JP2514159Y2

JP2514159Y2 - 流量調整弁

Info

Publication number: JP2514159Y2
Application number: JP1989134754U
Authority: JP
Inventors: 隆新家
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1989-11-20
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2004-11-20
Also published as: JPH0373705U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、例えば建築機材などに用いられる油圧駆動
アクチュエータの駆動方向ならびに駆動速度を制御する
圧油流量調整弁に関する。

〔従来の技術〕

一般に、従来のこの種の流量調整弁は、第４図に示す
ように、バルブ本体10内に並列的に配置されるスプール
弁部12と圧力補償部14とから構成されている。そして、
スプール弁部12のスプール16の壁部には第１の可変絞り
からなる油穴18と第２の可変絞りからなる油穴20とが開
口されており、一方、圧力補償部14には調圧スプリング
22と圧力補償用スプール24とが設けられている。なお、
図中参照符号Ｐは圧油供給用コア、CA,CBはシリンダ用
コア、TA,TBは戻り油用コアをそれぞれ示し、また、参
照符号26はスプール16の中空部に摺動自在に配置される
チェック弁を示す。したがって、このような流量調整弁
によれば、スプール16が外部からの操作により、例えば
図において右側へ移動すると、ポンプからの吐出油は、
コアＰ→第１の可変絞り18→第２の可変絞り20→コアCA
→アクチュエータシリンダ（図示せず）→コアCB→第１
の可変絞り18→第２の可変絞り20→コアTBを経てタンク
（図示せず）へ流出される。しかるに、この場合、第１
の可変絞り18の前後の差圧は圧力補償部14を介して常に
一定に保持されるので、アクチュエータへの供給流量
は、コアCA内の圧力、すなわちアクチュエータの負荷圧
に関係なく、スプール16の移動量に対応する第１の可変
絞り18の開口面積によって定まる一定流量に設定され
る。また、この場合、アクチュエータの負荷圧（コアCA
内の圧力）がポンプ吐出圧力（コアＰ内の圧力）より高
くなると、チェック弁26が作動してスプール16の中空部
内の流路を閉塞する。したがって、圧油の逆流が阻止さ
れ、いわゆる負荷保持作用が達成される。

このように、従来のこの種の流量調整弁は、圧油の流
通面積を設定する可変絞り部としてのスプール弁部と、
可変絞り部の前後の差圧を一定に保持する圧力制御部と
しての圧力補償部とを備え、更にスプール弁部には負荷
保持機能が付加されているので、アクチュエータの駆動
を、アクチュエータの負荷圧に関係なく任意の速度で行
うことができると共に負荷保持作用も同時に達成するこ
とができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のこの種の流量調整弁は、前述し
たように、可変絞り部としてのスプール弁部と圧力制御
部としての圧力補償部とが別体に構成されている。この
ため、バルブ本体の構造が、必然的に複雑化すると同時
に大形化する難点を有していた。

そこで、本考案の目的は、アクチュエータへの供給流
量をアクチュエータの負荷圧に関係なく任意に設定でき
ると共に負荷保持機能を有し、しかも構造が簡単で小形
に構成することができる流量調整弁を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

先の目的を達成するため、本考案に係る流量調整弁
は、バルブ本体（10）と、このバルブ本体内に摺動自在
に設けられ外部からの操作量に応じて移動する中空のバ
ルブスプール（30）とからなり、前記バルブ本体のハウ
ジングにはバルブスプールの軸方向における中央部に圧
油供給用コア（Ｐ）、両側端部に戻り油用コア（TA,T
B）および前記コアの間にそれぞれ油圧駆動アクチュエ
ータに連通するシリンダ用コア（CA,CB）を設け、前記
バルブスプールの壁部に対しては前記操作量が零の中立
状態の際、前記圧油供給用コア（Ｐ）とシリンダ用コア
（CA,CB）との間およびシリンダ用コア（CA,CB）と戻り
油用コア（TA,TB）との間に、バルブスプール（30）の
移動時にその移動量に応じて開口面積を変化する第１の
可変絞り（18）からなる油穴および第２の可変絞り（2
0）からなる油穴をそれぞれ開口してなる流量調整弁に
おいて、一端部をバルブスプール（30）の中空部の端部スプリ
ング室（42）内に、他端部をバルブスプール（30）の中
空部の中央流路室（44）内にそれぞれ配置される圧力補
償ピストン（46）で構成すると共に、この圧力補償ピス
トン（46）の内部に補助スプール（48）を摺動自在に組
込み、油通路（50）を介して流路室（44）に連通する油
室（52）内に調圧スプリング（54）を設け、さらに前記
スプリング室（42）にスプリング（56）を設けて前記圧
力補償ピストン（46）に対して負荷させることにより、
圧力部として作動すると同時に負荷保持機能を有するよ
うに構成した圧力補償手段（40）を設けることを特徴と
する。

