(57)【要約】【課題】バルブ入口圧力が低い状態では圧力損失によるエネルギーロスを最小にし、必要な場合はソレノイドの励磁により一定のバルブ入口圧力を発生させることができるシーケンスバルブを提供する。【解決手段】バルブ本体１１にはスプール２２が摺動自在に設けられている。スプール２２は一端を入口通路１９、他端を出口通路２０に連通している。スプール２２の他端にはばね部材３０を内挿する制御室２９が設けられている。入口通路１９から絞り要素３４を介して導かれたパイロットライン３２の下流にソレノイド３８に通電することによって圧力制御が出来る電磁切換パイロットリリーフバルブ３７を設け、該ソレノイドの信号をオン、オフすることでスプール２２に作用する制御室２９の圧力を切り換え、入口圧力を高低に切り換える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ本体と、一端をバルブ入口の圧力で他端をばね部材と制御室の圧力によって駆動されるスプールと、前記ばね部材とカバーによって構成され、バルブ出口の圧力によらず一定の圧力を発生させる外部ドレンタイプのバランス形のシーケンスバルブであって、
前記バルブ入口から絞り要素を介して導かれたパイロットラインの下流には、ソレノイドに通電することによって圧力制御が出来る電磁切換パイロットリリーフバルブを設け、前記ソレノイドの信号をオン、オフすることでバルブの制御圧力を切り換えることによって、前記バルブ入口の圧力を高低に切り換えることがシーケンスバルブ。
【請求項２】
前記シーケンスバルブのスプールを制御する前記制御室と前記電磁切換パイロットリリーフバルブを接続する通路に、調整可能または固定の絞り要素と、該固定絞り要素をバイパスする通路にチェック弁と、を設け、前記電磁切換パイロットリリーフバルブ側に前記バルブ入口から絞り要素を介して接続し、前記電磁切換パイロットリリーフバルブのオンまたは、オフ信号に対していずれか一方の前記制御室の圧力の応答性を遅くすることが出来る請求項１に記載のシーケンスバルブ。
【請求項３】
前記バルブの入口通路及び出口通路を、所定の通過流量において一定の圧力が得られるような開口面積の絞り要素を備えるバイパス絞り通路を設けた請求項１及び請求項２に記載のシーケンスバルブ。
【請求項４】
前記バイパス絞り通路が前記スプールの外周に設けられた該スプールの軸方向のノッチ設け、前記スプールが閉じた位置においても前記バルブの入口と前記出口を連通する開口を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のシーケンスバルブ。
【請求項５】
前記スプールの閉止した位置を調整可能とした請求項４に記載のシーケンスバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建設機械などのエンジンで駆動する機械の油圧ポンプの吐出側に設け、ポンプ吐出圧力を変化させるためのシーケンスバルブを提供する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のシーケンスバルブは、例えば可変ポンプの最低制御圧力を確保するためにポンプの吐出側に設ける場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１１８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されているシーケンスバルブはむしろ差圧弁であって流量に比例したエネルギー損失を発生するものであった。さらに、低油温でのポンプ起動時にはバルブを押し開くためにサージ圧力が発生し、機器の寿命を低下させる懸念があった。また、バルブの入口圧力がゼロの状態ではスプリング力によりスプールを閉じているためポンプの始動時に弁が開くまでの応答遅れによるサージ圧力が発生してしまう恐れがある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、一定の圧力を発生させるポンプの吐出側に設けたシーケンスバルブであって、入口圧力が低くてもよい状態では圧力損失によるエネルギーロスを最小にし、必要な場合は電磁切換弁により一定の圧力を発生させることができることができ、かつサージ圧力の発生が極めて小さいシーケンスバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を達成するために請求項１記載の発明は、バルブ本体と、一端をバルブ入口の圧力で他端をばね部材と制御室の圧力によって駆動されるスプールと、前記ばね部材とカバーによって構成され、バルブ出口の圧力によらず一定の圧力を発生させる外部ドレンタイプのバランス形のシーケンスバルブであって、前記バルブ入口から絞り要素を介して導かれたパイロットラインの下流には、ソレノイドに通電することによって圧力制御ができる電磁切換パイロットリリーフバルブを設け、前記ソレノイドの信号をオン、オフすることで前記制御室の圧力を切り換えることによって、前記バルブ入口の圧力を高低に切り換えることができる。
本発明によれば、負荷の状況に応じてシーケンスバルブの入口圧力を高低圧切り換えることができるので、不要な圧力損失を低減できる。
【０００６】
請求項２記載の発明では、前記シーケンスバルブのスプールを制御する前記制御室と前記電磁切換パイロットリリーフバルブを接続する通路に、調整可能または固定の絞り要素と、該固定絞り要素をバイパスする通路にチェック弁と、を設け、前記電磁切換パイロットリリーフバルブ側に前記バルブ入口から絞り要素を介して接続し、前記切換パイロットリリーフバルブのオンまたはオフ信号に対していずれか一方の前記制御室の圧力の応答性を遅くすることができるので、圧力変化に伴うショックを緩和することができるのでよい。
