专利名称：差压调节阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及在油压控制系统中为了系统的稳定而配设的差压调节阀，特别是涉及为了补偿可变容量型油压泵的压力而配设的差压调节阀。
背景技术：
以往，为了限制通往油压执行机构等油压控制机构的油压流、从而获得控制机构对油压管路的油压变动的稳定性，提出各种各样的在油压管路上配设了差压调节阀的油压控制系统。
在油压控制系统中把一对单向阀用作了驱动调节阀的系统(例如，参照专利文献1)被提出。在专利文献1中所述的系统具备图12、13所示的构成。以下用图12、13对在专利文献1中所述的驱动调节阀进行说明。
如图12所示，极性相反的一对单向阀87、88被连接在流体管路80及负载感知/压力补偿系统82内。单向阀88对图12的从左向右的液体流在流体的规定压力以内保持零流量。当在规定压力以上时，阀元件90会借助于流体压力抵抗弹簧92的力离开阀座91，使流体从左流向右。同样，对于图12中的从右向左的流体流而言，在流体的规定压力以内保持零流量，然后，随着流体压力的增加，流体压力会抵抗弹簧93的力使流体流增加。
图13是表示把一对单向阀87、88作为双向阀组件100的图，图12所示的2个单向阀87、88表示被组装到单一组件内的状态。阀组件100是由圆筒状的外壳102组成的，一对单向阀元件108、109以可自由伸缩及滑动的方式被配设在空腔105内。
当在图13中施加从左流向右的流体压时，流体穿过端部塞103及通道106流入空腔105。随着主轴(spindle)109在流体的压力之下抵抗螺旋弹簧115的力向右移动，流道112、113开始和轴肩(shoulder)114重叠，贯穿流道的流体流穿过轴肩114流入主轴109和端盖110之间的容积部，进而通过流道111和流道107并流出阀组件之外。当从左流向右的流体的压力增加时，使主轴109进一步向右移动，允许更大的液体流通过流道112、113。
同样，当在图13中从右流向左施加流体时，借助于加在端盖110的端面116上的压力使阀元件108及主轴109靠向左侧，使阀元件108及主轴109同时移动到左侧。随着液压的增加，轴肩114和流道112、113一起进入径向保护区内，轴肩114开始和流道112、113重叠，贯穿流道的流体流穿过轴肩114流动，通过通道117、118、119从端部塞104的通道106流出到外部。
这样，被加在达到阀元件108及主轴109上的流体的压力在达到规定压力之前保持流体为零流量状态，当流体的压力超过规定压力时，流体通过轴肩114及通道112、113开始流动，随着流体的压力增加，其流量也随之增加。
但是，根据专利文献1所述，在阀组件100上的流体压力达到规定压力时，来自流体管路80的流体开始流入负载感知/压力补偿系统82。因此，在流体从阀组件100流入负载感知/压力补偿系统82的最初阶段，被提高到规定压力的流体形成冲击压作用于负载感知/压力补偿系统82。还有，从负载感知/压力补偿系统82流入流体管路80的流体也在达到规定压力时开始流出，流向负载感知/压力补偿系统82的流体在流入时及流出时在负载感知/压力补偿系统82内带来大变动。
还有，在流体压力达到规定压力时流体才刚开始流入负载感知/压力补偿系统82，因此，操作阀阀柱前后的差压ΔPLS和作用于泵的LS阀的压力差变得不是恒定地一致。因此，所带来的问题是不能充分发挥可以根据操作杠的操作量决定操作速度的负载传感系统的优点。
还有，在使用了低温状态的流体时，尽管使用因低温所导致的粘滞性变高了的流体，也可以在阀组件100中借助于弹簧设定流体的开始流动的规定压力，因此，阀组件100的动作变得和常温时的动作条件一样，不能借助于油温改变其作用。
专利文献1专利第3292474号公报(从第2页右栏第49行到第3页左栏第16行、从第3页右栏第27行到第4页右栏第27行、从第1图到第3图)。
发明内容
(发明要解决的问题)本发明的目的在于解决上述以往的问题，提供可以借助于在被配设于油压控制系统的差压调节阀中从差压调节阀流出的压油及流入差压调节阀的压油使得不在油压控制系统中发生异常、并一直把控制系统保持为稳定的状态、且即便在压油处于低温时也可以改善控制系统的响应性及稳定性的差压调节阀。
(解决问题的手段)本发明的课题是通过本发明1～4所述的各发明来完成的。
具体来说，与本申请的发明1相关的发明是一种差压调节阀，其特征在于在把节流孔设成可变的差压调节阀中，上述差压调节阀具备有保持规定的节流孔的第1模式和扩大节流孔的第2模式；上述第1模式是在上述差压调节阀前后的差压在规定压力以下时进行的，上述第2模式是在上述差压超过规定压力时随着该差压而相应被扩大。
在本发明中，当差压调节阀前后的差压在规定压力以下时可以使由规定的节流孔节流的压油从差压调节阀流出，当差压达到规定压力以上时，随着该差压扩大节流孔，由此，可以使压油从差压调节阀流出。
由此，在差压调节阀前后的差压达到规定压力以上、需要油压执行机构的加减速等响应性时，可以扩大节流孔，当差压调节阀前后的差压在规定压力以下、需要恒定速度等稳定性时，可以把差压调节阀的节流孔设成固定节流孔。
还有，操作阀阀柱前后的差压ΔPLS和作用于泵的LS阀的压力差恒定地保持一致。因此，可以不能充分发挥可以根据操作杠的操作量决定操作速度的负载传感系统的优点。
而且，即便差压调节阀前后的差压在规定压力以下时，也可以使压油从差压调节阀流出，因此，在改变差压调节阀上的节流孔时不会在油压控制系统中产生变动的压力等，可以在稳定了油压控制系统的状态下执行。
与本申请的发明2相关的发明是一种根据发明1所述的差压调节阀，其特征在于第1模式是在上述差压调节阀前后的差压的中间压在规定压力以下时进行的，第2模式是在上述差压的中间压在规定压力以上时随着该差压的中间压而相应被扩大。
在此发明中，采用差压调节阀前后的差压的中间压，当该中间压在规定压力以下时执行维持规定节流孔的第1模式，当该中间压在规定压力以上时，在扩大节流孔的第2模式中随着该中间压使节流孔扩大。把改变节流孔的压力作为上述中间压，因此，可以以低的压力使差压调节阀动作，并可以使差压调节阀的结构紧凑化。
与本申请的发明3相关的发明是一种根据发明1或2所述的差压调节阀，其特征在于差压调节阀还具备有既不随上述差压调节阀前后的差压也不随该差压的中间压对节流孔进行扩大的第3模式；对应于在差压调节阀中流动的油压的流动方向进行对第1模式、第2模式及第3模式适当组合后的模式。
在此发明中，可以根据在使用差压调节阀的油压控制系统中的各种要求执行相应的模式，例如，根据在差压调节阀中流动的压油的流动方向，对两方向的流动执行第1模式和第2模式、对一方向的流动执行第1模式和第2模式、对逆方向的流动执行第3模式等。
还有，对应于流动方向的第1到第3模式的组合并不限于上述记载例，可以根据需要进行适当组合。
与本申请的发明4相关的发明是一种根据发明1至3中任一项所述的差压调节阀，其特征在于根据在差压调节阀中流动的油压的流动方向改变在第1模式及第2模式中的节流孔的调节量。
在该发明中，由于可按照流动方向调整节流孔，因此能够按照油压控制系统的要求配置差压调节阀。
图1是表示把差压调节阀应用于油压控制系统中的例子的图。
图2是表示差压调节阀的实施例的构成图。
图3是表示图2的差压调节阀的回路图。
图4是表示差压调节阀的实施例2的构成图。
图5是表示图4的差压调节阀的回路图。
图6是表示差压调节阀的实施例3的构成图。
图7是表示图6的差压调节阀的回路图。
图8是表示差压调节阀的实施例4的构成图。
图9是表示图8的差压调节阀的回路图。
图10是表示差压调节阀的实施例5的构成图。
图11是表示图10的差压调节阀的回路图。
图12是表示现有例的油压控制系统图。
图13是表示在图12的现有例中的差压调节阀的图。
图中符号说明1套管；2、2’端盖；3阀柱；4、5护圈；6、7弹簧；8过滤器；10、11油路；12、13油室；14、15油路；16、17节流孔；18、19切孔；20～22油路；25～27切槽；29、30护圈；31、32护圈；35、36节流孔；38、39盖；40、41节流孔；42切孔；44、45油路；46、47切孔；48、49油路；50、51切槽；52端盖；53护圈；54安装螺母；55外壳；61可变容量型油压泵；62驱动装置；63斜板；64操作阀；64a阀柱入口节流式开口；65油压执行机构；66泵通道；67、67a、67bLS通道；68伺服阀；68a活塞；68b室；69LS阀；70PC阀；71分支通道；72容器；80流体管路；81阀系统；82负载感知/压力补偿系统；83油压泵；84斜板；85容器；87、88单向阀；90阀元件；91阀座；92、93弹簧；100单向阀组件；102外壳；103、104端盖；105空腔；106、107通道；108阀元件；109主轴；110盖；111通道；112、113流道；114轴肩；115螺旋弹簧；116端面；117～119通道；A、B差压调节阀；Pp排出压；Q排出流量；PLS操作阀出口的压力；ΔPPp和PLS之间的差压；PCB动压取出口的压力；PCA流出口的压力。
