JPH0232483B2 - - Google Patents

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JPH0232483B2
JPH0232483B2 JP56502856A JP50285681A JPH0232483B2 JP H0232483 B2 JPH0232483 B2 JP H0232483B2 JP 56502856 A JP56502856 A JP 56502856A JP 50285681 A JP50285681 A JP 50285681A JP H0232483 B2 JPH0232483 B2 JP H0232483B2
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JP
Japan
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control
load
pressure
valve
chamber
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JP56502856A
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Japanese (ja)
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JPS58501283A (en
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Tadeusuzu Budozuitsuhi
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Caterpillar Inc
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Caterpillar Inc
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Publication of JPH0232483B2 publication Critical patent/JPH0232483B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0416Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
    • F15B13/0417Load sensing elements; Internal fluid connections therefor; Anti-saturation or pressure-compensation valves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Description

請求の範囲 1 弁組立体であり、 ポンプ10に接続される入口室22と、流体モ
ータ15に接続される供給室23と、流体をバイ
パスせしめる排出装置12と、を有するハウジン
グ21と、 供給室23と流体モータ15との間に配置され
る制御オリフイス装置14,107,108と、 第一弁装置13a,63aであり、入口室22
と供給室23との間に配置される流体絞り装置3
1,32を有し、スプール38により隔てられる
第一と第二の環状空間35,41を有するパイロ
ツト弁装置38,42の動作に応答して移動可能
であり、入口室22から供給室23への流体流量
を絞つてパイロツト弁装置38,42の第一と第
二の空間35,41の間で一定な差圧を予め選定
された一定なレベルに維持し又制御オリフイス装
置14,107,108の前後で一定な差圧を維
持する、第一弁装置13a,63aと、 第二弁装置13b,63b,82であり、第一
弁装置13a,63aの動きを制御する装置4
8,55,75,84,83を有する第二弁装置
13b,63b,82であり、第一弁装置13
a,63aの動きを制御する装置48,55,7
5,84,83は制御オリフイス装置14,10
7,108の前後の一定な差圧のレベルを変化さ
せ一方パイロツト弁装置38,42の第一と第二
の環状空間35,41の間の差圧は前記一定な予
め決められたレベルで一定のままである、第二弁
装置13b,63b,82と、 を有する弁組立体。
Claim 1: A valve assembly comprising: a housing 21 having an inlet chamber 22 connected to the pump 10, a supply chamber 23 connected to the fluid motor 15, and an evacuation device 12 for bypassing fluid; a control orifice device 14, 107, 108 disposed between the inlet chamber 23 and the fluid motor 15; and a first valve device 13a, 63a;
and the fluid restricting device 3 arranged between the supply chamber 23 and the supply chamber 23.
1 , 32 and is movable in response to actuation of a pilot valve device 38 , 42 having first and second annular spaces 35 , 41 separated by a spool 38 from the inlet chamber 22 to the supply chamber 23 . to maintain a constant differential pressure at a preselected constant level between the first and second spaces 35, 41 of the pilot valve devices 38, 42 and control orifice devices 14, 107, 108. The first valve device 13a, 63a maintains a constant differential pressure before and after the device 4, and the second valve device 13b, 63b, 82 controls the movement of the first valve device 13a, 63a.
8, 55, 75, 84, 83, and the first valve device 13
Devices 48, 55, 7 for controlling the movements of a, 63a
5, 84, 83 are control orifice devices 14, 10
7, 108, while the pressure difference between the first and second annular spaces 35, 41 of the pilot valve devices 38, 42 remains constant at said constant predetermined level. a second valve device 13b, 63b, 82, which remains as a valve assembly.

2 特許請求の範囲第1項記載の弁組立体におい
て、前記制御オリフイス装置14,107,10
8は可変面積オリフイス装置Vを有している弁組
立体。
2. The valve assembly according to claim 1, wherein the control orifice device 14, 107, 10
8 is a valve assembly having a variable area orifice device V;

3 特許請求の範囲第1項記載の弁組立体におい
て、前記制御オリフイス装置14,107,10
8は、前記流体モータ15を前記供給室23に、
また、前記排出装置100,101,12に選択
的に接続せしめるべく作動可能な弁スプール10
3を有している弁組立体。
3. The valve assembly according to claim 1, wherein the control orifice device 14, 107, 10
8 connects the fluid motor 15 to the supply chamber 23;
Also, a valve spool 10 operable for selective connection to the discharge devices 100, 101, 12.
A valve assembly having 3.

4 特許請求の範囲第1項記載の弁組立体におい
て、前記第2の弁装置13bは一定圧低減装置4
8,53と該一定圧低減装置48,53の上流側
に配備されたオリフイス装置20と、前記一定圧
低減装置48,53の下流側に配備された流れオ
リフイス装置57とを有している弁組立体。
4. In the valve assembly according to claim 1, the second valve device 13b is a constant pressure reducing device 4.
8,53, an orifice device 20 located upstream of the constant pressure reducing device 48,53, and a flow orifice device 57 located downstream of the constant pressure reducing device 48,53. assembly.

5 特許請求の範囲第1項記載の弁組立体におい
て、前記第2の弁装置63bは前記排出装置7
3,74,25,12に接続された一定流量制御
装置75,76,78と、該一定流量制御装置7
5,76,78の上流側に配備された可変制御オ
リフイス装置55,68とを有している弁組立
体。
5. In the valve assembly according to claim 1, the second valve device 63b is connected to the discharge device 7.
3, 74, 25, 12, and the constant flow rate control device 7.
a variable control orifice device 55, 68 disposed upstream of the valve assembly 5, 76, 78;

6 特許請求の範囲第1項記載の弁組立体におい
て、前記第2の弁装置82は流体絞り装置83,
84と、該流体絞り装置83,84の下流側に配
備されていて前記排出装置12に連通可能なオリ
フイス装置93とを有している弁組立体。
6. In the valve assembly according to claim 1, the second valve device 82 includes a fluid restricting device 83,
84; and an orifice device 93 located downstream of the fluid restriction devices 83, 84 and in communication with the evacuation device 12.

7 特許請求の範囲第1項記載の弁組立体におい
て、前記第2の弁装置13b,63b,82は外
部制御信号59に応答する装置58を有している
弁組立体。
7. A valve assembly according to claim 1, wherein said second valve device 13b, 63b, 82 has a device 58 responsive to an external control signal 59.

8 特許請求の範囲第7項記載の弁組立体におい
て、外部制御信号59に応答する前記装置58は
機械式操作装置117を有している弁組立体。
8. A valve assembly according to claim 7, wherein said device 58 responsive to an external control signal 59 comprises a mechanical operating device 117.

9 特許請求の範囲第7項記載の弁組立体におい
て、外部制御信号59に応答する前記装置58は
流体圧力式操作装置120,121を有している
弁組立体。
9. A valve assembly according to claim 7, wherein said device 58 responsive to an external control signal 59 comprises a hydraulic actuator 120,121.

10 特許請求の範囲第7項記載の弁組立体にお
いて、外部制御信号59に応答する前記装置58
は電気機械式操作装置123,124を有してい
る弁組立体。
10. The valve assembly of claim 7, wherein the device 58 is responsive to an external control signal 59.
is a valve assembly having electromechanical operating devices 123 and 124;

11 特許請求の範囲第7項記載の弁組立体にお
いて、外部制御信号132,133,134に応
答する前記装置127は論理回路装置131、増
幅装置130及び電気機械式装置129を有して
いる弁組立体。
11. The valve assembly of claim 7, wherein said device 127 responsive to external control signals 132, 133, 134 comprises a logic circuit device 131, an amplifier device 130 and an electromechanical device 129. assembly.

発明の背景 本発明は概して負荷応答式流体制御弁に、ま
た、このような弁を組込んでいて一つの一定容量
又は可変容量ポンプによつて供給される流体パワ
ーシステムに係る。このような制御弁は自動負荷
応答制御器を備えており、また、複数個の負荷が
正の負荷条件の下で夫々別個の制御弁により個々
に制御される多負荷システムに用いられ得る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates generally to load-responsive fluid control valves and to fluid power systems incorporating such valves and supplied by a constant or variable displacement pump. Such control valves have automatic load responsive controllers and can be used in multi-load systems where multiple loads are individually controlled by separate control valves under positive load conditions.

より具体的な態様において、本発明は、正の負
荷条件の下で多数の負荷を自動的に、比例態様を
なして制御することができる方向及び流量制御弁
に係る。
In a more specific aspect, the invention relates to a directional and flow control valve that is capable of controlling multiple loads automatically and in a proportional manner under positive load conditions.

尚より具体的な態様において、本発明は方向制
御弁のパイロツト操作式負荷応答制御器に係り、
該制御器はポンプ吐出圧力と負荷圧力信号との間
の制御差を各制御レベルで自動的に一定に保ちつ
つ該制御差のレベルの変化を可能ならしめる。
In a still more specific aspect, the present invention relates to a pilot-operated load-responsive controller for a directional control valve;
The controller automatically holds the control difference between the pump discharge pressure and the load pressure signal constant at each control level while allowing for changes in the level of the control difference.

尚より具体的な態様において、本発明は方向制
御弁のパイロツト操作式負荷応答制御器に係り、
該制御器は外部制御信号に応答して、弁入口圧力
と負荷圧力との間の制御された差圧の変化を可能
ならしめる。
In a still more specific aspect, the present invention relates to a pilot-operated load-responsive controller for a directional control valve;
The controller is responsive to external control signals to enable controlled differential pressure changes between the valve inlet pressure and the load pressure.

中央閉式負荷応答流体制御弁は多くの理由で非
常に望ましいものである。これら流体制御弁は少
ない動力損失で負荷制御を可能ならしめ、従つて
システム効率を高め、また、一度に一つの負荷を
制御する際、該負荷の大きさの変化に無関係に、
流量制御の比例特性を提供する。通常、このよう
な弁は負荷応答制御器を有しており、該負荷応答
制御器は、負荷を支えるのに必要とされる圧力よ
りも、一定差圧だけ高いレベルにポンプ吐出圧力
を自動的に維持する。ポンプと負荷との間に導入
されている可変オリフイスは負荷に供給される流
量を変え、各オリフイス面積は、負荷の大きさの
変化に無関係に、一定に維持される異なる流量レ
ベルに対応している。しかしながら、このような
システムの適用は一つの基本的なシステム欠点の
ために限られてしまつている。
Center-closed load responsive fluid control valves are highly desirable for many reasons. These fluid control valves enable load control with less power loss, thus increasing system efficiency, and when controlling one load at a time, independent of changes in the magnitude of the load.
Provides proportional characteristics of flow control. Typically, such valves have a load-responsive controller that automatically increases the pump discharge pressure to a level that is a fixed differential pressure above the pressure required to support the load. to be maintained. Variable orifices introduced between the pump and the load vary the flow rate delivered to the load, with each orifice area corresponding to a different flow level that remains constant regardless of changes in load size. There is. However, the application of such systems has been limited due to one fundamental system drawback.

通常、このようなシステムにおいては、負荷応
答弁制御器は一定差圧を維持することができ、従
つて、一度に一つの負荷だけを作動せしめている
際には一定流量特性を維持することができる。2
つ以上の負荷が同時に制御される場合、これら負
荷のうちで最も大きな負荷だけが流量制御特性を
保持し、小さい負荷の作動速度は最も大きな負荷
の大きさの変化に伴つて変化する。このようなシ
ステムのための流体制御弁はハウスラー
(Haussler)に付与された米国特許第3488953号
に示されている。
Typically, in such systems, the load-responsive valve controller is capable of maintaining a constant differential pressure and therefore a constant flow characteristic when only one load is operating at a time. can. 2
When more than one load is controlled simultaneously, only the largest of these loads retains its flow control characteristics, and the operating speed of the smaller loads changes as the magnitude of the largest load changes. A fluid control valve for such a system is shown in US Pat. No. 3,488,953 to Haussler.

