(57)【要約】本発明は、弁本体と、弁本体に固定された弁カバーと、弁本体における弁孔内に配置され且つ移動可能なスプール弁と、弁カバー及びスプール弁に順次配置されたピストンと、リターンばねとを備えた圧力補償弁を提供する。ピストンは、弁カバーの内孔に配置され、リターンばねは、ビストンと弁カバーとの間に形成された圧力キャビティ内に配置され、ピストンの横断面に作用し、弁本体の給油キャビティには、LS流路への流動のみ可能とする逆止弁が配置されている。スプール弁によって、給油キャビティと排油キャビティとの連通が確立又は遮断される。本発明に係る圧力補償弁は、ピストンの圧力有効作用面Ａ１を変化させることによって、圧力補償特性を変化させることができる。例えば、圧力有効作用面Ａ１を増大させれば、連通を遮断する方向にピストンを押し動かす力が増大し、給油キャビティの圧力が大きくなり、その結果、加圧液体の流れが困難になる。逆に、圧力有効作用面Ａ１を減少させれば、加圧液体の流れが容易になる。当該構造は簡単であり、安価であり、製品の利用率を向上させることができる。
2016509189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体（１）と、
前記弁本体（１）に固定された弁カバー（２）と、
前記弁本体（１）における弁孔（４ｅ）内に配置され且つ移動可能なスプール弁（３）と、
前記弁カバー（２）及び前記スプール弁（３）に順次配置されたピストン（４）と、
リターンばね（５）とを備え、
前記ピストン（４）は、前記弁カバー（２）の内孔に配置され、
前記リターンばね（５）は、前記ビストン（４）と前記弁カバー（２）との間に形成された圧力キャビティ（０ｃ）内に配置され、前記ピストン（４）の横断面に作用し、
前記弁本体（１）の給油キャビティ（４ａ）には、ＬＳ流路（７）への流動のみ可能とする逆止弁（６）が配置され、
前記スプール弁（３）によって、前記給油キャビティ（４ａ）と排油キャビティ（４ｄ）との連通が確立又は遮断されることを特徴とする圧力補償弁。
【請求項２】
前記スプール弁（３）の上端面（Ａ３）及び下端面（Ａ４）は、前記ピストン（４）の上端面（Ａ１）及び下端面（Ａ２）の横断面と同等であり、
前記圧力キャビティ（０ｃ）における負荷圧力Ｐｌｓ及びリターンばね（５）は、前記ピストン（４）の上端面（Ａ１）に作用し、前記負荷圧力Ｐｌｓ及び前記リターンばね（５）の作用によって、前記ピストン（４）が、下方へ移動し、前記給油キャビティ（４ａ）と前記排油キャビティ（４ｄ）との連通を遮断する方向に前記スプール弁（３）を押し動かすことを特徴とする請求項１に記載の圧力補償弁。
【請求項３】
前記スプール弁（３）の一端は、滑り弁が移動する円柱であり、
前記円柱の段には、前記給油キャビティ（４ａ）と前記排油キャビティ（４ｄ）との連通を確立又は遮断するための径方向孔（５ｂ）が設けられ、
前記スプール弁（３）の他端には、円錐面凹溝（５ｃ）が設けられ、
前記スプール弁（３）の他端の端面からは、球面の小柱（５ａ）が突出していることを特徴とする請求項２に記載の圧力補償弁。
【請求項４】
前記給油キャビティ（４ａ）の下方には、前記逆止弁（６）の通路孔（４ｂ）が設けられ、
前記逆止弁（６）は、前記給油キャビティ（４ａ）の圧力における最高負荷圧力Ｐｌｓを検出して前記ＬＳ流路（７）へ単方向に伝送し、高低負荷が変化する際に前記最高負荷圧力の信号を正確に伝送するために用いられることを特徴とする請求項３に記載の圧力補償弁。
【請求項５】
前記給油キャビティ（４ａ）の圧力は、前記最高負荷圧力Ｐｌｓ以上である場合、前記スプール弁（３）の前記上端面（Ａ３）に作用することで、前記スプール弁（３）を押し動かし、前記給油キャビティ（４ａ）と前記排油キャビティ（４ｄ）との連通を確立することを特徴とする請求項４に記載の圧力補償弁。
【請求項６】
前記排油キャビティ（４ｄ）の下方には、円錐面バルブシート（４ｃ）が設けられ、
