JPS62277524A

JPS62277524A - 流れセンサ

Info

Publication number: JPS62277524A
Application number: JP9846987A
Authority: JP
Inventors: ロナルド　バーナード　ウオルターズ; ピーター　マイケル　ヘイミー
Original assignee: BITSUKAAZU SYST Ltd
Current assignee: BITSUKAAZU SYST Ltd
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1987-04-21
Publication date: 1987-12-02
Also published as: GB8609658D0

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】３、発明の詳細な説明［産業上の利用分野］本発明は流れセンサに、そして特に、といってもこれに
限らないのだが、油圧制御装置に使用する流れセンサに
関する。

［従来技術の説明コイギリス特許第１３３５０４１号公報には、油圧フィー
ドバックを与える流れセンサを適用した油圧アクチュエ
ータ制御装置が開示さ成形スロート内を移動して、所要
の流れ検知を行うスプール又はボビンを有している。ひ
とつの実施聾様では、ボビンの各端部を成形して、これ
にばねに作用させている。この場合、スロートは通常の
円筒形であればよく、成形する必要はない。成形スロー
トの使用は比較的コストが高い。というのは、必要な加
工が直線的でないからである。さらに、流れセンサの特
性を変更する必要の場合には、スロートを異なる形状に
成形しなければならないため、センサの全体を変更する
必要がでてくる。にも拘わらず、これは、成形ボビンの
使用に比較して、好ましいものである。なぜなら、ボビ
ンは長さが比較的長く、流れセンサを取り付ける際に、
しばしば余分なスペースを必要とするからである。また
、この公知公正に流れセンサからの油圧フィードバック
を適用しても、電気フィードバックを使用して実施でき
るシステムのゲインを調節できな％）− ［発明の要約］本発明によれば、貫通ボア５を有するセンサ本体４、セ
ンサに流体を流入させ、かつそれから流体を流出させる
少なくとの一つの流体入り口６．７及び一つの流体出口
６．７、及び流体が入り口から出口に流れる際に通る少
なくとも一つの成形端部有すると共に、該ボア内に滑り
自在に設けられたスプール８からなる流れセンサにおい
て、該スプール８の移動方向に該スプール８と一緒に移動し
、かつ該移動方向とは逆の方向に該スプール８に対して
滑動するように、該スプール８の内部に連結された２つ
の離間当接体２７．２８に、そしてこれらの間に作用す
る弾性手段２６を該スプール８の内部に設け、流体が流
れていないときには、該スプール８のゼロ位置において
該出口を閉じ、また流体流れが存在しているときには、
該弾性手段の作用に逆らって移動して該出口を開くよう
に該スプールを設け、そして該移動量が流体の流量を示
し、そして該移動量を該スプール８の関係するセンサ手
段３７より検知して、流量を示す出力を発生するように
したことを特徴とする流れセンサが堤供される。

センサは一方向性かまたは二方向性のいずれでもよく、
後者の場合には、該スプール８の両端３８を成形すると
共に、該弾性手段２６によって、該スプール８の前の移
動方向とは無関係に、該スプール８をゼロ位置に押圧す
る。好ましくは、該弾性手段２６としてつる巻圧縮ばね
を使用し、該スプール８内を延長すると共に、該本体４
に一端を調節自在に取り付けたロッド２９により支持し
た２つの該当接体２７．２８間に該ばねを取り付け、そ
して該当接体２７．２８の離間距離を最大に維持するが
、該スプール８の移動に応じてこの距離が減少する。

スプールの移動を検知する手段としては、例えば、線形
可変差動変換器（ＬＶＤＴ）、圧力変換器又は電位差計
を使用でき、これらが、流れセンサを設けた制御装置に
おけるフィードバック信号として適用でき、そして流量
を表す電気出力信号を発生する。

小形の、固定式オリフィスを用いて、センサの入り口と
出口とを永久的に放出又はバイパス連絡することができ
る。これによる利点は、流量が極めて低くても固定式オ
リフィス間に比較的高い圧力差を発生させて、スプール
を変位させ、次に流量を示す出力を発生させることがで
きることである。このように、流量が低くてもフィード
バック信号を発生できることが、大きな利点である。ま
た、センサの性能を変えるために、固定式オリフィスの
寸法を変更できる。即ち、可変オリフィスを使用できる
ので、極めて宵利である。

