WO1986007476A1

WO1986007476A1 - Reducing valve

Info

Publication number: WO1986007476A1
Application number: PCT/JP1986/000282
Authority: WO
Inventors: Kenji Masuda
Original assignee: Daikin Industries Ltd.
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1986-12-18
Also published as: EP0229841B1; EP0229841A1; EP0229841A4; DE3688321T2; US4785849A; DE3688321D1

Description

滅庄弁

mm.

この発明ほ主弁とパイ口ト弁杏備えた滅圧弁に関する。

景技術

従来、滅圧弁としては第 ί図に示すものがある（Β本国特開昭 5 3— 1 1 1 5 2 5号公報) ₀ の減圧弁は、本体 1内に ¾成したスブル窒 9 .にスプール 2を摺動自在に嵌合し、上記スブール 2の一端側に形成レたパイ口ット室 3に出口 Βの圧力を通路 4を介して導く"" ·方、上記スブ —ル 2の他镍を電磁ュュト 5で押圧して、出口 Βめ圧力 Ρ _Βつまりパイロット室 3の圧力と電磁ュニツト 5の押圧力とを対抗させる 'ことにより、スブ ^ル 2も轴方向に移動させて、出 ΕΠ Βの圧力 Ρ _Βを制御するようしている _β そして、入口 Αから ffi口 Βへ、スプール 2のランド 2 aの —端面のコーナ 6 aで制御されて流れる流れが、スプール 2の軸心から矢印で示すようにラッパ吠に広がる広がり流れとなるようにする一方、 ¾口 Bに ¾じるパイ口ト室 3からリターンポート Tへ、スプール 2のランド 2 bi —端面のコーナ 6 bで制御されて流れる流れがスプール 2の袖心から矢印で示すようラパ状に広がる広がり流れとなるようにすることにより、スプール 2を不安定にするいわゆる狭まり流れ (広がり流れの逝でスプールの外周から轴心の方に流れ ^む流れ）をなくし、スブル 2を安定させ、振動、音の発生を防止するようにしている。

しかしなが^、上記従来の减圧弁においては、バイロット窆 3に導かれる出口 Bの圧力 P nと力の大きさに制約がある電磁'ュニト 5の押圧力とをスブール 2を介して対抗させているため、 &ロ Bの庄カ P _B¾¾ 圧に制御できないという問 ¾がある。換酋すると、電磁ユニット 5に大きな押圧力を出力させて、出口 Bの圧力 Ρ _Βを高圧に制御するということは、電磁ュニ "ノト 5の寸法、童量が大きくなるため、実際上不可能である。まお、大流量も制御しょうとして、スプール 2 ©洚も大きくすると、やはり、スブル 2のパイ口ット塞 3側の一端にかかる铣体力が大きくなり、この流体力に電磁ュエト 5の抻圧力を対抗させることができない。すなわち、上記従来の弒圧弁は、高圧で大流量の制御をできないい

もこで、この発明の目的は、広がり流れによるスプルの安定性を傅ながら、高圧の圧力制御ができ、かつ、大流量の制御ができるようにすることである。

発明の闥示

；:の発明は、本体内に'ンリンダ形状のスブル室も形成し，このスプ'

""ル室に、入口 Aが設けられ環状薄と出口 Bが ¾けられお環状溝リ夕一ンポート Τが 1¾けられた環状溝を跺け、上記スブール塞に、少なくとも 3つのランド奁有する主スプールも撩 ¾自在に嵌め込んで、上記主スプールの一端側に上記 ¾口 Βに通路を介して速 ¾するパイロト室を形成する一方、上紀主スブールの他端側に制御室を形成することにより、上記入口 Aと出口 Bの間を開閉する中央の上ランドの: 3 チと、上記 ώ口 Bが設けられた環状 ¾の端面の縁との閱も通る入口 Aから出口 Bへの方向の流れが主スプールの軸心に対してラパ状に広がる広がり流れとなるようにすると共に、上記パイロト室側の上 3Eランドのコーチと、上 S3リターンポート Tが設けられ環状漪の端面の縁との ¾を通る上記てラパ状に広がり流れとなるようにした主弁も備え、まお、本体に、入口 aと凼口 bとリターンポート tも有するシリンダ彩状のスブ" "ル室を形成し、このスプール塞に、ランドを有するパイロットスプールを摺勐自在に嵌会して、上 IHパイロトスプールの一端側に、上 IS出 Cl bに通铬も介して遑通する室も形成する一方、上記パイロトスブールの他靖. も押圧する鏞整可锥な押圧手 ¾も設けたバイロツト弁も傭え、上記パイ a 'j ト弁の入口 aを上記主弁入口 Aに通路を介して按總する一方、上記バイ口、:/ ト弁の出口 bを上記主弁の制御室に.逋路も介して揍總した ¾ 圧弁である。

