JPS6057002A - 流体制御弁 - 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、パイロット切換弁の操作により、流入路と第
１負荷路間、流入路と第２負荷路間、流出路と第１負荷
路間、及び流出路と第２負荷路間を連通遮断して、流入
路に接続される流体ポンプ等圧力源からの圧力流体によ
って再負荷路に接続される流体アクチュエータを作動さ
せるようにした流体制御弁に関する。

この種の流体制御弁の一つとして、従来、特開昭５７−
１０７４８６号公報にて、第１図にて示したような、流
入路１と第１負荷路２間を連ｆ１遮断する第１ポペツト
弁体３．流入路１と第２負荷路４間を連通遮断する第２
ポペツト弁体５．流出路６と第１負荷路２間を連通遮断
する第３ポペット弁体７、及び流出路６と第２負荷路４
間を連通遮断する第４ポペット弁体８を有し、バイロフ
ト切換弁Ｖ１によって各ポペット弁体３，５，７゜８の
背部に形成した各パイロット室９，１０，１１．１２に
圧力流体を導くことにより流入路１と第１負荷路２間、
流入路１と第２負荷路４間、流出路６と第１負荷路２間
、及び流出路６と第２負荷路４間を遮断し、第１ポペ７
）弁体３及び第４ポペット弁体８の各パイロンＩ・室９
，１２内に第１パイロツト路１３を通して圧力流体を導
入しがつ第２ポペット弁体５及び第３ポペット弁体７の
各パイロット室１０．１１内の流体を第２パイロツト路
１４を通して排出することより流入路１と第２負荷路４
間及び流出路６と第１負荷路２間を連通させるとともに
流入路１と第１負荷路２間及び流出路６と第２負荷路４
間を遮断させ、また第２ポペット弁体５及び第３ポペッ
ト弁体７の各パイロット室１０．１１内に第２パイロツ
ト路１４を通して圧力流体を導入しかつ第１ポペット弁
体３及び第４ポペット弁体８の各パイロット室９゜１２
内の流体を第１バイロフト路１３を通して排出すること
より流入路１と第１負荷路２間及び流出路６と第２負荷
路６間を連通させるとともに流入路１と第２負荷路４間
及び流出路６と第１負荷路２間を遮断させる切換弁１５
と、第１パイロツト路１３又は第２パイロツト路１４を
通して付与される流体により作動する開閉弁１６及びリ
リーフ弁１７によって制御されるアンロー１ｆ−１８を
備えた流体制御弁が提案されている。

かかる流体制御弁においては、■切換弁１５においてポ
ペット弁体３，５，７．８が採用されているため、該弁
体による遮断時の洩れは少ない。

■各ポペット弁体３，５．７．８の背部に形成した各パ
イロット室９，１０，１１．１２に圧力流体を導入・排
出することにより各通路ｉ、２，４゜６の切換がなされ
るため、作動応答性がよい。■第１パイロット路１３又
は第２パイロツト路１４を通して付与される流体により
作動する開閉弁１６及びリリーフ弁１７によってアンロ
ード弁１８が制御されるため、流入路１の圧力上昇下降
が適確に得られる。等といった利点があるものの、開閉
弁１６の作動時には流入路１内の圧力がリリーフ弁１７
によって規定される圧力まで上昇してアンロード弁１８
が作動し、流入路１内の圧力すなわち流入路ｌに接続し
た流体ポンプＩ〕の吐出圧力が各負荷路２，４に接続し
たアクチュエータ（流体シリンダ）Ｃにて必要とされる
圧力以上となることがあり、これによるエネルギ損失（
流体ポンプＰの不必要な高負荷運転）は避けられない。

