專利名稱：帶分流閥的方向控制閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及帶分流閥的方向控制閥，尤其涉及到油壓挖掘機等建筑機械中用于操作多個致動器的油壓回路中的，在進行復合操作時確保分流特性的帶分流閥的方向控制閥。
背景技術：
在將油壓泵的排出油壓供給多個油壓致動器時，是在油壓泵的排油通道中設置多個方向控制閥，通過變換此方向控制閥，給各個油壓致動器供給壓力油的。但像這樣地給多個油壓致動器同時供給壓力油，當把壓力油限于供給負荷小的油壓致動器時，則壓力油就不能供給負荷大的油壓致動器。
作為解決上述問題的油壓回路，已提出有例如日本特公平4-4896號公報以及美國專利No.5305789號說明書中所描述的。
在日本特公平4-4896號公報中，于油壓泵的排油通道中設有多個方向控制閥，在油壓泵與各方向控制閥的可變節(jié)流部之間的回路部分中，設有根據負荷傳感的壓差(多個油壓致動器的最高負荷壓力與油壓泵的排出壓力間的壓差)來改變設定壓差的壓力補償閥，通過此壓力補償閥來控制可變節(jié)流部的前后壓差。
美國專利No.5305789號說明書中描述了，在油壓泵排出通道中設置多個方向控制閥，在各方向控制閥的可變節(jié)流部與各油壓致動器之間的回路部分中設置響應最高負荷壓力的壓力控制閥，借助此壓力控制閥，將可變節(jié)流部的輸出壓力控制到基本上是最高負荷壓力。
下面稱日本特公平4-4896號公報中所述的壓力補償閥為前置型的，稱美國專利No.5305789號說明書中所述的壓力控制閥為后置型的。同時稱前置型的壓力補償閥為可變壓力補償閥而稱后置型的壓力補償閥為分流閥。
此外，為使上述各閥發(fā)揮其功能，用梭行閥等檢測最高負荷壓力，導入到信號通道。
特公平4-4896號公報的油壓回路如圖7所示。由梭行閥237檢測出的最高負荷壓力輸出給信號通道238，通過信號通道239、241，將來自信號通道238的最高負荷壓力傳送給設于油壓泵201和各方向控制閥208、218之間的可變壓力補償閥206、216的一端。
這樣地傳送了最高負荷壓力后，在方向控制閥208一方，(通道240的泵壓)-(通道239的最高負荷壓力)=(通道225的可變節(jié)流孔的上游壓力)-(通道224的可變節(jié)流孔的下游壓力)，在方向控制閥218一方，(通道242的泵壓)-(通道241的最高負荷壓力)=(通道227的可變節(jié)流孔的上游壓力)-(通道226的可變節(jié)流孔的下游壓力)，而可變壓力補償閥206、216便在上述條件下工作，由于(通道240的泵壓)=(通道242的泵壓)(通道239的最高負荷壓力)=(通道241的最高負荷壓力)，于是方向控制閥208與218的可變節(jié)流孔的前后壓差便相等。
這樣，即使油壓致動器212、222之間存在負荷壓差，由于油壓泵201的排出流量按各個可變節(jié)流孔的開口面積比分流，就不存在朝具有小的負荷壓力的油壓致動器優(yōu)先流送壓力油的問題。
美國專利No.5305789號說明書中的油壓回路示明于圖8，閥結構的實施例之一示明于圖9。此外，變型例則示于圖10。
在圖8與圖9中，兼用作檢測最高負荷壓力的梭行閥的分流閥314設置于連接方向控制閥閥芯304與各油壓致動器的口A與口B之間。由分流閥314檢測出的最高負荷壓力導入信號通道308，再導向設于各方向控制閥的分流閥314。采取這種結構時，在低負荷致動器一方，當分流閥314的入口油道312的壓力不等于信號通道308內的最高檢測壓力時，不打開分流閥314。
在同時操作有負荷壓差的多個油壓致動器的方向控制閥時，所操作的方向控制閥的分流閥314的入口油道312的壓力便完全等于最高負荷壓力。結果，方向控制閥閥芯304的可變節(jié)流孔的前后壓差對所有的方向控制閥都相等。于是，此時也可與負荷壓力大小無關地根據計量口(可變節(jié)流孔)320的開口面積比分配油壓泵的排出流量。
對后置型來說，如圖8與9所示，分流閥314一般是一個。在后置型中采用兩個分流閥的例子見圖10。在圖10中，設于閥芯304中的計量口 320具有流量與方向控制兩種功能，因而通過分流閥314的壓力油不需再次經由此閥槽部分而流向口A與口B。
發(fā)明的公開如上所述，操作多個致動器的油壓回路時為了確保復合操作時的分流特性，配置了壓力補償閥與壓力控制閥，其中有圖7所示的前置型和圖8、9所示的后置型。
在前置型的情形，為使可變壓力補償閥206、216發(fā)揮其功能，需要4個信號，而在后置型的情形，為使分流閥314發(fā)揮其功能，只需1個信號即可。因而這種分流閥部的結構以后置型的較為簡單，以采用后置型的有利。
另一方面，當比較閥芯所設置的部分時，在前置型中，可變壓力補償閥206、216在閥芯的計量口(可變節(jié)流孔)的這方面能發(fā)揮其功能，以1個閥芯臺肩就能實現(xiàn)流量與方向的控制功能。