具体实施例方式
以下根据附图对本发明的最佳实施方式进行具体说明。
作为应用本申请发明的差压调节阀的一例，对配设在对于可变容量型泵的油压控制系统内的情形进行描述，在使对于可变容量型泵的油压控制系统稳定的同时，在需要对可变容量型泵的响应性时可以提高响应性。但是，本申请发明的差压调节阀并不限于设置在对于可变容量型泵的油压控制系统内，可以应用于各种油压控制系统，配设在其他的油压控制系统内并确保该油压控制系统的稳定性，在需要可变容量型泵的响应性等时可以提高响应性。
作为把本发明的差压调节阀设置在油压控制系统中的实施例，以根据操作员的操作量控制来自对在油压执行机构中的负载变动等供给该油压执行机构的可变容量型泵的压油流量的油压控制系统为例进行说明。
作为可变容量型泵的容量控制，可以执行通过检测被从可变容量型油压泵排出的压油的状态控制可变容量型油压泵的斜板角的方法。还有，也可以执行根据操作员操作的方向控制阀的操作量使得在该方向控制阀中从关闭着的阀中立回路流向油缸的流量保持恒定的控制。
也就是说，把从在中立状态中的方向控制阀的阀中立回路流向油缸的流量作为没被用于做功的多余的流量来看，当该多余的流量大时减小油压泵的排出量，当上述多余的流量小时加大油压泵的排出量，由此，可以进行控制使得上述多余的流量保持恒定。
作为把本发明的差压调节阀应用于油压控制系统的实施例的说明，用图1对通过检测被从油压泵排出的压油的状态控制油压泵的斜板角的油压控制系统进行说明。本申请发明的差压调节阀除了可以应用于以下说明的油压控制系统之外还可以应用于根据上述操作员操作的方向控制阀的操作量使得在该方向控制阀中从关闭着的阀中立回路流向油缸的流量保持恒定的油压控制系统，还可以应用于其他油压控制系统。
首先对在图1中没配设有差压调节阀A、B的图1所示的油压控制系统进行说明，然后，对配设了差压调节阀A、B的情形进行说明。
可变容量型油压泵61借助于发动机等驱动装置62被旋转驱动，与从可变容量型油压泵61排出的排出压Pp对应的排出流量Q可以通过斜板63的角度及可变容量型油压泵61的转速求得。该斜板63被控制成使得设在可变容量型油压泵61和油压执行机构65间的操作阀64的操作阀出口的压力(也成为油压执行机构的负载压)PLS和上述排出压Pp之间的差压ΔPLS(ΔPLS＝Pp-PLS)保持恒定。
排出压Pp在从泵通道66分支的分支通道71中被取出，被分别导入用于调节斜板63的角度的伺服阀68、LS阀(负载感知阀)69及PC阀(功率控制阀)70的一边。还有，操作阀64的出口压力PLS被导入LS阀69中。可以把方向控制阀等用作操作阀64。
在伺服阀68中，借助于从图的左侧作用的弹簧力和排出压Pp的合力和在伺服阀68的右侧的室68b中的压力使活塞68a在左右方向滑动，由此对斜板63进行角度调节。在图1中，当活塞68a向右方移动时，斜板63的角度增大，排出容量也增大，相反，在向左方移动时，斜板63的角度变小，排出容量也减小。
LS阀69是用于控制斜板63的角度使上述排出压Pp和操作阀出口的压力PLS之间的差压ΔPLS(ΔPLS＝Pp-PLS)保持恒定的阀。当差压ΔPLS比LS阀69的设定压力低时，使得位于伺服阀68内的右侧的室68b的压力下降，由此使活塞68a在向右方移动，增大斜板63的角度。
还有，当差压ΔPLS比LS阀69的设定压力高时，LS阀69转向，根据在LS阀69的通道上的开口面积相应地减小排出压Pp，并供给伺服阀68的右侧的室68b。通过供给减压后的排出压Pp可以提高右侧的室68b的压力，从而使伺服阀68内的活塞68a向左方移动，并减小斜板63的角度。
在排出流量超过与排出压Pp相应的一定的排出流量Q时，PC阀70控制来自可变容量型油压泵61的排出流量使之不增加，并进行功率控制，使得可变容量型油压泵61的油压功率不超过驱动该可变容量型油压泵61的驱动装置62的发动机功率。
也就是说，当在工作中的油压执行机构65的负载增大、来自可变容量型油压泵61的排出压Pp上升时进行使来自可变容量型油压泵61的排出流量Q减少的控制，相反，排出压Pp在下降时进行使排出流量Q增加的控制。
在排出压Pp增加后，PC阀70切换到右向，对伺服阀68的右侧的室68b供给排出压Pp，提高伺服阀68的右侧的室压，并使活塞68a向左方移动。由此，右侧的室68b的压力可以调节为与当时的排出压Pp相对应的压力，并在此时使斜板63可获得的角度的最大值减少。由此，在各排出压Pp的状态下，通过使上述LS阀69动作可以在上述角度的最大值的范围内调节斜板63的角度，使之与差压ΔPLS的变化相对应。
但是，如果不把差压调节阀A配设在LS通道67内，则通过油压执行机构65的操作会发生在LS通道67内的压力脉冲或缓冲等，LS阀69及伺服阀68的响应加快，因此，有损于油压系统的稳定性，从而有损于车体的稳定性。
还有，根据从可变容量型油压泵61排出的压油和油压执行机构65的工作状况，分支通道71内的压力会发生脉冲或缓冲等，在LS阀69和PC阀70上的响应加快，有损于稳定性。
为了不让这些事态发生，把本申请发明的差压调节阀A、B配设在LS通道67和分支通道71内。虽然把差压调节阀A、B配设在LS通道67和分支通道71内，但也并不是非要把差压调节阀配设在两通道内不可，可以根据作为油压控制系统的构成要求配设需要数目的差压调节阀。
为了说明差压调节阀A、B的作用，把图2～图11所示的差压调节阀的构成用作本申请发明的差压调节阀的最佳实施方式。还有，图2～图11中的带有奇数号的图分别表示带有其前1个号码的图所示的差压调节阀的线路图。在图2、4、6、8及图10中的阀柱3上的虚线是位移图所示的位置。切槽25～27及切槽50、51最好均匀地配设在圆周上，使其不产生径向力。
图2表示一种差压调节阀的构成。对于在差压调节阀内的油压的双向流动(图2的从左向右的油压的流动和从右向左的油压的流动)，差压调节阀在差压调节阀前后的差压达到规定的压力之前起固定节流孔的作用，当差压超过规定压力时，可以随着差压的压力扩大节流孔。
差压调节阀借助于套管1和螺合在两端部的端部塞2、2’规定取向在轴向上的油压空间，该油压空间和端部塞2、2’内的油路10、11连通，配设位于套管1内的阀柱3，使之可以在该油压空间内自由滑动。上述油压空间借助于套管1被划分为油室12和油室13。
在套管1中，一端开口在油室12或油室13中的油路14及油路15以非连通的状态被形成，在油路14中节流孔16及切孔18连通着，在油路15中，节流孔17及切孔19连通着。还有，切槽25～27被形成于阀柱3的外周面上，切槽26和切孔18连通着，切槽27和切孔19连通着。
还有，切槽25～27最好均匀地配设在圆周上，使其不产生径向力。
在套管1的内周面上间隔着形成有环状的油路20～22。设有受一端和护圈29、30碰接的弹簧6、7靠压的护圈4、5，使之和在套管1的内周面上形成的台阶部碰接，该护圈4、5被构成为在和阀柱3的台阶部碰接的同时还可以借助于阀柱3的推压力抵抗弹簧6、7和阀柱3一起滑动。还有，在油路10和油室12之间的连接部及油路11和油室13之间的连接部上分别设有过滤器8、8，以防止灰尘进入油室12、13内。
在图2中，在差压调节阀中的左侧的油路10和图1中的LS通道67a连通，在差压调节阀中的右侧的油路11和图1中的LS通道67b连通。这里，把油路10侧的压油的压力设为PLSV，把油路11侧的压油的压力设为PLSP。
接着，用图1、2说明差压调节阀的动作。还有，在图1中还把差压调节阀B配设在分支通道71中，但在对以下的差压调节阀的动作的说明中，假设在分支通道71中没配设有差压调节阀B而进行说明。
油压执行机构65的操作用的未图示的操作杠被操作，当LS压力从操作阀64被导入油路67a时，PLSV压上升，和油路11侧的PLSP压之间产生差压。阀柱3借助于此差压从图2的中的平衡位置被推向右方，并移动到和护圈5碰接。
在阀柱3从平衡位置到和护圈5碰接之前，从油路10进入的压油通过油室12进入油路14，一边把阀柱3推向右方，一边通过节流孔16并通过形成于套管1上的油路21，然后从形成于阀柱3的外周面上的切槽25通过形成于套管1上的油路22，再从切孔19通过油路15、油室13、油路11以PLSP的压力流出差压调节阀的外部，通过LS通道67b被导入LS阀69。
