JPH09257534A - 流量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体の差圧に応じて弁体を開，閉させること
により、流体の絞り量を変化させ、小流量から大流量に
亘って広範囲に変化する流体の流量を簡単な構造で正確
に計測できるようにする。 【解決手段】 ケーシング１の油通路２には、圧油が一
側通路２Ａから他側通路２Ｂへと絞り孔１９を介して矢
示Ａ方向に流通する。また、油通路２には差圧発生機構
１１と圧力センサ４とを設ける。そして、差圧発生機構
１１を、弁体１２と、絞り孔１９と、開閉通路２０とか
ら構成する。さらに、開閉通路２０を油溝２１と各油穴
１３とから構成する。また、弁体１２の開弁圧をスプリ
ング１６により設定する。そして、圧油の差圧が絞り孔
１９の前，後で開弁圧を越えたときには、弁体１２が矢
示Ａ方向に向けて開弁することにより、圧油は絞り孔１
９および開閉通路２０を介して一側通路２Ａから他側通
路２Ｂへと流通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧管路内
を流通する圧油等の流量を計測するのに用いて好適な流
量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術による流量計測装置を図９およ
び図１０に基づいて説明する。

【０００３】図中、１は流量計測装置のケーシングを示
し、該ケーシング１内には流体としての圧油（作動油）
等が上流側から下流側へと流通する油通路２が形成され
ている。そして、該油通路２の途中には、差圧発生手段
としての絞り板３が設けられ、該絞り板３には絞り通路
となるオリフィス孔３Ａが断面積Ｓ0 を有する円形穴と
して形成されている。そして、絞り板３はその前，後で
油通路２を上流側の一側通路２Ａと下流側の他側通路２
Ｂとに画成し、一側通路２Ａから他側通路２Ｂに向けて
圧油が流通するときに、オリフィス孔３Ａの前，後で圧
油の流量Ｑに対応した差圧ΔＰを発生させる。

【０００４】４は差圧検出手段としての圧力センサを示
し、該圧力センサ４は絞り板３の前，後で油通路２をバ
イパスする圧力検出通路５，６間に配設され、一側通路
２Ａと他側通路２Ｂとの間の差圧ΔＰを検出するもので
ある。そして、圧力センサ４はその検出信号をコントロ
ーラ（図示せず）等に出力し、このコントローラは圧力
センサ４からの差圧ΔＰに基づき流量Ｑを演算する流量
演算手段を構成するようになっている。

【０００５】ここで、油通路２を流通する圧油の流量Ｑ
と差圧ΔＰとの間には、油通路２、オリフィス孔３Ａの
形状や圧油の密度等によって定まる一定の定数Ｋによ
り、

【０００６】

【数１】 なる関係（図１０参照）があり、コントローラ側では圧
力センサ４で検出した圧油の差圧ΔＰから前記数１の式
によりその流量Ｑを検出する。

【０００７】このように構成される従来技術の流量計測
装置では、一側通路２Ａから他側通路２Ｂに向けて油通
路２を矢示Ａ方向に流通する圧油の流量Ｑが、絞り板３
のオリフィス孔３Ａを通過することにより絞られるか
ら、この圧油には一側通路２Ａと他側通路２Ｂとの間で
圧力損失が生じ、その流量Ｑに応じた差圧ΔＰが発生す
る。

【０００８】一方、この圧油は一部が各圧力検出通路
５，６を介して一側通路２Ａ，他側通路２Ｂから圧力セ
ンサ４にそれぞれ到達するから、該圧力センサ４は一側
通路２Ａと他側通路２Ｂとの間で圧油の差圧ΔＰを検出
し、前記コントローラに出力する。そして、コントロー
ラは、この差圧ΔＰに基づいて油通路２を流通する圧油
の流量Ｑを検出する。

【０００９】これに対し、他の従来技術として、流路中
に回転可能に設けたタービン（プロペラ）を圧油の流れ
等によって回転させ、このタービンの回転数を検出する
ことにより、これに基づいて圧油等の流体流量を検出す
るようにしたタービン式の流量計と呼ばれる流量計測装
置も知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、圧油の流量Ｑをオリフィス孔３Ａで絞る構
成としているから、例えば断面積Ｓ0 を小さく形成した
場合には、圧油の流量Ｑが小さい場合でも、流量Ｑに応
じた差圧ΔＰを発生させることができる。

