JPH01242802A

JPH01242802A - メータリング装置

Info

Publication number: JPH01242802A
Application number: JP63068935A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Asaoka; 浅岡　正晴
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-09-27

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、メータイン制御とメータアウト制御をする
メータリング袋間に関する。

（従来の技術）第３．４図に示した従来の装置は、バルブハウジング１
にスプール孔２を形成し、このスプール孔２に、メータ
インスプール３を摺動自在に設けている。

上記メータインスプール３は、その両端をパイロット室
４．５に臨ませ、一方のパイロット室５にはセンタリン
グスプリング６を設け、ノーマル状態において、当該メ
ータインスプール３が図示の中立位置を保持するように
している。

上記メータインスプール３の中央部分には環状溝７を形
成しているが、この環状溝７は、ポンプポート８に常時
連通するようにしている。

上記ポンプポート８の両側には、アクチュエータポート
９及び１０を形成しているが、これら両アクチュエータ
ポート９．１０には、アクチエータ側への流通のみを許
容するチエツク弁１１及び１２を設けている。

上記アクチエータポートの外側には、戻り通路１３及び
１４を形成しているが、これら両戻り通路は、バルブハ
ウジング１に形成したタンク通路１５に合流するように
している。

さらに上記アクチュエータポート９及び１０のそれぞれ
には、メータアウトバルブＶｌ、Ｖ２　を設けているが
、これらメータアウトバルブＶｌ、Ｖ２の構成は全て同
一なので、これらメータアウトバルブに関しては、第４
図を参照しながら、同一符号をもって説明する。

すなわち、バルブハウジング１には、アクチュエータポ
ート９．１０に対応させた弁孔１６を形成するとともに
、この弁孔１６の一端を上記アクチュエータポート側に
開口させ、他端をバルブケース１の外面に開口させてい
る。

この弁孔１６には、メータアウトバルブＶの筒状本体１
７を嵌着するとともに、この筒状本体１７の外側にガイ
ドプラグ１８を嵌着して筒状本体１７をしっかりと押さ
え付け、それが弁孔１Ｂから抜けないようにしている。

上記筒状本体１７には、サクションポペット１９を内装
しているが、このサクションポペット１９は中空にし、
その外側の中空部分をガイドプラグ１８のガイド部１８
ａに摺動自在に嵌合している。

さらに、サクションポペット１９とガイドプラグ１８と
の間にスプリング２０を介在させ、このスプリング２０
の作用でサクションポペット１９の先端に形成したポペ
ット部２１が、筒状本体１７に形成したシート部２２に
圧接し、アクチュエータポート９．１０と戻り通路１３
．１４との連通を遮断するようにしている。

このようにしたサクションポペット１９で、スプリング
２０が接触する部分の外周には、環状突部２３を形成す
るとともに、この環状突部と筒状本体１７に形成した段
部２４とが相まってパイロット圧力室２５を形成してい
る。

パイロット圧力室２５は、通路２６．２７を介してパイ
ロット室４．５に連通している。

したがって、パイロット制御部２８．２９からこのパイ
ロット室４．５に圧力が導かれると、その圧力が上記パ
イロット圧力室２５にも作用し、当該サクションポペッ
ト１９が、スプリング２０に抗して移動する。このよう
にサクションポペット１９が移動すれば、上記ポペ−／
　）部２１がシート部２２を開き、アクチュエータポー
ト９．１０と戻り通路１３．１４とを連通させる。

なお、図中符号３０はサクションポペット１９に形成し
た通孔で、サクションポペット１９と、ガイドプラグ１
８との間のスプリング室３１を、戻り通路１３．１４に
連通させるためのものである。

また、サクションポペット１８には、リリーフポペット
３２を摺動自在に挿入しているが、このリリーフポペッ
ト３２には、制御ピストン３３を摺動自在に挿入してい
る。さらに、この制御ピストン３３の中心部分には、通
孔３４を形成するとともに、この通孔３４の先端にオリ
フィス３５を形成している。

そして、制御ピストン３３におけるオリフィス３５とは
反対端にフランジ部３６を形成し、このフランジ部３６
とガイドプラグ１８との間にスプリング３７を介在させ
ている。

