JPH0426725Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、１つのポンプの吐出量を、例え
ば、ステアリング装置と作業機とに分流するとと
もに、ステアリング装置を使用していないとき
に、その吐出量の全量を作業機側に供給するよう
にした流量制御弁に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) This invention divides the discharge amount of one pump into, for example, a steering device and a work machine, and also divides the discharge amount of one pump into a steering device and a work machine when the steering device is not in use. The present invention relates to a flow rate control valve that supplies the entire amount of discharge to a working machine.

（従来の技術） 第３，４図に示した従来の流量制御弁は、弁本
体ａにインポート１、制御流ポート２及び余剰流
ポート３を形成するとともに、スプール孔４を形
成している。(Prior Art) The conventional flow control valve shown in FIGS. 3 and 4 has an import 1, a control flow port 2, and a surplus flow port 3 formed in the valve body a, and also has a spool hole 4 formed therein.

上記スプール孔４には、スプール５を内装する
とともに、このスプール孔４の一端にはプラグ６
を嵌着し、他端にはパイロツトピストン７を内装
したケーシングｃのプラグ部８を嵌合している。
そして、上記プラグ部８とスプール５との間にパ
イロツト室９を形成するとともに、プラグ６とス
プールとの間にスプリング室１０を形成し、この
スプリング室１０にスプリング１１を介在させて
いる。したがつて、スプール５は、通常、このス
プリング１１の作用で、スプール５の凸部１２が
ケーシングｃのプラグ部８に圧接するノーマル位
置を保持する。 A spool 5 is installed inside the spool hole 4, and a plug 6 is installed at one end of the spool hole 4.
A plug portion 8 of a casing c containing a pilot piston 7 is fitted to the other end.
A pilot chamber 9 is formed between the plug portion 8 and the spool 5, and a spring chamber 10 is formed between the plug 6 and the spool, and a spring 11 is interposed in the spring chamber 10. Therefore, the spool 5 normally maintains a normal position where the protrusion 12 of the spool 5 comes into pressure contact with the plug part 8 of the casing c by the action of the spring 11.

上記のようにしたスプール５の外周には、スプ
ールの移動位置に関係なくインポート１に常時連
通する環状溝１３を形成するとともに、この環状
溝１３は絞り１４を介して上記パイロツト室９に
連通している。 An annular groove 13 is formed on the outer periphery of the spool 5 as described above, which is always in communication with the import 1 regardless of the moving position of the spool, and this annular groove 13 is communicated with the pilot chamber 9 through the aperture 14 ing.

さらに、このスプール５には制御オリフイス１
５を設けているが、上記環状溝１３とスプリング
室１０とは、この制御オリフイス１５を介して連
通している。 Furthermore, this spool 5 has a control orifice 1.
The annular groove 13 and the spring chamber 10 communicate with each other via the control orifice 15.

なお、上記インポート１にはポンプ、制御流ポ
ート２にはステアリング装置、余剰流ポート３に
は作業機回路をそれぞれ接続するが、それらポン
プ、ステアリング装置及び作業機回路は図示して
いない。 A pump is connected to the import 1, a steering device is connected to the control flow port 2, and a work machine circuit is connected to the surplus flow port 3, but the pump, steering device, and work machine circuit are not shown.

上記ケーシングｃには、パイロツトピストン７
を内装し、当該ケーシングｃ内を圧力室１６とス
プリング室１７とに区画し、上記圧力室１６には
パイロツトポート１８を連通させるとともに、上
記スプリング室１７にはスプリング１９を内装し
ている。 The casing c has a pilot piston 7
The inside of the casing c is divided into a pressure chamber 16 and a spring chamber 17, a pilot port 18 is communicated with the pressure chamber 16, and a spring 19 is installed in the spring chamber 17.

また、上記圧力室１６側に臨ませたパイロツト
ピストン７の側面には制御棒２０の一端を固定し
ている。そして、この制御棒２０の他端は、上記
プラグ部８を摺動自在に貫通して、パイロツト室
９に突出させ、その突出端をスプール５の凸部１
２に接触させている。 Further, one end of a control rod 20 is fixed to the side surface of the pilot piston 7 facing the pressure chamber 16 side. The other end of the control rod 20 slidably passes through the plug portion 8 to protrude into the pilot chamber 9, and the protruding end is connected to the convex portion 1 of the spool 5.
It is in contact with 2.

