JPS62188878A - リモ−ト操作形ポペツト弁 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ポペット弁のポペット位置を入力部材に追
従して移動させるリモート操作形ポペット弁に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のリモート操作形ポペット弁としては１例
えば第８図に示すようなものがある。

これを簡単に説明すると、弁ボディ１０内にメイン流路
１１を開閉するポペット１２を収納し、そのポペット１
２内にロッド１４を一体とするパイロットスプール１３
を摺動可能に嵌入させてパイロット弁を構成している。

そして、そのロッド１４を弁ボディ１０に固着したカバ
ー１５に形成したスプリング室１７内に突出させてスプ
リング１８によって付勢し、比例ソレノイド１６によっ
てロッド１４を介してパイロットスプール１３を押し、
スプリング１８の力と比例ソレノイド１日の出力とが釣
合った位置にスプール１３を位置決めしている。

そして、比例ソレノイド１６によりこのパイロット弁を
切換操作して、背圧室１Ｓへ圧油を出し入れすることに
よりポペット１２の位置を制御している。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような従来のリモート操作形ポペッ
ト弁にあっては、パイロットスプールをポペットの中心
孔に嵌入して、そこに構成したパイロット弁を介して流
入口より取り入れたパイロット油を背圧室に取り入れ、
これをメイン流路に連通ずる流出口より排出することに
よりポペットを操作していたため、ポペットを開いた時
に背圧室のパイロット油が流出口よりメイン流路に流出
して、通常のメイン流路を入口ポートから出口ボートへ
流れる油に加わることになる。

したがって、たとえその量が僅かであっても瞬間的な流
れとなって流出するために、例えば下流に位置するシリ
ンダが一瞬動いてしまうという問題点があった。

また、ポペット全開制御時においても、パイロットスプ
ールから流出口へのリークが存在して完全に全開状態に
はならず、さらに、ポペットはパイロットスプールのみ
によって制御されるために。

これが操作不能となった場合には非常操作ができないと
いう問題点もあった。

この発明は、このような問題点を解決することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、この発明によるリモート操作形ポペット弁は
、弁ボディ内に摺動可能に収納されてメイン流路を開閉
するポペットと、このポペットに摺動可能に嵌入する中
空状のパイロットスプールとを設け、そのパイロットス
プールをポペットの端面がさらされている背圧室を通し
て該背圧室外の排出口に連通ずる油室に突出させると共
に、上記ポペットとパイロットスプールとの摺動面に上
記背圧室にパイロット油を供給する流路を開閉する流路
開閉手段を設け、このポペットとパイロットスプールと
によって上記背圧室側に形成される開口部をポペットの
中空油路及び上記油室を通して排出口に連通させるよう
にしたものである。

〔作　用〕

パイロットスプールを例えばポペットに押込む方向に変
位させると、パイコツ１−浦を供給する流路が開き、パ
イロット油がこの流路を通って背圧室に流入し、ポペッ
トがその背圧によりメイン流路を閉鎖するように移動す
る。

また、パイロットスプールをポペットから引き出す方向
に変位させると、パイロット油を供給する油路が遮断さ
れ、背圧室内のパイロット油がポペットとパイロットス
プールとによって形成される開口部からパイロットスプ
ールの中空油路及びパイロットスプールが突出する油室
を通して排出口に流出するので、背圧室の油圧が低下し
てポペットがメイン流路を開くように移動する。

この場合、パイロット油がメイン流路に流出することは
ない。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

裏」ｆｉ虻匹 第１図は、この発明の第１実施例を示す断面図であり、
弁ボディ２０内に摺動自在に収納するポペット２１は、
入口ポート３２と出口ポート３３とを連通ずるメイン流
路３６の開口をポペット２１の先端縁が弁ボディ２０の
弁シートをなす円錐面２０ａとの間に形成する隙間によ
り制御する。

このポペット２１は、大径部２１ｃ　（径Ｄ３）と主径
部（径Ｄ＋）との間に小径部２１ｄを設け。

内部に中心軸線方向に開口した有底穴２１ａを有し、こ
の穴周壁に流路３７及び流路３８に通じる円周溝２１ｂ
＋　、２１ｂ２を設けている。

流路３７は、その開口部３７ａを入口ポート３２に開口
しており、これがパイロット油の流入口となる。

流路３８は、その開口部をポペット２１の背面２１、か
さらされている背圧室２４に開口しており、パイロット
油が入口ポート３２から流路３７及び後述するパイロッ
トスプールの円周溝を経て流路３８から背圧室２４に流
入した時に、ポペット２１を第１図において右方へ付勢
してメイン流路３６を閉鎖するようにしである。

