JP3625230B2 - Flow control valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は流量制御弁に係わり、特に、油圧ショベル等の作業機械に備えられ、アクチュエータの駆動を制御する流量制御弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の流量制御弁として実開平6−25602号公報に記載のものがある。この流量制御弁を図7及び図8に示す。
【0003】
図7及び図8ににおいて、この従来の流量制御弁は、ハウジング1内に摺動可能に設けられたスプール弁体2と、ハウジング1内に設けられ、油圧源例えば油圧ポンプ3に接続されるポンプポート4、センタバイパス通路11、アクチュエータ例えばブームシリンダ等の油圧シリンダ5に接続され、この油圧シリンダ5に対し圧油を給排する第1及び第2の負荷ポート6a,6bと、これらの第1及び第2の負荷ポート6a,6bに対応してスプール弁体2に設けられ、その移動量に応じて遮断位置から開口面積の大きさを変化させる第1及び第2の可変絞り7a,7bと、ハウジング1内に設けられ、油圧ポンプ3の圧油を第1の可変絞り7aを介して第1の負荷ポート6aに供給する第1のフィードポート8aと、油圧ポンプ3の圧油を第2の可変絞り7bを介して第2の負荷ポート6bに供給する第2のフィードポート8bとを備えている。
【0004】
また、ポンプポート4と第1及び第2のフィーダポート8a,8bとの間に摺動可能に設けられ、第1及び第2のフィードポート8a,8bからポンプポート4への圧油の逆流を阻止するロードチェックバルブ10を備えている。このロードチェックバルブ10は、ポペット10aと、このポペット10aを閉じる方向に付勢するばね10bと、ポペット10aの背面に形成され、ばね10bが収納されるばね室10cと、このばね室10cと第1及び第2のフィーダポート8a,8bとを連通させる通路10dとから構成されている。
【0005】
上述のように構成される流量制御弁を備えた図8に示す油圧回路では、例えばスプール弁体2を操作すると、センタバイパス通路11が閉じられるとともにポンプ3の圧油はポンプポート4からロードチェックバルブ10に導かれ、更に第1及び第2のフィーダポート8a,8b、第1及び第2の可変絞り7a,7bののうち該当するもの、第1及び第2の負荷ポート6a,6bのうち該当するもの、第1及び第2の負荷ポート6a,6bのうち該当するものにそれぞれ導かれ、油圧シリンダ5のポトム側あるいはロッド側に供給される。このとき、ロードチェックバルブ10のポペット10aは上方に移動するので、圧油の流れに何らの支障を生じない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術の図8に示す油圧回路では1つの流量制御弁のみを備えるものとして示したが、油圧ショベルに備えられる流量制御弁は、一般に、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、旋回モータ、左右走行モータ等の複数のアクチュエータに相応して複数備えられており、ポンプポート4が複数の流量制御弁に対しパラレルに接続されることが多い。このような構成にあって、負荷圧の異なるアクチュエータの複合操作を実施するときには、負荷の軽い側のアクチュエータへ圧油の流入が多くなり、負荷の高い側のアクチュエータへの圧油の流入が少なくなり、複合操作時の操作性が悪くなるため、負荷の軽い側の可変絞りの最大開口面積を小さくし、ポンプ吐出圧を高くすることにより負荷の高い側のアクチュエータにも圧油を供給する。
【0007】
しかし、スプール弁体に設けられた可変絞りの最大開口面積が比較的小さく、通過する流量が多いとき、上記可変絞りを通過する圧油による流体力が、スプール弁体に大きく働く。このような状況では、上記スプール弁体を図示されていない油圧パイロット操作弁により駆動する場合、上記スプール弁体を駆動するパイロット圧に対し、上記スプール弁体が滑らかに変化しないためアクチュエータの速度が急変したり、アクチュエータの停止時の操作性が悪くなる。また、上記スプール弁体を直接駆動するとき操作力が重くなる。
【0008】
本発明の目的は、スプール弁体に働く流体力を軽減することができる流量制御弁を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(1)上記課題を解決するために、本発明は、油圧源に接続されるポンプポートと、アクチュエータに接続される負荷ポートと、前記ポンプポートと負荷ポートの間に設けられ、前記負荷ポートからポンプポートへの圧油の逆流を阻止するロードチェックバルブと、前記ポンプポートから負荷ポートに供給される圧油の流量を制御する可変絞りを設けたスプール弁体とを備え、前記油圧アクチュエータに規定の最大流量を供給可能とした流量制御弁において、前記ポンプポートから負荷ポートに至る通路内であって、前記ロードチェックバルブのシート部の上流位置に、一定の流路面積を有し、前記ポンプポートからの圧油が前記ロードチェックバルブのシート部を開き動作させて前記可変絞りを経由して前記負荷ポートに流入するときのその圧油の流れに抵抗を与える抵抗発生手段を設け、かつこの抵抗発生手段による圧力降下を補償して前記アクチュエータに前記規定の最大流量が供給可能となるように、前記可変絞りの最大開口面積を前記抵抗発生手段を設けずに前記規定の最大流量を供給可能とする場合よりも大きく設定したものである。
