(57)【要約】      （修正有）【課題】運転席などで信号圧力発生装置の操作を通じて圧力制御弁の設定圧力を可変調整できるようにした圧力制御弁を提供する。【解決手段】圧力制御弁は、油圧ポンプと連通する流入口１ａと油圧タンクと連通する貫通孔１ｂとの間の流路を開閉するポペット２と、圧力室４に設定値以上の高圧が生じた場合、油圧タンクにドレーンさせるパイロットポペット５と、パイロット信号圧により圧力室４の設定圧力を可変調整するメインピストン１３と、パイロットポペット５を加圧するパイロットポペットばね７を支持する第１のストッパー１０と、パイロット信号圧がメインピストン１３を加圧する場合、メインピストン１３の移動を設定区間内に制限する第２のストッパー１４と、メインピストン１３の設定圧力を調整する調整プラグ１６と、低圧区間の圧力を微細に制御できるようにメインピストン１３の移動量を調整する調整スクリュー２０とを、含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプから作動油が流入する流入口と、油圧タンクと連通する貫通孔とがそれぞれ形成されているスリーブと、
前記スリーブにスライド移動可能に組み合わされ、前記流入口と前記貫通孔との間の流路を開閉するポペットと、
前記ポペットを加圧し、前記流入口と前記貫通孔との間の流路を閉鎖状態にして弾性支持するポペットばねと、
前記スリーブの圧力室に設定値以上の高圧が生じる場合、圧力室の作動油を油圧タンクにドレーンさせるパイロットポペットと、
前記圧力室に圧力が形成されるようにパイロットポペットが着座する弁座と、
前記パイロットポペットを加圧し、弁座の流路を閉鎖状態にして弾性支持するパイロットポペットばねと、
前記スリーブに組み合わされ、外部からパイロット信号圧が供給されるパイロットポートが形成されているプラグと、
前記プラグに組み合わされ、パイロットポートを通過したパイロット信号圧が供給される貫通孔が形成されているガイドと、
前記ガイドの内部でスライド移動し、前記ガイドの貫通孔を通じて供給されるパイロット信号圧により圧力室の設定圧力を可変調整するメインピストンと、
前記ガイドにスライド移動可能に組み合わされ、パイロットポペットばねを支持する第１のストッパーと、
前記ガイドの貫通孔を通過したパイロット信号圧が前記メインピストンを加圧する場合、メインピストンの移動を設定区間内に制限する第２のストッパーと、
前記ガイドに移動可能に組み合わされ、前記メインピストンを支持するばねの設定圧力を調整する調整プラグと、
前記調整プラグに移動可能に組み合わされ、低圧区間の圧力を微細に制御し得るように前記メインピストンにパイロット信号圧が加わる場合、前記第２のストッパーを加圧し、前記メインピストンの移動量を調整する調整スクリューとを含む、圧力制御弁。
【請求項２】
前記調整プラグに組み合わされる前記調整スクリューの外側面に装着され、前記ガイドの背圧室の作動油が前記調整プラグと調整スクリューとの間の隙間を通じて漏れるのを防止する漏油防止用シールを含む、請求項１に記載の圧力制御弁。
【請求項３】
前記調整スクリューの調整により圧力制御弁の圧力をセットした後、圧力が変化することを防ぐために、前記調整スクリューに締め付けられ、前記調整プラグに対して調整スクリューの回転を防止する締結具を含む、請求項１に記載の圧力制御弁。
【請求項４】
前記調整スクリューの調整により圧力制御弁の圧力をセットした後、圧力が変化することを防ぐために、前記調整スクリューに締め付けられ、前記調整プラグに対して調整スクリューの回転を防止する締結具を含む、請求項２に記載の圧力制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から供給される信号圧力により弁の設定圧力を調整できるようにした圧力制御弁に関する。さらに詳細には、運転席などで信号圧力発生装置の操作を通じて圧力制御弁の設定圧力を可変調整できるようにした圧力制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、リリーフ弁は、油圧回路の設定された圧力において用いられる。掘削機からバケットを離脱させ、ハンマーなどのオプション装置に取り替えて使用したい場合、オプション装置が要求するリリーフ弁の設定圧力を変えなければならない。このようにリリーフ弁の設定圧力を変えるとき、運転室の外部で直接圧力ゲージを確認しながら圧力を設定しなければならないという手間が生じ、不便であった。
