JP4162278B2

JP4162278B2 - 液圧制御弁

Info

Publication number: JP4162278B2
Application number: JP21921797A
Authority: JP
Inventors: 直樹市川
Original assignee: Toyooki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toyooki Kogyo Co Ltd
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JPH1153034A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設定圧力が空気圧によって調整できる液圧制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような液圧制御弁は、実開昭５９−１３１６６６号公報に記載されている。そして、このものでは、液圧制御弁の主弁を作動するパイロット弁が、空気圧の作用を受けるピストンにより弁座へ着座するよう押圧されるようにして、パイロット弁の開き圧力をピストンを押圧する空気圧に応じて得るようにすることで、この空気圧により設定圧力が調整されるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このものでは、空気圧が零まで減少すると設定圧力はこれに応じて減少してしまうので、設定圧力の最低値を調整自在に得ることや、設定圧力が最低値として得られる空気圧の範囲を調整自在とすることができない。なお、このような設定圧力の最低値を調整自在に得ることや、設定圧力が最低値として得られる空気圧の範囲を調整自在とする特性は、例えば所定の機械、装置等のある部分で利用される液圧を、この機械、装置等の他の部分で利用される空気圧に応じて変化させるときなどで、液圧利用部分が、空気圧の所定より小さい領域で、空気圧の減少に応じて減少することのない所定の液圧を必要とするときに、好適となる。
【０００４】
このため、本発明は、設定圧力の最低値が調整自在となり、また、設定圧力が最低値として得られる空気圧の範囲も調整自在となる液圧制御弁を実現しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明では、パイロット室を端部に形成した主弁及び、主弁のパイロット室に通じる入口室と低圧側に通じる出口室との間の弁座に着座して入口室と出口室との間の連通を断つパイロット弁を弁本体に有し、入口室の圧力をパイロット弁に弁座から離座する開き方向に作用し、パイロット弁を弁座に着座する閉じ方向へ付勢する第１ばねと第２ばねを設け、パイロット弁は入口室の圧力が第１ばねと第２ばねのばね力で定める開き圧力より大きくなると弁座より離座するよう移動自在に設け、主弁はパイロット弁の弁座からの離座でパイロット室の圧力が低下することでパイロット室の圧力に対向して作用する圧力で作動し、弁本体には、パイロット弁に向けて進退調整自在にばね受けを螺着し、第１ばねはばね受けで一端を支持され、ばね受けにはピストンをパイロット弁に向けて進退自在に収容するシリンダ孔を設け、第２ばねはピストンで一端を支持され、ばね受けのシリンダ孔内にピストンを第２ばねのばね力増大方向へ押圧する空気圧が導入される空気圧室を形成し、ピストンに当接してピストンの第２ばねのばね力減少方向への移動終端を定める調整部材を進退自在にばね受けに螺着し、調整部材には空気圧室へ空気圧を導く通孔を設けるようにした。
【０００６】
このような構成によると、パイロット弁の開き圧力が、パイロット弁を閉じ方向へ付勢する第１ばねと第２ばねのばね力で定められて、これらばね力により設定圧力が定められる。そして第２ばねは空気圧室へ導かれる空気圧により押圧されるピストンが、該押圧力と第２ばねのばね力とが釣り合う位置へと移動することで、ばね力が変化される。このため、今、ピストンが調整部材に当接しない状態にあって、ピストンを押圧する空気圧が減少するとき、この減少に応じてピストンが第２ばねのばね力と空気圧による押圧力が釣り合う位置へと移動し第２ばねのばね力が小さくなり設定圧力は減少して行く。そして、ピストンは調整部材に当接するとこのような移動はできなくなり、以後空気圧が減少しても第２ばねのばね力は一定となって設定圧力の最低値が得られる。
