JPS5913049B2 - インライン型フロ−コントロ−ル弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、油圧シリンダなどに使用されているインラ
イン型フローコントロール弁に関する。

一般に、インライン型フローコントロール弁を製作する
場合、弁本体内に圧力補償用のばねを収納するスペース
が十分に取れず、これを満足するためには弁本体が大形
化する欠点があつた。すなわち、上記ばねのばね定数に
は（１）式によつて与えられ、−（ハ ただし、 Ｇ：横弾性係数 ｄ：材料の直径 Ｎａ：有効巻数 Ｄ：コイル平均径 ５ また、ねじり応力τ。

は（２）式によつて与えられる。τ０＝−（２）πｄ３ ただし Ｐ：ばねにかかる荷重 １０上記（１）式と（２）式とを整理すれば（３）式が
得られる。

Ｇ（巴” 、に■ ８ ・；債 （３） ところで、材料及び流体圧損力等が決定されれば１５Ｇ
、Ｐ、τｏは一定となる。

すなわち、には１ に比例することになる。したがつて
、圧力補償用ばねの特性としては、圧力補償用のスプー
ル又はメタリングオリフィス２０がある程度移動しても
、ばねの力が余り変わらないように設計されなければ圧
力補償特性が悪くなるのでにの値は小さい方が望まれる
。

すなわち、（３）式よりにの値を小さくするにはＮａ及
びＤの値を大きくしなければならない。しかし、Ｎａの
値χ を大きくするには全圧縮長さが長くなり広い収納
スペースを必要とする。また、余り長いばねを設計する
とバックリングを生ずるため、ばねの設計には限界があ
る。さらにＤの値を大きくすれば弁本体の外径寸法が大
きくなる欠点があつた。３０この発明はかかる欠点を除
くため、有効巻数及びコイル平均径の値を従来通りにし
たばね定数の大きい圧力補償用ばねを用い、これに上記
ばね足数を補償するプッシュロッド、ばね系を付加し、
これによつて圧力補償特性を向上させうることを３５特
徴とするインライン型フローコントロール升を提案する
ものである。

以下この発明の一実施例を図面について説明する。

内側弁本体１の基端部に流入口２、中央部に内孔３及び
先端突出部に貫通孔４を設け、かつ円筒形の外側弁本体
５の基端部に流出口６を設け、該外側弁本体５の先端部
より内側弁本体１の先端部を内挿して外側弁本体５の先
端部をＯリング７を介して内側弁本体１の基端部に緊密
に螺合し、内側弁本体１の外周面と外側弁本体の内周面
との間に流出口６に通じる通路８を形成し、かつ内側弁
本体１の基端部側の同一円周上に通路８ＶＣ通じる複数
の貫通孔９を設ける。そして、内側弁本体の内孔３ＶＣ
左端壁中央にオリフイス部１０ａを有するメタリングオ
リフイス１０を摺動自在に内嵌し、該メタリングオリフ
イス１０の外周面ｒ環状溝１１を設けると共に、環状溝
１１上に貫通孔９に通じる複数の貫通孔１２を設ける。
上記メタリングオリフイス１０は圧力補償ばね１３によ
り内孔３の左端に固定されたリテーナ１４に押圧されて
いる。上記圧力補償用ばね１３の両端にはアダプタ１５
，１６が設けられ、メタリングオリフイス側のアダプタ
１５に貫通孔１７を設ける。また他方のアダプタ１６は
内側弁本体の貫通孔４より摺動自在に挿入された圧力補
償用のブツシユロツド１８によつて左方へ押圧され、該
ブツシユロツド１８は内側弁本体１の先端突出部に摺動
自在に嵌合せしめたアダプタ１９に取付けられ、該アダ
プタ１９は圧力補償用のばね２０により内側弁本体１の
先端突出部に押圧されている。なお、上記アダブタ１６
及び１９には油圧油抜き用の貫通孔２１及び２２が設け
られている。上記構造よりなるフローコントロール弁に
おいて、流入口２より流入した油圧油はメタリングオリ
フイス１０のオリフイス部１０ａで絞られ、その圧力を
１次圧Ｐ，から中間圧Ｐ，，に減じて貫通孔１７を経て
内孔３のアダプタ１５，１６間に流人するとともに、大
部分は貫通孔９と貫通孔１２とで形成される流路１ａを
通り、通路８を経て外側弁本体５の流出口６へ流れる。