パイ σット弁のパイ口 V トスブルの直径は主弁の主スプールの直搔よりも小さいから、バイ σット弁は押圧手段の押圧力が小さくても出口 1)の圧力を髙庄に設定できる。主スブ ^ルー鳙側の制钿室の圧力は、パイロ _y ト弁により斩定の跺定圧力制御される。したがって、主弁の主スプールはその両端に作用するパイ πット窒の庄力と制御室の圧力との的り合いにより動作し、出口 Bの圧力を入口 Aの圧力よりも低い新定のに。に、 Bに α の

御塞の圧力とを主スプールを介して対抗させて、主スブールも作勐させ、入口 Αから出口 Βへの流れ、パイロト室からリターンポート Tへの流れを制御するとにより、出口 Bの圧力を滅圧するので、パイ口 " ト弁の押圧手 ¾の小さな操作力でパイロット弁の出口 ¾の圧力を高圧に設定するだけで、主弁の tB CI Bの.圧力も高圧に |¾定でき、まお、主スプール. が大径であっても、それも作動させることができ、大流量も制御できる。また、主弁の入口 Aから出 C3 Bが設けられた環状溝への ¾れと、パイ口ト室からリタ—ンポト Tが設けられた環状溝への流れとが共に広がり流れとなるので、ァクチユエ一タの作動状態に閩係なく主スプ¹ "ルの動作は安定し、主弁からの振動、騒音の発生は防止される。すなわち、出口 Bの流体圧力が安定する。

図面の铕皐な説明

第 1図は従来の減圧弁の断面図である。

第 2 , 3 , 4 , 5 , 6図は夫々この発明の一実施例の滅圧弁の概略図である。以下、この発明を図示の実施例により詳細に! ¾明する。

第 2図において、 1 1は主弁、 22はパイ crット弁である。

上 IS主弁 1 1ほ、本体 1 0に形成しぉシリンダ形状のスブール室 ί 2 に、 3つのランド 1 3a, 13b, 1 3 cも有する主スブール 1 3 担勛自在に嵌合して、上記主スプル 13の一鏞にパイ πジト室 18を形成する一方、上記主スプール 1 3の他に制御室 25を开成している。上記スブル室 1 2には、第 2図中左方から互いに所定間隔をあけて環状清 1 5 , 1 6 , 1 7杏設け、この環状溝 1 5.1 6, 1 7 II, タンク 1 9に通じるリターンボート T、出口 Β、入 DAを夫々設けている。

上記出口 Bは、狡り 21*有する通路 24を介して上 IBパイロツト室 1 8に速通させ、上記バイロト窒 1 8には主スプール 13を軸方向に押圧するバイアススブリング 23を設けている。