【００１１】しかし、例えば断面積Ｓ0 の小さいオリフ
ィス孔３Ａに、圧油を大流量で流通させると、圧油の流
量Ｑをオリフィス孔３Ａで大きく絞るため、圧油は一側
通路２Ａで滞留するようになり、オリフィス孔３Ａの
前，後には流量Ｑの２乗に比例した大きな差圧ΔＰを発
生し、圧力の計測が難しくなったり、油圧システムのエ
ネルギ効率を低下させるという問題がある。

【００１２】一方、オリフィス孔３Ａの断面積Ｓ0 を大
きくした場合には、圧油の流量Ｑが少なくなると、オリ
フィス孔３Ａの前，後で十分な差圧ΔＰを発生できない
ことがあり、圧油等の流量Ｑを広い流量範囲に亘り安定
して計測することが難しいという問題がある。

【００１３】特に、油圧力で駆動される油圧ショベル等
の作業装置で、ブーム，アームおよびバケット等を駆動
する各油圧シリンダ等のアクチュエータに対して油圧ポ
ンプから給，排される圧油の流量が、最大で２００リッ
トル／分程度である場合には、微操作状態の流量は最小
で２〜５リットル／分程度となり、最大，最小間で約１
００倍の流量差を有するため、このような広い流量範囲
に亘って圧油の流量Ｑを安定して検出する必要がある。

【００１４】しかし、従来技術の流量計測装置では、前
記数１の式に求められる圧油の流量Ｑが図１０に例示す
るように、差圧ΔＰの１／２乗に比例するから、例えば
最大流量ＱM の１／１０である小流量ＱS を検出しよう
とすると、最大差圧ΔＰM の１／１００にあたる微小差
圧ΔＰS が検出できるように圧力センサ４を構成する必
要があり、圧力センサ４が複雑かつ高価になる上に、十
分な耐久性や信頼性を確保するのが難しいという問題が
ある。

【００１５】一方、他の従来技術にあっては、タービン
が小流量の圧油に対しても円滑に回転できるようにする
必要があるから、タービンの回転軸を低摩擦で回転可能
に支持する必要があり、この支持部を複雑かつ高精度に
形成しなければならず、流量計測装置の製造工数，コス
ト等が増大すると共に、その耐振動性や信頼性が低下す
るという問題がある。

【００１６】本発明は上述した従来技術の問題を鑑みな
されたもので、小流量から大流量に亘る広い流量範囲に
亘って正確な流量計測を行うことができ、耐久性や信頼
性を向上できるようにした流量計測装置を提供すること
を目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、流体が流通する流路と、該流路の途中
に設けられ前，後で差圧を発生させる差圧発生手段と、
該差圧発生手段による前記流体の差圧を検出する差圧検
出手段と、該差圧検出手段で検出した前記流体の差圧に
より該流体の流量を検出してなる流量計測装置に適用さ
れる。

【００１８】そして、請求項１に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記差圧発生手段を、前記流路内に開，
閉可能に設けられ付勢部材により常時閉弁方向に付勢さ
れた弁体と、該弁体に形成され該弁体の前，後を常時連
通させる絞り通路と、前記弁体の閉弁時に閉塞され前記
弁体の開弁時に該弁体の前，後を連通させる開閉通路と
から構成したことにある。

【００１９】このように構成することにより、流体の流
量が小さいときには、付勢部材により弁体を閉弁させた
状態で、流路中の流体を絞り通路を介して弁体の前，後
に流通させ、このときに絞り通路の前，後で流体の流量
に応じて発生する差圧を差圧検出手段により検出でき、
該差圧検出手段で検出した差圧により流体の流量を検出
できる。また、流体の流量が大きくなったときには、弁
体の前，後の差圧により該弁体を開弁させ、該弁体の
前，後を開閉通路により連通できるから、弁体の前，後
に亘って流体の流れを円滑にすることができ、大流量の
流体に対しても流量に応じた差圧を弁体の前，後で発生
させることができる。

【００２０】また、請求項２に記載の発明では、前記弁
体はポぺット弁体からなり、前記付勢部材は該ポぺット
弁体の開弁圧を設定し、前記絞り通路の前，後の差圧が
開弁圧を越えたときに該ポぺット弁体が開弁するのを許
すスプリングにより構成したことにある。

