JPH01219910A - 流量制御弁 - Google Patents

流量制御弁

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JPH01219910A
JPH01219910A JP63044101A JP4410188A JPH01219910A JP H01219910 A JPH01219910 A JP H01219910A JP 63044101 A JP63044101 A JP 63044101A JP 4410188 A JP4410188 A JP 4410188A JP H01219910 A JPH01219910 A JP H01219910A
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flow rate
valve
back pressure
pressure chamber
poppet
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Tadao Karakama
唐鎌 忠雄
Toshio Takano
高野 年郎
Naoki Ishizaki
直樹 石崎
Sadao Nunotani
布谷 貞夫
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Komatsu Ltd
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Komatsu Ltd
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00Control of flow
    • G05D7/01Control of flow without auxiliary power
    • G05D7/0193Control of flow without auxiliary power using hydraulic or pneumatic amplifiers, relays or transmitters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7758Pilot or servo controlled
    • Y10T137/7762Fluid pressure type
    • Y10T137/7764Choked or throttled pressure type

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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、安全弁機能を有する流量制御弁に関する。
〔従来の技術〕
流量制御弁としては第2図に示すものが知られている。
つまり、入口ポート1と出口ポート2を断連するポペッ
ト3の背圧室4を絞り5を介して入口ポート1に連通す
ると共に、ポペット3に、背圧室4と出口ポート2を連
通、する油孔6を形成し、この油孔6を開閉するステム
7をピストン8に連結し、かつバネ9で閉じ状態とする
と共に、パイロット圧によりピストン8をバネ9に抗し
て移動することでステム7を開き状態とすると背圧室4
より油孔6を通って出口ポート2に圧油が流れ、絞り5
の前後に圧力差が生じてポペット3の肩部3aに作用す
る圧力でポぺット3が左方に移動して入口ポート1と出
口ポート2が切欠部10で連通し、入口ポート1より出
口ポート2に圧油が流れると共に、その流量がピストン
8を移動させるパイロット圧によって制御できるように
しである。
この様な流量制御弁においては、入口ポート1の圧力が
高圧となると各部を破損するので、入口ポート1と出口
ポート2を連通ずる連通路11に安全弁12を設け、入
口ポート1の圧力が設定圧力以上となると安全弁12の
ピストン13がバネ14に抗して移動し、入口ポート1
の圧油を連通路11で出口ポート2に流出すると同時に
背圧室4内の圧油を出口ポート2に流出してポペット3
を図中左方に移動して入口ポート1と出口ポート2が連
通ずるようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
かかる流量制御弁であると、その流量制御弁自身が安全
弁の機能を有しないから、前述のように安全弁12を別
に設ける必要があり、弁本体15に安全弁12を取付け
るための孔16や連通路11を形成せねばならず、その
加工が大変面倒となるばかりか、安全弁12を設けるス
ペースが必要があって全体が大きくなってしまう。
そこで、本発明は、安全弁機能を有する流量制御弁を提
供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕弁本体の弁孔に
、ポペット32を、人口ポート30と出口ポート31を
遮断する位置と連通ずる位置とに摺動可能に挿入し、該
ポペット32を、その肩部32aに作用する入口側圧力
で連通方向の押力が作用し、かつ背圧室内の圧力で遮断
方向の押力が作用するように構成し、前記入口ポート3
0を、前記ポペット32の摺動により開口面積が増減す
る可変絞り44及び流量制御用可変絞り26を経てタン
ク24に連通ずると共に、前記背圧室を、前記可変絞り
44の出口側に連通した第1背圧室38a及び当該第1
背圧室38aに絞り43を介して連通した第2背圧室す
に区分し、前記弁孔内に、前記第2背圧室38とbタン
ク24を断通するスプール弁51を嵌挿すると共に、該
スプール弁51をバネ52で遮断位置とし、かつ前記入
口側圧力で連通位置となるように構成した流量制御弁で
あり、これにより、流量制御用可変絞り26の開口面積
を増減することで入口ポート30より出口ポート31に
流れる流量を制御できると共に、入口側圧力が設定圧力
以上となるとスプール弁51が連通位置となって第2背
圧室38b内の圧油がタンク24に流出するから、ポペ
ット32は入口ポート30と出口ポート31を連通ずる
位置で移動して入口側圧力を低下でき、しかも第2背圧
室38b内に脈動が生じても第1背圧室38a内に脈動
が生じせずに、それによりポペット32を安定できる。
〔実 施 例〕
第1図に示すように、弁本体20の弁孔21には、ポン
プ22の吐出側に連通した第1ポート23、タンク24
に連通した第2ポート25、タンク24に外部信号で開
口面積が制御される流量制御用可変絞り26で連通した
第3ポート27、タンク24に連通した第4ポート28
が形成されていると共に、前記弁孔21には筒状体29
が嵌挿され、該筒状体29には第1ポート23に開口し
た入口ポート30と第2ポート25に開口した出口ポー
ト31が形成されていると共に、その入口ポート30と
出口ポート31を断通するポペット32が摺動自在に嵌
挿され、該ポペット32には小径孔33aと大径孔33
bより段付形状となった軸孔33が形成され、該軸孔3
3には、小径の第1ランド部34aと大径の第2ランド
部34aを有するスプール34が嵌挿されて、小径孔3
3bとのに環状室35を、大径孔33bと第2ランド部