【0010】
このように構成した流量制御弁では、スプール弁体を操作すると、ポンプポートから抵抗発生手段と可変絞りを介して負荷ポートに油圧源からの圧油が供給されるが、このとき、抵抗発生手段が設けてあるのでポンプ吐出圧が高くなり、負荷の高い側のアクチュエータにも圧油を供給することができると共に、抵抗発生手段による圧力降下を補償してアクチュエータに規定の最大流量が供給可能となるように、可変絞りの最大開口面積を設定してあるので、アクチュエータには規定の最大流量が供給可能である。また、可変絞りの最大開口面積を抵抗発生手段を設けずに規定の最大流量を供給可能とする場合よりも大きく設定してあるので、規定の最大流量が流れても、スプール弁体に働く流体力は大きくならない。
【0013】
(2)また、上記課題を解決するため、本発明は、ハウジング内に摺動可能に設けられた少なくとも1つのスプール弁体と、前記ハウジング内に設けられ、油圧源に接続されるポンプポート、アクチュエータに接続される第1及び第2の負荷ポートと、前記第1及び第2の負荷ポートに対応して前記スプール弁体に設けられ、その移動量に応じて遮断位置から開口面積の大きさを変化させる第1及び第2の可変絞りと、前記ハウジング内に設けられ、前記油圧源の油圧を前記第1の可変絞りを介して前記第1の負荷ポートに供給する第1のフィーダポート、前記油圧源の圧油を前記第2の可変絞りを介して前記第2の負荷ポートに供給する第2のフィーダポートと、前記ポンプポートと前記第1のフィーダポートとの間に設けられ、前記第1のフィーダポートから前記ポンプポートへの圧油の逆流を阻止するロードチェックバルブとを備え、前記油圧アクチュエータに規定の最大流量を供給可能とした流量制御弁において、前記ポンプポートから前記第1のフィーダポートに至る通路内であって、前記ロードチェックバルブのシート部の上流位置に、一定の流路面積を有し、前記ポンプポートからの圧油が前記ロードチェックバルブのシート部を開き動作させて前記第1のフィーダポート及び第1の可変絞りを経由して前記第1の負荷ポートに流入するときのその圧油の流れに抵抗を与える抵抗発生手段を設け、かつこの抵抗発生手段による圧力降下を補償して前記アクチュエータに前記規定の最大流量が供給可能となるように、前記第1の可変絞りの最大開口面積を前記抵抗発生手段を設けずに前記規定の最大流量を供給可能とする場合よりも大きく設定したものである。
【0014】
このように構成した流量制御弁においても、上記(1)と同様に、抵抗発生手段を設けしかもアクチュエータには規定の最大流量が供給可能であると共に、規定の最大流量が流れても、スプール弁体に働く流体力は大きくならない。
【0015】
(3)上記(2)において、好ましくは、前記抵抗発生手段による圧力降下が前記第1の可変絞りによる圧力降下より大きくなるよう当該抵抗発生手段と第1の可変絞りの最大開口面積との関係を設定する。
【0016】
このように抵抗発生手段と第1の可変絞りの最大開口面積との関係を設定することにより、規定の最大流量が流れても、スプール弁体に働く流体力を十分に小さくすることができる。
【0017】
(4)また、上記(1)又は(2)において、好ましくは、前記抵抗発生手段は前記ロードチェックバルブに設けるものとする。
【0018】
これにより、既存のロードチェックバルブを利用して抵抗発生手段を簡単かつ安価に組み込むことができる。
【0019】
(5)その場合、前記抵抗発生手段は好ましくは前記ロードチェックバルブの弁体に設けられた開口絞りとする。
【0021】
(6)更に、上記課題を解決するため、本発明は、ハウジング内に摺動可能に設けられた少なくとも1つのスプール弁体と、前記ハウジング内に設けられ、油圧源に接続される第1及び第2のポンプポート、アクチュエータに接続される第1及び第2の負荷ポートと、前記第1及び第2の負荷ポートに対応して前記スプール弁体に設けられ、その移動量に応じて遮断位置から開口面積の大きさを変化させる第1及び第2の可変絞りと、前記ハウジング内に設けられ、前記油圧源の油圧を前記第1の可変絞りを介して前記第1の負荷ポートに供給する第1のフィーダポート、前記油圧源の圧油を前記第2の可変絞りを介して前記第2の負荷ポートに供給する第2のフィーダポートと、前記第1のポンプポートと前記第1のフィーダポートとの間に設けられ、前記第1のポンプポートへの圧油の逆流を阻止する第1のロードチェックバルブ、前記第2のポンプポートと前記第2のフィーダポートとの間に摺動可能に設けられ、前記第2のフィーダポートから前記第2のポンプポートへの圧油の逆流を阻止する第2のロードチェックバルブとを備え、前記油圧アクチュエータに規定の最大流量を供給可能とした流量制御弁において、前記第1のポンプポートから前記第1のフィーダポートに至る通路内のみであって、前記第1のロードチェックバルブのシート部の上流位置に、一定の流路面積を有し、前記第1のポンプポートからの圧油が前記ロードチェックバルブのシート部を開き動作させて前記第1のフィーダポート及び第1の可変絞りを経由して前記第1の負荷ポートに流入するときのその圧油の流れに抵抗を与える抵抗発生手段を設け、かつこの抵抗発生手段による圧力降下を補償して前記アクチュエータに前記規定の最大流量が供給可能となるように、前記第1の可変絞りの最大開口面積を前記抵抗発生手段を設けずに前記規定の最大流量を供給可能とする場合よりも大きく設定したものである。