【００２１】これにより、ポぺット弁に形成した絞り通
路の前，後の差圧がスプリングにより設定された開弁圧
以下のときには、該スプリングによりポぺット弁体を閉
弁させた状態に保持でき、該ポぺット弁体の前，後に絞
り通路を介して流体を流通できる。また、絞り通路の
前，後の差圧が開弁圧を越えたときには、この差圧によ
りポぺット弁体を開弁させ、該ポぺット弁体の前，後に
絞り通路と開閉通路とを介して流体を流通できる。

【００２２】さらに、請求項３に記載の発明では、前記
弁体は前記流路内に摺動可能に挿嵌され閉弁時に中立位
置となるスプール弁体からなり、前記付勢部材は該スプ
ール弁体を中立位置に向けて常時付勢し、前記流路内を
流体が一方向，他方向に流通するのに応じて該スプール
弁体が中立位置から一方向，他方向に開弁するのを許す
一対のスプリングにより構成したことにある。

【００２３】この結果、スプール弁体に形成した絞り通
路の前，後の差圧が各スプリングにより設定された開弁
圧以下のときには、該各スプリングによりスプール弁体
を中立位置で閉弁させた状態に保持できる。また、流路
内を一方向，他方向に流通する流体によって絞り通路の
前，後の差圧が開弁圧を越えたときには、該流体の流通
方向に応じてスプール弁体を中立位置から一方向，他方
向に開弁させることができるから、流体が一方向，他方
向のどちらに向けて流通する場合でも、該流体の流量に
応じた差圧をスプール弁体の前後で発生できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って、油圧ショベル等の建設機械の油圧回路に
適用した場合を例に挙げて詳細に説明する。

【００２５】ここで、図１ないし図５は本発明による第
１の実施例を示している。なお、実施例では、従来技術
と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略
するものとする。

【００２６】図中、１１は本実施例による差圧発生手段
としての差圧発生機構１１を示し、該差圧発生機構１１
は、油通路２内に摺動可能に挿嵌され、圧油の差圧ΔＰ
に応じて開，閉する有底筒状の弁体１２と、該弁体１２
に形成された後述の絞り孔１９と、弁体１２の開，閉に
応じて一側通路２Ａと他側通路２Ｂとを連通，遮断する
後述の開閉通路２０とから大略構成されている。

【００２７】ここで、弁体１２は、油通路２内に摺動可
能に挿嵌された円筒状の筒部１２Ａと、該筒部１２Ａの
一端側を閉塞するように該筒部１２Ａの一端側に一体的
に設けられ、油通路２を一側通路２Ａと他側通路２Ｂと
に画成する弁部１２Ｂとから構成され、筒部１２Ａに
は、弁部１２Ｂ寄りに位置して筒部１２Ａの内，外を連
通する複数の油穴１３，１３（２個のみ図示）が互いに
間隔をもって周方向に形成されると共に、弁部１２Ｂに
は前記絞り孔１９が形成されている。

【００２８】１４は弁体１２が離着座する弁座で、該弁
座１４は止め輪等の環状板から形成され、外周側がケー
シング１に形成した環状溝１５内に嵌合された状態で、
内周側が油通路２内に突出している。

【００２９】１６は弁体１２の他端側に配設された付勢
部材としてのスプリングを示し、該スプリング１６は弁
体１２の筒部１２Ａとほぼ同径な筒状に形成され、一端
側が弁体１２の端面に、他端側がスプリング座１７の内
周側に当接している。また、スプリング座１７は止め輪
等の環状板から形成され、外周側がケーシング１の環状
溝１８に嵌合された状態で、内周側が油通路２内に突出
している。

【００３０】ここで、スプリング１６は予め定められた
所定の付勢力をもって弁体１２を閉弁方向に向けて常時
付勢し、弁体１２の開弁圧ΔＰO （図４参照）を設定す
るものである。

【００３１】１９は弁体１２の弁部１２Ｂに穿設された
絞り通路としての絞り孔を示し、該絞り孔１９は従来技
術と同様に、一側通路２Ａと他側通路２Ｂとを常時連通
させた状態で、油通路２を流通する圧油の流量Ｑを絞る
ように形成されているものの、本実施例では、絞り孔１
９の断面積Ｓ1 が従来技術によるオリフィス孔３Ａの断
面積Ｓ0 よりも小さい面積（Ｓ1 ＜Ｓ0 ）となるように
形成されている。