在后置型情形，一般如圖9所示，閥芯304的計量口320僅僅具有流量控制的功能，需要有確定通過分流閥314后的壓力油流向口A或是口B的左右口 323、324以及閥芯臺肩部(方向控制部)，也需要有連接口323和分流閥部的橋連通道321。
根據以上所述，若從分流閥部考慮則以后置型有利，若從閥芯部分考慮則以前置型有利。
為保留后置型的優(yōu)點，提出了圖10所示的減少閥芯部分的臺肩數的設計，在這種結構中用到了2個分流閥314，將兼具流量與方向控制兩重功能的計量口320設置于相同的臺肩中而減少臺肩數。但在這種結構下，根據分流閥314與止回閥322的安裝空間關系，將高壓口325與口A和口B設置于兩端，而將連接到工作油箱上的低壓口362配置于此油箱內側。這樣，
1)在高壓口325的兩端需有排泄口400，這就增加了在閥芯周圍形成的各種口數，僅僅是這一原因就使閥芯的軸向尺寸加大，使相應機構的結構復雜化。在使閥芯直接于有關機構中活動時，當把油封安裝于閥芯的兩端時雖可省除排泄口400，但這時油封的阻力增加，需用很大的力去操作。
在利用油壓進行工作時雖可不用油封，但閥芯用的彈簧室中會有高壓油流入，產生引起錯誤操作的危險。
2)由于低壓口326與排泄口400不能在相同的剖面內連接，在用疊層型構成閥殼時，閥殼間的連接便變得很麻煩。
3)此外，不能采用圖9中用到的向外流動溢流閥500，而在圖10的情形，不能采用內流式的特殊溢流閥501。
本發(fā)明的目的在于通過配備后置型的分流閥提供附有閥殼結構與閥裝置本身簡化了的分流閥的方向控制閥。
(1)為了達到上述目的，本發(fā)明的帶分流閥的方向控制閥包括形成在閥芯的臺肩部中且兼具流量與方向控制兩種功能的一對計量口；一對工作油口；分別設在一對計量口與一對工作油口之間的一對分流閥與一對平衡止回閥，其中(a)上述的一對平衡止回閥分別具有在外周上形成了構成開關閥的密封部且使連接上述工作油口的出口通道的壓力作用于關閉閥方向上的中空閥芯狀的閥體，(b)前述一對分流閥分別至少是部分地以可自由滑動的方式裝設于上述中空閥芯狀的閥體內，且其前面面朝與前述計量口相連的入口通路，而其背面則具有面對與信號檢測油道相連的控制壓力室的閥體。
在上述結構下的本發(fā)明，作為分流閥，采用了分別設置于一對計量口與一對工作油口之間的后置型的一對分流閥，且把各分流閥的閥體設置于平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體內，因而可把流出控制用的油箱口設置到工作油口(低壓口)的外側，不必設置專門的排泄口，而由于可把油箱口設置到工作油口的外側，故可采用通常的向外流動溢流閥。于是，可保留信號數少的后置型分流閥的優(yōu)點，能簡化閥殼結構與閥裝置本身。
本發(fā)明中需要用到兩個分流閥，這是由于在油壓挖掘機的復合操作中，例如在懸臂和回旋的復合操作時使懸臂上升的操作中需要抑制分流閥的功能，而在懸臂下降操作中則要求利用其特性，由于要能夠適應這種多變性，故需有兩個分流閥。
(2)在上述的(1)之中，最好是使所述各平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體所具形狀能平衡前述控制壓力室的壓力所產生的力。
設于平衡止回閥的中空閥芯狀閥體內的分流閥的閥體，通過入口通道的壓力與控制壓力室的壓力的力相平衡而工作。這時，控制壓力室的壓力雖然也作用于平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體，但由于此中空閥芯狀的閥體取平衡控制壓力室壓力的力的形狀，分流閥閥體的基本作業(yè)就同先有技術中使分流閥與平衡止回閥相分離的形式相同，不用擔心分流閥閥體設于平衡止回閥內會造成錯誤動作。
(3)在上述(1)或(2)之中，所述各分流閥的閥體最好在與前述平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體之間形成有，在前述入口通道的壓力與前述控制壓力室的壓力相平衡時開關的負荷壓力檢測裝置，通過此負荷壓力檢測裝置檢測出分流閥出口部與平衡止回閥的入口部之間的中間室的壓力，并把它導向前述控制壓力室。
這樣，由于分流閥的閥體與平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體能發(fā)揮先有技術的負荷壓力檢測用梭行閥的功能，可以簡化閥裝置的設計。此外，由于檢測出的負荷壓力是分流閥的出口部與平衡止回閥的入口部之間的中間室的壓力，故不會出現(xiàn)因負荷壓力的檢測使致動器的負荷下降等問題。