LS阀69根据PLSP压控制伺服阀68，调节结果使得斜板63的角度增大。当PLSV压和PLSP压之间的差压大时，即在想要大幅改变油压执行机构65的操作杠的操作量、从而大幅改变可变容量型油压泵61的容量时，基于阀柱3内的节流孔16的差压增大，从而把阀柱3推向图2的右方的力增大。
当推压此阀柱3的力比弹簧7的弹力大时，阀柱3在推压护圈5的同时进一步向图2的右方移动。当阀柱3推压护圈5并向右方移动时，除了基于节流孔16的通道之外，从阀柱3内的油路14通过切孔18流到切槽26的压油开通被引入形成于套管1的内周面的油路21的通道。
通过新开通的通道被引入油路的压油和来自节流孔16的压油一起从油路21通过形成于阀柱3的外周面上的切槽25和形成于套管1上的油路22、再从切孔19通过油路15、油室13、油路11以PLSP的压力流出差压调节阀的外部，通过LS通道67b被导入LS阀69。
因此，操作阀64一侧的LS压即PLSV压很快被传递到LS阀69，可变容量型油压泵61可以很快响应油压执行机构65的操作杠的操作量。
当可变容量型油压泵61的排出流量追上基于油压执行机构65的操作杠的油压执行机构65的要求流量时，分支通道71的压力上升相当于操作阀64的阀柱入口节流式开口64a的前后差压的量。分支通道71的压力上升导致LS阀69的阀柱被推向右方，相当于该阀柱的移动了的体积量的压油流入LS通道67b并使PLSP压上升。
差压调节阀内右侧的油室13的压力随着PLSP压的上升而上升，并使阀柱3向图2中的左方移动到护圈4之处。当PLSV压和PLSP压之间的差压在规定压力以下时，使阀柱3向左方移动，同时，从油路11进来的压油通过油室13从油路15通过节流孔17，然后通过形成于套管1上的油路21，再从形成于阀柱3的外周面上的切槽25通过形成于套管1上的油路20，再从切孔18通过油路14、油室12、油路10流出差压调节阀的外部。
当PLSP压和PLSV压之间的差压在规定压力以上时，即当推压阀柱3的力比弹簧6的弹力大时，阀柱3在推压护圈4的同时进一步向图2的左方移动。当阀柱3推压护圈4并向左方移动时，除了基于节流孔17的通道之外，从阀柱3内的油路15通过切孔19流到切槽27的压油开通被引入形成于套管1的内周面的油路21的通道。
通过新开通的通道被引入油路的压油和来自节流孔17的压油一起从油路21通过形成于阀柱3的外周面上的切槽25和形成于套管1上的油路20、再从切孔18通过油路14、油室12、油路10流出差压调节阀的外部。
这里表示可变容量型油压泵61的排出流量追上基于操作油压执行机构65的操作杠的油压执行机构65的要求流量的情形。相当于阀柱入口节流式开口64a的前后差压的量的压力上升使LS阀69的开口面积随着朝平衡位置移动而变得更小，由此，可变容量型油压泵61的斜板63的动作变得平稳并趋向一定角度位置。因此，阀柱入口节流式开口64a的前后差压平稳地趋向设定值，PLSP压和PLSV压之间的差压变小，阀柱3变成处于和护圈4碰接了的状态。由此，差压调节阀可以作为节流孔使用，可以抑制LS压的变动，从可变容量型油压泵61排出的压油可以在稳定的状态下稳定到由油压执行机构65的操作杠所设定的目标流量。
由此可知，当PLSV压和PLSP压之间的差压在规定压力以下时，阀柱3移动到和护圈5或护圈4碰接，可以把作为差压调节阀的节流孔16的径作为规定的径即固定节流孔起作用。还有，当PLSV压和PLSP压之间的差压在规定压力以上时，除了节流孔16或节流孔17之外还开通新通道，而且，新开通的通道可以根据PLSV压和PLSP压之间的差压大小进行调节。
由此，在需要油压执行机构的加减速等的对操作杠的响应性时，可以扩大差压调节阀的节流孔并提高响应性，还有，在以恒定速度稳定良好地运行油压执行机构时，可以减小压调节阀的节流孔。而且，当差压调节阀的前后差压在规定压力以下时，可以保持节流孔状态，当前后差压在规定压力以上时，可以根据差压调节阀的前后差压扩大节流孔。
图3表示图2所示的差压调节阀的油压回路。
在图2的说明中省略了对配设在分支通道71中的差压调节阀的说明，但通过在分支通道71中配设差压调节阀B，可以抑制因阀柱入口节流式开口64a的前后差压所导致的流入分支通道71中的压油的变动，并可以作为控制压力导入LS阀69和PC阀70。
在上述实施例中说明了把差压调节阀用于构筑对LS压的变动和因阀柱入口节流式开口64a的前后差压所导致的流入分支通道71中的压油的变动稳定的油压控制系统的例子，但在使用了本申请发明的差压调节阀的情况下，可以防止在低温时的响应性和稳定性变差。
具体来说，压油具有这样的性质当压油的温度降低时粘滞性变高。即便粘滞性变高，只要是理想的节流孔，如果流过该节流孔的压油的流量相同，则该节流孔的前后差压和粘滞性变高之前相同。但是，对存在于现实中的节流孔，该前后差压随温度而变。也就是说，当压油的温度降低时，即便是相同的流量，节流孔的前后差压也会增大。
在使用本发明的差压调节阀的情况下，随着压油的温度的下降，节流孔的前后差压变大，由此，阀柱朝扩大节流孔的方向移动，增多流动的流量。因此，可以改善对操作杠的响应性。一般来说，在低温时，在很多部分上出现响应性变差的现象，但通过使用本发明的差压调节阀可以补偿系统整体的响应性到常温时的响应性。
在管路内流动的压油在低温的情况下，通过使用本申请发明的差压调节阀可以扩大差压调节阀上的节流孔，并可以随着压油温度上升减小节流孔。
以下用图1的油压控制系统对本申请发明的差压调节阀的其他实施方式进行说明，但如上所述，在以下说明的其他实施方式中的差压调节阀也可以作为对压油温度补偿响应性的差压调节阀在油压控制系统中使用。
图4及作为其回路图的图5所示的差压调节阀其构成为在图2及图3所示的差压调节阀中去掉配设在左侧的弹簧6及护圈4并把护圈29换成厚的护圈31，其他的构成具有和图2及图3所示的差压调节阀相同的构成。因此，对和图2的差压调节阀同样的构件使用同样的符号用在其说明中。
在图4中，借助于PLSV压和PLSP压之间的差压从油路10导入的压油所起的作用和在图2中的差压调节阀相同。也就是说，当差压在规定压力以下时，通过了节流孔16的压油流到油路11，当差压在规定压力以上时，从油路10被导入的压油可以借助于通过节流孔16的通道和从切孔18通过切槽26再从油路21流出的新通道流出油路11。
当从图4的右向左流动时，即当PLSP压比PLSV压高时，阀柱3的端部和厚的护圈31碰接，从而向左方的移动受到限制，从油路11被导入的压油从油室13通过油路15、再从节流孔17通过切槽25、然后从油路20通过切孔18从油路14流向油路10。
由此，当PLSV压比PLSP压高时，差压调节阀具有这样的功能可以根据PLSV压和PLSP压之间的差压是在规定压力以下还是在规定压力以上从固定节流孔改变节流孔，当PLSV压比PLSP压低时，差压调节阀作为固定节流孔起作用。
图6及作为其回路图的图7所示的差压调节阀其构成为在图2及图3所示的差压调节阀中去掉配设在右侧的节流孔17并把切槽25的轴向长度加长，其他的构成具有和图2及图3所示的差压调节阀相同的构成。因此，对和图2的差压调节阀同样的构件使用同样的符号用在其说明中。
在图6中，借助于PLSV压和PLSP压之间的差压从油路10导入的压油所起的作用和在图2中的差压调节阀相同。
当从图6的右向左流动时，即当PLSP压比PLSV压高时，从油路11被导入的压油从油室13通过油路15、再从切孔19通过油路21、切槽25、然后从油路20通过切孔18从油路14经油室12流向油路10。
由此，当PLSV压比PLSP压高时，差压调节阀可以根据两者的差压的大小从固定节流孔状态设定到可以改变节流孔的状态。当PLSV压比PLSP压低时，差压调节阀起到全通的作用。
图8及作为其回路图的图9所示的差压调节阀其构成为在图2及图3所示的差压调节阀中左右的油路14、15分别和油室12、13不连通而形成封闭的油路，在图2中油室12、13侧开着口的油路14、15的端部上分别装有盖38、39。还有，加长切槽的长度形成切槽26和切槽27，使之分别与油室12和油室13连通，油路14、15经过所形成的节流孔35、36取代切孔18、19分别和油室12、13连通。其他的构成具有和图2及图3所示的差压调节阀相同的构成。因此，对和图2的差压调节阀同样的构件使用同样的符号用在其说明中。
在图8中，借助于PLSV压和PLSP压之间的差压从油路10导入的压油当差压是在规定压力以上时除了形成4级串联节流孔之外和在图2中的差压调节阀中的作用几乎相同。
也就是说，当PLSV压上升导致PLSV压比PLSP压高时，差压调节阀内的左侧的油室12的压力上升，在包含阀柱3的盖38的受压面积上承受油室12的压油的压力，阀柱3向图8中的右方移动到护圈5之处。一边使阀柱3向右方移动，同时，从油路10进来的压油从油室12通过切槽26再通过节流孔35被引入油路14内。通过形成于油路14内的节流孔16再从油路21通过节流孔17被引入油路15。从油路15通过节流孔36后从切槽27通过油室13从油路11流出差压调节阀的外部。
