KR20200091813A - 유량 제어 밸브 및 작업 기계 - Google Patents

Abstract

유량 제어 밸브에 있어서 응답 지연이 발생하는 것을 방지한다. 또한, 유량 제어 밸브의 기능을 변경할 때의 교환 부품 개수를 삭감한다. 유량 제어 밸브(20)는, 두 포트(30a, 30b)와, 단차부(33, 38)를 갖는 형상이며 두 포트(30a, 30b)에 접속하는 내부 공간(S)을 갖는 케이싱(30)과, 두 포트(30a, 30b)의 사이를 연결하는 유로에 마련되는 교축부(62)와, 이동 방향에 대해서 비평행인 면(53a)을 갖고 단차부(33, 38)에 접촉함으로써 다른 유로를 차단 가능하게 하는 접촉부(53)와, 접촉부(53)를 케이싱(30)의 단차부(33, 38)에 접촉 가능하도록 압박하는 압박 부재(70)를 갖고, 케이싱(30)의 내부 공간(S) 내로 이동 가능하게 수용되는 밸브 구조체(40)를 구비한다.

Description

유량 제어 밸브 및 작업 기계{FLOW CONTROL VALVE AND WORKING MACHINE}

본 발명은, 흐르는 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브 및 해당 유량 제어 밸브를 구비하는 작업 기계에 관한 것이다.

종래, 각종 유체 회로에 있어서, 당해 유체 회로 중을 흐르는 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브가 사용되고 있다. 예를 들어, 유압을 사용하여 구동되는 건설 차량 등의 작업 기계에 있어서는, 작업 기계의 각 유압 액추에이터로 작동유를 공급하기 위한 유압 회로나, 방향 전환 밸브 등의 유압 장치를 동작시키는 파일럿압을 공급하기 위한 유압 회로에, 당해 유압 회로 중을 흐르는 오일의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브가 사용되고 있다.

JPH08-312801A에는, 입력 포트, 출력 포트, 본체부, 본체부 내부의 유체실 내에 길이 방향으로 이동 가능하게 삽입된 스풀, 스풀을 입력 포트측을 향해 가압하는 제1 스프링, 스풀을 출력 포트측을 향해 가압하는 제2 스프링을 구비한 쇼크리스 밸브가 개시되어 있다. 이 쇼크리스 밸브에서는, 유압 액추에이터의 구동을 정지시키기 위해서, 파일럿 밸브를 중립 위치에 세트하면, 파일럿 밸브의 압유 출력이 정지되고, 쇼크리스 밸브의 입력 포트측의 압력이 급격하게 낮아진다. 이에 의해, 압유가, 출력 포트로부터 유체실 내의 출력 포트측 스풀 내실에 유입되고, 교축 연통 구멍을 통과하여, 입력 포트측 스풀 내실에 유입된다. 이때, 교축 연통 구멍의 전후에 차압이 발생하여, 스풀이 입력 포트측으로 이동한다. 이에 의해, 입력 포트측 스풀 내실과 제1 환형 홈을 연통하는 제1 연통 구멍에 의한 개구가 좁혀져, 여기를 통과하는 압유의 흐름이 제한된다. 또한 압유가 흐르면, 교축 연통 구멍의 전후의 차압과, 제2 스프링의 가압력이 균형을 이루게 되면 스풀은 정지하고, 제1 연통 구멍의 개구가 조정되어, 출력 포트측으로부터 입력 포트측으로의 압유의 유량이 일정해진다. 이에 의해, 파일럿 밸브의 압유의 출력이 급격하게 정지되어도, 컨트롤 밸브에 있어서의 스풀의 복귀 동작의 속도를 느리게 할 수 있다. 따라서, 파일럿 밸브의 충격적인 동작을 완충시킬 수 있다.

JPS55-107101A에 개시된 방향 전환 밸브에서는, 하우징의 외벽에 개구되는 두 구멍이 마련되고, 이들 구멍에 각각 역지 밸브를 구비한 교축 밸브가 장착되어 있다. 이 역지 밸브를 구비한 교축 밸브는, 각각 미터 인 방식 및 미터 아웃 방식에 의해 유량을 제어한다. 상술한 두 구멍은, 서로 동일 형상 및 동일 치수로 형성되어 있어, 용도나 사용 조건에 따라 두 역지 밸브를 구비한 교축 밸브를 교체할 수 있다. 따라서, JPS55-107101A에 개시된 역지 밸브를 구비한 교축 밸브는 호환성을 갖고, 이것에 의해 광범위한 용도나 사용 조건을 만족시킬 수 있는 이점이 있다.

JPH08-312801A에 개시된 쇼크리스 밸브에서는, 유압 액추에이터를 구동시키기 위해서, 파일럿 밸브로부터 압유를 출력한 경우, 입력 포트를 통해 쇼크리스 밸브에 유입된 압유가, 연통로, 제1 환형 홈, 스풀의 제1 연통 구멍을 통과해서 입력 포트측 스풀 내실에 유입되고, 또한 교축 연통 구멍을 통과하여, 출력 포트측으로 흐른다. 오일이 교축 연통 구멍을 통과하면, 교축 연통 구멍의 전후에 차압이 발생하고, 이 차압이 제1 스프링의 가압력보다 커지면, 스풀이, 제1 스프링의 가압력에 대항하여 출력 포트측으로 이동된다. 이에 의해, 제1 환형 홈과 제2 환형 홈이 스풀의 외주 홈에 의해 연통되고, 압유가 제2 연통 구멍을 통과하여 출력 포트측 스풀 내 실내에 유입된다. 이때, 쇼크리스 밸브(1)가, 파일럿 밸브와 컨트롤 밸브의 사이에 개재됨으로써, 컨트롤 밸브의 동작에 응답의 지연이 발생한다. 이 응답의 지연은, 컨트롤 밸브의 충격적인 동작을 완화하도록 작용한다. 한편, 유압 액추에이터의 구동 개시일 때 이러한 응답의 지연이 발생하면, 조작자는 유압 액추에이터가 완만한 동작을 하고 있는 것처럼 느껴, 위화감을 발생시킨다는 문제가 있다.

또한, JPS55-107101A에 개시된 미터 인 방식용 역지 밸브를 구비한 교축 밸브와, 미터 아웃 방식용 역지 밸브를 구비한 교축 밸브는, 그 구성 부품이 완전히 다르며, 역지 밸브를 구비한 교축 밸브를 교환하는 경우에는, 당해 역지 밸브를 구비한 교축 밸브 전체를 다른 역지 밸브를 구비한 교축 밸브로 교환할 필요가 있다. 따라서, 교환 부품의 수가 많아져서, 이에 의해 역지 밸브를 구비한 교축 밸브의 제조 비용이나 교환의 수고가 증대되는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로, 유량 제어 밸브에 있어서 응답 지연이 발생됨을 방지하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 유량 제어 밸브의 기능을 변경할 때의 교환 부품 개수를 삭감시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 유량 제어 밸브는,

두 포트와, 단차부를 갖는 형상이며 상기 두 포트에 접속하는 내부 공간을 갖는 케이싱과,

상기 두 포트 사이를 연결하는 유로에 마련되는 교축부와, 이동 방향에 대해서 비평행인 면을 갖고 상기 단차부에 접촉함으로써 다른 유로를 차단 가능하게 하는 접촉부와, 상기 접촉부를 상기 케이싱의 상기 단차부에 접촉 가능하도록 압박하는 압박 부재를 갖고, 상기 케이싱의 상기 내부 공간 내에 이동 가능하게 수용되는 밸브 구조체

를 구비한다.

본 발명에 의한 유량 제어 밸브에 있어서,

상기 접촉부는 밸브 부재에 형성되고, 상기 교축부는 다른 밸브 부재에 형성되며, 압박 부재는 상기 밸브 부재와 상기 다른 밸브 부재를 이격시키도록 압박해도 된다.

본 발명에 의한 유량 제어 밸브에 있어서,

상기 다른 밸브 부재가 상기 밸브 부재에 접근하도록 이동함으로써, 상기 유로의 개구부의 개구 면적이 변화해도 된다.

본 발명에 의한 유량 제어 밸브에 있어서,

상기 케이싱은, 상기 밸브 구조체를 상기 이동 방향에 있어서 반전시켜도 수용 가능해도 된다.

본 발명에 의한 유량 제어 밸브는,

두 포트와, 해당 두 포트를 내부에서 연결하는 내부 공간을 갖는 케이싱과,

상기 케이싱의 상기 내부 공간에 있어서, 상기 케이싱의 한쪽 포트에 접촉 가능한 접촉부와, 해당 한쪽 포트로부터 다른 쪽 포트의 사이에 배치되는 교축부를 갖는 밸브 구조체를 구비하고,

상기 밸브 구조체의 상기 접촉부가, 상기 케이싱에 접촉한 상태에서, 상기 두 포트 사이에 교축부를 거치는 유로가 형성되고,

상기 밸브 구조체의 상기 접촉부가, 상기 케이싱으로부터 이격된 상태에서, 상기 교축부를 우회하는 유로가 형성된다.

본 발명에 의한 유량 제어 밸브는,

두 포트와, 제1 단차부 및 제2 단차부를 갖는 형상이며 상기 두 포트에 접속하는 내부 공간을 갖는 케이싱과,

상기 케이싱의 상기 내부 공간 내에 이동 가능하게 수용되고, 이동 방향에 대해서 비평행인 면을 갖고, 상기 제1 단차부에 접촉 가능한 제1 접촉부와, 상기 제1 접촉부의 상기 이동 방향의 일측과 타측을 연결하고, 해당 일측을 폐색하고, 해당 타측을 개방하는 중앙 통로와, 상기 제1 접촉부의 상기 일측에서, 상기 중앙 통로로부터 직경 방향으로 형성되는 개구부

를 구비하는 제1 밸브 부재와,

상기 케이싱의 상기 내부 공간 내에 이동 가능하게 수납되고, 상기 케이싱의 상기 제2 단차부와 접촉 가능한 제2 접촉부와, 상기 제2 접촉부와 일체로 형성하고, 상기 제1 밸브 부재의 상기 중앙 통로를 축선 방향으로 이동 가능한 축부와, 상기 축부의 상기 이동 방향의 상기 일측이 개방되어 있으며, 상기 타측이 폐쇄되어 있는 중공부와, 상기 중공부로부터 직경 방향으로 형성되는 교축부

를 구비하는 제2 밸브 부재와,

상기 제1 밸브 부재와 상기 제2 밸브 부재를 이격시키는 압박 부재

를 구비한다.