【0022】
このように構成した流量制御弁においても、上記(1)と同様に、抵抗発生手段を設けしかもアクチュエータには規定の最大流量が供給可能であると共に、規定の最大流量が流れても、スプール弁体に働く流体力は大きくならない。また、抵抗発生手段はポンプポートから第2のフィーダポートに至る通路には設けないので、動作方向の違いで負荷圧が異なる油圧ショベルにおけるブームシリンダ等のアクチュエータの駆動制御に好適な構成となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の流量制御弁の実施形態を図に基づいて説明する。
【0024】
まず、本発明の第1の実施形態を図1〜図3により説明する。
【0025】
図1において、本実施形態の流量制御弁は、ハウジング1内に摺動可能に設けられたスプール弁体2と、ハウジング1内に設けられ、油圧源例えば油圧ポンプ3(図3参照)に接続されるポンプポート4と、センタバイパス通路11と、アクチュエータ例えばブームシリンダ等の油圧シリンダ5に接続し、この油圧シリンダ5に対し圧油を給排する第1及び第2の負荷ポート6a,6bと、これらの第1及び第2の負荷ポート6a,6bに対応してスプール弁体2に設けられ、その移動量に応じて遮断位置から開口面積の大きさを変化させる第1及び第2の可変絞り20a,20bと、ハウジング1内に設けられ、油圧ポンプ3の圧油を第1の可変絞り20aを介して第1の負荷ポート6aに供給する第1のフィーダポート8aと、油圧ポンプ3の圧油を第2の可変絞り20bを介して第2の負荷ポート6bに供給する第1のフィーダポート8bとを備えている。
【0026】
また、ポンプポート4と第1及び第2のフィーダポート8a,8bとの間の通路に摺動可能に設けられ、第1及び第2のフィーダポート8a,8bからポンプポート4への圧油の逆流を阻止するロードチェックバルブ30とを備えている。このロードチェックバルブ30は、ポペット30aと、このポペット30aを閉じる方向に付勢するばね30bと、ポペット30aの背面に形成され、ばね30bが収納されるばね室30cと、このばね室30cと第1及び第2のフィーダポート8a,8bとを連通させる通路30dとから構成されている。
【0027】
また、ポペット30aは図2に示すようにポンプポート4方向の軸方向延設部分30gを有し、その軸方向延設部分30gの外側に環状室30eを形成し、かつ軸方向延設部分30gに環状室30eとポンプポート4とを連通する開口絞り30fを設けている。ポペット30aが開方向に移動すると、ポペット30aとハウジング1とのシート部31が開口し、第1及び第2のフィーダポート8a,8bは環状室30e及び開口絞り30fを介してポンプポート4と連通する。
【0028】
ロードチェックバルブ30のポペット30aに設けられた開口絞り30fはポンプポート4から負荷ポート6a,6bに至る通路で圧油の流れに抵抗を与える抵抗発生手段として機能し、第1及び第2の可変絞り20a,20bはその開口絞り30f(抵抗発生手段)による圧力降下を補償するよう、図3に示すように、図7及び図8に示す従来の流量制御弁の可変絞り7a,7bよりも最大開口面積が大きく設定されている。また、開口絞り30fによる圧力降下より第1及び第2の可変絞り20a,20bによる圧力降下の方が小さくなるよう開口絞り30fの開口面積と可変絞り20a,20bの最大開口面積との関係が設定されている。
【0029】
このように構成した本実施形態の流量制御弁100では、図示しない操作装置を操作してスプール弁体2を移動させると、センタバイパス通路11が閉じられるとともに、油圧源すなわちポンプ3の吐出油がポンプポート4に供給され、このポンプポート4に供給された圧油によってロードチェックバルブ30のポペット30aの開き動作が行われる。その結果、上記圧油はポペット30aに設けられた開口絞り30f、環状室30eを介して第1及び第2のフィーダポート8a,8bへ流入し、更に第1又は第2の可変絞り20a,20bを介して第1又は第2の負荷ポート6a,6bに流入し、油圧シリンダ5へと供給される。このとき、圧油は開口絞り30fと第1又は第2の可変絞り20a,20bを介して負荷ポートに供給され、開口絞り30fによる抵抗を受けるが、第1及び第2の可変絞り20a,20bは上記のように開口絞り30fの抵抗による圧力降下を補償するよう最大開口面積が大きく設定されているので、油圧シリンダ5には規定の最大流量が供給可能である。また、第1及び第2の可変絞り20a,20bの最大開口面積を大きく設定してあるので、規定の最大流量が流れても、スプール弁体2に働く流体力は大きくならない。
