JPS62242190A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は弁体の変位調整用ばねを具えた流体制御弁に関
するものである。

（従来の技術） 変位調整用ばねを弁体と弁本体との間に介装して、弁体
の位置を制御するようにした圧力制御弁や流量制御弁は
、従来公知である。

（発明が解決しようとする問題点） 前記圧力制御弁には、−火工を設定するりリーフ弁、二
次圧を設定する減圧弁等があるが、これらの圧力制御弁
において、弁体の変位調整用ばねが劣化、折損、或いは
座屈すると、設定圧が変化して、圧力制御弁の性能が低
下するので、変位調整用ばねの状態が正常であるか否か
を知って、正常でなければ、交換する必要があるが、変
位調整用ばねは、弁本体内に設けられており、外部から
観察できないので、設定圧が変化したまま作動するとい
う問題があった。

また前記流量制御弁も同様で、弁体の変位を調整する変
位調整用ばねが弁本体内にあり、その状態を外部から観
察できなくて、不良状態のまま作動するという問題があ
った。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記の問題点に対処するもので、弁体の変位調
整用ばねを具えた流体制御弁において。

前記変位調整用ばねのばね力を検出する検出器を弁本体
内に設けたことを特徴とした流体制御弁に係わり、その
目的とする処は、不良状態のまま作動するという不都合
を解消できる改良された流体制御弁を供する点にある。

（作用） 本発明の流体制御弁は前記のように変位調整用ばねのば
ね力を検出する検出器を弁本体内に設けており、同検出
器が変位調整用ばねの状態を常時監視し、同ばねが正常
であれば、その旨の検出信号を外部へ送出し、また同ば
ねに劣化、折損、座屈等が生じてばね力が変化すれば、
その旨の検出信号を外部へ送出するので、流体制御弁が
不良状態のまま作動するという不都合が解消される。

（実施例） 次に本発明の流体制御弁を圧力制御弁に適用した第１図
に示す一実施例により説明すると、（１）が弁本体、（
２）が主弁体、（３）が同主弁体（２）に設けた小径の
流路、（４）がポペット弁、（５）が同ポペット弁（４
）の変位調整用コイルばね、（６）が同変位調整用コイ
ルばね（５）のばね力調整用螺子。

（７）が同螺子（６）と上記変位調整用コイルばね（５
）との間に介装した圧電素子、（８）がリード線。

（９）がシール金具、　（１０）が上記主弁体（２）の
押えばね、　（１１）がパイロット室である。

次に前記第１図に示す圧力制御弁の作用を具体的に説明
する。−火工（ポンプ等の元圧）Ｐが上昇すると、この
圧力が主弁体（２）の小径流路（３）を経てパイ「１ツ
ト室（１１）へ伝わり、この圧力が変位調整用コイルば
ね（５）のばね力よりも大きくなると〔パイロット室（
１１）の圧力×（ポペットシート直径）×ばね力Ｆ〕に
なると、ポペット弁（４）が変位調整用コイルばね（５
）のばね力Ｆに抗し右方向に後退して、ポペット弁（４
）が開位置に移動し、パイロット室（１１）と押えばね
（５）側の圧力室とが連通して、主弁（２）の入口圧と
背圧とが不平衡になり、主弁（２）が図において上方へ
変位して。

−火工１即ち、入口側の流体が出口側に流れて（Ｐ−・
１゛方向に流れて）、圧力制御が行われる。

また−火工（ポンプ等の元圧）Ｐが下降すると。

この圧力が主弁体（２）の小径流路（３）を経てパイロ
ット室（１１）へ伝わり、これが下降し、ポペット弁（
４）が変位調整用コイルばね（５）のばね力により左方
向に前進して、ポペット弁（４）が閉位置に移動し、パ
イロット室（１１）と押えばね（１０）側の圧力室とが
遮断されて、主弁（２）の入口圧と背圧とが平衡して、
主弁（２）が下降し、入口側から出口側へ流れていた流
体が遮断されて、圧力制御が行われる。つまり設定圧力
が変位調整用コイルばね（５）により決められて、圧力
制御が行われる。この作用を第２図に示した。同第２図
の横軸が流体入ロ圧力Ｐ、縦軸が弁の流量（逃がし流量
）を示している。設定圧力がＰｏになると、ポペット弁
（４）が開き始めて、流量がＱになる。次いで圧力がＰ
、まで上昇すると、ポペット弁（４）が全開になって、
流量が最大になる。また同第２図の縦軸は圧電素子（７
）の出力電圧Ｖを同時に示している。