본 발명에 의한 작업 기계는,

상술한 유량 제어 밸브를 구비한다.

본 발명에 의하면, 유량 제어 밸브에 있어서 응답 지연이 발생됨을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 유량 제어 밸브의 기능을 변경할 때의 교환 부품 개수를 삭감시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명에 의한 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이며, 유량 제어 밸브가 내장된 작업 기계의 유압 회로의 일례를 나타내는 유압 회로도이다.
도 2는, 유량 제어 밸브의 일례를 나타내는 유압 회로도이다.
도 3은, 유량 제어 밸브의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 4는, 유량 제어 밸브의 제2 밸브 부재의 제2 접촉부의 형상을 나타내는 사시도이다.
도 5는, 유량 제어 밸브의 동작에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 유량 제어 밸브의 동작에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 7은, 유량 제어 밸브를, 밸브 구조체를 반전시켜 나타내는 종단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 본 명세서에 첨부하는 도면에 있어서는, 도시와 이해 용이성의 편의상, 적절히 축척 및 종횡의 치수비 등을, 실물의 그것들로부터 변경하여 과장하였다.

또한, 본 명세서에 있어서 사용하는, 형상이나 기하학적 조건, 그리고 그것들의 정도를 특정하는, 예를 들어 「평행」, 「직교」, 「동일」 등의 용어나 길이나 각도의 값 등에 대해서는, 엄밀한 의미에 얽매이지 않고, 동일한 기능을 기대할 수 있는 정도의 범위를 포함하여 해석하기로 한다.

도 1 내지 도 7은, 본 발명에 의한 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 본 실시 형태에서는, 유량 제어 밸브(20)가 유압 회로(10) 내에 있어서의 소위 쇼크리스 밸브로서 사용되는 예에 대하여 설명하지만, 유량 제어 밸브(20)의 용도는 이것에 한정되지 않고, 다양한 유체 회로 내에 있어서의 유체의 유량이 제어되어야 할 개소에 배치되어 사용될 수 있다. 도 1은, 유량 제어 밸브(20)가 내장된 작업 기계의 유압 회로(10)의 일례를 나타내는 유압 회로도이다.

도 1에 도시된 유압 회로(10)는, 유압 펌프(11)로부터 토출되고 유압 액추에이터(12)로 향하는 작동유의 유량을 제어하는 스풀 밸브(13)와, 파일럿 펌프(16)에서 생성된 파일럿유의 유로를 선택하는 리모컨 밸브(17)와, 스풀 밸브(13)와 리모컨 밸브(17)의 사이를 흐르는 파일럿유의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(쇼크리스 밸브)(20)를 구비하고 있다.

스풀 밸브(13)는, 스풀(14)을 갖고 있다. 스풀(14)은, 파일럿 펌프(16)에서 생성된 파일럿유의 압력인 파일럿압의 작용에 의해, 그 축방향(길이 방향, 도 1에서는 좌우 방향)을 따른 위치가 변경되고, 이에 의해 유압 펌프(11)로부터 토출되고 유압 액추에이터(12)로 향하는 작동유의 유량이 연속적으로 변화한다. 파일럿 펌프(16)는, 항상 일정한 파일럿압을 갖는 파일럿유를 토출하는 유압 펌프이며, 일례로서 기어 펌프가 사용된다. 도시된 예에서는, 스풀(14)은, 그 축방향을 따른 일단(도 1에서는 우단) 및 타단(도 1에서는 좌단) 중 어느 쪽에도 파일럿압이 작용되지 않는 경우, 스프링(15)의 압박력을 받아 가장 일단측에 위치하고 있다. 파일럿압이 유로(101)를 통해 스풀(14)의 일단에 작용하고, 스프링(15)에 의한 압박력에 대항하여 스풀(14)이 타단측을 향해 이동하면, 유압 펌프(11)로부터 토출되고 유압 액추에이터(12)로 향하는 작동유의 유량은 증가한다. 또한, 파일럿압이 유로(102)를 통해 스풀(14)의 타단에 작용하고, 스풀(14)이 일단측을 향해 이동하면, 작동유의 유량은 감소한다.

리모컨 밸브(17)는, 오퍼레이터에 의해 조작되는 조작 레버(18)를 갖고 있으며, 조작 레버(18)의 조작에 따라서, 파일럿 펌프(16)에서 생성된 파일럿유의 유로를, 유로(101), 유로(102) 또는 탱크(19)로부터 선택하여 접속한다. 조작 레버(18)가 중립 위치에 있는 경우, 리모컨 밸브(17)는, 파일럿 펌프(16)와 탱크(19)를 연통시킨다. 조작 레버(18)가 제1 조작 위치를 향해 조작되면, 리모컨 밸브(17)는, 파일럿 펌프(16)와 유로(101)를 연통시키고, 유로(102)와 탱크(19)를 연통시킨다. 조작 레버(18)가 제1 조작 위치와는 다른 제2 조작 위치를 향해 조작되면, 리모컨 밸브(17)는, 파일럿 펌프(16)와 유로(102)를 연통시키고, 유로(101)와 탱크(19)를 연통시킨다.

도시된 유압 회로(10)에서는, 오퍼레이터가 조작 레버(18)를 조작하지 않은 경우에는, 리모컨 밸브(17)의 조작 레버(18)는 중립 위치에 있으며, 파일럿 펌프(16)에서 생성된 파일럿유는, 리모컨 밸브(17)를 통해 탱크(19)로 배출된다. 따라서, 스풀(14)의 일단 및 타단의 어느 쪽에도 파일럿압은 작용하지 않는다.

오퍼레이터에 의해 조작 레버(18)가 제1 조작 위치를 향해 조작되면, 파일럿 펌프(16)에서 생성된 파일럿유는, 리모컨 밸브(17) 및 유로(101)를 통해 스풀 밸브(13)로 향함과 함께, 스풀 밸브(13)로부터 유로(102)를 통해 리모컨 밸브(17)로 향하는 오일은, 탱크(19)로 배출된다. 이에 의해 스풀(14)의 일단에 파일럿압이 작용하고, 스프링(15)에 의한 압박력에 대항하여 스풀(14)이 타단측을 향해 이동한다. 따라서, 유압 펌프(11)로부터 토출되고 유압 액추에이터(12)로 향하는 작동유의 유량이 증가하여, 유압 액추에이터(12)가 일방향으로 구동된다. 예를 들어, 유압 셔블의 붐을 구동하기 위한 유압 실린더가 신장되어, 붐이 작동한다.

오퍼레이터에 의해 조작 레버(18)가 제2 조작 위치를 향해 조작되면, 파일럿 펌프(16)에서 생성된 파일럿유는, 리모컨 밸브(17) 및 유로(102)를 통해 스풀 밸브(13)로 향함과 함께, 스풀 밸브(13)로부터 유로(101)를 통해 리모컨 밸브(17)로 향하는 오일은, 탱크(19)로 배출된다. 이에 의해 스풀(14)의 타단에 파일럿압이 작용하고, 스풀(14)이 일단측을 향해 이동한다. 따라서, 유압 펌프(11)로부터 토출되고 유압 액추에이터(12)로 향하는 작동유의 유량이 감소하여, 유압 액추에이터(12)가 정지한다.

이와 같은 유압 회로(10)에 있어서는, 스풀(14)의 축방향을 따른 일방향으로의 이동은 빠르게 행해지는 한편, 타방향으로의 이동은 완만하게 행해지는 것이 요구되는 경우가 있다. 예를 들어, 유압 셔블 등의 작업 기계에 장착되고, 유압 회로를 사용하여 구동되는 프론트 링키지(붐, 암 및 버킷)는, 비교적 큰 중량을 갖고 있다. 이 경우, 프론트 링키지가 유압에 의해 작동된 후, 급정지되면, 프론트 링키지의 큰 관성력에 기인하는 충격이 발생하고, 이에 의해 작업 기계 전체가 크게 요동할 수 있다. 이 요동이 가라앉을 때까지는 오퍼레이터는 다음 동작을 할 수 없기 때문에, 당해 작업 기계를 사용한 작업의 효율이 저하된다. 이 때문에, 도 1에 도시된 유압 회로(10)에 있어서는, 리모컨 밸브(17)와 스풀 밸브(13)를 연통시키는 유로(101)의 도중에 유량 제어 밸브(쇼크리스 밸브)(20)가 마련되어 있다.

도 2는, 유량 제어 밸브(20)의 일례에 대하여 설명하기 위한 유압 회로도이다. 도시된 예에서는, 유량 제어 밸브(20)는, 제1 유체압 요소 E1과 제2 유체압 요소 E2의 사이에 배치되고, 제1 유체압 요소 E1로부터 제2 유체압 요소 E2로 향하는 유체는 빠르게 흐르게 하고, 제2 유체압 요소 E2로부터 제1 유체압 요소 E1로 향하는 유체는 완만하게 흐르게 한다. 유량 제어 밸브(20)가, 도 1에 도시한 유압 회로(10)에 내장되는 경우, 예를 들어 제1 유체압 요소 E1이 리모컨 밸브(17)이며, 제2 유체압 요소 E2가 스풀 밸브(13)이다. 그러나 이것에 한정되지 않고, 유량 제어 밸브(20)에 접속되는 제1 유체압 요소 E1 및 제2 유체압 요소 E2는, 다른 유압 요소, 공압 요소 등의 유체압 요소여도 된다.

도 2에 도시된 유량 제어 밸브(20)는, 교축부(22)와, 제어 밸브(24)와, 체크 밸브(28)를 구비하고 있다. 또한, 도 2에서는, 교축부(22), 제어 밸브(24), 체크 밸브(28) 및 유로(103, 104)를, 모두 그 기능에 따라 개념적으로 나타내고 있다.

교축부(22)는, 제1 유체압 요소 E1과 제2 유체압 요소 E2를 연통시키는 유로(103)의 도중에 마련되어 있으며, 유로(103)를 흐르는 오일(유체)의 단위 시간당 유량을 제한한다.

