JPH05149461A

JPH05149461A - 流量制御弁の圧力補償装置

Info

Publication number: JPH05149461A
Application number: JP3334152A
Authority: JP
Inventors: Bouou Kaku; 卯應郭; Yoshitaka Muto; 貴敬武藤
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1991-11-22
Filing date: 1991-11-22
Publication date: 1993-06-15

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明の目的は、バランスピストンがどち
らの方向に移動しても、キャビテーションなど発生しな
いようにした流量制御弁の圧力補償装置を提供すること
である。【構成】バランスピストン２７にフランジ２７ａを設
け、このフランジ２７ａでスプリング室２８を区画して
油溜め室３２を設けるとともに、この油溜め室３２とス
プリング室２８とを、連通路３８と第２ダンパオリフィ
ス３４とを介して連通させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、流量制御弁の圧力補
償装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に示したものは、従来の流量制御弁
の圧力補償装置である。その構成は、以下のとおりであ
る。カバー１に接するスリーブ２は、カバー１に形成し
てあるスプリング室３と連通している。そして、このス
リーブ２の内側には、バランスピストン４を摺動自在に
設けている。上記スプリング室３には、スプリング受け
部材５が設けられ、このスプリング受け部材５はバラン
スピストン４にはめ込んでいる。そして、このスプリン
グ受け部材５とバランスピストン４とをはめ合わせた部
分に空間２０を設けている。また、このスプリング受け
部材５には、スプリング６が取付けられている。このス
プリング６は、バランスピストン４がスプリング室３方
向に移動するのに抗して作用するように設けてある。上
記スプリング受け部材５内には、十字孔７が形成してあ
る。この十字孔７は、スプリング受け部材５の移動方向
と同じ方向にあいている縦穴８と、それと直交してスプ
リング受け部材５を貫通するする横孔９とからなってい
て、スプリング室３と空間２０とを連通している。

【０００３】上記バランスピストン４は、スプリング受
け部材５と反対側に凹部１０を形成している。この凹部
１０をパイロット室１７としている。また、このパイロ
ット室１７には、ポート１１が設けられ、スリーブ２に
形成された供給側ポート１２と連通している。上記バラ
ンスピストン４はスリーブ２内を摺動するので、ポート
１１と供給側ポート１２との相対位置の変位により、そ
の連通部分の開口面積が変化する。つまり、ポート１１
と供給側ポート１２とが相まって開口面積を可変にした
制御オリフィスを構成している。なお、スプリング室３
と反対側のスリーブ２端部には、バランスピストン４の
動きを制限するストッパ１３が設けてある。

【０００４】上記カバー１には、空気抜き部材１４が取
付けられている。この空気抜き部材１４は、スプリング
室３に連通していて、スプリング室３内に発生した空気
を放出する働きをする。さらに、カバー１には第１ダン
パオリフィス１５が設けてある。上記第１ダンパオリフ
ィス１５はスプリング室３に連通している。この第１ダ
ンパオリフィス１５は、バランスピストン４がスプリン
グ６の力に抗して急激に図面上方に移動したときに、バ
ランスピストン４の速度が必要以上にならないようにす
る働きがある。つまり、上記のようにバランスピストン
４が動くと、スプリング室３内の油は、スプリング室３
の外に押し出されることになるが、第１ダンパオリフィ
ス１５により、絞られる。したがって、スプリング室３
内の油は、圧縮され、スプリング室３の外より高い圧力
が発生して、バランスピストン４の急激な移動を妨げる
力を生じさせる。なお、符号１６はプラグである。

【０００５】上記パイロット室１７は、主可変絞り１８
を介して図示していないアクチュエータ等に接続してい
る。そして、この主可変絞り１８の下流から分岐した通
路１９を、第１ダンパオリフィス１５に接続している。
これにより主可変絞り１８通過後の圧力をスプリング室
３に導いている。

【０００６】このように構成された流量制御弁の圧力補
償装置は、主可変絞り１８前後の差圧を設定した一定の
圧力に保ち、常に、主可変絞り１８の開度に比例した一
定の流量をアクチュエータ等に供給することが目的であ
る。以下にその作動する様子を示す。

【０００７】供給側ポート１２の圧力をＰ_s 、主可変絞
り１８上流の圧力をＰ₁ 、主可変絞り１８下流での圧力
をＰ₂ 、スプリング室３内の圧力をＰ₃ とする。いま、
圧力Ｐ_s で供給側ポート１２から流入してきた圧油は、
制御オリフィス、及び主可変絞り１８を通過してアクチ
ュエータ等の回路へ流入する。このとき、主可変絞り１
８下流での圧力Ｐ₂ は、分岐した通路１９、及び第１ダ
ンパオリフィス１５を経て、スプリング室３内に導かれ
る。したがって、バランスピストン４が静止する時、こ
の主可変絞り１８下流での圧力Ｐ₂ とスプリング室３内
の圧力Ｐ₃ は等しくなっている。

