KR102342222B1 - 유량 조정 밸브 및 밸브 구조체 - Google Patents

Abstract

유량 제어 밸브 및 로드 홀드 체크 밸브의 양 기능을 적절히 행할 수 있는 일체 구성의 유량 조정 밸브, 및 그러한 유량 조정 밸브를 구비하는 밸브 구조체를 제공한다.
유량 조정 밸브(10)는, 제1 접속 유로(41) 및 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력에 따라 배치 위치가 변동되는 가동 밸브 본체(12)와, 가동 밸브 본체(12)의 배치 위치에 따라, 작동유가 통과 가능한 제2 개구부(22)의 개구 면적을 변화시키는 제1 통 형상부(28)와, 제1 접속 유로(41) 및 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력에 따라 배치 위치가 변동되고, 그 배치 위치에 따라, 가동 밸브 본체(12)에 형성되는 안내 유로(18)를 차단하는 가동 시일부(14)를 구비한다. 제1 통 형상부(28)는, 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력이 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력보다도 크고, 또한 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력과 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력의 차가 제1 압력 차 이상인 경우에는, 제2 개구부(22)의 개구 면적을 작게 한다.

Description

유량 조정 밸브 및 밸브 구조체 {FLOW CONTROL VALVE AND VALVE STRUCTURE}

본 발명은 유량 조정 밸브, 및 유량 조정 밸브를 구비하는 밸브 구조체에 관한 것이다.

유압 장치는, 유압 발생 장치, 유압 구동 장치 및 유압 제어 장치가 목적에 맞게 조합되어 구성되어, 소형의 기기로부터 대형의 기기까지 폭넓은 분야에서 사용되고 있으며, 예를 들어 유압 셔블 등의 절삭 기계나 그 외의 건설 기계에 적용되고 있다.

유압 구동 장치로의 작동유의 공급을 컨트롤하는 유압 제어 장치로서, 일반적으로 압력 제어 밸브, 유량 제어 밸브 및 방향 제어 밸브가 이용되고 있다. 전형적으로는 압력 제어 밸브로서 릴리프 밸브, 감압 밸브 및 언로드 밸브 등이 알려져 있고, 유량 제어 밸브로서 스로틀 밸브가 알려져 있으며, 방향 제어 밸브로서 역지 밸브나 방향 전환 밸브가 알려져 있다. 별개로 설치되는 이들 제어 밸브가 적절히 조합됨으로써, 유압 구동 장치로의 작동유의 공급을 적절히 컨트롤 가능한 유압 제어 장치를 구성할 수 있다.

예를 들어 특허문헌 1은, 액추에이터 작동 시의 쇼크를 방지하면서 액추에이터를 정지 상태로 유지하는 것을 목적으로 한 유압 제어 장치를 개시한다. 이 유압 제어 장치는, 액추에이터의 부하압에 일정한 압력을 가한 펌프 토출압으로 되도록 유량을 제어하는 가변 토출 펌프와, 이 가변 토출 펌프로부터의 유량을 제어하는 전환 밸브와, 이 전환 밸브와 액추에이터 사이에 설치되는 압력 보상 밸브와, 이 압력 보상 밸브와 액추에이터 사이에 설치되는 역류 방지 밸브를 구비한다. 압력 보상 밸브와 역류 방지 밸브는 별개로 설치되어 있으며, 가변 토출 펌프로부터 토출된 압유(작동유)는 공급 포트로 유도되고, 공급 포트 내의 압유의 작용에 의하여 압력 보상 밸브가 개방된다. 압력 보상 밸브가 개방되면, 압유는 연락 통로, 역류 방지 밸브, 브리지 통로, 제1 환상 홈 및 액추에이터 포트를 통하여 액추에이터에 공급된다.

일본 특허 공개 제2004-204923호 공보

상술한 바와 같이 종래의 유압 제어 장치에서는, 작동유의 유량을 컨트롤하는 유량 제어 밸브(특허문헌 1의 「압력 보상 밸브」 참조)와, 작동유의 역류를 방지하면서 액추에이터에 공급되는 작동유의 압력을 유지하기 위한 로드 홀드 체크 밸브(특허문헌 1의 「역류 방지 밸브」 참조)가 별개로 설치되어 있다.

따라서 유압 제어 장치를 구성하는 밸브 구조체의 본체에는, 유량 제어 밸브 및 로드 홀드 체크 밸브의 각각을 설치하기 위한 공간을 확보함과 함께, 유량 제어 밸브 및 로드 홀드 체크 밸브를 적절히 연관시키기 위한 유로를 형성할 필요가 있었다.

그 때문에, 종래의 유압 제어 장치는 밸브 구조체의 본체가 대형화되고, 유량 제어 밸브 및 로드 홀드 체크 밸브를 적절히 연관시키기 위한 유로를 밸브 구조체의 본체에 형성할 필요가 있어, 밸브 구조체의 소형화 및 간소화를 진행시키는 관점에서는 반드시 바람직하지는 않았다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 유량 제어 밸브 및 로드 홀드 체크 밸브의 양 기능을 적절히 행할 수 있는 일체 구성의 유량 조정 밸브, 및 그러한 유량 조정 밸브를 구비하는 밸브 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태는, 제1 접속 유로에 접속되는 제1 개구부와 제2 접속 유로에 접속되는 제2 개구부를 포함하는 안내 유로를 갖는 가동 밸브 본체이며, 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라 배치 위치가 변동되는 가동 밸브 본체와, 가동 밸브 본체의 배치 위치에 따라, 작동유가 통과 가능한 제2 개구부의 개구 면적을 변화시키는 개구 면적 조정체와, 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라 배치 위치가 변동되는 가동 시일부를 구비하고, 개구 면적 조정체는, 제1 접속 유로의 작동유의 압력이 제2 접속 유로의 작동유의 압력보다도 크고, 또한 제1 접속 유로의 작동유의 압력과 제2 접속 유로의 작동유의 압력의 차가 제1 압력 차보다도 큰 경우에는, 제1 접속 유로의 작동유의 압력과 제2 접속 유로의 작동유의 압력의 차가 제1 압력 차 이하인 경우보다도, 작동유가 통과 가능한 제2 개구부의 개구 면적을 작게 하고, 가동 시일부는, 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라, 안내 유로를 차단하는 위치에 배치 가능함과 함께 안내 유로를 차단하지 않는 위치에 배치 가능한, 유량 조정 밸브에 관한 것이다.

개구 면적 조정체는 제1 통 형상부에 의하여 구성되고, 가동 밸브 본체는, 제1 통 형상부의 내측에 배치되는 제2 통 형상부를 갖고, 제2 통 형상부에는 제2 개구부가 형성되고, 제1 통 형상부는, 가동 밸브 본체의 배치 위치에 따라, 제2 개구부를 덮는 범위를 변화시켜, 작동유가 통과 가능한 제2 개구부의 개구 면적을 변화시켜도 된다.

유량 조정 밸브는, 제1 접속 유로로부터의 작동유에 의하여 가동 밸브 본체에 가해지는 힘의 방향과 대향하는 방향으로 가동 밸브 본체에 탄성력을 부여하는 탄성력 부여부를 더 구비해도 된다.

