JPH0962365A - チェック弁付圧力補償流量調整弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力補償部、流量調整部、チェック弁部を軸
方向に直列に配置し、かつ同軸に組み立てられたチェッ
ク付圧力補償流量調整弁において、微小流量調整に適し
たものを提供。 【解決手段】 ボディ１の弁穴１１に大径貫通穴２１、
中径貫通穴２２、小径貫通穴２３を有するピストン２を
圧力補償用ばね２５で付勢し圧力補償を行い、さらに、
中径貫通穴にチェック弁３を摺動自在にチェック弁用ば
ね３３でシートさせチェック作用を行い、小径貫通穴及
び同径のチェック弁貫通穴３１にスロットル４を挿入し
て流量調整部を設け、ピストン２が自由にスロットル４
外周を摺動できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、チェック弁付圧
力補償付流量調整弁の微小流量域での性能改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のチェック弁付圧力補償付流量調整
弁は、圧力補償部、流量制御部、チェック弁部を一個の
ボディ内に別々に収容しているため外形が大きくなる等
問題があった。そこで、特公昭６１−５１１９３号公報
（特開昭５６−７６７８０号公報）においては、圧力補
償部、流量制御部、チェック弁部を軸方向に直列に配設
し、かつ同軸に組み立てることにより小型かつ軽量化を
図っている。

【０００３】即ち、図２に示すように、ボディ１内の弁
穴１１に摺動自在にピストン１２０が内蔵され、ピスト
ンの中心には小内径孔１２３および大内径孔１２１を段
差１２６を介して隣接して穿設されている。小内径孔１
２３にスロットル１４０の中間部の中径部１４１を摺動
自在に挿入してその先端側の小径部１４２をピストン大
内径孔１２１内に位置させるとともに尾端側の大径部１
４３をピストン１２０外に突出させ、またスロットル小
径部１４２の外周にチェック弁１３０が摺動自在に挿嵌
されている。

【０００４】ピストン１２０の小内径孔１２３側の尾端
面には圧力補償ばね１２５を弾設したばね室１８が形成
されている。さらにばね室１８にスロットルばね１４４
を配設してスロットル大径部１４３の尾端を弾圧すると
ともに、該大径部尾端に向けて進退自在にボディ１に取
りつけられたカバー５に螺設したスロットル調整ねじ６
が対設されている。

【０００５】チェック弁１３０の尾端とピストン段差面
１２６間にはチェック弁ばね３３が弾設され、チェック
弁をボディ１の弁穴１１端に形成されたシート部１１７
に付勢するようにされている。スロットル１４０の中心
に絞りをもつ連通穴４４が穿孔されており、ばね室１８
は連通穴４４を経て外部に開口した二次ポート１４に連
通する流出口１６に連通されている。また、ピストン大
内径孔１２１内に形成されている油室１１９と二次ポー
ト１４に連通する流出口１６とはチェック弁１３０端と
ボディ１のシートとで構成されるシート部１１７により
開閉可能にされている。

【０００６】外部に開口されている一次ポート１３はピ
ストン大内径孔１２１周壁に明けられたピストン流入制
御穴１２４を経てピストン大内径孔１２１内の油室１１
９に連通するようにされている。ピストン１２０の軸方
向移動により、ボディ側の一次ポート流入口１５をピス
トン側流入制御穴１２４で開閉可能にすることにより圧
力補償制御部が形成されている。また、チェック弁１３
０の周壁に流路１３２を形成し、この流路をスロットル
先端のスロットル先端縁１４５の軸方向移動によって開
閉可能にさせることにより流量制御部が形成されてい
る。

【０００７】かかる構成によれば、圧油が作用しない弁
停止時においては、スロットル１４０はスロットルばね
１４４によって流路１３２およびスロットル先端縁１４
５とで形成する流量制御部を閉状態にする。チェック弁
１３０はチェック弁用ばね３３によってチェック弁端と
ボディのシートとで構成するシート部を閉状態にする。
一方、ピストン１２０は圧力補償用ばね１２５で付勢さ
れその流入制御穴１２４と流入口１５で構成する圧力制
御部は開状態となる。