34bとの間に第1背圧室38aをそれぞれ形成してい
る。
前記スプール34はバネ36で、前記筒状体29に嵌挿
固定された軸体37の前面37aに当接してポペット3
2の後面32bとの間に第2背圧室38bを形成し、前
記環状室35は、ボぺット32に形成したスリット溝状
の流入ポート39とスプール34の第1ランド部34a
より成る可変絞り44で前記入口ポート30に開口制御
され、かつポペット32に形成した油孔40、小径部4
1及び筒状体29に形成した油孔42で前記第3ポート
27に連通していると共に、前記第2背圧室38bは絞
り43で前記第3ポート27に連通している。
このようであるから、ポンプ22の吐圧圧油は第1ポー
ト23、人口ポート30、可変絞り44、環状室35、
油孔40、小径部41、油孔42より第3ポート27に
流れ、流量制御用可変絞り26よりタンク24に流出す
るので、可変絞り44の前後に圧力差が生じ、その入口
側圧力PIはポペット32の肩部32aに作用すると共
に、出口側圧力Poは第1背圧室及び絞り43より第2
背圧室38bに作用する。
ここで、前記圧力差は可変絞り44を流通する流量によ
って決定されると共に、その流量は流量制御用可変絞り
26の開口面積によって決定されるから、流量制御用可
変絞り26の開口面積によって前記圧力差が決定される
他方、ポペット32は肩部32aに作用する入口側圧力
PIで図中右向きの押力F1、第1背圧室38aと第2
背圧室38b内の出口側圧力Poにより図中左向きの押
力F2を受けるので、肩部32aの受圧面積と第1、第
2背圧室38a、38bの受圧面積の差及び前記圧力差
によりポペット32は右方又は左方に移動されるように
なる。
そして、第1図の状態では流量制御用可変絞り26の開
口面積が小さく設定され、圧力差が小さいのでポペット
32に作用する左向きの押力F2が右向きの押力F、よ
りも大きくなってポペット32は左方に押されてシート
面32bが弁座30aに圧着して入口ポート30と出口
ポート31を遮断している。
このように、ポペット32が静止している時には第2背
圧室38b内に圧油が流入しないから絞り43の前後に
圧力差が生じない。
前述の状態より流量制御用可変絞り26の開口面積を大
きくすると流量が多くなって可変絞り44前後の圧力差
が大きくなって、ポペット32に作用する右向きの押力
F、が左向きの押力F2よりも大きくなり、ポペット3
2は右方に移動してシート面32bが弁座30aより離
れて入口ポート30より出口ポート31に圧油が流れる
と共に、ポペット32が右方に移動すると可変絞り44
の開口面積が増大して圧力差が小さくなるので、ポペッ
ト32は流量制御用可変絞り26の開口面積に応じた位
置で静止する。
この時、第2背圧室38b内の圧油は絞り43を通って
タンク24に流出するので、その流出速度が絞り43で
制限されるからポペット32が急激に右方に移動するこ
とを防止できる。
以上の説明は流量制御の説明であり、次に安全弁機能に
ついて説明する。
前記軸体37の盲穴50内にはスプール弁51が嵌挿さ
れ、該スプール弁51はバネ52で左方に押され、シー
ト面51aが弁座37aに圧着して流入油孔53と流出
油孔54を遮断していると共に、該流入油孔53は前記
第2背圧室38に連通し、流出油孔54は筒状体29に
形成したポート55で前記第4ポート28に連通してい
る共に、前記盲穴50とスプール弁51との間に形成し
た受圧室56はポート57、孔58で前記第1室23に
連通し、かつスプール弁51の軸心に穿孔した絞り59
を有する油孔60を通って補助受圧室61に連通し、こ
の補助受圧室61は、スプール弁51の盲穴62と杆体
63とで形成され、杆体63がバネ受64に当接してス
プール弁51に左向きの押力F3を作用している。
つまり、スプール弁51には受圧室56に作用する入口
側圧力P、によって右向きの押力F4が作用するが、こ
の右向きの押力F4は大きくなるのでバネ52のバネ荷
重が大となるから、その入口圧力P、を絞り59を介し
て補助受圧室61に送り、それにより左向きの押力F。
を作用させてスプール弁51を右方に押す力を小さ(し
ている。
なお、受圧室56の受圧面積は補助受圧室61の受圧面
積よりも若干大きくなっている。
このようであるから、入口側圧力P、が設定圧力以上と
なると受圧室56に作用する人口側圧力P1が高圧とな
ってスプール弁51がバネ52に孔して右方に移動し、
シート面51aが弁座37aより離れて流入油孔53と
流出油孔54が連通する。
これにより、第2背圧室38b内の圧油が流入油孔53
、流出油孔54、ポート55、第4ポート28よりタン
ク24に流出するので、ポペット32に作用する左向き
の押力F2が減少してポペット32は肩部32aに作用
する入口側圧力P、で右方に移動され、シート面32b
が弁座30aより離れて入口ポート30と出口ポート3
1が連通するので、入口ポート30の圧力が低下し安全
弁の機能を奏する。
また、第2背圧室38b内の圧油がタンク24に流出す
ることで第2背圧室38b内に脈動が発生し、その脈動
のためにポペット32に作用する左向きの押力F2が変
動するが、第2背圧室38bの受圧面は小さく、しかも
第1背圧室38a内の圧力は絞り43によって脈動しな
いから、ポペット32に作用する左向きの押力F2の変
動が極く僅かになり、ポペット32が安定するので入口
側圧力がほとんど脈動せずに安定する。
なお、弁本体20と筒状体29とを一体構造としても良
く、その場合には筒状体29の内周面と同一形状の弁孔
を穿孔すれば良い。
〔発明の効果〕
流量制御用可変絞り26の開口面積を増減することで入
口ポート30より出口ポート31に流れる流量を制御で
きるると共に、入口側圧力が設定圧力以上となるとスプ
ール弁51が連通位置となって第2背圧室38b内の圧
油がタンク24に流出するから、ポペット32は入口ポ
ート30と出口ポート31を連通ずる位置に移動じて入
口側圧力を低下できる。
したがって、安全弁機能を有する流量制御弁となるから
、安全弁を別に設けなくとも良いので、そのための孔や
連通路を形成しなくとも良いから加工が容易であると共
に、安全弁を設けるスペースが不要となって全体を小型
にできる。
また、ポペット32の背圧室は第1背圧室38aと第2
背圧室38bに区分され、第1背圧室38aと第2背圧
室38bが絞り43で連通しているので、第2背圧室3
8b内の圧油がタンク24に流出して脈動が発生しても
第1背圧室38a内には脈動が発生せず、しかもポペッ
ト32を第1背圧室38a内の圧力で押しているからポ
ペット32を押す力がほとんど変動せずにポペット32
が安定するので、入口側圧力が脈動せずに安定する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す断面図、第2図は従来例
の断面図である。 24はタンク、26は流量制御用可変絞り、30は入口
ポート、31は出口ポート、32はポペット、38はポ
ペット背圧室、44は可変絞り、51はスプール弁。 出願人  株式会社 小 松 製 作 所代理人  弁
理士  米 原 正 章

