JPS5969503A - 流体制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、切換弁と絞り弁及び圧力補償弁とを備え、こ
れら６弁を積層して成るスタック型流体制御装置に関す
る。

詳しくは、切換弁と、絞り制御部をもった絞り弁と前記
絞り制御部の前後差圧を一定に制御する圧力補償弁とを
備え、負荷の変化とけ無関係にアクチュエータを常に設
定速度で作動するごとくした流体制御装置に関する。

従来、前記６弁を備え、これら６弁を積層したスタック
型流体制御装置は、例えば特公昭４７−１０７５１号公
報に示されている通りすでに知られている。

この流体制御装置は、第１Ｏ図に示したごとく、方向切
換機能をもつ二つの絞り弁（Ａ）、（Ｂ）と一つの圧力
補償弁（Ｃ）とを積層したもので、前記絞り弁（Ａ）、
（Ｂ）におけるスライド弁（Ｄ）、（Ｄ）の動作により
、ポンプ通路（Ｐ）を、負荷通路（Ｅ）、（Ｆ）の一方
に連通を可能とし、かつ、前記スライド弁（Ｄ）、（Ｄ
）のランドと、前記絞り弁（Ａ）、（Ｂ）の弁本体との
間に、それぞれ絞り制御部（Ｇ）、（Ｈ）を形成し、こ
の絞り制御部（Ｇ）、（Ｈ）の開度に応じた流量が得ら
れるようＫすると共に、このスライド弁（Ｄ）、（Ｄ）
における前記絞り制御部（Ｇ）、（Ｈ）の二次側、即ち
負荷側を、前記圧力補償弁（Ｃ）におけるピストン（Ｊ
）のピストン室（Ｋ）に連通させ、前記ピストン（Ｊ）
の他側室（Ｌ）を、前記ピストン（Ｊ）の穿孔部（Ｍ）
を介してポンプ通路（Ｐ）に連通させて、前記ピストン
（Ｊ）の一端側即ち、前記ピストン室（Ｋ）側には、前
記負荷通路（Ｅ）、（Ｆ）に接続のアクチュエータ（図
示せず）に作用する負荷に対応した負荷圧力と、前記ピ
ストン室（Ｋ）に内装するばね（Ｎ）の力とを加算した
力が作用し、他端側にはポンプの吐出圧力が作用するご
とく成したものである。

従って、以上の如く構成する流体制御装置によれば、前
記絞り制御部（Ｇ）、（Ｈ）の弁開度を所望回度とする
ことにより、との弁開度に対応した流量を前記アクチュ
エータに供給できると共に、前記圧力補償弁（Ｃ）の働
らきで、前記絞り制御部（Ｇ）又は（Ｈ）の前後の差圧
を、前記ばね（Ｎ）に対応した差圧に保持できるのであ
って、前記アクチュエータに作用する負荷の荷重が変化
しても、前記圧力補償弁（Ｃ）Ｋよる圧力補償によって
、前記絞り制御部（Ｇ）又は（Ｈ）における前後の差圧
を一定とし、前記アクチュエータに供給する流量を一定
に保持でき、前記絞り制御部（Ｇ）、（Ｈ）の弁開度の
調整に応じて、前記アクチュエータの作動速度を比例制
御できるのである。

所で、以上説明した従来装置は、前記絞り弁（Ａ）、（
Ｂ）の絞り制御部（Ｇ）、（Ｈ）を、アクチュエータの
供給側即ち負荷通路（Ｅ）、（Ｆ）側に設けていて、メ
ータイン制御としているが、前記アクチュエータによっ
ては、メータアクト制御とする必要がある。

このメータアクト制御は、前記絞シ制御部（Ｇ）、（Ｈ
）を、アクチュエータの戻り側、即ちタンク通路（Ｔ、
　）　、　（Ｔ、　）側に設けることにより行なえるが
、第１Ｏ図に示した従来装置は、前記したごとく、前記
絞り制御部（Ｇ）、（Ｈ）を、負荷通路（Ｅ）、（Ｆ）
側に設けておシ、しかも、ポンプ通路（Ｐ）と負荷通路
（Ｅ）、（Ｆ）及びタンク通路（Ｔ、　）　、　（Ｔ、
　）を直列状に配置しているため、前記絞り弁（Ｇ）、
（Ｈ）及び圧力補償弁（Ｃ）の組換えを行なっても、メ
ータアクト制御に変更できないのである。