さらに、固定式又は可変オリフィスはセンサスプールと
重ねた状態でも使用できる。勿論、所望ならば、重なり
をゼロにしてもよい。

制御システムに適用できる計量形導入／導出シシテムや
放出システムなどにおけるフィードバック要素としてを
始めとする、多くの用途に適用できるものである。

［好適な実施態様の説明］［余白］以下、本発明−による二方向性流れセンサを、例示する
目的で添付した図面についてより詳細に説明する。

まづ第１図及び第２図について説明すると、流れセンサ
ｌはソレノイド動作式四方制御弁２と、そしてこれに関
連する複動式油圧アクチュエータ３に対して拡大して図
示しである。流れセンサ１は横断面が矩形の本体４から
なり、そして中心に透孔５を備えている。本体４の両側
から開口６．７を穿つが、これらは本体の外側から中心
の透孔に達し、センサが２方向性であることを考えるな
らば、流体の流れ方向に応じて、流体の入り口か又は出
口のいずれかになる。スプール又はボビン８を滑り自在
に中心透孔（ボア）５に設けるが、第１図には、流体が
流れていない状態を示すゼロ位置において図示しである
。

スプール８のゼロ位置では、その本体が中心透孔５に設
けた２つの環状口９．１１を閉じる。第１の環状口は制
御開口に対して平行に延長し、かつ入り口／出口６から
別な開口１３に延長する穿孔１２を介して入り口／出口
６に接続できる。前記の別な開口１３は環状口９に接続
すると共に、センサ本体４外部の１４においてプラグで
栓をする。また、第２の環状口１１はそれぞれ穿孔１２
．１３と同様な穿孔１５．１６を介して入り口／出ロア
に接続できる。そして穿孔Ｉ６を１７においてプラグに
より栓をする。さらに別な穿孔１９の端部に固定式バイ
パスオリフィス又はブリードオリフィス８を設ける。こ
の穿孔１９は２１においてプラグで栓をすると共に、穿
孔２２に相互接続する。そして、この穿孔２２は穿孔１
３、従って入り口／出ロアに相互接続する。入り口／出
口６が接続する中心透孔５の端部にブリードオリフィス
１８を接続し、これによって２つの入り口／出口６．７
を永久的に接続する。流れセンサ１の本体４には、中心
透孔５の端部を密封閉鎖する端キヤツプ２二：、２４を
設ける。

スプール８は中空筒形であり、このボアに圧縮センタリ
ングばね２６の形を取る弾性手段を取り付ける。このば
ね２６は、スプール内を軸方向に延長し、そして一端に
おいて端キャップ２３に調節手段３１によって調節自在
に取り付けられたロッド２９に滑り自在に設けられた２
つの離間当接体２７．２８に、そしてその間に作用する
。これら当接体２７．２８は、それぞれロッド２９を貫
通するピン３２及び該ロッドの肩部３３によって最大の
間隔をもってセットされている。また、当接体２７．２
８はそれぞれサークリップ３４によってスプール８に接
続されている。第１図において、スプール８の左側端部
は、端キャップ２４に取り付けたＬＶＤＴ３７の動作ロ
ッド３６に接続されたディスク３５によって閉じられる
。スプール８の各端部には、テーパ３８を形成する。

次に、第１図に示す全体的な油圧制御装置２に圧力流体
を流入させ、この弁によって圧力流体を入り口６に送り
、ここから流れセンサ、出ロアを介してアクチュエータ
３の環状端部か、又は環状アクチュエータ３の全端部に
送り、たれによって、該環状端部から流れセンサ１の入
りロアに、そして該センサを介して出口６に送り、そし
て制御弁２の設定に応じて、ここからタンクに送る。流
れセンサ１のスプール８を第１図のゼロ位置に位置させ
ると共に、制御弁２を圧力流体が新しい入り口６に向か
うように設定すると、流れセンサが次のように作動する
。

即ち、圧力流体が入り口／出口６を介してボア５によっ
て形成された流れセンサの端部室１０に流入すると、ば
ね２６の予荷重に打ち勝つのに十分な圧力差がスプール
８間に発生した後直ちに、スプール８が第１図において
右側に移動する。スプール８が右側に移動すると、これ
と−緒に当接体２７も移動するが、当接体２８はローＪ
ｌ’２９の肩部３４によって静止したままになっている
。従って、当接体２８とスプール８のボア２５が相対的
に滑り運動する。スプール８がこのようにして移動する
のに従って、スプール右側のテーパ３８によって環状口
１１が徐々に開く。流量が多いほど、スプールの移動量
が増し、従って環状口１１の開度が大きくなる。環状口
９は閉じたままになっているが、流体は開いた出ロアに
入り、穿孔１３．１２を通ってアクチュエータ３の一端
に流入し、これを作動させる。流量が減少すると、ばね
２６の作用によってスプールが左側に移動し、そして流
れが停止すると、スプールがゼロ位置に戻る。

