JPH0416671B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は流量制御弁装置に係り、特に油圧シヨ
ベル等の油圧機械における油圧アクチユエータの
駆動を制御するに好適な圧力補償機能を備えた流
量制御弁装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来の圧力補償機能を備えた流量制御弁装置
は、PCT、pub.No.WO83／01095号に記載のよう
に、流入ポート及び流出ポートを有する主流体通
路を備えたハウジングと、流入ポート及び流出ポ
ート間に配置され、これら流入ポート及び流出ポ
ートを連通、遮断する主弁と、ハウジング及び主
弁の弁体により形成され、主弁弁体に閉弁方向に
流体圧力を作用させる背圧室と、背圧室と流出ポ
ートを連通させる補助通路と、補助通路を選択的
に開閉し、背圧室の流体圧力を変化させて主弁を
作動させるパイロツト弁とを備えている。主弁は
シート弁として構成され、その主弁弁体には、ハ
ウジングに固定された円筒状スリーブとの間に可
変絞りを構成する複数のスリツトが形成され、背
圧室はこのスリツトを介して流入ポートに連通し
ている。補助通路はハウジング内に形成され、補
助通路のパイロツト弁と背圧室との間には圧力補
償弁の弁ピストンが配置されている。この弁ピス
トンの一端には第１の連通路を介してパイロツト
弁の入口側圧力又はそれに相当する圧力が導か
れ、弁ピストンの他端には第２の連通路を介して
パイロツト弁の出口側圧力又はそれに相当する圧
力が導かれている。

パイロツト弁の操作レバーを操作し、パイロツ
ト弁を開けると、流入ポート内の流体は可変絞り
のスリツト、背圧室、補助通路を経て流出ポート
へと流れ、パイロツト流が形成される。このと
き、流入ポートから背圧室に流れる流体は可変絞
りによつて絞られるため、流入ポートと背圧室と
の間に圧力差を生じ、背圧室内の流体圧力は流入
ポート内の流体圧力に比較して低下する。これに
より主弁弁体は開弁し、流入ポートの流体は主弁
を通つて流出ポートに流出する。このときパイロ
ツト流量はパイロツト弁の設定開度によつて定ま
り、背圧室の流体圧力はスリツトを流れる流量即
ちパイロツト流量によつて定まるので、主弁弁体
の開度は結局パイロツト弁の設定開度によつて定
まり、主流体通路にパイロツト弁の操作量に比例
した流量を得ることができる。

このような状態において、例えば流入ポートの
流体圧力が上昇し、流入ポートと流出ポート間の
差圧が増加すると、主弁を通る流量が増加しよう
とするが、これと同時にパイロツト流量も増加し
ようとし、パイロツト弁の入口圧力と出口圧力と
の差圧が増加する。圧力補償弁の弁ピストンの両
端には第１及び第２の連通路を介してその差圧が
導かれているので、弁ピストンはその差圧の増加
に応じて変位し、パイロツト流量を絞る。これに
よりパイロツト流量は減少し、スリツトの絞り作
用が小さくなり、背圧室の圧力は増加して主弁の
開度を減少させる。その結果、主流体通路を流れ
る流量は、流入ポートの圧力増加に対して所定の
関係、例えば一定に保持され、圧力補償がなされ
る。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、この従来の流量制御弁装置にお
いては、弁ピストンを含む高精度な圧力補償弁を
必要とすること、主弁弁体に可変絞りを構成する
ための寸法精度の高い複数のスリツトを必要とす
ること、及びハウジング内に補助通路及び第１及
び第２の連通路を含む複雑な経路の流体通路を必
要とすることから、構造が複雑で製作、組立工数
がかかり、製作コストが高くなるという問題があ
つた。また、圧力補償がパイロツト弁流量を制御
する圧力補償弁を介して行われるので、圧力変化
に対する追従性が十分でないという問題があつ
た。

本発明の目的は、比較的構造が簡単で、製作、
組立工数を低減でき、製作コストを安くできる圧
力補償機能を備えた流量制御弁装置を提供するこ
とである。

本発明の他の目的は、圧力変化に対する追従性
が良好な圧力補償機能を備えた流量制御弁装置を
提供することである。

＜課題を解決するための手段＞ この目的を達成するために本発明は、流入ポー
ト及び流出ポートを有する主流体通路を備えたハ
ウジングと、前記流入ポート及び流出ポート間に
配置され、これら流入ポート及び流出ポートを連
通、遮断する主弁と、前記ハウジングの内壁と前
記主弁の弁体背部により形成され、前記流入ポー
トに絞りを介して連通する背圧室と、前記背圧室
と前記流出ポートとを連通させる補助通路と、前
記補助通路の開閉を制御し、前記背圧室の流体圧
力を変化させて前記主弁を作動させるパイロツト
弁とを備えた流量制御弁装置において、に配置さ
れ、主流体通路主流体通路の流量に応じた差圧を
発生する差圧発生手段であつて、前記主流体通路
の流体の流れ方向に移動可能な変位体と、この変
位体を前記流体の流れ方向に対向する方向に付勢
するばねとを備え、該変位体は該流体通路の壁面
との間に、変位体の移動ストロークの増加に応じ
て開口面積が増加する流路を画定する差圧発生手
段と、前記差圧発生手段で発生した差圧に応じて
前記パイロツト弁の操作力を制御する制御手段と
を有する構成にしてある。

＜作用＞ 上記のように構成した本発明にあつては、パイ
ロツト弁に指令操作量に応じた操作力が与えられ
ると、パイロツト弁が開き、流入ポート内の流体
が、絞り、背圧室、補助通路を経て流出ポートへ
と流れるパイロツト流が形成される。このとき、
流入ポートから背圧室に流れる流体は絞りによつ
て絞られるため、流入ポートと背圧室との間に圧
力差が生じ、背圧室内の流体圧力は流入ポート内
の流体圧力に比較して低下する。この圧力低下に
より主弁弁体は開弁し、流入ポートの流体は主弁
を通つて流出ポートに流出する。このとき、主流
体通路に配置された差圧発生手段はその流量を差
圧として検出し、制御手段はその差圧に応じてパ
イロツト弁の操作力を制御する。これにより、パ
イロツト弁の開度が調整され、背圧室の圧力が変
化し、主弁の開度が調整され、主流体通路にパイ
ロツト弁の操作力に応じた流量を得ることができ
る。

このような状態において、例えば流入ポートの
流体圧力が上昇し、流入ポートと流出ポート間の
差圧が増加すると、主弁を通る流量は過渡的に増
加するが、差圧発生手段はその流量の増加に応じ
てパイロツト弁の操作力を制御し、パイロツト弁
の開度を小さくする。従つて背圧室の圧力が増加
し、主弁弁体の開度が減少し、主流体通路を流れ
る流量が減少する。これにより、主流体通路を流
れる流量は流入ポートの圧力増加に対して所定の
関係に保持され、圧力補償機能が果たされる。