제어 밸브(24)는, 유로(103)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량을 제어한다. 제어 밸브(24)는, 유로(103)에 있어서의, 교축부(22)의 제1 유체압 요소 E1측의 위치 P1에서의 오일의 압력과, 교축부(22)의 제2 유체압 요소 E2측의 위치 P2에서의 오일의 압력의 차에 따라서, 유로(103)의 단면적을 변화시킴으로써, 유로(103)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량을 변화시킨다. 도시된 예에서는, 위치 P1에서의 오일의 압력과 위치 P2에서의 오일의 압력이 동등할 때에는, 제어 밸브(24)에 있어서의 유로(103)의 단면적이 최대로 된다. 본 실시 형태에서는, 후술하는 제1 밸브 부재(50)의 통로(51)의 개구부(52)의 개구 면적이 최대로 된다. 위치 P2에서의 오일의 압력이 위치 P1에서의 오일의 압력보다도 커지면, 제어 밸브(24)는, 유로(103)의 단면적을 감소시킴으로써, 유로(103)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량을 감소시킨다. 본 실시 형태에서는, 후술하는 제2 밸브 부재(60)가 제1 밸브 부재(50)에 접근하도록 이동함으로써, 제2 밸브 부재(60)의 단부(64)에 의해 개구부(52)가 부분적으로 폐색된다. 따라서, 제어 밸브(24)는, 유로(103)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량을 제한하는 추가의 교축부로서 기능한다. 특히 제어 밸브(24)는, 유로(103)의 단면적을 연속적으로 변화시키는 것이 가능한 가변 교축 밸브로서 기능한다.

유로(103)에 있어서의 제어 밸브(24)의 제1 유체압 요소 E1측의 위치 P3으로부터 분기하여, 교축부(22) 및 제어 밸브(24)를 우회하여, 교축부(22)의 제2 유체압 요소 E2측의 위치 P4에서 유로(103)에 합류하는 유로(104)의 도중에, 체크 밸브(28)가 마련되어 있다. 즉, 체크 밸브(28)는, 교축부(22) 및 제어 밸브(24)와 병렬로 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 후술하는 제1 접촉부(53)를 갖는 제1 밸브 부재(50)가, 체크 밸브(28)로서 기능한다. 유로(104)를 통하여 위치 P3으로부터 체크 밸브(28)로 유입된 오일은, 체크 밸브(28)를 통하여 위치 P4로 향한다. 한편, 유로(104)를 통하여 위치 P4로부터 체크 밸브(28)로 유입된 오일은, 체크 밸브(28)에서 그 흐름이 방해되어, 위치 P3으로 향할 수는 없다.

도 2에 도시된 유량 제어 밸브(20)에서는, 제1 유체압 요소 E1로부터 제2 유체압 요소 E2로 향하는 오일은, 유로(103)를 따라 위치 P3으로 향한다. 체크 밸브(28)는, 유로(104)를 통하여 위치 P3으로부터 위치 P4로 향하는 오일의 흐름을 허용한다. 교축부(22) 및 제어 밸브(24)도, 유로(103)를 통하여 위치 P3으로부터 위치 P4로 향하는 오일의 흐름을 허용하지만, 교축부(22)에 의해 그 단위 시간당 유량이 제한된다. 따라서, 위치 P3으로부터 위치 P4로 향하는 오일은, 주로 유로(104)를 통하여, 즉 체크 밸브(28)를 통과해서 흐른다. 그 후, 오일은, 위치 P4로부터 유로(103)를 따라 제2 유체압 요소 E2로 향한다.

제2 유체압 요소 E2로부터 제1 유체압 요소 E1로 향하는 오일은, 유로(103)를 따라 위치 P4로 향한다. 여기서, 체크 밸브(28)는, 유로(104)를 통하여 위치 P4로부터 위치 P3으로 향하는 오일의 흐름을 허용하지 않는다. 이 경우, 위치 P4로부터 위치 P3으로 향하는 오일은, 교축부(22)를 흐른다. 여기서, 교축부(22)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량은 제한된다. 이에 의해, 교축부(22)의 제2 유체압 요소 E2측의 위치 P2, P4에 있어서의 오일의 압력과, 교축부(22)의 제1 유체압 요소 E1측(제어 밸브(24)측)의 위치 P1, P3에 있어서의 오일의 압력의 사이에 차가 발생한다. 구체적으로는, 위치 P2, P4에 있어서의 오일의 압력이, 위치 P1, P3에 있어서의 오일의 압력보다도 커진다. 위치 P2, P4에 있어서의 오일의 압력은, 제어 밸브(24)에 도입된다. 이에 의해, 제어 밸브(24)는, 유로(103)의 단면적을 감소시켜, 유로(103)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량을 감소시킨다. 이때, 제어 밸브(24)는, 추가의 교축부로서 기능하고, 제어 밸브(24)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량을 제한한다. 즉, 교축부(22)에서 단위 시간당 유량이 제한된 오일은, 제어 밸브(24)에 있어서 더욱 그 단위 시간당 유량이 제한된다.

오일이 제1 유체압 요소 E1로부터 제2 유체압 요소 E2로 향할 때에는, 체크 밸브(28)가 오일의 흐름을 허용하므로, 오일은 유량 제어 밸브(20)를 빠르게 통과한다. 제1 유체압 요소 E1이 리모컨 밸브(17)이며, 제2 유체압 요소 E2가 스풀 밸브(13)인 경우, 리모컨 밸브(17)로부터 스풀 밸브(13)로 향하는 파일럿유는, 유량 제어 밸브(20)를 통과하여, 스풀 밸브(13)를 빠르게 동작시킨다. 따라서, 유압 펌프(11)로부터 토출되고 유압 액추에이터(12)로 향하는 작동유의 유량은, 빠르게 증가한다.

오일이 제2 유체압 요소 E2로부터 제1 유체압 요소 E1로 향할 때에는, 체크 밸브(28)가 오일의 흐름을 허용하지 않는다. 따라서, 오일은, 교축부(22)에서 단위 시간당 유량이 제한됨과 함께, 제어 밸브(24)에 있어서도 단위 시간당 유량이 더 제한된다. 제1 유체압 요소 E1이 리모컨 밸브(17)이며, 제2 유체압 요소 E2가 스풀 밸브(13)인 경우, 스풀 밸브(13)로부터 리모컨 밸브(17)로 향하는 오일은, 유량 제어 밸브(20)에서 단위 시간당 유량이 크게 제한된다. 이에 의해, 스풀 밸브(13)는, 완만한 속도로 동작한다. 따라서, 유압 펌프(11)로부터 토출되고 유압 액추에이터(12)로 향하는 작동유의 유량은, 완만한 속도로 감소한다.

도 1 및 도 2에 도시된 예에서는, 유압 액추에이터(12)로의 작동유의 송출이 개시될 때에는, 유압 액추에이터(12)로 향하는 작동유의 유량을 빠르게 증대시킬 수 있다. 이에 의해, 유압 액추에이터(12)의 구동 개시 시에, 유압 액추에이터(12)에 동작 지연이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 유압 액추에이터(12)의 구동 개시 시에, 조작 레버(18)를 조작하는 오퍼레이터가 위화감을 느끼거나, 유압 액추에이터(12)를 추가로 동작시키기 위해 조작 레버(18)의 불필요한 조작을 행해버리는 것을 더욱 방지할 수 있다.

한편, 유압 액추에이터(12)로의 작동유의 송출이 정지될 때에는, 유압 액추에이터(12)로 향하는 작동유의 유량을 완만한 속도로 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 유압 액추에이터(12)가 급정지하여 작업 기계에 프론트 링키지의 큰 관성력에 기인하는 충격이 발생하는 것을, 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 작업 기계 전체가 크게 요동하는 것을 방지하여, 오퍼레이터가 신속하게 다음 동작을 행할 수 있게 된다. 즉, 작업 기계를 사용한 작업 효율을 효과적으로 향상시키는 것이 가능해진다.

다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 실시 형태의 유량 제어 밸브(20)의 구체적 구조의 일례에 대하여 상세히 설명한다. 도 3은, 유량 제어 밸브(20)의 일례를 나타내는 종단면도이며, 도 4는, 유량 제어 밸브(20)의 제2 밸브 부재(60)의 제2 접촉부(65)의 형상을 나타내는 사시도이다.

도 3에 도시된 예에서는, 유량 제어 밸브(20)는, 두 포트(30a, 30b)와, 단차부(33, 38)를 갖는 형상이며 두 포트(30a, 30b)에 접속하는 내부 공간 S를 갖는 케이싱(30)과, 케이싱(30) 내에 보유 지지된 밸브 구조체(40)를 구비하고 있다. 특히 케이싱(30)은, 두 포트(30a, 30b)와, 제1 단차부(33) 및 제2 단차부(38)를 갖는 형상이며 두 포트(30a, 30b)에 접속하는 내부 공간 S를 갖는다. 밸브 구조체(40)는, 두 포트(30a, 30b)의 사이를 연결하는 후술하는 제1 유로에 마련되는 교축부(62)와, 이동 방향에 대해서 비평행인 면(53a)을 갖고 케이싱(30)의 단차부(33, 38)에 접촉함으로써 후술하는 제2 유로를 차단 가능하게 하는 제1 접촉부(53)와, 제1 접촉부(53)를 케이싱(30)의 단차부(33, 38)에 접촉 가능하도록 압박하는 압박 부재(70)를 갖고, 케이싱(30)의 내부 공간 S 내로 이동 가능하게 수용되어 있다. 밸브 구조체(40)는, 케이싱(30) 내로 이동 가능하게 수용된 제1 밸브 부재(밸브 부재)(50) 및 제2 밸브 부재(다른 밸브 부재)(60)와, 제1 밸브 부재(50)와 제2 밸브 부재(60)의 사이에 배치된 압박 부재(70)를 포함하고 있다. 도시된 예에서는, 제1 접촉부(53)는 제1 밸브 부재(50)에 형성되고, 교축부(62)는 제2 밸브 부재(60)에 형성되고, 압박 부재(70)는 제1 밸브 부재(50)와 제2 밸브 부재(60)를 이격하도록 압박한다. 이하, 유량 제어 밸브(20)의 각 구성 요소에 대하여 설명한다. 도 3에서는, 유량 제어 밸브(20)의 중심 축선 A를 따른 방향을 축선 방향 da라 하고, 축선 방향 da를 따라 유량 제어 밸브(20)에 대해서 외부 부재(90)측(도 3에서는 하측)을 「일측」, 당해 「일측」과 반대측(도 3에서는 상측)을 「타측」이라고 칭한다. 도 3에 도시된 예에서는, 유량 제어 밸브(20)는, 그 일측 부분에서 제1 유체압 요소 E1과 연통되고, 타측 부분에서 제2 유체압 요소 E2와 연통되어 있다.

