JPH073107Y2

JPH073107Y2 - 圧力制御弁

Info

Publication number: JPH073107Y2
Application number: JP1988101060U
Authority: JP
Inventors: 嘉宏正野; 哲朗徳田
Original assignee: エスエムシー株式会社
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2003-07-29
Also published as: JPH0222480U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は圧力制御弁に関するものであり、特に詳しく
は、基準流体圧と、該基準流体圧より所望の圧力だけ加
圧した流体圧と、基準流体圧より所望の圧力だけ減圧し
た流体圧とを出力できる圧力制御弁に関するものであ
る。

［従来の技術］公知の圧力制御弁は、例えば実開昭58-113107号公報及
び図面の第６図に示すように、圧力流体の供給ポート
Ｐ、出力ポートＡ、排出ポートＲ、出力ポートＡと供給
ポートＰ及び排出ポートＲとを連通させる通路中に背向
させて配設した供給弁座44及び排出弁座45、並びにこれ
らの弁座44,45を開閉する供給弁体46及び排出弁体47を
有する弁部41と、上記供給弁体46及び排出弁体47に選択
的に係合して供給弁座44及び排出弁座45を選択的に開閉
させるシャフト49と、該シャフト49に連結されたピスト
ン50、並びにピストン50で区画された、パイロット流体
が供給されるパイロット室51、及び出力ポートＡの流体
がフィードバックされるフィードバック室52を有する駆
動部42とを備えている。

この公知の圧力制御弁40は、ピストン50で区画されたパ
イロット室51とフィードバック室52に対向して作用す
る、パイロットポートP1からのパイロット流体圧と出力
ポートＡからのフィードバック流体圧との大小により、
ピストン50及びシャフト49が駆動して弁体46,47が弁座4
4,45を開閉し、これらの室51,52における流体圧の作用
力がバランスすると弁体46,47が共に弁座44,45を閉鎖し
て、出力ポートＡの流体圧を、パイロット流体圧で定ま
る圧力に制御するものである。

しかしながら、上記公知の圧力制御弁40は、パイロット
流体圧で定まる流体圧（基準流体圧）を出力させること
はできるが、基準流体圧より加圧または減圧した流体圧
を出力させることはできない。

一方、流体圧利用の産業機械、例えば鋳造機械において
は、第５図に示すように、炉１内の溶融金属２と金型３
とに基準となる流体圧を作用させておき、炉１内の流体
圧の加圧、または金型３内の流体圧の減圧によって金型
３に溶融金属２を注入する場合があり、この場合、炉１
及び金型３に圧力流体を供給する圧力制御弁は、基準流
体圧と該基準流体圧より高圧または低圧の流体圧とを出
力することが必要になる。

［考案が解決しようとする課題］本考案が解決しようとする課題は、基準となる流体圧
と、該基準流体圧より所望の圧力だけ加圧した流体圧
と、基準流体圧より所望の圧力だけ減圧した流体圧とを
出力できる圧力制御弁を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するため、本考案の圧力制御弁は、圧力
流体の供給ポート、出力ポート、排出ポート、上記出力
ポートと供給ポート及び排出ポートとを連通させる通路
中に背向させて配設した供給弁座及び排出弁座、並びに
これらの弁座を開閉する供給弁体及び排出弁体を有する
弁部と、該弁部におけるこれらの弁体を選択的に駆動し
てこれらの弁座を開閉することにより、出力ポートの流
体圧をパイロット流体圧で定まる圧力に制御する駆動部
とを備えた圧力制御弁において、上記駆動部が、上記供
給弁体と排出弁体に選択的に係合して供給弁座と排出弁
座を開閉させるシャフトと、該シャフトと一体的に移動
する複数のピストンと、これらのピストンで区画され
た、上記シャフトを排出弁座の開放方向に駆動させるた
めの、出力ポートの流体がフィードバックされるフィー
ドバック室、及び差圧パイロット流体が供給される減圧
室と、上記シャフトを供給弁座の開放方向に駆動させる
ための、パイロット流体が供給されるパイロット室、及
び差圧パイロット流体が供給される加圧室と、上記加圧
室または減圧室に差圧パイロット流体を供給するための
比例電磁式圧力制御弁とを備えていることを特徴として
いる。

［作用］パイロット室にパイロット流体を供給すると、パイロッ
ト室におけるパイロット流体圧の作用力とフィードバッ
ク室におけるフィードバック流体圧の作用力とが、ピス
トンを介してシャフトに対向して作用するので、ピスト
ンとシャフトが駆動して供給弁体及び排出弁体が供給弁
座及び排出弁座を選択的に開閉し、これらの室における
流体圧の作用力が等しくなると、供給弁体と排出弁体が
供給弁座と排出弁座を共に閉鎖して、出力ポートの流体
圧が、パイロット流体圧で定まる基準流体圧に設定され
る。

この状態において、比例電磁式圧力制御弁から加圧室に
差圧パイロット流体を供給して、パイロット流体圧の作
用力と同方向の作用力を出力させると、ピストンとシャ
フトが供給弁座を開放させる方向に駆動して、基準流体
圧が加圧される。