【０００８】スプリング室３内に作用している圧力Ｐ₃
は、バランスピストン４のスプリング室３側の面に作用
している。したがって、バランスピストン４には図面下
方に押し下げられる力が作用している。また、パイロッ
ト室１７内に作用している圧力Ｐ₁ により、バランスピ
ストン４はスプリング室３側に押しあげられる。このよ
うにバランスピストン４には、対向する力が軸線方向に
作用している。バランスピストン４の受圧面積をＡとす
ると、（Ｐ₁ Ａ）＝（Ｐ₂ Ａ）＋ＦＦ：スプリング力という関係になっている。つまり、圧力の高いＰ₁ 側の
力と、Ｐ₁ より圧力の低いＰ₂ 側の力とをバランスさせ
るために、スプリング力Ｆを利用している。

【０００９】アクチュエータ等に大きな負荷がかかる
と、アクチュエータ上流の圧力が上昇し、主可変絞り１
８下流の圧力Ｐ₂ も上昇する。したがって、主可変絞り
１８前後の差圧は変化する。また、圧力Ｐ₂ が上昇して
いるので、スプリング室３内の圧力Ｐ₃ も大きくなり、
その圧力がバランスピストン４のスプリング室３側の面
に作用する。これによりバランスピストン４に作用する
力のバランスがくずれ、バランスピストン４は、図面下
方に移動する。バランスピストン４がこのように移動す
ると、制御オリフィスの開口面積が大きくなるので、主
可変絞り１８上流への供給流量が増える。主可変絞り１
８の開口面積は変化させていないので、その上流での供
給流量が増えると圧力Ｐ₁ が上昇する。

【００１０】このように、圧力Ｐ₁ がさらに上昇して、
バランスピストン４を図面上方へ押し上げ、圧力Ｐ₁ 、
Ｐ₂ 間の差圧が設定した値に近づくにつれて、バランス
ピストン４は作用するスプリング室３側からの力と、パ
イロット室１７側からの力とスプリング力とが新たにつ
り合ってくる。そして、この力のつり合いに応じて制御
オリフィスの開口面積も決まってくる。上記のように、
圧力Ｐ₁ 、Ｐ₂ 間の差圧を設定した圧力に保つように、
バランスピストン４は動かされ、それにともなって、制
御オリフィスの開口面積も変化している。また、圧力Ｐ
₂ が低下した場合は、バランスピストン４に作用する
力、及び制御オリフィスの動作が上記と逆になって、Ｐ
₁ 、Ｐ₂ 間の差圧を一定に保とうとする。このように主
可変絞り１８は前後の差圧を一定に保つことによって、
開度が不変であればそこを通過する流量を圧力変化にか
かわりなく一定に保つようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の圧力補償装置の
第１ダンパオリフィス１５は、バランスピストン４が急
激にスプリング室３方向に移動したとき、スプリング室
３内の油の流れを絞って、スプリング室３の外に流出さ
せている。これによってバランスピストン４の速度を、
必要以上にならないようにし、その作動を安定させてい
る。しかし、バランスピストン４がスプリング室３と反
対側に急激に移動することにより、スプリング室３内の
圧力が低下したときは、かえって、この第１ダンパオリ
フィス１５のために、スプリング室３内への油の流入が
制限されてしまい、特にＰ₂が高くない場合、スプリン
グ室３内でキャビテーションを起こしてしまうという問
題があった。

【００１２】この発明の目的は、バランスピストンがど
ちらの方向に移動しても、キャビテーションなど発生し
ないようにした流量制御弁の圧力補償装置を提供するこ
とである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、ケーシングにバランスピストンを設
け、このバランスピストンの移動に応じて開度を制御す
る制御オリフィスを設け、さらに上記バランスピストン
の一方をスプリング室に臨ませ、他方をパイロット室側
に臨ませ、このパイロット室の下流側に主可変絞りを接
続するとともに、この主可変絞りの上流側の圧力をパイ
ロット室に導き、下流側の圧力をスプリング室に導く一
方、この主可変絞りの下流側とスプリング室とを連通さ
せる通路過程に第１ダンパオリフィスを設けてなる流量
制御弁の圧力補償装置において、上記ダンパオリフィス
と、上記バランスピストンの移動に応じて体積を変化さ
せる油溜め室と、この油溜め室とスプリング室とを連通
させる第２ダンパオリフィスとを設けている。

