JP2012067890A - Pressure reducing valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減圧弁装置に関するもので、例えば油圧アクチュエータに対する油の供給制御を行う制御弁に対してパイロット圧を供給するパイロット弁を油の供給対象とし、パイロット弁に対して減圧した油を供給するのに好適な減圧弁装置に関するものである。 The present invention relates to a pressure reducing valve device. For example, a pilot valve that supplies a pilot pressure to a control valve that controls the supply of oil to a hydraulic actuator is an oil supply target, and the reduced pressure is supplied to the pilot valve. It is related with the pressure-reduction valve apparatus suitable for doing.
建設機械においては、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを動作させる場合、オペレータによる操作レバーの操作をパイロット圧として出力し、このパイロット圧を制御弁に供給することで油圧アクチュエータに対する油の供給制御を行うことが行われている。 In a construction machine, when operating a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder, the operation of the operation lever by the operator is output as a pilot pressure, and this pilot pressure is supplied to the control valve to control oil supply to the hydraulic actuator. Has been done.
この種の油圧駆動回路においては、従来より、油圧供給源からパイロット弁に至る油路に減圧弁を介在させるものが提供されている。減圧弁を介在させた油圧駆動回路によれば、パイロット弁に供給される油が減圧されたものとなるため、操作レバーの操作量に比べて制御弁の動作を小さく制限することが可能となる。従って、油圧アクチュエータに対して微細な操作(以下、「微動操作」という)が要求される状況下においても、これを容易に行うことが可能となる(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of hydraulic drive circuit has been provided with a pressure reducing valve interposed in an oil passage from a hydraulic supply source to a pilot valve. According to the hydraulic drive circuit with the pressure reducing valve interposed, since the oil supplied to the pilot valve is decompressed, the operation of the control valve can be limited to be smaller than the operation amount of the operation lever. . Therefore, even in a situation where a fine operation (hereinafter referred to as “fine movement operation”) is required for the hydraulic actuator, this can be easily performed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、微動操作を行っている間にも油圧アクチュエータに素早く大きな動作が必要となる状況は多々ある。こうした状況下においては、パイロット弁に供給される油が減圧された状態で、大量に制御弁に供給されてしまうため、パイロット圧が大きく低下し、油圧アクチュエータの操作応答性に多大な影響を与える恐れがある。 However, there are many situations in which a hydraulic actuator needs a quick and large movement even during a fine movement operation. Under such circumstances, since the oil supplied to the pilot valve is decompressed and supplied to the control valve in large quantities, the pilot pressure is greatly reduced, which greatly affects the operation response of the hydraulic actuator. There is a fear.
本発明は、上記実情に鑑みて、操作応答性を損なうことなく、減圧した油の供給を行うことのできる減圧弁装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a pressure reducing valve device that can supply reduced pressure oil without impairing operation responsiveness.
上記目的を達成するため、本発明に係る減圧弁装置は、弁本体の入力ポートから出力ポートまでの間に形成した主油通路と、前記弁本体において前記主油通路の途中に介在し、下流側が予め設定した圧力となるように調整する減圧弁部と、前記主油通路において前記減圧弁部よりも下流側に位置する出力油路の圧力が予め設定した値を下回った場合に動作し、前記出力油路に油を供給する補充手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a pressure reducing valve device according to the present invention includes a main oil passage formed between an input port and an output port of a valve body, and is interposed in the middle of the main oil passage in the valve body, and is downstream. A pressure reducing valve portion that adjusts so that the pressure becomes a preset pressure, and when the pressure of the output oil passage located downstream of the pressure reducing valve portion in the main oil passage falls below a preset value, And replenishing means for supplying oil to the output oil passage.
また、本発明は、上述した減圧弁装置において、前記補充手段は、前記主油通路において前記減圧弁部よりも上流側に位置する元圧油路と前記出力油路との圧力差によって動作することを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the above-described pressure reducing valve device, the replenishing means operates by a pressure difference between the main pressure oil passage located upstream of the pressure reducing valve portion in the main oil passage and the output oil passage. It is characterized by that.
また、本発明は、上述した減圧弁装置において、前記減圧弁部は、前記弁本体に設けた減圧弁スプール孔に減圧弁スプールを移動可能に配設し、前記入力ポートに連通した元圧用円環溝から前記出力ポートに連通した減圧用円環溝に至る流路の開口面積を前記減圧弁スプールの位置に応じて変化させることにより、前記減圧用円環溝が予め設定した圧力となるように調整するものであり、前記補充手段は、前記減圧弁部の元圧用円環溝から前記出力油路の間に設けたバイパス油通路と、前記バイパス油通路を開閉する態様で前記弁本体の吸込弁ポペット孔に移動可能に配設した吸込弁ポペットとを備え、前記出力油路の圧力が予め設定した値以上の場合に前記吸込弁ポペットによって前記バイパス油通路を遮断する一方、前記出力油路の圧力が予め設定した値を下回った場合に前記バイパス油通路を連通させることによって前記減圧弁部の元圧用円環溝から前記出力油路に油を供給する吸込弁部を構成することを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the above-described pressure reducing valve device, the pressure reducing valve portion is disposed so that the pressure reducing valve spool is movable in a pressure reducing valve spool hole provided in the valve body, and is connected to the input port. By changing the opening area of the flow path from the ring groove to the pressure reducing annular groove communicating with the output port according to the position of the pressure reducing valve spool, the pressure reducing annular groove has a preset pressure. The replenishing means is configured to open and close the bypass oil passage, and a bypass oil passage provided between the output oil passage from the original pressure annular groove of the pressure reducing valve portion and the valve oil passage. A suction valve poppet that is movably disposed in the suction valve poppet hole, and shuts off the bypass oil passage by the suction valve poppet when the pressure of the output oil passage is equal to or higher than a preset value. Road pressure Characterized in that it constitutes the suction valve unit for supplying oil to the output oil passage from the original pressure annular groove of the pressure reducing valve unit by communicating the bypass fluid passage when below a preset value.
