JPS61285512A - 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】 １゛ 〈産業上の利用分野〉　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　トユ。□、２、□オよ７．イ。７□□７
１．−ユ　　　　［圧弁に関する。

〈従来の技術〉　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　を従来、この種の減圧弁としては、第３
図に示す　　　　　　　　　　１．。

ように、主弁（１）とボペブト形の２ポ一ト式バイロフ
ト弁（２）からなるものが知られている（油圧と 技術、２４巻Ｎｏ、４　２１頁）。この減圧弁は、主弁
（１）の２次ポート（Ｂ）側からパイロット弁（２）の
ポペット（３）へのベント流れを形成するベント絞り（
５）を有するパイロット通路（６）を設け、こ　　　　
　　　　　　し）シ のベント絞り（５）とポペット（３）との間の流体圧　
　　　　　　　　　（１，。

力を主弁（りの主スプール（７）の一端側のバネ室　　
　　　　　　　；”「・。

す （８）に導く一方、主弁（１）の２次ポート（Ｂ）の圧
　　　　　　　　　　ｉ□ 力を主スプール（７）の他端側のパイロット室（９）　
　　　　　　　　　　ＩＱに導いている。つまり、主ス
プール（７）にはパイ　　　　　　　　　　・□′□）
；′ ロット室（９）の流体圧力と、バネ室（ｇ）の流体圧　
　　　　　　　　　・２：１・ 力にバネ（ｌＯ）力を加算した合力とが対抗しており、
　　　　　　　　　１ゝ上記２次ポート（Ｂ）の流体圧
力がパイロット弁（２）の設定圧力に達すると、パイロ
ット弁（２）が開弁じてベント流れを形成する。このた
めベント絞り（５）の前後に差圧が形成され、この差圧
がバネ圧相当になると主スプール（７）を動作させて可
変オリフィス（４）の開度を狭め、２次ポート（Ｂ）の
圧力を減圧するのである。そして、２次ポート（Ｂ）の
流体圧力が設定圧力よりも低くなると、パイロット弁（
２）が閉じて、ベント流量を零にするので、ベント絞り
（５）の前後の差圧が解消され、バネ（ｌＯ）力により
主スプール（７）は第３図中右方へ動かせて、可変オリ
フィス（４）の開度を広げて、１次ポート（Ａ）から２
次ポート（Ｂ）に流体を供給して、２次ポート（Ｂ）の
圧力を上昇させ所望の設定圧力に制御している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、上記従来の減圧弁においては、前述のように
、減圧作動中において２次ポート（Ｂ）の圧力が設定圧
力よりも低下した場合、特に２次ポート（Ｂ）の圧力が
パイロット弁（２）を完全に閉鎖する程に急速に低下し
た場合に、ポペット弁（３）が閉鎖した後、主スプール
（７）を右側へ移動させて開動作をさせて、初めて２次
ポート（Ｂ）の圧力が上昇する。しかしながら、このよ
うにパイロット弁（２）に続いて主弁（２りの主スプー
ル（７）を動作させて、２次ポート（Ｂ）の圧力を初め
て制御する構造では、主スプール（７）の質熾５寸法が
大きくて、主スプール（７）の動作が遅いため、負荷の
影響による２次ポート（Ｂ）の圧力変動に対する修正動
作の応答性が悪いという問題がある。

そこで、この発明の目的は、主弁の動作に先行して、主
弁の２次ポートにパイロット弁から積極的に流体を供給
できるようにして１、負荷側の変動に対する減圧弁の圧
力制御の応答性を高めることにある。

