JP3250188B2 - 減圧弁装置 - Google Patents

減圧弁装置

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JP3250188B2
JP3250188B2 JP21151096A JP21151096A JP3250188B2 JP 3250188 B2 JP3250188 B2 JP 3250188B2 JP 21151096 A JP21151096 A JP 21151096A JP 21151096 A JP21151096 A JP 21151096A JP 3250188 B2 JP3250188 B2 JP 3250188B2
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pressure
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茂明 伊藤
土田  浩
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内田油圧機器工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高応答を要求され
る減圧弁に適した減圧弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、減圧弁は、1次側(入口側)ポー
トの圧力にかかわりなく2次側(出口側)ポートの圧力
を該1次側ポートの圧力よりも低く設定する弁として知
られており、例えば電磁比例減圧弁は、図1に示すよう
に、1次側ポートaと2次側ポートb及びタンクポート
cを形成した弁筺d内に摺動自在にスプールeを設け、
該スプールeの一端側に電磁比例ソレノイドfにより作
動されるプランジャgを当接させ、該スプールの他端側
にばねhと2次側ポートbの圧力が作用する制御用ピス
トンiを当接させた構成を有する。
【0003】該電磁比例減圧弁は、その電磁比例ソレノ
イドfが消磁されているときは、該スプールeがばねh
で押されて1次側ポートaを完全に閉じ且つ2次側ポー
トbとタンクポートcをわずかに連通した位置に摺動
し、2次側ポートbには圧力が立たないが、該ソレノイ
ドfを適当な強さに励磁すると、そのプランジャgによ
り該スプールeがばねhに抗して摺動され、1次側ポー
トaと2次側ポートbが連通されると共にタンクポート
cが閉じられ、減圧された圧力流体が2次側ポートbに
流れる。その2次側ポートbの圧力は、該ソレノイドf
の励磁力を大きくするにつれ大きくなる。該2次側ポー
トbの圧力が該スプールeのばね側に導かれているの
で、該2次側ポートbの圧力が設定した圧力から変動し
た場合、該スプールeがソレノイドfの励磁力とばねh
の力及び該2次側ポートbの圧力による力が釣り合う位
置に移動して該開口面積を変え、該2次側ポートbの圧
力を設定した圧力に維持する。励磁されていたソレノイ
ドfを消磁すると、制御ピストンiの力でスプールeが
タンクポートcを開く位置にまで移動され、2次側ポー
トbの圧力が下がる。尚、ソレノイドfが消磁状態のと
き、該スプールeでタンクポートcを閉じる構成とする
こともある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の減
圧弁は、その設定圧力をステップ状に下げるとき、2次
側ポートbに連なる回路中の油の圧縮分をすべてタンク
ポートcからドレンとして排出しなければならないが、
かなり大型の弁であってもドレン能力は小さく、該圧縮
分を短時間に排出して設定圧力に下げることは困難であ
る。弁のサイズを十分に大型化すれば圧縮分の排出時間
を短くできるが、弁のサイズの大型化は製造コストの増
大や取り付けスペースの増大をもたらすという不都合が
ある。
【0005】本発明は、設定圧力を短時間に下げ得る小
型化された減圧弁を提供することを目的とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、減圧弁の2
次側ポートに連なる回路に、該2次側ポート方向への流
れを阻止するチェック弁を設け、該チェック弁の後方の
該回路に、ばねと該チェック弁の前方の回路の圧力で押
されて該チェック弁の後方の回路からタンクポートへの
連通を閉じるピストンを備えたリリーフ弁を設けたこと