本発明はかかる問題に着目してなされたもので、その目
的は従来装置の利点を損なうことなく上記したエネルギ
損失を無（すことにある。

かかる目的を達成するため、本発明においては、当該流
体制御弁を、 流入路と第１負荷路間を連通遮断する第１ポペツト弁体
、流入路と第２負荷路間を連通遮断する第２ポペツト弁
体、流出路と第１負荷路間を連通遮断する第３ポペット
弁体、及び流出路と第２負荷路間を連通遮断する第４ポ
ペット弁体を有し、パイロット切換弁によって前記各ポ
ペット弁体の背部に形成した各パイロット室に圧力流体
を導くことにより前記流入路と第１負荷路間、流入路と
第２負荷路間、流出路と第１負荷路間、及び流出路と第
２負荷路間を遮断し、前記第１ポペット弁体及び第４ポ
ペット弁体の各パイロット室内に第１パイロツト路を通
して圧力流体を導入しかつ前記第２ポペット弁体及び第
３ポペット弁体の各パイロット室内の流体を第２パイロ
ツト路を通して排出することより前記流入路と第２負荷
路間及び流出路と第１負荷路間を連通させるとともに前
記流入路と第１負荷路間及び流出路と第２負荷路間を遮
断させ、また前記第２ポペット弁体及び第３ホヘツト弁
体の各パイロット室内に第２バイロフト路を通して圧力
流体を導入しかつ前記第１ポペット弁体及び第４ポペッ
ト弁体の各パイロット室内の流体を第１バイロフト路を
通して排出することより前記流入路と第１負荷路間及び
流出路と第２負荷路間を連通させるとともに前記流入路
と第２負荷路聞及び流出路と第１負荷路間を遮断させる
第１切換弁と、 前記流入路と流出路間の連通を制御する弁体を有し、該
弁体の背部に形成した流体室内に付与される流体圧によ
って前記流入路内の圧力を制御する圧力制御弁と、 該圧力制御弁の前記流体室を排出路、前記第１負荷路又
は前記第２負荷路に選択的に連通させる弁体を有し、前
記第１パイロツト路及び第２パイロツト路を通して圧力
流体が供給されたとき前記流体室を排出路に連通させ、
前記第１パイロソ１−路を通して圧力流体が供給された
とき前記流体室を第２負荷路に連通させ、前記第２パイ
ロツト路を通して圧力流体が供給されたとき前記流体室
を第１負荷路に連通させる第２切換弁 によって構成した。なお、上記第１切換弁は従来装置の
切換弁１５と同じ構成である。

これにより、本発明においては、■第１切換弁において
ポペット弁体が採用されているため、該弁体による遮断
時の洩れは少ない。■各ポペット弁体の背部に形成した
各パイロット室に圧力流体を導入・排出することにより
流入路、第１負荷路。

第２負荷路、流出路の切換がなされるため、作動応答性
がよい。■第１パイロット路又は第２パイロツト路を通
して付与される流体により作動する第２切換弁によって
圧力制御弁が制御されるため、流入路の圧力上昇下降が
適確に得られる。といった利点が得られることは勿論の
こと、全てのポペット弁体が閉じているときには第２切
換弁によって圧力制御弁の流体室が流出路に連通されて
流入路内の圧力が極めて低い値とされ、また流入路と第
１又は第２負荷路が連通しているときには、圧力制御弁
の流体室が第１又は第２負荷路に連通されて流入路内の
圧力が第１又は第２負荷路にて必要な圧力とされるため
、流入路内の圧力は常に必要な圧力以上とならず、流体
ポンプの不必要な高負荷運転が避けられ、不要なエネル
ギ損失を無くすことができる。

以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
２図に示した本発明に係る流体制御弁はパイロット切換
弁■１．第１切換弁Ｖ２．圧力制御弁ｖ３．第２切換弁
■４によって構成されている。パイロット切換弁■１は
、パイロット路２゜をパイロット路２１及び又は２２に
連通させる電磁切換弁であり、図示のごとくパイロット
路２０を両パイロット路２１．２２に連通させたり、パ
イロット路２０を右方のパイロット路２１に連通させか
つ左方のパイロット路２２を排出路２３に連通させたり
、パイロット路２０を左方のパイロット路２２に連通さ
せかつ右方のパイロット路２１を排出路２３に連通させ
たりすることができる。

