JPS6110004Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は方向・流量制御弁に関し、更に詳しく
は重量物搬送台車の駆動用シリンダ等のアクチユ
エータの動作を制御して、負荷としての重量物を
滑らかに移動させ正確な位置に停止させる場合な
ど、アクチユエータの加減速制御に用いられる方
向・流量制御弁に関する。

従来の技術 一般に重量物負荷の移動を行なうためのアクチ
ユエータの速度制御には、特に減速制御時に負荷
の慣性力によるアクチユエータの自走を防止する
ためにメータアウト接続の方向・流量制御弁によ
る方式が採用され、比例電磁式方向・流量制御弁
への電気入力に対して常に負荷の速度が正確に追
従するようにしている。

ところでメータアウト制御においても、方向・
流量制御弁の中立時においてその圧力Ｐポートか
らアクチユエータＡ，Ｂポートへの弁内の漏れが
あると例えば片ロツドシリンダのようなアクチユ
エータでは徐々に移動してしまい、いわゆる中立
微動現象を起すことが知られている。中立時にお
いて、Ｐポートは、同じ圧油供給ラインに接続さ
れた他のアクチユエータへの圧油供給を確保する
ためにも、そしてポンプの無駄な動力損失を無く
すためにもスプールと弁本体とでブロツクしなけ
ればならず、従つてこの中立微動を防止するに
は、弁の構成を、中立時にＰポートとＡおよびＢ
ポートとの間を極力漏れの少ない状態でブロツク
すると共にＡおよびＢポートがタンクへの戻りＲ
ポートへ接続されるような、いわゆるオープンセ
ンタのABR接続にすればよく、このようにすれ
ば中立時においてＰポートからＡおよびＢポート
への漏れはＲポートへ流出するためアクチユエー
タの中立微動が起らなくなる。

従来使用されている比例電磁式方向・流量制御
弁は、例えば特公昭48−9679号公報に示されるよ
うにそのスプールにインチングを刻設して中立時
にアンダラツプ状態としていわゆるABR接続を
実現しているが、この方式によるとメータアウト
制御においてスプールが中立位置から制御位置へ
摺移動するのにしたがつてアクチユエータからの
排出流れを制御する本来の可変絞りの開口面積が
増大する。すなわち、第１図はこのような従来例
をわかりやすく示したもので、切換弁１のスプー
ル２にメーターアウト制御用の絞り制御部として
インチング部３を設けることにより中立時での
ABR接続を達成している。尚、４はアクチユエ
ータとしてのシリンダ、５はＡポート、６はＢポ
ート、７はＲポート（タンクポート）、８はＰポ
ート（圧力ポート）である。

このようなものでは、中立位置からスプール２
が例えば図において右方へ移動して、Ｐポート８
からアクチユエータへの流入流れを制御するよう
な位置にある開閉制御部９が正方向に開口しよう
とするときに、本来の排出流れの絞り制御部１０
がすでにある開口面積を保持しているので、スプ
ール２の摺移動が小さいときには前記開閉制御部
９によつてアクチユエータへの流入流れを制御す
るメータイン制御となつてしまい、さらにスプー
ル２が摺移動して本来の排出絞り制御部１０の開
口面積が流入側の開閉制御部９の開口面積より小
さくなると、はじめてメータアウト制御となる。
したがつて、微小流量時にはメータアウト制御が
できなくなつてアクチユエータの正確な速度制御
が困難であるという欠点がある。尚、第１図の例
において中立時における開閉制御部９のオーバー
ラツプ長を零に近づければこの欠点が解消される
かも知れないが、その場合は中立時におけるＰポ
ートからの漏れが多くなつてＡ，Ｂ両ポートに圧
力が立ち、片ロツドシリンダではそのピストン両
側の受圧面積差によつてロツドが移動してしま
い、アクチユエータの位置保持が出来なくなるほ
か、Ａ，Ｂ両側に対するＰポートの零ラツプ構造
はサーボ弁等では行われているものの加工精度を
出すのが極めて困難であり、通常の方向・流量制
御弁では全く現実的ではない。

また、前記のような中立時にABR接続となる
従来の方向・流量制御弁に圧力補償弁を付設し
て、排出絞り制御部前後の圧力差を負荷圧力にか
かわらず一定に制御しようとする場合でも、スプ
ールの摺移動が小さい微小流量制御時には前述の
如く流入側の開閉制御部よりも排出絞り制御部の
ほうが開口面積が大きいため、排出絞り制御部の
前後にほとんど圧力差が生ぜず、圧力補償弁はそ
の圧力補償弁スプールをばねで押付けたまま、圧
力補償機能を発揮しない。従つてこのような場合
に微小流量時でも圧力補償効果を得るには中立時
にＲポートブロツクとなるような弁構成にせざる
を得ず、ABR接続にすることの要望に答えられ
ないでいたのが実状である。