(4)在上述(3)之中，前述負荷壓力檢測裝置最好具有形成于前述分流閥的閥體外周和前述平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體的內周至少一方之中的狹縫；以及在上述分流閥的閥體相對于平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體移動到預定距離以上時才通過上述狹縫使前述中間室與控制壓力室連通的盲帶。
這樣，當平衡止回閥打開時，分流閥的閥體隨平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體而運動，而由于負荷壓力檢測裝置的盲帶是可變盲帶，分流閥的開口面積只是在運一部分增大，因而可以減少分流閥產生的壓力損失。
(5)在上述(1)之中，所述分流閥的閥體最好使其面對前述入口通道前面一側的直徑大于其面向上述控制壓力室背面一側的直徑。
這樣，在壓力油通過分流閥流過時，可以緩和作用于分流閥的閥體的流體力的影響。
(6)在上述(1)之中，上述平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體最好終止于前述密封部，而前述分流閥的閥體最好具有構成為可自由滑動地嵌合于閥殼中的可變節(jié)流孔的臺肩。
這樣，當壓力油流過平衡止回閥的密封部時，中空閥芯狀的閥體就不會成為流道阻力，就能減少壓力損失。
(7)在上述(1)之中，所述平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體具有從所述密封部到入口通道一側的閥芯延長部分，在此閥芯延長部分上形成徑向開口，同時上述分流閥的閥體具有自由滑動地嵌合于此閥芯延長部分內的構成與上述開口協(xié)同工作的可變節(jié)流孔的臺肩。
這樣，閥芯延長部分起到平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體運動時的導向件的作用，使中空閥芯狀的閥體運動變得平滑。
(8)在上述(1)之中，上述分流閥的閥體最好具有位于所述入口通道與平衡止回閥密封部之間的臺肩，而在此臺肩的圓周上的三處形成了構成可變節(jié)流孔的計量口。
這樣，在計量口部分的壓力損失也能減少而閥體的運動也能變得穩(wěn)定平滑。
(9)此外，在上述(8)之中，前述臺肩上三處的計量口最好形成為使作用在各個計量口面上的油壓力能相互平衡。
這樣，閥體的運動便能更加穩(wěn)定平滑。
(10)再有，在上述(8)之中，前述三處的計量口是沿圓周方向均衡地排列的。
這樣，作用于各個計量口面上的油壓力便能相互平衡，而閥體的運動將更加穩(wěn)定平滑。
附圖的簡單說明圖1為本發(fā)明的第一實施形式的方向控制閥的剖面圖。
圖2為圖1所示方向控制閥的主要部分的放大詳圖。
圖3為沿圖2的Ⅲ-Ⅲ線的剖面圖。
圖4(a)～(d)示明了單獨操作下的工作狀態(tài)。
圖5(a)與(b)示明了復合操作下的工作狀態(tài)。
圖6(a)示明將計量口設置兩處時的比較例，而圖6(b)則是圖6(a)的沿Ⅵ-Ⅵ線的剖面圖。
圖7(a)示明將計量口設置四處時的比較例，圖7(b)是圖7(a)的沿Ⅶ-Ⅶ線的剖面圖。
圖8說明作用于計量口的油壓力的平衡。
圖9示明使油壓力平衡的計量口的其它形狀。
圖10是本發(fā)明的第二實施形式的方向控制閥的剖面圖。
圖11是圖10所示方向控制閥的主要部分的放大詳圖。
圖12是先有技術的回路圖。
圖13是另一先有技術的回路圖。
圖14是圖13所示先有技術的結構圖。
圖15是圖13所示先有技術的變型結構圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)下面根據


本發(fā)明的實施形式。
首先據圖1～9說明本發(fā)明的第一實施形式。
圖1為本發(fā)明的第一實施形式的方向控制閥的剖面圖，在閥殼1之中自由滑動地插入閥芯2。在閥芯2的中央部中設有一個臺肩4-1,而在其兩側各設有兩個臺肩4-2,4-3。在中央臺肩4-1中設有兼具流量控制與方向控制兩種功能的流入控制用計量口6,6，在其兩側的臺肩4-2,4-2之中未設置計量口，而在其兩側的臺肩4-3,4-3中則設有流出控制用計量口16,16。
閥殼1的中央臺肩4-1所在的部位形成有油通道3，油通道3與油壓泵100(參看圖2)的排出道101a(參看圖2)相連。在油通道3的兩側，夾著臺肩4-1,4-1形成有通向分流閥的油通道5,5,在油通道5,5的兩側夾著臺肩4-2,4-2形成了平衡止回閥9,9的出口側的油通道10,10,油通道10,10分別與工作油口A,B相連。工作油口A,B分別連接到致動器14的底側與動作桿側。此外，在油通道10,10的兩側，夾著臺肩4-3、4-3形成了油箱口15,15,而在工作油口A,B與油箱口15,15之間設有向外流動溢流閥70,70。