この欠点は、1969年10月7日付けの私の米国特
許第3470694号に、また、1969年7月15日付けで
アレン(Allen)に付与された米国特許第
3455210号にも開示されているごとき比例弁を備
えることにより一部解決され得る。しかしなが
ら、これらの弁は一度に多数の正の負荷を比例的
に制御する場合有効であるけれども、これら弁は
各弁前後に一定差圧を、従つて一定絞り損失を提
供するので、システム効率を低下させてしまう。
また、これらの弁は、それら弁の制御器の作動
に、増幅されていない負荷圧力信号を用いている
ので、比較的大きなエネルギレベルの制御信号が
必要である。
This drawback is reflected in my U.S. Patent No. 3,470,694 dated October 7, 1969, and in my U.
A partial solution may be provided by providing a proportional valve as also disclosed in US Pat. No. 3,455,210. However, while these valves are effective in proportionally controlling a large number of positive loads at once, they provide a constant pressure differential across each valve, and therefore a constant throttling loss, which reduces system efficiency. It will lower it.
Additionally, these valves require relatively high energy level control signals because they use unamplified load pressure signals to operate their controllers.

発明の要訳 それ故、本発明の主たる目的は、弁入口圧力と
負荷圧力との間の制御差を各制御レベルで自動的
に一定に保ちつつ該制御差のレベルの変化を可能
ならしめる改良されたパイロツト操作式負荷応答
方向制御弁を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the main object of the present invention is to provide an improvement which makes it possible to change the level of the control difference between the valve inlet pressure and the load pressure while automatically keeping it constant at each control level. An object of the present invention is to provide a pilot-operated load-responsive directional control valve.

本発明の他の目的は、弁制御器と流体モータと
の間のオリフイス前後の差圧を或る特定レベルで
一定に保つたままで該オリフイスの面積を変える
ことにより、あるいは該オリフイスの面積を一定
に保つたままでこのオリフイス前後に作用してい
る差圧を制御することによつてシステム負荷の制
御を行わしめ得る、方向制御弁のパイロツト操作
式負荷応答制御器を提供することである。
Another object of the present invention is to change the area of the orifice while keeping the differential pressure across the orifice between the valve controller and the fluid motor constant at a certain level, or to keep the area of the orifice constant. It is an object of the present invention to provide a pilot-operated load response controller for a directional control valve, which can control the system load by controlling the differential pressure acting before and after the orifice while maintaining the orifice.

本発明の別の目的は、外部制御信号に応答して
計量オリフイス前後の制御された差圧の変化を可
能ならしめる、方向制御弁のパイロツト操作式負
荷応答制御器を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a pilot operated load responsive controller for a directional control valve that allows controlled differential pressure changes across a metering orifice in response to an external control signal.

本発明の別の目的は、負荷応答方向制御弁の計
量オリフイスの面積を変えることによりシステム
負荷を制御しつつ、該計量オリフイス前後に作用
している差圧を、最小力レベルでの外部制御信号
により調節且つ制御できるようになつた方向制御
弁のパイロツト操作式負荷応答制御器を提供する
ことである。
Another object of the invention is to control the system load by varying the area of the metering orifice of a load-responsive directional control valve while controlling the differential pressure acting across the metering orifice by an external control signal at a minimum force level. It is an object of the present invention to provide a pilot-operated load-responsive controller for a directional control valve that can be adjusted and controlled by the present invention.

本発明の別の目的は、方向制御弁の負荷応答制
御器であつて、パイロツト操作式弁制御器に供給
される制御信号を修正して負荷応答方向制御弁の
オリフイス前後の差圧を制御する負荷応答制御器
を提供することである。
Another object of the present invention is a load-responsive controller for a directional control valve that modifies a control signal provided to a pilot-operated valve controller to control differential pressure across an orifice of a load-responsive directional control valve. A load responsive controller is provided.

本発明の別の目的は、方向制御弁の負荷応答制
御器であつて、弁制御器の増幅ステージへ最小エ
ネルギレベルで供給される制御信号を修正して負
荷応答方向制御弁のオリフイス前後の差圧を制御
する負荷応答制御器を提供することである。
Another object of the invention is a load-responsive controller for a directional control valve, which modifies the control signal provided at a minimum energy level to an amplification stage of the valve controller to increase the difference across the orifice of the load-responsive directional control valve. It is an object of the present invention to provide a load responsive controller for controlling pressure.

簡単に述べれば、本発明の上述した目的及び他
の付加的目的は、一つの制御入力、即ち計量オリ
フイスの面積の変化に応答してポンプから供給さ
れる流体を絞つて弁入口圧力と負荷圧力との間の
予め選定されたレベルに一定差圧を制御し、ある
いは他の制御入力、即ち制御信号の圧力の修正に
応答してポンプから供給される流体を絞り、弁制
御器の増幅ステージへの低エネルギ制御信号を受
ける該弁制御器により弁入口圧力と負荷圧力との
間の制御差を各制御レベルで自動的に一定に保ち
つつ該制御差のレベルを変える方向制御弁の新規
な負荷応答制御器を提供することによつて達成さ
れる。このように、負荷は、同一の制御性能を提
供するいずれかの入力に応答して制御され得、あ
るいは可変差圧制御作用は、計量オリフイスの面
積を変えることにより負荷を制御する制御作用に
重ねられ得る。従つて、この制御システムは、操
作者からの手動制御入力が電子論理回路、又はマ
イクロプロセツサによつて修正され得るような適
用例に非常に役立つものである。
Briefly stated, the above and other additional objects of the present invention are to throttle the fluid delivered by the pump in response to a single control input, namely a change in the area of the metering orifice, thereby adjusting the valve inlet pressure and the load pressure. control a constant differential pressure to a preselected level between or in response to modification of the pressure of other control inputs, i.e., control signals, throttle the fluid delivered from the pump to the amplification stage of the valve controller. A new load on a directional control valve that changes the level of the control difference between the valve inlet pressure and the load pressure while automatically keeping it constant at each control level by the valve controller receiving a low energy control signal of This is accomplished by providing a responsive controller. Thus, the load can be controlled in response to either input providing the same control performance, or the variable differential pressure control action can be superimposed on the control action that controls the load by varying the area of the metering orifice. It can be done. Therefore, this control system is very useful in applications where manual control inputs from an operator can be modified by electronic logic circuits or a microprocessor.

発明の要旨 従つて、本発明の主たる目的は、弁入口圧力と
負荷圧力との間の制御差を各制御レベルで自動的
に一定に維持しつつ該制御差のレベルの変化を可
能ならしめる改良されたパイロツト操作式負荷応
答方向制御弁を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the main object of the present invention is to provide an improvement which makes it possible to vary the level of the control difference between the valve inlet pressure and the load pressure while automatically maintaining it constant at each control level. An object of the present invention is to provide a pilot-operated load-responsive directional control valve.

本発明の他の目的は、弁制御器と流体モータと
の間のオリフイス前後の差圧を特定レベルで一定
に維持しつつ該オリフイスの面積を変えることに
より、あるいはオリフイスの面積を一定に保ちつ
つ差圧を制御することによりシステム負荷の制御
を行うことができる方向制御弁のパイロツト操作
式負荷応答制御器を提供することである。
Another object of the present invention is to maintain the differential pressure across the orifice between the valve controller and the fluid motor constant at a specific level while changing the area of the orifice, or while keeping the area of the orifice constant. It is an object of the present invention to provide a pilot-operated load response controller for a directional control valve capable of controlling a system load by controlling differential pressure.

本発明の更に他の目的は、外部制御信号に応答
して計量オリフイス前後の制御された差圧の変化
を可能ならしめる方向制御弁のパイロツト操作式
負荷応答制御器を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a pilot operated load responsive controller for a directional control valve that allows controlled differential pressure changes across a metering orifice in response to an external control signal.

本発明の更に他の目的は、負荷応答方向制御弁
の計量オリフイスの面積を変えることによりシス
テム負荷を制御しつつ該計量オリフイス前後に作
用している差圧を、最小力レベルで外部制御信号
により調節し且つ制御することができる方向制御
弁のパイロツト操作式負荷応答制御器を提供する
ことである。
Still another object of the present invention is to control the system load by varying the area of the metering orifice of a load-responsive directional control valve while controlling the differential pressure acting across the metering orifice by an external control signal at a minimum force level. It is an object of the present invention to provide a pilot operated load responsive controller for a directional control valve that can be adjusted and controlled.

本発明の更に別の目的は、パイロツト操作式弁
制御器に供給される制御信号を修正して負荷応答
方向制御弁のオリフイス前後の差圧を制御する方
向制御弁の負荷応答制御器を提供することであ
る。
Yet another object of the present invention is to provide a load responsive controller for a directional control valve that modifies the control signal provided to the pilot operated valve controller to control the differential pressure across the orifice of the load responsive directional control valve. That's true.

本発明の更に別の目的は、弁制御器の増幅ステ
ージに最小エネルギレベルで供給される制御信号
を修正して負荷応答方向制御弁のオリフイス前後
の差圧を制御する方向制御弁の負荷応答制御器を
提供することである。
Yet another object of the present invention is to control a load responsive directional control valve by modifying a control signal provided at a minimum energy level to an amplification stage of the valve controller to control the differential pressure across the orifice of the load responsive directional control valve. It is to provide a vessel.

簡単に述べれば、本発明の上述した目的及びそ
の他の目的、並びに利点は、一つの制御信号、即
ち計量オリフイス面積の変化に応答してポンプか
ら供給される流体を絞つて弁入口圧力と負荷圧力
との間の一定差圧を予め選定されたレベルに制御
し、あるいは他の制御信号、即ち制御信号圧力の
修正に応答してポンプから供給される流体を絞つ
て、弁入口圧力と負荷圧力との間の制御差を、弁
制御器の増幅ステージへの低エネルギ制御信号を
受取る該弁制御器によつて各制御レベルで自動的
に一定に維持しつつ該制御差のレベルを変える方
向制御弁の新規な負荷応答制御器を提供すること
により達成される。このように、同じ制御性能を
提供するいずれかの入力に応答して負荷を制御す
ることができ、あるいは計量オリフイスの面積を
変えることにより負荷を制御する制御作用に可変
差圧制御作用を重ね合わせることができる。それ
故、この制御システムは、電子論理回路又はマイ
クロプロセツサにより操作者からの手動制御入力
を修正することができる適用例に非常に役立つも
のである。
Briefly stated, the foregoing and other objects and advantages of the present invention are such that the fluid delivered by the pump is throttled in response to a single control signal, i.e., a change in metering orifice area, to reduce valve inlet pressure and load pressure. to a preselected level, or throttle the fluid delivered by the pump in response to other control signals, i.e., modifications of the control signal pressure, between the valve inlet pressure and the load pressure. a directional control valve that varies the level of the control difference between the two while being automatically maintained constant at each control level by the valve controller receiving a low energy control signal to an amplification stage of the valve controller; This is accomplished by providing a novel load-responsive controller. In this way, the load can be controlled in response to either input providing the same control performance, or by superimposing a variable differential pressure control action on the control action that controls the load by varying the area of the metering orifice. be able to. Therefore, this control system is very useful in applications where manual control inputs from an operator can be modified by electronic logic or a microprocessor.

本発明の他の目的は、添附図面に示され且つ以
下の詳細な説明に記載されているごとき本発明の
好適実施例を参照する際明らかとなろう。
Other objects of the invention will become apparent upon reference to the preferred embodiments of the invention as illustrated in the accompanying drawings and described in the detailed description below.

