JPH01299303A

JPH01299303A - 流量制御弁

Info

Publication number: JPH01299303A
Application number: JP13070088A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Ooshima; 大嶋　一監
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1988-05-28
Filing date: 1988-05-28
Publication date: 1989-12-04
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: JP2639561B2

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、例えば、１つのポンプから供給された作動
油のうち、制御流量をパワーステアリング装置に分流し
、その制御流量以上の余剰流量を作業機等に分流する流
量制御弁に関する。

（従来の技術）第４図に示した従来の流量制御弁の本体１には、ポンプ
Ｐに連通させたポンプポート２、パワーステアリング装
置に接続した制御流ポート３及び作業機側に接続した余
剰流ポート４とを形成するとともに、この本体１に形成
したボア５内にメインスプール６を摺動自在に設けてい
る。さらに、このボア５内に、メインスプール６に対し
て直列にしたケース部材７を嵌合している。

そして、上記ポア５の内周には、第１〜６環状溝８〜１
３を形成している。この第１環状溝８は通路Ｉ４を介し
て第６環状溝１３に連通し、第２環状溝９はポンプポー
ト２に連通し、第４環状溝１１は通路１５を介してリリ
ーフ弁１６に接続し、第５環状溝１２はタンクポート１
７に連通させている。

上記メインスプール６は、その一端をパイロット室１８
に臨ませるとともに、他端を、ケース部材７との間に形
成した圧力室１９に臨ませている。このようにしたメイ
ンスプール６には、第１環状凹溝２０と第２環状凹溝２
１とを形成し、上記圧力室１９に設けたスプリング２２
の作用で、ノーマル位置を保フているとき、第１環状凹
溝２０が、前記第１．２環状溝８．９の両者をまたぎ、
ポンプポート２と通路１４とを連通させる。

また、メインスプール６がスプリング２２に抗して移動
すると、ポンプポート２が通路１４と余剰流ポート４と
のぞれぞれに連通する。

上記ケース部材７には、第４環状溝１１と圧力室１９を
連通ずるダンピングオリフィス２３と、第４環状溝１１
に開口させたオリフィス２４と、第５環状溝１２に開口
させたポート２５と、第６環状溝１３に開口させた第１
．２制御オリフイス２６．２７とを形成している。そし
て、この第１制御オリフイス２６は、第２制御オリフイ
ス２７よりもその開口面積を小さくしている。

上記のようにしたケース部材７には、補助スプール２８
を内装しているが、この補助スプール２８の一端を制御
流ポート３側に臨ませ、他端をバネ室２９に臨ませてい
る。

上記補助スプール２８には環状凹部３０を形成している
が、この環状凹部３０は、補助スプール２８に形成した
絞り通路３１を介して制御流ポート３に連通させている
。また、上記絞り通路３１は通孔３２を介してバネ室２
９に連通しているが、このバネ室２９にはバネ３３を設
けている。

さらに、補助スプール２８の外周には段部３４を形成し
ているが、この段部３４を境にして、制御流ポート３側
の直径を、バネ室２９側の直径よりも大きくしている。

そして、ケース部材７の内周にも段部３５を形成し、こ
れら両段部３４．３５が相まつて、ポート２５に常時連
通するドレン室３６を形成している。

上記のようした補助スプール２８が、バネ室２９に設け
たバネ３３の作用でノーマル位置にあるとき、その環状
凹部３０が、ケース部材７に形成した第１制御オリフイ
ス２６のみに開口し、第２制御オリフイス２７が閉ざさ
れるようにしている。そして、補助スプール２８がバネ
３３に抗して移動したとき、上記両オリフィス２６．２
７が開口するようにしている。

しかして、メインスプール６及び補助スプール２８をノ
ーマル位置に保った状態で、ポンプＰから制御流量以下
の少量の流体が流入すると、その流体は、通路１４及び
第１制御オリフイス２６を通過して制御流ポート３から
流出する。このように第１制御オリフイス２６に流体が
流れると、その前後に圧力差が生じ、その上流側の圧力
がボパイロット通路３７を伝わってパイロット室１８に
導かれる。また、下流側の圧力は、通孔３２→バネ室２
９→オリフイス２４→第４環状溝１１→ダンピングオリ
フイス２３を伝わって圧力室１９に導かれる。