上記Ｐ１−Ｐｌ２の圧力差によりメタリングオリフイス
１０は右方へ移動し、ばね１３を圧縮して圧力差のバラ
ンスをとる。上記メタリングオリフイス１０の右方への
移動により内側弁本体の貫通孔９を絞り込み、ここを通
過する油圧油の圧力をＰ，２から２次圧Ｐ，に減じ、こ
の圧損に見合つた流量が通路８を通り流出口６へ流出す
るのである。次に、油圧油が弁本体１の流入口２より外
側弁本体５の流出口６へと流出するこの発明のフローコ
ントロール弁における圧力補償機能を、流入側の１次圧
Ｐ，と流出側の２次圧Ｐ２との圧力差Ｐ１−Ｐ２）と、
流量との関係を示す第２図のグラフに基づいて説明する
。

なお、ここで流出するＰ，を例えば大気圧に近い圧力で
一定であると仮定すると理解が容易になる。上述した構
成において、プツシユロツド１８の直径が零の場合（ア
ダプタ１６が固定の場合）には一次圧Ｐ１が大きくなれ
ば、メタリングオリフイス１０を図においてさらに右行
き移動し、その結果弁本体１の流路１ａでの流路抵抗は
大きくなり中間圧Ｐｌ２も上昇する。

一方Ｐ１−Ｐｌ２に着目すれば、ばね１３はメタリング
オリフイス１０の右方向移動量分だけ圧縮されているの
で、ばね１３の出力は大きくなり、その結果Ｐ１−Ｐｌ
２の圧力差は大となり、フローコントロール弁として考
えると、すなわち（Ｐ，一Ｐｌ２）＋（Ｐｌ，＋Ｐ，）
二Ｐ１−Ｐ，であり、Ｐ，−Ｐ，２の圧力差が大きくな
つた分だけ流量は増加する（第２図実線Ａ）。

ところが、この発明においてはプツシユロツド１８の直
径を適度に選定し、圧力補償用のばね２０を設け、これ
らをＰｌ２−Ｐ２の圧力差で移動可能としているため、
中間圧Ｐｌ２の圧力上昇分に相当する量だけプツシユロ
ツド１８及びアダプタ１６を右行きさせ、上記ばね１３
の出力をほぼ一定に保持できる。

従つて、１次圧Ｐ１が大きくなつてもＰ１−Ｐｌ２の圧
力差はほぼ一定となり、フロートコントロール弁として
の流量もほぼ一定となる（第２図実線Ｂ）。この発明は
上記のごとく、流入側での圧力が大きくなり流量が増加
しても流出側への流量を一定にすることができ、完全な
る圧力補償性を得ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は
流量と圧力差との関係を示す図表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内側弁本体を外側弁本体内に螺着し、上記内側弁本
   体の流入口と外側弁本体の流出口とを内側弁本体の外面
   と外側弁本体の内面との間に形成された通路によつて連
   通し、かつ内側弁本体内に摺動自在に嵌合したメタリン
   グオリフィスを内側弁本体の内奥に挿入したばねにより
   上記流入口側へ押圧してなるフローコントロール弁にお
   いて、上記ばね１３を上記内側弁本体１の先端部に摺動
   自在に挿入したプッシュロッド１８を介して、上記外側
   弁本体５の内奥に挿入したばね２０により上記流入口側
   へ押圧してなるインライン型フローコントロール弁。