【0030】
本実施形態の流量制御弁を用いて構成した油圧回路の一例を図4に示す。この油圧回路は例えば油圧ショベルに備えられるものであり、100が本実施形態の流量制御弁であり、上記したようにブームシリンダ等の油圧シリンダ5を駆動制御するものとして備えられ、101が図7に示す従来と同様な流量制御弁であり、アームシリンダ等の油圧シリンダ102を駆動制御するものとして備えられている。流量制御弁100,101のポンプポート4,4は管路103により油圧ポンプ3に対してパラレルに接続されている。油圧シリンダ5の縮み方向の操作は例えば油圧ショベルのブーム下げに対応し、油圧シリンダ102の縮み方向の操作は例えば油圧ショベルのアームダンプに対応し、ブーム下げとアームダンプの複合操作では油圧シリンダ5と油圧シリンダ102とでは負荷圧が異なり、油圧シリンダ5の方が負荷圧が低い。
【0031】
このような油圧回路で油圧シリンダ5,102をそれぞれ縮み方向に複合操作したとき、負荷圧の低い油圧シリンダ5への圧油の流れに対して上記ロードチェックバルブ30に設けられた開口絞り30fにより抵抗を与えているため、油圧ポンプ3の吐出圧が上昇し、負荷圧の高い油圧シリンダ102へ圧油を供給することができ操作性がよい。しかも、第1及び第2の可変絞り20a,20bは最大開口面積が大きく設定されているので、油圧シリンダ5には規定の最大流量が供給可能であり、油圧シリンダ5の駆動速度を低下させることもない。また、上記スプール弁体2を図示されていない油圧パイロット操作弁により駆動した場合、第1及び第2の可変絞り20a,20bの最大開口面積が大きく設定してあり、スプール弁体2に働く流体力は大きくならないので、スプール弁体2を駆動するパイロット圧によりスプール弁体2の位置が滑らかに変化するため、アクチュエータの速度が急変することはなく、またアクチュエータの停止時の操作性も良く、更に上記スプール弁体2を直接駆動する操作力も重くなることはない。
【0032】
以上のように本実施形態によれば、ロードチェックバルブ30に設けられた開口絞り30fにより圧油の流れに抵抗を与えるので、ポンプ吐出圧が上昇し、負荷圧の高い油圧シリンダ102へも圧油を供給することができるとともに、第1及び第2の可変絞り20a,20bの最大開口面積が大きく設定してあるので、スプール弁体2に働く流体力を軽減でき、このためスプール弁体2を駆動するパイロット圧によりスプール弁体2の位置が滑らかに変化し、油圧シリンダ5の速度が急変することがなく、また油圧シリンダ5の停止時の操作性も良くなり、更にスプール弁体2を直接駆動する時でも操作力が重くなることはない。また、油圧シリンダ5には規定の最大流量を供給可能であるので、油圧シリンダ5を必要な最大速度で駆動することができる。
【0033】
また、抵抗発生手段としての開口絞り30fはロードチェックバルブ30のポペット30aを利用して設けられているので、極めて簡単かつ安価に組み込むことができる。
【0034】
本発明の第2の実施形態を図5により説明する。図中、図1に示す部材と同等の部材には同じ符号を付している。
【0035】
この第2の実施形態も、油圧シリンダ5が油圧ショベルに備えられるブームシリンダからなっている。また、ハウジング1内に2つのポンプポート4a,4bを設けてある。ポンプポート4aと第1のフィーダポート8aとの間には、前述の従来備えられていたロードチェックバルブ10を配置してある。このロードチェックバルブ10は、ポペット10a、ばね10b、ばね室10cを有している。このロードチェックバルブ10では、ポペット10aが開き動作を行うとポンプポート4aから第1のフィーダポート8aへ流入する圧油は何らの制限を受けない。また、第1の可変絞り7aも従来と同様の開口面積、すなわち図3に破線で示す開口面積を有している。
【0036】
一方、ポンプポート4bと第2のフィーダポート8bとの間には、前述した図1で示す第1の実施形態に備えられるロードチェックバルブ30を配置してある。すなわち、ポペット30aは図2に示すようにポンプポート4方向の軸方向延設部分30gを有し、その軸方向延設部分の外側に環状室30eを形成し、かつ軸方向延設部分30gに環状室30eとポンプポート4aとを連通する開口絞り30fを設けている。ポペット30aが開方向に移動するとポペット30aとハウジング1とのシート部31が開口し、第1及び第2のフィーダポート8a,8bは環状室30e及び開口絞り30fを介してポンプポート4aと連通する。また、第2の可変絞り20bは、第1の実施形態と同様、開口絞り30fによる圧力降下を補償するよう、図3に実線で示すように最大開口面積が大きく設定されている。
【0037】
この第2の実施形態は、負荷圧の低いブーム下げ操作、負荷圧の高いブーム上げ操作を実施するブームシリンダから成る油圧シリンダ5の駆動制御に好適である。