＜実施例＞ 以下本発明の流量制御弁装置を図を参照して説
明する。

第１の実施例を示す第１図において、流量制御
弁装置は全体的に符号１で示されている。流量制
御弁装置１は、流入ポート２及び流出ポート３を
有する主流体通路４を備えたハウジング５を有
し、ハウジング５内の流入ポート２及び流出ポー
ト３間にはこれら流入ポート２及び流出ポート３
を連通、遮断する主弁６が配置されている。主弁
６は、ハウジング５内に形成された弁室７内に軸
線方向に移動可能に収納された弁体８と、弁体８
が係合するハウジング５と一体の弁座９とからな
るシート弁として構成され、主弁弁体８は、反弁
座９側に、弁室７内を密封摺動する拡径された背
部１０を有している。ハウジング５内にはまた、
弁室７の一部として、ハウジング内壁及び主弁弁
体８の背部１０により背圧室１１が形成され、背
圧室１１は流入ポート２に、主弁弁体８の背部１
０に設けられた絞り１２を介して連通している。

主弁弁体８にはこれと同軸的に貫通孔１３が形
成され、貫通孔１３は背圧室１１を流出ポート３
に連通させる補助通路を構成している。貫通孔１
３はパイロツト弁１４により開閉が制御される。

パイロツト弁１４は、主弁弁体８と同軸的に配
置されたポペツト型の弁体１５と、貫通孔１３の
端部に形成され、弁体１５が当接する主弁弁体８
と一体の可動弁座１６とからなつている。またパ
イロツト弁１４は、パイロツト弁弁体１５と一体
の弁スプール１７を備えた操作部を有し、弁スプ
ール１７には拡径されたピストン部１８が設けら
れている。弁スプール及びそのピストン部１８
は、ハウジング５内に形成された第２の弁室１９
内に軸線方向に密封移動可能に収納され、ピスト
ン部１８の両環状端面と弁室１９の内壁との間に
は第１及び第２の圧力室２０，２１が形成され、
弁スプール１７の反弁体１５側の端面と弁室１９
の内壁との間にはバランス圧力室２２が形成され
ている。第１及び第２の圧力室２０，２１はそれ
ぞれ制御通路２３，２４に連通し、これら通路よ
り指令操作量に応じたパイロツト圧力Pc１，Pc
２が導入される。弁スプール１７にはバランス圧
力室２２に連通する軸線方向の貫通路２５が形成
されている。このような構成によりパイロツト弁
１４には指令操作量に応じた操作力が油圧的に付
与される。

主流体通路４の流出ポート３側には、主流体通
路４の流量に応じた差圧を発生する差圧発生手段
３０が配置されている。差圧発生手段３０は、ハ
ウジング５と一体のガイド３１により流体の流れ
方向に移動可能に支持された変位体３２を有し、
ガイド３１と変位体３２との間には変位体３２を
流体の流れ方向に対向する方向に付勢するばね３
３が配装されている。変位体３２は主流体通路４
の湾曲した壁面３４との間に変位体３２の移動ス
トロークの増加に応じて開口面積が増加する流路
を画定する。ここで主流体通路４の壁面３４は、
変位体３２との間の開口面積が変位体３２の移動
ストロークに対してα√（α：定数）のルート
関数又はルート関数に近似する関数となるような
壁面形状になつている。

変位体３２は逆止弁を兼ねており、第１図に示
す非作動位置において変位体３２はハウジング５
に設けられた弁座３５に係合し、主弁弁体８と変
位体３２との間の通路部分３６を流出ポート３か
ら液圧的に隔離している。

以上のように、パイロツト弁１４及び差圧発生
手段３０の変位体３２は主弁弁体８を挟んで同軸
的に一直線状に配置されている。

流量制御弁装置１はまた、差圧発生手段３０で
発生した差圧に応じてパイロツト弁１４の操作力
を制御する制御手段４０を有している、制御手段
４０は、主弁弁体８の貫通路１３を通つて差圧発
生手段３０の変位体３２とパイロツト弁１４の弁
体１５を接続し、変位体３２とパイロツト弁弁体
１５を主弁弁体８を挟んで近接方向に付勢する引
張ばね４１で構成されている。引張ばね４１は、
差圧発生手段３０で発生した差圧を変位体３２の
変位に応じたばね力としてパイロツト弁弁体１５
に伝え、これにより発生差圧に応じてパイロツト
弁１４の操作力が機械的に制御される。

以上の構成の流量制御弁装置１は、例えば、流
入ポート２を油圧ポンプ５０に接続し、流出ポー
ト３を油圧シリンダ５１のヘツド側に接続するこ
とにより、メータイン回路油圧制御システムに組
み込むことができる。

またパイロツト弁１４を制御する操作手段とし
ては、通常の構成の油圧パイロツト装置５２を用
いることができる。この場合、油圧パイロツト装
置５２の一方の油圧パイロツトライン５３を制御
通路２３に接続し、制御通路２４はタンクに接続
する。これにより制御通路２３には油圧パイロツ
ト装置５２の一方向の指令操作量に応じたパイロ
ツト圧力Pc１が導入され、制御通路２４はタン
ク圧力に等しい圧力Pc２に維持される。なお、
油圧パイロツト装置５２の他方の油圧パイロツト
ライン５４は、油圧シリンダ５１のボトム側に接
続された、図示しない、流量制御弁装置１と同様
な流量制御弁装置のパイロツト弁に導入すること
ができる。

次に、流量制御弁装置１の動作を説明する。

油圧パイロツト装置５２が操作されず、パイロ
ツト圧力Pc１，Pc２が立つていないときには、
パイロツト弁１４の弁体１５は弁座１６に当接
し、貫通孔１３はパイロツト弁１４により閉じら
れている。このため流入ポート２と背圧室１１を
連通する絞り１２には流体の流れは発生せず、背
圧室１１と流入ポート２は同じ圧力状態にある。
これにより、主弁弁体８の拡径背部１０における
背圧室１１側の端面１０Ａの受圧面積と流入ポー
ト２側の環状端面１０Ｂの受圧面積との差によ
り、主弁弁体８は閉弁方向に付勢され、主弁６は
主弁弁体８が弁座９に当接した閉弁位置にある。

このような状態から、油圧パイロツト装置５２
を操作し指令操作量に応じたパイロツト圧力Pc
１を発生させると、そのパイロツト油圧Pcは制
御通路２３，２４を介してパイロツト弁１４の第
１及び第２の圧力室２０，２１に導入される。こ
れによりパイロツト弁弁体１５にはパイロツト操
作量に比例した操作力が与えられる。この操作力
はFc＝Ａ（Pc１−Pc２）の式で表すことができ、
ここでＡはピストン部１８の環状端面の面積であ
り、Pc２は上述したようにタンク圧力である。