設定圧力がＰｏでは、ポペット弁（４）が変位していな
いので、圧電素子（７）の出力電圧は■。であるが、ポ
ペット弁（４）が開くと、圧電素子（７）の出力電圧は
■、まで上昇してそれからは一定になる。電圧■と、圧
力Ｐ及び流ｆｉＱとの関係は予め判っており、この電圧
■。及びＶ、を監視していれば、圧力制御弁の状態が正
常であるか否かを外部から確認できる。なお上記ｖ０は
、コイルばね（５）の初期取付は荷重により発生する電
圧である。

次に本発明の流体制御弁を流量制御弁に適用した第３図
に示す他の実施例により説明すると、（１５）が弁本体
、　（１６）がスプール弁、　（１７）（１８）が同ス
プール弁（１６）の両端部に設けた変位調整用コイルば
ね、　（１９）（２０）が同変位調整用コイルばね（１
７）　（１８）のばね受は兼圧電素子である。

次に前記第３図の流量制御弁の作用を具体的に説明する
。パイロット室（２１）　（２２）へのパイロット圧Ｐ
ａ及びｐｂの何れかが上昇すると、スプール弁（１６）
が変位調整用コイルばね（１７）または（１８）に抗し
て変位する。このパイロット圧Ｐａ及びＰｂと１スプー
ル弁（１６）の変位との関係は。

（Ｐａ　−Ｐｈ　）Ｘスプール弁の受圧面積＝コイルば
ねの定数×変位 であり、スプール弁の受圧面積及び（２×コイルばねの
定数）は既知であるので。

１Ｐａ−ｐｂｌ　＝　Ｃ・変位 になる。ここでＣは変換定数である。変位調整用コイル
ばね（１７）　（１日）のばね力をばね受は兼圧電素子
（１９）　（２０）で受けているので、第４図のように
横軸にパイロット圧Ｐａ及びＰｂ、縦軸にスプール弁（
１６）の変位Ｘ及び圧電素子（１９）　（２０）の出力
電圧■をとると、パイロット圧Ｐａ及びｐｂとスプール
弁（１６）の変位Ｘとが比例関係にある。このとき。

圧電素子（１９）　（２０）の出力電圧Ｖは、パイロッ
ト圧Ｐａ及びｐｂに対して点線のように変化する。この
ことから電圧■を監視していれば、圧力制御弁の状態が
正常であるか否かを外部から確認できる。

（発明の効果） 本発明の流体制御弁は前記のように変位調整用ばねのば
ね力を検出する検出器を弁本体内に設けており５同検出
器が変位調整用ばねの状態を常時監視し、同ばねが正常
であれば、その旨の検出信号を外部へ送出し、また同ば
ねに劣化、折損、座屈等が生じてばね力が変化すれば、
その旨の検出信号を外部へ送出するので、流体制御弁が
不良状態のまま作動するという不都合を解消できる効果
がある。

以上本発明を実施例により説明したが、勿論本発明はこ
のような実施例だけに局限されるものでなく２本発明の
精神を逸脱しない範囲で種々の設計の改変を施しうるち
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる流体制御弁の一実施例を示す縦
断側面図、第２図はその作用説明図、第３図は他の実施
例を示す縦断側面図、第４図はその作用説明図である。 （４）または（１６）・・・弁体、（５）または（１７
）　（１８）・・・変位調整用ばね、（７）または（１
９）　（２０）・・・検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁体の変位調整用ばねを具えた流体制御弁において、前
   記変位調整用ばねのばね力を検出する検出器を弁本体内
   に設けたことを特徴とした流体制御弁。