가동 밸브 본체는, 제1 방향으로 제1 접속 유로의 작동유에 의하여 가해지는 힘과, 제1 방향과 대향하는 제2 방향으로, 제1 접속 유로로부터 제2 접속 유로에 유입되는 작동유에 의하여 가해지는 힘 및 탄성력 부여부에 의하여 가해지는 힘에 기초하여, 배치 위치가 결정되어도 된다.

가동 시일부는, 제2 접속 유로의 작동유의 압력이 제1 접속 유로의 작동유의 압력보다도 큰 경우에는, 제1 개구부를 형성하는 제1 개구 형성부와 맞닿는 위치에 배치되어 제1 개구부를 막고, 제2 접속 유로의 작동유의 압력이 제1 접속 유로의 작동유의 압력보다도 작은 경우에는 제1 개구 형성부로부터 이격된 위치에 배치되어도 된다.

가동 밸브 본체 내에는, 가동 시일부보다도 큰 공간에 의하여 형성되어, 가동 시일부가 이동 가능하게 배치되는 밸브체 수용부가 형성되고, 안내 유로는 제1 개구부, 밸브체 수용부 및 제2 개구부를 포함하고, 가동 시일부는 구 형상을 갖고, 제1 개구부는, 가동 시일부의 직경보다도 작은 원형 단면을 가져도 된다.

본 발명의 다른 형태는, 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로를 갖는 본체부와, 상기의 유량 조정 밸브를 구비하는 밸브 구조체에 관한 것이다.

본체부는, 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로에 연통되는 삽입 구멍부를 갖고, 유량 조정 밸브는 삽입 구멍부에 배치되어도 된다.

유량 조정 밸브는 삽입 구멍부에 착탈 가능하게 배치되어도 된다.

삽입 구멍부는, 제1 접속 유로와 제2 접속 유로 사이에 배치되는 제1 삽입부와, 제2 접속 유로에 연통되는 제2 삽입부를 갖고, 제1 삽입부에는 가동 밸브 본체의 선단부가 진퇴 가능하게 배치되고, 본체부 중 제1 삽입부를 형성하는 부분과 가동 밸브 본체의 선단부와의 사이는 시일되어 있어도 된다.

삽입 구멍부 중 제1 삽입부와 제2 삽입부 사이의 부분은 제2 접속 유로의 일부에 의하여 형성되어도 된다.

제1 접속 유로는 유압원에 연통되고, 제2 접속 유로는 액추에이터에 연통되어도 된다.

본 발명에 의하면, 가동 밸브 본체가 갖는 제2 개구부의 개구 면적이, 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라 개구 면적 조정체에 의하여 조정된다. 또한 안내 유로의 차단의 유무가, 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라 가동 시일부에 의하여 조정된다. 이와 같이 유량 제어 밸브 및 로드 홀드 체크 밸브의 양 기능을 적절히 행할 수 있는 일체 구성의 유량 조정 밸브, 및 그러한 유량 조정 밸브를 구비하는 밸브 구조체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 유량 조정 밸브의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 유량 조정 밸브의 기능을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 유량 조정 밸브의 유량 제어부로서의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 유량 조정 밸브의 유량 제어부로서의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 유량 조정 밸브의 유량 제어부로서의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제1 접속 유로와 제2 접속 유로 사이에 있어서의 작동유의 압력 차(X 축)와 유량 조정 밸브(안내 유로)의 유량(Y 축)의 관계예를 나타내는 도면이다.
도 7은 유량 조정 밸브를 구비하는 밸브 구조체의 일례를 도시하는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한 본건 명세서에 첨부하는 도면에는, 도시와 이해의 용이성의 편의상, 적절히 축척 및 종횡의 치수비 등을 실물의 그것으로부터 변경하여 과장되어 있는 개소가 포함되어 있지만, 당업자라면 명세서, 특허 청구범위, 요약서 및 도면의 기술에 기초하여 본 발명의 내용을 명확히 이해할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 유량 조정 밸브(10)의 단면도이다. 도 1에는, 후술하는 바와 같이 가동 시일부(14)가 이동하여 스로틀부(25)와 맞닿아, 제1 개구부(21)가 가동 시일부(14)에 의하여 막혀 있는 상태가 도시되어 있다.

유량 조정 밸브(10)는 가동 밸브 본체(12), 가동 시일부(14) 및 플러그(17)를 구비한다.

가동 밸브 본체(12)는 전체적으로 통형의 형상을 가지며, 작동유의 유통이 가능한 안내 유로(18)를 갖는다. 가동 밸브 본체(12)의 중간 부분에는, 유로를 좁혀 유로 면적을 국소적으로 작게 하는 스로틀부(25)가 설치되어 있다. 「스로틀부(25)에 의하여 형성되는 유로」 및 「스로틀부(25)보다도 선단측{즉, 후술하는 제1 접속 유로(41)측}에 형성되는 유로」에 의하여 제1 개구부(21)가 구성되어 있고, 스로틀부(25)는, 제1 개구부(21)를 형성하는 제1 개구 형성부의 일부로서 기능한다. 스로틀부(25)보다도 플러그(17)측에 설치되는 가동 밸브 본체(12)의 동체부{후술하는 제2 통 형상부(29)}에는 제2 개구부(22)가 형성되고, 가동 밸브 본체(12)의 동체부{제2 통 형상부(29)}는, 제2 개구부(22)를 형성하는 제2 개구 형성부로서 기능한다. 가동 밸브 본체(12) 내에 있어서의 제1 개구부(21)와 제2 개구부(22) 사이의 공간{즉, 후술하는 밸브체 수용부(24)}은 안내 유로(18)의 중간 유로를 형성한다.

이와 같이 작동유의 안내 유로(18)는, 밸브 구조체(본 실시 형태에서는 방향 전환 밸브)의 본체부(51)에 형성된 제1 접속 유로(41)에 접속되는 제1 개구부(21)와, 본체부(51)에 형성된 제2 접속 유로(42)에 접속되는 제2 개구부(22)와, 중간 유로{밸브체 수용부(24)}를 포함한다. 제1 접속 유로(41)로부터 보내져 오는 작동유는 안내 유로(18)를 통하여 제2 접속 유로(42)에 유입될 수 있다. 또한 제1 접속 유로(41)는 유압원(후술하는 도 7의 부호 「69」 참조)에 연통되고, 제2 접속 유로(42)는 액추에이터(후술하는 도 7의 부호 「67」 참조)에 연통되어 있다.

가동 밸브 본체(12) 내{본 실시 형태에서는 제2 통 형상부(29) 내}에는, 가동 시일부(14)보다도 큰 공간에 의하여 형성되는 밸브체 수용부(24)가 형성되고, 이 밸브체 수용부(24)에는 가동 시일부(14)가 이동 가능하게 배치된다. 밸브체 수용부(24)는 스로틀부(25), 제2 통 형상부(29) 및 스프링 시트(16)에 의하여 구획되며, 제2 통 형상부(29)가 가동 시일부(14)의 이동을 가이드하는 역할을 하고, 스로틀부(25) 및 스프링 시트(16)는, 가동 시일부(14)의 이동을 규제하는 착좌부를 구성한다. 또한 제2 통 형상부(29)의 내경은 가동 시일부(14)의 직경보다도 커서, 제2 통 형상부(29)와 가동 시일부(14) 사이에서 작동유는 흐를 수 있다. 또한 도시된 예에서는, 가동 시일부(14)와 스프링 시트(16) 사이에, 가동 시일부(14)의 스프링 시트(16)를 향하는 움직임을 규제하는 부재는 배치되어 있지 않지만, 스프링 등의 임의의 규제 부재(예를 들어 탄성 부재)가 밸브체 수용부(24)에 있어서 스프링 시트(16)와 가동 시일부(14) 사이에 설치되어도 된다.