なお、排出路２３はタンク１゛に接続されている。

第１切換弁■２は、パイロット切換弁ｖ１によって作動
を制御されるもので、その本体２４にばパイロット路２
０．　２１．　２２．排出路２３．流入路２５．第１負
荷路２６．第２ｆ１．両路２７．流出路２８が設けられ
るとともに、４個の異径孔２９．３０，３１．３２が異
径段部に弁座３３．３４．３５．３６を形成して設けら
れており、各異径孔２９，３０，３１．３２内にばボペ
ノ１−弁体３７．３８．３９．４０がそれぞれ摺動可能
に嵌挿されている。流入路２５は、異径孔２９，３０の
小径孔に直接連通するとともに、逆止弁４１を介してパ
イロット路２０に連通していて、流体ボンプＰに接続さ
れている。第１負荷路２６は、異径孔２９の大径孔と異
径孔３１の小径孔に直接連通するとともに、逆止弁４２
を介してパイロット路２０に連通していて、流体アクチ
ュエータとしてのシリンダＣの一方の室に接続されてい
る。第２負荷路２７は、異径孔３０の大径孔と異径孔３
２の小径孔に直接連通するとともに、逆止弁４３を介し
てパイロット路２０に連通していて、シリンダＣの他方
の室に接続されている。流出路２８は、異径孔３１，３
２の大径孔に直接連通していて、タンクＴに接続されて
いる。各ポペット弁体３７．３８，３９．４０は、弁座
３３，３４，３５．３６に向けてスプリング付勢されて
いて、背部にパイロット室４４．４５，４６．４７を形
成している。パイロット室４４．４．７はパイロット路
２１に連通し、パイロット室４５．４６はパイロット路
２２に連通している。

圧力制御弁■３は、流入路２５内の圧力を制御するもの
で、第３図にて示したように、その本体４８にはパイロ
ット路２１，２２．排出路２３゜流入路２５．第１負荷
路２６．第２負荷路２７゜流出路２８が設けられるとと
もに、中間部を大径とした内孔４９が設けられており、
内孔４９内にはスプール弁５０が摺動可能に嵌挿されて
いる。

流入路２５は内孔４９の小径孔に連通し、流出路２８は
内孔４９の大径孔に連通している。第１負荷路２６及び
第２負荷路２７は分岐路５１．５２を有していて、各分
岐路５１．５２中には固定絞り５３．５４が設けられて
いる。スプール弁５０は、流入路２５と流出路２８間を
連通制御するもので、スプリング５５により内孔４９の
小径孔に向けて付勢されており、背部に流体室５６を形
成している。

第２切換弁Ｖ４は、パイロ、１・路２１，２２を通して
供給される圧力流体によって作動を制御されて圧力制御
弁■３の作動を制御するもので、第３図にて示したよう
に、その本体５７にはパイロット路２１，２２．排出路
２３．第１負荷路２６の分岐路５１．第２負荷路２７の
分岐路５２．流体室５６にそれぞれ連通する通路５８，
５９．６０．６１，６２．６３が設けられるとともに、
通路５８〜６３が開口する内孔６４が設けられており、
内孔６４内にはスプール弁６５が摺動可能に嵌挿されて
いる。内孔６４は、中間部に通路６０゜６１．６２．６
３が開口する環状溝６６．６７゜６８．６９を有し、両
端を大径として形成されていて、両端をプラグ７０．７
１により閉塞されている。スプール弁６５は、中間部に
連通孔７２を有して一対のスプリング７３．’７４によ
り図示のごとくセンタリングされていて、両端に通路５
８゜５９が開口する流体室７５．７６を形成している。

また第２切換弁■４には（スプール弁６５が環状溝６６
．６７間の連通を遮断したとき、環状溝６７すなわち圧
力制御弁■３の流体室５６に付与される最高圧力を設定
するリリーフ弁７７が並列設置されている。

