JPS6347580A - ホ−ルデイングバルブ - 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、負荷を保持するホールディングバルブに関
する。

（従来の技術） この種、ホールディングバルブの従来技術としては、例
えば特開昭６１−８２００８号公報に開示されているが
、この公報に開示されたものを具体的に示したのが第７
図である。

その第７図に示す例では、負荷Ｗを昇降させるシリンダ
Ｓと、作動油の方向を制御する切換弁Ｖと、ポンプＰと
、タンクＴと、ホールディングバルブとしてのカウンタ
バランス弁Ｃとを配備している。

上記カウンタバランス弁Ｃは、本体ｌと、制御スプール
Ｃ８と、パイロットスプールＰＳと、パイロットポンプ
ＰＰと、比例ソレノイド１７とを備えている。

前記本体１には、第１〜第４ポート２〜５と、弁孔６と
を形成している。

前記第１ポート２は切換弁Ｖに接続され、第２ポート３
はシリンダＳのボトム側室に接続され。

ｆｊＳ３ボート４はパイロットポンプＰＰに接続され。

第４ボート５はタンクＴに連通されている。

前記制御スプールＣ５は、中空に形成され、かつ前記本
体ｌに形成したゴｒ孔６に摺動可能に嵌挿されている。

また、制御スプールＣ８には第２ボート３と第１ポート
２とを連通させまたは遮断させるとともに、その連通時
の開度を制御する制御部７と、この制御部７に連続させ
た環状凹部８とを形成している。

前記パイロットスプールＰＳは、制御スプールＣ８の内
部に摺動可能に嵌挿されている。

前記第４−ボート５と制御スプールＯＳとパイロットス
プール２８間には、環状凹部９→孔１０→環状溝１１→
孔１２→環状通路１３→パイロット室１４に連通可能な
パイロット経路が形成されている。このパイロット経路
は、カウンタバランス弁Ｃがノーマル位置にあるとき、
閉じるようにしている。

前記制御スプールＣ８はスプリング１５により閉方向に
押され、またパイロットスプールＰＳは他のスプリング
１Ｂにより比例ソレノイド１７方向に押されて図示のノ
ーマル位置に保持されている。

前記カウンタバランス弁Ｃでは、比例ソレノイド１７を
励磁して、ブツシュロッド１８を突出させると、スプリ
ング１８に抗してパイロットスプールＰＳが矢印ａ方向
に移動し、ブツシュロッド１８のブツシュ量に応じた位
置で停止する。

前記パイロットスプールＰＳが矢印ａ方向に移動すると
、環状溝１１が孔１０に連通するので、前記パイロット
通路が開かれる。そのために、パイロットポンプＰＰか
らの圧油がパイロット室１４に供給されので、そのパイ
ロット室１４の圧力により制御スプールＣＳがスプリン
グ１５に抗して矢印ａ方向に移動する。

このように制御スプールＣ５も移動して、パイロットス
プールＰＳに追いつくと、孔１０と環状溝１１との連通
が再び閉じられるので、当該制御スプールＣ８は、パイ
ロットスプールＰＳと図示の相対位置を保持した状態で
停止する。

制御スプールＣ８が上記のように移動すれば、第２ポー
ト３と第１ポート２とが前記制御部７と環状凹部８とを
介して連通ずる。このときの第１゜第２ボート２．３の
開度は、制御部７によって制御されるが、この制御部７
の開度は制御スプールＣ８の移動量によって決まる。前
記制御スプールＣ８の移動量は、パイロットスプールＰ
Ｓの矢印ａ方向への移動量によって決まる。前記パイロ
ットスプールＰＳの移動量はブツシュロッド１８のスト
ロール量によって決まり、このブツシュロッド１８のス
トローク量は比例ソレノイド１７への通電量によって決
まる。

