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JP2000320703A - Valve device - Google Patents

Valve device

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Publication number
JP2000320703A
JP2000320703A JP11129086A JP12908699A JP2000320703A JP 2000320703 A JP2000320703 A JP 2000320703A JP 11129086 A JP11129086 A JP 11129086A JP 12908699 A JP12908699 A JP 12908699A JP 2000320703 A JP2000320703 A JP 2000320703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
pilot
poppet valve
pressure
receiving surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11129086A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3631632B2 (en
Inventor
Tomio Mizuno
富雄 水野
Kazunori Yoshino
和憲 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Japan Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Mitsubishi Ltd, Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd filed Critical Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority to JP12908699A priority Critical patent/JP3631632B2/en
Publication of JP2000320703A publication Critical patent/JP2000320703A/en
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Publication of JP3631632B2 publication Critical patent/JP3631632B2/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a pressure setting spring while maintaining a good override characteristic as a relief valve in a pilot poppet valve. SOLUTION: This device is provided with a flow amplification poppet valve 42 is provided in the out side of a meter of an actuator and a modulation system 54 to control a stroke of the flow amplification poppet valve 42 by controlling a pilot flow amount through the flow amplification poppet valve 42. A pilot poppet valve 57 with a relief valve function is connected to the flow amplification poppet valve 42 in parallel with the modulation system 54. The pilot poppet valve 57 is pressed onto a seat part 62 by a coil spring 61 and a pressure receiving surface 81 of a pilot signal pressure pressing the pilot poppet valve 57 in a direction to open it against the coil spring 61 is formed on a portion between a large diameter part 64 and a small diameter part 82 fitting into a stepped hole. The pressure receiving surface 81 is a donut-shaped pressure receiving surface with an area smaller than that of a circle of a diameter of the valve seat part 62.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リリーフ弁機能を
持つ弁装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve device having a relief valve function.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、メータイン・メータアウト分離
型の制御回路を示し、この図3において、片ロッド・シ
リンダ型のアクチュエータ11を制御するブリッジ構成の
制御回路を示す。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a control circuit of a meter-in / meter-out type, and FIG. 3 shows a control circuit of a bridge configuration for controlling a single rod / cylinder type actuator 11.

【0003】この制御回路は、斜板12により吐出流量を
可変制御できる可変容量型のポンプ13の吐出口に、共通
バイパス弁14を経てタンク15が接続されているととも
に、ロードホールドチェック弁16を有するポンプライン
17を介してブリッジ回路18が接続されている。
In this control circuit, a tank 15 is connected via a common bypass valve 14 to a discharge port of a variable displacement pump 13 capable of variably controlling a discharge flow rate by a swash plate 12, and a load hold check valve 16 is connected. Having pump line
A bridge circuit 18 is connected via 17.

【0004】このブリッジ回路18は、ポンプライン17に
それぞれ接続された2つのメータインバルブ21,22と、
これらのメータインバルブ21,22にそれぞれ接続された
2つのメータアウトバルブ23,24とにより形成されてい
る。
The bridge circuit 18 includes two meter-in valves 21 and 22 connected to the pump line 17, respectively.
It is formed by two meter-out valves 23 and 24 connected to these meter-in valves 21 and 22, respectively.

【0005】これらのメータアウトバルブ23,24は、タ
ンクライン25に接続され、また、各メータアウトバルブ
23,24には、タンクライン25から回路内の負圧発生部に
作動液としての作動油を補充するメークアップ用のチェ
ック弁26,27が並列に接続されている。
[0005] These meter-out valves 23 and 24 are connected to a tank line 25.
Check valves 26 and 27 for replenishing the working oil as the working fluid from the tank line 25 to the negative pressure generating section in the circuit are connected in parallel to the tanks 23 and 24.

【0006】このブリッジ回路18の上側に図示されたメ
ータインバルブ21とメータアウトバルブ23との間から引
出された通路31は、アクチュエータ11のピストン32より
ロッド33が位置する側の室(以下、「ロッド側室」とい
う)34に接続され、また、下側に図示されたメータイン
バルブ22とメータアウトバルブ24との間から引出された
通路35は、アクチュエータ11のピストン32よりヘッド側
に位置する室(以下、「ヘッド側室」という)36に接続
されている。
A passage 31 drawn out between the meter-in valve 21 and the meter-out valve 23 shown above the bridge circuit 18 is a chamber (hereinafter, referred to as a chamber) on the side of the piston 32 of the actuator 11 where the rod 33 is located. A passage 35 connected to the “rod side chamber” 34 and drawn out from between the meter-in valve 22 and the meter-out valve 24 illustrated below is located closer to the head than the piston 32 of the actuator 11. A room (hereinafter, referred to as a “head-side room”) 36.

【0007】メータアウトバルブ23およびメータアウト
バルブ24の入口側は、アクチュエータ11よりの戻り通路
37となっている。
The inlet side of the meter-out valve 23 and the meter-out valve 24 has a return passage from the actuator 11.
37.

【0008】前記共通バイパス弁14、メータインバルブ
21,22およびメータアウトバルブ23,24には、電磁手段
またはパイロット油圧手段により開口面積を可変制御で
きるスプール弁またはポペット弁などの可変絞り手段が
設けられ、これらの可変絞り手段は、コントローラで演
算されコントローラより出力された電気信号により、電
磁手段の場合は直接的に、またパイロット油圧手段の場
合は電油変換手段などを介してパイロット圧力信号で制
御される。
[0008] The common bypass valve 14, meter-in valve
The throttle valves 21 and 22 and the meter-out valves 23 and 24 are provided with variable throttle means such as a spool valve or a poppet valve whose opening area can be variably controlled by electromagnetic means or pilot hydraulic means. These variable throttle means are operated by a controller. In the case of electromagnetic means, control is directly performed by an electric signal output from the controller, and in the case of pilot hydraulic means, control is performed by a pilot pressure signal via electro-hydraulic conversion means.

【0009】そして、ポンプ13からアクチュエータ11の
ロッド側室34およびヘッド側室36の一方に供給されると
ともに他方からタンク15に排出される作動油を、この2
つのメータインバルブ21,22および2つのメータアウト
バルブ23,24で形成されたブリッジ回路18により制御す
る。
The hydraulic oil supplied from the pump 13 to one of the rod-side chamber 34 and the head-side chamber 36 of the actuator 11 and discharged from the other to the tank 15 is supplied to the second chamber.
It is controlled by a bridge circuit 18 formed by two meter-in valves 21 and 22 and two meter-out valves 23 and 24.

【0010】例えば、アクチュエータ11を負荷Wに抗し
て伸張操作する場合は、共通バイパス弁14を閉じ、アク
チュエータ11のヘッド側のメータインバルブ22を開くと
ともにメータアウトバルブ24を閉止し、ロッド側のメー
タインバルブ21を閉止するとともにメータアウトバルブ
23を開く。
For example, when extending the actuator 11 against the load W, the common bypass valve 14 is closed, the meter-in valve 22 on the head side of the actuator 11 is opened, the meter-out valve 24 is closed, and the rod side is closed. The meter-in valve 21 is closed and the meter-out valve
Open 23.

【0011】また、アクチュエータ11を収縮操作する場
合は、共通バイパス弁14を閉じ、アクチュエータ11のロ
ッド側のメータインバルブ21を開くとともにメータアウ
トバルブ23を閉止し、ヘッド側のメータインバルブ22を
閉止するとともに、ヘッド側のメータアウトバルブ24を
開く。
When the actuator 11 is to be contracted, the common bypass valve 14 is closed, the meter-in valve 21 on the rod side of the actuator 11 is opened and the meter-out valve 23 is closed, and the meter-in valve 22 on the head side is closed. Close and open the meter-side valve 24 on the head side.

【0012】図4は、従来のメータアウトバルブ23また
は24の詳細を示し、弁本体40内に形成された弁室41に
て、パイロット流量増幅型ポペット弁(以下、このポペ
ット弁を「フローアンプリファイポペット弁」と称す
る)42が変位自在に設けられ、弁室41に開口されたイン
レットポート43に、前記アクチュエータ11よりの戻り通
路37が連通されている。
FIG. 4 shows details of a conventional meter-out valve 23 or 24. In a valve chamber 41 formed in a valve body 40, a pilot flow rate amplification type poppet valve (hereinafter referred to as "flow amplification"). A poppet valve 42) is displaceably provided, and a return passage 37 from the actuator 11 is connected to an inlet port 43 opened in the valve chamber 41.

