JPS589285Y2 - 圧力流量制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、油圧回路専において回路の圧力と流量を制
御するために使用する圧力流量制御弁に関する。

従来、油圧回路等において回路の圧力と流量を制御する
ために使用される圧力流量制御弁はその弁自体に流量を
調整する調整ねぢや調整ハンドルが付属しており、これ
らを手動で操作して流量な変える方式のものが一般であ
る。

油圧回路等においては、圧力流量制御弁は流量の大きい
主回路（油圧の供給源からアクチュエータに圧油を供給
する回路など）に使用されるものが多く、また絞り弁と
圧力補償弁とが同一弁体内に組込まれるために比較的大
形のものとなる。

このため、圧力流量制御弁は油圧の供給源やアクチュエ
ータ等の機側に取付けられるのが普通である。

従って、流量を調整する必要を生じたときはその都度装
置の設置場所まで出かけて調整ねぢや調整ハンドルを操
作しなげればならないという欠点がある。

また。流量の多段制御を行ｔｘつ場合などに従来は段数
と同数の大形の圧力流量制御弁を必要とし、からこれに
は口径の大きい配管が使用されるため、装置が複雑で大
形となるという欠点がある。

この考案の圧力流量制御弁は、小形の絞り弁を使用し液
圧パイロット回路で流量を遠隔制御できるような圧力流
量制御弁を提供すると同時に、流量の多段制御を１個の
圧力流量制御弁で行えるようにするなど圧力流量制御弁
を使用した装置を小型化し、また圧力流量制御弁の応用
範囲を拡大することを目的としている。

この考案の圧力流量制御弁は、油圧回路用のものに適用
して最も適切であるので、以下油圧回路用のものについ
て説明する。

第１図は、従来の圧力流量制御弁の一例の断面図である
。

図において１が入口ポート、２が出口ポートで例えば入
口ポート１は油圧の供給源に、また出口ポート２は切替
弁などを介してアクチュエータなどに接続される。

タンクポート３は外部のタンク４に連通させ、またパイ
ロットポート５にはリリーフ弁６が接続される。

図のＡの部分が絞り弁で、Ｂの部分が圧力補償弁である
。

図では絞り弁Ａが閉じた状態を示しているが、使用時は
調整ねぢ１を回転して絞り弁Ａのスプール８を右方に移
動させ、絞り部９を開く。

いま絞り弁Ａの絞り部９をある開度で開いた状態で入口
ポート１に圧油を供給すると、圧油は入口ボート１から
中間油路１０、絞り弁Ａの絞り部９をとおって出口ポー
ト２から流出し、その流量は絞り部９の開度によって決
まる。

一方、入口ポート１に加えられた圧油は中間油路１０か
ら小油路１１をとおって圧力補償弁Ｂの開弁側の圧力室
１２に加わり、またリリーフ弁６が閉じているとすると
圧力補償弁Ｂの閉弁側のスプリング室１３には出口ポー
ト２の圧油が小油路１４、固定絞り１５、小油路１６を
とおして加えられる。

このとき、絞り弁Ａの絞り部９による圧力降下で出口ポ
ート２の圧力は入口ポート１の圧力より小さくなってい
るので、その差圧によって圧力補償弁Ｂのスプール１Ｔ
は左方に移動して圧力補償弁Ｂが開き、入口ポート１に
加えられた圧油が一部タンクポート３からタンク４に流
出する。

このよよな状態における入口ポート１の圧力なＰｌ、出
口ポート２の圧力なＰ２とすると、圧力補償弁Ｂの圧力
室１２の圧力はＰｌ、スプリング室１３の圧力はＰ２で
、Ｐｌ〉Ｐ２である。

すなわち、圧力補償弁Ｂのスプール１１は、差圧Ｐ□−
Ｐ２による力とスプリング１８の力とがバランスした位
置にあることになる。

ところで、流量は絞り部の開度と、その前後差圧とによ
って決定されるので、絞り部９の開度な調整ねぢ７で或
値に調整しておいても、例えば入口ポートの圧力Ｐ１が
変ると差圧Ｐ１−Ｐ２が変って流量が変化する。