このようにパイロツト弁１４に指令操作量に応
じた操作力Fcが与えられると、パイロツト弁弁
体１５は弁座１６から離れるように上昇し、貫通
孔１３が開けられる。これにより、背圧室１１は
貫通孔１３を介し通路部分３６に連通し、背圧室
１１の流入ポート２と同じ高圧が通路部分３６に
作用し、逆止弁としての変位体３２を図示下方に
押し下げる。これにより変位体３２が開き、流入
ポート２内の流体が絞り１２、背圧室１１、貫通
孔１３、通路部分３６を経て流出ポート３へと流
れるパイロツト流が形成される。このとき、流入
ポート２から背圧室１１に流れる流体は絞り１２
によつて絞られるため、流入ポート２と背圧室１
１との間に圧力差が生じ、背圧室１１内の流体圧
力は流入ポート２内の流体圧力に比較して低下す
る。この背圧室１１の圧力低下により、弁体背部
１０の端面１０Ａに作用する力よりも環状端面１
０Ｂ及び弁体８の頭部端面８Ａに作用する力が大
きくなると、主弁弁体８は図示上方に移動し、開
弁する。これにより流入ポート２と通路部分３６
は連通し、流入ポート２の流体は主流体通路４を
通つて通路部分３６に流出する。そして、通路部
分３６に流れ込んだ流体は、ばね３３の力に抗し
て変位体３２を図示下方に押し下げ、流出ポート
３に流出する。これにより、主流体通路４を通る
流量は差圧発生手段３０により差圧として検出さ
れる。即ち、変位体３２の上流側及び下流側に
は、壁面３４の形状によつて定まる圧力が発生す
ると同時に、変位体３２はその差圧に応じた変位
位置に移動する。変位体３２のこの移動により引
張ばね４１は牽引され、パイロツト弁弁体１５に
は変位体３２の変位に応じたばね力が付与され
る。その結果、パイロツト弁弁体１５は弁座１６
に近づくように牽引され、パイロツト弁１４の開
度が小さくなる。即ち、パイロツト弁１４の操作
力Fcは引張ばね４１のばね力の分だけ小さくな
るように調整され、パイロツト弁１４はその調整
された操作力に応じた開度となる。これにより、
背圧室１１から貫通孔１３へ流れる流体が絞ら
れ、背圧室１１の圧力が上昇し、主弁弁体８を閉
弁方向に移動させ、主弁６の開度を減少させ、主
流体通路４を流れる流量増加を抑制する。このよ
うにして、パイロツト弁１４に与えられる操作力
Fcとばね４１のばね力とのバランスにより主弁
弁体８の開度が定まり、操作力Fcに応じた流量
が得られる。

ここで、主流体通路４の壁面３４の形状は、変
位体３２との間の開口面積が変位体３２の移動ス
トロークに対してルート関数又はルート関数に近
似する関数となるような壁面形状に設定されてお
り、これにより、流量に対する変位体３２の変位
との関数ほぼ一次比例関係になり、後述するよう
に、パイロツト弁１４の操作力Fcに対する流量
の関係がほぼ直線的な比例関係になる流量特性を
得ることができる。

このような状態において、例えば流入ポート２
の流体圧力が上昇し、流入ポート２と流出ポート
３間の差圧が増加すると、主流体通路４を通る流
量は過渡的に増加するが、その流量の増加は差圧
発生手段３０に差圧の増加として検出され、変位
体３２の上下間の差圧が増加すると共に、変位体
３２の変位が増加する。これによりパイロツト弁
１４の操作力Fcは引張ばね４１のばね力の分だ
け小さくなるように調整され、パイロツト弁１４
はその調整された操作力に応じた開度となる。こ
れにより、背圧室１１の圧力が上昇し、主弁６の
開度を減少させ、主流体通路４を流れる流量増加
を抑制する。このようにして、流入ポート２と流
出ポート３間の差圧の増加に係わらず、パイロツ
ト弁１４の操作力Fcに応じた所定の流量を確保
することができ、圧力補償機能が果たされる。

以上の動作を式で表すと次のようになる。ま
ず、各状態量、面積、定数を次のシンボルで表
す。

Fc：パイロツト圧力Pc１，Pc２によりパイロツ
ト弁１４に発生する操作力 ｘ：ハウジング５に対する変位体３２の変位 ｙ：ハウジング５に対するパイロツト弁弁体１５
の変位 yo：主弁弁体８に対するパイロツト弁弁体１５
の変位 ｚ：ハウジング５に対する主弁弁体８の変位 ΔP：流入ポート２と主流体通路部分３６との間
の差圧 ΔPc：主流体通路部分３６と流出ポート３との間
の差圧 Ｑ１：流入ポート２から主流体通路４を通つて通
路部分３６に流れる流量 Ｑ２：通路部分３６から流出ポート３に流れる流
量 Ａ（ｘ）：変位体３２と通路壁面３４との間の流体
通路面積 AFM：変位体３２の受圧面積 ρ：流体密度 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５：それぞれ形状に
より決まる定数 ｑ：絞り１２を通過する流量即ちパイロツト流量 kf：ばね３３，４１の総合ばね定数（ばね３３の
ばね定数をk33、ばね４１のばね定数をk41と
した場合、kf＝k41−k33） まず、パイロツト弁弁体１５（弁スプール１
７）に作用する操作力Fcとばね３３，４１の総
合ばね力とが釣り合うので、 Fc＝kf（ｘ＋ｙ） (1) 流量Ｑ１及びＱ２はそれぞれ次の式で表され
る。

Q1＝C1・ｘ√（２）・ (2) Q2＝C2・Ａ（ｘ）√（２）・ (3) パイロツト流量ｑと流量Ｑ１をｑ≫Q1とすれ
ば、Q1＝Q2である。従つて、上記(2)、(3)式か
ら、 ｚ＝C3・Ａ（ｘ）√ (4) また変位ｚと変位ｙ、y0とは、 ｚ＝ｙ−y0 (5) の関係にある。ここで、y0／ｙ≫１なので、ｚ
≒ｙとなり上記(4)式は、 ｙ＝C3・Ａ（ｘ）√ (6) 上記(1)式と(6)式より Fc＝kf｛ｘ＋C3・Ａ（ｘ）√｝ (7) ここで、ΔP≫ΔPcとすれば、上記(7)式は、 Fc＝kf・ｘ (8) となる。

また変位体３２に作用する差圧ΔPcと操作力
Fcとの釣り合いより、 Fc＝AFM・ΔPc (9) が得られる。また、通路壁面３４の形状は、前述
したように、変位体３２との間の開口面積が変位
体３２の移動ストロークに対してルート関数とな
るような壁面形状になつているので、 Ａ（ｘ）＝C4√＝C4√ (10) 従つて、上記(3)、(9)、(10)式から、 Q2＝C5√・ √（２）・（） ＝C5√２・・・Fc （11） 上記（11）式より、流量Ｑ２が操作力Fcに一
次比例関係にあることが分かり、従つてパイロツ
ト弁１４の操作力Fcに対して直線的に比例した
流量特性を得ることができる。また、上記（11）
式より流量Ｑ２は差圧ΔPには影響されないこと
が分かり、差圧ΔPが増加しても流量Ｑ２を一定
に保つことができ、圧力補償機能が果たされる。

