JPH0726563Y2

JPH0726563Y2 - 流量制御弁

Info

Publication number: JPH0726563Y2
Application number: JP1987054638U
Authority: JP
Inventors: 晴彦塩谷
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2002-04-10
Also published as: JPS63162105U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、例えば、建設車両の作業機側とステアリン
グ側とに供給流量を分流させる流量制御弁に関する。

（従来の技術）第４、５図に示した従来の流量制御弁は、弁本体１にポ
ンプポート２と、図示していないステアリング装置に連
通した制御流ポート３と、作業機側に連通した余剰流ポ
ート４とを形成している。

さらに、上記弁本体１には、スプール孔５を形成し、こ
のスプール孔５にスプール６を内装するとともに、その
一端をプラグ７でふさぎ、他端をケーシング８でふさい
でいる。

そして、スプール６とプラグ７との間に形成したばね室
９にスプリング10を設けているが、このスプリング10の
作用で、スプール６が第４図のノーマル位置を保つよう
にしている。

スプール６が図示のノーマル位置にあるとき、制御流ポ
ート３が全開状態を保つとともに、ポンプポート２と余
剰流ポート４との連通が遮断される。そして、スプール
６がスプリング10に抗して移動すると、上記制御流ポー
ト３の開口が徐々に小さくなるとともに、スプール６に
形成の環状溝11を介してポンプポート２と余剰流ポート
４とが連通するようになる。

上記のようにしたスプール６の環状溝11には、通孔12を
形成するとともに、この通孔12はスプール６の軸線に沿
って形成した連通孔13を経由して上記ばね室９に連通し
ている。

また、前記ケーシング８にはピストン14を内装して、ス
プリング室15とパイロット室16とを区画している。この
スプリング室15はタンクＴに連通するとともに、その中
にスプリング17を設けている。さらに、上記パイロット
室16には、制御流ポート３の下流側の圧力、すなわちパ
ワーステアリング装置の負荷圧をパイロット圧として導
くようにしている。上記のようにしたピストン14には、
制御棒18を突出させている。この制御棒18の先端は、ス
プール６の通孔13内に形成した制御オリフィス19を貫通
させている。ただし、スプール６とピストン14とが、互
いに離れる方向に相対移動したときには、制御棒18が制
御オリフィス19から抜け出るようにしている。

しかして、スプール６を第４図に示すノーマル位置に保
った状態から、ポンプポート２に圧力流体を供給する
と、その圧力流体は、制御オリフィス19を経由して制御
流ポート３から流出する。このときの制御オリフィス19
の上流側の圧力は、クリアランス20を介して圧力室21に
導かれる。

このときパワーステアリング装置を動作していなけれ
ば、パイロット室16の圧力が高くならないので、ピスト
ン14がスプリング17の作用で図示の位置を保持する。し
たがって、制御棒18が制御オリフィス19に入ったままに
なり、当該オリフィス19の実質的な開口面積を小さく保
つ。

このように制御オリフィス19の実質的な開口面積が小さ
ければ、そこを液体が通過するときの圧力損失も大きく
なり、それだけ制御オリフィス19の上流側の圧力が上昇
する。

つまり、パワーステアリング装置を動作していないとき
には、圧力室21に導かれる圧力が高くなる。そのために
スプール６の移動量が多くなり、第５図に示すように、
制御流ポート３がスプール６によってほとんど閉じら
れ、わずかにしか開いていない状態になる反面、余剰流
ポート４と環状溝11とのラップ量が大きくなる。

したがって、上記のようにパワーステアリング装置を動
作していないときには、ポンプの吐出量のほぼ全量が、
余剰流ポート４を経由して作業機側に供給されることに
なる。

この状態からパワーステアリング装置を動作すると、そ
の負荷圧がパイロット室16に伝わり、ピストン14をスプ
リング17に抗して移動させる。

ピストン14がこのように移動すると、制御棒18が制御オ
リフィス19から抜けるので、この制御オリフィス19前後
の圧力差が小さくなる。このオリフィス19前後の差圧が
小さくなれば、それにともなって圧力室21の圧力も低く
なるので、スプール６がスプリング10の作用で、第５図
の状態から右方向に移動する。このスプール６の移動に
ともなって、制御流ポート３の開口面積が大きくなり、
余剰流ポート４と環状溝11とのラップ量が小さくなる。
したがって、制御流ポート３から流出する流量が多くな
り、余剰流ポート４からの流出量が少なくなる。そし
て、以後は、この制御オリフィス19前後の差圧に応じ
て、制御流量が一定に保たれ、この制御流量以上の吐出
量が余剰流ポート４から作業機側に供給される。