図面の説明 第1図は、或る予め選定されたレベルから零レ
ベルまで制御差のレベルを調節するための負荷応
答パイロツト操作式絞り制御器の概略線図で、流
体モータ及びシステムポンプを概略図示している
図であり、第2図は、或る最小の予め選定された
レベルから最大レベルまで制御差のレベルを調節
するための負荷応答パイロツト操作式絞り制御器
の概略線図で、流体モータ及びシステムポンプを
概略図示している図であり、第3図は第1図の負
荷応答パイロツト操作式制御器の別の実施例を示
す概略線図で、流体モータ及びシステムポンプを
概略図示している図であり、第4図は第1図の負
荷応答パイロツト操作式制御器の更に別の実施例
を示す概略線図で、流体モータ及びシステムポン
プを概略図示している図であり、第5図は第1図
の制御器を用いている四方負荷応答方向制御弁の
概略線図で、システムポンプ及び溜めを概略図示
している図であり、第6図は第1図乃至第5図の
負荷応答制御器への手動制御入力を示す概略線図
であり、第7図は第1図乃至第5図の負荷応答制
御器への流体圧制御入力の概略線図であり、第8
図は第1図乃至第5図の負荷応答制御器への電気
流体圧制御入力の概略線図であり、第9図は第1
図乃至第5図の負荷応答制御器への電気機械式制
御入力の概略線図であり、第10図は第4図の負
荷応答システムへの電気機械式入力の概略線図で
ある。
DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of a load-responsive pilot-operated throttling controller for adjusting the level of control differential from some preselected level to a zero level, and shows a schematic diagram of the fluid motor and system pump. 2 is a schematic diagram of a load responsive pilot operated throttle controller for adjusting the level of control differential from some minimum preselected level to a maximum level; FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an alternative embodiment of the load-responsive pilot-operated controller of FIG. 1, schematically illustrating a fluid motor and system pump; FIG. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating yet another embodiment of the load-responsive pilot-operated controller of FIG. Figure 6 is a schematic diagram of a four-way load-responsive directional control valve using the controller of Figure 1, schematically showing the system pump and reservoir; FIG. 7 is a schematic diagram showing manual control input to the load responsive controller; FIG. 7 is a schematic diagram of fluid pressure control input to the load responsive controller of FIGS. 1 to 5;
The figures are schematic diagrams of the electrical fluid pressure control inputs to the load response controllers of figures 1 to 5;
10 is a schematic diagram of the electromechanical control inputs to the load responsive controller of FIGS. 5 through 5; FIG. 10 is a schematic diagram of the electromechanical inputs to the load responsive system of FIG. 4;

好適実施例の説明 第1図を参照して、該第1図に示されている流
体圧システムは流体ポンプ10を有しており、該
流体ポンプ10は出力流量制御器11を備えてい
ると共に溜め12に接続されている。出力流量制
御器11は負荷応答回路内へのポンプ10の送出
し量を調節しており、該負荷応答回路は全体が1
3で示されている差圧絞り制御器で構成されてお
り、該差圧絞り制御器13はその差圧絞り制御器
13と負荷(W)を作動させる流体モータ15と
の間に配置された概略図示されている可変オリフ
イス14前後の差圧レベルを調節する。ポンプ1
0は一定容量形式のものでも、あるいは可変容量
形式のものでもよく、また、外部又は内部制御信
号に応答し得るようになつている。ポンプ10が
一定容量形式のものである場合、外部制御信号に
応答して出力流量制御器11は周知の態様で、ポ
ンプからの流れの一部をシステム溜め12へバイ
パスせしめることにより負荷応答回路へのポンプ
からの送出し量を調節する。一定容量形式のポン
プ10は、当業界に周知の在来のリリーフ弁を用
いて最大圧力規制信号に応答することもできる。
ポンプ10が可変容量形式のもので且つ外部制御
信号に応答することができる場合、出力流量制御
器11は容量変更機構によりポンプ容量を変える
ことによつてポンプから負荷応答回路への送出し
量を、周知の態様で調節する。可変容量形式のポ
ンプ10は最大圧力規制信号に応答することもで
き、当業界に周知のこのような制御は在来の圧力
補償器の形をしている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring to FIG. 1, the fluid pressure system shown in FIG. 1 includes a fluid pump 10 having an output flow controller 11 and It is connected to reservoir 12. The output flow rate controller 11 regulates the amount of output from the pump 10 into the load response circuit, and the load response circuit has a total of 1
The differential pressure throttle controller 13 is arranged between the differential pressure throttle controller 13 and the fluid motor 15 that operates the load (W). The differential pressure level across the schematically illustrated variable orifice 14 is adjusted. pump 1
0 may be of the constant or variable capacitance type and may be responsive to external or internal control signals. If the pump 10 is of the constant displacement type, the output flow controller 11 in response to an external control signal bypasses a portion of the flow from the pump to the system sump 12 to the load responsive circuit in well-known manner. Adjust the delivery amount from the pump. A constant displacement type pump 10 may also respond to a maximum pressure regulation signal using conventional relief valves well known in the art.
If the pump 10 is of the variable displacement type and is capable of responding to an external control signal, the output flow controller 11 controls the amount delivered from the pump to the load responsive circuit by varying the pump displacement with a displacement change mechanism. , adjusted in a known manner. The variable displacement type pump 10 may also be responsive to a maximum pressure regulation signal, such control being in the form of a conventional pressure compensator as is well known in the art.

ポンプ10の吐出管路16は、全体が13で示
されている差圧絞り制御器、管路17、可変計量
オリフイス14及び管路18を通つて流体モータ
15に接続されている。流体モータ15は管路1
8及び19によつても差圧絞り制御器13に接続
されている。
Discharge line 16 of pump 10 is connected to fluid motor 15 through a differential pressure throttle controller, generally indicated at 13, line 17, variable metering orifice 14, and line 18. The fluid motor 15 is connected to the conduit 1
8 and 19 are also connected to the differential pressure throttle controller 13.

全体が13aで示されている絞り部分及び全体
が13bで示されている信号修正部分でなる全体
が13で示されている差圧絞り制御器はハウジン
グ21を有しており、該ハウジング21は入口室
22、出口室23、第1の制御室24及び排出室
25を有しており、これら総べての室は絞りスプ
ール27を摺動可能に案内する孔26によつて互
いに連通せしめられている。ランド28及び29
及び停止部30を備えた絞りスプール27は入口
室22と出口室23との間に絞り溝31を備えて
おり、該絞り溝31はカツトオフ縁部32で終つ
ている。絞りスプール27の一端は第1の制御室
24内に突出しており、他端は排出室25内に突
出していると共に制御ばね33によつて付勢され
ている。第1の制御室24は通路34によつて環
状空間35に連通せしめられている。孔36は環
状空間35をポート36及び第2の制御室37に
連通せしめていると共にパイロツト弁スプール3
8を軸線方向に案内している。環状空間41を画
定している計量用ランド39及びランド40を備
えたパイロツト弁スプール38はポート36に連
通していると共に第2の制御室37内に突出して
おり、該制御室37の所でパイロツト弁スプール
38はばね42に係合している。第2の制御室3
7は管路19及びオリフイス20を介して流体モ
ータ15に接続せしめられていると共にポート4
3を介して供給室44にも接続されており、該供
給室44は孔45により第3の制御室46及び排
出室47に接続されている。孔45は制御スプー
ル48を摺動可能に案内しており、該制御スプー
ル48はランド49を備えており、該ランド49
は絞り溝50を備えていると共に供給室44と第
3の制御室46との間に位置せられており、制御
スプール48はまた、供給室44と排出室47と
を分離しているランド51と、フランジ52とを
有している。排出室47内には制御スプール48
とハウジング21との間にばね53が配置されて
いる。排出室25に通路54によつて接続されて
いる排出室47と第3の制御室46とは、孔56
内で案内され且つ計量溝57を備えたステム55
によつて形成される計量オリフイスを介して互い
に選択的に連通せしめられる。ステム55は、外
部制御信号59に応答する操作器58に連結され
ている。通路54によつて接続されている排出室
47及び25は通路60により環状空間41及び
漏洩オリフイス61にも接続されている。
A differential pressure throttle controller, generally designated 13, comprising a throttle section generally designated 13a and a signal modification section generally designated 13b, has a housing 21; It has an inlet chamber 22, an outlet chamber 23, a first control chamber 24 and a discharge chamber 25, all of which are communicated with each other by a hole 26 in which a throttle spool 27 is slidably guided. ing. Land 28 and 29
The throttle spool 27 with stop 30 is provided with a throttle groove 31 between the inlet chamber 22 and the outlet chamber 23, which throttle groove 31 terminates in a cut-off edge 32. One end of the throttle spool 27 projects into the first control chamber 24 , and the other end projects into the discharge chamber 25 and is biased by a control spring 33 . The first control chamber 24 is communicated with an annular space 35 by a passage 34 . The hole 36 communicates the annular space 35 with the port 36 and the second control chamber 37, and the pilot valve spool 3.
8 in the axial direction. A pilot valve spool 38 with a metering land 39 and a land 40 defining an annular space 41 communicates with the port 36 and projects into a second control chamber 37 where it is Pilot valve spool 38 is engaged by spring 42. Second control room 3
7 is connected to the fluid motor 15 via a conduit 19 and an orifice 20, and is connected to the port 4.
3 to a supply chamber 44, which is connected by a hole 45 to a third control chamber 46 and to a discharge chamber 47. The bore 45 slidably guides a control spool 48, which is provided with a land 49.
is provided with a throttle groove 50 and is located between the supply chamber 44 and the third control chamber 46, and the control spool 48 also has a land 51 separating the supply chamber 44 and the discharge chamber 47. and a flange 52. A control spool 48 is located inside the discharge chamber 47.
A spring 53 is arranged between the housing 21 and the housing 21 . A discharge chamber 47 connected to the discharge chamber 25 by a passage 54 and a third control chamber 46 are connected to the discharge chamber 25 through a hole 56.
a stem 55 guided within and provided with a metering groove 57;
are selectively communicated with each other through metering orifices formed by. Stem 55 is coupled to an actuator 58 that is responsive to an external control signal 59. The discharge chambers 47 and 25, which are connected by a passage 54, are also connected to the annular space 41 and the leakage orifice 61 by a passage 60.

第2図を参照して、第1図に用いられているの
と同じ構成部品は同じ符号で示されている。第1
図の負荷応答制御器と第2図の負荷応答制御器と
の間の唯一の違いは、差圧絞り制御器13の内部
構成部品の形態及び流体モータ15及びポンプ1
0に対する個々のポート又は室の連通形態であ
る。両方の図において同じように、ポンプ圧力は
吐出管路16、入口室22、出口室23、管路1
7及び可変オリフイス14を介して流体モータ1
5に伝達される。しかしながら、第2図において
は、管路17は管路19及びオリフイス20を介
してパイロツト弁スプール38のポート36に接
続されている。第2の制御室37は管路62及び
19を介して流体モータ15の負荷圧力(Pw)
に直接連通している。供給室44はポート43を
介してポート36に接続されていると共に制御ス
プール48により第3の制御室46に選択的に連
通せしめられる。
Referring to FIG. 2, the same components as used in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. 1st
The only differences between the illustrated load-responsive controller and the load-responsive controller of FIG.
The communication form of individual ports or chambers to 0. In the same way in both figures, the pump pressure is applied to the discharge line 16, the inlet chamber 22, the outlet chamber 23 and the line 1.
7 and the fluid motor 1 through the variable orifice 14.
5. However, in FIG. 2, line 17 is connected to port 36 of pilot valve spool 38 via line 19 and orifice 20. The second control chamber 37 controls the load pressure (Pw) of the fluid motor 15 via pipes 62 and 19.
is in direct communication with. Supply chamber 44 is connected to port 36 via port 43 and selectively communicated with a third control chamber 46 by control spool 48 .

