JPH0320620Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、パイロツトスプールを移動させるこ
とにより、ポペツトの移動量を調整して流量を制
御するポペツト弁に関するもので、さらに詳細に
は、自己圧力で移動量が可能なポペツト弁の改良
に関する。

〔従来の技術〕

第２図は、従来のポペツト弁の概略構造図で、
流入口１６および流出口１７を穿設した本体１１
には、これらの流入口１６および流出口１７に直
交する第２の孔１３、第３の孔１４が穿設されて
いる。前記第２の孔１３にはポペツト１５が摺動
自在に挿入されており、同ポペツト１５の先端
（図で下端）は流入口１６および流出口１７を連
通・遮断する傾斜部１８を有している。前記傾斜
部１８に対向する第３の孔１４の角部はシート部
１９になつており、この傾斜部１８とシート部１
９との隙間により流入口１６から流出口１７に流
れる圧力流体の流量を制御している。前記本体１
１には第２の孔１３に連通するパイロツト通路４
０およびタンク２１に連通する排出通路２２が穿
設されている。

前記ポペツト１５には、中央に１個の孔２３が
穿設されており、この孔２３には本体１１の上部
に取付けたフタ２４を貫通するパイロツトスプー
ル２５が摺動自在に挿入され、かつパイロツトス
プール２５はそのネジ２６がフタ２４に螺合して
いるためハンドル２７を回転すると移動（図で上
下動）するようになつている。

ポペツト１５とパイロツトスプール２５が図示
の状態のとき、すなわちポペツト１５の傾斜部１
８がシート部１９に接触して流入口１６と流出口
１７とが遮断されているとき、パイロツトスプー
ル２５に設けた小径部２８の両端に接して孔２３
をポペツト１５の半径方向に穿設した第１の流路
２９および第２の流路３０に連通するポペツト１
５の外周面には第１の溝３１および第２の溝３２
が形成されている。なお前記第１の溝３１および
第２の溝３２はそれぞれ排出通路２２を介してタ
ンク２１およびパイロツト通路４０に連通してい
る。またパイロツトスプール２５の小径部２８に
面する部分にはポペツト１５とフタ２４により形
成する室３３に連通する第３の流路３４が設けて
ある。３５はパイロツトスプール２５が移動する
とき、孔２３の下方の空気抜きの孔である。

かかる構成において、パイロツト通路４０に流
入するパイロツト圧が第２の溝３２、第１の溝３
１より小径部２８、第３の流路３４を経て室３３
に作用すると室３３のポペツト１５に作用する圧
力で該ポペツト１５は図で下降し、傾斜部１８が
シート部１９に接触して流入口１６より流出口１
０に流れる圧力流体はその流れを阻止される。こ
の状態でパイロツトスプール２５がハンドル２７
を介して上昇し、室３３が第３の流路３４より小
径部２８、第１の流路２９、第１の溝３１を介し
て排出通路２２よりタンク２１に連通すると、室
３３内の流体が排出通路２２よりタンク２１に流
れるのでポペツト１５が上昇し、該ポペツト１５
の傾斜部１８がシート部１９から離れるので、圧
力流体が流入口１６より流出口１７に流れる。そ
してパイロツトスプール２５の移動量でポペツト
１５の傾斜部１８とシート部１９との隙間がポペ
ツト１５の傾斜部１８に作用する圧力流体と室３
３のポペツト１５に作用する圧力流体のバランス
によつて決まり、流入口１６より流出口１７に流
れる圧力流体が定流量に保持されうる状態にな
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしこの定流量を保持されうる状態におい
て、ポペツト１５と本体１１との隙間から漏れる
流体が排出通路２２よりタンク２１に流れるため
ポペツト１５が微動（図で上昇）するので流入口
１６から流出口１７に流れる圧力流体は定流量に
保持されない。

このため定流量に保持するために、流入口１６
の圧力流体の圧力よりもパイロツト通路４０のパ
イロツト圧力を必ず高くして、ポペツト１５がリ
ークによつて微動しようとしても該ポペツト１５
の動きを規制して本体１１とポペツト１５との開
度を一定量に制御できるようにしていた。

このように従来のポペツト弁においては、ポペ
ツト弁の開度を一定に保つためにライン圧力より
もパイロツト圧力を高くしていたので、専用のパ
イロツト圧を操作する油圧回路が必要であるが故
に、ポペツト弁のコストアツプの要因になつてい
た。

