JPS5838669B2

JPS5838669B2 - アツリヨクホシヨウツキリユウリヨウセイギヨベン

Info

Publication number: JPS5838669B2
Application number: JP49078514A
Authority: JP
Inventors: 栄司西本
Original assignee: Fujikoshi KK
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 1974-07-08
Filing date: 1974-07-08
Publication date: 1983-08-24
Also published as: JPS517528A

Description

【発明の詳細な説明】従来、圧力補償付流量制御弁には、米国特許第３５６１
４８８号に示すような、フォースモークやトルクモータ
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ン
へ圧を導き、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。

しかし、これらの流量制御弁では、一般的に２００Ｃ
Ｃ７ｔｎｉｙｈから最大限そのバルブの定格最大流量、
例えば６０１／１１ｔ７１が制御可能範囲であって、２
００ＣＣ％閘以下、特に２５〜３０ＣＣ／＠π程度の
微少流量制御は不可能であった。

そこで本出願の出願人が現在出願中で未公開の昭和４８
年特許願第１１９２７５号に開示したように、本出願の
添付図面の第１図および第２図に示すようにメータリン
グスロットを延長し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ま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が発明された
。

これらは、メータリングスロット１３．１４に続いて幅
狭なメータリングスロットの延長部１７゜１８をランド
γ、８側に設け、Ｐポートからの圧油が流れる前にまず
狭いスロット１７．１８から微量のパイロット圧油をア
クチュエータに流して作動させることができるから、た
とえば２５〜３０ＣＣ／勉ｎ乃至１５〜２０ＣＣ／
’ｌｌ１ｔ７１（７）ようにきわめて微少の流量から
大流量までの制御も可能となった。

即ち負荷に対して送られる大容量のＰポートの圧油では
なく、パイロット圧油を微量に流すことにより微量流量
制御を可能にしたものである。

しかし、これらの流量制御弁も第３図イ、酬こ示すよう
に電流と流量との関係が部分により急激に変化するデュ
アルゲインやトリプルゲインなどが得られるだけであっ
て第９図に示すように連続的な流量制御は不可能であっ
た。

この発明は、スプールのランドの側壁に向ってほぼ斜め
に切り落して順次切込深さを増す切込部をランドの外周
に形成し、スプールの各作動位置のスプールの軸線に垂
直な平面における切込部の周辺長即ちランドの開口周辺
長と、メータリングスロットの延長部の溝幅の比を常に
ボス部を除いたランドの円周長とメータリングスロット
の溝幅の比に等しくしたものである。

換言すれば、スプールの各位置におけるランドの開口周
辺長とメータリングスロットの溝幅の比を常に等しく形
成して増幅率、即ちメータリングスロットから流出する
パイロット流量と圧油源からランドのすきまを通って負
荷への流量との比を一定にして、流量制御を連続的に行
うことができるようにした圧力補償付流量制御弁に関す
るものである。

次に、この発明の実施例を図面につき説明すると、第４
図において本体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により中立位置にむけて附勢されたスプー
ル６が挿通されている。

更に、スプールには前記油室２，３と連通ずると共に、
Ｐポート側に面するランド７．８の側壁９，１０に固着
されたボスｌＬ１２のメータリングスロット１３．１４
に開口する一対の油路１５．１６が穿設されている。

また、メータリングスロット１３，１４は側壁９，１０
に接してランドの円周面に開口している。

メータリングスロツ）１３，１４に続いて第５図及び第
７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１の側壁９力ら、ランド１の外周面に長
手方向にポートＣＩ側に向って徐々に先細に形成した溝
状のメータリングスロットの延長部１１゜１８が穿設さ
れている。

また、メータリングスロットの延長部１γ、１８の先端
部を含むスプール軸に垂直な平面に交わるランドの外周
からランドの側壁９に向ってボス１１を挟むような形で
斜に切り落した一対の切込部３６が形成されていて、ス
プールの軸線に垂直な任意の平面上におけるランドの側
壁９のボス部１１を除く円周長とメータリングスロット
１３の溝幅の比、換言すればＰポートからスプール６を
横切って、Ｃ１ポートへ流れる流量Ｑと、ボス１１に設
けたメータリングスロット１３の流量ｑとの比率、即ち
増幅率εを等しく形成しである。

つまり、スプール６がどのような作動位置にあっても常
に増幅率が一定に保持されるように形成しである。

即ち、第５図に示すスプールの各移動位置Ｘ１〜Ｘ４に
おけるそれぞれの増幅率をε１〜ε４とすると、これら
はいずれも等しく一定である。

これを式をもって示せば、（但し、Ｄ二うンドの直径、Ｌニスプールの小径部の半
径で、こ＼では切込部は小径部に達して終っているとす
る、Ｙ：切込部の長手力向長さ、θ：切込部の切込角、
−−Ｌ：切込部の深さとする。