したがって、メインスプール６は、スプリング２２に抗
して移動し、ポンプポート２と通路１４とを連通させる
とともに、ポンプポート２と余剰流ポート４とも連通さ
せる。

そして、ポンプＰの吐出量が多くなると、第１制御オリ
フィス２６前後の差圧がさらに大きくなるので、メイン
スプール６の移動量も多くなる。したがって、ポンプポ
ート２と余剰流ポート４とを連通させ・る流路の開度を
大きくし、余剰流ポート４側への供給流量をさらに多く
する。

上記の状態からパワーステアリングを操作すると、その
負荷圧の作用で制御流ポート３側の圧力が上昇するが、
このときの圧力は、補助スプール２８の両端面に作用す
る。そして、この補助スプール２８の両端面の受圧面積
が上記したように相違するので、その受圧面積差に応じ
た作用力がバネ３３のバネ力に打ち勝つと、補助スプー
ル２８が移動し、図示のように第１制御オリフイス２６
とともに第２制御オリフイス２７が開く。

このように補助スプール２８が移動して第２制御オリフ
イス２７も開けば、制御流ポート３からパワーステアリ
ングに供給される流量が、この両制御オリフィス２６．
２７で制御される。

そして、ポンプＰの吐出量が制御流量以下の場合に、パ
ワーステアリングを操作すると、上記のように補助スプ
ール２８が移動して、両制御オリフィス２６．２７が開
くので、そのオリフィス前後の差圧が少なくなる。その
ために当該メインスプール６がスプリング２２の力で図
面左方向に移動し、ポンプポート２と余剰流ポート４と
の連通を遮断する。したがフて、この制御流量以下の全
流量が制御流ポート３からパワーステアリングに供給さ
れる。

つまり、パワーステアリングを操作していないときには
、当該ポンプ吐出量が制御流量以下であっても、そのほ
ぼ全量が余剰流ポート４から作業機側に供給される。そ
して、パワーステアリングを操作すれば、両制御オリフ
ィス２６．２７で制御された制御流量が制御流ポート３
を経由してパワーステアリングに供給され、その制御流
量以上の余剰流量が余剰ポート４を経由して作業機側に
供給される。

制御流ポート３の下流側の圧力が、一定の圧力以上にな
ると補助スプール２８が移動し始め、第２制御スプール
の開度を大きくし、その制御流量を増大させる。この制
御流量の増大にともなって、絞り通路３１前後の圧力差
も大きくなるとともに、補助スプール２８の両端に作用
する圧力の差も大きくなる。したがって、当該補助スプ
ール２８がゆっくりと移動して、第２制御オリフイス２
７の開度をさらに大きくし、制御流量を一層増加させる
。

なお、パワーステアリングを操作しているときで、その
ハンドルをいわゆるすえ切り状態にすると、リリーフ弁
１６が開弁じ、制御流ポート３側の流体をタンクＴに戻
すが、このタンクＴに戻される流路過程にオリフィス２
４を形成しているので、リリーフ弁１６からタンクＴに
流出する流量が非常に少なくなる。したがって、このと
きのポンプ吐出量のほぼ全量が、余剰流ポート４に供給
されることになる。

（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は、例えは、制御流
ポート側の圧力が瞬間的に低くなると、補助スプールが
敏感に反応して制御オリフィスを閉じようとする。

このような現象は、例えば、当該流量制御弁をパワース
テアリング装置に用いた場合に、次のような不都合を生
じる。

すなわち、ハンドルを急激に切り返えすど、それにとも
なって制御流ポートの下流側に接続した切換弁も切り換
わる。このように切換弁が切り換わるときには、必ず中
立位置を通過するが、そのときに制御流ポートが瞬間的
にタンクに連通ずる。そして、この切換弁が中立位置を
通り越せば、制御流ポート側の圧力が再び上昇すること
になる。