したがって、前記制御部７の開度は、結局比例ソレノイ
ド１７への通電量によって決まることになる。

（木考案が解決しようとする問題点） 上記のようにした従来のホールディングバルブでは、前
述のごとく、制御スプールＣ５の制御部の開度が、励磁
ソレノイドに対する通電量によって決定される。ところ
で、比例ソレノイドによる吸引力は、第８図に示すよう
に、ブツシュロッド等のストローク量に反比例して低下
する。。

したがって、ブツシュロッド等のストローク量の全域に
わたって所定の吸引力を得るためには、比例ソレノイド
を大型にする必要がある。その結果、従来のバルブでは
バルブ全体が大型化する問題があった。

この発明の目的は、パイロット圧によって移動するパイ
ロットピストンのストローク量が長い場合であっても、
バルブ全体の小型化を図り得るホールディングバルブを
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） この発明は、前記目的を達成するために、次のように構
成している。

すなわち、パイロット流路に発生するパイロット圧によ
りパイロットピストンを移動させ、このパイロットピス
トンにより制御スプールを制御するホールディングバル
ブにおいて、前記パイロット流路の途中に、絞りと、電
気信号に応じて流量を制御可能な流量制御弁とを直列に
配置し、前記絞りと流量制御弁との間の圧力を、前記パ
イロットピストンに作用させるように構成している。

（本発明の作用） 本発明では、パイロット圧により移動するパイロットピ
ストンに、パイロット流路に直列に配置された絞りと、
電気信号によって流量を制御可能な流量制御弁との間の
圧力を作用させるようにしている。

したがって、前記流量制御弁の操作部に与える電気信号
を制御することによりパイロット流路に供給する圧油の
流量を制御することによって、前記パイロットピストン
に作用させる圧力を制御することができる。

そして、前記流量制御は流量制御弁の操作部へ与える電
気信号を制御し、流量制御弁の開度を制御することによ
って達成することができる。

（本発明の効果） 以上説明したこの発明によれば、パイロット圧により移
動するパイロットピストンに作用させる圧力を流量制御
弁に与える電気信号を制御し、流量制御弁の流量制御を
行うだけでよいので、流量制御弁およびこれを操作する
ソレノイドを小型化でき、ひいてはバルブ全体の小型化
を図り得る効果がある。

（本発明の実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１〜３図に示した第１実施例は、その弁本体２１に、
切換弁Ｖに接続した第１ボート２２と、シリンダＳに接
続した第２ポート２３を形成するとともに、これら両ボ
ー）２２．２３に対してほぼ直交する弁孔２４を形成し
ている。

上記弁孔２４は、その外端を弁本体２１の外側面に開口
させるとともに、その開口部分をプラグ２５でふさいで
いる。さらに、この弁孔２４の内端を、中継室２６を介
して上記第１ボート２２に連通させ、この中継室２Ｂの
外方に第１環状溝２７と第２環状溝２８とを順に形成す
るとともに、上記第２ポート２３をこの第２環状溝２８
に開口させている。

上記のようにした弁孔２４には、制御スプールＣ８を内
装しているが、この制御スプールＣ８は、先端にポペッ
ト部２８を形成するとともに、このポペット部２９の外
方に制御部３０を形成している。この制御部３０は、ポ
ペット部２８に向かって徐々に低くなる斜面によって構
成されている。このようにした制御部３０の外側には環
状凹溝３１を形成している。

また、この制御スプールＣ８は内部を中空にし、その中
空部のほぼ中央部分にバネ受３２を嵌着している。この
バネ受３２と上記プラグ２５との間にスプリング室３３
を形成し、このスプリング室３３にスプリング３４を介
在させている。このスプリング３４の作用で、当該制御
スプールＣ８がノーマル位置にあるとき、ポペット部２
９が第１環状溝２７の端部に形成したシート部３５に圧
接し、中継室２Ｂと第１環状溝２７との連通を遮断する
ようにしている。

さらに、制御スプールＣ８の上記中空部には、先端に受
圧棒３６を形成したパイロットポペット３７を設け、こ
のパイロットポペット３７とバネ受３２との間に、スプ
リング室３８を設け、このスプリング室３８にスプリン
グ３８を介在させている。