【０００８】次に、一次ポート１３から二次ポート１４
に流れる制御流れの場合には、ピストン１２０はばね１
２５によってボディ１側に付勢され一次ポート１３の圧
油は一次ポート流入口１５、ピストン流入制御穴１２４
から油室１１９に入って圧力補償ピストン１２０に作用
し、さらに、流量スロットル１４０の大径部１４３をも
押し上げスロットルばね１４４、ばね１２５のばね力に
抗してピストン及びスロットルを図２でみて、上方に変
位させる。しかし、スロットル先端縁１４５および流路
１３２で構成される流量制御部はスロットルばね１４４
によって付勢され閉状態であるので圧油は油室１１９か
ら流れでることがなくジャンピング現象が起こらない。
さらに、圧油が供給されると、ピストン１２０はその受
圧面積に働く油圧力とばね１２５のばね力とが釣り合う
位置まで変位し、またスロットル１４０はその受圧面積
に働く油圧力によってスロットルばね１４４のばね力に
抗して移動して予め決められた位置にあるスロットル調
整ねじ６端に当接して停止する。

【０００９】スロットルの移動により流路１３２が徐々
に開かれ圧油はチェック弁内に流入し流出口１６を経て
二次ポート１４に流出する。同時に圧油は連通穴４４を
経てばね室１８に流入するが、絞りにより移動変位が緩
徐にされショック現象をふせいでいる。流路１３２は薄
刃オリフィスが設けられ温度補償がされる。

【００１０】油室１１９の油圧力はピストン１２０に作
用し、二次側の油圧力は連通穴４４を経てばね室１８に
導かれてばね１２５のばね力とともにピストン１２０に
作用しているので、一次ポート１３と二次ポート１４と
の圧力差が変動しても調整流量が変わらないように、ボ
ディ側一次ポート流入口１５とピストン側流入制御穴１
２４が形成する圧力制御部の開口面積を調節して圧力補
償が行われる。

【００１１】また、自由流れ、すなわち二次ポート１４
から一次ポート１３に流れる場合は、二次ポート１４の
圧油は、チェック弁１３０をばね３３に抗して変位さ
せ、シート部１１７を開き、油室１１９を経てばね１２
５で開口されている流入制御穴１２４および流入口１５
から一次ポート１３に流出する。

【００１２】上述したように、このものによれば、小型
かつ軽量でさらにジャンピングの防止、ショック現象を
防止できる圧力補償付流量調整弁を提供するものとなっ
た。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このもので
は、流量制御部全閉時にスロットル１４０はピストン１
２０と調整ネジ６に挟まれた状態となって位置固定され
る。このような全閉時に二次ポート側に圧力がかからな
い場合に、調整ネジ６には、ピストン油室１１９にかか
っている一次ポートの高圧圧力に対する相当分の力が、
スロットル１４０を介してかかることになる。従って、
全閉から弁開度を開くためにハンドルを操作しようとす
ると大きな力が必要となり、ネジサイズも大きくする必
要があるという問題があった。又、微少流量を制御する
場合には、流路１３２とスロットル先端部１４５とで形
成する開口面積を小さくするのは勿論のこと、圧力補償
のための一次ポート流入口１５とピストン流入制御穴１
２４との開口面積も小さくしなければならない。しか
し、調整ねじ６はスロットル１４０及びスロットル１４
０の大径部１４３を介してピストン１２０動きを制限す
ることになるので、ピストン制御口１２４の開口面積を
小さくすることができない。このためピストン１２０の
圧力補償作用がきかなくなるので、微少流量調整での圧
力補償ができなくなってしまうという問題があった。

【００１４】本発明の課題はかかる圧力補償部、流量制
御部、チェック弁部を軸方向に直列に配設し、かつ同軸
に組み立てられた小型かつ軽量なチェック付圧力補償流
量調整弁において、微小流量調整により適したチェック
付圧力補償流量調整弁を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明においては、ボディの弁穴に大径貫通穴、中
径貫通穴、小径貫通穴を有するピストンを摺動可能に嵌
挿し、圧力補償用ばねでピストンを付勢することにより
ボディ側面に設けられた流入口とピストン大径貫通穴周
壁の制御穴とで流量を規制して圧力補償を行い、また、
中径貫通穴に摺動可能にチェック弁を挿入しチェック弁
用ばねでボディ弁穴底部に付勢させてチェック作用を行
わせ、さらに、ピストンの小径貫通穴と同径のチェック
弁貫通穴を設け、ピストンの小径貫通穴とチェック弁貫
通穴に渡ってスロットルを摺動自在に嵌挿するようにし
てチェック弁とスロットル先端とで流量調整を行うよう
にすることによって解決した。