케이싱(30)은, 내부 공간 S를 획정하는 케이스로서 기능한다. 케이싱(30)은, 제1 포트(30a) 및 제2 포트(30b)의 두 포트를 갖고 있다. 도시된 예에서는, 케이싱(30)은, 제1 포트(30a)를 갖는 제1 케이싱(31)과, 제2 포트(30b)를 갖고 제1 케이싱(31)에 연결된 제2 케이싱(35)을 구비하고 있으며, 내부 공간 S는, 제1 케이싱(31) 및 제2 케이싱(35)에 의해 획정된다. 케이싱(30)은, 밸브 구조체(40)의 이동에 수반되어 제1 접촉부(53)가 접촉 및 이격하는 단차부(33, 38)를 갖고 있다. 따라서, 케이싱(30)은, 두 포트(30a, 30b)와, 단차부(33, 38)를 갖는 형상이며 두 포트(30a, 30b)에 접속하는 내부 공간 S를 갖는다. 케이싱(30)을, 제1 케이싱(31)과 제2 케이싱(35)으로 분할하여 형성함으로써, 케이싱(30)의 제조를 용이하게 할 수 있다. 케이싱(30)에는, 제1 나사부(41)가 형성되어 있으며, 이 제1 나사부(41)가 외부 부재(90)의 오목부(92)에 형성된 외부 나사부(94)에 나사 결합함으로써, 유량 제어 밸브(20)(케이싱(30))가 외부 부재(90)에 장착된다. 케이싱(30)은, 전체적으로 대략 원기둥형(원통형)의 형상을 갖고 있으며, 축선 방향 da를 따라 보았을 때 대략 원형 형상을 갖고 있다. 외부 부재(90)는, 임의의 유압 장치의 일부이다. 외부 부재(90)는, 제1 유체압 요소 E1(리모컨 밸브(17))로 연통되는 부재이다. 도시된 예에서는, 제1 포트(30a)는 제1 유체압 요소 E1로 연통되고, 제2 포트(30b)는 제2 유체압 요소 E2에 연통되어 있다.

제1 케이싱(31)은, 소경부(31a)와, 소경부(31a)에 대해서 타측에 위치하는 대경부(31b)를 갖는다. 소경부(31a)는, 대경부(31b)에 비해서 상대적으로 작은 직경을 갖고 있다. 소경부(31a)의 외주에 있어서의 일측에는, 제1 나사부(41)가 형성되어 있다. 제1 나사부(41)는, 수나사로 구성되어 있다. 대경부(31b)는, 소경부(31a)에 대해서 상대적으로 큰 직경을 갖고 있다. 소경부(31a) 및 대경부(31b)는, 각각 대략 원통형의 형상을 갖고 있다.

제1 케이싱(31)의 내부에는, 일측으로부터 타측으로 관통하는 관통 구멍(32)이 형성되어 있다. 도시된 예에서는, 관통 구멍(32)은, 일측으로부터 타측으로 향함에 따라서 단계적으로 커지도록 서로 다른 직경을 갖는 세 구멍(32a 내지 32c)의 조합으로 구성되어 있다. 이 중 제1 케이싱(31)의 일측의 단면에 개구되고 또한 가장 작은 단면 치수(직경)를 갖는 구멍을 소경 구멍(32a), 제1 케이싱(31)의 타측의 단면에 개구되고 또한 가장 큰 직경을 갖는 구멍을 대경 구멍(32c), 축선 방향 da를 따라 소경 구멍(32a)과 대경 구멍(32c)의 사이에 위치하고 또한 소경 구멍(32a)의 직경과 대경 구멍(32c)의 직경 사이의 직경을 갖는 구멍을 중간 직경 구멍(32b)이라 한다. 도시된 예에서는, 소경 구멍(32a)이 제1 포트(30a)를 구성한다. 구멍(32a 내지 32c)은, 서로 동축에 배치되어 있다. 관통 구멍(32)의 내주면에는, 제2 나사부(42)가 형성되어 있다. 특히, 제2 나사부(42)는, 대경 구멍(32c)의 내주면에 형성되어 있다. 제2 나사부(42)는, 암나사로 구성되어 있다. 소경 구멍(32a)의 타측의 단부는, 제1 밸브 부재(50)의 후술하는 제1 접촉부(53)와 접촉하는 제1 단차부(33)를 형성한다. 또한, 중간 직경 구멍(32b)은 생략되어도 된다. 즉, 관통 구멍(32)은, 소경 구멍(32a)과 대경 구멍(32c)을 갖도록 구성되어도 된다.

제2 케이싱(35)은, 전체적으로 대략 원통 형상으로 형성되어 있으며, 그 일측 부분에 있어서 제1 케이싱(31)에 장착되어 있다. 제2 케이싱(35)의 외주에 있어서의 일측 부분에는, 제3 나사부(43)가 형성되고, 제2 케이싱(35)의 외주에 있어서의 타측 부분에는, 제4 나사부(44)가 형성되어 있다. 제3 나사부(43) 및 제4 나사부(44)는, 모두 수나사로 구성되어 있다. 도시된 예에서는, 제2 케이싱(35)의 일측 단부는 제1 케이싱(31)의 관통 구멍(32)(대경 구멍(32c)) 내에 위치하고 있으며, 제2 케이싱(35)의 제3 나사부(43)가, 제1 케이싱(31)의 제2 나사부(42)와 나사 결합함으로써, 제2 케이싱(35)이 제1 케이싱(31)에 대해서 장착되어 있다.

제2 케이싱(35)의 내부에는, 일측으로부터 타측으로 관통하는 관통 구멍(36)이 형성되어 있다. 관통 구멍(36)은, 서로 다른 직경을 갖는 두 구멍(36a, 36b)의 조합으로 구성되어 있다. 이 중 타측에 위치하고 또한 상대적으로 작은 직경을 갖는 구멍을 소경 구멍(36a), 소경 구멍(36a)의 일측에 위치하고 또한 상대적으로 큰 직경을 갖는 구멍을 대경 구멍(36b)이라 한다. 도시된 예에서는, 소경 구멍(36a)이 제2 포트(30b)를 구성한다. 소경 구멍(36a)의 일측의 단부는, 대경 구멍(36b)에 개구되는 개구부(37)로 되어 있다. 대경 구멍(36b)은 제2 케이싱(35)의 일측의 단면에 개구되고 있다. 대경 구멍(36b)의 가장 타측에는, 제2 밸브 부재(60)의 후술하는 제2 접촉부(65)를 받치는 지지면을 갖는 제2 단차부(38)가 형성되어 있다. 지지면은, 일측을 향해 중심 축선 A와 직교하는 면으로 구성되어 있다.

도 3에 도시된 예에서는, 제1 케이싱(31)의 관통 구멍(32) 및 제2 케이싱(35)의 관통 구멍(36) 내에, 밸브 구조체(40)가 배치된다. 즉, 관통 구멍(32, 36) 내에, 제1 밸브 부재(50), 제2 밸브 부재(60) 및 압박 부재(70)가 배치된다. 이에 의해, 밸브 구조체(40)는, 케이싱(30)의 제1 포트(30a)와 제2 포트(30b)의 사이에 배치된다. 또한, 제1 케이싱(31)의 중간 직경 구멍(32b) 및 대경 구멍(32c), 그리고 제2 케이싱(35)의 대경 구멍(36b)에 의해, 내부 공간 S가 획정된다.

제1 케이싱(31)과 제2 케이싱(35)의 사이에는, 밀봉 부재(75)가 배치되어 있다. 또한, 케이싱(30)과 외부 부재(90)의 사이, 특히 제1 케이싱(31)과 외부 부재(90)의 사이에는 밀봉 부재(77)가 배치되어 있다. 밀봉 부재(75, 77)는, 예를 들어 O링으로 구성되고, 제1 케이싱(31)과 제2 케이싱(35)의 사이 또는 케이싱(30)과 외부 부재(90)의 사이로부터 오일이 누출되는 것을 방지한다.

제1 밸브 부재(밸브 부재)(50)는, 제2 밸브 부재(60)와 협동하여, 도 2를 참조하여 설명한 제어 밸브(24)로서 기능함과 함께, 제1 케이싱(31)의 제1 단차부(33)와 협동하여, 도 2를 참조하여 설명한 체크 밸브(28)로서 기능하는 부재이다. 도 3에 도시된 예에서는, 제1 밸브 부재(50)는, 일측으로부터 타측으로 향함에 따라서 단계적으로 커지도록 서로 다른 단면 치수(직경)를 갖는 세 부분(50a 내지 50c)의 조합으로 구성되어 있다. 즉, 제1 밸브 부재(50)는, 축선 방향 da를 따라 가장 일측에 위치하고 또한 가장 작은 직경을 갖는 소경부(50a)와, 가장 타측에 위치하고 또한 가장 큰 직경을 갖는 대경부(50c)와, 소경부(50a)와 대경부(50c)의 사이에 위치하고 또한 소경부(50a)의 직경과 대경부(50c)의 직경 사이의 직경을 갖는 중간 직경부(50b)를 갖는다. 소경부(50a), 중간 직경부(50b) 및 대경부(50c)는, 축선 방향 da로 보아, 모두 원 형상의 윤곽을 갖고 있다. 제1 밸브 부재(50)는, 대경부(50c)가 유막을 통해 제2 케이싱(35)의 대경 구멍(36b)의 내주면에 접촉하면서, 축선 방향 da를 따라 이동 가능하다.

소경부(50a)는, 그 일측이 폐색된 대략 원통형의 형상을 갖고 있다. 소경부(50a)에 있어서의 축선 방향 da를 따라 연장되는 측면에는, 관통 구멍으로서 형성된 복수의 통로(51)가 마련되어 있다. 통로(51)는, 후술하는 중앙 통로(54)에 개구되는 개구부(52)를 갖고 있다. 개구부(52)는, 후술하는 제1 접촉부(53)의 일측에서, 중앙 통로(54)로부터 직경 방향으로 형성되어 있다. 또한, 도시된 예에서는, 통로(51)는, 제1 케이싱(31)의 제1 포트(30a)(소경 구멍(32a)), 그리고 외부 부재(90)의 오목부(92) 및 유로(96)를 통해 제1 유체압 요소 E1과 연통되어 있다.