前記排油キャビティ（４ｄ）は、前記ピストンの前記下端面（Ａ２）及び前記スプール弁の前記上端面（Ａ３）に同時に作用し、
前記排油キャビティ（４ｄ）の圧力が前記給油キャビティ（４ａ）の圧力より大きい場合、前記排油キャビティ（４ｄ）の圧力によって、前記スプール弁（３）が押し動かされて下方へ移動し、前記スプール弁（３）の円錐面凹溝（５ｃ）が前記弁本体（１）の前記円錐面バルブシート（４ｃ）に密着し、前記逆止弁を形成することを特徴とする請求項４に記載の圧力補償弁。
【請求項７】
前記弁本体（１）の上方には、前記弁カバー（２）を固定・配置するための弁孔（４ｇ）が設けられ、
前記弁本体（１）は、前記ＬＳ流路（７）の圧力Ｐｌｓを伝送するための小孔（２ａ）をさらに有し、
前記弁カバー（２）には、外溝（０ａ）及び内溝（０ｂ）が設けられ、
前記小孔（２ａ）は、前記外溝（０ａ）と内溝（０ｂ）との間に設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の圧力補償弁。
【請求項８】
前記ピストン（４）には、貫通孔（３ｂ）を有する肩部（３ｅ）が設けられ、
前記ピストン（４）の一端には、凹形円柱（３ａ）が設けられ、
前記凹形円柱（３ａ）の軸線における開孔（３ｄ）は、前記貫通孔（３ｂ）と連通し、
前記ピストン（４）の他端には、小円柱（３ｃ）が突出するように設けられ、
前記ピストン（４）は、前記弁カバー（２）に配置された後に前記弁カバー（２）の内孔において移動可能であることを特徴とする請求項７に記載の圧力補償弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧回路に用いられる圧力補償弁に関する。当該油圧回路は、流率に基づいて１つの作業機械における１台又は複数台の油圧ポンプによって排出された加圧液体を複数の制動装置に配分して供給する圧力補償弁に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
油圧ポンプの排出経路に複数の油圧切換弁を配置し、油圧切換弁を切り換えることで、油圧ポンプから排出された加圧液体を各アクチュエータに供給し、複数の制動装置に配分することが可能である。各アクチュエータに加圧液体を同時に供給する際に、液体は優先的に低負荷圧力のアクチュエータに流れ込むため、高負荷アクチュエータへの液体の供給は減少又は停止する。
【０００３】
上記問題を解決するため、油圧切換弁とアクチュエータとの間に圧力補償弁が配置される。すべてのアクチュエータにおける最高負荷圧力を検出し、検出された最高負荷圧力を各圧力補償弁に付与することによって、各油圧切換弁の出口圧力が最高負荷圧力とほぼ同等まで一斉に上昇する。これによって、各油圧切換弁の切り換え作業を同時に行う際に、加圧液体は、切り換えられた各油圧切換弁の開放面積の配分比率と正比例するように、各アクチュエータに供給される。
【０００４】
特許文献１に開示された圧力補償弁は、入口と出口との連通を確立又は遮断可能なバルブと、圧力キャビティと、キャビティ内の負荷圧力によって駆動され、連通を遮断する方向にバルブを押し動かすピストンと、第１導管を介して入口と連通し、その中の圧力によって、連通を遮断する方向にバルブを押し動かす中間圧力キャビティと、第２導管を介して中間圧力キャビティにおける加圧流体を第２導管に放出するために用いられる可変圧力式減圧弁とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】中国特許出願ＣＮ１１５９８４９Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしならが、アクチュエータによって、必要な圧力補償特性が異なる場合がある。逆止弁の機能を有する圧力補償弁もあれば、圧力補償特性を変化させる機能を有さない圧力補償弁もあり、また、逆止弁の機能及び圧力補償特性を変化させる機能を共に有していても構造が複雑すぎて高価な圧力補償弁もある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決すべく、本発明は、構造が簡単であり、安価であり、逆止弁の機能と圧力補償特性を変化させる機能とを共に有する圧力補償弁を提供する。
