JPS62171503A - 流量制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流量制御装置に係り、特に、主弁として遮断時
の洩れがほとんどないポペット弁が採用され同主弁の作
動がパイロット弁により制御されるようにした流量制御
装置に関する。

〔従来技術〕

この種の流量制御装置としては、従来、第５図にて示し
たものがあり、同図に示した流量制御装置は、主弁１０
とパイロンＩ・弁２０を主体とじている。主弁ｌＯは、
大径孔１１ａと小径孔１１ｂを連設して連設段部に弁座
１１Ｃを形成してなり同弁座１１ｃを間にして小径孔側
を流入路ｌｉｄとしかつ大ｉ条孔側を流出路１１ｅとし
てなる弁本体１１と、同弁本体１１の大径孔１１ａ内に
Ｏリング、バンクアンプリング等のシール部材１２を介
して摺動自在に嵌挿されて背圧室ＲＯを形成しかつ弁座
１１ｃに着座したり離脱して流入路１１ｄと流出路ｌｉ
ｅ間を連通遮断するポペット弁体１３と、背圧室ＲＯ内
に組込まれてポペット弁体１３を弁座ＺＣに向けて付勢
するばね１４と、弁本体１１に螺進退可能に組付けられ
てポペット弁体１３の弁座１１ｃからのリフト量を調整
可能に規定するストッパねじ１５によって構成されてい
る。一方、パイロット弁２０は、背圧室ＲＯへのパイロ
ット圧の給排を行う電磁切換弁であって、図示の消磁状
態にてパイロット圧を背圧室ＲＯに供給し、また励磁状
態にて背圧室ＲＯからパイロット圧を排出する。

上記構成により、第５図に示した装置においては、パイ
ロット弁２０が消磁状態にあってパイロット圧が背圧室
ＲＯに供給されておれば、ポペット弁体１３がパイロッ
ト圧及びばね１４の力により弁座１１ｃに着座させられ
るため、流入路１１ｄと流出路ｌｉｅ間の連通は遮断さ
れる。また、パイロット弁２０が励磁されてパイロット
圧が背圧室ＲＯから排出されると、ポペット弁体１３が
流入路ｌｉｄから流出路１１ｅに流れようとする作動油
の圧力によりストッパねじ１５に当接するまで押し開か
れるため、流入路ｔｔｃｔから流出路ｌｉｅにはストッ
パねじ１５によって設定された流量の作動油が流れる。

なお、パイロ７）弁２０と主弁１０の背圧室Ｒｏ間には
流量調整弁３１゜３２が介装されているため、ポペット
弁体１３の開閉速度が調整される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記した従来の流量制御装置においては、流
量を調整する場合、受圧面積が太き（て大きな力を受け
ているポペット弁体１３を直接ストッパねじ１５により
動かさなければならず、その操作に大きな力が必要であ
る。また、ストッパねじ１５により主弁１０のポペット
弁体１３を動かして流量を調整するものであってポペッ
ト弁体１３のわずかな移動によって流量が大きく変るた
め、ストッパねじ１５のピッチを如何に小さくしても流
量の設定（微調整）が難しい。

また、上記した従来の流量制御装置においては、両流量
調整弁３１．３２によりポペット弁体１３の開閉速度を
調整し得るものの、ポペ・ノド弁体１３はその両側に作
用する押圧力の差によって動くものであるため、背圧室
ＲＯに供給されるパイロット圧の変動や流入路ｌｉｄ及
び流出路ｌｉｅ内圧力の変動によってポペット弁体１３
の開閉速度が変動してしまう。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記した問題を解決するために、当該流量制御
装置を、 大径孔の両端に同一径の小径孔をそれぞれ連設してなり
一方の連設段部に弁座を形成しまた同弁座を間にして流
入路となる流路と流出路となる流路を形成してなる弁本
体と、前記大径孔内に前記両流路の一方から受ける圧力
が常に相殺される状態にて嵌挿されて前記弁座に着座し
たり離脱して前記両流路間を連通遮断するポペット弁部
と同ポペ・ノド弁部の一側に連設されて前記一方の小径
孔内に延び同小径孔との間に前記両流路の他方が常時連
通する第１油室を形成する連結部と同連結部に連設され
て前記一方の小径孔に摺動自在に嵌挿され同小径孔端に
第２油室を形成するピストン部を一体的に備えるととも
に前記ポペット弁部の他側に連設されて前記他方の小径
孔に摺動自在に嵌挿され同小径孔端に前記流入路となる
流路に絞りを介して接続される第３油室を形成する小径
部を一体的に備える弁体と、同弁体を前記第２油室に向
けて付勢するばねを具備してなる主弁と、前記第２油室
に付与されるパイロット圧を電流付与値に応じて比例制
御する第１パイロット弁と、前記パイロット圧により作
動を制御されて前記パイロット圧が設定値未満であると
き前記第３油室と戻り路の連通を遮断しまた前記パイロ
ット圧が設定値以上であるとき前記第３油室と前記戻り
路を連通させる第２パイロット弁とを備える構成とした
。