第3図を参照して、第1図及び第2図に用いら
れているものと同じ構成部品は同じ符号で示され
ている。全体が63で示されている差圧絞り制御
器の内部構成部品の或るものを含む第3図の基本
負荷応答回路の或るものは第1図及び第2図のも
のと同じである。差圧絞り制御器63は、第1図
及び第2図の絞り部分13aと同じ絞り部分63
aと、流量制御弁部分63bと、計量弁部分63
cとで成つている。第2の制御室37はポート6
4により第1の圧力室65に連通せしめられてお
り、該第1の圧力室65は孔66を介して第2の
圧力室67に接続されており、該孔66は計量溝
68を備えたステム55を案内している。ステム
55は外部制御信号59に応答する操作器58に
連結されている。負荷逆止弁69は流体モータ1
5と出口室23との間に配置されている。第2の
制御室37はポート70を介して第3の圧力室7
1にも接続されており、該第3の圧力室71は孔
72により排出室73に接続されており、該排出
室73は通路74を通つて排出室25に接続され
ている。孔72は計量溝76を備えた計量ピン7
5を軸線方向に案内している。計量ピン75は停
止部77を備えていると共に、排出室73内に配
置されたばね78により図示位置へ向けて付勢さ
れている。
Referring to FIG. 3, the same components as used in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals. Some of the basic load response circuitry of FIG. 3 is the same as that of FIGS. 1 and 2, including some of the internal components of the differential pressure throttle controller, indicated generally at 63. The differential pressure restrictor controller 63 has the same restrictor portion 63 as the restrictor portion 13a in FIGS. 1 and 2.
a, the flow rate control valve part 63b, and the metering valve part 63
It consists of c. The second control room 37 is located at port 6
4 communicates with a first pressure chamber 65, and the first pressure chamber 65 is connected to a second pressure chamber 67 through a hole 66, which hole 66 is provided with a metering groove 68. The stem 55 is guided. Stem 55 is connected to an actuator 58 that is responsive to an external control signal 59. The load check valve 69 is connected to the fluid motor 1
5 and the outlet chamber 23. The second control chamber 37 connects to the third pressure chamber 7 via a port 70.
1, the third pressure chamber 71 is connected by a hole 72 to a discharge chamber 73, and the discharge chamber 73 is connected to the discharge chamber 25 through a passage 74. The hole 72 is a measuring pin 7 with a measuring groove 76.
5 in the axial direction. The metering pin 75 has a stop 77 and is biased toward the position shown by a spring 78 located within the discharge chamber 73.

第4図を参照して、第1図、第2図及び第3図
に用いられているものと同じ構成部品は同じ符号
によつて示されている。全体が79で示されてい
る差圧絞り制御器の内部構成部品の或るものを有
している第4図の基本負荷応答回路の構成部品の
或るものは第1図、第2図及び第3図のものと同
じである。第2の排出室37は全体が82で示さ
れている差圧弁の室81にポート80を介して接
続されている。差圧弁82はハウジング内に保持
されたコイル83を有しており、該コイル83は
全体が85で示されているソレノイドのアーマチ
ヤ84を案内している。該アーマチヤ84は、入
口ポート88の密封縁部87に選択的に係合可能
な円錐面86と、排出通路89とを備えており、
該排出通路89は反動ピン91を案内する孔90
の所で終端している。コイル83は密封されたコ
ネクタ92によりハウジング21の外側に接続さ
れており、該密部されたコネクタ92の外部制御
信号が作用せしめられる。第2の排出室37は漏
洩オリフイス93及び通路94を介して排出室2
5及び溜め12に接続されている。
Referring to FIG. 4, the same components as used in FIGS. 1, 2, and 3 are designated by the same reference numerals. Some of the components of the basic load response circuit of FIG. 4, including some of the internal components of the differential pressure throttle controller, generally designated 79, are shown in FIGS. 1, 2, and 4. It is the same as that in Figure 3. The second discharge chamber 37 is connected via a port 80 to a chamber 81 of a differential pressure valve, generally indicated at 82. Differential pressure valve 82 has a coil 83 held within a housing that guides a solenoid armature 84, generally indicated at 85. The armature 84 includes a conical surface 86 selectively engageable with a sealing edge 87 of an inlet port 88 and a discharge passageway 89.
The discharge passage 89 has a hole 90 for guiding a recoil pin 91.
It ends at . The coil 83 is connected to the outside of the housing 21 by a sealed connector 92, and is actuated by an external control signal of the sealed connector 92. The second discharge chamber 37 is connected to the discharge chamber 2 through a leakage orifice 93 and a passage 94.
5 and reservoir 12.

第5図を参照して、第1図、第2図、第3図及
び第4図に用いられているのと同じ構成部品は同
じ符号で示されている。第1図の差圧絞り制御器
13は、第5図においては、全体が95で示され
ている四方弁組立体に接続されており、該四方弁
組立体95は基本的には第1図の可変計量オリフ
イス14に等しいものである。全体が95で示さ
れている四方弁組立体はハウジング96を有して
おり、該ハウジング96は、弁スプール103を
案内している孔102によつて互いに接続された
供給室97、負荷室98及び99及び排出室10
0及び101を有している。弁スプール103は
ランド104,105及び106と、絞り溝10
7,108,109及び110と、信号溝111
及び112とを有している。ハウジング96はま
た、管路115及びオリフイス20を介して差圧
絞り制御器13の第2の制御室37に連通してい
る負荷感知ポート113及び114を備えてい
る。
Referring to FIG. 5, the same components as used in FIGS. 1, 2, 3, and 4 are designated by the same reference numerals. The differential pressure throttle controller 13 of FIG. 1 is connected to a four-way valve assembly, generally designated 95 in FIG. variable metering orifice 14. The four-way valve assembly, indicated generally at 95, has a housing 96 that includes a supply chamber 97, a load chamber 98, and a load chamber 98 connected to each other by a bore 102 guiding a valve spool 103. and 99 and discharge chamber 10
0 and 101. The valve spool 103 has lands 104, 105 and 106, and the throttle groove 10.
7, 108, 109 and 110, and signal groove 111
and 112. Housing 96 also includes load sensing ports 113 and 114 that communicate with second control chamber 37 of differential pressure throttle controller 13 via conduit 115 and orifice 20 .

第6図を参照して、第1図乃至第5図の操作器
58のステム55は零オリフイス位置へ向けてば
ね116により付勢されていると共に、外部信号
59を与えるレバー117により直接操作され
る。
Referring to FIG. 6, the stem 55 of the actuator 58 of FIGS. 1-5 is biased toward the zero orifice position by a spring 116 and is directly operated by a lever 117 that provides an external signal 59. Ru.

第7図を参照して、第1図乃至第5図の操作器
58のステム55は零オリフイス位置へ向けてば
ね118により付勢されていると共に、ピストン
119によつて直接操作される。流体圧力は、レ
バー121によつて操作される圧力発生器120
からピストン119に供給される。
Referring to FIG. 7, stem 55 of actuator 58 of FIGS. 1-5 is biased toward the zero orifice position by spring 118 and is operated directly by piston 119. Referring to FIG. Fluid pressure is generated by a pressure generator 120 operated by a lever 121.
is supplied to the piston 119 from

第8図を参照して、第1図乃至第5図の操作器
58のステム55は零オリフイス位置へ向けてば
ね122により付勢されていると共にソレノイド
123により直接操作され、該ソレノイド123
はラインによつて入力電流制御器124に接続さ
れており、該入力電流制御器124はレバー12
5により操作されると共に電気供給源126から
電流が供給される。
Referring to FIG. 8, stem 55 of actuator 58 of FIGS. 1-5 is biased toward the zero orifice position by spring 122 and is directly operated by solenoid 123.
is connected by a line to an input current controller 124, which is connected to the lever 12.
5 and is supplied with current from an electrical supply source 126.

第9図を参照して、全体が127で示された差
圧制御器のステム55は、第3の制御室46が該
ステム55により排出室47から隔絶せしめられ
る位置へ向けてばね128により付勢されている
と共にソレノイド129によつて制御せしめられ
る。増幅器130によつて増幅された電気制御信
号は、入力132,133及び134を受けてい
る論理回路又はマイクロプロセツサ131から伝
達せしめられる。
Referring to FIG. 9, a stem 55 of the differential pressure controller, indicated generally at 127, is urged by a spring 128 toward a position in which the third control chamber 46 is isolated from the discharge chamber 47 by the stem 55. energized and controlled by solenoid 129. The electrical control signal amplified by amplifier 130 is transmitted from a logic circuit or microprocessor 131 receiving inputs 132, 133 and 134.

第10図を参照して、制御信号136,137
及び138が供給せしめられる論理回路又はマイ
クロプロセツサ135は増幅器139を介して差
圧弁82へ外部制御信号を伝達する。
With reference to FIG. 10, control signals 136, 137
A logic circuit or microprocessor 135, supplied with 138 and 138, communicates an external control signal to the differential pressure valve 82 via an amplifier 139.