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 弁本体の弁孔に、ポペット32を、入口ポート30と出
    口ポート31を遮断する位置と連通する位置とに摺動可
    能に挿入し、該ポペット32を、その肩部32aに作用
    する入口側圧力で連通方向の押力が作用し、かつ背圧室
    内の圧力で遮断方向の押力が作用するように構成し、前
    記入口ポート30を、前記ポペット32の摺動により開
    口面積が増減する可変絞り44及び流量制御用可変絞り
    26を経てタンク24に連通すると共に、前記ポペット
    背圧室38を、前記可変絞り44の出口側に連通した第
    1背圧室38a及び当該第1背圧室38aに絞り43で
    連通した第2背圧室38bに区分し、前記弁孔内に、前
    記第2背圧室38bとタンク24を断通するスプール弁
    51を嵌挿すると共に、該スプール弁51をバネ52で
    遮断位置とし、かつ前記入口側圧力で連通位置となるよ
    うに構成したことを特徴とする流量制御弁。
JP4410188A 1988-02-29 1988-02-29 流量制御弁 Expired - Lifetime JP2649817B2 (ja)

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US07/425,162 US4984603A (en) 1988-02-29 1989-02-28 Flow control valve assembly
PCT/JP1989/000203 WO1989008291A1 (en) 1988-02-29 1989-02-28 Flow control valve
DE19893990164 DE3990164T1 (de) 1988-02-29 1989-02-28 Durchflusssteuerventilanordnung
DE19893990164 DE3990164C2 (de) 1988-02-29 1989-02-28 Durchflußsteuerventilanordnung

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JPH01219910A true JPH01219910A (ja) 1989-09-01
JP2649817B2 JP2649817B2 (ja) 1997-09-03

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Also Published As

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DE3990164C2 (de) 1996-08-22
JP2649817B2 (ja) 1997-09-03
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