したがって、通常は、スプリング３７の作用で、フラン
ジ部３６がリリーフポペット３２に圧接するとともに、
このスプリング力がリリーフポペット３２にも作用する
ので、当該リリーフポペット３２が、サクションポペッ
トｌＳ内に形成したシート部３日に圧接し、このシート
部３日を閉じるようにしている。

なお、上記リリーフポペット３２は、その先端に傾斜部
３８を形成し、この傾斜部３９がシート部３８に接触す
るようにしている。

このようにリリーフポペット３２及び制御ピストン３３
を設けたサクションポペット１９は、ガイドプラグ１日
との間に圧力室４０を形成する。そして、ガイドプラグ
１８のガイド部１８ａの直径によって決まる圧力室４０
内の受圧面積ＡＩが、シート部２２側の受圧面積Ａ２よ
りもわずかに大きくなるようにしている。このように圧
力室４０内の受圧面積を少し大きくしたのは、アクチュ
エータポート９．１０側の圧力がサクションポペット１
９に作用したとき、シート部２２が閉じ勝手になるよう
にするためである。

また、ガイドプラグ１８には、中空部４１を形成すると
ともに、この中空部４１には、パイロットポペット４２
を設けている。このパイロットポペット４２は、スプリ
ング４３の作用で、中空部４１に形成したシート部４４
に圧接し、圧力室４０と中空部４１との連通を遮断して
いる。そして、この中空部４１は、流通孔４５→スプリ
ング室３１→通孔３０を経由して戻り通路１３．１４に
連通している。

いま、メータインスプール３のパイロット室５にパイロ
ット圧を導くと、このスプール３が図面左方向に移動す
るので、環状溝７を介して、ポンプポート８とアクチュ
エータポート９とが連通ずる。このように両ポート８．
９がつながれば、図示していないポンプからの吐出流体
が、チエツク弁１１を通過して、同じく図示していない
アクチュエータに供給される。

また、このときにはパイロット室５に導かれたパイロッ
ト圧が、通路２７を経由してパイロット圧力室２５に導
かれるので、サクションポペット１８が移動し、シート
部２２の開度な、上記パイロット圧に比例した大きさに
維持する。したがって、アクチュエータからの戻り流体
は、他方のアクチュエータポート１０からシート部２２
を経由して戻り通路１４に流出し、この戻り通路１４か
らタンク通路１５を経由して図示していないタンクに戻
される。

このことからも明らかなように、メータイン側に関して
は、メータインスプール３で制御し、メータアウト側に
関しては、メータアウトバルブ■２で制御する。そして
、その制御は、パイロット室５に導いたパイロット制御
部２９からの圧力に比例したものとなる。

このようにしてアクチュエータを動作させてから、パイ
ロット室５内を図示していないタンクにつなげれば、メ
ータインスプール３がセンタリングスプリング６の作用
で図示の中立位行に復帰するとともに、サクションポペ
ット１８も、圧力室４０内の圧力作用とスプリング２０
の作用とで図示の位置にもどる。

したがって、このときにはアクチュエータポート９．１
０の両者が、チエツク弁１１．１２、メータアウトバル
ブのポペット部２１及びリリーフボベ−ｙ　ト３２で閉
じられることになる。アクチュエータポート９．１０が
ポペットで閉じるので、その部分からの漏れを完全に防
止できる。つまり、アクチュエータポート９．１０から
のリークを完全に防止できるので、その負荷を確実に保
持できる。

また、アクチエータポート９．１０側の圧力が上昇する
と、それにともなって圧力室４０内の圧力も上昇する。

そして、この圧力が設定圧以上になると、ガイドプラグ
１８に設けたパイロットポペット４２がスプリング４３
に抗して移動し、シート部４４番開く。

このようにシート部４４が開くと、この圧力室４０内の
流体が、戻り通路に戻されるので、制御ピストン３３に
形成したオリフィス３５に流れが発生して、その前後に
圧力差が生じる。この圧力差によって、制御ピストン３
３とともにリリーフポペット３２も移動し、シート部３
８を開いて、アクチュエータポートを戻り通路に連通し
、アクチュエータポート側の圧力を設定圧以下に抑える
。

