JPS638347B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、１つのポンプからの流量を分流さ
せ、そのうち制御された一定流量を制御流ポート
へ、残流量を余剰流ポートへ流す流量制御弁に関
する。

（従来の技術） この種の制御弁として第８図に示すものが従来
から知られている。

すなわち、この第８図に示すものは、バルブ本
体２９に、ポンプポート３０、制御流ポート３１
及び余剰流ポート３２を形成するとともに、これ
ら制御流ポート３１側からの制御流量と余剰流ポ
ート３２側からの余剰流量とをそのときどきに応
じて切換え制御するスプール３３を内装し、さら
に、制御流ポート側の圧力を設定値以内に保持す
るためリリーフバルブ４１を設けている。

いま、第８図の状態において、ポンプポート３
０から作動油を供給すると、その作動油はオリフ
イス３４、通油孔３５及び室３６を経由して制御
流ポート３１に流れる一方、上記作動油の一部が
オリフイス３７を介して圧力室３８に流入し、そ
の圧力がスプール３３の端面に作用する。

このときにポンプポート３０からの供給流量が
制御流量以下であれば、オリフイス３４前後の圧
力差が大きくならないので、上記のようにスプー
ル３３端面に作用する圧力は、環状凹溝３９が余
剰流ポート３２と連通しない位置に当該スプール
３３を移動させる。この状態において当該スプー
ル３３とばね４０のばね力とがバランスする関係
になる。

そして、ポンプポート３０からの供給流量が制
御流量以上になると、オリフイス３４前後の圧力
差が大きくなるので、圧力室３８内の圧力がばね
４０のばね力に打ち勝つてスプール３３を移動さ
せ、環状凹溝３９を余剰流ポート３２に連通さ
せ、当該余剰流量を余剰流ポート３２に流すよう
にしている。

そしてそのとき、制御流ポート３１の圧力が設
定値以上に上昇したときには、その圧力がリリー
フバルブ４１の受圧面４２に作用し、リリーフバ
ルブ４１をばね４３に抗して移動させてタンクポ
ート４４と制御流ポートとを開き、常に制御流ポ
ート３１内の圧力を設定値に保つようにしてい
る。

換言すれば、従来から知られているこの種の流
量制御弁は、ポンプ吐出量が制御流量以上になら
ないと余剰流ポートには流れず、その全量が制御
流ポートに流れる構造になつている。

（本発明が解決しようとする問題点） 上記のようにした従来の流量制御弁において
は、オリフイス３４の径を一定にしているので、
その直径は制御流量を確保するのに必要な大きさ
にしなければならない。

また、このオリフイス３４前後の差圧に応じ
て、プランジヤ３３を移動させ、制御流ポート３
０と余剰流ポート３９とを開くようにしているの
で、オリフイス３４の直径を上記のような大きさ
にしておくと、制御流量以上の流量が供給されな
いと、余剰流ポートが開かないことになる。

したがつて、ポンプの起動時、すなわちその回
転数が低く吐出量が少ないときには、余剰流ポー
トへ流出する余剰流量がなくなつてしまうことが
あつた。

換言すれば、ポンプの起動時から定速回転まで
の間の吐出量が少ないときでも、常に決められた
制御流量を制御流量ポートから流出させてしまう
ので、回転数が低いときには、余剰ポートからの
余剰流量がほとんど得られなくなる。

そのため、この従来の流量制御弁をたとえば農
業用トラクターに使用した場合、制御流ポートを
パワーステアリング回路に、また余剰流ポートを
上下シリンダ等の作業機回路に接続したとする
と、ポンプ回転数が、低いアイドリング時に作業
機を使用できないという欠点があつた。

この発明の目的は、上記のようなアイドリング
時には、制御流ポートからの流出量を最小限に止
め、できるだけ多くの余剰流量を余剰流ポートか
ら流出させる一方、上記パワーステアリングを作
動させたときには、必要な流量を制御流ポートか
ら流出させるようにするものである。

