JPH0640322Y2 - 液体制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、液圧源に接続する供給流路とアクチュエータ
に接続する負荷流路間に介在した弁座をパイロット弁に
より作動されるポペット主弁によって開閉するようにし
た液体制御装置に関する。

〔従来技術〕

従来例を第４図で説明する。

４は本体で、本体４に液圧源に接続する供給流路Ｐとシ
リンダ１のロッド側作用室２に接続する負荷流路Ａとシ
リンダ１のヘッド側作用室３に接続する負荷流路Ｂと貯
槽Ｔに接続する排出流路Ｒとドレン流体を貯槽Ｔに接続
するドレン排出路DRを有し、供給流路Ｐと一方の負荷流
路Ａ間の連通を制御するポペット主弁５と、供給流路Ｐ
と他方の負荷流路Ｂ間の連通を制御するポペット主弁６
と、排出流路Ｒと一方の負荷流路Ａ間の連通を制御する
ポペット主弁７と、排出流路Ｒと他方の負荷流路Ｂ間の
連通を制御するポペット主弁８を備え、各主弁５、６、
７、８は基本構成を同一とするものであり、それぞれ弁
座5a、6a、7a、8aに着座するテーバ状の弁部5b、6b、7
b、8bを有して移動自在に備え、各主弁５、６、７、８
の背部に形成された第２作用室5d、6d、7d、8d液圧とば
ね5e、6e、7e、8eで各主弁５、６、７、８を閉方向に付
勢させ、また、第１作用室5c、6c、7c、8cの液圧で各主
弁５、６、７、８を開方向に付勢させている。そして、
第２作用室5d、6d、7d、8dをドレン排出路DRに接続する
排出路5f、6f、7f、8fには、第２パイロット弁13、14、
15、16の開閉切換弁13a、14a、15a、16aが介在し、第２
作用室5d、6d、7d、8dの液体は負荷流路Ａ、Ｂの液体を
第１絞り5g、6g、7g、8gを介して導入し、第１作用室5
c、6c、7c、8cに導く液体の圧力で開閉切換弁13a、14
a、15a、16aを操作する第２パイロット弁13、14、15、1
6の操作切換弁13b、14b、15b、16bを切換えるようにし
ている。９、10、11、12はそれぞれ絞り9a、10a、11a、
12aと電流制御式のリリーフ弁9b、10b、11b、12bを有し
た第１パイロット弁で、ポペット主弁５、６、７、８の
第１作用室5c、6c、7c、8cに圧力流体を導くようにして
いる。

第４図の状態は各第１パイロット弁９、10、11、12が非
通電状態であり、各第１作用室5c、6c、7c、8cは大気圧
状態で、操作切換弁13b、14b、15b、16bはノーマル位置
で開閉切換弁13a、14a、15a、16aがドレン排出路DRとつ
ながる排出路5f、6f、7f、8fを遮断し、各ポペット主弁
５、６、７、８は各弁座5a、6a、7a、8aを閉じ、負荷流
路Ａ、Ｂは供給流路Ｐ、排出流路Ｒと遮断している。
今、第４図の状態から第１パイロット弁９、12のリリー
フ弁9b、12bに所定値の電流を通電すると、ポペット主
弁５、８に弁座5a、8aを開方向に押圧作用する液圧が第
１作用室5c、8cに導入されると同時に各第２パイロット
弁13と16の操作切換弁13b、16bが切換作動して開閉切換
弁13a、16aを開き、第２作用室5d、8d内の液体をドレン
排出路DRに排出させるため第１絞り5g、8gの作用で第２
作用室5d、8dの液圧は大気圧程度となり、第１作用室5
c、8cの液圧による押圧力とばね5e、8eのばね力とが平
衡する位置へとポペット主弁５、８が開方向に移動して
弁座5a、8aが開き、シリンダ１のヘッド側作用室３から
ポペット主弁８の位置に応じた流量が供給流路Ｐ、排出
流路Ｒへ排出され、シリンダ１のロッド側作用室２へは
供給流路Ｐより液体が負荷流路Ａをへて導入され、シリ
ンダ１のピストンを図の状態から下方に移動させる。同
様に第４図の状態から第１パイロット弁10、11に所定値
の電流を通電すると、電流値に応じた液圧が第１作用室
6c、7cに導入され、各第２パイロット弁14と16が操作さ
れてポペット主弁６、７が開方向に移動して弁座6a、7a
が開かれ、シリンダ１のピストンを上方に移動する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このものでは、例えば、第１パイロット弁10、11に通電
したシリンダ１を、ピストンを上方に移動する上昇作動
時に、液圧源からの液体でシリンダ１より作動圧が小さ
い図示しない他のアクチュエータを作動すれば、シリン
ダ１のピストンが下降するから、このような事態を防止
するために、負荷流路Ｂにパイロット操作式の逆止め弁
24を設置することが必要となって液体制御装置が大形と
なる問題点がある。

