JPH0443604Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は電気パルスモータを用いて液体の流れ
方向を制御し得るデジタル制御方向制御弁に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、この種のデジタル制御方向制御弁として
は実開昭61−17579号公報に示される構成が知ら
れており、このデジタル制御方向制御弁は電気パ
ルスモータにより等変位部材を回転して液体の流
れ方向を制御する主スプール内へ摺動自在に嵌挿
したパイロツトスプールを左右軸方向へ移動せし
め、このパイロツトスプールの移動によつて主ス
プールの両端に対向形成した作用室の一方にパイ
ロツト液体を導入したりその作用室の液体を低圧
側へ排出したりして一方作用室の圧力を制御する
ことで、主スプールを両端の作用室間に生ずるパ
イロツト液体による作用力差によりパイロツトス
プールの移動に応じて同方向へ同量だけ追従移動
させ液体の流れ方向を制御し得るように設けてい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、主スプールの両端作用室の同じ圧力
のパイロツト液体を導入作用しているため、主ス
プールをパイロツトスプールの移動に追従して迅
速に作用軸方向へ移動するのに、主スプール両端
に形成のパイロツト液体が作用する受圧面積に差
を設けており、主スプール自体や主スプール端部
分の形状及び寸法が制限されて用途に応じた最適
弁を製作しずらい問題点があつた。

本考案は、かかる問題点を解消するもので、主
スプール端の一方に作用するパイロツト液体の圧
力を絞りによる減圧制御させて主スプールの移動
がその両端間の受圧面積差による影響を受けにく
くし、用途に応じた最適弁が容易に製作し得るよ
うにしたデジタル制御方向制御弁を提供すること
を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本考案は、弁本体内へ摺動自在に嵌挿
して軸方向への移動により流体の流れ方向を制御
するように設けた主スプールと、主スプール内へ
摺動自在に嵌挿して軸方向への移動により主スプ
ール端に形成の第１作用室へパイロツト液体を導
入したり第１作用室の液体を排出したりするバル
ブ機構を主スプールとで構成するパイロツトスプ
ールと、電気パルス信号に応じて正逆回転する電
気パルスモータと、電気パルスモータの出力軸と
連結して出力軸の回転に応じてパイロツトスプー
ルを軸方向への目標位置に移動するカム部材と、
パイロツトスプールの端部をカム部材のカム面に
常時当接させるばねと、電気パルスモータの出力
軸へばねの弾性力を付与して電気パルス信号によ
る出力軸の正逆回転をともに原位置に復帰作用す
る中立位置保持装置と、主スプール端に第１作用
室と対向形成して前記バルブ機構に供給するパイ
ロツト液体の一部を導入する第２作用室とを備
え、バルブ機構に供給するパイロツト液体の圧力
より第２作用室の液体圧力を減圧制御するように
第２作用室へパイロツト液体を絞りを介して導入
すると共に第２作用室の液体を絞りを介して低圧
側へ排出可能に設けている。