（問題点を解決する手段） 上記の目的を達成するために、この発明は、次
のように構成している。

ポンプポート、制御流ポート及び余剰流ポート
を形成したバルブ本体と、この本体に設けた第１
圧力室に一端を臨ませてなる第１プランジヤとを
備え、この第１プランジヤに形成した第１オリフ
イスを介してポンプポートとスプールに形成の通
油孔とを連通させ、かつ、この通油孔を制御流ポ
ートに連通させるとともに、上記第１オリフイス
の上流側を第１圧力室に連通し、しかも、この第
１圧力室における圧力作用で第１プランジヤが移
動するとともに、その移動量に応じて制御流ポー
トと余剰流ポートとの開度を制御する流量制御弁
において、ポンプポートから第１オリフイスを経
由して通油孔に流れる第１流通路とは別に、ポン
プポートと通油孔とを連通する第２流通路を形成
し、この第２流通路の流路過程に第２オリフイス
を形成し、かつ、この第２流通路を開閉するため
の第２プランジヤを設けるとともに、この第２プ
ランジヤの一端を、制御流ポートに連通した第２
圧力室に臨ませ、その他端に制御スプリングを作
用させ、第２圧力室の作用力が制御スプリングの
ばね力に打ち勝つて第２プランジヤが移動したと
き、第２流通路を開く構成にしている。

（本発明の作用） 例えば、当該制御流量弁の制御流ポートをパワ
ーステアリング回路に、また余剰流ポートを上下
シリンダ等の作業回路に接続したとする。

上記パワーステアリングを操作させていない場
合、ポンプポートから制御流量以下の作動油が流
れてきたとき、その作動油は第１オリフイスを介
して制御流ポートへ流れる。このとき、第１オリ
フイス前後の差圧により、上記作動油の一部が本
体に設けた第１圧力室に流入し、その圧力が第１
プランジヤの端面に作用して、ポンプポートと余
剰流ポートとを連通させるまで、第１プランジヤ
を移動させ、上記作動油を余剰流ポートに流す。

そして、パワーステアリングを操作して制御流
ポート側の圧力が上昇すると、その圧力が、、制
御流ポートに連通した第２圧力室に伝わる。する
とその第２圧力室の作用力が制御スプリングのば
ね力に打ち勝つて、第２プランジヤを移動させ、
ポンプポート、第２オリフイス及び制御流ポート
の流通路を開く。

したがつて、ポンプポートからの油は、第１、
２の両オリフイスを経由して制御流ポートに流
れ、制御流量以上の余剰流量が余剰流ポートから
流れる。

（本発明の効果） この発明の流量制御弁によれば、制御流ポート
に接続した、たとえば、パワーステアリングを作
動させないかぎり、その制御流ポートからの流出
量を最小限に保ち、余剰流量を有効に使用でき
る。

また、上記パワーステアリングを操作し、制御
流ポート側の圧力が上昇したときは、その作動に
必要の流量を制御流ポートに流すとともに、その
制御流量以上の余剰流量を余剰流ポートから流出
する。

（本発明の実施例） 以下にはこれを図示の実施例について説明す
る。

バルブ本体１には、ポンプポート２、制御流ポ
ート３、余剰流ポート４及びタンクポート５を形
成している。そしてこのバルブ本体１には、第１
プランジヤ６及び第２プランジヤ７を摺動自在に
内装している。

上記ポンプポート２は、第１プランジヤ６の第
１環状凹溝８に対して常時開口する関係にしてい
る。そしてこの第１環状凹溝８は連通孔９、第１
オリフイス１０及び通油孔１１を介して室１２に
連通している。この室１２は前記制御流ポート３
に連通するとともに、制御スプリング１３を介装
し、第１プランジヤ６を図面左方向に押圧してい
る。第１プランジヤ６左端には圧力室１４が形成
されているが、この圧力室１４は第３オリフイス
１５を介して前記第１環状凹溝８、すなわちポン
プポート２に連通している。

さらに前記第１プランジヤ６がスプリング１３
に抗して移動することによつて、第１環状凹溝８
を介してポンプポート２と余剰流ポート４とが連
通する一方、室１２に対する制御流ポート３の開
口を絞る関係にしている。