また、比例電磁式圧力制御弁から減圧室に差圧パイロッ
ト流体を供給して、フィードバック流体圧の作用力と同
方向の作用力を出力させると、ピストンとシャフトが排
出弁座を開放させる方向に駆動して、基準流体圧が減圧
される。

したがって、１個の圧力制御弁によって、基準流体圧
と、該基準流体圧より加圧した流体圧と、基準流体圧よ
り減圧した流体圧を出力させることができ、基準流体圧
との差圧は、比例電磁式圧力制御弁への通電量によって
所望の圧力に制御することができる。

［実施例］第１図ないし第３図は本考案の実施例を示し、この圧力
制御弁10は、弁部11、該弁部における後記する弁体を駆
動する駆動部12を備えている。

上記弁部11における弁本体15は、圧力流体の供給ポート
Ｐ、出力ポートＡ、排出ポートＲ、これらのポートを連
通させる貫通孔に背向させて形設した供給弁座16と排出
弁座17、及びシリンダ18を備え、弁座16,17を開閉する
供給弁体19と排出弁体は20は、貫通孔の両端を閉鎖する
リティナ21,21に形設した均圧室21a内を気密に摺動し、
出力ポートＡと上記均圧室21aとを連通させる均圧孔が
形設されている。

弁体19,20を駆動する駆動部12のシャフト24は、一端に
シリンダ18内を摺動する第１ピストン25が後記するジョ
イントナット26によって固着され、該シャフト24の他方
に摺動可能に装着された弁体19,20は、リティナ21,21と
の間に縮設した復帰ばね22,22によってシャフトの拡径
部24aに係止する方向に付勢され、第１ピストン25が図
示の中立位置にあるとき、弁座16,17を共に閉鎖するよ
うに関係づけられている。

上記シリンダ18は、第１ピストン25によってリティナ側
のフィードバック室27とチャンバ28側の加圧室29とに区
画され、フィードバック室27は出力ポートＡに連通し、
加圧室29はチャンバ28に開設した加圧ポートＸに連通し
ている。

上記チャンバ28のカバー31側に設けたシリンダ18と同径
のシリンダ32は、第２ピストン33によって弁本体側の減
圧室34とカバー側のパイロット室35に区画され、減圧室
34はチャンバ28に開設した減圧ポートＹに、パイロット
室35はカバー31に開設したパイロットポートP1に、それ
ぞれ連通している。そして、上記加圧室29及び減圧室34
には、比例電磁式圧力制御弁７（第５図参照）から差圧
パイロット流体が供給される。

上記ジョイントナット26は、第２図及び第３図に示すよ
うに、シャフト24が螺合するねじ26aと、切欠部26bと、
該切欠部に形設した係止部26cとを備え、一端に第２ピ
ストン33を固着したジョイントシャフト36は、他端のフ
ランジ36aを上記切欠部26bに挿入して係止部26cに係止
させることによって、ジョイントナット26に連結され
る。したがって、シャフト24とジョイントシャフト36
は、ジョイントナット26によって、軸方向に一体摺動可
能でかつ軸心のずれが吸収可能に連結されている。

次に上記実施例の動作を述べる。

第１図はポートP1,X,Yに圧力流体が供給されていない状
態を示し、弁体19,20は弁座16,17を閉鎖している。

この状態において、パイロットポートP1からパイロット
室35にパイロット流体を供給すると、ピストン33,25及
びシャフト36,24が図において下動して供給弁体19が供
給弁座16を開放するので、供給ポートＰの圧力流体が出
力ポートＡに流出するとともに、フィードバック室27に
流入する。フィードバック室27のフィードバック流体圧
が上昇してその作用力がパイロット室35のパイロット流
体の作用力よりも大きくなると、ピストン25,33及びシ
ャフト24,36が図において上動して排出弁体20が排出弁
座17を開放するので、出力ポートＡと排出ポートＲが連
通して出力ポートＡの流体圧が低下する。

このようにして、パイロット35とフィードバック室27の
流体の作用力が等しくなると、弁体19,20が共に弁座16,
17を閉鎖して、出力ポートＡの流体圧が、パイロット流
体圧で定まる流体圧に設定される。この場合、シリンダ
18と32を同径にしたことにより、パイロット室35とフィ
ードバック室27の受圧面積がほぼ等しいので、出力ポー
トＡの流体圧はパイロット流体圧とほぼ同圧の基準流体
圧になる。

基準流体圧の設定後、加圧室29に比例電磁式圧力制御弁
７から差圧パイロット流体を供給すると、差圧パイロッ
ト流体の作用力により、ピストン25,33及びシャフト24,
36が図において下動するので、供給弁体19が供給弁座16
を開放して出力ポートＡの流体圧が昇圧し、パイロット
室35と加圧室29における流体圧の作用力の和がフィード
バック室27の流体圧の作用力と等しくなると、供給弁体
19が供給弁座16を閉鎖して出力ポートＡの流体圧が昇圧
設定される。