【0013】フローアンプリファイポペット弁42は、一
端部にパイロット制御部44が形成され、このパイロット
制御部44の近傍にフローアンプリファイポペット弁42の
位置により開口部45a の面積が変化するパイロット可変
スロット45が軸方向に形成されている。
A pilot control unit 44 is formed at one end of the flow amplification poppet valve 42, and a pilot variable slot 45 in which the area of the opening 45a changes depending on the position of the flow amplification poppet valve 42 near the pilot control unit 44. It is formed in the axial direction.

【0014】このフローアンプリファイポペット弁42の
反対側の端部には、前記弁室41の出口部に形成されてタ
ンク15に連通された弁シート部46に対し嵌脱自在のドレ
ン流量制御部47が設けられ、このドレン流量制御部47に
主流量制御スロット48が形成されている。
At the opposite end of the flow amplification poppet valve 42, a drain flow controller 47 is formed at the outlet of the valve chamber 41 and is detachably fitted to a valve seat 46 communicated with the tank 15. The main flow rate control slot 48 is formed in the drain flow rate control section 47.

【0015】パイロット制御部44は、スプリング室49に
臨み、このスプリング室49に内蔵されたコイルスプリン
グ50により、フローアンプリファイポペット弁42は弁シ
ート部46側へ押圧される方向すなわち閉じ方向に押圧さ
れている。
The pilot controller 44 faces a spring chamber 49, and the flow amplifier poppet valve 42 is pressed in a direction of being pressed toward the valve seat 46, that is, in a closing direction by a coil spring 50 built in the spring chamber 49. ing.

【0016】パイロット制御部44の中央部には位置検出
用の鉄心51が一体に設けられ、弁本体40側には位置検出
用のコイル52が配置され、作動変圧器などのフローアン
プリファイポペット弁42の変位を検出する変位検出セン
サが形成されている。
An iron core 51 for position detection is integrally provided at a central portion of the pilot control unit 44, and a coil 52 for position detection is disposed on the valve body 40 side, and a flow amplifier poppet valve 42 such as an operation transformer is provided. A displacement detection sensor for detecting the displacement of the sensor is formed.

【0017】フローアンプリファイポペット弁42の開度
を制御する手段として、スプリング室49からタンクライ
ン25にわたって通路53および通路25a が配設され、通路
53中にはモジュレーションステム54が介在され、このモ
ジュレーションステム54は、スプリング室49を図示され
ないコントローラからの電気信号に応じてドレン制御す
るもので、図示されないコイルスプリングに抗してソレ
ノイド55により比例制御される。
As means for controlling the opening of the flow amplification poppet valve 42, a passage 53 and a passage 25a are provided from the spring chamber 49 to the tank line 25,
A modulation stem 54 is interposed in 53. The modulation stem 54 controls the drain of the spring chamber 49 in response to an electric signal from a controller (not shown), and is proportionally controlled by a solenoid 55 against a coil spring (not shown). Is done.

【0018】また、フローアンプリファイポペット弁42
のスプリング室49からタンク15に向かって引出された別
の通路56a ,56b 中に過負荷防止用のパイロットポペッ
ト弁57が介在されている。
The flow amplification poppet valve 42
A pilot poppet valve 57 for preventing overload is interposed in another passage 56a, 56b drawn from the spring chamber 49 toward the tank 15.

【0019】このパイロットポペット弁57は、アクチュ
エータ11よりの戻り通路37に過大な負荷圧力が生じたと
きフローアンプリファイポペット弁42のスプリング室49
をドレン制御して弁シート部46を開口するもので、ポペ
ットテーパ部58がパイロットシリンダ59内のスプリング
室60に設けられたコイルスプリング61により弁シート部
62に押圧されている。
The pilot poppet valve 57 is used to open the spring chamber 49 of the flow amplification poppet valve 42 when an excessive load pressure is generated in the return passage 37 from the actuator 11.
The valve seat 46 is opened by drain control of the valve seat. The poppet taper 58 is formed by a coil spring 61 provided in a spring chamber 60 in a pilot cylinder 59.
Pressed to 62.

【0020】前記ポペットテーパ部58には、ネック部63
を介して大径部64が一体に形成され、この大径部64は、
前記戻り通路37に連通された通路65に摺動自在に嵌合さ
れ、この通路65を経て大径部64の先端円形受圧面64a に
負荷圧力が導かれ、この先端円形受圧面64a に負荷圧力
が作用して発生する力がコイルスプリング61のプリロー
ドより大きいときは、弁シート部62が開口される。
The poppet taper 58 has a neck 63
The large-diameter portion 64 is formed integrally with the large-diameter portion 64,
The load pressure is guided slidably into a passage 65 communicating with the return passage 37, and is guided to the circular pressure receiving surface 64a of the large-diameter portion 64 via the passage 65. When the force generated by the action is larger than the preload of the coil spring 61, the valve seat portion 62 is opened.

【0021】さらに、前記パイロットシリンダ59内に
は、前記コイルスプリング61のスプリング力を調整する
パイロットピストン66が摺動自在に嵌合され、調整ねじ
67により係止されている。パイロットシリンダ59には、
パイロットピストン66に対して外部からパイロット圧力
を供給するポート68が穿設され、このポート68に外部パ
イロット圧力信号発生装置が接続されている。
Further, a pilot piston 66 for adjusting the spring force of the coil spring 61 is slidably fitted in the pilot cylinder 59, and an adjusting screw
Locked by 67. The pilot cylinder 59 has
A port 68 for supplying a pilot pressure from the outside to the pilot piston 66 is provided, and an external pilot pressure signal generator is connected to the port 68.

【0022】この外部パイロット圧力信号発生装置は、
パイロットポンプ69が電磁比例減圧弁70を持つ関連配管
71を介してポート68に接続され、パイロットポンプ69の
吐出管路にはポンプ吐出圧力を設定するためのパイロッ
トリリーフ弁72が設けられている。
This external pilot pressure signal generating device
Associated piping where the pilot pump 69 has an electromagnetic proportional pressure reducing valve 70
A pilot relief valve 72 for setting a pump discharge pressure is provided in a discharge line of the pilot pump 69, which is connected to a port 68 through a port 71.

【0023】次に、図4に示された従来のメータアウト
バルブの制御装置の作用を説明する。
Next, the operation of the conventional meter-out valve control device shown in FIG. 4 will be described.

【0024】(1)アクチュエータ11よりの戻り流量Q
は、フローアンプリファイポペット弁42のインレットポ
ート43に導かれ、その中の流量qは、パイロット可変ス
ロット45の開口部45a よりスプリング室49に流入する。
フローアンプリファイポペット弁42のストローク制御
は、スプリング室49に連通したモジュレーションステム
54の開度制御で達成され、この部分を通過する流量は、
図中q2 で示されている。上方のパイロットポペット弁
57へ向かうパイロット流量q1 はパイロットポペット弁
57の閉止時にはゼロであり、そのときはq=q2 とな
る。一方、このフローアンプリファイポペット弁42のス
トローク制御により、図中右端の主流量制御スロット48
が開口し、主流量LQがコントロールされ、この主流量
LQはあたかもモジュレーションステム54でのパイロッ
ト流量q2 が増幅された様相を示す。
(1) Return flow Q from actuator 11
Is guided to the inlet port 43 of the flow amplification poppet valve 42, and the flow rate q therein flows into the spring chamber 49 through the opening 45a of the pilot variable slot 45.
The stroke control of the flow amplification poppet valve 42 is performed by the modulation stem connected to the spring chamber 49.
Achieved with 54 degree of opening control, the flow through this part is
It is shown in the drawing q 2. Upper pilot poppet valve
Pilot flow rate q 1 pilot poppet valve toward 57
It is zero when 57 is closed, then q = q 2 . On the other hand, by controlling the stroke of the flow amplification poppet valve 42, the main flow control slot 48 at the right end in FIG.
There opened, main flow LQ is controlled, shows the main flow LQ is though aspects of the pilot flow rate q 2 is amplified in the modulation system 54.