当PLSV压和PLSP压之间的差压增大时，即当推压阀柱3的力比弹簧7的弹力大时，阀柱3在推压护圈5的同时进一步向图8的右方移动。当阀柱3推压护圈5并向右方移动时，切槽26和油路21连通，从而开通从切槽25流到油路22、再从切槽27流到油室13的新通道。此时，切槽26和油路21之间的开口面积及切槽25和油路22之间的开口面积变成和在油室12中作用于阀柱3的PLSV压和PLSP压之间的差压的大小相应的开口面积。
当从图8的右向左流动时，即当PLSP压比PLSV压高且PLSP压和PLSV压之间的差压在规定压力以下时，阀柱3向左方移动直至碰接到护圈4。此时，从油路11被导入的压油从油室13通过切槽27、再通过节流孔36被引入油路15内。通过形成于油路15内的节流孔17再从油路21通过节流孔16被引入油路14。
从油路14通过节流孔35后从切槽26通过油室12从油路10流出差压调节阀的外部。通过改变配成了4级串联的节流孔35、16、17、36的各孔径可以任意且精细地调节作为固定节流孔的孔径。
当PLSP压和PLSV压之间的差压在规定压力以上时，即当推压阀柱3的力比弹簧6的弹力大时，阀柱3在推压护圈4的同时进一步向图8的左方移动。当阀柱3推压护圈4并向左方移动时，切槽27和油路21连通，从而开通从切槽25流到油路20、再从切槽26流至油室12的新通道。此时，切槽27和油路21之间的开口面积及切槽25和油路20之间的开口面积变成和在油室13中作用于阀柱3的PLSP压和PLSV压之间的差压的大小相应的开口面积。
由此，当PLSV压和PLSP压之间的差压在规定压力以下时可以进行4级串联节流，当上述差压比规定压力高时，可以改变节流孔、形成与差压相应的开口面积。
图10及作为其线路图的图11表示可以把差压调节阀插入设置在油压机器内的卡式差压调节阀的结构，借助于PLSV压和PLSP压之间的差压的中间压使阀柱3移动的结构作为差压调节阀的作用结构。也就是说，形成这样的结构借助于在PLSV压和PLSP压上产生在图2所示的弹簧6、7中的弹簧力的1/2以上的差压使阀柱3开始移动。
下面对图10所示的差压调节阀的结构进行说明。差压调节阀被插入油压机器等的外壳55内，借助于套管1和配设在一端部的的端盖52及外壳55规定取向在轴向上的油压空间。在套管1内配设阀柱3，使之可自由滑动。和图1中的LS通道67a连通的油路10和形成于套管1的外周部的油路44连通，和LS通道67b连通的油路11和形成于套管1的外周部的油路45连通。油路44通过形成于套管1的切孔46和形成于套管1的内周面的切槽50连通，油路45通过形成于套管1的切孔47和形成于套管1的内周面的切槽51连通。
在阀柱3中，在油路14和油路15之间形成有节流孔40的两通道14、15经节流孔40被连通。在油路14、15中的油室12、13侧的端部在油室12、13中开着口，但也可以借助于盖等封闭在油路14、15中的油室12、13侧的端部。油路14经切孔18和形成于阀柱3的外周的切槽50连通，油路15经节流孔41和形成于阀柱3的外周的切槽51连通。还有，切槽50、51最好均匀地配设在圆周上，使其不产生径向力。
还有，在油路15上形成有切孔42，被形成于这样的位置上在从阀柱3的平衡位置向右方移动过程中被套管1的内周面封闭、在从阀柱3的平衡位置向左方移动过程中和油路49连通。
设有被弹簧6、7靠压的护圈4、5，使之和在套管1的内周面上形成的台阶部碰接，该护圈4、5被构成为在和阀柱3的台阶部碰接的同时还可以借助于阀柱3的推压力抵抗弹簧6、7和阀柱3一起滑动。还有，在图10中，在油路10和油路44间及油路11和油路45间分别设有未图示的过滤器，以防止灰尘等进入油路44、45内。
在图10中，在差压调节阀中的左侧的油路10和图1中的LS通道67a连通，在差压调节阀中的右侧的油路11和图1中的LS通道67b连通。这里，把油路10侧的压油的压力设为PLSV，把油路11侧的压油的压力设为PLSP。
在图10中，PLSV压上升，和油路11侧的PLSP压之间产生差压。阀柱3借助于此差压从图10的中的平衡位置被推向右方，并移动到和护圈5碰接。
在阀柱3从平衡位置到和护圈5碰接之前，从油路10进入的压油通过油路44从切孔46进入油路14，一边把阀柱3推向右方，一边通过节流孔40被引入油路15。进入了油路15中的压油通过节流孔41从切槽51和油路49通过切孔47，再从油路45通过油路11以PLSP的压力流出差压调节阀的外部，通过LS通道67b被导入LS阀69。
当PLSV压和PLSP压之间的差压在规定压力以上时，如果推压阀柱3的力比弹簧7的弹力大，则阀柱3在推压护圈5的同时进一步向图2的右方移动。当阀柱3推压护圈5并向右方移动时，从油路10进来的压油开通从切孔46通过油路48再从切槽50被引入油路49的新通道。切槽50和油路49之间的开口面积变成和PLSV压和PLSP压之间的差压的中间压相应的开口面积。
通过新开通的通道被引入油路49的压油通过切孔47再从油路45通过油路11以PLSP的压力流出差压调节阀的外部，通过LS通道67b被导入LS阀69。
当压油在图10中从右向左流动时，即当PLSP压比PLSV压高且该差压在规定压力以下时，在图10中，阀柱3借助于该差压被推向左方，并移动直至碰接到护圈4。
在阀柱3和护圈4碰接之前，从油路11进入的压油通过油路45从切孔47进入油路49，通过切孔42及41被引入油路15。进入了油路15中的压油通过节流孔40被引入油路14，通过切孔18后通过切槽50、油路48、再通过切孔46从油路44被引入油路10。
当PLSP压和PLSV压之间的差压在规定压力以上时，如果推压阀柱3的力比弹簧6的弹力大，则阀柱3在推压护圈4的同时进一步向图10的左方移动。当阀柱3推压护圈4并向左方移动时，从油路11进来的压油开通通过油路45从切孔47进入油路49、再从切槽51被引入油路48的新通道。
通过新开通的通道被引入油路48的压油通过切孔46再从油路44通过油路10被引到差压调节阀的外部。
此时，切槽51和油路48之间的开口面积变成和PLSP压和PLSV压之间的差压的中间压相应的开口面积。
在图10所示的差压调节阀中，使阀柱3滑动的压油的压力成为节流孔40前后的差压。例如，假设PLSV压为30kg/cm2、PLSP压为0kg/cm2，可以构成为通过调节节流孔40及节流孔41的孔径对油路14施加30kg/cm2的压力，对油路15施加15kg/cm2的压力，对切槽51施加0kg/cm2的压力。
此时，只有15kg/cm2的压力即PLSV压和PLSP压的中间压施加在阀柱3上，因此，可以减小弹簧7的弹力，即可以使用具有在图2所示的弹簧7中的弹力的一半的弹力的弹簧。由此可以使差压调节阀的结构紧凑。
可以通过调节节流孔40及节流孔41的孔径形成所要求的中间压作为使阀柱3滑动的中间压。
以上对本申请的差压调节阀的各种实施方式进行了说明，但本申请发明的差压调节阀并不限于上述结构，也可以在满足本申请发明1至4所述的事项的结构的范围内采用适当的结构。
还有，也可以根据使用差压调节阀的场所的要求适当改变在本申请的差压调节阀中的固定了的节流孔。
权利要求
1.一种差压调节阀，其特征在于在把节流孔设成可变的差压调节阀中，上述差压调节阀具备有保持规定的节流孔的第1模式和扩大节流孔的第2模式；上述第1模式是在上述差压调节阀前后的差压在规定压力以下时进行的，上述第2模式是在上述差压超过规定压力时随着该差压而相应被扩大。
2.根据权利要求1所述的差压调节阀，其特征在于上述第1模式是在上述差压调节阀前后的差压的中间压在规定压力以下时进行的，上述第2模式是在上述差压的中间压超过规定压力时随着上述差压的中间压而相应被扩大。
3.根据权利要求1或2所述的差压调节阀，其特征在于上述差压调节阀还具备有既不随上述差压调节阀前后的差压也不随该差压的中间压对节流孔进行扩大的第3模式，对应于在上述差压调节阀中流动的油压的流动方向进行对上述第1模式、第2模式及第3模式适当组合后的模式。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的差压调节阀，其特征在于根据在上述差压调节阀中流动的油压的流动方向改变在上述第1模式及第2模式中的节流孔的调节量。
全文摘要
本发明提供这样的差压调节阀借助于在差压调节阀中的油路(10)的压油的P
文档编号F04B49/00GK1506603SQ200310120578
公开日2004年6月23日 申请日期2003年12月15日 优先权日2002年12月13日
发明者名仓忍, 幕田克美, 吉田伸实, 实, 美 申请人:株式会社小松制作所