【０００３】
図１に示した従来技術による圧力制御弁は、油圧ポンプＰから高圧の作動油が流入する流入口１ａと、油圧タンクＴと連通する貫通孔１ｂとがそれぞれ形成されているスリーブ（ｓｌｅｅｖｅ）１と、スリーブ１にスライド移動可能に組み合わされ、流入口１ａと貫通孔１ｂとの間の流路を開閉させるポペット（ｐｏｐｐｅｔ）２と、ポペット２を加圧し、流入口１ａと貫通孔１ｂとの間の流路を閉鎖状態にして弾性支持するポペットばね３と、スリーブ１の圧力室４に設定値以上の高圧が生じた場合、圧力室４の作動油を油圧タンクＴにドレーンさせるパイロットポペット（ｐｉｌｏｔ  ｐｏｐｐｅｔ）５と、圧力室４に圧力が形成できるようにパイロットポペット５が着座する弁座（ｖａｌｖｅｓｅａｔ）６と、パイロットポペット５を加圧し、弁座６の流路を閉鎖状態にして弾性支持するパイロットポペットばね７と、油圧ポンプの初期圧力によりポペット２の内部でスライド移動し、パイロットポペット５に接触するピストン８と、ピストン８を弾性支持するピストンばね９と、パイロットポペット５に対向して、パイロットポペットばね７を支持する第１のストッパー１０と、スリーブ１に組み合わされ、外部よりパイロット信号圧が供給されるパイロットポート１１ａが形成されているプラグ１１と、プラグ１１に組み合わされ、パイロット信号圧が供給される貫通孔１２ａが形成されているガイド１２と、ガイド１２の内部でスライド移動し、パイロットポート１１ａ及び貫通孔１２ａを次々と通過して供給されるパイロット信号圧により圧力室４の設定圧力を可変調整するメインピストン１３と、パイロットポート１１ａ及び貫通孔１２ａを次々と通過するパイロット信号圧がメインピストン１３を加圧する場合、メインピストン１３の移動を設定区間内に制限する第２のストッパー１４と、ガイド１２に移動可能に組み合わされ、メインピストン１３を弾性支持するばね１５の設定圧力を調整する調整プラグ（ａｄｊｕｓｔ  ｐｌｕｇ）１６と、弁の圧力をセットした後、設定圧力が変わることを防止できるようにガイド１２に締め付けられ、ガイド１２の正方向または逆方向への回転を防止する締結具１７及び調整プラグ１６に締め付けられ、調整プラグ１６の正方向または逆方向への回転を防止する締結具１８とを含む。
【０００４】
図中、説明されていない符号１９は、外部からパイロット信号圧を供給することができるようにプラグ１１の外側面に回転可能に組み合わされる連結具である。
【０００５】
次いで、前述した構成からなる従来技術の圧力制御弁の使用例を、添付図面を参照とし、説明する。
（１）リリーフ弁の設定された圧力が使われる場合について説明する（外部からパイロット信号圧がメインピストンに供給されない場合を示す）。
前述した油圧ポンプＰから吐き出される作動油は、流入口１ａとポペット２内のオリフィスを経てスリーブ１の圧力室４に流入する。この際、ポペット２の受圧部の断面積の差によりポペット２を、図において左側方向に加圧し、流入口１ａと貫通口１ｂとの間の流路を閉鎖状態に維持する。
【０００６】
圧力室４へ流入した作動油の圧力がパイロットポペットばね７により設定された設定圧力に到達した場合、パイロットポペット５が、図において右側方向に移動し、弁座６の流路を開放させる。これにより、圧力室４の作動油は、プラグ１１の貫通孔１１ｂ及びスリーブ１の貫通孔１ｃを経て、油圧タンクＴに帰還することになる。
【０００７】
これと同時に、前述したパイロットポペット５の開放により圧力室４の作動油の圧力が瞬間的に下がる。これにより、ポペット２が、図において右側方向に移動するため、流入口１ａ側の作動油は、貫通孔１ｂを通って、油圧タンクＴに帰還する。
【０００８】
この際、設定圧力は、プラグ１１に対するガイド１２の調整（時計方向又は反時計方向への回転をいう）によるパイロットポペットばね７の弾性力によって決定される。
【０００９】
（２）リリーフ弁の設定圧力が変化する場合を説明する（外部からパイロット信号圧がメインピストンに供給される場合を示す）。
