JPH03223578A - 流量制御弁 - Google Patents
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- F16K1/32—Details
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
小流量の液圧システム、例えば自動車のブレーキ装置な
どに適する流量制御弁に関する。
スリーブ、2はスリーブ1内に摺動自在に挿入したスプ
ールである。
け、下端には出口ポート4を設け、入口ポート3を形成
した部分のスリーブ内周には全周に亘る環状溝5を形成
しである。
てこの外周溝6とスプール2内の液流路7を浦しる複数
の連通路8がある。
Aに通し、下端はオリフィス9を介してスリーブ1内の
下部室Bに通している。
押ハ矛10を装着し、このハネ10によりスプール2に
上向きの力を付与する。
2の両端の液圧差が所定値より小さい場合はハネ10に
よりスプール2が押し上げられ、環状溝5と外周溝6が
通じることにより液体は入口ポート3−環状溝5−外周
溝6→通路8−液流路7−オリフィス9と流れてスリー
ブ1の下部室Bを通り出口ポート4から出ていく。
る液体の圧力が上昇してスプール2両端の圧力差が大き
くなると、その差圧によりスプール2がハネ10を圧縮
して下降し、外周溝6の位置が環状溝5の下方に移動し
てすれ違い状となり入口ポート3と上部室A間を遮断す
る。
オリフィス9を通って涜れ出すと、ハフ10の作用でス
プール2が押し上げられ、再び環状溝5と外周溝6が連
通ずる。
圧はバネ10による付勢力をスプール断面積で除した力
と等しくなり、その差圧で決まるオリフィス部の通過流
量も一定値に定まる。
に用いた場合、その作動系が低粘度・高圧の系となって
いるため、スリーブの環状溝5とスプールの外周溝6と
のすれちがい部の隙間からの液洩れが無視できない程度
になり、そのためスプール2が釣り合いの状態になるま
での環状溝5と外周溝6のすれちがいが大きくなってス
プール2の位置が定まらなくなり、より長いストローク
を有する付勢手段が必要となる。
どの問題が発生する。
溝を廃止して対向する横孔にすると、洩れは減少するが
液圧が高いため、スプール2に働く直径方向の不平衡力
が大きくなり、付勢力を大きくしなければならないので
、ハネが大型となる。
とオリフィスをJト常に小さくしなければならなくなる
などの問題が生じる。
題点を解決して高圧・低粘度・小流量の系に用いても精
度よく流量制御ができる流量制御弁を従供することであ
る。
の環状溝に対し液密に環状シールを挿入し、この環状シ
ールとスプール外周溝の肩部との間で開度が自由に調整
され、かつ閉止時に液洩れが抑制されるシール部を構成
するようにした。
プール外周溝のすれちがい部からの洩れが無くなり、ま
た、環状溝に代えて横穴構成としたときに見られるよう
な直径方向の不平衡力の発生も抑制される。
用した可変制御としたものも捉供する。
定まる圧力よりも小さい場合、オリフィス前後の差圧に
よる力よりバネの力が大きいのでスプールが後退し、環
状シールの内周とスプール外周溝の肩部との間に隙間が
できる。
とスプールの外周溝肩部との間の隙間を通り、外周溝の
後部のスプール外周とスリーブ内周間の隙間を経てスリ
ーブの後端、すなわち、上部室Aから?&流路を通り、
オリフィスを経て出口ポートへと流れていく。
ール両端の差圧が大となって、オリフィス前後の差圧に
よる力がバネの付勢力より大きくなり、スプールがバネ
を圧縮して前進し、スプールの外周溝の肩部が環状シー
ルに密着して入口ポートと出口ポート間を遮断する。
通って出口ポートの方へ流れていくので、スプールはバ
ネの付勢力で元の位置に戻り、入口ポートから上部室A
への液体の流れが再開される。
伴うオリフィスの通過流量が一定に保たれる。