【００３２】２０は絞り孔１９とは別に形成された開閉
通路を示し、該開閉通路２０は、弁体１２の外周側に位
置にして軸方向に一定の長さをもった環状溝としてケー
シング１に形成され、弁体１２の開，閉に応じて該弁体
１２の弁部１２Ｂにより一側通路２Ａと連通，遮断され
る油溝２１と、該油溝２１を他側通路２Ｂに常時連通さ
せる弁体１２の各油穴１３とから構成されている。

【００３３】２２は圧力センサ４が検出した差圧ΔＰか
ら圧油の流量Ｑを演算する流量演算手段としてのコント
ローラを示し、該コントローラ２２は図２に示すよう
に、例えばマイクロコンピュータ等から構成され、ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ等からなる記憶エリア２２Ａを備え、該記憶
エリア２２Ａには、圧油の流量Ｑと差圧ΔＰとの特性線
２３（図４参照）を示すデータ変換テーブルと、このデ
ータ変換テーブルに基づき差圧ΔＰを流量Ｑに変換する
処理プログラム等とが格納されている。

【００３４】また、コントローラ２２は、入力側が圧力
センサ４に、出力側が表示器２４に接続されている。そ
して、コントローラ２２は圧力センサ４からの差圧ΔＰ
に基づいて前記データ変換テーブルにより流量Ｑを演算
し、これを表示器２４に出力して表示させるものであ
る。

【００３５】本実施例による流量計測装置は上述の如き
構成を有するもので、次にその作動について説明する。

【００３６】まず、一側通路２Ａから他側通路２Ｂへと
絞り孔１９を介して図１中の矢示Ａ方向に流通する圧油
の流量Ｑが小さく、この流量Ｑにより弁体１２の前，後
に生じた差圧ΔＰが開弁圧ΔＰO 以下のときには、スプ
リング１６が弁体１２を閉弁状態に保持するから、圧油
は絞り孔１９のみを介して一側通路２Ａから他側通路２
Ｂへと流通する。

【００３７】一方、圧油の流量Ｑが大きくなり、差圧Δ
Ｐが開弁圧ΔＰO よりも大きくなると、弁体１２が図３
に示す如く矢示Ａ方向に摺動変位されて開弁状態となる
から、油溝２１が一側通路２Ａ内に開口し、一側通路２
Ａと他側通路２Ｂとは開閉通路２０を介して連通され、
これにより圧油は、絞り孔１９および開閉通路２０を介
して矢示ＡおよびＢ方向に流通するようになる。

【００３８】かくして、本実施例では、差圧発生機構１
１を、油通路２内に開，閉可能に設けられスプリング１
６により閉弁方向に常時付勢された弁体１２と、該弁体
１２に形成された絞り孔１９と、弁体１２の開，閉に応
じて一側通路２Ａと他側通路２Ｂとを連通，遮断させる
開閉通路２０とから構成したから、圧油の差圧ΔＰがス
プリング１６による開弁圧ΔＰO よりも大きいか否かに
応じて開閉通路２０を適切に開，閉させることができ、
圧油の流量Ｑが小流量から大流量に亘り広い範囲で変化
する場合でも、圧油を流量Ｑに応じて適度に絞った状態
で流通させることができ、流量Ｑに応じて差圧ΔＰを正
確に発生させることができる。

【００３９】即ち、圧油の流量Ｑが小さく、差圧ΔＰが
開弁圧ΔＰO 以下のときには、従来技術よりも小さい絞
り孔１９によって圧油を大きく絞ることができるから、
小さな流量Ｑであっても大きな差圧ΔＰを発生でき、図
４中に示す特性線２３Ａの勾配を従来技術よりも緩やか
にすることができる。

【００４０】これにより、例えば圧油の小流量ＱS （図
１０参照）を、微小差圧ΔＰS よりも大きな値の差圧Δ
ＰB として検出できるように、特性線２３Ａに対して適
切な勾配を与えることができ、圧油の小流量を、高精度
の圧力センサ等を特別に用いることなく通常精度の圧力
センサによって正確に検出することができる。