により、上記の目的を達成するようにした。該チェック
弁の弁体が、該チェック弁の後方の回路の圧力とばねと
で閉じ側に押され、該2次側ポートの圧力で開き側に押
される構成とし、該減圧弁は、1次側ポート、2次側ポ
ート及びタンクポートを形成した弁筺と、該弁筺内に摺
動自在に設けたスプールと、該1次側ポートを閉じる方
向へ該スプールの一端を押圧するばねと、該1次側ポー
トと2次側ポートが連通し且つ該タンクポートが閉じる
方向へ該ばねに抗して該スプールを押圧する押圧手段と
を備え、該スプールの該ばね側の端部に2次側ポートの
圧力を作用させる構成とすることが好ましい。また、該
スプールが該1次側ポートと2次側ポートを連通開始し
たときに該タンクポートは完全に閉じる形式とし、該押
圧手段としては電磁比例ソレノイド又は人手であっても
よい。
【0007】
【発明の実施の形態】図面に基づき本発明の実施の形態
を説明すると、図2及び図3に於いて、符号1は減圧
弁、符号2は該減圧弁1の2次側ポート3に連なる回路
を示し、該減圧弁1は該回路2の圧力を該減圧弁1に設
定した圧力となるように制御する。符号4はチェック
弁、5はリリーフ弁を示す。
【0008】該減圧弁1は図1のものと同様の構成のも
ので、1次側ポート6と2次側ポート3及びタンクポー
ト8を形成した弁筺9内にバレル13を固定し、該バレ
ル13内の円孔に摺動自在にスプール10を設け、該ス
プール10の一端側に電磁比例ソレノイド11の押圧手
段7により作動されるプランジャ12を当接させ、該ス
プール10の他端側に、ばね14を当接させると共に、
通路15及び該バレル13と弁筺9の隙間から導いた2
次側ポート3の圧力を制御用ピストン16を介して作用
させる構成とした。
【0009】該チェック弁4は、該回路2に介在して設
けられ、図3に示すように、弁体17と、該弁体17を
シートさせる比較的弱いばね18、及びばね室19へ該
チェック弁4の後方の回路2bの圧力を導くための該弁
体17に形成した通路20とで構成され、該弁体17が
弁筺9にシートされると2次側ポート3方向への流れが
阻止される。該リリーフ弁5は、図3に示したように、
該チェック弁4の後方の回路2bとタンクポート8から
連なるタンク回路21との間に設けられ、比較的弱いば
ね22の力と通路23を介して導入した該チェック弁4
の前方の該回路2aの圧力とで両回路2、21の連通を
遮断する方向に押されたピストン24を備え、該ピスト
ン24は、該チェック弁4の後方の回路2bの圧力が該
遮断する方向の力よりも大きくなったときに開弁し、該
後方の回路2bの圧力をタンクへ排除するリリーフ作動
を行う。
【0010】該電磁比例ソレノイド11が消磁状態で2
次側ポート3の圧力がタンク圧のときは、該スプール1
0と各ポートは、図示のように1次側ポート6をそのス
プールランドで塞ぐと共に2次側ポート3とタンクポー
ト8を僅かな隙間によって連通する位置関係に存するよ
うにばね14で設定される。該電磁比例ソレノイド11
は、電流に比例した押圧力をプランジャ12に発生させ
るもので、該ソレノイド11を励磁すると、該スプール
10はプランジャ12の押圧力とばね14の力とが釣り
合う位置にまで移動し、これにより1次側ポート6と2
次側ポート3が連通すると共にタンクポート8が閉じら
れ、2次側ポート3に連なる回路2に減圧された圧力流
体が流れる。該2次側ポート3の圧力が、スプール10
のばね14側の端部に導かれているから、該スプール1
0はプランジャ12の押圧力と、ばね14の力及び2次
側ポート3の圧力が作用した制御ピストン16による力
の合計力が釣り合った位置に移動して減圧作動が行わ
れ、2次側ポート3の減圧された圧力を変更するには該
ソレノイド11の励磁力を変更しプランジャ12の押圧
力を変更することにより行われる。
【0011】該2次側ポート3に連なる回路2の圧力を
ステップ状に低下させる場合、該ソレノイド11の励磁
力を小さくすることにより行われるが、この場合、該回
路2の圧縮ボリューム分をタンクへ排除する必要があ
り、従来はかなりの量であるその圧縮分が2次側ポート
に戻り減圧弁の摺動部の隙間から即ちドレンから排除さ
れていたので、設定圧力に低下するまで時間を要し、応
答性が悪かったが、本発明のものでは、該回路2にチェ
ック弁4が介在し、該チェック弁4の後方の回路2bに
リリーフ弁5を設けたので、圧縮分はチェック弁4によ
り遮られて2次側ポート3へ戻ることがなく、該リリー