また、本発明は、上述した減圧弁装置において、前記減圧弁スプール孔と前記吸込弁ポペット孔とを互いに平行となるように前記弁本体に形成し、かつ前記減圧弁部の元圧用円環溝と前記吸込弁部の吸込元圧用円環溝とを減圧弁スプール孔に直交する同一の平面上となるように前記弁本体に形成し、さらに前記減圧弁部において減圧弁スプールの背圧をタンク圧とする減圧弁側タンク圧用円環溝と前記吸込弁部において吸込弁ポペットの背圧をタンク圧とする吸込弁側タンク圧用円環溝とを前記減圧弁スプール孔に直交する同一の平面上となるように前記弁本体に形成したことを特徴とする。 Further, the present invention provides the above-described pressure reducing valve device, wherein the pressure reducing valve spool hole and the suction valve poppet hole are formed in the valve body so as to be parallel to each other, and the pressure reducing annular groove for the original pressure And the suction original pressure annular groove of the suction valve portion are formed in the valve body so as to be on the same plane orthogonal to the pressure reducing valve spool hole, and the back pressure of the pressure reducing valve spool is further reduced by the tank in the pressure reducing valve portion. The pressure reducing valve side tank pressure annular groove for pressure and the suction valve side tank pressure annular groove for the back pressure of the suction valve poppet in the suction valve portion on the same plane perpendicular to the pressure reducing valve spool hole. It was formed in the said valve main body so that it might become.
また、本発明は、上述した減圧弁装置において、前記減圧弁部は、前記弁本体に設けた減圧弁スプール孔に減圧弁スプールを移動可能に配設し、前記入力ポートに連通した元圧用円環溝から前記出力ポートに連通した減圧用円環溝に至る流路の開口面積を前記減圧弁スプールの位置に応じて変化させることにより、前記減圧用円環溝が予め設定した圧力となるように調整するものであり、前記補充手段は、前記弁本体に設けた収容室と、前記減圧弁部の元圧用円環溝から前記収容室の基端に至る元圧供給油路と、前記収容室の先端から前記主油通路に至る油補充油路と、前記収容室の両端を結ぶ直線に沿って移動可能に配設したピストンとを備え、前記出力油路の圧力が予め設定した値以上の場合に前記ピストンを前記収容室の基端部側に位置させることにより、前記収容室の先端部に油を貯留する一方、前記出力油路の圧力が予め設定した値を下回った場合に前記ピストンを前記収容室の先端側に移動させ、前記収容室の先端部に貯留した油を前記出力油路に供給することを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the above-described pressure reducing valve device, the pressure reducing valve portion is disposed so that the pressure reducing valve spool is movable in a pressure reducing valve spool hole provided in the valve body, and is connected to the input port. By changing the opening area of the flow path from the ring groove to the pressure reducing annular groove communicating with the output port according to the position of the pressure reducing valve spool, the pressure reducing annular groove has a preset pressure. The replenishing means includes: a storage chamber provided in the valve body; a source pressure supply oil passage extending from a source pressure annular groove of the pressure reducing valve portion to a proximal end of the storage chamber; and the storage An oil replenishing oil passage extending from the front end of the chamber to the main oil passage, and a piston arranged to be movable along a straight line connecting both ends of the storage chamber, and the pressure of the output oil passage is greater than or equal to a preset value In this case, the piston is positioned on the base end side of the storage chamber. By storing the oil in the front end of the storage chamber, the piston is moved to the front end side of the storage chamber when the pressure in the output oil passage is lower than a preset value. The oil stored in the tip is supplied to the output oil passage.
また、本発明は、上述した減圧弁装置において、前記減圧弁スプール孔と前記収容室とを互いに平行となるように前記弁本体に形成し、かつ前記減圧弁部において減圧弁スプールの背圧をタンク圧とする減圧弁側タンク圧用円環溝と前記収容室において前記ピストンの背圧をタンク圧とする収容室側タンク圧用円環溝とを前記減圧弁スプール孔に直交する同一の平面上となるように前記弁本体に形成したことを特徴とする。 According to the present invention, in the above-described pressure reducing valve device, the pressure reducing valve spool hole and the storage chamber are formed in the valve body so as to be parallel to each other, and the back pressure of the pressure reducing valve spool is applied to the pressure reducing valve portion. A pressure reducing valve side tank pressure annular groove for tank pressure and a storage chamber side tank pressure annular groove for back pressure of the piston in the storage chamber on the same plane orthogonal to the pressure reducing valve spool hole It was formed in the said valve main body so that it might become.
