JPS5995617A - メ−タリング制御装置 - 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】 この発明は、メータリング制御をする装置に関する。

（従来の装置） 第１図に示す従来の装置は、パイロット室１にパイロッ
ト圧を導き、このパイロット圧の作用で制御ロッド２を
図面左方向に移動させて通路３を開くとともに、上記パ
イロット圧に応じて通路３の絞り面積を決める。

このように通路３が開くと圧力室４がタンク通路５に連
通ずるが、この圧力室４には制御ポート６からの圧力が
導入されている。

したがって上記のように通路３が開くと、圧力室４内の
圧力が低下し、制御ポート６と圧力室４との圧力差によ
ってポペ・ント７が開き、制御ポート６からの油はタン
ク通路５に流れる。

このようにした従来の装置では、上記ポペット７の開度
が、結局通路３の開度すなわちパイロット室ｌに供給さ
れるパイロット圧によて決められることになる。そのた
めに制御ポート６側に圧力変動があると、それに応じて
その制御流量が変化してしまう欠点があった。

（本発明の目的） この発明は、制御ボート側に圧力変動があっても、その
圧力変動に関係なく所定の制御ができるようにしたメー
タリング制御装置の提供を目的にする。

（本発明の実施例） 第２図に示した第１実施例は、そのボディｌＯに制御ボ
ート１１とタンク通路１２とを形成するとともに、ボア
１３を形成している。

上記ボア１３にはその内端にメインポペット１４を内装
し、このメインポペット１４の外方にガイド部材１５を
固定するととも番孔これら両者間にスプリング１６を介
在させた圧力室１７を形成している。

そして上記メインポペット１４はスプリング１６の作用
と圧力室１７の圧力によって、通常はボディｌＯに設け
たシート部１８に圧接し、前記制御ボート１１とタンク
通路１２どの連通を遮断するようにしている。さらにこ
のメインボペ・ント１４は」二記のようにシート部！８
に圧接した一状態において、その小径部１８を制御ボー
）１１側に臨ませるとともに、この小径部１９と大径部
２０との境界における段部にオリフィス２１を形成して
いる。このオリフィス２１はメインポペット１４の移動
位置に関係なく制御ボート１１と圧力室１７とを常時連
通させる。

一方上記したメインポペット１４及びガイド部材１５の
中心部分に孔を形成し、この孔内に制御ロッド２２を摺
動自在に挿入している。

この制御ロッド２２はその外側に２ランジ状のノくイロ
ット圧受圧部２３を形成するとともに、このフランジ状
のパイロット圧受圧部２３よりさらに外側をスプリング
室２４に臨ませている。

そして上記スプリング室２４内に介装したスプリング２
５の作用で、当該制御ロッド２２はそのノぐイロット圧
受圧部２３を前記ガイド部材１５に圧接するようにして
いるが、このパイロット圧受圧部２３はスプリング室２
４の内周面に対して摺動自在となる関係にしている。

このようにしたフランジ状のパイロット圧受圧部２３と
前記ガイド部材１５との間にはパイロット室２６が形成
されるとともに、このパイロット室２６はダンパオリフ
ィス２７を介してパイロ・ント通路２８に連通するよう
にしている。

また当該制御ロッド２２であって」二記圧力室１７内に
位置する部分には受圧部２８を形成し、この受圧部２８
を境としてその内方の直径Ｄ１を、外方の直径Ｄ２より
も大きくしている。

さらにこの制御ロッド２２の内端側には切欠部３０を形
成し、前記のようにフランジ状のパイロット圧受圧部２
３がガイド部材１５に接触している状態では上記切欠部
３０がメインポペット１４によって閉じられる関係にし
ている。また制御ロッド２２がスプリング２５に抗して
移動したとき、この切欠部３０が圧力室１７側に開口す
る関係にしている。

」二記のように切欠部３０が圧力室ｌ？側に開口すると
、圧力室１７内がこの切欠部３０を介してタンク通路１
２に連通ずるようにしている。

なお前記スプリング室２４は直接タンク３１に連通し、
スプリング室２４内に圧力がこもるのを防止している。

しかして図示の状態で制御ボート１１に圧力が立つと、
その圧力はオリフィス２１を経由して圧力室１７に流入
するとともに、その圧力は前記受圧部２９に作用して当
該制御ロッド２２を図面左方向に押す力として作用する
。

上記の状態でパイロット通路２８からのパイロット圧が
パイロット室２日に流入すると、そのパイロット圧が前
記パイロット圧受圧部２３に作用して当該制御ロッド２
２を図面右方向に押す力として作用する。

したがって制御ロッド２２は、上記パイロット圧による
力と、受圧部２９に作用する力及びスプリング２５のば
ね力とがバランスする位置まで移動する。つまりこの制
御ロッド２２は上記パイロ・ント圧に比例してその移動
量が決まることになる。