〔作用〕

かかる本考案の構成において、主スプール端に
第１作用室と対向形成した第２作用室にバルブ機
構に供給するパイロツト液体の一部が絞りを介し
て導入すると共に、第２作用室の液体が絞りを介
して低圧側へ排出されるので、第２作用室の圧力
はバルブ機構に供給するパイロツト液体の圧力よ
りも低く確実に減圧制御される。このため、主ス
プールの移動がその両端間の受圧面積差による影
響を受けにくくなり、主スプール自体や主スプー
ル端部分の形状及び寸法の制限が緩和され、用途
に応じた最適弁の製作を容易に行うことができ
る。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図及び第２図において、１は方向制御弁の
弁本体で、圧力液体を供給する圧力路Ｐと液体ア
クチユエータ側へ接続する負荷路Ａ，Ｂと低圧の
液体槽側へ接続する排出路Ｒ１，Ｒ２とを有し、
内部に各路Ｐ，Ａ，Ｂ，Ｒ１，Ｒ２と連通して嵌
合孔２を貫通穿設している。３は弁本体１の嵌合
孔２へ摺同動自在に嵌挿した主スプールで、軸方
向への移動により液体の流れ方向を制御できるよ
う設けており、その両端には弁本体１の側面に固
着する蓋部材４，５とで第１作用室６、第２作用
室７を形成している。８はパイロツトスプール
で、一端部を蓋部材５及び第１作用室６を貫通し
て主スプール３へ摺動自在に嵌挿し主スプール３
との間でバルブ機構Ｖを構成している。バルブ機
構Ｖは第１作用室６に開口して主スプール３に穿
設した連通孔９を両スプール３，８の軸方向への
相対移動によりパイロツト液体が供給される連通
孔１０と低圧側へ連通する連通孔１１とに切換連
通するよう設けている。１２，１３は絞りで、第
２作用室７に連通する連通孔１４と第２作用室７
を低圧側へ連通する連通孔１５とにそれぞれ配設
し同一の絞り量に設けている。１６は弁体止時に
おける主スプール３の中立位置を保持し得るため
の補助ばねで、軸方向移動を規制したばね受け部
材を介してその弾性力を主スプール３に付与する
よう設けている。１７は駆動部本体で、パイロツ
トスプール８が貫設される蓋部材５を介して弁本
体１に固着し、電気パルス信号に応じて正逆回転
する電気パルスモータ１８を一体的に取付けてい
る。１９はカム部材で、電気パルスモータ１８の
出力軸３８と連結して駆動部本体１７に回転自在
に軸架しており、カム部材１９は出力軸３８の回
転に応じてパイロツトスプール８を軸方向への目
標位置に移動可能にカム面をパイロツトスプール
８端部に配設したローラ２０と当接して設けてい
る。２１は電気パルスモータ１８の出力軸３８に
弾性力を付与して電気パルス信号による出力軸３
８の回転を原位置へ復帰するためのねじりばね
で、カム部材１９の軸部外周にばね受け部材２
２，２３を用いて係装しており、上部のばね受け
部材２２はカム部材１９の図示上方向から見た右
回転に対しピン２４と係合し、また下部のばね受
け部材２３はカム部材１９の左回転に対しピン２
５と係合して夫々カム部材１９と一体的に回転す
るように設けている。２６はスリーブ部材で、内
方向へ突設したピン２７に上下部のばね受け部材
２２，２３に有したばね係装ピン２８，２９を当
接してそのばね受け部材の回転を規制可能に設け
ている。そして、ねじりばね２１と上下部のばね
受け部材２２，２３とスリーブ部材２６等から出
力軸３８の中立位置保持装置を構成している。３
０はパイロツトスプール８端部に配設したローラ
２０をカム部材１９のカム面に常時当接させるば
ね、３１は弁本体１に一体的に固着の圧力制御本
体で、パイロツト液体を供給するパイロツト圧力
路３２と低圧側へ接続するドレン路３３とバルブ
機構Ｖの連通路１０及び第２作用室７の連通孔１
４へ連通するパイロツト路３４とを有し、内部に
各路と連通して嵌合孔３５を穿設している。３６
は嵌合孔３５へ摺動自在に嵌挿の制御スプール
で、対向作用するパイロツト路３４のパイロツト
液体による作用力とばね３７の弾性力との平衡位
置へ移動することによりパイロツト圧力路３２と
パイロツト路３４間を連通遮断してパイロツト路
３４側の液体圧力をばね３７の取付け弾性力によ
る圧力に設定可能に設けている。

第３図は本一実施例の弁を記号で示したもの
で、同一の部分に同符号を付している。

次にかかる構成の作動を説明する。第１ないし
第３図は弁の休止状態を示し、弁本体１の圧力路
Ｐに供給する圧力液体は主スプール３により流れ
が遮断されており、パイロツト圧力路３２に供給
のパイロツト液体は制御スプール３６によりばね
３７の弾性力にて設定される圧力に一定制御され
てパイロツト路３４からバルブ機構Ｖを介して第
１作用室６と絞り１２を介して第２作用室７とに
夫々導入している。そして、第１作用室６はパイ
ロツトスプール８によつて内部の液体がバルブ機
構Ｖの連通孔９と１１により低圧側に排出制御さ
れて第２作用室７の圧力による作用力と釣り合う
作用力を発生する圧力に制御されており、第２作
用室７は内部の液体が絞り１３を介して低圧側に
排出しているため絞り１２，１３の絞り比（同
じ）によつてバルブ機構Ｖに供給されるパイロツ
ト液体の半分の圧力に減圧制御されている。よつ
て、主スプール３は第１作用室６と第２作用室７
の液体圧力による作用力が等しく、この作用力と
補助ばね１６の弾性力とによつて中立位置に保持
されている。また電気パルスモータ１８の出力軸
３８はねじりばね２１の弾性力により中立位置に
保持されている。

いま、この状態より電気パルスモータ１８に電
気パルス信号を印加して出力軸３８を図示方向か
ら見て右回転すると、カム部材１９はローラ２０
を介してパイロツトスプール８をばね３０に抗し
左方向の目標位置へ押圧移動する。パイロツトス
プール８の移動にもとないバルブ機構Ｖの連通孔
９と１０が大きく連通して連通孔１１が遮断され
第１作用室６の圧力は上昇する。主スプール３は
第１作用室６と第２作用室７間の液体圧力によつ
て生ずる作用力差により補助ばね１６に抗して左
方向へ移動して圧力路Ｐと負荷路Ａ間及び負荷路
Ｂと排出路Ｒ２間を連通せしめ液体の流れ方向を
制御する。主スプール３の移動がパイロツトスプ
ール８の移動量に達するにつれてバルブ機構Ｖは
連通孔９と１０間の連通が絞られ連通孔９と１１
間が絞り連通されて第１図の図示状態となり、第
１作用室６の液体は第２作用室７の液体圧力によ
る作用力と補助ばね１６の弾性力とに釣り合う作
用力を発生する圧力に制御され、主スプール３は
パイロツトスプール８の移動量に応じた移動位置
で停止する。