このようにしたパイロットポペット３７は、それがノー
マル位置にあるとき、上記スプリング３８の作用で、制
御スプールＣＳに形成したシート部４０に圧接して、中
継室２Ｂとスプリング室３８との連通を遮断するととも
に、受圧棒３Ｂを中継室２６内に突出させる。

なお、図中符号４１は環状囲ｖｉ３１とスプリング室３
８とを連通させるオリフィス、４２はスプリング室３３
．３８を連通させる通孔である。

上記弁本体２１には弁孔２４とほぼ平行にした弁孔４３
を形成し、この弁孔４３にチエツク弁４４を設けている
。このチエツク弁４４は、第１ボート２２から第２環状
溝２８を経由して第２ポート２３から流出する流れだけ
を許容するもので、その逆の流れを阻止するようにして
いる。

なお、図中符号４４は、チエツク弁４３に形成したオリ
フィスである。

上記弁本体２１には、パイロットポンプＰＰに接続した
パイロットポート５６を形成するとともに、このパロッ
トボート５６は、電磁比例弁Ｌ→パイロット室４５→絞
り４８を経由してタンクＴに連通させている。

そして、上記パイロット室４５には、パイロットピスト
ン４７の一端を臨ませるとともに、このパイロットピス
トン４７の他端を上記中継室２６に臨ませている。

上記電磁比例弁りの具体的な構成は、：３３図に示すと
おりである。

すなわち、この電磁比例弁りは、ノーマルクローズタイ
プのもので、ソレノイド４８が非励磁の状態のとき、ス
プリング４８の作用で、ポペット５０がシート部５１に
圧接して、当該シート部５１を閉じる。

そして、ソレノイド４８を励磁すると、ブツシュロッド
５２でポペット５０をスプリング４９に抗して移動させ
、上記シート部５１を開く、このようシート部５１が開
けば、パイロットボート５６が、流入ポート５３→シー
ト部５１→パイロット室４５→絞り４Ｂを経由してタン
クＴに連通ずる。

上記のようにした電磁比例弁りは、負荷等によって変化
する電気信号によって、一定時間においけるソレノイド
４８の励磁時間と消磁時間とをコントロールし、この電
磁比例弁りを流れる流量を制御するようにしている。

しかして、切換弁■を図面左側位置に切換えると、ポン
プＰの吐出油は、第１ポート２２→チエツク弁４３→第
２環状溝２８→第２ボート２３を経由して、シリンダＳ
のボトム側室５４に流入する。このとき、ロッド側室５
５の作動油は、切換弁Ｖを経由してタンクＴに戻るので
、当該負荷Ｗを上昇させることができる。

上記の状態から切換弁Ｖを図示の中立位置に切り換えれ
ば、当該負荷Ｗがその上昇位置に保持される。つまり、
上記のように切換弁Ｖを中立位δに切り換えれば、ボト
ム側室５４内の圧力が、スプリング室３３及び３８に作
用するので、その圧力作用で当該制御スプールＣ８のポ
ペット部２９がシート部３５に圧接するとともに、パロ
ットポペット３７もシート部４０に圧接し、第２ポート
２３と中継室２６との連通を遮断する。また、上記ボト
ム側室５４内の圧力はチエツク弁４３にも作用するので
、当該チエツク弁４３も閉位置を保持する。

したがって、切換弁Ｖを中立位置に切り換えることによ
って、当該負荷Ｗを保持することができる。

上記の状態から切換弁■を図面右側位置に切り換えると
、ポンプＰの吐出油は、シリンダＳのロッド側室５５に
供給されるとともに、第１ボート２２がタンクＴに連通
する。

この状態において電磁比例弁りで制御された流量を絞り
４６からタンクＴに流すと、その流量に応じてパイロッ
ト室４５に圧力が発生し、この圧力がパイロットピスト
ン４７に作用する。