上記のようにして制御ロッド２２がパイロット圧に比例
して移動すると、切欠部３０が圧力室１７側に開口し、
圧力室１７内の油が切欠部３０を経由してタンク通路１
２に流れる。

圧力室１７内の油がタンク通路１２に流れれば、オリフ
ィス２１前後に差圧が発生し、上記圧力室１７内の圧力
が低下する。このように圧力室１７内の圧力が低下する
と、制御ボー［１側の高圧の作用で。

メインポペット１４が制御ロッド２２の移動量に比例し
て移動し、シート部１８の絞り開度を決める。

つまり上記のように切欠部３０が開くと、メインポペッ
ト１４が開くが、制御ボーｉ・１１側の圧力がメインポ
ペッ）１４に作用する力と、圧力室１７内の圧力がメイ
ンポペット１４に作用する力及びスプリング１Ｇのばね
力とがバランスする位置、換言すれば上記パイロット室
圧に比例した位置で当該メインポペット１４が停止し、
上記シート部１８の開度を定めるもので、］−記メイン
ポペット１４及び制御ロッド２２はサーボ機構を構成す
る。

上記のようにメインポペット１４が開けば、制御ボート
１１とタンク通路１２とが連通し、メインボベッ［４の
」二記開度に応じた流量がタンク通路１２に流れる。

メインポペット１４がパイロット圧に比例して移動し、
シート部の開度が定まった状態で、制御ポー１１１側の
圧力に変動があると、その圧力変動に応じて当該メイン
ポペット１４が移動し、シート部１８の開度を調整する
。

例えばシート部１８の開度が一定の状態で制御ボート１
１側の圧力が上昇すると、その圧力上Ｈ分に応じてタン
ク通路１２に流れる流出量が増大しようとする。しかし
圧力室１７内の圧力も上昇し前記受圧部２θに作用する
力が増大するため、制御ロッド２２が図面左方向に移動
する。制御ロッド２２の移動にともなってメインポペッ
ト１４が追従し、シート部１８の絞り開度を小さくして
、上記流出量の増大をキャンセルするように自己調整す
る。

反対に制御ボート１１側の圧力が低下すると、その圧力
降下分に応じてタンク通路１２に流れる流出量が減少し
ようとする。しかし圧力室１７内の圧力も低下し前記受
圧部２８に作用する力が減少するため、制御ロッド２２
が図面右方向に移動する。制御ロッド２２の移動にとも
なってメインポペット１４が追従し、シート部１８の絞
り開度を大きくして、上記流出量の減少をキャンセルす
るように自己調整する。

上記のようにこの実施例における制御装置では、パイロ
ット圧に比例してメインポペット１４の開度が決められ
るとともに、制御ボート１１側の圧力が変化しても、シ
ート部１８の絞り開度を自動的に増減して流出量変化を
防ぐことができる。

第３図に示した第２実施例は、上記第１実施例の制御ロ
ッドとポペットとを一体にしたものである。

すなわち前記ボディｌＯのボア１３内に制御ロッド３３
を摺動自在に設けるとともに、この制御ロッド３３の外
端にはパイロット受圧部３４を、また内端には受圧部３
５を形成している。

そして上記パイロット受圧部３４の外側面はスプリング
室２４側に位置させるとともに、内側面をパイロット室
２６側に位置させている。

また上記受圧部３５はその内側の受圧面を前記制御ポー
［１内に位置する関係にしている。そしてこの受圧部３
５の直径Ｄ！は、受圧部３５より内側における制御ロッ
ド３３の直径Ｄ２よりも大きくしている。

しかしてパイロット圧がパイロット室２６に導入される
と、上記制御ロッド３３はスプリング２５に抗して移動
し、制御ボート１１とタンク通路１２とを連通させるが
、この連通過程の絞り開度は当該制御ロッド３３の移動
量に応じて決まる。

そして制御ロッド３３の移動量は、上記パイロット圧に
よる図面右方向に移動させる力と、制御ポー１−１１内
の圧力が受圧部３５に作用する力及びスプリング２５の
ばね力とがバランスする位置で決まる。

したがってこの第２実施例においても、制御ボート１１
からタンク通路１２へ通じる絞り開度を自動的に増減し
て流量変化を防ぐことができる。

第４図に示した第３実施例は、前記第１実施例とほぼ同
様であるが、その相違点は次のとおりである。

すなわち前記第１実施例が、オリフィス２１を介して制
御ボート１１と連通ずる圧力室１７内に受圧部２９を位
置させたのに対して、この第３実施例では、通路３６を
介して制御ボート１１に直接連通ずる中継室３７内に受
圧部３８を位置させた点で両者相違する。

つまりこの第３実施例は、そのメインボベッＩ・３９の
外方に第１カイト部材４０と第２ガイド部材４１とを設
けるとともに、上記メインポペット３８と第１ガイド部
材４０との間に圧力室４２を形成し、この圧力室４２内
にスプリング４３を介在させて当該メインポペット３９
をシート部１８に圧接させるようにしている。