【0038】
すなわち、この第2の実施形態では、負荷圧が高いブーム上げ方向であるスプール弁体2の右方向の移動に伴い、ポンプポート4aに導かれた圧油によりポペット10が開かれポンプポート4aの圧油がフィーダポート8a、可変絞り7a負荷ポート6aを経て油圧シリンダ5のボトム側に供給されるので、ロードチェックバルブ30の開口絞り30fによる抵抗を受けない。
【0039】
一方、負荷圧の低いブーム下げ方向であるスプール弁体2の左方向の移動時には、ロードチェックバルブ30の開口絞り30fにより圧油の流れは抵抗を受け、油圧ポンプ3の吐出圧が上昇し、負荷圧の高い油圧シリンダへ圧油を供給することができ操作性がよい。また、第2の可変絞り20bの最大開口面積は大きく設定されているので、油圧シリンダ5には規定の最大流量が供給可能であり、かつスプール弁体2に働く流体力を軽減でき、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
【0041】
なお、上記実施形態では、抵抗発生手段をロードチェックバルブに設けたが、ポンプポート4又は4bの下流の通路にリング状の金具からなる通常の絞りを設置してもよく、これによっても同様の効果が得られる。
【0042】
更に、上記実施形態では、可変絞り20a又は7a,20bが負荷ポート6a,6bに至る通路に隣接して位置しかつ可変絞り20a又は7a,20bが圧油の供給方向の切換部を兼ねるタイプの流量制御弁に本発明を適用したが、他のタイプの流量制御弁に本発明を適用してもよい。例えば、可変絞りの下流側に切換部が別に設けられ、その切換部の上流側にロードチェックバルブが設けられるタイプの流量制御弁に本発明を適用してもよく、この場合も同様な効果が得られるものである。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、抵抗発生手段により圧油の流れに抵抗を与えるので、負荷圧の高いアクチュエータへも圧油を供給することができるとともに、可変絞りの最大開口面積が大きく設定してあるので、スプール弁体に働く流体力を軽減できる。このため、スプール弁体を駆動するパイロット圧によりスプール弁体の位置が滑らかに変化し、アクチュエータの速度が急変することがなく、またアクチュエータの停止時の操作性も良くなり、更にスプール弁体を直接駆動する時でも操作力が重くなることはない。また、アクチュエータには規定の最大流量を供給可能であるので、アクチュエータを必要な最大速度で駆動することができる。
【0044】
また、本発明によれば、ロードチェックバルブに抵抗発生手段を設けたので、ロードチェックバルブを利用して簡単にかつ安価に抵抗発生手段を組み込むことができる。
【0045】
また、本発明によれば、動作方向の違いで負荷圧が異なる油圧ショベルにおけるブームシリンダ等のアクチュエータの駆動制御に好適な構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による流量制御弁の要部を示す縦断面図である。
【図2】図1に示す流量制御弁のロードチェックバルブ部を拡大して示す断面図である。
【図3】図1に示す流量制御弁の可変絞りの開口面積特性を従来技術と比較して示す図である。
【図4】図1に示す流量制御弁を組み込んだ油圧回路の一例を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施形態による流量制御弁の要部を示す縦断面図である。
【図6】従来の流量制御弁の要部を示す縦断面図である。
【図7】図6に示す流量制御弁を含む油圧回路を示す図である。
【符号の説明】
1 ハウジング
2 スプール弁体
4 ポンプポート
5 油圧シリンダ
6a 第1の負荷ポート
6b 第2の負荷ポート
7a 第1の可変絞り
7b 第2の可変絞り
8a 第1のフィーダポート
8b 第2のフィーダポート
20a 第1の可変絞り
20b 第2の可変絞り
30 ロードチェックバルブ
30a ポペット
30b ばね
30c ばね室
30d 通路
30e 環状室
30f 開口絞り
30g 軸方向延設部分
100 流量制御弁
101 流量制御弁
102 油圧シリンダ
103 管路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow control valve, and more particularly to a flow control valve that is provided in a work machine such as a hydraulic excavator and controls driving of an actuator.
[0002]
[Prior art]
A conventional flow control valve is described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-25602. This flow control valve is shown in FIGS.