また、アクチュエータポート側の圧力が設定圧以下にな
ると、戻り通路１３．１４の圧力がリリーフポペット３
２の傾斜部３９に作用し、このリリーフボベットをスプ
リング３７に抗して移動させ、シート部３８を開くので
、戻り通路側の流体がアクチュエータポート側に供給さ
れることになる。

したがって、メータアウトバルブが、メータアウト制御
をすることはもちろん、リリーフ弁及びサクション弁と
しても機能するものである。

（本発明が解決しようとする問題点）この従来のメータリング装置では、メータインスプール
３を制御するパイロット圧で、メータアウトバルブＶｌ
、Ｖ２　も制御するようにしているので、そのパイロッ
ト圧が決ると、メータインとメータアウトの制御特性が
一律に決められてしまう。つまり、この従来の装置では
、多様な制御ができず、それだけ制御の柔軟性に欠ける
という問題があった。

この発明の目的は、メータインスプールを切り換えるた
めの第１パイロット圧制御機構と、メータアウトバルブ
のパイロット圧を制御する第２パイロット圧制御機構と
を別系統にして、その制御の多様化を図ったものである
。

（問題点を解決する手段）第１の発明は、バルブハウジングにポンプポートとアク
チュエータポートとを形成し、かつ、このバルブハウジ
ングには、ポンプポートからアクチュエータポートへの
供給量を制御するメータインスプールと、アクチュエー
タポート側の戻り量を制御するメータアウトバルブとを
設けたメータリング装置を前提にするものである。

そして、この装置を前提にしつつこの第１の発明は、メ
ータインスプールを切り換えるだめの第１パイロット圧
制８機構と、メータアウトバルブのパイロット圧を制御
する第２パイロット圧制御機構とを別系統にした点に特
徴を有する。

また、第２の発明は、バルブハウジングに１つのポンプ
ポートと一対のアクチュエータポートとを形成し、かつ
、このバルブハウジングには、ポンプポートからアクチ
ュエータポートへの供給量を制御するメータインスプー
ルと、上記アクチュエータポート側の戻り量を制御する
一対のメータアウトバルブとを備えたメータリング装置
を前提にするものである。

そして、この装置を前提にしつつ、第２の発明は、メー
タインスプールを切り換えるための第１パイロット機構
と、１つの第２パイロット圧制御機構を備え、それら両
制御機構を別系統にするとともに、上記９５２パイロッ
ト圧制御機構は、サブバルブを介して両メータアウトバ
ルブに接続し、サブバルブの切り換え位置に応じて、い
ずれか−方のメータアウトバルブを制御する構成にした
点に特徴を有する。

さらに、第３の発明は、第２の発明を前提にしつつ、サ
ブバルブと第２パイロツト圧制Ｗ＠構との間に減圧弁を
接続した点に特徴を有する。

（本発明の作用）第１の発明は、第１．２パイロット圧制御機描を別系統
にしたので、メータインとメータアウトとを別々に制御
することができる。

また、第２の発明では、サブバルブを切り換えることに
よって、いずれか一方のメータアウトバルブを作動させ
ることができる。

さらに、第３の発明は、サブバルブと第２パイロット圧
制御機構との間に、減圧弁を設けたので、この第２パイ
ロット圧制御機構に加わる圧力を低くできる。

（本発明の効果）第１の発明によれば、メータインとメータアウトの制御
系統を別々にしたので、それらメータインの制御特性と
メータアウトの制御特性とをいろいろ組み合せて多様な
制御が可俺になる。

第２の発明によれば、第２パイロット圧制御機構が１つ
で足りるので、それだけコストダウンにつながる。

第３の発明によれば、第２バイロー／　ト圧制ｉｎ構に
作用する差圧が小さいので、それだけ制御がしやすくな
る。

（本発明の実施例）第１図に示した第１実施例は、／＜ルブ／＼ウジングＨ
に、ポンプポート４６と一対のアクチュエータポート４
７．４日とを形成している。そして、このポンプポート
は図示していないポンプに接続し、アクチュエータポー
ト４７．４８をシリンダＣに接続している。

このようにしたバルブハウジングＨにはスプール孔４９
を貫通させるとともに、このスプール孔４９にメータイ
ンスプールＳを挿入している。また、バルブハウジング
Ｈの両側には、ブロック部材５０．５１を連続的に設け
、これらブロック部材５０．５１には、スプール孔４８
に連続するバイロフト室５２、５３を形成している。