技术领域：
本发明涉及在油压控制系统中为了系统的稳定而配设的差压调节阀，特别是涉及为了补偿可变容量型油压泵的压力而配设的差压调节阀。
背景技术：
以往，为了限制通往油压执行机构等油压控制机构的油压流、从而获得控制机构对油压管路的油压变动的稳定性，提出各种各样的在油压管路上配设了差压调节阀的油压控制系统。
在油压控制系统中把一对单向阀用作了驱动调节阀的系统(例如，参照专利文献1)被提出。在专利文献1中所述的系统具备图12、13所示的构成。以下用图12、13对在专利文献1中所述的驱动调节阀进行说明。
如图12所示，极性相反的一对单向阀87、88被连接在流体管路80及负载感知/压力补偿系统82内。单向阀88对图12的从左向右的液体流在流体的规定压力以内保持零流量。当在规定压力以上时，阀元件90会借助于流体压力抵抗弹簧92的力离开阀座91，使流体从左流向右。同样，对于图12中的从右向左的流体流而言，在流体的规定压力以内保持零流量，然后，随着流体压力的增加，流体压力会抵抗弹簧93的力使流体流增加。
图13是表示把一对单向阀87、88作为双向阀组件100的图，图12所示的2个单向阀87、88表示被组装到单一组件内的状态。阀组件100是由圆筒状的外壳102组成的，一对单向阀元件108、109以可自由伸缩及滑动的方式被配设在空腔105内。
当在图13中施加从左流向右的流体压时，流体穿过端部塞103及通道106流入空腔105。随着主轴(spindle)109在流体的压力之下抵抗螺旋弹簧115的力向右移动，流道112、113开始和轴肩(shoulder)114重叠，贯穿流道的流体流穿过轴肩114流入主轴109和端盖110之间的容积部，进而通过流道111和流道107并流出阀组件之外。当从左流向右的流体的压力增加时，使主轴109进一步向右移动，允许更大的液体流通过流道112、113。
同样，当在图13中从右流向左施加流体时，借助于加在端盖110的端面116上的压力使阀元件108及主轴109靠向左侧，使阀元件108及主轴109同时移动到左侧。随着液压的增加，轴肩114和流道112、113一起进入径向保护区内，轴肩114开始和流道112、113重叠，贯穿流道的流体流穿过轴肩114流动，通过通道117、118、119从端部塞104的通道106流出到外部。
这样，被加在达到阀元件108及主轴109上的流体的压力在达到规定压力之前保持流体为零流量状态，当流体的压力超过规定压力时，流体通过轴肩114及通道112、113开始流动，随着流体的压力增加，其流量也随之增加。
但是，根据专利文献1所述，在阀组件100上的流体压力达到规定压力时，来自流体管路80的流体开始流入负载感知/压力补偿系统82。因此，在流体从阀组件100流入负载感知/压力补偿系统82的最初阶段，被提高到规定压力的流体形成冲击压作用于负载感知/压力补偿系统82。还有，从负载感知/压力补偿系统82流入流体管路80的流体也在达到规定压力时开始流出，流向负载感知/压力补偿系统82的流体在流入时及流出时在负载感知/压力补偿系统82内带来大变动。
还有，在流体压力达到规定压力时流体才刚开始流入负载感知/压力补偿系统82，因此，操作阀阀柱前后的差压ΔPLS和作用于泵的LS阀的压力差变得不是恒定地一致。因此，所带来的问题是不能充分发挥可以根据操作杠的操作量决定操作速度的负载传感系统的优点。
还有，在使用了低温状态的流体时，尽管使用因低温所导致的粘滞性变高了的流体，也可以在阀组件100中借助于弹簧设定流体的开始流动的规定压力，因此，阀组件100的动作变得和常温时的动作条件一样，不能借助于油温改变其作用。
专利文献1专利第3292474号公报(从第2页右栏第49行到第3页左栏第16行、从第3页右栏第27行到第4页右栏第27行、从第1图到第3图)。
发明内容
(发明要解决的问题)本发明的目的在于解决上述以往的问题，提供可以借助于在被配设于油压控制系统的差压调节阀中从差压调节阀流出的压油及流入差压调节阀的压油使得不在油压控制系统中发生异常、并一直把控制系统保持为稳定的状态、且即便在压油处于低温时也可以改善控制系统的响应性及稳定性的差压调节阀。
(解决问题的手段)本发明的课题是通过本发明1～4所述的各发明来完成的。
具体来说，与本申请的发明1相关的发明是一种差压调节阀，其特征在于在把节流孔设成可变的差压调节阀中，上述差压调节阀具备有保持规定的节流孔的第1模式和扩大节流孔的第2模式；上述第1模式是在上述差压调节阀前后的差压在规定压力以下时进行的，上述第2模式是在上述差压超过规定压力时随着该差压而相应被扩大。
在本发明中，当差压调节阀前后的差压在规定压力以下时可以使由规定的节流孔节流的压油从差压调节阀流出，当差压达到规定压力以上时，随着该差压扩大节流孔，由此，可以使压油从差压调节阀流出。
由此，在差压调节阀前后的差压达到规定压力以上、需要油压执行机构的加减速等响应性时，可以扩大节流孔，当差压调节阀前后的差压在规定压力以下、需要恒定速度等稳定性时，可以把差压调节阀的节流孔设成固定节流孔。
还有，操作阀阀柱前后的差压ΔPLS和作用于泵的LS阀的压力差恒定地保持一致。因此，可以不能充分发挥可以根据操作杠的操作量决定操作速度的负载传感系统的优点。
而且，即便差压调节阀前后的差压在规定压力以下时，也可以使压油从差压调节阀流出，因此，在改变差压调节阀上的节流孔时不会在油压控制系统中产生变动的压力等，可以在稳定了油压控制系统的状态下执行。
与本申请的发明2相关的发明是一种根据发明1所述的差压调节阀，其特征在于第1模式是在上述差压调节阀前后的差压的中间压在规定压力以下时进行的，第2模式是在上述差压的中间压在规定压力以上时随着该差压的中间压而相应被扩大。
在此发明中，采用差压调节阀前后的差压的中间压，当该中间压在规定压力以下时执行维持规定节流孔的第1模式，当该中间压在规定压力以上时，在扩大节流孔的第2模式中随着该中间压使节流孔扩大。把改变节流孔的压力作为上述中间压，因此，可以以低的压力使差压调节阀动作，并可以使差压调节阀的结构紧凑化。
与本申请的发明3相关的发明是一种根据发明1或2所述的差压调节阀，其特征在于差压调节阀还具备有既不随上述差压调节阀前后的差压也不随该差压的中间压对节流孔进行扩大的第3模式；对应于在差压调节阀中流动的油压的流动方向进行对第1模式、第2模式及第3模式适当组合后的模式。
在此发明中，可以根据在使用差压调节阀的油压控制系统中的各种要求执行相应的模式，例如，根据在差压调节阀中流动的压油的流动方向，对两方向的流动执行第1模式和第2模式、对一方向的流动执行第1模式和第2模式、对逆方向的流动执行第3模式等。
还有，对应于流动方向的第1到第3模式的组合并不限于上述记载例，可以根据需要进行适当组合。
与本申请的发明4相关的发明是一种根据发明1至3中任一项所述的差压调节阀，其特征在于根据在差压调节阀中流动的油压的流动方向改变在第1模式及第2模式中的节流孔的调节量。
在该发明中，由于可按照流动方向调整节流孔，因此能够按照油压控制系统的要求配置差压调节阀。
图1是表示把差压调节阀应用于油压控制系统中的例子的图。
图2是表示差压调节阀的实施例的构成图。
图3是表示图2的差压调节阀的回路图。
图4是表示差压调节阀的实施例2的构成图。
图5是表示图4的差压调节阀的回路图。
图6是表示差压调节阀的实施例3的构成图。
图7是表示图6的差压调节阀的回路图。
图8是表示差压调节阀的实施例4的构成图。
图9是表示图8的差压调节阀的回路图。
图10是表示差压调节阀的实施例5的构成图。
图11是表示图10的差压调节阀的回路图。
图12是表示现有例的油压控制系统图。
图13是表示在图12的现有例中的差压调节阀的图。
图中符号说明1套管；2、2’端盖；3阀柱；4、5护圈；6、7弹簧；8过滤器；10、11油路；12、13油室；14、15油路；16、17节流孔；18、19切孔；20～22油路；25～27切槽；29、30护圈；31、32护圈；35、36节流孔；38、39盖；40、41节流孔；42切孔；44、45油路；46、47切孔；48、49油路；50、51切槽；52端盖；53护圈；54安装螺母；55外壳；61可变容量型油压泵；62驱动装置；63斜板；64操作阀；64a阀柱入口节流式开口；65油压执行机构；66泵通道；67、67a、67bLS通道；68伺服阀；68a活塞；68b室；69LS阀；70PC阀；71分支通道；72容器；80流体管路；81阀系统；82负载感知/压力补偿系统；83油压泵；84斜板；85容器；87、88单向阀；90阀元件；91阀座；92、93弹簧；100单向阀组件；102外壳；103、104端盖；105空腔；106、107通道；108阀元件；109主轴；110盖；111通道；112、113流道；114轴肩；115螺旋弹簧；116端面；117～119通道；A、B差压调节阀；Pp排出压；Q排出流量；PLS操作阀出口的压力；ΔPPp和PLS之间的差压；PCB动压取出口的压力；PCA流出口的压力。