フ弁5からすべてタンクへ迅速に排除される。該リリー
フ弁5のピストン24は、通路23を介して導入したチ
ェック弁4の前方の回路2aの圧力即ち2次側ポート3
の圧力が、ばね22の換算圧力分だけチェック弁4の後
方の回路2bの圧力よりも低くなると、該ばね22を撓
めて後退し、該回路2aの圧力は短時間にタンク回路2
1に排除される。
【0012】図1の従来の減圧弁では、設定圧力をステ
ップ状に低下させた場合、図4の曲線Aで示すように低
い設定圧に到達するまで長い時間(95秒)が掛かって
いたが、本発明の構成とすることにより曲線Bで示した
ようにその時間(33秒)を約1/3に短縮することが
できた。また、本発明の減圧弁の寸法は、チェック弁4
とリリーフ弁5のためにわずかに大きくなるものの、こ
の寸法はドレン量を増大させるためにスプール10の径
を増大させた場合よりもかなり小さくて済む。
【0013】減圧弁の構成を、図5のように、スプール
10の両端をばねで支え、その両端の室をオリフィス2
5を介して接続した差圧式減圧弁の構成とすることも可
能であり、電磁比例ソレノイド11の代わりに機械式レ
バー等を設けて人手により操作することも可能である。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明によるときは、減圧
弁の2次側ポートに連なる回路に、チェック弁を設け、
該チェック弁の後方の該回路に、ばねと該チェック弁の
前方の回路の圧力で押されて該チェック弁の後方の回路
とタンクポートの連通を閉じるピストンを備えたリリー
フ弁を設けたので、ステップ状に設定圧力を低下させた
とき迅速に低下させた設定圧力に到達して応答性が良好
になり、減圧弁自体もあまり大きくならないので設置ス
ペースも小さく比較的安価に製作できる等の効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の減圧弁の切断側面図
【図2】本発明の実施の形態を示す線図
【図3】図2の具体的構造の断面図
【図4】減圧弁の設定圧力をステップ状に低下させたと
きの圧力曲線図
【図5】本発明の他の実施の形態を示す断面図
【符号の説明】
1 減圧弁、2 回路、3 2次側ポート、4 チェッ
ク弁、5 リリーフ弁、6 1次側ポート、7 押圧手
段、8 タンクポート、9 弁筺、10 スプール、1
1 電磁比例ソレノイド、14 ばね、22 ばね、2
4 ピストン、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 16/00 - 16/20 F16K 17/04

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】減圧弁の2次側ポートに連なる回路に、該
    2次側ポート方向への流れを阻止するチェック弁を設
    け、該チェック弁の後方の該回路に、ばねと該チェック
    弁の前方の回路の圧力で押されて該チェック弁の後方の
    回路からタンクポートへの連通を閉じるピストンを備え
    たリリーフ弁を設けたことを特徴とする減圧弁装置。
  2. 【請求項2】上記チェック弁の弁体は、該チェック弁の
    後方の回路の圧力とばねとで閉じ側に押され、上記2次
    側ポートの圧力で開き側に押されることを特徴とする請
    求項1に記載の減圧弁装置。
  3. 【請求項3】上記減圧弁は、1次側ポート、2次側ポー
    ト及びタンクポートを形成した弁筺と、該弁筺内に摺動
    自在に設けたスプールと、該1次側ポートを閉じる方向
    へ該スプールの一端を押圧するばねと、該1次側ポート
    と2次側ポートが連通し且つ該タンクポートが閉じる方
    向へ該ばねに抗して該スプールを押圧する押圧手段とを
    備え、該スプールの該ばね側の端部に2次側ポートの圧
    力を作用させたことを特徴とする請求項1に記載の減圧
    弁装置。
  4. 【請求項4】上記スプールが上記1次側ポートと2次側
    ポートを連通開始したときに上記タンクポートは完全に
    閉じることを特徴とする請求項3に記載の減圧弁装置。
  5. 【請求項5】上記押圧手段は電磁比例ソレノイド又は人
    手であることを特徴とする請求項3に記載の減圧弁装
    置。
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