[0003]
7 and 8, this conventional flow control valve is provided in the
[0004]
In addition, it is slidably provided between the
[0005]
In the hydraulic circuit shown in FIG. 8 having the flow control valve configured as described above, for example, when the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Although the hydraulic circuit shown in FIG. 8 of the prior art described above is shown as having only one flow control valve, the flow control valve provided in the hydraulic excavator is generally a boom cylinder, an arm cylinder, a bucket cylinder, a swing motor, A plurality of actuators such as left and right traveling motors are provided, and the
[0007]
However, when the maximum opening area of the variable throttle provided in the spool valve body is relatively small and the flow rate passing therethrough is large, the fluid force due to the pressure oil passing through the variable throttle greatly acts on the spool valve body. In such a situation, when the spool valve body is driven by a hydraulic pilot operation valve (not shown), the spool valve body does not change smoothly with respect to the pilot pressure that drives the spool valve body. Sudden changes or operability when the actuator is stopped are deteriorated. Further, when the spool valve body is directly driven, the operation force becomes heavy.
[0008]
The objective of this invention is providing the flow control valve which can reduce the fluid force which acts on a spool valve body.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to solve the above problem, the present invention provides a pump port connected to a hydraulic pressure source, a load port connected to an actuator, and between the pump port and the load port. comprising a load check valve for preventing backflow of hydraulic oil into the pump port, and a spool valve body provided with a variable throttle for controlling the flow rate of the hydraulic fluid supplied from the pump port to the load port, defined the hydraulic actuator at the maximum flow rate control valve which enables supply of a passage leading to the load port from the pump port, the upstream position of the sheet portion of the load check valve has a constant flow area, said pump When pressure oil from the port opens the seat portion of the load check valve and flows into the load port via the variable throttle Provided a resistance generating means for providing a resistance to the flow of the hydraulic fluid, and so that the maximum flow rate of the prescribed in the actuator to compensate for pressure drop caused by the resistance generating means can be supplied, the maximum opening area of the variable throttle It is set larger than the case where the prescribed maximum flow rate can be supplied without providing the resistance generating means.
[0010]
In the flow control valve configured as described above, when the spool valve body is operated, the pressure oil from the hydraulic pressure source is supplied from the pump port to the load port via the resistance generating means and the variable throttle. At this time, the resistance generating means Since the pump discharge pressure increases, pressure oil can be supplied to the actuator on the higher load side, and the specified maximum flow rate can be supplied to the actuator by compensating for the pressure drop caused by the resistance generating means. so that, since the maximum opening area of the variable throttle are set, the actuator maximum flow provisions can be supplied. In addition, since the maximum opening area of the variable throttle is set larger than the case where the specified maximum flow rate can be supplied without providing the resistance generating means, the flow acting on the spool valve body even if the specified maximum flow rate flows. Physical strength does not increase.
[0013]
(2) In order to solve the above problems, the present invention provides at least one spool valve body slidably provided in the housing, a pump port provided in the housing and connected to a hydraulic power source, The first and second load ports connected to the actuator and the spool valve body corresponding to the first and second load ports, and the size of the opening area from the blocking position according to the amount of movement thereof A first feeder port that is provided in the housing and supplies the hydraulic pressure of the hydraulic source to the first load port via the first variable throttle, A second feeder port that supplies pressure oil from the hydraulic source to the second load port via the second variable throttle, and is provided between the pump port and the first feeder port, First And a load check valve for preventing backflow of hydraulic oil from the feeder port to the pump port, the in the hydraulic actuator a flow control valve which enables supplying a maximum flow rate of provisions, the first feeder port from said pump port In the passage leading to the upstream side of the seat portion of the load check valve and having a constant flow area, and the pressure oil from the pump port opens the seat portion of the load check valve to open the seat portion. There is provided resistance generating means for imparting resistance to the flow of pressure oil when flowing into the first load port via the first feeder port and the first variable throttle , and the pressure drop caused by the resistance generating means is reduced. as maximum flow rate compensation to the specified to the actuator can be supplied, the resistance generating the maximum opening area of the first variable throttle It is obtained by greater than would be capable of delivering up to the flow rate of the prescribed without providing the step.
[0014]
Also in the flow rate control valve configured as described above, similarly to the above (1), a resistance generating means is provided, and a specified maximum flow rate can be supplied to the actuator. Even if the specified maximum flow rate flows, the spool valve The fluid force acting on the body does not increase.
[0015]
( 3 ) In the above ( 2 ), preferably, the relationship between the resistance generating means and the maximum opening area of the first variable throttle so that the pressure drop by the resistance generating means is larger than the pressure drop by the first variable throttle. Set.
[0016]
Thus, by setting the relationship between the resistance generating means and the maximum opening area of the first variable throttle, the fluid force acting on the spool valve body can be sufficiently reduced even when the specified maximum flow rate flows.
[0017]
( 4 ) In the above (1) or (2 ), preferably, the resistance generating means is provided in the load check valve.
[0018]
Thereby, the resistance generating means can be easily and inexpensively incorporated using the existing load check valve.
[0019]
( 5 ) In that case, the resistance generating means is preferably an aperture stop provided in the valve body of the load check valve.