【0025】(2)次に、このモジュレーションステム
54が閉止し、q2 もLQもゼロ値となっているときに、
アクチュエータ11よりの戻り通路37の戻り圧力が上昇
し、パイロットポペット弁57の先端部に設けられた大径
部64の先端円形受圧面64a に作用する力がコイルスプリ
ング61の反発力に打ち勝つと、ポペットテーパ部58が弁
シート部62より開口し、パイロット流量q1 が流れ始め
(このときはq=q1 となる)、フローアンプリファイ
ポペット弁42のパイロット可変スロット45の開口部45a
に差圧が生じ、フローアンプリファイポペット弁42は図
中左方へ移動し、主流量制御スロット48が開口し、主流
量LQが発生することにより、アクチュエータ11よりの
戻り通路37の戻り圧力が異常上昇することを抑えて、ほ
ぼパイロットポペット弁57に作用するスプリング61の押
力を先端円形受圧面64a の受圧面積で割った圧力値で整
定する。すなわち、リリーフ弁機能も具備している。
(2) Next, this modulation stem
When 54 is closed and both q 2 and LQ are zero,
When the return pressure of the return passage 37 from the actuator 11 rises and the force acting on the tip circular pressure receiving surface 64a of the large diameter portion 64 provided at the tip of the pilot poppet valve 57 overcomes the repulsive force of the coil spring 61, poppet tapered portion 58 is opened from the valve seat 62, the pilot flow rate q 1 starts to flow (in this case becomes q = q 1), the opening 45a of the pilot variable slot 45 of the flow amplifier Reference Ipoh pets valve 42
, A flow amplification poppet valve 42 moves to the left in the figure, a main flow control slot 48 is opened, and a main flow LQ is generated, so that the return pressure of the return passage 37 from the actuator 11 is abnormal. The rise is suppressed, and the pressing force of the spring 61 acting on the pilot poppet valve 57 is almost settled by a pressure value obtained by dividing the pressing force by the pressure receiving area of the circular pressure receiving surface 64a. That is, it also has a relief valve function.

【0026】(3)上記リリーフ弁機能を持つパイロッ
トポペット弁57は、その開口ゲインを大きくしないと、
フローアンプリファイポペット弁42のリフト量が大きく
ならない。すなわち、フローアンプリファイポペット弁
42のパイロット可変スロット45の開度が大きくなり、q
すなわちq1 が適当に大きくならないと、リリーフ弁と
してのオーバライド特性(弁全開時の全量圧力と弁開時
のクラッキング圧力との差圧であるオーバライド圧力は
小さいことが望ましい)が良くならないという性格があ
り、オーバライド特性を良くするためにパイロットポペ
ット弁57に対する弁シート部62の径および先端の大径部
64の径を大きく設定する必要がある。そして、このよう
に大径部64の受圧面積が大きくならざるを得ないから、
高圧のリリーフ弁設定とするためには、コイルスプリン
グ61のスプリング力も必然的に大きくとらねばならな
い。
(3) The pilot poppet valve 57 having the above-described relief valve function requires the opening gain thereof not to be increased.
The lift amount of the flow amplification poppet valve 42 does not increase. That is, the flow amplification poppet valve
The opening of the pilot variable slot 45 of 42 becomes large, and q
That is, when q 1 is not properly large, personality that override characteristics as a relief valve (that override pressure is the differential pressure between the cracking pressure when the total amount pressure during the valve fully open and the valve opening is small is desirable) is not improved Yes, the diameter of the valve seat portion 62 with respect to the pilot poppet valve 57 and the large-diameter portion at the tip to improve the override characteristics
It is necessary to increase the diameter of 64. And since the pressure receiving area of the large diameter portion 64 has to be large in this way,
In order to set a high-pressure relief valve, the spring force of the coil spring 61 must necessarily be increased.

【0027】このため、図4に示されるように設定圧力
を可変とする構造のものにおいては、コイルスプリング
61のスプリング力が強力なため、通常の小推力の電磁ア
クチュエータでコイルスプリング61のスプリング力をコ
ントロールすることは難しく、図4のようにパイロット
ピストン66に対し、外部のパイロットポンプ69、電磁比
例減圧弁70およびパイロットリリーフ弁72などからなる
パイロット油圧源から、関連配管71を経て外部パイロッ
ト圧力を作用させて、パイロットピストン66の推力を制
御し、コイルスプリング61の圧縮量をコントロールして
いる。したがって、関連部品が多く、コスト高となる欠
点を有している。
For this reason, as shown in FIG. 4, in a structure having a variable set pressure, a coil spring
Because the spring force of 61 is strong, it is difficult to control the spring force of the coil spring 61 with a normal small thrust electromagnetic actuator. As shown in FIG. An external pilot pressure is applied from a pilot oil pressure source including a valve 70 and a pilot relief valve 72 via a related pipe 71 to control the thrust of the pilot piston 66 and control the compression amount of the coil spring 61. Therefore, there are many related parts, and there is a disadvantage that the cost is high.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
リリーフ弁としてのオーバライド特性を良くするため
に、圧力設定用のスプリングを大型化せざるを得ない問
題と、強力な大型スプリングの設定圧力は小推力の電磁
アクチュエータで可変制御できず、高価な電磁比例減圧
弁などを用いた外部パイロット圧力信号発生装置により
スプリング圧縮量をコントロールしているから、コスト
高となる問題を有している。
As described above, conventionally,
In order to improve the override characteristics of the relief valve, the pressure setting spring must be increased in size, and the setting pressure of the powerful large spring cannot be variably controlled by a small thrust electromagnetic actuator, resulting in expensive electromagnetic Since the amount of spring compression is controlled by an external pilot pressure signal generator using a proportional pressure reducing valve or the like, there is a problem that the cost is increased.

【0029】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、パイロットポペット弁の形状を改良することによ
り、リリーフ弁としての良好なオーバライド特性を確保
しつつ、圧力設定用のスプリングを小型化できるように
することを目的とし、さらに、リリーフ弁設定圧力を安
価な電磁アクチュエータで可変制御できるようにして、
コスト低減を図ることを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and by improving the shape of the pilot poppet valve, it is possible to reduce the size of the pressure setting spring while ensuring good override characteristics as a relief valve. The purpose is to be able to variably control the relief valve set pressure with an inexpensive electromagnetic actuator,
The purpose is to reduce costs.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、弁シート部と、この弁シート部に接離自在に設け
られたリリーフ弁機能を持つパイロットポペット弁と、
このパイロットポペット弁を弁シート部に押圧するスプ
リングと、このスプリングに抗してパイロットポペット
弁を開き方向に押圧するパイロット信号圧力を受ける前
記弁シート部の面積より小さな面積を持つ受圧面とを具
備したことを特徴とする弁装置。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a valve seat portion, a pilot poppet valve having a relief valve function which is provided on the valve seat portion so as to be capable of coming and going.
A spring for pressing the pilot poppet valve against the valve seat portion, and a pressure receiving surface having an area smaller than the area of the valve seat portion for receiving a pilot signal pressure for pressing the pilot poppet valve in the opening direction against the spring. A valve device comprising:

【0031】そして、パイロット信号圧力の受圧面がパ
イロットポペット弁の弁シート部の面積より小さな面積
を持つから、弁シート部に十分な開口ゲインを確保で
き、リリーフ弁としての良好なオーバライド特性を確保
しつつ、パイロット信号圧力の受圧面積が小さいので、
圧力設定用のスプリングを小型化できる。
Since the pressure receiving surface of the pilot signal pressure has an area smaller than the area of the valve seat portion of the pilot poppet valve, a sufficient opening gain can be secured in the valve seat portion, and a good override characteristic as a relief valve is secured. While the pilot signal pressure receiving area is small,
The pressure setting spring can be downsized.