従って、この従来装置において、メータイン制御からメ
ータアクト制御に変更するためには、前記絞り弁（Ａ）
、（Ｂ）を交換する必要があり、この結果、メータイン
制御のための絞シ弁と、メータアクト制御のだめの絞り
弁とを各別に用意する必要が生じ、不経済となる問題が
あった。

本発明の目的は、絞り弁と圧力補償弁との切換弁に対す
る積層位置を変更可能で、かつ積層方向を可逆として、
その積層位置及び積層方向を変更することにより、メー
タイン制御とメータアクト制御との何れの制御方式にも
容易に変更できるようにしだ点にある。

また、本発明の構成は、切換弁と絞シ制御部をもった絞
り弁及び−次側室と二次側室とをもち、前記絞り制御部
の前後差圧を一定にする圧力補償弁を備え、これら６弁
の弁本体を積層して成る流体制御装置６であって、前記
切換弁の弁本体に設ける第１ポートと第２ボートとを、
１対の負荷ボートを結ぶ直線を中心に対称状に配設し、
かつ、前記切換弁に積層する前記絞り弁及び圧力補償弁
の弁本体には、前記切換弁の第１及び第２ボートと同位
置に、それぞれ第１及び第２接続ポートを設けると共に
１前記絞り弁の弁本体に、前記絞り制御部の二次側に連
通ずる第１パイロット通路を、また、前記圧力補償弁の
弁本体に、前記二次側室に連通ずる第２パイロット通路
を設けて、これらパイロット通路を、前記直線の線上に
開口させ、前記絞シ弁及び圧力補償弁の前記切換弁に対
する積層位置を変更可能で、かつ積層方向を可逆とした
ことにより、メータイン制御とメータアクト制御とを容
易に変更可能としたものである。

次に本発明流体制御装置の実施例を第１図乃至第７図に
基づいて説明する。

本発明流体制御装置は、切換弁（Ｉ）と、絞り制御部（
２８）をもつ絞り弁（２）及び前記絞り制御部（２８）
の前後差圧を一定に制御する圧力補償弁（３）とから成
るもので、図面に示した前記切換弁（１）は、１対のソ
レノイド（１０ａ）、（１０ｂ）をもつ４方向切換弁を
用いている、後記するポンプ通路（４）とタンク通路（
５）とに連通ずる第１ポー）（１２）と第２ボート（１
３）及び１対の負荷ボート（１４）、（１５）との４つ
のボートを設けて、これらボートのうち、前記第１ボー
ト（１２）と第２ボート（１３）とが、前記負荷ポート
（１４，）　、　（１５）を結ぶ直線（Ｘ）を中心に対
称状になるごとく設けると共に、前記弁本体（１１）に
二つのランドをもった切換スプール（１６）を移動自由
に内装し、かつ、該スプール（１６）の両端側にスプリ
ング（１７）、（１８）を設けて、スプリングセンター
形として、前記ソレノイド（１０ａ）、（ｉｏｂ）の作
動による前記スプール（１６）の移動により、前記ポン
プ通路（４）Ｋ連通する第１ボート（１２）を負荷ポー
ト（１４）、（１５）の一方に連通させ、前記負荷ポー
）（１４）、（１５）の他方を、前記タンク通路（５）
に連通ずる第２ポー）（１Ｂ）に連通させて方向制御を
行なうごとく成したものである。

また、前記絞り弁（２）は、入力電流に比例した力を出
力する比例ソレノイド（２０）をもち、該ソレノイド（
２０）の作動で、前記絞り制御部（２８）の弁開度を調
節して流量制御する比例流量制御弁を用いている。

この絞り弁（２）の弁本体（２１）には、第４図のごと
く前記切換弁（１）の弁本体（２）Ｋ設ける各ボート（
１２）、（１Ｂ）、（１４）、（１５）とマツチする第
１及び第２接続ボート（２２）、（２Ｂ）と負荷ポー）
（２４）、（２５）とを設けており、また、前記弁本体
（２１）には、前記比例ソレノイド（２０）の作動で動
作するスプール（２６）を移動自由に内装し、また、前
記スプール（２６）の前記ソレノイド（２０）とは反対
側には、ばね（２７）を設けているのであって、前記ス
プール（２６）のランドと、前記＄１ポート（２２）を
形成する前記弁本体（２１）のコーナ一部との間に前記
絞り制御部（２８）を構成している。

