JP2693792B2 - Flow control valve device - Google Patents

Flow control valve device

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JP2693792B2
JP2693792B2 JP26938288A JP26938288A JP2693792B2 JP 2693792 B2 JP2693792 B2 JP 2693792B2 JP 26938288 A JP26938288 A JP 26938288A JP 26938288 A JP26938288 A JP 26938288A JP 2693792 B2 JP2693792 B2 JP 2693792B2
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flow control
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正己 落合
健 一柳
隆史 金井
英世 加藤
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は流量制御弁装置に係り、特に油圧シヨベル等
の油圧機械における油圧アクチユエータの駆動を制御す
るに好適な圧力補償機能を備えた流量制御弁装置に関す
る。
The present invention relates to a flow control valve device, and more particularly to a flow control having a pressure compensation function suitable for controlling the drive of a hydraulic actuator in a hydraulic machine such as a hydraulic shovel. Regarding the valve device.

<従来の技術> 従来の圧力補償機能を備えた流量制御弁装置は、PCT,
pub.No.WO83/01095号に記載のように、すなわち第7図
に示すように、流入ポート1及び流出ポート2を有する
主流体通路を備えたハウジング3と、流入ポート1及び
流出ポート2間に配置され、これら流入ポート1及び流
出ポート2を連通、遮断する主弁4と、ハウジング3及
び主弁4の弁体により形成され、主弁弁体に閉弁方向に
流体圧力を作用させる背圧室5と、背圧室5と流出ポー
ト2を連通させる補助通路6と、補助通路6を選択的に
開閉し、背圧室5の流体圧力を変化させて主弁4を作動
させるパイロツト弁7とを備えている。主弁4はシート
弁として構成され、その主弁弁体には、ハウジング3に
固定された円筒状スリーブ8との間に可変絞りを構成す
る複数のスリツト9が形成され、背圧室5はこのスリツ
ト9を介して流入ポート1に連通している。補助通路6
はハウジング3に隣接するハウジング10に形成され、補
助通路6のパイロツト弁7と背圧室5との間には圧力補
償弁の弁ピストン11が配置されている。この弁ピストン
11の一端には第1の連通路12を介して流入ポート1の圧
力が導かれ、弁ピストン11の他端には第2の連通路13を
介して背圧室5の圧力が導かれている。
<Prior Art> A conventional flow control valve device with a pressure compensation function is a PCT,
pub. No. WO83 / 01095, ie, as shown in FIG. 7, between a housing 3 with a main fluid passage having an inlet port 1 and an outlet port 2 and between the inlet port 1 and the outlet port 2. Is formed of a main valve 4 arranged to communicate with and shuts off the inflow port 1 and the outflow port 2, and a valve body of the housing 3 and the main valve 4, and applies a fluid pressure to the main valve body in a valve closing direction. A pilot valve for operating the main valve 4 by selectively opening and closing the pressure chamber 5, the auxiliary passage 6 for connecting the back pressure chamber 5 and the outflow port 2, and changing the fluid pressure in the back pressure chamber 5 7 and 7. The main valve 4 is configured as a seat valve, and a plurality of slits 9 forming a variable throttle are formed between the main valve valve body and a cylindrical sleeve 8 fixed to the housing 3, and the back pressure chamber 5 is The slot 9 communicates with the inflow port 1. Auxiliary passage 6
Is formed in the housing 10 adjacent to the housing 3, and the valve piston 11 of the pressure compensating valve is arranged between the pilot valve 7 and the back pressure chamber 5 of the auxiliary passage 6. This valve piston
The pressure of the inflow port 1 is guided to one end of the valve 11 via the first communication passage 12, and the pressure of the back pressure chamber 5 is guided to the other end of the valve piston 11 via the second communication passage 13. There is.

パイロツト弁7の操作レバー14を操作し、パイロツト
弁7を開けると、流入ポート1内の流体は可変絞りのス
リツト9、背圧室5、補助通路6を経て流出ポート2へ
と流れ、パイロツト流が形成される。このとき、流入ポ
ート1から背圧室5に流れる流体は可変絞りによつて絞
られるため、流入ポート1と背圧室5との間に圧力差を
生じ、背圧室5内の流体圧力は流入ポート1内の流体圧
力に比較して低下する。これにより主弁弁体は開弁し、
流入ポート1の流体は主弁4を通つて流出ポート2に流
出する。このときパイロツト流量はパイロツト弁7の設
定開度によつて定まり、背圧室5の流体圧力はスリツト
9を流れる流量即ちパイロツト流量によつて定まるの
で、主弁弁体の開度は結局パイロツト弁7の設定開度に
よつて定まり、主流体通路にパイロツト弁7の操作量に
比例した流量を得ることができる。
When the pilot lever 7 of the pilot valve 7 is operated to open the pilot valve 7, the fluid in the inflow port 1 flows to the outflow port 2 through the slit 9 of the variable throttle, the back pressure chamber 5, and the auxiliary passage 6, and the pilot flow. Is formed. At this time, since the fluid flowing from the inflow port 1 to the back pressure chamber 5 is throttled by the variable throttle, a pressure difference is generated between the inflow port 1 and the back pressure chamber 5, and the fluid pressure in the back pressure chamber 5 is It is lower than the fluid pressure in the inflow port 1. This opens the main valve body,
The fluid in the inflow port 1 flows out to the outflow port 2 through the main valve 4. At this time, since the pilot flow rate is determined by the set opening degree of the pilot valve 7 and the fluid pressure in the back pressure chamber 5 is determined by the flow rate flowing through the slit 9, that is, the pilot flow rate, the opening degree of the main valve body is eventually determined by the pilot valve. The flow rate proportional to the operation amount of the pilot valve 7 can be obtained in the main fluid passage.

このような状態において、例えば流入ポート1の流体
圧力が上昇し、流入ポート1と流出ポート2間の差圧が
増加すると、主弁4を通る流量が増加しようとするが、
これと同時にパイロツト流量も増加しようとし、パイロ
ツト弁7の入口側室15の圧力と出口側室16の圧力との差
圧が増加する。圧力補償弁の弁ピストン11の両端には第
1の連通路12及び第2の連通路13を介して流入ポート1
の流体圧力と背圧室5の圧力との差圧が導かれているの
で、弁ピストン11はその差圧の増加に応じて変位し、パ
イロツト流量を絞る。これによりパイロツト流量は減少
し、スリツト9の絞り作用が小さくなり、背圧室5の圧
力は増加して主弁4の開度を減少させる。その結果、主
流体通路を流れる流量は、流入ポート1の圧力増加に対
して所定の関係、例えば一定に保持され、圧力補償がな
される。
In such a state, for example, when the fluid pressure in the inflow port 1 rises and the differential pressure between the inflow port 1 and the outflow port 2 increases, the flow rate through the main valve 4 tends to increase,
At the same time, the pilot flow rate also tries to increase, and the differential pressure between the pressure in the inlet side chamber 15 and the pressure in the outlet side chamber 16 of the pilot valve 7 increases. At both ends of the valve piston 11 of the pressure compensation valve, an inflow port 1 is provided via a first communication passage 12 and a second communication passage 13.
Since the differential pressure between the fluid pressure of the above and the pressure of the back pressure chamber 5 is introduced, the valve piston 11 is displaced according to the increase of the differential pressure, and throttles the pilot flow rate. As a result, the flow rate of the pilot is reduced, the throttling action of the slit 9 is reduced, the pressure in the back pressure chamber 5 is increased, and the opening degree of the main valve 4 is reduced. As a result, the flow rate flowing through the main fluid passage is maintained in a predetermined relationship, for example, constant, with respect to the pressure increase in the inflow port 1, and pressure compensation is performed.