【0032】請求項2に記載された発明は、アクチュエ
ータのメータアウト側に設けられたパイロット流量増幅
型ポペット弁と、このパイロット流量増幅型ポペット弁
のパイロット流量を制御することによりパイロット流量
増幅型ポペット弁のストロークを制御するパイロットモ
ジュレーション弁と、パイロット流量増幅型ポペット弁
に対しパイロットモジュレーション弁と並列に接続され
請求項1に記載された弁シート部の直径と同径の円の面
積より小さな面積を持つパイロット信号圧力の受圧面を
有するパイロットポペット弁と具備した弁装置である。
According to a second aspect of the present invention, a pilot flow amplification type poppet is provided on the meter-out side of the actuator, and the pilot flow amplification type poppet is controlled by controlling the pilot flow of the pilot flow amplification type poppet valve. A pilot modulation valve for controlling a valve stroke, and a pilot flow amplification type poppet valve, which is connected in parallel with the pilot modulation valve and has an area smaller than an area of a circle having the same diameter as the diameter of the valve seat portion according to claim 1. And a pilot poppet valve having a pilot signal pressure receiving surface.

【0033】そして、パイロットモジュレーション弁に
よりパイロット流量が制御されるパイロット流量増幅型
ポペット弁に対しパイロットポペット弁がリリーフ弁と
して機能する際に、弁シート部の面積より小さな面積を
持つパイロット信号圧力の受圧面を有するパイロットポ
ペット弁は、その開口ゲインを大きくでき、パイロット
流量増幅型ポペット弁の大きなリフト量を確保できると
ともに、リリーフ弁としての良好なオーバライド特性を
確保しつつ、パイロット信号圧力の受圧面が小さいの
で、圧力設定用のスプリングを小型化できる。
When the pilot poppet valve functions as a relief valve with respect to the pilot flow amplification type poppet valve in which the pilot flow is controlled by the pilot modulation valve, the pilot signal pressure having a smaller area than the valve seat area is received. A pilot poppet valve having a surface can increase its opening gain, secure a large lift amount of a pilot flow amplification type poppet valve, and maintain a good override characteristic as a relief valve, while the pressure receiving surface of the pilot signal pressure is Since it is small, the pressure setting spring can be downsized.

【0034】請求項3に記載された発明は、請求項1ま
たは2記載の受圧面を、段付穴に嵌合した大径部と小径
部との間に形成されたドーナツ・エリア状の受圧面とし
たものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a donut-shaped pressure receiving surface formed between the large-diameter portion and the small-diameter portion fitted in the stepped hole. Surface.

【0035】そして、大径部と小径部との径の差を小さ
くすることにより、ドーナツ・エリア状の受圧面の面積
を十分小さくできるから、パイロット信号圧力が十分高
圧となっても、パイロットポペット弁の推力を十分小さ
くでき、リリーフ弁圧力設定用のスプリング力も十分小
さくでき、スプリングの十分な小型化を達成できる。
By reducing the difference in diameter between the large diameter portion and the small diameter portion, the area of the pressure receiving surface in the form of a donut area can be made sufficiently small. The thrust of the valve can be made sufficiently small, the spring force for setting the relief valve pressure can be made sufficiently small, and the spring can be made sufficiently small.

【0036】請求項4に記載された発明は、請求項1ま
たは2記載の弁装置において、パイロットポペット弁の
弁シート部より小径であってスプリングとは反対側のポ
ペット弁端面に当接された別体の小径ピストンと、この
小径ピストンの当接側とは反対側の端面に設けられた受
圧面と、この受圧面にパイロット信号圧力を作用させる
圧力室とを具備したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the valve device according to the first or second aspect, the diameter of the valve seat portion of the pilot poppet valve is smaller than that of the valve seat portion and is abutted on the end face of the poppet valve opposite to the spring. It has a separate small-diameter piston, a pressure-receiving surface provided on the end face opposite to the contact side of the small-diameter piston, and a pressure chamber for applying a pilot signal pressure to the pressure-receiving surface.

【0037】そして、パイロット信号圧力を弁シート部
より小径の受圧面で受けた小径ピストンを介してパイロ
ットポペット弁に伝えるから、パイロット信号圧力が高
圧となっても、パイロットポペット弁の推力を小さくで
き、リリーフ弁圧力設定用のスプリング力も小さくで
き、スプリングの小型化を達成できるとともに、パイロ
ットポペット弁と別体の小径ピストンとをそれぞれ容易
に加工できる。
Since the pilot signal pressure is transmitted to the pilot poppet valve via the small-diameter piston received on the pressure receiving surface having a smaller diameter than the valve seat portion, the thrust of the pilot poppet valve can be reduced even if the pilot signal pressure becomes high. The spring force for setting the pressure of the relief valve can be reduced, and the size of the spring can be reduced, and the pilot poppet valve and the separate small-diameter piston can be easily machined.

【0038】請求項5に記載された発明は、請求項1乃
至4のいずれかに記載の弁装置において、パイロットポ
ペット弁に対しスプリングとパラレルに設置されリリー
フ弁機能の設定圧力を可変制御する設定圧力可変手段を
具備した弁装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the valve device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the pilot poppet valve is provided in parallel with the spring to variably control the set pressure of the relief valve function. It is a valve device provided with a pressure varying means.

【0039】そして、スプリングとパラレルに設置され
た設定圧力可変手段は、スプリングを介することなくパ
イロットポペット弁に直接作用するから、スプリングを
伸縮調整する必要がなく、スプリングの省スペース化を
図れる。
Since the set pressure varying means installed in parallel with the spring acts directly on the pilot poppet valve without any intervening spring, there is no need to adjust the expansion and contraction of the spring, and the space of the spring can be saved.

【0040】請求項6に記載された発明は、請求項5記
載の弁装置における設定圧力可変手段を電磁アクチュエ
ータとした弁装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a valve device according to the fifth aspect, wherein the set pressure varying means is an electromagnetic actuator.

【0041】そして、請求項1乃至4のいずれかに記載
の弁装置は、圧力設定用のスプリングを小型化できるか
ら、従来の高価な外部パイロット圧力信号発生装置を用
いることなく、小スプリング力とほぼコンパラブルな小
推力で安価な電磁アクチュエータでもリリーフ弁設定圧
力を可変制御でき、コスト低減を図れる。
In the valve device according to any one of the first to fourth aspects, the spring for setting the pressure can be reduced in size, so that a small spring force can be obtained without using a conventional expensive external pilot pressure signal generator. Even with an inexpensive electromagnetic actuator with a small thrust that is almost compatible, the pressure setting of the relief valve can be variably controlled, and costs can be reduced.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1を参照しながら、また、他の実施の形態を図2を参照
しながら説明する。なお、図3は、本発明に係る実施の
形態でも用いられるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1, and another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is also used in the embodiment according to the present invention.

【0043】図1は、前記メータアウトバルブ23および
メータアウトバルブ24の内部構造を示し、弁本体40内に
形成された弁室41にて、パイロット流量増幅型ポペット
弁(以下、このポペット弁を「フローアンプリファイポ
ペット弁」という)42が変位自在に設けられ、弁室41に
開口されたインレットポート43に、前記アクチュエータ
11(図3)よりの戻り通路37が連通されている。
FIG. 1 shows the internal structure of the meter-out valve 23 and the meter-out valve 24. In a valve chamber 41 formed in a valve body 40, a pilot flow rate amplification type poppet valve (hereinafter referred to as a poppet valve). A “flow amplification poppet valve” 42) is provided so as to be displaceable, and the actuator is connected to an inlet port 43 opened in the valve chamber 41.
A return passage 37 from 11 (FIG. 3) communicates.

【0044】フローアンプリファイポペット弁42は、一
端部にパイロット制御部44が形成され、このパイロット
制御部44の近傍にフローアンプリファイポペット弁42の
位置により開口部45a の面積が変化するパイロット可変
スロット45が軸方向に形成されている。
A pilot control section 44 is formed at one end of the flow amplification poppet valve 42, and a pilot variable slot 45 in which the area of the opening 45a changes depending on the position of the flow amplification poppet valve 42 near the pilot control section 44. It is formed in the axial direction.