這樣，由于在設置了流出控制用的計量口16,16的臺肩4-3,4-3的外側形成了油箱口15,15，因而沒有必要設置圖10中所示先有技術的那種特殊的排泄口，此外，可以使用通常的向外流動溢流閥。
分流閥8,8位于與油通道5,5相連的油通道7,7上，而且有一部分內置于平衡止回閥9,9之中(見后述)。
方向控制閥的油流形如下所述。
當閥芯2例如朝圖示右方移動時，油壓泵100(參看圖2)的排出油通過設于閥芯2中左方的計量口6，從油通道3流向油通道5。此時，油通道3與右側的油通道5處于遮斷狀態(tài)。另外，右側的油通道10與油箱口15連通，而左側的油通道10與油箱口15成為遮斷狀態(tài)。流入油通道5的排出油使位于油通道7中的分流閥打開，而流入信號檢測油道13(見后述)中。當油壓泵的排出壓力比油通道10內的負荷壓力高時，便把平衡止回閥9打開，從信號檢測油道13流入油通道10，再經工作油口A流向工作油口14的底側。從致動器14的動作桿側返回的油經工作油口B，從右側的油通道10經由設于閥芯2的計量口16回流向油箱口15。
方向控制閥的結構及油流情形已如上述。下面根據圖2詳述分流閥8以及平衡止回閥9。
圖2中，平衡止回閥9由具有外徑D2和內徑d2的大徑部91與具有外徑D3(＜D2)和內徑d3(＜d2)的小徑部92組成其中空閥芯狀的閥體90，在此中空閥芯狀的閥體90的前端設有密封部12。中空閥芯狀的閥體90的大徑部91可自由滑動地嵌合于閥殼1中，小徑部92則同插入閥殼1內的套筒23的內徑部自由滑動地嵌合。在大徑部91與小徑部92的界面部和套筒23的端面間形成了負荷壓力室31，在大徑部91的外周上形成有從油通道10將負荷壓力導引到負荷壓力室的多個狹縫22。
分流閥8具有由形成了計量口20的臺肩11和桿部81組成的閥體80，閥體80的桿部81自由滑動地嵌合于平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90上大徑部91的孔部91a中，平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90與分流閥8的桿部81則形成了控制壓力室30。通過設于分流閥8的桿部81外周上的狹縫21，可將信號檢測油道13的油壓導引到此控制壓力室30。信號檢測油道13形成于如后所述的分流閥8的臺肩11與平衡止回閥9的密封部12之間。
平衡止回閥9的小徑部92的外徑D3與大徑部91的內徑d2(=分流閥8的桿部81的外徑)的尺寸相同，因而控制壓力室30內的油壓的作用力能完全不影響平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90。
控制壓力室30經平衡止回閥9的小徑部92中孔部27同形成于套筒23內的平衡止回閥9的彈簧室28連通。此彈簧室28經由設在套筒23上的小孔25與由套筒23的外周和閥殼1形成的溝26通連。
這里設想存在多個方向控制閥，記圖示的方向控制閥為1-1，而記此以外的方向控制閥順次為1-2,1-3,1-4,…，方向控制閥1-2,1-3,1-4,…的各溝26則從方向控制閥1-1起順次地與1-2,1-3,1-4,…，通過設于閥殼1中的信號檢出油道104-1連結。
此外在圖2中，信號檢測油道104-1是在左方，圖中右方的104-2則與其相當，此左與右的信號油道104-1、104-2再于信號油道104-3結合，從結合處分歧的信號油道104連接到控制油壓泵100排出量的控制器102的一端，而能傳送最高負荷壓力的檢測信號。
控制器102根據信號油道101內的油壓泵100的排油信號和信號油道104內最高負荷信號的壓差起作用，運一壓差由裝配在最高負荷壓力的信號油道104一側的彈簧106設定。信號油道104在把最高壓力傳送給控制器102后，經節(jié)流孔103與油箱T連通。
分流閥8的閥體80的臺肩11部分延伸到油通道7一側。油通道7和信號檢測油道13，其連通平常被臺肩11所隔斷。此外，信號檢測油道13和油通道10之間，其連通平常被平衡止回閥9的密封部12所隔斷。
分流閥8的閥體80的臺肩11具有比用來減少油流動力的桿部81的外徑d2大的外徑d1，自由滑動地插入形成于油通道7和10之間的通孔83。通孔83在油通道10一側的開口部84具有比臺肩11的外徑d1大的比平衡止回閥9的大徑部91的外徑D2大小的內徑D1，開口部84的周緣上為平衡止回閥的密封部觸合。這樣，在開口部84中便形成了在分流閥8的臺肩11與平衡止回閥9的密封部12之間的中間室，此中間室即成為前述的信號檢測油道13。
分流閥8的閥體80借助控制壓力室30的壓力和彈簧29經常性地給油通道7的內壁7-1加力，而平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90則由負荷壓力室31的壓力與彈簧24加力，以使密封部12觸合開口部84的周緣。