<発明が解決しようとする課題> しかしながら、この従来の流量制御弁装置において
は、弁ピストン11を含む高精度な圧力補償弁を必要とす
ること、主弁弁体に可変絞りを構成するための寸法精度
の高い複数のスリツト9を必要とすること、及びハウジ
ング3、10内に補助通路6及び第1の連通路12及び第2
の連通路13を含む複雑な経路の流体通路を必要とするこ
とから、構造が複雑で製作、組立工数がかかり、製作コ
ストが高くなるという問題があつた、また、圧力補償が
パイロツト弁流量を制御する圧力補償弁を介して行われ
るので、圧力変化に対する追従性が十分でないという問
題があつた。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in this conventional flow control valve device, a highly accurate pressure compensation valve including the valve piston 11 is required, and a variable throttle is provided in the main valve body. A plurality of slits 9 having high dimensional accuracy are required, and the auxiliary passage 6 and the first communication passage 12 and the second passage are provided in the housings 3 and 10.
Since a fluid passage having a complicated path including the communication passage 13 of is required, there is a problem that the structure is complicated, manufacturing and assembling man-hours are increased, and the manufacturing cost is increased, and the pressure compensation increases the pilot valve flow rate. Since it is performed via a pressure compensating valve that is controlled, there is a problem that the followability to pressure changes is not sufficient.

本発明の目的は、比較的構造が簡単で、製作、組立工
数を低減でき、製作コストを安くできる圧力補償機能を
備えた流量制御弁装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a flow control valve device having a pressure compensation function, which has a relatively simple structure, can reduce the number of manufacturing and assembling steps, and can reduce the manufacturing cost.

本発明の他の目的は、圧力変化に対する追従性が良好
な圧力補償機能を備えた流量制御弁装置を提供すること
である。
Another object of the present invention is to provide a flow rate control valve device having a pressure compensating function that is excellent in followability to pressure changes.

<課題を解決するための手段> この目的を達成するために本発明は、流入ポート及び
流出ポートを有する主流体通路を備えたハウジングと、
前記流入ポート及び流出ポート間に配置され、これら流
入ポート及び流出ポートを連通、遮断する主弁と、前記
ハウジングの内壁と前記主弁の弁体背部により形成さ
れ、前記流入ポートに絞りを介して連通する背圧室と、
前記背圧室と前記流出ポートを連通させる補助通路と、
前記補助通路の開閉を制御し、前記背圧室の流体圧力を
変化させて前記主弁を作動させるパイロツト弁とを備え
た流量制御弁装置において、前記主流体通路に配置さ
れ、主流体通路の流量に応じた差圧を発生する差圧発生
手段にあつて、前記主流体通路の流体の流れ方向に移動
可能な変位体と、この変位体を前記流体の流れ方向に対
向する方向に付勢するばねとを備え、該変位体は該流体
通路の壁面との間に、変位体の移動ストロークの増加に
応じて開口面積が増加する流路を画定する差圧発生手段
と、前記差圧発生手段で発生した差圧に応じて前記パイ
ロツト弁の操作力を制御する制御手段とを有するととも
に、変位体の変位を検出する変位検出手段と、この変位
検出手段から出力される検出値に応じて前記パイロツト
弁の操作力を補正する補正手段とを設けた構成にしてあ
る。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve this object, the present invention provides a housing including a main fluid passage having an inflow port and an outflow port,
The main valve is disposed between the inflow port and the outflow port and connects and disconnects the inflow port and the outflow port, and is formed by the inner wall of the housing and the valve body back portion of the main valve, and the inflow port is connected to the inflow port through the throttle. A back pressure chamber that communicates,
An auxiliary passage that connects the back pressure chamber and the outflow port,
In a flow control valve device comprising a pilot valve for controlling opening / closing of the auxiliary passage and changing the fluid pressure of the back pressure chamber to operate the main valve, the flow control valve device is disposed in the main fluid passage, In the differential pressure generating means for generating a differential pressure according to the flow rate, a displacement body that is movable in the fluid flow direction of the main fluid passage, and a biasing body for the displacement body in a direction opposite to the fluid flow direction. Differential pressure generating means for defining a flow path between the displacement body and a wall surface of the fluid passage, the flow passage having an opening area increasing in accordance with an increase in the moving stroke of the displacement body, and the differential pressure generation means. With a control means for controlling the operating force of the pilot valve according to the differential pressure generated by the means, a displacement detection means for detecting the displacement of the displacement body, and a detection value output from the displacement detection means. Compensate the operating force of the pilot valve Are the configuration in which the correction means.

<作用> 上記のように構成した本発明にあつては、パイロツト
弁に指令操作量に応じた操作力が与えられると、パイロ
ツト弁が開き、流入ポート内の流体が、絞り、背圧室、
補助通路を経て流出ポートへと流れるパイロツト流が形
成される。このとき、流入ポートから背圧室に流れる流
体は絞りによつて絞られるため、流入ポートと背圧室と
の間に圧力差が生じ、背圧室内の流体圧力は流入ポート
内の流体圧力に比較して低下する。この圧力低下により
主弁弁体は開弁し、流入ポートの流体は主弁を通つて流
出ポートに流出する。このとき、主流体通路に配置され
た差圧発生手段はその流量を差圧として検出し、制御手
段はその差圧に応じてパイロツト弁の操作力が制御す
る。これにより、パイロツト弁の開度が調整され、背圧
室の圧力が変化し、主弁の開度が調整され、主流体通路
にパイロツト弁の操作力に応じた流量を得ることができ
る。
<Operation> In the present invention configured as described above, when an operation force corresponding to the command operation amount is applied to the pilot valve, the pilot valve is opened, and the fluid in the inflow port is throttled, the back pressure chamber,
A pilot flow is formed which flows through the auxiliary passage to the outflow port. At this time, since the fluid flowing from the inflow port to the back pressure chamber is throttled by the throttle, a pressure difference occurs between the inflow port and the back pressure chamber, and the fluid pressure in the back pressure chamber becomes the fluid pressure in the inflow port. It decreases in comparison. Due to this pressure drop, the main valve valve body opens, and the fluid in the inflow port flows out to the outflow port through the main valve. At this time, the differential pressure generating means arranged in the main fluid passage detects the flow rate as a differential pressure, and the control means controls the operating force of the pilot valve according to the differential pressure. As a result, the opening of the pilot valve is adjusted, the pressure of the back pressure chamber is changed, the opening of the main valve is adjusted, and a flow rate according to the operating force of the pilot valve can be obtained in the main fluid passage.

このような状態において、例えば流入ポートの流体圧
力が上昇し、流入ポートと流出ポート間の差圧が増加す
ると、主弁を通る流量は過渡的に増加するが、差圧発生
手段はその流量の増加に応じてパイロツト弁の操作力を
制御し、パイロツト弁の開度を小さくする。従つて背圧
室の圧力が増加し、主弁弁体の開度が減少し、主流体通
路を流れる流量が減少する。これにより、主流体通路を
流れる流量は流入ポートの圧力増加に対して所定の関係
に保持され、圧力補償機能が果たされる。
In such a state, for example, when the fluid pressure in the inflow port rises and the differential pressure between the inflow port and the outflow port increases, the flow rate through the main valve transiently increases, but the differential pressure generating means The operating force of the pilot valve is controlled according to the increase, and the opening degree of the pilot valve is reduced. Therefore, the pressure in the back pressure chamber increases, the opening degree of the main valve valve element decreases, and the flow rate of the main fluid passage decreases. As a result, the flow rate of the main fluid passage is maintained in a predetermined relationship with the increase in pressure of the inflow port, and the pressure compensation function is fulfilled.

そして、さらに、本発明にあつては、変位検出手段に
よつて変位体の変位を検出するようになつており、パイ
ロツト弁に与えられる操作力に対応する変位体の目標変
位と実際に作動している変位体の変位との間にずれを生
じている場合には、検出手段の検出値に応じて補正手段
により上記のずれを解消する操作力となるような補正が
おこなわれ、主流体通路を流れる流量の安定化をより短
時間に実現させることができる。
Further, according to the present invention, the displacement of the displacement body is detected by the displacement detecting means, and the displacement of the displacement body corresponding to the operating force applied to the pilot valve is actually operated. If there is a deviation from the displacement of the displacing body, the correction means corrects the operation value to eliminate the above deviation according to the detection value of the detection means. It is possible to realize stabilization of the flow rate flowing through in a shorter time.