[0021]
( 6 ) Further, in order to solve the above-described problem, the present invention includes at least one spool valve body slidably provided in the housing, and a first and a first valve valve provided in the housing and connected to a hydraulic pressure source. A second pump port, first and second load ports connected to the actuator, and the spool valve body corresponding to the first and second load ports; The first and second variable throttles that change the size of the opening area and the housing are provided in the housing, and the hydraulic pressure of the hydraulic source is supplied to the first load port via the first variable throttle. A first feeder port; a second feeder port for supplying pressure oil from the hydraulic source to the second load port via the second variable throttle; the first pump port; and the first feeder. With port A first load check valve that prevents backflow of pressure oil to the first pump port, and is slidably provided between the second pump port and the second feeder port, A flow control valve comprising a second load check valve for preventing backflow of pressure oil from the second feeder port to the second pump port, and capable of supplying a prescribed maximum flow rate to the hydraulic actuator ; Only in the passage from the first pump port to the first feeder port, and at a position upstream of the seat portion of the first load check valve, has a constant flow area , When pressure oil from the pump port opens the seat portion of the load check valve and flows into the first load port via the first feeder port and the first variable throttle. Kino provided a resistance generating means for providing resistance to the flow of the hydraulic fluid, and so that the maximum flow rate of the prescribed to compensate for the pressure drop due to the resistance generating means to said actuator can be supplied, the first variable The maximum opening area of the throttle is set larger than the case where the prescribed maximum flow rate can be supplied without providing the resistance generating means.
[0022]
Also in the flow rate control valve configured as described above, similarly to the above (1), a resistance generating means is provided, and a specified maximum flow rate can be supplied to the actuator. Even if the specified maximum flow rate flows, the spool valve The fluid force acting on the body does not increase. In addition, since the resistance generating means is not provided in the passage from the pump port to the second feeder port, it is suitable for drive control of an actuator such as a boom cylinder in a hydraulic excavator having a different load pressure depending on the operation direction.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the flow control valve of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
In FIG. 1, the flow control valve of the present embodiment is connected to a
[0026]
Further, it is slidably provided in a passage between the
[0027]
Further, as shown in FIG. 2, the
[0028]
An
[0029]
In the
[0030]
FIG. 4 shows an example of a hydraulic circuit configured using the flow control valve of the present embodiment. This hydraulic circuit is provided, for example, in a hydraulic excavator, and 100 is a flow control valve of the present embodiment, and is provided as one that controls the
[0031]
When the
[0032]
As described above, according to the present embodiment, the
[0033]
Further, since the
[0034]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, members equivalent to those shown in FIG.
[0035]
The second embodiment also includes a boom cylinder in which the
[0036]
On the other hand, the
[0037]
The second embodiment is suitable for drive control of a
[0038]
That is, in the second embodiment, the
[0039]
On the other hand, when the
[0041]
In the above embodiment, the resistance generating means is provided in the load check valve. However, a normal throttle made of a ring-shaped metal fitting may be installed in the passage downstream of the
[0042]
Furthermore, in the above embodiment, the
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, the resistance generating means provides resistance to the flow of the pressure oil, so that the pressure oil can be supplied to the actuator having a high load pressure and the maximum opening area of the variable throttle is set large. The fluid force acting on the spool valve body can be reduced. For this reason, the position of the spool valve body smoothly changes due to the pilot pressure that drives the spool valve body, the actuator speed does not change suddenly, the operability when the actuator is stopped is improved, and the spool valve body is further improved. The operating force does not increase even when driving directly. In addition, since the specified maximum flow rate can be supplied to the actuator, the actuator can be driven at a required maximum speed.
[0044]
In addition, according to the present invention, since the load check valve is provided with the resistance generating means, the resistance generating means can be easily and inexpensively incorporated using the load check valve.
[0045]
Further, according to the present invention, it is possible to provide a structure suitable for drive control of an actuator such as a boom cylinder in a hydraulic excavator having a different load pressure depending on the operation direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of a flow control valve according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a load check valve portion of the flow control valve shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an opening area characteristic of a variable throttle of the flow rate control valve shown in FIG. 1 in comparison with the prior art.
4 is a diagram showing an example of a hydraulic circuit incorporating the flow control valve shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a main part of a flow control valve according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a main part of a conventional flow control valve.
7 is a diagram showing a hydraulic circuit including the flow control valve shown in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
1 00
Claims (6)
前記ポンプポートから負荷ポートに至る通路内であって、前記ロードチェックバルブのシート部の上流位置に、一定の流路面積を有し、前記ポンプポートからの圧油が前記ロードチェックバルブのシート部を開き動作させて前記可変絞りを経由して前記負荷ポートに流入するときのその圧油の流れに抵抗を与える抵抗発生手段を設け、かつこの抵抗発生手段による圧力降下を補償して前記アクチュエータに前記規定の最大流量が供給可能となるように、前記可変絞りの最大開口面積を前記抵抗発生手段を設けずに前記規定の最大流量を供給可能とする場合よりも大きく設定したことを特徴とする流量制御弁。A pump port connected to a hydraulic pressure source, a load port connected to an actuator, and a load check valve provided between the pump port and the load port, which prevents backflow of pressure oil from the load port to the pump port; A spool valve body provided with a variable throttle for controlling the flow rate of pressure oil supplied from the pump port to the load port, and a flow rate control valve capable of supplying a specified maximum flow rate to the hydraulic actuator ,
In the passage from the pump port to the load port, at a position upstream of the seat portion of the load check valve, the passage portion has a constant flow area, and the pressure oil from the pump port is seated on the load check valve. Is provided with resistance generating means for giving resistance to the flow of the pressure oil when flowing into the load port through the variable throttle , and compensating for the pressure drop by the resistance generating means to the actuator so that the maximum flow rate of the prescribed can be supplied, characterized by being larger than would be the maximum opening area of the variable throttle can supply a maximum flow rate of the prescribed without providing the resistance generating means Flow control valve.