【００１４】

【作用】上記のように構成したので、バランスピストン
がパイロット室方向へ急に移動すると、油溜め室はその
体積をせばめられるので、油溜め室内の油はスプリング
室へ押し出される。しかし、スプリング室と油溜め室の
間にある第２ダンパオリフィスにより、油溜め室の油
は、絞られながらスプリング室に押し出されるので、圧
縮されて、圧力はスプリング室より高くなり、バランス
ピストンの速度を必要以上にならないように制限する。

【００１５】

【実施例】図１、２は本発明の実施例である。前記した
従来例と同一の構成要素については、従来例と同一の符
号を用いるとともにその詳細な説明を省略する。

【００１６】図１に示した第１実施例は、以下のように
構成をしている。すなわち、カバー１には凹部２５が形
成してある。このカバー１には、ストッパ２６を介して
スリーブ２が接している。このストッパ２６は、筒状を
していて内側が空間となっている。このカバー１の凹部
２５とストッパ２６とスリーブ２とで、スプリング室２
８を形成している。なお、これらカバー１、ストッパ２
６、及びスリーブ２で、この発明のケーシングを構成し
ている。上記スリーブ２内側には、バランスピストン２
７が摺動自在に設けてある。また、上記スプリング室２
８にはスプリング２９、３０を設け、バランスピストン
２７を図面下方へ押す方向に作用させている。また、上
記ストッパ２６の内径は、スリーブ２のフランジ２７ａ
と対向する部分の内径より小さくなっていて、バランス
ピストン２７の移動範囲を制限している。

【００１７】上記バランスピストン２７には、スプリン
グ室２８側にフランジ２７ａを設けてある。このフラン
ジ２７ａも、スリーブ２内を摺動する。したがって、ス
リーブ２の内側には、バランスピストン２７の摺動面と
そのフランジ２７ａとの摺動面がある。そしてこの二つ
の摺動面の境を段部３１としている。この段部３１とフ
ランジ２７ａとスリーブ２とバランスピストン２７の表
面で囲まれた空間、つまり、フランジ２７ａによりスプ
リング室２８から区画された空間を油溜め室３２として
いる。

【００１８】上記バランスピストン２７の図面下方に
は、凹部１０が形成されている。この凹部１０は、従来
例と同様にポート１１を設け、バランスピストン２７を
移動させるためのパイロット室１７となっている。そし
て、スリーブ２に設けてある供給側ポート１２と連通し
ている。つまり、従来例と同様に、ポート１１と供給側
ポート１２とで制御オリフィスを構成し、供給側から流
入する圧油の流量を制御している。さらに、カバー１に
は、空気ぬき部材１４と第１ダンパオリフィス１５とが
設けてある。そして、バランスピストン２７に設けたパ
イロット室１７は、主可変絞り１８の上流と連通し、そ
の下流は、通路１９を介して第１ダンパオリフィス１５
に連通している。

【００１９】上記バランスピストン２７の図面上部には
スプリング室２８側と連通するように、第２ダンパオリ
フィス３４が設けてある。この第２ダンパオリフィス３
４の図中下部には、室３５が設けてある。この室３５と
油溜め室３２とは、通路３６によって連通している。つ
まり、スプリング室２８と油溜め室３２とは、通路３
６、室３５、第２ダンパオリフィス３４を介して連通し
ている。

【００２０】このように構成した第１実施例の作用を以
下に示すが、主可変絞り１８の前後の差圧を設定した圧
力値に保ち、図示していないアクチュエータ等の回路へ
送る作動油の流量を一定に保つ動作と、第１ダンパオリ
フィス１５の動作とは従来例と同様である。

【００２１】いま、主可変絞り１８上流の圧力が急に低
下して、バランスピストン２７が急激に図面下方に移動
しようとした場合、油溜め室３２には、その体積を小さ
くする力が働く。この力によって油溜め室３２の油はま
ず室３５内に、そしてスプリング室２８へと押し出され
るが、その際、第２ダンパオリフィス３４が、その押し
出される油を絞るので、油溜め室３２及び室３５内の油
はスプリング室２８よりも高い圧力が立つ。これによっ
て、バランスピストン２７は、必要以上に急激な動きを
しない。このように、第２ダンパオリフィス３４の働き
により、バランスピストン２７が下方に急激に移動しよ
うとしても、その速度は制限される。そして、スプリン
グ室２８内には、第２ダンパオリフィス３４で絞られて
油溜め室３２の油が流出する。したがって、スプリング
室２８内には、第１ダンパオリフィスを経て油が補給さ
れるために圧力が急に低下することはないので、キャビ
テーションも発生しない。

