JPH01206181A - 弁装置 - 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〕 本発明は、建設機械等の油圧回路に用いる流量制御機能
を有する弁装置に関する。

〔従来の技術〕

建設機械、例えばパワーショベルは車体にアームシリン
ダにより上下回動されるアームを枢着し、そのアームに
ブームをブームシリンダで上下回動自在にすると共に、
そのブームにパケットをパケットシリンダで上下回動自
在に取付けた腕弐作業機を備えている。

この様な腕式作業機の油圧回路としては、例えば第２図
に示すように、ポンプ１の吐出路１ａにアーム弁、ブー
ム弁３、パケット弁４を設けてアームシリンダ、ブーム
シリンダ６、パケットシリンダにポンプ１の吐出圧油を
供給する油圧回路が知られている。

このような油圧回路においてアームシリンダ５とブーム
シリンダ６を同時操作する場合には負荷の軽いシリンダ
にポンプ１の圧油が供給されるので、例えば、アーム弁
２の入口側流路２ａに流量絞り弁８と逆止弁９を直列に
設け、アームシリンダ５とブームシリンダ６を同時操作
する時には流量絞り弁８を制御動作してアーム弁２へ流
れる流量を制限してアームシリンダ５とブームシリンダ
６が負荷の大小に関係なしに同一速度で作動するように
すると共に、逆止弁９によりアーム弁２側から逆流しな
いようにしている。

そして、前述の流量絞り弁８と逆止弁９は第３図に示す
ようにアーム弁２の弁本体１０に取付けられ、アーム弁
２が流量制御機能を有する弁装置となっている。

つまり、弁本体１０にアーム弁２の主スプール１１と流
量絞り弁８のスプール１２と逆止弁９のスプール１３と
を取付け、スプール１２を左右に摺動することで入口孔
１４と出口孔１５の連通面積を増減して主スプール１１
への流量を制御し１、入口孔１４と出口孔１５を連通す
る孔１６にスプール１３をバネ１７で押しつけて出口孔
１５より入口孔１４には流通しないようにしている。

〔発明が解決しようとする３課題〕 かかる弁装置であると、弁本体１０に主スプール１１、
スプール１２、スプール１３を別々に取付けであるので
、弁本体１０が大きくなって弁装置全体が大型となり、
取付は面積が大きくなってしまう。

そこで、本発明は上記の問題点を解決できるようにした
弁装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕弁本体に入口ポ
ートと出口ポートを断通する主スプールを設けると共に
、この弁本体に取付孔を穿孔し、その取付孔内に上流ポ
ートと入口ポートを断通ずるポペット及び該ポペットを
動作制御する外部信号により作動される絞り弁を設けて
、上流ポートより入口ポートに流れる流量を制御できて
流量制御機能を有する弁装置となると共に、全体をコン
パクトにできるようにしたものである。

〔実　施　例〕

第１図に示すように、弁本体２０には軸孔２１が左右方
向に向けて穿孔され、この軸孔２１に主スプール２２が
嵌挿されて出口ポート２３と入口ポート２４を断通する
ようになり、その出口ポート２３はシリンダ２５に連通
していると共に、前記弁本体２０の上部には取付孔２６
が軸孔２１と９０度位相をずらして上下方向に穿孔され
、この取付孔２６には、上流ポート３５に連通した入口
孔３１と前記入口ポート２４に連通した出口孔３６を断
通するポペット３７とスリーブ２７が嵌挿されて両者間
に第１室３９を形成し、この第１室３９内の圧力でポペ
ット３７は円錐面３７ａがシート座３８に圧着して入口
孔３１と出口孔３６を遮断するようにしである。

前記ポペット３７の軸心に小径孔４０、大径孔４１、軸
孔４２を連続して穿孔すると共に、その軸孔４２にスプ
ール４３を嵌挿し、このスプール４３のフランジ４４で
前記スリーブ２７の孔２７ａを閉塞し、かつ切欠き４４
ａを形成し、前記スプール４３に油通路４５、括れ部４
６、切欠き４７を形成して第１室３９と入口孔３１を連
通ずる連通路を構成すると共に、前記小穴４０に針弁４
８をバネ４９で押しつけて小穴４０と大径穴４１を遮断
する逆上弁とし、前記スリーブの孔２７ａにスプール５
０を嵌合して第２室５１を形成すると共に、このスプー
ル５０をバネ５２で上方に移動し、かつ比例ソレノイド
５３に当接し、さらにスプール５０に第２室５１と室２
７ｂを連通するキリ穴５４を穿孔すると共に、弁本体２
０及びスリーブ２７に第２室５１と出口孔３６を連通す
る通路５５が穿孔しである。

次に作動を説明する。

比例ソレノイド５３へ通電しない時。

スプール５０がバネ５２で図中上方に移動されるので、
そのスプール５０によって決定される第２室５１と通路
５５の連通面積Ａ３が最大となると共に、第１室３９が
切欠き４４ａ１第２室５１、通路５５を経て出口孔３６
に連通する。

このために、第１室３９の圧力が低くなってポペット３
７は円錐面３７ａに作用する上流圧Ｐ１によって上方に
移動し、円錐面３７ａがシート座３８より離れて入口孔
３１の圧油は出口孔３６に流出する。

この際、入口孔３１の圧油の一部は針弁４８を押し上げ
て小穴４０、大径穴４１、切欠き４７、括れ部４６、油
通路４５及び第１室３９、切欠き４４ａ１第２室５１、
通路５５より出口孔３Ｂに流れるが、ポペット３７が上
方に移動して切欠き４７と大径穴４１の開口面積が大と
なっているので、その流量は最大となる。