またライン圧力よりもパイロツト圧力を高くし
て制御すると、サージ圧が発生しポペツトの応答
性が悪くなる要因になつていた。

さらにポペツトは液体の流入する高圧側の断面
積に対し後側の断面積はパイロツトスプールの断
面積分だけ少ない。従つてこのポペツトを制御す
るため後側にスプリング等の補助手段を設ける必
要があり、ポペツトの移動量が大きいとき或は液
圧が高いときは力の強いそしてストロークの大き
いスプリングが必要となり、スプリングの設計を
困難にすると共に機器を大きくしていた。

本考案は、このような欠点を除去したもので、
ポペツトに作用するライン圧力でポペツトの移動
量を制御して圧力流体の開度を一定に制御できる
ポペツト弁を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のポペツト弁は、直径の異なる第１ない
し第３の孔を同一軸上に連続させて穿設し、第１
および第２の孔にそれぞれ連通する流入口および
流出口を穿設し、第１の孔をタンクに連通する排
出通路を穿設するとともに流入口と第１の孔とを
連通する第２の通路を穿設した本体と、同本体の
第１の孔に嵌挿して本体に取着したフタと、同フ
タに取着された制御モータと、同制御モータによ
り前記フタに摺動自在に嵌着され小径部を有して
前記本体の第１ないし第３の孔の長手方向に沿つ
て移動するパイロツトスプールと、大径部が本体
の第１および小径部が第３の孔に摺動自在に挿着
され本体の第２の孔と流入口との角部なるシート
部に離脱・接触して流入口および流出口を連通・
遮断するとともに流入口より流出口に流れる流体
の流量を調整するように大径部および小径部の接
合部分に傾斜部を設け、本体の排出通路に通じる
第１の溝を外周に設け、この第１の溝と前記パイ
ロツトスプールを挿入する孔とを連通する第１の
流路をパイロツトスプールの小径部の端部に近接
して穿設し、第２の通路に通じる第２の溝を外周
に設け、この第２の溝とパイロツトスプールを挿
入する孔とを連通する第２の流路をパイロツトス
プールの小径部の端部に近接して穿設し、パイロ
ツトスプールの小径部とフタおよび本体の第１の
孔よりなる室とを連通する第３の流路を穿設した
ポペツトとからなり、圧力流体をポペツトの傾斜
部および本体の室に作用させ前記パイロツトスプ
ールを移動させたとき、本体の第１および第３の
孔に挿着されるポペツトの大径部の直径をd₃およ
び小径部の直径をd₁にし、パイロツトスプールの
直径をd₂にして、d₁＞d₂の関係でポペツトの傾斜
部と本体のシート部との間隙を調整して流入口よ
り流出口に流れる圧力流体の流量を制御すること
を特徴とする。

〔作用〕

直径の異なる第１ないし第３の孔を同一軸上に
連続させて穿設し、この第１および第２の孔にそ
れぞれ連通する流入口および流出口を穿設し、第
１の孔をタンクに連通する排出通路を穿設すると
ともに流入口と第１の孔とを連通する第２の通路
を穿設した本体に、同本体の第１の孔に嵌挿して
フタを装着し、このフタに取着された制御モータ
によりこのフタに摺動自在に嵌着され小径部を有
して本体の第１ないし第３の孔の長手方向に移動
するパイロツトスプールを嵌着し、本体の第３の
孔と流入口との角部なるシート部に離脱・接触し
て流入口および流出口を連通・遮断するとともに
流入口より流出口に流れる流体の流量を調整する
ように大径部および小径部の接合部分に傾斜部を
設け、かつ排出通路に通じる第１の溝を外周に設
け、この第１の溝とパイロツトスプールを挿入す
る孔とを連通する第１の流路をパイロツトスプー
ルの小径部の端部に近接して穿設し、第２の流路
をパイロツトスプールの小径部の端部に近接して
穿設し、パイロツトスプールの小径部とフタおよ
び本体の第１の孔よりなる室とを連通する第３の
流路を穿設したポペツトを本体の第１および第３
の孔に摺動自在に挿着し、圧力流体をポペツトの
傾斜部および本体の室に作用してパイロツトスプ
ールを移動させたとき、本体の第１および第３の
孔に挿着されるポペツトの大径部の直径をd₃およ
び小径部の直径をd₁にし、パイロツトスプールの
直径をd₂にして、d₁＞d₂の関係でポペツトの傾斜
部と本体のシート部との間隙を調整して流入口よ
り流出口に流れる圧力流体の流量を制御する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を示した第１図により詳
細に説明するが、図中第２図と同一作用の構成は
同一符号を示した説明を省略する。