（本考案が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の制御弁では、制御棒18が制御オ
リフィス19に入っているときと、そこから出ているとき
とで、その流量が急激に変化するので、その変化の過程
で、ステアリング操作感も急に変化してしまう。そのた
めに操作性が悪くなるという問題があった。

また、制御棒が制御オリフィスから抜けてしまえば、パ
ワーステアリング装置側には、その必要最大流量が常に
流れてしまうので、ステアリング装置と作業機とを同時
に操作するときに、作業機側の作動速度が遅くなるとい
う問題もあった。

この考案の目的は、制御オリフィスを流れる流量が、多
段階に変化するようにして、その急激な変化にともなう
問題点を解消すると同時に、制御流ポートを介してパワ
ーステアリング制御側に作動油を供給している最中に作
業機側たる余剰流ポート側の負荷が変動したとしても、
パワーステアリング装置の操舵に影響を与えないように
したことである。

（問題点を解決する手段）この考案は、弁本体にポンプポートと、制御流ポート
と、余剰流ポートとを形成するとともに、この弁本体に
スプールを内装し、上記ポンプポートと制御流ポートと
をスプールに形成した制御オリフィスを介して連通さ
せ、かつ、上記制御オリフィスの上流側の圧力に応じ
て、当該スプールの移動量を制御するとともに、このス
プールの移動量に応じて、スプールの環状溝と、ポンプ
ポート及び余剰流ポートとのラップ量を制御し、それら
ラップ量に応じて余剰流ポートへの供給流量を制御する
構成にした流量制御弁を前提にするものである。

上記の装置を提供にしつつ、この考案は、上記スプール
に、ピストンを内装するとともに、当該ピストンにこれ
と一体に構成した制御棒をスプールに貫通させ、上記制
御オリフィスに対して出入自在にするとともに、当該ピ
ストンの一端にスプリングを作用させ、他端に制御流ポ
ート側の圧力のみを導き、制御流ポート側の圧力とスプ
リングのバネ力とがバランする位置で上記制御オリフィ
スの開口面積を段階的又は無段階的に制御する構成にし
た点に特徴を有する。

（本考案の作用）上記のように構成したので、制御棒の先細り部のいずれ
の部分が、制御オリフィス内にあるかによって、当該制
御オリフィスの実質的な開口面積が相違する。しかも、
制御棒の位置を制御するピストンは、制御流ポート側の
圧力に応じて、移動するので、上記制御オリフィスの開
口面積は、結局制御流ポート側の圧力によって無段階に
制御されることになる。

（本考案の効果）この考案の流量制御弁によれば、制御オリフィスの実質
的な開口面積が、制御流ポート側の圧力に応じて、無段
階に変化するので、制御流ポート側の流量が急激に変化
しなくなる。

また、制御流ポート側に接続したアクチュエータが必要
とする流量が少なくてすむ場合には、その必要流量以外
の余剰流量を余剰流ポートに接続したアクチュエータに
供給することができる。

さらに、制御流ポートを介してパワーステアリング装置
側に流量を供給している最中に作業機側たる余剰流ポー
ト側の負荷が変動したとしても、その影響がパワーステ
アリング装置側に生じないようにしているため、操舵感
覚が急変するといった問題がなくなる。

（本考案の実施例）第１〜３図に示した実施例は、スプール22の連通孔23に
制御オリフィス24を設けるとともに、この連通孔23とは
反対側にピストン室25を形成している。

上記ピストン室25にはピストン26を内装し、このピスト
ン室25をパイロット室25aとスプリング室25bとに区画し
ている。このパイロット室25aは、制御流ポート３に常
時連通する構成にする一方、上記スプリング室25bに
は、スプリング27を介在させている。

上記のようにしたピストン26には、制御棒28を一体に形
成するとともに、この制御棒28を連通孔23側に突出させ
ている。この連通孔23側に突出した制御棒28の先端には
先細り部28aを形成しているが、ピストン26がスプリン
グ27の作用で段部29に当接している第１図の状態にある
とき、上記先細り部28aの最大径部が制御オリフィス24
内に位置する関係にしている。

