JPS61208110A - 減圧弁 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、主弁とパイロット弁とからなる減圧弁に関
する。

〈従来の技術〉 従来、この種の減圧弁としては、第５図に示すような２
ボートバランスドピストン形のものが知られている。（
油空圧便覧、４４２頁、日本油空圧協会編昭和５０年４
月２０日発行）この減圧弁は主弁（１）の主スプール（
２）の作動によって１次通路（３）と２次通路（４）と
の間の可変オリフィス（５）の開度を調整するようにな
っている。すなわち２次通路（４）の圧力がパイロット
弁（１５）の設定圧に達し、このパイロット弁（１５）
の開弁によって発生するパイロット流れは、２次通路（
４）から順次パイロット通路（７）、主スプール（２）
の一端側のパイロット室（６）、主スプール（２）に設
けたベント用絞り（１４）、主スプール（２）の他端側
のバネ室（１１）を通って、ボペット弁体（１６）を有
するパイロット弁（１５）を開放してタンクに流れる。

そして、パイロット流量によって定まるベント用絞り（
１４）の上流側と下流側の圧力差、つまり、パイロット
室（６）の圧力と、バネ（１２）を縮装したバネ室（１
１）の圧力との差圧によって、主スプール（２）を動作
させて、可変オリフィス（５）の開度を調整し、上記２
次通路（４）の圧力をパイロツ・　　ト弁（１５）の設
定値に対応した圧力に減圧制御するようにしている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記従来の減圧弁では、主スプール（２
）を動作させるパイロット圧力を２次通路（４）側から
導いているため、最低制御圧力が高くなるという問題が
ある。すなわち、仮にパイロット弁（１５）のバネ（１
７）を無負荷とし、ポペット弁体（１６）を全開にした
としても、主スプール（２）を押圧するバネ（１２）の
バネ力に打ち勝つために、２次通路（４）の圧力として
、一般的に１．５〜２　ｋｇ／ｃｚ’の圧力が必要であ
るため、２次通路（４）の最低制御圧力がどうしても１
．５〜２　ｋｇ７ａｍ”以上となり、２次圧力を略零圧
から制御することができないという問題がある。

また、従来の減圧弁においては、２次通路（４）からパ
イロット弁（１５）への主スプール（２）のベント用絞
り（１４）を通るパイロット流れ（ベント流れ）によっ
て、主スプール（２）を動作させるパイロット圧力を得
ているため、１次通路（３）と２次通路（４）との間を
完全に閉鎖することができないという問題がある。すな
わち、主スプール（２）を作動さすにはベント流れが必
要であり、可変オリフィス（５）を完全に閉鎖すること
ができないのである。

そこで、この発明の主たる目的は、２次圧力を完全な低
圧（略零圧）から略Ｉ次圧に等しくなるまで、全域にわ
たって圧力制御でき、それによって、２次通路につなが
れたアクチュエータを低圧からソフトに起動でき、しか
も１次圧に略等しい高圧でも作動できるようにすること
である。

また、この発明の他の目的は、２次通路からのパイロッ
ト圧力を得る通路と、主スプールを動作させるパイロッ
ト流れを得る通路を分離することにより、２次通路を完
全に閉鎖することを可能にすることにある。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明の減圧弁は、第１図
に例示するように、主弁（３２）の主スプール（３６）
を作動させる圧力を１次通路（３７）からパイロット弁
（３３）を介して導き、一方、パイロット弁（３３）を
作動させるパイロット圧力を主弁（３２）のバネ室（４
３）からではなくて２次通路（３８）から直接導いたこ
とを特徴とする。すなわち、主弁（３２）に対するパイ
ロット圧力を得るパイロット通路（４８）と、パイロッ
ト弁（３３）に対するパイロット圧力を得るパイロット
通路（５８）とを完全に分離し、かつ、上記主弁（３２
）に対するパイロット圧力をパイロット通路（４８）に
よって、１次通路（３７）側から得る一方、パイロット
弁（３３）に対するパイロット圧力をパイロット通路（
５８）によって２次通路（３８）側から得るようにした
ものである。より詳しくは、この減圧弁は、主スプール
（３６）の一端側に押圧手段（４５）を設け、上記主ス
プール（３６）の他端側のパイロット室（４６）にパイ
ロット圧を導いて、このパイロット圧と上記押圧手段（
４５）の押圧力とを対抗させて、上記主スプール（３６
）を動作させることにより、１次通路（３７）と２次通
路（３８）との間の可変オリフィス（４１）の開度を調
整する主弁（３２）と、上記１次通路（３７）の圧力を
上記主スプール（３６）の他端側のパイロット室（４６
）に導入するパイロット通路（４８）に弁体（５２）を
介設し、この弁体（５２）の一端側に押圧手段（５６）
を設け、上記弁体（５２）の他端側のパイロット室（５
７）に上記２次通路（３８）の圧力を導くパイロット通
路（５８）を設け、上記パイロット室（５７）の圧力と
押圧手段（５６）の押圧力との対抗により上記弁体（５
２）を動作させて、上記１次通路（３７）の圧力を主ス
プール（３６）の他端側のパイロット室（４６）に導く
パイロット弁（３３）とから成る。