〔発明の作用〕

本発明による流量制御装置においては、主弁の弁体にお
けるポペット弁部に一方の流路内圧力が常に相殺される
ように作用し、また同ポペット弁部とピストン部に他方
の流路内圧力が常に相殺されるように作用するため、如
何なる状態においても流入路又は流出路となる各流路内
圧力（すなわち、流入路内圧力や流出路内圧力）の変動
によって主弁の弁体が押動されることはない。

また第１パイロット弁への電流付与値が設定値未満であ
って第２油室に付与されるバイロフト圧が設定値未満で
ある場合には、第２パイロット弁が第３油室と戻り路の
連通を遮断している。このため、主弁の弁体は流入路か
ら絞りを通して付与される油圧及びばねの作用によりポ
ペット弁部を弁座に着座させており、流入路と流出路の
連通が遮断されている。

しかして、第１パイロット弁への電流付与値を設定値以
上として第２油室に付与されるパイロ７ド圧を設定値以
上とすると、第２パイロット弁が作動して第３油室を戻
り路に連通させる。このため、第３油室内の油圧は略ゼ
ロとなり、主弁の弁体は第２油室内のパイロット圧（第
１パイロット弁によって設定値以上の成る値に設定され
ている）による押圧力とばねの作用力がバランスする位
置にて保持され流入路から流出路へ流れる流量が規定さ
れる。したがって、第１パイロット弁への電流付与値を
変えて第２油室に付与されるパイロット圧を変えること
により、主弁の弁体の位置を調整でき、流入路から流出
路へ流れる流量を調整することができる。

また、本発明による流量制御装置においては、第１バイ
ロフト弁への電流付与値を適宜に時定数制御して第２油
室に付与されるパイロット圧の増大又は減少速度を適宜
に調整すれば、主弁の弁体の開弁速度及び閉弁速度を適
宜に調整することができる。

〔発明の効果〕

上述した作用説明から明らかなように、本発明による流
量制御装置においては、主弁の弁体に作用する流入路内
圧力や流出路内圧力がそれぞれ常に相殺されていて、流
入路内圧力や流出路内圧力の変動によって主弁の弁体が
押動されることはないため、流入路内圧力や流出路内圧
力の変動に拘わらず、第１パイロット弁への電流付与値
を決定することにより、主弁の弁体の位置を設定でき、
その操作が極めて容易であるばかりか、弁体の位置の設
定を正確に行うことができて、正確な流量調整を行うこ
とができる。

また、本発明による流量制御装置においては、主弁の弁
体に作用する流入路内圧力や流出路内圧力がそれぞれ常
に相殺されていて、流入路内圧力や流出路内圧力の変動
によって主弁の弁体が押動されることはないため、第１
パイロット弁への電流付与値を適宜に時定数制御して設
定した主弁の弁体の開閉速度が流入路内圧力や流出路内
圧力の変動による影響を受けず、常に安定して得られる
。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による流量制御装置を示していて、同装
置は主弁４０．第１パイロット弁５０及び第２パイロッ
ト弁６０によって構成されている。

