JPH03177602A - 油圧パイロット弁 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は操作量に応じた油圧を発生させる油圧パイロッ
ト弁に関する。

Ｂ、従来の技術 第４図は従来から知られている油圧パイロット弁の縦断
面図、第５図はこのようなパイロット用ポンプが組み込
まれた油圧回路を示す。

第５図において、ポンプ１の吐出ポートは管路２ａ、パ
イロット式コントロールバルブ３を介して油圧シリンダ
４に接続され、コントロールバルブ３をパイロット弁５
，６により制御して油圧シリンダ４の駆動を制御する。

パイロット弁５，６は管路７を介してパイロット用ポン
プ８と接続されると共に、管路９を介してタンク１０と
接続されている。なお、１１は、ポンプ１，８を駆動す
るエンジン、１２は、パイロット用ポンプ８の吐出油の
最高圧力を規定するリリーフ弁である。

油圧パイロット弁５，６は、第４図に示すようにブロッ
クエ５にスプール５ａ、６ａを摺動可能に配設し、操作
レバー１３の操作によりレバーカム１４を揺動させてス
プール５ａ、６ａのいずれか一方を変位させることによ
り、１次側のポンプポート１５ａの圧力を減圧調整して
スプール変位量に応じた２次圧力を圧力ポート１．５　
ｂまたは１５ｃから取り出すものである。

その動作を具体的に説明すると、まずレバー１３をゆっ
くり右に倒していくと、レバーカムエ４はプランジャ５
ｍ、ロードスプリング５に！！：介してスプール５ａを
リターンスプリング５Ｑに抗して押し下げる。これによ
り、タンクポート１５ｄに連通するランド５ｃとスプー
ル小径部５ｈとの連通部が閉鎖され、続いて小径部５ｈ
はポンプポート１５ａに連通するランド５ｄと連通する
。パイロット用ポンプ８からの吐出油は小径部５ｈに導
かれ、さらに油路５　Ｊ　ｔばね室５ｆを介して出力ポ
ンプ右１５ｂ（ＰＲ）から管路２ｂを通りコントロール
バルブ３の右パイロット室３Ｒに導かれ方向切換弁スプ
ールを押し動かす。

パイロノト室３Ｒとばね室５ｆの圧力は等しく、ばね室
５ｆの圧力が上昇するとスプール５ａの下端部に作用す
る圧力でスプール５ａはロードスプリング５ｋに抗して
上へ押し戻され、小径部５ｈとポンプポートランド５ｄ
の連通が閉鎖され圧力の上昇は停止する。つまり、レバ
ー１３の変位量に見合ったロードスプリング５にのたわ
み量を得て、スプール５ａは小径部５ｈがタンクポート
ランド５ｃにもまた、ポンプポートランド５ｄにも連通
しない平衡状態に達する。この状態でレバー１３を中立
位置の方へ戻すと、プランジャ５ｍは上へ押し戻され、
ロードスプリング５にのたわみ量が少なくなり、スプー
ル５ａを下へ押し下げる力が減少してスプール５ａのバ
ランスがくずれ、スプール５ａは上へ押し上げられる。

これにより、小径部５ｈはタンクポートランド５ｃと連
通し、ばね室５ｆ、出力ポート１５ｂの圧油はタンクに
放出されて圧力が減少し、新たなロードスプリング５に
のたわみ量に見合った圧力まで下がると。

小径部５ｈとタンクポートランド５ｃとの連通が閉鎖さ
れ、新たな平衡状態に達する。なお、ロードスプリング
５にのばね室５ｎは油路５ｏにより常時タンクポートラ
ンド５Ｃに連通している。

このようにしてレバー１３の操作量に比例した出力圧が
得られ、コントロールバルブ３のスプールはそのパイロ
ット弁の出力圧力に比例した分だけ変位する。

しかし、実際にはスプール５ａとバ°ルブブロック１５
の摩擦抵抗やスプール５ａとブロック１５の隙間の不均
一さから生ずるスティックにより。

必ずしも比例した出力が得られず、第６図、第７図のよ
うな特性となる。第６図および第７図は実際のパイロッ
ト弁のレバー変位量とパイロット弁出力ポート圧力およ
び方向切換弁変位量の関係を示し、第６図はヒステリシ
スを持つ場合で、レバーを倒して行くときと、戻して行
くときの差が生じ、この差が大きい程操作性が悪くなる
。第７図は、スティックによる不規則な階段状出力とな
り。

これも著しく、操作性を悪化させる。

そこで第８図に示すように、パイロット弁５Ａ。

６Ａを電磁式とし、そのソレノイド部の電源部２１にデ
イザ発生回路２１Ａを付設する。そして、電源部２■は
電気操作レバー２２．２３からの入力信号に応じて第９
図に示すようなデイザ付きのソレノイド駆動信号をパイ
ロット弁５Ａ、６Ａのソレノイド部に印加する。このと
き、通常はデイザの周波数を３０〜ｆｏｏｌ（ｚに設定
する。このようなデイザ発生回路２１Ａにより、上述し
たヒステリシスや階段状出力の発生が防止される。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の方式では油圧パイロット弁を電磁
式とするとともにデイザ発生回路２１Ａを必要とするの
で高価となり、純油圧式で上記問題点を解決することが
望まれている。