なお、主弁６には一般的にフローフオースの影
響があり、この影響を考慮すると上記（11）式に
はΔPの関数式ｆ（ΔP）が加味され、さらに次式
のようになる。

Q2＝C5√（２）・）・｛²
）±（）｝（12） 上記（12）式より、フローフオースの影響があ
る場合でも、流量Ｑ２は操作力Fcにほぼ一次比
例関係にあることが分かり、パイロツト弁１４の
操作力Fcに対してほぼ直線的に比例した流量特
性を得ることができる。また上記（12）式におい
て、フローフオースは、主弁６のシート部の形状
により左右されるものであり、形状を変えること
により、流量Ｑ２を差圧ΔPに若干依存させるこ
とができ、これにより、差圧ΔPの増加に対して
所定の関係にある流量を確保する圧力補償機能を
達成することができる。また、流量Ｑ２を差圧
ΔPに若干依存させることにより、特定の油圧シ
リンダ５１が要求する流量特性に適合させること
ができる。

以上説明したように、本実施例の流量制御弁装
置１は、指令操作量にほぼ直線的に比例した流量
特性と、差圧の増加に対してほぼ一定の流量を確
保する圧力補償機能を達成することができる。そ
して流量制御弁装置１は、圧力補償弁及び可変絞
りのスリツトを設けることなく、変位体３２、ば
ね３３，４１を設けるだけの比較的簡単な構造で
あり、また貫通孔１３を主弁弁体８の貫通路とし
て設けることにより、通路構成が簡素化されてい
る。従つて、製作工数が少なくて済み、製作コス
トを安くすることができる。また、パイロツト流
量を制御する圧力補償弁によるのではなく、主流
体通路４に配置された差圧発生手段３０で直接流
量の増加を検出するので、追従性の優れた差圧補
償を行うことができる。

また本実施例では、変位体３２はチエツク弁を
兼ねているので、閉弁時、流出ポート３の流体圧
力が流入ポート２の流体圧力より高圧になるよう
な事態が生じても、流出ポート３内の流体が流入
ポート２側に漏れることが防止される。従つて、
流量制御弁装置１は、メータイン油圧制御システ
ムに組み込むのに特に好適となる。

また本実施例では、主弁弁体８に可動弁座１６
を設けることにより、過渡的動作時、パイロツト
弁１４の操作力の制御による主弁６の開度調整が
直接的に行われ、定常状態に至る時間が早まり、
応答性が良好となる。また主弁６をシート弁とし
て構成してあるので、内部漏れが極めて少なくな
り、高圧の油圧制御システムに好適である。さら
に、パイロツト弁１４及び差圧発生手段３０の変
位体３２を主弁弁体８を挟んで同軸的に配置した
ので、各部材の合理的配置が実現でき、流量制御
弁装置１をコンパクトにできる。

第２図は本発明の第２の実施例を示す断面図で
ある。図中、第１図に示した部材と同等の部材に
は同じ符号を示してある。なお、以下のさらに他
の実施例を示す図においても、このことは明記し
ないが同様である。

この流量制御弁装置６０にあつては、パイロツ
ト弁６１の駆動手段を電磁式に構成してある。即
ち、パイロツト弁６１の弁体１５と一体の弁スリ
ーブ６２にプランジヤ６３を装着し、プランジヤ
６３を囲むように内筒６４、非磁性体リング６５
を設けてあり、コイル６６を介して外筒６７を設
けてある。この実施例にあつては、コイル６６に
流す電流の大きさに相応してプランジヤ６３すな
わちパイロツト弁６１の弁体１５が移動する。ま
た、差圧発生手段３０は、主流体通路４の壁面３
４が加工しやすいように、複数の平面の組合せに
より作られており、その壁面形状は、変位体３２
との間の開口面積が変位体３２の移動ストローク
に対してルート関数に近似する関数になるように
設定されている。その他の構成は前述した第１図
に示した実施例と同等である。

この第２図に示す実施例は、パイロツト弁６１
の駆動手段及び差圧発生手段３０の壁面３４の形
状を除けば前述した第１図に示す第１の実施例と
同等であり、従つて、圧力補償弁及び可変絞りの
スリツトを設けることなく、所定の流量を確保す
る圧力補償機能を果たすことができ、上述した第
１図に示す実施例と同等の作用効果を奏する。

第３図及び第４図は本発明の第３、第４の実施
例をそれぞれ示す断面図である。

このうち第３図に示す第３の実施例はメータア
ウト制御システムに組み込むに好適なもので、流
量制御弁装置７０は差圧発生手段７１の変位体を
コーン７２で構成し、コーン７２の外径寸法は通
路部分３６の内径寸法よりも小さく設定してあ
り、コーン７２の軸部の下端には当該コーン７２
の図示上方への移動を規制するストツパすなわち
ナツト７３を締結させてある。そして、メータア
ウト制御システムを構成するため、流入ポート２
は油圧シリンダ５１に接続され、流出ポート３は
タンク５２ａに接続されている。その他の基本構
成は第１図に示したものと同等である。

また、第４図に示す第４の実施例はメータイン
回路制御システムに組込むに好適なもので、流量
制御弁装置８０は主弁８１の弁体８２の下端の流
出ポート３側に位置する部分の外径寸法を、通路
部分の内径寸法よりも小さく設定してあり一部通
路部分３６内に侵入可能になつている。また、こ
の主弁弁体８２の下端には逆止弁としての変位体
３２に当接可能なストツパ即ちつば８３を設けて
あり、このつば８３には流出ポート３に連通する
連通孔８４を形成させてある。すなわち、この流
量制御弁装置８０にあつては、主弁８１にシート
部を設けない構成になつている。

上記した第３，４図に示す第３、第４の実施例
にあつても、前述した第１図に示す第１の実施例
と同様に圧力補償弁およびスリツトを設けること
なく、圧力補償機能を果たせることができる。

第５図を参照した本発明の第５図の実施例を説
明する。この実施例の流量制御弁装置９０は、ハ
ウジング５の背圧室１１を形成する壁部に、主弁
弁体８に向けて突出し、貫通孔１３に密封摺動自
在に挿通している主弁弁体８の固定ガイド９１を
さらに有し、固定ガイド９１には同軸的に貫通孔
９２が設けられ、その上端はパイロツト弁９６の
弁体１５が位置する圧力室９３に連通し、下端は
主弁弁体８の貫通孔１３に連通している。圧力室
９３は通路９４を介して背圧室１１に連通してい
る。このように貫通孔１３，９２、圧力室９３及
び通路９４で背圧室１１を流出ポート３側の通路
部分３６に連通させる補助通路を構成している。
そして固定ガイド９１の貫通孔９２の圧力室９３
側の端部に、パイロツト弁９６の弁体１５が当接
する固定弁座９５が設けられている。

この実施例の流量制御弁装置９０においては、
固定弁座９５を有する固定ガイド９１を除いて前
述した実施例と実質的に同等であり、従つて、圧
力補償弁及び可変絞りのスリツトを設けることな
く、所定の流量を確保する圧力補償機能を果たす
ことができる。

また本実施例においては、固定弁座９５である
ので、パイロツト弁弁体１５と弁座９５の軸心の
整合性のみを図ればよく、製作が容易となる。

第６図を参照して本発明の第６の実施例を説明
する。以上の実施例は、差圧発生手段の差圧を変
位として取出し、ばね手段を介してパイロツト弁
の操作力を機械的に制御したが、差圧発生手段で
発生した差圧でパイロツト弁の操作力を直接、液
圧的に制御することもできる。第６図はこのよう
な実施例を示すものである。