外部から連結具１９を通じて供給されるパイロット信号圧がプラグ１１のパイロットポート１１ａ、ガイド１２の貫通孔１２ａを次々と経由し、メインピストン１３に供給される。この際、メインピストン１３の受圧部の断面積の差によりメインピストン１３を、図において右側方向へ移動させる（この際、ばね１５は圧縮される）。
【００１０】
即ち、メインピストン１３の移動によりばね１５を圧縮させ、これと同時にパイロットポペット５を支持するパイロットポペットばね７の弾性力が減少する。これにより、油圧ポンプＰに生じる圧力設定値が減少し、圧力制御弁の設定圧力が可変する。
【００１１】
初期圧力の設定後、前述した連結具１９を通じて供給されるパイロット信号圧が切り換わると同時に、ピストン１３が図において右側方向へ移動する場合（図において「Ｘ」範囲内で移動する）、第１のストッパー１０も同時に図において右側方向に移動する（「Ｙ」範囲内で移動する）。
【００１２】
図５に点線で示されているように、連結具１９を通じてメインピストン１３に供給されたパイロット信号圧により圧力制御弁の低圧区間の圧力を可変調整する場合、圧力制御弁を構成する実際の油圧部品等間の公差により弁の設定圧力を正確に制御し難い、履歴現象（ｈｙｓｔｅｒｉｓｉｓ）が生じるという問題があった。
【００１３】
また、パイロット信号圧により圧力制御弁の最小圧力を設定する場合、油圧部品等間の公差により最小圧力の範囲が大きくなり、使用者の所望圧力を正確に設定することができないという問題点があった（一例として圧力制御弁の最小圧力が１００ｋｇ／ｃｍ２の場合は、実際の圧力は１１０ｋｇ／ｃｍ２として形成できる）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、運転席などで信号圧力発生装置の操作を通じて供給されるパイロット信号圧によりリリーフ弁の低圧区間の圧力を正確に調整することができるようにした圧力制御弁を提供することにある。また、圧力制御弁の設定圧力を可変調整する作業時間を減らすことができるようにした圧力制御弁を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明による圧力制御弁は、油圧ポンプから作動油が流入する流入口と、油圧タンクと連通する貫通孔とがそれぞれ形成されているスリーブと、スリーブにスライド移動可能に組み合わされ、流入口と貫通孔との間の流路を開閉するポペットと、ポペットを加圧し、流入口と貫通孔との間の流路を閉鎖状態にして弾性支持するポペットばねと、スリーブの圧力室に設定値以上の高圧が生じた場合、圧力室の作動油を油圧タンクにドレーンさせるパイロットポペットと、圧力室に圧力が形成されるようにパイロットポペットが着座する弁座と、パイロットポペットを加圧し、弁座の流路を閉鎖状態にして弾性支持するパイロットポペットばねと、スリーブに組み合わされ、外部からパイロット信号圧が供給されるパイロットポートが形成されているプラグと、プラグに組み合わされ、パイロットポートを通過したパイロット信号圧が供給される貫通孔が形成されているガイドと、ガイドの内部でスライド移動し、ガイドの貫通孔を通じて供給されたパイロット信号圧により圧力室の設定圧力を可変調整するメインピストンと、ガイドにスライド移動可能に組み合わされ、パイロットポペットばねを支持する第１のストッパーと、ガイドの貫通孔を通過したパイロット信号圧がメインピストンを加圧する場合、メインピストンの移動を設定区間内に制限する第２のストッパーと、ガイドに移動可能に組み合わされ、メインピストンを弾性支持するばねの設定圧力を調整する調整プラグと、調整プラグに移動可能に組み合わされ、低圧区間の圧力を微細に制御できるようにメインピストンにパイロット信号圧が供給される場合、第２のストッパーを加圧し、メインピストンの移動量を調整する調整スクリューとを含む。
【００１６】
前述した調整プラグに組み合わされる調整スクリューの外側面に取り付けられ、ガイドの背圧室の作動油が調整プラグと調整スクリューとの間の隙間を通じて漏洩することを防止する漏油防止用シールを含む。
【００１７】
前述した調整スクリューの調整により圧力制御弁の圧力をセットした後、圧力が変わることを防止できるように調整スクリューに締め付けられ、調整プラグに対して調整スクリューの回転を防止する締結具を含む。
【発明の効果】
【００１８】
