JPH0193685A - 流量制御弁 - Google Patents

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） 本発明は流量を無段階に切換えることのできる流量制御
弁に関する。

（従来技術） ガソリンスタンド等で用いるプリセット給液機では、は
じめの大流量給液設定量真近の小流量給液というように
給液に応じて流量を少なくとも２段に切換えで給液でき
る弁が要求されている。

このような流量の多段切換えを弁によって行なう技術は
、工作機械のサイクルタイム短縮手段等において利用さ
れているが（例えば日刊工業新聞社発行「油圧教本」第
１０２．１０３頁譬照）、これらには２位置切換弁のほ
かに幾つかの流量制御弁が必要となって、設備がかなり
複雑でかつ高価なものになるほか、大量の給液を行なう
ようなものには適用できないといった問題を有している
。

（目的） 本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、単一の弁を大流量から全開まで無
段階に切換え制御することのできる構造の簡単な装ＭＩ
Ｆｉ、提供することにある。

（発明の概要） すなわち、本発明が特徴とするところは、通孔により流
入側と流出側が連通した液圧室と、流出側の通孔に設け
たパイロット弁と、パイロット弁を間欠的に開閉する手
段を備え、主弁の往復動ストローク長により所°望の平
均弁開度を得るようにした点にある。なお、図中符号１
０２は、小流量の弁開度を設定しやすくするために主弁
２下部に設けた円錐状の足部を示す。

（＊路側） そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて
説明−する。

図面は本発明の一実施例を示したものであって、図中符
号２は給液管３の途中に設けた開閉弁１の主弁で、この
主弁２は、その背面と蓋４との間に設けたスプリング５
と、連通孔６を介して背面の液圧室７に作用する静圧を
受けて常時弁座８に着座するように構成されている。

一方、この主弁２が摺動自在に挿通されているシリンダ
９には、ソレノイド１０と弁体１１かうなるパイロット
弁１２を介して給液管３の下流側１）−Ｉ に連通する排液通孔１３が設けられいる。この排液通孔
１３は、連通孔１２より流体抵抗を小さくして流出量の
方が大きくなるように構成されている。１４は、弁制御
回路で、流量が一定範囲に収まるように開閉信号を発生
し、パイロット弁駆動回路１５を介してソレノイド１０
を制御するように構成されている。なお、図中符号１６
は主弁先端に設けたパツキンを示す。

つぎにこのように構成された弁の開閉動作について説明
する。

ポンプにより送液した状態でパイロット弁１２を開くと
、液圧室７内の液体は、パイロット弁１２、及び排液通
孔１３を介して流出口側に流れ出し、液圧によりスプリ
ング５に抗して主弁２が上方に移動する。これにより、
主弁２は、流体圧を受けて全開状態となって大流量で流
体を流す（第２図Ｉ）。

この状態で、流量を絞りたい場合には、第１の絞り信号
を弁制御回路１４に出力すると、図示しない瞬ｎ流量検
出器からの信号と設定流量の上限値とを比較し、上限値
を越えている場合には、閉信号を出力する。これにより
パイロット弁１２が消勢されて排液通孔１３が断たれる
から、連通孔６から流入する液体による液圧が主弁２の
背面に作用して、主弁２が弁座８の方向に移動する（■
）、この移動過程において開口が徐々に絞られ、流量が
小さくなっていく、このようにして設定流量の下限値ま
で瞬間流量が低下すると、弁制御回路１４はパイロット
弁１２に開信号を出力する。これによりパイロット弁１
２が開放されるから、主弁２に背圧が作用しなくなり、
主弁２は再び上昇する（■）、以下上限値と下限値との
問を維持するようにパイロット弁１２を開閉制御する。

ざらに流量を絞る場合には上限値と下限のＪａを小さく
設定することにより、弁座８との相対ｎ隔を小古くさせ
た状態で、主弁２を上下方向に往復移動させる（■）、
この場合に円錐状の足部１０２により流路が絞られ、容
易に小流量が設定される。