(3)の構成も作用は同しである。従って、その詳細説
明はここでは省いて実施例項に譲る。
を電子制御を利用した可変制御とすることにより前記の
作用におけるオリフィスの通過流量を所望の流量に変更
できる。
、12は同スリーブ11内に摺動自在に挿入したスプー
ルである。
を設け、下端には出口ポート14を設け、入口ポート1
3を形成した部分のスリーブ内周には全周に亘る環状溝
15を形成しである。
を設け、上記環状溝15にはめた軟質弾性材料からなる
環状シール17の内周を上記外周溝16内に臨ませる。
、環状溝15に液密にはまり、同シール17の内周はス
プール12が上昇位置にあるとき、外周溝16の肩部と
の間に隙間を生し、スプール12が下降したとき、外周
溝16の肩部に密着するようになっている。
し、下端がオリフィス19を介してスリーブ11内の下
部室Bに通じるようになっている。
ル12の外周より大径とし、スプール12の上縁に同ス
プール12の内外を通じる溝を設けるなどの構造にして
、スプール12が上昇位置、すなわち、後退位置のとき
、スリーブ11の環状;M15が上部室Aおよび液流路
18に通じる構造とする。
ハネ20を装着してこのバネ20によりスプール12に
上向きの力を付勢する。
リフィス両端の差圧がバネ20の力Fとスプール12の
断面積Sで決まり、通過流量はこの圧力F/Sとオリフ
ィス断面積とで決まる一定流量となる。これを模式的に
説明すると、入口圧力をP 出口圧力をP。
=Pt >P3 +F/Sなのでスプール2は下方へ
移動し、スプールと環状シールの間は閉しる(第2図の
X点)、すると、P!>P3なので上部室Aの液はいず
れ出口ポート14側へオリフィス19を通過して流れて
しまう。すると、再びスプール12は上方に移動し環状
シールのシール部を開く、この繰り返しによりp、=p
、 十F/Sに保たれ、オリフィス19の前後差圧はP
l、P、によらずF/Sに保たれるのでオリフィスIS
の通過流量は一定となる。
の隙間からの洩れもあるが、これははめあい長さを十分
に長くとることで無視できるレベルにできる。
部分がスプールの溝とスリーブの溝のすれちがい部分で
あったのをこの発明では環状シールのシール部におきか
えたので閉鎖位置にあるときの漏れが十分に小さくなり
、高圧・低粘度・小流量という要求を満足させることが
できる。
際の加工と組立のためにはスリーブ11は2個以上の部
品に分割される構造にすることばいうまでもない。
する構造とすることもできる。
すような入口ポート13、出口ポート14、オリフィス
19、環状シール17の有効シール面などの相互関係を
逆向きに配置したものによっても達成できる。
オリフィス19の前後の圧力が、低圧側が出口圧力P1
、高圧側がP3−1−F/Sとなっていたが、第3図で
は高圧側が入ロ圧力P1低圧側がP、−F/Sとなる。
上流側が入口ポート13に連なり、下流がスプール12
の外周とスリーブ11の内周間の隙間を通ってスプール
12の高圧側端面に連なっていたのに対し、第3図では
、環状シール17の上流側がスプール12の低圧側端面
に連なり、下流がスプール12外周とスリーブ11内周
の隙間を通って出口ポート14に連なっている。
、動作は各部の符号を第1図、第2図の符号と同機能の
もの同志対応させて示しであるので、容易に理解される
であろう。
えて第1図、第2図の実施例とは変えて例示しである。
ル17は、スリーブ11の環状溝15との間をシールす
る機能とともに、その内縁部と、スプール12の外周溝
16がスプール12の外周と連なる部分(スプールの肩
部)との間で、液の流通を断続制jIするシール部形成
機能を合せ果さなければならない。
質は自由に選択することができる。もう1つはオリフィ
ス19を有する液流路18はスプール12の両端を連結
していれば良く、スプール12の内部にあっても外部に