前述した構成からなる本発明の圧力制御弁は、次のような効果を有する。運転席などで信号圧力発生装置の操作を通じて供給されるパイロット信号圧によりリリーフ弁の低圧区間の設定圧力を正確に調整することができる。このように低圧区間の圧力を正確に制御することによって、高圧及び中間の圧力を正確に制御でき、製品の品質を高めることができる。
【００１９】
また、圧力制御弁の設定圧力を可変調整するための作業時間を減らすことができ、製品の競争力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来技術による圧力制御弁の断面図である。
【図２】本発明の一実施例による圧力制御弁において、中立状態を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例による圧力制御弁において、高圧設定を説明するための断面図である。
【図４】本発明の一実施例による圧力制御弁において、標準圧力設定を説明するための断面図である。
【図５】パイロット信号圧の制御によって圧力制御弁の設定圧力を制御することを説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に基づいて説明する。これは、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施し得る程度に詳細に説明するためのものであって、これに本発明の技術的な思想及範疇が限定されるものではない。
【００２２】
図２乃至図４に示した本発明の一実施例による圧力制御弁は、油圧ポンプＰから高圧の作動油が流入する流入口１ａと、油圧タンクＴと連通する貫通孔１ｂとがそれぞれ形成されているスリーブ１と、スリーブ１にスライド移動可能に組み合わされ、流入口１ａと貫通孔１ｂとの間の流路を開閉するポペット２と、ポペット２を加圧し、流入口１ａと貫通孔１ｂとの間の流路を閉鎖状態にして弾性支持するポペットばね３と、スリーブ１の圧力室４に設定値以上の高圧が生じる場合、圧力室４の作動油を油圧タンクＴにドレーンさせるパイロットポペット５と、圧力室４に圧力が形成されるようにポペット２に対向して設けられ、パイロットポペット５が着座する弁座６と、油圧ポンプＰの初期圧力によりポペット２の内部でスライド移動し、パイロットポペット５に接触するピストン８と、ピストン８を弾性支持するピストンばね９と、パイロットポペット５を加圧し、弁座６の流路を閉鎖状態にして弾性支持するパイロットポペットばね７と、スリーブ１に組み合わされ、外部からパイロット信号圧が供給されるパイロットポート１１ａが形成されているプラグ１１と、プラグ１１に組み合わされ、連結具１９及びパイロットポート１１ａを次々と通過するパイロット信号圧が供給される貫通孔１２ａが形成されているガイド１２と、ガイド１２の内部でスライド移動し、プラグ１１のパイロットポート１１ａ、ガイド１２の貫通孔１２ａを次々と通過して供給されるパイロット信号圧により圧力室４の設定圧力を可変調整するメインピストン１３と、ガイド１２にスライド移動可能に組み合わされ、パイロットポペットばね７を支持する第１のストッパー１０と、プラグ１１のパイロットポート１１ａと、ガイド１２の貫通孔１２ａを次々と通過したパイロット信号圧がメインピストン１３を加圧する場合、メインピストン１３の移動を設定間内に制限する第２のストッパー１４と、ガイド１２に移動可能に組み合わされ、メインピストン１３を弾性支持するばね１５の設定圧力を調整する調整プラグ１６と、調整プラグ１６に移動可能に組み合わされ、低圧区間の圧力を微細に制御し得るようにメインピストン１３にパイロット信号圧が供給される場合、第２のストッパー１４を加圧し、メインピストン１３の移動量を調整する調整スクリュー（ａｄｊｕｓｔ  ｓｃｒｅｗ）２０とを含む。
【００２３】
前述した調整スクリュー２０の調整により圧力制御弁の圧力をセットした後、設定圧力が変わることを防止できるように調整スクリュー２０に締め付けられ、調整プラグ１６に対して調整スクリュー２０の時計方向、または反時計方向への回転を防止する締結具２１を含む。
【００２４】
前述した調整プラグ１６に組み合わされる調整スクリュー２０の外側面に装着され、ガイド１２の背圧室２２の作動油が調整プラグ１６と調整スクリュー２０との間の隙間を通じて漏れるのを防止する漏油防止用シール２３（Ｏリングが用いられる）を含む。
【００２５】