<実施例> 以下、本発明の流量制御弁装置を図を参照して説明す
る。
<Example> Hereinafter, the flow control valve device of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1の実施例を示す第1図において、流量制御弁装置
は全体的に符号20で示されている。流量制御弁装置20
は、流入ポート21及び流出ポート22を有する主流体通路
23を備えたハウジング24を有し、ハウジング24内の流入
ポート21及び流出ポート22を連通、遮断する主弁25が配
置されている。主弁25は、ハウジング24内に形成された
弁室26内に軸線方向に移動可能に収納された弁体27と、
弁体27が係合するハウジング24と一体の弁座28とからな
るシート弁として構成され、主弁弁体27は、反弁座28側
に、弁室26内を密封摺動する拡径された背部29を有して
いる。ハウジング24内にはまた、弁室26の一部として、
ハウジング24、30の内壁及び主弁弁体27の背部29により
背圧室31が形成され、背圧室31は流入ポート21に、主弁
弁体27の背部29に設けられた絞り32を介して連通してい
る。主弁弁体27には貫通孔33が形成され、また、ハウジ
ング30の背圧室31を形成する壁部に、主弁弁体27に向け
て突出し、貫通孔33に密封し相対的摺動自在にする主弁
弁体27の固定ガイド34を有し、この固定ガイド34には貫
通孔33と連通して同軸的に貫通孔35が設けられている。
貫通孔35はパイロツト弁36により開閉が制御される。
In FIG. 1 showing the first embodiment, the flow control valve device is generally designated by the numeral 20. Flow control valve device 20
Is a main fluid passage having an inflow port 21 and an outflow port 22
A main valve 25 is provided which has a housing 24 provided with 23 and which connects and disconnects the inflow port 21 and the outflow port 22 in the housing 24. The main valve 25 includes a valve body 27 housed in a valve chamber 26 formed in the housing 24 so as to be movable in the axial direction,
The valve body 27 is configured as a seat valve including a housing 24 with which the valve body 27 engages and a valve seat 28 that is integral with the valve body 27. Has a back 29. Also within the housing 24, as part of the valve chamber 26,
A back pressure chamber 31 is formed by the inner walls of the housings 24 and 30 and the back portion 29 of the main valve body 27, and the back pressure chamber 31 is provided in the inflow port 21 through the throttle 32 provided in the back portion 29 of the main valve body 27. Communicate with each other. A through hole 33 is formed in the main valve body 27, and a wall portion forming a back pressure chamber 31 of the housing 30 projects toward the main valve body 27, seals in the through hole 33, and relatively slides. It has a fixed guide 34 of the main valve valve body 27 which is made free, and this fixed guide 34 is coaxially provided with a through hole 35 in communication with the through hole 33.
Opening and closing of the through hole 35 is controlled by a pilot valve 36.

パイロツト弁36は、ハウジング30に形成したパイロツ
トシリンダ室37内に摺動可能に配置された弁スプール38
と、貫通孔35方向に突出する弁体としてのポペツト部39
と、このポペツト部39が当設するハウジング24と一体の
弁座40とを有している。弁スプール38の図示上端には第
1圧力室41が形成され、弁スプール38の図示下端には第
2圧力室42が形成され、この第2圧力室42は、ハウジン
グ30に形成した流路43を介して背圧室31に連通してい
る。なお、第2圧力室42には弁スプール38を図示上方に
付勢する戻しばね44が配置され、この戻しばね44は弁ス
プール38に装着されるばね受45に係止されている。上述
した貫通孔33、35、第2圧力室42、及び流路43によつて
背圧室31を流出ポート22に連通させる補助通路が形成さ
れている。
The pilot valve 36 is a valve spool 38 slidably disposed in a pilot cylinder chamber 37 formed in the housing 30.
And a poppet portion 39 as a valve body protruding in the direction of the through hole 35.
And a valve seat 40 integral with the housing 24 on which the poppet portion 39 is provided. A first pressure chamber 41 is formed at the upper end of the valve spool 38 in the figure, and a second pressure chamber 42 is formed at the lower end of the valve spool 38 in the figure. The second pressure chamber 42 is formed by a flow path 43 formed in the housing 30. Through the back pressure chamber 31. A return spring 44 for urging the valve spool 38 upward in the drawing is arranged in the second pressure chamber 42, and the return spring 44 is locked by a spring receiver 45 mounted on the valve spool 38. An auxiliary passage that connects the back pressure chamber 31 to the outflow port 22 is formed by the through holes 33 and 35, the second pressure chamber 42, and the flow path 43 described above.

また、主流体通路23の流出ポート22側には、主流体通
路23の流量に応じた差圧を発生する差圧発生手段46が配
置されている。差圧発生手段46は、ハウジング24と一体
のガイド47により流体の流れ方向に移動可能に支持され
コーンよりなる変位体48を有し、ガイド47と変位体48と
の間には変位体48を流体の流れ方向に対向する方向に付
勢するばね49が配装されている。変位体48は主流体通路
23の湾曲した壁面50との間に変位体48の移動ストローク
の増加に応じて開口面積が増加する流路を画定する。こ
の変位体48の外径寸法は流出ポート22の内径寸法よりも
小さくしてある。ここで、主流体通路23の壁面は、変位
体48との間の開口面積が変位体48の変位量xに対して のルート関数又はルート関数に近似する関数となるよう
な壁面形状になつている。なお、変位対48の図示下方部
分を形成する支持ロツド51には変位体48の図示上方への
移動を規制するストツパ即ちナツト52を締結させてあ
る。
Further, on the outflow port 22 side of the main fluid passage 23, a differential pressure generating means 46 that generates a differential pressure according to the flow rate of the main fluid passage 23 is arranged. The differential pressure generating means 46 has a displacement body 48 composed of a cone, which is movably supported in the fluid flow direction by a guide 47 integral with the housing 24, and a displacement body 48 is provided between the guide 47 and the displacement body 48. A spring 49 for urging in a direction opposite to the fluid flow direction is provided. Displacement body 48 is the main fluid passage
A flow path whose opening area increases in accordance with an increase in the movement stroke of the displacement body 48 is defined between the curved wall surface 50 and 23. The outer diameter of the displacement body 48 is smaller than the inner diameter of the outflow port 22. Here, the wall surface of the main fluid passage 23 has an opening area with the displacement body 48 with respect to the displacement amount x of the displacement body 48. The wall shape is a root function or a function close to the root function. A stopper or nut 52 for restricting the upward movement of the displacement body 48 is fastened to a support rod 51 forming the lower portion of the displacement pair 48 in the figure.

そして、パイロツト弁36を駆動する駆動手段として例
えば比例電磁弁53を設けてあり、この比例電磁弁53の出
力軸54をパイロツト弁36の弁スプール38の図示上方端面
に当接してある。なお、比例電磁弁53の出力軸54、パイ
ロツト弁36、主弁25、及び差圧発生手段46が同軸上に位
置するように配置してある。
Further, for example, a proportional solenoid valve 53 is provided as a drive means for driving the pilot valve 36, and an output shaft 54 of the proportional solenoid valve 53 is in contact with an upper end surface of the valve spool 38 of the pilot valve 36 in the figure. The output shaft 54 of the proportional solenoid valve 53, the pilot valve 36, the main valve 25, and the differential pressure generating means 46 are arranged coaxially.

また、差圧発生手段46で発生した差圧に応じてパイロ
ツト弁36の操作力を制御する制御手段として、2つのハ
ウジング24、30にわたつて形成され、変位体48の下流側
の通路部分と上述の第1圧力室41とを連通させる通路55
を設けてある。
Further, as a control means for controlling the operating force of the pilot valve 36 in accordance with the differential pressure generated by the differential pressure generating means 46, it is formed over the two housings 24, 30 and has a passage portion on the downstream side of the displacement body 48. A passage 55 communicating with the above-mentioned first pressure chamber 41.
Is provided.