【0045】このフローアンプリファイポペット弁42の
反対側の端部には、前記弁室41の出口部に形成されてタ
ンク15に連通された弁シート部46に対し嵌脱自在のドレ
ン流量制御部47が設けられ、このドレン流量制御部47に
主流量制御スロット48が形成されている。
At the opposite end of the flow amplification poppet valve 42, a drain flow control unit 47 is formed at the outlet of the valve chamber 41 and is detachable from a valve seat 46 communicated with the tank 15. The main flow rate control slot 48 is formed in the drain flow rate control section 47.

【0046】パイロット制御部44は、スプリング室49に
臨み、このスプリング室49に内蔵されたコイルスプリン
グ50により、フローアンプリファイポペット弁42は弁シ
ート部46側すなわち閉じ方向へ押圧されている。
The pilot controller 44 faces the spring chamber 49, and the flow amplifier poppet valve 42 is pressed toward the valve seat 46, that is, in the closing direction by the coil spring 50 built in the spring chamber 49.

【0047】パイロット制御部44の中央部には位置検出
用の鉄心51が一体に設けられ、弁本体40側には位置検出
用のコイル52が配置され、作動変圧器などのフローアン
プリファイポペット弁42の変位を検出する変位検出セン
サが形成されている。この変位検出センサは、フローア
ンプリファイポペット弁42のフィードバック制御および
弁動作の監視などに用いられる。ただし、この変位検出
センサは、必須のものではなく、場合によっては省略し
ても良い。
An iron core 51 for position detection is integrally provided at the center of the pilot control unit 44, and a coil 52 for position detection is arranged on the valve body 40 side, and a flow amplifier poppet valve 42 such as an operation transformer is provided. A displacement detection sensor for detecting the displacement of the sensor is formed. This displacement detection sensor is used for feedback control of the flow amplification poppet valve 42, monitoring of the valve operation, and the like. However, this displacement detection sensor is not essential and may be omitted in some cases.

【0048】フローアンプリファイポペット弁42の開度
を制御する手段として、スプリング室49からタンクライ
ン25にわたって通路49a 、通路53a 、通路53b および通
路25a が配設され、その通路53a ,53b 中にパイロット
モジュレーション弁としてのモジュレーションステム54
が介在されている。
As means for controlling the opening of the flow amplification poppet valve 42, a passage 49a, a passage 53a, a passage 53b and a passage 25a are provided from the spring chamber 49 to the tank line 25, and pilot modulation is provided in the passages 53a, 53b. Modulation stem 54 as a valve
Is interposed.

【0049】このモジュレーションステム54は、前記フ
ローアンプリファイポペット弁42のスプリング室49から
のドレン流量を図示されないコントローラからの電気信
号に応じて制御することにより、すなわちフローアンプ
リファイポペット弁42のパイロット流量を制御すること
により、フローアンプリファイポペット弁42のストロー
クをパイロット制御するもので、このモジュレーション
ステム54の一端部に設けられた制御弁部54a が、他端部
に係止されたスプリング受け板54b に対して設けられた
コイルスプリング54c により閉じ方向に押圧され、コン
トローラからの電気信号を受けたプッシュ型ソレノイド
55a が電気信号に応じてプッシュロッド55b を押出作動
することにより、制御弁部54a が電気信号(通電量)に
応じた開度に比例制御される。
The modulation stem 54 controls the flow rate of the drain from the spring chamber 49 of the flow amplification poppet valve 42 according to an electric signal from a controller (not shown), that is, controls the pilot flow rate of the flow amplification poppet valve 42. By doing so, the stroke of the flow amplification poppet valve 42 is pilot-controlled, and the control valve portion 54a provided at one end of the modulation stem 54 is connected to the spring receiving plate 54b locked at the other end. Push type solenoid that is pressed in the closing direction by the provided coil spring 54c and receives an electric signal from the controller
When the push rod 55b pushes the push rod 55b in response to the electric signal, the control valve portion 54a is proportionally controlled to the opening corresponding to the electric signal (the amount of electricity).

【0050】また、フローアンプリファイポペット弁42
のスプリング室49からタンクライン25にわたって前記通
路49a から分岐された通路56a 、通路56b および通路25
a が配設され、その通路56a ,56b 中に過負荷防止用の
リリーフ弁機能を持つパイロットポペット弁57が介在さ
れている。
The flow amplifier poppet valve 42
The passages 56a, 56b and 25 branch from the passage 49a over the spring chamber 49 of the tank line 25.
The pilot poppet valve 57 having a relief valve function for preventing overload is interposed in the passages 56a and 56b.

【0051】すなわち、フローアンプリファイポペット
弁42のスプリング室49に対し前記モジュレーションステ
ム54と並列にパイロットポペット弁57が接続されてい
る。
That is, a pilot poppet valve 57 is connected to the spring chamber 49 of the flow amplification poppet valve 42 in parallel with the modulation stem 54.

【0052】このパイロットポペット弁57は、アクチュ
エータ11よりの戻り通路37に過大な負荷圧力が生じたと
きフローアンプリファイポペット弁42のスプリング室49
をドレン制御して弁シート部46を開口するもので、ポペ
ットテーパ部58が弁本体40内に形成されたスプリング室
60に設けられたスプリングとしてのコイルスプリング61
により接離自在の弁シート部62に押圧されている。
The pilot poppet valve 57 is used to open the spring chamber 49 of the flow amplification poppet valve 42 when an excessive load pressure is generated in the return passage 37 from the actuator 11.
The valve seat portion 46 is opened by drain control, and a poppet taper portion 58 has a spring chamber formed in the valve body 40.
Coil spring 61 as a spring provided in 60
Is pressed by the valve seat portion 62 which can be freely contacted and separated.

【0053】前記ポペットテーパ部58には、ネック部63
を介して大径部64が一体に形成され、この大径部64には
ドーナツ・エリア状の受圧面81を介して小径部82が段付
状に形成されている。大径部64および小径部82は、段付
穴に摺動自在に嵌合されている。
The poppet taper 58 has a neck 63
A large-diameter portion 64 is formed integrally with the small-diameter portion 82 via a pressure receiving surface 81 in the form of a donut area. The large diameter portion 64 and the small diameter portion 82 are slidably fitted in the stepped holes.

【0054】前記弁シート部62および大径部64の径は、
パイロットポペット弁57のリリーフ弁としてのオーバラ
イド特性(弁全開時の全量圧力と弁開時のクラッキング
圧力との差圧であるオーバライド圧力は小さいことが望
ましい)を向上させるために、従来のものより大径に形
成されているが、ドーナツ・エリア状の受圧面81は、従
来の先端円形受圧面64a (図4)より小面積であるとと
もに、弁シート部62の面積より小さな面積を持つ。この
弁シート部62の面積とは、弁シート部62の内空部の直径
と同径の円の面積である。
The diameter of the valve seat portion 62 and the large diameter portion 64 is
In order to improve the override characteristics of the pilot poppet valve 57 as a relief valve (the override pressure, which is the differential pressure between the total pressure when the valve is fully opened and the cracking pressure when the valve is opened, is desirably small), Although formed in a diameter, the pressure receiving surface 81 in the shape of a donut area has a smaller area than the conventional circular pressure receiving surface 64a (FIG. 4) and has an area smaller than the area of the valve seat portion 62. The area of the valve seat portion 62 is the area of a circle having the same diameter as the diameter of the inner space of the valve seat portion 62.

【0055】このドーナツ・エリア状の受圧面81は、弁
本体40内に形成されたパイロット信号圧力を作用させる
圧力室83に臨み、この圧力室83は通路65を経て前記弁室
41に連通し、さらにこの弁室41を経てアクチュエータよ
りの戻り通路37に連通している。
The pressure receiving surface 81 in the form of a donut area faces a pressure chamber 83 formed in the valve body 40 for applying a pilot signal pressure.
The valve 41 communicates with a return passage 37 from the actuator via the valve chamber 41.

【0056】よって、アクチュエータ11よりの負荷圧力
は、通路65を経てドーナツ・エリア状の受圧面81に導か
れ、コイルスプリング61に抗してパイロットポペット弁
57を開き方向に押圧するパイロット信号圧力となる。
Therefore, the load pressure from the actuator 11 is guided to the donut area-shaped pressure receiving surface 81 via the passage 65, and the pilot pressure is applied to the pilot poppet valve against the coil spring 61.
It becomes the pilot signal pressure to press 57 in the opening direction.