したがって、スプール孔４９にメータインスプールＳを
挿入すれば、その両端が、両パイロット室５２．５３に
臨むことになる。また、このメータインスプールＳの一
端には、ガイド部材５４を連結するとともに、このガイ
ド部材５４に一対のスプリング受５５．５６を摺動自在
に嵌合している。このようにしたスプリング受５５．５
８間にセンタリングスプリング５７を介在させている。

上記ブロック部材５０．５１の外側には、この発明の第
１パイロット圧制御機構としての高速切換弁ＨＶ１．１
（Ｖ２とを設けている。そして、これら両切換弁は、ま
ったく同じ構成なので、以下には、一方の高速切換弁Ｈ
ＶＩ　について具体的に説明し、他方の高速切換弁ＨＶ
２　についての説明を省略する。

この高速切換弁ＨＶ、は、ソレノイド５８による押圧力
とスプリング５９のバネ力とで、ポペット６０を振動さ
せる構成にしている。そして、この高速切換弁ＨＶＩの
開度は、ソレノイド５８に入力される信号のデユーティ
比で決るようにしている。

このようにした高速切換弁Ｈｖ１　には、流入ボート６
１を形成しているが、この流入ボート６１は、ブロック
部材５０に形成した通孔６２を介してパイロット室５２
に連通している。また、このパイロット室５２には、バ
ルブハウジングＨに形成したパイロット供給ボート６３
に接続している。

さらに、この高速切換弁ＨＶＩ　には流出ボート６４を
形成しているが、この流出ボート６４は、ブロック部材
５０に形成した通孔６５を介して、バルブハウジングＨ
に形成したドレンボート８６に連通している。

したがって、パイロット供給ボート６３からバイロフト
室５２に圧力流体が流入すると、その流体は、高速切換
弁ＨＶＩ　を経由してドレンボート６８から流出する。

このとき高速切換弁ＨＶ、の開度が大きければ、この切
換弁ＨＶ、前後の差圧が小さくなるので、パイロット室
５２内の圧力も低く維持される。反対に、この切換弁１
（Ｖｌの開度が小さくなると、その前後の差圧が大きく
なるので、パイロット室５２内の圧力が高くなる。つま
り、ソレノイドに入力する信号のデユーティ比でパイロ
ット室５２内の圧力を制御するものである。

なお、他方の高速切換弁ＨＶ２　もまったく同様に機能
するものである。ちなみに、符号６７がパイロット供給
ボート、６８．６９が通孔、７０がドレンボートである
。

したがって、いま一方の高速切換弁ＨＶＩの開度を小さ
くし、他方の高速切換弁ＨＶ２をほぼ全開状態にすれば
、一方のパイロット室５２側の圧力が上昇し、他方のパ
イロット室５３側がほぼタンク圧に保たれるので、メー
タインスプールＳが図面右方向に移動する。このように
スプールＳが移動すると、ポンプポート４Ｇと一方のア
クチュエータポート４７とが連通し、ポンプポート４６
からの圧力流体が、シリンダＣに供給される。

反対に、他方の高速切換弁ＨＶ２の開度な小さくし、一
方の高速切換弁Ｈｖ１　をほぼ全開状態にすれば、他方
のパイロット室５３側の圧力が上昇し、−方のパイロッ
ト室５２側がほぼタンク圧に保たれるので、メータイン
スプールＳが図面左方向に移動する。このようにスプー
ルＳが移動すれば、ポンプポート４Ｂと他方のアクチュ
エータポート４８とが連通し、ポンプポート４８からの
圧力流体が、シリンダＣに供給される。

なお、図中符号７１．７２はロードチエツク弁である。

また、上記のようにしたアクチュエータポート４７．４
日にはメータアウトバルブＶｌ、Ｖ２　を臨ませている
。ただし、これらメータアウトバルブそのものの構成は
、はとんど従来と同様なので、その従来と同一の構成要
素については、同一符号を付し、以下には相違点のみを
説明する。