【０００８】
本発明の目的は、下記方式によって実現される。本発明の圧力補償弁は、弁本体と、前記弁本体に固定された弁カバーと、前記弁本体における弁孔内に配置され且つ移動可能なスプール弁と、前記弁カバー及び前記スプール弁に順次配置されたピストンと、リターンばねとを備えている。前記ピストンは、前記弁カバーの内孔に配置され、前記リターンばねは、前記ビストンと前記弁カバーとの間に形成された圧力キャビティ内に配置され、前記ピストンの横断面に作用し、前記弁本体の給油キャビティには、ＬＳ流路への流動のみ可能とする逆止弁が配置され、前記スプール弁によって、前記給油キャビティと排油キャビティとの連通が確立又は遮断される。
【０００９】
上記技術的解決手段における前記スプール弁の上端面及び下端面は、前記ピストンの上端面及び下端面の横断面と同等であり、前記圧力キャビティにおける負荷圧力Ｐｌｓ及びリターンばねは、前記ピストンの上端面に作用し、前記負荷圧力Ｐｌｓ及び前記リターンばねの作用によって、前記ピストンが、下方へ移動し、前記給油キャビティと前記排油キャビティとの連通を遮断する方向に前記スプール弁を押し動かす。
【００１０】
上記技術的解決手段における前記スプール弁の一端は、滑り弁が移動する円柱であり、前記円柱の段には、前記給油キャビティと前記排油キャビティとの連通を確立又は遮断するための径方向孔が設けられ、前記スプール弁の他端には、円錐面凹溝が設けられ、前記スプール弁の他端の端面からは、球面の小柱が突出している。
【００１１】
上記技術的解決手段における前記給油キャビティの下方には、前記逆止弁の通路孔が設けられ、前記逆止弁は、前記給油キャビティの圧力における最高負荷圧力Ｐｌｓを検出して前記ＬＳ流路へ単方向に伝送し、高低負荷が変化する際に前記最高負荷圧力の信号を正確に伝送するために用いられる。
【００１２】
上記技術的解決手段において、前記給油キャビティの圧力は、前記最高負荷圧力Ｐｌｓ以上である場合、前記スプール弁の前記上端面に作用することで、前記スプール弁を押し動かし、前記給油キャビティと前記排油キャビティとの連通を確立する。
【００１３】
上記技術的解決手段における前記排油キャビティの下方には、円錐面バルブシートが設けられ、前記排油キャビティは、前記ピストンの前記下端面及び前記スプール弁の前記上端面に同時に作用し、前記排油キャビティの圧力が前記給油キャビティの圧力より大きい場合、前記排油キャビティの圧力によって、前記スプール弁が押し動かされて下方へ移動し、前記スプール弁の円錐面凹溝が前記弁本体の前記円錐面バルブシートに密着し、前記逆止弁を形成する。
【００１４】
上記技術的解決手段における前記弁本体の上方には、前記弁カバーを固定・配置するための弁孔が設けられ、前記弁本体は、前記ＬＳ流路の圧力Ｐｌｓを伝送するための小孔をさらに有し、前記弁カバーには、外溝及び内溝が設けられ、前記小孔は、前記外溝と前記内溝との間に径方向に設けられている。
【００１５】
上記技術的解決手段における前記ピストンには、貫通孔を有する肩部が設けられ、前記ピストンの一端には、凹形円柱が設けられ、前記凹形円柱の軸線における開孔は、前記貫通孔と連通し、前記ピストンの他端には、小円柱が突出するように設けられ、前記ピストンは、前記弁カバーに配置された後に前記弁カバーの内孔において移動可能である。
【００１６】
