JPH06174142A - カートリッジ型絞り弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定した動作と高い応答性を備えたカートリ
ッジ型絞り弁の提供。 【構成】 受圧面にかかる圧力に応じてスリーブ内に摺
動自在のスプールを備え、該スプールに穿設したスリッ
トとスリーブとの間に可変絞り部を形成し、パイロット
弁の駆動に応じて作動するカートリッジ型絞り弁におい
て、主回路と別個にかつ主回路に接続するパイロットラ
インを形成するとともに、スプールの中央部に貫通孔を
設け、かつ上記スリットへの通路に複数個の小孔を穿設
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカートリッジ型絞り弁に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カートリッジ型絞り弁としては従来図１
０に示すものが使用されている。図において、主絞り弁
は、スリーブ１、スプール２及びカバー３により構成さ
れ、パイロット弁としては比例電磁式絞り弁４が使用さ
れている。スプール２にはスリット５が穿設され、図１
１に示すように、スリット５とスリーブ１の上縁部との
間で可変絞り部６を形成している。メータアウト回路の
該主絞り弁において、アクチュエータから主回路Ａ、Ｂ
に流入する流体は、一部はスリット５、可変絞り部６を
経由し、スプール２の上部から比例電磁式絞り弁４を介
してドレーンライン７に流出し、残部は主回路Ａ、Ｂを
介しタンクライン８に流れる。なお７ａはドレーンタン
ク、８ａは油タンクである。スプール２の下部のリング
状の受圧部２ａの面積及びスプール２のタンクライン８
に接する面２ｂの面積はいずれもＳ、スプール２の上部
の受圧部２ｃの面積は２×Ｓとなるように設計されてい
る。このためスリット５とスリーブ１とで構成する可変
絞り部６の面積と、比例電磁式絞り弁４の開度が一致す
る位置で、スプール２の位置決めが行われることにな
る。比例電磁式絞り弁４は入力電流に比例して開度を制
御する弁であるため、主絞り弁も入力電流に比例して絞
り開度の制御が可能である。この例ではパイロット弁と
して比例電磁式絞り弁４を使用しているが、一般には手
動操作の絞り弁も多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来のカ
ートリッジ型絞り弁においては、次のような問題点があ
り予てよりその対策が要望されている。 (1) スプール２のタンクライン８に接する面２ｂはタン
クライン８の圧力の影響をうけるため、流体Ｌを大きな
流路でタンクライン８に戻す必要がある。またスプール
２の動きは不安定になり易く、タンクライン８に過渡的
に大流量を流れると振動を発生する。 (2) 図１０において、流体Ｌはスプール２の左側からス
プール２の下部に流れ、かつスプール２の下部はタンク
ライン８に接続しなければならない。すなわち一方向で
の流量制御しかできず、かつタンクライン８に接続しな
ければならないためメータイン回路には使用できない。 (3) スプール２の受圧部２ｃの面積が大きいため、高応
答で駆動使用するためにはスリット３の幅を大きくする
必要があり、パイロット流量が大きくなる。 (4) 主回路から直接スプール２のスリット２に接続して
いるため、主回路の流体が汚損している場合、細いスリ
ット５では流体中の異物の影響を受けやすい。

【０００４】本発明は従来のカートリッジ型絞り弁の上
記問題点を解消するためになされたもので、安定した動
作と高い応答性を備えたカートリッジ型絞り弁を提供し
ようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、従来のカートリッジ型絞り弁において、
主回路と別個にかつ主回路に接続するパイロットライン
を形成するとともに、スプールの中央部に貫通孔を穿設
した。またスリットへの通路に複数個の小孔を並列に穿
設した。

【０００６】

【作用】上記のように主回路と別にパイロットラインを
形成したので、主絞り弁のスプールの受圧面の面積を小
さくすることができ、パイロット流量を小さくし、応答
性を高めることができるようになった。またスプールの
中央部に貫通孔を穿設したので、主回路の流量を制御す
る部分は力がバランスし、メータイン回路で使用可能で
ある。また流体力が小さくなり、大流量制御を安定して
行うことができるとともに、軽量化にもなる。さらにま
たスリットへの流路に形成した複数個の小孔は、流体中
の異物の影響を非常に小さくすることとなる。