この場合、圧力補償手段（40）は、補助スプール（4
8）によるスプリング室（42）内の減圧作用により圧力
補償ピストン（46）が調圧スプリング（54）の設定圧に
対応して移動して、第２の可変絞り（20）の開口面積を
制御すると共に、第１の可変絞り（18）の上流側の圧力
以上の過負荷状態においてその上流側圧力が油通路（3
4）、コア（Ｌ）、油穴（32）を介して補助スプール（4
8）の他側面に作用して、前記スプリング室（42）内の
圧力を補助スプール（48）により適度に減圧するように
構成し、さらに前記圧力補償ピストン（46）を第２の可
変絞り（20）の閉塞位置へ動作させるように構成するこ
とができる。

〔作用〕

圧力制御部としての圧力補償手段は、可変絞りとして
のスプール弁部を構成するバルブスプールの中空部内に
組込まれ、且つ、前記圧力補償手段には負荷保持機能が
付加されている。したがって、バルブ本体の構造が、従
来のこの種の流量調整弁に比べて、大幅に小形化される
と同時に簡単に構成される。

〔実施例〕

次に、本考案に係る流量調整弁の実施例につき、添付
図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明の
便宜上、第４図に示す従来の流量調整弁と同一の構成部
分には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

先ず初めに、本考案のバルブハウジングならびにバル
ブスプールの構成は、従来の流量調整弁におけるスプー
ル弁部の構成と基本的に同一である。すなわち、第１図
において、スプール弁は、バルブ本体10とこのバルブ本
体10内に摺動自在に設けられる中空のバルブスプール30
とからなる。そして、バルブ本体10のハウジングには、
バルブスプール30の軸方向における中央部に圧油供給用
コアＰ、両側端部にタンクへの戻り油用コアTA,TB（単
にコアＴと総称する場合がある）、そして前記両コアの
間に油圧駆動アクチュエータ（図示せず）へ連通するシ
リンダ用コアCA,CB（単にコアＣと総称する場合があ
る）がそれぞれ設けられる。一方、バルブスプール30の
壁部には、このバルブスプール30の中立状態の位置にお
いて、コアP,Cの間に第１の可変絞りからなる油穴18が
開口され、またコアC,Tの間に第２の可変絞りからなる
油穴20が開口されている。

しかるに、本考案の流量調整弁においては、バルブス
プール30の中空部内に圧力補償手段40が摺動自在に設け
られる。そして、バルブハウジングにはそのコアＴの外
側にコアL,Mが設けられ、バルブスプール30にはコアL,M
に対応する位置に連通油穴32が設けられ、前記コアL,P,
Lが通油路34を介して連通接続されると共にコアM,T,Lが
通油路36を介して連通接続される。

圧力補償手段40は、一端部をバルブスプール中空部の
端部スプリング室42内に、他端部をバルブスプール中空
部の中央部流路室44内にそれぞれ配置される圧力補償ピ
ストン46で構成される。この圧力補償ピストン46は、そ
の内部に補助スプール48が摺動自在に組込まれると共
に、油通路50を介して流路室44に連通する油室52内に調
圧スプリング54が設けられている。なお、スプリング室
42にはスプリング56が設けられ、圧力補償ピストン46に
対して負荷されている。これにより、圧力補償手段40
は、後述するその作動から明らかなように、圧力制御部
として作動すると同時に負荷保持機能を達成するよう構
成されている。