く問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するため、この発明は、第１図に例示
するように、スプール形式の３ポート形のパイロット弁
（２２）を用い、主弁（２１）の１次ポート（Ａ）にパ
イロット弁（２２）の１次ポート（ａ）を、主弁（２１
）の２次ポート（Ｂ）にパイロット弁（２２）の２次ポ
ート（ｂ）を各々接続して、主弁（２１）とパイロット
弁（２２）を並列に接続したことを基本的な特徴として
いる。より詳しくは、１次ポート（Ａ）と２次ポート（
Ｂ）との間の可変オリフィス（２６）の開度を調整する
主スプール（２５）の一端側を通路を介して上記２次ポ
ート（Ｂ）に、上記主スプール（２５）の他端側を絞り
（３３）を有する通路を介して上記２次ポート（Ｂ）に
夫々連通させた主弁（２１）と、２次ポート（ｂ）を１
次ポート（ａ）とタンクポートＱ）とに切換連通ずるパ
イロットスプール（４１）の一端側を通路を介して上記
２次ポート（ｂ）に連通し、上記パイロットスプール（
４１）の他端側に調整可能な抑圧手段（４８）を設けた
３ポート形パイロット弁（２２）とからなり、上記パイ
ロット弁（２２）の１次ポート（ａ）を上記主弁（２１
）の１次ポート（Ａ）に、また上記パイロット弁（２２
）の２次ポート（ｂ）を上記主スプール（２５）の他端
側に夫々連通させたことを特徴としている。

〈作　用〉 通常の減圧作動中、パイロット弁（２２）は抑圧手段（
４８）の押圧力に応じた圧力にパイロット弁（２２）の
２次ポート（ｂ）の圧力を制御し、主弁（２１）の２次
ポート（Ｂ）側から、絞り（３３）→パイロット弁（２
２）の２次ポート（ｂ）−タンクポート（ｔ）へ流れる
ベント流れが生じる。

いま、何等かの原因で主弁（２１）の２次ポート（Ｂ）
の圧力（ＰＢ）が設定圧力よりも急激に低下したとする
と、パイロット弁（２２）のパイロットスプール（４１
）の一端側の圧力が低下して、パイロットスプール（４
１）が１次ポート（ａ）と２次ポート（ｂ）との間を開
き、２次ポート（ｂ）とタンクポート（ｔ）との間を閉
じるように動作して、主弁（２１）の動作に先立って、
パイロット弁（２２）の２次ポート（ｂ）から絞り（３
３）を通って主弁（２１）の２次ポート（Ｂ）への逆流
が生じて、上記２次ポート（Ｂ）へパイロット弁（２２
）から流体が供給され、続いて、主弁（２１）が動作し
て可変オリフィス（２６）の開度が増大して、主流れが
増大する。このように、主弁（２Ｉ）が動作する前に、
小形で応答性の早いパイロット弁（２２）を通して、積
極的に１次ポート（ａ）から圧力流体を主弁（２１）の
主スプール（２５）の他端側および２次ポート（Ｂ）へ
供給するので、主弁（２１）の２次ポート（Ｂ）の圧力
変動に対する修正動作の応答性が早くなる。また、この
ようにパイロット弁（２２）を通して主スプール（２５
）の他端側に圧力流体を供給するので、主スプール（２
５）に作用する軸推力（フローフォース）に抗して、主
スプール（２５）を左方向に押圧作動させることができ
、したがって、大きな軸推力に対しても対抗でき、最大
流量を増大することができる。

次に、何等かの原因で主弁（２１）の２次ポート（Ｂ）
の圧力（Ｐａ）が急激に設定圧力よりも上昇したとする
。そうすると、パイロット弁（２２）のパイロットスプ
ール（４１）の一端の圧力が上昇して、パイロットスプ
ール（４１）は２次ポート（ｂ）とタンクポート（ｔ）
との間を開くように動作して、ベント流量をドレンとし
てさらに増大させる。

〈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図において、２Ｉはノーマルオーブン式２ポート形
の主弁、２２は３ポート形のパイロット弁である。

と記主弁’２１）は主スプール（２５）の作動によって
１次ポート（Ａ）と２次ポート（Ｂ）との間の可変オリ
フィス（２６）の開度をランド（２５ａ）で制御するよ
うになっている。上記主スプール（２５）の一端側のパ
イロット室（２８）にはパイロット通路（２９）を介し
て２次ポート（Ｂ）を接続すると共に、主スプール（２
５）の他端側のバネ（３１）を縮装したバネ室（３２）
には絞り（３３）を有するパイロツ）、ａ、（３５）’
ｅ＊Ｌ−Ｃ２＆、ｆ！　−）−（Ｉ３）ＧｔｌＥｌ、−
ｒ　　　　　　’いる。したが・て、主弁（２１）はパ
イ・・ト室（２ｇ）　　　　　　　　　　”とバネ室（
３２）との差圧がバネ（３１）のバネ力に相当するよう
に主スプール（２５）を動作７させて、可変オリフィス
（２６）の開度を制御する。