すなわち、ボペツｌ−２１Ｃの径Ｄ３と主径部の径Ｄ１
及びパイロットスプール３０の径Ｄ２は。

π／４（Ｄ３　　Ｄ２）＞π／４Ｄ！となるようにしで
あるので、ポペット２１の背面２１ｅの受圧面積はポペ
ット２１のメイン流路側の端面２１ｆの受圧面積より大
きいため、背圧室にパイロット油が流入すると、ポペッ
ト２１には弁シートの円錐面２Ｏａ側へ押圧される閉鎖
力が働く。

また、ポペット２１の小径部２１ｄと弁ボディ２０との
間に形成される油室２８は、弁ボディ２０内に形成した
通路２６によってパイロット油の排出ボート２７を介し
てタンク３日に連通させている。

さらに、ポペット２１の有底穴２１ａには、外周にラン
ド部３０ａを設けたパイロットスプール３０が摺動可能
に嵌入しており、このパイコツ１〜スプール３０を中心
軸線方向に移動させることにより、ランド部３０ａの図
で右側に形成された円周溝３０ｂによって流路３７と流
路３８が連通したりｒＡａ＋、たりするようにしである
。

ランド部３０．は第２図に示すように、Ｌ、とＬ２との
寸法関係をり、＜Ｌ２となるようにしである。しかしな
がら、その差は大きくしすぎると位置決め時においてリ
ークが多くなり、小さくしすぎると切換時に振動的にな
るので、この点を配慮して決める必要がある。

パイロットスプール３０は、後端部（第１図の左方）付
近に大径部３０．ｉ　（径Ｄ６）を設け、内部を中空状
にして中空油路３０ｃを形成し、その略中央部に円周溝
３０８を介して背圧室２４に通じる透孔３０ｆを設けて
いる。

さらに、大径部３０ｄを弁ボディ２０内に形成した摺動
孔２０ｃに摺動自在に嵌挿して、その先端部に弁ボディ
２０の外部に突き出す小径（Ｄ５）の操作ロッド２２を
第３図にも示すようにパイコツ１〜スプール３０と一体
的に固設している。

そして、この操作ロッド２２寄りのパイロンｌ−トスプ
ール３０の端部両側に一対の切欠部３Ｃ１ｇ。

３０ｇを設けて中空油路′５０ｃを油室２３に連通させ
ている。

この油室２３は排出口４０に連通しており、その排出口
４０には、切換弁であるソレノイドバルブ２５を介して
油圧源３１とタンク３日とを切換接続可能にしている。

ソレノイドバルブ２Ｓは１通常は排出口４０をタンク３
日に連通させるように切換えてあり、緊急動作時にのみ
第１図に示すように油圧源３１に連通させるようにする
。

なお、パイロットスプール３０の大径部３０ｄと主径部
との径差によって形成される油室３４も排出口２７を介
してタンク３日に連通させている。

ところで、パイロットスプール３０の大径部３０ｄの径
Ｄ６と主径部の径Ｄ２及び操作ロッド２２の径Ｄ５の関
係は、 π／　４　（Ｄ２６−　Ｄ２□）＋−π／４Ｄ２５　　
にして、左右の受圧面積がバランスするようにしである
ので、油室２′５内に高圧油が流入した時にも、１＠作
ロッド２２に突き出し力又は引き込み力が作用しない。

次に、この実施例の作用を説明する。

操作ロッド２２を第１図において右方へ押し込むと、パ
イロットスプール３０が右方へ移動して。

ランド部３０ａにより流路３７と流路３８が円周溝３０
ｂを介して連通ずる。

この時、背圧室２４とパイロットスプール３０の中空油
路３０ｃを連通ずる開口部３０ｆは閉鎖される。したが
って、入口ポート３２から流入するパイロット油は開口
部３７．より流路３７に流入し１円周溝３０ｂ及び流路
３８を介して背圧室２４に流入してその圧力を高める。

ここで、前述のとうりポペットの背面２１ｅの受圧面積
はメイン流路３６側の端面２１ｆの受圧面積よりも大き
くしであるために、ポペット２１は右方へ付勢され、弁
シートの円錐面２０ａにポペット２１の先端縁を密着さ
せてメイン流路３６を閉鎖する。