スプール８の動作はＬＶＤＴ３７の動作ロッド３６に伝
達され、これがスプール動作量、従って流量を示す電気
出力信号を発生する。フィードバック信号として適用さ
れるこの出力信号は、ライン４０を通じてデマンド信号
が送られる代数和ジャンクション４１に送られる。これ
ら信号間の差は、従来と同様に、駆動増幅器４２を介し
て制御弁２の制御ソレノイドに送られて、アクチュエー
タ３への流れを制御するエラー信号になる。

第３図及び第４図について説明すると、これら図は流れ
センサｌの別な実施態様を示している。なお、図中同じ
部材は同じ数字で示す。この実施態様は、環状口９．１
１と入り口／出口６．７を相互連結した以外は、基本的
には第１図に示すものと同じである。この実施態様では
、入り口及び出口６．７は（第１図の上下の穿孔とは逆
に）側部穿孔である。これらには、制御開口５の両端に
設けたそれぞれの端部室４３．４４を接続する。これら
端部室４３．４４は、センサ本体４の切欠き部４５．４
６を介してセンサ本体４に設けられ、かつ制御開口５に
平行に延長する、それぞれ一対の盲孔４７．４８に接続
する。

一対の盲孔４７は環状口９に接続し、そしてもう一対の
盲孔４８はセンサ本体４の別な切欠き部４−９．５１を
介して環状口１１に接続する。

スプール８の内部構成は第１図のものと同じであり、ま
た流れセンサｌの作動についても同様であるが、第３図
の実施態様は下記の理由により、第１図のものよりも好
ましいものである。

（＋）側部入り口／出口６．７によりセンサをサンドイ
ッチ構造にできる。例えば、弁と取り付は面と間に設け
ることができる。

（２）センサの全体的にみた、外部寸法を保ちながら、
入り口と出口と間の流路の横断面面積を大きく取れる。

このため、圧力損失が減り、従って、センサの寸法を大
きくする必要なく、システムの効率を上げることができ
る。

（３）穿孔が直線的で、しかも第１図のプラグ１４．１
７が必要ないので、センサ本体の製作が容易で、また製
作費も低い。

ては、動力源は固定式又は圧力補償式可変容量ポンプで
あればよく、またシステムは荷重の加減を制御できる。

なお、第１図及び第３図に示したスプール８は、計量縁
部５２に対するラップ（重なり）はほぼゼロであるが、
通常は、第５〜１０図から理解できるように、固定式オ
リフィスと共に、低流動性能特性をアソストする重なり
式スプールを用いることができる。第５〜１０図は、第
１図及び第３図に示した実施態様の操作特性を示すグラ
フである。まづ第５図について説明すると、これはスプ
ール８の移動量Ｌ（単位：　ｍ　ｍ　）に対して流量Ｑ
（単位：１２／分）をプロットしたグラフであり、圧力
降下は八Ｐ（単位、バール）で示しである。スプール８
の端部と関連する計量縁部５２に対するスプールラップ
が各側で一２ｍｍ（即ち、両側で−４ｍ　ｍ　）の場合
について曲線を求めた。圧力降下ΔＰに対して流ｆｆ１
Ｑを様を、そして曲線５４は第３図の実施態様を示す。

曲線５５は、スプール８の移動量ｙに対して流量をプロ
ットして求めた。尚、スプール８の各端部におけるテー
パ３８の角度αは１６．７°であった。例えば、（第１
図及び第３図実施態様両者の）曲線５５についていえば
、３００σ／分の流量の場合、スプールの移動量ｙは８
．９ｍｍであり、（第１図実施態様）曲線５３の圧力降
下は１６．５バールで、そして（第３図実施態様）曲線
５４の圧力降下は１３．４バールであった。従って、第
３図実施態様は、所定の流量で低い圧力降下を示す。即
ち、既に述べたように、流路の横断面積がより大きいた
め、第３図の実施態様は第１図の実施態様よりも能率的
である。

