JPH064138A - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御指令に応じた流量制御を実現できるとと
もに、排出ポートから流入ポートへの圧力流体の逆流を
防止することができる流量制御弁の提供。 【構成】 流入ポート４、排出ポート５を連通、しゃ断
する主弁３と、主弁３の背部に形成される背圧室７と、
該背圧室７と流入ポート４を絞り１０を介して連通する
主弁３内部に形成した第１流路９と、背圧室７と排出ポ
ート５とを連通させるために主弁３の内部に形成した第
２流路８と、この第２流路８の開閉を制御し、背圧室７
の流体圧力を変化させて主弁３を作動させるパイロット
部材１６とを備えた流量制御弁であって、第１流路９上
に、背圧室７から流入ポートへ４の流体の流れを阻止す
る第１逆止弁２６を設けるとともに、背圧室７と排出ポ
ート５とを連通する第３流路２７を設け、この第３流路
２７上に背圧室７から排出ポート５への流体の流れを阻
止する第２逆止弁２８を設けた構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧力流体で複数のアク
チュエータを駆動する油圧ショベル等の油圧機械に備え
られ、特定のアクチュエータへの流量を所定値に保つ流
量制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シート弁で構成される流量制御弁
で圧力流体の流量を調整することが行われている。図４
は、この従来の流量制御弁を示す縦断面図である。

【０００３】この図４に示す従来技術において、ケーシ
ング本体１には、主弁３が嵌合されるシリンダ室２と、
圧力流体が流入する流入ポート４と、排出ポート５とが
形成されている。流入ポート４と排出ポート５とは主弁
３の端部であるシート部６により、しゃ断されたり連通
したりするようになっている。ケーシング本体１の上部
にはカバー１１が固定され、主弁３の上部との間に背圧
室７が形成されている。主弁３には、背圧室７と流入ポ
ート４とを連通し絞り１０を有する第１流路９と、背圧
室７と排出ポート５とを連通させるために主弁３の内部
の中心部に形成した第２流路８とが形成されている。ま
た、カバー１１の上方には、ばね１９の力を受けるパイ
ロット部材１６が摺動するパイロットシリンダ室１５が
形成され、このパイロットシリンダ室１５の上部と下部
に、パイロット部材１６で仕切られる第１圧力室１７と
第２圧力室１８が形成されている。上述のパイロット部
材１６は、その下方に制御棒１３を有し、カバー１１の
中心部のガイド孔１２を貫通して主弁３の流路８の端口
部に当接するようになっている。また、圧力源２３に連
結され、指令信号回路２５の信号に応じて作動する制御
圧発生装置２４によって発生した制御圧流体を導く第１
制御管路２０は、上述の第１圧力室１７に開放されてい
る。第２圧力室１８は、第２制御管路２１を介してタン
ク２２に開放されている。

【０００４】このように構成される従来の流量制御弁
は、以下のように動作する。最初に、流入ポート４に供
給された高圧流体の圧力がある所定値を保っている場合
について説明する。この場合、制御圧発生装置２４から
第１圧力室１７に対して圧力流体が供給されていないも
のとする。このとき、パイロット部材１６は、ばね１９
の力により下方に押圧され、それによりパイロツト部材
１６の制御棒１３は、シート部１４に当接し、背圧室７
と流路８はしや断される。また、流入ポート４内の流体
は、絞り１０、流路９を介して背圧室７内に導かれてお
り、この背圧室７の流体圧によって主弁３は下方に押圧
されてシート部６でシートされ、流入ポート４と排出ポ
ート５の流路はしゃ断されている。

【０００５】このような状態から、指令信号回路２５に
信号を与え、制御圧発生装置２４により第１制御管路２
０を介して第１圧力室１７に圧力流体を供給すると、パ
イロット部材１６が上昇し、第１圧力室１７の圧力流体
がパイロット部材１６を押し上げる力と、ばね１９の力
とのつり合った位置で、パイロット部材１６は停止す
る。また、パイロツト部材１６の上述した上昇に伴っ
て、制御棒１３も上昇し、シート部１４のシートは開放
され、背圧室７と流路８は連通する。これにより、流入
ポート４の圧力流体は、絞り１０、流路９、背圧室７、
流路８を経て排出ポート５内に流出する。この際、絞り
１０による圧力降下により背圧室７内の圧力は低下し、
その結果、主弁３は同図３の上方に動かされ、シート部
６も開放されて流入ポート４の圧力流体は排出ポート５
に流出する。