【００１６】即ち、スロットルをチェック弁の貫通穴に
挿入し、かつチェック弁の貫通穴と同径のピストン小径
貫通穴に貫通させて摺動自在に挿入することによって、
ピストンがスロットルを押すことがないように、ピスト
ンを自由にスロットル外周で摺動させ、流量制御部が全
閉時でも調整ねじには二次ポート側の低圧圧力しかかか
らないようにしてハンドル操作力を小さくした。又、ピ
ストンは調整ねじ及びスロットルにその動きを制限され
ないようにして、微少流量時でもピストン制御口が必要
な微小開口面積を確保するようにした。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照して説明する。図１は本発明のチェック付圧力
補償流量調整弁の縦断面図である。なお、前述した従来
例である図２と同様の部分については同じ符号を付して
説明する。図１において、ボディ１に弁穴１１が穿設さ
れ、弁穴１１の側面には制御流量が流入する一次ポート
１３と連通する流入口１５が穿設され、弁穴１１の底部
１２の中心には制御流量が流出する二次ポート１４と連
通する流出口１６が設けられ、シート１７が弁穴底部１
２と流出口１６によって形成されている。

【００１８】弁穴１１には摺動自在にピストン２が挿入
され、ボディ１の弁穴１１を閉塞するカバー５とピスト
ン２間に圧力補償用ばね２５が挟持され、ピストンは圧
力補償用ばねによりボディ弁穴１１底部１２に押圧され
ている。ピストン２の中心には弁穴底部１２側より順に
大径貫通穴２１、中径貫通穴２２、小径貫通穴２３が順
に穿孔されている。大径貫通穴２１の側面には流入制御
穴２４が流入口１５に臨んで穿設され大径貫通穴と一次
ポート１３間の開度がピストン２の付勢端で全開となり
底部１２からの離隔により閉となるようにされている。

【００１９】ピストン２の中径貫通穴２２にはチェック
弁３が摺動自在に挿嵌されている。チェック弁３はその
端周面にシート部３５が形成され、シート１７に当接可
能にされている。チェック弁３の中心にはピストン２の
小径貫通穴２３と同径の貫通穴３１が設けられ、ボディ
１の流出口１６に向かって開口している。ピストン２の
中径貫通穴２２と小径貫通穴２３との段差２６とチェッ
ク弁３の反シート部側段部３４間にチェック弁用ばね３
３が挟持されチェック弁がシート１７に押圧当接されて
いる。貫通穴３１の周壁にはピストン２の大径貫通穴２
１に連通する流路３２が形成されている。

【００２０】ピストン小径貫通穴２３及びチェック弁貫
通穴３１に渡ってスロットル４が摺動可能に嵌挿されて
いる。スロットル４の反チェック弁側には案内部４１が
設けられ、カバー５の中心穴５２に案内部が摺動自在に
挿入されている。カバー５の雌ねじ５１に調整ねじ６が
螺合され、スロットル４に当接可能にされている。調整
ねじ６にはハンドル７が設けられハンドルを回転するこ
とにより、スロットル４が調整ねじにより軸方向に押さ
れ移動される。スロットル４の先端４２はチェック弁３
の流路３２を閉塞可能にされスロットルの底部１２方向
への移動により閉となる可変絞り部が形成されている。
また、スロットルの先端４２は鋭利な形状とし薄刃オリ
フィスを形成させ温度補償を行うようにされている。

【００２１】スロットル４の中心にはスロットル、ピス
トン２、カバー５とで形成する圧力補償用ばね室１８と
ボディ１の流出口１６とを絞り４３を経て連通する連通
穴４４が設けられている。ピストン２の反底部端面側の
穴２８、２９はピストンがカバー５に当接したときに連
通穴４４が閉塞しないように設けられた逃げ穴である。
また、スロットル４、ピストン中径貫通穴２２、チェッ
ク弁反シート側端で形成するチェック弁用ばね室２７
は、連通する隙間３６によって、ピストン大径貫通穴に
連通している。なお、連通する隙間３６は実施例ではチ
ェック弁外径φ２２ｍｍのもので半径隙間０．１〜０．
２ｍｍ程度である。又連通する隙間３６の代わりに連通
穴を設けてもよい。また、調整ねじ６とスロットル４は
分離されているが、一体にしてもよい。

【００２２】図１で示す本発明の作用について説明す
る。圧油が作用しない弁停止時においては、前述した従
来例と同様であるが、スロットル先端４２とチェック弁
流路３２とは調整開度に設定され一次ポートと二次ポー
トとは調整開度で連通している。