しかして、圧力室１６にパイロツト圧が作用し
ていないとき、換言すれば、制御流ポート２に接
続したステアリング装置を作動していないとき、
パイロツトピストン７がスプリング１９の作用で
第３図の位置に保持される。 Therefore, when no pilot pressure is acting on the pressure chamber 16, in other words, when the steering device connected to the control flow port 2 is not operated,
The pilot piston 7 is held in the position shown in FIG. 3 by the action of a spring 19.

パイロツトピストン７が第３図の位置にあると
き、制御棒２０がスプール５を最大に押し込み、
制御流ポート２を全閉させるとともに、インポー
ト１と余剰流ポート３とを、環状溝１３を介して
全開状態に保つ。 When the pilot piston 7 is in the position shown in FIG. 3, the control rod 20 pushes the spool 5 to the maximum,
While the controlled flow port 2 is fully closed, the import 1 and the surplus flow port 3 are kept fully open via the annular groove 13.

したがつて、当該ポンプの全吐出量が、環状溝
１３から余剰流ポート３を経由して、この余剰流
ポート３に接続した作業機回路に供給される。 Therefore, the entire output of the pump is supplied from the annular groove 13 via the surplus flow port 3 to the work implement circuit connected to this surplus flow port 3.

上記の状態からステアリング装置を動作する
と、それに同期してパイロツトポート１８からパ
イロツト圧が導入されるようにしている。このよ
うにして圧力室１６にパイロツト圧が導かれる
と、パイロツトピストン７がスプリング１９に抗
して移動し、制御棒２０を、第４図に示すよう
に、パイロツト室９から完全に退避させる。 When the steering device is operated from the above state, pilot pressure is introduced from the pilot port 18 in synchronization with the operation. When the pilot pressure is introduced into the pressure chamber 16 in this manner, the pilot piston 7 moves against the spring 19, and the control rod 20 is completely retracted from the pilot chamber 9, as shown in FIG.

上記のように制御棒２０をパイロツト室９から
退避させると、スプール５がスプリング１１の作
用でノーマル位置に復帰する。 When the control rod 20 is retracted from the pilot chamber 9 as described above, the spool 5 returns to its normal position by the action of the spring 11.

スプール５がノーマル位置に復帰すると、制御
流ポート２が全開する一方、インポート１と余剰
流ポート３との連通が遮断される。 When the spool 5 returns to the normal position, the control flow port 2 is fully opened, while the communication between the import 1 and the surplus flow port 3 is cut off.

この状態でインポート１にポンプからの圧力流
体が流入すると、その流体は、環状溝１３→制御
オリフイス１５→スプリング室１０→制御流ポー
ト２を経由してステアリング装置に供給される。 When pressure fluid from the pump flows into the import 1 in this state, the fluid is supplied to the steering device via the annular groove 13 → control orifice 15 → spring chamber 10 → control flow port 2.

上記のように流体が制御オリフイス１５を通過
すると、その前後に圧力差が生じ、その上流側の
圧力が絞り１４を経由してパイロツト室９に導か
れる。そして、その通過流量が多くなればなるほ
ど、上記圧力差が大きくなるので、パイロツト室
９内の圧力も上昇し、スプール５がスプリング１
１に抗して移動するようになる。 When the fluid passes through the control orifice 15 as described above, a pressure difference is generated before and after the fluid, and the pressure on the upstream side is guided to the pilot chamber 9 via the throttle 14. As the flow rate increases, the pressure difference increases, so the pressure inside the pilot chamber 9 also rises, and the spool 5 moves towards the spring 1.
It begins to move against 1.

スプール５が上記のように移動すれば、制御流
ポート２の開口を小さくするとともに、環状溝１
３が余剰流ポート３にも連通することになる。 If the spool 5 moves as described above, the opening of the controlled flow port 2 will be made smaller and the annular groove 1 will be smaller.
3 will also communicate with the surplus flow port 3.

