JPH01120405A - コンポジットバルブ - Google Patents

コンポジットバルブ

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JPH01120405A
JPH01120405A JP27748087A JP27748087A JPH01120405A JP H01120405 A JPH01120405 A JP H01120405A JP 27748087 A JP27748087 A JP 27748087A JP 27748087 A JP27748087 A JP 27748087A JP H01120405 A JPH01120405 A JP H01120405A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
valve
control
flow rate
switching
Prior art date
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Pending
Application number
JP27748087A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuhiro Tsujita
辻田 光大
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP27748087A priority Critical patent/JPH01120405A/ja
Publication of JPH01120405A publication Critical patent/JPH01120405A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は同一の油圧システムで圧力制御と流量制御を実
現可能なコンポジットバルブに関するものである。
(従来技術) 油圧システムの構成において制御弁は重要な要素である
。この制御弁は方向制御弁、圧力制御弁、流量制御弁と
いった機能による分類がなされており、各機能に適した
専用の制御弁が製造されている。従って、油圧システム
において圧カ制御、流量制御を行う場合、制御弁の切換
えが必要となり、複数の制御弁をコントロールしなけれ
ばならない。
さらに詳しくいえば、 1)圧力制御用の弁と流量#御用の弁をパラレルあるい
はシリーズに結合させ、いずれかの弁を選択することに
よって行うので油圧システムが大型化する。
2)ロジック弁を使用して圧力制御、流量制御可能なシ
ステムを構成した場合、別々の制御入力が必要なためシ
ステム自身が非常に複雑となる。
(発明の目的) 従来技術の問題点に鑑み、制御弁に必要とされる要素を
検討し、これら要素を組合わせることによって同一の油
圧システムで圧力制御、流量制御を実現することのでき
るコンポジットバルブを提供しようとするものである。
(発明による解決手段) 両側に配置した定位スプリングと、一端に設けた電油変
換部の平衡位置でのメイン弁コントロール圧力P工に対
して他端で供給圧力Psを対抗させて中立点を保たしめ
た1個のメインスプールを有し、流量制御時は電油変換
部により制御される圧力によって、圧力制御時は電油変
換部により制御される圧力と該圧力に対抗する制御圧力
Pcとの両者によってメインスプールを駆動するように
したメイン弁と、スリープに設けた弁孔内に切換圧力P
eと対抗するばねを介してスプールを嵌挿し、該スプー
ルに切換圧力Peの受圧面積Aeより△A大きな受圧面
積を有するランド部を設け、該ランド部を切換圧力に巾
をもたせる圧力Psのポートに対応させ、前記スプール
の面積差ΔAにより、オフセット力ΔA−Psがスプー
ル変位δoの位置で働くようにし、切換圧力の方向によ
って弁の開閉を行う圧力値を変えることができるように
した圧力流量切換部と、負荷圧力補償部の組合せで構成
した。
(実施例) 第1図は本発明に係るコンポジットバルブを示し、Aは
メイン弁、Bは電油変換部、Cは圧力−流量切換部で、
流量制御と圧力制御のON −OFF切換部に相当し、
こ−でヒステリシスを作ることで、制御モードのハンチ
ング及び圧力制御範囲の拡大を可能としている6Dは負
荷圧力補償部である。
第2図を参照してメイン弁A及び電油変換部Bを詳細に
説明する。1は電油変換部Bのコイルで。
該コイルと定位スプリング4との関係でギャップを調整
し、メイン弁コントロール圧力P1を制御する。2はメ
インスプール、3はメインスプール2の両側に設けた定
位スプリング、Psは供給圧力、Pcは負荷に与えられ
る制御圧力である。なお制御圧力Pcと供給圧力Ps間