また、変位体48の支持ロツド51の下端には検出ロツド
56が接続されており、検出ロツド56は、ハウジング24の
下端に装着され、検出コイル57を備えた電気的な変位検
出器58内に侵入している。これらの検出ロツド56及び変
位検出器58は、変位体48の変位を検出する変位検出手段
を構成している。
Further, the detection rod is attached to the lower end of the support rod 51 of the displacement body 48.
56 is connected, and the detection rod 56 is attached to the lower end of the housing 24 and penetrates into an electric displacement detector 58 having a detection coil 57. The detection rod 56 and the displacement detector 58 constitute displacement detection means for detecting the displacement of the displacement body 48.

上記した変位検出器58は、比較演算器59に接続され、
この比較演算器59は信号線60、61を介して変位検出器58
及び図示しない指令装置に接続され、また信号線62を介
してコントロールドライバ63に接続されている。コント
ロールドライバ63は信号線64を介して比例電磁弁53に接
続されている。上記した比較演算器59は変位検出器58か
ら信号線60を介して出力される信号(検出値)と、信号
線55を介して出力されるパイロツト弁36を駆動する指令
操作量に対応する変位体48の目標変位との比較、演算を
おこなう。この比較演算器59は、変位検出器58を含む変
位検出手段から出力される検出値に応じてパイロツト弁
36の操作力を補正する補正手段を構成している。また、
この比較演算器59には、例えばあらかじめ第3図の特性
線65で示す関係、すなわちパイロツト弁36に与える力で
ある操作力Fcと変位体48の変位量xとの望ましい関数関
係が記憶されている。
The displacement detector 58 described above is connected to the comparison calculator 59,
This comparison calculator 59 is a displacement detector 58 via signal lines 60 and 61.
It is also connected to a command device (not shown) and is also connected to the control driver 63 via a signal line 62. The control driver 63 is connected to the proportional solenoid valve 53 via a signal line 64. The above-mentioned comparison calculator 59 is a displacement output corresponding to the signal (detection value) output from the displacement detector 58 via the signal line 60 and the command operation amount for driving the pilot valve 36 output via the signal line 55. The target displacement of the body 48 is compared and the calculation is performed. This comparison calculator 59 is a pilot valve according to the detection value output from the displacement detection means including the displacement detector 58.
It constitutes a correction means for correcting the operating force of 36. Also,
The comparison calculator 59 stores in advance, for example, the relationship shown by the characteristic line 65 in FIG. 3, that is, the desired functional relationship between the operating force Fc, which is the force applied to the pilot valve 36, and the displacement amount x of the displacement body 48. There is.

この流量制御弁装置20の流入ポート21は油圧シリンダ
66に接続され、流出ポート22はタンク67に接続され、こ
れらの油圧シリンダ66、タンク67と流量制御弁装置20と
によつて例えばメータアウト制御システムを構成してい
る。
The inflow port 21 of this flow control valve device 20 is a hydraulic cylinder.
66, the outflow port 22 is connected to a tank 67, and the hydraulic cylinder 66, the tank 67, and the flow control valve device 20 constitute a meter-out control system, for example.

このように構成した実施例における動作はつぎのとお
りである。
The operation of the embodiment thus configured is as follows.

比例電磁弁53が駆動されずパイロツト弁36が作動して
いないとき、パイロツト弁36のポペツト部39はばね44の
力により図示上方に付勢され、当該ポペツト部39は弁座
40と密着シートする。また、流入ポート21の圧力流体
は、主弁弁体27の絞り32を介して背圧室31に導かれてい
る。従つて主弁弁体27は、その端面68、69の面積差によ
り図示下方に押圧され、弁座28に当接し、流入ポート21
から流出ポート22への流体の流れを遮断する。
When the proportional solenoid valve 53 is not driven and the pilot valve 36 is not operating, the poppet portion 39 of the pilot valve 36 is urged upward in the figure by the force of the spring 44, and the poppet portion 39 is seated in the valve seat.
Stick with 40. The pressure fluid in the inflow port 21 is guided to the back pressure chamber 31 via the throttle 32 of the main valve body 27. Therefore, the main valve body 27 is pressed downward in the figure due to the area difference between the end faces 68 and 69, abuts against the valve seat 28, and the inflow port 21
To block the flow of fluid from the outlet port 22 to the outlet port 22.

この状態から、図示しない指令装置を駆動して、その
電気信号を比較演算器59に与えると、コントロールドラ
イバ63が作動して比例電磁弁53の出力軸54が図示下方に
移動し、パイロツト弁36に操作指令量に応じた操作力Fc
を与える。これによりパイロツト弁36のポペツト部39は
図示下方に移動し、弁座40は開放される。このとき、流
入ポート21の流体は、絞り32、背圧室31、流路43、第2
圧力室42を経て貫通孔35、33内に流入する。そして、絞
り32により、背圧室31内の流体圧は、流入ポート21の流
体圧よりも低下する。ここで、主弁弁体27の端面68に作
用する力に、端面69に作用する力が打ち勝つと、主弁弁
体27は図示上方に移動し、流入ポート21の流体は流出ポ
ート22に流出する。そして、流出ポート22に流れ込んだ
流体は差圧発生手段46の変位体48を図示下方に押し下げ
る。この変位体48の下流側の流体圧は、通路55を介して
第1圧力室41内に導かれる。一方、変位体48の上流側の
圧力は貫通孔33、35を介して第2圧力室42に導かれる。
したがつて、変位体48の上流側、下流側間に発生した差
圧は、力としてパイロツト弁36の弁スプール38に加えら
れる。ここでパイロツトシリンダ室37の断面積をaと
し、上述の差圧をΔPとすると、弁スプール38の力のつ
り合い状態では、ばね44の力を無視できる程度に小さく
設定した場合には、 Fc=a・ΔP となる。即ち、パイロツト弁36の操作力Fcに応じた差圧
ΔPが発生し、この差圧ΔPに応じた流量が得られる。
この場合、定常状態において、パイロツト弁36のポペツ
ト部39の開口度合は、主弁弁体27の端面68と端面69の面
積比、及び絞り32の強さ、ポペツト部39の傾斜角度で決
定される。また、主弁弁体27の開口度合は、変位体48と
壁面50との間の開口度合、及び流入ポート21と流出ポー
ト22の差圧によつて決定される。
From this state, when a command device (not shown) is driven and its electric signal is given to the comparison calculator 59, the control driver 63 operates and the output shaft 54 of the proportional solenoid valve 53 moves downward in the drawing, and the pilot valve 36. Operating force Fc according to the operation command amount
give. As a result, the poppet portion 39 of the pilot valve 36 moves downward in the figure, and the valve seat 40 is opened. At this time, the fluid in the inflow port 21 is the throttle 32, the back pressure chamber 31, the flow path 43, the second
It flows into the through holes 35, 33 through the pressure chamber 42. Then, due to the throttle 32, the fluid pressure in the back pressure chamber 31 becomes lower than the fluid pressure in the inflow port 21. Here, when the force acting on the end face 69 overcomes the force acting on the end face 68 of the main valve body 27, the main valve body 27 moves upward in the figure, and the fluid in the inflow port 21 flows out to the outflow port 22. To do. Then, the fluid flowing into the outflow port 22 pushes the displacement body 48 of the differential pressure generating means 46 downward in the drawing. The fluid pressure on the downstream side of the displacement body 48 is introduced into the first pressure chamber 41 via the passage 55. On the other hand, the pressure on the upstream side of the displacement body 48 is guided to the second pressure chamber 42 via the through holes 33, 35.
Therefore, the differential pressure generated between the upstream side and the downstream side of the displacement body 48 is applied to the valve spool 38 of the pilot valve 36 as a force. Assuming that the cross-sectional area of the pilot cylinder chamber 37 is a and the above-mentioned pressure difference is ΔP, Fc = Fc = when the force of the spring 44 is set to a negligible amount in the state where the force of the valve spool 38 is balanced. a · ΔP. That is, a differential pressure ΔP corresponding to the operating force Fc of the pilot valve 36 is generated, and a flow rate corresponding to this differential pressure ΔP is obtained.
In this case, in a steady state, the opening degree of the poppet portion 39 of the pilot valve 36 is determined by the area ratio of the end face 68 and the end face 69 of the main valve body 27, the strength of the throttle 32, and the inclination angle of the poppet portion 39. It The degree of opening of the main valve body 27 is determined by the degree of opening between the displacement body 48 and the wall surface 50 and the pressure difference between the inflow port 21 and the outflow port 22.

