JPS5828443B2 - アツリヨクホシヨウツキリユウリヨウセイギヨベン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来、圧力補償付流量制御弁には、フォースモータやト
ルクモータの入力電流の強弱や方向に応じてノズル、フ
ラッパによってパイロット圧を制御し、シリンダ室の両
端に形成した油室を経てスプールに穿設した一対の油路
にパイロット圧を導き、更にスプールのランドのＰポー
ト側に面する側壁に固着したボスのメータリングスロッ
トにパイロット圧を導きセンサとして作用させ、微少電
流値で油の流量を制御し、負荷が変化しても流量を一定
に保つようにしたものがあった。

即ち、例えば米国特許第３５６１４８８号で公知のよう
に、かかるメータリングスロット（第７図の１３）は第
１図乃至第６図のメータリングスロット１３゜１４と同
じであり、第６図で示すようにスプールのランドの大径
円筒面と同一平面上の延長面に開口しており、従ってス
プールが中立位置にあるときは、スプールと嵌合するシ
リンダ室内周面で閉じるようにされており、かつ開口部
は円周方向に同じ幅をもつ長方形をしている。

従って、スプールを中立位置に保つスプリング（第１図
の３および４）に抗してスプールが移動されるときは、
スプールの移動量とほぼ比例したメータリングスロット
からのパイロット圧油のシリンダポート（Ｃ１ｔたはＣ
２）への流出、その結果としてのそれに応じたパイロッ
ト圧の降下がろり、そこでメータリングスロットはスプ
ールの開度のセンサ捷たはパイロット圧力降下のセンサ
としての作用をする。

さらにメータリングスロットが開くと同時ににスプール
も開いて、ポンプポートからシリンダポー）（Ｃ１ｔた
はＣ２）への圧油が流れるようにされる。

そしてとの圧油の流れもほぼスプールの開度に比例する
ので、メータリングスロットからのパイロット圧油の流
れとほぼ比例した流れが得られるようにされている。

パイロット圧は入力電流の大きさと方向に比例したノズ
ル筐たはフラッパにより制御され、パイロット圧はスプ
ールの両端面に作用してスプールを基準位置から変位さ
せる。

そしてスプールに作用するパイロット圧は、ポンプポー
トからシリンダポートに流れるメイン回路の圧力と等し
くなる渣でスプールを変位させ、そこでスプールは位置
ぎめされる。

この場合のメイン回路の流量はメータリングスロットか
らシリンダポートへのパイロット圧油の流量と比例する
ので、結局この場合のメイン回路の流量と方向とは入力
電流の流れと方向に比例するようにされる。

（なお後述するように、本発明では、メータリングスロ
ット１３．１４に続いて幅狭なスロット１７．１８をラ
ンド７．８側に設けて、ポンプポートＰからの圧油が流
れる前に１ず狭いスロット１７．１８から微量のパイロ
ット圧油をアクチュエータにシリンダポート（Ｃ１また
はＣ２）を介して流して作動させるものである。

即ち大容量のポンプポートＰからのメイン回路の圧油で
はなく、その何分の１というきわめて僅かなパイロット
圧油をオず流して、微少流量制御する。

従ってスプールが開かすスロツ）１７．１８が開く微量
流量状態においては油室２，３内の圧力は、ノズル背圧
の一部がスロツ）１７．１８から流出するので、スロッ
ト１７，１８の開口面積によっても影響を受け、スプー
ル位置は、このような影響下にある油室２，３内の圧力
とスプリング４，５との平衝で決るようにされている。

従ってこの場合にも、スロット１７．１８はメータリン
グスロット１３゜１４がスプールの開度のセンサとして
作用するのと類似したセンサとしての作用をする。

しかし、これらの流量制御弁では、一般的に２０ Ｑｃ
ｃ／ｍから最大限そのパルプの定格最大流量、例えば６
（１／＃が制御可能範囲であって、２ Ｇ ＯＣＣ／ｍ
１ｔｔ以下、特に２５〜３０ＣＣ／１ｎｉ１１程度の微
少流量制御は不可能であった。