本発明の目的は、純油圧方式で従来のデイザ方式と同等
の性能を有するパイロット弁を提供することにある。

００課題を解決するための手段 一実施例である第１図に対応して本発明を説明すると、
この発明は、バルブブロック８１内に摺動可能に配設さ
れたスプール５０ａを変位させ。

１次圧力をその変位量に応じて減圧して２次圧力として
出力する油圧パイロット弁に適用される。

そして上述の目的は、脈動する１次圧力によりスプール
５０ａに振動を付与するピストン５０ｇを具備すること
により達成される。

Ｅ９作用 脈動する１次圧力がパイロット弁５０の１次圧力ボート
８１ｂに供給されると、ピストン５０ｇが振動してスプ
ール５０ａに振動を付与する。したがって、従来の電気
式デイザによるパイロット弁と同様に、レバー操作に応
じたスプール５０ａの変位に対する２次圧力の特性にヒ
ステリシスが現われず、また、階段状の出力も現われな
い。その結果、操作性の良いパイロット弁が提供できる
。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
９ Ｆ、実施例 第１図および第２図に基づいて本発明の一実施例につい
て説明する。

この実施例では、パイロット弁５０．６０の１次圧力の
最高値を規制するリリーフ弁１２として発振しやすいも
のを使用する。第２図はそのリリーフ弁１２の実施例の
断面を示す。

第２図において、バルブブロック１２ａ内にはポンプボ
ート１２ｂとタンクボート１　’２　ｃに連通するスプ
ール孔１２ｄが穿設され、このスプール孔１２ｄにスプ
ール１２ｅが摺動可能に配設されている。このリリーフ
弁はいわゆるオーバーラツプ弁であり、ポンプボート↓
２ｂとタンタボ−ｈ１２ｃを遮断する長めのラップ部１
２ｆが設けられている。スプール１２ｅの左側の室１２
ｇにはばね↓２ｈが設けられ、スプール１２ｅを右方に
付勢している。そのばね室１２ｇは通路１２ｉを介して
タンクボート↓２Ｃと連通されている。スプール１２ｅ
の右側の室１２ｊは通路１２ｋを介してポンプボート１
２ｂに連通されている。その通路１２にの途中には可変
オリフィス１２　Ｑが設けられている。

このようなリリーフ弁では、ポンプボート↓２ｂに供給
されるポンプ圧力が通路１２ｋを通って室１２ｊに導か
れ、ばね１２ｈに抗してスプール１２ｅを左方に押動す
る。その変位量が上記ランプ量以上になると、スプール
小径部１２ｍがポンプボート１２ｂに連なるランド１２
ｎに面し、ポンプボート１２ｂがタンクボート１２′ｃ
と連通され、その結果、ポンプ圧力がばね１２ｈで決ま
る圧力で規制される。そして、ポンプ圧力が低下すると
ばね１２ｈによりスプール１２ｅが右方に戻り、小径部
１２ｍがポンプボート１２ｂに連なるランド↓２ｎと非
連通になると再びポンプ圧力が上昇し、スプール１２ａ
が上述のように左方に動作してポンプ圧力が低下する。

以上のような動作において、ラップ部１２ｆの存在によ
りこの種のノリーフ弁は発振するため、パイロット弁５
０の１次圧力は第３図に示すように脈動する。なお、可
変オリフィス１２Ｑにより脈動の周波数、圧力差を調整
できる。

第１図はパイロット弁５０の一実施例を示す。

パイロット弁６０と共通のバルブブロック８工にはスプ
ール孔８１ａが形成され、そこにスプール５０ａが摺動
可能に配設されている。スプール孔８１ａは、１次圧力
が導かれるポンプボート８１ｂと、タンクボート８１ｃ
と、２次圧力が出力される出力ポート８１ｄとそれぞれ
通路を介して連通され、スプール５０ａにより各ポニト
が互いに連通遮断される。

スプール孔８１ａの上端間［１部にはプランジャ５０ｂ
が嵌合され、不図示のレバーと連結されたレバーカム１
４により押動可能に構成されている。

スプール下方の室５０ｃにはリターンスプリング５０ｄ
が設けられ、スプール５０ａを上方１こ付勢し、スプー
ル５０ａとプランジャ５０ｂとの間の室５０ｅにはロー
ドスプリング５０ｆが設けられ、スプール５０ａを下方
に付勢している。そのばね室５０ｅは通路８１ｅを介し
てタンクボート８〕−Ｃと連通し、ばね室５０ｃは通路
８１ｆを介して出力ポート８１ｄに連通している。また
、レバー中立時に出力ポート８１ｄはスプール小径部５
０　Ｑ。