本考案は、供給流路と負荷流路の間のポペット主弁にお
いて、負荷流路が供給流路より高圧となったとき閉作動
できるようにして上記のような問題点を解決しようとす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本考案は、液圧源に接続する供給流路とアクチ
ュエータに接続する負荷流路の間に介在した弁座と、弁
座を閉じるよう着座する弁部を有し、移動により弁座を
開閉するポペット主弁と、弁座を閉じる方向へポペット
主弁を押圧するばねと、内部の液圧によってポペット主
弁に弁座を開く方向へ押圧力を作用する第１作用室と、
ポペット主弁を開作動させるため第１作用室に液圧を与
える第１パイロット弁と、絞りを介して負荷流路に接続
し、低圧側への連通が断たれると内部の液圧によりポペ
ット主弁を押圧して弁座を閉じさせるとともに、低圧側
への連通が成されたときこの液圧による押圧を解消する
第２作用室と、第２作用室を低圧側に接続する排出路に
設け、ポペット主弁を開作動するとき、第２作用室を低
圧側へ連通するよう開く第２パイロット弁と、この排出
路に設け、負荷流路が供給流路より高圧になるとき、第
２作用室と低圧側との連通を断つよう閉作動する弁機構
とを有するように構成した。

〔作用〕

かかる本考案の構成において、ポペット主弁が弁座を開
いている状態で負荷流路の圧力が供給流路の圧力よりも
大きくなると弁機構が閉作動し、排出路への流出が阻止
され、第２作用室の液圧が負荷流路の圧力まで上昇し、
これによって第１作用室に液圧が加えられてもポペット
主弁のばねと圧力が上昇した第２作用室の液圧の作用で
押圧されるポペット主弁は弁座を閉じる方向へ移動し
て、弁部によって弁座は閉じられ、負荷流路と供給流路
の間が遮断される。この弁機構は第２作用室から低圧側
への排出路に設けるため、小形となり、弁本体は大形化
することはない。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図と第２図に基づいて説明
する。