この実施例のメータアウトバルブｖｌ、ｖ２は、リリー
フポペット３２の開度に応じて、そのメータアウト制御
をするようにしたものである。なお、サクションポペッ
ト１９の周囲にすき間を形成１２、そのすき間を流出流
路７３としているが、この流出流路７３は、上記流通孔
４５をタンク通路７４．７５に連通させるものである。

そして、このメータアウトバルブの圧力室４０は、流通
路７６を介して、この発明の第２パイロット圧制御機構
である高速切換弁ＨＶ３、Ｉ（ＶａのＬ１人ボート７７
に接続している。この高速切換弁ＨＶ３、）ＩＶ４の構
成は、上記した第１パイロット圧制御機構としての高速
切換弁ＨＶ＋、ＨＶ２と実質的に同一である。

つまり、この高速切換弁ＨＶ３、ＨＶ４は、ソし・メイ
ド７８による押圧力とスプリング７９のバネ力とで、ポ
ペット８０を振動させる構成にしている。そして、この
高速切換弁ＨＶ３、ＨＶ４の開度は、ソレノ、イド７８
に入力される信号のデユーティ比で決るようにしている
。

このようにした高速切換弁ＨＶ３、ＨＶ４の流出ボート
８１をバルブハウジングＨに形成したタンク通路７４．
７５に連通させている。

いま、メータインスプールＳを図面左方向に移動して、
ポンプポート４Ｇをアクチュエータポート４８に連通さ
せ、その圧力流体を、シリンダＣに供給すると、このシ
リンダＣからの戻り流体がアクチュエータポート４７に
流出する。そして、このアクチュエータポート４７に流
れた流体は、制御ピストン３３のオリフィス３５及び通
孔３４を経由して圧力室４０に流入する。

この圧力室４０は、上記したように高速切換弁ＨＶ３　
を介してタンク通路７４に連通しているので、結局、こ
の圧力室４０内の圧力は、高速切換弁の開度に応じて制
御されることになる。このように高速切換弁ＨＶ３が開
けば、圧力室４０内の圧力が低くなる。そして、アクチ
ュエータポート４７側の圧力と、圧力室４０側の圧力と
のバランスがくずれて、リリーフポペット３２がスプリ
ング３７．８２に抗して移動し、シート部３８を開く、
シたがって、アクチュエータポート４７に流出した戻り
流体はシート部３８を経由してタンク通路７４に流され
る。

上記したようにこの第１実施例によれば、メータイン制
御をメータインスプールＳでするとともに、メータアウ
ト制御をメータアウトバルブｖ１、ｖ２で実施する。そ
して、これらメータインスプールＳ及びメータアウトバ
ルブｖ１．ｖ２のパイロット圧制御機構である高速切換
弁ＨＶＩ、）ＩＶ２とＨＶ３、ＨＶ４とを別々にしたの
で、メータイン特性とメータアウト特性とを別々に制御
することができる。

第２図に示した第２実施例は、第２パイロ−／　）圧制
御機構としての高速切換弁を１つにするとともに、サブ
バルブＳＶを設けて、この高速切換弁ＨＶｓをいずれか
のメータアウトバルブＶ１．Ｖ２に接続するようにした
ものである。そして、これら高速切換弁ＨＶ５の構成は
、上記第１実施例の高速切換弁ＨＶ３、ＨＶａと同一の
構成にしている。

上記サブバルブＳＶは、メータインスプールＳの一側に
環状溝８３を形成するとともに、スプール孔４８に環状
凹部８４〜８６を形成している。

そして、中央に位置する環状凹部８４を、高速切換弁Ｈ
Ｖｓの流入ポート７７に接続しているが、その接続過程
に減圧弁８７を接続している。

また、図面左側の環状凹部８５は一方のメータアウトバ
ルブｖ１の流通路７６に接続し、右側の環状凹部８６は
他方のメータアウトバルブ■２の流通路７Ｂに接続して
いる。

いま、メータインスプールＳを図面左方向に移動すると
、ポンプポート４６からの圧力流体が、アクチュエータ
ポート４８を経由してシリンダＣに供給される。このと
きのシリンダＣからの戻り流体がアクチュエータポート
４７に流れる。

また、上記のようにメータインスプールＳが図面左方向
に切り換ると、中央に位置する環状凹部８４とそれに隣
接する環状凹部８５とが、環状溝８３を介して連通ずる
。したがって、一方のメータアウトバルブＶ、の流通路
７８が減圧弁８７を介して高速切換弁１（Ｖｓに連通ず
ることになる。