本発明によれば、出力ポートから出力される油の圧力が予め設定した値を下回った場合、補充手段から油が補充される。従って、減圧弁部によって減圧した油を供給し、例えば油圧アクチュエータに対して微細な操作を行っている際に急に操作レバーを大きく操作した場合にも、補充手段から油が補充されるためパイロット圧が低下する事態を招来する恐れが無く、油圧アクチュエータに良好な操作応答性を確保することが可能となる。 According to the present invention, when the pressure of the oil output from the output port falls below a preset value, the oil is replenished from the replenishing means. Therefore, even if the oil that has been decompressed by the pressure reducing valve portion is supplied and the operation lever is suddenly operated greatly, for example, when a fine operation is performed on the hydraulic actuator, the oil is replenished from the replenishing means. There is no risk of a pressure drop, and it is possible to ensure good operation responsiveness for the hydraulic actuator.
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る減圧弁装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a pressure reducing valve device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1である減圧弁装置の構造を示したものである。ここで例示する減圧弁装置は、例えば図2に示すように、油圧アクチュエータ(図示せず)に対する油の流量制御を行う制御弁1に対して、操作レバー2の操作量に応じたパイロット圧を供給するパイロット弁3,4を油の供給対象とするものである。本実施の形態1では、図2に示すように、弁本体10の入力ポート11aから出力ポート12aに至る主油通路13に減圧弁部100を設けるとともに、主油通路13において減圧弁部100の上流側と下流側との間をバイパス油通路240によって連通するようにしている。主油通路13は、元圧油路11、減圧弁部100及び出力油路12により、入力ポート11aから出力ポート12aに至る部位に構成されるものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the structure of a pressure reducing valve device according to
減圧弁部100は、パイロット弁3,4に対する油の供給圧力を制御するもので、図1に示すように、弁本体10に設けた減圧弁スプール孔110に減圧弁スプール120を配設することによって構成してある。減圧弁スプール孔110は、弁本体10に設けた円筒状の孔である。この減圧弁スプール孔110には、その内周面に第1タンク圧用円環溝(減圧弁側タンク圧用円環溝)111、元圧用円環溝112、減圧用円環溝113、第2タンク圧用円環溝114が設けてある。
The pressure reducing
第1タンク圧用円環溝111、元圧用円環溝112、減圧用円環溝113、第2タンク圧用円環溝114は、それぞれ減圧弁スプール孔110の内周面に、減圧弁スプール孔110の軸心を中心とした環状の凹部を形成することによって構成したもので、図1の右側から第1タンク圧用円環溝111、元圧用円環溝112、減圧用円環溝113、第2タンク圧用円環溝114が順に設けてある。元圧用円環溝112は、弁本体10に形成した元圧油路11の入力ポート11aを介して油圧ポンプ等の油圧供給源5に接続してある。減圧用円環溝113は、弁本体10に形成した出力油路12の出力ポート12aを介してパイロット弁3,4に接続してある。
The first tank pressure
第1タンク圧用円環溝111と元圧用円環溝112との間を区別する第1ランド部115及び元圧用円環溝112と減圧用円環溝113との間を区別する第2ランド部116は、互いに同一の内径d1を有するように形成してある。これに対して減圧用円環溝113と第2タンク圧用円環溝114との間を区別する第3ランド部117は、第1ランド部115及び第2ランド部116よりも大きな内径d2を有するように形成してある。図1からも明らかなように、元圧用円環溝112に連通した元圧油路11と、減圧用円環溝113に連通した出力油路12とは、互いに平行となるように直線状に形成し、かつそれぞれが減圧弁スプール孔110の軸心に対して直交する個別の平面上に位置している。
A
減圧弁スプール120は、減圧弁スプール孔110の内部に軸方向に沿って移動可能に配設した柱状部材である。この減圧弁スプール120には、その外周面に軸方向に沿って図1の右側から順番に第1切欠121及び第2切欠122が形成してあり、またその軸心部分に連通通路123が形成してある。第1切欠121及び第2切欠122は、それぞれ減圧弁スプール120の外周面全周に渡って形成した円環状の凹所である。第1切欠121よりも図1において右側に位置する第1太径部127及び第1切欠121と第2切欠122との間に位置する第2太径部128は、減圧弁スプール孔110の第1ランド部115及び第2ランド部116に嵌合する外径d1を有している。第2切欠122よりも図1において左側に位置する第3太径部129は、減圧弁スプール孔110の第3ランド部117に嵌合する外径d2を有している。減圧弁スプール120が軸方向に沿って図1の左側に移動した場合には、第2太径部128が第2ランド部116に嵌合した位置となり、元圧用円環溝112及び減圧用円環溝113が互いに隔絶した状態となる。一方、図1の右側に移動した場合には、第2切欠122によって減圧用円環溝113及び元圧用円環溝112が互いに連通した状態となる。
The pressure reducing
減圧弁スプール120の両端面に開口する連通通路123は、図1の右側端部においては減圧弁スプール120の外周面に分岐開口した流路であり、第1タンク圧用円環溝111と第2タンク圧用円環溝114との間を互いに常時連通している。