次に、このような構成になる本考案の流量調整弁の動
作について説明する。先ず、第１図に示される状態にお
いて、ａ側に任意の大きさのスプール切換信号を印加す
ると、スプール30は前記信号の大きさに対応したリフト
量ｌだけ図において右側へ移動し、流量調整弁内には図
において左側から右側へ流通する流路が形成される。第
２図にはこの時の状態が示されているが、まず流入側
（図において左側）について説明すると、前記移動によ
り、第１ならびに第２の可変絞り18,20は、それぞれ前
記リフト量ｌに見合った量だけコアＰならびにCAに対し
て開口する。なお、ここで、第２の可変絞り20の開口は
第１の可変絞り18の開口より充分大きくなる様に設定さ
れている。すると、前記開口により、コアＰからの圧油
は、第１の可変絞り18を通ってスプール内流路室44内に
入り、圧力補償ピストン46を図示のように押し下げ、第
２の可変絞り20を通ってコアCA内へ流れようとし、そし
て流路室44内の油圧力すなわち第１の可変絞り18の下流
側圧力は、圧力補償ピストン46の前面に作用すると共
に、油通路50、油室52を介して補助スプール48の調圧ス
プリング54が負荷されている側の端面に作用する。一
方、これと同時に、前記コアＰ内の油圧力すなわち第１
の可変絞り18の上流側圧力は、通油路34、コアＬ、油穴
32を介して補助スプール48の他端面に作用する。したが
って、これにより、スプリング室42内の圧力は補助スプ
ール48により適度に減圧されるので、圧力補償ピストン
46は、その前面に作用する第１の可変絞り18の下流側圧
力が、同じく第１の可変絞り18の上流側圧力に対して、
調圧スプリング54によって設定される圧力差分だけ低く
なるような、第２の可変絞り20の開口調整位置へ移動す
る。すなわち、第１の可変絞り18を通過する流量は、コ
アCA内の圧力すなわちアクチュエータの負荷圧に関係な
く、調圧スプリング54によって設定される前記差圧に対
応して定まる流量に設定される。そして、この供給流量
が、コアCA→アクチュエータ（図示せず）→コアCB→流
路室44→コアTBを介してタンク（図示せず）へ流出され
る。なお、この場合、前記供給圧油は、コアCB→流路室
44→コアTBの通過時に圧力補償ピストン46を押し下げる
が、このときスプリング室42内の圧力は油穴32、コア
Ｍ、通油路36を介してコアTB内の圧力と等しくなってい
るので、流出側の圧力補償ピストン46（図において右
側）は圧力制御作用すなわち第２の可変絞り20の開口面
積調節作用は生じない。

次に、本考案に係る圧力補償手段40の負荷保持機能に
ついて説明する。すなわち、前述の作動において、アク
チュエータの負荷圧すなわちコアCA内の圧力が供給圧油
の圧力すなわちコアCA内の圧力より高くなった場合、本
考案の圧力補償手段40においては、その補助スプール48
が図において左側へ切換ったままの状態に設定される。
これにより、コアＰ内の圧力が油通路34、油穴32を介し
てスプリング室42内に導通され、これにより圧力補償ピ
ストン46が図において右側へ押し上げられ、第２の可変
絞り20が閉塞される。したがって、コアCAからコアＰへ
の圧油の逆流が防止される。すなわち、アクチュエータ
負荷の保持機能が達成される。

このように、本考案の流量調整弁によれば、負荷保持
機能を備えた圧力調整手段がスプール弁の内部に組込ま
れているので、バルブ本体の構造を、従来のこの種の流
量調整弁に比べて、大幅に小形化且つ簡単化することが
できる。

第３図に、本考案に係る流量調整弁の別の実施例を示
す。本実施例は、圧力補償機能を、先の実施例に於ける
アクチュエータに対する流入側から流出側へ変更したも
のである。すなわち、本実施例においては、コアC,M間
が通油路60を介して接続されており、例えばａ側にスプ
ール切換信号が印加されると、先の実施例におけると同
様に、スプール30が図において右側へ移動され、供給圧
油がコアＰ→流路室44→コアCA→アクチュエータ→コア
CB→流路室44→コアTBを経てタンクへ流出されるが、こ
の間において、流出側（図において右側）の圧力補償ピ
ストン46が、補助スプール48の作用により調圧スプリン
グ54の設定差圧に対応して移動し、第２の可変絞り20の
開口面積を調節して第１の可変絞り18の前後の差圧を一
定に保持する。なお、負荷保持機能は、流入側の圧力補
償手段40（図において左側）によって行われる。本実施
例においても、先の実施例におけると同様の効果が発揮
されることは明かであろう。

以上、本考案の流量調整弁の好適な実施例について説
明したが、本考案はこれらの実施例に限定されることな
く、本考案の精神を逸脱しない範囲内において種々の改
良変更が可能である。