一方、上記パイロット弁（２２）はパイロットスプール
（４１）の作動によってランド（４１ａ）で２次ポート
（ｂ）を１次ポート（ａ）とタンクポートＱ）に切換連
通ずるようになっている。上記パイロットスプール（４
Ｉ）の一端側の室（４５）にはパイロット通路（４６）
を介して２次ポート（ｂ）を接続している。上記パイロ
ット弁（２２）にはパイロットスプール（４１）の静止
位置を定めるための弱いバネ力を有するバネ（４７）を
縮装している。一方、上記パイロットスプール（４１）
の他端側には、調整可能な抑圧手段の一例としての電磁
比例ソレノイド（４８）を設けて、パイロットスプール
（４１）の中心を電磁比例ソレノイド（４８）のプラン
ジャ（４ｇａ）によって電流の通電値（ｉ）に比例した
力で押圧するようにしている。したがって、パイロット
弁（２２）のパイロットスプール（４１）はプランジャ
（４８ａ）の押圧力と室（４５）の圧力つまり２次ポー
ト（ｂ）の圧力とがバランスするように動作する。

上記パイロット弁（２２）の１次ポート（ａ）はパイロ
ット通路（５１）を介して主弁（２１）の１次ポート（
Ａ）に接続すると共に、上記パイロット弁（２２）の２
次ポート（ｂ）は主弁（２１）の２次ポート（Ｂ）−−
゛−°′−゛−′−−−一一一””−＝−ｉ：１・−・
′（ し外・ に通じるバネ室（３２）にパイロット通路（５２）を　
　　　　　　　　　Ｕｌ、介して接続して、主弁（２１
）とパイロット弁（２２）を並列的な状態に接続してい
る。上記パイロット　　　　　　　　　１弁（２２）の
タンクポートＱ）はドレン通路（５３）を介してタンク
（５４）に接続している。

よ７、□５□オ（２，、。２ニー、。８．（□、エ　　
　　　１シ シリンダ（５５）に通路（５６）を介して接続し、１　
　　　　　　　　　　’：・・ 次ポート（Ａ）は圧力源（５７）に通路（５８）を介し
　　　　　　　　　Ｓて接続している。

上記構成において、電磁比例ソレノイド（４８）へ通電
している電流値（ｉ）が一定で、油圧シリンダ（５５）
が前進または静止しており、主弁（２１）の２次ポート
（Ｂ）から絞り（３３）、パイロット弁（２２）の２次
ポート（ｂ）およびタンクポート（ｔ）を通ってタンク
（５４）へのベント流れが生ｊで、上記絞り（３３）の
前後には主弁（２１）のバネ（３１）のバネ圧に相当す
る差圧が生じているとする。

いま、何等かの原因で主弁（２１）の２次ポート（Ｂ）
の流体圧ブバＰｎ）が設定圧力（平衡点）よりも急激に
低下したとする。そうすると、上記２次ポ−ト（Ｂ）に
通じるパイロット弁（２２）のパイロット室（４５）の
圧力も急激に低下し、パイロットスプール（４１）は電
磁比例ソレノイド（４８）に押圧されて第１図中下方に
移動して、パイロット弁（２２）の１次ポート　（ａ）
から２次ポート（ｂ）へ圧力流体を供給するので、パイ
ロット弁（２２）の２次ポート（ｂ）側の圧力が主弁（
２１）の動作に先行して上昇する。そのため、絞り（３
３）を通るベント流量が減少し、あるいは絞り（３３）
をパイロット弁（２２）の２次ポート（ｂ）側から主弁
（２１）の２次ポート（Ｂ）へ流れる逆流が生じる。続
いて、主弁（２１）の主スプール（２５）は、バネ室（
３１）に作用するパイロット弁（２２）の２次ポート（
ｂ）側の圧力およびバネ（３りのバネ圧により、主スプ
ール（２５）は第１図中左方へ移動して、可変オリフィ
ス（２６）の開度を増大させ、主流れを増大させる。

このように、主弁（２１）が開作動する前に、主弁（２
１）に比べて小形で応答性の早いパイロット弁（２２）
を通して、主弁（２Ｉ）のバネ室（３２）および２次ポ
ート（Ｂ）に圧力流体を供給するので、負荷の影響によ
る主弁（２１）の２次ポート（Ｂ）の圧ノＪ変動に対す
る修正動作の応答性が早くなる。