このために、圧力補償弁Ｂが機能する。

いま、例えば入口ボート１の圧力Ｐ１が何かの原因で上
昇したとすると、この圧力は圧力補償弁Ｂの圧力室１２
に加わっているのでスプール１７が左方に移動して圧力
補償弁Ｂの開度な大きくして入口ポート１の圧油をより
多くタンクポート３からタンク４に流出させて入口ポー
ト１の圧力Ｐ１を下げ、結極Ｐ１−Ｐ２を一定に保つ。

逆に、入口ポート１の圧力Ｐ１が低下すると、圧力補償
弁Ｂの圧力室１２の圧力が下がってスプール１７が右方
に移動して入口ポート１からタンク４への流出量をおさ
えてＰｌの低下を防ぐ。

このようにして絞り弁Ａの絞り部９０前後差圧Ｐ１−Ｐ
２が一定に保たれ、流量も変らない。

従って、調整ねぢ７を調整して絞り弁Ａの絞り部９の開
度を決定するとこれによって常に一定の流量が出口ポー
ト２から流出することになる。

この圧力流量制御弁は前に説明したよ、うに、入口ポー
ト１に加えられる圧油がタンクポート３からタンク４へ
流出される方式となっているので、入口ポート１の圧力
Ｐ１が異常に上昇しても異常圧はタンク４への流出量の
増加によって抑えられる。

また、出口ポート２の圧力Ｐ２が異常に上昇してリリー
フ弁６の設定圧を越えた場合は、リリーフ弁６が開いて
出口ポート２の圧油をタンク４に流して異常圧を抑える
。

なお、固定絞り１５はこのときのリリーフ弁６の流れを
抑制するためのものである。

このように、この圧力流量制御弁は絞り弁Ａの前後差圧
を圧力補償弁Ｂによって一定に保持すると同時に、入口
ポート１の圧力Ｐ０および出口ポート２の圧力Ｐ２をも
制御するようになっているので、圧力補償性の圧力流量
制御弁と呼ばれる。

以上、従来の圧力流量制御弁についてその構造と動作の
概要を説明したが、このように従来の圧力流量制御弁は
流量の調整を調整ねぢで行なうために、流量を遠隔制御
することができず、また流量の多段制御を行なうときな
どに１個の弁で１種類の流量しか設定できず段数と同数
の弁が必要となるなどの欠点がある。

この考案の圧力流量制御弁は、前記した従来の圧力流量
制御弁の欠点を解決したもので、以下図面にもとづいて
その構造と機能を説明する。

第２図はこの考案の圧力流量制御弁の回路構成図で、第
３図はその一実施例の断面図である。

第２図において、鎖線でかこったＣの部分がこの考案の
圧力流量制御弁で、この弁は図に示すように絞り弁Ｄ、
圧力補償弁Ｅおよび固定絞り１９および２０が一体のボ
ディに組込まれて構成されている。