即ち、流量制御弁装置１００は、主弁側のハウ
ジング５Ａとパイロツト弁側のハウジング５Ｂの
２つのハウジングを有し、ハウジング５Ａには第
１図及び第３図に示した実施例と同様に、主弁
６、差圧発生手段７１等が配置されている。ハウ
ジング５Ｂにはパイロツト弁１０１が設けられて
いる。このパイロツト弁１０１は、ハウジング５
Ｂに形成したパイロツトシリンダ室１０２内に摺
動可能に配置されたピストン部１０３を有する弁
スプール１０４と、主弁弁体８の貫通孔１３方向
に突出する弁体としてのポペツト部１０５と、こ
のポペツト部１０５が当接するハウジング５Ｂと
一体の弁座１０６とを有している。このパイロツ
ト弁１０１のピストン部１０３を挟むように、第
１パイロツト圧室１０７、第２パイロツト圧室１
０８が設けられ、またこのパイロツト弁１０１の
図示上端部には第１圧力室１０９が形成され、ポ
ペツト部１０５付近には第２圧力室１１０が形成
されている。上述した第１パイロツト圧室１０
７、第２パイロツト圧室１０８は、当該パイロツ
ト弁１０１を駆動する流体が導かれる第１パイロ
ツト流路１１１、第２パイロツト流路１１２にそ
れぞれ接続されており、また第２パイロツト圧室
１０８内にはピストン部１０３を図示上方に付勢
する戻しばね１１３が配置されている。また、上
述した第２圧力室１１０は、ハウジング５Ｂに形
成した流路１１４を介して背圧室１１に連通して
いる。

差圧発生手段７１の構成は、第３図に示した実
施例と同様であり、変位体としてはコーン７２を
使用している。主流体通路４の壁面３４の形状
は、第１図に示した実施例で説明したように、コ
ーン７２との間の開口面積がコーン７２の移動ス
トロークに対してα√（α：定数）のルート関
数又はルート関数に近似する関数となるような壁
面形状になつている。

差圧発生手段７１で発生した差圧に応じてパイ
ロツト弁１０１の操作力を制御する制御手段１１
５として、２つのハウジング５Ａ，５Ｂにわたつ
て形成され、コーン７２の下流側の通路部分と上
述の第１の圧力室１０９を連通させる通路１１６
が設けられている。

このように構成した実施例における動作は次の
とおりである。

パイロツト弁１０１のパイロツト流路１１１，
１１２にパイロツト圧力が導入されていないと
き、パイロツト弁１０１のポペツト部１０５はば
ね１１３の力により図示上方に付勢され、当該ポ
ペツト部１０５は弁座１０６と密着シートする。
また、流入ポート２の圧力流体は、主弁弁体８の
絞り１２を介して背圧室１１に導かれている。従
つて主弁弁体８は、その端面１０Ａ，１０Ｂの面
積差により図示下方に押圧され、弁座９に当接
し、流入ポート２から流出ポート３への流体の流
れを遮断する。

この状態から、第１パイロツト流路１１１、第
２パイロツト流路１１２を介して第１パイロツト
圧室１０７、第２パイロツト圧室１０８にパイロ
ツト圧を供給し、パイロツト弁１０１に操作指令
量に応じた操作力Fcを与えると、これによりパ
イロツト弁１０１のポペツト部１０５は図示下方
に移動し、弁座１０６は開放される。このとき、
流入ポート２の流体は、絞り１２、背圧室１１、
流路１１４、第２圧力室１１０を経て通路部分３
６内に流入する。そして、絞り１２により、背圧
室１１内の流体圧は、流入ポート２内の流体圧よ
りも低下する。ここで主弁弁体８の端面１０Ａに
作用する力に、端面１０Ｂに作用する力が打勝つ
と、主弁弁体８は図示上方に移動し、流入ポート
２の流体は通路部分３６に流出する。そして、通
路部分３６に流れ込んだ流体は、差圧発生手段７
１のコーン７２を図示下方に押し下げ流出ポート
３に流出する。この流出ポート３内の流体圧は、
通路１１６を介して第１圧力室１０９内に導かれ
る。一方、コーン７２の上流側の圧力は貫通孔１
３を介して第２圧力室１１０に導かれる。したが
つて、コーン７２の上流側に発生した差圧は、力
としてパイロツト弁１０１の弁スプール１０４に
加えられる。ここでパイロツトシリンダ室１０２
の断面積をａとし、上述の差圧をΔPとすると、
弁スプール１０４の力のつり合い状態では、ばね
１１３の力を無視できる程度に小さく設定した場
合には、 Fc＝ａ・ΔP となる。すなわち、パイロツト弁１０１の操作力
Fcに応じた差圧ΔPが発生し、この差圧ΔPに応
じた流量が得られる。この場合、定常状態におい
て、パイロツト弁１０１のポペツト部１０５の開
口度合は、主弁弁体８の端面１０Ａと端面１０Ｂ
の面積比、および絞り１２の強さ、ポペツト部１
０５の傾斜角度で決定される。また主弁弁体８の
開口度合は、コーン７２と壁面３４との間の開口
度合、および流入ポート２と流出ポート３の差圧
によつて決定される。

そして、このような状態から、仮に流入ポート
２の圧力が上昇し、流入ポート２と通路部分３６
内の流体差圧が上昇し、その通過流量が増加しよ
うとすると、コーン７２がばね３３に抗して図示
下方に押され、通路部分３６と流出ポート３内の
流体差圧が上昇し、これによつてパイロツト弁１
０１の弁スプール１０４が図示上方に移動し、ポ
ペツト部１０５の開口面積が絞られる。その結
果、背圧室１１内の圧力は上昇し、主弁弁体８は
下方に移動し、弁開度を減少させ、流量増加を抑
制する方向に作用する。このようにして、流入ポ
ート２と流出ポート３内の流体差圧に無関係に操
作力Fcに応じた所望の流量が得られる。

このことを式で表すと以下のようになる。ま
ず、コーン７２と壁面３４との間の開口面積Ａ
は、上述したように壁面３４の形状設定により、 Ａ＝α・√ で表される。この開口面積を通過する流量をＱと
すると、 Ｑ＝Ｃ・Ａ√＝Ｃ・α√・√ （Ｃは流体密度、形状で決まる定数） となる。さらに、ばね３３のばね定数をｋとする
と、ΔPは、 ΔP＝kx／Ap （Apはコーン７２の受圧面積） で表される。これにより、 Ｑ＝Ｃ・α√・ΔP となり、前述のFc＝ａ・ΔPから、 Ｑ＝Ｃ・α・（１／α）√・Fc となる。

上記式より、前述した（11）式と同様、流量Ｑ
が操作力Fcに一次比例関係にあることが分かり、
従つてパイロツト弁１４の操作力Fcに対して直
線的に比例した流量特性を得ることができる。ま
た同様に、上記式より流量Ｑは差圧ΔPには影響
されないことが分かり、差圧ΔPが増加しても流
量Ｑを一定に保つことができ、圧力補償機能が果
たされる。