主弁４０は、第１図及び第２図にて示したように、第１
部材４１Ａ、第２部材４１Ｂ及び第３部材４１Ｇからな
る弁本体４１と、この弁本体４１内に上下方向へ摺動自
在に嵌挿した弁体４２と、この弁体４２を下方へ付勢す
るばね４３によって構成されている。弁本体４１は、大
径孔４１ａの上下両端に同一径の小径孔４１ｂ、４１Ｃ
をそれぞれ連設してなり下方の連設段部に弁座４１ｄを
形成してなる段付内孔を有するとともに、流入路Ｐｌが
連通ずる環状溝４１ｅや流出路Ｐ２が連通ずる環状溝４
１ｆを有している。

弁体４２は、大径孔４１ａ内に圧力バランスされた状態
（上下両端部に作用する流入路ＰＬ内の圧力が常に相殺
される状態）にて摺動自在に嵌挿されて弁座４１ｄに着
座したり離脱して流入路Ｐ１と流出路１２間を連通遮断
するポペット弁部４２ａと、同ポペット弁部４２ａの下
側に連設されて下方の小径孔４１ｂ内に延び同小径孔４
１ｂとの間に流出路Ｐ２が當時連通する第１油室Ｒ１を
形成する連結部４２ｂと、同連結部４２ｂに連設されて
下方の小径孔４１ｂに摺動自在に嵌挿され同小径孔４１
ｂ端に第２油室Ｒ２を形成するピストン部４２Ｃを一体
的に備えるとともに、ポペット弁部４２ａの上側に上方
の小径孔４１ｃに摺動自在に嵌挿され同小径孔４１　Ｃ
，端に第３油室Ｒ３を形成する小径筒部４２ｄを一体的
に備えている。

しかして、第２油室Ｒ２は第１バイロフト弁５０に接続
されるとともに第２パイロット弁６０の第１切換弁６１
に接続され、また第３油室Ｒ３は流入路Ｐ１に同流入路
Ｐ１への流通を阻止するチェック弁４４　（このチェッ
ク弁はなくても実施可能である）及び絞り４５を介して
接続されるとともに、第２パイロット弁６０の第２切換
弁６２に接続されている。

第１パイロット弁５０は、供給路Ｐ３を通して導入され
た圧油を所定値に減圧する減圧弁５１と、この減圧弁５
１から絞り５２を通して第２油室Ｒ２に付与されるパイ
ロット圧を電流付与値に応じて比例制御する電流制御リ
リーフ弁５３によって構成されている。第２パイロット
弁６０は、第１図及び第３図にて示したように、第２油
室Ｒ２に付与されるパイロット圧により作動を制御され
る第１切換弁６１と、この第１切換弁６１によって作動
を制御される第２切換弁６２によって構成されている。

第１切換弁６１は、スプール弁体６１ａとばね６１ｂを
備えていて、第２油室Ｒ２から油室Ｒ４に通路Ｐ５を通
して付与されるパイロット圧が設定値未満であるとき図
示のように非作動状態にあって供給路Ｐ３と第２切換弁
６２の接続を断ちまたバイロフト圧が設定値以上である
とき作動状態となって供給路Ｐ３を第２切換弁６２に接
続させる。第２切換弁６２は、突起を一体的に有するピ
ストン６２ａ、ポペット弁体６２ｂ及びばね６２ｃを備
えていて、第１切換弁６１にょって油室Ｒ５が供給路Ｐ
３に接続されたとき作動して第３油室Ｒ３に連通する通
路Ｐ６とリザーバ７０に連通ずる戻り路Ｐ４を連通させ
、また第１切換弁６１によって油室Ｒ５が供給路Ｐ３と
の接続を断たれて戻り路Ｐ４に接続されたとき図示のよ
うに非作動となって第３油室Ｒ３に連通する通路Ｐ６と
戻り路Ｐ４の連通を遮断する。

上記のように構成した本実施例においては、主弁４０の
弁体４２におけるポペット弁部４２ａに流入路Ｐ１内圧
力が常に相殺されるように作用し、また同ポペット弁部
４２ａとピストン部４２ｃに流出路Ｐ２内圧力が當に相
殺されるように作用するため１、如何なる状態において
も流入路Ｐ１内圧力や流出路１）　２内圧力の変動によ
って主弁４０の弁体４２が押動さ４ることはない。