第６図は、第５図曲線５５の第１部分における拡大図で
あるが、この図はスプール８とボア５との間のラジアル
クリアランスを及びラップ条件土に関する製作上のトレ
ランスの効果を説明するものである。ｔ・０．０１２７
ｍｍという一つのラジアルクリアランスについて３つの
ラップ条件を示しである。また、ｔ＝０．００２５ｎｕ
ｎという一つのラップ条件については１つのラップ条件
を示しである。第７図は、基本的には大体第８図の曲線
５５に対応しているが、ＬＶＤＴ３７の代わりに圧力変
換器を使用するものである。曲線５０は第１図実施態様
のものであり、また曲線６０は第３図実施態様のもので
ある。第８図は第５図曲線５０．６０の第１部分におけ
る拡大図であり、２つの異なるラジアルクリアランスＬ
をスプール８とボア５との間に設定しである。

第９図は第３図実施態様からの３つの曲線を示すグラフ
であり、それぞれ曲線２つの異なるスプール端部テーパ
３８、即ちα＝　１６．７゜及びα＝８°、そして２つ
の異なるスプール端部径、即ちり、＝２．６ｃｍ及びＤ
＋＝２．９ｃｍについて流！ＩＱに対して圧力降下ΔＰ
をプロブトして求めたものである。曲線８２．８３はα
値及びり、値を曲線８０．８１と同じにして、スプール
移動量ｙに対して流量Ｑをプロットして求めたものであ
る。曲線８２．８３から理解できるように、流ｊｌＱ７
＞＜１５０ａ／分の場合、α＝８°で、Ｄ＋＝２．９ｃ
ｍならば、スプールの移動ｌは１０．６５ｍｍであり、
またａ　＝　１８．７°で、Ｄ＋＝２．６ｃｍならば、
スプールの移動量は７．８ｍｍである。

このように、スプール８の両端部テーパ３８が大きいほ
ど、センサの感度が低下する。曲線８０．８１から判る
ように、流ｆｌＱが１５０ａ／分と同じ場合には、α＝
８°で、Ｄ＋＝２．９ｃｍならば、圧力降下は１４．８
バールであり、またα＝　１６．７°で、ＤＩ＝２．６
ｃｍならば、圧力降下は１０．６バールである。従って
、スプールのテーパ３８が大きくなるほど、圧力降下が
減るので、センサの効率が上がる。このように、感度と
効率との間には、交換関係がある。なお、曲！ａ８２．
８加する。

第１０図は、第９図の曲線８２．８３の両方に適用でき
る拡大図であり、また、直径がｄｏが０．２３ｍｍとい
うより小形の固定式オリフィスユ０及び粘度が１５ｃｓ
の流体を使用して、スプール８とボア５との間に３つの
異なるラジアルクリアランスとを設定した場合の結果を
示す図である。センサ感度へのラジアルクリアランスｔ
の作用を低減するためには、ｔをできるだけ小さくする
必要がある。ただし、現実にはｔ　＝　０．００６３５
ｍｎである。

第５〜１０図には、センサの性能特性に関するパラメー
タを記載しているが、詳細は次の通りである。

Ｄ：センサ本体４内のボア５の直径Ｄ１ニスプール８の外端部（テーパ端部）の直径り、ニスプール８のボア直径 α、ススプール端部におけるテーパ３８の角Ｌニスブー
ル８／ボア５間のラジアルクリアランスＵ：計量縁部に対するスプール８のラップ条件。ただし
、重なりはネガティブラップとして表される。

Ｆ：ばね２６の予荷重Ｓ：ばね２６のばね定数ｄ：穿孔１２．１５の直径ｄｏ：固定式オリフィス１８の直径ａ０：固定式オリフィス１８の横断面積Ｖ：油圧流体の
粘度第１図及び第３図の実施態様では、ディスク３５に開口
を設ける。そして、ボア５と２５における横断面積差に
よって、ばね２６の作用に逆らってスプールを移動させ
る圧力差をスプールに作用させる。当接体２７．２８及
びこれのサークリップ３４はスプールの中心に流体が流
れるのを未然に防ぐものであるが、流量が小さくなると
、弁の流れ特性に悪影響を与える若干の液漏れが生じる
ため、第１１図４実施態様では、ディスク３５をスプー
ル８に一体化するか、これにンールすると共に、当接体
２７．２８に開口９０を設けて、この欠点を解決してい
る。このようにすれば、ボア５の全横断面積が、即ちス
プール８の横断面積が有効圧力差領域になる。なぜなら
、開口６が入り口になり、そして流体圧力がスプール８
の左側端部の全体に作用するからである。また、開ロア
が入り口になり、そして流体圧力がスプール８の左側環
状端部に、そして当接体開口９０を介して流体がアクセ
スするディスクの内面全体に作用するからである。