請求項３記載の発明は、前記バルブの入口通路と出口通路を、所定の通過流量において一定の圧力が得られるような開口面積の絞り要素を備えるバイパス絞り通路を設けたので、例えばポンプの回転開始時等の急激な通過流量の増大に対して、シーケンスバルブの応答遅れによるバルブ入口のサージ圧力を最小限に抑制することができるので機器の寿命を低下させることがないのでよい。
【０００７】
請求項４記載の発明は、前記バイパス絞り通路が前記スプールの外周に設けられた該スプールの軸方向にノッチを設け、前記スプールが閉じた位置においても前記入口通路と前記出口通路を連通する開口を設けたので、シーケンスバルブに対して部品点数を省略できるのでよい。
請求項５記載の発明は、前記スプールの閉止した位置を調整可能としたので、通過流量の変更に伴い外部から容易に調整が可能であるので利便性が高まる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、シーケンスバルブの設定圧力を電磁切換パイロットリリーフバルブによって高低に切り換えることができるので、シーケンスバルブの入口圧力が小さくてよい場合は、無駄なエネルギー損失を発生させないことができる。さらに、スプールをバイパスするバイパス絞り通路を設けたので流量の急激な増大（変化）に対しても無用なサージ圧力の発生を防止し、機器の寿命を低下させることがない。また、運転初期で油圧管路にエアが残存している状態では、ポンプがエアを排出し、シーケンスバルブを押し開くことを容易にさせる効果がある。
さらにまた、絞り要素とこれをバイパスするチェック弁をパイロットラインに設けたことにより、電磁切換パイロットリリーフバルブの切換による負荷圧力の急激な上昇を防止することができるので、アクチュエータのショックを軽減できる。一方、電磁切換パイロットリリーフバルブをオフする場合には、チェック弁を経由して制御室の圧力低下を容易とするので、シーケンスバルブの入口圧力を容易に低下せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るシーケンスバルブの縦断面図である。
【図２】電磁切換パイロットリリーフバルブの応答特性を示す時間―圧力の関係を示す線図である。
【図３】電磁切換パイロットリリーフバルブの通過流量が急激に発生した場合の圧力特性を示す時間―流量及び時間―圧力の関係を示す線図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態に係るシーケンスバルブの縦断面図である。
【図５】図４に示すスプールの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のシーケンスバルブにつき好適な実施の形態を挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施の形態に係るシーケンスバルブ１０の概略構造を示す縦断面図である。
図１に示す本体１１ａ及びカバー１１ｂよりなるバルブ本体１１には段付穴１２が形成されている。段付穴１２は本体１１の一方の端面(図１で左端面)に開口した中径穴１３と、該中径穴１３に同軸上に間隔をおいて形成された大径穴１４と、該大径穴１４と前記中径穴１３との間に形成された小径穴１５と、前記大径穴１４に連続して形成された小径穴１６と、該小径穴１６に連続して本体１１の他方の端面(図で右端面)に開口する連通路１７と、を備える。
【００１１】
段付穴１２を構成する中径穴１３には軸心方向に直交する段付状の通路１８が連通されており、該通路１８の開口端（図１で下端）は閉止栓２１で閉塞されている。大径穴１４と小径穴１６にはこれらの穴１４、１６の軸心方向にそれぞれ直交する入口通路１９、
出口通路２０が形成されている。入口通路１９、出口通路２０は互いに異方向に指向して本体１１の上下の端面に開口している。通路１８は入口通路１９に同方向に形成されている。
【００１２】
段付穴１２に装着される段付状のスプール２２は大径部２３、２４が小径穴１５、１６に摺動自在に嵌挿され、大径部２３、２４は小径部２５により連続的に一体に形成されている。大径部２３の端面にはボス部２６が形成され、該ボス部２６は中径穴１３の開口を閉塞する閉止栓２７に当接して、スプール２２が図１で左行した際の位置決めがなされる。
小径穴１６に嵌合する大径部２３は有底の穴部２８が形成されてスプール２２の制御室２９として機能を有する。制御室２９にはばね部材３０が装着されており、該ばね部材３０は一端が穴部２８の底面に係合し、他端が小径穴１６の端面に係合している。
【００１３】
さらに、大径部２４と小径部２５とが接続される該大径部２４の端面（図１で左端）には、油路３１が設けられている。油路３１は例えば大径部２４の半径方向に設けられた断面円弧状（図示しない）に形成されており、スプール２２が移動した際に入口通路１９と出口通路２０とが連通し圧油がこれらの通路１９、２０を流れるようになる。
【００１４】
一方、本体１１には段付穴１２に略並行にパイロットライン３２が設けられており、該パイロットライン３２は通路１８、入口通路１９に連通し本体１１の端面(図で右端面)に開口している。さらに、パイロットライン３２は出口通路２０に接続するバイパス絞り通路３３に連通すると共に、カバー１１ｂ内に絞り要素３４が設けられている。