Ｐは油圧の供給源で、矢印のＦの部分が流出側である。

この圧力流量制御弁にはパイロット絞り弁２１が接続さ
れて、これによって流量の遠隔制御が行なわれる。

パイロット絞り弁２１に＆″！／ｊＸ形の可変絞り弁が
使用される。

また、小形のリリーフ弁２２が接続され、これは流出側
の圧力を制御するためのものである。

圧力補償弁Ｅおよびリリーフ弁２２の出口側はタンク２
３に導かれている。

つぎに、第３図の実施例についてこの考案の圧力流量制
御弁の構造と機能を説明する。

図において、Ｄの部分が絞り弁、Ｅの部分が圧力補償弁
で、１９．２０はそれぞれ固定絞りであり、これらはそ
れぞれ第２図の同記号、同数字のものと対応している。

２４が入口ポートで２６が出口ポート、２５はタンクポ
ートである。

また２７，２８および２９はパイロットポートである。

圧力補償弁Ｅのスプール３０は摺動可能で、動作してい
ないときはスプリング３１によって右方に押されて、入
口ポート２４とタンクポート２５の間を遮断している。

スプール３０の端室のうち、閉弁側のスプリング室３２
は小油路３３をとおしてパイロットポート２７に、また
小油路３４をとおして出口ポート２６に連通している。

小油路３４には固定絞り２０が設けられている。

また、開弁側の圧力室３５は小油路３６をとおしてパイ
ロットポート２９に連通している。

絞り弁りのスプール３９も同様に摺動可能で、動作して
いないときはスプリング４０によって左方に押され、中
間油路３８と出口ポート２６の間を遮断している。

スプール３９の端室のうち、閉弁側のスプリング室４１
は小油路４２をとおしてパイロットポート２９と、また
小油路４３．４４をとおして他方の端室である開弁側の
圧力室４５に連通し、小油路４３には固定絞り１９が設
げられている。

圧力室４５はまた小油路４６．４７をとおして中間油路
３８に連通している。

出口ポート２６は小油路４８をとおしてパイロットポー
ト２８に通じている。

この圧力流量制御弁は、パイロットポー）２８．２９の
間にパイロット絞り弁２１が、またパイロットポート２
７にはリリーフ弁２２が接続されて使用される。

いま、パイロット絞り弁２１がある開度に調整されてい
るとして、入口ポート２４に圧油を導くとこの圧油は入
口ポート２４から中間油路３８、小油路４７．４６、絞
り弁りの圧力室４５、小油路４４．４３をとおってパイ
ロットポット２９からパイロット絞り弁２１をとおり、
パイロットポート２８から小油路４８をとおって出口ポ
ート２６から流出し、この回路に流れｑを生ずる。

この流れｑの回路には小油路４３に固定絞り１９が設け
られているため、ここで圧力降下を生じ絞り弁りのスプ
リング室４１の圧力が圧力室４５の圧力より低くなり、
このため絞り弁りのスプール３９が右方に押されて絞り
弁りが開き、入口ポート２４に加えられた圧油が中間油
路３Ｂ、絞り弁りの絞り部４９をとおって出口ポート２
６から流出する。

このとき、絞り弁りを通過する主回路の流量は絞り弁り
の開度によって決まりその開度はスプリング室４１と圧
力室４５との圧力差、すなわち、固定絞り１９の圧力降
下の大きさによって決まる。

一方、固定絞り１９の圧力降下はこれを流れる流量ｑに
よって決まるので、パイロット絞り弁２１の開度な変え
て流量ｑを変えてやれば絞り弁りを流れる主回路の流量
を変えることができることになる。

すなわち、パイロット絞り弁２１によってこの圧力流量
制御弁の流量が遠隔制御できることになる。

しかし、絞り弁りを流れる主回路の流量は、その絞り部
４９の開度が一定であっても、その前後差圧が変化する
と変化する。

従って、常に流量を一定に保つには絞り部４９０前後差
圧も一定に保持してやらねばならない。

このために、圧力補償弁Ｅが機能する。

圧力補償弁Ｅのスプール３０にはその圧力室３５側に固
定絞り１９の流出側の圧力が小油路３６をとおして加わ
っている。

また、スプリング室３２側には出口ポート２６の圧力が
小油路３４，３３をとおして加わっている。

従って、スプリング室３２の圧力は圧力室３５の圧力よ
りもパイロット絞り弁２１の圧力降下分だけ低くなって
いるので、スプール３０は左方に押されて入口ポート２
４とタンクポート２５の間が開き、入口ポート２４に加
えられた圧油が一部タンクポート２５からタンク２３に
流出し、動作状態では圧力補償弁Ｅのスプール３０は図
示のような位置にある。

いまこの状態において、入口ポート２４の圧力なＰｌ、
流入量をＱＡ、 タンクポート２５からの流出量をＱ
Ｂ、出口ポート２６の圧力なＰ３、流出量なＱＣｌまた
絞り弁りを流れる流量をＱＤ、固定絞り１９の流出側の
圧力をＰ２とすると、Ｐｌ〉Ｐ２〉Ｐ３でＰｌ−Ｐ３が
絞り弁りの前後差圧（絞り弁りによる圧力降下分）、Ｐ
ｌ−Ｐ２が固定絞り１９０前後差圧、Ｐ２−Ｐ３がパイ
ロット絞り弁２１の前後差圧となる。