此外，位于油通道7和信號檢測油道13之間的分流閥8的計量口20在臺肩11中具有盲帶X1，用來在平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90內導引分流閥8的負荷壓力的狹縫21則在桿部81中具有盲帶X2，且X1＜X2。當盲帶X2變?yōu)榱銜r，信號檢測油道13的壓力便導向控制壓力室30。
這里的盲帶X2相對于平衡止回閥8的中空閥芯狀的閥體90雖為一定，但當中空閥芯狀的閥體90移向圖中左方時，則會根據中空閥芯狀的閥體90的位置而變化。于是盲帶X2能稱為可變盲帶。
分流閥8的計量口20，如圖3的剖面所示，沿臺肩11的圓周上形成于三處，且間距相等。各計量口20的形狀由平面20a形成。計量口20的平面20a之間的部分成為導向部20b。
下面用圖4與5說明取上述結構的方向控制閥的功能。圖4與5中附有箭頭的數了用來例示此箭頭部位的壓力。
(A)中立時不操作任何方向控制閥，閥芯2處于圖1所示中立位置時，由于信號檢測油道104基本上是處于油箱壓力之下，故油壓泵100的控制器102處于圖2中(B)的位置，油壓泵100的排出量保持于設定的最低排出量。此最低排出量通過卸荷閥105流回油箱T。這時，平衡止回閥9的中空閥芯狀閥體90由于負荷壓力室31的壓力與彈簧24的作用，使密封部12受力而同開口部84的邊緣觸合，即使有負荷作用于致動器14也不會使負荷下降(參看圖4(a))。
(B)單獨操作時操作圖1所示方向控制閥，當閥芯2例如移向圖中右方時，排出壓力油從油通道3流入左側的油通道5、7。這時的壓力雖然是卸荷閥105的設定壓力，但由于分流閥8的控制壓力室30的壓力基本上接近油箱壓力，故分流閥8的閥體80便移向左方(圖(4)的(a)→(b))。當流閥8的閥體80限于在盲帶X1移動時，計量口打開，閥體80使閥打開，而油通道與信號檢測通道連通。此時，當平衡止回閥9的負荷壓力室31的壓力達到卸荷閥105的設定壓力之上時，平衡止回閥9便原樣保持關閉。
當分流閥8的閥體80向左移動，超過由桿部81與平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90所形成的盲帶X2時，信號檢測油道13的壓力油便通過設于桿部81外周上的狹縫21導向控制壓力室30，將相應壓力傳送給信號油道104。由于這時的油流只是設于信號油道104中節(jié)流孔103的油流，信號油道101的從油壓泵100排出的壓力與信號油道104的檢測壓力基本相等，從而使油壓泵100的控制器102推回到(A)中的位置，油壓泵100的排出流量增加。于是油通道7的壓力從卸荷閥105的設定壓力上升，直至將平衡止回閥9打開(圖4中的(b)→(c))。然后，油壓泵100的排出壓力在設定值范圍內上升到比信號油道104的檢測壓力高，成為穩(wěn)定狀態(tài)(圖4中的(c)→(d)(c),(d)表示通過流量最大的狀態(tài))。
在以上過程中，作為最高負荷壓力檢測出的引向信號油道104的壓力油由于是從油壓泵100排出的壓力油，就不會發(fā)生伴隨負荷壓力檢測使致動器14的負荷下降的問題。
當平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90移向圖中的左方，分流閥8的閥體80保持于原來位置時，狹縫21與控制壓力室30中斷連通，由于控制壓力室30的壓力低，就可以確保分流閥8的閥體80進一步移向左方時的平衡。這就是說，分流閥8的閥體80追隨平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90，進行使盲帶X2成為可變的工作。
在此，于圖15所示先有技術的閥結構下，由于負荷壓力檢測用的狹縫的盲帶是固定的，分流閥14的最大孔口面積恒定。與此相反，本發(fā)明采用的是可變盲帶X2，分流閥8的閥體80便追隨平衡止回閥90的中空閥芯狀的閥體90之后移動，在運樣的情況下，分流閥8的閥體80的位移變大，增大了開口面積。于是可以減少分流閥產生的壓力損失。
此外，如以上所述，當打開分流閥8的閥體80使壓力油從油箱T流入油通道10中時，有流體力作用于閥體80，在此流體力的作用下，閥體80便朝使閥打開的方向運動。但在本實施形式中，由于將分流閥8的閥體80的臺肩11的外徑d1制作成比桿部81的外徑d2大，故能夠緩和這種流體力的影響。再有，即使是外徑d1比外徑d2大，也是可以組裝起閥體80的。
還由于將分流閥8的計量口20均衡地設于臺肩11的圓周上三處，故能減少計量口部分的壓力損失，并能使閥體80穩(wěn)定而平滑地運動(后述)。