即ち、第７図及び第８図に示す従来品のメータリングス
ロット部の拡大図をみれば分るように、第７図において
はスプール６は中立位置にあり、メータリングスロット
１３からの流れはシリンダ１の壁で閉じられていて流出
せず、従って流量は零であるが、右側の油室３に高い圧
力が作用すると、スプール６は左側に移動して第８図の
ような状態になる。

この状態ではボス１１に穿設したメータリングスロット
１３の流量（ｑ）とスプール６を横切ってＰからＣ１に
流れる流量Ｑ）との間にはＱ＝εｑ（但しεはパルプの
増幅率）なる関係が成り立つ。

Ｑが小さい場合にはスプール６の開度Ｘも小さく、スプ
ールは不安定で微少流量制御は困難である。

従って、スプールはある程度以上間いた状態、即ち流量
に換算して２００ｃｃ／ｍｍ以上にならないと安定しな
いのである。

この発明は、メータリングスロットに続いてスプールの
ランドの外周面に１乃至数段の幅の狭いスロットを形成
することにより、きわめて微量の流量から定格最大流量
ｌで連続的に流量を制御できるようにした圧力補償付流
量制御弁を得ることを目的としている。

次に、この発明の実施例を図面につき説明すると、本体
Ａにはシリンダ室１が穿設されていて、シリンダ室の両
端に形成した油室２，３に装着したスプリング４，５に
より中立位置に附勢されたスプール６が挿通されている
。

更に、スプールには前記油室２，３ど連通ずると共に、
Ｐポート側に面するランド７．８の側壁９，１０に固着
されタホス１１．１２のメータリングスロット１３゜１
４に開口する一対の油路１５，１６が穿設されている。

メータリングスロット１３．１４は、第２図及び第３図
において拡大して示すように、Ｐポートに面するスプー
ルのランド７の側壁９に固着されたボス１１のメータリ
ングスロット１３に続いて、ランド７の外周面に幅狭な
スロット１７゜１８が穿設されている。

３４，３５はスプール６に接するスプリング受けである
。

本体Ａにはパイロット部Ｂが載置されており、該パイロ
ット部には、入力電流の強さ、方向によら先端に取付け
たフラッパ１９を前進、後退させるアーマチャ２０を有
するフォースモータ２１が取付けられている。

フラッパ１９の両側にはパイロット圧油を噴出するノズ
ル２４．２５が開口している。

ポンプ圧油より幾分高いパイロット圧油はパイロットポ
ートＰＰからパイロットフィルタ２８、油路２９、分岐
した油路３０，３１を経てノズル２４．２５に導かれる
。

又、油路３０，３１から更に分岐した油路２２，２３が
それぞれ油室２．３に通じている。

なお、２６は０点調整ねじ、２７はアーマチャ２０を両
側から中立位置に押圧するスプリングである。

フォースモータ２１の入力電流の強弱及び方向によりフ
ラッパ１９が移動してノズル２４．２５からの噴出量に
差を生ずると、油室２，３のいずれか一方の側の圧が高
くなり、スプール６を移動させ、Ｐポートから入った圧
油の所定量をＣ１またはＣ２のいずれか一方のポートに
流す。

第２図の場合では、パイロット圧油は閉じた状態である
が、今フォースモータ２１に微少電流を流し、入力電流
に応じてスプール６が左側に移動したとすると、筐ず幅
狭なスロット１７がボートＣ１に開くので、スロット１
７から微少流量のパイロット圧油がポートＣ１を経て回
路内に流れてアクチュエータを作動する。

従って、電流に対する流量の傾き角が第９図に折れ線で
示すように２種となり、即ちデュアルゲインが得られる
。

その結果、微少流量と大流量を精度良く制御できる。

更に、第４図に示すようにランドに設けるスロットを順
次幅狭となる２段１７．１７’、りるいはそれ以上とす
ることにより、第１０図に示す如く電流に対する流量の
傾き角を徐々に大きくすることができるようになる。

