JP4562902B2 - Pressure reducing valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は通称パイロットバルブ、正確には押力を受けてこの押力に応じた二次圧力を減圧出力する減圧弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来知られた減圧弁の例を図4に示す。これを第1従来形態とする。
弁本体140は一次圧力ポート49、二次圧力ポート28及びドレンポート26を備えたブロック141を有しており、一次圧力ポート49は油圧ポンプ等の油圧源23に接続し、ドレンポート26はタンク24に接続している。
【0003】
弁本体140は一次圧力ポート49、二次圧力ポート28及びドレンポート26の間を連通自在とするスプール51を備えると共に、スプール51に動きを与えるピストン152を備える。ピストン152は自らの他端側に当接する第1ばね53によって一端側へ押し上げられ、揺動自在なレバー44に固設したリンク57に一端側で当接している。スプール51は他端側へ向けてピストン152に垂下され、ピストン152の他端側に当接する第2ばね54によって他端側方向に付勢される。
【0004】
レバー44を中立位置から矢印a方向に操作して作動位置とするとリンク57によりピストン152が他端側方向に押し下げられ、スプール51が第2ばね54を介して押し下げられて圧油供給状態となる。すなわちこの位置では二次圧力ポート28と一次圧力ポート49との間は連通状態、二次圧力ポート28とドレンポート26との間は遮断状態となり、二次圧力ポート28の圧力が上昇してここより圧油が供給される。
このとき、二次圧力ポート28の圧力が第2ばね54に抗してスプール51を一端側方向へ押し上げようとする。スプール51を押し上げると二次圧力ポート28の圧力は下がる。これにより、スプール51は、二次圧力ポート28の圧力による推力と第2ばね54の推力とがつりあう位置に収束し、もって二次圧力ポート28の圧力すなわち二次圧力は、第2ばね54の縮み量すなわちレバー44の操作量に応じた圧力となり、すなわちこれが二次圧力となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造の減圧弁では、二次圧力でスプール51に一端側方向の推力が発生し、これが第2ばね54を介し、ピストン152を押し上げ、レバー44に反力として伝わる。したがって二次圧力の上昇に連れてレバー44の操作力が増大する。
上記推力はスプール51の受圧面積に比例するため、大流量化のためにスプール51を大型化する場合には、操作力が過度に大きくなり、操作に支障をきたす。
【0006】
上記推力による操作力の増大をさけるための技術として、例えば特公平03−50126に記載された技術がある。これを第2従来形態とする。これは図5に示すように、スプール151(第1従来形態のスプール51相当)に相対摺動可能に嵌着され、スプール151に発生する一端側方向の推力に見合った他端側方向の推力を上面に作用させることにより発生させる第2ピストン58が下端に固着されたロッド59を、第1ピストン152(第1従来形態のピストン52相当)の下端に垂下状態で保持せしめたものである。第2ピストン58に発生する他端側方向の推力が第1ピストン152に作用するため、第2ばね54を介して伝わる一端側方向の推力が相殺され、もって二次圧力の上昇に連れてレバー44の操作力が増大することはなくなる。
【0007】
しかしこの減圧弁は、スプール151の制御流量を大きくできない。なぜなら、スプール151を軸方向にロッド59が貫通しているため、一次圧力ポート49、二次圧力ポート28及びドレンポート26の間を軸方向に流れる通路面積が(ロッド59の断面積相当分)絞られるからである。
【0008】
本発明は上記従来の問題点に着目したものである。
すなわち、二次圧力によって発生する一方向の推力が操作力を増大させて操作に支障をきたすことのないよう、二次圧力に見合った他方向の推力を発生させて、両方向の推力を略相殺させる構成を有しながら、上記構成を持たない従来の減圧弁に比して制御流量の低下を生じない減圧弁を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために本発明は、ブロック(41)内に設けた孔内を移動するスプール(51)を有し、外部からピストン(52)を介してスプール(51)に押力を与えた場合にスプール(51)の移動量に応じた二次圧力を一次圧力から減圧生成して出力するとともに、この二次圧力をピストン(52)からの押力に対抗する方向に向けてスプール(51)に作用させるようにした減圧弁において、ピストン(52)に段差部(13)を形成するとともに、ブロック(41)には油圧が加えられた場合に段差部(13)を介してピストン(52)に押力と同じ方向の推力を発生させる受圧室(14)を形成し、この受圧室(14)に二次圧力を導く油路(15)をブロック(41)に形成したことを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、ブロック(91)に設けたスリーブ(80)の孔内を移動するスプール(51)を有し、外部からピストン(92)を介してスプール(51)に押力を与えた場合にスプール(51)の移動量に応じた二次圧力を一次圧力から減圧生成して出力するとともに、この二次圧力をピストン(92)からの押力に対抗する方向に向けてスプール(51)に作用させるようにした減圧弁において、ピストン(92)に小径部(93)及び大径部(94)を形成するとともに、これらピストン(92)の小径部(93)及び大径部(94)にそれぞれ密着状態で摺動可能となる大径部(82)及び小径部(81)をスリーブ(80)に形成し、かつピストン(92)の小径部(93)及び大径部(94)とスリーブ(80)の大径部(82)及び小径部(81)とによって囲まれる部位に、油圧が加えられた場合にピストン(92)に押力と同じ方向の推力を発生させる受圧室(64)を形成し、この受圧室(64)に二次圧力を導く油路(65)をブロック(91)に形成したことを特徴とする。
【0011】
上記構成によれば、ピストンに二次圧力が作用して一方向の推力が発生するので、スプールに二次圧力が作用して発生する他方向の推力は減殺され、スプールを移動させる押力が低減して操作性が向上する。しかも、制御流量の低下などを招くこともない。
【0012】
また、上記のようにピストンと着脱自在なスリーブとの間に油路を接続するように構成すれば、ピストンとスリーブとの交換により、二次圧力を受ける面積を変えられ、他方向の推力を減殺する割合を自在に選定できる。すなわち、機器としての汎用性が向上する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、従来形態と図示形状の異なるものであっても、構成上差異のない要素については同一の符号を付す。
【0014】
まず、第1実施形態による減圧弁の図を図1に示す。
弁本体40は一次圧力ポート49、二次圧力ポート28及びドレンポート26を備えたブロック41を有しており、一次圧力ポート49は油圧ポンプ等の油圧源23に接続し、ドレンポート26はタンク24に接続している。
弁本体40の一端側にはレバー44が揺動自在に取り付けてある。
【0015】
弁本体40は、ブロック41内に、一次圧力ポート49、二次圧力ポート28及びドレンポート26の間を連通・遮断するスプール51を備えると共に、スプール51に一端側方向と他端側方向とへの動きを与えるように摺動自在に挿入したピストン52を備える。ピストン52は自らの他端側に備えたばね受け12に支持された第1ばね53によって一端側に押し上げられている。もってピストン52は、レバー44に固設したリンク57に、自らの一端側に備えた当接部11で当接している。スプール51は他端側へ向けてばね受け12に垂下され、ばね受け12に支持された第2ばね54によって他端側方向に付勢される。
【0016】
ここでばね受け12の径は当接部11の径よりも大であり、ばね受け12と当接部11との間には段差部13が形成される。
ブロック41は、段差部13に油圧をかけて他端側方向の推力を発生させる受圧室14と、受圧室14に二次圧力ポート28の圧力を導入する油路15とを有する。
【0017】
次に作動を説明する。レバー44が中立位置のときには二次圧力ポート28が圧油を供給しない状態である。すなわちスプール51は第2ばね54で押し下げ保持された位置にあり、この位置では二次圧力ポート28と一次圧力ポート49との間は遮断状態、二次圧力ポート28とドレンポート26との間は連通状態となる。
【0018】
レバー44を中立位置から矢印a方向に操作して作動位置とすると、リンク57によりピストン52が押し下げられてスプール51が第2ばね54を介して押し下げられて圧油供給状態となる。すなわちこの位置では二次圧力ポート28と一次圧力ポート49との間は連通状態、二次圧力ポート28とドレンポート26との間は遮断状態となり、二次圧力ポート28の圧力が上昇して二次圧力ポート28より圧油が供給される。
このとき、二次圧力ポート28の圧力が第2ばね54に抗してスプール51を押し上げようとする。スプール51を押し上げると二次圧力ポート28の圧力は下がる。これにより、スプール51は、二次圧力ポート28の圧力による推力と第2ばね54の推力とがつりあう位置に収束し、もって二次圧力ポート28の圧力は、第2ばね54の縮み量すなわちレバー44の操作量に応じた圧力となり、すなわちこれが二次圧力となる。
【0019】
このとき、二次圧力でスプール51に一端側方向の推力が発生し、これが第2ばね54を介し、ピストン52を押し上げる。しかし同時に二次圧力が、油路15を介して受圧室14に導入され、段差部13に作用して他端側方向の推力を発生させ、ピストン52を押し下げる。
したがって、スプール51に発生する一端側方向の推力による、レバー操作力の増大分は減殺される。
【0020】
以上述べた通り、第1実施形態によれば、スプールに発生する一端側方向の推力による、レバー操作力の増大分は減殺されるので、第1従来形態に比して操作性が向上する。
しかも、第2従来形態のようにスプール内を貫通する部材を設ける必要がないので、第1従来形態に比して大型化や制御流量の低下などといったデメリットを生じることもない。
【0021】
次に第2実施形態について説明する。第1実施形態との相違は、ピストンとの間で受圧室を形成するブロックの部分を、ブロックに対して着脱自在なスリーブとしたことである。このスリーブとピストンとを対で交換することにより、受圧室の他端側方向の受圧面積を変えることができ、レバー操作力の増大分を減殺する割合を自在に選定できる。