The
減圧弁スプール120において図1の左側に位置する端部には、減圧弁スプール孔110の開口端を閉塞する減圧側蓋体6との間に減圧弁設定バネ124が介在させてある。また減圧弁スプール120において図1の右側に位置する端部には、その端面に電磁ソレノイド125のプランジャ125aを当接させてある。減圧弁設定バネ124は、減圧弁スプール120に装着したバネ座124aを介して減圧弁スプール120を弁本体10に対して常時図1の右側に向けて押圧するものである。電磁ソレノイド125は、消磁している場合に減圧弁設定バネ124のバネ力によってプランジャ125aが縮退した状態に保持される。一方、電磁ソレノイド125が励磁した場合には、プランジャ125aを突出させることにより、減圧弁設定バネ124のバネ力に抗して減圧弁スプール120を図1の左側に向けて移動させるものである。尚、電磁ソレノイド125においてプランジャ125aの移動をガイドするガイド部材125bは、減圧弁スプール孔110に嵌合することにより、減圧弁スプール孔110において図1の右側に位置する開口端面を閉塞する機能を果たしている。
A pressure-reducing
電磁ソレノイド125が消磁している状態においては、減圧弁設定バネ124のバネ力によって減圧弁スプール120が図1の右側に移動し、減圧弁スプール120に形成した第2切欠122によって元圧用円環溝112と減圧用円環溝113とが連通した状態となる。従って、この状態において入力ポート11aに接続した油圧供給源5を駆動すると、出力ポート12aに接続したパイロット弁3,4に対しては油圧供給源5から吐出された油がそのままの圧力で供給されることになる。これにより、パイロット弁3,4から制御弁1に対しても大きなパイロット圧が供給されることになり、操作レバー2の操作に対して油圧アクチュエータを素早く、かつ大きく動作させることが可能となる。
In a state where the
これに対して電磁ソレノイド125を励磁させると、減圧弁設定バネ124のバネ力に抗してプランジャ125aが突出し、減圧弁スプール120が図1の左側に移動することになり、元圧用円環溝112と減圧用円環溝113との間の開口面積が減少する。減圧弁スプール120の図1の左側への移動は、減圧弁スプール120の外径の差(d2−d1)に起因した油の圧力による押圧力と、プランジャ125aによる押圧力との合計値が、減圧弁設定バネ124によるバネ力とバランスした位置で停止する。図1に示す状態が、減圧弁スプール120の外径の差(d2−d1)に起因した油の圧力による押圧力と、プランジャ125aによる押圧力との合計値が、減圧弁設定バネ124によるバネ力とバランスした位置である。従って、減圧弁部100においては、プランジャ125aの突出量に応じて減圧された油を出力ポート12aから出力することができるようになる。これにより、図2に示すパイロット弁3,4から制御弁1に対して供給されるパイロット圧が低減されるようになり、操作レバー2の操作量に比べて制御弁1の動作を小さく制限することができ、油圧アクチュエータに対する微細な操作(以下、「微動操作」という)を容易に行うことが可能となる。
On the other hand, when the
上述した動作の間、図1に示すように、減圧弁スプール孔110の第1タンク圧用円環溝111に流入した油は、減圧弁スプール120の連通通路123を介して第2タンク圧用円環溝114に至り、第2タンク圧用円環溝114に流入した油とともに油タンク7に回収されることになる。また、減圧弁スプール120の移動に伴う第1タンク圧用円環溝111や第2タンク圧用円環溝114の体積変化は、連通通路123を通じて油が適宜流入、排出することにより吸収される。従って、これらのタンク圧用円環溝111,114に流入した油の背圧やタンク圧用円環溝111,114の体積変化が原因となって減圧弁スプール120の動作に影響を与える恐れはない。
During the above-described operation, as shown in FIG. 1, the oil that has flowed into the first tank pressure
ここで、上述した微動操作を行っている間に操作レバー2が大きく操作されると、大量の油を流すために電磁ソレノイド125が消磁され、プランジャ125aが縮退した状態となる。このため、再び元圧用円環溝112の油は、そのままパイロット弁3,4に供給される状態に移行する。しかしながら、操作レバー2の操作から電磁ソレノイド125が消磁されてプランジャ125aが縮退するまでの間においては、元圧用円環溝112と減圧用円環溝113との間の開口面積が減少された状態で大量の油を制御弁1に供給しなければならない状況となる。このため、出力ポート12aから供給される油が不足する恐れがある。こうした状況下にあっては、パイロット弁3,4から供給されるパイロット圧が一時的に大きく低下するため、油圧アクチュエータの操作応答性に多大な影響を与える恐れがある。
Here, when the
そこで、本実施の形態1の減圧弁装置では、図1、図3、図4に示すように、弁本体10に吸込弁部200を設け、出力油路12の圧力が予め設定した値を下回った場合に出力油路12に対して油を補充するようにしている。吸込弁部200は、弁本体10に設けたバイパス油通路240に吸込弁ポペット孔210を形成し、吸込弁ポペット孔210に吸込弁ポペット220を移動可能に配設して構成したものである。
Therefore, in the pressure reducing valve device of the first embodiment, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, the
バイパス油通路240は、元圧連絡油路230と吸込弁ポペット孔210の吸込中径部213及び吸込細径部212とによって図2に示す減圧弁部100の元圧用円環溝112から主油通路13の出力油路12に至る間に構成してある。
The
吸込弁ポペット孔210は、弁本体10において図1の右側の面から減圧弁スプール孔110に平行となるように形成し、弁本体10の内部において主油通路13の出力油路12に連通した開口である。この吸込弁ポペット孔210には、互いに内径が異なる吸込太径部211、吸込細径部212、吸込中径部213が設けてある。図1及び図3に示すように、吸込太径部211は、もっとも太径に形成した部分であり、吸込弁ポペット孔210において図1のもっとも右側に形成してある。吸込細径部212は、もっとも細径に形成した部分である。図1に示すように、この吸込細径部212は、吸込弁ポペット孔210において図1の左側に形成してあり、その端部が主油通路13の出力油路12に開口している。図3に示すように、吸込中径部213は、吸込太径部211よりも細径で、吸込細径部212よりも太径に形成した部分である。吸込中径部213と吸込細径部212との間には、傾斜段部214が構成してある。傾斜段部214は、吸込中径部213と吸込細径部212との間を連続させるテーパ状の内周面である。この傾斜段部214は、上述した吸込弁ポペット220が当接した場合に出力油路12と、後述の吸込元圧用円環溝215との間を遮断するための弁座として機能する。