【００２２】図２に示した第２実施例は、バランスピス
トン２７の摺動方向側面に環状溝３７を形成している。
この環状溝３７は、バランスピストン２７の図面下方に
設けたパイロット室４０と連通路３８を介して連通して
いる。また、スリーブ２には、流出ポート３９が設けて
ある。この流出ポート３９を介して、環状溝３７と主可
変絞り１８の上流とが連通している。そして、供給側ポ
ート１２と環状溝３７とで、制御オリフィスを構成して
いる。この制御オリフィスは、従来例、および第１実施
例と同じ働きをする。また、主可変絞り１８上流の圧力
は、パイロット室４０に作用し、バランスピストン２７
を図面上方に押している。この点が、第１実施例と違っ
ているが、その他の構成、動作は、第１実施例と同じで
ある。

【００２３】また、上記した第１、第２実施例におい
て、第２ダンパオリフィス３４を図１、２に示した位置
に設けずに、フランジ２７ａに設け、直接、スプリング
室２８と油溜め室３２とを連通するようにしてもよい。
ただしこの場合は、フランジ２７ａが第２ダンパオリフ
ィス３４を取付けるだけの大きさがあることが条件であ
る。さらに、第２ダンパオリフィス３４の数は、複数で
もよく、フランジ２７ａに直接穴加工してもよい。

【００２４】また、第１、第２ダンパオリフィス１５、
３４のかわりにスローリターンバルブを取付けてもよ
い。このスローリターバルブは、絞りとチェックバルブ
とを並列に設けてある。つまり、チェックバルブで一方
向は自由流れにしてあるが、その逆方向からの流れは、
絞りしか通過できないようにしてある。上記第１ダンパ
オリフィス１５の位置に取りつけるスローリターンバル
ブは、主可変絞り１８からスプリング室２８に流入する
方向を自由流れとして、スプリング室２８側から流出す
る方向は絞りを通過するようにする。そして、第２ダン
パオリフィス３４の位置に取りつけるスローリターンバ
ルブは、スプリング室２８側から油溜め室３２側に流入
する方向を自由流れとし、その逆は、オリフィスを通過
するように取付ける。このようにすれば、スプリング室
２８と油溜め室３２とに効率よく油を供給できるので、
キャビテーションの発生抑止にも効果がある。

【００２５】また、上記に加え、第２ダンパオリフィス
３４のかわりに、フランジ２７ａとスリーブ２との摺動
面にすき間を形成してもよい。そして、このすき間から
油を逃がして、バランスピストン２７自体にダンパ機能
を持たせる構成とするか、上記フランジ２７ａかスリー
ブ２かのどちらかの摺動面に、スプリング室２８と油溜
め室３２とを連通する切欠部や溝を設け、この溝や切欠
部でダンパオリフィスの作用を発生させてもよい。

【００２６】

【効果】バランスピストンがパイロット室方向へ急激に
移動しようとすると、油溜め室内の油が、第２ダンパオ
リフィスで流れが絞られて、スプリング室に流出するの
で、上記の方向にバランスピストンが必要以上の速度で
動くことはない。したがって、急激な圧力低下によるキ
ャビテーションがほとんど起こらない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の断面図である。

【図２】第２実施例の断面図である。

【図３】従来例の断面図である。

【符号の説明】

３スプリング室４バランスピストン 15 ダンパオリフィス 17 パイロット室 18 主可変絞り 32 油溜め室 34 第２ダンパオリフィス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシングにバランスピストンを設け、
このバランスピストンの移動に応じて開度を制御する制
御オリフィスを設け、さらに上記バランスピストンの一
方をスプリング室に臨ませ、他方をパイロット室側に臨
ませ、このパイロット室の下流側に主可変絞りを接続す
るとともに、この主可変絞りの上流側の圧力をパイロッ
ト室に導き、下流側の圧力をスプリング室に導く一方、
この主可変絞りの下流側とスプリング室とを連通させる
通路過程に第１ダンパオリフィスを設けてなる流量制御
弁の圧力補償装置において、上記ダンパオリフィスと、
上記バランスピストンの移動に応じて体積を変化させる
油溜め室と、この油溜め室とスプリング室とを連通させ
る第２ダンパオリフィスとを設けた流量制御弁の圧力補
償装置。