また上記式にフローフオースの影響を考慮した
場合には、前述した（12）式と同様にΔPの関係
式ｆ（ΔP）が加味された式が得られ、（12）式の
関連で説明したように、主弁６のシート分の形状
を変え、フローフオースを利用することにより、
流量Ｑを差圧ΔPに若干依存させることができ、
これにより、差圧ΔPの増加に対して所定の関係
にある流量を確保する圧力補償機能を得ると同時
に、特定の油圧シリンダ５１が要求する流量特性
に適合させることができる。

以上のように本実施例においても、圧力補償弁
及び可変絞りのスリツトを要することなく、指令
操作量に比例した流量特性と、差圧の増加に対し
て所定の関係にある流量を確保する圧力補償機能
を達成することができ、第１図に示した第１の実
施例と同様の作用効果を奏することができる。

第７図を参照して本発明の第７の実施例を説明
する。この実施例の流量制御弁装置１２０は、パ
イロツト弁１２１に操作力Fcを与える手段の点
で、第６図に示す第６の実施例と異なつている。
即ち、ケーシング５Ｂに接して比例電磁弁１２２
を設けてあり、この電磁比例弁１２２の出力軸１
２３をパイロツト弁１２１の弁スプール１２４の
端面に当接してあり、弁スプール１２４の端面
は、通路１１６に連通するようにケーシング５Ｂ
に形成した圧力室１２５内に位置している。ま
た、当該端面の近傍の弁スプール１２４部分にば
ね受１２６を装着してあり、このばね受１２６に
係着され、圧力室１２５内に配置される戻しばね
１２７により、弁スプール１２４を図示上方向に
付勢させてある。なお、比例電磁弁１２２の出力
軸１２３、パイロツト弁１２１、主弁６、及び差
圧発生手段７１が同軸上に位置するように、それ
ぞれを配置してある。その他の構成は前述した第
６図に示す実施例と同様である。

このように構成した実施例にあつては、比例電
磁弁１２２に電流を流すことにより出力軸１２３
が移動し、これに伴つてパイロツト弁１２１の弁
スプール１２４が移動してポペツト弁１０５に対
する弁座１０６が開放され、第６図の実施例にお
けるのと同様の作用効果を奏する。

第８図は本発明の第８の実施例を示す断面図で
ある。

この実施例の流量制御弁装置１３０において
は、差圧発生手段１３１の変位体１３２が弁座に
係合するチエツク弁からなつている。

そして、変位体１３２は押圧棒１３３に移動可
能に装着され、この押圧棒１３３の一端は、変位
体１３２の上流側に突出し、パイロツト弁１０１
のポペツト部１０５を押圧可能になつており、他
端は変位体１３２の下流側に突出し、ガイド３１
に移動可能に支持されている。なお、１３４は押
圧棒１３３に固定した環状のストツパで、このス
トツパ１３４が変位体１３２に係止されることに
より、当該押圧棒１３３の下方への過度の移動が
規制される。

この第８の実施例にあつては、第６図の第６の
実施例における作用効果の他、特に、チエツク弁
を兼ねた変位体１３２により、流出ポート３に与
えられる負荷圧に伴つて流出ポート３内の流体が
流入ポート２に逆流することが防止される。そし
て、パイロツト弁１０１の操作力Fcが与えられ
ない場合に、流出ポート３内の負荷圧によつて押
圧棒１３３が図示上方に移動し、当該押圧棒１３
３の図示上端がパイロツト弁１０１のポペツト部
１０５に当接してこのポペツト部１０５を図示上
方に押圧し、これによつて流出ポート３内の流体
が第２圧力室１１０に流入することが防止され
る。

本発明のさらに第９の実施例を第９図を参照し
て説明する。以上の実施例は、差圧発生手段の出
力に応答してパイロツト弁の操作力を機械的又は
液圧的に制御したが、電気的に制御することもで
きる。第９図はこのような実施例を示すものであ
る。

即ち、本実施例の流量制御弁装置１４０におい
て、パイロツト弁１４１は弁スプール１４２と一
体の拡径部１４３を有し、拡径部１４３の周囲に
は電磁式の駆動手段として比例ソレノイド１４４
が配置されている。また弁スプール１４２の反弁
体１５側の端部はばね１４５により閉弁方向に付
勢されている。

差圧発生手段１４６は逆止弁を兼ねる変位体１
４７を有し、変位体１４７はガイド３１に案内さ
れる支持ロツド１４８を有し、ガイド３１と変位
体１４７との間にはばね３３が配装されている。
支持ロツド１４８の下端には検出ロツド１４９が
接続されており、検出ロツド１４９は、ハウジン
グ５の下端に装着され、検出コイル１５０を備え
た電気的な変位検出器１５１内に侵入している。
主流体通路４の湾曲した壁面３４は、前述したよ
うに、変位体１４７との間の開口面積が変位体１
４７の移動ストロークに対してα√（α：定
数）のルート関数又はルート関数に近似する関数
となるような壁面形状になつている。

変位検出器１５１は、差圧発生手段１４６で発
生した差圧に応じてパイロツト弁１０１の操作力
を制御する制御手段１５８の一部を構成する。制
御手段１５８の他の部分として、比較演算器１５
２が設けられており、比較演算器１５２は信号線
１５３，１５４を介して変位検出器１５１及び図
示しない指令装置に接続され、また信号線１５５
を介してコントロールドライバ１５６に接続され
ている。コントロールドライバ１５６は信号線１
５７によりパイロツト弁１４１の比例ソレノイド
１４４に接続されている。

所望する流量Ｑに対応する指令信号が信号線１
５３を介して比較演算器１５２に入力されると、
比較演算器１５２はこの指令信号Ｑに対応する電
気信号を信号線１５５を介してコントロールドラ
イバ１５６に出力する。コントロールドライバ１
５６は、比較演算器１５２からの信号例えば電圧
信号を比例ソレノイド１４４を作動させるのに必
要な信号例えば電流信号に変換し、その信号を信
号線１５７を介して比例ソレノイゾ１４４に出力
する。これにより、パイロツト弁１４１のスプー
ル１４２には図示上方に推力が発生し、この推力
がばね１４５の抗力に打ち勝ち、弁スプール１４
２及び弁体１５は図示上方に移動する。流入ポー
ト２の流体は絞り１２、背圧室１１及び貫通孔１
３を経て通路部分３６に流入し、変位体１４７を
押し下げ、流出ポート３に流出する。このとき絞
り１２によつて生ずる圧力降下により背圧室１１
内の圧力は低下し、主弁弁体８は上昇し、流入ポ
ート２内の流体は通路部分３６を経て流出ポート
３に流出する。このときの流量Qeは変位体１４
７とばね３３によつて差圧として検出され、その
差圧は変位体１４７の変位として検出ロツド１４
９及び変位検出器１５１により電気的に検出され
る。ここで検出された変位体１４７の変位ｘに相
当する電気信号xeは信号線１５３を介して比較
演算器１５２に入力される。