そして、前記弁本体（２１）には、前記絞り制御部（２
８）の二次側に連通ずる第１パイロット通路（２９）を
設け、該パイロット通路（２９）を、前記負荷ポート（
２４）、（２５）を結ぶ直線（Ｘ）（この直線（Ｘ）は
前記切換弁（１）における負荷ポー）（１４）、（１５
）を結ぶ直線でもある）の線上に開口させるのである。

尚、前記比例ソレノイド（２０）は、そのアマチュアに
位置検出を行なう差動トランスから成る位置検出器（２
０ａ）を接続しており、前記スプール（２６）の位置フ
ィードバック制御を行ない、流量制御をより高精度なも
のとしている。

まだ、前記圧力補償弁（８）は、減圧タイプのものを用
いるもので、その弁本体（３１）には、ＩｆＪｂ図のご
とく前記切換弁（１）及び絞り弁（２）の各弁本体（１
１）、（２１）Ｋ設ける各ボー）（１２）〜（１５）及
び（２２）〜（２５）とマツチする第１及び第２接続ボ
ー１−（８２）。

（８３）と負荷ポート（８４）、（８５）とを設けてお
り、また、前記弁本体（３１）には、プランジャ（８６
）を移動自由に内装して、該プランジャ（３６）の一端
側には、このプランジャ（３６）の内部に形成する内部
通路（８６ａ）を介して、ポンプ通路（４）Ｋ連通ずる
一次側室（３０ａ）を形成し、前記プランジャ（３６）
の一端側にポンプの吐出圧力を作用させると共に、前記
プランジャ（３６）の他端側には、スプリング（３７）
を内装した二次側室（３０ｂ）を形成し、そして、この
二次側室（８０ｂ）に連通ずる第２パイロット通路（３
９）を設け、このパイロット通路（３９）を、前記負荷
ボート（８４）、（８５）を結ぶ直線（Ｘ）（この直線
（Ｘ）は、前記切換弁（１）における負荷ボート（１４
）、（１５）及び絞り弁（２）における負荷ポー）（２
４）、（２５）を結ぶ直線でもある。）の線上に開口さ
せ、前記第１パイロット通路（２９）と連通可能とした
のであって、前記プランジャ（８６）の他端側には、前
記第１及び第２パイロット通路（２９）、（：（９）を
介して、アクチュエータ（５０）に作用する負荷の対応
圧と前記スプリング（８７）の力とを作用させるごとく
成しているのである。

また、前記プランジャ（３６）のランドと前記弁本体（
８１）のコーナ一部との間には、前記スプリング（８７
）の作用でノーマルオープンにセットされ、かつ、前記
アクチュエータ（５０）に作用する負荷の対応圧の変化
で開度が制御される圧力制御部（３８）を設けている。

従って、前記絞り弁（２）における絞り制御部（２８）
の−次側の圧力、即ちポンプの吐出圧と前記絞り制御部
（２８）の抵抗圧とを加算した力が、前記負荷の対応圧
とスプリング（８７）の力との加算力に打勝てば、前記
圧力制御部（３８）が閉じ、減圧力が大きくなって、前
記絞り制御部（２８）の前後差圧が、前記スプリング（
３７）の力に対応し、該スプリング（３７）で設定した
圧力に保持されるのである。

しかして、以上の如く構成する切換弁（１）、絞り弁（
２）及び圧力補償弁（３）は、第１図及び第６図のごと
く積層しているのであるが、前記６弁（１）、（２）、
（３）の弁本体（１１）及び（２１）、（８１）に設け
る第１ボー）（１２）及び第１接続ポート（２２）、（
８２）と、第２ポート（１３）及び第２接続ボート（２
３）、（ａａ）とを、負荷ボート（１４）、（１５）、
（２４）、（２５）、及び（８４）、（１５）を結ぶ直
線（Ｘ）を中心に対称状に配置し、かつ、前記絞シ弁（
２）及び圧力補償弁（８）に設ける第１及び第２パイロ
ット通路（２９）、（８９）を、前記直線（Ｘ）の線上
側開口しだのであるから、前記絞り弁（２）及び圧力補
償弁（３）は、前記切換弁（１）に対し、その積層位置
を変更できるし、まだ、積層方向も反転できるのであっ
て、第１図のごとく積層することにより・、メータイン
制御が、また、第６図のごとく積層することによりメー
タアクト制御が可能になるのである。