本体１１には直径の異なる孔１３，１４および
２０が同軸上に穿設されており、孔１３および１
４には大径部１５ａおよび小径部１５ｂがそれぞ
れ直径をd₃およびd₁にし、かつ大径部１５ａおよ
び小径部１５ｂの接合部分は傾斜部１８にしたポ
ペツト１５が摺動自在に挿入されている。図示の
状態において、本体１１にはポペツト１５の小径
部１５ｂに直交して圧力流体の流入口１６が穿設
され、大径部１５ａに直交して流出口１７が穿設
されている。

ポペツト１５の中心に穿設された孔２３に摺動
自在に嵌着されたパイロツトスプール２５には、
上端はこれにピン結合したリンク３６およびアー
ム３７を介して制御モータ３８の出力軸３９に結
合している。したがつて制御モータ３８を駆動す
ると図示の位置ではパイロツトスプール２５の移
動速度は最低であるが、アーム３７が水平位置に
あるときパイロツトスプール２５の移動速度は最
高になる。ポペツト１５の小径部１５ｂの中心に
は大径部１５ａの孔２３を大気に連通させるため
の通路３５が設けてある。

次に前述した実施例の動作を説明する。図示の
状態で流入口１６に圧力流体が流入し傾斜部１８
における流入口１６の部分に圧力を受けてポペツ
ト１５は移動（図で上昇）しようとしても、室３
３に通ずる第３の流路３４はポペツト１５とパイ
ロツトスプール２５により閉ざされているため、
ポペツト１５はこの位置にとどまり移動（図で上
昇）しない。したがつてポペツト１５の傾斜部１
８はシート部１９に接しているため流入口１６の
流体は流出口１７に流れない。ここで制御モータ
３８の出力軸３９を反時計方向に回転させるとパ
イロツトスプール２５が移動（図で上昇）して、
第３の流路３４は小径部２８から第１の流路２
９、第１の溝３１そして排出通路２２を通つてタ
ンク２１に連通するため、室３３の圧油はタンク
２１に流出可能になる。

従つてポペツト１５は傾斜部１８が油圧を受け
て移動（図で上昇）により第２の流路３０が小径
部２８と遮断になる位置まで上昇すると、室３３
もタンク２１とは遮断になるため、ポペツト１５
はこの位置で停止し、傾斜部１８とシート部１９
とを一定間隔に保持する。即ちポペツト１５はパ
イロツトスプール２５の移動量だけ移動して停止
する。

ポペツト１５が上述した位置にあるとき即ち図
示の位置より上方にあるとき制御モータ３８によ
りパイロツトスプール２５を下降させると、第２
の通路２０の圧力流体は第２の溝３２から第２の
流路３０、小径部２８そして第３の流路３４を通
つて室３３に流入し、ポペツト１５の上面に作用
する。ここでポペツト１５の大径部１５ａの直径
をd₃、小径部１５ｂの直径をd₁、パイロツトスプ
ール２５の直径をd₂において、室３３側のポペツ
ト１５の大径部１５ａ側の断面積は（d₃ ²−d₂ ²）
であり、小径部１５ｂの断面積は π／４（d₃ ²−d₂ ²）であり、 小径部１５ｂの断面積は π／４（d₃ ²−d₁ ²）であり、 かつd₁＞d₂であるため、ポペツト１５の断面積は
大径部１５ａ側が小径部１５ｂ側よりも大きいか
らポペツト１５は面積差で移動（図で下降）し、
流入口１６から流出口１７に流れる圧力流体の流
量を減少させる。なおポペツト１５の移動（図で
下降）により第２の流路３０が小径部２８と遮断
になる位置まで移動（図で下降）すると、室３３
に圧力流体は流入しないためポペツト１５は停止
し傾斜部１８とシート部１９とを一定間隔に保
つ。即ちポペツト１５は下降の場合でもパイロツ
トスプール２５の移動量だけ移動して停止する。