(c)復合操作時Ⅰ現(xiàn)在，圖2所示方向控制閥1-2側的致動器14的負荷壓力比方向控制閥1-1側的致動器14的負荷壓力高，只是方向控制閥1-2左側的分流閥8與平衡止回閥9能有效地進行工作。此時，來自方向控制閥1-2側的高壓信號傳送給方向控制閥1-1的控制壓力室30〔圖5(a)〕。
在此狀態(tài)下，方向控制閥1-1左側的分流閥8與平衡止回閥9工作，使圖1中的閥芯2向右移動，此時排出的壓力油從油通道3流向左側的油通道5、7，在油通道7中產生出與傳送給控制壓力室30的高壓信號相抵的壓力后，分流閥8的閥體80便使閥打開，進而將平衡止回閥9打開(圖5的(a)→(b),(b)表示通過流量為最大的狀態(tài))，運意味著計量口6的前后壓差由于有高壓側的方向控制閥1-2和低壓側的方向控制閥1-1而相等，而油壓泵100的排出流量即對應于計量口6的開口面積比分流。
這里的方向控制閥1-1是在低壓負荷一側，因而在油通道7和信號壓力檢測道13之間必須作出相當于兩個致動器負荷壓差的壓力損失。若是低負荷側的方向控制閥1-1的分流閥8的閥體80與高負荷側的分流閥進行相同的位移，則由于油通道7的壓力與方向控制閥1-1側(低負荷側)的致動器14的負荷壓力基本相等，閥體80接收到控制壓力室30的高負荷信號后便返回到關閉一側。若是閥體80處于過份關閉的狀態(tài)，則油通道7的壓力便使控制壓力室30的壓力上升，而閥體80即移向打開一側。于是低負荷側的方向控制閥1-1的分流閥8的閥位移實現(xiàn)了在盲帶X1之上而在盲帶X2之下的位移，而高負荷側的壓力不會通過分流閥8的狹縫21反流向低負荷側的致動器。
(c)復合操作時Ⅱ方向控制閥1-1側的致動器14的負荷壓力比方向控制閥1-2側的致動器14的負荷壓力高，只是方向控制閥1-2左側的分流閥8與平衡止回閥9處于能有效地工作的狀態(tài)，于是為使方向控制閥1-1的左側分流閥8與平衡止回閥9工作而令閥芯2運動時的作業(yè)，除了在方向控制閥1-1的控制壓力室30中沒有油箱壓力而是從方向控制閥1-2這側傳送壓力信號外，實質上與(B)的單獨作業(yè)情形相同。
此時，由于作為最高負荷壓力檢測出的導向信號油道104的壓力油是從油壓泵100排出的壓力油，從而不會發(fā)生隨著負荷壓力的檢測使致動器14的負荷下降等問題。
再有，由于負荷壓力檢測用的盲帶X2是可變盲帶，而分流閥8的閥體80追隨平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90之后移動，因而可以減少高壓側方向控制閥1-1的分流閥8產生的壓力損失。
根據上述結構的運一實施形式，可以取得以下效果。
(1)由于是把后置型的一對分流閥8用作分流閥，并把各分流閥8的閥體80設置于平衡止回閥9的閥體(中空閥芯狀的閥體)90之內，就能把流出控制用的油箱口(低壓口)15,15設置于工作油口A,B的外側，故不必設置特別的排泄口。又，由于在工作油口A,B的外側設置油箱口15,15，故能不用通常的向外流動溢流閥70,70。
再由于在分流閥8的閥體80與平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90之間由狹縫21構成了負荷壓力檢測裝置，故可省除先有技術的負荷壓力檢測用的梭行閥。
如以上所述，保留了信號數少的后置型分流閥的優(yōu)點，并可簡化閥殼的結構與閥裝置本身。
(2)由于檢測的負荷壓力是分流閥8的出口部與平衡止回閥9的入口部之間信號檢測油道(中間室)13的壓力，因而不會發(fā)生伴隨負荷壓力的檢測使致動器14的負荷下降等問題。
(3)由于在平衡止回閥9打開時，分流閥8的閥體80追隨平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90運動，且負荷壓力檢測裝置的盲帶X2是可變盲帶，因而可以增大分流閥的開口面積，減輕分流閥造成的壓力損失。
(4)由于分流閥8的閥體80的臺肩11的外徑d1比桿部81的外徑d2大，因而可以緩和作用于分流閥8的閥體80上的流體力的影響。
(5)由于平衡止回閥9的中空閥芯狀的閥體90終止于密封部12，當壓力油通過密封部12時，中空閥芯狀的閥體90不會形成流道阻力，這也可減少壓力損失。
(6)由于是把分流閥8的計量口20均衡地設于圓周上的三處，因而可以減少計量口部分的壓力損失和使閥體80穩(wěn)定平滑地運動。下面用圖6～8對此作進一步說明。
(5-1)首先，在本實施形式中，由于是把分流閥8的計量口20形成于臺肩11的圓周上三處，故能減少計量口部分的壓力損失，而且還能由三個導向部20b使閥體80的運動穩(wěn)定平滑。
在圖6與7中，作為比較例示出了地計量口20沿臺肩11的圓周方向形成于兩處的情況，和形成于4處的情況。
如圖6所示使計量口20為兩處時，雖然能加大計量口的面積和減輕壓力損失，但計量口間的導向部成為兩個，會使閥體的支承狀態(tài)不穩(wěn)，容易發(fā)生粘滯等不適。