가동 밸브 본체(12)는 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력 및 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력에 따라 슬라이드 이동하여, 본체부(51)에 있어서의 배치 위치가 변동된다. 즉, 밸브 구조체의 본체부(51)는, 제1 접속 유로(41) 및 제2 접속 유로(42)에 연통되는 삽입 구멍부(53)를 갖고, 유량 조정 밸브(10)는 삽입 구멍부(53)에 착탈 가능하게 배치된다. 유량 조정 밸브(10)의 가동 밸브 본체(12)는, 본체부(51)에 형성되는 삽입 구멍부(53) 내에서 슬라이드 이동 가능하게 배치되고, 제1 접속 유로(41)로부터 제2 접속 유로(42)를 향하는 방향(제1 방향 D1) 및 제2 접속 유로(42)로부터 제1 접속 유로(41)를 향하는 방향(제2 방향 D2)으로 이동할 수 있다.

삽입 구멍부(53)는, 제1 접속 유로(41)와 제2 접속 유로(42) 사이에 배치되어 제1 접속 유로(41) 및 제2 접속 유로(42)에 연통되는 제1 삽입부(54)와, 제2 접속 유로(42)에 연통되는 제2 삽입부(55)를 갖는다. 제1 삽입부(54)에는 가동 밸브 본체(12)의 선단부(26)가 진퇴 가능하게 배치되고, 본체부(51) 중 제1 삽입부(54)를 형성하는 부분과 가동 밸브 본체(12)의 선단부(26)와의 사이는 시일되어 있다. 즉, 스로틀부(25)보다도 선단측에 설치되는 가동 밸브 본체(12)의 외주부와 본체부(51)와의 사이에는, 가동 밸브 본체(12)를 슬라이드 가능하게 하는 매우 작은 간극이 형성되고, 작동유는, 스로틀부(25)보다도 선단측에 설치되는 가동 밸브 본체(12)의 외주부와 본체부(51)와의 사이를 흐르지 않는다. 한편, 제2 삽입부(55)에는 가동 밸브 본체(12)의 제2 통 형상부(29)의 일부가 진퇴 가능하게 배치되어 있다. 도시된 예에서는, 제1 삽입부(54) 및 제2 삽입부(55)의 각각이 제2 접속 유로(42)에 연통되며, 삽입 구멍부(53) 중 제1 삽입부(54)와 제2 삽입부(55) 사이의 부분은 제2 접속 유로(42)의 일부에 의하여 형성되고, 제1 삽입부(54), 제2 삽입부(55) 및 제2 접속 유로(42)의 일부에 의하여 삽입 구멍부(53)가 구성되어 있다. 제1 삽입부(54)에 삽입 가능한 가동 밸브 본체(12)의 선단부(26)는, 스로틀부(25)의 일부와, 스로틀부(25)보다도 선단측에 설치되는 가동 밸브 본체(12)에 의하여 구성되어 있다.

스로틀부(25)는, 스로틀부(25)보다도 선단측에 설치되는 가동 밸브 본체(12)의 직경보다도 큰 외경을 갖고 제1 접속 유로(41)를 향하여 끝이 가늘어지는 돌출부를 포함하고, 이 돌출부는, 스로틀부(25)보다도 선단측에 설치되는 가동 밸브 본체(12)의 외주보다도 돌출한다. 이 스로틀부(25)의 돌출부는, 가동 밸브 본체(12)의 제1 접속 유로(41)측(제2 방향 D2)으로의 이동을 규제하는 스토퍼로서 기능하고, 스로틀부(25)의 돌출부가 본체부(51)와 맞닿아 착좌하는 경우에, 가동 밸브 본체(12)는 제1 접속 유로(41)에 가장 근접한 위치에 배치된다. 또한 스로틀부(25)의 돌출부가 본체부(51)와 맞닿아 착좌함으로써, 가동 밸브 본체(12)의 외주부와 본체부(51) 사이의 작동유의 흐름을 확실히 차단할 수 있다.

플러그(17)는, 일체적으로 구성되는 플러그 기부(27) 및 제1 통 형상부(28)를 가지며, 제1 통 형상부(28)는 전체적으로 통형의 형상을 갖는다. 제1 통 형상부(28)의 외주에는 수나사가 형성되고, 당해 수나사가 본체부(51)의 제2 삽입부(55)의 내주에 형성된 암나사와 나사 결합함으로써, 플러그(17)가 본체부(51)에 고정된다. 또한 당해 수나사 및 암나사에 의하여 구성되는 나사 결합부와 플러그 기부(27)와의 사이에는 O링(13)이 배치되고, 당해 O링(13)에 의하여 플러그(17)와 본체부(51) 사이가 시일되어 작동유의 유통이 차단되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 통 형상부(28)가 「가동 밸브 본체(12)의 배치 위치에 따라, 작동유가 통과 가능한 제2 개구부(22)의 개구 면적을 변화시키는 개구 면적 조정체」로서 작용한다.

즉, 가동 밸브 본체(12) 및 플러그(17)는 겹상자상으로 배치되며, 플러그(17)의 선단부를 구성하는 제1 통 형상부(28)의 내측에, 가동 밸브 본체(12)가 갖는 제2 통 형상부(29)가 배치된다. 제2 통 형상부(29)에는 제2 개구부(22)가 형성되고, 가동 밸브 본체(12)가 플러그(17){특히 제1 통 형상부(28)}에 대하여 상대적으로 이동할 때는, 제1 통 형상부(28)의 내주면 상에서 제2 통 형상부(29)의 외주면이 미끄럼 이동한다. 따라서 플러그(17)의 제1 통 형상부(28)는, 가동 밸브 본체(12)의 배치 위치에 따라, 제2 개구부(22)를 덮는 범위를 변화시켜, 작동유가 통과 가능한 제2 개구부(22)의 개구 면적을 변화시킨다. 예를 들어 가동 밸브 본체(12)가 제1 접속 유로(41)에 가장 근접한 위치에 배치되는 경우, 제1 통 형상부(28)는 제2 개구부(22)를 덮지 않는다. 한편, 가동 밸브 본체(12)가 제1 접속 유로(41)로부터 가장 먼 위치에 배치되는 경우, 제1 통 형상부(28)는 제2 개구부(22)를 완전히 덮어서 막는다.