【0022】
図2に第2実施形態による減圧弁の図を示し、図3に図2の拡大詳細図を示す。第1実施形態と同様の部文意ついては同一の符号を付し、説明を省略する。
【0023】
弁本体90はブロック91内に、スプール51を備えると共に、スプール51に動きを与えるピストン92を備える。ピストン92は、ブロック91内に着脱自在に嵌入したスリーブ80に摺動自在に挿入されている。自らの他端側に備えたばね受け62に支持された第1ばね53によって押し上げられている。もってピストン92は、レバー44に固設したリンク57に、自らの一端側に備えた当接部61で当接している。スプール51は他端側へ向けてばね受け62に垂下され、ばね受け62に支持された第2ばね54によって他端側方向に付勢される。
【0024】
ここでピストン92はばね受け62の外径側の一端側に小径部93を有し、他端側に大径部94を有する。スリーブ80は内径側の他端側に大径部82を有し、一端側に小径部81を有する。ピストン92の小径部93とスリーブ80の小径部81とは径が略等しく略密着状態で摺動し、ばね受け62の大径部94とスリーブ80の大径部82とは径が略等しく略密着状態で摺動する。
【0025】
もってばね受け62の小径部93とスリーブ80の大径部82との間には受圧室64が形成される。受圧室64は二次圧力を導入する油路65を有する。受圧室64に導入した二次圧力はばね受け62の小径部93と大径部94との間に形成される段差部63に作用して他端側方向の推力を発生させる。
【0026】
レバー44を中立位置から矢印a方向に操作して作動位置とすると、ピストン92及びスプール51が押し下げられて二次圧力ポートが上昇する。この二次圧力がスプール51に作用し、ピストン92を一端側方向へ押し上げようとする。
しかし同時に二次圧力が、油路65を介して受圧室64に導入され、段差部63に作用して他端側方向の推力を発生させ、ピストン92を押し下げる。
したがって、スプール51に発生する一端側方向の推力による、レバー操作力の増大分は減殺され、操作性が向上する。
【0027】
ここでレバー操作力の減殺分は、段差部63の受圧面積に比例する。すなわち、ばね受け62の小径部93の径をd1、大径部94の径をd2とすれば、受圧面積は(d2×d2−d1×d1)×π/4であり、レバー操作力の減殺分は(d2×d2−d1×d1)に比例する。
【0028】
第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、スリーブ80とピストン92とを交換することにより、d1及び/又はd2を変えることができる。
無論ピストン92をd1及び/又はd2の値が異なるものに交換する場合、略密着状態を維持するためにスリーブ80もまた、ピストン92と対で交換する必要がある。
ピストン92とスリーブ80とを対で交換し、d1及び/又はd2を変えると、受圧面積を変えることになる。すると、ピストン92に発生する他端側方向の推力を変えることになるので、レバー操作力の増大分を減殺する割合を自在に選定できる。
【0029】
一般にレバー操作力の大きさは、操作する人間の好み、操作頻度、レバー長さ、及びその他諸々の条件で、最適とされる要求値が異なる。したがって、上記のようにレバー操作力の増大分を減殺する割合を自在に選定できる構造とすることで、弁本体に大きく手を加えることなく、異なる要求値に対応できる。すなわち、機器としての汎用性が向上する。
【0030】
なお、本発明の減圧弁は、必ずしも揺動自在なレバーによって操作するものでなくともよい。例えば直線方向にピストンを押込んで操作するものであってもよい。
【0031】
以上実施形態を示して説明の通り、本発明の減圧弁によれば、二次圧力が作用して発生する推力による、操作力の増大分は減殺され、操作性が向上する。しかも、制御流量の低下などを招くことなくこれを達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る減圧弁の図である。
【図2】本発明の第2実施形態に係る減圧弁の図である。
【図3】図2の詳細図である。
【図4】第1従来形態に係る減圧弁の図である。
【図5】第2従来形態に係る減圧弁の図である。
【符号の説明】
15,65…油路、28…二次圧力ポート、41,91…ブロック、51…スプール、52,92…ピストン、63…段差部、80…スリーブ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called pilot valve, and more precisely to a pressure reducing valve that receives a pressing force and outputs a secondary pressure corresponding to the pressing force.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventionally known pressure reducing valve is shown in FIG. This is the first conventional form.