如圖7所示，當設置四個計量口時，計量口的導向部成為四個，閥體的支承狀態(tài)穩(wěn)定，可平滑地運動，但由于計量口的面積不能設定得很大，壓力損失會增大。加大臺肩部的面積雖可確保計量口的面積，但閥裝置本身也就增大。
(5-2)另外，本實施形式中由于是把三個計量口20均衡地設置在臺肩11的圓周上，故可使作用于計量口20上的徑向油壓力平衡，這也可使閥體80的運動穩(wěn)定平滑。圖8便是對運一情況的說明。
圖8中，F(xiàn)1、F2、F3表示作用于三個計量口20的面20a上的徑向油壓力。由于計量口20的三處具有相同的面積，油壓力F1、F2與F3的大小完全相等。設油壓力F2、F3的與油壓力F1正交的分力為F2x、F3x而與油壓力F1同方向的分力為F2y、F3y，則因油壓力F1、F2、F3相互構成120°的角，故F2x=F3x,F2y+F3y=F1而平衡。于是不會因油壓力F1、F2、F3而產生不平衡力，能使閥體80穩(wěn)定平滑地運動。
圖9示明計量口形狀的變型例。在前述實施形式中，為使油壓力F1、F2、F3平衡，是使三處的計量口20均衡地形成與設置，但此三處的計量口20并不必須均衡地形成與設置。
圖9是由面20A、20B1、20B2構成三個計量口的例，面20B1、20B2相對面20A成135°，面20B1、20B2相互成90°。此外，面20A、20B1、20B2的面積設定成，使得面20A的油壓力F1為面20B1、20B2的油壓力F2、F3的1.414倍。此時，記面20B1、20B2的油壓力F2、F3的與面20A的油壓力F1成正文的分力為F2x、F3x而與油壓力F1同方向的分力為F2y、F3y，則與上述相同地有F2x=F3x,F2y+F3y=F1而平衡，仍然可使閥體80穩(wěn)定而平滑地運動。
現(xiàn)由圖10與圖11說明本發(fā)明的第二實施形式，其中與圖1和圖2所示部件相同的附以相同的標號而略去其說明。
在圖10與圖11中，此第二實施形式的方向控制閥中，分流閥8A的閥體80A與平衡止回閥9A的中空閥芯狀的閥體90A的形式與第一實施形式的不同。
具體地說，本實施形式中平衡止回閥9A的中空閥芯狀的閥體90A還具有從密封部12起到油通道7一側的閥芯延長部分93，而這一閥芯延長部發(fā)93以自由滑動的形式插入油通道7與10之間形成的通孔95內。此外，在閥芯延長部分93中形成有使信號檢測油道13A與油通道10相連通的徑向開口94，同時使分流閥8A的閥體80A的臺肩11A自由滑動地嵌合于閥芯延長部分93內，由開口94與臺肩11A構成可變節(jié)流孔。此外，與第一實施形式相同，分流閥8A的閥體80A的臺肩11A具有的外徑d1大于桿部81的外徑d2。
在第一實施形式中，平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體90終止于密封部12，當壓力油通過密封部12時，中空閥芯狀的閥體90不會有流道阻力，具有可減少壓力損失的優(yōu)點。但從中空閥芯狀的閥體90的支承形式考慮，密封部21一側成為自由的，因而會有中空閥芯狀的閥體90的支承不穩(wěn)定的問題。根據這一實施形式，由于設置了閥芯延長部93，中空閥芯狀的閥體90A的兩端有了支承而能使運種支承成為穩(wěn)定的，得以進行平滑的運動。
工業(yè)上利用的可能性(1)根據本發(fā)明，由于在工作油口的外側設置了流出控制用的油箱口(低壓口)，故不必設置特別的排泄口，同時能采用通常的向外流動的溢流閥，可保留信號數少的后置型分流閥的優(yōu)點，并能簡化閥殼結構與閥裝置本身。
(2)根據本發(fā)明，由于能由分流閥的閥體與平衡止回閥的中空閥芯狀閥體實現(xiàn)先有技術的負荷壓力檢測用的梭行閥的功能，能進一步簡化閥裝置本身。
(3)由于檢測的負荷壓力是分流閥的出口部與平衡止回閥的入口部間的壓力，故不會發(fā)生隨著負荷壓力的檢測使致動器的負荷下降等問題。
(4)根據本發(fā)明，由于分流閥的閥體是追隨平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體而運動，而負荷壓力檢測裝置的盲帶是可變盲帶，故可加大分流閥的開口面積，減少因分流閥產生的壓力損失。
(5)根據本發(fā)明，由于分流閥閥體的臺肩的外徑大于桿部的外徑，故可緩和作用于分流閥閥體上的流體力的影響。
(6)根據本發(fā)明，由于平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體終止于密封部，故當壓力油通過密封部時，此中空閥芯狀的閥體不會有流道阻力，可減少壓力損失。
(7)根據本發(fā)明，由于在中空閥芯狀的閥體的密封部前端設有閥芯延伸部分，使中空閥芯狀的閥體在兩端受到支承而得以平滑地運動。