【０００７】
この状態から空気圧が増大するときには、ピストンを押圧する空気圧による押圧力が第２ばねのばね力よりも大きくなるまではピストンは調整部材に当接したままで設定圧力が最低値に保たれている。そして、ピストンを押圧する空気圧による押圧力が第２ばねのばね力よりも大きくなるまで空気圧が増大すると、ピストンは空気圧による押圧力と第２ばねのばね力が釣り合う位置へと移動していき、第２ばねのばね力が大きくなるので、以後、設定圧力が空気圧の増大に応じて増大する。
【０００８】
そして、ばね受けと調整部材はそれぞれ進退調整自在となっているので、これらの進退調整でピストンが調整部材に当接して得られる設定圧力の最低値と、設定圧力が最低値となる空気圧の範囲が、それぞれ調整できる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明を減圧弁に適用した実施例を図面により説明する。１は弁本体で、主弁２を収容する主弁本体１Ａと、パイロット弁３を収容するパイロット弁本体１Ｂより成っている。主弁２は、主弁本体１Ａの弁孔４に軸方向へ摺動自在に設置され、中央に切換ランド２Ａ、２Ｂを有している。５、６、７はそれぞれ弁孔４に通じた入口通路、出口通路、ドレン通路で、主弁２の、ばね８で付勢される図示ノーマル位置では、出口通路６は、入口通路５に通じ、ドレン通路７とは遮断されており、切換ランド２Ａ、２Ｂは、ばね８の付勢に抗して主弁２が移動するとき、移動に応じ出口通路６と入口通路５との開度を小さくし、ついには出口通路６と入口通路５を遮断し、さらに主弁２が移動すると、出口通路６を入口通路５と遮断したままドレン通路７に通じるようになっている。
【００１０】
９、１０はそれぞれ弁孔４の両端を閉じるよう、主弁本体１Ａが有した蓋体である。そして、主弁２の蓋体１０側端には大径部２Ｃが形成され、大径部２Ｃの蓋体１０側に、前記ばね８を設置したパイロット室１１が形成され、主弁２の蓋９側端と、大径部２Ｃの蓋体１０と反対側にそれぞれパイロット室１２、１３が形成されている。
【００１１】
前記パイロット室１１は、出口通路６からパイロット弁本体１Ｂの入口室１４に通じるパイロット通路１５に、該通路１５に設置した絞り１６の後で、通路１７により通じており、また、パイロット室１２、１３は、主弁２に設けた通孔１８、１９、２０により、出口通路６に通じている。
【００１２】
２１は入口室１４に隣接しパイロット弁本体１Ｂに形成された段付き状の弁孔で、その開口端側にばね受け２２が軸方向に進退調整自在に螺着されて該ばね受け２２の内方端側で弁孔２１内に出口室２３が形成されている。ばね受け２２の外方端には回動操作の際に工具を係合できる二面幅を持った回動操作部２２Ａが形成されている。入口室１４と出口室２３は弁座２４を介して通じるようになっており、２５はこの弁座２４を形成するため設置した筒体である。パイロット弁３はばね受け２２と同軸状に配置され、出口室２３内から弁座２４に着座して入口、出口室１４、２３間の連通を断つ閉じ状態が得られるように、該パイロット弁３の開き圧力を定める第１ばね２６と第２ばね２７のばね力で押圧されている。２８は、ばね受け２２を固定するロックナットである。
【００１３】
２９は小径部２９Ａ、大径部２９Ｂを備えた段付き状のシリンダ孔で、その小径部２９Ａを出口室２３側にしてばね受け２２の軸心部を軸方向へ貫通して形成されている。３０は、パイロット弁３に向け進退するよう、シリンダ孔２９に軸方向へ摺動自在に設置したピストンで、シリンダ孔２９の小径部２９Ａ、大径部２９Ｂにそれぞれ嵌合した小径部３０Ａ、大径部３０Ｂを有している。なお、３１、３２はこの嵌合部分に設置したシール部材である。３３はシリンダ孔２９の大径部２９Ｂ開口側に、軸方向へ進退自在に螺着して、その内方端がピストン３０の大径部３０Ｂ側端に当接可能となる調整部材で、ピストン３０の大径部３０Ｂと調整部材３３との間のシリンダ孔２９内に空気圧室３４が形成されて、調整部材３３には空気圧室３４へ空気圧を導く通孔３５が設けられている。調整部材３３の外方端には、回動操作の際に工具を係合できる二面幅をもった回動操作部３３Ａが形成されている。なお、３６は調整部材３３を固定するロックナットである。