このようにハンドルの切り換え過程で、制御流ポート側
の圧力が急激に変動すると、ハンドル操作に引っ掛かり
を感じるという問題が発生する。

この発明の目的は、制御流ポートの下流側の圧力が急激
に変化しても、それに影響されないようにした流量制御
弁を提供することである。

（問題点を解決する手段）この発明は、ポンプポート、制御流ポート及び余剰流ポ
ートとを形成した本体にメインスプールを内装し、この
メインスプールの一端をパイロット室に臨ませ、パイロ
ット室とは反対側に嵌合したケース部材に補助スプール
を摺動自在に内装し、さらに、このケース部材には、補
助スプールの移動位置に応じて開度を可変にした制御オ
リフィスを形成するとともに、この制御オリフィスを介
して上記ポンプポートと制御流ポートとを連通させ、こ
の制御オリフィスの上流側の圧力を上記パイロット室に
作用させ、制御流ポート側の圧力をこの補助スプールの
一端に作用させ、制御流ポート側の圧力上昇にともなっ
て補助スプールが移動し、上記制御オリフィスの開度を
大きくする構成にした流量制御弁を前提にするものであ
る。

そして、上記流量制御弁を前提にしつつ、この発明は、
制御流ポート側の補助スプール端にダンパ部材を嵌合し
、これら補助スプールとダンパ部材とが相まってダンパ
室を形成し、補助スプールが原位置に復帰するとき、こ
のダンパ室の流体を、絞り部を介して押し出す構成にし
た点に特徴を有する。

（本発明の作用）この発明は上記のように構成したので、制御流ポートへ
の供給流量は、制御オリフィスの開度によって決る。こ
の制御オリフィスの開度は補助スプールの移動位置に応
じて制御されるが、この補助スプールの移動位置は制御
流ポートの下流側の圧力によって制御される。

したがって、制−流ポートの下流側の圧力が低くなれば
、制御オリフィスの開度が小さくなって、その分、制御
流量が少なくなる。

ただし、制御流ポート側の圧力が低くなって、補助スプ
ールが原位置に復帰しようとしても、ダンパ室の絞り部
の作用でダンパ効果が発揮されるので、補助スプールの
移動がそれだけ緩慢になる。

（本発明の効果）上記のように補助スプールが原位置に復帰するときの動
きが緩慢なので、例えば、当該流量制御弁をパワーステ
アリング装置に用いても、ハンドルを急激に切り返えし
たときのステアリング感覚に影響を及ぼさない。

（本発明の実施例）第１．２図に示した第１実施例は、ケース部材７に環状
の制御溝３８を形成した点、及び補助スプール２８と制
御流ポート３との間にダンパ機構を設けた点だけが従来
と相違する。

そして、上記制御溝３８は、その軸線方向の長さを第２
制御オリフイス２７よりも長くしたもので、補助スプー
ル２８が第２図に示すようにフルストロークしたときに
、この制御溝３８が全開するようにしている。

また、ダンパ機構は、筒部３９ａの一端に環状突部３９
ｂを形成し、他端にフランジ部３９ｃを形成したダンパ
部材３９を主要素にしている。

そして、上記筒部３９ａは従来の絞り通路３１と同一の
機能を果すものである。また、フランジ部３９ｃは、制
御流ポート３の内側周囲壁面に接触させるとともに、直
径方向に多少ガタ付きを持たせている。さらに、上記環
状突部３９ｂは、補助スプール２８の一端に形成した凹
部４０に臨ませて、ダンパ室３９ｄを形成するとともに
、この凹部４０と環状突部３９ｂの外周との間で絞り部
３９ｅを形成するようにしている。