플러그 기부(27) 및 제1 통 형상부(28)의 내측에 형성되는 탄성체 수용부(19)에는, 스프링 시트(16)와, 스프링 시트(16)를 통해 가동 밸브 본체(12)의 제2 통 형상부(29)와는 반대측에 배치되는 탄성력 부여부(15)가 설치된다. 탄성력 부여부(15)는, 스프링 시트(16), 제1 통 형상부(28) 및 플러그 기부(27)에 의하여 구획되는 탄성체 수용부(19)에 있어서, 탄성적으로 신축 가능하게 배치되어 있다. 본 실시 형태의 탄성력 부여부(15)는 스프링으로서 구성되며, 한쪽 단부측이 제1 통 형상부(28)의 내측에 배치되고, 다른 쪽 단부측은 플러그 기부(27)에 의하여 피복되어 있다. 또한 플러그(17)의 제1 통 형상부(28)의 일부 주위에 설치되는 O링(13)은, 밸브 구조체의 본체부(51)에 형성되는 삽입 구멍부(53){제2 삽입부(55)}에 압입되어 본체부(51)에 밀착되어, 플러그(17)와 본체부(51) 사이에서는 작동유가 누출되지 않는다. 이와 같이 플러그(17)는 본체부(51)에 대하여 고정적으로 설치되기 때문에, 탄성력 부여부(15)의 신축 작동에 따라 스프링 시트(16)의 위치 및 가동 밸브 본체(12)의 위치가 변동된다.

탄성력 부여부(15)는 플러그(17){특히 플러그 기부(27)}와 스프링 시트(16) 사이에 있어서 압축되어 있고, 스프링 시트(16)는 탄성력 부여부(15)로부터 힘을 받아 가압되어 제2 통 형상부(29)의 선단부와 맞닿는다. 따라서 탄성력 부여부(15)는, 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유에 의하여 가동 밸브 본체(12)에 가해지는 힘의 방향(제1 방향 D1)과 대향하는 방향(제2 방향 D2)으로, 스프링 시트(16)를 통해 가동 밸브 본체(12)에 탄성력을 부여하고, 제1 접속 유로(41)에 있어서의 작동유로부터 가동 밸브 본체(12)가 받는 힘에 따라 가동 밸브 본체(12){특히 제2 개구부(22)}의 위치를 결정하는 역할을 한다. 즉, 가동 밸브 본체(12)는, 「가동 밸브 본체(12)의 슬라이드 이동 가능 방향 중 한쪽 방향인 제1 방향 D1」로 제1 접속 유로(41)의 작동유에 의하여 가해지는 힘과, 「제1 방향 D1과 대향하는 제2 방향 D2」로, 제1 접속 유로(41)로부터 스로틀부(25)를 거쳐 제2 접속 유로(42)에 유입되는 작동유에 의하여 가해지는 힘 및 탄성력 부여부(15)에 의하여 가해지는 힘에 기초하여, 배치 위치가 결정된다.

가동 시일부(14)는 주로 제1 개구부(21)의 방향과 동일한 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 도 1에 도시하는 예에서는, 가동 밸브 본체(12)의 슬라이드 이동 가능 방향과 일치하는 제1 방향 D1 및 제2 방향 D2로 이동 가능하게 밸브체 수용부(24) 내에 배치되어 있다.

가동 시일부(14)가 구 형상을 갖는 한편, 스로틀부(25)에 형성된 제1 개구부(21)는, 가동 시일부(14)의 직경보다도 작은 원형 단면을 갖는다. 그 때문에, 스로틀부(25)에 대하여 가동 시일부(14)가 맞닿으면, 가동 시일부(14)는 스로틀부(25)의 테두리부에 밀착되어 제1 개구부(21)를 막고, 안내 유로(18)는 가동 시일부(14)에 의하여 차단되어, 작동유는 가동 시일부(14)와 스로틀부(25) 사이를 흐를 수 없다.

이러한 가동 시일부(14)의 배치 위치는 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력 및 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력에 따라 변동된다. 즉, 밸브체 수용부(24)에 배치되는 구상의 가동 시일부(14)는, 제1 접속 유로(41) 및/또는 제2 접속 유로(42)로부터 밸브체 수용부(24)에 유입되는 작동유에 의하여 힘이 가해지고, 작동유의 흐름에 따른 거동 및 배치를 나타낸다.

예를 들어 제1 접속 유로(41)를 흐르는 작동유 쪽이 제2 접속 유로(42)를 흐르는 작동유보다도 압력이 큰 경우{즉, 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력이 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력보다도 작은 경우}, 작동유는 제1 접속 유로(41)로부터 제1 개구부(21)를 거쳐 밸브체 수용부(24)에 유입되고, 밸브체 수용부(24)로부터 제2 개구부(22)를 거쳐 제2 접속 유로(42)에 유출된다. 이 경우, 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유에 의하여 가동 시일부(14)에 가해지는 힘 쪽이, 제2 접속 유로(42)로부터의 작동유에 의하여 가동 시일부(14)에 가해지는 힘보다도 크다. 그 때문에, 가동 시일부(14)는, 제1 개구부(21)를 통하여 밸브체 수용부(24)에 유입되는 작동유의 영향에 의하여, 스로틀부(25)로부터 멀어지는 방향(제1 방향 D1)으로 작동유로부터 힘을 받아 이동하여, 스로틀부(25)로부터 이격된 위치에 배치된다. 이것에 의하여 가동 밸브 본체(12)에는, 제1 접속 유로(41)와 제2 접속 유로(42)를 연통하는 안내 유로(18)가 형성되어, 제1 접속 유로(41)로부터 제2 접속 유로(42)로의 작동유의 유로가 확보된다.

한편, 제2 접속 유로(42)를 흐르는 작동유의 압력 쪽이 제1 접속 유로(41)를 흐르는 작동유의 압력보다도 큰 경우{즉, 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력이 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력보다도 작은 경우}, 작동유는 제2 접속 유로(42)로부터 제2 개구부(22)를 거쳐 밸브체 수용부(24)에 유입되고, 가동 시일부(14)와 제2 통 형상부(29) 사이를 통과하여, 가동 시일부(14)보다도 스프링 시트(16)측의 공간에도 돌아서 들어간다. 이 경우, 제2 접속 유로(42)로부터의 작동유에 의하여 가동 시일부(14)에 가해지는 힘 쪽이, 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유에 의하여 가동 시일부(14)에 가해지는 힘보다도 크다. 그 때문에, 가동 시일부(14)는, 제2 개구부(22)로부터 제1 개구부(21)를 향하는 작동유의 영향에 의하여, 스로틀부(25)에 근접하는 방향(제2 방향 D2)으로 작동유로부터 힘을 받아 이동하여, 스로틀부(25)와 맞닿는 위치에 배치된다. 이것에 의하여 가동 시일부(14)는, 스로틀부(25)에 형성된 제1 개구부(21)를 막고, 안내 유로(18)를 차단하여, 제1 접속 유로(41)와 제2 접속 유로(42)는 비연통 상태에 놓인다.

도 2는, 도 1에 도시하는 유량 조정 밸브(10)의 기능을 개략적으로 도시한 회로도이다. 또한 도 2에 도시하는 회로도에는, 도 1에 도시하는 유량 조정 밸브(10)의 기능이 반드시 완전히 나타나 있지는 않지만, 유량 조정 밸브(10)의 기능을 이해하는 데 유용한 도면이다.

본 실시 형태의 유량 조정 밸브(10)는 유량 제어부(30)로서의 기능과 로드 홀드 체크 밸브부(31)로서의 기능을 겸비한다. 즉, 유량 조정 밸브(10)는, 제1 접속 유로(41)로부터 제2 접속 유로(42)로의 작동유의 유량을 컨트롤하는 유량 제어부(30)로서 기능하면서, 제2 접속 유로(42)로부터 제1 접속 유로(41)로의 작동유의 유입을 방지하는 로드 홀드 체크 밸브부(31)로서 기능한다.