上記技術的解決手段に係るスプール弁の中心線上には、太中心孔が左右対称に設けられている。左右の前記太中心孔は、前記太中心孔よりも孔径が小さい細中心孔を介して連通し、前記太中心孔と前記細中心孔との当接箇所には、円錐台孔が設けられている。前記油口Ｐと前記油口Ｉ／Ｍとの間には、左給油スロットル溝及び右給油スロットル溝が設けられ、前記油口Ａと前記油口Ｉ／Ｌとの間には、左スロットル溝が設けられている。前記左油口Ｔと前記油口Ｉ／Ｌとの間には、左第１スロットル孔、左第２スロットル孔及び左第３スロットル孔から構成された左排油孔群が設けられ、前記左第２スロットル孔と前記油口Ａとは連通し、前記油口Ｂと前記油口Ｉ／Ｒとの間には、右スロットル溝が設けられている。前記右油口Ｔと前記油口Ｉ／Ｒとの間には、右第１スロットル孔、右第２スロットル孔及び右第３スロットル孔から構成された右排油孔群が設けられている。前記右第２スロットル孔及び前記右第３スロットル孔は、それぞれ前記油口Ｂと連通している。
【００１７】
上記技術的解決手段に係る左弁座の円周上には、左第１円環溝、左第２円環溝、左第１密封溝及び左第２密封溝が設けられ、前記左弁座の中心線上には、左弁座中心孔が設けられている。前記左第１円環溝は、径方向に設けられた左弁座径方向孔を介して前記左弁座中心孔と連通している。前記左第１密封溝及び前記左第２密封溝内には、それぞれ左密封リングが配置されている。
【００１８】
前記右弁座の円周上には、右第１円環溝、右第２円環溝、右第１密封溝及び右第２密封溝が設けられている。前記右弁座の中心線上には、右弁座中心孔が設けられている。前記右第１円環溝は、径方向に設けられた右弁座径方向孔を介して前記右弁座中心孔と連通している。前記右第１密封溝及び前記右第２密封溝内には、それぞれ右密封リングが配置されている。
【００１９】
上記技術的解決手段に係る左ポペット弁の中心線上には、互いに連通している左ばね孔及び左ポペット弁孔が設けられている。左ポペット弁の右端には、径方向に円環面を有する左肩部が設けられている。前記左肩部の径方向には、左肩部径方向孔が設けられている。前記左肩部の右端は、左肩部円錐面を有する。前記左肩部径方向孔と前記左ポペット弁孔とは、互いに連通している。前記左肩部円錐面の角度は、前記円錐台孔の角度より小さい。
【００２０】
前記右ポペット弁の中心線上には、互いに連通している右ばね孔及び右ポペット弁孔が設けられている。前記右ポペット弁の右端には、径方向に円環面を有する右肩部が設けられている。前記右肩部の径方向には、右肩部径方向孔が設けられている。前記右肩部の右端は、右肩部円錐面を有する。前記右肩部径方向孔と前記右ポペット弁孔とは、互いに連通している。前記右肩部円錐面の角度は、前記円錐台孔の角度より小さい。
【００２１】
上記技術的解決手段に係る左油口Ｔに近い位置には、２つの左圧力排出傾斜孔が上下対称に設けられている。前記右油口Ｔに近い位置には、右圧力排出傾斜孔が上下対称に設けられている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の利点は下記の通りである。本発明に係る圧力補償弁は、ピストンの圧力有効作用面Ａ１を変化させることによって、圧力補償特性を変化させることができる。例えば、圧力有効作用面Ａ１を増大させれば、連通を遮断する方向にピストンを押し動かす力が増大して、給油キャビティの圧力が大きくなり、その結果、加圧液体の流れが困難になる。逆に、圧力有効作用面Ａ１を減少させれば、加圧液体の流れが容易になる。当該構造は簡単であり、製品コストを低減でき、製品の利用率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の内容がよりわかりやすく理解されるために、具体的な実施形態に基づいて、図面を参照しつつ、本発明について詳細に説明する。図１に示すように、圧力補償弁は、弁本体１と、弁本体１に固定された弁カバー２と、弁本体１における弁孔４ｅ内に配置され且つ移動可能なスプール弁３と、弁カバー２及びスプール弁３に順次配置されたピストン４と、リターンばね５とを備えている。ピストン４は、弁カバー２の内孔に設けられている。リターンばね５は、ビストン４と弁カバー２との間に形成された圧力キャビティ０ｃ内に配置され、ピストン４の横断面に作用する。