４は本体で、液圧ポンプ等の液圧源に接続する供給流路
Ｐと一方の負荷流路Ａ間の連通を制御するポペット主弁
５と、供給流路Ｐと他方の負荷流路Ｂ間の連通を制御す
るポペット主弁６と、貯槽Ｔに接続する排出流路Ｒと一
方の負荷流路Ａ間の連通を制御するポペット主弁７と、
排出流路Ｒと他方の負荷流路Ｂ間の連通を制御するポペ
ット主弁８と、貯槽Ｔに接続するドレン排出路DRを有
し、各主弁５、６、７、８の作動をそれぞれ制御するパ
イロット弁として機能する第１パイロット弁９、10、1
1、12、第２パイロット弁13、14、15、16、第２ポペッ
ト主弁６のための差圧パイロット弁17、第４ポペット主
弁８のための開閉パイロット弁18を備えている。各主弁
５、６、７、８は基本構成を同一とするものであり、第
１ポペット主弁５を例にして第２図に示したように、大
径孔50aの上下両側に同一径の小径孔50b、50cをそれぞ
れ同軸的に設けてなり、下方の段部に弁座5aを形成して
なる段付内孔50を有するとともに、弁座5aに近接する側
の大径孔端に形成されて負荷流路Ａが連通する第１環状
溝51aや、下方の小径孔50bの中間部に形成されて供給流
路Ｐが連通する第２環状溝51bを有している。そして、
大径孔50a内に摺動自在に嵌挿される大径部52と弁座5a
に着座したり離脱して負荷流路Ａと供給流路Ｐ間を連通
遮断するテーパ状のポペット弁部5bを有し、大径孔50a
内の小径孔50c側に第２絞り5hにより環状溝51aと常時連
通する第１液室53を形成して負荷流路Ａの圧力が平衡す
るようにしており、ポペット弁部5bの下側に設けられて
下方の小径孔50b内に延び、小径孔50bとの間に弁座5aを
通して負荷流路Ａに連通する第２液室54を形成する連結
部55と、連結部55の下側に設けられて下方の小径孔50b
に摺動自在に嵌挿されて小径孔50b端にパイロット圧が
付与される第１作用室5cを形成するとともに第２環状溝
51b部分に第３液室56を形成するスプール部57を一体的
に備えるとともに、ポペット弁部5bの上側に設けられて
上方の小径孔50cに摺動自在に嵌挿され小径孔50c端に第
１絞り5gを介して第１環状溝51aに常に接続されるとと
もに第２パイロット弁13によりドレン排出路DRに選択的
に接続される第２作用室5dを形成するスプール部58を有
している。しかして、上記したスプール部57の中間部に
は、スプール部57及び連結部50の軸心に軸方向に設けた
内孔や連結部50に設けた径方向の孔からなる連通路59を
通して第３液室56に連通する開口59aが形成されてい
て、開口59aと小径孔50b内壁及び第２環状溝51bとによ
り、ポペット主弁５が上動することによってポペット弁
部5bと弁座5a間に形成される流路面積より流路面積が常
に小さい可変絞り部Ｇが構成されている。各第１パイロ
ット弁９、10、11、12は減圧弁25を介して供給流路Ｐに
接続され、それぞれ絞り9a、10a、11a、12aと通電値に
応じて設定圧が変わる電流制御式のリリーフ弁9b、10
b、11b、12bを有し、非通電時の大気圧から通電値に応
じて上昇する圧力をリリーフ弁9b、10b、11b、12bと絞
り9a、10a、11a、12aの間より各第１作用室5c、6c、7
c、8cへ流路19、20、21、22によって導入するようにし
ている。各第２パイロット弁13、14、15、16は各第２作
用室5d、6d、7d、8dをドレン排出路DRに接続する排出路
5f、6f、7f、8fに設けた常閉の開閉切換弁13a、14a、15
a、16aと各第１パイロット弁９、10、11、12からの流路
19、20、21、22で導く液圧で作動して開閉切換弁13a、1
4a、15a、16aを開操作する操作切換弁13b、14b、15b、1
6bを備えている。開閉パイロット弁18は電流制御式のリ
リーフ弁18aと常閉である電磁操作式の開閉弁18bをポペ
ット主弁８の第１液室83をドレン排出路DRに接続する排
出路8Kに設け、第２絞り8h前後差圧で第２作用室8dをド
レン排出路DRに接続する排出路8mに設けた常閉の開閉弁
18cを開くようにしている。差圧パイロット弁17は排出
路6fにばね17bで閉状態に付勢した常閉の開閉弁17aを設
け流路23からの供給流路Ｐの液圧とポペット主弁６の第
１液室63から導く負荷流路Ｐの液圧の差圧が開閉弁17a
に作用するばね17bの押圧力以上であれば開閉弁17aが排
出路65aを開くようにしている。上記液体制御弁の作動
を説明すると、第１図の状態は第１パイロット弁９、1
0、11、12は非通電状態であり、各第１作用室5c、6c、7
c、8cは大気圧状態で、ポペット主弁５、６、７、８は
ばね5e、6e、7e、8eと第２作用室5d、6d、7d、8dの液圧
の圧力作用で閉じており、シリンダ１は停止している。
テーパ状の弁部5b、6b、7b、8bが弁座5a、6a、7a、8aに
着座に閉止するから、漏洩はごくわずかでシリンダ１は
停止保持される。ここで、供給流路Ｐは液圧源からの液
圧で高圧に保たれており、差圧パイロット弁17では開閉
弁17aが供給流路からの圧力によって開作動状態にあ
る。このとき、開閉パイロッド弁18は、リリーフ弁18a
に所定の設定圧を得るように所定電流を通電し、また、
開閉弁18bにも開作動するよう通電し、下降方向に負荷
されるシリンダ１のピストンで加圧された負荷流路Ｂの
圧力が異常高圧になって設定圧に達するとリリーフ弁18
aが開き、第２絞り8h前後に差圧が生じ、これにより開
閉弁18cが排出路8mを開いて第２作用室8dが第１絞り8g
の作用で大気圧状態に圧力を低下し、第２絞り8h前後の
差圧に基づく押圧力によってポペット主弁８が開作動し
て、負荷流路Ｂを排出路Ｒに連通して、異常高圧を防止
するようリリーフ作動する。ここで開閉弁18bは停電時
に閉じるため、停電によって機能を失ったりリリーフ弁
18aで排出路8kが開かれてシリンダ１が下降する事態を
防止できる。