したがつて、ポンプ吐出量のうち、制御流量が
制御流ポート２からステアリング装置に供給され
るとともに、制御流量以上の余剰流量が余剰流ポ
ート３から作業機回路に供給される。 Therefore, of the pump discharge amount, the control flow rate is supplied to the steering device from the control flow port 2, and the surplus flow rate that is greater than the control flow rate is supplied to the working machine circuit from the surplus flow port 3.

（本考案が解決しようとする問題点） この種の流量制御弁では、パイロツトポート１
８をパワーステアリング装置に連通させるのが最
も簡単な構成となる。しかし、この従来の装置で
は、当該ステアリング装置を使用していなけれ
ば、ステアリング装置側の回路に圧力流体が供給
されない。そのためにステアリング装置を動作し
ても、その回路圧が急に上昇しないので、圧力室
１６内の圧力もなかなか上昇しない。(Problem to be solved by the present invention) In this type of flow control valve, the pilot port 1
8 to the power steering device is the simplest configuration. However, with this conventional device, pressure fluid is not supplied to the circuit on the steering device side unless the steering device is in use. Therefore, even if the steering device is operated, its circuit pressure does not rise suddenly, and the pressure within the pressure chamber 16 also does not rise easily.

このように従来の装置では、ステアリング装置
を動作したとしても、圧力室１６内の圧力上昇に
時間がかかり、その応答性が悪くなるという問題
があつた。 As described above, the conventional device has a problem in that even if the steering device is operated, it takes time for the pressure in the pressure chamber 16 to rise, resulting in poor responsiveness.

また、上記のことを考慮して、パイロツトポー
ト１８を、例えばパイロツトポンプ等の特別な圧
力源に接続すれば、その応答性が悪いという問題
は解消できる。しかし、この場合には、パイロツ
トポンプ等の特別な圧力源を必要とするので、そ
の構成が複雑になるという別の問題が発生する。 Further, in consideration of the above, if the pilot port 18 is connected to a special pressure source such as a pilot pump, the problem of poor responsiveness can be solved. However, in this case, another problem arises in that a special pressure source such as a pilot pump is required, making the configuration complicated.

この考案の目的は、パイロツトポートをステア
リイング装置等に接続しても、その応答性が悪く
ならないようにすることである。 The purpose of this invention is to ensure that even if the pilot port is connected to a steering device or the like, its responsiveness will not deteriorate.

（問題点を解決する手段） 上記の目的を達成するために、この考案は、ス
プールにピストンを対向させるとともに、このピ
ストンに制御棒を突出させ、パイロツトピストン
がノーマル位置にあるとき制御棒の先端が制御オ
リフイスに突入し、パイロツトピストンにパイロ
ツト圧が作用したとき制御棒の先端が上記制御オ
リフイスから抜ける構成にし、しかも、この制御
棒の出入部分の直径を、制御オリフイスの直径よ
りも小さくしている。(Means for Solving Problems) In order to achieve the above object, this invention has a piston facing the spool and a control rod protruding from the piston, so that when the pilot piston is in the normal position, the tip of the control rod When the rod enters the control orifice and pilot pressure acts on the pilot piston, the tip of the control rod is configured to exit from the control orifice, and the diameter of the entrance and exit portion of the control rod is smaller than the diameter of the control orifice. There is.

（本考案の作用） この考案は、上記のように構成したので、パイ
ロツトピストンがノーマル位置にあるとき、制御
棒の先端が制御オリフイスに突入するので、当該
制御オリフイスの実質的な開口面積を小さくす
る。制御オリフイスの開口面積が小さくなれば、
その前後の圧力差が大きくなるので、パイロツト
室に作用するパイロツト圧も上昇する。(Operation of the present invention) Since the present invention is configured as described above, when the pilot piston is in the normal position, the tip of the control rod enters the control orifice, thereby reducing the actual opening area of the control orifice. do. If the opening area of the control orifice becomes smaller,
Since the pressure difference before and after this increases, the pilot pressure acting on the pilot chamber also increases.

このようにパイロツト室の圧力が上昇すると、
スプールが移動して制御流ポートの開口面積を小
さくするとともに、環状溝を介してインポートと
余剰流ポートとの流路の開口を大きくする。 When the pressure in the pilot chamber increases in this way,
The spool moves to reduce the opening area of the control flow port and to increase the opening of the flow path between the import and excess flow ports via the annular groove.