環状凹部３０から制御流ポート３に圧力流体が流れると
、そのときの圧力が上記絞り部３９ｅからダンパ室３９
ｄに伝わる。そして、このダンパ室３９ｄ内の圧力によ
って、上記フランジ部３９ｃが制御流ポート３の周囲壁
面に圧接し、メタルシール機能を果す。また、このフラ
ンジ部３９ｃは上記のように多少のガタ付きを持たせて
いるので、それをセンタリングしなくても、環状突部３
９ｂを凹部４０内に挿入することができる。

いま、例えば、制御流ポート３の下流側に接続したパワ
ーステアリング装置を駆動して、補助スプール２８を第
２図に示すフルストローク位置に保持しているとすると
、第１．２制御オリフイス２６．２７が全開状態になる
。

この状態でハンドルを急激に切り返すと、そのたびごと
に図示していない切換弁が中立位置を越えて切り換わる
が、この中立位置を越えるときに制御流ポート３を瞬間
的にタンクに連通させる。

そのために補助スプール２８が第２図右方向に移動して
原位置に復帰しようとするが、このときにダンパ機構の
絞り部３９ｅが機能して、ダンパ効果が発揮され、補助
スプール２８の移動を緩慢にさせる。ハンドルの急激な
切り返し時には、この移動が緩慢になっている間に、切
換弁が中立位置を越えてしまうので、制御流ポート３側
の圧力低下は、補助スプール２８に影響を及ぼさない。

言い換えれば、ハンドルを急激に切り返しても、操作者
に従来のようなひつかり感を与えないものである。

また、この実施例の場合には、第２制御オリフィス２７
に対応して制御溝３８を形成したので、補助スプール２
８が僅かに移動したとしても、第２制御オリフイス２７
の開度に影響を及ぼさない。したがって、ダンパ機構の
絞り部３９ｅを十分に小さくできなくても、流量制御に
関する応答性を緩慢にすることができる。

そして、この応答性をどの程度にするかは、種々の条件
によって決るが、いずれにしても、その応答性は、上記
制御溝３８の軸方向の長さとダンパ機構の絞り部３９ｅ
の開度に応じて決る。

第３図に示した第２実施例は、ダンパ部材３９の筒部３
９ａに絞り部３９ｅを直接形成するとともに、環状突部
３９ｂを凹部４０に対して摺動自在にしたもので、その
他の構成は第１実施例と同様である。

【図面の簡単な説明】

第１．２図はこの発明の第１実施例を示した断面図、第
３図は第２実施例の要部の断面図、第４図は従来の流量
制御弁の断面図である。１・・・本体、２・・・ポンプポート、３・・・制御流
ポート、４・・・余剰流ポート、６・・・メインスプー
ル、１８・・・パイロット室、２６．２７・・・第１．
２制御オリフイス、２８・・・補助スプール、３９・・
・ダンパ部材、３９ａ・・・筒部、３９ｂ−・・環状突
部、３９ｃ・・・フランジ部、３９ｄ・・・ダンパ室、
３９ｅ−絞り部。

Claims

【特許請求の範囲】

　ポンプポート、制御流ポート及び余剰流ポートとを形
成した本体にメインスプールを内装し、このメインスプ
ールの一端をパイロット室に臨ませ、パイロット室とは
反対側に嵌合したケース部材に補助スプールを摺動自在
に内装し、さらに、このケース部材には、補助スプール
の移動位置に応じて開度を可変にした制御オリフィスを
形成するとともに、この制御オリフィスを介して上記ポ
ンプポートと制御流ポートとを連通させ、この制御オリ
フィスの上流側の圧力を上記パイロット室に作用させ、
制御流ポート側の圧力をこの補助スプールの一端に作用
させ、制御流ポート側の圧力上昇にともなって補助スプ
ールが移動し、上記制御オリフィスの開度を大きくする
構成にした流量制御弁において、制御流ポート側の補助
スプール端にダンパ部材を嵌合し、これら補助スプール
とダンパ部材とが相まってダンパ室を形成し、補助スプ
ールが原位置に復帰するとき、このダンパ室の流体を、
絞り部を介して押し出す構成にした流量制御弁。