この際、前述した調整スクリュー２０、締結具２１及び漏油防止用シール２３の構成を除いては、図１に示した従来技術の圧力制御弁の構成と実質的に同じなので、これらの構成及び作動に対する詳細な説明は省略し、同じ構成要素には同じ図面符号を付する。
【００２６】
次いで、本発明の一実施例による圧力制御弁の使用例を添付図面に基づいて説明する。
（１）リリーフ弁の設定された圧力が使われる場合を説明する（外部からパイロット信号圧がメインピストンに供給されない場合を意味する）。この際、過負荷の作動時、リリーフ弁の作動は、図１に示したリリーフ弁の作動と実質的に同じなので、これに関する詳細な説明は省略する。
【００２７】
図２に示したように、前述した油圧ポンプＰから吐き出される作動油は、流入口１ａとポペット２内のオリフィスを経由し、スリーブ１の圧力室４に流入する（この際、ポペット２は、スリーブ１に着座した初期状態を維持する）。
【００２８】
図３に示したように、圧力室４に流入した作動油の圧力がパイロットポペットばね７により設定された設定圧力に到達した場合、パイロットポペット５が、図において右側方向へ移動し、弁座６の流路を開放させる（この際、圧力室４の作動油は、プラグ１１の貫通孔１１ｂ及びスリーブ１の貫通孔１ｃを次々と経由し、油圧タンクＴへ帰還する）。
【００２９】
これと同時に、前述したパイロットポペット５が開放位置に移動し、圧力室４の作動油の圧力が瞬間的に下がる（この際、ポペット２が、図において右側方向に移動するので、流入口１ａ側の作動油は貫通孔１ｂを経て油圧タンクＴに帰還する）。
【００３０】
（２）リリーフ弁の設定圧力が変わる場合を説明する（外部からパイロット信号圧がメインピストンに供給される場合を意味する）。
図２及び図４に示したように、外部から連結具１９を通じて供給されるパイロット信号圧は、プラグ１１のパイロットポート１１ａと、ガイド１２の貫通孔１２ａを次々と経由し、メインピストン１３に供給される。
【００３１】
メインピストン１３の受圧部の断面積の差によりメインピストン１３を図において右側方向へ移動させる（この際、ばね１５は圧縮される）。背圧室２２の作動油は、第２のストッパー１４の貫通孔１４ａを通過した後、調整スクリュー２０のドレーンポート２０ａを通じて油圧タンクにドレーンされる。
【００３２】
この際、調整スクリュー２０の外側面に取り付けられた漏油防止用シール２３が調整プラグ１６と調整スクリュー２０との間の隙間をシールすることによって、背圧室２２の作動油が調整プラグ１６と調整スクリュー２０との間の隙間を通じて漏れるのを防止できる。
【００３３】
前述したメインピストン１３が右側方向に移動する場合（「Ｘ」範囲内で移動する）、ばね１５を圧縮させると共に、第１のストッパー１０も、図において右側方向に移動する（「Ｙ」範囲内で移動する）ことになる。これにより、パイロットポペット５を支持するパイロットポペットばね７の弾性力が減少する。したがって、油圧ポンプＰに生じる圧力設定値が減少し、圧力制御弁の設定圧力が可変することになる。
【００３４】
この際、標準圧力区間の圧力を所望の圧力に調整することができる。即ち、標準圧力を微細に調整するために外部からパイロットポペット１１ａを通じて供給されるパイロット信号圧によりメインピストン１３が図において右側方向に移動する場合、調整プラグ１６に移動可能に組み合わされた調整スクリュー２０を正方向または逆方向に回転させる。
【００３５】
前述したように、調整スクリュー２０を調整し、第２のストッパー１４を加圧することになるので、メインピストン１３の移動量を微細に調整できる。したがって、標準圧力区間の圧力を使用者の所望圧力に応じて微細設定することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  スリーブ
３  ポペットばね
５  パイロットポペット
７  パイロットポペットばね
９  ピストンばね
１１  プラグ
１３  メインピストン
１５  ばね
１７  締結具
１９  連結具
２１  締結具
２３  漏油防止用シール
【図５】
2011080596.tif 000003
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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