〈作用〉 上記構成により、２次圧を略零圧に調整すべくパイロッ
ト弁（３３）の押圧手段（５６）を調整すると、２次通
路（３８）の圧力と押圧手段（５６）との釣り合いによ
るパイロット弁（３３）の弁体の作動により、１次通路
（３７）の圧力がパイロット通路（４８）を介して主弁
（３２）のパイロット室（４６）に導かれるため、主弁
（３２）の主スプール（３６）が作動させられて、１次
側と２次側との間は閉鎖状態に保たれる。したがって、
２次通路（３８）の圧力は極く低圧（略零圧）に制御さ
れる。また、パイロット弁（３３）の押圧手段（５６）
の押圧力を強めることによって、パイロット弁（３３）
の作動により、主弁（３２）のパイロット室（４６）に
導く圧力を制御して、主スプール（３６）を作動させ、
最も高くした状態で、２次通路（３８）の制御圧力を１
次通路（３７）の圧力に略等しく制御できる。

また、パイロット弁（３３）は２次通路（３８）からパ
イロット圧を取り出しているが、２次通路（３８）から
はベント流れは形成していないので、２次通路（３８）
の完全閉鎖、が可能である。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図に示すように、この減圧弁（３１）は主弁（３２
）とパイロット弁（３３）からなる。上記主弁（３２）
は本体（３５）内に主スプール（３６）を摺動自在に嵌
合し、この主スプール（３６）の作動により１次通路（
３７）と２次通路（３８）との間の可変オリフィス（４
１）を開閉制御するようになっている。上記主スプール
（３６）の一端側のバネ室（４３）には押圧手段として
のバネ（４５）を縮装し、他方、上記主スプール（３６
）の他端側のパイロット室（４６）には１次通路（３７
）の圧力をパイロット通路（４８）によって導くように
している。

上記主スプール（３６）のパイロット室（４６）側の端
部には小径のストッパ（４９）を設けている。

一方、上記パイロット弁（３３）は本体（５１）内にス
プール形式の弁体（５２）を摺動自在に設け、この弁体
（５２）の一端側のバネ室（５５）に押圧手段としての
調圧バネ（５６）を縮装し、この調圧バネ（５６）の押
圧力を調整ハンドル（５７）によって調整できるように
・している。上記弁体（５２）の他端側のパイロット室
（５７）にはパイロット通路（５８）を介して２次通路
（３８）の圧力を導いている。したがって、上記パイロ
ット弁（３３）の弁体（５２）は２次通路（３８）の圧
力と調圧バネ（５６）の押圧力との釣り合いにより往復
作動するようになっている。上記ハイロット弁（３３）
は弁体（５２）の往復作動により、圧力制御部（５３）
によって、１次通路（３７）と主弁（３２）のパイロッ
ト室（４６）とをつなぐパイロット通路（４８）を開閉
制御するようになっている。上記主弁（３２）のパイロ
ット室（４６）とパイロット弁（３３）との間のパイロ
ット通路（４８）には、パイロット圧発生用の絞り（６
１）を有するライン（６２）によってタンク（６３）を
接続している。

また、上記主弁（３２）の２次通路（３８）には油圧シ
リンダ（６５）を接続している。上記２次通路（３８）
には２次側の圧力逃がし用の絞り（６６）を設けたライ
ン（６７）によってタンク（６８）を接続している。上
記主弁（３２）のバネ室（４３）にはドレンライン（７
１）を介してタンク（７３）を接続し、またパイロット
弁（３３）のバネ室（５５）にはドレンライン（７５）
を介してタンク（７６）を接続している。上記主弁（３
２）の１次通路（３７）には圧力源（７７）を接続して
いる。

上記構成において、パイロット弁（３３）の調整ハンド
ル（５７）を緩めて調圧バネ（５６）のバネ力を最も弱
い状態にして、２次通路（３８）の圧力を零圧に近い圧
力に制御するとする。そうすると、パイロット弁（３３
）の弁体（５２）は、パイロット室（５７）に導かれる
２次通路（３８）の圧力と調圧バネ（５６）のバネ力と
の釣り合いにより動作してパイロット通路（４８）を開
閉し、１次通路（３７）の圧力を主弁（３２）のパイロ
ット室（４６）に導く。そのため、主弁（３２）の主ス
プール（３６）はパイロット室（４６）に導かれた１次
通路（３７）の圧力によりバネ（４５）を押圧しながら
第１図中左方に移動して、可変オリフィス（４１）を閉
鎖し、２次通路（３８）の圧力を略零圧に制御する。