—方、上 IBパイ口，:/ ト弁 22は、本体 39内に形成したスプール室 4 0内 *轴方向に摺動するパイトスブール 4 1のランド 4 1 aによゥて、その出口 bを入口 aとリタンポト tとに切换接緣するようになつている。上 ϊΒパイ σヅトスブール 4 1の—嬙砌の室 4 δにはパイ σ ト ¾路 4 βも介して出口 bを接している。上き S室 4 5にはバイ《ノトスブール 4 1の静止位置を定めるための ¾いパネ力を有するパイァススブリング 4 7を縮装している。一方、上記バイ口ットスブール 4 1の他端側には、调整可能な押庄手段の一例としての《班ュニット 4 8をけて、パイ J トスブール 4 1の中心を電磁ュニット 4 8のブランジャ 4 8 a によって釉方向に押圧する。このブランジャ 4 8 aの押圧力はその轴方向の位置に無関係に ¾磁ュニ V ト 4 8のソレノィド 4 8 bに ¾電する亀流値に略比例する。しおがゥ.て、パイロット弁 2 2.のパイロットスブール 4 Iはプランジャ 4 8 aの押圧力と室 4 5の圧力つまり出口 bの圧力と. がバランスするように出 l bも入 C とリタ一ンポ一ト tに切換接繞する。すなわち、出口 bの圧力も電磁ュニト 4 8のブランジャ 4 8 aの押圧力. すなわち電流攄に Ιδじお被に制御する。この電磁ュニト 4 8のブラン ■ ジャ 4 8 aの押圧力は、パイ σットスブール 4 1の直搔が小さくて、桔局、その嬙面に作用する流体力が小さなものになるから、小さな力であつても、パイ口 .:/ トスブール 4 1を作動させるごとができる。上 SEパイット弁 2 2の入口 aはパイ口 y ト通路 5 1奁介して主弁 1 1の入口 Aに捸抹すると共に、上 13パイ口：；ト弁 2 2の出ロ&ほ主弁 1 1の制御室 2 5にバイロザト通路 5 2を介して接铼している。しおがゥて、上 ΙΞ主弁 1 1の主スプール 1 3はその ¾鳙に作用するパイロツト窒 1 8内の流体圧力と制钿¾ 2 5内の流体圧力とのバランスにより作勐し, 制御室 2 5内の流体圧力とパイロツト室 1 8内の流体圧力との差圧力が, バイアススブリング 2 3のパネ力に相当するように、環伏溝 I 6の右孃面とスプール室 1 2の闼面との交) Sである縁とランド 1 3 ¾の右鳙面のコーナとの間のの開度と、環伏藓 1 5の左繍面とスプール室 1 2の周面との交練である緣とランド 1 3 aの左翊面のコーナとの閭の通路 3 2の開度と、環状溝 1 6の左锞面とスプール室 1 2の周面との交練である »とランド 1 3 bの左端面のコーナとの間の速路 3 3の開 ¾を制御する。上記入口 Aから出口 Bへの流れは、瓌状壽 1 6の ¾がスプール室 1 2の搔より fe大きいため、図中矢印で示すように、主スブール 1 3の袖心'からラッパ伏に広^る広がり流れとなる- また、上 IBパイロト玄 1 8からリターンボート Tへの流れほ、環状溝 1 5の洚がパイロ . ト !； 8の径すなわちスプール室 1 2の搔よりも大きいおめ、矢印で示すように広がり流れとなる。したがて、主スプール 1 3の作動ほ安定し、搔動や »音が発生しない。

第 2図に示すように、上 S主スプール 1 3のランド 1 3aの左端面と瑭状灘 1 δの左爝面との钜雜をランド 1 3bの左鳙面と環伏薄 1 6 の左端面との钜雕を L ランド 1 3 bの右靖面と環状溝 1 6の右爝面との钜雑を I とすると、

L i < L i , L _t < L t , L i ¾ L «

の関係にしている β すなわち、今、出口 Βからリターンボート Τへ大量の戻り油がある場合も考えると、 L _tととの関係が L〖>L*の場合、出口 Bからリターンポート Tへの上記通路すなわち第 3圧力制御茚 33 は、入口 Aから出口 Bへの ¾珞である第 1圧力制御郯3 1が閉じ、パイ a .ト室 1 8からタンタボート Tへの上 15通路である第 2圧力制钿郎 3 2が蘭いた後、初めて ¾·くのであり、 L_t<L_sの場合、上 IB第 3圧力制御部 33は、第 2庄カ制御郎32が開き、第 1圧力制御部 3 1が閉じた後、初めて開くのである。また l^ L,の場合、第 1圧力制御郎 3 1の閉鏟と第 2圧力制御郎 3 2の開放とが同時に行なわれ、その後、第 3圧力制御茚 3 3が開くのである。

上 ¾主弁 1 1の出口 Bには、油圧シリンダ 5 5を通路 5 6も介して按続し、生弁 1 1の入口 Aには圧力濂 5 7を通路 5 8を介して接铳している。上 IBパイト弁 2 2のリターンポート tはドレン通路 5 3を介してタンク 5 4に接銃している。

