるいはいずれか
   一方に内装したスプールと、パイロット流路の流路過程
   に設け、そのパイロット流れが生じたとき、前後に差圧
   を発生させる検出オリフィスとを設け、その検出オリフ
   ィス前後の差圧に応じて前記スプールを作動させる構成
   にした制御弁装置において、前記スプールにチェック弁
   を直接内装してなる制御弁装置。