【０００７】

【実施例】

実施例１ 図１は本発明の一実施例を示すカートリッジ型絞り弁の
断面図、図２はスリットを示す断面図である。図におい
て、主絞り弁は、スリーブ１１、スプール１２及びカバ
ー１３を備えてなり、パイロット弁としては比例電磁式
絞り弁４が使用されている。絞り弁のスプール１２には
スリット１４が穿設され、スリーブ１１の上縁部との間
で可変絞り部１５を構成している。スプール１２の中央
部には貫通孔１６が穿設され、スプール１２の下面１２
ａの面積と上面１２ｂの面積とは同一にしている。主回
路Ａ、Ｂと別個にパイロットラインＣが形成されてお
り、主回路Ａ、Ｂの流体Ｌの一部が導管１６を介してパ
イロットラインＣへ導入されるよう構成されている。ま
たパイロットラインＣにおけるスプール１２の受圧面１
２ｃの面積はＳ、可変絞り部１５通過後の部屋１８にお
けるスプール１２の受圧面１２ｄの面積は２×Ｓとなる
ように形成されている。パイロットラインＣに導入され
た流体はスリット１４、可変絞り部１５及び部屋１８を
経てパイロットライン１９に流出する。また２０はドレ
ーンタンク１９ａに接続するドレーンタンクラインであ
る。本発明に係るカートリッジ型絞り弁は上記のように
構成されている。

【０００８】主回路Ａ、Ｂの流体Ｌの圧力は、スプール
１２の下面１２ａ及びスプール１２の貫通孔１６を介し
てスプール１２の上面１２ｂに加重されるが、スプール
の下面１２ａと上面１２ｂとの面積が同一であるため力
のバランスがとれ、スプール１２の位置決めには影響し
ない。また流体力が非常に小さくなり、大流量制御を安
定して行うことができ、さらに軽量化が可能となり、よ
り高い応答性が得られることとなる。また主回路はパイ
ロットラインＣを介しパイロット弁４に接続しているた
め、主回路の流体は正確に流量制御を行うことができ
る。さらに主回路Ａ、Ｂに圧力変動があっても問題はな
く、メータイン回路に使用しても良好に作動する。この
主絞り弁のスプール１２を駆動するためのスプールの受
圧面１２ｃ、１２ｄの面積Ｓ及び２×Ｓは任意に設定で
きるので、該面積を小にしてパイロット流量を小さく
し、応答性を高めることが可能である。本実施例におい
ては、スプール１２を駆動する面積Ｓの受圧面１２ｃを
面積２×Ｓの受圧面１２ｄの下方に配置した。可変絞り
部１５の面積と、比例電磁式絞り弁４の開度が一致する
位置でスプール１２が位置決めされるため、比例電磁式
絞り弁４の開度を大きくすると主絞り弁は上方に移動
し、制御流量は大となる。すなわちも比例電磁式絞り弁
４への入力電流を大きくすると主回路Ａ、Ｂでの制御流
量は大となる。

【０００９】実施例２ 図３は他の実施例を示すカートリッジ型絞り弁の断面図
で、実施例１の絞り弁において、スプールの受圧面１２
ｃと１２ｄの位置を入れ替えたものである。なおそれに
応じてドレーンタンク１９ａに接続するドレーンタンク
ライン２０の相対位置が実施例１に対して変化してい
る。機能的には実施例１と差があるわけではないが、カ
ートリッジ型絞り弁を常時閉じておくか開いておくかの
使用勝手に応じて実施例１と２とを使い分けするのであ
る。

【００１０】実施例３ 図４は他の実施例を示すカートリッジ型絞り弁で、多数
個の小孔２１ａを穿設した１個のブッシュ２１を、前記
実施例１に示す絞り弁のパイロットラインＣに配置した
ものである。ブッシュ２１の小孔２１ａの径は０．３〜
１ｍｍ程度で、その全断面積はスリット１４の幅より小
さく形成されており、流体中の異物混入によるスリット
１４の目詰まりを防止する機能を有している。このブッ
シュ２１の多用によりスリット１４の目詰まりによるト
ラブルは解消する。なお上記小孔２１ａを穿設したブッ
シュ２１を配置する代わりに、図５に示すように、スリ
ーブ１１に直接小孔２２を穿設してもよい。