また第１パイロット弁５０におけるリリーフ弁５３への
電流付与値が設定値未満であって第２油室Ｒ２に付与さ
れるパイロット圧が設定値未満である場合には、図示の
ごとく、第２パイロット弁６０における第１切換弁６１
が非作動状態にあって供給路Ｐ３と第２切換弁６２の接
続を断っており、第２切換弁６２が非作動状態にあって
第３油室Ｒ３と戻り路Ｐ４の連通を遮断している。この
ため、主弁４０の弁体４２は流入路Ｐ１からチェック弁
４４及び絞り４５を通して付与される油圧及びばね４３
の作用によりポペット弁部４２ａを弁座４１ｄに着座さ
せており、流入路Ｐ１と流出路Ｐ２の連通が遮断されて
いる。

しかして、第１パイロット弁５０におけるリリーフ弁５
３への電流付与値を設定値以上として第２油室Ｒ２に付
与されるパイロット圧を設定値以上とすると、第２パイ
ロット弁６０における第１切換弁６１が作動して供給路
Ｐ３を第２切換弁６２に接続するため、第２切換弁６２
が作動して第３油室Ｒ３を戻り路Ｐ４に連通させる。こ
のため、第３油室Ｒ３内の油圧は略ゼロとなり、主弁４
０の弁体４２は第２油室Ｒ２内のパイロット圧（第１パ
イロット弁５０によって設定値以上の成る値に設定され
ている）による押圧力とばね４３の作用力がバランスす
る位置にて保持され流入路Ｐ１から流出路Ｐ２へ流れる
流量が規定される。したがって、第１パイロット弁５０
におけるリリーフ弁５３への電流付与値を変えて第２油
室Ｒ２に付与されるパイロット圧を変えることにより、
主弁４０の弁体４２の位置を調整でき、流入路Ｐ１から
流出路Ｐ２へ流れる流量を調整することができる。

また、本実施例の流量制御装置においては、第１パイロ
ット弁５０におけるリリーフ弁５３への電流付与値を適
宜に時定数制御して第２油室Ｒ２に付与されるパイロッ
ト圧の増大又は減少速度を適宜に調整すれば、主弁４０
の弁体４２の開弁速度及び閉弁速度を適宜に調整するこ
とができる。

上述した作用説明から明らかなように、本実施例の流量
制御装置においては、主弁４０の弁体４２に作用する流
入路Ｐ１内圧力や流出路Ｐ２内圧力がそれぞれ常に相殺
されていて、流入路Ｐ１内圧力や流出路Ｐ２内圧力の変
動によって主弁４０の弁体４２が押動されることはない
ため、流入路Ｐ１内圧力や流出路Ｐ２内圧力の変動に拘
わらず、第１パイロット弁５０におけるリリーフ弁５３
への電流付与値を決定することにより、主弁４０の弁体
４２の位置を設定でき、その操作が掻めて容易であるば
かりか、弁体４２の位置の設定を正確に行うことができ
て、正確な流Ｍ調整を行うことができる。

また、本実施例の流量制御装置においては、主弁４０の
弁体４２に作用する流入路Ｐ１内圧力や一流出路Ｐ２内
圧力がそれぞれ常に相殺されていて、流入路Ｐ１内圧力
や流出路Ｐ２内圧力の変動によって主弁４０の弁体４２
が押動されることはないため、第１パイロット弁５０に
おけるリリーフ弁５３への電流付与値を適宜に時定数制
御して設定した主弁４０の弁体４２の開閉速度が流入路
Ｐ１内圧力や流出路Ｐ２内圧力の変動による影響を受け
ず、常に安定して得られる。

第４図は本発明の他の実施例を示していて、同図に示し
た流量制御装置においては、主弁４０Ａの弁体４２に設
けた通路（第１油室Ｒ１と第３油室Ｒ３を連通させる通
路）中に第３油室Ｒ３から第１油室Ｒ１への流通を阻止
するチェック弁４６と絞り４７が介装されている。主弁
４０Ａのその他の構成は上記実施例の主弁４０の構成と
全く同じである。このため、かかる装置においては、流
入路Ｐ１と流出路Ｐ２を逆にしても使用することができ
る。なお、流入路Ｐ１を流出路としかつ流出路Ｐ２を流
入路として使用する場合には、チェック弁４４．４６と
絞り４５が無くても作動するため、流入路Ｐ１を流出路
としかつ流出路Ｐ２を流入路とする使用しかない場合に
は、チェック弁４４と絞り４５をその通路とともに無（
すとともにチェック弁４６を無くして実施することがで
きる。