【0057】一方、前記小径部82の先端面が臨む室84
は、通路85により前記通路56b に連通し、さらに通路25
a を経てタンクライン25に連通している。
On the other hand, a chamber 84 facing the front end surface of the small diameter portion 82
Communicates with the passage 56b through the passage 85,
a, and communicates with the tank line 25.

【0058】また、前記パイロットポペット弁57を閉じ
方向に押圧するコイルスプリング61は、弁本体40に固定
されたソレノイド取付部86により定位置で係止されてい
る。さらに、このソレノイド取付部86にパイロットポペ
ット弁57の設定圧力可変手段としての電磁アクチュエー
タ87が設けられている。
The coil spring 61 for pressing the pilot poppet valve 57 in the closing direction is locked at a fixed position by a solenoid mounting portion 86 fixed to the valve body 40. Further, the solenoid mounting portion 86 is provided with an electromagnetic actuator 87 as means for varying the set pressure of the pilot poppet valve 57.

【0059】この電磁アクチュエータ87は、ソレノイド
取付部86内に小型のプッシュ型ソレノイド88が設けら
れ、このプッシュ型ソレノイド88により作動されるプッ
シュロッド89の先端が、パイロットポペット弁57の端面
に当接されている。
In this electromagnetic actuator 87, a small push type solenoid 88 is provided in a solenoid mounting portion 86, and the tip of a push rod 89 operated by the push type solenoid 88 abuts on the end face of the pilot poppet valve 57. Have been.

【0060】すなわち、電磁アクチュエータ87のプッシ
ュロッド89は、コイルスプリング61と同様にパイロット
ポペット弁57に対して直接当接され、コイルスプリング
61と電磁アクチュエータ87は、パイロットポペット弁57
に対してパラレルに作用するように構成されている。
That is, the push rod 89 of the electromagnetic actuator 87 is directly in contact with the pilot poppet valve 57 similarly to the coil spring 61, and
61 and electromagnetic actuator 87 are pilot poppet valve 57
Are configured to act in parallel with respect to each other.

【0061】このように、 (1)フローアンプリファイポペット弁42のストローク
制御用のモジュレーションステム54による開度制御機構
は、図4に示された従来のものとほぼ同様であるが、リ
リーフ弁として機能して設定圧力を決定するパイロット
ポペット弁57の構造が異なっている。
As described above, (1) The opening control mechanism by the modulation stem 54 for controlling the stroke of the flow amplification poppet valve 42 is almost the same as the conventional one shown in FIG. 4, but functions as a relief valve. The structure of the pilot poppet valve 57 for determining the set pressure is different.

【0062】(2)このパイロットポペット弁57は、リ
リーフ弁としてのオーバライド特性を良好なものとする
ため、パイロット流量q1 を抵抗なく流すため、相当に
大きな弁シート径を有している。ただし、アクチュエー
タ11よりの戻り通路37の戻り圧力を感知する受圧面積部
分を、段付穴に嵌合した大径部64・小径部82間のドーナ
ツ・エリア状の受圧面81とし、大径部64と小径部82との
径の差を小さくして、この受圧面81の面積を十分小さく
する。
[0062] (2) The pilot poppet valve 57 to the override characteristic as a relief valve with favorable, for flowing without resistance the pilot flow rate q 1, has a larger valve seat diameter considerably. However, the pressure receiving area for sensing the return pressure of the return passage 37 from the actuator 11 is defined as a donut area shaped pressure receiving surface 81 between the large diameter portion 64 and the small diameter portion 82 fitted in the stepped hole, and the large diameter portion The area of the pressure receiving surface 81 is made sufficiently small by reducing the difference in diameter between the small diameter portion 64 and the small diameter portion 82.

【0063】(3)上記の構造により、アクチュエータ
11よりの戻り通路37での戻り圧力が高圧となっても、パ
イロットポペット弁57へ与える推力としては小さなもの
で済む。よって、コイルスプリング61の小型化が図れる
と共に、設定圧力の可変手段として、コイルスプリング
61とパラレルに、スプリング力とその最大推力が匹敵す
るレベルの小型の電磁アクチュエータ87を設置できる。
(3) With the above structure, the actuator
Even if the return pressure in the return passage 37 from 11 becomes high, the thrust given to the pilot poppet valve 57 can be small. Therefore, the size of the coil spring 61 can be reduced, and the coil spring 61
In parallel with 61, a small electromagnetic actuator 87 having a level comparable to the spring force and its maximum thrust can be installed.

【0064】次に、この図1に示された実施形態の作用
効果を説明する。
Next, the operation and effect of the embodiment shown in FIG. 1 will be described.

【0065】(1)パイロットポペット弁57の弁シート
部62の径を大きくとれることにより、パイロットポペッ
ト弁57の開口ゲインを大きくでき、フローアンプリファ
イポペット弁42のリリーフ弁としての良好なオーバライ
ド特性を確保できる。
(1) By increasing the diameter of the valve seat portion 62 of the pilot poppet valve 57, the opening gain of the pilot poppet valve 57 can be increased, and a good override characteristic of the flow amplification poppet valve 42 as a relief valve can be secured. it can.

【0066】(2)パイロットポペット弁57の先端部に
段付きの大径部64および小径部82を形成し、その大径部
64と小径部82との断面積の差すなわちドーナツ・エリア
状にして受圧面81の面積を小さくしたから、リリーフ弁
圧力設定用のスプリング力を小さくでき、コイルスプリ
ング61を小型化できる。
(2) A stepped large-diameter portion 64 and a small-diameter portion 82 are formed at the tip of the pilot poppet valve 57, and the large-diameter portion is formed.
Since the area of the pressure receiving surface 81 is reduced by forming a difference in the cross-sectional area between the small diameter portion 64 and the small diameter portion 82, that is, by forming a donut area, the spring force for setting the relief valve pressure can be reduced, and the coil spring 61 can be reduced in size.

【0067】(3)リリーフ弁としての設定圧力を可変
制御するために、上記コイルスプリング61のスプリング
力とその最大推力が匹敵するレベルである小型で安価な
電磁アクチュエータ87を、コイルスプリング61の省スペ
ース化のためにコイルスプリング61とパラレルに組込む
ことができる。
(3) In order to variably control the set pressure of the relief valve, a small and inexpensive electromagnetic actuator 87 having a level where the spring force of the coil spring 61 and its maximum thrust are comparable is used. It can be incorporated in parallel with the coil spring 61 for space saving.

【0068】(4)従来のようにリリーフ弁設定圧力可
変制御用のパイロットピストン66や、外部のパイロット
ポンプ69、電磁比例減圧弁70およびパイロットリリーフ
弁72などの部品や、関連配管71を必要とせず、低コスト
化することができる。
(4) As in the conventional case, parts such as the pilot piston 66 for the relief valve setting pressure variable control, the external pilot pump 69, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 70, the pilot relief valve 72, and the related piping 71 are required. Cost can be reduced.

【0069】以上の図1に示された実施の形態は、パイ
ロットポペット弁57に関してドーナツ・エリア状の受圧
面81を形成したものであるが、この構造のみに限定され
るものではない。
In the embodiment shown in FIG. 1 described above, the donut area-shaped pressure receiving surface 81 is formed with respect to the pilot poppet valve 57, but the present invention is not limited to this structure.

【0070】次に、図2は、図1に示されたパイロット
ポペット弁57におけるドーナツ・エリア状の受圧面81に
代えて、小径ピストンを用いた実施の形態を示す。な
お、図1に示されたものと機能的に同様の部分は同一符
号を付して、その説明を省略する。
Next, FIG. 2 shows an embodiment in which a small-diameter piston is used instead of the donut-area-shaped pressure receiving surface 81 in the pilot poppet valve 57 shown in FIG. 1 are given the same reference numerals as those shown in FIG. 1 and the description thereof will be omitted.