次に、操作ロッド２２を左方へ移動させると、パイロッ
トスプール３０も左方へ移動して流路３７と流路３８が
閉鎖され、ポペット２１とパイロットスプール３０とに
よって背圧室２４側に開口部が形成される。

それによって、背圧室２４がその開口部からパイロット
スプール３０の透孔３０ｆを通して中空油路３０Ｃに連
通するため、背圧室２４内のパイロット油が中空油路３
０Ｃを通して、切欠部３０ｇから油室２３を介して排出
口４０へ流出する。

この時、ポペット２１は端面２１ｆに加わる圧油により
左方へ移動してメイン流路３日を開く。

なお、このリモート操作形ポペット弁は、通常は前述の
ように排出口４０をタンク３日に連通させるようにソレ
ノイドバルブ２５を切換えであるが、緊急動作時にはソ
レノイドバルブ２５を切換えることにより排出口４０が
油圧源３１に接続されて油室２３に高圧油が流入し、パ
イロットスプール３０の中空油路３０ｃを通してポペッ
ト２０の有底穴２１ａに高圧がかかり、操作ロッド２２
の位置とは無関係にポペット２１が右方端へ移動してメ
イン流路３６を閉鎖する。

里ス叉産員 第４図はこの発明の第２実施例を示し、第１図に対応す
る部分には同一符号を付してあり、それらの説明は省略
する。

この実施例において、第１図の第１実施例と異なるのは
、弁ボディ２０にオリフィス５１を途中に設けた流路５
２を設けた点と、パイロットスプール３０の円周溝３０
ｅの背圧室２４側ランド縁部に第５図にも示すように小
さな三角ノツチ溝３０ｈを設けて、ポペット２１との間
に開口部５３を形成するようにした点である。

そして、この開口部５３をオリフィス５１に見合った大
きさにすることにより、背圧室２４にオリフィス５１を
介して流入するパイロット油と同量のパイロット油をこ
の開口部５３から流出させて、パイロットスプール３０
とポペット２１の位置決めをするｖＩ造にしている。

この実施例によれば、パイロットスプール３０とポペッ
ト２１の位置決め時において流路３７は全開状態となる
ために、第５図に示すり、とＬ２のｑ′法関係をり、≧
Ｌ２とすれば、たとえ、この差が大きくなった場合にお
いても、リークはオリフィス５１により決定されるのヌ
問題となることはない。また、この差が小さすぎた場合
においても、パイロットスプール３０とポペット２１の
位置決め時には流路３７は開かない構造としているため
、振動がこれらの部材に生じることはない。

また、この実施例では第１図のソレノイドバルブ２５を
省略しているが、操作ロッド２２が操作不能となった場
合を考慮して、安全操作上切換弁を用いる場合には、排
出口４０を第１実施例のソレノイドバルブ２５と同様な
２位置切換弁を介して圧油源又はタンクに切換接続でき
るようにすればよい。

なお、ソレノイドバルブをタンクに開閉接続するタイプ
にしても閉鎖動作は、その速度が遅いだけで確実に行な
われる。

さらに、この実施例によれば、閉鎖動作をする際に操作
ロッド２２の操作ストローク量が小さい時には流路３７
と流路３８は連通しないが、そのストローク量が大きい
時にはこれらの流路が円周溝３０ｂを介して連通ずるの
で、流路Ｓ２を通して供給されるパイロット油に加えて
、多量のパイロット油を瞬時に背圧室２４へ送り込むこ
とができ、高速追従を可能にしている。

第３実施例 第６図はこの発明の第３実施例を示し、第１図及び第４
図に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明は
省略する。

この実施例は、第４図の第２実施例に対し、オリフィス
５１を設けた流路６２を背圧室２４と油室２３との間に
設け、パイロットスプール３０の円周溝３０ｂの図で右
側ランド縁部に三角ノツチ溝を設けて、ポペット２１と
の間に開口部６３を形成している。

さらに、第１実施例と同様に排出口４０をソレノイドバ
ルブ２５を介して圧油源３１とタンク３９に切換え接続
できるようにし、高速全閉制御時には、圧油源３１偏に
切換えて排出口４０に圧油を供給することにより高速閉
鎖させ得る構造にしている。