また、第４図に示した流量制御装置においては、減圧弁
５１．絞り５２及びリリーフ弁５３からなる第１パイロ
ット弁５０に代えて電流制御減圧弁からなる第１パイロ
ット弁５０Ａが採用され、また第１切換弁６１及び第２
切換弁６２からなる第２パイロット弁６０に代えてパイ
ロット圧により直接作動されて第３油室＋ｔ　３と戻り
路Ｐ４を連通遮断する切換弁からなる第２パイロット弁
６０Ａが採用されており、第１パイロット弁５０Ａは上
記実施例の第１パイロット弁５０と同様に第２油室Ｒ２
に付与されるパイロット圧を電流付与値に応じて比例制
御し、また第２パイロット弁６０Ａは上記実施例の第２
パイロット弁６０と同様にパイロット圧により作動を制
御されてパイロット圧が設定値未満であるとき第３油室
Ｒ３と戻り路Ｐ４の連通を遮断しまたパイロット圧が設
定値以上であるとき第３油室Ｒ３と戻り路Ｐ４を連通さ
せる。

なお、第４図に示した実施例の作用・効果は上述した第
１図〜第３図にて示した実施例の作用・効果と実質的に
同じであり、上述した説明から容易に理解されるため、
その説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流量制御装置の一実施例を示す全
体構成図、第２図は第１図に示した装置における主弁部
分の詳細な拡大断面図、第３図は第１図に示した装置に
おける第２パイロット弁部分の詳細な拡大断面図、第４
図は本発明による流量制御装置の他の実施例を示す全体
構成図、第５図は従来例を示す全体構成図である。 符号の説明 ４０・・・主弁、４１・・・弁本体、４１ａ・・・大径
孔、４１ｂ、４１Ｃ・・・小径孔、４１ｄ・・・弁座、
４２・・・弁体、４２ａ・・・ポペット弁部、４２ｂ・
・・連結部、４２ｃ・・・ピストン部、４２ｄ・・・小
径部、４３・・・ばね、４５．４７・・・絞り、５０．
５０Ａ・・・第１パイロット弁、６０．６０Ａ・・・第
２パイロット弁、Ｐｌ・・・流入路、Ｒ２・・・流出路
、Ｒ３・・・供給路、Ｒ４・・・戻り路、Ｒ１・・・第
１／１１］室、Ｒ２・・・第２油室、Ｒ３・・・第３油
室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 大径孔の両端に同一径の小径孔をそれぞれ連設してなり
   一方の連設段部に弁座を形成しまた同弁座を間にして流
   入路となる流路と流出路となる流路を形成してなる弁本
   体と、前記大径孔内に前記両流路の一方から受ける圧力
   が常に相殺される状態にて嵌挿されて前記弁座に着座し
   たり離脱して前記両流路間を連通遮断するポペット弁部
   と同ポペット弁部の一側に連設されて前記一方の小径孔
   内に延び同小径孔との間に前記両流路の他方が常時連通
   する第１油室を形成する連結部と同連結部に連設されて
   前記一方の小径孔に摺動自在に嵌挿され同小径孔端に第
   ２油室を形成するピストン部を一体的に備えるとともに
   前記ポペット弁部の他側に連設されて前記他方の小径孔
   に摺動自在に嵌挿され同小径孔端に前記流入路となる流
   路に絞りを介して接続される第３油室を形成する小径部
   を一体的に備える弁体と、同弁体を前記第２油室に向け
   て付勢するばねを具備してなる主弁と、前記第２油室に
   付与されるパイロット圧を電流付与値に応じて比例制御
   する第１パイロット弁と、前記パイロット圧により作動
   を制御されて前記パイロット圧が設定値未満であるとき
   前記第３油室と戻り路の連通を遮断しまた前記パイロッ
   ト圧が設定値以上であるとき前記第３油室と前記戻り路
   を連通させる第２パイロット弁とを備えてなる流量制御
   装置。