【0071】この図2に示された実施の形態は、前記ポ
ペットテーパ部58に、ネック部63を介して大径部64が一
体に形成され、この大径部64の先端面すなわちコイルス
プリング61とは反対側のポペット弁端面に対し、少なく
とも弁シート部62の内径より小径で全長にわたって同径
の円形断面に形成された別体の小径ピストン91が当接さ
れている。
In the embodiment shown in FIG. 2, a large-diameter portion 64 is formed integrally with the poppet taper portion 58 via a neck portion 63, and a distal end surface of the large-diameter portion 64, that is, a coil spring 61 is formed. A separate small-diameter piston 91 formed in a circular cross section having a diameter smaller than the inner diameter of the valve seat portion 62 and having the same diameter over the entire length is in contact with the end face of the poppet valve on the opposite side.

【0072】この小径ピストン91は、図1に示された圧
力室83および室84とは機能的に逆に配置された室84と圧
力室83との間の小孔92に摺動自在に嵌合されている。
The small-diameter piston 91 is slidably fitted in a small hole 92 between the pressure chamber 83 and the pressure chamber 83 which is functionally opposite to the pressure chamber 83 and the chamber 84 shown in FIG. Have been combined.

【0073】この小径ピストン91の前記大径部64と当接
する側とは反対側の端面には、前記アクチュエータ11よ
りの戻り圧力を受ける受圧面93が設けられている。この
受圧面93は、前記戻り通路37に前記弁室41、前記通路65
を経て連通する前記パイロット信号圧力を作用させる圧
力室83に臨み、また、前記大径部64の先端面94は、通路
85などによりタンク15に連通している前記室84に臨んで
いる。よって、大径部64の先端面94には、アクチュエー
タよりの戻り圧力が作用しない。
A pressure receiving surface 93 for receiving a return pressure from the actuator 11 is provided on an end surface of the small-diameter piston 91 opposite to a side contacting the large-diameter portion 64. The pressure receiving surface 93 is provided between the valve chamber 41 and the passage 65 in the return passage 37.
The pressure chamber 83, which acts on the pilot signal pressure and communicates via
It faces the chamber 84 which communicates with the tank 15 by 85 or the like. Therefore, the return pressure from the actuator does not act on the distal end surface 94 of the large diameter portion 64.

【0074】さらに、パイロットポペット弁57に対し、
リリーフ弁機能の設定圧力を可変制御する設定圧力可変
手段としての電磁アクチュエータ87が、コイルスプリン
グ61とパラレルに設置されている点は、図1に示された
実施の形態と同様である。
Further, for the pilot poppet valve 57,
An electromagnetic actuator 87 as a set pressure varying means for variably controlling a set pressure of a relief valve function is provided in parallel with the coil spring 61, as in the embodiment shown in FIG.

【0075】そして、この図2に示されたパイロットポ
ペット弁57も、リリーフ弁としてのオーバライド特性を
向上させるために、弁シート部62および大径部64の径を
図4に示された従来のものより大径に形成するととも
に、小径ピストン91の先端の受圧面93を弁シート部62や
大径部64の径より小径に形成する。
In the pilot poppet valve 57 shown in FIG. 2, the diameter of the valve seat portion 62 and the diameter of the large diameter portion 64 are also increased in order to improve the override characteristics as a relief valve. The pressure receiving surface 93 at the tip of the small-diameter piston 91 is formed to have a diameter smaller than the diameter of the valve seat portion 62 and the large-diameter portion 64.

【0076】したがって、この小径ピストン91を有する
実施の形態においても、受圧面93は、従来の先端円形受
圧面64a (図4)より小面積であるとともに、弁シート
部62の面積、すなわち弁シート部62の内空部の直径と同
径の円の面積より小さな面積を持つから、前記ドーナツ
・エリア状の受圧面81と同様の作用効果を達成できる。
Therefore, also in the embodiment having the small-diameter piston 91, the pressure receiving surface 93 has a smaller area than the conventional circular pressure receiving surface 64a (FIG. 4), and the area of the valve seat portion 62, that is, the valve seat. Since it has an area smaller than the area of a circle having the same diameter as the diameter of the inner space of the portion 62, the same operation and effect as the donut area-shaped pressure receiving surface 81 can be achieved.

【0077】以上のように、アクチュエータ11よりの戻
り通路37に設置されたパイロット流量増幅型ポペット弁
のスプリング室49に対して設けられたリリーフ弁機能を
持つパイロットポペット弁57に設定されるクラッキング
圧力に係るオーバライド特性の向上技術に関するもの
で、リリーフ弁機能を持つ設定圧力決定用のパイロット
ポペット弁57の構造を変更して、アクチュエータ11より
の戻り圧力の受圧面を、段差形の小さなドーナツ・エリ
ア状の受圧面81としたり、または、このドーナツ・エリ
ア状の受圧面81を小型ピストン91の受圧面93に置換する
ことにより、コイルスプリング61の小型化を図れる。
As described above, the cracking pressure set in the pilot poppet valve 57 having the relief valve function provided for the spring chamber 49 of the pilot flow amplification type poppet valve provided in the return passage 37 from the actuator 11. The structure of the pilot poppet valve 57 for determining the set pressure having a relief valve function is changed so that the pressure receiving surface of the return pressure from the actuator 11 is changed to a small step-shaped donut area. By reducing the pressure receiving surface 81 in the shape of a circle or replacing the pressure receiving surface 81 in the shape of a donut area with the pressure receiving surface 93 of the small piston 91, the size of the coil spring 61 can be reduced.

【0078】さらに、パイロットポペット弁57の設定圧
力可変手段として、小型で安価なプッシュ型の電磁アク
チュエータ87を設置するのみで済み、従来のようなパイ
ロットピストン66や、パイロットポンプ69、電磁比例減
圧弁70、パイロットリリーフ弁72および関連配管71など
の高価な設備を必要とせず、低コスト化を図れる。
Further, as a means for varying the set pressure of the pilot poppet valve 57, only a small and inexpensive push-type electromagnetic actuator 87 need be installed, and the conventional pilot piston 66, pilot pump 69, electromagnetic proportional pressure reducing valve, etc. Expensive equipment such as 70, pilot relief valve 72 and related piping 71 is not required, and cost can be reduced.

【0079】本発明の弁装置は、特に、建設機械のアク
チュエータ・メータアウト制御に用いられるパイロット
流量増幅型ポペット弁のリリーフ弁として好適なもので
あるが、オーバライド特性に優れたリリーフ弁として、
他の部分にも広く適用可能である。
The valve device of the present invention is particularly suitable as a relief valve for a pilot flow amplification type poppet valve used for actuator meter-out control of construction equipment.
It is widely applicable to other parts.

【0080】[0080]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、スプリン
グに抗してパイロットポペット弁を開き方向に押圧する
パイロット信号圧力を受ける受圧面が、弁シート部の面
積より小さな面積を持つから、パイロットポペット弁の
弁シート部に十分な開口ゲインを確保でき、リリーフ弁
としての良好なオーバライド特性を確保しつつ、パイロ
ット信号圧力の受圧面積が小さいので、圧力設定用のス
プリングを小型化できる。
According to the first aspect of the present invention, the pressure receiving surface for receiving the pilot signal pressure for pressing the pilot poppet valve in the opening direction against the spring has an area smaller than the area of the valve seat portion. Since a sufficient opening gain can be ensured in the valve seat portion of the pilot poppet valve, and a good override characteristic as the relief valve is secured, the pressure receiving area of the pilot signal pressure is small, so that the pressure setting spring can be downsized.

【0081】請求項2記載の発明によれば、パイロット
モジュレーション弁によりパイロット流量を制御される
パイロット流量増幅型ポペット弁に対しパイロットポペ
ット弁がリリーフ弁として機能する際に、弁シート部の
面積より小さな面積を持つパイロット信号圧力の受圧面
を有するパイロットポペット弁は、その開口ゲインを大
きくでき、パイロット流量増幅型ポペット弁の大きなリ
フト量を確保できるとともに、リリーフ弁としての良好
なオーバライド特性を確保しつつ、パイロット信号圧力
の受圧面が小さいので、圧力設定用のスプリングを小型
化できる。
According to the second aspect of the present invention, when the pilot poppet valve functions as a relief valve with respect to the pilot flow amplification type poppet valve whose pilot flow is controlled by the pilot modulation valve, the area is smaller than the area of the valve seat portion. A pilot poppet valve having a pilot signal pressure receiving surface with a large area can increase its opening gain, ensure a large lift of a pilot flow amplification type poppet valve, and ensure good override characteristics as a relief valve. Since the pressure receiving surface of the pilot signal pressure is small, the pressure setting spring can be downsized.