【００１１】実施例４ 図６は前記実施例２の絞り弁のバイロットラインＣに、
上記小孔２３を穿設した例を示すものである。小孔２３
の仕様及び機能は上記実施例３に示す小孔２２と同じで
ある。

【００１２】実施例５ 図７および図８はさらに他の実施例を示す断面図で、主
回路においてＢからＡ方向への流量制御を行う絞り弁に
関するものである。図に見るように、スプール１２のス
リット１４の位置に多数個の小孔２４が穿設されてい
る。主回路の流体Ｌは、スプール１２の貫通孔１６、小
孔２４、スリット１４及び可変絞り部１５を介して受圧
面１２ｄに接続する構成となっている。この結果流体中
の異物による悪影響は非常に低減した。なお図９は上記
構成を実施例２の絞り弁に適用したもので、機能は上記
図７に示す実施例と同様である。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、カートリッジ型絞り弁におい
て、主回路と別にパイロットラインを形成するとともに
スプールの中央部に貫通孔を穿設し、主回路の流量を制
御する部分は力のバランスがとれるように構成するとと
もに、流体のスプールのスリットへの経路の途中に小孔
を配置したので、次に述べるような優れた効果を揚げる
こととなった。 (1) メータアウト回路に使用してもタンクラインを大き
な通路にする必要がなく、過渡的に大流量を流しても振
動が発生することはない。 (2) メータイン回路に使用できる。 (3) パイロット流量を少なくかつ高応答化が可能とな
る。 (4) 流体力を小さくすることができ、大流量を安定して
行うことができる。 (5) 流体内の異物の悪影響を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すカートリッジ型絞り弁
の断面図である。

【図２】本発明の他の実施例の断面図である。

【図３】本発明の他の実施例の断面図である。

【図４】本発明の他の実施例の断面図である。

【図５】本発明の他の実施例の断面図である。

【図６】本発明の他の実施例の断面図である。

【図７】本発明の他の実施例の断面図である。

【図８】本発明の他の実施例の断面図である。

【図９】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１０】従来のカートリッジ型絞り弁の断面図であ
る。

【図１１】上記カートリッジ型絞り弁のスリットの詳細
図である。

【符号の説明】

１１…………スリーブ １２…………スプール １２ａ………スプールの下面 １２ｂ………スプールの上面 １２ｃ………スプールの受圧面 １２ｄ………スプールの受圧面 １３…………カバー １４…………スリット １５…………可変絞り部 １６…………貫通孔 １７…………主回路とパイロットラインとを結ぶ導管 １８…………通路 １９…………パイロット弁に接続するパイロットライン １９ａ………ドレーンタンク ２０…………ドレーンタンクライン ２１…………小孔を穿設したブッシュ ２１ａ………小孔 ２２…………小孔 ２３…………小孔 ２４…………小孔 Ａ、Ｂ………主回路 Ｃ……………パイロットライン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受圧面にかかる圧力に応じてスリーブ内
   に摺動自在のスプールを備え、該スプールに穿設したス
   リットとスリーブとの間で可変絞り部を形成し、パイロ
   ット弁の駆動に応じて作動するカートリッジ型絞り弁に
   おいて、 主回路と別個にかつ主回路と接続するパイロットライン
   を備え、 上記スプールの中央部に貫通孔を穿設して構成したこと
   を特徴とするカートリッジ型絞り弁。
2. 【請求項２】 上記カートリッジ型絞り弁のスプールを
   駆動するための受圧面の面積を任意の大きさに選択し得
   ることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ型絞
   り弁。
3. 【請求項３】 上記カートリッジ型絞り弁において、 パイロット弁の開度に応じて主絞り弁の開度が変化する
   ことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ型絞り
   弁。
4. 【請求項４】 上記カートリッジ型絞り弁において、 パイロットラインに多数個の小孔を穿設したことを特徴
   とする請求項１に記載のカートリッジ型絞り弁。