제1 밸브 부재(50)의 외주면에 있어서의 소경부(50a)와 중간 직경부(50b)의 사이에는, 제1 밸브 부재(50)의 이동 방향 즉 축선 방향 da에 대해서 비평행인 시트면을 갖는 제1 접촉부(접촉부)(53)가 마련되어 있다. 시트면은, 제1 밸브 부재(50)의 이동 방향 및 당해 이동 방향에 직교하는 방향의 양쪽에 대해서 경사진 방향으로 연장되어 있다. 보다 상세하게는, 시트면은, 중심 축선 A상의 중간 직경부(50b)보다도 일측의 점을 지나 중심 축선 A에 대해서 경사진 직선을, 중심 축선 A 주위로 회전시켜 얻어지는 원추면의 일부로 형성된다. 제1 밸브 부재(50)의 소경부(50a)와 중간 직경부(50b)는, 제1 접촉부(53)를 통해 접속되어 있다. 제1 접촉부(접촉부)(53)는, 케이싱(30)의 내부 공간 S에 있어서, 케이싱(30)의 제1 포트(30a)에 접촉 가능하게 구성된다. 후술하는 바와 같이, 유량 제어 밸브(20)의 케이싱(30)은, 밸브 구조체(40)를 제1 밸브 부재(50)의 이동 방향에 있어서 반전시켜도 수용 가능하게 되어 있다. 이 경우, 제1 접촉부(접촉부)(53)는, 케이싱(30)의 내부 공간 S에 있어서, 케이싱(30)의 제2 포트(30b)에 접촉 가능하게 구성된다. 따라서, 밸브 구조체(40)는, 케이싱(30)의 내부 공간 S에 있어서, 케이싱(30)의 한쪽 포트(30a, 30b)에 접촉 가능한 제1 접촉부(53)와, 해당 한쪽 포트(30a, 30b)로부터 다른 쪽 포트(30b, 30a)의 사이에 배치되는 교축부(62)를 갖는다.

제1 밸브 부재(50)가 축선 방향 da를 따라 일측으로 이동하여, 제1 접촉부(53)가, 중심 축선 A 둘레의 전체 둘레에 걸쳐 제1 케이싱(31)의 제1 단차부(33)에 접촉되면, 제1 밸브 부재(50)의 외주와 제1 케이싱(31)의 관통 구멍(32)의 내주의 사이, 특히 제1 접촉부(53)와 제1 단차부(33) 사이의 오일의 흐름이 방해된다. 한편, 제1 밸브 부재(50)가 축선 방향 da를 따라 타측으로 이동하여, 제1 접촉부(53)가, 제1 단차부(33)로부터 이격되면, 제1 밸브 부재(50)의 외주와 제1 케이싱(31)의 관통 구멍(32)의 내주 사이의 오일의 흐름이 허용된다.

제1 밸브 부재(50)는, 제2 밸브 부재(60)의 후술하는 축부(61)를 보유 지지하는 중앙 통로(54)를 갖고 있다. 제1 밸브 부재(50)의 내부에는, 타측에 개구되는 대경 구멍(55)과, 대경 구멍(55)에 개구되는 중앙 통로(54)가 마련되어 있다. 중앙 통로(54) 및 대경 구멍(55)은, 축선 방향 da로 보아, 모두 원 형상의 윤곽을 갖고 있다. 대경 구멍(55)은, 중앙 통로(54)의 직경보다도 큰 직경을 갖고 있다. 도시된 예에서는, 중앙 통로(54)는, 중심 축선 A를 따라 소경부(50a) 및 중간 직경부(50b)에 걸쳐 연장되어 있으며, 대경 구멍(55)은, 대경부(50c)의 내부에 중심 축선 A를 따라 연장되어 있다. 도시된 예에서는, 중앙 통로(54)는, 제1 접촉부(53)의 이동 방향의 일측과 타측을 연결하며, 해당 일측을 폐색하고, 해당 타측을 개방한다.

제1 밸브 부재(50)의 대경부(50c)에는, 대경부(50c)의 외주면으로부터 내주면(대경 구멍(55))으로 연통되는 구멍(56)이 형성되어 있다. 구멍(56)의 단면적은, 오일의 단위 시간당 유량을 실질적으로 제한하지 않을 정도의 면적을 갖고 있다. 예를 들어, 구멍(56)의 단면적은, 제2 밸브 부재(60)의 후술하는 교축부(62)의 단면적보다도 충분히 큰 면적을 갖고 있는 것이 바람직하다. 중앙 통로(54)와 대경 구멍(55)을 접속하는 단차부에는, 압박 부재(70)를 지지하고 압박 부재(70)에 의한 압박력을 받는 제1 지지부(57)가 형성되어 있다. 제1 지지부(57)는 중심 축선 A와 직교하는 면으로 구성되어 있다.

제2 밸브 부재(다른 밸브 부재)(60)는, 축부(61)와, 축부(61)의 타측에 위치하는 제2 접촉부(65)를 갖는다. 축부(61)는, 전체적으로 대략 원통 형상으로 형성되어 있으며, 축선 방향 da를 따라 연장되어 있다. 도시된 예에서는, 축부(61)의 긴 방향으로 연장되는 중심축은, 중심 축선 A와 일치하고 있다. 즉, 중심 축선 A는, 축부(61)의 중심 축선이라고도 할 수 있다. 축부(61)와 제2 접촉부(65)는 일체로 형성되어 있으며, 축부(61)는, 제1 밸브 부재(50)의 중앙 통로(54)를 축선 방향 da로 이동 가능하게 되어 있다. 축부(61)의 내부에는, 중공부(63)가 형성되어 있다. 중공부(63)는, 일측에서 개구하고 타측에서 폐색된 구멍으로서 형성되어 있다. 즉, 중공부(63)는, 축부(61)의 이동 방향의 일측이 개방되어 있으며, 타측이 폐쇄되어 있다. 중공부(63)는, 중심 축선 A를 포함해 축선 방향 da를 따라 연장되어 있다. 중공부(63)에 있어서의 중심 축선 A와 직교하는 단면은, 원형 형상을 갖고 있으며, 축선 방향 da를 따른 각 위치에 있어서 서로 동일한 치수를 갖고 있다. 제2 밸브 부재(60)는, 제1 밸브 부재(50)의 중앙 통로(54)에 이동 가능하게 보유 지지되어 있다. 특히 제2 밸브 부재(60)의 일측의 단부(축부(61)의 선단부)(64)는, 중앙 통로(54) 내에 보유 지지되어 있다. 환언하면, 축부(61)의 일측의 단부(64)를 포함하는 일부가, 중앙 통로(54) 내에 삽입되어 있다. 이에 의해, 제2 밸브 부재(60)는, 제1 밸브 부재(50)에 대해서 축선 방향 da를 따라서, 제1 밸브 부재(50)의 통로(51)의 개구부(52)로 향하는 방향(일측으로 향하는 방향)과, 개구부(52)로부터 이격되는 방향(타측으로 향하는 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 그리고, 제2 밸브 부재(60)의 이동에 수반되어 단부(64)에서 개구부(52)가 부분적으로 폐색된다. 또한, 개구부(52)가 부분적으로 폐색됨으로써, 개구부(52)의 개구 면적이 변화한다. 따라서, 제2 밸브 부재(60)가 제1 밸브 부재(50)에 접근하도록 이동함으로써, 오일의 유로 개구부(52)의 개구 면적이 변화한다.

제2 밸브 부재(60)의 축부(61)에는, 중공부(63)에 연통되는 교축부(62)가 형성되어 있다. 교축부(62)는, 제2 밸브 부재(60)가 가장 일측에 위치할 때 중앙 통로(54)로부터 노출되는 위치에 형성되어 있다. 즉, 교축부(62)는, 제2 밸브 부재(60)가 그 이동 범위 내의 어느 위치에 있는 경우에도, 항상 중앙 통로(54)로부터 노출된다. 도시된 예에서는, 교축부(62)는, 중심 축선 A와 직교하는 방향을 따라 연장되어 있다. 즉, 교축부(62)는, 중공부(63)로부터 직경 방향으로 형성되어 있다. 교축부(62)의 연장되는 방향에 직교하는, 교축부(62)의 단면은, 원형 형상을 갖고 있으며, 교축부(62)가 연장되는 방향을 따른 각 위치에 있어서 서로 동일한 치수를 갖고 있다. 또한, 이것에 한정되지 않고, 교축부(62)는, 중심 축선 A가 연장되는 방향(축선 방향 da) 및 중심 축선 A와 직교하는 방향의 양쪽에 대해서 경사진 방향으로 연장되어도 된다. 또한, 교축부(62)의 단면은, 교축부(62)가 연장되는 방향을 따른 각 위치에 있어서 서로 다른 치수를 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 교축부(62)의 단면은, 교축부(62)가 연장되는 방향을 따른 일부의 범위에 있어서, 다른 범위에 있어서의 단면의 치수보다도 작은 치수를 갖고 있어도 된다. 교축부(62)의 최소 단면적은, 교축부(62)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량을 제한할 수 있을 정도로 설정된다.

케이싱(30)의 내부 공간 S는, 제2 밸브 부재(60)에 의해, 중공부(63)를 포함하는 제1 압력실 C1과, 교축부(62)를 통해 중공부(63)와 연통되는 제2 압력실 C2로 구획된다. 도시된 예에서는, 제1 압력실 C1은, 중공부(63) 및 중앙 통로(54) 내의 공간이며, 제2 압력실 C2는, 내부 공간 S 중 제2 밸브 부재(60)의 외측 공간이다. 상술한 바와 같이, 통로(51)의 개구부(52)는, 중앙 통로(54)에 개구되고 있다. 따라서, 개구부(52)는, 제1 압력실 C1에 개구되어 있다고도 할 수 있다. 도시된 예에서는, 제1 압력실 C1은, 개구부(52)를 통해 제1 케이싱(31)의 제1 포트(30a)(소경 구멍(32a)), 그리고 외부 부재(90)의 오목부(92) 및 유로(96)로 연통되어 있다.

제2 접촉부(65)는, 축선 방향 da를 따라 보았을 때, 축부(61)의 외부 치수 및 중앙 통로(54)의 내부 치수보다도 큰 외부 치수를 갖고 있다. 따라서, 제2 접촉부(65)는, 중앙 통로(54) 내에는 진입할 수 없다. 또한, 제2 접촉부(65)는, 축선 방향 da를 따라 보았을 때, 관통 구멍(36)의 소경 구멍(36a)의 내부 치수보다도 크고, 대경 구멍(36b)의 내부 치수보다도 작은 외부 치수를 갖고 있다. 따라서, 제2 접촉부(65)는, 대경 구멍(36b) 내에는 진입할 수 있지만, 소경 구멍(36a) 내에는 진입할 수 없다. 즉, 제2 밸브 부재(60)가 타측을 향해 이동했을 때에는, 제2 접촉부(65)가 소경 구멍(36a)과 대경 구멍(36b)을 접속하는 제2 단차부(38)에 접촉하고, 제2 밸브 부재(60)는 그 이상 타측으로는 이동할 수 없다.