また、ＱＡ＝ＱＢ−）−ＱＣ＝ＱＢ十ＱＤ十ｑｔＱｃ’
＝ＱＤ十ｑとなる。

いま、伺らかの原因で入口ポート２４の圧力Ｐ１が上昇
したとすると、これにともなって流量ｑが増大して絞り
弁りの前後差圧Ｐｌ−Ｐ３が増大し従って主回路の流量
ＱＤも増大するが、同時にパイロット絞り弁２１の圧力
降下Ｐ２−Ｐ３すなわち、圧力補償弁Ｅの圧力室３５と
スプリング室３２の差圧も増大することになるので、ス
プール３０が左方に押されて入口ポート２４とタンクポ
ート２５との開度が大きくなって流量ＱＢが増大し、Ｐ
ｌの上昇を抑え流量ｑと絞り弁りの前後差圧を一定に保
ち、流量ＱＤを一定に保持する。

逆に入ロポート２４の圧力Ｐ１が低下するとスプール３
０が右方に移動して、タンクポート２５からの流出量Ｑ
Ｂを制限してｐ４の低下を防ぎ、同様に流量ｑおよびＱ
Ｄを一定に保持する。

出口ポートの圧力Ｐ３が変動したときにも、これにとも
なってスプール３０が左または右に移動して入口ポート
２４の圧力Ｐ１を調整して、流量ｑおよびＱＤを一定に
保持する。

つき゛に、出口ポート２６の圧力Ｐ２が何かの原因で異
常に上昇してリリーフ弁２２の設定圧を越えた場合は、
圧力補償弁Ｅのスプール３０が右方の極限にまで移動し
て、入口ポート２４からタンクポート２５への通路を断
ち、圧力補償弁Ｅの機能が停止するので、このときはリ
リーフ弁２２が動作して出口ボート２６の圧油をタンク
２３に流して出口ポート２６の圧力Ｐ３を降下させ、同
時に圧力補償弁Ｅが入口ポート２４の圧力Ｐ０を調整し
、Ｐ□−Ｐ３を一定に保持する。

以上、この考案の圧力流量制御弁の構造と機能な一実施
例にもとづいて説明したが、以下との弁を使用した油圧
回路の応用例について説明する。

第４図は、この考案の圧力流量制御弁を使用して流量の
遠隔多段制御を行なう回路で、図は４段制御の場合を示
す。

図において鎖線でかこったＣわ部分がこの考案の圧力流
量制御弁で、Ｄがそわ絞り弁、Ｅが圧力補償弁である。

図では、絞り弁りを簡略化して画いである。

図において、Ｐ′カ油圧の供給源、矢印のＰが流出側で
ある。

４個のパイロット絞り弁２１−１．２１−２．２１−３
および２１−４はそれぞれ所望の開度に設定されている
。

いま、パイロット絞り弁２１−１を使用するときは、押
釦などを操作して小形の切替弁５０−１が図の上方のポ
ジションに接続されるように励磁してやれば、パイロッ
ト絞り弁２１−１が圧力流量制御弁Ｃの絞り弁りに接続
され、Ｆ部にパイロット絞り弁２１−１の開度に相応し
た流量が得られる。

パイロット絞り弁２１−２を使用するときは、小形の切
替弁５０−１を下方力ポジションが接続されるように励
磁してやれば、パイロット絞り弁２１−２の開度に相応
した流量がＦ部に得られ、同様にパイロット絞り弁２１
−３ 、２１−４を使用するときは小形の切替弁５２−
２をそれぞれ上方のポジションまたは下方のポジション
に接続してやればよい。

なお、第４図の例では流出側の圧力を制御するために設
定圧の異なる２個の小形のリリーフ弁２２−１．２２−
２を使用し、これを小形の切替弁５１で任意に選定でき
るようにしている。