このように、この減圧弁（３１）は主弁（３２）の主ス
プール（３６）を作動させるパイロット圧を１次通路（
３７）側から導いているので、２次通路（３８）の圧力
が零圧に近い極く低圧に制御している状態であっても主
スプール（３６）を作動させて減圧制御することができ
、２次通路（３８）の圧力を極く零圧に近い状態から制
御することができる。このように２次通路（３８）の圧
力を零圧に近い極く低圧に制御できるので、油圧シリン
ダ（６５）を極めてソフトにショックレスに起動するこ
とができる。

一方、パイロット弁（３３）の調整ハンドル（５７）を
操作して、調圧バネ（５６）のバネ力を強くすると、こ
の調圧バネ（５６）のバネ力と２次通路（３８）側の圧
力が導かれるパイロット室（５７）の圧力との釣り合い
により、パイロット弁（３３）の弁体（５２）が動作し
て圧力制御部（５３）でパイロット通路（４８）を開閉
して１次通路（３７）の圧力を主弁（３２）のパイロッ
ト室（４６）に導き、主スプール（３６）を往復作動さ
せて、可変オリフィス（４１）の開度を制御することに
より、２次通路（３８）の圧力をパイロット弁（３３）
の調圧バネ（５６）のバネ力に応じた圧力に制御する。

このように調圧バネ（５６）のバネ力を強くすることに
よって、２次通路（３８）の圧力を１次通路（３７）の
圧力に略等しい圧力にまで制御することができる。この
ように、この減圧弁は零圧に近い極く低圧から１次通路
（３７）の圧力に略等しい圧力までの広い範囲にわたっ
て２次通路（３８）の圧力を制御できるのである。

第２図は調圧バネ（５６）のバネ力の強さを増大するに
つれて、２次通路（３８）の２次圧力（Ｐ、）が増太し
、１次通路（３７）の１次圧力（Ｐｌ）と同じ状態にな
って飽和することを示す線図である。また、第３図は２
次通路（３８）の２次圧力（Ｐ２）を一定圧力（Ｐｄ）
に制御しようした状態で、１次通路（３７）の圧力（Ｐ
ｌ）を徐々に増大していった場合に、１次通路（３７）
の１次圧力（Ｐｌ）が設定圧力（Ｐｄ）になるまで、１
次圧力（Ｐυと２次圧力（Ｐ、）が同じ圧力になるが、
１次通路（３７）の１次圧力（Ｐυが設定圧力（Ｐｄ）
になるとパイロット弁（３３）と主弁（３２）との作動
により、２次圧力（Ｐ、）が設定圧力（Ｐｄ）に制御さ
れることを示す線図である。

なお、パイロット通路（４８）から分岐したパイロット
通路（６２）に設けたパイロット圧発生用の絞り（６［
）は、主弁（３２）に対するパイロット圧力を発生させ
ると共に、主弁（３２）の主スプール（３６）の動作を
安定させる働きをする。上記２次通路（３８）に接続し
たパイロットライン（６７）に設けた絞り（６６）は２
次側通路（６７）の圧力を安定させて、一定に保つ働き
をするものである。また、主弁（３２）のバネ室（４３
）はドレンライン（７１）によってタンク（７３）に接
続し、またパイロット弁（３３）のバネ室（５５）はド
レンライン（７５）によってタンク（７６）に接続して
いるので、主弁（３２）およびパイロット弁（３３）は
共に確実に作動し、誤作動することがない。

また、この減圧弁（３１）は主弁（３２）の主スプール
（３６）を動作させるためのパイロット圧力をパイロッ
ト通路（４８）によって１次通路（３７）から導き、パ
イロット弁（３３）を動作させるためのパイロット圧力
を２次通路（３８）からパイロット通路（５８）によっ
て導き、従来の如き主弁のバネ室を経由するベント流れ
を形成しないので、主弁（３２）の主スプール（３６）
が可変オリフィス（４１）を閉鎖した状態では１次通路
（３７）と２次通路（３８）との間を完全に閉鎖するこ
とができる。