そして、アクチュエータポート４７に流入したシリンダ
Ｃの戻り流体は、前記第１実施例と同様に圧力室４０に
流入するので、このときの高速切換弁ＨＶ５の開度に応
じて、この圧力室４０の圧力がｉ’ｔＦＪ　ｍｌされる
。しかも、この圧力室４０内の制御圧力に応じて、リリ
ーブポペット３２の開度も決るので、当該メータアウト
制御特性は、結局、この高速切換弁ＨＶ５の開度に応じ
て決ることになる。

また、メータインスプールＳを上記とは反：′Ｐｔ方向
に移動すると、こん度は、アクチュエータポート４７に
圧力流体が供給され、アクチュエータポート４８に戻り
流体が流出する。しかも、これと同時に、環状凹部８４
と８６とが、環状溝８３を介して連通ずるので、この高
速切換弁ＨＶｓの開度に応じて。

他方のメータアウトバルブＶ２が制御されることになる
。

そして、サブバルブＳＶと高速切換弁ＨＶｓ　との間に
、減圧弁８７を接続したので、この高速切換弁ＨＶｓに
作用する圧力が、それだけ低くなる。このように高速切
換弁ＨＶｓに作用する圧力が低くなれば、制御がしやす
くなるという利点がある。例えば、この高速切換弁ＨＶ
５に、高圧が作用すると、そのわずかな開度の変化で、
そこを流れる流量が変ってしまうので、その制御が非常
に難しくなるが、この実施例のように減圧弁８７を設け
れば、このような制御の難しさを解消できる。

なお、この第２実施例では、サブバルブＳＶをメータイ
ンスプールＳと一体的に構成したが、このようにすれば
、サブバルブＳｖを特別に設ける必要がなくなるので、
スペース的に有利になる。ただし、サブバルブＳｖをメ
ータインスプールＳと別個に設けるようにしてもよいこ
と当然である。

【図面の簡単な説明】

図面第１図はこの発明の第１実施例を示す断面図、第２
図は第２実施例の断面図、第３．４図は従来のメータリ
ング装誼を示すもので、第３図は断面図、第４図はメー
タアウトバルブの拡大断面図である。Ｈ・・・バルブハウジング、４６・・・ポンプポート、
４７．４８・・・アクチュエータポート、Ｓ・・・メー
タインスプール、ｖｌ、ｖ２・・・メータアウトスプー
ル、１（Ｖｌ、ＨＶ２・・・第１パイロット圧制御機構
としての高速切換弁、ＨＶ３、ＨＶ４、ＨＶｓ・・・第
２パイロット圧制御機構としての高速切換弁、８７・・
・減圧弁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）バルブハウジングにポンプポートとアクチュエー
タポートとを形成し、かつ、このバルブハウジングには
、ポンプポートからアクチュエータポートへの供給量を
制御するメータインスプールと、アクチュエータポート
側の戻り量を制御するメータアウトバルブとを設けたメ
ータリング装置において、メータインスプールを切り換
えるための第１パイロット圧制御機構と、メータアウト
バルブのパイロット圧を制御する第２パイロット圧制御
機構とを別系統にしてなるメータリング装置。
（２）バルブハウジングに１つのポンプポートと一対の
アクチュエータポートとを形成し、かつ、このバルブハ
ウジングには、ポンプポートからアクチュエータポート
への供給量を制御するメータインスプールと、上記アク
チュエータポート側の戻り量を制御する一対のメータア
ウトバルブとを備えたメータリング装置において、メー
タインスプールを切り換えるための第１パイロット機構
と、１つの第２パイロット圧制御機構を備え、それら両
制御機構を別系統にするとともに、上記第２パイロット
圧制御機構は、サブバルブを介して両メータアウトバル
ブに接続し、サブバルブの切り換え位置に応じて、いず
れか一方のメータアウトバルブを制御する構成にしたメ
ータリング装置。
（３）特許請求の範囲第（２）記載のメータリング装置
において、サブバルブと第２パイロット圧制御機構との
間に減圧弁を接続してなるメータリング装置。