제2 접촉부(65)의 일측을 향하는 면은, 압박 부재(70)를 지지하고 압박 부재(70)에 의한 압박력을 받는 제2 지지부(67)를 포함하고 있다. 도시된 예에서는, 압박 부재(70)는 코일 스프링이며, 제2 지지부(67)와 제1 지지부(57)의 사이에 압축된 상태에서 배치되어 있다. 따라서, 압박 부재(70)는, 그 탄성력에 의해 당해 압박 부재(70)가 신장되는 방향으로, 환언하면 제1 밸브 부재(50)와 제2 밸브 부재(60)가 이격되는 방향으로, 압박력을 발생시킨다. 압박 부재(70)를 이루는 코일 스프링은, 축부(61)의 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 또한, 압박 부재(70)로서는, 코일 스프링으로 한정되지 않고, 압박력을 발생시킬 수 있는 다양한 부재가 사용 가능하다.

제2 접촉부(65)는, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 외주부에 절결부(66)를 갖고 있다. 도시된 예에서는, 제2 접촉부(65)는, 중심 축선 A에 대해서 대칭으로 두 절결부(66)를 갖고 있다. 절결부(66)는, 축선 방향 da로 보아, 제2 접촉부(65)의 외주부로부터, 제2 케이싱(35)의 소경 구멍(36a)의 개구부(37)의 윤곽을 넘어 내측을 향해서 연장되어 있다. 이에 의해, 절결부(66)와 개구부(37)의 사이에는, 간극(81)이 형성된다. 간극(81)은, 당해 간극(81)을 흐르는 오일의 단위 시간당 유량을 실질적으로 제한하지 않을 정도의 개구 면적을 갖고 있다. 도시된 예에서는, 각 절결부(66)는, 제2 접촉부(65)의 외주부를 축선 방향 da로 보아 직선 형상으로 절결해서 형성되어 있지만, 절결부(66)의 구체적 형상은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 절결부(66)는, 제2 접촉부(65)의 외주부로부터 내측을 향하는 홈 형상으로 형성되어도 된다. 또한, 제2 접촉부(65)는, 하나의 절결부(66)를 갖고 있어도 되고, 셋 이상의 절결부(66)를 갖고 있어도 된다. 또한, 절결부(66) 대신에, 제2 접촉부(65)에 일측으로부터 타측으로 관통하는 관통 구멍을 형성하고, 이 관통 구멍을 간극(81)으로 해도 된다.

다음으로, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여, 유량 제어 밸브(20)의 동작에 대하여 설명한다.

리모컨 밸브(17)가 조작되고 있지 않아, 파일럿 펌프(16)로부터의 파일럿압이 유량 제어 밸브(20)에 작용되고 있지 않은 경우, 제1 압력실 C1 내의 오일의 압력과 제2 압력실 C2 내의 오일의 압력이 동등해진다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 밸브 부재(50)는, 압박 부재(70)의 압박력에 의해, 제2 밸브 부재(60)와 반대측(일측)에 위치한다. 이때, 제1 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53)는, 제1 케이싱(31)의 제1 단차부(33)에 압박된다. 또한, 제2 밸브 부재(60)는, 압박 부재(70)의 압박력에 의해, 제1 밸브 부재(50)와 반대측(타측)에 위치한다. 이때, 제2 밸브 부재(60)의 제2 접촉부(65)는, 제2 케이싱(35)의 제2 단차부(38)의 지지면에 압박된다. 도시된 예에서는, 이때 통로(51)의 개구부(52)는, 제2 밸브 부재(60)의 단부(64)에서 폐색되어 있지 않고, 개구부(52)는, 당해 개구부(52)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량을 실질적으로 제한하지 않을 정도의 개구 면적을 갖고 있다.

제1 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53)가 케이싱(30)(제1 단차부(33))에 접촉한 상태에서, 제1 포트(30a)와 제2 포트(30b)의 사이에는, 교축부(62)를 포함하는 제1 유로(유로)가 형성된다. 구체적으로는, 제1 포트(30a)와 제2 포트(30b)의 사이에, 통로(51), 중앙 통로(54), 중공부(63), 교축부(62), 간극(81)을 포함하는 제1 유로가 형성된다. 따라서, 제1 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53)가 케이싱(30)에 접촉한 상태에서는, 교축부(62)를 우회하는 유로(제2 유로, 다른 유로)는 차단되고, 제1 포트(30a)와 제2 포트(30b)의 사이를 흐르는 오일은, 반드시 교축부(62)를 지나게 된다.

오퍼레이터에 의해 리모컨 밸브(17)의 조작 레버(18)가 조작되고, 파일럿 펌프(16)로부터의 파일럿압이 제1 유체압 요소 E1(리모컨 밸브(17))을 지나 유량 제어 밸브(20)에 작용한 경우, 파일럿압은, 유로(96), 오목부(92), 제1 포트(30a)(소경 구멍(32a)) 및 통로(51)를 거쳐 제1 압력실 C1 내에 도입된다. 이때, 교축부(62)는, 당해 교축부(62)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량을 제한한다. 이에 의해, 제1 압력실 C1 내의 오일의 압력이, 제2 압력실 C2 내의 오일의 압력보다도 커진다. 상세하게는, 교축부(62)의 유량 제한 효과에 의해, 제1 압력실 C1 및 제1 포트(30a) 내의 오일의 압력의 상승 속도에 대해서, 제2 압력실 C2 내의 오일 압력 상승 속도가 느려지고, 제1 압력실 C1 및 제1 포트(30a) 내의 오일 압력과 제2 압력실 C2 내의 오일의 압력의 사이에 차(차압)가 발생한다.

이 차압이 어느 크기를 초과하면, 이 차압에 의해 발생하는 제1 밸브 부재(50)를 제2 밸브 부재(60)측(타측)을 향해 미는 힘이, 압박 부재(70)에 의한 제1 밸브 부재(50)를 제2 밸브 부재(60)와 반대측(일측)을 향해 미는 힘보다도 커져, 제1 밸브 부재(50)는, 제2 밸브 부재(60) 측을 향해 이동한다. 이에 의해, 제1 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53)는, 제1 케이싱(31)의 제1 단차부(33)로부터 이격된다. 이때, 제1 접촉부(53)와 제1 단차부(33) 사이의 간극(83)을 통해 제1 포트(30a)와 제2 압력실 C2가 연통된다. 따라서, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 유체압 요소 E1로부터 제1 포트(30a)로 유입된 오일은, 간극(83), 구멍(56), 대경 구멍(55), 간극(81) 및 제2 포트(30b)(소경 구멍(36a))를 차례로 지나 제2 유체압 요소 E2를 향해 흐른다. 이에 의해, 제2 유체압 요소 E2가 동작한다.

제1 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53)가 제1 케이싱(31)의 제1 단차부(33)로부터 이격되면, 간극(83)을 통해 제1 포트(30a)로부터 제2 압력실 C2로 빠르게 오일이 유입되고, 제1 압력실 C1 및 제1 포트(30a) 내의 오일 압력과 제2 압력실 C2 내의 오일 압력과의 차(차압)가 작아진다. 이 차압이 작아짐으로써, 제1 밸브 부재(50)를 제2 밸브 부재(60)측을 향해 미는 힘이 작아져서, 제1 밸브 부재(50)는, 압박 부재(70)의 압박력에 의해 제2 밸브 부재(60)와 반대측을 향해 되밀린다. 이때, 간극(83)이 작아짐으로써, 제1 압력실 C1 및 제1 포트(30a)와 제2 압력실 C2의 사이에 새롭게 차압이 발생하고, 이에 의해 제1 밸브 부재(50)는, 압박 부재(70)의 압박력에 대항하여 제2 밸브 부재(60)측을 향해서 밀린다. 따라서, 제1 밸브 부재(50)는, 압박 부재(70)에 의한 제1 밸브 부재(50)를 제2 밸브 부재(60)와 반대측으로 미는 압박력과, 제1 압력실 C1 및 제1 포트(30a)와 제2 압력실 C2의 사이에 발생하는 차압에 의한 제1 밸브 부재(50)를 타측으로 미는 압박력이 균형을 이루는 위치에서 정지한다. 또한, 제1 압력실 C1 및 제1 포트(30a)와 제2 압력실 C2의 사이에 발생하는 차압이 미소한 변동에 의해, 제1 밸브 부재(50)는 완전히 정지하지는 않고, 그 위치가 조금 변동되는 경우도 있다.

제1 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53)가 케이싱(30)(제1 단차부(33))으로부터 이격된 상태에서, 제1 포트(30a)와 제2 포트(30b)의 사이에는, 교축부(62)를 우회하는 제2 유로(다른 유로)가 형성된다. 구체적으로는, 제1 포트(30a)와 제2 포트(30b)의 사이에, 간극(83), 구멍(56), 대경 구멍(55), 간극(81)을 포함하는 제2 유로가 형성된다. 따라서, 제1 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53)가 케이싱(30)으로부터 이격된 상태에서는, 제1 포트(30a)와 제2 포트(30b)의 사이를 흐르는 오일의 대부분은, 교축부(62)를 지나지 않고 흐른다. 또한, 이 경우라도, 제1 포트(30a)와 제2 포트(30b)의 사이를 흐르는 오일의 일부는, 교축부(62)를 통과할 수 있다.

오퍼레이터에 의해 리모컨 밸브(17)의 조작 레버(18)가 조작되어, 제1 압력실 C1 및 제1 포트(30a)가 오목부(92), 유로(96) 및 제1 유체압 요소 E1(리모컨 밸브(17))을 통해 탱크(19)와 연통되면, 제1 압력실 C1 및 제1 포트(30a)와 제2 압력실 C2 사이의 차압이 급격하게 저하된다. 즉, 제1 밸브 부재(50)를 제2 밸브 부재(60)측을 향해서 누르는 압박력이 급격하게 저하된다. 이에 의해, 제1 밸브 부재(50)가 압박 부재(70)의 압박력에 의해 제2 밸브 부재(60)와 반대측으로 이동하고, 제1 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53)가 제1 케이싱(31)의 제1 단차부(33)에 압박되어, 간극(83)이 폐색된다. 따라서, 제1 압력실 C1과 제2 압력실 C2는, 교축부(62)에서만 서로 연통된다. 이에 의해, 제2 압력실 C2 내의 오일의 압력이, 제1 압력실 C1 내의 오일 압력보다도 커진다. 상세하게는, 교축부(62)의 유량 제한 효과에 의해, 제1 압력실 C1 내의 오일 압력 하강 속도에 비하여, 제2 압력실 C2 내의 오일 압력 하강 속도가 느려져서, 제1 압력실 C1 내의 오일 압력과 제2 압력실 C2 내의 오일 압력의 사이에 차(차압)가 발생한다. 이 차압에 의한 압박력에 의해, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 밸브 부재(60)는, 압박 부재(70)의 압박력에 대항하여 제1 밸브 부재(50)측(일측)으로 이동한다.