The suction
吸込弁ポペット孔210の内周面には、吸込元圧用円環溝215及び吸込弁側タンク圧用円環溝216が形成してある。吸込元圧用円環溝215及び吸込弁側タンク圧用円環溝216は、それぞれ吸込弁ポペット孔210の内周面に、吸込弁ポペット孔210の軸心を中心とした環状の凹部を形成することによって構成したもので、吸込中径部213に吸込元圧用円環溝215が形成してあるとともに、吸込太径部211に吸込弁側タンク圧用円環溝216が形成してある。
A suction source pressure
図1からも明らかなように、減圧弁部100に形成した元圧用円環溝112及び吸込元圧用円環溝215は、減圧弁スプール孔110に直交する同一の平面上に設けてあり、互いの間が元圧連絡油路230によって連通してある。同様に、減圧弁部100に形成した第1タンク圧用円環溝111及び吸込弁側タンク圧用円環溝216は、減圧弁スプール孔110に直交する同一の平面上に設けてあり、互いの間がドレン油路8によって互いに連通してある。
As is clear from FIG. 1, the original pressure
吸込弁ポペット220は、吸込弁ポペット孔210の内部に軸方向に沿って移動可能に配設した柱状部材である。図3及び図4に示すように、吸込弁ポペット220において図の右側に位置する部分は、吸込弁ポペット孔210の吸込太径部211に嵌合する外径を有している。吸込弁ポペット220において図の左側に位置する部分は、吸込弁ポペット孔210の吸込中径部213に嵌合する外径を有している。この吸込弁ポペット220には、図において左側に位置する端面の外周部にテーパ当接面221が構成してあるとともに、その中心部に油圧導入孔222が形成してある。
The
テーパ当接面221は、図の左側に向けて漸次外径が小さくなるように形成した部分であり、その細径の先端部が吸込弁ポペット孔210の吸込細径部212に挿入可能となる外径に形成してある。
The tapered
油圧導入孔222は、吸込弁ポペット220の両端面の間に渡って形成した貫通孔であり、バネ収容部222a及び油圧通路部222bを有している。バネ収容部222aは、吸込弁ポペット220において図の右側に位置する端面から形成した比較的大きな内径を有する部分であり、その内方の端部に内底面222cを構成している。油圧通路部222bは、バネ収容部222aの内底面222cから吸込弁ポペット220において図の左側に位置する端面に開口した比較小さい内径を有する部分である。油圧導入孔222のバネ収容部222aには、吸込弁ポペット220の開口端を閉塞する吸込側蓋体9と内底面222cとの間に吸込弁設定バネ223が介在させてある。吸込弁設定バネ223は、吸込弁ポペット220を図において左側に向けて常時押圧し、テーパ当接面221を吸込弁ポペット孔210の傾斜段部214に当接させることによって吸込元圧用円環溝215と、出力油路12に連通した吸込弁ポペット孔210の吸込細径部212との間を遮断するものである。
The hydraulic
図3及び図4に示すように、このバイパス油通路240に介在された吸込弁ポペット220は、吸込弁設定バネ223のバネ力と、元圧連絡油路230の圧力による押圧力と、出力油路12に連通する吸込細径部212の圧力による押圧力とがバランスした位置で停止することにより、バイパス油通路240を開閉する。具体的には、図3に示すように、吸込細径部212の外径をD1、吸込中径部213の外径をD2、吸込太径部211の外径をD3、吸込弁設定バネ223のバネ力をW、元圧連絡油路230(元圧用円環溝112)の圧力をC、出力油路12の圧力をpとすると、吸込弁ポペット220のテーパ当接面221を傾斜段部214に押し付ける方向の力F1がW+Cπ×(D3×D3−D1×D1)/4となり、吸込弁ポペット220のテーパ当接面221を傾斜段部214から引き離す方向の力F2がpπ×(D2×D2−D1×D1)/4となる。これらの力の関係がF2>F1となった場合には、図4に示すように、吸込弁ポペット220が図において右側に移動し、吸込元圧用円環溝215と吸込弁ポペット孔210の吸込細径部212との間が開放するためバイパス油通路240が連通する。この結果、図1及び図2に示すように、元圧油路11の油がバイパス油通路240を通じて出力油路12に補充されることになる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
従って、吸込弁設定バネ223の荷重を適宜設定すれば、減圧弁部100によってパイロット弁3,4に減圧した油を供給している状態において操作レバー2が大きく操作された場合にも、出力油路12の圧力が予め設定した値を下回った時点で、出力油路12に対して元圧油路11からバイパス油通路240を通じて油を補充することができる。これにより、油圧アクチュエータの操作応答性を良好に維持することができるようになる。しかも、油が供給されることによって出力油路12の圧力が上昇すると、F2<F1となるため、出力油路12と元圧油路11とが遮断されることになる。具体的には、図3に示すように、バイパス油通路240において吸込元圧用円環溝215と吸込弁ポペット孔210の吸込細径部212との間が遮断されることになり、必要以上の油が出力油路12に供給されることもない。
Therefore, if the load of the suction
図1に示すように、上述した動作の間、吸込弁ポペット孔210の吸込弁側タンク圧用円環溝216に流入した油は、ドレン油路8、減圧弁スプール孔110の第1タンク圧用円環溝111、減圧弁スプール120の連通通路123を介して第2タンク圧用円環溝114に至り、第2タンク圧用円環溝114に流入した油とともに油タンク7に回収されることになる。また、吸込弁ポペット220の移動に伴う体積変化は、油が適宜流入、排出することによって吸収される。従って、吸込弁ポペット220が背圧によって意図しない動作をする等の問題を招来する恐れがない。
As shown in FIG. 1, the oil that has flowed into the suction valve side tank pressure