第1図を参照して、差圧絞り制御器13はポン
プ10と流体モータ15との間に配置されていて
該ポンプと該流体モータとの間の流体流量及び圧
力を制御する。差圧絞り制御器13は絞り部分1
3aと信号増幅部分13bとで構成されている。
絞りスプール27を備えた絞り部分13aは、吐
出管路16によつてポンプ10に接続されている
入口室22から、管路17及び可変オリフイス1
4を介して流体モータ15に接続されている出口
室23への流体流量を絞り溝31でもつて絞つて
可変オリフイス14前後に一定の差圧を自動的に
維持している。この制御作用は次のようにして行
われる。即ち、可変オリフイス14の上流側に作
用している圧力である(P1)圧力の出口室23
からの流体は管路17を通つてポート36へ伝え
られ、パイロツト弁スプール38の断面積に作用
して該パイロツト弁スプール38を上方へ移動さ
せようとする力を発生し、もつて環状空間35及
び通路34を介して第1の制御室24に(P1
圧力を連通せしめ、それにより該第1の制御室2
4内の圧力レベルを高める。可変オリフイス14
の下流側に作用している圧力である負荷圧力
(Pw)の流体は管路19及びオリフイス20を介
して第2の制御室37へ伝えられ、パイロツト弁
スプール38の断面積に作用して該パイロツト弁
スプールを下方へ移動させようとする力を発生
し、もつて環状空間41から環状空間35及び通
路34へ、そして第1の制御室24へ溜め圧力を
連通せしめ、それにより該第1の制御室24内の
圧力レベルを低下させる。第2の制御室37内の
圧力によるこの力にはばね42の付勢力が加えら
れる。絞りスプール27の断面積に作用している
第1の制御室24内の圧力レベルが制御ばね33
の予負荷(プリロード)に等しいレベルよりも上
に高まると、絞り溝31を通る流れ面積を閉じる
方向に、即ち絞りスプール27の絞り作用を高め
る方向に該絞りスプール27を右から左へ移動さ
せようとする力が発生せしめれらる。逆に、第1
の制御室24内の圧力レベルが制御ばね33の予
負荷に等しいレベルよりも下がると、絞り溝31
を通る流れ面積を増大させる方向に、即ち絞りス
プール27の絞り作用を低減せしめる方向に、該
絞りスプール27は制御ばね33によつて左から
右へ移動せしめられる。それ故、第1の制御室2
4内の圧力レベルを調節することにより、パイロ
ツト弁スプール38は絞りスプール27の絞り作
用を、従つて(Pp)圧力を受けせしめられてい
る入口室22と(P1)圧力を受けせしめられて
いる出口室23と間の圧力低下を制御する。ステ
ム55が第1図に示されたごとき位置にあつて排
出室47から第3の制御室46を隔絶せしめてお
り、それ故信号修正部分13bを非作動状態に置
いていると仮定する。(P1)及び(P2)圧力及び
ばね42の付勢力を受けているパイロツト弁スプ
ール38は調整位置に達し、該調整位置では、計
量ランド39の絞り作用により第1の制御室24
内の圧力が、それ故絞りスプール27の絞り作用
が調整されてポンプ圧力(Pp)を、ばね42の
付勢力とパイロツト弁スプール38の断面積との
商に等しい一定差圧(ΔP)だけ(P2)圧力より
も高い(P1)圧力のレベルまで絞る。このよう
にして、低エネルギ圧力信号を受けているパイロ
ツト弁スプール38は、ポンプ10から引出され
たエネルギを用いて絞りスプール27の位置即ち
絞り作用を制御する増幅ステージとして作用す
る。通路60及び排出室25を介して第1の制御
室24を溜め12に連通せしめている漏洩オリフ
イス61は、パイロツト弁スプール38の安定性
を高めるべく周知の態様で用いられている。ステ
ム55が第1図に示されているごとき位置にある
場合のように(P2)圧力が(Pw)圧力に等しい
ならば、絞り部分13aは入口室22から出口室
23への流体流量を絞ることにより、出口室23
と第2の制御室37の間に自動的に一定差圧
(ΔP)を保ち、また、(ΔPy)は(ΔP)となつて
可変オリフイス14前後に一定差圧を保つ。オリ
フイス前後に作用している差圧が一定ならば、オ
リフイスを通る流量は該オリフイスの面積に比例
し且つ流体モータ内の圧力と無関係である。従つ
て、可変オリフイスの面積を変えることにより、
流体モータ15への流体流量及び負荷(W)の速
度を制御することができ、可変オリフイス14の
各特定面積は、負荷(W)の大きさの変化にかか
わりなく一定に保たれる負荷(W)の特定速度に
対応する。
Referring to FIG. 1, differential pressure throttle controller 13 is located between pump 10 and fluid motor 15 to control fluid flow rate and pressure between the pump and the fluid motor. The differential pressure throttle controller 13 is the throttle part 1
3a and a signal amplification section 13b.
The throttle section 13a with the throttle spool 27 is connected from the inlet chamber 22, which is connected to the pump 10 by the discharge line 16, to the line 17 and the variable orifice 1.
The fluid flow rate to the outlet chamber 23 connected to the fluid motor 15 via the fluid motor 15 is throttled by the throttle groove 31 to automatically maintain a constant differential pressure across the variable orifice 14. This control action is performed as follows. That is, the pressure (P 1 ) acting on the upstream side of the variable orifice 14 is the outlet chamber 23.
Fluid is conveyed through line 17 to port 36 and creates a force acting on the cross-sectional area of pilot valve spool 38 tending to move the pilot valve spool 38 upwardly, thereby causing annular space 35 and to the first control room 24 via the passage 34 (P 1 )
pressure is thereby communicated with the first control chamber 2.
Increase the pressure level within 4. Variable orifice 14
The fluid at load pressure ( Pw ), which is the pressure acting on the downstream side of A force is generated tending to move the pilot valve spool downwardly, thereby communicating reservoir pressure from the annular space 41 to the annular space 35 and passageway 34 and into the first control chamber 24, thereby causing the first The pressure level in the control chamber 24 of the control chamber 24 is reduced. This force due to the pressure in the second control chamber 37 is added to the biasing force of the spring 42 . The pressure level in the first control chamber 24 acting on the cross-sectional area of the throttle spool 27 is controlled by the control spring 33.
increases above a level equal to the preload of , the throttle spool 27 is moved from right to left in the direction of closing the flow area through the throttle groove 31, i.e. in the direction of increasing the throttle action of the throttle spool 27. A force is generated to try to do so. On the contrary, the first
When the pressure level in the control chamber 24 falls below a level equal to the preload of the control spring 33, the throttle groove 31
The throttle spool 27 is moved from left to right by the control spring 33 in a direction that increases the flow area through it, ie in a direction that reduces the throttling action of the throttle spool 27. Therefore, the first control room 2
By adjusting the pressure level in 4, the pilot valve spool 38 influences the throttling action of the throttle spool 27 and thus the inlet chamber 22 which is under pressure (P p ) and the inlet chamber 22 which is under pressure (P 1 ). The pressure drop between the outlet chamber 23 and the outlet chamber 23 is controlled. Assume that stem 55 is in the position shown in FIG. 1, isolating third control chamber 46 from discharge chamber 47, thus leaving signal modification portion 13b inactive. The pilot valve spool 38 under the (P 1 ) and (P 2 ) pressures and the biasing force of the spring 42 reaches the adjustment position in which the first control chamber 24 is compressed by the throttling action of the metering land 39.
The pressure within and therefore the throttling action of the throttle spool 27 is adjusted to increase the pump pressure (P p ) by a constant differential pressure (ΔP) equal to the quotient of the biasing force of the spring 42 and the cross-sectional area of the pilot valve spool 38. Throttle down to a level where the (P 1 ) pressure is higher than the (P 2 ) pressure. In this manner, pilot valve spool 38 receiving a low energy pressure signal acts as an amplification stage that uses energy drawn from pump 10 to control the position or throttling action of throttle spool 27. A leak orifice 61 communicating the first control chamber 24 with the reservoir 12 via the passageway 60 and the discharge chamber 25 is used in a known manner to increase the stability of the pilot valve spool 38. If the (P 2 ) pressure is equal to the (P w ) pressure, as is the case when the stem 55 is in the position shown in FIG. By squeezing the exit chamber 23
A constant pressure difference (ΔP) is automatically maintained between the variable orifice 14 and the second control chamber 37, and (ΔP y ) becomes (ΔP), so that a constant pressure difference is maintained before and after the variable orifice 14. If the differential pressure acting across the orifice is constant, the flow rate through the orifice is proportional to the area of the orifice and independent of the pressure within the fluid motor. Therefore, by changing the area of the variable orifice,
The fluid flow rate to the fluid motor 15 and the speed of the load (W) can be controlled, and each specific area of the variable orifice 14 has a load (W) that is kept constant regardless of changes in the magnitude of the load (W). ) corresponds to a specific speed.

第1図の構成において、負荷圧力(Pw)と信
号圧力(P2)との間の関係は、全体が13bで
示された信号変更部分及びオリフイス20によつ
て制御される。外部制御信号59に応答して操作
器58により位置決めされるステム55が、第1
図に示されているごとく、計量溝57を通る計量
オリフイスを完全に閉鎖して排出室47から第3
の制御室46を隔絶せしめていると仮定する。第
3の制御室46内に突出したランド49を備えて
いる制御スプール48は、ばね53の予負荷に相
当する圧力を第3の制御室46内に発生せしめて
いる。ステム55が左右へ変位すると、計量溝5
7は孔56から出てオリフイス面積を形成し、流
体の流れはそのオリフイス面積を通つて第3の制
御室46から排出室47へ生ずる。ばね53によ
つて付勢されている制御スプール48は右から左
へ移動して、絞り溝50により供給室44を第3
の制御室46へ連通せしめる。制御スプール48
の断面積に作用している第3の制御室46内の圧
力が高まると、該制御スプール48は調整位置へ
戻り、該調整位置では、供給室44から第3の制
御室46への圧力流体のかなりの流量が絞られて
第3の制御室46を、ばね53の予負荷に相当す
る一定圧力に維持する。孔56に関して計量溝5
7が変位すると、第3の制御室46と排出室47
との間の計量オリフイスの面積は変化せしめられ
る。制御スプール48により、排出室47と第3
の制御室46との間に、即ち計量溝57前後に一
定差圧が自動的に維持されるので、計量溝57の
各特定面積は、供給室44内の圧力の大きさと無
関係に、第3の制御室46から排出室47への及
び供給室44から第3の制御室46への特定一定
流量レベルに対応する。それ故、計量溝57の領
域内でのステム55の各特定位置は、負荷圧力
(Pw)の大きさと無関係に、固定オリフイス20
を通る特定流量レベル、従つて特定圧力低下
(ΔPx)に対応する。第1図を参照して理解され
る通り、P1−Pw=ΔPyであり、P1−P2=ΔPであ
り、これらは絞り部分13aによつて一定に保た
れ、及びPw−P2=ΔPxである。これらの式から
(P1)及び(P2)を代入して消去すれば、ΔPy
ΔP−ΔPxの基本関係が得られる。信号修正部分
13bにより(ΔPx)を変えることも、また任意
のレベルで一定に維持することもできるので、可
変オリフイス14前後に作用している(ΔPy)を
変えることも、また、任意レベルに一定に保つこ
ともできる。それ故、可変オリフイス14が任意
特定の一定面積状態で、制御信号59に応答して
差圧(ΔPy)を最大からゼロまで変えることがで
き、(ΔPy)の各特定レベルは負荷圧力(Pw)の
変化と無関係に自動的に一定に制御される。従つ
て、可変オリフイス14の各特定面積に対し、オ
リフイス14前後に作用している差圧及び該オリ
フイス14を通る流量を、信号修正部分13bに
より最大から最小まで制御することができ、各流
量レベルは、負荷圧力(Pw)の変化と無関係に
差圧制御器13により一定に自動的に制御され
る。基本式ΔPy=ΔP−ΔPxを検討すれば明らか
となるように、ΔPx=0の場合ΔPy=ΔPであり、
差圧絞り制御器13の差圧(ΔP)が最大一定差
圧である場合、システムは在来の負荷応答システ
ムの作動モードに復帰する。ΔPx=ΔPの時、
(ΔPy)は零となり、差圧絞り制御器13からの
出力圧力(P1)は負荷圧力(Pw)と等しくなり、
可変オリフイス14を通る流量は零となる。
(ΔPx)が(ΔP)よりも大きい場合、圧力(P1
は負荷圧力(Pw)よりも小さくなり、負荷逆止
弁18aは着座する。
In the configuration of FIG. 1, the relationship between load pressure (P w ) and signal pressure (P 2 ) is controlled by a signal modification section and orifice 20, indicated generally at 13b. A stem 55 positioned by an actuator 58 in response to an external control signal 59 is positioned in a first position.
As shown in the figure, the metering orifice passing through the metering groove 57 is completely closed and the third
It is assumed that the control room 46 is isolated. The control spool 48 with its land 49 projecting into the third control chamber 46 generates a pressure in the third control chamber 46 corresponding to the preload of the spring 53 . When the stem 55 is displaced from side to side, the measuring groove 5
7 emerges from the hole 56 and forms an orifice area through which fluid flow occurs from the third control chamber 46 to the discharge chamber 47 . The control spool 48, which is biased by the spring 53, moves from right to left and the throttle groove 50 causes the supply chamber 44 to be moved from the right to the left.
It communicates with the control room 46 of. control spool 48
When the pressure in the third control chamber 46, acting on the cross-sectional area of is throttled to maintain the third control chamber 46 at a constant pressure corresponding to the preload of the spring 53. Metering groove 5 with respect to hole 56
7 is displaced, the third control chamber 46 and the discharge chamber 47
The area of the metering orifice between is made to vary. A control spool 48 connects the discharge chamber 47 and the third
Since a constant pressure difference is automatically maintained between the metering groove 57 and the control chamber 46, that is, before and after the metering groove 57, each specific area of the metering groove 57 is independent of the magnitude of the pressure inside the supply chamber 44. from the control chamber 46 to the discharge chamber 47 and from the supply chamber 44 to the third control chamber 46. Therefore, each specific position of the stem 55 in the area of the metering groove 57 is determined by the fixed orifice 20, independent of the magnitude of the load pressure (P w ).
corresponds to a specific flow rate level through , and thus a specific pressure drop (ΔP x ). As can be seen with reference to FIG. 1, P 1 −P w =ΔP y , P 1 −P 2 = ΔP, which are kept constant by the constriction portion 13a, and P w − P 2 =ΔP x . By substituting and eliminating (P 1 ) and (P 2 ) from these equations, ΔP y =
The basic relationship ΔP−ΔP x is obtained. Since (ΔP x ) can be changed by the signal modification part 13b or can be maintained constant at an arbitrary level, it is also possible to change (ΔP y ) acting before and after the variable orifice 14 at an arbitrary level. It can also be kept constant. Therefore, at any particular constant area condition of the variable orifice 14, the differential pressure (ΔP y ) can be varied from maximum to zero in response to the control signal 59, and each particular level of (ΔP y ) corresponds to the load pressure ( It is automatically controlled to be constant regardless of changes in P w ). Therefore, for each specific area of the variable orifice 14, the differential pressure acting before and after the orifice 14 and the flow rate passing through the orifice 14 can be controlled from the maximum to the minimum by the signal modification part 13b, and each flow rate level is automatically controlled to be constant by the differential pressure controller 13 regardless of changes in the load pressure (P w ). As is clear from considering the basic formula ΔP y = ΔP − ΔP x , when ΔP x = 0, ΔP y = ΔP,
If the differential pressure (ΔP) of the differential pressure throttle controller 13 is the maximum constant differential pressure, the system returns to the conventional load responsive system operating mode. When ΔP x = ΔP,
(ΔP y ) becomes zero, and the output pressure (P 1 ) from the differential pressure throttle controller 13 becomes equal to the load pressure (P w ),
The flow rate through variable orifice 14 becomes zero.
If (ΔP x ) is greater than (ΔP), then the pressure (P 1 )
becomes smaller than the load pressure (P w ), and the load check valve 18a is seated.