The
[0003]
The
[0004]
When the
At this time, the pressure of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the pressure reducing valve having the above structure, a thrust in one end side direction is generated in the
Since the thrust is proportional to the pressure receiving area of the
[0006]
As a technique for avoiding an increase in operating force due to the thrust, there is a technique described in Japanese Patent Publication No. 03-50126, for example. This is the second conventional form. As shown in FIG. 5, this is fitted to a spool 151 (corresponding to the
[0007]
However, this pressure reducing valve cannot increase the control flow rate of the
[0008]
The present invention focuses on the above-mentioned conventional problems.
In other words, the thrust in one direction generated by the secondary pressure increases the operating force and does not interfere with the operation, generating a thrust in the other direction commensurate with the secondary pressure and substantially canceling the thrust in both directions. It is an object of the present invention to provide a pressure reducing valve that does not cause a decrease in control flow rate as compared with a conventional pressure reducing valve that does not have the above configuration.
[0009]
[Means for solving the problems and effects]
In order to achieve the above object, the present invention has a spool (51) that moves in a hole provided in a block (41), and applies a pressing force to the spool (51) from the outside via a piston (52). In this case, the secondary pressure corresponding to the amount of movement of the spool (51) is generated by reducing the primary pressure and output, and the secondary pressure is directed in a direction to oppose the pressing force from the piston (52) ( 51) In the pressure reducing valve adapted to act on the piston (52), a step (13) is formed, and when hydraulic pressure is applied to the block (41), the piston ( A pressure receiving chamber (14) that generates thrust in the same direction as the pressing force is formed in 52), and an oil passage (15) that guides secondary pressure to this pressure receiving chamber (14) is formed in the block (41). And
[0010]
Further, the present invention has a spool (51) that moves in the hole of the sleeve (80) provided in the block (91), and applies a pressing force to the spool (51) from the outside via the piston (92). In this case, the secondary pressure corresponding to the amount of movement of the spool (51) is generated by reducing the primary pressure and output, and the secondary pressure is directed toward the direction opposite to the pushing force from the piston (92) (51 ), The piston (92) has a small diameter portion (93) and a large diameter portion (94), and the piston (92) has a small diameter portion (93) and a large diameter portion (94). ) Are formed in the sleeve (80), and the small diameter portion (93) and the large diameter portion (94) of the piston (92). And a pressure receiving chamber that generates a thrust in the same direction as the pressing force on the piston (92) when hydraulic pressure is applied to a portion surrounded by the large diameter portion (82) and the small diameter portion (81) of the sleeve (80). 64), and an oil passage (65) for guiding the secondary pressure to the pressure receiving chamber (64) is formed in the block (91) .
[0011]
According to the above configuration, since the secondary pressure acts on the piston to generate a unidirectional thrust, the thrust in the other direction generated by the secondary pressure acting on the spool is reduced, and the pushing force for moving the spool is reduced. Reduces and improves operability. In addition, the control flow rate does not decrease.
[0012]
If the oil passage is connected between the piston and the detachable sleeve as described above, the area receiving the secondary pressure can be changed by exchanging the piston and the sleeve, and the thrust in the other direction can be changed. You can freely select the rate of killing. That is, versatility as a device is improved.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, even if the shape is different from the conventional form, the same reference numerals are given to elements that are not different in configuration.
[0014]
First, a diagram of a pressure reducing valve according to the first embodiment is shown in FIG.
The
A
[0015]
The
[0016]
Here, the diameter of the
The
[0017]
Next, the operation will be described. When the
[0018]
When the
At this time, the pressure of the
[0019]
At this time, thrust in one end side direction is generated in the
Therefore, the increase in lever operating force due to the thrust in the one end side direction generated in the
[0020]
As described above, according to the first embodiment, the increase in lever operating force due to the thrust in the one end side direction generated in the spool is reduced, so that the operability is improved as compared with the first conventional embodiment.
In addition, since there is no need to provide a member penetrating the spool as in the second conventional embodiment, there is no demerit such as an increase in size or a decrease in the control flow rate as compared with the first conventional embodiment.