次に、この作動状態から電気パルスモータ１８
の出力軸３８を前記と逆に左回転して戻し作動す
ると、パイロツトスプール８はばね３０の弾性力
によりカム部材１９のカム面変位に従つて右方向
の目標位置へ移動され、第１作用室６の液体はバ
ルブ機構Ｖの連通孔９と１１間が大きく連通して
連通孔１０が遮断するため低圧側へ排出されて圧
力が下降する。主スプール３は第１作用室６の液
体による作用力の低下により第２作用室７の液体
による作用力と補助ばね１６の弾性力とにより右
方向ヘ移動すると共に、前記の如くバルブ機構Ｖ
によつて第１作用室６の圧力が制御されることに
よりその平衡位置に停止する。また、図示状態の
中立位置より電気パルスモータ１８の出力軸３８
を左回転すると、パイロツトスプール８はばね３
０の弾性力により右方向へ移動され、主スプール
３は両作用室６，７間のパイロツト液体による作
用力差により右方向へパイロツトスプール８の移
動に応じて追従移動する。そして、この作動状態
から電気パルスモータ１８の出力軸３８を右回転
して戻し作動すると、パイロツトスプール８はカ
ム部材１９によりばね３０に抗して左方向へ移動
され、主スプール３はバルブ機構Ｖにより両端作
用力が平衡する位置まで移動して停止する。

さらに、第１図の図示状態により電気パルスモ
ータ１８の出力軸３８を右回転した場合、カム部
材１９に有したピン２４によつて上部のばね受け
部材２２がカム部材１９と一諸に回転し、このば
ね受け部材２２のピン２８によりねじりばね２１
はねじり圧縮される。このとき、下部のばね受け
部材２３はねじりばね２１を係装するピン２９が
スリーブ部材２６のピン２７と係合し停止してい
る。また、出力軸３８を左回転した場合には、カ
ム部材１９を有したピン２５によつて下部のばね
受け部材２３がカム部材１９と一諸に回転され、
このばね受け部材２３のピン２９によりねじりば
ね２１はねじり圧縮され、上部のばね受け部材２
２はピン２８がスリーブ部材２６のピン２７と係
合し停止している。このため、電気パルスモータ
１８の出力軸３８は電気パルス信号に応じて中立
位置より正逆回転されてもねじりばね２１の弾性
力によりその電気パルス信号が断たれると予め定
められた原位置に確実に復帰作用されて保持す
る。この作動において、第２作用室７の圧力を減
圧制御して主スプール３両端に生ずるパイロツト
液体による作用力差を得るようにしているので、
主スプール３がその両端作用室６，７間の受圧面
積差による影響を受けにくくなり、主スプール３
自体やその両端部分の形状や寸法の制限を緩和で
き、用途に応じた最適弁の製作を容易に行うこと
ができる。さらに、第２作用室７に絞り１２を介
してバルブ機構Ｖに供給するパイロツト液体を導
入すると共に第２作用室７の液体を絞り１３を介
して低圧側へ排出するようにし第２作用室７の圧
力を減圧制御しているため、バルブ機構Ｖに供給
するパイロツト液体の圧力変動に応じ第２作用室
７の減圧制御した圧力が変動され、主スプール３
の移動がその両端間の受圧面積差による影響を一
層受けにくくでき、広範囲のパイロツト液体圧力
に対して主スプール３の安定した左右軸方向への
移動が得られる。さらにまた、電気パルスモータ
１８の出力軸３８へねじりばね２１の弾性力を付
与して電気パルス信号による出力軸３８の正逆回
転をともに原位置に復帰作用する中立位置保持装
置を設けると共に出力軸３８へ連結したカム部材
１９のカム面にパイロツトスプール８の端部に配
設したローラ２０をばね３０の弾性力により、常
時当接させているため、電気パルスモータ１８へ
の電気パルス信号を断つと機械的にこの出力軸３
８を原位置に復帰させることができてこの出力軸
３８の復帰に応じてパイロツトスプール８を原位
置に正確に復帰させることができ、原位置復帰確
認用の電気装置が不要となつて構成の簡素化を図
ることができる。さらにまた、絞り１２，１３は
少量の液体を絞り作用する小形状のもので良いの
で、弁全体を従来弁と比らべ大型化することなく
できる。