(8)根據本發(fā)明，由于分流閥的計量口是沿臺肩的圓周形成于三處，因而也可減少計量口部分的壓力損失，且可使分流閥的閥體穩(wěn)定而平滑地運動。
權利要求
1．帶分流閥的方向控制閥，它包括有形成在芯閥(2)的臺肩部(4-1)之中且兼具流量控制與方向控制兩種功能的一對計量口(6,6)；一對工作油口(A,B)；分別設在一對計量口和一對工作油口之間的一對分流閥(8,8；8A,8A)以及一對平衡止回閥(9,9；9A,9A)，其特征在于(a)上述的一對平衡止回閥(9,9；9A,9A)分別具有在外周上形成了密封部(12)且使連接上述工作油口的出口通道的壓力作用于關閉閥方向上的中空閥芯狀的閥體(90；90A),(b)上述一對分流閥(8,8；8A,8A)分別至少是部分地以可自由滑動的方式裝設于上述中空閥芯狀的閥體內，且其前面朝向與前述計量口(6)相連的入口通道(7)，而其背面則具有面對與信號檢測油道(13)相連的控制壓力室(30)的閥體(80；80A)。
2．權利要求1所述的帶分流閥的方向控制閥，其特征在于上述各平衡止回閥(9；9A)的中空閥芯狀的閥體(90；90A)所具形狀能平衡前述控制壓力室(30)的壓力所產生的力。
3．權利要求1或2所述的帶分流閥的方向控制閥，其特征在于上述各分流閥(8；8A)的閥體(80；80A)在與所述平衡止回閥(9；9A)的中空閥芯狀的閥體(90；90A)之間形成有，在所述入口通道(7)的壓力與控制壓力室(30)的壓力相平衡時開關的負荷壓力檢測裝置(21)，通過此負荷壓力檢測裝置檢測出分流閥出口部與平衡止回閥的入口部之間的中間室(13)的壓力，并把它導向前述控制壓力室(30)。
4．權利要求3所述的帶分流閥的方向控制閥，其特征在于前述負荷壓力檢測裝置具有形成于前述分流閥(8；8A)的閥體(80；80A)的外周和前述平衡止回閥(9；9A)的中空閥芯狀的閥體(90；90A)的內周至少一方之中的狹縫(21)；以及在上述分流閥的閥體相對于所述平衡止回閥的中空閥芯狀的閥體移動到預定距離以上時才通過上述狹縫使前述中間室與控制壓力室連通的盲帶(X2)。
5．權利要求1所述的帶分流閥的方向控制閥，其特征在于上述分流閥(8；8A)的閥體(80；80A)面對所述入口通道前面一側的直徑大于其面向上述控制壓力室背面一側的直徑。
6．權利要求1所述的帶分流閥的方向控制閥，其特征在于上述平衡止回閥(9)的中空閥芯狀的閥體(90)終止于所述密封部(10)，而上述分流閥(8)的閥體(80)具有構成為可自由滑動地嵌合于閥殼(1)中的可變節(jié)流孔的臺肩。
7．權利要求1所述的帶分流閥的方向控制閥，其特征在于上述平衡止回閥(9A)的中空閥芯狀的閥體(90A)具有從所述密封部到入口通道(7)一側的閥芯延伸部分(93)，在此閥芯延長部分上形成有徑向開口(94)，同時前述分流閥(8A)的閥體(80A)具有自由滑動地嵌合于此閥芯延長部分內的構成與該開口(94)協(xié)同工作的可變節(jié)流孔的臺肩(11A)。
8．權利要求1所述的帶分流閥的方向控制閥，其特征在于上述分流閥(8)的閥體(80)具有位于所述入口通道(7)與平衡止回閥(9)的密封部(12)之間的臺肩(11)，而在此臺肩的圓周上的三處形成了構成可變節(jié)流孔的計量口(20)。
9．權利要求8所述的帶分流閥的方向控制閥，其特征在于上述三處的計量口(20)在臺肩(11)上形成得使作用于此各計量口面上的油壓力相互平衡。
10．權利要求8所述的帶分流閥的方向控制閥，其特征在于上述三處的計量口(20)是沿圓周方向上均衡地排列的。
全文摘要
本發(fā)明的帶分流閥的方向控制閥包括:形成在閥芯(2)的臺肩部(4－1)中且兼具流量與方向控制兩種功能的一對計量口(6);一對工作油口(A,B);分別設在這對計量口與工作油口之間的一對分流閥(8)與一對平衡止回閥(9)。各平衡止回閥具有在外周上形成了密封部(12)且使連接上述工作油口的出口通道(10)的壓力作用于關閉閥方向上的中空閥芯狀的閥體(90)。各分流閥可自由滑動地裝設于上述閥體內且其前面朝向與所述計量口相連的入口通道(7)而背面則具有面對與信號檢測油道(13)相連的控制壓力室(30)的閥體(80)。前述閥體(90)所具形狀能平衡此控制壓力室的壓力所產生的力。閥體(80)與(90)之間形成了可變盲帶(X2)的狹縫(21),檢測出分流閥的出口部與平衡止回閥入口部間的壓力并導向控制壓力室。由此可簡化備有后置型分流閥的方向控制閥的閥殼結構與閥裝置本身。
文檔編號E02F9/22GK1216090SQ9880001
公開日1999年5月5日 申請日期1998年1月20日 優(yōu)先權日1997年1月21日
發(fā)明者高橋欣也, 西村良純, 野澤勇作, 市來伸彥, 青木實 申請人:日立建機株式會社