比例ソレノイド５３に通電した時。

スプール５０は比例ソレノイド５３の推力でバネ５２に
抗して下方に移動し、前記連通面積Ａ３が減少する。

このために、第１室３９内の圧油が出口孔３Ｂに流れ難
くなって第１室３９内の圧力Ｐ３が高くなり、ポペット
３７の押し上げストロークが規制される。つまり、第２
室５１と通路５５の連通がスプール５０で絞られて第１
室３９内の圧力Ｐ３が上昇するので、上流圧Ｐ、Ｘ受圧
面積Ａ１と第１室圧力Ｐ３Ｘ受圧面積Ａ２とのバランス
によってポペット３７が押し下げられる。

この時、切欠き４７と大径穴４１の開口面積は減少する
。

これにより、入口孔３１と出口孔３６の連通面積が決定
され、入口孔３１より出口孔３６に流れる流量が比例ソ
レノイド５３への通電量に比例した値となる。

この状態においてポペット３７が入口孔３１の圧力Ｐ１
で押し上げられると切欠き４７と大径穴４１の開口面積
が増大し、第１室３９に流れる流量が増大して第１室３
９内の圧力Ｐ３が高くなり、ポペット３７は押し下げら
れるので、入口孔３１と出口孔３６の連通面積は比例ソ
レノイド５３への通電量に見合う値となる。

また、比例ソレノイド５３へ通電される電流が増加する
とスプール５０は更に下方にストロークして前述の連通
面積Ａ３を更に小さく絞るので、第１室３９内の圧力Ｐ
３が更に高くなってポペット３７が更に押し下げられて
入口孔３１と出口孔３６の連通面積が更に減少する。

このように、比例ソレノイド５３への電流の大小に応じ
て出口孔３６に流れる流量を制御できる。

また、出口孔３６の圧力Ｐ２が入口孔３１の圧力Ｐ、よ
り高い時には、出口孔３６の圧油が通路５５、第２室５
１、切欠き４４ａ１第１室３９、油通路４５、括れ部４
６、切欠き４７、大径穴４１、小径穴４０より入口孔３
１に流れようとするが、大径穴４１より小径穴４０への
流れが針弁４８で阻止されるので前述の流れがなく、し
かも出口孔３６の圧力Ｐ２が第１室３９に作用してポペ
ット３７を押し下げて円錐面３７ａをシート座３８に圧
接するので、出口孔３６の圧油が入口孔３１に逆流する
ことがない。

また、入口孔３１の圧力Ｐ１と出口孔３６の圧力Ｐ２の
差圧が大きくなると第１室３９に流れる流量が増大し、
この第１室３９より出口孔３６に流れる流量はスプール
５０で絞られているが、第２室５１に流れる流量が増大
するとその流れ力（噴流）によりスプール５０に流体力
がより大きく作用し、この流体力によってスプール５０
が下方に移動されて前記連通面積Ａ３を減少するので、
第１室３９内の圧力Ｐ３が高くなり、ポペット３７を押
し下げて入口孔３１と出口孔３６の連通面積を減少して
出口孔３６の流量を一定に維持できる。

つまり、入口孔３１と出口孔３６の差圧が変化しても出
口孔３６の流量を一定とする圧力補償機能を有する。

なお、比例ソレノイド５３でスプール５０をストローク
することで第２室５１と通路５５の連通面積を制御した
が、スプール５０をパイロット圧によりストロークして
も良い。

つまり、第１室３９と出口孔３６の連通面積を外部信号
により増減する絞り弁を設ければ良い。

なお、針弁４８とバネ４９を省略してスプール４３の下
端を小径穴４０に密接する円錐形として、前記出口孔３
６の圧力Ｐ２が入口孔３１の圧力Ｐ１より高い時には出
口孔３６の圧力Ｐ２でスプール４３が下方に移動して円
錐形部が小形穴４０に密接して出口孔３６より入口孔３
１に逆流しないようにしても良い。

〔発明の効果〕

弁本体２０に形成した取付孔２６内にポペット３７と絞
り弁を取付け、そのボペットト３７の軸心に穿孔した連
通孔に逆止弁を設けたので、弁本体２０を小型にできて
弁装置全体をコンパクトにできるので取付面積を小さく
できる。

また、ポペット３７の連通孔より第１室３９を経て入口
ポート２４に流れる僅かな流量を絞り弁で制御すること
で前記入口ポート２４の流量を制御するので、応答性が
向上すると共に、小さな外部信号で制御できて流量を微
少に制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は従来の
回路図、第３図はアーム弁の断面図である。 ２０は弁本体、２１は軸孔、２２は主スプール、２３は
出口ポート、２４は入口ポート、２６は取付孔、３５は
上流ポート、３７はポペット、３９は第１室。 出願人　　株式会社　小　松　製　作　所代理人　　弁
理士　　米　原　正　章

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　弁本体２０に穿孔した軸孔２１に、入口ポート２４と
   出口ポート２３を断通する主スプール２２を嵌挿すると
   共に、前記弁本体２０に取付孔２６を、前記軸孔２１と
   直角となるように穿孔し、該取付孔２６内に、前記入口
   ポート２４と上流ポート３５を断通するポペット３７及
   び該ポペット３７を入口ポート２４と上流ポート３５を
   遮断する方向に移動する第１室３９並びに、該第１室３
   ９と前記出口ポート２３の連通面積を外部信号により増
   減する絞り弁をそれぞれ設け、前記ポペット３７の軸心
   に、前記上流ポート３５と第１室３９を連通する連通路
   を形成すると共に、この連通路に入口ポート２４から上
   流ポート３５への逆流を阻止する逆止弁を設けたことを
   特徴とする弁装置。