제2 밸브 부재(60)가 제1 밸브 부재(50)에 접근하도록 이동함으로써, 교축부(62)를 포함하는 유로는 부분적으로 폐색된다. 구체적으로는, 제2 밸브 부재(60)의 이동에 수반되어, 통로(51)의 개구부(52)가, 제2 밸브 부재(60)의 단부(64)에서 부분적으로 폐색된다. 이때, 제1 압력실 C1과 제2 압력실 C2 사이의 차압이 커짐에 따라서, 이 차압에 의한 제1 밸브 부재(50) 측으로 향하는 압박력과, 압박 부재(70)에 의한 제1 밸브 부재(50)측과 반대측으로 향하는 압박력의 차가 커지고, 제2 밸브 부재(60)가 일측으로 이동하여 단부(64)가 개구부(52)를 크게 폐색하여, 개구부(52)의 개구 면적은 작아진다. 개구부(52)의 개구 면적이 작아지면, 당해 개구부(52)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량이 제한된다. 따라서, 제2 밸브 부재(60)의 단부(64)에 의해 부분적으로 폐색된 개구부(52)는, 교축부(62)에 대한 추가의 교축부로서 기능한다.

개구부(52)의 개구 면적이, 교축부(62)의 단면적(최소 단면적)보다도 작아지면, 개구부(52)에 의해 당해 개구부(52)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량이 크게 제한되는 한편, 교축부(62)를 통해 제2 압력실 C2로부터 제1 압력실 C1 내로 오일이 유입된다. 이에 의해, 제1 압력실 C1 내의 오일 압력이 상승하고, 제1 압력실 C1과 제2 압력실 C2 사이의 차압이 작아진다. 그렇게 하면, 이 차압에 의한 제1 밸브 부재(50) 측을 향하는 압박력과, 압박 부재(70)에 의한 제1 밸브 부재(50)측과 반대측을 향하는 압박력의 차가 작아져서, 제2 밸브 부재(60)가 제1 밸브 부재(50)측과 반대측(타측)으로 이동하여 제2 밸브 부재(60)의 단부(64)에 의한 개구부(52)의 폐색 영역이 작아져서, 개구부(52)의 개구 면적은 커진다. 따라서, 통로(51)의 개구부(52)가 단부(64)로 부분적으로 폐색되고, 이에 의해 제2 밸브 부재(60)는, 제1 압력실 C1과 제2 압력실 C2의 사이에 발생하는 차압에 의한 제2 밸브 부재(60)를 제1 밸브 부재(50)측으로 누르는 압박력과, 압박 부재(70)에 의한 제1 밸브 부재(50)측과 반대측을 향하는 압박력이 균형을 이루는 위치에서 정지한다. 또한, 제1 압력실 C1과 제2 압력실 C2의 사이에 발생하는 차압이 미소한 변동에 의해, 제2 밸브 부재(60)는 완전히 정지하지는 않고, 그 위치가 조금 변동되는 일도 있다. 또한, 제2 밸브 부재(60)는, 그 이동의 도중에 있어서, 그 단부(64)가 일시적으로 개구부(52)를 완전히 폐색되는 일도 있다. 따라서, 본 명세서에 있어서, 「개구부(52)가 부분적으로 폐색된다」라 함은, 일시적으로 개구부(52)가 완전히 폐색되는 경우도 포함한다.

도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 예에서는, 교축부(62)가, 도 2를 참조하여 설명한 예에 있어서의 교축부(22)의 기능을 발휘한다. 또한, 개구부(52) 및 제2 밸브 부재(60)의 단부(64)가, 도 2를 참조하여 설명한 예에 있어서의 제어 밸브(24)의 기능을 발휘한다. 또한, 제1 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53) 및 제1 케이싱(31)의 제1 단차부(33)가, 도 2를 참조하여 설명한 예에 있어서의 체크 밸브(28)의 기능을 발휘한다. 이에 의해, 유량 제어 밸브(20)는, 제1 포트(30a)로부터 제2 포트(30b)로 향하는 오일의 유량, 즉 제1 유체압 요소 E1로부터 제2 유체압 요소 E2로 향하는 오일의 유량이 급속하게 증대되는 것을 허용한다. 한편, 유량 제어 밸브(20)는, 제2 포트(30b)로부터 제1 포트(30a)를 향하는 오일의 유량, 즉 제2 유체압 요소 E2로부터 제1 유체압 요소 E1로 향하는 오일의 유량이 급속하게 증대되는 것을 방해한다. 따라서, 유량 제어 밸브(20)는, 도 1을 참조하여 설명한 예에 있어서, 스풀(14)이 그 축방향을 따른 일단(우단) 측을 향해 급격하게 이동함으로써, 유압 펌프(11)로부터 토출된 오일에 의해 구동되는 유압 액추에이터(12)가 급정지하여 프론트 링키지의 큰 관성력에 기인하는 충격이 발생하는 것을 경감시키는 기능(쇼크리스 기능)을 발휘한다.

본 실시 형태에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 유량 제어 밸브(20)의 케이싱(30)은, 밸브 구조체(40)를 제1 밸브 부재(50)의 이동 방향에 있어서 반전시켜도 수용 가능하게 되어 있다. 이 경우, 제2 케이싱(35)의 소경 구멍(36a)의 개구부(37)가 제1 단차부(33)를 구성한다. 제1 밸브 부재(50) 및 제2 밸브 부재(60)를 반전하여 배치한 경우, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 예와는 반대로, 유량 제어 밸브(20)는, 제2 포트(30b)로부터 제1 포트(30a)로 향하는 오일의 유량, 즉 제2 유체압 요소 E2로부터 제1 유체압 요소 E1로 향하는 오일의 유량이 급속하게 증대되는 것을 허용한다. 한편, 유량 제어 밸브(20)는, 제1 포트(30a)로부터 제2 포트(30b)로 향하는 오일의 유량, 즉 제1 유체압 요소 E1로부터 제2 유체압 요소 E2로 향하는 오일의 유량이 급속하게 증대되는 것을 방해한다. 따라서, 본 실시 형태의 유량 제어 밸브(20)에서는, 제1 밸브 부재(50) 및 제2 밸브 부재(60)를 제1 밸브 부재(50)의 이동 방향에 있어서 반전시키는 것만으로, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 예와는 다른 기능을 발휘하는 유량 제어 밸브를 얻을 수 있다. 특히, 본 실시 형태의 유량 제어 밸브(20)에서는, 제1 밸브 부재(50) 및 제2 밸브 부재(60)를 제1 밸브 부재(50)의 이동 방향에 있어서 반전시키는 것만으로, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 예와는 역방향으로 쇼크리스 기능을 발휘할 수 있는 유량 제어 밸브를 얻을 수 있다.

여기서, 중심 축선 A에 직교하는 방향을 따른, 제1 밸브 부재(50)의 소경부(50a)의 폭(외경)을 W₁이라 하고, 중간 직경부(50b)의 폭(외경)을 W₂라 하고, 제2 밸브 부재(60)의 제2 접촉부(65)의 폭(외경 또한 최대 폭)을 W₃이라 하고, 제1 케이싱(31)의 소경 구멍(32a)의 폭(내경)을 W₄라 하고, 제2 케이싱(35)의 소경 구멍(36a)의 폭(내경)을 W₅라 한다. 본 실시 형태에서는, 폭 W₄ 및 폭 W₅는, 모두 폭 W₁보다도 크고 폭 W₂보다도 작다. 또한, 폭 W₄ 및 폭 W₅는, 모두 폭 W₃보다도 작다. 이에 의해, 제1 밸브 부재(50) 및 제2 밸브 부재(60)를 제1 밸브 부재(50)의 이동 방향에 있어서 반전시켜도, 쇼크리스 기능을 발휘할 수 있는 유량 제어 밸브를 얻을 수 있다. 제1 밸브 부재(50) 및 제2 밸브 부재(60)를 반전시켰을 때, 반전 전의 유량 제어 밸브(20)와 동일 특성을 갖는 유량 제어 밸브를 얻기 위해서는, 폭 W₄와 폭 W₅를 서로 동일 치수로 한다. 한편, 제1 밸브 부재(50) 및 제2 밸브 부재(60)를 반전시켰을 때, 반전 전의 유량 제어 밸브(20)와 다른 특성을 갖는 유량 제어 밸브를 얻기 위해서는, 폭 W₄와 폭 W₅를 서로 다른 치수로 할 수 있다.

본 발명의 유량 제어 밸브(20)는, 두 포트(30a, 30b)와, 단차부(33, 38)를 갖는 형상이며 두 포트(30a, 30b)에 접속하는 내부 공간 S를 갖는 케이싱(30)과, 두 포트(30a, 30b)의 사이를 연결하는 유로에 마련되는 교축부(62)와, 이동 방향에 대해서 비평행인 면(53a)을 갖고 단차부(33, 38)에 접촉함으로써 다른 유로를 차단 가능하게 하는 접촉부(53)와, 접촉부(53)를 케이싱(30)의 단차부(33, 38)에 접촉 가능하도록 압박하는 압박 부재(70)를 갖고, 케이싱(30)의 내부 공간 S 내로 이동 가능하게 수용되는 밸브 구조체(40)를 구비한다.

본 발명의 유량 제어 밸브(20)는, 두 포트(30a, 30b)와, 해당 두 포트(30a, 30b)를 내부에서 연결하는 내부 공간 S를 갖는 케이싱(30)과, 케이싱(30)의 내부 공간 S에 있어서, 케이싱(30)의 한쪽 포트(30a, 30b)에 접촉 가능한 접촉부(53)와, 해당 한쪽 포트(30a, 30b)로부터 다른 쪽 포트(30b, 30a)의 사이에 배치되는 교축부(62)를 갖는 밸브 구조체(40)를 구비하고, 밸브 구조체(40)의 접촉부(53)가, 케이싱(30)에 접촉한 상태에서, 두 포트(30a, 30b)의 사이에 교축부(62)를 통한 유로가 형성되고, 밸브 구조체(40)의 접촉부(53)가, 케이싱(30)으로부터 이격된 상태에서, 교축부(62)를 우회하는 유로가 형성된다.