前記ポンプポートから前記第1のフィーダポートに至る通路内であって、前記ロードチェックバルブのシート部の上流位置に、一定の流路面積を有し、前記ポンプポートからの圧油が前記ロードチェックバルブのシート部を開き動作させて前記第1のフィーダポート及び第1の可変絞りを経由して前記第1の負荷ポートに流入するときのその圧油の流れに抵抗を与える抵抗発生手段を設け、かつこの抵抗発生手段による圧力降下を補償して前記アクチュエータに前記規定の最大流量が供給可能となるように、前記第1の可変絞りの最大開口面積を前記抵抗発生手段を設けずに前記規定の最大流量を供給可能とする場合よりも大きく設定したことを特徴とする流量制御弁。At least one spool valve body slidably provided in the housing, a pump port provided in the housing and connected to a hydraulic pressure source, first and second load ports connected to an actuator, and First and second variable throttles which are provided in the spool valve body corresponding to the first and second load ports and change the size of the opening area from the blocking position according to the movement amount; A first feeder port for supplying the hydraulic pressure of the hydraulic source to the first load port via the first variable throttle, and the pressure oil of the hydraulic source via the second variable throttle. A second feeder port for supplying to the second load port; and provided between the pump port and the first feeder port, for supplying pressure oil from the first feeder port to the pump port. And a load check valve to prevent flow, the flow control valve which enables supplying a maximum flow rate specified in the hydraulic actuator,
In the passage from the pump port to the first feeder port, at a position upstream of the seat portion of the load check valve, a constant flow passage area is provided, and pressure oil from the pump port receives the load check. There is provided resistance generating means for opening the valve seat portion to give resistance to the flow of the pressure oil when flowing into the first load port via the first feeder port and the first variable throttle. and so that the maximum flow rate of the prescribed in the actuator to compensate for pressure drop caused by the resistance generating means can be supplied, the prescribed maximum opening area of the first variable throttle without providing the resistance generating means A flow rate control valve characterized in that it is set larger than the maximum flow rate that can be supplied .
前記第1のポンプポートから前記第1のフィーダポートに至る通路内のみであって、前記第1のロードチェックバルブのシート部の上流位置に、一定の流路面積を有し、前記第1のポンプポートからの圧油が前記ロードチェックバルブのシート部を開き動作させて前記第1のフィーダポート及び第1の可変絞りを経由して前記第1の負荷ポートに流入するときのその圧油の流れに抵抗を与える抵抗発生手段を設け、かつこの抵抗発生手段による圧力降下を補償して前記アクチュエータに前記規定の最大流量が供給可能となるように、前記第1の可変絞りの最大開口面積を前記抵抗発生手段を設けずに前記規定の最大流量を供給可能とする場合よりも大きく設定したことを特徴とする流量制御弁。At least one spool valve body slidably provided in the housing, first and second pump ports provided in the housing and connected to a hydraulic pressure source, and first and second connected to an actuator The first and second variable ports are provided in the spool valve body corresponding to the first load port and the first and second load ports, and change the size of the opening area from the blocking position according to the amount of movement. A throttle, a first feeder port that is provided in the housing and supplies the hydraulic pressure of the hydraulic source to the first load port via the first variable throttle, and the hydraulic oil of the hydraulic source is the second A second feeder port that supplies the second load port via the variable throttle, and is provided between the first pump port and the first feeder port, and is connected to the first pump port. Reverse of pressure oil A first load check valve for blocking the pressure, and is slidably provided between the second pump port and the second feeder port, and pressure from the second feeder port to the second pump port A flow control valve comprising a second load check valve for preventing back flow of oil and capable of supplying a prescribed maximum flow rate to the hydraulic actuator ;
Only in the passage from the first pump port to the first feeder port, and at a position upstream of the seat portion of the first load check valve, has a constant flow area , When the pressure oil from the pump port opens the seat portion of the load check valve and flows into the first load port via the first feeder port and the first variable throttle , It provided a resistance generating means for providing a resistance to the flow, and the maximum opening area of the resistance generating means to compensate for the pressure drop due to the maximum flow rate of the prescribed can be supplied to the actuator, the first variable throttle A flow rate control valve, wherein the flow rate control valve is set larger than the case where the specified maximum flow rate can be supplied without providing the resistance generating means.
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