ディスク３５及び当接体２７．２８に対する変更を別に
すれば、第１４図の実施態様は第１図のそれと同じであ
る。

さて、第１２図には第９図と同じ曲線のほかに、第１１
図の密閉式スプール構成の曲線９１及び９２を示しであ
る。曲線８１と９１（曲線９１はα＝８°）との比較か
ら明らかなように、所定の流量の場合、密閉式スプール
を使用下ると、圧力降下ΔＰが小さくなる。

また、曲線８３と９２（曲線９２はα＝８゜で、Ｄ、＝
２．９ｃｍ）との比較から、流Ｉが所定ならば、密閉式
スプールを使用すると、スプール８の変位量が大きくな
ることが判る。

第１３図に示した２つの曲線は、密閉式スプール８を使
用すると共に、仁が第１０図の曲線と同じである弁を使
用して求めたものである。流量が所定ならば、第１１図
の密閉式スプールを用いると、スプール８の変位量を大
きくできることが理解できるはずである。

第１図、第３図及び第１１図の実施態様では、固定式の
バイパスオリフィス又はブリードオリフィスを使用して
いるが、特に有利なのは、例えば、第１４図に９５で示
すような可変又は調節可能なオリフィスを固定式オリフ
ィスの代わりに使用することである。この調節可能なオ
リフィス９５は、コーン形弁部材９６を適用して担凋整
（例えば、６０°の適用して微調整（例えば、１６°コ
ーンを使用）する点において、複動式オリフィス装置で
ある。弁部材９６は、第１図、第３図及び第１１図の実
施態様におけるボア又は穿孔１９と同じねじ式ボア９９
にねじ込まれる本体９つの端部に設ける。中心ボア！０
１をボア９９に設けて、より小形の（例えば、直径が８
ｍｍの）オリフィスを形成する。このオリフィスは弁部
材９６と一緒に働いて、流れセンサの主ボア５から穿孔
２２への流体流れを、そしてその逆の流れを制御する。

ニードル弁９７は、主弁即ちｆｆ１ｇ整弁９６内に同心
円状に設け、そしてねじ式中心ボア１０２にねじ込む。

このボア１０２はニードル弁を介してボア１０１に連絡
する。穿孔又はボア１０３を本体９８に設けて、ボア＋
０２と本体９８の縮端部１０４の周囲に連結し、そして
ボア又は穿孔２２の中心ボアを構成する（例えば、直径
が８ｍｍの）ボア１０５に連絡させる。

第１５図に一筆１４Ｍの面穿第１１７ノズル設けた流れ
センサを検査・試験するための回路図を示す。供試流れ
センサ１は、既に別に検査しておいた、該流れセンサと
同形式の流れセンサの形をしたマスターユニット１０６
に直列に接続する。スプール形制御井１０７を供試流れ
センサ１に接続し、これにポンプ１０８から油圧流体を
供給する。１０９はタンク接続装置である。制御弁１０
７を通る油圧流体の流れは、求和（３ｕｎｍａｔｉｏｎ
）装置１１２が発生するエラー電圧Ｖｅに応答する増幅
器１１１によって制御する。この求和装置には、デマン
ド電位差計又は信号発生器１１３からのデマンド電圧Ｖ
ｄ及び供試流れセンサｌからの出力電圧Ｖｔが印加され
る電圧コンバータ１１４から誘導される電圧Ｖｏが印加
される。また、この出力電圧はセンサのＬＶＤＴ３７か
ら得られる。マスターユニット１０６からの出力はメー
ターモータ１１５の第１入力に加えられるが、該モータ
の第２人力は制御弁１０７に直接接続される。メーター
モータ１１５の電気出力信号は、Ｘ−Ｙレコーダー、Ｕ
Ｊ、　（紫外線）レコーダー又はオシロスコープ１７の
Ｙ入力に加えられる電気出力信号を発生ずるタコメータ
ー１１６に接続される。マスターユニット１０６を検査
する場合、レコーダー１１７のＸ入力をデマンド電圧Ｖ
ｄに、そしてＹ入力をタコメーター出力に接続する。供
試センサｌを検査する場合には、レコーダー１１７のＹ
入力をマスターユニット１０６のＬＶＤＴ３７の出力に
、そしてそのＸ入力を供試センサｌのＬＶＤＴ３７の出
力に接続する。