また、減圧室34に比例電磁式圧力制御弁７から差圧パイ
ロット流体を供給すると、同様にして出力ポートＡの流
体圧が減圧設定される。

この場合、上記実施例は、シリンダ18と32が同径で、か
つシャフトの断面積がこれらのシリンダの断面積に比べ
て極めて小さいために、室27,29,34,35の受圧面積がほ
ぼ等しいので、出力ポートＡの流体圧は、加圧室29また
は減圧室34に供給され差圧パイロット流体圧にほぼ比例
して昇圧または減圧し、その圧力は、比例電磁式圧力制
御弁７への通電量によって所望の圧力に制御することが
できる。

第４図は、出力ポートＡの基準圧を3kgf/cm²,5kgf/cm²
及び7kgf/cm²とした場合における、ポートX,Yに供給す
る差圧パイロット流体圧と各基準流体圧の昇圧または減
圧の態様を示している。

第５図は、上記実施例を鋳造機械に使用する一態様を示
し、圧力制御弁10の供給ポートＰ、パイロットポートP1
及び金型３は、基準流体圧を設定する減圧弁５を介して
空気源、不活性ガス源等の気体源６に接続され、出力ポ
ートＡは炉１に接続され、加圧ポートＸは比例電磁式圧
力制御弁７を介して気体源８に接続されている。

第５図において、加圧ポートＸに圧力気体（差圧パイロ
ット流体）を供給しない場合は、炉１と金型３の圧力が
等しいので、炉１内の溶融金属２が金型３に流入するこ
とはない。

比例電磁式圧力制御弁７によって加圧ポートＸに所望の
圧力の差圧パイロット流体を供給すると、出力ポートＡ
の流体圧が昇圧して炉１内の圧力が金型２の圧力よりも
高圧になるので、溶融金属２が金型３に流入する。した
がって、差圧パイロット流体圧を、比例電磁式圧力制御
弁７によってプログラム制御することができる。

また、図示を省略しているが、炉１を基準圧を設定する
減圧弁５に、金型３を出力ポートＡに、減圧ポートＹを
比例電磁式圧力制御弁７にそれぞれ接続し、減圧ポート
Ｙへの差圧パイロット流体の供給によって出力ポートＡ
から金型３に供給される基準流体圧を減圧して、炉１内
の溶融金属２を金型３に注入させることもできる。

［考案の効果］本考案の圧力制御弁は、供給弁座と排出弁座を選択的に
開閉させるシャフトに、これと一体的に移動する複数の
ピストンを設け、これらのピストンによって、供給弁体
を供給弁座の開放方向に駆動させる加圧室、及び排出弁
体を排出弁座の開放方向に駆動させる減圧室を設けたこ
とにより、出力ポートが、パイロット流体による基準流
体圧と、加圧室または減圧室に供給する差圧パイロット
流体によって上記基準圧を昇圧させた流体圧と、基準圧
を減圧させた流体圧とを出力でき、しかも比例電磁式圧
力制御弁への通電量によって上記差圧パイロット流体を
所望の圧力に制御できるので、圧力制御機能が増加して
その用途を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】第１図本考案の実施例の縦断正面図、第２図はジョイン
トナットの拡大平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面
図、第４図は基準流体圧と差圧パイロット圧との関係を
示す線図、第５図は本考案の実施例の使用態様の一例を
示す概略図、第６図は公知の圧力制御弁の縦断正面図で
ある。 10……圧力制御弁、11……弁部、12……駆動部、16……
供給弁座、17……排出弁座、19……供給弁体、20……排
出弁体、27……フィードバック室、29……加圧室、34…
…減圧室、Ｐ……供給ポート、Ａ……出力ポート、Ｒ…
…排出ポート。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】圧力流体の供給ポート、出力ポート、排出
ポート、上記出力ポートと供給ポート及び排出ポートと
を連通させる通路中に背向させて配設した供給弁座及び
排出弁座、並びにこれらの弁座を開閉する供給弁体及び
排出弁体を有する弁部と、該弁部におけるこれらの弁体
を選択的に駆動してこれらの弁座を開閉することによ
り、出力ポートの流体圧をパイロット流体圧で定まる圧
力に制御する駆動部とを備えた圧力制御弁において、上記駆動部が、上記供給弁体と排出弁体に選択的に係合
して供給弁座と排出弁座を開閉させるシャフトと、該シ
ャフトと一体的に移動する複数のピストンと、これらの
ピストンで区画された、上記シャフトを排出弁座の開放
方向に駆動させるための、出力ポートの流体がフィード
バックされるフィードバック室、及び差圧パイロット流
体が供給される減圧室と、上記シャフトを供給弁座の開
放方向に駆動させるための、パイロット流体が供給され
るパイロット室、及び差圧パイロット流体が供給される
加圧室と、上記加圧室または減圧室に差圧パイロット流
体を供給するための比例電磁式圧力制御弁とを備えてい
る、ことを特徴とする圧力制御弁。