第1図の負荷応答システムにおいては、差圧制
御器13の絞り部分13aを通して修正部分13
bにより一定に維持される(ΔPy)の各特定値に
対して可変オリフイス14の面積を変えることが
でき、各面積は、負荷圧力(Pw)の大きさの変
化と関係なく、流体モータ15内への特定一定流
量に対応している。逆に、可変オリフイス14の
各特定面積に対しては、オリフイス14前後に作
用している差圧(ΔPy)を、差圧絞り制御器13
の絞り部分13aを通して信号修正部分により変
えることができ、各特定差圧(ΔPy)は、負荷圧
力(Pw)の大きさの変化と無関係に、流体モー
タ15内への特定一定流量に対応している。従つ
て、可変オリフイス14の面積を変えるか、ある
いは差圧(ΔPy)を変えるかのいずれかにより、
流体モータ15内への流体流量を変えることがで
き、これら制御方法の各々は負荷圧力の大きさに
無関係である同一制御特性及び制御流量を発揮す
る。一方の制御作用を他方の制御作用に重ね合わ
せて、例えば、可変オリフイス14を通しての操
作者からの指令信号を、信号修正部分13bを通
して作用する計算装置からの信号59により補正
することができるという独特のシステムを提供す
ることができる。
In the load response system of FIG.
The area of the variable orifice 14 can be varied for each particular value of ( ΔP y ) kept constant by 15 corresponds to a specific constant flow rate. Conversely, for each specific area of the variable orifice 14, the differential pressure (ΔP y ) acting before and after the orifice 14 is controlled by the differential pressure throttle controller 13.
can be varied by the signal modification part through the constriction part 13a of are doing. Therefore, by either changing the area of the variable orifice 14 or changing the differential pressure (ΔP y ),
The fluid flow rate into the fluid motor 15 can be varied, and each of these control methods provides the same control characteristics and control flow rates that are independent of the magnitude of the load pressure. Unique in that one control action can be superimposed on the other, for example, a command signal from the operator through the variable orifice 14 can be corrected by a signal 59 from the computing device acting through the signal modification part 13b. system can be provided.

第2図を参照して、信号修正部分13bは第1
図の信号修正部分13bと同一であり、絞り部分
13aに伝えられる制御信号を修正することによ
り同様に作動する。第2図の絞り部分13aは第
1図の絞り部分13aと同一である。しかしなが
ら、第2図の信号修正部分13bは、第1図のシ
ステムに示されているごとく負荷圧力(Pw)の
制御信号を修正する代わりに、出口室22から
の、従つて可変オリフイス14の上流側からの制
御信号を修正せしめている。第2図においては、
負荷圧力信号(Pw)は流体モータ15から絞り
部分13aの第2の制御室37へ直接伝えられて
いる。その場合、第2図から理解される通り、
P1−Pw=ΔPyであり、P1−P2=ΔPxであり、ま
た、P2−Pw=ΔPであり、該(ΔP)は前述した
ごとく、基本的システム差圧であり、差圧絞り制
御器13の絞り部分13aにより一定に維持され
る。上記の式から、(P1)及び(P2)を代入して
消去すれば、ΔPy=ΔP+ΔPxの基本関係が得ら
れる。(ΔPx)を変えることも、また、任意レベ
ルで一定に保つこともできるので、可変オリフイ
ス14前後に作用する(ΔPy)を変えることも、
また、任意レベルで一定に保つこともできる。基
本式ΔPy=ΔP+ΔPxを検討すれば明らかなよう
に、ΔPx=0の場合ΔPy=ΔPであり、また、最
小一定差圧(ΔP)が絞り部分13aの差圧に等
しい場合、システムは在来の負荷応答システムの
作動モードに復帰する。(ΔPx)が零以外の任意
の値の時、可変オリフイス14前後に作用してい
る差圧(ΔPy)は絞り部分13aの一定差圧
(ΔP)のレベルよりも上に高められる。従つて、
第1図の負荷応答式制御構成は(ΔP)と零との
間の範囲内で(ΔPy)を制御しているのに対し、
第2図の負荷応答構成は絞り部分13aの一定差
圧(ΔP)のレベルよりも上の範囲内で(ΔPy
を制御している。
Referring to FIG. 2, the signal modification portion 13b is the first
It is identical to the signal modification section 13b in the figure and operates in a similar manner by modifying the control signal conveyed to the aperture section 13a. The constricted portion 13a in FIG. 2 is the same as the constricted portion 13a in FIG. However, instead of modifying the load pressure (P w ) control signal as shown in the system of FIG. 1, the signal modification portion 13b of FIG. The control signal from the upstream side is modified. In Figure 2,
The load pressure signal (P w ) is transmitted directly from the fluid motor 15 to the second control chamber 37 of the throttle section 13a. In that case, as understood from Figure 2,
P 1 −P w = ΔP y , P 1 −P 2 = ΔP x , and P 2 −P w = ΔP, where (ΔP) is the fundamental system differential pressure as described above. , is maintained constant by the throttle portion 13a of the differential pressure throttle controller 13. By substituting and eliminating (P 1 ) and (P 2 ) from the above equation, the basic relationship ΔP y =ΔP+ΔP x is obtained. Since (ΔP x ) can be changed or kept constant at an arbitrary level, it is also possible to change (ΔP y ) acting before and after the variable orifice 14.
It can also be kept constant at an arbitrary level. As is clear from considering the basic formula ΔP y = ΔP + ΔP x , when ΔP x = 0, ΔP y = ΔP, and if the minimum constant differential pressure (ΔP) is equal to the differential pressure at the throttle portion 13a, the system returns to the conventional load-responsive system operating mode. When (ΔP x ) is any value other than zero, the differential pressure (ΔP y ) acting across the variable orifice 14 is increased above the level of the constant differential pressure (ΔP) in the throttle portion 13a. Therefore,
Whereas the load-responsive control configuration in Figure 1 controls (ΔP y ) within the range between (ΔP) and zero,
The load response configuration in FIG. 2 is such that (ΔP y )
is controlled.

第3図を参照して、負荷応答システムは、流量
制御弁部分63b及び計量弁部分63cを除いて
第1図の負荷応答システムと同一であり、該流量
制御弁部分63b及び計量弁部分63cは一体に
組合わされた時、第1図の信号修正部分13bに
相当するものとなつて極めて似た態様で作動す
る。第3図の絞り部分63aは第1図の絞り部分
13aと同一である。第3図の差圧絞り制御器6
3が第1図の差圧絞り制御器13と同じ態様で作
動することは明らかである。差圧絞り制御器63
の流量制御弁部分63bはハウジング21内に孔
72を備えており、該孔72は計量ピン75を案
内しており、該計量ピン75は第3の制御室71
内の圧力と、排出室73内の溜め圧力と、ばね7
8の付勢力とを受けており、第3の制御室71は
ポート64によつて第2の制御室37に接続され
ている。第3の制御室71内の圧力を受けて計量
ピン75は左から右へ移動し、各特定圧力レベル
はハウジング21に関する計量ピン75の特定位
置に対応していると共にばね78の特定付勢力に
も対応している。ハウジング21に関する計量ピ
ン75の各特定位置は、第3の制御室71を排出
室73に連通せしめている計量溝76の特定流れ
面積に対応している。計量溝76の形状及び付勢
ばね78の特性は、第3の制御室71内の圧力に
関する計量溝76の有効オリフイス面積の変化に
より第3の制御室71から排出室73へ比較的一
定した流量が提供されるよう選定されている。負
荷応答制御器の特定制御特性を得るために、計量
溝76の形状は、第3の制御室71からの流量と
それの圧力レベルとの間に任意所望の関係を得る
ことができるよう選定され得る。流量制御弁部分
63bが第3の制御室71から、従つて第2の制
御室37から、圧力レベルに無関係に一定流量を
提供していると仮定する。その場合周知の態様
で、流量制御部分63bを、当業界に周知の在来
の流量制御弁と交換することができる。第3の制
御室71への一定流量は、計量弁部分63c、第
2の制御室37及びポート70を介して流体モー
タ15から供給される。流量制御弁部分63bの
上流側に配置されている計量弁部分63cはステ
ム55を案内する孔66を備えており、該ステム
55は計量溝68を備えている。計量溝68が孔
66を越えて変位せしめられると、オリフイスが
形成され、該オリフイスの有効面積は、外部制御
信号59に応答して操作器58によりステム55
を位置決めせしめることによつて変えられ得る。
ステム55が孔66に係合している状態では、計
量弁部分63cの流れ面積は零となる。それ故、
外部制御信号59に応答して、計量弁部分63c
を通る有効流れ面積は零から選定された最大値ま
で変えられ得る。計量弁部分63cを通る流量は
流量制御弁63bにより一定に保たれており、計
量弁部分63cを通る各特定流れ面積は、周知の
態様で、負荷圧力(Pw)の変化と無関係に、特
定一定圧力低下(ΔPx)に対応する。従つて、負
荷圧力信号は絞り部分63aの第2の制御室37
内で修正され得、流量制御弁部分63bによつて
一定に保たれている圧力低下(ΔPx)の各値は
ΔPy=ΔP−ΔPxの基本関係に従つた差圧(ΔPy
の特定値に対応する。それ故、第3図の負荷応答
制御器の制御特性は第1図を参照して述べたもの
と同じであり、差圧(ΔPy)は、外部制御信号5
9に応答した流量制御弁部分63b及び計量弁部
分63cの制御作用により、(ΔP)に等しい最大
値と零との間で変えられ得、また、各特定レベル
で一定に保たれ得る。
Referring to FIG. 3, the load response system is identical to the load response system of FIG. 1 except for a flow control valve section 63b and a metering valve section 63c, which are When combined together, it corresponds to signal modification portion 13b of FIG. 1 and operates in a very similar manner. The constricted portion 63a in FIG. 3 is the same as the constricted portion 13a in FIG. Differential pressure throttle controller 6 in Fig. 3
3 operates in the same manner as the differential pressure throttle controller 13 of FIG. Differential pressure throttle controller 63
The flow control valve part 63b is provided with a bore 72 in the housing 21, which guides a metering pin 75, which is connected to the third control chamber 71.
pressure within the chamber, reservoir pressure within the discharge chamber 73, and spring 7.
The third control chamber 71 is connected to the second control chamber 37 through a port 64 . Metering pin 75 moves from left to right under pressure in third control chamber 71, with each particular pressure level corresponding to a particular position of metering pin 75 with respect to housing 21 and to a particular biasing force of spring 78. is also supported. Each particular position of the metering pin 75 with respect to the housing 21 corresponds to a particular flow area of the metering groove 76 which communicates the third control chamber 71 with the discharge chamber 73. The shape of the metering groove 76 and the characteristics of the biasing spring 78 result in a relatively constant flow rate from the third control chamber 71 to the discharge chamber 73 due to changes in the effective orifice area of the metering groove 76 with respect to the pressure in the third control chamber 71. has been selected to be provided. In order to obtain specific control characteristics of the load-responsive controller, the shape of the metering groove 76 is selected to be able to obtain any desired relationship between the flow rate from the third control chamber 71 and its pressure level. obtain. Assume that the flow control valve section 63b provides a constant flow rate from the third control chamber 71 and thus from the second control chamber 37, regardless of pressure level. The flow control portion 63b can then be replaced in a manner known in the art with conventional flow control valves well known in the art. A constant flow rate to the third control chamber 71 is supplied from the fluid motor 15 via the metering valve section 63c, the second control chamber 37 and the port 70. The metering valve section 63c, which is arranged upstream of the flow control valve section 63b, is provided with a bore 66 for guiding the stem 55, which stem 55 is provided with a metering groove 68. When metering groove 68 is displaced beyond bore 66, an orifice is formed whose effective area is controlled by stem 55 by actuator 58 in response to external control signal 59.
can be changed by positioning.
When the stem 55 is engaged with the hole 66, the flow area of the metering valve portion 63c is zero. Therefore,
In response to external control signal 59, metering valve portion 63c
The effective flow area through can be varied from zero to a selected maximum value. The flow rate through the metering valve section 63c is kept constant by the flow control valve 63b, and each specific flow area through the metering valve section 63c is fixed in a well-known manner, independent of changes in the load pressure (P w ). Corresponds to a constant pressure drop (ΔP x ). Therefore, the load pressure signal is transmitted to the second control chamber 37 of the throttle portion 63a.
Each value of the pressure drop (ΔP x ) that can be modified within and kept constant by the flow control valve section 63b is a differential pressure (ΔP y ) according to the basic relationship ΔP y = ΔP − ΔP x
corresponds to a specific value of . Therefore, the control characteristics of the load-responsive controller of FIG. 3 are the same as those described with reference to FIG. 1, and the differential pressure (ΔP y ) is
9 can be varied between a maximum value equal to (ΔP) and zero and can be kept constant at each particular level.