シリンダ１を上昇作動するとき開閉パイロット弁18を非
通電とし、第１パイロット弁10、11のリリーフ弁10b、1
1bに電流を通電すると電流に比例した圧力がポペット主
弁６、７の第１作用室6c、7cに作用すると同時に、第２
パイロット弁14、15の操作切換弁14b、15bにも作用して
これを切換え、これにより開閉切換弁14a、15aが開いて
内部の流体が排出路6f、7fより排出される第２作用室6
d、7dは第１絞り6g、7gの作用で大気圧状態となる。こ
のため、ばね6e、7eによる押圧力と第１作用室6c、7c内
の圧力による作用力とが平衡する位置にポペット主弁
６、７が移動し、弁座6a、7aが開き、供給流路Ｐと負荷
流路Ｂ間、負荷流路Ａと排出流路Ｒ間にそれぞれポペッ
ト主弁６、７に位置に応じた絞りが形成され、供給流路
Ｐからの液体は負荷流路Ｂからシリンダ１のヘッド側室
３に導入され、シリンダ１のロッド側室２の液体は負荷
流路Ａから開口した弁座7aを通り、排出流路Ｒに排出さ
れ、シリンダ１を上昇させる。

リリーフ弁10b、11bの通電値に応じ、ポペット主弁６、
７の位置が定まるから通電値を適宜定めてシリンダ１の
ピストン上昇速度を調整できる。このとき液圧源からの
液体でシリンダ１より作動圧の低い他のアクチュエータ
を作動すると、供給流路Ｐの圧力が負荷流路Ｂの圧力よ
り小さくなり、差圧パイロット弁17では、開閉弁17aが
ばね17bにより閉作動するため、ポペット主弁６の第２
作用室が負荷流路Ｂの圧力まで上昇してポペット主弁６
は弁座6aを閉じ、シリンダ１のピストンが下降すること
を防止する。

第１パイロット弁10、11への通電を停止して第１パイロ
ット弁９、12へ通電すると、第２パイロット弁14、15が
第１図の如きノーマル位置に復帰してポペット主弁６、
７が閉じるとともに、通電する電流値に比例した圧力
が、それぞれポペット主弁５、８に作用し、前記同様第
２パイロット弁13、16の開閉切換弁13a、16aが開作動す
ることで第２作用室5d、8dが大気圧状態となってポペッ
ト主弁５、８が開作動し、シリンダ１が下降作動する。
上昇時同様リリーフ弁9b、12bへの通電値を適宜定めて
シリンダ１のピストン下降速度を調整できる。