）第１図に拡大して示すように平面父２におけるスロッ
ト１８の溝幅をｔとすると、増幅率εは次の如くなる。

（但し、本実施例の如くけた場合）従って、（６Ｌ（７）式より２個所から切込部を設（８）式においては、Ｄ、θ、εがわかっているので、
εはｙのみの関数ということができる。

本発明ではεがＣ１−Ｃ２−Ｃ３−Ｃ４と常に同じ値に
なるようにメータリングスロットの延長部の溝幅ｔを（
８）式により選定するのである（Ｃ３はＸ３における、
Ｃ４はＸ４におけるそれぞれの増幅率ですべて同一とす
る）。

なお（８）式を簡単にすると、となる。

なお本体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、方向により先端に取
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ク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Ｐ、７５】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。

フォースモーク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
油の所定流量をＣ１またはＣ２のいずれか一方のポート
に流す。

第４図において、フォースモーク２１に電流を流しフラ
ッパ１９が右側へ移動したとすると、左側のノズル２４
からの噴出量は増加するが、右側のノズル２５からの噴
出量は減少する。

従って、油路２３，２２を経て右側の油室３の圧力■１
は左側の油室２の圧力■２より犬となり、左側のスプリ
ング４に抗してスプール６を左側に移動させる。

すると、スロット１１の幅狭な部分がポートＣ１へ開き
、スロット１１からパイロット圧油がポートＣ１を経て
負荷側へ流れ、油圧３の圧力■１は降下してゆき、油室
２の圧力■２と等しくなる位置までスプール６は左側へ
移動し、その位置で均衡する。

その位置をいまＸｌとする）。

同時に、Ｐポートからの圧油が切込部３６とボードＣ１
とのすきまからポートＣ１に流入して負荷側のアクチュ
エータを作動する。

更に、電流の強さを増して、スプールをＸ２からＸ３の
位置へ順次移動させても、溝幅ｔと切込部の円周長との
比、即ち増幅率が常に一定になるようにしであるから、
第９図に示すように電流ｉと流量Ｑとの関係は常に滑ら
かな連続的な形を画く。

ここで、ポートＣ１の圧力が高くなると、メータリング
・スロット１１から流出するパイロット圧油は減少する
から、油室３の圧力■１は高くなり、スプール６を更に
左側へ移動させて、負荷圧力補償を行ない、負荷側の圧
力に拘りなく所定の流量を流す。

この発明は、ランドの側壁に向って切込深さを増す切込
部をランドの外周に形威し、しかもスプールの各作動位
置においてスプールの軸線に垂直な平面におけるスプー
ルのランドの開口周辺長とメータリングスロットの溝幅
の比が常に等しくなるように形成したから、スプールが
如何なる位置にあっても増幅率が一定となり、デュアル
ゲイン、トリプルゲインタイプではなく、第９図に示す
ように流量制御が連続的に行える。

しかも微少流量から最大流量までの制御が可能である。

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。

しかもこれらの多種の機能を１個の制御弁で制御可能に
したものであり、極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の改良品の要部の部分拡大図、第
３図イ１口は同じ〈従来の改良品の流量と電流との関係
を示す特性図、第４図はこの発明の実施例の断面図、第
５図は第４図の要部の第１図に相当する部分拡大図、第
６図は第５図のＶｌ −■線における断面図、第７図は
第５図の部分拡大図、第８図は第γ図■−■線による断
面図、第９図はこの発明の実施例の流量と電流との関係
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
、Ｔ、８・・・・・・ランド、９．１０・・・・・・ラ
ンドの側壁、１１．１２・・・・・・ボス、１３．１４
・・・・・・メータリングスロット、１５，１６・・・
・・・油路、１７，１Ｂ・・・・・・スロット、２１・
・・・・・モータ、３６・・・・・・切込部、Ａ・・・
・・・本体、Ｂ・・・・・・パイロット部、Ｓ・・・・
・・スプールの開口周辺長、ｔ・・・・・・メータリン
グスロットの溝幅。

Claims

【特許請求の範囲】

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放り、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プ
ール内ヲ通ッ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、前記メ
ータリングスロットに続きランド側に長手方向に延びる
溝状のメータリングスロットの延長部と、ランドの側壁
に向って切込深さを増す切込部をランドの外周に形成し
、スプールの各作動位置においてスプールの軸線に眞直
な平面におけるランドの開口周辺長と、メータリングス
ロットの溝幅の比を常に等しくなるようにしたことを特
徴とする圧力補償付流量制御弁。