【００１４】
前記第１、第２ばね２６、２７は、第１ばね２６がその一端をばね受け２２に、また、第２ばね２７がその一端をピストン３０の小径部３０Ａに、それぞれ当接して支持されるとともに、これら各ばね２６、２７の他端がパイロット弁３が有したばね受け体３Ａに当接して支持され、パイロット弁３を弁座２４へ着座するようばね力により押圧している。そして、調整部材３３はピストン３０と当接して該ピストンの第２ばねのばね力方向への移動終端を定めるストッパとなっている。
【００１５】
また、３７は出口室２１をドレン通路７に通じる通路である。そして、主弁本体１Ａには、出口通路６から入口通路５へと逆流させるときのために、この逆流時に自由流れとなる逆止め弁３８が、出口通路６と入口通路５の間に設置されている。
【００１６】
この実施例の作動を説明する。図示状態において入口通路５を図示しない液圧源に接続し、出口通路６へ接続する図示しないアクチュエータへ圧液を供給するとき、周知の減圧弁作動を行い、出口通路６からアクチュエータへの圧液が、第１、第２ばね２６、２７のばね力で定められるパイロット弁３の開き圧力に応じた設定圧力に制御される。すなわち、出口通路６の圧液の一部はパイロット通路１５より入口室１４へ導かれ、パイロット弁３を離座させて開くように押圧する。そして出口通路６の圧力がパイロット弁３の開き圧力よりも大きくなるとパイロット弁３を弁座２４から離座させドレン通路７へ流出して、パイロット通路１５の絞り１６から入口室１４の間を、第１、第２ばね２６、２７のばね力に応じた、パイロット弁３の開き圧力にほぼ等しい圧力に制御する。
【００１７】
この制御された圧力はパイロット室１１でばね８とともに主弁２を図示右方へ押圧し、これに対し、パイロット室１２、１３へ導かれる出口通路６の圧力は主弁２を図示左方へ押圧するので主弁２は図の左へ移動し入口通路５と出口通路６の間の開度を小さくして、あるいは、入口通路５と出口通路６間を遮断して出口通路６をドレン通路７に通じさせて出口通路６の圧力を低下させる。そして出口通路６の圧力が低下して前記主弁２の右方への押圧力に対し左方への押圧力が小さくなると主弁２は右行して入口通路５と出口通路６の間の開度を大きくして出口通路６の圧力を増加させる。このように、これらの対向する押圧力が釣り合うよう主弁２が移動して切換ランド２Ａ、２Ｂによる出口通路６と入口通路５あるいはドレン通路７との開度を変化させて出口通路６の圧力を、パイロット弁３の開き圧力に応じた設定圧力に制御するのである。
【００１８】
そして、空気圧室３４に通孔３５を経て圧縮空気が導かれると、その空気圧はピストン３０の大径部３０Ｂ端面に作用しこれを左方へ押圧する。このとき、この左方への押圧力が第２ばね２７のばね力以上になるほど空気圧が大きくないときには、ピストン３０は図示の調整部材３３に当接した状態を保っているが、空気圧が増大して前記左方への押圧力が第２ばね２７のばね力以上になると、ピストン３０はこの空気圧による左方への押圧力が第２ばね２７のばね力と釣り合う位置へと左へ移動し、該ばね２７のばね力を増大させる。
【００１９】
このためパイロット弁３の開き圧力は、このばね力増大に応じ増大し、これに応じて設定圧力が増大する。空気圧室３４へ導く空気圧がさらに増大すればこれに応じピストン３０が新たな釣り合い位置へ左行して第２ばね２７のばね力が増大し、また、この空気圧力が減少すれば、ピストン３０はまた新たな釣り合い位置へと右行して第２ばね２７のばね力が減少するので、この空気圧の増減に応じて増減する設定圧力が得られる。
【００２０】
そして、前記空気圧室３４の空気圧が減少していくとき、ピストン３０の右行は、調整部材３３への当接で停止されるので、この当接が生じた後は空気圧がさらに減少しても第２ばね２７のばね力は変化せず、設定圧力に変化を生じさせなくて、前記の当接状態で設定圧力の最低値が得られる。
【００２１】