上記のように構成した流体制御弁においては、第２図の
ようにパイロット切換弁Ｖ１が中立位置にあってバイロ
フト路２０が両パイロット路２１゜２２に連通している
と、流体ポンプＰからの圧力流体が流入路２５．逆止弁
４１．バイロフト路２０．２Ｌ　２２を通してパイロッ
ト室４４，４５゜４６．４７に導入され、ポペット弁体
３７，３８゜３９．４０が流入路２５と第１負荷路２６
間、流入路２５と第２負荷路２７間、第１負荷路２６と
流出路２８間、第２負荷路２７と流出路２８間を全て遮
断しているため、シリンダＣのピストンは停止している
。このときには、第２切換弁■４の流体室７５．７６に
もパイロット路２１．２２を通して圧力流体が導入され
るため、第３図のようにスプール弁６５はスプリング７
３．７４により図示位置に保持され、圧力制御弁■３の
流体室５６は通路６３．環状溝６１．内孔６４．環状溝
６６、排出路２３を通してタンク′ｒに連通ずる。した
がって、このときには流入路２５内の圧力がスプリング
５５の力以上になると、スプール弁６５が全ストローク
摺動し、流入路２５内に吐出された圧力流体は全量流出
路２８にブリートされ、流体ポンプＰはアンロードとな
る。

この状態でパイロット切換弁ｖ１を右位置に切換えると
、パイロット路２１が排出路２３に連通し、パイロット
室４４，４７及び流体室７５がタンクＴに連通する。こ
のため、第１切換弁■２においては、ポペット弁体３７
が流入路２５内の圧力によって押し開かれ得るようにな
るとともに、ポペット弁体４０が第２負荷路２７内の圧
力によって押し開かれ得るようになり、また第２切換弁
Ｖ４においては、スプール弁６５が流体室７５゜７６の
圧力差によりスプリング７３に抗して摺動し、環状溝６
６．６７間が遮断されるとともに環状溝６７．６８間が
連通孔７２を通して連通し、第１負荷路２６内の圧力が
流体室５６に付与されてスプール弁５０が第３図図示下
方へ摺動し、流入路２５内の圧力がスプリング５５の刀
と第１負荷路２６内の圧力の和に相当する圧力とされる
。

したがって、このときにはスプリング５５のカと第１負
荷路２６内の圧力の和に相当する圧力とされた流入路２
５内の圧力流体が第１負荷路２６を通してシリンダＣの
一方の室に供給されるとともに、シリンダＣの他方の室
から第２負荷路２７を通して排出される流体が流出路２
８を通してタンクＴに戻されて、シリンダＣのピストン
が右動する。この間、流入路２５内の圧力はスプリング
５５の力と第１負荷路２６内の圧力の和に相当する圧力
とされるため、流体ポンプＩ）の不必要な高負荷運転は
避けられ、不要なエネルギ損失は無い。

また上記作動時において、第１負荷路２６内の圧力が上
昇し、リリーフ弁７７にて設定した圧力になると、リリ
ーフ弁７７が作動して固定絞り５３の作用下にて流体室
５６内の流体がタンクＴに排出されるため、スプール弁
５０が第３図図示上方へ摺動して流入路２５内の圧力流
体が流出路２８にブリードされる。

次いで、パイロット切換弁■１を中立位置に復帰させる
と、バイロフト路２１がパイロット路２０に連通し、パ
イロット室４４．４７及び流体室７５に圧力流体が導入
される。このため、第１切換弁■２においては、ポペッ
ト弁体３７．．４０が弁座３３，３６に着座して流入路
２５と第１負荷路２６間及び第２負荷路２７と流出路２
８間を遮断し、また第２切換弁■４においては、流体室
７５．７６が同圧となって、スプール弁６５が図示状態
に復帰し、圧力制御弁Ｖ３の流体室５６がタンクＴに連
通ずる。従って、流体ポンプＰは再びアンロードとなる
。