カバー１１ｂに穿設された連絡路１７は調整可能な絞り要素３５と、該絞り要素３５をバイパスするように設けられたチェック弁３６と、が接続されている。さらに、絞り要素３５、チェック弁３６は電磁切換パイロットリリーフバルブ３７に接続されている。
【００１５】
さらに、入口通路１９は、パイロットライン３２、絞り要素３４を介して電磁切換パイロットリリーフバルブ３７の入口に接続されている。
よって、電磁切換パイロットリリーフバルブ３７が作動した場合には、絞り要素３４の前後に、ばね部材３０の弾発力をスプール２２の断面積で除した圧力に相当する圧力差が生じるようになっている。
これにより、制御室２９とスプール２２のボス部２６に圧力差が決定されるので、入口通路１９の圧力は、電磁切換パイロットリリーフバルブ３７で設定された圧力に前記差圧を加えた圧力で制御される。参照符号３８は電磁切換パイロットリリーフバルブ３７のソレノイドを示す。
【００１６】
図１において、スプール２２の一端３９に相当するボス２６には入口通路１９がパイロットライン３２により通路１８が連通されているので、該入口通路１９の圧力がスプール２２の一端３９に導かれている。
また入口通路１９の圧力が零の状態では、スプール２２の他端の制御室２９に設けられたバネ部材３０の弾発力によって油路３１が閉じられている。
【００１７】
本発明は基本的には以上のように構成されており次に動作について説明する。
本発明では、絞り要素３５とチェック弁３６をパイロットライン３２に追加したことにより、電磁切換パイロットリリーフバルブ３７がソレノイド３８によりオンした場合、入口通路１９から絞り要素３４を介して圧油が該電磁切換パイロットリリーフバルブ３７に流れ込み、制御室２９は電磁パイロットリリーフバルブ３７で設定された圧力になるまで上昇する。
このとき、スプール２２は図１の右端に位置にあって制御室２９内の圧力が絞り要素３５を通過した圧油によってゆっくり上昇するに従い左方向に押され、油路３１が徐々に絞られ、入口通路１９の圧力がゆっくりと上昇する。
【００１８】
油路３１が絞られ、入口通路１９の圧力が上昇し、電磁切換パイロットリリーフバルブ３７で設定された圧力になると絞り要素３４に圧油の流れが発生し、制御室２９とスプール２２の一端３９に差圧が発生する。この差圧とばね部材３０の弾発力をスプール２２の断面積で除したことで求まる圧力が等しくなる位置にスプール２２は位置決めされ、入口通路１９の圧力が制御される。
【００１９】
一方、電磁切換パイロットリリーフバルブ３７がオフになると制御室２９内の圧油は、チェック弁３６を介して急激に流れ、スプール２２は入口通路１９の圧力によって図１で右方向に移動して油路３１を開き、該入口通路１９の圧力が低下する（図２参照）。
【００２０】
本発明の第一の実施の形態に係るシーケンスバルブ１０では、バルブ本体１１と該バルブ本体１１に嵌合されたスプール２２により、開放・閉止される油路３１をバイパスするように設けられたバイパス絞り通路３３が入口通路１９と出口通路２０とを接続する一定の開口面積を常時備えており、スプール２２が作動しない状態でも入口通路１９の圧力は、通過する流量によって定まる一定の圧力を超えることはないになっており、バイパス絞り通路３３が設置されていない状態でスプール２２の開き応答が遅れるような低温条件でのポンプ始動時に入口通路１９のサージ圧の発生を防止することができる（図３参照）。
【００２１】
図４は本発明の第二の実施の形態に係るシーケンスバルブ４０の概略構造を示す縦断面図で、図４中、図１の構成要素と同一の構成要素は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図４におけるシーケンスバルブ４０は、バイパス絞り通路３３に代わってスプール２２に設けられたノッチ４１に形成され、スプール２２の閉止状態を調整可能に形成していることを特徴にしている。
閉止栓４２にはスプール２２のボス部２６に当接するボルト部材４３が螺着され、該ボルト部材４３の移動によりスプール２２を変位させノッチ４１の開口量を調整している。
また、ノッチ４１はスプール２２に絞り要素として設けてもよい（図示しない）。
さらに、電磁切換パイロットリリーフバルブは電磁比例パイロットリリーフバルブでもよい（図示しない）。
【符号の説明】
【００２２】
１０、４０  シーケンスバルブ        １１  バルブ本体
１２  段付穴                        １３  中径穴
１４  大径穴                        １５、１６  小径穴
１７  連通路                        １８，  通路
１９  入口通路                      ２０  出口通路
２１、２７  閉止栓                  ２２  スプール
２３、２４  大径部                  ２５  小径
２６  ボス部                        ２８  穴部
２９  制御室                        ３０  ばね部材
３１  流路                          ３２  パイロットライン
３３  パイロット絞り通路            ３４、３５  絞り要素
３６  チェック弁
３７  電磁切換パイロットリリーフバルブ
３８  ソレノイド                    ４１  ノッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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