にはメインスプール前後の差圧ΔPを補償する負荷圧力
補償部りを加えて、流量制御時の負荷変動による分の影
響を補償するようになっている。
電油変換部Bによりメインスプール2の端の受圧面積A
1に働く圧力P□を制御し、これによりメインスプール
2を駆動する。メインスプール2は定位スプリング3,
3により中立点を保つように置かれ、さらに電油変換部
Bの中立点(定位スプリング4により保たれている)に
おける平衡圧力P工に平衡するように、メインスプール
2の他端の受圧面A2に供給圧力Psを働かせている(
A1P工=A2Ps)。
以下に流量制御と圧力制御の態様について説明する。
流量制御を行なう場合: メインスプール2の受圧面A3には圧力をかけない状態
にしておく (タンク圧力PTを導く)。この時メイン
スプール2は平衡圧力P1からの変化に応じて動き定位
スプリング3,3のバネ力とつり合う位置に整定する(
A工(P□−Pよ)=に2χ2)。
(K2:定位スプリングのバネ定数、χ2:メインスプ
ールの変位)、これにより開度の制御が可能となる。
圧力を制御する場合: またメインスプール2の受圧部A1部に制御圧力Pcを
働かせるように図示した切換部を切換える。これにより
制御圧力Pcを油圧によって直接スプール2にフィード
バックすることになり、圧力制御が可能となる。圧力P
1の変化量と制御圧力Pcの圧力制御範囲はメインスプ
ール2の受圧面積A工、A3の比によって調整すること
ができる。
これにより、ある限定された圧力P1の範囲内で制御圧
力PcをO” P sの範囲内に制御することが可能で
ある。
第3図は圧力流量切換部Cの詳細を示す。5はスプール
で、スリープ6に設けた弁孔7内に嵌挿されている。ス
プール5は大径のランド部5a 、 5b 。
5c、 5dを有し、一端に一体のばね座5eを有して
いる。このばね座5eと前記ランド部5dとの間には、
切換圧力対抗用のコイルばね8が嵌っている。9は調整
ねじて、ばね座5eの頂部に対しねじ込み或いは緩める
ことによって、スプール5に対する抵抗を調整できるよ
うになっている。10はケーシング、11は切換圧力供
給口を備えたカバー、12は調整ねじ側のカバーである
前記弁孔7は切換によって選択される圧力P□の供給ポ
ート13と、制御圧力Pcの供給ポート14と、切換に
よって選択される圧力P2の供給ポート15と切換圧力
に巾をもたせるために供給する供給圧力Psのポート1
6と、タンクPTへ通ずるポート17を備えている。な
お18は切換圧力Peの供給ポートである。
以下にその作動態様について説明する。
1)切換圧力Pe=Oの場合は、第3図の状態で制御圧
力Pcには圧力P工が供給されている。
2)切換圧力Peが第4図に示すように増加すると、切
換圧力Peによってスプール5をばね8の左方に押し、
ばね力と切換圧力Peとのバランスする点まで変位させ
る。切換圧力Peを受ける有効受圧面積をAe、スプー
ル変位をδとすると、PeAe==にδ (ただしに:
ばね常数)。
3)次に第4図の如くスプール5がたとえば切換圧力P
 e” P 20によりδ=δoまで変位すると、供給
圧力Psのポート16が開き、P□ポート17が閉じる
。従って、この点でばね力と対抗する力は次式により得
られる。
kδ=ΔA−Ps+AePe ・・・■ただし、ΔA=
−(ds2−dT2)(ds>d7)ds:ランド部5
bの直径、dT:ランド部5aの直径従って、kδo=
AeP、a、p、、==にδo/Asとなる切換圧力P
2゜より、 P e> P zaとなると、PcにはP
2の圧力が常に選択追加される。
4)切換圧力PeがP2゜を−旦越え、次に減少してい
く時(第5図)、Pe=Pzaとなっても追加圧がある
ので、■式より δ=□(ΔA−Ps+AeP2.)>δO選択はP2の
ままとなる。さらにPeが減少し、−(ΔA−Ps+A
aPe)<δOとなる。
Pe=P工。(第4図)まで減少すると、Psポートは
閉じ、追加圧がなくなりPTポートが開く。この時、 Pe<P□。どなると、P工の圧力が常に選択される。
以上に述べた方法により、切換圧力Peの増加。
減少の方向によって弁の開閉を行う切換′圧力Peの設
定値を一定の範囲に変えることができる。
(作動) 1)さて、第1図に戻ってメイン弁Aのスプール2は電
油変換部Bによって制御されるメイン弁コントロール圧
力P1によって制御される。そして流量制御時には流量
−圧力切換部Cの切換によって(外部信号あるいは負荷
圧力によって切換を行う)フィードバック圧力PFBに
タンク圧力P□を選択する。この時コントロール圧力P
1に比例したメイン弁Aの弁開度が得られる。さらに負
荷圧力補償部りによってメイン弁Aのスプール前後の差