比較演算器１５２には予め変位体１４７とばね
３３の特性、即ち指令流量Ｑと変位ｘの関係が記
憶させてあり、前述した指令流量Ｑと検出された
変位xeを比例する。例えば、指令流量Ｑに対し
て検出された変位xeがｘ±Δxである場合、Δxに
対応する流量ΔQに相当する電気信号を前回の電
気信号値に増減して、コントロールドライバ１５
６に出力する。即ち、指令流量Ｑに相当する変位
ｘに対して検出信号xeが大きい場合は、出力信
号値を減少させ、パイロツト弁１４１に発生する
推力を減少させる。その結果、弁スプール１４２
及び弁体１５は図示下方に移動し、それと共に主
弁弁体８も下方に移動し、流入ポート２から流出
ポート３へ流出する流量は減少する。検出信号
xeが指令流量Ｑに相当する変位ｘに対して小さ
い場合は、出力信号値を増加させ、パイロツト弁
１４１に発生する推力を増大させる。その結果、
弁スプール１４２及び弁体１５は図示上方に移動
し、それと共に主弁弁体８も上方に移動し、流入
ポート２から流出ポート３へ流出する流量は増加
する。以上のことを繰り返しながら、所望する流
量Ｑが得られるところで静定する。

以上のように本実施例においても、圧力補償弁
及び可変絞りのスリツトを要することなく、指令
操作量に比例した流量特性と、差圧の増加に対し
て所定の流量を確保する圧力補償機能を達成する
ことができ、第１図に示した第１の実施例と同様
の作用効果を奏することができる。

本発明のさらに第10の実施例を第１０図を参照
して説明する。第９図に示す第９の実施例ではパ
イロツト弁の駆動手段を電磁式としたが、油圧式
とすることもでき、第１０図はこのような実施例
を示すものである。

即ち、この第10の実施例の流量制御弁装置１６
０においては、第１図に示した実施例と同様の油
圧駆動式のパイロツト弁１６１を有している。パ
イロツト弁１６１は、弁スプールを閉弁方向に付
勢するばね１６２が反弁体１５側に設けられてい
る点を除いて、第１図のパイロツト弁１４と実質
的に同じである。一方、コントロールドライバ１
５６は信号線１５７を介して比例電磁減圧弁１６
３に接続され、比例電磁減圧弁１６３はパイロツ
トライン１６４を介してパイロツト弁１６１の制
御通路２３に接続されている。比例電磁減圧弁１
６３はコントロールドライバ１５６の電気信号に
比例したパイロツト弁１６１に供給してこれを駆
動する。

このようにしても第９図に示す第９実施例と同
様、差圧発生手段１４６の出力に応答してパイロ
ツト弁１６１の操作力を電気的に制御することが
できる。

第１１図を参照して本発明の第11の実施例を説
明する。

本実施例の流量制御弁装置１７０においては差
圧発生手段１７１は逆止弁を兼ねた変位体１７２
と一体の棒状部材１７３を有し、棒状部材１７３
は、主弁１７４の弁体１７５の貫通孔１７６及び
パイロツト弁１７７の弁体１７８及び弁スプール
１７９の貫通孔１８０を通つて弁スプレー１７９
の反弁体側に突出し、その突出端部１８１と弁ス
プール１７９の端面との間に圧縮ばね１８２が配
置されている。棒状部材１７３及び圧縮ばね１８
２は、変位体１７２と共に差圧発生手段１７１を
構成すると共に、差圧発生手段１７１で発生した
差圧に応じてパイロツト弁１７７の操作力を制御
する制御手段１８３を構成する。突出端部１８１
及び圧縮ばね１８２は取り外し自在の密封カバー
１８４により覆われ、密封カバー１８４はバラン
ス圧力室１８５を形成している。このバランス圧
力室１８５は、貫通孔１８０と棒状部材１７３と
の間の隙間１８６及び主弁弁体１７５の連通路１
８７を介して主流体通路部分３６に連通し、棒状
部材１７３の自由な移動を可能にしている。

この第11の実施例において、圧縮ばね１８２が
第１図の実施例の引張ばね４１と同様の作用をす
ることは容易に理解できよう。従つて、本実施例
も、第１図に示した実施例と同様の作用効果を奏
する。そして、本実施例では、さらに、パイロツ
ト弁１７７の外側に圧縮ばね１８２が位置するの
で、圧縮ばね１８２のばね力の調整又は交換が容
易となる。

第１１図の実施例は、第１図に示した第１の実
施例における引張ばね４１からなる制御手段４０
の代わりに棒状部材１７３及び圧縮ばね１８２か
らなる制御手段１８３を使用した例である。しか
しながらこの第１１図に示す第11の実施例の特徴
は、前述したその他の実施例の特徴と組み合わせ
ても良い。

例えば第１２図に示す第12の実施例は、第２図
に示す、第２の実施例における電磁駆動式のパイ
ロツト弁６１の特徴に制御手段１８３を組み合わ
せた例であり、電磁駆動式パイロツト弁が符号１
９０で表されている。なおパイロツト弁１９０の
電磁駆動部は、第９図と同様簡略化して図示して
ある。

第１３図に示す第13の実施例は、第５図に示
す、第５の実施例における固定弁座９５を含む油
圧駆動式のパイロツト弁９６の特徴に制御手段１
８３を組み合わせた例であり、パイロツト弁は符
号１９１で表されている。なおこの実施例では、
棒状部材１７３はパイロツト弁１９１の貫通孔１
８３に対して密封摺動自在に挿入されており、棒
状部材１７３は、バランス圧力室１８５と主流体
通路部分３６とを連通させる通路１９２が設けら
れている。

第１４図に示す第14の実施例は、第５図に示す
第５の実施例における固定弁座９５を含むパイロ
ツト弁９６を、第２図に示す第２の実施例のよう
に電磁駆動式とした上、制御手段１８３を組み合
わせた例であり、パイロツト弁は符号１９３で表
されている。

このような組み合わせの実施例においても、基
本的には第１図に示す第１の実施例と同様の作用
効果を奏し、また第１１図に示す第11の実施例と
同様の利点を有することは明らかである。