検査手順を次に示す。

１、ちょうど重なり領域内にある流れセンサのスプール
８の所要移動量に対応するデマンド電圧Ｖｄを設定する
。

２、タコメーター１１６の電圧出力又はマスターユニッ
ト１０６からの電圧出力Ｖｍをモニターすることによっ
て出力流れを記録する。

３、供試センサｌの可変オリフィス９５を調節して、供
試センサ１の出力電圧Ｖｔがマスターユニット１０６か
らの出力電圧Ｖｍに等しくなるように、ＬＶＤＴ３７か
ら所要流れ（低域における最大流れ）又は出力電圧を与
える。

４、可変オリフィス９５を調節位置にロック（ロック装
置は第１４図に図示していない）し、そして目盛りを再
検査して、可変オリフィスをロックした後、流量が確実
に変化しないようにする。通常、可変オリフィス９５の
調節はニードル弁９７を閉じた状態で、粗調整弁部材９
６を回動させて行う。しかし、非常に精密な調節が必要
な場合には、ニードル弁を流れる流れが所要通りになる
ように、主弁部材９６を閉じた状態で、ニードル弁を調
節する。さらに別な手段としては、弁９６および９７の
両方を連続的に設定することができる。

第１５図は電圧に対して流量Ｑをプロット可変オリフィ
スの開度に応じて、曲線がどのように変化するかを説明
するものである。実線で示す曲線１０６は供試センサ１
のそれであり、また破線で示す曲線１０７はマスターユ
ニットのそれである。

第１図、第３図及び第１１図に示す固定式オリフィス１
８とは逆に、可変オリフィス９５を設けることは、標準
的な流れセンサに可変オリフィスを設けると、特定用途
に合わせて所定センサの流れ範囲一フローレンジ−を所
要通りに調節できることを意味する。この構成の長所を
挙げれば、次の通りである。

１、流れセンサの適用範囲が広くなる。

２、第１５図及び第１６図について説明した手順で検査
を行うことによってバラツキが減る。

３、所定のセンサの流れ特性を必要用途に応じて再設定
できる。

４　固定式オリフィス１８によって形成すれる円形開口
ではなく、可変オリフィスによって形成される勘定流れ
オリフィスを使用するため、対汚染性が増す。固定式オ
リフィスは油圧流体中の固体汚染物により汚染されやす
い。

５、流れセンサの標準化により可変部材又は部品の点数
が減る。

６、可変オリフィス９５の鋭い縁部により、センサの流
れ特性の温度特性が確実になる。

第１７図、第１８図及び第１９図は、例えば第１．３．
１１または１４図に示す形をとり、そして計量型導入／
導出システムの要素として第１図及び第１１図に示す、
本発明による流れセンサｌの異なる用途を示す。第１７
〜１９図においては、流れセンサ１は放出（ｂｌｅｅｄ
−ｏｆｆ）システムに用いられている。

第１７図及び第１８図は、低コスト部品からなる圧力／
流れ（ＰＱ）制御システムを示す。最も簡単な構成のシ
ステムは第１７図に示すもので、これは固足式容量形ポ
ンプ６１、比例圧力制御弁６２、本発明による流れセン
サｌ及び抵抗器・コンデンサ網の形をした積算器を組み
込んだ駆動増幅器６３で構成する。流れセンサｌは圧力
・流れ関係を与えると共に、流れフィードバック変換器
として作用する２つの機能をもつ。流れの制御モードに
おいては、圧力制御弁６２が上流側圧力Ｐを制御すると
共に、余分な流れをタンク６５に戻すことによって放出
弁として作用する。

なお、システムは圧力・温度変動の影響を全く受けない
閉ループ式構成である。圧力制御は駆動増幅器６３への
入力信号Ｐ　を制限することによって行う。抵抗器・コ
ンデンサ網６４は流れ制御モードにおける定常状態を強
め、かつ動的性能を向上させるものである。

第１８図は第１７図システムの別例を示し、非対象的シ
リンダー又はアクチュエータ６６を使用するシステム用
のものである。この例では二方向装置として作動する、
流れセンサｌはシリンダー６６の環状側部と、四方向制
御弁６７の弁口の一つとの間に接続する。