そして、このような状態から、仮に流入ポート21の圧
力が上昇し、その通過流量が増加しようとすると、変位
体48がばね49に抗して図示下方に押され、貫通孔33と流
出ポート22内の流体差圧が上昇し、これによつてパイロ
ツト弁36の弁スプール38が図示上方に移動し、ポペツト
部39の開口面積が絞られる。その結果、背圧室31内の圧
力は上昇し、主弁弁体27は下方に移動し、弁開度を減少
させ、流量増加を抑制する方向に作用する。このように
して、流入ポート21と流出ポート22内の流体差圧に無関
係に操作力Fcに応じた所望の流量が得られる。
Then, if the pressure of the inflow port 21 rises from such a state and the flow rate of the inflow port 21 tries to increase, the displacement body 48 is pushed downward in the figure against the spring 49, and the through hole 33 and the outflow port 22. The fluid pressure difference in the inside increases, whereby the valve spool 38 of the pilot valve 36 moves upward in the drawing, and the opening area of the poppet portion 39 is reduced. As a result, the pressure in the back pressure chamber 31 rises, the main valve body 27 moves downward, the valve opening is reduced, and the increase in the flow rate is suppressed. In this way, a desired flow rate according to the operating force Fc is obtained regardless of the fluid pressure difference between the inflow port 21 and the outflow port 22.

このことを式で表すと以下のようになる。まず、変位
体48と壁面50との間の開口面積Aは、上述したように壁
面50の形状設定により、 で表される。この開口面積Aを通過する流量をQとする
と、 (Cは流体密度、形状で決まる定数) となる。さらに、ばね49のばね定数をkとすると、ΔP
は ΔP=kx/Ap (Apは変位体48の受圧面積) で表される。これにより、 となり、前述のFc=a・ΔPから、 となる。
This can be expressed by the following formula. First, the opening area A between the displacement body 48 and the wall surface 50 is determined by the shape setting of the wall surface 50 as described above. It is represented by If the flow rate passing through this opening area A is Q, (C is a constant determined by the fluid density and shape). Further, if the spring constant of the spring 49 is k, then ΔP
Is represented by ΔP = kx / Ap (Ap is the pressure receiving area of the displacement body 48). This allows From the above Fc = a · ΔP, Becomes

上記式により、流量Qが操作力Fcに一次比例関係にあ
ることが分かり、従つてパイロツト弁36の操作力Fcに対
して直線的に比例した流量特性を得ることができる。ま
た同様に、上記式より流量Qは差圧ΔPには影響されな
いことが分かり、差圧ΔPが増加しても流量Qを一定に
保つことができ、圧力補償機能が果たされる。
From the above equation, it is found that the flow rate Q is linearly proportional to the operating force Fc, and therefore a flow rate characteristic linearly proportional to the operating force Fc of the pilot valve 36 can be obtained. Similarly, from the above equation, it is found that the flow rate Q is not affected by the differential pressure ΔP, and the flow rate Q can be kept constant even if the differential pressure ΔP increases, and the pressure compensation function is fulfilled.

なお、上記式にフローフオースの影響を考慮した場合
には、ΔPの関係式f(ΔP)が加味された式となり、
主弁25のシート分の形状を変え、フローフオースを利用
することにより、流量Qを差圧ΔPに若干依存させるこ
とができ、これにより、差圧ΔPの増加に対して所定の
関係にある流量を確保する圧力補償機能を得ると同時
に、特定の油圧シリンダ66が要求する流量特性に適合さ
せることができる。
In addition, when the influence of flow force is taken into consideration in the above equation, it becomes an equation in which the relational expression f (ΔP) of ΔP is added,
By changing the shape of the main valve 25 for the seat and using the flow force, the flow rate Q can be made to slightly depend on the differential pressure ΔP, whereby the flow rate having a predetermined relationship with the increase of the differential pressure ΔP can be obtained. It is possible to obtain the pressure compensation function to be ensured, and at the same time, to adapt it to the flow rate characteristic required by a specific hydraulic cylinder 66.

以上の関係を図に示すと第2図(a)〜(d)のよう
になる。即ち、まず第2図(a)に示すように、図示し
ない指令装置の指令操作量に対応する入力電流値iに応
じて比例電磁弁53に発生する操作力Fcはほぼ比例関係と
なり、また第2図(b)に示すように操作力Fcと変位体
48の変位量xとは比例関係となり、また第2図(c)に
示すように主弁25からの出力流量Qと変位体48の変位量
xとは比例関係となり、これらのことから第2図(d)
に示すように出力流量Qと操作力Fcとが比例関係とな
る。
The above relationships are shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d). That is, first, as shown in FIG. 2 (a), the operating force Fc generated in the proportional solenoid valve 53 in accordance with the input current value i corresponding to the command operation amount of the command device (not shown) has a substantially proportional relationship. As shown in Fig. 2 (b), the operating force Fc and the displacement body
The displacement amount x of 48 is in a proportional relationship, and the output flow rate Q from the main valve 25 and the displacement amount x of the displacement body 48 are in a proportional relationship as shown in FIG. 2 (c). Figure (d)
As shown in, the output flow rate Q and the operating force Fc have a proportional relationship.

しかしながら、上述のように変位体48の上流体側の圧
力と下流側の圧力との差圧の検出によるパイロツト弁36
の制御だけでは差圧の変化に伴う変位体48の揺動によつ
て第4図の特性線70に示すように安定化までにわずかな
がら時間がかかる。
However, as described above, the pilot valve 36 by detecting the differential pressure between the pressure on the upper fluid side and the pressure on the downstream side of the displacement body 48.
However, due to the swinging of the displacement body 48 caused by the change in the differential pressure, it takes a little time for the stabilization as shown by the characteristic line 70 in FIG.

この実施例は、上記の点についても考慮したものであ
る。即ち、上述した差圧によるパイロツト弁36の制御の
間、変位体48の変位量xが検出ロツド56を介して変位検
出器58で検出され、その検出値が比較演算器59に入力さ
れる。そして、この比較演算器59は指令操作量による変
位体48の目標変位と上述の検出値とを比較する。この場
合前述したように、この比較演算器59には第3図の特性
線65で示す望ましい操作力Fcと変位体48の変位量xとの
関係があらかじめ記憶されているが、仮に目標とする操
作力F1に対応する指令操作量が比較演算器59に与えられ
ているものとすると、特性線65から変位体48の変位量x
はx2と求められ、このx2が目標変位となる。しかしなが
ら、変位検出器58によつて検出される実際の検出値がx1
であつたとすると、目標変位x2と検出値x1との間には Δx=x2−x1 のずれを生じる。検出値x1が含まれる特性線71上におい
て、変位量x2を与えうる操作力をF2とすると、 ΔF=F2−F1 によつて得られる補正量ΔFを目標とする操作力F1に加
える補正をおこなえば所望の目標変位x2が得られること
になる。
This embodiment also takes the above points into consideration. That is, during the control of the pilot valve 36 by the above-mentioned differential pressure, the displacement amount x of the displacement body 48 is detected by the displacement detector 58 via the detection rod 56, and the detected value is input to the comparison calculator 59. Then, the comparison calculator 59 compares the target displacement of the displacement body 48 based on the command operation amount with the above-mentioned detected value. In this case, as described above, the relation between the desired operating force Fc shown by the characteristic line 65 in FIG. 3 and the displacement amount x of the displacement body 48 is stored in advance in the comparison calculator 59, but it is temporarily set as a target. Assuming that the command operation amount corresponding to the operation force F1 is given to the comparison calculator 59, the displacement amount x of the displacement body 48 from the characteristic line 65.
Is calculated as x2, and this x2 is the target displacement. However, the actual detection value detected by the displacement detector 58 is x1.
Then, a deviation of Δx = x2-x1 occurs between the target displacement x2 and the detected value x1. On the characteristic line 71 including the detected value x1, if the operating force that can give the displacement amount x2 is F2, correction that adds the correction amount ΔF obtained by ΔF = F2-F1 to the target operating force F1 can be performed. Thus, the desired target displacement x2 can be obtained.