なお、第１図の状態において、液圧ポンプがアンロード
であって、供給流路Ｐが低圧の時、パイロット弁10、11
への通電と同時に液圧ポンプをオンロードして供給流路
Ｐへ液圧を供給する場合でも、開閉切換弁14aが開かれ
ても、供給流路Ｐの圧力が負荷流路Ｂの圧力よりばね17
bに当分だけ高圧化しないと開閉弁17aが開作動せず、ポ
ペット主弁６が開作動しないため、始動時のシリンダ１
の下降作動を防止できる。

また、差圧パイロット弁17を設けるかわりに第３図の如
く、第２パイロット弁14においてポペット主弁６の第１
液圧室63からの圧力を閉方向に作用する開閉切換弁14d
としても同様に作動する。

〔考案の効果〕

このように本考案は、液圧源に接続する供給流路とアク
チュエータに接続する負荷流路の間に介在した弁座と、
弁座を閉じるよう着座する弁部を有し、移動により弁座
を開閉するポペット主弁と、弁座を閉じる方向へポペッ
ト主弁を押圧するばねと、内部の液圧によってポペット
主弁に弁座を開く方向へ押圧力を作用する第１作用室
と、ポペット主弁を開作動させるため第１作用室に液圧
を与える第１パイロット弁と、絞りを介して負荷流路に
接続し、低圧側への連通が断たれると内部の液圧により
ポペット主弁を押圧して弁座を閉じさせるとともに、低
圧側への連通が成されたときこの液圧による押圧を解消
する第２作用室と、第２作用室を低圧側に接続する排出
路に設け、ポペット主弁を開作動するとき、第２作用室
を低圧側へ連通するよう開く第２パイロット弁と、この
排出路に設け、負荷流路が供給流路より高圧になると
き、第２作用室と低圧側との連通を断つよう閉作動する
弁機構とを有しており、負荷流路が供給流路より高圧に
なるときには弁機構が閉作動することによって第２作用
室が負荷流路の圧力まで上昇して、ポペット主弁を閉方
向に移動して弁座を閉じて両流路間を遮断でき、第２作
用室の排出路に設ける弁機構は小流量制御用で小形状に
できて、液体制御装置が大型化することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による流体制御装置の一実施例を示す
全体構成図、第２図は第１図に示した装置における第１
ポペット主弁部分の詳細な拡大断面図、第３図は本考案
による液体制御装置の他の実施例を示す要部拡大図、第
４図は従来例を示す全体構成図である。 Ｐ……供給流路、Ｂ……負荷流路、６……ポペット主
弁、6a……弁座、6b……弁部、6c……第１作用室、6d…
…第２作用室、6e……ばね、6f……排出路、10……第１
パイロット弁、14……第２パイロット弁、14d、17……
弁機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】液圧源に接続する供給流路とアクチュエー
   タに接続する負荷流路の間に介在した弁座と、弁座を閉
   じるよう着座する弁部を有し、移動により弁座を開閉す
   るポペット主弁と、弁座を閉じる方向へポペット主弁を
   押圧するばねと、内部の液圧によってポペット主弁に弁
   座を開く方向へ押圧力を作用する第１作用室と、ポペッ
   ト主弁を開作動させるため第１作用室に液圧を与える第
   １パイロット弁と、絞りを介して負荷流路に接続し、低
   圧側への連通が断たれると内部の液圧によりポペット主
   弁を押圧して弁座を閉じさせるとともに、低圧側への連
   通が成されたときこの液圧による押圧を解消する第２作
   用室と、第２作用室を低圧側に接続する排出路に設け、
   ポペット主弁を開作動するとき、第２作用室を低圧側へ
   連通するよう開く第２パイロット弁と、この排出路に設
   け、負荷流路が供給流路より高圧になるとき、第２作用
   室と低圧側との連通を断つよう閉作動する弁機構とを有
   して成る液体制御装置。