給液を停止する場合には、弁制御回路１４はパイロット
弁１２を閉じさせて排液通孔１３との連通を断つて、主
弁、２の背面に背圧を作用させてスプリング５との反力
とあいまって主弁２１ｖ弁座８に圧接させて流路を閉止
させる。

なお、この実施例においては、瞬間流量と設定値の上限
と下限を比較しながらパイロット弁の開閉タイミングを
制御しているが、第３図に示したように、１周期Ｔ内に
おけるパイロットバルブの開期間ΔＴ、八Ｔ°の比率、
つまりデユーティが異なるパルス状信号により、パイロ
ット弁１２を駆動させても同様の作用を奏することは明
らかである。

第４図は上述した流量制御弁１を用いた給液量？ｌ１２
０の一例を示したもので、ポンプモータ２１に駆動され
る給液ポンプ２２は、地下タンク等に貯えられた液を流
量計２３及び上記した流量制御弁１の主弁２を介して給
液ノズル２７に送液するように構成され、また制御装置
ｔ３０には、流量計２３に接続した流量パルス発信器２
４がらのパルス信号、キーボード２８上のプリセ・ント
釦２５により設定された給液量に相当する信号、ノズル
スイッチ２６からの信号が入力し、また制御装置３０か
ら出力した信号は表示器２９、流量制御弁１のパイロッ
ト弁１２のソレノイド１０等に入力するように構成され
ている。

第５図は制御装Ｍを示したもので、この制御装置ｔ３０
は、ノズルスイッチ２６からのＯＮ信号によりリセット
され、流量パルス発信器２４からの流量パルスを積算し
てこれを表示器駆動手段３２を介して表示器２９（こ出
力し、かつ比較手段３３に給液量を出力する計数手段３
１と、流量パルス発信器２４からの信号に基づいて瞬間
流量を検出する瞬間流量測定手段３４と、計数手段３１
からの給液量信号と給液量設定手段３５からのプリセッ
ト設定値信号を受けて比較し、給液量が設定値の少し手
前、例えば２リツトル前に達した時に第１絞り信号を、
また積算値が第２の設定値の直前、例えば０．５リツト
ル前に達した時に第２の絞り信号を、ざらに零となった
時に停止信号を制御手段３７に出力する比較手段３３と
、ノズルスイッチ２５からの信号により全開信号を、ま
た前記第１、第２の絞り信号により流量記憶手段３６に
アクセスを掛け、ここに記憶されている流量、第１の流
量信号、例えば１９乃至２１リットル／分と、第２の流
量信号、例えば９．５乃至１０．５リットル／分となる
ようにパイロット弁の弁駆動手段３８に開閉信号を出力
する弁制御手段３７と、ノズルスイ・フチ２６からのＯ
Ｎ信号によりリセットされ、プリセット釦２５からのプ
リセット信号を受けてこれを給液量設定値として比較手
段３３に出力する給液量設定手段３５と、ノズルスイッ
チ２６からのＯＮ信号によりポンプモータ２１１Ｆｒ作
動させ、またＯＦＦ信号により停止させるポンプモータ
制御手段３９から構成されでいる。

このように構成された給液装置において、いま例えばタ
ンクにガソリンを充填すべく、ノズル掛けからノズル２
７を外すと、ノズルスイッチ２６がＯＮとなってポンプ
モータ制御手段３９を介してポンプモータ２１を作動さ
せ、また弁制御手段３７、弁駆動手段３８＠介してパイ
ロット弁１２を開き、さらに計数手段３１、及び給液量
設定手段３５をリセットさせる。この段階で、プリセッ
ト釦２５により給液量を給液量設定手段３５に入力する
と、これが表示器２９に表示される。