【０００６】このようにして、指令信号回路２５に与え
られる指令に応じて、主弁３の位置を任意に制御でき、
流入ポート４から排出ポート５への圧力流体の流量を制
御することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、制御圧発生装置２４から第１圧力室１７への圧力流
体の供給が無い場合においても、排出ポート５側の圧力
が高圧となり、例えば排出ポート５に連結されたアクチ
ュエータの負荷圧が高くなり、この排出ポート５側で発
生した圧力による力がばね９の力に打ち勝つ状態となる
と、主弁３は同図３の上方に押し上げられる。この結
果、シート部６は開放され、排出ポート５側から流入ポ
ート４側へ逆流する事態を生じ、この流量制御弁を介し
て圧力流体が供給されるアクチュエータの作動劣化、お
よび当該アクチュエータによって駆動する作業体の作業
性の劣化を招くとともに、作業の安全性の点でも問題が
あった。

【０００８】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、制御指令に応じ
た流量制御を実現できるとともに、排出ポートから流入
ポートへの圧力流体の逆流を防止することができる流量
制御弁を提供することにある。

【０００９】

【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、流入ポートおよび排出ポートを有する主
流体通路を備えたケーシング本体と、上記流入ポートお
よび排出ポートを連通、しゃ断する主弁と、上記ケーシ
ング本体の内壁と上記主弁の弁体の背部により形成され
る背圧室と、該背圧室と上記流入ポートを絞りを介して
連通する上記主弁内部に形成した第１流路と、上記背圧
室と上記排出ポートとを連通させるために上記主弁の内
部に形成した第２流路と、この第２流路の開閉を制御
し、上記背圧室の流体圧力を変化させて上記主弁を作動
させるパイロット部材とを備えた流量制御弁において、
上記第１流路上に、上記背圧室から上記流入ポートへの
流体の流れを阻止する第１逆止弁を設けるとともに、上
記背圧室と上記排出ポートとを連通する第３流路を設
け、この第３流路上に上記背圧室から上記排出ポートへ
の流体の流れを阻止する第２逆止弁を設けた構成にして
ある。

【００１０】

【作用】本発明は以上の構成にしてあることから、排出
ポートに高圧が生じた場合、その高圧の圧力流体は第３
流路、第２逆止弁を介して背圧室に流入する。この圧力
流体により発生する力により、主弁は閉じた状態に保た
れ、これにより排出ポートから流入ポートへの逆流を防
止できる。このとき、背圧室から流入ポートへの圧力流
体の流出は、第１流路に設けた第１逆止弁によって防ぐ
ことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の流量制御弁の実施例を図に基
づいて説明する。図１は本発明の流量制御弁の第１の実
施例の構成を示す縦断面図である。

【００１２】この第１の実施例を示す図１において、前
述した図４に示すものと同等のものは同じ符号で示して
ある。すなわち、この第１の実施例にあっても、前述し
た従来技術と同様のケーシング本体１と、このケーシン
グ本体１内に形成されるシリンダ室２と、このシリンダ
室２に移動可能に設けられる主弁３と、この主弁３によ
り連通、しゃ断される流入ポート４、排出ポート５と、
主弁３の端部に形成されるシート部６と、主弁３の背部
に形成される背圧室７と、流入ポート４と背圧室７とを
連絡する第１流路９と、この第１流路９に設けた絞り１
０と、主弁３の中央部分に設けられ、背圧室７と排出ポ
ート５とを連絡する第２流路８と、ケーシング本体１を
覆うカバー１１と、このカバー１１に設けたガイド孔１
２と、このガイド孔１２によってガイドされる制御棒１
３と、この制御棒１３の端部に形成されるシート部１４
と、カバー１１に形成したパイロットシリンダ室１５
と、制御棒１３と一体に形成され、パイロットシリンダ
室１５に案内されるパイロツト部材１６と、パイロツト
部材１６とパイロットシリンダ室１５との間に形成され
る第１圧力室１７、第２圧力室１８と、これらの圧力室
１７、１８に連絡される第１制御管路２０、第２制御管
路２１と、パイロット部材１６を付勢するばね１９とを
備えている。なお、図４に示すものと同様、２２は第２
制御管路２１に連通するタンク、２３は圧力源、２４は
圧力源２３から第１制御管路２０に供給される圧力を制
御する制御圧発生装置、２５は制御圧発生装置２４を駆
動する指令信号を導く指令信号回路である。

【００１３】そして特に、この第１の実施例では、第１
流路９上に設けられ、流入ポート４から背圧室７への流
体の流れを許容し、背圧室７から流入ポート４への流体
の流れを阻止する第１逆止弁２６と、排出ポート５と背
圧室７とを連通する流路、例えば主弁３に設けた第３流
路２７と、この第３流路２７上に配置され、排出ポート
５から背圧室７への流体の流れを許容し、背圧室７から
排出ポート５への流体の流れを阻止する第２逆止弁２８
とを設けてある。