しかも、上述した減圧弁装置によれば、減圧弁スプール孔110と吸込弁ポペット孔210とを互いに平行となるように弁本体10に形成し、かつ減圧弁部100の元圧用円環溝112と吸込弁部200の元圧用円環溝である吸込元圧用円環溝215とを減圧弁スプール孔110に直交する同一の平面上となるように弁本体10に形成してある。さらに、減圧弁部100の第1タンク圧用円環溝111と吸込弁部200の吸込弁側タンク圧用円環溝216とを減圧弁スプール孔110に直交する同一の平面上となるように弁本体10に形成し、かつ元圧連絡油路230とドレン油路8とが減圧弁スプール孔110の軸心と吸込弁ポペット孔210の軸心とを含む同一の平面上となるように形成してある。従って、高い集積効率で弁本体10に減圧弁部100及び吸込弁部200を構成することができ、その小型化を図ることが可能となる。
Moreover, according to the pressure reducing valve device described above, the pressure reducing
(実施の形態2)
上述した実施の形態1では、吸込弁部200によって補充手段を構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、以下に説明する実施の形態2では、図5〜図7に示すように、弁本体10に油注出部300を設けるようにしている。図5に示すように、油注出部300は、出力油路12の圧力が予め設定した値を下回った場合に出力油路12に対して油を補充するもので、弁本体10に設けた収容室310にメインピストン(ピストン)320を配設することによって構成してある。
(Embodiment 2)
In
収容室310は、弁本体10において図5の右側の面から減圧弁スプール孔110に平行となるように形成し、弁本体10の内部において細径の油補充油路311を介して主油通路13の出力油路12に連通したものである。収容室310の内周面には、注出タンク用円環溝(収容室側タンク圧用円環溝)312及び貯留溝部313が形成してある。注出タンク用円環溝312及び貯留溝部313は、それぞれ収容室310の内周面に、収容室310の軸心を中心とした環状の凹部を形成することによって構成したものである。減圧弁部100に形成した第1タンク圧用円環溝111及び注出タンク用円環溝312は、減圧弁スプール孔110に直交する同一の平面上に設けてあり、互いの間がドレン油路8によって互いに連通してある。図8に示すように、このドレン油路8は、第1タンク圧用円環溝111の軸心と収容室310の軸心とを含む平面からずれた位置に設けてある。貯留溝部313は、注出タンク用円環溝312よりも出力油路12に近接した端部において油補充油路311との間に設けてある。
The
メインピストン320は、円筒状の収容室310に嵌合する外径を有した円柱状部材である。このメインピストン320は、軸方向長さが収容室310の軸方向長さよりも短く形成してあり、収容室310の内部において軸心方向に移動することが可能である。メインピストン320には、図5において右側に位置する外周面に連通溝321が形成してある。連通溝321は、メインピストン320の軸心方向に沿って形成した凹所である。この連通溝321は、メインピストン320において図5の右側に位置する端面が弁本体10において図5の右側の面に合致した場合に、メインピストン320の右側端面から収容室310の注出タンク用円環溝312に開口する部位まで形成してある。
The
弁本体10において収容室310の開口を覆う位置には、サブピストンブロック330が配設してある。サブピストンブロック330は、収容室310の開口を閉塞するに十分な大きさを有した直方体状を成すものである。このサブピストンブロック330には、収容室310と同一軸心となる部位に円筒状のサブ収容室331が形成してあり、サブ収容室331にサブピストン332が収容してある。サブピストン332は、サブ収容室331に嵌合する外径を有した円柱状部材である。このサブピストン332は、軸方向長さがサブ収容室331よりも短く形成してあり、サブ収容室331の内部において軸心方向に移動することにより、弁本体10に近接する端面をメインピストン320の基端面に当接させることが可能である。
A
サブ収容室331には、軸方向において弁本体10から離隔した端部の内周面に元圧供給溝部333が形成してある。元圧供給溝部333は、サブ収容室331の内周面に、サブ収容室331の軸心を中心とした環状の凹部を形成することによって構成したもので、元圧供給油路334が接続してある。元圧供給油路334は、サブピストンブロック330から弁本体10に渡って形成した一連の油路であり、サブ収容室331の元圧供給溝部333と減圧弁部100の元圧用円環溝112との間を連通している。図8からも明らかなように、元圧供給油路334は、第1タンク圧用円環溝111の軸心と収容室310の軸心とを含む平面上に設けてある。
In the
尚、実施の形態2において、減圧弁部100等、上述した実施の形態1と同様の構成要素に関しては、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
In the second embodiment, components similar to those in the first embodiment described above, such as the pressure reducing
図5及び図6に示すように、上記のように構成した油注出部300では、主油通路13に油が流通した場合、油補充油路311を介して収容室310の貯留溝部313に出力油路12の圧力が作用し、かつサブ収容室331の元圧供給溝部333に減圧弁部100の元圧油路11の圧力が作用する。元圧供給溝部333に作用する圧力は、サブピストン332を介してメインピストン320の基端に押圧力として作用する。従って、収容室310に配設したメインピストン320は、貯留溝部313の圧力とメインピストン320の押圧力との大小関係に応じて動作することになる。具体的には、図5に示すように、メインピストン320の外径をDP1、サブピストン332の外径をDP2、元圧供給溝部333(元圧用円環溝112)の圧力をC、出力油路12の圧力をpとすると、メインピストン320を図5において左側(先端側)に向けて移動させる力F3がCπ×DP1×DP1/4となり、メインピストン320を図5において右側(基端側)に向けて移動させる力F4がpπ×DP2×DP2/4となり、これらの力の関係がF4>F3となった場合、図7に示すように、メインピストン320及びサブピストン332が図7の左側に移動して貯留溝部313に貯留された油が出力油路12に供給されることになる。
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, in the