弁本体１の給油キャビティ４ａには、ＬＳ流路７への流動のみ可能とする逆止弁６が配置されている。スプール弁３によって、給油キャビティ４ａと排油キャビティ４ｄとの連通が確立又は遮断される。スプール弁３の上端面Ａ３及びスプール弁３の下端面Ａ４は、ピストン４の上端面Ａ１及びピストン４の下端面Ａ２の横断面と同等である。圧力キャビティ０ｃにおける負荷圧力Ｐｌｓ及びリターンばね５は、ピストン４の上端面Ａ１に作用し、負荷圧力Ｐｌｓ及びリターンばね５の作用によって、ピストン４が、下方へ移動し、給油キャビティ４ａと排油キャビティ４ｄとの連通を遮断する方向にスプール弁３を押し動かす。
【００２５】
スプール弁３の一端は、滑り弁が移動する円柱である。当該円柱の段には、給油キャビティ４ａと排油キャビティ４ｄとの連通を確立又は遮断するための径方向孔５ｂが設けられている。スプール弁３の他端には、円錐面凹溝５ｃが設けられている。スプール弁３の他端の端面からは、球面の小柱５ａが突出している。給油キャビティ４ａの下方には、逆止弁６の通路孔４ｂが設けられている。逆止弁６は、給油キャビティ４ａの圧力における最高負荷圧力Ｐｌｓを検出してＬＳ流路７へ単方向に伝送し、高低負荷が変化する際に最高負荷圧力の信号を正確に伝送するために用いられる。給油キャビティ４ａの圧力は、最高負荷圧力Ｐｌｓ以上である場合、スプール弁３の上端面Ａ３に作用することで、スプール弁３を押し動かし、給油キャビティ４ａと排油キャビティ４ｄとの連通を確立する。排油キャビティ４ｄの下方には、円錐面バルブシート４ｃが設けられている。排油キャビティ４ｄは、ピストンの下端面Ａ２及びスプール弁の上端面Ａ３に同時に作用する。排油キャビティ４ｄの圧力が給油キャビティ４ａの圧力より大きい場合は、排油キャビティ４ｄの圧力によって、スプール弁３が押し動かされて下方へ移動し、スプール弁３の円錐面凹溝５ｃが弁本体１の円錐面バルブシート４ｃに密着し、逆止弁を形成する。
【００２６】
弁本体１の上方には、弁カバー２を固定・配置するための弁孔４ｇが設けられている。弁本体１は、ＬＳ流路７の圧力Ｐｌｓを伝送するための小孔２ａをさらに有する。弁カバー２には、外溝０ａ及び内溝０ｂが設けられている。小孔２ａは、外溝０ａと内溝０ｂとの間に径方向に設けられている。ピストン４には、貫通孔３ｂを有する肩部３ｅが設けられている。ピストン４の一端には、凹形円柱３ａが設けられている。凹形円柱３ａの軸線における開孔３ｄは、貫通孔３ｂと連通している。ピストン４の他端には、小円柱３ｃが突出するように設けられている。ピストン４は、弁カバー２に配置された後に弁カバー２の内孔において移動可能である。
【００２７】
上記具体的な実施形態は、本発明の目的、技術的解決手段及び有益な効果について詳細に説明するものであり、上記内容は、本発明に係る実施形態のみであって、本発明を限定するものでないことを理解すべきである。本発明の精神及び原則の範囲内で限り、いかなる修正、同等置換、改良などのすべては本発明による保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００２８】
１  弁本体
２  弁カバー
３  スプール弁
４  ピストン
５  リターンばね
６  逆止弁
７  ＬＳ流路
０ａ  外溝
０ｂ  内溝
０ｃ  圧力キャビティ
２ａ  小孔
３ａ  凹形円柱
３ｂ  貫通孔
３ｃ  小円柱
３ｄ    開孔
４ａ  給油キャビティ
４ｂ  通路空きスペース
４ｃ  円錐面バルブシート
４ｄ  排油キャビティ
４ｇ  弁孔
５ａ  小柱
５ｂ  径方向孔
５ｃ  円錐面凹溝
Ａ１  ピストンの上端面
Ａ２  ピストンの下端面
Ａ３  スプール弁の上端面
Ａ４  スプール弁の下端面
【図１】
2016509189.tif 000003
【国際調査報告】
2016509189.tif 000004
2016509189.tif 000005
2016509189.tif 000006
2016509189.tif 000007