一方、パイロット切換弁Ｖ１を左位置に切換えると、パ
イロット路２２が排出路２３に連通し、パイロット室４
５，４６及び流体室７６がタンクＴに連通する。このた
め、第１切換弁Ｖ２においては、ポペット弁体３８が流
入路２５内の圧力によって押し開かれ得るようになると
ともに、ポペット弁体３９が第１負荷路２６内の圧力に
よって押し開かれ得るようになり、また第２切換弁Ｖ４
においては、スプール弁６５が流体室７５．７６の圧力
差によりスプリング７４に抗して摺動し、環状溝６６．
６９間が遮断されるとともに環状溝６７．６８間が内孔
６４を通して連通し、第２負荷路２７内の圧力が流体室
５６に付与されてスプール弁５０が第３図図示下方へ摺
動し、流入路２５内の圧力がスプリング５５のカと第２
負荷路２７内の圧力の和に相当する圧力とされる。した
がって、このときにはスプリング５５の力と第２負荷路
２７内の圧力の和に相当する圧力とされた流入路２５内
の圧力流体が第２負荷路２７を通してシリンダＣの他方
の室に供給されるとともに、シリンダＣの一方の室から
第１負荷路２６を通して排出される流体が流出路２８を
通してタンク′ｒに戻されて、シリンダＣのピストンが
左動する。この間、流入路２５内の圧力はスプリング５
５の力と第２負荷路２７内の圧力の和に相当する圧力と
されるため、流体ポンプＰの不必要な高負荷運転は避け
られ、不要なエネルギ損失は無い。また」−記作動時に
おいて、第２負荷路２７内の圧力が上昇し、リリーフ弁
７７にて設定した圧力になると、リリーフ弁７７が作動
して固定絞り５４の作用下にて流体室５６内の流体がタ
ンク′ｒに排出されるため、スプール弁５０が第３図図
示上方へ摺動して流入路２５内の圧力流体が流出路２８
にブリードされる。

次いで、パイロット切換弁Ｖ１を中立位置にｆｊｔ帰さ
せると、パイロット路２２がパイロット路２０に連通し
、パイロット室４５，４６及び流体室７６に圧力流体が
導入される。このため、第１切換弁■２においては、ポ
ペット弁体３８．３９が弁座３４，３５に着座して流入
路２５と第２負荷路２７間及び第１負荷路２６と流出路
２８間を遮断し、また第２切換弁■４においては、流体
室７５．７６が同圧となって、スプール弁６５が図示状
態に復帰し、圧力制御弁Ｖ３の流体室５６がタンクＴに
連通ずる。従って、流体ポンプＰは再びアンロードとな
る。

上記した一連の作動時において、負荷路２６゜２７に過
負荷圧力が発生しても、該過負荷圧力は逆止弁４２．４
３とパイロット路２０．２１．２２を通してパイロット
室４４，４５，４６，４．７に導入されるため、ポペッ
ト弁体３７．３Ｂ、３９．４０の離座作動によるシリン
ダＣの誤差動は防止される。

以上の実施例においては、単一のリリーフ弁７７によっ
てシリンダＣ作動時における各負荷路２６．２７の最高
圧力を設定したが、各負荷路２６゜２７の最高圧力を別
々に設定する必要がある場合には、第４図及び第５図に
て示したように、第２切換弁ｖ４に２個のリリーフ弁７
８．７９を並列設置して実施することも可能である。リ
リーフ弁７８は第１負荷路２６の最高圧力を設定するす
ＩＪ−フ弁であり、またリリーフ弁７９は第２負荷路２
７の最高圧力を設定するりリーフ弁である。第４図及び
第５図に示した流体制御弁のその他の構成は上記実施例
と同じであり、また作動も上記実施例と実質的に同しで
あるため、同一符号を付して説明は省略する。