圧力が補償され、負荷の変動に対して流量を補償するこ
とができる。
2)圧力制御時:圧力−流量切換部Cの切換によってフ
ィードバック圧力PFBに負荷圧力Paが選択される。
この時P1とPeの差圧力によってメイン弁Aのスプー
ル開度が制御され負荷圧力Peの制御ができる。
3)負荷圧力補償部り及び圧力−流量切換部Cを使わな
かった場合、電油変換部Bとメイン弁Aとを組合せて高
速比例弁として使用できる。
4)流量制御専用で使用する場合、メイン弁A。
電油変換部B及び負荷圧力補償部りを組合せ、圧カー流
量切換部Cをタンク圧力PTが常に通過するブロックに
して使用する。
5)圧力制御専用で使用する場合、メイン弁A及び電油
変換部Bを組合せ、圧力−流量切換部Cを負荷圧力Pe
が常に通過するブロックにして使用する。
以上に述べたように、圧力制御、流量制御を1つの制御
弁によって実現することができ、組合せ方を変えること
によって圧力制御専用、流量制御専用制御弁及び高速比
例弁として使用できる。
(効果) 流量−圧力制御可能なメイン弁と制御モードのハンチン
グ及び圧力制御範囲の拡大の可能な圧力流量切換部と、
負荷圧力補償部とを組合せたことにより、 1)従来の制御弁では圧力制御、流量制御を行う場合、
複数の制御弁が必要であったが、本発明のコンポジット
バルブにより、1つの弁でこれらの機能を実現すること
ができる。従って設置面積が従来に比べて小さなスペー
スですむようになって、 2)同一の制御弁で補償部、切換部のブロックの構造を
変えることによって圧力制御弁、流量制御弁、高速比例
弁として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るコンポジットバルブ。 第2図はメイン弁A及び電油変換部Bの詳細図。 第3図は圧力流量切換部の詳細図。 第4図は圧力流量切換部の切換圧Paとスプールの変位
の関係グラフ。 第5図は本発明における方向切換弁の作動態様を示す。 図において; A メイン弁    B 電油変換部 C圧力流量切換部 D 負荷圧力補償部1 電油変換部
   2 メインスプール3 定位スプリング 4 定
位スプリング5 スプール 5a、5b、5c、5d  大径のランド部5e  ば
ね座      6 スリープ7 弁孔       
8 コイルばね9 調整ねじ    lOケーシング 11  カバー      12  カバー13.14
,15,16,17.18  供給ポートPe 切換圧
力    Ps  供給圧力P1.P、  メイン弁コ
ントロール圧力P1 平衡圧力    P2゜切換圧力
Pc  制御圧力    PT  タンク圧力以上 出願人 住友重機械工業株式会社 復代理人 弁理士 大 橋   実 弟4図 第5図 新乃六゛

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  両側に配置した定位スプリングと、一端に設けた電油
    変換部(B)の平衡位置でのメイン弁コントロール圧力
    P_1に対して他端で供給圧力Psを対抗させて中立点
    を保たしめた1個のメインスプールを有し、流量制御時
    は電油変換部(B)により制御される圧力によって、圧
    力制御時は電油変換部(B)により制御される圧力と該
    圧力に対抗する制御圧力Pcとの両者によってメインス
    プールを駆動するようにしたメイン弁(A)と、スリー
    プに設けた弁孔内に切換圧力Peと対抗するばねを介し
    てスプールを嵌挿し、該スプールに切換圧力Peの受圧
    面積AeよりΔA大きな受圧面積を有するランド部を設
    け、該ランド部を切換圧力に巾をもたせる圧力Psのポ
    ートに対応させ、前記スプールの面積差ΔAにより、オ
    フセット力ΔA・Psがスプール変位δoの位置で働く
    ようにし、切換圧力の方向によって弁の開閉を行う圧力
    値を変えることができるようにした圧力流量切換部(C
    )と、負荷圧力補償部(D)の組合せよりなるコンポジ
    ットバルブ。
JP27748087A 1987-11-04 1987-11-04 コンポジットバルブ Pending JPH01120405A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006048900A1 (en) * 2004-11-08 2006-05-11 Duplomatic Oleodinamica S.P.A. Load sensing directional hydraulic valve
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