あっても良い。
例を示しており、第1図、第3図の実施例の押バネのか
わりに電子制御の可変付勢手段として電411石を利用
したもので、制御弁の構造をより実際的にあられしてい
る。
内に収められ、入口ポート13と出口ポート14はハウ
ジング21に設ける。
シール17をはめである。
フレーム22内にコイル23、アーマチュア24を装着
し、フレーム22の下部にはヨーク25を設けて電磁石
26を構成する。
アーマチュア24、フレーム22およびヨーク25を通
る磁束が発生してアーマチュア24に上向きの力が発生
するので、第1図、第2図のハネ20と同様にスプール
12を上方に押す付勢力が得られる。
スプール12への付勢力を自由に変更できるので遠隔操
作により通過流量を自由に変えることができる。
ールを装着して、この環状ソールの内周をスプール外周
の周溝内に叱ませることによりスプール両端の差圧とバ
ネ、電磁石などの付勢手段のバランスによりスプールが
移動する際の流量制御弁の閉鎖と連通を、上記環状シー
ルの内周とスプール肩部の接触または離反により行うも
のであるから、高圧・低粘度・小流量の液体に対しても
精度よく流量制御が行える。
置などに好適に使用できるなどの効果がある。
各状態を示す縦断側面図、第3図は第2の実施例を示す
縦#1側面図、第4図は第3の実施例を示す縦断側面図
、第5図は従来例を示す縦断側面図である。 11・・・・・・スリーブ、 12・・・・・・スプ
ール、13・・・・・・入口ポート、14・・・・・・
出口ポート、15・・・・・・環状溝、 16・・・
・・・外周溝、17・・・・・・環状シール、18・・
・・・・液流路、19・・・・・・オリフィス、20・
・・・・・押バネ、26・・・・・・電磁石。
Claims (4)
- (1)入口ポートと出口ポートを所定の個所に設けたス
リーブと、このスリーブ内にほぼ液密を保って摺動自在
に挿入したスプールと、 上記スプールの両端すなわち高圧端および低圧端を連通
するとともに、その一部にオリフィスを設けた液流路と
、 上記スリーブの内面に設けた環状溝に液密に挿入され、
上記スプールの外周に設けた外周溝に適宜の間隙を存し
てはまる環状シールと、スプールの両端に加わる液圧差
に対向する方向にスプールを付勢する付勢手段とからな
り、 上記環状シールと外周溝の肩部により、スプールの移動
に伴ない上記入口ポートからオリフィスを通り出口ポー
トへ向かう液の流通を断続するシール部を構成し、 スプール両端の液圧差が上記付勢手段の付勢力に相当す
る圧力より小さい場合はシール部を開き、大きい場合は
シール部を閉じることにより上記圧力差が上記付勢力に
相当する圧力に維持され、この圧力差とオリフィス断面
積とで決まる流量がオリフィスを通過し、このオリフィ
ス通過量が入口ポートと出口ポートの間の通過量となる
如くに構成したことを特徴とする流量制御弁。 - (2)上記入口ポートから出口ポートへ向かう液流通経
路が 入口ポートから上記環状シールとスプールの外周溝肩部
間のシール部を経てスプールの高圧端に至り、更にオリ
フィスを有する液流路を通り出口ポートへ至る経路で構
成されていることを特徴とする請求項(1)記載の流量
制御弁。 - (3)上記入口ポートから出口ポートへ向かう液流通経
路が 入口ポートからオリフィスを有する液流路を経てスプー
ルの低圧端に至り、更に上記環状シールとスプールの外
周溝肩部間のシール部を経て出口ポートへ至る経路で構
成されていることを特徴とする請求項(1)記載の流量
制御弁。 - (4)上記スプールに加える付勢手段を電子制御を利用
した可変制御としたことを特徴とする請求項(1)また
は(2)または(3)に記載の流量制御弁。
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