考案が解決しようとする問題点 本考案はこのような従来技術の欠点を除去する
ためになされたもので、メータアウト制御の方
向・流量制御弁を中立時にABR接続となるよう
にすると共に微小流量時でも正確なメータアウト
制御が実現できるようにし、さらに圧力補償付き
にする場合でも微小流量時から圧力補償機能が有
効に働くようにすることを目的としている。

問題点を解決するための手段 すなわち本考案の方向・流量制御弁は、圧油供
給流路に接続されるＰポートと、アクチユエータ
に接続される一対のアクチユエータポートと、戻
り流路に接続されるＲポートとを弁本体に設けて
両アクチユエータポート間に接続されるアクチユ
エータへＰポートから圧油を供給すると共にアク
チユエータからの排出圧油をＲポートから戻り油
路に流すようにし、さらに前記アクチユエータへ
の圧油流れの方向を切換えると共に前記アクチユ
エータからＲポートへの排出圧油の流量を制御す
るスプールを前記弁本体内に摺移動可能に内蔵さ
せたメータアウト制御用の方向・流量制御弁にお
いて、 スプールと弁本体内の弁孔との間に、前記アク
チユエータポートからＲポートへの排出圧油の流
量制御用の第１と第２の一対の可変絞り制御部
と、前記Ｐポートからアクチユエータポートへの
供給圧油の流入路開閉用の第１と第２の一対の開
閉制御部とを、スプールが中立状態では両可変絞
り制御部と両開閉制御部とがいずれもオーバーラ
ツプ状態で閉じるように、そしてスプールが一方
へ移動したときには第１の可変絞り制御部とそれ
より大なる開口面積で第１の開閉制御部とが共に
開くように、またスプールが他方へ移動したとき
には第２の可変絞り制御部とそれより大なる開口
面積で第２の開閉制御部が共に開くように、それ
ぞれ形成せしめ、 さらにスプールが中立状態にあるときに前記ア
クチユエータポートをともにＲポートに連通さ
せ、且つスプールが移動して第１または第２の可
変絞り制御部が開き始めたときに弁本体によつて
閉じられる連通孔をスプールに設けたことによつ
て前述の目的を達成し得たものである。

作 用 本考案の方向・流量制御弁においては、スプー
ルの移動に対してＰポートからの流入路の開度が
常にＲポートへの排出路の絞り制御開度より大と
なるようにしてあるので微少流量時からメーター
アウト制御が正確に行え、中立時では両可変絞り
制御部と両開閉制御部とが共にオーバーラツプ状
態で閉じるのでＰポートからの漏れを少なくする
事ができ、さらにスプールに設けた連通孔が中立
時にＡ，Ｂ両アクチユエータポートをともにＲポ
ートに連通させてABR接続を達成するので、弁
内部の漏れがあつても片ロツドシリンダ等のアク
チユエータが中立時に微動することがなく、スプ
ールが移動して前記オーバーラツプ部分（不感
帯）を通過すればこの連通孔が閉じられるから、
中立時のみABR接続で流量制御状態ではクロー
ズドセンタ方式のものと同様のメーターアウト制
御をさせることが可能である。

実施例 つぎに、この考案を実施例図面と共に説明する
と、第２図は中立状態、第３図はスプールが一方
へ移動して、Ｐ→Ｂ、Ａ→Ｒ流れになつた状態の
本考案の方向・流量制御弁の構成をそれぞれ示し
ている。すなわち弁本体１１の弁孔内にスプール
１２を摺移動可能に内蔵して該スプールを手動、
電磁ソレノイド、油圧等により任意の位置に保持
できるようにし、また弁本体１１では、圧油供給
流路に接続されるＰポート１８と、アクチユエー
タに接続される一対のアクチユエータポートとし
てのＡポート１５およびＢポート１６と、戻り流
路に接続されるＲポート１７とを設け、これらポ
ート間の圧油流れ方向を前記スプール１２の一方
への移動によつてＰ→Ｂ、Ａ→Ｒに、または他方
への移動によりＰ→Ａ、Ｂ→Ｒに切換え可能にす
ると共に、Ｐ→Ｂ、Ａ→Ｒ接続時には第３図に示
すようにＡ→Ｒ間に第１可変絞り制御部１９が、
またＰ→Ｂ間にはそれより大なる開口面積で第１
の開閉制御部２０がそれぞれ形成されるように
し、Ｐ→Ａ、Ｂ→Ｒ接続時には図示しないが丁度
第３図と対称的にＢ→Ｒ間に第２の可変絞り制御
部が、またＰ→Ａ間にはそれより大なる開口面積
で第２の開閉制御部がそれぞれ形成されるように
して、いずれの場合もアクチユエータからの排出
圧油の流量を可変絞り制御部でメーターアウト制
御するようにする。これら４つの制御部は、第２
図に示すようにスプール１２が中立状態にあると
きには、いずれもオーバーラツプ状態で閉じるよ
うになされており、この状態においてＡポート１
５とＢポート１６をともにＲポート１７へ連通さ
せる連通孔１３，１４をスプール１２内に設けて
ある。この連通孔１３，１４は、スプール１２が
移動して第１または第２の可変絞り制御部が開き
始める位置では既に閉鎖されるようにしてあり、
スプールがさらに移動しても可変絞り制御部が開
いているかぎり連通孔１３，１４は閉鎖したまま
になるようにしてある。従つて制御流量は連通孔
１３，１４とは無関係であり、第１または第２の
可変絞り制御部の開口面積によつて専ら制御され
ることになる。