これにより主弁２が全開してノズル弁２７を開けば毎分
４５βの吐出量をもって給液が開始され（第６図イ）、
これに伴って流量パルス発信器２４からのパルス信号に
よって給液量が表示器２９上に表示される。この給液量
信号を比較手段３３に入力してここで給液量設定手段３
５からの設定値との比較を行なわせる。このようにして
、プリセット量の２リットル手前に到達すると（ロ）、
比較手段３３から第１の絞り信号が出力するから、弁制
御手段３７は、流量記憶手段３６にアクセスを掛け、第
１の流量信号を読出す一方、瞬間流量測定手段３４から
の信号と比較する。アクセスを掛けた時点にお１する瞬
間流量が設定値上限２１リットル／分を越えているので
、弁制御手段３７は、閉信号を出力してパイロット弁１
２を閉じさせる。これにより、主弁２は、背圧を受けて
弁座８の方向に移動し、流量を絞り始める。このように
して瞬間流量が設定値の下限１９リットル／分まで低下
すると、弁制御手段３７は開信号を出力してパイロット
弁１２を開放させ、主弁２を上方に移動させる（ハ）、
以下、瞬間流量が設定値の上限値２１リットル／分に到
達した時点でパイロット弁１２を閉じて主弁２１！降下
させ（ニ）、また瞬間流量が下限値１９リットル／分に
なったらパイＯ・シト井１２を開けて主弁２を上昇させ
（ハ）、瞬間流量を１９乃至２１リットル／分の範囲に
調整して、平均流量２０リットル／分を維持しながら給
液を継続する。

このようにして、給液量とプリセット設定値の差が例え
ば０．５βに相当する値になると、比較手段３３が第２
の絞り信号を出力するから、弁制御手段３７は、流量記
憶手段３６にアクセスを掛け、第２の流量設定値を読出
す、アクセスを掛けた時点においては瞬間流量が設定値
上限の１０．５リットル／分を越えているので、弁制御
手段３７は閉信号を出力してパイロ・シト井１２を閉じ
させる。これにより主弁１２は、背圧を受けて降下して
瞬間流ｊｌを絞り始める。このようにして瞬間流量が下
限値である９、５リットル／分に到達すると、開信号を
出力してパイロット弁１２を開放させ、主弁２を上昇さ
せる（チ）、以下、このように流量が１０．５す・ント
ル／分になったらパイロット弁１２を閉じて主弁２を降
下させ（ト）、パイロット弁１２を上下に往復動させな
がら平均流量１０リットル／分を維持させる。

このようにして、給液量がプリセット量に到達すると、
比較手段３３から停止信号が出力するから、弁制御手段
３７は、閉信号を出力してパイロット弁１２を閉じさせ
る（す）、これにより、主弁２はスプリング５の反力と
背圧により弁座８に圧接されて流路を閉じて給液を停止
する。この状態で、ノズル２７をノズル掛けにセットす
ると、ノズルスイッチ２６がＯＦＦとなってポンプモー
タ制御手段３９を介してボンプモーク２１を停止させる
。

なお、上述の実施例においては、大流量、中流量、小流
量、及び停止の４つの状態を例に採って説明したが、パ
イロット弁の開閉周期を３種類以上に設定することによ
り、流量を多段階に設定できることは言うまでもない。

また、上述の実施例においては、主弁の流入側側部に連
通孔を設けているが、第７図に示したようにケーシング
の流入側に設けても同様の作用を奏することは明らかで
ある。

（効果） 以上述べたように本発明によれば、弁座の流入側と流出
側をパイロット弁を介して接続した弁本体のパイロット
弁を間欠的に開閉するようにしたので、１つのパイロッ
ト弁により給液流路に設けた単一の弁体に大流量から停
止までを無段階１こ流量の切換えを行なわせることがで
き、この種の流量調節を必要とする装置に適用してその
配管系統を著しく簡素化するとともに、設備費の大巾な
削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をなす流量制御弁の断面図、
第２図は、同上装置の動作を示す説明図、第３図は、同
上装置の他の駆動方式を示す波形図、第４図は上記弁を
用いた給液装置の一例を示す図、第５図はその制御回路
を示す図、第６図は第４図に示す給液装置の動作を示す
波形図、及び第７図は本発明の他の実施例を示す断面図
である。 ２・・・・主弁　　　　　　３・・・・給液管６・・・
・連通孔　　　　　１２・・・・パイロット弁１３・・
・・排液通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 通孔により流入側と流出側が連通した液圧室と、流出側
   の通孔に設けたパイロット弁と、パイロット弁を間欠的
   に開閉する手段を備えてなる流量制御弁。