つぎに第５図は、第４図と同じく流量の多段制御を行な
う回路で、図は２段制御の場合を示し、第４図の回路と
異なる点はパイロット絞り弁２１−１を使用するときは
リリーフ弁２２−２が動作し、パイロット絞り弁２１−
２を使用するときはリリーフ弁２２−１が動作するよう
にした点にある。

リリーフ弁２１−１．２１−２はそれぞれ異なった設定
圧で、パイロット絞り弁２１−１が使用されているとき
はリリーフ弁２２−１の流出側に圧油が加わっているの
で、これは動作せず、リリーフ弁２２−２はその流出側
がタンクに開放されているので圧力流量制御弁Ｃの流出
側の圧力が設定圧を越えると動作する。

逆に、パイロット絞り弁２１−２を使用しているときは
、リリーフ弁２２−１が動作し、リリーフ弁２２−２は
動作しない。

なお、チェックバルブ５２−１．５２−２はそれぞれ一
方のパイロット絞り弁が使用されているとき他方のパイ
ロット絞り弁を遮断するためのものである。

つき゛に、第６図の回路は流量の多段制御と同時に切替
弁５３を使用して流出方向を切替えてシリンダ５４を制
御するようにした回路である。

パイロット絞り弁２１−１が動作すると切替弁５３に図
の上方部から圧油が加わってその上方のポジションが接
続され、シリンダ５４のピストンが押し下げられる方向
に動かされる。

逆にパイロット絞り弁２１・−２が動作すると、切替弁
５４の下方部から圧油が加わってその下方部のポジショ
ンが接続され、シリンダ５４のピストンが上方に押し上
げられる方向に動かされる。

その他の動作は第５図のものと全く同じであり、パイロ
ット絞り弁を２個使用して流量の２段制御を行なってい
るので、ピストンの作動方向によってその移動速度が変
えられる。

以上、この考案の圧力流量制御弁を使用した油圧回路の
応用例について説明上たが、これらの回路を従来の手動
調整式の圧力流量制御弁を使用して組むと、流量の制御
段数と同数の圧力流゛量制御弁を必要とし、これの切替
′にも大形の切替弁が必要−で、また配管も大口径のも
のを必要とし、油圧装置が大形でかつ複雑なものとなる
。

以上に説明したように、この考案の圧力流量制御弁は流
量の制御を小形のパイロット絞り弁を使用して遠隔操作
で行なえるようにすると同時に。

流量の多段制御を１個の圧力流量制御弁で行なえるよう
にするなど、圧力流量制御弁を使用した油圧装置を簡略
化し、小形化し、かつ圧力流量制御弁の応用範囲を拡大
する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧力流量制御弁の断面図、第２図はこの
考案の圧力流量制御弁の回路構成図で第３図はその一実
施例の断面図、第４図、第５図および第６図はこの考案
の圧力流量制御弁を使用した応用例の油圧回路図である
。 ２４・・・・・・入口ポート、２５・・・・・・タンク
ポート、２６・・・・・・出口ポート、２７，２８，２
９・・・・・・パイロットポート、Ｄ・・・・・・絞り
弁、Ｅ・・・・・・圧力補償弁、３０．３９・・・・・
・スプール、３１，４０・・・・・・スフリング、１９
、２０・・・・・・固定絞り、２１・・・・・・パイ
ロット絞り弁、２２ ・−−−−・リリーフ弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. その入力側通路と出力側通路との間にスプリングによっ
   てスプールを閉弁状態に配設し、該スプールの開弁側の
   圧力室をその入力側通路とまた固定絞りを介して閉弁側
   のスプリング室と連通した絞り弁と、該絞り弁と回路的
   に並列に配設され、その入口通路とタンクへの通路との
   間にスプーリングによってスプールを開弁状態に配設し
   、該スプールの開弁側の圧力室と前記絞り弁のスプリン
   グ室とまた閉弁側のスプリング室を別の固定絞りを介し
   て前記絞り弁の出口側通路と連通した圧力補償弁とを備
   え、前記絞り弁のスプリング室と出口側通路との間に絞
   り弁を接続するためのパイロットポートと、また前記圧
   力補償弁のスプリング室をリリーフ弁に接続するための
   パイロットポートとを設けた圧力流量制御弁。