を介してタンクボート８１ｃに連通している。

さらに、スプール５０ａの上側内方にはビス１、ン５０
ｇが上下動可能に配設され、このピストン５０ｇばばね
５０ｈにより下方に付勢されている。

ばね５０ｈはスプール５０ａの上端に螺合された調節ね
じ５０ｉによりその付勢力が調整可能にされている。そ
して、ピストン５０ｇの下面にはスプール内の通路５０
ｋを介して１次圧勾が印加されるとともに、上面にはタ
ンク圧力が作用している。

このようなパイロット弁の動作を次に説明する。

ここで、１次圧力は上述したリリーフ弁によりある周波
数で脈動しているものとする。脈動１次圧力はポンプ８
１ｂからスプール内通路５０ｋを通ってピストン５０ｇ
の下面に作用する。そのため、ピストン５０ｇが上下に
振動しスプール５０ａを微小振動させる。ピストン５０
ｇの振幅はばね５０ｊのばね力で調節される。

一方、従来と同様に、不図示のレバー操作によりレバー
カム１４を介してプランジャ５０ｂが下方に押動される
と、ロードスプリング５０ｆを介してスプール５０ａも
下方に押動される。このとき、スプール小径部５０Ｑが
タンクポート８１ｃと非連通となりポンプポート８１ｂ
と連通ずると。

ポンプポート８１ｂと２次圧力出力ポート８１ｃとが連
通して出力ポート８１ｄの圧力が高くなり、スプール下
方のばね室５０ｃの圧力も上昇する。

そのため、スプール５０ａはロードスプリング５０ｆに
抗して上方に移動してその小径部５０Ｑがポンプポート
８１ｂと非連通、タンクポート８１ｃと連通となり、２
次圧力出力ポート８１ｄがタンクポート８１ｂと連通ず
る。これにより、出力ポート８１ｄと連通するスプール
下方のばね室５０ｃの圧力が低下し、スプール５０ａは
ロードスプリング５０ｆの付勢力で再び下方に移動し、
上述と同様にしてポンプポート８１ｂが２次圧・力出力
ポート８１ｄと連通する。このようなスプール５０ａの
動きにより、スプール５０ａは、レバー操作によりロー
ドスプリング５０ｆに与えられたばね力に見合った圧力
を出力ポート８１ｄに出力しつつある位置で平衡する。

つまり、スプール小径部５０Ｑがポンプポート８１ｂに
もタンクポート８１ｃにも連通しない位置で平衡する。

以上のようにこの油圧式パイロット弁の２次圧力出力ポ
ート８１ｄには、プランジャ５０ｂの変位量、すなわち
レバー操作量に応じた圧力が生じる。このとき、ピスト
ン５０ｇによりスプール５０ａが振動しているから、従
来の電気的にデイザを付与する方式と同様、レバー操作
量と２次圧力の特性にはヒステリシスや階段状出力が現
われず、性能のよいパイロット弁が提供される。

ここで、従来の電気式デイザ方式と同様に、２次圧力の
変動幅を定格圧力の１割程度にしておけば、アクチュエ
ータの動きになんら影響を与えることはない。

なお、リリーフ弁をパイロット弁のブロック内に一体化
してもよい。また、リリーフ弁を発振させて１次圧力を
脈動させたが、パイロットポンプの吐出圧力自体が脈動
するように構成したり、リリーフ弁は発振しないように
し他の弁で脈動を形成してもよく、工法圧力に何らかの
原因により脈動を生じるようにすればよい。さらにまた
、ピストンをスプール内蔵方式にしたがスプールの外側
に設けてもよ・い。

Ｇ０発明の効果 本発明によれば、脈動する１次圧力により油圧式パイロ
ット弁のスプールを振動させるようにしたので、電気式
にデイザを付与することなく純油圧式でヒステリシスが
なく、かつ階段状の出力がない高性能の油圧式パイロッ
ト弁を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図はパイロット弁の断面図、第２図はリリーフ弁の断面
図、第３図はリリーフ圧力の脈動を示すグラフである。 第４図は従来のパイロット弁の断面図、第５図は手動式
パイロット弁を用いたパイロット操作回路図、第６図お
よび第７図はその２次圧力の出力特性を示す図、第８図
は電磁式パイロット弁を用いたパイロット操作回路図、
第９図は電気式デイザを説明するグラフである。 １２：リリーフ弁　　　１３：操作レバー５０．６０：
パイロット弁 ５０ａ　ニスプール　　　５０ｇ：ピストン８１ニブロ
ツク　　　８１ａニスプール孔８１ｂ：ポンプポート　
８１ｃ：タンクポート８１ｄ：出力ポート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 バルブブロック内に摺動可能に配設されたスプールを変
   位させ、１次圧力をその変位量に応じて減圧して２次圧
   力として出力する油圧パイロット弁において、 脈動する１次圧力により前記スプールに振動を付与する
   ピストンを具備することを特徴とする油圧パイロット弁
   。