상술한 바와 같이 제1 방향 D1로 유량 조정 밸브(10)에 가해지는 힘은, 주로 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유{특히 스로틀부(25)를 통과하기 전의 작동유}에 의하여 초래되는 힘이다. 한편, 제1 방향 D1과 대향하는 제2 방향 D2로 유량 조정 밸브(10)에 가해지는 힘은, 주로 제1 접속 유로(41)로부터 유출되어 스로틀부(25)를 통과한 후의 작동유{즉, 제2 접속 유로(42)에 유입되는 작동유}에 의한 힘과 탄성력 부여부(15)에 의한 힘의 합력이다. 따라서 「스로틀부(25)를 통과하기 전의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유의 제1 방향 D1로의 힘」과 「스로틀부(25)를 통과한 후의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유 및 탄성력 부여부(15)의 제2 방향 D2로의 합력」이라는 관계에 따라, 유량 조정 밸브(10)는 안내 유로(18)의 상태를 결정한다.

예를 들어 「제1 접속 유로(41)로부터의 작동유가 가동 시일부(14)에 대하여 제1 방향 D1로 가하는 힘이, 제2 접속 유로(42)로부터의 작동유가 가동 시일부(14)에 대하여 제2 방향 D2로 가하는 힘보다도 크고」 또한 「스로틀부(25)를 통과하기 전의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유의 제1 방향 D1로의 힘」이 「스로틀부(25)를 통과한 후의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유 및 탄성력 부여부(15)의 제2 방향 D2로의 합력」보다도 작은 경우에는, 유량 조정 밸브(10)는 제1 접속 유로(41)로부터 제2 접속 유로(42)를 향하는 작동유의 흐름을 허용한다(도 2의 부호 「30」의 하측 블록 참조). 한편, 「제1 접속 유로(41)로부터의 작동유가 가동 시일부(14)에 대하여 제1 방향 D1로 가하는 힘이, 제2 접속 유로(42)로부터의 작동유가 가동 시일부(14)에 대하여 제2 방향 D2로 가하는 힘보다도 크고」 또한 「스로틀부(25)를 통과하기 전의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유의 제1 방향 D1로의 힘」이 「스로틀부(25)를 통과한 후의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유 및 탄성력 부여부(15)의 제2 방향 D2로의 합력」보다도 큰 경우, 유량 조정 밸브(10)는 안내 유로(18)를 제한하여(최종적으로는 차단하여), 제1 접속 유로(41)와 제2 접속 유로(42) 사이에 있어서의 작동유의 흐름을 규제한다(도 2의 부호 「30」의 상측 블록 참조).

또한 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유가 가동 시일부(14)에 대하여 제1 방향 D1로 가하는 힘이, 제2 접속 유로(42)로부터의 작동유가 가동 시일부(14)에 대하여 제2 방향 D2로 가하는 힘보다도 작은 경우에는, 상술한 바와 같이 가동 시일부(14)에 의하여 안내 유로(18)가 차단되어(도 2의 부호 「31」 참조), 제1 접속 유로(41)와 제2 접속 유로(42) 사이에서는 작동유가 흐르지 않는다.

이와 같이, 도 1에 도시하는 유량 조정 밸브(10)에 의하면, 로드 홀드 체크 밸브부(31)로서의 기능뿐만 아니라 유량 제어부(30)로서의 기능도 단일의 밸브체에 의하여 실현할 수 있다.

또한 상술한 도 2의 설명에 있어서의 「스로틀부(25)를 통과한 후의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유」는, 도 1에 도시하는 밸브체 수용부(24), 제2 개구부(22) 및 제2 접속 유로(42)에 순차 유입되는 작동유에 상당하고, 그 압력은, 제1 접속 유로(41)를 흐르는 작동유와 제2 접속 유로(42)를 흐르는 작동유의 차압에 의존한다. 따라서 가동 밸브 본체(12)의 배치 위치는 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력 및 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력에 따라 변동되게 된다.

도 3 내지 도 5는, 유량 조정 밸브(10)의 유량 제어부(30)로서의 기능을 설명하기 위한 도면이며, 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력이 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력보다도 큰 상태를 도시한다. 도 3은, 제1 접속 유로(41)의 작동유와 제2 접속 유로(42)의 작동유 사이의 압력 차 ΔP1이 비교적 작은 경우를 나타내고, 도 4는, 제1 접속 유로(41)의 작동유와 제2 접속 유로(42)의 작동유 사이의 압력 차 ΔP2가 도 3의 경우 압력 차 ΔP1보다도 큰 경우를 나타낸다. 도 5는, 제1 접속 유로(41)와 제2 접속 유로(42) 사이가 차단된 상태를 도시하는 도면이다.

도 6은, 제1 접속 유로(41)와 제2 접속 유로(42) 사이에 있어서의 작동유의 압력 차(X 축)와 유량 조정 밸브(10){안내 유로(18)}의 유량(Y 축)의 관계예를 나타내는 도면이다.

제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력이 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력보다도 큰 상태이고, 또한 「스로틀부(25)를 통과하기 전의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유의 제1 방향 D1로의 힘」이 「스로틀부(25)를 통과한 후의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유{즉, 제2 접속 유로(42)에 유입되는 작동유} 및 탄성력 부여부(15)의 제2 방향 D2로의 합력」 이하인 경우에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 가동 시일부(14)가 스로틀부(25)로부터 이격되어 스프링 시트(16)와 맞닿는 위치에 배치되는 한편, 스로틀부(25)의 돌출부가 본체부(51)와 맞닿아 가동 밸브 본체(12)가 가장 제1 접속 유로(41)에 근접한 위치에 배치된다. 이 경우, 개구 면적 조정체로서 기능하는 제1 통 형상부(28)는 제2 개구부(22)를 덮지 않는 위치에 배치되어, 안내 유로(18)의 유로 면적{특히 제2 개구부(22)의 유로 면적}은 최대로 된다.

일반적으로 오리피스를 흐르는 유량(유속) 「Q」는, 유량 계수(Coefficient of discharge)을 「C」로 표시하고, 오리피스(유로)의 단면적을 「A」로 표시하며, 오리피스의 전후의 작동유의 차압을 「ΔP」로 표시한 경우, 「Q=CA√(ΔP)」에 의하여 표시된다. 도 3에 도시하는 상태에 놓여 있는 동안에는 안내 유로(18)의 단면적{특히 제2 개구부(22)의 단면적}은 불변이기 때문에, 제1 접속 유로(41)의 작동유와 제2 접속 유로(42)의 작동유의 차압이 커짐에 따라, 제1 접속 유로(41)로부터 제2 접속 유로(42)에 유입되는 작동유의 유량은 비례적으로 증대된다(도 6의 「ΔP1」로 표시되는 범위 참조).