なお、図中符号30はタンクポートで、スプリング室25b
をタンクＴに連通させるためのものである。

上記以外の構成は従来と同様であって、弁本体１に、ポ
ンプポート２、制御流ポート３及び余剰流ポート４を形
成している。そして、スプール22の移動位置に応じて、
制御流ポート３の開口が絞られるとともに、このスプー
ル22に形成した環状溝31を介してポンプポート２を余剰
流ポート３とが連通する構成にしている。

なお、上記以外の構成要素で、従来と実質的に同一の構
成要素は、従来と同一符号を付し、その詳細な説明は省
略する。

しかして、第１図の状態から、ポンプポート２に圧力流
体を供給すると、この流体は、通孔12→制御オリフィス
24→連通孔23→スプリング室９→制御流ポート３を経由
してステアリング装置に供給される。

上記のように制御オリフィス24に流体が流れると、その
前後に圧力差が生じるが、この制御オリフィス24の上流
側の圧力が圧力室21に作用するので、スプール22がこの
圧力に応じて移動する。

ただし、上記制御オリフィス24の実質的な開口面積は、
制御流ポート３側の圧力、つまり、パワーステアリング
装置の負荷圧に応じて決まるものである。

すなわち、パイロット室25aの作用力が、スプリング27
の作用力よりも小さければ、ピストン26が段部29に当接
し、制御棒28の先細り部28aの最大径部が制御オリフィ
ス24に突入した状態を維持する。このように先細り部28
aの最大径部が制御オリフィス24内にあれば、その実質
的な開口面積が最少になるので、この場合には、当該制
御オリフィス24前後の差圧も大きくなる。

したがって、パワーステアリング装置を動作していない
ときには、スプール22の移動量が多くなり、第２図に示
す位置まで移動する。そのために制御流ポート３の開口
がスプール22端で絞られる反面、余剰流ポート４と環状
溝31のラップ量が最大になるので、ポンプ吐出量のほぼ
全量が余剰流ポート４に接続した作業機側に供給され
る。

さらに、パワーステアリング装置を動作すると、そのと
きの負荷に応じて、パイロット室25aの圧力が上昇する
ので、ピストン26が、第３図に示すように、スプリング
27に抗して移動する。

上記のようにピストン26が移動すれば、それにともなっ
て先細り部28aと制御オリフィス24とが相対移動し、当
該制御オリフィス24の開口面積が変化するとともに、先
細り部28aの直径が連続的に変化するのにともなって、
当該制御オリフィス24の実質的な開口面積が無段階的に
変化する。

上記のようにこの実施例によれば、パワーステアリング
装置を使用していないときには、ポンプ吐出量のほぼ全
量を作業機側に供給する。そして、パワーステアリング
装置の負荷圧に応じて、制御流ポートからの流出量を無
段階的に制御することができる。

なお、上記実施例では、制御棒28の先細り部28aを、テ
ーパ状にしたが、それを徐々に先細りにした複数の段部
で構成してもよい。この場合には、制御オリフィス24の
開口面積が、どちらかというと連続的な段階制御という
ことになる。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜３図はこの考案の実施例を示す断面図、第
４、５図は従来の流量制御弁の断面図である。１……弁本体、２……ポンプポート、３……制御流ポー
ト、４……余剰流ポート、22……スプール、24……制御
オリフィス、26……ピストン、28……制御棒、28a……
先細り部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】弁本体にポンプポートと、制御流ポート
と、余剰流ポートとを形成するとともに、この弁本体に
スプールを内装し、上記ポンプポートと制御流ポートと
をスプールに形成した制御オリフィスを介して連通さ
せ、かつ、上記制御オリフィスの上流側の圧力に応じ
て、当該スプールの移動量を制御するとともに、このス
プールの移動量に応じて、スプールの環状溝と、ポンプ
ポート及び余剰流ポートとのラップ量を制御し、それら
ラップ量に応じて余剰流ポートへの供給流量を制御する
構成にした流量制御弁において、上記スプールに、ピス
トンを内装するとともに、当該ピストンにこれと一体に
構成した制御棒をスプールに貫通させ、上記制御オリフ
ィスに対して出入自在にするとともに、当該ピストンの
一端にスプリングを作用させ、他端に制御流ポート側の
圧力のみを導き、制御流ポート側の圧力とスプリングの
バネ力とがバランする位置で上記制御オリフィスの開口
面積を段階的又は無段階的に制御する構成にした流量制
御弁。