したがつて、インポートから流入したポンプ吐
出量のほぼ全量が余剰流ポートから流出し、制御
流ポートからは、上記のように開口面積を小さく
した制御オリフイスを通過したわずかな流量が流
出することになる。 Therefore, almost the entire amount of pump discharge flowing in from the import flows out from the surplus flow port, and a small amount of flow that passed through the control orifice with a small opening area as described above flows out from the control flow port. Become.

そして、圧力室の圧力が上昇して、パイロツト
ピストンがノーマル位置から移動すると、その制
御棒の先端が制御オリフイスから抜けるので、当
該制御オリフイスの開口面積が大きくなる。した
がつて、制御流ポートからは、この大きくなつた
制御オリフイスで制御された一定の流量が流出
し、その制御流量以上の余剰流量が余剰流ポート
から流出する。 Then, when the pressure in the pressure chamber increases and the pilot piston moves from the normal position, the tip of the control rod comes out of the control orifice, so the opening area of the control orifice increases. Therefore, a constant flow rate controlled by the enlarged control orifice flows out of the controlled flow port, and a surplus flow rate that is greater than the controlled flow rate flows out of the surplus flow port.

（本考案の効果） この考案の流量制御弁によれば、パイロツトピ
ストンがノーマル位置にあるときにも、制御流ポ
ートからわずかな流量を流出させているので、例
えば、この制御流ポート及びパイロツトポートを
パワーステアリング装置に接続した場合には、当
該ステアリング装置を動作したときの応答性が改
善される。(Effects of the present invention) According to the flow control valve of this invention, even when the pilot piston is in the normal position, a small amount of flow is allowed to flow out from the control flow port. When connected to a power steering device, responsiveness when operating the steering device is improved.

つまり、パワーステアリング装置を使用してい
ないときでも、微少流量がこのステアリング装置
に流れているので、当該装置を操作すればその回
路圧が直ちに上昇する。このようにパワーステア
リング装置の回路圧が直ちに上昇すれば、パイロ
ツトピストンもノーマル位置から直に移動し、制
御棒を制御オリフイスから抜くので、制御流量が
即座に確保されることになる。 In other words, even when the power steering device is not in use, a small amount of flow is flowing through the steering device, so when the device is operated, the circuit pressure immediately increases. If the circuit pressure of the power steering device increases immediately in this way, the pilot piston also moves directly from the normal position and the control rod is removed from the control orifice, so that the control flow rate is immediately secured.

このように制御流量が即座に確保されるので、
パワーステアリング装置の応答性が向上すること
になる。 In this way, the controlled flow rate is immediately secured, so
The responsiveness of the power steering device will be improved.

（本考案の実施例） 第１，２図に示したこの実施例の圧力室１６に
は、制御流ポート２の下流側の圧力、すなわちパ
ワーステアリング装置の負荷圧をパイロツト圧と
して導くようにしている。(Embodiment of the present invention) The pressure on the downstream side of the control flow port 2, that is, the load pressure of the power steering device, is introduced as pilot pressure into the pressure chamber 16 of this embodiment shown in FIGS. There is.

そして、パイロツトピストン７に設けた制御棒
２０の先端は、スプール５の通孔２１内に形成し
た制御オリフイス２２を貫通している。ただし、
スプール５とパイロツトピストン７とが、互いに
離れる方向に相対移動したときには、制御棒２０
が制御オリフイス２２から抜け出るようにしてい
る。 The tip of a control rod 20 provided on the pilot piston 7 passes through a control orifice 22 formed in a through hole 21 of the spool 5. however,
When the spool 5 and the pilot piston 7 move relative to each other in the direction away from each other, the control rod 20
exits from the control orifice 22.

上記のようにした制御オリフイス２２は、制御
棒２０の外径よりも少し大きくし、制御棒２０が
この制御オリフイス２２内に突入しているとき、
制御棒２０の周囲にわずかなすき間２２ａができ
るとともに、そのわずかなすき間２２ａが微少流
量を制御するオリフイスとして機能する。 The control orifice 22 configured as described above is made slightly larger than the outer diameter of the control rod 20, and when the control rod 20 is inserted into the control orifice 22,
A slight gap 22a is formed around the control rod 20, and this slight gap 22a functions as an orifice for controlling a minute flow rate.