〔考案の効果〕

前述したように、本考案に係る流量調整弁は、バルブ
本体（10）と、このバルブ本体内に摺動自在に設けられ
外部からの操作量に応じて移動する中空のバルブスプー
ル（30）とからなり、前記バルブ本体のハウジングには
バルブスプールの軸方向における中央部に圧油供給用コ
ア（Ｐ）、両側端部に戻り油用コア（TA,TB）および前
記コアの間にそれぞれ油圧駆動アクチュエータに連通す
るシリンダ用コア（CA,CB）を設け、前記バルブスプー
ルの壁部に対しては前記操作量が零の中立状態の際、前
記圧油供給用コア（Ｐ）とシリンダ用コア（CA,CB）と
の間およびシリンダ用コア（CA,CB）と戻り油用コア（T
A,TB）との間に、バルブスプール（30）の移動時にその
移動量に応じて開口面積を変化する第１の可変絞り（1
8）からなる油穴および第２の可変絞り（20）からなる
油穴をそれぞれ開口してなる流量調整弁において、一端
部をバルブスプール（30）の中空部の端部スプリング室
（42）内に、他端部をバルブスプール（30）の中空部の
中央流路室（44）内にそれぞれ配置される圧力補償ピス
トン（46）で構成すると共に、この圧力補償ピストン
（46）の内部に補助スプール（48）を摺動自在に組込
み、油通路（50）を介して流路室（44）に連通する油室
（52）内に調圧スプリング（54）を設け、さらに前記ス
プリング室（42）にスプリング（56）を設けて前記圧力
補償ピストン（46）に対して負荷させることにより、圧
力部として作動すると同時に負荷保持機能を有するよう
に構成した圧力補償手段（40）を設けた構成とすること
により、スプール弁部と圧力補償部とが別個に構成され
ていた従来のこの種の流量調整弁に比べて、バルブ本体
の構造を大幅に小形化しかつ簡略化することができる。
特に、本考案において、前記圧力補償手段は、負荷保持
機能を備えるものであるから、バルブ本体の構造を変更
することなく、アクチュエータの負荷保持を容易かつ確
実に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る流量調整弁の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図に示す流量調整弁のバルブスプール
が図において右側へ移動された時の状態を示す断面図、
第３図は本考案に係る流量調整弁の別の実施例を示す断
面図、第４図は従来の流量調整弁を示す断面図である。 10……バルブ本体 18……第１の可変絞り（油穴） 20……第２の可変絞り（油穴） 30……バルブスプール、32……油穴 34,36……通油路、40……圧力補償手段 42……スプリング室、44……流路室 46……圧力補償ピストン 48……補助スプール、50……油通路 52……油室、54……調圧スプリング 56……スプリング、60……通油路Ｐ……圧油供給用コア CA,CB……シリンダ用コア TA,TB……戻り油用コアｌ……リフト量

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】バルブ本体（10）と、このバルブ本体内に
摺動自在に設けられ外部からの操作量に応じて移動する
中空のバルブスプール（30）とからなり、前記バルブ本
体のハウジングにはバルブスプールの軸方向における中
央部に圧油供給用コア（Ｐ）、両側端部に戻り油用コア
（TA,TB）および前記コアの間にそれぞれ油圧駆動アク
チュエータに連通するシリンダ用コア（CA,CB）を設
け、前記バルブスプールの壁部に対しては前記操作量が
零の中立状態の際、前記圧油供給用コア（Ｐ）とシリン
ダ用コア（CA,CB）との間およびシリンダ用コア（CA,C
B）と戻り油用コア（TA,TB）との間に、バルブスプール
（30）の移動時にその移動量に応じて開口面積を変化す
る第１の可変絞り（18）からなる油穴および第２の可変
絞り（20）からなる油穴をそれぞれ開口してなる流量調
整弁において、一端部をバルブスプール（30）の中空部の端部スプリン
グ室（42）内に、他端部をバルブスプール（30）の中空
部の中央流路室（44）内にそれぞれ配置される圧力補償
ピストン（46）で構成すると共に、この圧力補償ピスト
ン（46）の内部に補助スプール（48）を摺動自在に組込
み、油通路（50）を介して流路室（44）に連通する油室
（52）内に調圧スプリング（54）を設け、さらに前記ス
プリング室（42）にスプリング（56）を設けて前記圧力
補償ピストン（46）に対して負荷させることにより、圧
力部として作動すると同時に負荷保持機能を有するよう
に構成した圧力補償手段（40）を設けることを特徴とす
る流量調整弁。
【請求項２】圧力補償手段（40）は、補助スプール（4
8）によるスプリング室（42）内の減圧作用により圧力
補償ピストン（46）が調圧スプリング（54）の設定圧に
対応して移動して、第２の可変絞り（20）の開口面積を
制御すると共に、第１の可変絞り（18）の上流側の圧力
以上の過負荷状態においてその上流側圧力が油通路（3
4）、コア（Ｌ）、油穴（32）を介して補助スプール（4
8）の他側面に作用して、前記スプリング室（42）内の
圧力を補助スプール（48）により適度に減圧するように
構成し、さらに前記圧力補償ピストン（46）を第２の可
変絞り（20）の閉塞位置へ動作させるように構成してな
る請求項１記載の流量調整弁。