具体实施例方式
以下根据附图对本发明的最佳实施方式进行具体说明。
作为应用本申请发明的差压调节阀的一例，对配设在对于可变容量型泵的油压控制系统内的情形进行描述，在使对于可变容量型泵的油压控制系统稳定的同时，在需要对可变容量型泵的响应性时可以提高响应性。但是，本申请发明的差压调节阀并不限于设置在对于可变容量型泵的油压控制系统内，可以应用于各种油压控制系统，配设在其他的油压控制系统内并确保该油压控制系统的稳定性，在需要可变容量型泵的响应性等时可以提高响应性。
作为把本发明的差压调节阀设置在油压控制系统中的实施例，以根据操作员的操作量控制来自对在油压执行机构中的负载变动等供给该油压执行机构的可变容量型泵的压油流量的油压控制系统为例进行说明。
作为可变容量型泵的容量控制，可以执行通过检测被从可变容量型油压泵排出的压油的状态控制可变容量型油压泵的斜板角的方法。还有，也可以执行根据操作员操作的方向控制阀的操作量使得在该方向控制阀中从关闭着的阀中立回路流向油缸的流量保持恒定的控制。
也就是说，把从在中立状态中的方向控制阀的阀中立回路流向油缸的流量作为没被用于做功的多余的流量来看，当该多余的流量大时减小油压泵的排出量，当上述多余的流量小时加大油压泵的排出量，由此，可以进行控制使得上述多余的流量保持恒定。
作为把本发明的差压调节阀应用于油压控制系统的实施例的说明，用图1对通过检测被从油压泵排出的压油的状态控制油压泵的斜板角的油压控制系统进行说明。本申请发明的差压调节阀除了可以应用于以下说明的油压控制系统之外还可以应用于根据上述操作员操作的方向控制阀的操作量使得在该方向控制阀中从关闭着的阀中立回路流向油缸的流量保持恒定的油压控制系统，还可以应用于其他油压控制系统。
首先对在图1中没配设有差压调节阀A、B的图1所示的油压控制系统进行说明，然后，对配设了差压调节阀A、B的情形进行说明。
可变容量型油压泵61借助于发动机等驱动装置62被旋转驱动，与从可变容量型油压泵61排出的排出压Pp对应的排出流量Q可以通过斜板63的角度及可变容量型油压泵61的转速求得。该斜板63被控制成使得设在可变容量型油压泵61和油压执行机构65间的操作阀64的操作阀出口的压力(也成为油压执行机构的负载压)PLS和上述排出压Pp之间的差压ΔPLS(ΔPLS＝Pp-PLS)保持恒定。
排出压Pp在从泵通道66分支的分支通道71中被取出，被分别导入用于调节斜板63的角度的伺服阀68、LS阀(负载感知阀)69及PC阀(功率控制阀)70的一边。还有，操作阀64的出口压力PLS被导入LS阀69中。可以把方向控制阀等用作操作阀64。
在伺服阀68中，借助于从图的左侧作用的弹簧力和排出压Pp的合力和在伺服阀68的右侧的室68b中的压力使活塞68a在左右方向滑动，由此对斜板63进行角度调节。在图1中，当活塞68a向右方移动时，斜板63的角度增大，排出容量也增大，相反，在向左方移动时，斜板63的角度变小，排出容量也减小。
LS阀69是用于控制斜板63的角度使上述排出压Pp和操作阀出口的压力PLS之间的差压ΔPLS(ΔPLS＝Pp-PLS)保持恒定的阀。当差压ΔPLS比LS阀69的设定压力低时，使得位于伺服阀68内的右侧的室68b的压力下降，由此使活塞68a在向右方移动，增大斜板63的角度。
还有，当差压ΔPLS比LS阀69的设定压力高时，LS阀69转向，根据在LS阀69的通道上的开口面积相应地减小排出压Pp，并供给伺服阀68的右侧的室68b。通过供给减压后的排出压Pp可以提高右侧的室68b的压力，从而使伺服阀68内的活塞68a向左方移动，并减小斜板63的角度。
在排出流量超过与排出压Pp相应的一定的排出流量Q时，PC阀70控制来自可变容量型油压泵61的排出流量使之不增加，并进行功率控制，使得可变容量型油压泵61的油压功率不超过驱动该可变容量型油压泵61的驱动装置62的发动机功率。
也就是说，当在工作中的油压执行机构65的负载增大、来自可变容量型油压泵61的排出压Pp上升时进行使来自可变容量型油压泵61的排出流量Q减少的控制，相反，排出压Pp在下降时进行使排出流量Q增加的控制。
在排出压Pp增加后，PC阀70切换到右向，对伺服阀68的右侧的室68b供给排出压Pp，提高伺服阀68的右侧的室压，并使活塞68a向左方移动。由此，右侧的室68b的压力可以调节为与当时的排出压Pp相对应的压力，并在此时使斜板63可获得的角度的最大值减少。由此，在各排出压Pp的状态下，通过使上述LS阀69动作可以在上述角度的最大值的范围内调节斜板63的角度，使之与差压ΔPLS的变化相对应。
但是，如果不把差压调节阀A配设在LS通道67内，则通过油压执行机构65的操作会发生在LS通道67内的压力脉冲或缓冲等，LS阀69及伺服阀68的响应加快，因此，有损于油压系统的稳定性，从而有损于车体的稳定性。
还有，根据从可变容量型油压泵61排出的压油和油压执行机构65的工作状况，分支通道71内的压力会发生脉冲或缓冲等，在LS阀69和PC阀70上的响应加快，有损于稳定性。
为了不让这些事态发生，把本申请发明的差压调节阀A、B配设在LS通道67和分支通道71内。虽然把差压调节阀A、B配设在LS通道67和分支通道71内，但也并不是非要把差压调节阀配设在两通道内不可，可以根据作为油压控制系统的构成要求配设需要数目的差压调节阀。
为了说明差压调节阀A、B的作用，把图2～图11所示的差压调节阀的构成用作本申请发明的差压调节阀的最佳实施方式。还有，图2～图11中的带有奇数号的图分别表示带有其前1个号码的图所示的差压调节阀的线路图。在图2、4、6、8及图10中的阀柱3上的虚线是位移图所示的位置。切槽25～27及切槽50、51最好均匀地配设在圆周上，使其不产生径向力。
图2表示一种差压调节阀的构成。对于在差压调节阀内的油压的双向流动(图2的从左向右的油压的流动和从右向左的油压的流动)，差压调节阀在差压调节阀前后的差压达到规定的压力之前起固定节流孔的作用，当差压超过规定压力时，可以随着差压的压力扩大节流孔。
差压调节阀借助于套管1和螺合在两端部的端部塞2、2’规定取向在轴向上的油压空间，该油压空间和端部塞2、2’内的油路10、11连通，配设位于套管1内的阀柱3，使之可以在该油压空间内自由滑动。上述油压空间借助于套管1被划分为油室12和油室13。
在套管1中，一端开口在油室12或油室13中的油路14及油路15以非连通的状态被形成，在油路14中节流孔16及切孔18连通着，在油路15中，节流孔17及切孔19连通着。还有，切槽25～27被形成于阀柱3的外周面上，切槽26和切孔18连通着，切槽27和切孔19连通着。
还有，切槽25～27最好均匀地配设在圆周上，使其不产生径向力。
在套管1的内周面上间隔着形成有环状的油路20～22。设有受一端和护圈29、30碰接的弹簧6、7靠压的护圈4、5，使之和在套管1的内周面上形成的台阶部碰接，该护圈4、5被构成为在和阀柱3的台阶部碰接的同时还可以借助于阀柱3的推压力抵抗弹簧6、7和阀柱3一起滑动。还有，在油路10和油室12之间的连接部及油路11和油室13之间的连接部上分别设有过滤器8、8，以防止灰尘进入油室12、13内。
在图2中，在差压调节阀中的左侧的油路10和图1中的LS通道67a连通，在差压调节阀中的右侧的油路11和图1中的LS通道67b连通。这里，把油路10侧的压油的压力设为PLSV，把油路11侧的压油的压力设为PLSP。
接着，用图1、2说明差压调节阀的动作。还有，在图1中还把差压调节阀B配设在分支通道71中，但在对以下的差压调节阀的动作的说明中，假设在分支通道71中没配设有差压调节阀B而进行说明。
油压执行机构65的操作用的未图示的操作杠被操作，当LS压力从操作阀64被导入油路67a时，PLSV压上升，和油路11侧的PLSP压之间产生差压。阀柱3借助于此差压从图2的中的平衡位置被推向右方，并移动到和护圈5碰接。
在阀柱3从平衡位置到和护圈5碰接之前，从油路10进入的压油通过油室12进入油路14，一边把阀柱3推向右方，一边通过节流孔16并通过形成于套管1上的油路21，然后从形成于阀柱3的外周面上的切槽25通过形成于套管1上的油路22，再从切孔19通过油路15、油室13、油路11以PLSP的压力流出差压调节阀的外部，通过LS通道67b被导入LS阀69。
LS阀69根据PLSP压控制伺服阀68，调节结果使得斜板63的角度增大。当PLSV压和PLSP压之间的差压大时，即在想要大幅改变油压执行机构65的操作杠的操作量、从而大幅改变可变容量型油压泵61的容量时，基于阀柱3内的节流孔16的差压增大，从而把阀柱3推向图2的右方的力增大。