前記ポンプポート２から分岐させた分岐通路１
６は、前記第２プランジヤ７の第１環状溝１７に
対して常時開口する関係にしている。またこの第
２プランジヤ７の第２環状溝１８は、通路１９を
介して常時前記室１２に連通する関係にしてい
る。

このようにした第２プランジヤ７はその右端を
室２０内に臨ませているが、この室２０にはスプ
リング２１を介装し、第２プランジヤ７を図面左
方向に押圧している。

そして前記第２環状溝１８は導入孔２２を介し
て第２プランジヤ左端の圧力室２３に連通してい
るので、制御流ポート３の圧力がこの圧力室２３
に導入される。圧力室２３の圧力が上昇して第２
プランジヤ７がスプリング２１に抗して移動する
と、まず前記分岐通路１６が第１環状溝１７を介
して連絡路２４に連通するが、この連絡路２４は
前記第１プランジヤ６の第２環状凹溝２５に常時
連通する関係にしている。この第２環状凹溝２５
は第２オリフイス２６を介して前記通油孔１１に
連通している。

第２プランジヤ７がさらに右方向に移動する
と、第２環状溝１８がタンクポート５と通路１９
間にまたがり、それらを連通させる。

なお第２プランジヤ７に対して前記室２０の直
径を若干大きくし、両者間に間隙を保持し、第２
プランジヤ７が右行するとき、室２０内の油がこ
の間隙を介してタンクポート５へ流出するように
している。

そこで次には当該制御弁を農業用トラクタに使
用し、制御流ポート３をパワーステアリング回路
に、また余剰流ポート４を作業機回路に接続した
場合であつて、ポンプの吐出量に応じた当該制御
弁の作動を説明する。

ポンプ吐出量が第７図イで示す制御流量Ａ以
下のとき ポンプ吐出量が制御流量Ａ以下で、パワース
テアリングを操作していないときは、ポンプポ
ート２から流入した油は、第１環状凹溝８、連
通孔９、第１オリフイス１０、通油孔１１及び
室１２を経由して制御流ポート３に流れる。こ
のとき第１オリフイス１０前後の差圧により、
第１プランジヤ６はスプリング１３に抗して少
し移動するが、第２図に示すように、ポンプポ
ート２と余剰流ポート４とを連通させるまでに
至らない。

この状態でパワーステアリングを操作する
と、制御流ポート３側の圧力が上昇し、その圧
力が第２プランジヤ７によつて形成される圧力
室２３に導入される。したがつて第２プランジ
ヤ７がスプリング２１に抗して右行し、第３図
に示すように分岐通路１６と連絡路２４とを第
１環状溝１７を介して連通させる。その結果分
岐通路１６に流入した油は第２環状凹溝２５及
び第２オリフイス２６を経由して制御流ポート
３に流れる。すなわちパワーステアリングを操
作すると、ポンプからの油は、２つのオリフイ
ス１０及び２６を通つて制御流ポート３に流れ
ることになる。

なおこの場合にも余剰流ポート４は閉じた状
態を維持する。すなわちポンプ吐出量が制御量
Ａ以下のときは、余剰流ポート４に油が流れな
い。

ポンプ吐出量が制御流量Ａを超えＢ以下のと
きポンプ吐出量が制御流量Ａを超え、パワース
テアリングを操作していないときは、第１オリ
フイス１０前後の差圧が前記の場合よりさら
に大きくなるので、第４図に示すようにポンプ
ポート２と余剰流ポート４とが第１環状凹溝８
を介して連通し、余剰流ポート４に油が流れ
る。

なお余剰流ポート４側の圧力が高くなると、
第４図に示す位置２７を絞り、第１オリフイス
１０前後の差圧を一定に保持して、制御流ポー
ト３からの流量Ａを一定に保つ。

この状態でパワーステアリングを操作して制
御流ポート３の圧力が上昇すると、第１プラン
ジヤ６が押し戻され、余剰流ポート４をふさぐ
とともに、第２プランジヤ７を右行させ、前記
と同様分岐通路１６と連絡路２４とを第１環状
溝１７を介して連通させる第３図の状態にな
る。したがつてポンプポート２からの油は、両
オリフイス１０，２６を経由して全量制御流ポ
ート３に流れることになる。