両方向にネガチブ・フィードバックさせるためには、弁
６７の制御ソレノイド６９に関係するフィードバック信
号回路に、極性切換スイッチ６８を組み込む必要がある
。第６図構成の長所は、システムが対象的な信号流れ特
性をもち、アクチュエータ６６の環状円筒部面積を基準
にして流れセンサ１の流れ定格化を行う点にある。

第１９図に、元来は所定の昇降装置の制御に開発された
、単動式シリンダー又はアクチュエータを制御するのに
好適なシステムを示す。このシステムは特別なスプール
７２を設けた四方向比例制御弁７１からなる。この点に
関しては、ヨーロッパ特許出願第８２゜３０４４０５．
２号明細書をみられたい。さらに、このシステムは固定
式容量形ポンプ７３、ソレノイド７０．７５によって制
御される二方向弁により作動するパイロット武道上動増
幅器７６を有する。逆止め弁／通気弁７４及び７５は、
昇降制御システムに対して定められた厳しい安全基準を
満足しなけらばならない。第７図システムの３つの異な
る動作モードは次の通りである。

１、アクチュエータ静止２、動力上昇３、重力降下静止モードでは、被制御シリンダー又はアクチュエータ
７７はばねでセンタリングされた、重なり状態にある主
スプール７２及び逆止め弁７４によって保持され、両ソ
レノイド７０及び７５が除勢状態にあるため、タンクに
案内チェック圧力が供給され、チェックされる。弁７１
の圧力口ＰをタンクロＴ２に接続することによってポン
プ７３を無荷重状聾におく。

動力上昇モードでは、第１９図において、弁７１のスプ
ール７２を左側に変位させ、これに上うア奪ロＡル＆睦
ロｐｌ−１玄注１　ｂ・ｌクロＴ２を通るポンプ放出流
れをスロットル操作することによってアクチュエータ７
７への流れを制御する。ソレノイド７５を付勢し、これ
によって案内チェック圧力を通気した状態で、案内供給
圧力を付活する。

重力降下モードでは、第１９図において、弁７１のスプ
ール７２を右側に変位させ、タンクロＴ２を介してポン
プ７３を無荷重状態にし、そして弁口ＡからタンクロＴ
Ｉへの流れをスロットル操作することによってアクチュ
エータ７７の速度を制御する。このモードでは、ソレノ
イド７０．７５を付勢して、案内供給圧力及び案内チェ
ック圧力を付活する。

このシステムの流れフィードバックループにより、２つ
の能動操作モードにおいては、反復性高く、速度制御、
加速制御及び減速制御を確実に行うことができる。

［発明の効果］本発明の流れセンサは、特に油圧制御システムを始めと
する、多くの用途に適用できる、簡単ではあるが、効率
の優れた装置である。この流れセンサは比較的低いコス
トで製作でき、所定のセンサを異なる性能特性に合わせ
て操作する必要がある場合には、センサ本体はそのまま
で、及び／又は固定式オリフィス１８の寸法を変えた状
態で、スプール８の代わりに異なる構成のスプールを使
用するだけでよい。しかし、所定センサの性能はスプー
ル８端部の形状を変えるだけでなく、電子手段によって
も変更することができる。

図では、スプール８の端部に直線状のテーパを設けてい
るが、所要の流れ特性を得るために、スプールの端部を
より複雑な形状にしてもよい。

公知流れセンサに比較すれば、本発明の流れセンサは小
形であるため、例えば、使用ラインに挿入でき、従って
、本発明の流れセンサは、既存の制御弁にそのまま適用
できる。

さらに、第１図、第１１図、第１７図、第１８図及び第
１９図に示した用途などの用途では、性能特性が低い制
御部品を使用できるという利点が得られる。というのは
、システムの性能は主に流れセンサｌの特性に依存して
いるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、流れセンサの１実施態様の横断面を示す油圧
回路を示し、第２図は、第１図１１−　ｔ　Ｉ線の断面図あり、第３図は、本発明の別な実施態様を示す横断面図であり
、第４図は、第３図ＩＶ−ＩＶ線の断面図であり、第５〜１０図は、第１図及び第３図の流れセンサの性能
を説明するグラフであり、第１１図は、さらに別な実施
態様を示す横断面図であり、第１２図及び第１３図は、それぞれ第９図及び第１θ図
と同様なグラフであり、の流れセンサに組み込むことができる好適な構成をしめ
ず拡大部分図であり、第１５図は、第１４図に示した好適な構成を検査及び試
験するための装置の回路図であり、第１６図は、第１６図の検査・試験装置を説明するグラ
フであり、そして第１７〜１９図は、本発明による流れセンサの適用用途
を説明する図である。４・・・センサ本体５・・・ボア６．７・・・流体入り口８・・・スプール２６・・・弾性手段（ばね）２７．２８・・・当接体２９・・・ロブド３７・・・センサ手段スプール移動景ｙ（ＩＩＩＭ）圧力降下ｄＰ（パール） −−−−−−コりり