第１図に示したものは、切換弁（１）と圧力補償弁（３
）との間と絞り弁（２）をサンドインチ状に介装して積
層したもので、前記切換弁（１）の第１ポート（１２）
に前記絞り弁（２）及び圧力補償弁（８）の第１接続ポ
ート（２２）、（３２）が連通し、また、第２ポート（
１３）に、第２接続ボー）（２Ｂ）、（８３）が連通ず
ると共に、６弁（１）、（２）、（８）の負荷ボート（
１４）、（１５）、（２４）、（２５）、及び（ａ４）
、（ａ５）がそれぞれ連通し、かつ、第１及び第２パイ
ロット通路（２９）、（８９）が連通ずることになる。

そ（〜て、斯く積層した状態で、前記圧力補償弁（８）
の第１接続ポート（３２）にポンプ通路（４）を、第２
接続ボー）（８Ｂ）にタンク通路（５）を、壕だ、負荷
ボート（８４）、（８５）に負荷通路（６）、（７）を
介して前記アクチュエータ（５０）をそれぞれ接続する
のであって、所〈て、第１図のごとく積層することＫよ
り第２図に示したごとくメータイン制御となる。

次に、第１．２図に示したメータイン制御の作用を説明
する。

第１．２図に示しだ状態は、中立状態であって、この状
態から、前記切換弁（１）のソレノイド（１０ａ）、（
１０ｂ）を作動させて方向制御を行なうと共に、前記絞
り弁（２）の比例ソレノ４）’（２０）を作動させ、こ
のソレノイド（２０）の作動で、前記絞り弁（２）のス
プール（２６）を左動させると、前記絞り制御部（２８
）が所定の開度で開き、前記ポンプ通路（４）から前記
圧力補償弁（３）の第１接続ポー）（３２）を介して導
入される流体を流通させ、前記絞り制御部（２８）の開
度に応じた流量を、前記負荷ボート（１４）、（２４）
、（３４）又は（１５）、（２５）、（８５）から負荷
通路（６）又は（７）を介してアクチュエータ（５０）
に供給するのである。

このとき、前記絞り制御部（２８）の二次側は、前記第
１及び第２パイロット通路（２９）。

（３９）を介して前記圧力補償弁（３）の二次側室（８
０ｂ）に連通しているので、前記圧力補償弁（８）のプ
ランジャ（３６）には、負荷の対応圧が作用するこ吉に
なり、前記した圧力補償弁（３）の作用により、前記絞
り制御部（２８）の前後の差圧は一定に保持されるので
ある。

従って、前記アクチュエータ（５０）Ｋ作用する負荷が
変化しても、前記圧力補償弁（８）の圧力補償により、
前記絞り制御部（２８）の前後差圧は一定に保たれ、前
記絞り制御部（２８）の開度に応じて設定される流量を
一定にできるのであって、前記アクチュエータ（５０）
を負荷の変化とは無関係に所望の速度で作動させ得るの
である。

また、第６図に示したものは、第１図に示したものに対
し、絞り弁（２）及び圧力補償弁（３）の積層位置を変
更して、前記圧力補償弁（３）を切換弁（１）と絞り弁
（２）との間にサンドインチ状に介装して積層すると共
に、前記絞り弁（２）及び圧力補償弁（８）の積層方向
を反転させたものである、 しかして、この状態で、前記切換弁（１）の第１ポー）
（１２）には、前記圧力補償弁（３）と絞り弁（２）と
の第２接続ポート（３：１１）、（２８）が連通し、切
換弁（１）の第２ポート（１３）に、前記圧力補償弁（
３）と絞り弁（２）との第１接続ポート（３２）、（２
２）が連通ずることになる。