また、上記主弁（２１）の主スプール（２５）が軸推力
により、可変オリフィス（２６）を閉じるように動作し
て、２次ポート（Ｂ）の圧力が過大に低下すると、主弁
（２１）のバネ室（３２）に前述のようにパイロット弁
（２２）を通して圧力流体が供給されるので、絞り（３
３）に逆流れが生じてバネ室（３２）のバネ（３１）の
バネ力が見かけ上強くなり、軸推力に抗して、主スプー
ル（２５）を開作動でき、主弁（２１）の最大流量を増
大できる。

次に、何等かの原因で主弁（２１）の２次ポート（Ｂ）
の圧力（ＰＢ）が急激に設定圧力よりも上昇したとする
。そうすると、パイロット弁（２２）のパイロットスプ
ール（４１）の一端のパイロット室（４５）の圧力が上
昇して、パイロットスプール（４１）は第１図中上方へ
移動して２次ポート　（ｂ）とタンクポート（【）との
間を開くように動作して、ベント流量をドレンとしてさ
らに増大させる。ここでも、主弁（２１）の閉作動に先
行してパイロット弁（２２）が作動して、主弁（２１）
の２次ポート（Ｂ）の圧力（ＰＢ）を減小させ、続いて
主弁（２１）が閉作動して、主流れを減小させて、減圧
作用を行なう。このようにパイロット弁（２２）が主弁
（２１）に先行して、直接に減圧作用を行なうので、２
次ポート（Ｂ）の圧力変動に対する修正動作の応答性が
早くなる。

第２図は、パイロット弁（２２）の電磁比例ソレノイド
（４８）に通電する電流値（ｉ）と主弁（２１）の２次
ポート（Ｂ）の流体圧力（ＦＢ）との関係を示すグラフ
である。

なお、図示しないがパイロット弁（２２）のパイロット
スプール（４１）にディザ−効果を付加すれば、より精
度の高い比例圧力制御をすることができる。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明は、スプール形式の
３ポート形のパイロット弁の１次ポートに主弁の１次ポ
ートを、上記パイロット弁の２次ポートに主弁の２次ポ
ートおよび主スプールの他端側を夫々接続し、主弁とパ
イロット弁を並列状態に接続しているので、負荷の影響
に上り主弁の２次ポートの圧力が変動した場合に、主弁
の動作に先行して、パイロット弁から主弁の２次ポート
に向けて圧力流体を積極的に供給でき、したがって、負
荷等の影響による主弁の２次ポートの圧力変動に対する
減圧弁の修正動作の応答性を早くでき、また、主弁の主
スプールをパイロット弁の２次ポートから供給される流
体で作動させることができるので、主スプールの軸推力
による可変オリフィスの閉鎖現象がなく軸推力の大きな
状態でも正常に作動でき、減圧弁の最大流量を増大でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の原理図、第２図は上記実
施例の特性図、第３図は従来例の断面図である。 ２し・・主弁、　２２・・・パイロット弁、　２５・・
・主スプール、　３３・・・絞り、　４１・・・パイロ
ットスプール、４８１・・・電磁比例ソレノイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１次ポート（Ａ）と２次ポート（Ｂ）との間の可
   変オリフィス（２６）の開度を調整する主スプール（２
   ５）の一端側を通路を介して上記２次ポート（Ｂ）に、
   上記主スプール（２５）の他端側を絞り（３３）を有す
   る通路を介して上記２次ポート（Ｂ）に夫々連通させた
   主弁（２１）と、 ２次ポート（ｂ）を１次ポート（ａ）とタンクポート（
   ｔ）とに切換連通するパイロットスプール（４１）の一
   端側を通路を介して上記２次ポート（ｂ）に連通し、上
   記パイロットスプール（４１）の他端側に調整可能な押
   圧手段（４８）を設けた３ポート形パイロット弁（２２
   ）とからなり、 上記パイロット弁（２２）の１次ポート（ａ）を上記主
   弁（２１）の１次ポート（Ａ）に、また上記パイロット
   弁（２２）の２次ポート（ｂ）を上記主スプル（２５）
   の他端側に夫々連通させたことを特徴とする減圧弁。