【００２３】次に、一次ポート１３から二次ポート１４
に流れる制御流れの場合には、従来と同様に、一次ポー
ト１３から圧油が供給されると流入口１５、ピストン２
の流入制御穴２４を通って、ピストン２の大径貫通穴内
側及びチェック弁用ばね室（中径貫通穴内）２７に圧油
が入り、さらに、スロットル先端４２によって調整開度
に設定されたチェック弁流路３２を経て、流出口１６、
二次ポート１４へ油が流出する。この時、二次ポート側
圧力はスロットル４の連通穴４４、絞り（チョ−ク）４
３を通って、圧力補償用ばね室１８へ導かれる。ピスト
ン２の大径貫通穴内側及びチェック弁用ばね室の断面積
と圧力補償用ばね室１８側断面積とはそれぞれピストン
外径からスロットル外径即ちピストン小径貫通穴径を差
し引いた値であり、互いに等しい。従って、ピストン２
は大径貫通穴２１及びチェック弁用ばね室（中径貫通穴
内）に作用する圧力と、圧力補償用ばね室１８に作用す
る圧力との差圧が、圧力補償用ばね２５で設定された差
圧になるようにボディ側一次ポート流入口１５とピスト
ン側流入制御穴２４が形成する圧力制御部の開口面積を
調節して圧力補償が行われる。

【００２４】ところで、本発明においては、微小絞り時
や全閉時においても一次ポートの圧力が圧力補償用ばね
室側にかかることがない。従って、スロットルあるいは
調整ねじにかかる圧力は二次ポート側圧力だけになるの
で、一次ポート側圧力と二次ポート側圧力差が大きくな
る流量制御部の開度が全閉あるいは微小流量時において
も容易に調整できる。また、ピストン２はスロットルに
沿って自由に移動できるのでボディ流入口１５とピスト
ン流入制御穴２４とで形成する開口面積を微小に調整で
き、微小流量時においても充分な圧力補償が可能であ
る。なお、自由流れ、すなわち二次ポート１４から一次
ポート１３に流れる場合は従来と同様であるので説明を
省略する。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、圧力補償部、流量制御
部、チェック弁部を軸方向に直列に配設し、かつ同軸に
組み立てられた小型かつ軽量なチェック付圧力補償流量
調整弁において、流量制御部が微小又は全閉時でも調整
ねじには二次ポート側の低圧圧力しかかからないよう
に、また、ハンドル操作力を小さくし、さらに微少流量
時でもピストン制御口が圧力補償に必要な微小開口面積
を確保することができるので、微小流量調整により適し
たチェック付圧力補償流量調整弁を提供するものとなっ
た。さらに、スロットルの外径は単一径であり、かつ、
この単一外径に沿って、ピストン及びチェック弁が摺動
できるようにしたので、加工が簡単で精度も高いものと
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるチェック付圧力補償流
量調整弁の縦断面図である。

【図２】従来のチェック付圧力補償流量調整弁の縦断面
図である。

【符号の説明】

１ ボディ ２ ピストン ３ チェック弁 ４ スロットル ５ カバー ６ 調整ねじ １１ 弁穴 １２ 弁穴底部 １５ 流入口 １６ 流出口 １８ 圧力補償用ばね室 ２１ 大径貫通穴 ２２ 中径貫通穴 ２３ 小径貫通穴 ２４ 流入制御穴 ２５ 圧力補償用ばね ３１ 貫通穴 ３２ 流路 ３３ チェック弁用ばね ４３ 絞り ４４ 連通穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 穿設された弁穴と該弁穴側面に開口する
   流入口及び弁穴底部に開口する流出口を有するボディ
   と、前記弁穴を摺動可能にされ前記弁穴底部より大径貫
   通穴、中径貫通穴、小径貫通穴を有するピストンと、そ
   の端周面が前記弁穴底部の開口に当接可能にかつ前記ピ
   ストンの中径貫通部に摺動可能に挿入され前記ピストン
   の小径貫通穴と同径の貫通穴を有するチェック弁と、前
   記ピストンの中径貫通穴と前記チェック弁との間に設け
   られ前記チェック弁を前記弁穴底部方向に付勢するチェ
   ック弁用ばねと、前記チェック弁の貫通穴に挿入されか
   つ前記ピストンの小径貫通穴に貫通して摺動可能に挿入
   されたスロットルと、前記ボディの弁穴を塞ぎかつ前記
   スロットルの調整ねじが螺合されたカバーと、前記カバ
   ーと前記ピストンとの間に設けられ前記ピストンを前記
   弁穴底部に付勢する圧力補償用ばねと、を備え、前記ピ
   ストンには前記ピストンの軸移動により前記ボディの流
   入口と前記ピストンの大径貫通穴とを開閉可能にされた
   流入制御穴が設けられ、前記チェック弁には前記チェッ
   ク弁貫通穴と前記ピストンの大径貫通穴と連通する流路
   が設けられかつ該流路と前記スロットルとの軸方向移動
   により前記流路を開閉可能にされ、前記スロットルに前
   記チェック弁貫通穴と圧力補償用ばねを格納する圧力補
   償付用ばね室とを絞りを介して連通する連通穴が設けら
   れていることを特徴とするチェック弁付圧力補償流量調
   整弁。