尚、負荷ボート（１４）、（１５）、（２４）、（２５
）及び（８４）、（８５）と、第１及び第２バイパス通
路（２９）、（３９）とは、第１図と同様、それぞれ連
通することになる。

そして、所く積層しだ状態で、前記絞り弁（２）の第２
接続ボー）（２Ｂ）にポンプ通路（４）ヲ、第１接続ボ
ート（２２）にタンク通路（５）を接続すると共に、負
荷ポー）（２４）、（２５）には、第１図同様負荷通路
（６）、（７）を接続するのであって、所くて、第６図
のごとく積層することにより、第７図のごとくメータア
ウト制御となる。

この場合も第１図と同様、前記絞り制御部（２８）の前
後の差圧は一定にでき、前記アクチュエータ（５０）を
負荷の変化とは無関係に常に設定速度で作動させ得るの
である。

尚、以上説明した実施例は、前記絞り弁（２）のスプー
ル（２６）を２ランド形式とし、１つのランドと弁本体
（２１）のコーナ一部との間に１つの絞り制御部（２８
）を形成したものであるが、第８図のごとく８ランド形
成とし、２つのランドと弁本体（２１）のコーナ一部と
の間に二つの第１及び第２絞り制御部（２８ａ）、（２
８ｂ）を形成してもよい。

この場合、前記弁本体（２１）に設ける第１パイロット
通路（２９）は、一方の第１絞り制御部（２８ａ）の二
次側に連通させるのであって、前記第１パイロット通路
（２９）を連通させる第１絞り制御部（２８ａ）は、そ
の開度が常に第２絞り制御部（２８ｂ）の開度に対し大
きくなるごとく設定するのである。

斯くて、第１図と同様、メータイン制御とした場合には
、第２絞り制御部（２８ｂ）によシタンク通路（５）に
連通ずる第２ポー）（８Ｂ）側でも絞られて、メータア
クト制御を併用できることＫなり、アクチュエータ（５
０）をシリンダとした場合でも、そのピストンの先走り
を防止できる０ 又、第１図乃至第７図に示した実施例では、前記絞り弁
（２）及び圧力補償弁（３）にも負荷ボー　）（２４）
、　　（２５）　　、　　（３４）、（８５）を設けて
いるが、第８図のごとく設けなくともよい。また前記絞
り制御部（２８）、（２８ａ　）。

（２８ｂ）を形成する場合、第９図のごとく、前記スプ
ール（２６）のランドに環状溝（２６ａ）を設け、この
環状溝（２６ａ）を形成する前記ランドに、半径方向に
貫通する貫通孔（２６ｂ）を設け、軸推力補償形とする
のが好ましい。

以上の如く本発明は、切換弁（Ｉ）の弁本体（１１）に
設ける第１ボート（１２）及び第２ボー）（１ｍ）を、
１対の負荷ポート（１４）、（１５）を結ぶ直線（Ｘ）
を中心に対称状に配設し、かつ、前記切換弁（１）に積
層する絞り弁（２）及び圧力補償弁（３）の弁本体（２
１）、（８１）には、前記切換弁（１）の第１及び第２
ボー）（１２）、（１Ｂ）と同位置に、切換弁（１）と
絞り制御部（２８）をもった絞り弁（２）及び、−次側
室（３０ａ）と二次側室（８０ｂ）とをもち、前記絞り
制御部（２８）の前後差圧を一定にする圧力補償弁（３
）を備え、これら６弁（１）、（２）、（８）の弁本体
（１ｔ）、（２１）、（３１）を積層して成る流体制御
装置であって、前記切換弁（１）の弁本体（ＩＩ）に設
ける第１ボート（］２）と第２ポート（１３）とを、１
対の負荷ポー）（１４）、（１５）を結ぶ直線（Ｘ）を
中心に対称状に配設し、かつ、前記切換弁（１）に積層
する前記絞り弁（２）及び圧力補償弁（３）の弁本体（
２ｘ）、１１）には、前記切換弁（１）の第１及び第２
ボー）（１２）、（１８）と同位置に、それぞれ第１及
び第２接続ボー）（２２）、（２Ｂ）及び（８２）、（
３Ｂ）を設けると共に、前記絞り弁（２）の弁本体（２
Ｉ）に、前記絞り制御部（２８）の二次側に連通ずる第
１パイロット通路（２９）を、また、前記圧力補償弁（
３）の弁本体（３１）に、前記二次側室（８０ｂ）に連
通ずる第２パイロット通路（３９）を設けて、これらパ
イロット通路（２９）、（８９）を、前記直線（Ｘ）の
線上に開口させ、前記絞り弁（２）及び圧力補償弁（３
）の前記切換弁（１）に対する積層位置を変更可能で、
かつ積層方向を可逆としたものであるから、前記絞り弁
（２）及び圧力補償弁（３）の積層位置を変更し、かつ
、積層方向を反転するだけの部用な操作で、容易にメー
タイン制御及びメータアクト制御の変更が可能となるの
である。