この設定圧力の最低値は、ばね受け２２、調整部材３３又はこの両者を回動操作により軸方向へ進退して調整できる。すなわち、設定圧力の最低値はピストン３０が調整部材３３に当接したときの第１、第２ばね２６、２７のばね力で定まる。これに対し、ばね受け２２を進退させると両ばね２６、２７のばね力を変化させることができ、また、調整部材３３を進退させると第２ばね２７のばね力を変化させることができるので、ばね受け２２、調整部材３３又はこの両者を適宜進退調整することで、設定圧力の最低値を調整できる。
【００２２】
また、空気圧室３４での空気圧がどの値以下であれば設定圧力が最低値のままかという、設定圧力が最低値となる空気圧の範囲も、前記同様に、ばね受け２２、調整部材３３又はこの両者を回動操作により軸方向へ進退して調整できる。すなわち、ピストン３０を調整部材３３への当接状態から左行させる際に必要となる空気圧室３４の空気圧は、第２ばね２７のばね力で定められる。これに対し、ばね受け２２、調整部材３３を軸方向へ進退させるとそれぞれ第２ばねのばね力を変化させることができるので、ばね受け２２、調整部材３３又はこの両者の進退調整で設定圧力が最低値となる空気圧の範囲が調整できる。
【００２３】
このため、ばね受け２２、調整部材３３又はこの両者の進退調整で、設定圧力の最低値が同じで、設定圧力の最低値が得られる空気圧の範囲が異なったり、設定圧力の最低値が得られる空気圧の範囲が同じで、設定圧力の最低値が異なったり、設定圧力の最低値と、設定圧力の最低値が得られる空気圧の範囲がそれぞれ異なったりする種々の状態を設定できる。
【００２４】
そしてまた、ばね受け２２にピストン３０を収容するとともにピストン３０のための空気圧室３４を形成し、また、調整部材３３もばね受け２２に螺着し、調整部材３３には空気圧室３４へ空気圧を導く通孔３５を設けるので、これらの部分がコンパクトとなり、弁の形状を大形化することが防止される。
【００２５】
なお、この実施例では入口通路５を図示しないタンクに接続して出口通路６に接続したアクチュエータへ供給した圧液をタンクに排出するときには、逆止め弁３７を設けているので、この弁３７が自由流れとなり素早く排出できる。
【００２６】
また、実施例では減圧弁を示したが、リリーフ弁やカウンタバランス弁等のノーマルクローズ形の圧力制御弁にも適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
このように本発明によると、ばね受けと調整部材の進退調整で設定圧力の最低値と、設定圧力が最低値となる空気圧の範囲が、それぞれ調整できる液圧制御弁が得られる。また、ばね受けにピストンを収容してピストンのための空気圧室を形成し、調整部材もばね受けに螺着し、調整部材には空気圧室へ空気圧を導く通孔を設けるので、これらの部分がコンパクトとなり、弁の形状を大形化することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示す断面図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った部分断面図。
【符号の説明】
１弁本体
２主弁
３パイロット弁
２２ばね受け
２６第１ばね
２７第２ばね
２９シリンダ孔
３０ピストン
３３調整部材
３４空気圧室

Claims

パイロット室を端部に形成した主弁及び、主弁のパイロット室に通じる入口室と低圧側に通じる出口室との間の弁座に着座して入口室と出口室との間の連通を断つパイロット弁を弁本体に有し、入口室の圧力をパイロット弁に弁座から離座する開き方向に作用し、パイロット弁を弁座に着座する閉じ方向へ付勢する第１ばねと第２ばねを設け、パイロット弁は入口室の圧力が第１ばねと第２ばねのばね力で定める開き圧力より大きくなると弁座より離座するよう移動自在に設け、主弁はパイロット弁の弁座からの離座でパイロット室の圧力が低下することでパイロット室の圧力に対向して作用する圧力で作動し、弁本体には、パイロット弁に向けて進退調整自在にばね受けを螺着し、第１ばねはばね受けで一端を支持され、ばね受けにはピストンをパイロット弁に向けて進退自在に収容するシリンダ孔を設け、第２ばねはピストンで一端を支持され、ばね受けのシリンダ孔内にピストンを第２ばねのばね力増大方向へ押圧する空気圧が導入される空気圧室を形成し、ピストンに当接してピストンの第２ばねのばね力減少方向への移動終端を定める調整部材を進退自在にばね受けに螺着し、調整部材には空気圧室へ空気圧を導く通孔を設けた液圧制御弁。