【００１４】このように構成した第１の実施例にあって
は、図示しない油圧源により圧力流体が流入ポート４に
導かれている状態にあって、制御圧発生装置２４への指
令信号が与えられていない場合には、パイロット部材１
６は、ばね１９の力により同図１の下方に向かうよう押
圧され、これによりパイロット部材１６に一体的に設け
た制御棒１３はシート部１４に当接し、背圧室７と第２
流路８とはしゃ断される。このとき、流入ポート４内の
流体は、第１流路９に流入して第１逆止弁２６を押し開
き、絞り１０を経て背圧室７に導かれる。この背圧室７
内の流体圧によって主弁３は同図１の下方に向かうよう
に押圧され、シート部６でシートされ、流入ポート４と
排出ポート５とはしゃ断される。このとき、第３流路２
７を通る背圧室７から排出ポート５への流体の流出は第
２逆止弁２８によって阻止される。 このような状態か
ら、指令信号回路２５に指令信号が与えられると、制御
圧発生装置２４が作動し第１制御管路２０を介して、圧
力源２３の圧力が第１圧力室１７に供給される。この第
１圧力室１７の圧力流体により、パイロット部材１６が
押し上げられ、この圧力流体による力とばね１９の力と
がつり合った位置でパイロット部材１６は停止する。こ
のパイロット部材１６の上昇と一体的に制御棒１３が上
昇し、停止するので、シート部１４のシートは開放さ
れ、背圧室７と第２流路８とは連通する。これにより、
流入ポート４の流体は、第１流路９、第１逆止弁２６、
絞り１０、背圧室７を経て排出ポート５に流出する。こ
れに伴い背圧室７の圧力降下を生じ、主弁３が上昇し、
シート部６が開かれ、流入ポート４の流体が排出ポート
５に流出する。このように、指令信号回路２５に与える
指令信号の値に応じて主弁３の位置を任意に制御でき、
前述した図４に示した従来技術と同様に、流入ポート４
から排出ポート５への圧力流体の流量を制御することが
できる。

【００１５】そして特に、この第１の実施例では、指令
信号回路２５に指令信号が与えられていない状態、すな
わち主弁３がシートされている状態で、排出ポート５に
連結された図示しないアクチュエータの負荷等により、
排出ポート５側の圧力が高圧になった場合には、排出ポ
ート５の流体は第３流路２７、第２逆止弁２８を介して
背圧室７に流入する。これにより、主弁３はシート状態
を保つことができ、排出ポート５から流入ポート４への
流体の逆流は防止される。

【００１６】この第１の実施例では、上述のように排出
ポート５に高圧が生じても、この排出ポート５から流入
ポート４への流体の逆流を生じないことから、排出ポー
ト５に接続される図示しないアクチュエータの上述の逆
流に伴う作動劣化を防止でき、当該アクチュエータによ
って駆動する作業体の良好な作業性が得られるととも
に、作業の安全性を確保することができる。

【００１７】また、第３流路２７は、径寸法の比較的小
さなものを主弁３に設ければ良いので加工が簡単であ
り、第１逆止弁２６、第２逆止弁２８は主弁３に内蔵さ
れる程度の比較的小さなもので済むので、製作費を極力
安くすることができる。

【００１８】図２は本発明の第２の実施例の構成を示す
縦断面図である。この第２の実施例は特に、主弁３の軸
方向に沿うように伸長する流入ポート１０４をケーシン
グ本体１に形成してあり、シリンダ室２の側部に開口す
るように排出ポート１０５をケーシング本体１に形成し
てある。

【００１９】１０９は第１流路、１２６、１１０はこの
第１流路１０９に設けた第１逆止弁、絞り、１０８は第
２流路、１２７は第３流路、１２８は第３流路１２７に
設けた第２逆止弁で、これらのものは前述した第１の実
施例における第１流路９、第１逆止弁２６、絞り１０、
第２流路８、第３流路２７、第２逆止弁２８と同等の機
能を有する。その他の構成は前述した第１の実施例と同
等である。

【００２０】このように構成した第２の実施例では、流
入ポート１０４と排出ポート１０５の位置が第１の実施
例とは逆に形成してあり、第２流路１０８の形状が第１
の実施例と異なっているものの、機能的には第１の実施
例と同等であり、したがって第１の実施例と同等の作用
効果を奏する。

【００２１】なお、上記した第１の実施例、第２の実施
例では、制御圧発生装置２４で発生させた圧力を第１制
御管路２０に導き、パイロット部材１６を駆動する構成
にしてあるが、このように制御圧発生装置２４を設ける
構成の代りに、これらの実施例が備えられる回路で発生
する圧力を第１制御管路２０に導く構成にするようにし
ても良い。このように構成しても、上記第１の実施例、
第２の実施例と同等の作用効果を奏する。