これを要約すればアイドリング時には、制御
流量Ａを超える余剰流が余剰流ポート４に流れ
て作業機を作動させうるが、パワーステアリン
グを操作したときは、その全流量が制御流ポー
ト３に流れ、余剰流ポート４には油が流れない
構造である。

ポンプ吐出量が制御流量Ｂを超えるとき ポンプ吐出量が制御流量Ｂを超え、パワース
テアリングを操作していないときは、前記した
第４図と同じ状態になる。すなわち、制御流ポ
ート３からは前記制御流量Ａが流れ、その流量
Ａを超えた流量が余剰流ポート４から流れる。

この状態からパワーステアリングを操作する
と、制御流ポート３側の圧力が上昇し、前記し
たように第２プランジヤ７が右行して、分岐通
路１６と第２オリフイス２６とを連通させる。
したがつてポンプポート２からの油は、２つの
オリフイス１０及び２６を経由して制御流ポー
ト３から流出するが、このときの流量は制御流
量Ｂである。そしてこの制御流量Ｂを超えた余
剰流量は余剰流ポート４から流出する。

このとき、余剰流ポート４側の圧力が制御流
ポート２側の圧力より低いと、両オリフイス１
０，２６前後の差圧を一定に保つように第１プ
ランジヤ６を左行させ、第５図に示すように位
置２８を絞る。

また反対に制御流ポート３側の圧力が低くな
ると、第２プランジヤ７が左方に戻され、前記
した第４図の状態、すなわち第２オリフイス２
６が閉ざされるので、制御流ポート３には制御
流量Ａが流れる。

制御流ポート３側の圧力が設定圧に達する
と、圧力室２３内の圧力がさらに上昇するの
で、第２プランジヤ７は、第６図に示すよう
に、その第２環状溝１８がタンクポート５とオ
ーバーラツプする位置まで右行し、制御流ポー
ト３の油はタンクに戻される。したがつてこの
第２プランジヤ７はリリーフバルブとしても機
能する。

なお第７図イ，ロは、パワーステアリング操
作したときの流量特性が実線から破線に変化す
ることを示している。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の１実施例を示すもので、第１
〜６図は作動状況を示す断面図、第７図は流量特
性を示すグラフ、第８図は従来例を示す断面図で
ある。 １…バルブ本体、２…ポンプポート、３…制御
流ポート、４…余剰流ポート、５…タンクポー
ト、６…第１プランジヤ、７…第２プランジヤ、
１０…第１オリフイス、２１…制御スプリング、
２６…第２オリフイス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプポート、制御流ポート及び余剰流ポー
   トを形成したバルブ本体と、この本体に設けた第
   １圧力室に一端を臨ませてなる第１プランジヤと
   を備え、この第１プランジヤに形成した第１オリ
   フイスを介してポンプポートとスプールに形成し
   た通油孔とを連通させ、かつ、この通油孔と制御
   流ポートとを連通させるとともに、上記第１オリ
   フイスの上流側を第１圧力室に連通し、しかも、
   この第１圧力室における圧力作用で第１プランジ
   ヤが移動するとともに、その移動量に応じて制御
   流ポートと余剰流ポートとの開度を制御する流量
   制御弁において、ポンプポートから第１オリフイ
   スを経由してスプールに形成の通油孔に流れる第
   １流通路とは別に、ポンプポートと通油孔とを連
   通する第２流通路を形成し、この第２流通路の流
   路過程に第２オリフイスを形成し、かつ、この第
   ２流通路を開閉するための第２プランジヤを設け
   るとともに、この第２プランジヤの一端を、制御
   流ポートに連通した第２圧力室に臨ませ、その他
   端に制御スプリングを作用させ、第２圧力室の作
   用力が制御スプリングのばね力に打ち勝つて第２
   プランジヤが移動したとき、第２流通路を開く構
   成にした流量制御弁。