前述した態様で、計量溝76の形状及びばね7
8の付勢力特性は、第3の圧力室71内の圧力と
計量弁部分63cを通る流体流量との間に任意所
望の関係を得ることができるように選定され得
る。特定の外部制御信号59に応答して、特定の
流れ面積が計量弁部材63cを通して形成された
と仮定する。その場合、負荷圧力の増加に伴う計
量弁部分63cを通る流量の制御された増加によ
り、差圧(ΔPx)は比例して増加せしめられ、そ
れ故差圧(ΔPy)は比例して減少せしめられて、
負荷圧力の減少に伴う負荷応答制御器のゲインを
効果的に減少せしめる。逆に、負荷圧力の増加に
伴う計量弁部分63cの特定オリフイス面積を通
る流量の制御された減少により、差圧(ΔPx)は
比例して減少せしめられ、それ故差圧(ΔPy)は
比例して増加せしめられて、負荷圧力の増大に伴
う負荷応答制御器のゲインを効果的に高める。当
業界には周知のごとく、多くの流体流量及び圧力
制御器の安定度はシステム圧力の増大に伴つて低
下する。それ故、システム圧力に関連してシステ
ムのゲインを調節することができるということは
最高の重要性をもつている。流量制御弁部分63
bでもつてした場合、負荷圧力に関連した差圧
(ΔPy)の変化率は一定であつてはならず、任意
所望の態様で変えられ得るものである。
In the manner described above, the shape of the metering groove 76 and the spring 7
The biasing force characteristics of 8 can be selected to obtain any desired relationship between the pressure in the third pressure chamber 71 and the fluid flow rate through the metering valve portion 63c. Assume that in response to a particular external control signal 59, a particular flow area is created through metering valve member 63c. In that case, a controlled increase in the flow rate through the metering valve section 63c with increasing load pressure causes the differential pressure (ΔP x ) to increase proportionally and therefore the differential pressure (ΔP y ) to decrease proportionally. Being forced to
This effectively reduces the gain of the load responsive controller as the load pressure decreases. Conversely, a controlled decrease in the flow rate through a particular orifice area of the metering valve section 63c as the load pressure increases causes the differential pressure (ΔP x ) to decrease proportionally, so that the differential pressure (ΔP y ) is increased proportionally, effectively increasing the gain of the load responsive controller with increasing load pressure. As is well known in the art, the stability of many fluid flow and pressure controllers decreases as system pressure increases. Therefore, the ability to adjust the system gain in relation to system pressure is of paramount importance. Flow control valve part 63
b, the rate of change of the differential pressure (ΔP y ) with respect to the load pressure must not be constant, but can be varied in any desired manner.

第4図を参照して、負荷応答システムは第1図
のものと同様である。第4図の差圧絞り制御器の
絞り制御器79は第1図の差圧絞り部分13aと
同一である。しかしながら、差圧弁82は第1図
の信号修正部分13bと異つているが、同じ機能
を果し且つ同一の性能を提供する。全体が82で
示されている差圧弁は全体が85で示されたソレ
ノイドを有しており、該ソレノイド85はハウジ
ング21に固定されたコイル83と、該コイル8
3内で摺動可能に案内されているアーマチヤ84
とで成つている。アーマチヤ84は円錐面86を
備えており、該円錐面86は密封縁部87と協働
して、入口ポート88とポート80との間の差圧
(ΔPx)を調節する。符号で示されていない比較
的弱いばねをアーマチヤ84とハウジング21と
の間に配置して、コイル83が消勢状態にある
時、ポート80から入口ポート88への逆流を許
すようにすることができる。この特徴は、逆止弁
システムの代わりにシヤトル弁論理システムを用
いて制御信号を伝える場合重要である。当業界に
周知のハウジング21内の密封コネクタ92はコ
イル83を外部ターミナルに接続せしめており、
該外部ターミナルに外部信号59が供給され得る
ようになつている。ソレノイドは電磁原理を用い
た電気−機械式装置であつて電気入力信号から出
力である力を生じせしめるものである。ソレノイ
ドアーマチヤ84に生じせしめられる力は入力電
流の関数である。電流がコイル83に供給される
際、各特定の電流レベルは、アーマチヤへ伝えら
れる特定の力レベルに対応する。それ故、アーマ
チヤ84の円錐面86とハウジング21の密封縁
部87との間の接触力は入力電流によつて変わり
且つ制御される。従つて、この構成は、密封縁部
87により包囲された面積に関し、アーマチヤ8
4に生じせしめられる力に比例して、それ故ソレ
ノイド85に供給される入力電流の外部信号59
に比例して、入力ポート88と第2の制御室37
との間の差圧(ΔPx)を自動的に変える差圧絞り
弁の一形式に相当している。ハウジング21内で
アーマチヤ84に作用している圧力は、密封縁部
87の包囲面積に作用する差圧(ΔPx)による圧
力を除いて完全にバランスせしめられている。こ
の差圧による力は、反動ピン91の断面積に生じ
せしめられている反力により部分的にバランスせ
しめられており、該反動ピン91は、排出通路8
9を通して入口ポート88に連通している孔90
内で案内されている。反動ピン91の断面積は密
封縁部87によつて包囲される面積よりも必ず小
さくなければならず、それにより、差圧(ΔPx
による正の力がソレノイド85により発生せしめ
られる力に対抗するようになつている。反動ピン
91はより大きな入口ポート88の使用を可能な
らしめ、また、ソレノイド85の寸法の非常に大
幅な減少を可能ならしめる一方で、該ソレノイド
85が(ΔPx)のより高い範囲内で作動するのを
可能ならしめる。第2の制御室37は漏洩オリフ
イス93及び通路94によつてシステム溜めに接
続されている。
Referring to FIG. 4, the load response system is similar to that of FIG. The throttle controller 79 of the differential pressure throttle controller of FIG. 4 is identical to the differential pressure throttle section 13a of FIG. However, although differential pressure valve 82 is different from signal modification portion 13b of FIG. 1, it serves the same function and provides the same performance. The differential pressure valve, generally indicated at 82, has a solenoid, indicated generally at 85, which includes a coil 83 fixed to the housing 21 and a coil 83 fixed to the housing 21.
Armature 84 slidably guided within 3
It consists of Armature 84 includes a conical surface 86 that cooperates with a sealing edge 87 to regulate the differential pressure (ΔP x ) between inlet port 88 and port 80 . A relatively weak spring, not numbered, may be placed between the armature 84 and the housing 21 to permit backflow from port 80 to inlet port 88 when coil 83 is in the de-energized state. can. This feature is important when a shuttle valve logic system is used to convey control signals instead of a check valve system. A sealed connector 92 within housing 21, as is well known in the art, connects coil 83 to an external terminal.
An external signal 59 can be supplied to the external terminal. A solenoid is an electro-mechanical device that uses electromagnetic principles to generate an output force from an electrical input signal. The force exerted on solenoid armature 84 is a function of input current. When current is supplied to coil 83, each particular current level corresponds to a particular force level delivered to the armature. Therefore, the contact force between the conical surface 86 of the armature 84 and the sealing edge 87 of the housing 21 is varied and controlled by the input current. This arrangement therefore allows the armature 8 to
an external signal 59 of input current proportional to the force exerted on the solenoid 85 and therefore supplied to the solenoid 85
input port 88 and second control room 37 in proportion to
It corresponds to a type of differential pressure throttle valve that automatically changes the differential pressure (ΔP x ) between The pressures acting on the armature 84 within the housing 21 are completely balanced except for the pressure due to the differential pressure (ΔP x ) acting on the surrounding area of the sealing edge 87 . The force due to this differential pressure is partially balanced by the reaction force generated in the cross-sectional area of the reaction pin 91, which
A hole 90 communicates with the inlet port 88 through 9.
Guided inside. The cross-sectional area of the recoil pin 91 must necessarily be smaller than the area surrounded by the sealing edge 87, so that the differential pressure (ΔP x )
is adapted to oppose the force generated by solenoid 85. The recoil pin 91 allows the use of a larger inlet port 88 and also allows for a very significant reduction in the size of the solenoid 85 while allowing the solenoid 85 to operate within a higher range of (ΔP x ). make it possible. The second control chamber 37 is connected to the system sump by a leak orifice 93 and passageway 94.