【００４１】また、圧油の流量Ｑが大きくなり、差圧Δ
Ｐが開弁圧ΔＰO よりも大きくなったときには、弁体１
２が開弁して開閉通路２０を開通させるから、圧油を絞
り孔１９と開閉通路２０とにより緩やかに絞ることがで
き、圧油が最大流量ＱM で流通する場合でも、この最大
流量ＱM を圧力センサ４で検出可能な最大差圧ΔＰMと
して検出できるように特性線２３Ｂを適切に設定するこ
とができる。

【００４２】従って、本実施例によれば、圧油の流量を
小流量から大流量に亘る広い計測範囲に亘って正確に計
測できる流量計測装置を、弁体１２，スプリング１６，
絞り孔１９および開閉通路２０等からなる簡単な構造で
実現できるから、流量計測装置としての計測性能を大幅
に向上できると共に、その耐久性および信頼性を確実に
高めることができる。

【００４３】そして、例えば油圧ショベル等の建設機械
の油圧回路に当該流量計測装置を適用することにより、
運転状況に応じて広範囲に変化する圧油の流量Ｑを安定
させて検出でき、検出した流量Ｑに応じて圧油を高精度
に制御できるから、この油圧ショベル等に設けるアクチ
ュエータの操作性や位置決め性能を確実に向上させるこ
とができる。

【００４４】なお、本実施例の変形例として図５に示す
ように、内周側にエッジ部２７Ａおよびオリフィス孔２
７Ｂを形成したスプリング座２７をスプリング座１７に
替えて用いる構成としてもよく、これにより例えばオリ
フィス孔２７Ｂの有効断面積（流路面積）を調整し、圧
油の流れを安定化でき、図４に例示した特性線２３のう
ち特性線２３Ｂ側に適切な勾配等を与えることができる
と共に、エッジ部２７Ａで圧油の流れを均一化すること
により差圧ΔＰによる流量Ｑの検出精度を高めることが
できる。

【００４５】次に、図６は本発明による第２の実施例を
示し、本実施例では、前記第１の実施例と同一の構成要
素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。しかし、本実施例の特徴は、弁体をポぺット弁体と
して構成したことにある。

【００４６】図中、３１は本実施例による流量計測装置
の弁体となる有底筒状のポぺット弁体を示し、該ポぺッ
ト弁体３１は、油通路２に摺動可能に挿嵌された摺動筒
部３１Ａと、該摺動筒部３１Ａの一端側に位置して該摺
動筒部３１Ａよりも厚肉に形成され、外周側が後述の油
溝３２側に向けて突出した大径筒部３１Ｂと、該大径筒
部３１Ｂの一端側を閉塞するように該大径筒部３１Ｂの
一端側に一体形成された弁部３１Ｃとから大略構成され
ている。そして、ポぺット弁体３１の弁部３１Ｃにはそ
の外周側にテーパ面３１Ｄが形成され、該テーパ面３１
Ｄは後述の弁座３２Ａに離着座するようになっている。

【００４７】３２は油通路２内に臨むようにケーシング
１に形成された環状の油溝を示し、該油溝３２は前記第
１の実施例で述べた油溝２１とほぼ同様に形成されてい
るものの、該油溝３２は軸方向に比較的長く延びるよう
に形成されている。そして、油溝３２の一側角隅部はポ
ぺット弁体３１の弁部３１Ｃがテーパ面３１Ｄを介して
離着座する弁座３２Ａとなり、ポぺット弁体３１は図６
に示す閉弁時に弁部３１Ｃのテーパ面３１Ｄが弁座３２
Ａに当接し、一側通路２Ａと油溝３２内とを遮断してい
る。また、油溝３２の他側側面は後述のスプリング３６
を受承するスプリング座３２Ｂとなっている。

【００４８】一方、ポぺット弁体３１には前記第１の実
施例と同様に、絞り孔３３が弁部３１Ｃの中心部に絞り
通路として形成されると共に、複数の油穴３４，３４
（２個のみ図示）が大径筒部３１Ｂに形成され、該各油
穴３４と油溝３２とは開閉通路３５を構成している。