上 IS構成において、パイロト弁 2 2の锾磁ュニット 4 8のソレノィド 4 8 bに通電する電流儘鼸整して、パイ口 '：；ト弁.2 2の出口 Bの流萍庄カを電流値 i 比例した一定圧力に制御して、主弁 1 1の制御室 2 5の圧力杏一定圧力に制御する。そうすると、主弁 1 1の主スプール ί 3は、制御窒 2 5内の流体圧力がスプール 1 3の右端面^押す力と、パイロト室 1 8内の流体圧力がスプール 1 3の左端面を押す力との力の差がスブリング 2 3のパネ力なるよう釉方向に動作して、第 1圧力制御郎3 1および第 2圧力制御 ¾5 3 2の開度を制御して、出口 Βの圧力を斩定の圧力に制御する。

上き S制御動作中において、第 1圧力制御郞 3 1の開度奁增大するようー、

1も流れる流体は主スプール 1 3の tt心に対してラパ状に広がる広がり流れで、流量が増大する流れとなり、また、第 1庄カ制御節 3 1め開度も滅少するようにスブ一ル 1 3が動作中、パイ 0 ト窒 1 8からリターンボート Tへ向けて第 2圧力制御郎 3 2も流れる流体は主スプール 1 3の轴心に対してラバ状に広がる広がり流れで、流童が増大する流れとなる。しおがつて、车スプール 1 3の動作は安定し、振 ¾や ϋ音の ' 生は殆どない。なお、パイ口ット窒 i 8に通じる通路 2 4に設けた狡り 2 Hまダンバ—狡りで、スブル 1 Sがパイロット室 1 8側から制櫬室 2 5側へ移動するときに、パイロット室 I 8への流体の供袷童も制限してバイロト室 1 8の庄カも下げる働き奁有するので、スブール 1 3に対して有効にダンピング作^も果たして、主弁 1 1の動作をより安定させる A また、上記主弁 1 1の制御室 2 5の圧力をパイ αット弁 2 2で制御し、主弁 1 1のパイット 1 8内の流体圧力と制御室 2 5内の流体圧力とを主スプール 1 3の岡端面に作用させて、主スプール 1 3を作動させることによ.り、出口 Βの庄カも减压制御しているので、パイ σット弁 2 2のバイ口ットスブール 4 1を ¾¾ュニト 4 8の小さな押し付け力でもって付 »するだけで、主井 1 Iの出口 Bの庄カを高圧に制卸でき、また、主スプ^-ル 1 3 *大搔にして、大流量の制御をするとがでる《

なお、主弁 1 1の第 3圧力制御部 3 3ほ、出口 Βの流体圧力が通大になつおとき、第 2圧力制御部 3 2からの流体の排出に加えて、さらに流体を排出するためのものである。

第 3図は他の実施例を示す。この実施例でほ、主弁 I ίの主スプ》ル I 3が攆動自在に嵌合されているシリンダ状のスプール室 1 2と、そ. のスブール室 1 2の直搔ょりも大きい直径を有するシリンダ形状の制御室 2 δとを降り合わせて同軸に形成している。そして、制御室 2 5 0に、上紀主スブール 1 3のランド 1 3 a, 1 3 b , 1 3 CC 直径よりも大きな直搔を有するピストン郐 7 0を摺動自在に嵌合している。そして、パイ c? ト弁 2 2の出口 bから通路 5 して制 ¾室 2 5 0に導かれお流体圧力をビストン郎 7 0の端面に作用させて、ピストン節 7 0によって主スブール 1 3も軸方向べバイロット室 1 8の方に押圧するようにしている。なお、ビストン Φ 7 0とスブール 1 3のランド 1 3 <?との fflの室は、リターンボ-"ト Tに捩 «I.している。このように，主スプル 1 3の喘面よりも面 *の大きなビストン SP 7 0の翊面に庄カ流体も作用させるので、主スプール 1 3に作用するたとえば軸推力（フローフォース)等に抗して、主スブール 1 3を大きな力で作動させることができる。また、 in圧力制御郎 3 1を最大限に開いて入口 Aと出口 Bの芘カ^同一にすることができも。