第5図を参照して、負荷応答システムは第1図
に示されたものと同一であり、同一の差圧絞り制
御器が用いられているが、第1図の可変オリフイ
ス14は第5図においては、全体が95で示され
た負荷応答四方形式の方向制御弁と交換されてい
る。第1図及び第5図の制御実施例の性能は同じ
であり、唯一の違いは可変オリフイスの構造であ
る。差圧絞り制御器及び、特に、第2の負荷室3
7はオリフイス20及び管路115を介して四方
弁95の負荷感知ポート113及び114に接続
されている。弁スプール103が第5図に示され
ているごとき中立位置にある状態では、負荷圧力
感知ポート113及び114はランド105によ
つて閉鎖されており、即ち負荷室98又は99内
に存在している負荷圧力から効果的に隔絶されて
いる。このような条件の下では、周知の態様で、
差圧絞り制御器13は絞り部分13aの(ΔP)
に等しい最小圧力を供給室97内に自動的に保
つ。弁スプール103がそれの中立位置からいず
れかの方向に変位すると、まず、負荷室99又は
98は信号溝111又は112により負荷圧力感
知ポート113又は114に連通せしめられ、一
方、該負荷室99及び98は依然として弁スプー
ル103により供給室91及び排出室100及び
101から隔絶されている。その場合、負荷圧力
信号は負荷圧力感知ポート113又は114、管
路115及びオリフイス20を介して第2の制御
室37へ伝えられて、計量オリフイスが負荷室9
9又は98に開口する前に、差圧絞り制御器13
が反応することを可能ならしめている。弁スプー
ル103がいずれかの方向に更に変位すると、負
荷室の一方と供給室97との間に計量溝107又
は108を通る計量オリフイスが形成され、一
方、他方の負荷室は計量溝109又は110を介
して排出室に接続され、該排出室はシステム溜め
に接続されている。計量オリフイスは弁スプール
103の変位によつて変えられ得、該弁スプール
103の各位置は、四方弁組立体95によつて制
御される負荷の大きさと無関係に、負荷室の一方
内への特定流量に対応している。第1図を参照し
て前述したごとく、この制御作用には信号修正部
分13bの制御作用を重ね合わせることができ
る。弁スプール103が計量オリフイスの任意特
定の面積に対応する任意特定の位置に変位せしめ
られた状態では、信号修正部分13bを備えた差
圧絞り制御器13により、負荷室内への流量を比
例的に制御することができ、差圧(ΔPy)の各値
は、四方弁組立体95により制御される負荷の大
きさと無関係に、負荷室内への特定流量レベルに
対応した一定レベルに、絞り部分13aによつて
自動的に保たれる。
Referring to FIG. 5, the load response system is the same as that shown in FIG. 1, and the same differential pressure restrictor controller is used, but the variable orifice 14 of FIG. The whole has been replaced with a load-responsive four-way type directional control valve shown at 95. The performance of the control embodiments of FIGS. 1 and 5 is the same, the only difference being the construction of the variable orifice. Differential pressure throttle controller and in particular second load chamber 3
7 is connected to load sensing ports 113 and 114 of a four-way valve 95 via an orifice 20 and a conduit 115. With the valve spool 103 in the neutral position as shown in FIG. Effectively isolated from load pressure. Under such conditions, in a well-known manner,
The differential pressure throttle controller 13 controls the (ΔP) of the throttle portion 13a.
automatically maintains a minimum pressure in the supply chamber 97 equal to . When the valve spool 103 is displaced from its neutral position in either direction, the load chamber 99 or 98 is initially brought into communication with the load pressure sensing port 113 or 114 by the signal groove 111 or 112, while the load chamber 99 or 98 98 is still isolated from supply chamber 91 and discharge chambers 100 and 101 by valve spool 103. In that case, the load pressure signal is communicated via the load pressure sensing port 113 or 114, the line 115 and the orifice 20 to the second control chamber 37 so that the metering orifice
9 or 98, the differential pressure throttle controller 13
makes it possible to react. Further displacement of the valve spool 103 in either direction creates a metering orifice through the metering groove 107 or 108 between one of the load chambers and the supply chamber 97, while the other load chamber is connected to the metering groove 109 or 110. is connected to a discharge chamber, which is connected to the system sump. The metering orifice can be varied by displacement of the valve spool 103, each position of which is uniquely positioned within one of the load chambers, independent of the magnitude of the load controlled by the four-way valve assembly 95. It corresponds to the flow rate. As described above with reference to FIG. 1, this control action can be superimposed on the control action of the signal modification portion 13b. With the valve spool 103 displaced to an arbitrary specific position corresponding to an arbitrary specific area of the metering orifice, the differential pressure throttle controller 13 with the signal modification portion 13b proportionally adjusts the flow into the load chamber. Each value of the differential pressure (ΔP y ) can be controlled at a constant level corresponding to a particular flow level into the load chamber, independent of the magnitude of the load controlled by the four-way valve assembly 95, at the throttle portion 13a. automatically maintained by

第6図を参照して、第1図乃至第5図の操作器
58のステム55は零オリフイス位置へ向けてば
ね118によつて付勢されていると共にレバー1
17によつて直接操作され、該レバー117は手
動入力の形をした外部信号59を提供する。
Referring to FIG. 6, stem 55 of actuator 58 of FIGS. 1-5 is biased by spring 118 toward the zero orifice position and lever 1
17, which lever 117 provides an external signal 59 in the form of a manual input.

第7図を参照して、第1図乃至第5図の操作器
58のステム55は零オリフイス位置へ向けてば
ね118によつて付勢されていると共にピストン
119により直接操作される。流体圧力は周知の
態様で圧力発生器120からピストン119へ供
給され、該圧力発生器120はレバー121によ
つて操作される。従つて、第7図の構成は流体圧
力信号の形をした外部信号59を提供する。
Referring to FIG. 7, stem 55 of actuator 58 of FIGS. 1-5 is biased by spring 118 toward the zero orifice position and is operated directly by piston 119. Referring to FIG. Fluid pressure is supplied to the piston 119 in a known manner from a pressure generator 120, which is operated by a lever 121. The arrangement of FIG. 7 thus provides an external signal 59 in the form of a fluid pressure signal.

第8図を参照して、第1図乃至第5図の操作器
58のステム55は零オリフイス位置へ向けてば
ね122により付勢されていると共にソレノイド
123により周知の態様で直接操作され、該ソレ
ノイド123はライン125により入力電流制御
器124に接続されており、該入力電流制御器1
24はレバー125によつて操作され、また、電
力源126から電力が供給される。従つて、第8
図の構成は、レバー125の変位量に比例して、
電流の形をした外部信号59を供給する。
Referring to FIG. 8, the stem 55 of the actuator 58 of FIGS. 1-5 is biased by a spring 122 toward the zero orifice position and is directly operated in a well-known manner by a solenoid 123. Solenoid 123 is connected by line 125 to input current controller 124, which input current controller 1
24 is operated by a lever 125 and is supplied with power from a power source 126. Therefore, the eighth
In the configuration shown in the figure, in proportion to the amount of displacement of the lever 125,
An external signal 59 in the form of a current is provided.

第9図を参照して、差圧制御器127のステム
55は、該ステム55によつて第3の制御室46
が排出室47から隔絶される位置へ向けてばね1
28により付勢されている。ステム55は圧力が
完全にバランスせしめられていると共に非常にわ
ずかなストロークを通して作動せしめられ得、ま
た、該ステム55は、流れの力の影響を無視する
ことができるような低圧で低流量の流れを制御す
る。いずれの場合でも、計量溝57の面積がステ
ム55の変位に関して直線的関数を提供し且つオ
リフイスの前方に一定圧が維持されるよう該計量
溝57の面積が選定されているならば、流れの力
も直線的であると共にばね力に加えられてばねの
組合せばね定数をわずかに変化せしめる。ステム
55はソレノイド129に直線連結されている。
ソレノイドは、電磁原理を用いて電気入力信号か
ら出力である力を生じせしめる電気機械式装置で
ある。ばねで付勢されている際のソレノイドアー
マチヤの位置は入力電流の関数である。コイルに
電流が供給される際、それによつて生じせしめら
れる力によりアーマチヤはそれの消勢位置からそ
れの付勢位置へ移動せしめられる。ばねで付勢さ
れている場合、各特定の電流レベルに対し、ソレ
ノイドが達する対応した特定位置が存在してい
る。電流が零から最大定格まで変化せしめられる
と、任意の一瞬間での特定電流レベルに応じて、
アーマチヤは想像される通りの態様をなして、完
全に引込まされた位置から完全に突出せられた位
置まで一方向に移動する。ソレノイド129によ
つて生じせしめられる力は非常に小さいので、論
理回路又はマイクロプロセツサ131により制御
される入力電流も非常に小さい。マイクロプロセ
ツサ131は、様々な形式の信号変換器に応答し
て、速度、力及び位置に関してシステム負荷を直
接制御し、あるいはマイクロプロセツサ131は
それの作用を操作者の制御機能に重ね合わせて、
最小の時間で、最小量のエネルギで、機械の構造
の最大能力内で、そして該機械の動力範囲内で、
必要とされる作業を行うことができる。
Referring to FIG. 9, the stem 55 of the differential pressure controller 127 is connected to the third control chamber 46 by the stem 55.
the spring 1 towards a position where it is isolated from the discharge chamber 47.
28. The stem 55 is perfectly pressure balanced and can be operated through very small strokes, and the stem 55 is designed to operate at low pressure and low flow rates such that the effects of flow forces are negligible. control. In either case, if the area of the metering groove 57 is chosen so that it provides a linear function with respect to the displacement of the stem 55 and a constant pressure is maintained in front of the orifice, the flow The force is also linear and is applied to the spring force to cause the combined spring constant of the spring to change slightly. Stem 55 is linearly connected to solenoid 129.
A solenoid is an electromechanical device that uses electromagnetic principles to generate an output force from an electrical input signal. The position of the solenoid armature when spring biased is a function of the input current. When current is applied to the coil, the force created thereby causes the armature to move from its de-energized position to its energized position. When spring biased, for each specific current level there is a corresponding specific position that the solenoid reaches. When the current is varied from zero to the maximum rating, depending on the specific current level at any instant,
The armature moves in one direction from a fully retracted position to a fully extended position in the manner envisioned. Since the force produced by solenoid 129 is very small, the input current controlled by logic circuitry or microprocessor 131 is also very small. Microprocessor 131 is responsive to various types of signal converters to directly control system loads in terms of speed, force, and position, or microprocessor 131 can superimpose its actions on operator control functions. ,
in the minimum amount of time, with the minimum amount of energy, within the maximum capacity of the structure of the machine, and within the power range of the machine,
Able to perform required tasks.

第10図を参照して、第9図において述べたの
と同様に、論理回路又はマイクロプロセツサ13
5からの制御信号は増幅器139を介して差圧制
御器82に直接伝えられ、該差圧制御器82はソ
レノイドと絞り弁との組合せ体により、第4図を
参照して前述した態様で、入力電流に応答して差
圧を調節する。
Referring to FIG. 10, a logic circuit or microprocessor 13 similar to that described in FIG.
The control signal from 5 is conveyed directly via amplifier 139 to differential pressure controller 82, which uses a solenoid and throttle valve combination in the manner described above with reference to FIG. Adjust differential pressure in response to input current.

本発明の好適実施例について図示し且つ詳細に
述べてきたけれども、本発明は図示された細かな
形状及び構造に限定されるものでなく、本発明を
完全に理解した際当業者によつてなされるごとき
様々な変更及び構成変えを、請求の範囲に記載さ
れたごとき本発明の範囲から離れることなくなし
得るものであることは認められたい。
Although the preferred embodiments of the invention have been illustrated and described in detail, the invention is not limited to the precise form and construction shown, and is not intended to be limited to the precise form and construction shown, as can be done by one of ordinary skill in the art once the invention is fully understood. It will be appreciated that various modifications and alterations may be made without departing from the scope of the invention as set forth in the claims.

JP50285681A 1981-08-20 1981-08-20 valve assembly Granted JPS58501283A (en)

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PCT/US1981/001120 WO1983000728A1 (en) 1981-08-20 1981-08-20 Load responsive fluid control valve

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JPS58501283A JPS58501283A (en) 1983-08-04
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WO1983000728A1 (en) 1983-03-03
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JPS58501283A (en) 1983-08-04
EP0085674A1 (en) 1983-08-17
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