【００４９】３６は付勢部材としてのスプリングで、該
スプリング３６はポぺット弁体３１の摺動筒部３１Ａの
外周側に挿嵌された状態で、一端側が大径筒部３１Ｂの
他側端面に、他端側が油溝３２のスプリング座３２Ｂに
当接し、ポぺット弁体３１を閉弁方向に向けて常時付勢
している。

【００５０】かくして、このように構成される本実施例
でも、第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることが
できるが、特に本実施例では、弁体をポぺット弁体３１
として形成すると共に、油溝３２に弁座３２Ａ，スプリ
ング座部３２Ｂを設ける構成としたから、第１の実施例
における弁座１４，スプリング座１７等を省略でき、当
該流量計測装置の部品点数や加工，組立工数を削減する
ことができる。

【００５１】また、ポぺット弁体３１の弁部３１Ｃには
外周側にテーパ面３１Ｄを形成し、該テーパ面３１Ｄを
油溝３２の角隅部である弁座３２Ａに当接させる構成と
したから、該テーパ面３１Ｄにより弁部３１Ｃを弁座３
２Ａに安定した状態で当接でき、該弁部３１Ｃにより一
側通路２Ａと油溝３２内とを確実に遮断することができ
る。

【００５２】さらに、テーパ面３１Ｄの形成角度（テー
パ角度）を調整することにより、ポぺット弁体３１の開
弁時に開閉通路３５側へと流通する圧油の流れを安定化
させることができ、一側通路２Ａ，他側通路２Ｂ間で発
生させる差圧ΔＰを流量Ｑに応じて適切に変化させるこ
とができるから、例えば第１の実施例で図４中に示す特
性線２３Ｂ等に適切な勾配を容易に与えることができ
る。

【００５３】次に、図７および図８は本発明による第３
の実施例を示し、本実施例では、第１の実施例と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。しかし、本実施例の特徴は、弁体をスプール弁
体として油通路の両方向に摺動可能に挿嵌することによ
り、圧油が油通路を一方向，他方向のどちらに向けて流
通する場合でも、その流量を検出できるようにしたこと
にある。

【００５４】図中、４１は本実施例による流量計測装置
の弁体となる筒状のスプール弁体を示し、該スプール弁
体４１は、油通路２に摺動可能に挿嵌された筒部４１Ａ
と、該筒部４１Ａ内を前，後で遮断するように該筒部４
１Ａ内に中間位置で一体形成された仕切板部４１Ｂと、
該仕切板部４１Ｂに対応する位置で筒部４１Ａの外周側
から径方向外側に向けて突出形成された環状凸部４１Ｃ
とから大略構成されている。そして、環状凸部４１Ｃは
図７に示すスプール弁体４１の閉弁時に、後述する油溝
４２の環状隔壁４２Ａ内に挿嵌され、一側通路２Ａと他
側通路２Ｂとを油溝４２内で遮断している。

【００５５】４２は油通路２内に臨むようにケーシング
１に形成された環状の油溝を示し、該油溝４２は前記第
１の実施例で述べた油溝２１とほぼ同様に形成されてい
るものの、該油溝４２の底部側には環状隔壁４２Ａがケ
ーシング１に突出形成されている。また、油溝４２の
左，右両側面は、後述するスプリング４７，４７が当接
するスプリング座４２Ｂ，４２Ｂとなっている。

【００５６】一方、仕切板部４１Ｂには絞り孔４３が絞
り通路として形成されると共に、筒部４１Ａには複数の
油穴４４，４４と、油穴４５，４５（いずれも２個のみ
図示）とが仕切板部４１Ｂを挟んで一側，他側に形成さ
れ、該各油穴４４，４５と油溝４２とは仕切板部４１Ｂ
を挟んで前，後に伸長する開閉通路４６を構成してい
る。

【００５７】４７，４７は筒部４１Ａの外周側に付勢部
材として挿嵌された一対のスプリングを示し、該各スプ
リング４７は、両端側がスプール弁体４１の環状凸部４
１Ｃと油溝４２のスプリング座４２Ｂとに当接し、環状
凸部４１Ｃを挟んで前，後に配設され、これにより各ス
プリング４７は図７に示すように、スプール弁体４１を
閉弁状態となる中立位置に向けて前，後から常時付勢
し、圧油が油通路２を一方向，他方向のどちらに向けて
流通する場合でも、圧油の流通方向に応じてスプール弁
体４１が中立位置から一方向，他方向のどちらかに開弁
するのを許すようになっている。