上記ピストン ¾5 7 0は主スブール 1 3と别体構造にしたが一体構遣であってもよい。

この第 3図に示す弒圧弁において、第 2図に示す缄圧弁と同じ構成、' 機能も有する要索ほ、第 2図のものと同じ参照番号を付して鋭明を省略する。

第 4図に示す実施例の «圧弁は、バイ口ト弁 2 2の構造が第 2図に示す実施例の滅庄弁のパイ σ 、ジト弁 2 2の構遣と全く同じであり、主弁 1 1の溝逢のみが第 2図の減圧弁と異なる。この第 4図に示す主弁 1 1 は、制钿室 2 5にバイアス用スプリング 8 8も設け、のスブリング δ 8で主スブル ί 3 ¾パイ πット室 1 8の方に向けて押圧して、主弁 ί 1をノーマルオーブン形にしたものである。

第 5図に示す実施例は、第 4図に示す実旛例とは次の点のみが異なる。すなわち、主弁 1 1にビストン郎 7 0奁設けて、主スプール i 3の端面の面積よりも面積の大きな上 βビストン部 7 0の端面に圧力流体も作用させて、主スプール 1 3を大きな力で作動きせるようにした点である。第 6図に示す実施例は、第 3図に示す実施例とはパイロト弁 2 2め構遣のみが異なるものである。第 3図の実施例のパイロツト弁 2 2がノマルク σ ズド形であるのに対して、第 6図に示す実施例のパイ σット弁 2 2はノ一マルオープン形である _β 主弁 1 1の制御室 2 5 0は、通路 5 1、バイ σット弁 2 2およぴ通路 5 2 *介して、主弁 1 1の入口 A にノーマル時に揍綠され、上 IS主弁 1 Iの主スプール I 3はノマル時にピトン ¾5 7 0 も介して流体圧力によって、パイロト室 ί 8側に移動させられる - の弒庄弁は'、バイロト弁 2 2のバイアススプリング 4 7のパネ力 *充分強くすることによって電磁ュニト 4 8へ流す電流値に反比例しお出口 Βの庄カ特拴が得られる。なお、第 3図、第 6図においても第 2図と同棣に、 L_t>L,. t> L», Li L,になゥている。第 4図と第 5図では La>L" L»>Li. L<i$L,になていも。

産業上の利用可能性

この発明の滅圧弁は、バイ口ト弁 22の押圧手 S48の小さな揀作力でもって、パイ口ット弁 22の出口 bの流体庄カを高圧に設定して、主弁 1 31の出口 Bの圧力 *高圧に設定でき、また、主スブールが大径であっても、その主スブールも作動させて、大流童も制御できる。まお、主弁における 2つの流れが各々広がり流れであるから、主スプールの動作が安定し、主弁からの锒動、 S音の発生も防止できる。したがって、この発明の弒圧弁は小さな操作力で油圧装蒙における流体圧力を弒圧するように制御するので、たとえば自動車のクラ "ノチ用油庄シリンダに対して供袷または排出る¾体の圧力 *制御すもおめに使用される。

Claims

繪求の範睡

1. 本体（10)内にシリンダ形状のスブール室 U 2)を形成し.、のスプール室（12)に、入口 CA)が設けられた瑭状溥（1 7)と出口（B)が ¾けられた環状溝（ 16 )とリターンポート（T〉が設けられた瑋状囊（ 1 5)を設け、上記スブ- "ル塞（12)に、少なくとも 3つのランド（13a), Ci 3b), (13c)を有する主スプール（13)を摺勳自在に嵌め込んで、上記主スブ一ル（13)の一端側に、上記出口（B〉に ¾铬（24)*介して速通するパイ 0、ジト窒（18)も形成する一方、上記主スブール（13)の他端側に制御塞:（25.250)を形成することにより、中央の上記ラン C13b)のコ一ナと、上紀出口（B)が設けられた環状溝（16)の端面の縁との藺も通る入口（Α から出口（Β)への方向の流れが主スプール 3 )の轴心に対してラッパ状に広がり流れとなるようにすると共に、上記パイロット室（18)側の上 ffiランド（13 a)のコーナと、上記リタ一ンポート（T)が設けられた珠状潸（15)の端面の縁との間を通る上 IBバィ口 "ント室（18)からリターンポート（T)への流れが主スプール（13) の轴心に対してラ "ノバ伏に広がり流れとなるようにしお主弁（1 1)と、 / 本体（39)に、入口（a)と出口 0 とリタンポート（t)を有するシリンダ形状のスプール室（40〉を形成し、このスブ—ル室（40〉に、ランドも有するパイ α トスプール（4 1)も摺勳自在に嵌合して、上 13パイ y トスブール（4 1)の一鳙側に、上鈀出口（1 に逋珞（46)を介して速 ¾する室（45)も形成する一方、上 IBバイ口 ¾; トスブール（4 1)の他 '端を押圧する調整可能な押圧手段（4 8)を設けたパイロット弁（22)とを傭え,