[0021]
Next, a second embodiment will be described. The difference from the first embodiment is that the portion of the block that forms a pressure receiving chamber with the piston is a sleeve that is detachable from the block. By exchanging the sleeve and the piston as a pair, the pressure receiving area in the direction of the other end of the pressure receiving chamber can be changed, and the ratio of reducing the increase in lever operating force can be freely selected.
[0022]
FIG. 2 shows a view of a pressure reducing valve according to the second embodiment, and FIG. 3 shows an enlarged detailed view of FIG. Parts similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0023]
The
[0024]
Here, the
[0025]
Accordingly, a
[0026]
When the
At the same time, however, the secondary pressure is introduced into the
Therefore, the increase in lever operating force due to the thrust in the one end direction generated in the
[0027]
Here, the decrease in lever operating force is proportional to the pressure receiving area of the stepped
[0028]
According to the second embodiment, d1 and / or d2 can be changed by exchanging the
Of course, when the
When the
[0029]
In general, the magnitude of the lever operating force varies depending on the preference of the human being operated, the operation frequency, the lever length, and various other conditions. Therefore, by adopting a structure in which the ratio for reducing the increase in lever operating force can be freely selected as described above, it is possible to cope with different required values without greatly modifying the valve body. That is, versatility as a device is improved.
[0030]
Note that the pressure reducing valve of the present invention is not necessarily operated by a swingable lever. For example, it may be operated by pushing the piston in a linear direction.
[0031]
As described above with reference to the embodiment, according to the pressure reducing valve of the present invention, the increase in the operating force due to the thrust generated by the action of the secondary pressure is reduced, and the operability is improved. In addition, this can be achieved without causing a decrease in the control flow rate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view of a pressure reducing valve according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view of a pressure reducing valve according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed view of FIG. 2;
FIG. 4 is a view of a pressure reducing valve according to a first conventional embodiment.
FIG. 5 is a view of a pressure reducing valve according to a second conventional embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
ピストン(52)に段差部(13)を形成するとともに、ブロック(41)には油圧が加えられた場合に段差部(13)を介してピストン(52)に押力と同じ方向の推力を発生させる受圧室(14)を形成し、この受圧室(14)に二次圧力を導く油路(15)をブロック(41)に形成したことを特徴とする減圧弁。 It has a spool (51) that moves in a hole provided in the block (41), and the amount of movement of the spool (51) when a pressing force is applied to the spool (51) from the outside via the piston (52) In a pressure reducing valve that generates and outputs a corresponding secondary pressure from the primary pressure, and applies this secondary pressure to the spool (51) in a direction that opposes the pressing force from the piston (52). ,
A step (13) is formed on the piston (52), and when the hydraulic pressure is applied to the block (41), thrust is generated in the same direction as the pressing force on the piston (52) via the step (13). A pressure reducing valve characterized in that a pressure receiving chamber (14) is formed, and an oil passage (15) for guiding a secondary pressure to the pressure receiving chamber (14) is formed in the block (41) .
ピストン(92)に小径部(93)及び大径部(94)を形成するとともに、これらピストン(92)の小径部(93)及び大径部(94)にそれぞれ密着状態で摺動可能となる大径部(82)及び小径部(81)をスリーブ(80)に形成し、かつピストン(92)の小径部(93)及び大径部(94)とスリーブ(80)の大径部(82)及び小径部(81)とによって囲まれる部位に、油圧が加えられた場合にピストン(92)に押力と同じ方向の推力を発生させる受圧室(64)を形成し、この受圧室(64)に二次圧力を導く油路(65)をブロック(91)に形成したことを特徴とする減圧弁。 The spool (51) has a spool (51) that moves in the hole of the sleeve (80) provided in the block (91), and when a pressing force is applied to the spool (51) from the outside via the piston (92). The secondary pressure corresponding to the amount of movement of the piston is reduced from the primary pressure and output, and this secondary pressure is applied to the spool (51) in a direction opposite to the pressing force from the piston (92). The pressure reducing valve
A small diameter portion (93) and a large diameter portion (94) are formed on the piston (92), and the piston (92) can be slid in close contact with the small diameter portion (93) and the large diameter portion (94). The large diameter portion (82) and the small diameter portion (81) are formed in the sleeve (80), and the small diameter portion (93) and the large diameter portion (94) of the piston (92) and the large diameter portion (82) of the sleeve (80) are formed. ) And a small-diameter portion (81), a pressure receiving chamber (64) for generating a thrust in the same direction as the pressing force is formed on the piston (92) when hydraulic pressure is applied, and the pressure receiving chamber (64 The pressure reducing valve is characterized in that an oil passage (65) for guiding the secondary pressure is formed in the block (91) .
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