なお、上記以外の構成は前記従来と同様であ
る。したがつて、同一の構成要素については、以
下、従来の場合と同一符号を付して説明する。 Note that the configuration other than the above is the same as that of the prior art. Therefore, the same components will be described below with the same reference numerals as in the conventional case.

しかして、パワーステアリング装置を動作して
いなければ、圧力室１６の圧力が高くならないの
で、ピストン７がスプリング１９の作用で図示の
位置を保持する。したがつて、制御棒２０が制御
オリフイス２２に入つたままになり、微少流量を
制御するすき間２２ａのみが開くことになる。 If the power steering device is not operated, the pressure in the pressure chamber 16 will not increase, so the piston 7 will be maintained at the illustrated position by the action of the spring 19. Therefore, the control rod 20 remains in the control orifice 22, and only the gap 22a that controls the minute flow rate is opened.

このようにすき間２２ａのみが開口するので、
そこを流体が通過するときの圧力損失も大きくな
り、それだけ制御オリフイス２２の上流側の圧力
が上昇する。 Since only the gap 22a is opened in this way,
The pressure loss when the fluid passes there increases as well, and the pressure upstream of the control orifice 22 increases accordingly.

つまり、パワーステアリング装置を動作してい
ないときには、クリアランス２３を経由して導か
れるパイロツト室９の圧力が高くなる。そのため
にスプール５の移動量が多くなり、第２図に示す
ように、制御流ポート２がスプール５によつてほ
とんど閉じられ、わずかにしか開いていない状態
になる反面、余剰流ポート３と環状溝１３とのラ
ツプ量が大きくなる。 That is, when the power steering system is not operating, the pressure in the pilot chamber 9 introduced via the clearance 23 becomes high. As a result, the amount of movement of the spool 5 increases, and as shown in FIG. The amount of overlap with the groove 13 increases.

したがつて、上記のようにパワーステアリング
装置を動作していないときには、ポンプの吐出量
のほぼ全量が、余剰流ポート３を経由して作業機
側に供給されることになる。 Therefore, when the power steering device is not operating as described above, almost the entire discharge amount of the pump is supplied to the working machine via the surplus flow port 3.

この状態からパワーステアリング装置を動作す
ると、その負荷圧が圧力室１６に伝わり、パイロ
ツトピストン７をスプリング１９に抗して移動さ
せる。 When the power steering device is operated from this state, the load pressure is transmitted to the pressure chamber 16, and the pilot piston 7 is moved against the spring 19.

パイロツトピストン７がこのように移動する
と、制御棒２０が制御オリフイス２２から抜ける
ので、この制御オリフイス２２前後の圧力差が小
さくなる。このオリフイス２２前後の差圧が小さ
くなれば、それにともなつてパイロツト室９の圧
力も低くなるので、スプール５がスプリング１１
の作用で、第２図の状態から右方向に移動する。 When the pilot piston 7 moves in this manner, the control rod 20 comes out of the control orifice 22, so that the pressure difference across the control orifice 22 becomes smaller. If the differential pressure before and after the orifice 22 becomes smaller, the pressure in the pilot chamber 9 will also become lower, so the spool 5 will move closer to the spring 11.
Due to the action of , it moves to the right from the state shown in Fig. 2.

このスプール５の移動にともなつて、制御流ポ
ート２の開口面積が大きくなり、余剰流ポート３
と環状溝１３とのラツプ量が小さくなる。したが
つて、制御流ポート２からは制御オリフイス２２
で制御された流量が流出し、余剰流ポート３から
の流出量が少なくなる。 As the spool 5 moves, the opening area of the controlled flow port 2 increases, and the excess flow port 3
The amount of overlap between the annular groove 13 and the annular groove 13 becomes smaller. Therefore, from the control flow port 2, the control orifice 22
The flow rate controlled by the flow rate flows out, and the flow rate from the surplus flow port 3 decreases.