従って、メインピストン320及びサブピストン332の外径DP1,DP2を適宜設定すれば、減圧弁部100によってパイロット弁3,4に減圧した油を供給している状態において操作レバー2が大きく操作された場合にも、出力油路12の圧力が予め設定した値を下回った時点で、出力油路12に対して収容室310の貯留溝部313から油補充油路311を通じて油を補充することができる。これにより、油圧アクチュエータの操作応答性を良好に維持することができるようになる。油が供給されることによって出力油路12の圧力が上昇すると、F4<F3となるため、図5に示すように、メインピストン320が図5の右側に移動し、主油通路13を流通する油の一部が油補充油路311を通じて貯留溝部313に貯留されることになる。従って、再びF4>F3となった場合に、出力油路12に対して油を補充することが可能である。
Therefore, if the outer diameters DP1 and DP2 of the
上述した動作の間、図5及び図7に示すように、メインピストン320とサブピストンブロック330との間に画成される収容室310の内部空間がメインピストン320の移動に伴って変化することになる。しかしながら、収容室310の内部空間は、メインピストン320の位置に関わらず連通溝321によって常にドレン油路8に連通している。従って、メインピストン320及びサブピストン332の移動に伴う体積変化やメインピストン320が背圧によって意図しない動作をする等の問題を招来する恐れがない。
During the above-described operation, as shown in FIGS. 5 and 7, the internal space of the
さらに、上述した減圧弁装置によれば、減圧弁スプール孔110と収容室310とを互いに平行となるように弁本体10に形成し、かつ減圧弁部100において減圧弁スプール120の背圧をタンク圧とする第1タンク圧用円環溝111とメインピストン320の背圧をタンク圧とする注出タンク用円環溝312とを減圧弁スプール孔110に直交する同一の平面上となるように弁本体10に形成してある。さらに、減圧弁スプール孔110(第1タンク圧用円環溝111)の軸心と、収容室310の軸心と、元圧供給油路334の軸心とが互いに同一の平面上に位置するように形成してある。従って、高い集積効率で弁本体10に減圧弁部100及び油注出部300を構成することができ、その小型化を図ることが可能となる。
Further, according to the above-described pressure reducing valve device, the pressure reducing
10 弁本体
11 元圧油路
11a 入力ポート
12 出力油路
12a 出力ポート
13 主油通路
100 減圧弁部
110 減圧弁スプール孔
111 第1タンク圧用円環溝
112 元圧用円環溝
113 減圧用円環溝
114 第2タンク圧用円環溝
120 減圧弁スプール
200 吸込弁部
210 吸込弁ポペット孔
220 吸込弁ポペット
240 バイパス油通路
310 収容室
311 油補充油路
320 メインピストン
334 元圧供給油路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記弁本体において前記主油通路の途中に介在し、下流側が予め設定した圧力となるように調整する減圧弁部と、
前記主油通路において前記減圧弁部よりも下流側に位置する出力油路の圧力が予め設定した値を下回った場合に動作し、前記出力油路に油を供給する補充手段と
を備えたことを特徴とする減圧弁装置。 A main oil passage formed between the input port and the output port of the valve body,
A pressure reducing valve portion that is interposed in the middle of the main oil passage in the valve body and adjusts the downstream side to have a preset pressure;
Replenishing means that operates when the pressure of the output oil passage located downstream of the pressure reducing valve portion in the main oil passage falls below a preset value, and supplies oil to the output oil passage. A pressure reducing valve device.
前記補充手段は、前記減圧弁部の元圧用円環溝から前記出力油路の間に設けたバイパス油通路と、前記バイパス油通路を開閉する態様で前記弁本体の吸込弁ポペット孔に移動可能に配設した吸込弁ポペットとを備え、前記出力油路の圧力が予め設定した値以上の場合に前記吸込弁ポペットによって前記バイパス油通路を遮断する一方、前記出力油路の圧力が予め設定した値を下回った場合に前記バイパス油通路を連通させることによって前記減圧弁部の元圧用円環溝から前記出力油路に油を供給する吸込弁部を構成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の減圧弁装置。 The pressure reducing valve portion is provided with a pressure reducing valve spool movably disposed in a pressure reducing valve spool hole provided in the valve body, and a pressure reducing annular ring communicated with the output port from an original pressure annular groove communicated with the input port. By adjusting the opening area of the flow path leading to the groove according to the position of the pressure reducing valve spool, the pressure reducing annular groove is adjusted to a preset pressure,