なお、上記各実施例において、ポペット弁体３７．３８
の摺動量を調整ねしによって調整し得るように構成すれ
ば、流体アクチュエータの入口側にて流量を絞って流体
アクチュエータの作動速度を調整することができ、また
ポペット弁体３９゜４０の摺動量を調整ねじによって調
整し得るように構成すれば、流体アクチュエータの出口
側にて流量を絞って流体アクチュエータの作動速度を調
整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流体制御弁の一部を記号にて示した断面
図、第２図は本発明に係る流体制御弁の一実施例を一部
を記号にて示した断面図、第３図は本発明に係る流体制
御弁の第２図にて仮想線にて囲んだ部分の断面図、第４
図は本発明に係る流体制御弁の他の実施例を一部を記号
にて示した断面図、第５図は本発明に係る流体制御弁の
第４図にて仮想線にて囲んだ部分の断面図である。 符号の説明 ■１・・・パイロット切換弁、■２・・・第１切換弁、
Ｖ３・・・圧力制御弁、■４・・・第２切換弁、２１・
・・　（第１）パイロット路、２２・・・　（第２）パ
イロット路、２３・・・排出路、２５・・・流入路、２
６・・・第１負荷路、２７・・・第２負荷路、２８・・
・流出路、３７・・・　（第１）ポペット弁体、３８・
・・　（第２）ポペット弁体、３９・・・　（第３）ポ
ペット弁体、４０・・・　（第４）ボペソＩ・弁体、５
０・・・スプール弁（圧力制御弁の弁体）、５６・・・
流体室、６５・・・スプール弁（第２すＪ換弁の弁体）
。 出願人　豊興工業株式会社 代理人　弁理士　長　谷　照　− （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 流入路と第１負荷路間を連通遮断する第１ポペツト弁体
   、流入路と第２負荷路間を連通遮断する第２ポペツト弁
   体、流出路と第１負荷路間を連通遮断する第３ポペット
   弁体、及び流出路と第２負荷路間を連通遮断する第４ポ
   ペット弁体を有し、パイロット切換弁によって前記各ポ
   ペット弁体の背部に形成した各パイロット室に圧力流体
   を導くことにより前記流入路と第１負荷路間、流入路と
   第２負荷路間、流出路と第１負荷路間、及び流出路と第
   ２負荷路間を遮断し、前記第１ポペット弁体及び第４ポ
   ペット弁体の各パイロット室内に第１パイロツト路を通
   して圧力流体を導入しかつ前記第２ポペット弁体及び第
   ３ポペット弁体の各パイロット室内の流体を第２パイロ
   ツト路を通して排出することより前記流入路と第２負荷
   路間及び流出路と第１負荷路間を連通させるとともに前
   記流入路と第１負荷路間及び流出路と第２負荷路間を遮
   断させ、また前記第２ポペ・ノド弁体及び第３ポペット
   弁体の各パイロット室内に第２パイロ・ント路を通して
   圧力流体を導入しかつ前記第１ポペット弁体及び第４ポ
   ペット弁体の各パイロ・ノド室内の流体を第１バイロフ
   ト路を通して排出することより前記流入路と第１負荷路
   間及び流出路と第２負荷路間を連通させるとともに前記
   流入路と第２負荷路間及び流出路と第１負荷路間を遮断
   させる第１切換弁と、 前記流入路と流出路間の連通を制御する弁体を有し、該
   弁体の背部に形成した流体室内に付与される流体圧によ
   って前記流入路内の圧力を制御する圧力制御弁と、 該圧力制御弁の前記流体室を排出路、前記第１負荷路又
   は前記第２負荷路に選択的に連通させる弁体を有し、前
   記第１パイロツト路及び第２バイロフト路を通して圧力
   流体が供給されたとき前記流体室を排出路に連通させ、
   前記第１パイロ７ト路を通して圧力流体が供給されたと
   き前記流体室を第２負荷路に連通させ、前記第２パイロ
   ツト路を通して圧力流体が供給されたとき前記流体室を
   第１負荷路に連通させる第２切換弁 を備えてなる流体制御弁。