このように、比較演算器59は、目標変位x2と検出値x1
とのずれΔxに応じた補正量ΔFを目標とする操作力F1
に加える処理をおこない、該当する信号を信号線62を介
してコントロールドライバ63に出力する。そして、コン
トロールドライバ63から信号線64を介して出力される信
号により比例電磁弁53は、パイロツト弁36をF1+ΔFの
操作力で駆動する。これにより、第4図の特性線72で示
すように、特性線70の場合に比べて安定化に要する時間
を著しく短くすることができる。
In this way, the comparison calculator 59 calculates the target displacement x2 and the detected value x1.
Operational force F1 targeting the correction amount ΔF according to the deviation Δx
And the corresponding signal is output to the control driver 63 via the signal line 62. The proportional solenoid valve 53 drives the pilot valve 36 with an operating force of F1 + ΔF by the signal output from the control driver 63 via the signal line 64. As a result, as shown by the characteristic line 72 in FIG. 4, the time required for stabilization can be significantly shortened as compared with the case of the characteristic line 70.

このように構成した第1の実施例にあつては、指令操
作量にほぼ直線的に比例した流量特性と、差圧の増加に
対してほぼ一定の流量を確保する圧力補償機能を達成す
ることができる。そして、流量制御装置20は、圧力補償
弁及び可変絞りのスリツトを設けることなく、変位体4
8、ばね49を設けるだけの比較的簡単な構造であり、ま
た貫通孔33を主弁弁体27の貫通孔として設けることによ
り、通路構成が簡素化されている。従つて、製作工数が
少なくて済み製作コストを安くすることができる。ま
た、パイロツト流量を制御する圧力補償弁によるのでは
なく、主流体通路23に配置された差圧発生手段46で直接
流量の増加を検出し、さらに差圧検出器58で検出された
変位体48の検出値に応じた操作力Fcの補正をおこなうこ
とから、流量の安定化を短時間でおこなうことができ、
これにより追従性の優れた差圧補償を行うことができ
る。
In the first embodiment configured as described above, a flow rate characteristic that is substantially linearly proportional to the command operation amount and a pressure compensation function that secures a substantially constant flow rate with respect to an increase in differential pressure are achieved. You can Then, the flow rate control device 20 does not provide the pressure compensating valve and the slit of the variable throttle, and the displacement body 4
8. It has a relatively simple structure in which only the spring 49 is provided, and the passage structure is simplified by providing the through hole 33 as the through hole of the main valve body 27. Therefore, the number of manufacturing steps is small and the manufacturing cost can be reduced. Further, instead of using the pressure compensating valve for controlling the pilot flow rate, the differential pressure generating means 46 arranged in the main fluid passage 23 directly detects an increase in the flow rate, and further the displacement body 48 detected by the differential pressure detector 58 is detected. Since the operating force Fc is corrected according to the detected value of, the flow rate can be stabilized in a short time,
This makes it possible to perform differential pressure compensation with excellent followability.

第5図は本発明の第2の実施例を示す断面図である。
この第2の実施例にあつては、比例電磁弁53のプランジ
ヤ73に一体にパイロツト弁36を設けてあり、差圧発生手
段46の変位体48がチエツク弁を兼ねるように寸法設定し
てあり、また、パイロツト弁36の操作力を制御する制御
手段を、変位体48とパイロツト弁36の弁体74とを近接方
向に付勢するばね手段、例えば引張ばね75によつて構成
してある。この引張ばね75は主弁弁体27に形成された貫
通孔35内に挿入され、図示上端をパイロツト弁36の弁体
74に係着してあり、図示下端を差圧発生手段46の変位体
48に係着してあり、パイロツト弁36と引張ばね75を含む
主弁25と変位体48を同軸上に配置してある。なお、主弁
弁体27の貫通孔35の図示上端部近傍部分はパイロツト弁
36の可動弁座76を形成している。また、主弁弁体27に形
成した貫通孔35によつて背圧室31と流出ポート22を連通
する補助通路が形成されている。その他の構成、即ち、
変位検出器58、補正手段を構成する比較演算器59、コン
トロールドライバ63等を含む構成は前述した第1図に示
す第1の実施例と例えば同等である。
FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, the pilot valve 36 is provided integrally with the plunger 73 of the proportional solenoid valve 53, and the displacement body 48 of the differential pressure generating means 46 is dimensioned so as to also serve as a check valve. The control means for controlling the operating force of the pilot valve 36 is constituted by spring means for urging the displacement body 48 and the valve body 74 of the pilot valve 36 in the proximity direction, for example, a tension spring 75. This tension spring 75 is inserted into the through hole 35 formed in the main valve body 27, and the upper end in the figure is the valve body of the pilot valve 36.
74 is attached to the lower end of the figure and is a displacement body of the differential pressure generating means 46.
The pilot valve 36, the main valve 25 including the tension spring 75, and the displacement body 48 are coaxially arranged. The portion near the upper end of the through hole 35 of the main valve body 27 in the figure is a pilot valve.
36 movable valve seats 76 are formed. In addition, an auxiliary passage that connects the back pressure chamber 31 and the outflow port 22 is formed by the through hole 35 formed in the main valve body 27. Other configurations, i.e.
The configuration including the displacement detector 58, the comparison calculator 59 constituting the correction means, the control driver 63, etc. is, for example, equivalent to that of the first embodiment shown in FIG.

なお、この第2の実施例では変位体48がチエツク弁を
兼ねることから、例えば流入ポート21を油圧ポンプ77に
接続し、流出ポート22を油圧シリンダ66のヘツド側に接
続してメータイン回路を構成することができる。
Since the displacement body 48 also serves as a check valve in the second embodiment, for example, the inflow port 21 is connected to the hydraulic pump 77 and the outflow port 22 is connected to the head side of the hydraulic cylinder 66 to form a meter-in circuit. can do.

このように構成した第2の実施例は、変位体48と壁面
50との開口面積Aは、壁面50の形状設定により、前述し
たように、 で表される。この開口面積Aを通過する流量Qは前述し
たように、 (Cは流体密度、形状で決まる定数) である。ここでばね49と引張ばね75のばね定数の和をk
とすると、変位体48の上流側の圧力と下流側の圧力との
差圧ΔPは、 ΔP=kx/Ap (Ap変位体48の受圧面積)で表される。
The second embodiment configured in this way is provided with the displacement body 48 and the wall surface.
The opening area A with 50 depends on the shape of the wall surface 50, as described above. It is represented by The flow rate Q passing through the opening area A is, as described above, (C is a constant determined by the fluid density and shape). Here, the sum of the spring constants of the spring 49 and the tension spring 75 is k
Then, the differential pressure ΔP between the pressure on the upstream side and the pressure on the downstream side of the displacement body 48 is represented by ΔP = kx / Ap (pressure receiving area of the Ap displacement body 48).

これにより、 となり、操作力Fc=k・xから、 となる。This allows And, from the operating force Fc = k · x, Becomes

このように、この第2の実施例にあつても流量Qが操
作力Fcに一次比例関係になり、第1の実施例と同様にパ
イロツト弁36の操作力Fcに対して直線的に比例した流量
特性が得られ、また、差圧ΔPの影響を受けずに流量Q
を一定に保ことができ、圧力補償機能が果たされる。
As described above, also in the second embodiment, the flow rate Q is linearly proportional to the operating force Fc and linearly proportional to the operating force Fc of the pilot valve 36 as in the first embodiment. Flow rate characteristics are obtained, and the flow rate Q is not affected by the differential pressure ΔP.
Can be kept constant, and the pressure compensation function is fulfilled.