＜発明の効果＞ 以上のように構成した本発明の流量制御弁装置
にあつては、特に差圧発生手段及び制御手段を比
較的簡単な構成とすることができるので、全体の
構造が簡単となり、製作、組立工数が少なくて済
む。また、パイロツト流量を制御する圧力補償弁
によるのではなく、主流体通路に配置された変位
体を含む差圧発生手段で直接、流量の増加を検出
するので、追従性に優れた差圧補償を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流量制御弁装置の第１の実施
例を示す断面図、第２図は本発明の第２の実施例
を示す断面図、第３図は本発明の第３の実施例を
示す断面図、第４図は本発明の第４の実施例を示
す断面図、第５図は本発明の第５の実施例を示す
断面図、第６図は本発明の第６の実施例を示す断
面図、第７図は本発明の第７の実施例を示す断面
図、第８図は本発明の第８の実施例を示す断面
図、第９図は本発明の第９の実施例を示す断面
図、第１０図は本発明の第10の実施例を示す断面
図、第１１図は本発明の第11の実施例を示す断面
図、第１２図は本発明の第12の実施例を示す断面
図、第１３図は本発明の第13の実施例を示す断面
図、第１４図は本発明の第14の実施例を示す断面
図である。 １，６０，７０，８０，９０，１００，１２
０，１３０，１４０，１６０，１７０……流量制
御弁装置、２……流入ポート、３……流出ポー
ト、４……主流体通路、５……ハウジング、６，
８１，１７４……主弁、１０……背部、１１……
背圧室、１２……絞り、１３……貫通孔、１４，
６１，９６，１０１，１２１，１４１，１６１，
１７７，１９１，１９３……パイロツト弁、３
０，７１，１３１，１４６，１７１……差圧発生
手段、３２，１３２，１４７，１７２……変位
体、３３……ばね、４０，１１５，１５８，１８
３……制御手段、４１……引張ばね、６２……ス
リーブ、６３……プランジヤ、６４……内筒、６
５……非磁性体リング、６６……コイル、６７…
…外筒、７２……コーン、９１……固定ガイド、
９２……貫通孔、９３……圧力室、９４……通
路、９５……固定弁座、１０５……ポペツト部、
１０６……弁座、１１３……戻しばね、１１６…
…通路、１２２……比例電磁弁、１２７……戻し
ばね、１３３……押圧棒、１４５……ばね、１５
１……変位検出器、１５２……比較演算器、１５
３，１５４，１５５，１５７……信号線、１５６
……コントロールドライバ、１６２……ばね、１
６３……比例電磁弁、１７３……棒状部材、１７
６……貫通孔、１８０……貫通孔、１８２……圧
縮ばね、１８７……連通路、１９０……電磁パイ
ロツト弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流入ポート及び流出ポートを有する主流体通
   路を備えたハウジングと、前記流入ポート及び流
   出ポート間に配置され、これら流入ポート及び流
   出ポートを連通、遮断する主弁と、前記ハウジン
   グの内壁と前記主弁の弁体の背部により形成さ
   れ、前記流入ポートに絞りを介して連通する背圧
   室と、前記背圧室と前記流出ポートを連通させる
   補助通路と、前記補助通路の開閉を制御し、前記
   背圧室の流体圧力を変化させて前記主弁を作動さ
   せるパイロツト弁とを備えた流量制御弁装置にお
   いて、前記主流体通路に配置され、主流体通路の
   流量に応じた差圧を発生する差圧発生手段であつ
   て、前記主流体通路の流体の流れ方向に移動可能
   な変位体と、この変位体を前記流体の流れ方向に
   対向する方向に付勢するばねとを備え、該変位体
   は該主流体通路の壁面との間に、変位体の移動ス
   トロークの増加に応じて開口面積が増加する流路
   を画定する差圧発生手段と、前記差圧発生手段で
   発生した差圧に応じて前記パイロツト弁の操作力
   を制御する制御手段とを有することを特徴とする
   流量制御弁装置。 ２ 前記主流体通路の壁面は、前記開口面積が変
   位体の移動ストロークに対してルート関数又はル
   ート関数に近似する関数となるような壁面形状に
   なつていることを特徴とする請求項１記載の流量
   制御弁装置。 ３ 前記制御手段は、前記差圧発生手段の変位体
   と前記パイロツト弁の弁体を近接方向に付勢する
   ばね手段を含むことを特徴とする請求項１記載の
   流量制御弁装置。 ４ 前記ばね手段は前記差圧発生手段の変位体と
   前記パイロツト弁の弁体の間に配置された引張ば
   ねであることを特徴とする請求項３記載の流量制
   御弁装置。 ５ 前記制御手段は、前記差圧発生手段の変位体
   と一体に設けられ、前記パイロツト弁の弁体を貫
   通して延在する棒状部材をさらに有し、前記ばね
   手段は、該変位体の反対側において該棒状部材と
   パイロツト弁の弁スプールとの間に配置された圧
   縮ばねであることを特徴とする請求項３記載の流
   量制御弁装置。 ６ 前記制御手段は、前記パイロツト弁の弁体と
   一体のパイロツト弁スプールと、前記差圧発生手
   段の変位体の上流側圧力を前記パイロツト弁スプ
   ールの一端に導き、下流側圧力を該パイロツト弁
   スプールの他端に導く通路手段とからなることを
   特徴とする請求項１記載の流量制御弁装置。 ７ 一端を前記差圧発生手段の変位体の上流側に
   突出させ、他端を該変位体の下流側に突出させた
   押圧棒をさらに有し、この押圧棒は前記パイロツ
   ト弁弁体に係合可能に配置されていることを特徴
   とする請求項６記載の流量制御弁装置。 ８ 前記制御手段は、前記差圧発生手段の変位体
   の変位を電気的に検出する手段と、該手段で得ら
   れた電気信号に応じて前記パイロツト弁の操作力
   を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１
   記載の流量制御弁装置。 ９ 前記差圧発生手段の変位体はチエツク弁を兼
   ねていることを特徴とする請求項１記載の流量制
   御弁装置。 １０ 前記補助通路は前記主弁弁体に同軸的に設
   けた貫通孔を含み、前記パイロツト弁は、前記補
   助通路の一端に設けられた主弁弁体と一体の可動
   弁座を有することを特徴とする請求項１記載の流
   量制御弁装置。 １１ 前記ハウジングの前記背圧室を形成する壁
   部に設けられ、前記主弁弁体に向けて突出する該
   主弁弁体の固定ガイドをさらに有し、前記補助通
   路は前記主弁弁体及び前記固定ガイドに同軸的に
   設けた貫通孔を含み、前記パイロツト弁は前記固
   定ガイドの貫通孔の一端に設けられたハウジング
   と一体の固定弁座を有することを特徴とする請求
   項１記載の流量制御弁装置。 １２ 前記主弁はシート弁であることを特徴とす
   る請求項１記載の流量制御弁装置。 １３ 前記補助通路は前記主弁弁体の軸心に設け
   た貫通孔を含み、前記パイロツト弁及び差圧発生
   手段の変位体は主弁弁体を挟んで同軸的に配置さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の流量制
   御弁装置。 １４ 前記制御手段は、前記差圧発生手段の変位
   体と前記パイロツト弁の弁体との間に配置され、
   該変位体と該パイロツト弁弁体を前記主弁弁体を
   挟んで近接方向に付勢する引張ばねを有し、前記
   引張ばねが前記主弁弁体の貫通孔を通ることを特
   徴とする請求項１３記載の流量制御弁装置。 １５ 前記制御手段は、前記差圧発生手段の変位
   体と一体の棒状部材と、該変位体の反対側におい
   て該棒状部材と前記パイロツト弁の弁スプールと
   の間に配置され、該変位体と該パイロツト弁弁体
   を前記主弁弁体を挟んで近接方向に付勢する圧縮
   ばねとを有し、前記棒状部材が前記主弁弁体の貫
   通孔及び前記パイロツト弁の弁体の貫通孔を通る
   ことを特徴とする請求項１３記載の流量制御弁装
   置。