【0082】請求項3記載の発明によれば、大径部と小
径部との径の差を小さくすることにより、ドーナツ・エ
リア状の受圧面の面積を十分小さくできるから、パイロ
ット信号圧力が十分高圧となっても、パイロットポペッ
ト弁の推力を十分小さくでき、リリーフ弁圧力設定用の
スプリング力も十分小さくでき、スプリングの十分な小
型化を達成できる。
According to the third aspect of the present invention, by reducing the difference in diameter between the large-diameter portion and the small-diameter portion, the area of the donut area-shaped pressure receiving surface can be sufficiently reduced. Even when the pressure becomes high, the thrust of the pilot poppet valve can be made sufficiently small, the spring force for setting the relief valve pressure can be made sufficiently small, and the spring can be made sufficiently small.

【0083】請求項4記載の発明によれば、パイロット
信号圧力を弁シート部より小径の受圧面で受けた小径ピ
ストンを介してパイロットポペット弁に伝えるから、パ
イロット信号圧力が高圧となっても、パイロットポペッ
ト弁の推力を小さくでき、リリーフ弁圧力設定用のスプ
リング力も小さくでき、スプリングの小型化を達成でき
るとともに、パイロットポペット弁と別体の小径ピスト
ンとをそれぞれ容易に加工できる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the pilot signal pressure is transmitted to the pilot poppet valve via the small-diameter piston received on the pressure receiving surface having a smaller diameter than the valve seat, even if the pilot signal pressure becomes high, The thrust of the pilot poppet valve can be reduced, the spring force for setting the pressure of the relief valve can be reduced, the size of the spring can be reduced, and the pilot poppet valve and the separate small-diameter piston can be easily machined.

【0084】請求項5記載の発明によれば、スプリング
とパラレルに設置されたリリーフ弁機能の設定圧力を可
変制御する設定圧力可変手段は、スプリングを介するこ
となくパイロットポペット弁に直接作用するから、スプ
リングを伸縮調整する必要がなく、スプリングの省スペ
ース化を図れる。
According to the fifth aspect of the present invention, the set pressure variable means for variably controlling the set pressure of the relief valve function provided in parallel with the spring acts directly on the pilot poppet valve without the intervention of the spring. It is not necessary to adjust the expansion and contraction of the spring, and the space of the spring can be saved.

【0085】請求項6記載の発明によれば、圧力設定用
のスプリングを小型化できる請求項1乃至4のいずれか
に記載の弁装置において、設定圧力可変手段を電磁アク
チュエータとしたから、従来の高価な外部パイロット圧
力信号発生装置を用いることなく、小スプリング力とほ
ぼコンパラブルな小推力かつ小型で安価な電磁アクチュ
エータでもリリーフ弁設定圧力を可変制御でき、コスト
低減を図れる。
According to the sixth aspect of the invention, in the valve device according to any one of the first to fourth aspects, the pressure setting spring is an electromagnetic actuator. Without using an expensive external pilot pressure signal generator, even a small and inexpensive electromagnetic actuator, which is almost compatible with a small spring force, can variably control the set pressure of the relief valve, thereby reducing costs.

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

【図1】本発明に係る弁装置の一実施の形態を示す断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a valve device according to the present invention.

【図2】本発明に係る弁装置の他の実施の形態を示す断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the valve device according to the present invention.

【図3】メータイン・メータアウト分離型の制御回路を
示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a meter-in / meter-out separated control circuit.

【図4】従来の弁装置を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional valve device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 アクチュエータ 42 パイロット流量増幅型ポペット弁(フローアンプ
リファイポペット弁) 54 パイロットモジュレーション弁としてのモジュレ
ーションステム 57 パイロットポペット弁 61 スプリング 62 弁シート部 64 大径部 81 ドーナツ・エリア状の受圧面 82 小径部 83 圧力室 87 設定圧力可変手段としての電磁アクチュエータ 91 小径ピストン 93 受圧面
11 Actuator 42 Pilot flow amplification type poppet valve (flow amplifier poppet valve) 54 Modulation stem as pilot modulation valve 57 Pilot poppet valve 61 Spring 62 Valve seat 64 Large diameter section 81 Donut area pressure receiving surface 82 Small diameter section 83 Pressure Chamber 87 Electromagnetic actuator as variable set pressure means 91 Small diameter piston 93 Pressure receiving surface

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弁シート部と、 この弁シート部に接離自在に設けられたリリーフ弁機能
を持つパイロットポペット弁と、 このパイロットポペット弁を弁シート部に押圧するスプ
リングと、 このスプリングに抗してパイロットポペット弁を開き方
向に押圧するパイロット信号圧力を受ける前記弁シート
部の面積より小さな面積を持つ受圧面とを具備したこと
を特徴とする弁装置。
1. A valve seat portion, a pilot poppet valve having a relief valve function provided so as to be able to contact and separate from the valve seat portion, a spring pressing the pilot poppet valve against the valve seat portion, and a spring against the spring. A pressure receiving surface having an area smaller than an area of the valve seat portion for receiving a pilot signal pressure for pressing a pilot poppet valve in an opening direction.
【請求項2】 アクチュエータのメータアウト側に設け
られたパイロット流量増幅型ポペット弁と、 このパイロット流量増幅型ポペット弁のパイロット流量
を制御することによりパイロット流量増幅型ポペット弁
のストロークを制御するパイロットモジュレーション弁
と、 パイロット流量増幅型ポペット弁に対しパイロットモジ
ュレーション弁と並列に接続され請求項1に記載された
弁シート部の面積より小さな面積を持つパイロット信号
圧力の受圧面を有するパイロットポペット弁とを具備し
たことを特徴とする弁装置。
2. A pilot flow amplification type poppet valve provided on a meter-out side of an actuator, and a pilot modulation for controlling a stroke of the pilot flow amplification type poppet valve by controlling a pilot flow of the pilot flow amplification type poppet valve. And a pilot poppet valve having a pilot signal pressure receiving surface having an area smaller than an area of the valve seat portion according to claim 1 and connected to the pilot flow amplification type poppet valve in parallel with the pilot modulation valve. A valve device comprising:
【請求項3】 受圧面は、段付穴に嵌合した大径部と小
径部との間に形成されたドーナツ・エリア状の受圧面と
したことを特徴とする請求項1または2記載の弁装置。
3. The pressure receiving surface according to claim 1, wherein the pressure receiving surface is a donut area shaped pressure receiving surface formed between the large diameter portion and the small diameter portion fitted into the stepped hole. Valve device.
【請求項4】 パイロットポペット弁の弁シート部より
小径であってスプリングとは反対側のポペット弁端面に
当接された別体の小径ピストンと、 この小径ピストンの当接側とは反対側の端面に設けられ
た受圧面と、 この受圧面にパイロット信号圧力を作用させる圧力室と
を具備したことを特徴とする請求項1または2記載の弁
装置。
4. A separate small-diameter piston which is smaller in diameter than the valve seat portion of the pilot poppet valve and which is in contact with the end face of the poppet valve opposite to the spring, and which is opposite to the contact side of the small-diameter piston. 3. The valve device according to claim 1, further comprising a pressure receiving surface provided on the end face, and a pressure chamber for applying a pilot signal pressure to the pressure receiving surface.
【請求項5】 パイロットポペット弁に対しスプリング
とパラレルに設置されリリーフ弁機能の設定圧力を可変
制御する設定圧力可変手段を具備したことを特徴とする
請求項1乃至4のいずれかに記載の弁装置。
5. The valve according to claim 1, further comprising a set pressure varying means installed in parallel with the spring with respect to the pilot poppet valve to variably control a set pressure of the relief valve function. apparatus.
【請求項6】 設定圧力可変手段は電磁アクチュエータ
であることを特徴とする請求項5記載の弁装置。
6. The valve device according to claim 5, wherein the set pressure varying means is an electromagnetic actuator.
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CN111315991A (en) * 2019-03-28 2020-06-19 深圳市大疆创新科技有限公司 Pump device and agricultural plant protection machine

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