【００５８】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、一対のスプリング４
７をスプール弁体４１の環状凸部４１Ｃを挟んで前，後
に配設すると共に、開閉通路４６を仕切板部４１Ｂの
前，後に伸長させる構成としたから、圧油が油通路２を
一方向，他方向のどちらに向けて流通する場合でも、こ
の圧油の流通方向に応じてスプール弁体４１を一方向，
他方向に向けて開，閉させることができ、単一の流量計
測装置により油通路２を両方向に流通する圧油の流量を
第１の実施例と同様の計測性能をもって確実に計測する
ことができる。

【００５９】即ち、圧油が油通路２を図７中の矢示Ｃ1
方向に向けて流通する場合には、この圧油を一側通路２
Ａから他側通路２Ｂへと絞り通路４３を介して流通させ
つつ、この圧油による差圧が絞り孔４３の前，後で所定
の開弁圧を越えたときには、この差圧によりスプール弁
体４１を図７中の閉弁位置（中立位置）から図８に示す
開弁位置へと他方向に向けて開弁させることができる。

【００６０】これにより、スプール弁体４１の環状凸部
４１Ｃと油溝４２内の環状隔壁４２Ａとの間を介して開
閉通路４６を開通させ、一側通路２Ａから各油穴４４を
介して油溝４２内に流入させた圧油を、各油穴４５から
他側通路２Ｂへと矢示Ｄ方向に流出させることができ
る。

【００６１】また、圧油が油通路２を図８中の矢示Ｃ2
方向に向けて一方向に流通する場合には同様に、スプー
ル弁体４１を一方向に向けて開弁させ、他側通路２Ｂか
ら各油穴４５を介して油溝４２内に流入させた圧油を、
各油穴４４を介して一側通路２Ａに流出させることがで
きる。

【００６２】従って、圧油がその流量および流通方向を
変化させつつ油通路２を流通する場合でも、当該流量計
測装置を用いることにより、この圧油の流量を流通方向
に関係なく簡単な構造で確実に検出でき、当該流量計測
装置の計測性能を大幅に向上させることができる。

【００６３】なお、前記各実施例では、例えば図４中の
特性線２３Ｂに示すような弁体１２，３１，４１の開弁
時の差圧ΔＰに対する流量Ｑの特性を、開閉通路２０，
３５，４６の通路形状によって調整したり、またはスプ
リング座２７のエッジ部２７Ａおよびオリフィス孔２７
Ｂや、弁部３１Ｃのテーパ面３１Ｄ等により調整するも
のとして述べたが、本発明はこれに限らず、例えば油穴
１３，３４，４４，４５を圧油の流れに沿って斜めに形
成したり、油通路２内に他の絞り板等を配設することに
より差圧ΔＰに対する流量Ｑの特性を適宜に調整する構
成としてもよい。

【００６４】また、前記各実施例では、流量計測装置を
用いて油通路を流通する圧油の流量を計測する場合を例
に挙げて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば水，
溶液等の任意の流体の流量を計測する流量計測装置に適
用してもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明によれば、差圧発生手段を、流路内に開，閉可能に設
けられ付勢部材により閉弁方向に常時付勢された弁体
と、該弁体に形成された絞り通路と、弁体の開，閉に応
じて流路内を該弁体の前，後で連通，遮断させる開閉通
路とから構成したから、流体の差圧に応じて開閉通路を
適切に開，閉させることにより、流体の流量が小流量か
ら大流量に亘って広範囲に変化する場合でも、この流量
に応じて流体を適切に絞った状態で流路内に流通させる
ことができ、流体の流量に応じた差圧を正確に発生でき
ると共に、この差圧に基づき流量を安定して検出するこ
とができる。従って、圧油の流量を小流量から大流量に
亘る広い計測範囲に亘って正確に計測できる流量計測装
置を、弁体、付勢部材、絞り通路および開閉通路等から
なる簡単な構造で実現することができるから、流量計測
装置としての計測性能を大幅に向上できると共に、その
耐久性および信頼性を確実に高めることができる。