なお、本考案は実施に際して、補助ばね１６や
パイロツト液体の圧力を一定調整する圧力制御弁
部は特に必要でなく、弁の用途に応じて省略して
も良い。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案のデジタル制御方
向制御弁によれば、弁本体内へ摺動自在に嵌挿し
て軸方向への移動により流体の流れ方向を制御す
るように設けた主スプールと、主スプール内へ摺
動自在に嵌挿して軸方向への移動により主スプー
ル端に形成の第１作用室へパイロツト液体を導入
したり第１作用室の液体を排出したりするバルブ
機構を主スプールとで構成するパイロツトスプー
ルと、電気パルス信号に応じて正逆回転する電気
パルスモータと、電気パルスモータの出力軸と連
結して出力軸の回転に応じてパイロツトスプール
を軸方向への目標位置に移動するカム部材と、パ
イロツトスプールの端部をカム部材のカム面に常
時当接させるばねと、電気パルスモータの出力軸
へばねの弾性力を付与して電気パルス信号による
出力軸の正逆回転をともに原位置に復帰作用する
中立位置保持装置と、主スプール端に第１作用室
と対向形成して前記バルブ機構に供給するパイロ
ツト液体の一部を導入する第２作用室とを備え、
バルブ機構に供給するパイロツト液体の圧力より
第２作用室の液体圧力を減圧制御するように第２
作用室へパイロツト液体を絞りを介して導入する
と共に第２作用室の液体を絞りを介して低圧側へ
排出可能に設けたことにより、主スプールの移動
がその両端間の受圧面積差による影響を受けにく
くなり、主スプール自体や主スプール端部分の形
状及び寸法の制限が緩和され、用途に応じた最適
弁の製作を容易に行うことができる。

また、第２作用室へパイロツト液体を絞りを介
して導入すると共に第２作用室の液体を絞りを介
して低圧側へ排出可能に設けた主スプールに作用
する第２作用室の圧力をバルブ機構に供給するパ
イロツト液体の圧力より減圧制御するようにして
いるため、バルブ機構に供給するパイロツト液体
の圧力変動に応じ第２作用室の減圧制御した圧力
が変動され、主スプールの移動がその両端間の受
圧面積差による影響を一層受けにくくでき、広範
囲のパイロツト液体圧力に対して主スプールの安
定した左右軸方向への移動が得られる。さらにま
た、電気パルスモータの出力軸へばねの弾性力を
付与して電気パルス信号による出力軸の正逆回転
をともに原位置に復帰作用する中立位置保持装置
を設けると共に出力軸へ連結したカム部材のカム
面にパイロツトスプールの端部をばねの弾性力に
より常時当接させているため、電気パルスモータ
への電気パルス信号を断つと機械的に出力軸を原
位置に復帰させることができてこの出力軸の復帰
に応じてパイロツトスプールを原位置に正確に復
帰させることができ、原位置復帰確認用の電気装
置が不要となつて構成の簡素化を図ることができ
る。さらにまた、第２作用室へパイロツト液体を
導入するための絞りと第２作用室の液体を低圧側
へ排出可能にするための絞りは少量の液体を絞り
作用する小形状のもので良いので、弁全体を従来
弁と比らべ大型化することなくできるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すデジタル制御
方向制御弁の縦断面図、第２図は第１図の線−
に沿つた断面図、第３図は本考案の一実施例弁
の記号図である。 １……弁本体、３……主スプール、６……第１
作用室、７……第２作用室、８……パイロツトス
プール、１２，１３……絞り、１８……電気パル
スモータ、１９……カム部材、２１……ねじりば
ね、Ｖ……バルブ機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁本体内へ摺動自在に嵌挿して軸方向への移動
   により液体の流れ方向を制御するように設けた主
   スプールと、主スプール内へ摺動自在に嵌挿して
   軸方向への移動により主スプール端に形成の第１
   作用室へパイロツト液体を導入したり第１作用室
   の液体を排出したりするバルブ機構を主スプール
   とで構成するパイロツトスプールと、電気パルス
   信号に応じて正逆回転する電気パルスモータと、
   電気パルスモータの出力軸と連結して出力軸の回
   転に応じてパイロツトスプールを軸方向への目標
   位置に移動するカム部材と、パイロツトスプール
   の端部をカム部材のカム面に常時当接させるばね
   と、電気パルスモータの出力軸へばねの弾性力を
   付与して電気パルス信号による出力軸の正逆回転
   をともに原位置に復帰作用する中立位置保持装置
   と、主スプール端に第１作用室と対向形成して前
   記バルブ機構に供給するパイロツト液体の一部を
   導入する第２作用室とを備え、バルブ機構に供給
   するパイロツト液体の圧力より第２作用室の液体
   圧力を減圧制御するように第２作用室へパイロツ
   ト液体を絞りを介して導入すると共に第２作用室
   の液体を絞りを介して低圧側へ排出可能に設けて
   成るデジタル制御方向制御弁。