そして、第1の実施例と同様に差圧検出器58が検出し
た検出値に応じて比較演算器59で操作力の補正をおこな
うことにより、第1の実施例と同様に短時間で流量の安
定化を実現させることができ、優れた追従性が得られ
る。
Then, as in the first embodiment, the comparison calculator 59 corrects the operating force according to the detection value detected by the differential pressure detector 58, so that the flow rate can be changed in a short time as in the first embodiment. Stabilization can be realized and excellent followability can be obtained.

第6図は本発明の第3の実施例を示す断面図である。
この第3の実施例はパイロツト弁36を駆動する駆動手段
が油圧力を供給する油圧力供給装置から成つている。即
ち、パイロツト弁36にピストン部78を設けてあり、この
ピストン部78の図示上方、下方のそれぞれに圧力室79、
80を設けてあり、パイロツト弁36を主弁弁体27方向に付
勢するばね81を設けてあり、上記した圧力室79、80のそ
れぞれに連通する通路82、83を設けてあり、このうち通
路83は比例電磁弁84に連通させてあり、通路82はタンク
67に連絡させてあり、コントロールドライバ63を信号線
64を介して比例電磁減圧弁84の駆動部に接続し、比例電
磁減圧弁84は油圧源85に連絡させてある。
FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.
In the third embodiment, the drive means for driving the pilot valve 36 comprises an oil pressure supply device for supplying oil pressure. That is, a piston portion 78 is provided in the pilot valve 36, and pressure chambers 79,
80 is provided, a spring 81 for urging the pilot valve 36 in the direction of the main valve body 27 is provided, and passages 82, 83 communicating with the pressure chambers 79, 80 are provided. The passage 83 is in communication with a proportional solenoid valve 84, and the passage 82 is a tank.
67, and connect the control driver 63 to the signal line.
It is connected to the drive part of the proportional electromagnetic pressure reducing valve 84 via 64, and the proportional electromagnetic pressure reducing valve 84 is connected to the hydraulic pressure source 85.

上記した油圧源85、比例電磁減圧弁84、通路82、83、
圧力室79、80、パイロツト弁36のピストン部78、ばね81
によつて油圧力供給装置が構成されている。その他の構
成は前述した第5図に示す第4の実施例と同等である。
The hydraulic power source 85, the proportional electromagnetic pressure reducing valve 84, the passages 82 and 83,
Pressure chambers 79, 80, piston part 78 of the pilot valve 36, spring 81
The hydraulic pressure supply device is configured by the above. The other structure is the same as that of the fourth embodiment shown in FIG.

この第3の実施例にあつては、比較演算器59に与えら
れる指令操作量に応じてコントロールドライバ63の駆動
を介して比例電磁減圧弁84が駆動され、油圧源85から供
給される圧油が通路83を介して圧力室80に導かれ、これ
によつてパイロツト弁36はばね81の力に抗して図示上方
に移動する。この第3の実施例に示すように、油圧力に
よつてパイロツト弁36を駆動することもできる。
In the third embodiment, the proportional electromagnetic pressure reducing valve 84 is driven via the drive of the control driver 63 according to the command operation amount given to the comparison calculator 59, and the pressure oil supplied from the hydraulic power source 85 is supplied. Is guided to the pressure chamber 80 via the passage 83, whereby the pilot valve 36 moves upward in the figure against the force of the spring 81. As shown in this third embodiment, the pilot valve 36 can be driven by hydraulic pressure.

このように構成した第3の実施例における他の作用、
効果は前述した第5図に示す第2の実施例と同等であ
る。
Other operations in the third embodiment configured in this way,
The effect is the same as that of the second embodiment shown in FIG.

<発明の効果> 以上のように構成した本発明の流量制御弁装置にあつ
ては、特に差圧発生手段及び制御手段を比較的簡単な構
成とすることができるので、全体の構造が簡単となり、
製作、組立工数が少なくて済む。また、パイロツト弁流
量を制御する圧力補償弁によるのではなく、主流体通路
に配置された変位体を含む差圧発生手段で直接、流量の
増加を検出し、併せて補正手段で変位検出器の検出値に
応じたパイロツト弁の操作力の補正をおこなうので追従
性に優れた差圧補償を行うことができる。
<Effects of the Invention> In the flow rate control valve device of the present invention configured as described above, since the differential pressure generating means and the control means can have a relatively simple structure, the overall structure is simplified. ,
The number of manufacturing and assembling steps is small. Further, instead of using the pressure compensating valve for controlling the flow rate of the pilot valve, the increase in the flow rate is directly detected by the differential pressure generating means including the displacement body arranged in the main fluid passage, and at the same time, the correction means detects the displacement detector. Since the operating force of the pilot valve is corrected according to the detected value, it is possible to perform differential pressure compensation with excellent followability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の流量制御弁装置の第1の実施例を示す
断面図、第2図(a)、(b)、(c)、(d)はそれ
ぞれ第1図に示す第1の実施例で得られる基本的な特性
を示す説明図、第3図は第1の実施例に備えられる比較
演算器の補正処理を説明する図、第4図は第1の実施例
で得られる追従性を説明する図、第5図は本発明の第2
の実施例を示す断面図、第6図は本発明の第3の実施例
を示す断面図、第7図は従来の流量制御弁装置を示す断
面図である。 20……流量制御弁装置、21……流入ポート、22……流出
ポート、23……主流体通路、24、30……ハウジング、25
……主弁、26……弁室、27……弁体、28……弁座、29…
…背部、31……背圧室、32……絞り、33、35……貫通
孔、34……固定ガイド、36……パイロツト弁、37……パ
イロツトシリンダ室、38……弁スプール、39……ポペツ
ト部、40……弁座、41……第1圧力室、42……第2圧力
室、43……流路、44……戻しばね、45……ばね受、46…
…差圧発生手段、47……ガイド、48……変位体、49……
ばね、50……壁面、51……支持ロツド、52……ナツト、
53……比例電磁弁、54……出力軸、55……通路、56……
検出ロツド、57……コイル、58……変位検出器、59……
比較演算器、60、61、64……信号線、63……コントロー
ルドライバ、66……油圧シリンダ、67……タンク、68、
69……端面、73……プランジヤ、74……弁体、75……引
張ばね、76……可動弁座、77……油圧ポンプ、78……ピ
ストン部、79、80……圧力室、81……ばね、82、83……
通路、84……比例電磁減圧弁、85……油圧源。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a flow control valve device of the present invention, and FIGS. 2 (a), (b), (c) and (d) are respectively the first embodiment shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the basic characteristics obtained in the embodiment, FIG. 3 is a diagram for explaining the correction processing of the comparison operation unit provided in the first embodiment, and FIG. 4 is a follow-up obtained in the first embodiment. And FIG. 5 is a second diagram of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view showing a conventional flow control valve device. 20 ... Flow control valve device, 21 ... Inflow port, 22 ... Outflow port, 23 ... Main fluid passage, 24, 30 ... Housing, 25
...... Main valve, 26 …… Valve chamber, 27 …… Valve element, 28 …… Valve seat, 29…
… Back, 31 …… Back pressure chamber, 32 …… Throttle, 33,35 …… Through hole, 34 …… Fixed guide, 36 …… Pilot valve, 37 …… Pilot cylinder chamber, 38 …… Valve spool, 39… … Poppet part, 40 …… Valve seat, 41 …… First pressure chamber, 42 …… Second pressure chamber, 43 …… Flow path, 44 …… Return spring, 45 …… Spring bearing, 46…
… Differential pressure generating means, 47 …… Guide, 48 …… Displacement body, 49 ……
Spring, 50 ... wall surface, 51 ... support rod, 52 ... nut,
53 …… Proportional solenoid valve, 54 …… Output shaft, 55 …… Passage, 56 ……
Detection rod, 57 …… coil, 58 …… displacement detector, 59 ……
Comparator, 60, 61, 64 …… signal line, 63 …… control driver, 66 …… hydraulic cylinder, 67 …… tank, 68,
69 …… End face, 73 …… Plunger, 74 …… Valve element, 75 …… Tension spring, 76 …… Movable valve seat, 77 …… Hydraulic pump, 78 …… Piston, 79,80 …… Pressure chamber, 81 ...... Spring, 82,83 ……
Passage, 84 ... proportional solenoid pressure reducing valve, 85 ... hydraulic source.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 英世 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 実開 昭60−62118(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hideyo Kato, 650 Jinritsu-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura factory (56) References: Actual development Sho 60-62118 (JP, U)