한편, 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력이 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력보다도 큰 상태이고, 또한 「스로틀부(25)를 통과하기 전의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유의 제1 방향 D1로의 힘」이 「스로틀부(25)를 통과한 후의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유{즉, 제2 접속 유로(42)에 유입되는 작동유} 및 탄성력 부여부(15)의 제2 방향 D2로의 합력」보다도 커진 경우에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 가동 시일부(14)가 스프링 시트(16)와 맞닿는 위치에 배치되는 한편, 스로틀부(25)의 돌출부가 본체부(51)로부터 이격되어 가동 밸브 본체(12)가 제1 접속 유로(41)로부터 이격되는 방향(제1 방향 D1)으로 이동한다. 가동 밸브 본체(12)의 제1 방향 D1로의 이동에 수반하여, 제2 통 형상부(29)에 형성된 제2 개구부(22)가 제1 통 형상부(28)(개구 면적 조정체)에 의하여 서서히 덮여, 안내 유로(18)의 유로 면적{특히 제2 개구부(22)의 유로 면적}은 서서히 감소한다. 그 때문에, 제1 접속 유로(41)로부터 제2 접속 유로(42)에 유입되는 작동유의 유량의 증가율은 서서히 완만해진다(도 6의 「ΔP2」로 나타나는 범위 참조).

이 경우, 「가동 밸브 본체(12)에 제1 방향 D1로 가해지는 힘{제1 접속 유로(41)의 작동유로부터의 힘}」과 「가동 밸브 본체(12)에 제2 방향 D2로 가해지는 힘{제1 접속 유로(41)로부터 밸브체 수용부(24)를 거쳐 제2 접속 유로(42)에 유입되는 작동유로부터의 힘 및 탄성력 부여부(15)로부터의 힘}」이 균형을 이루는 위치에 가동 밸브 본체(12)는 배치된다. 그리고 가동 밸브 본체(12)가 제1 접속 유로(41)로부터 이격되는 방향(제1 방향 D1)으로 이동하여, 제2 통 형상부(29)에 형성된 제2 개구부(22)가 제1 통 형상부(28)(개구 면적 조정체)에 의하여 완전히 덮이면(도 5 참조), 안내 유로(18)가 제1 통 형상부(28)(개구 면적 조정체)에 의하여 차단되어, 제1 접속 유로(41)로부터 제2 접속 유로(42)에 유입되는 작동유의 유량은 제로(0)로 된다.

이와 같이 제1 통 형상부(28)(개구 면적 조정체)는, 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력이 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력보다도 크고, 또한 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력과 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력의 차가 제1 압력 차보다도 큰 경우에는, 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력과 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력의 차가 제1 압력 차 이하인 경우보다도, 작동유가 통과 가능한 제2 개구부(22)의 개구 면적을 작게 한다. 그 때문에, 제1 접속 유로(41)의 작동유와 제2 접속 유로(42)의 작동유 사이의 차압이 커져, 「스로틀부(25)를 통과하기 전의 제1 접속 유로(41)의 작동유 제1 방향 D1로의 힘」이 「스로틀부(25)를 통과한 후의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유 및 탄성력 부여부(15)의 제2 방향 D2로의 합력」보다도 커짐에 따라, 유량 조정 밸브(10){안내 유로(18)}에 있어서의 유량도 증대되는데, 그 유량의 증대율은 서서히 저감된다(도 6의 「ΔP1」 내지 「ΔP2」로 표시되는 범위 참조). 또한 본 실시 형태의 유량 조정 밸브(10){안내 유로(18)}에 있어서의 유량에는 최댓값 Rmax가 설정되게 된다.

따라서 작동유의 유량에 최댓값 Rmax가 설정될 것이 요구되고 있는 밸브 구조체에 대하여, 본 실시 형태의 유량 조정 밸브(10)는 적합하게 적용할 수 있다.

또한 상술한 바와 같이 「스로틀부(25)를 통과하기 전의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유의 제1 방향 D1로의 힘」이 「스로틀부(25)를 통과한 후의 제1 접속 유로(41)로부터의 작동유 및 탄성력 부여부(15)의 제2 방향 D2로의 합력」 이하인 경우에는 가동 밸브 본체(12)가 움직이지 않는다. 가동 밸브 본체(12)가 움직이지 않는 상태에 있어서의 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력과 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력의 차의 상한값을 상기 「제1 압력 차」가 나타내는 경우, 이 「제1 압력 차」는 탄성력 부여부(15)의 제2 방향 D2로의 힘에 기초하여 결정된다. 즉, 상기 「제1 압력 차」에 기초하여 가동 밸브 본체(12)에 제1 방향 D1로 상대적으로 가해지는 힘은, 탄성력 부여부(15)에 의하여 가동 밸브 본체(12)에 제2 방향 D2로 가해지는 힘의 크기보다도 커진다. 또한 탄성력 부여부(15)에 의하여 가동 밸브 본체(12)에 가해지는 힘은 탄성력 부여부(15)의 탄성 계수에 기초하여 결정되기 때문에, 상기 「제1 압력 차」는 탄성력 부여부(15)의 탄성 계수에 기초하여 결정되게 된다. 또한 제2 개구부(22)가 제1 통 형상부(28)에 의하여 완전히 덮인 후에는 제2 개구부(22)의 개구 면적은 변화되지 않는다. 그 때문에, 상기 「제1 압력 차」는, 제2 개구부(22)가 제1 통 형상부(28)에 의하여 완전히 덮인 때의 「제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력과 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력의 차」보다도 작은 값으로 설정된다.

한편, 가동 시일부(14)는, 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력 및 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력에 따라, 안내 유로(18)를 차단하는 위치에 배치 가능함과 함께 안내 유로(18)를 차단하지 않는 위치에 배치 가능하다. 본 예에 도시된 가동 시일부(14)는, 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력이 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력보다도 큰 경우에는 안내 유로(18)를 차단하는 위치에 배치되고, 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력이 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력보다도 작은 경우에는 안내 유로(18)를 차단하지 않는 위치에 배치된다. 또한 제2 접속 유로(42)의 작동유의 압력이 제1 접속 유로(41)의 작동유의 압력과 동등한 경우, 가동 시일부(14)는 이동하지 않고 정지된다.

다음으로, 상술한 유량 조정 밸브(10)를 적용 가능한 밸브 구조체의 일례에 대하여 설명한다. 그러한 밸브 구조체는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 스풀 밸브를 구비하는 방향 전환 밸브에 있어서 상술한 유량 조정 밸브(10)를 적합하게 사용할 수 있다.

도 7은, 유량 조정 밸브(10)를 구비하는 밸브 구조체(60)의 일례를 도시하는 단면도이다.

도 7에 도시하는 밸브 구조체(60)는, 유압원(69)으로부터 액추에이터(67)로의 작동유의 공급을 컨트롤하는 방향 전환 밸브로서 구성된다. 이 밸브 구조체(60)는, 스풀(63)이 배치되는 스풀 수용 구멍(64)이 형성된 본체부(51)를 구비한다. 스풀(63)에는 복수의 노치부가 형성되고, 노치부 사이에는 스풀 수용 구멍(64)의 직경과 거의 동일한 직경을 갖는 랜드부가 설치되어 있다. 스풀 수용 구멍(64)에는 제2 접속 유로(42)를 통해 제1 접속 유로(41)가 접속되고, 또한 액추에이터 통로(66)를 통해 액추에이터(67)가 접속되어 있다.

본 예의 밸브 구조체(60)는, 유압원(69)으로부터 2개의 제1 접속 유로(41)에 작동유가 공급되고, 밸브 구조체(60)의 본체부(51)에 있어서 각 제1 접속 유로(41)가 제2 접속 유로(42)에 접속되어 있다.