そして第１ガイド部材４０とＦｒＪ２ガイド部材４１間
には」−記中継室３７を形成し、この中継室３７を上記
したように通路３６を介して制御ポ゛−トｌｌに連通さ
せているが、この中継室３７はオリフィス４４を介して
上記圧力室４２に連通している。

また第２ガイド部材４１の外側には制御ロッド４５のフ
ランジ状のパイロット圧受圧部４６が対向し、このフラ
ンジ状のパイロット圧受圧部４６と相まってパイロット
室４７を形成する関係にしている。

さらに上記制御ロッド４５はその内側にポペット部４８
を形成し、通常はスプリング４９のばね力と圧力室４２
内の圧力との作用でメインポペット３９内のシート部５
０に圧接する関係している。

このようにした第３実施例の作動は、前記第１実施例と
実質的に同一であるが、次の点において両者相違する。

すなわち第３実施例では、受圧部３日が位置する中継室
３７を、通路３８を介して制御ボー）１１に連通し、制
御ボート１１側の圧力を直接上記受圧部３８に作用させ
るようにしている。

これに対して前記第１実施例は、受圧部２９が位置する
圧力室１７を、オリフィス２１を介して制御ポート１１
に連通させている。

上記のように第１実施例と第２実施例とを相違させたの
で、第３実施例の方がメインポペットの開口過渡時や微
少流量制御時の特性が良くなる。

例えば、第１実施例では切欠部３０が開いて圧力室！７
がタンク通路１２に連通ずると同時に、その圧力室１７
内の圧力が低下するので、受圧部２８に作用する力が弱
くなる。そのために制御ロッド２２は、受圧部２９に作
用する力が弱くなった分だけパイロット圧の作用で図面
右方向に少し戻される。制御ロッド２２が戻されると、
それに追従してメインボペッ）１４も移動するので、シ
ート部１８の開口を大きくする。そのために過渡流量が
多く流れ、特に微少流量での微少動作の制御特性が悪く
なる。

これに対して上記第３実施例では、制御ボートｌｌ側の
圧力を受圧部３８に直接作用させる構成にしているので
、切欠部３０が開いたときの圧力室４２内の圧力変化の
影響を受けない。そのために第１実施例に対して過渡特
性や微少流量制御特性が良くなる利点がある。

なお上記各実施例において、制御ロッドを移動させるの
にパイロット圧を利用しているが、例えばソレノイドを
用いて当該制御ロッドを移動させるようにしてもよい。

（本発明の構成） この発明の構成は、バルブ駆動機構の動作に応じてバル
ブ機構を作動させ、そのバルブ機構の移動量に応じて制
御ボート側の絞り開度を調整するメータリング制御装置
において、上記バルブ機構に、制御ボート側の圧力が作
用する受圧部を形成し、この受圧部に作用する力が、上
記バルブ駆動機構の力に対抗する関係にした点に特徴を
有する。

上記の構成のうちバルブ駆動機構とは、前記各実施例に
おける制御ロッドとそのパイロット圧受圧部及びパイロ
ット圧室等を含めたパイロット機構をいうが、この発明
においては、上記パイロット機構に代えてソレノイドを
用いてもよい。

また」二記バルブ機構には、前記第１及び３実施例のメ
インポペットと制御ロッドとからなる機構と、第２実施
例の制御ロッドのみからなる機構との両者を含む。

上記のように構成したので、制御ボート側の圧力が変化
しても、その圧力が上記受圧部に作用し、上記バルブ駆
動機構の力に対抗する。

したがって制御ボート側の圧力が変化しても、バルブ駆
動機構の力に比例した流量が常に確保される。

（本発明の効果） この発明は上記のように構成したので、バルブ駆動機構
の力に比例したバルブ機構の開度が得られるとともに、
制御ボート側の圧力が変化したときには、自動的にバル
ブ機構の開度を調整し、常に上記バルブ駆動機構の力に
比例した流量が確保される。つまり制御ボート側の圧力
変化に対して自己補償機能を有する。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は従来の断面図、第２図はこの発明の第１実
施例の断面図、第３図は第２実施例の断面図、第４図は
第３実施例の断面図である。 １１幸・・制御ボート、２９．３５・Φ・受圧部。 代理人ゴを埋土　嶋　宣之 第１図 に 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バルブ駆動機構の動作に応じてバルブ機構を作動させ、
   そのバルブ機構の移動量に応じて制御ポート側の絞り開
   度を調整するメータリング制御装置において、上記バル
   ブ機構に、制御ボート側の圧力が作用する受圧部を形成
   し、この受圧部に作用する力が、上記バルブ駆動機構の
   力に対抗する関係にしたメータリング制御装置。