The replenishing means is movable to the suction valve poppet hole of the valve main body in a manner of opening and closing the bypass oil passage and the bypass oil passage provided between the output oil passage from the original pressure annular groove of the pressure reducing valve portion And when the pressure of the output oil passage is equal to or higher than a preset value, the bypass oil passage is blocked by the suction valve poppet, while the pressure of the output oil passage is preset. The suction valve part which supplies oil to the said output oil path from the annular groove for original pressure of the above-mentioned pressure-reduction valve part by making the above-mentioned bypass oil passage communicate when it falls below a value is constituted. The pressure reducing valve device according to claim 2.
前記補充手段は、前記弁本体に設けた収容室と、前記減圧弁部の元圧用円環溝から前記収容室の基端に至る元圧供給油路と、前記収容室の先端から前記主油通路に至る油補充油路と、前記収容室の両端を結ぶ直線に沿って移動可能に配設したピストンとを備え、前記出力油路の圧力が予め設定した値以上の場合に前記ピストンを前記収容室の基端部側に位置させることにより、前記収容室の先端部に油を貯留する一方、前記出力油路の圧力が予め設定した値を下回った場合に前記ピストンを前記収容室の先端側に移動させ、前記収容室の先端部に貯留した油を前記出力油路に供給することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の減圧弁装置。 The pressure reducing valve portion is provided with a pressure reducing valve spool movably disposed in a pressure reducing valve spool hole provided in the valve body, and a pressure reducing annular ring communicated with the output port from an original pressure annular groove communicated with the input port. By adjusting the opening area of the flow path leading to the groove according to the position of the pressure reducing valve spool, the pressure reducing annular groove is adjusted to a preset pressure,
The replenishing means includes a storage chamber provided in the valve body, an original pressure supply oil passage extending from an original pressure annular groove of the pressure reducing valve portion to a proximal end of the storage chamber, and a main oil from a distal end of the storage chamber. An oil replenishing oil passage leading to a passage, and a piston movably disposed along a straight line connecting both ends of the storage chamber, and the piston is moved when the pressure of the output oil passage is equal to or higher than a preset value. Positioning the base end side of the storage chamber allows oil to be stored at the front end of the storage chamber, while the piston is moved to the front end of the storage chamber when the pressure of the output oil passage falls below a preset value. The pressure reducing valve device according to claim 1, wherein the pressure reducing valve device is moved to a side, and the oil stored in the front end portion of the storage chamber is supplied to the output oil passage.
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JP2018017100A (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 住友建機株式会社 | Shovel |
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2010
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