上記バイジト弁（22 )の人口（a)を上記主弁（1 1)の入口（A)に.通路（5 1 )も介して接線する一方、上記パイロット弁（22)の出ロ )を，上紀主弁（1 i )の制御室（2 5 , 25 0)に ¾路（52)を介して接統した弒圧弁。

2. 上紀主弁（1 1 )のパィロト室（1 8)には上記主スプール（1 1 ) *制御室（2 5 , 2 50)側に向けて押庄するバイアススプリング（23) を設けて、入口 Aと出口 B.との聞もノ一マルク a ズド形となるようにしお特許請求の範囲第 1項に載の減庄弁。 S. 上記主弁（11)の制御塞（25,250)?G上 IH主スプール (.13) をパイ口 ¾；ト室（13〉側に向けて押圧するバイアススプリング（68)¾- 設けて、入口 Aと出口 Bとの間をノ一マルオーブン形となるようにした特許讅求の範囲第 1項纪載の狨圧弁。

.上 iaパイ口ト弁（22)は入口 ωと出口）とがノーマル時に逢. 通するノーマルオーブン形であって、上記主弁（11)の制御室（250) に主弁（1 1)の入口（Α)を上記通路（5.2)および上 IBパイ口ット弁（2 2)も介してノーマル時に接練して、この制御塞（250)内の流体圧力によって上妃主弁（11)の主スブ〜ル（13 )奁上紀主弁（11)の入口

(A)と口〉とも速 aさせるように作動させる待許鍊求の筘囲第 1項に記載の弒庄弁。

5. 上記主弁（1 1)の上 ffiスプール室（1 2 )の直径よりも上記制御窒 (250)の直径が大きくなるように上記制御室（250)を^成し、上^ 制御室（250)に、上旨己主スプール（I 3〉のランドの直径よりも大きな直瘙も有するピストン郫（70)を摺勐自在に嵌合して、上記制御室（2

50)内に導かれた流体の圧力を上記ストン郎（70)の一端面に作用 ' させ、上 !2ビストン茚（70)の他鳙面とスブール（13)のランド（13c) の端面との間の室をリタンポート（T)に接練し、；：のビストン郞（7 0)によって上記主スブル（13)も軸方向に押圧するようにした恃许請求の範囲第 2項に記載の弒圧弁。

6. 上紀主弁（1 1)の上記スブル室（1 2)の直径よりも上き S制御室 (250)の直径が大きくなるように上記制御室（250)を形成し、上記制御塞（250)に、上主スプール（13)のランドの直径よりも大きな瘛铎^有するピストン部（70〉も捃勳自在に嵌合して、上記制御室（2

50)内に導かれお流体の庄カ耷上き δピストン邻（70)の一巉面に作用させ、上 ΙΗビストン郞（70)の他端面とスブール（13)のランド（13( の端面との間の室をリターンポート（Τ)に接練し、このピストン Φ(Γ 0 )によつて上 IE主スプール（ 13 )を轴方向に押圧するようにした特許蹐求の範囲第 3 «に記載の缄圧弁。

7. 上き S主弁（1 1)の上 Sスプール室（12)の I 瘙よりも上記制御室 (250)の直径が大きくなるように上紀制御塞（250 )も形成し、上記制御室（250)に、上記主スプール（13)のランドの直径よりも大きな a遂を有するビストン茚（70)も攆動自在に嵌合して、上記制御室（2 50)内に導かれた流体の庄カも上記ピストン郏（70)に作用させ、上紀ビストン郎（70)の他嫌面とスプール（1 3)のランド（1 3c〉の繡面との間の室もリターンポート（T〉に接銃し、このビストン ¾5(70)によつて上記主スブール U 3 )も軸方向に押圧するようにした特許請求の範囲第 4項に記載の铽圧弁。