このパイロット室４５の圧力作用でパイロットピストン
４７が中継室２８（Ｉｌｌに移動するとともに、制御ス
プールＣ９から突出する受圧棒３Ｂを押圧する。このパ
イロットピストン４７による押圧力がスプリング３８の
バネ力に打ち勝つと、パイロットポペット３７が押され
てシート部４０を開き、ｔＪｔＪｌボート２２を介して
スプリング室３３及び３８をタンクＴに連通させる。

そして、さらにパイロットピストン４７の押圧力が大き
くなると、制御スプールＣ５をスプリング３４に抗して
移動させるが、このとき制御スプールＣ８は、Ｐｉ　Ｘ
Ａ＝Ｆとなる位置に停止する。なお、Ｐｉはパイロット
室４５内の圧力、Ａはパイロットピストン４７の受圧面
積、Ｆはスプリング３４のバネ力である。

上記したバランス位置で制御スプールＣ８が停止すれば
、シート部３５が開くとともに、制御部３０によって第
１．２Ｅｉ状溝２７．２８を連通させる流路面積が制御
される。したがって、シリンダＳのボトム側室５４内の
作動油は、負荷Ｗの自重によって押し出されるが、その
流出量は上記制御部３０の開度に応じてａ制御されるこ
とになる。換言すれば、当該シリンダＳの下降速度は、
制御部３０の開度に応じて決まることになる。

そして、上記制御部３０の開度は、当該制御スプールＣ
８の移動量に応じて決まるが、この移動量は、上記した
ようにパイロット室４５内のパイロット圧によって決ま
ることになる。

このように制御スプールＣ８の移動位置を制御するパイ
ロット室４５内の圧力は、結局、絞り４Ｂを通過する流
量によって決まるが、この流量を制御しているのが、電
磁比例弁りである。したがって。

この実施例では、電磁比例弁りによる流量ｒｄ制御によ
ってパイロット室４５内の圧力を制御し、このパイロフ
ト圧によって制御スプールＣ８の移動量すなわち制御部
３０の開度を制御して、シリンダＳの下降時の速度を制
御するものである。

なお、上記第１実施例では、第１図に示すように、パイ
ロットポンプＰＰを別に設けたが、このパイロット圧を
第４図に示すようにシリンダＳを駆動するポンプＰから
直接導くようにしてもよい。

また、絞り４Ｂの下流側をタンクＴに接続してもよいし
、第５図に示すように、絞り４Ｂの下流側を第２ポート
２３の下流側に接続してもよい、さらには、第６図に示
すように、電磁比例弁りと絞り４Ｂとの位置を逆にして
もよいこと当然である。

なお、上記各実施例では、流量制御弁として電磁比例弁
りを用いたが、この流量制御弁としては、どのようなタ
イプのものを利用しても構わない。要は、絞り４６前後
の差圧を制御するために、そこを通過する流量を制御し
うるものであればよいものである。

また、この発明の最大のポイントは、′パイロットピス
トンを移動させるためのパイロット圧を発生させるのに
、流量制御弁と絞りとを用いたことなノテ、パイロット
ピストンを移動して制御スプールの移動量を制御するタ
イプのホールディングバルブの全てに対してこの発明を
適用できる。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜６図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は回路図、第２図は断面図、第３図は流量制御弁の断
面図、第４〜６図のそれぞれは他の実施例の回路図、第
７図は従来の断面図、第３　　図はソレノイドの吸引力
の特性を示したグラフである。 Ｃ８・・・制御スプール、Ｌ・・・流量制御弁としての
電磁比例弁、４６・・・絞り、４７・・・パイロットピ
ストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パイロット流路に発生するパイロット圧によりパイロッ
   トピストンを移動させ、このパイロットピストンにより
   制御スプールを制御するホールディングバルブにおいて
   、前記パイロット流路の途中に、絞りと、電気信号に応
   じて流量を制御可能な流量制御弁とを直列に配置し、前
   記絞りと流量制御弁との間の圧力を、前記パイロットピ
   ストンに作用させるように構成したことを特徴とするホ
   ールディングバルブ。