上記のようにこの実施例によれば、パワーステ
アリング装置を動作していないときでも、微少流
量がすき間２２ａ及び制御流ポート２から当該パ
ワーステアリング装置に供給されるので、このス
テアリング装置を動作すれば、その回路圧が直に
上昇する。このようにステアリング装置の回路圧
が上昇すれば、パイロツトピストン７に作用する
パイロツト圧も直に上昇するので、その応答性が
非常に良くなる。 As described above, according to this embodiment, even when the power steering device is not operating, a small flow rate is supplied to the power steering device from the gap 22a and the control flow port 2. , its circuit pressure increases immediately. When the circuit pressure of the steering device increases in this way, the pilot pressure acting on the pilot piston 7 also increases directly, resulting in very good responsiveness.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面第１，２図はこの考案の実施例を示すもの
で、第１図はスプールがノーマル位置にある状態
の断面図、第２図はスプールが移動した状態の断
面図で、第３，４図は従来の流量制御弁の断面図
で、第３図はプツツシユロツドを最大に突出させ
た状態の断面図、第４図はプツシユロツドを完全
に退避させた状態の断面図である。 ａ……弁本体、１……インポート、２……制御
流ポート、３……余剰流ポート、４……スプール
孔、５……スプール、７……パイロツトピスト
ン、９……パイロツト室、１０……スプリング
室、１３……環状溝、２０……制御棒、２２……
制御オリフイス。 Figures 1 and 2 show an embodiment of this invention. Figure 1 is a cross-sectional view with the spool in its normal position, Figure 2 is a cross-sectional view with the spool moved, and Figures 3 and 4 are cross-sectional views of the spool in its normal position. The figures are cross-sectional views of a conventional flow control valve, FIG. 3 is a cross-sectional view with the push rod fully protruded, and FIG. 4 is a cross-sectional view with the push rod fully retracted. a... Valve body, 1... Import, 2... Control flow port, 3... Surplus flow port, 4... Spool hole, 5... Spool, 7... Pilot piston, 9... Pilot chamber, 10... ... Spring chamber, 13 ... Annular groove, 20 ... Control rod, 22 ...
Control orifice.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 弁本体にインポートと、制御流ポートと、余剰
流ポートと、スプール孔とを形成し、このスプー
ル孔にはスプールを摺動自在に内装し、このスプ
ールの一端をパイロツト室に臨ませ、他端を上記
制御流ポートに連通するスプリング室に臨ませる
とともに、このスプールの外周には上記インポー
トと常時連通する環状溝を形成し、しかも、この
環状溝とスプリング室とを連通させる通路過程に
制御オリフイスを形成し、このオリフイスの上流
側の圧力を上記パイロツト室に作用させ、このパ
イロツト室の圧力に応じて、当該スプールが移動
して、上記制御流ポートの開口面積を制御すると
ともに、環状溝を介してインポートと余剰流ポー
トを連通させる構成にした流量制御弁において、
上記スプールにパイロツトピストンを対向させる
とともに、このピストンに制御棒を突出させ、パ
イロツトピストンがノーマル位置にあるとき制御
棒の先端が上記制御オリフイスに突入し、パイロ
ツトピストンにパイロツト圧が作用したとき制御
棒の先端が上記制御オリフイスから抜ける構成に
し、しかも、この制御棒の出入部分の直径を、制
御オリフイスの直径よりも小さくした流量制御
弁。 An import port, a control flow port, a surplus flow port, and a spool hole are formed in the valve body, and a spool is slidably installed in the spool hole, with one end of the spool facing the pilot chamber, and the other end facing the pilot chamber. The spool faces the spring chamber communicating with the control flow port, and an annular groove is formed on the outer periphery of the spool to constantly communicate with the import, and a control orifice is provided in the path that communicates the annular groove with the spring chamber. The pressure on the upstream side of this orifice is applied to the pilot chamber, and the spool moves in response to the pressure in the pilot chamber to control the opening area of the control flow port and to open the annular groove. In the flow control valve configured to communicate the import and surplus flow ports through the
A pilot piston is opposed to the spool, and a control rod is protruded from the piston. When the pilot piston is in the normal position, the tip of the control rod enters the control orifice, and when pilot pressure acts on the pilot piston, the control rod The flow control valve is configured such that the tip of the control rod exits from the control orifice, and the diameter of the inlet/output portion of the control rod is smaller than the diameter of the control orifice.