この実施例では、ポペツト１５を上下の位置に
おいて説明したが、該ポペツト１５は上下の位置
に限らず倒立、傾斜等の位置にあつてもよい。

〔考案の効果〕

以上、説明したように本考案はパイロツトスプ
ールと制御モータとをリンク機構を介して接続
し、かつ本体シートとポペツト傾斜部との開度調
整をしたときに、ポペツトのシート側の受圧面積
よりもポペツトのパイロツトスプール側の受圧面
積を大きくなるようにポペツトの小径部の直径を
パイロツトスプールの直径よりも大きくして、常
にポペツトがシート側に移動するようにしたの
で、ポペツトと本体とのリークによりポペツトが
微動しようとしても、本体のシート部とポペツト
の傾斜部との開度は一定になるので、一定流量が
保持される。

またポペツトはライン圧で開閉するようにした
ので、スプリング等の補助手段は不要になり全体
の形状を小さくするとともにコストの低減が可能
になつた。

さらにポペツトの移動を制御するパイロツトス
プールをリンク機構を介して制御モータに接続し
たため、パイロツトスプールの移動速度はほぼサ
インカーブになることにより、開口初期における
移動速度は早くそして最大開口になる終期の移動
速度は早くなつて、理想的な開口動作が得られ
る。

このためダイカスト機等の射出条件を設定する
油圧回路に使用した場合は射出条件を一定に確実
に保持できるので、成形品を一定射出条件での成
形が可能になり、成形品の歩留に寄与することが
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すポペツト弁の断
面図、第２図は従来のポペツトの断面図である。 １１……本体、１２〜１４……孔、１５……ポ
ペツト、１６……流入口、１７……流出口、１８
……傾斜部、１９……シート部、２０……通路、
２１……タンク、２２……排出通路、２３……
孔、２４……フタ、２５……パイロツトスプー
ル、２６……ネジ、２７……ハンドル、２８……
小径部、２９，３０……流路、３１，３１……
溝、３３……室、３４……流路、３５……孔、３
６……リンク、３７……アーム、３８……制御モ
ータ、３９……出力軸、４０……パイロツト通
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直径の異なる第１ないし第３の孔を同一軸上に
   連続させて穿設し、前記第１および第２の孔にそ
   れぞれ連通する流入口および流出口を穿設し、第
   １の孔をタンクに連通する排出通路を穿設すると
   ともに前記流入口と前記第１の孔とを連通する第
   ２の通路を穿設した本体と、同本体の第１の孔に
   嵌挿して前記本体に取着したフタと、同フタに取
   着された制御モータと、同制御モータにより前記
   フタに摺動自在に嵌着され小径部を有して前記本
   体の第１ないし第３の孔の長手方向に沿つて移動
   するパイロツトスプールと、大径部が前記本体の
   第１の孔および小径部が第３の孔に摺動自在に挿
   着され前記本体の第２の孔と前記流入口との角部
   なるシート部に離脱・接触して前記流入口および
   前記流出口を連通・遮断するとともに前記流入口
   より前記流出口に流れる流体の流量を調整するよ
   うに前記大径部および小径部の接合部分に傾斜部
   を設け、前記排出通路に通じる第１の溝を外周に
   設け、この第１の溝と前記パイロツトスプールを
   挿入する孔とを連通する第１の流路を前記パイロ
   ツトスプールの小径部の端部に近接して穿設し、
   前記第２の通路に通じる第２の溝を外周に設け、
   この第２の溝と前記パイロツトスプールを挿入す
   る孔とを連通する第２の流路を前記パイロツトス
   プールの小径部の端部に近接して穿設し、前記パ
   イロツトスプールの小径部と前記フタおよび前記
   本体の第１の孔よりなる室とを連通する第３の流
   路を穿設したポペツトとからなり、圧力流体を前
   記ポペツトの傾斜部および前記本体の室に作用さ
   せ前記パイロツトスプールを移動させたとき前記
   本体の第１および第３の孔に挿着される前記ポペ
   ツトの大径部の直径をd₃および小径部の直径をd₁
   にし、前記パイロツトスプールの直径をd₂にし
   て、d₁＞d₂の関係で前記ポペツトの傾斜部と前記
   本体のシート部との間隙を調整して前記流入口よ
   り前記流出口に流れる圧力流体の流量を制御する
   ことを特徴とするポペツト弁。