当推压此阀柱3的力比弹簧7的弹力大时，阀柱3在推压护圈5的同时进一步向图2的右方移动。当阀柱3推压护圈5并向右方移动时，除了基于节流孔16的通道之外，从阀柱3内的油路14通过切孔18流到切槽26的压油开通被引入形成于套管1的内周面的油路21的通道。
通过新开通的通道被引入油路的压油和来自节流孔16的压油一起从油路21通过形成于阀柱3的外周面上的切槽25和形成于套管1上的油路22、再从切孔19通过油路15、油室13、油路11以PLSP的压力流出差压调节阀的外部，通过LS通道67b被导入LS阀69。
因此，操作阀64一侧的LS压即PLSV压很快被传递到LS阀69，可变容量型油压泵61可以很快响应油压执行机构65的操作杠的操作量。
当可变容量型油压泵61的排出流量追上基于油压执行机构65的操作杠的油压执行机构65的要求流量时，分支通道71的压力上升相当于操作阀64的阀柱入口节流式开口64a的前后差压的量。分支通道71的压力上升导致LS阀69的阀柱被推向右方，相当于该阀柱的移动了的体积量的压油流入LS通道67b并使PLSP压上升。
差压调节阀内右侧的油室13的压力随着PLSP压的上升而上升，并使阀柱3向图2中的左方移动到护圈4之处。当PLSV压和PLSP压之间的差压在规定压力以下时，使阀柱3向左方移动，同时，从油路11进来的压油通过油室13从油路15通过节流孔17，然后通过形成于套管1上的油路21，再从形成于阀柱3的外周面上的切槽25通过形成于套管1上的油路20，再从切孔18通过油路14、油室12、油路10流出差压调节阀的外部。
当PLSP压和PLSV压之间的差压在规定压力以上时，即当推压阀柱3的力比弹簧6的弹力大时，阀柱3在推压护圈4的同时进一步向图2的左方移动。当阀柱3推压护圈4并向左方移动时，除了基于节流孔17的通道之外，从阀柱3内的油路15通过切孔19流到切槽27的压油开通被引入形成于套管1的内周面的油路21的通道。
通过新开通的通道被引入油路的压油和来自节流孔17的压油一起从油路21通过形成于阀柱3的外周面上的切槽25和形成于套管1上的油路20、再从切孔18通过油路14、油室12、油路10流出差压调节阀的外部。
这里表示可变容量型油压泵61的排出流量追上基于操作油压执行机构65的操作杠的油压执行机构65的要求流量的情形。相当于阀柱入口节流式开口64a的前后差压的量的压力上升使LS阀69的开口面积随着朝平衡位置移动而变得更小，由此，可变容量型油压泵61的斜板63的动作变得平稳并趋向一定角度位置。因此，阀柱入口节流式开口64a的前后差压平稳地趋向设定值，PLSP压和PLSV压之间的差压变小，阀柱3变成处于和护圈4碰接了的状态。由此，差压调节阀可以作为节流孔使用，可以抑制LS压的变动，从可变容量型油压泵61排出的压油可以在稳定的状态下稳定到由油压执行机构65的操作杠所设定的目标流量。
由此可知，当PLSV压和PLSP压之间的差压在规定压力以下时，阀柱3移动到和护圈5或护圈4碰接，可以把作为差压调节阀的节流孔16的径作为规定的径即固定节流孔起作用。还有，当PLSV压和PLSP压之间的差压在规定压力以上时，除了节流孔16或节流孔17之外还开通新通道，而且，新开通的通道可以根据PLSV压和PLSP压之间的差压大小进行调节。
由此，在需要油压执行机构的加减速等的对操作杠的响应性时，可以扩大差压调节阀的节流孔并提高响应性，还有，在以恒定速度稳定良好地运行油压执行机构时，可以减小压调节阀的节流孔。而且，当差压调节阀的前后差压在规定压力以下时，可以保持节流孔状态，当前后差压在规定压力以上时，可以根据差压调节阀的前后差压扩大节流孔。
图3表示图2所示的差压调节阀的油压回路。
在图2的说明中省略了对配设在分支通道71中的差压调节阀的说明，但通过在分支通道71中配设差压调节阀B，可以抑制因阀柱入口节流式开口64a的前后差压所导致的流入分支通道71中的压油的变动，并可以作为控制压力导入LS阀69和PC阀70。
在上述实施例中说明了把差压调节阀用于构筑对LS压的变动和因阀柱入口节流式开口64a的前后差压所导致的流入分支通道71中的压油的变动稳定的油压控制系统的例子，但在使用了本申请发明的差压调节阀的情况下，可以防止在低温时的响应性和稳定性变差。
具体来说，压油具有这样的性质当压油的温度降低时粘滞性变高。即便粘滞性变高，只要是理想的节流孔，如果流过该节流孔的压油的流量相同，则该节流孔的前后差压和粘滞性变高之前相同。但是，对存在于现实中的节流孔，该前后差压随温度而变。也就是说，当压油的温度降低时，即便是相同的流量，节流孔的前后差压也会增大。
在使用本发明的差压调节阀的情况下，随着压油的温度的下降，节流孔的前后差压变大，由此，阀柱朝扩大节流孔的方向移动，增多流动的流量。因此，可以改善对操作杠的响应性。一般来说，在低温时，在很多部分上出现响应性变差的现象，但通过使用本发明的差压调节阀可以补偿系统整体的响应性到常温时的响应性。
在管路内流动的压油在低温的情况下，通过使用本申请发明的差压调节阀可以扩大差压调节阀上的节流孔，并可以随着压油温度上升减小节流孔。
以下用图1的油压控制系统对本申请发明的差压调节阀的其他实施方式进行说明，但如上所述，在以下说明的其他实施方式中的差压调节阀也可以作为对压油温度补偿响应性的差压调节阀在油压控制系统中使用。
图4及作为其回路图的图5所示的差压调节阀其构成为在图2及图3所示的差压调节阀中去掉配设在左侧的弹簧6及护圈4并把护圈29换成厚的护圈31，其他的构成具有和图2及图3所示的差压调节阀相同的构成。因此，对和图2的差压调节阀同样的构件使用同样的符号用在其说明中。
在图4中，借助于PLSV压和PLSP压之间的差压从油路10导入的压油所起的作用和在图2中的差压调节阀相同。也就是说，当差压在规定压力以下时，通过了节流孔16的压油流到油路11，当差压在规定压力以上时，从油路10被导入的压油可以借助于通过节流孔16的通道和从切孔18通过切槽26再从油路21流出的新通道流出油路11。
当从图4的右向左流动时，即当PLSP压比PLSV压高时，阀柱3的端部和厚的护圈31碰接，从而向左方的移动受到限制，从油路11被导入的压油从油室13通过油路15、再从节流孔17通过切槽25、然后从油路20通过切孔18从油路14流向油路10。
由此，当PLSV压比PLSP压高时，差压调节阀具有这样的功能可以根据PLSV压和PLSP压之间的差压是在规定压力以下还是在规定压力以上从固定节流孔改变节流孔，当PLSV压比PLSP压低时，差压调节阀作为固定节流孔起作用。
图6及作为其回路图的图7所示的差压调节阀其构成为在图2及图3所示的差压调节阀中去掉配设在右侧的节流孔17并把切槽25的轴向长度加长，其他的构成具有和图2及图3所示的差压调节阀相同的构成。因此，对和图2的差压调节阀同样的构件使用同样的符号用在其说明中。
在图6中，借助于PLSV压和PLSP压之间的差压从油路10导入的压油所起的作用和在图2中的差压调节阀相同。
当从图6的右向左流动时，即当PLSP压比PLSV压高时，从油路11被导入的压油从油室13通过油路15、再从切孔19通过油路21、切槽25、然后从油路20通过切孔18从油路14经油室12流向油路10。
由此，当PLSV压比PLSP压高时，差压调节阀可以根据两者的差压的大小从固定节流孔状态设定到可以改变节流孔的状态。当PLSV压比PLSP压低时，差压调节阀起到全通的作用。
图8及作为其回路图的图9所示的差压调节阀其构成为在图2及图3所示的差压调节阀中左右的油路14、15分别和油室12、13不连通而形成封闭的油路，在图2中油室12、13侧开着口的油路14、15的端部上分别装有盖38、39。还有，加长切槽的长度形成切槽26和切槽27，使之分别与油室12和油室13连通，油路14、15经过所形成的节流孔35、36取代切孔18、19分别和油室12、13连通。其他的构成具有和图2及图3所示的差压调节阀相同的构成。因此，对和图2的差压调节阀同样的构件使用同样的符号用在其说明中。
在图8中，借助于PLSV压和PLSP压之间的差压从油路10导入的压油当差压是在规定压力以上时除了形成4级串联节流孔之外和在图2中的差压调节阀中的作用几乎相同。
也就是说，当PLSV压上升导致PLSV压比PLSP压高时，差压调节阀内的左侧的油室12的压力上升，在包含阀柱3的盖38的受压面积上承受油室12的压油的压力，阀柱3向图8中的右方移动到护圈5之处。一边使阀柱3向右方移动，同时，从油路10进来的压油从油室12通过切槽26再通过节流孔35被引入油路14内。通过形成于油路14内的节流孔16再从油路21通过节流孔17被引入油路15。从油路15通过节流孔36后从切槽27通过油室13从油路11流出差压调节阀的外部。