Claims

【特許請求の範囲】

（１）貫通ボア５を有するセンサ本体４、センサに流体
を流入させ、かつそれから流体を流出させる少なくとの
一つの流体入り口６、７及び一つの流体出口６、７、及
び流体が入り口から出口に流れる際に通る少なくとも一
つの成形端部有すると共に、該ボア内に滑り自在に設け
られたスプール８からなる流れセンサにおいて、該スプール８の移動方向に該スプール８と一緒に移動し、かつ該移動方向とは逆の方向に該スプー
ル８に対して滑動するように、該スプール８の内部に連
結された２つの離間当接体２７、２８に、そしてこれら
の間に作用する弾性手段２６を該スプール８の内部に設
け、流体が流れていないときには、該スプール８のゼロ
位置において該出口を閉じ、また流体流れが存在してい
るときには、該弾性手段の作用に逆らって移動して該出
口を開くように該スプールを設け、そして該移動量が流
体の流量を示し、そして該移動量を該スプール８の関係
するセンサ手段３７より検知して、流量を示す出力を発生するようにしたことを特徴と
する流れセンサ。
（２）センサが二方向性で、該スプール８の両端３８を
成形すると共に、該弾性手段２６によって、該スプール
８の前の移動方向とは無関係に、該スプール８をゼロ位
置に押圧することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の流れセンサ。
（３）該弾性手段２６としてつる巻圧縮ばねを使用し、
該スプール８内を延長すると共に、該本体４に一端を調
節自在に取り付けたロッド２９により支持した２つの該
当接体２７、２８間に該ばねを取り付け、そして該当接
体２７、２８の離間距離を最大に維持するが、該スプー
ル８の移動に応じてこの距離が減少するようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項かあるいは第２項に
記載の流れセンサ。
（４）該センサ手段３７が電気出力信号を発生する形式
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項
のいずれか１項に記載の流れセンサ。
（５）該センサ手段３７が、該スプール８に接続された
線形可変差動変換器であることを特徴とする特許請求の
範囲第４項に記載の流れセンサ。
（６）該センサ手段３７を該スプールの一端に取り付け
られた部材３５を介して該スプール８に接続し、そして
流体が貫通して流れるように該部材３５を開口したこと
を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の流れセンサ。
（７）該スプール８の一端に一体化された、又はこれに
シールされた固体部材を介して該スプール８に該センサ
手段３７を接続し、そして流体が貫通して流れるように
該離間当接体２７、２８を９０で開口したことを特徴と
する特許請求の範囲第５項に記載の流れセンサ。
（８）さらに、該本体４にオリフィス１８、９５を設け
て、該入り口６、７と該出口６、７を永久的に放出連結
したことを特徴とする特許請求の範囲第１〜７項のいず
れか１項に記載の流れセンサ。
（９）該オリフィスが固定式オリフィス１８であること
を特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の流れセンサ
。
（１０）該オリフィスが可変オリフィスであることを特
徴とする特許請求の範囲第８項に記載の流れセンサ。
（１１）該可変オリフィスが、単独でか又は組み合わせ
て使用できる、粗調整オリフィス９６と微調整オリフィ
ス９７からなることを特徴とする特許請求の範囲第１０
項に記載の流れセンサ。
（１２）該入り口６、７と該出口６、７を側部穿孔によ
って相互連結し、該本体４の貫通ボア２５の端部に設け
た各端部室４３、４４に該穿孔を連絡し、そして該本体
の切欠き部４５、４６をそれぞれ介して、該本体に設け
た、該貫通ボア５に対してほぼ平行に延長するそれぞれ
対になった盲孔４７、４８に該端部室を連絡したことを
特徴とする特許請求の範囲第１〜１１項のいずれか１項
に記載の流れセンサ。