【００２２】また、上記実施例では、第３流路２７、１
２７を主弁３、１０３にそれぞれ設けてあるが、このよ
うに主弁３、１０３に設ける代りに、ケーシング本体１
に設ける構成とすることもできる。

【００２３】また、上記実施例、例えば第１の実施例で
は、第１流路９と、第３流路２７のそれぞれを、主弁３
に互いに独立するように設けてあるが、背圧室７側に位
置する第１流路９の端部を背圧室７に開放せずに、第３
流路２７の第２逆止弁２８と、背圧室７側に位置する端
部との間の部分に接続したり、逆に背圧室７側に位置す
る第３流路２７の端部を背圧室７に開放せずに、第１流
路９の第１逆止弁２６と、背圧室７側に位置する端部と
の間の部分に接続するようにしても良い。

【００２４】図３は本発明の第３の実施例の要部の構成
を示す縦断面図である。この第３の実施例は、上述した
ように、背圧室７側に位置する第１流路９の端部を背圧
室７に開放せずに、第３流路２７上の第２逆止弁２８部
分に接続するとともに、第１逆止弁２６ａ内に球体の移
動を通常の逆止弁に比べて制限する制限部材２６ｂを設
け、この第１逆止弁２６ａに絞り機能を含ませた構成に
してある。このように構成したものも前述した第１、第
２の実施例と同等の作用効果を奏する。

【００２５】

【発明の効果】本発明は以上のように構成してあること
から、制御指令に応じた流量制御を実現できるととも
に、排出ポートから流入ポートへの圧力流体の逆流を防
止することができ、排出ポートに接続されるアクチュエ
ータの上述の逆流に伴う作動劣化を防止でき、当該アク
チュエータによって駆動する作業体の良好な作業性が得
られるとともに、作業の安全性を確保することができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流量制御弁の第１の実施例の構成を示
す縦断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例の構成を示す縦断面図で
ある。

【図３】本発明の第３の実施例の要部の構成を示す縦断
面図である。

【図４】従来の流量制御弁の一例を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ケーシング本体 ２ シリンダ室 ３ 主弁 ４ 流入ポート ５ 排出ポート ６ シート部 ７ 背圧室 ８ 第２流路 ９ 第１流路 １０ 絞り １１ カバー １２ ガイド孔 １３ 制御棒 １４ シート部 １５ パイロットシリンダ室 １６ パイロット部材 １７ 第１圧力室 １８ 第２圧力室 １９ ばね ２０ 第１制御管路 ２１ 第２制御管路 ２２ タンク ２３ 圧力源 ２４ 制御圧発生装置 ２５ 指令信号回路 ２６ 第１逆止弁 ２６ａ 第１逆止弁 ２６ｂ 制限部材 ２７ 第３流路 ２８ 第２逆止弁 １０３ 主弁 １０４ 流入ポート １０５ 排出ポート １０８ 第２流路 １０９ 第１流路 １１０ 絞り １２６ 第１逆止弁 １２７ 第３流路 １２８ 第２逆止弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入ポートおよび排出ポートを有する主
   流体通路を備えたケーシング本体と、上記流入ポートお
   よび排出ポートを連通、しゃ断する主弁と、上記ケーシ
   ング本体の内壁と上記主弁の弁体の背部により形成され
   る背圧室と、該背圧室と上記流入ポートを絞りを介して
   連通する上記主弁内部に形成した第１流路と、上記背圧
   室と上記排出ポートとを連通させるために上記主弁の内
   部に形成した第２流路と、この第２流路の開閉を制御
   し、上記背圧室の流体圧力を変化させて上記主弁を作動
   させるパイロット部材とを備えた流量制御弁において、
   上記第１流路上に、上記背圧室から上記流入ポートへの
   流体の流れを阻止する第１逆止弁を設けるとともに、上
   記背圧室と上記排出ポートとを連通する第３流路を設
   け、この第３流路上に上記背圧室から上記排出ポートへ
   の流体の流れを阻止する第２逆止弁を設けたことを特徴
   とする流量制御弁。
2. 【請求項２】 第３流路を主弁内部に形成したことを特
   徴とする請求項１記載の流量制御弁。
3. 【請求項３】 背圧室側に位置する、第１流路部分と第
   ３流路部分とを接続したことを特徴とする請求項１記載
   の流量制御弁。
4. 【請求項４】 第１逆止弁が絞り機能を有することを特
   徴とする請求項１記載の流量制御弁。