従って、前記絞り弁（２）を共用できるから、量産に叶
い、コスト安にできると共に、部品管理も簡単となり、
全体として経済的となるのである０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すもので、メータイ
ン制御とした場合の概略断面図、第２図はシンボルで表
わしだ概略図、第８図乃至第５図は切換弁、絞り弁及び
圧力補償弁の弁本体のみの端百図、第６図はメータアク
ト制御とした場合の概略断面図、第７図は、シンボルで
表わしだ概略図、第８図は別の実施例を示す概略断面図
、第９図は絞り制御部の別の実施例を示す要部のみの拡
大断面図、第１０図は従来技術を示す断面図である。 （１）・・・・・・切換弁　　（２）・・・・・・絞り
弁（３）・・・・・・圧力補償弁 （１１）、（２１）、（３１）・・・・・・弁本体（１
２）・・・第１ボート （１８）・・・第２ボート （１４）、（１５）、（２４）、（２５）、（８４）、
（３５）・・・・・・負荷ポート （２２）、（３２）・・・・・・第１接続ポート（２ｇ
）、（ａ８）・・・・・・第２接続ボート（２８）・・
・絞り制御部 （２９）・・・第１パイロット通路 （８０ｂ）・・・二次側室 （３９）・・・第２パイロット通路 代理人　弁理士　津　１）直　久 第１図 ／　／／　／ｌ　／ｌｊ　／Ｊ　／２１５＼　　　２・
′ 脆　　１７　　　　　　　　　　　ｍｂ２−／− ７り ２Ｊ−’　　　　　　１５ 、Ｘ−−−−−、＼１：・・、’ｓ　、　　　、ｐ　力
Ｊ　　　　　　　　・、 Ｉ Ｘ　　　　　　　・°、＼ ″　ぐ“・　　　　Ｊ（ｊ 特開昭５９−６９５０３　（７） ］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｇ′Ｊ換弁（１）と絞り制御部（２８）をもった
   絞り弁（２）及び−次側室（３０ａ）と二次側室（３０
   ｂ）とをもち、前記絞り制御部（２８〕の前後差圧を一
   定にする圧力補償弁（３）を備え、これら６弁（１）、
   （２）、（３）の弁本体（１１）、（２１）、（３１）
   を積層して成る流体制御装置であって、前記切換弁（１
   ）の弁本体（１１）に設ける第１ボート（１２〕と第２
   ボート（１６〕とを、１対の負荷ポート（１４）、（１
   ５）を結ぶ直線（Ｘ）を中心に対称状に配設し、かつ、
   前記切換弁（１）に積層する前記絞り弁（２）及び圧力
   補償弁（３）の弁本体（２１）、（３１）には、前記切
   換弁（１）の第１及び第２ポート（１２）、（１３）と
   同位置に、それぞれ第１及び第２接続ボー）（２２）、
   （２Ｂ）及び（３２）、（８Ｂ）を設けると共に、前記
   絞り弁（２）の弁本体（２Ｉ）に、前記絞り制御部（２
   ８）の二次側に連通ずる第１パイロット通路（２９）を
   、また、前記圧力補償弁（３）の弁本体（３１）に、前
   記二次側室（３０ｂ）に連通ずる第２パイロット通路（
   ８９）を設けて、これらパイロット通路（２９）、（８
   ９）を、前記直線（Ｘ）の線上に開口させ、前記絞り弁
   （２）及び圧力補償弁（３）の前記切換弁（１）に対す
   る積層位置を変更可能で、かつ積層方向を可逆としたこ
   とを特徴とする流体制御装置、。