第４図は他の実施例を示し、この実施例はパイロット弁
（３３）の弁体（８２）がポペット弁により構成し、調
圧バネ（５６）側の室とパイロット室（４６）とをパイ
ロット通路（４８）で継いだ点のみが第１図の実施例と
異なるものである。上記ポペット弁（８２）の先端に形
成したピストン（８８）によってパイロット室（５７）
を形成しこのパイロット室（５７）に補助スプリング（
８７）を縮装している。上記ポペット弁体（８２）は調
圧バネ（５６）によってシート（９１）に向けて押し付
けている。このポペット弁体（８２）の上下動によって
１次通路（３７）の圧力を主弁（３２）のパイロット室
（４６）に導くパイロット通路（４８）を開閉するよう
になっている。上記パイロット弁（３３）のパイロット
室（５７）には２次通路（３８）の圧力をパイロット通
路（５８）によって導いている。

主弁作動中はパイロット室（４６）にバネ（４５）に相
当する圧力（一定）が発生し、これがバネ室（４５）に
作用する。スプリング（８７）をこれに相当する圧力に
設定すれば、可変オリフィス（４１）は完全に閉鎖する
ことができる。

他の構成は第１図と同じで第１図と同一構成部は同一符
号を付して説明を省略する。

また、上記実施例では、２次通路（３８）の圧抜き手段
として、２次通路（３８）からタンク（６８）にかけて
流体を漏洩させることにより、高圧の減圧値から低圧の
減圧値へ設定圧を変更する場合に対処しているが、上記
構成の代わりに、たとえば開閉弁を用いて、高圧の減圧
値から低圧の減圧値へ設定圧を切り換えるとき開閉弁を
開弁して、圧抜きした後、閉弁すればよく、種々の変形
例を用いてもよい。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の減圧弁は主弁のパ
イロット室に１次通路の圧力をパイロット通路によって
導き、このパイロット通路を開閉制御するパイロット弁
のパイロット室に２次通路の圧力をパイロット通路によ
って導くことにより、主弁を動作させるためのパイロッ
ト通路とパイロット弁を動作させるためのパイロット通
路とを完全に分離し、かつ主弁を１次通路の圧力によっ
て動作させるようにしているので、２次通路の極く低圧
下の制御状態であっても主弁の主スプールを動作させる
ことができ、したがって２次通路の圧力を零圧に近い極
く低圧に制御でき、また１次通路の圧力に略等しい高圧
に制御でき、広範囲にわた、て圧力制御を行うことがで
きる。したがって、この減圧弁に接続したアクチュエー
タを、極めてソフトに低圧からショックレスに起動でき
、しかもこのアクチュエータを１次圧に略等しい高圧で
も作動させることができる。

また、この発明の減圧弁は従来の如き主弁のバネ室およ
び主弁体に設けたベント絞りを経由するベント流れによ
って圧力制御を行なうものではなく、２次通路の圧力を
パイロット弁のパイロット室に導き、主弁のパイロット
室に１次通路の圧力を導いているので、２次通路を完全
に閉鎖することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図は調圧バ
ネの強さと２次通路の２次圧力との関係を示す線図、第
３図は１次通路の１次圧力Ｐ、と２次通路の２次圧力Ｐ
、との関係を示す線図、第４図は他の実施例の要部を示
す説明図、第５図は従来例の断面図である。 ３１・・・減圧弁、３２・・・主弁、３３・・・パイロ
ット弁、３６・・・主スプール、３７・・・１次通路、
３８・・・２次通路、４１・・・可変オリフィス、４３
．５５・・・バネ室、４５・・・バネ、４６．５７・・
・パイロット室、４８．５８・・・パイロット通路、５
２・・・弁体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主スプール（３６）の一端側に押圧手段（４５）
   を設け、上記主スプール（３６）の他端側のパイロット
   室（４６）にパイロット圧を導いて、このパイロット圧
   と上記押圧手段（４５）の押圧力とを対抗させて、上記
   主スプール（３６）を動作させることにより、１次通路
   （３７）と２次通路（３８）との間の可変オリフィス（
   ４１）の開度を調整する主弁（３２）と、上記１次通路
   （３７）の圧力を上記主スプール（３６）の他端側のパ
   イロット室（４６）に導入するパイロット通路（４８）
   に弁体（５２）を介設し、この弁体（５２）の一端側に
   押圧手段（５６）を設け、上記弁体（５２）の他端側の
   パイロット室（５７）に上記２次通路（３８）の圧力を
   導くパイロット通路（５８）を設け、上記パイロット室
   （５７）の圧力と上記押圧手段（５６）の押圧力との対
   抗により上記弁体（５２）を動作させて、上記１次通路
   （３７）の圧力を主スプール（３６）の他端側のパイロ
   ット室（４６）に導くパイロット弁（３３）とから成る
   減圧弁。