본 발명의 유량 제어 밸브(20)는, 두 포트(30a, 30b)와, 제1 단차부(33) 및 제2 단차부(38)를 갖는 형상이며 두 포트(30a, 30b)에 접속하는 내부 공간 S를 갖는 케이싱(30)과, 케이싱(30)의 내부 공간 S 내로 이동 가능하게 수용되고, 이동 방향에 대해서 비평행인 면(53a)을 갖고, 제1 단차부(33)에 접촉 가능한 제1 접촉부(53)와, 제1 접촉부(53)의 이동 방향의 일측과 타측을 연결하며, 해당 일측을 폐색하고, 해당 타측을 개방하는 중앙 통로(54)와, 제1 접촉부(53)의 일측에서, 중앙 통로(54)로부터 직경 방향으로 형성되는 개구부(52)를 구비하는 제1 밸브 부재(50)와, 케이싱(30)의 내부 공간 S 내로 이동 가능하게 수납되고, 케이싱(30)의 제2 단차부(38)와 접촉 가능한 제2 접촉부(65)와, 제2 접촉부(65)와 일체로 형성하고, 제1 밸브 부재(50)의 중앙 통로(54)를 축선 방향 da로 이동 가능한 축부(61)와, 축부(61)의 이동 방향의 일측이 개방되어 있으며, 타측이 폐쇄되어 있는 중공부(63)와, 중공부(63)로부터 직경 방향으로 형성되는 교축부(62)를 구비하는 제2 밸브 부재(60)와, 제1 밸브 부재(50)와 제2 밸브 부재(60)를 이격시키는 압박 부재(70)를 구비한다.

본 발명의 작업 기계는, 상술한 유량 제어 밸브(20)를 구비한다.

이와 같은 유량 제어 밸브(20) 및 작업 기계에 의하면, 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53)가 케이싱(30)에 접촉한 상태와, 케이싱(30)으로부터 이격된 상태간에, 교축부(62)를 포함하는 유로와, 교축부(62)를 우회하는 유로의 전환을 행할 수 있다. 따라서, 밸브 부재(50)의 제1 접촉부(53)가 케이싱(30)에 접촉한 상태와, 케이싱(30)으로부터 이격된 상태간에, 유량 제어 밸브(20)에 서로 다른 유량 제어 기능을 부여할 수 있다. 이 경우, 제1 접촉부(53)가 케이싱(30)으로부터 이격됨으로써, 오일의 유로가, 교축부(62)를 포함하는 유로로부터 교축부(62)를 우회하는 유로로 순식간에 전환된다. 따라서, 유량 제어 밸브(20)에 있어서 응답 지연이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 밸브 부재(50)를 포함하는 밸브 구조체(40)의 적어도 일부를 교환함으로써, 케이싱(30)을 교환하지 않고 유량 제어 밸브(20)에 또 다른 유량 제어 기능을 부여하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 유량 제어 밸브(20)의 기능을 변경할 때의 교환 부품 개수를 효과적으로 삭감시킬 수 있다.

본 발명의 유량 제어 밸브(20)에서는, 접촉부(53)는 밸브 부재(50)에 형성되고, 교축부(62)는 다른 밸브 부재(60)에 형성되며, 압박 부재(70)는 밸브 부재(50)와 다른 밸브 부재(60)를 이격시키도록 압박한다.

또한, 본 발명의 유량 제어 밸브(20)는, 다른 밸브 부재(60)가 밸브 부재(50)에 접근하도록 이동함으로써, 유로의 개구부(52)의 개구 면적이 변화된다.

이와 같은 유량 제어 밸브(20)에 의하면, 교축부(62)를 포함하는 유로에 있어서의 다른 밸브 부재(60)에 의해 부분적으로 폐색되는 부분을 추가의 교축부로서 기능시킬 수 있다. 따라서, 유체 회로 중을 흐르는 유체의 단위 시간당 유량을 크게 제한할 것이 요구되는 경우에, 극히 작은 단면 치수를 갖는 교축부를 마련할 필요가 없다. 이에 의해, 높은 유량 제어 기능을 발휘하는 유량 제어 밸브(20)를, 용이하게 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 다른 밸브 부재(60)에 의해 부분적으로 폐색되는 부분(본 실시 형태에서는 통로(51)의 개구부(52))은, 다른 밸브 부재(60)(단부(64))에 의해 부분적으로 폐색됨으로써 개구 면적이 변경 가능한 교축부로서 기능하므로, 당해 부분을 극히 작은 단면 치수를 갖는 구멍으로서 형성할 필요는 없다.

유체 회로가 유압 회로인 경우, 교축부를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량은, 당해 오일의 온도 영향을 크게 받는다. 고온에서는 오일의 점도는 작지만, 저온에서는 오일의 점도는 커진다. 일반적으로 오일의 점도는 큰 온도 의존성을 갖고 있기 때문에, 극히 작은 단면 치수를 갖는 교축부를 사용한 경우, 고온에 있어서는 교축부를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량이 많아져서 유량 제한 효과가 작아지는 한편, 저온에 있어서는 교축부를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량이 극단적으로 적어져서, 정밀도가 높은 유량 제어가 곤란해진다. 이에 반하여, 본 발명의 유량 제어 밸브(20)에 의하면, 비교적 큰 단면 치수를 갖는 구멍을 교축부(62)로서 사용할 수 있으므로, 유량 제어 밸브(20)를 흐르는 오일의 단위 시간당 유량이, 당해 오일의 온도 영향을 받는 것을 억제하여, 정밀도 높은 유량 제어가 가능해진다.

본 발명의 유량 제어 밸브(20)에서는, 케이싱(30)은, 밸브 구조체(40)를 이동 방향에 있어서 반전시켜도 수용 가능하다.

이와 같은 유량 제어 밸브(20)에 의하면, 밸브 부재(50) 및 다른 밸브 부재(60)를 밸브 부재(50)의 이동 방향에 있어서 반전시키는 것만으로, 다른 기능, 특히 역방향의 쇼크리스 기능을 발휘하는 유량 제어 밸브를 얻을 수 있다. 이에 의해, 유량 제어 밸브(20)의 기능을 변경할 때의 교환 부품 개수를 더욱 효과적으로 삭감할 수 있다.

10: 유압 회로
11: 유압 펌프
12: 유압 액추에이터
13: 스풀 밸브
16: 파일럿 펌프
17: 리모컨 밸브
19: 탱크
20: 유량 제어 밸브
30: 케이싱
30a: 제1 포트
30b: 제2 포트
31: 제1 케이싱
33: 제1 단차부
35: 제2 케이싱
40: 밸브 구조체
50: 제1 밸브 부재
51: 통로
52: 개구부
53: 제1 접촉부
54: 중앙 통로
60: 제2 밸브 부재
61: 축부
62: 교축부
63: 중공부
64: 단부
65: 제2 접촉부
66: 절결부
70: 압박 부재
A: 중심 축선
E1: 제1 유체압 요소
E2: 제2 유체압 요소
C1: 제1 압력실
C2: 제2 압력실
S: 내부 공간

Claims (7)

1. 두 포트와, 단차부를 갖는 형상이며 상기 두 포트에 접속하는 내부 공간을 갖는 케이싱과,
   상기 두 포트 사이를 연결하는 유로에 마련되는 교축부와, 이동 방향에 대해서 비평행인 면을 갖고 상기 단차부에 접촉함으로써 다른 유로를 차단 가능하게 하는 접촉부와, 상기 접촉부를 상기 케이싱의 상기 단차부에 접촉 가능하도록 압박하는 압박 부재를 갖고, 상기 케이싱의 상기 내부 공간 내에 이동 가능하게 수용되는 밸브 구조체
   를 구비하는 유량 제어 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 접촉부는 밸브 부재에 형성되고, 상기 교축부는 다른 밸브 부재에 형성되며, 압박 부재는 상기 밸브 부재와 상기 다른 밸브 부재를 이격하도록 압박하는, 유량 제어 밸브.
3. 제1항에 있어서,
   상기 다른 밸브 부재가 상기 밸브 부재에 접근하도록 이동함으로써, 상기 유로의 개구부 개구 면적이 변화되는, 유량 제어 밸브.
4. 제1항에 있어서,
   상기 케이싱은, 상기 밸브 구조체를 상기 이동 방향에 있어서 반전시켜도 수용 가능한, 유량 제어 밸브.
5. 두 포트와, 해당 두 포트를 내부에서 연결하는 내부 공간을 갖는 케이싱과,
   상기 케이싱의 상기 내부 공간에 있어서, 상기 케이싱의 한쪽 포트에 접촉 가능한 접촉부와, 해당 한쪽 포트로부터 다른 쪽 포트의 사이에 배치되는 교축부를 갖는 밸브 구조체를 구비하고,
   상기 밸브 구조체의 상기 접촉부가, 상기 케이싱에 접촉한 상태에서, 상기 두 포트 사이에 교축부를 거치는 유로가 형성되고,
   상기 밸브 구조체의 상기 접촉부가, 상기 케이싱으로부터 이격된 상태에서, 상기 교축부를 우회하는 유로가 형성되는,
   유량 제어 밸브.
6. 두 포트와, 제1 단차부 및 제2 단차부를 갖는 형상이며 상기 두 포트에 접속하는 내부 공간을 갖는 케이싱과,
   상기 케이싱의 상기 내부 공간 내에 이동 가능하게 수용되고, 이동 방향에 대해서 비평행인 면을 갖고, 상기 제1 단차부에 접촉 가능한 제1 접촉부와, 상기 제1 접촉부의 상기 이동 방향의 일측과 타측을 연결하고, 해당 일측을 폐색하여, 해당 타측을 개방하는 중앙 통로와, 상기 제1 접촉부의 상기 일측에서, 상기 중앙 통로에서 직경 방향으로 형성되는 개구부
   를 구비하는 제1 밸브 부재와,
   상기 케이싱의 상기 내부 공간 내에 이동 가능하게 수납되고, 상기 케이싱의 상기 제2 단차부와 접촉 가능한 제2 접촉부와, 상기 제2 접촉부와 일체로 형성하고, 상기 제1 밸브 부재의 상기 중앙 통로를 축선 방향으로 이동 가능한 축부와, 상기 축부의 상기 이동 방향의 상기 일측이 개방되어 있으며, 상기 타측이 폐쇄되어 있는 중공부와, 상기 중공부로부터 직경 방향으로 형성되는 교축부
   를 구비하는 제2 밸브 부재와,
   상기 제1 밸브 부재와 상기 제2 밸브 부재를 이격시키는 압박 부재
   를 구비하는 유량 제어 밸브.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 유량 제어 밸브를 구비하는, 작업 기계.

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