更に、また第５図、第６図に示すように、スロット１７
に加えてスプール６のランド７のＰボート側の側壁９か
ら外周面にかけて数個の溝３２を設けて増幅率を変化さ
せることもできる。

第５図ではＰポートＣ１は閉じられた状態であって、流
量は零である。

スプール６が徐々に左側に押されると、本体Ａの溝３３
と幅狭なスロット１７とが一致する点Ｌ１から、溝３２
のスタート地点Ｌ２が本体の溝３３と一致する１での間
では、幅狭のスロット１７からの流れで微少流量を制御
する。

それ以後メータリングスロット１３が溝３３と一致する
点Ｌ３ｔでスプールが移動する間は溝３２を通るＰポー
トからの流れと、スロット１７を通るパイロット圧油の
流れが合流するため、流量は増加して徐々に流量を変化
させることができるのである。

溝３２は斜溝でもよいし、スロット１７のような段の溝
でもよい。

この発明は、上記のようにメータリングスロツ）１３．
１４に続いて幅狭なスロット１７，１８をランド７．８
側に設け、Ｐポートからの圧油が流れる前に１ず狭いス
ロツ）１７．１８から微量のパイロット圧油をアクチュ
エータに流して作動させることができるから、たとえば
２５〜３０ｃｃ／ｒＩＬｉ！ｌ乃至１５〜２０ＣＣ／ｒ
ｎＶＬのようにきわめて微少の流量から大流量１での制
御も可能となった。

従って、例えば工作機械などに用いると、微少流量で切
削や研摩が正確にでき、しかも大流量によって砥石やカ
ッタを早送り、早戻しができる。

また、従来品と同様に回路内の負荷が変化しても流量を
一定に保たせることができる。

更に、幅狭なスロツＮ７，１７’ を順次幅狭に数段に
形成すれば、デュアルゲインや、トリプルゲインなどが
得・ちれ、適用範囲が飛躍的に増大するのである。

！た、第５図の実施例のように幅狭なスロット１７とラ
ンド外周面の溝３２を組合せ、溝３２の幅、数、長さを
適宜選定すれば、ゲインを任意に変化させることができ
て一層便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の断面図、第２図は第１図の
要部の拡大部分断面図、第３図は第２図■−■線による
断面図、第４図は第２図に相当する実施例の部分拡大断
面図、第５図は同じ部分の他の実施例の断面図、第６図
は第５図ＶＩ−ＶＩ線における断面図、第７図及び第８
図は従来品の作動状態を示す断面図、第９図及び第１０
図はこの発明の実施例の流量と電流の関係を示す特性図
である。 １・・・・・・シリンダ、２，３・・・・・・油室、４
，５・・・・・・スプリング、６・・・・・・スプール
、７，８・・・・・・ランド、９．１０・・・・・・ラ
ンドの対向側壁、１１，１２・・・・・・ボス、１３，
１４・・・・・・メータリングスロット、１５．１６・
・・・・・油路、１７，１８・・・・・・スロット、２
１・・・・・・モータ、Ａ・・・・・・本体、Ｂ・・・
・・・パイロット部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力端子の強弱及び方向に応じてパイロット圧を制
   御するモータを備えたパイロット部と、前記パイロット
   ・圧を導かれた油室を両端に形成したシリンダを有し、
   該シリンダにスプリングにより中立位置に附勢されたス
   プールを挿通した本体とより成り、該スプールにはメー
   タリングスロットを設けた一対のボスをＰポート側に面
   するランドの対向側壁に突設し、前記両端の油室からス
   グール内を通ってメータリングスロットに開口する一対
   の油路を穿設した圧力補償付流量制御弁において、メー
   タリングスロットに続きランド側に長手方向に延びアク
   チュエータに通ずるポートに最先に開口する１段乃至数
   段のスロットを形成したことを特徴とする圧力補償付流
   量制御弁。