밸브 구조체(60)의 본체부(51)에는 전자 비례 밸브(61), 릴리프 밸브(65) 및 압력실(68)이 더 설치됨과 함께, 탱크 통로(62)가 형성되어 있다. 압력실(68)은 2개 설치되어 있으며, 스풀(63)의 양단부가 배치된다. 전자 비례 밸브(61)는, 압력실(68)에 대응하도록 하여 2개 설치되어 있으며, 압력실(68)에 대한 제어유(압유)의 공급 및 배출을 행하고, 스풀 수용 구멍(64)에 있어서의 스풀(63)의 이동 및 배치를 컨트롤한다. 릴리프 밸브(65)는 2개 설치되며, 각각이 액추에이터 통로(66) 및 탱크 통로(62)에 접속해 있다. 액추에이터 통로(66)의 작동유가 소정의 압력 이상을 나타내는 경우, 각 릴리프 밸브(65)는 액추에이터 통로(66)와 탱크 통로(62)를 연통하고, 액추에이터 통로(66)로부터 탱크 통로(62)로 작동유를 내보내, 액추에이터 통로(66)의 작동유의 압력을 낮춘다.

제1 접속 유로(41)로부터 제2 접속 유로(42)에 공급되는 작동유의 액추에이터(67)로의 공급은, 스풀 수용 구멍(64)에 있어서의 스풀(63)의 배치 위치에 의하여 컨트롤된다. 액추에이터(67)에 작동유를 공급하는 경우에는, 스풀(63)에 형성되는 노치부가 제2 접속 유로(42)과 액추에이터 통로(66) 사이에 배치되고, 당해 노치부를 통해 제2 접속 유로(42)과 액추에이터 통로(66)가 연통되어, 액추에이터(67)에 대한 작동유의 공급 및 배출이 행해진다. 한편, 액추에이터(67)에 작동유를 공급하지 않는 경우에는, 스풀(63)의 노치부 사이의 랜드부가 제2 접속 유로(42)과 액추에이터 통로(66) 사이에 배치되고, 당해 랜드부에 의하여 제2 접속 유로(42)과 액추에이터 통로(66)와의 사이의 연통이 차단되어, 액추에이터(67)에 대한 작동유의 공급 및 배출이 행해지지 않는다.

상술한 구조를 갖는 밸브 구조체(60)에 있어서, 유량 조정 밸브(10)의 안내 유로(18)(도 1 등 참조)가 각 제1 접속 유로(41)와 제2 접속 유로(42) 사이에 배치되도록, 유량 조정 밸브(10)는, 밸브 구조체(60)의 본체부(51)에 형성되는 삽입 구멍부(53)에 대하여 착탈 가능하게 설치된다. 이것에 의하여, 제1 접속 유로(41)와 제2 접속 유로(42) 사이에 있어서의 작동유의 흐름이 유량 조정 밸브(10)에 의하여 조정되고, 각 유량 조정 밸브(10)에 의하여, 제1 접속 유로(41)로부터 제2 접속 유로(42)에 공급되는 작동유의 유량(특히 최대 유량)을 적확하게 컨트롤하면서, 제2 접속 유로(42)로부터 제1 접속 유로(41)로의 작동유의 유입(역류)을 확실히 방지하는 것이 가능하다.

이상, 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 의하면, 액추에이터(67)에 공급되는 부하압을 유지하는 로드 홀드 체크 밸브와, 스로틀을 구비하고 그 스로틀의 입구압과 출구압의 차압에 따라 일정 유량을 흐르게 하는 유량 제어 밸브를, 일체적인 구조를 갖는 단일의 밸브체{유량 조정 밸브(10)}에 의하여 실현할 수 있다. 이것에 의하여, 밸브 구조체(60)의 대형화 및 복잡화를 방지하면서 고기능화할 수 있고, 작동유의 의도하지 않는 역류를 방지하여 액추에이터(67)에 유입되는 작동유의 유량을 컨트롤할 수 있다. 이와 같이 유량 제어 밸브 및 로드 홀드 체크 밸브의 양 기능을 적절히 행할 수 있는 일체 구성의 유량 조정 밸브(10), 및 그러한 유량 조정 밸브(10)를 구비하는 밸브 구조체(60)를 제공함으로써, 밸브 구조체(60)의 소형화 및 간소화를 도모하면서, 액추에이터(67)에 유입되는 작동유의 최대 유량을 규제할 수 있다.

또한 상술한 밸브 구조체(방향 전환 밸브)(60)와 같이 유량 조정 밸브(10)를 착탈 가능하게 설치함으로써, 유량 조정 밸브(10)의 메인터넌스나 수리를 간단히 행할 수 있을 뿐 아니라, 다른 기능을 발휘하는 밸브를 유량 조정 밸브(10) 대신 장착하는 것도 가능하다.

예를 들어 하나의 장착부{즉, 하나의 삽입 구멍부(53)}에 대하여, 로드 홀드 체크 밸브 및 유량 제어 밸브 중 어느 한쪽만이 장착되는 방향 전환 밸브(밸브 구조체)가 종래부터 알려져 있으며, 로드 홀드 체크 밸브 및 유량 제어 밸브 중 한쪽만이 설치되어 있는 저가격 사양의 방향 전환 밸브도 많다. 그러한 저가격 사양의 방향 전환 밸브에 있어서, 기존의 장착 밸브를, 로드 홀드 체크 밸브 및 유량 제어 밸브의 양 기능을 겸비하는 상술한 유량 조정 밸브(10)로 변경하는 것만으로, 기능 업된, 고기능의 방향 전환 밸브를 실현하는 것이 가능하다. 또한 밸브 구조체의 장착부{삽입 구멍부(53)}에 대하여 착탈 가능하게 장착할 수 있는 로드 홀드 체크 밸브, 유량 제어 밸브 및 상술한 유량 조정 밸브(10)를 미리 준비해 두고, 이들 밸브 중에서 필요에 따른 적절한 밸브를 장착부에 장착함으로써, 하나의 밸브 구조체(60)에 의하여 다양한 기능을 발휘하는 것이 가능해진다.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니며, 당업자가 상도할 수 있는 다양한 변형이 가해진 각종 형태도 포함할 수 있는 것이고, 본 발명에 의하여 발휘되는 효과도 상술한 사항에 한정되지 않는다. 따라서 본 발명의 기술적 사상 및 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 특허 청구범위 및 명세서에 기재되는 각 요소에 대하여 다양한 추가, 변경 및 부분적 삭제가 가능하다.

예를 들어 상술한 실시 형태에서는, 개구 면적 조정체가 플러그(17)의 플러그 기부(27)와 일체적으로 구성된 제1 통 형상부(28)에 의하여 구성되어 있지만, 플러그 기부(27)와 분리된 제1 통 형상부(28)에 의하여 개구 면적 조정체가 구성되어도 되고, 플러그(17)와는 별개의 부재에 의하여 개구 면적 조정체가 구성되어도 된다.