【００６６】また、請求項２に記載の発明によれば、弁
体および付勢部材をポぺット弁体およびスプリングから
形成し、ポぺット弁体が開弁する開弁圧をスプリングに
よって設定する構成としたから、絞り通路前，後の差圧
とスプリングにより設定された開弁圧との大，小に応じ
てポぺット弁体を適切に開，閉でき、ポぺット弁体の
開，閉に応じて流体の差圧と流量との関係に２段階の特
性を与えることができる。従って、流体の流量が広範囲
に亘って変化する場合でも、計測すべき流体の差圧を差
圧検出手段で検出可能な範囲内に収めることができるか
ら、広範囲に亘って変化する流体の流量を正確に検出で
きる流量計測装置を容易に構成することができる。

【００６７】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
弁体および付勢部材をスプール弁体および一対のスプリ
ングから形成し、該各スプリングはスプール弁体を中立
位置に向けて常時付勢しつつ、該スプール弁体が流体の
流通方向に応じて中立位置から一方向，他方向に開弁す
るのを許す構成としたから、流体が一方向，他方向のど
ちらに向けて流通する場合でも、該流体の流量に応じた
差圧をスプール弁体の前後で正確に発生でき、流体がそ
の流量および流通方向を変化させつつ流路を流通する場
合でも、その流量を流通方向に関係なく簡単な構造で確
実に検出できると共に、当該流量計測装置の計測性能を
大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による流量計測装置を示
す縦断面図である。

【図２】図１中の圧力センサに接続したコントローラ等
を示す制御ブロック図である。

【図３】弁体が開弁した状態を示す図１と同様の縦断面
図である。

【図４】図１中の油通路を流通する圧油の流量と差圧と
の関係を示す特性線図である。

【図５】本発明の第１の実施例の変形例を示す縦断面図
である。

【図６】本発明の第２の実施例による流量計測装置のポ
ぺット弁体等を示す縦断面図である。

【図７】本発明の第３の実施例による流量計測装置のス
プール弁体等を示す縦断面図である。

【図８】スプール弁体が他方向に向けて開弁した状態を
示す図７と同様の縦断面図である。

【図９】従来技術による流量計測装置を示す縦断面図で
ある。

【図１０】図９中の油通路を流通する圧油の流量と差圧
との関係を示す特性線図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 油通路 ４ 圧力センサ（差圧検出手段） １１ 差圧発生機構（差圧発生手段） １２ 弁体 １３，３４，４４，４５ 油穴 １６，３６，４７ スプリング（付勢部材） １９，３３，４３ 絞り孔（絞り通路） ２０，３５，４６ 開閉通路 ２１，３２，４２ 油溝 ２２ コントローラ ３１ ポぺット弁体（弁体） ４１ スプール弁体（弁体） Ｑ 流量 ΔＰ 差圧 ΔＰO 開弁圧

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流通する流路と、該流路の途中に
   設けられ前，後で差圧を発生させる差圧発生手段と、該
   差圧発生手段による前記流体の差圧を検出する差圧検出
   手段とを備え、該差圧検出手段で検出した前記流体の差
   圧により該流体の流量を検出してなる流量計測装置にお
   いて、前記差圧発生手段は、前記流路内に開，閉可能に
   設けられ付勢部材により常時閉弁方向に付勢された弁体
   と、該弁体に形成され該弁体の前，後を常時連通させる
   絞り通路と、前記弁体の閉弁時に閉塞され前記弁体の開
   弁時に該弁体の前，後を連通させる開閉通路とから構成
   したことを特徴とする流量計測装置。
2. 【請求項２】 前記弁体はポぺット弁体からなり、前記
   付勢部材は該ポぺット弁体の開弁圧を設定し、前記絞り
   通路の前，後の差圧が開弁圧を越えたときに該ポぺット
   弁体が開弁するのを許すスプリングにより構成してなる
   請求項１に記載の流量計測装置。
3. 【請求項３】 前記弁体は前記流路内に摺動可能に挿嵌
   され閉弁時に中立位置となるスプール弁体からなり、前
   記付勢部材は該スプール弁体を中立位置に向けて常時付
   勢し、前記流路内を流体が一方向，他方向に流通するの
   に応じて該スプール弁体が中立位置から一方向，他方向
   に開弁するのを許す一対のスプリングにより構成してな
   る請求項１に記載の流量計測装置。