さてこのような構成の本考案の方向・流量制御
弁では、第２図に示す中立状態において４つの制
御部はいずれもオーバーラツプ状態で閉じてお
り、Ａポート１５は連通孔１３によつて、またＢ
ポート１６は連通孔１４によつて、それぞれＲポ
ート１７に連通し、これにより中立時のABR接
続が達成されている。

中立状態からスプール１２を例えば図中で右方
に移動させると、まず連通孔１３と１４が共に閉
鎖され、次いで同時に第１の可変絞り制御部１９
と第１の開閉制御部２０とが零開度から開きはじ
め、この場合、常に第１の可変絞り制御部１９の
開口面積よりも第１の開閉制御部２０の開口面積
のほうが大きくなるようになされているので、微
小流量からメータアウト制御が行なえ、また圧力
補償を付加するにしても微小流量から安定に行な
えることになる。またスプール１２が中立状態に
復帰する場合にもスプール１２が各制御部を閉鎖
したのちに連通孔によつてABR接続を達成す
る。

スプール１２が中立状態から図中で左方に移動
する場合も同様であり、従つてその説明は冗長で
あるので省略する。

考案の効果 以上に述べたように本考案によれば、メータア
ウト制御用の方向・流量制御弁を中立時ABR接
続のものとすることができ、しかも排出圧油の可
変絞り制御部を零開度から正確に制御可能にし得
るものであり、微小流量時にも正確なメータアウ
ト制御ができてしかも弁内部の漏れによる片ロツ
ドシリンダ等のアクチユエータの中立微動の防止
が可能な方向・流量制御弁が得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方向・流量制御弁の一例の縦断
側面図、第２図はこの考案の方向・流量制御弁の
構成をスプールが中立位置にある場合について示
した縦断側面図、第３図は同じくスプールが一方
へ移動してメータアウト制御を行なつている場合
について示した縦断側面図である。 １１……弁本体、１２……スプール、１３，１
４……連通孔、１５……Ａポート、１６……Ｂポ
ート、１７……Ｒポート、１８……Ｐポート、１
９……第１の可変絞り制御部、２０……第１の開
閉制御部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 圧油供給流路に接続されるＰポートと、アクチ
   ユエータに接続される一対のアクチユエータポー
   トと、戻り流路に接続されるＲポートとを弁本体
   に設けて両アクチユエータポート間に接続される
   アクチユエータへＰポートから圧油を供給すると
   共にアクチユエータからの排出圧油をＲポートか
   ら戻り油路を流すようにし、さらに前記アクチユ
   エータへの圧油流れの方向を切換えると共に前記
   アクチユエータからＲポートへの排出圧油の流量
   を制御するスプールを前記弁本体内に摺移動可能
   に内蔵させたメーターアウト制御用の方向・流量
   制御弁において、 スプールと弁本体内の弁孔との間に、前記アク
   チユエータポートからＲポートへの排出圧油の流
   量制御用の第１と第２の一対の可変絞り制御部
   と、前記Ｐポートからアクチユエータポートへの
   供給圧油の流入路開閉用の第１と第２の一対の開
   閉制御部とを、スプールが中立状態では両可変絞
   り制御部と両開閉制御部とがいずれもオーバーラ
   ツプ状態で閉じるように、そしてスプールが一方
   へ移動したときには第１の可変絞り制御部とそれ
   より大なる開口面積で第１の開閉制御部とが共に
   開くように、またスプールが他方へ移動したとき
   には第２の可変絞り制御部とそれより大なる開口
   面積で第２の開閉制御部とが共に開くように、そ
   れぞれ形成せしめ、 さらにスプールが中立状態にあるときに前記ア
   クチユエータポートをともにＲポートに連通さ
   せ、且つスプールが移動して第１または第２の可
   変絞り制御部が開き始めたときに弁本体によつて
   閉じられる連通孔をスプールに設けたことを特徴
   とする方向・流量制御弁。