当PLSV压和PLSP压之间的差压增大时，即当推压阀柱3的力比弹簧7的弹力大时，阀柱3在推压护圈5的同时进一步向图8的右方移动。当阀柱3推压护圈5并向右方移动时，切槽26和油路21连通，从而开通从切槽25流到油路22、再从切槽27流到油室13的新通道。此时，切槽26和油路21之间的开口面积及切槽25和油路22之间的开口面积变成和在油室12中作用于阀柱3的PLSV压和PLSP压之间的差压的大小相应的开口面积。
当从图8的右向左流动时，即当PLSP压比PLSV压高且PLSP压和PLSV压之间的差压在规定压力以下时，阀柱3向左方移动直至碰接到护圈4。此时，从油路11被导入的压油从油室13通过切槽27、再通过节流孔36被引入油路15内。通过形成于油路15内的节流孔17再从油路21通过节流孔16被引入油路14。
从油路14通过节流孔35后从切槽26通过油室12从油路10流出差压调节阀的外部。通过改变配成了4级串联的节流孔35、16、17、36的各孔径可以任意且精细地调节作为固定节流孔的孔径。
当PLSP压和PLSV压之间的差压在规定压力以上时，即当推压阀柱3的力比弹簧6的弹力大时，阀柱3在推压护圈4的同时进一步向图8的左方移动。当阀柱3推压护圈4并向左方移动时，切槽27和油路21连通，从而开通从切槽25流到油路20、再从切槽26流至油室12的新通道。此时，切槽27和油路21之间的开口面积及切槽25和油路20之间的开口面积变成和在油室13中作用于阀柱3的PLSP压和PLSV压之间的差压的大小相应的开口面积。
由此，当PLSV压和PLSP压之间的差压在规定压力以下时可以进行4级串联节流，当上述差压比规定压力高时，可以改变节流孔、形成与差压相应的开口面积。
图10及作为其线路图的图11表示可以把差压调节阀插入设置在油压机器内的卡式差压调节阀的结构，借助于PLSV压和PLSP压之间的差压的中间压使阀柱3移动的结构作为差压调节阀的作用结构。也就是说，形成这样的结构借助于在PLSV压和PLSP压上产生在图2所示的弹簧6、7中的弹簧力的1/2以上的差压使阀柱3开始移动。
下面对图10所示的差压调节阀的结构进行说明。差压调节阀被插入油压机器等的外壳55内，借助于套管1和配设在一端部的的端盖52及外壳55规定取向在轴向上的油压空间。在套管1内配设阀柱3，使之可自由滑动。和图1中的LS通道67a连通的油路10和形成于套管1的外周部的油路44连通，和LS通道67b连通的油路11和形成于套管1的外周部的油路45连通。油路44通过形成于套管1的切孔46和形成于套管1的内周面的切槽50连通，油路45通过形成于套管1的切孔47和形成于套管1的内周面的切槽51连通。
在阀柱3中，在油路14和油路15之间形成有节流孔40的两通道14、15经节流孔40被连通。在油路14、15中的油室12、13侧的端部在油室12、13中开着口，但也可以借助于盖等封闭在油路14、15中的油室12、13侧的端部。油路14经切孔18和形成于阀柱3的外周的切槽50连通，油路15经节流孔41和形成于阀柱3的外周的切槽51连通。还有，切槽50、51最好均匀地配设在圆周上，使其不产生径向力。
还有，在油路15上形成有切孔42，被形成于这样的位置上在从阀柱3的平衡位置向右方移动过程中被套管1的内周面封闭、在从阀柱3的平衡位置向左方移动过程中和油路49连通。
设有被弹簧6、7靠压的护圈4、5，使之和在套管1的内周面上形成的台阶部碰接，该护圈4、5被构成为在和阀柱3的台阶部碰接的同时还可以借助于阀柱3的推压力抵抗弹簧6、7和阀柱3一起滑动。还有，在图10中，在油路10和油路44间及油路11和油路45间分别设有未图示的过滤器，以防止灰尘等进入油路44、45内。
在图10中，在差压调节阀中的左侧的油路10和图1中的LS通道67a连通，在差压调节阀中的右侧的油路11和图1中的LS通道67b连通。这里，把油路10侧的压油的压力设为PLSV，把油路11侧的压油的压力设为PLSP。
在图10中，PLSV压上升，和油路11侧的PLSP压之间产生差压。阀柱3借助于此差压从图10的中的平衡位置被推向右方，并移动到和护圈5碰接。
在阀柱3从平衡位置到和护圈5碰接之前，从油路10进入的压油通过油路44从切孔46进入油路14，一边把阀柱3推向右方，一边通过节流孔40被引入油路15。进入了油路15中的压油通过节流孔41从切槽51和油路49通过切孔47，再从油路45通过油路11以PLSP的压力流出差压调节阀的外部，通过LS通道67b被导入LS阀69。
当PLSV压和PLSP压之间的差压在规定压力以上时，如果推压阀柱3的力比弹簧7的弹力大，则阀柱3在推压护圈5的同时进一步向图2的右方移动。当阀柱3推压护圈5并向右方移动时，从油路10进来的压油开通从切孔46通过油路48再从切槽50被引入油路49的新通道。切槽50和油路49之间的开口面积变成和PLSV压和PLSP压之间的差压的中间压相应的开口面积。
通过新开通的通道被引入油路49的压油通过切孔47再从油路45通过油路11以PLSP的压力流出差压调节阀的外部，通过LS通道67b被导入LS阀69。
当压油在图10中从右向左流动时，即当PLSP压比PLSV压高且该差压在规定压力以下时，在图10中，阀柱3借助于该差压被推向左方，并移动直至碰接到护圈4。
在阀柱3和护圈4碰接之前，从油路11进入的压油通过油路45从切孔47进入油路49，通过切孔42及41被引入油路15。进入了油路15中的压油通过节流孔40被引入油路14，通过切孔18后通过切槽50、油路48、再通过切孔46从油路44被引入油路10。
当PLSP压和PLSV压之间的差压在规定压力以上时，如果推压阀柱3的力比弹簧6的弹力大，则阀柱3在推压护圈4的同时进一步向图10的左方移动。当阀柱3推压护圈4并向左方移动时，从油路11进来的压油开通通过油路45从切孔47进入油路49、再从切槽51被引入油路48的新通道。
通过新开通的通道被引入油路48的压油通过切孔46再从油路44通过油路10被引到差压调节阀的外部。
此时，切槽51和油路48之间的开口面积变成和PLSP压和PLSV压之间的差压的中间压相应的开口面积。
在图10所示的差压调节阀中，使阀柱3滑动的压油的压力成为节流孔40前后的差压。例如，假设PLSV压为30kg/cm2、PLSP压为0kg/cm2，可以构成为通过调节节流孔40及节流孔41的孔径对油路14施加30kg/cm2的压力，对油路15施加15kg/cm2的压力，对切槽51施加0kg/cm2的压力。
此时，只有15kg/cm2的压力即PLSV压和PLSP压的中间压施加在阀柱3上，因此，可以减小弹簧7的弹力，即可以使用具有在图2所示的弹簧7中的弹力的一半的弹力的弹簧。由此可以使差压调节阀的结构紧凑。
可以通过调节节流孔40及节流孔41的孔径形成所要求的中间压作为使阀柱3滑动的中间压。
以上对本申请的差压调节阀的各种实施方式进行了说明，但本申请发明的差压调节阀并不限于上述结构，也可以在满足本申请发明1至4所述的事项的结构的范围内采用适当的结构。
还有，也可以根据使用差压调节阀的场所的要求适当改变在本申请的差压调节阀中的固定了的节流孔。
权利要求
1.一种差压调节阀，其特征在于在把节流孔设成可变的差压调节阀中，上述差压调节阀具备有保持规定的节流孔的第1模式和扩大节流孔的第2模式；上述第1模式是在上述差压调节阀前后的差压在规定压力以下时进行的，上述第2模式是在上述差压超过规定压力时随着该差压而相应被扩大。
2.根据权利要求1所述的差压调节阀，其特征在于上述第1模式是在上述差压调节阀前后的差压的中间压在规定压力以下时进行的，上述第2模式是在上述差压的中间压超过规定压力时随着上述差压的中间压而相应被扩大。
3.根据权利要求1或2所述的差压调节阀，其特征在于上述差压调节阀还具备有既不随上述差压调节阀前后的差压也不随该差压的中间压对节流孔进行扩大的第3模式，对应于在上述差压调节阀中流动的油压的流动方向进行对上述第1模式、第2模式及第3模式适当组合后的模式。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的差压调节阀，其特征在于根据在上述差压调节阀中流动的油压的流动方向改变在上述第1模式及第2模式中的节流孔的调节量。
全文摘要
本发明提供这样的差压调节阀借助于在差压调节阀中的油路(10)的压油的P
文档编号F04B49/00GK1506603SQ200310120578
公开日2004年6月23日 申请日期2003年12月15日 优先权日2002年12月13日
发明者名仓忍, 幕田克美, 吉田伸实, 实, 美 申请人:株式会社小松制作所
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