10: 유량 조정 밸브
12: 가동 밸브 본체
13: O링
14: 가동 시일부
15: 탄성력 부여부
16: 스프링 시트
16a: 스프링 시트 관통 구멍
17: 플러그
18: 안내 유로
19: 탄성체 수용부
21: 제1 개구부
22: 제2 개구부
24: 밸브체 수용부
25: 스로틀부
26: 선단부
27: 플러그 기부
28: 제1 통 형상부
29: 제2 통 형상부
30: 유량 제어부
31: 로드 홀드 체크 밸브부
41: 제1 접속 유로
42: 제2 접속 유로
51: 본체부
53: 삽입 구멍부
54: 제1 삽입부
55: 제2 삽입부
60: 밸브 구조체
61: 전자 비례 밸브
62: 탱크 통로
63: 스풀
64: 스풀 수용 구멍
65: 릴리프 밸브
66: 액추에이터 통로
67: 액추에이터
68: 압력실
69: 유압원
D1: 제1 방향
D2: 제2 방향

Claims (12)

1. 제1 접속 유로에 접속되는 제1 개구부와 제2 접속 유로에 접속되는 제2 개구부를 포함하는 안내 유로를 갖는 가동 밸브 본체이며, 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라 배치 위치가 변동되는 가동 밸브 본체와,
   상기 가동 밸브 본체의 배치 위치에 따라, 작동유가 통과 가능한 상기 제2 개구부의 개구 면적을 변화시키는 개구 면적 조정체와,
   상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라 배치 위치가 변동되는 가동 시일부를 구비하고,
   상기 개구 면적 조정체는, 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력이 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력보다도 크고, 또한 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력과 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력의 차가 제1 압력 차보다도 큰 경우에는, 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력과 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력의 차가 상기 제1 압력 차 이하인 경우보다도, 작동유가 통과 가능한 상기 제2 개구부의 개구 면적을 작게 하고,
   상기 가동 시일부는, 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라, 상기 안내 유로를 차단하는 위치에 배치 가능함과 함께 상기 안내 유로를 차단하지 않는 위치에 배치 가능하고,
   상기 가동 시일부는,
   상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력이 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력보다도 큰 경우에는, 상기 제1 개구부를 형성하는 제1 개구 형성부와 맞닿는 위치에 배치되어 상기 제1 개구부를 막고,
   상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력이 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력보다도 작은 경우에는 상기 제1 개구 형성부로부터 이격된 위치에 배치되는 유량 조정 밸브.
2. 제1 접속 유로에 접속되는 제1 개구부와 제2 접속 유로에 접속되는 제2 개구부를 포함하는 안내 유로를 갖는 가동 밸브 본체이며, 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라 배치 위치가 변동되는 가동 밸브 본체와,
   상기 가동 밸브 본체의 배치 위치에 따라, 작동유가 통과 가능한 상기 제2 개구부의 개구 면적을 변화시키는 개구 면적 조정체와,
   상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라 배치 위치가 변동되는 가동 시일부를 구비하고,
   상기 개구 면적 조정체는, 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력이 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력보다도 크고, 또한 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력과 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력의 차가 제1 압력 차보다도 큰 경우에는, 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력과 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력의 차가 상기 제1 압력 차 이하인 경우보다도, 작동유가 통과 가능한 상기 제2 개구부의 개구 면적을 작게 하고,
   상기 가동 시일부는, 상기 제1 접속 유로의 작동유의 압력 및 상기 제2 접속 유로의 작동유의 압력에 따라, 상기 안내 유로를 차단하는 위치에 배치 가능함과 함께 상기 안내 유로를 차단하지 않는 위치에 배치 가능하고,
   상기 개구 면적 조정체는 플러그의 선단을 구성하는 제1 통 형상부에 의하여 구성되고,
   상기 가동 밸브 본체는, 상기 제1 통 형상부의 내측에 배치되는 제2 통 형상부를 갖고,
   상기 가동 밸브 본체 중 상기 제2 통 형상부보다 상기 플러그와는 반대측에 설치되는 선단부는, 상기 제1 접속 유로와 상기 제2 접속 유로 사이에 배치되어 상기 제1 접속 유로 및 상기 제2 접속 유로에 연통하는 제1 삽입부에 진퇴 가능하게 배치되고,
   상기 제2의 통 형상부는 상기 제2 접속 유로에 연통하는 제2 삽입부에 진퇴 가능하게 배치되고,
   상기 제2 통 형상부에는 상기 제2 개구부가 형성되고,
   상기 제1 통 형상부는, 상기 가동 밸브 본체의 배치 위치에 따라, 상기 제2 개구부를 덮는 범위를 변화시켜, 작동유가 통과 가능한 상기 제2 개구부의 개구 면적을 변화시키는, 유량 조정 밸브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 접속 유로로부터의 작동유에 의하여 상기 가동 밸브 본체에 가해지는 힘의 방향과 대향하는 방향으로 상기 가동 밸브 본체에 탄성력을 부여하는 탄성력 부여부를 더 구비하는, 유량 조정 밸브.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가동 밸브 본체는, 제1 방향으로 상기 제1 접속 유로의 작동유에 의하여 가해지는 힘과, 제1 방향과 대향하는 제2 방향으로, 상기 제1 접속 유로로부터 상기 제2 접속 유로에 유입되는 작동유에 의하여 가해지는 힘 및 상기 탄성력 부여부에 의하여 가해지는 힘에 기초하여, 배치 위치가 결정되는, 유량 조정 밸브.
5. 삭제
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 가동 밸브 본체 내에는, 상기 가동 시일부보다도 큰 공간에 의하여 형성되어, 상기 가동 시일부가 이동 가능하게 배치되는 밸브체 수용부가 형성되고,
   상기 안내 유로는 상기 제1 개구부, 상기 밸브체 수용부 및 상기 제2 개구부를 포함하고,
   상기 가동 시일부는 구 형상을 갖고,
   상기 제1 개구부는, 상기 가동 시일부의 직경보다도 작은 원형 단면을 갖는, 유량 조정 밸브.
7. 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로를 갖는 본체부와,
   제1항 또는 제2항에 기재된 유량 조정 밸브를 구비하는, 밸브 구조체.
8. 제7항에 있어서,
   상기 본체부는, 상기 제1 접속 유로 및 상기 제2 접속 유로에 연통되는 삽입 구멍부를 갖고,
   상기 유량 조정 밸브는 상기 삽입 구멍부에 배치되는, 밸브 구조체.
9. 제8항에 있어서,
   상기 유량 조정 밸브는 상기 삽입 구멍부에 착탈 가능하게 배치되는, 밸브 구조체.
10. 제8항에 있어서,
    상기 삽입 구멍부는, 상기 제1 접속 유로와 상기 제2 접속 유로 사이에 배치되는 제1 삽입부와, 상기 제2 접속 유로에 연통되는 제2 삽입부를 갖고,
    상기 제1 삽입부에는 상기 가동 밸브 본체의 선단부가 진퇴 가능하게 배치되고, 상기 본체부 중 상기 제1 삽입부를 형성하는 부분과 상기 가동 밸브 본체의 상기 선단부와의 사이는 시일되어 있는, 밸브 구조체.
11. 제10항에 있어서,
    상기 삽입 구멍부 중 상기 제1 삽입부와 상기 제2 삽입부 사이의 부분은 상기 제2 접속 유로의 일부에 의하여 형성되는, 밸브 구조체.
12. 제7항에 있어서,
    상기 제1 접속 유로는 유압원에 연통되고,
    상기 제2 접속 유로는 액추에이터에 연통되는, 밸브 구조체.

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