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】流入ポート及び流出ポートを有する主流体
通路を備えたハウジングと、前記流入ポート及び流出ポ
ート間に配置され、これら流入ポート及び流出ポートを
連通、遮断する主弁と、前記ハウジングの内壁と前記主
弁の弁体の背部により形成され、前記流入ポートに絞り
を介して連通する背圧室と、前記背圧室と前記流出ポー
トを連通させる補助通路と、前記補助通路の開閉を制御
し、前記背圧室の流体圧力を変化させて前記主弁を作動
させるパイロツト弁とを備えた流量制御弁装置におい
て、前記主流体通路に配置され、主流体通路の流量に応
じた差圧を発生する差圧発生手段であつて、前記主流体
通路の流体の流れ方向に移動可能な変位体と、この変位
体を前記流体の流れ方向に対向する方向に付勢するばね
とを備え、該変位体は該主流体通路の壁面との間に、変
位体の移動ストロークの増加に応じて開口面積が増加す
る流路を画定する差圧発生手段と、前記差圧発生手段で
発生した差圧に応じて前記パイロツト弁の操作力を制御
する制御手段とを有するとともに、前記変位体の変位を
検出する変位検出手段と、この変位検出手段から出力さ
れる検出値に応じて前記パイロツト弁の操作力を操作す
る補正手段とを設けたことを特徴とする流量制御弁装
置。
1. A housing provided with a main fluid passage having an inflow port and an outflow port, a main valve arranged between the inflow port and the outflow port for communicating and blocking the inflow port and the outflow port, and the housing A back pressure chamber that is formed by an inner wall and a back portion of the valve body of the main valve and communicates with the inflow port through a throttle, an auxiliary passage that communicates the back pressure chamber and the outflow port, and opening and closing of the auxiliary passage. In a flow control valve device including a pilot valve for controlling and changing the fluid pressure of the back pressure chamber to operate the main valve, a differential pressure according to the flow rate of the main fluid passage, which is arranged in the main fluid passage. And a displacement body movable in the flow direction of the fluid in the main fluid passage, and a spring biasing the displacement body in a direction opposite to the flow direction of the fluid. The displacement body Depending on the differential pressure generated by the differential pressure generating means, which defines a flow path whose opening area increases with an increase in the moving stroke of the displacement body, between the wall surface of the main fluid passage and the differential pressure generated by the differential pressure generating means. A displacement detecting means for detecting the displacement of the displacement body and a control means for controlling the operating force of the pilot valve, and operating the operating force of the pilot valve according to a detection value output from the displacement detecting means. A flow control valve device, comprising:
【請求項2】主流体通路の壁面は、開口面積が変位体の
移動ストロークに対してルート関数又はルート関数に近
似する関数となるような壁面形状になつていることを特
徴とする請求項(1)記載の流量制御弁装置。
2. The wall surface of the main fluid passage has a wall shape such that the opening area is a root function or a function approximate to the root function with respect to the moving stroke of the displacement body. 1) The flow control valve device as described above.
【請求項3】制御手段は、差圧発生手段の変位体の上流
側圧力をパイロツト弁スプールの一端に導き、下流側圧
力を該パイロツト弁スプールの他端に導く通路手段とか
らなることを特徴とする請求項(1)記載の流量制御弁
装置。
3. The control means comprises a passage means for guiding the upstream pressure of the displacement body of the differential pressure generating means to one end of the pilot valve spool and the downstream pressure to the other end of the pilot valve spool. The flow control valve device according to claim 1.
【請求項4】ハウジングの背圧室を形成する壁部に設け
られ、主弁弁体に向けて突出する該主弁弁体の固定ガイ
ドを有し、補助通路は前記主弁弁体及び前記固定ガイド
に同軸的に設けた貫通孔を含み、前記パイロツト弁は前
記固定ガイドの貫通孔の一端に設けられたハウジングと
一体の固定弁座を有することを特徴とする請求項(1)
記載の流量制御弁装置。
4. A fixed guide of the main valve body, which is provided on a wall portion forming a back pressure chamber of the housing, and projects toward the main valve body, and the auxiliary passage includes the main valve body and the main valve body. The fixed valve includes a through hole provided coaxially, and the pilot valve has a fixed valve seat integrated with a housing provided at one end of the through hole of the fixed guide.
The flow control valve device described.
【請求項5】主弁がシート弁であることを特徴とする請
求項(1)記載の流量制御弁装置。
5. The flow control valve device according to claim 1, wherein the main valve is a seat valve.
【請求項6】パイロツト弁及び差圧発生手段の変位体は
主弁弁体を挟んで同軸的に配置されていることを特徴と
する請求項(1)記載の流量制御弁装置。
6. The flow control valve device according to claim 1, wherein the displacing bodies of the pilot valve and the differential pressure generating means are arranged coaxially with the main valve body interposed therebetween.
【請求項7】変位検出手段が変位体の変位を電気的に検
出する変位検出器を含み、補正手段が前記変移検出器で
検出される検出値と、パイロツト弁を駆動する指令操作
量に対応する変位体の目標変位との比較を含む演算をお
こなう比較演算器であることを特徴とする請求項(1)
記載の流量制御弁装置。
7. The displacement detection means includes a displacement detector for electrically detecting the displacement of the displacement body, and the correction means corresponds to the detected value detected by the displacement detector and the command operation amount for driving the pilot valve. A comparison calculator that performs a calculation including a comparison with a target displacement of the displacement body that performs the calculation.
The flow control valve device described.
【請求項8】パイロツト弁を駆動する駆動手段が比例電
磁弁からなることを特徴とする請求項(1)記載の流量
制御弁装置。
8. A flow control valve device according to claim 1, wherein the drive means for driving the pilot valve comprises a proportional solenoid valve.
【請求項9】制御手段は、差圧発生手段の変位体とパイ
ロツト弁の弁体とを近接方向に付勢するばね手段を含む
ことを特徴とする請求項(1)記載の流量制御弁装置。
9. The flow control valve device according to claim 1, wherein the control means includes a spring means for urging the displacement body of the differential pressure generating means and the valve body of the pilot valve in the close direction. .
【請求項10】ばね手段は、差圧発生手段の変位体とパ
イロツト弁の弁体の間に配置された引張ばねであること
を特徴とする請求項(9)記載の流量制御弁装置。
10. The flow control valve device according to claim 9, wherein the spring means is a tension spring arranged between the displacement body of the differential pressure generating means and the valve body of the pilot valve.
【請求項11】引張ばねが主弁弁体の貫通孔を通ること
を特徴とする請求項(10)記載の流量制御弁装置。
11. The flow control valve device according to claim 10, wherein the tension spring passes through a through hole of the main valve body.
【請求項12】差圧発生手段の変位体はチエツク弁を兼
ねていることを特徴とする請求項(1)記載の流量制御
弁装置。
12. The flow control valve device according to claim 1, wherein the displacement body of the differential pressure generating means also serves as a check valve.
【請求項13】補助通路は主弁弁体に同軸的に設けた貫
通孔を含み、パイロツト弁は、補助通路の一端に設けら
れた主弁弁体と一体の可動弁座を有することを特徴とす
る請求項(1)記載の流量制御弁装置。
13. The auxiliary passage includes a through hole provided coaxially with the main valve body, and the pilot valve has a movable valve seat integral with the main valve body provided at one end of the auxiliary passage. The flow control valve device according to claim 1.
【請求項14】パイロツト弁を駆動する駆動手段が油圧
力を供給する油圧力供給装置であることを特徴とする請
求項(1)記載の流量制御弁装置。
14. A flow control valve device according to claim 1, wherein the drive means for driving the pilot valve is an oil pressure supply device for supplying oil pressure.
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