芽」」Ｕ【匹 第７図はこの発明の第４実施例を示し、第１図及び第４
図に対応する部分には同一符号を付してその説明は省略
する。

この実施例は、第１図及び第４図の実施例に対し別形式
のポペット７１を使用した実施例である。

このポペット７１は、メイン流路３６に嵌入する先端円
筒状部７１．にＶカット溝７１ｂを有し、その摺動によ
り入口ポート３２と出口ボート３３間の流路の開閉、す
なわちメイン流路３６を流れる油の流量を制御する。

この実施例の作動原理は第４図の第２実施例と同様であ
る。

なお、これらの各実施例では、いずれもパイロットスプ
ールの後端に操作ロッドを一体に固設しているが、これ
を別体にしてもよいし、第８図の従来例のようにパイロ
ットスプールにスプリング等によって復帰力を付与し、
比例ソレノイド等の電磁アクチェータによって一方向に
のみ駆動するようにしでもよい。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によるリモート操作
形ポペット弁は、背圧室内のパイロン１〜油をパイロッ
トスプールの中空油路を介してメイン流路とは別に設け
た排出口に流出させるようにしたため、開弁時にパイロ
ット油がその排出によりメイン流路に流出して、その下
流に位置するシリンダを一瞬動かしてしまうようなこと
がなくなる。また、ポペットとパイロットスプール間に
リークがあっても、ポペットの制御時あるいは全開時の
いずれの場合にもそれがメイン流路へ流出することはな
い。

さらに、パイロット油の排出口側に切換弁を設けて、切
換接続できるようにすれば、操作ロッドの位置とは無関
係にポペット弁を閉鎖することができるので、非常操作
が可能になる。

また、第２乃至第４の実施例によれば、ランド部の各１
法間の加工精度誤差による性能面への影響を受けにくい
構造にしたため安価に制作することができ、その上、加
工コス１−の低いオリフィス併用式にすることにより、
制御時には安全性の高い高速閉鎖機能を持たせたリモー
ト操作形ポペツ１〜弁どすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す縦断面図。 第２図は同じくそのパイロットスプールのランド部とポ
ペットの円周溝との関係を示す要部拡大断面図。 第３図は同じくその操作ロッドの後端部側から見た要部
斜視図。 第４図はこの発明の第２実施例を示す縦断面図、第５図
は同じくそのパイロットスプールのランド部とポペット
の円周溝との関係を示す要部拡大断面図、 第６図はこの発明の第３実施例を示す縦断面図、第７図
はこの発明の第４実施例を示す縦断面図、第８図は従来
のリモート操作形ポペット弁を例示する縦断面図である
。 ２０・・・弁ボディ　　　２０ｃ・・・摺動孔２１．６
１・・・ポペット ２２・・・操作ロッド　　２３．２８・・・油室２４・
・・背圧室　　　　３０・・・パイコツ１−スプール３
０、・・・ランド部　　３０ｃ・・・中空油路３２・・
・入口ボート　　３３・・・出口ポート３６・・・メイ
ン流路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　弁ボディ内に摺動可能に収納されてメイン流路を開
   閉するポペットと、該ポペットに摺動可能に嵌入する中
   空状のパイロットスプールとを設け、該パイロットスプ
   ールを前記ポペットの端面がさらされている背圧室を通
   して該背圧室外の排出口に連通する油室に突出させると
   共に、前記ポペットとパイロットスプールとの摺動面に
   前記背圧室にパイロット油を供給する流路を開閉する流
   路開閉手段を設け、該ポペットとパイロットスプールと
   によつて前記背圧室側に形成される開口部を前記パイロ
   ットスプールの中空油路及び前記油室を通して前記排出
   口に連通させるようにしたことを特徴とするリモート操
   作形ポペット弁。 ２　弁ボディにパイロット油供給口からオリフィスを介
   して背圧室に圧油を供給する流路を設けている特許請求
   の範囲第１項記載のリモート操作形ポペット弁。 ３　弁ボディに背圧室をオリフィスを介して上記油室に
   連通する流路を設けている特許請求の範囲第１項記載の
   リモート操作形ポペット弁。 ４　パイロットスプールの上記油室内に突出する端部に
   該パイロットスプールより小径の操作ロッドを固設して
   ボディ外へ突出させている特許請求の範囲第１項乃至第
   ３項のいずれかに記載のリモート操作形ポペット弁。 ５　排出口には切換弁を介してタンクと接続されている
   特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載のリ
   モート操作形ポペット弁。 ６　排出口には切換弁を介してタンクと圧油源とが接続
   されている特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
   に記載のリモート操作形ポペット弁。