JPH0434305Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、流量制御弁に関するものである。 従来、シリンダ駆動速度を制御するために流体
流路の開口量を調節できるようにする場合、複数
の弁を第１図〜第３図に示すように配管接続して
いる。即ち、第１図のものは、供給側とシリンダ
側の接続点，間に互いに向き及び開口量の異
なる速度制御弁１，２とオンオフ弁３を直列に接
続し、それにより２点間が流れの方向によつて異
なる絞りを介して連通するようにしたものであ
り、第２図のものは、２点，間に並列に接続
した流路にそれぞれ絞り弁４，５及びオンオフ弁
６，７を設け、それにより２点間が流れの向き
に、無関係にいずれかの流路の絞り弁を通して連
通するようにしたものであり、第３図のものは、
供給側の接続点とシリンダ側の２接続点，
との間に直列にオンオフ弁８及び流路切換弁９を
接続すると共に、並列に絞り弁１０，１１を接続
し、それにより接続点が他の接続点，のい
ずれかに異なる絞り弁を介して連通するようにし
たものである。 しかしながら、流路の開口量を調節するための
上記配管接続構造においては、複数の弁を用いて
いるため、コスト高となるだけでなく、配管工数
が多くなると共に実装スペースも大きなものとな
り、特に流体が複数の弁機構を流通することから
流れに対する抵抗が大きくなり、流体の圧力をあ
る程度高いものとしなけらばならず、省エネルギ
ーの実現が困難となる。 本考案の技術的課題は、流体流路における供給
側とシリンダ側との間をオンオフ弁機構及び異な
る絞りを形成する単一の弁部を介して連通させる
ようにした流量制御弁を得ることにある。 上記技術的課題を解決するため、本考案の流量
制御弁は、本体に形設した第１ポートと第２ポー
トとを連通させる第１及び第２の弁座を背向状態
に設け、それらの弁座をそれぞれ開閉する第１及
び第２の弁体を、端部にピストンを固定したロツ
ド上に摺動可能に嵌挿し、該ロツドにそれぞれ弁
体の開弁方向への移動時にその弁体と係合する係
止肩を設けると共に、該ロツド上に上記各弁体を
係止肩に圧接するばねを設け、上記ピストンによ
つてその両側にパイロツト室及び第１の弁体の背
後に位置する背圧室を区画形成し、上記背圧室を
第１弁体に設けた均圧孔によつて第１ポートに連
通させ、パイロツト室に上記背圧室に比して等
圧、高圧及び低圧のパイロツト流体を供給するた
めのパイロツトポートを設け、上記ロツドの両端
側にその軸方向への変位量を規制するストツパを
設けることにより構成される。 上記構成を有する本考案の流量制御弁において
は、パイロツト室と背圧室とが同圧である場合、
ピストンが中立位置を採り、各弁体によつて弁座
が同時に閉鎖され、またパイロツト室を背圧室に
比して低圧にした場合には、ピストンが一方のス
トツパに当接するまで移動し、これに伴つて第１
弁体が第１弁座を開放し、さらにパイロツト室を
背圧室に比して高圧にした場合には、ピストンが
他方のストツパに当接するまで移動し、これによ
り第２弁座のみが開放する。而して、上記第１及
び第２弁座の開口量は、ロツドに対するストツパ
の位置によつて設定される。 このようにして開口量が制御される流量制御弁
においては、流体流路における供給側とシリンダ
側との間を、オンオフ弁機構及び異なる絞りを形
成する単一の弁部を介して連通させることがで
き、流体の流れに対する抵抗を最少限にとどめる
ことができる。 以下に本考案の実施例を図面を参照しながら詳
述する。 本考案の実施例を示す第４図において、２１は
両側に第１及び第２アダプタ２２，２３を連結し
た本体で、該本体２１における第１及び第２ポー
ト２４，２５を互いに背向状態に形設した第１及
び第２弁座２６，２７を通じて並列に連通させて
いる。 上記第１弁座２６を開閉する第１弁体２９は、
その筒部が第１アダプタ２２内に軸方向に摺動可
能に嵌挿され、該第１弁体２９を摺動可能に貫通
するロツド３０に、第１弁体２９に係合する鍔状
の第１係止肩３１を形設し、さらに、ロツド３０
の端部に第１アダプタ２２内に軸方向に摺動可能
に嵌挿されたピストン３２を固定し、該ピストン
３２と第１弁体２９との間に第１ばね３３を縮設
している。上記ピストン３２によつてその一側に
区画形成されるパイロツト室３５は、第２パイロ
ツトポート３６により外部に連通させ、またピス
トン３２の他側と第１弁体２９との間に区画形成
される第１背圧室３７は第１弁体２９に穿設した
均圧孔３８によつて第１ポート２４に連通させ、
さらに該第１ポート２４に通じる第１パイロツト
ポート３９を本体２１に形設している。 上記第２弁座２７を開閉する第２弁体４１は、
その筒部が第２アダプタ２３内に軸方向に摺動可
能に嵌挿され、該第２弁体４１に上記ロツド３０
を摺動可能に貫通させると共に、そのロツド３０
に第２弁体４１に係合する第２係止肩４２を設
け、該ロツド３０の端部に固定したばね座４３と
第２弁体４１との間に第２ばね４４を縮設してい
る。上記第２弁体４１によりその背後に区画形成
される第２背圧室４５、第２弁体４１に穿設した
均圧孔４６によつて第１ポート２４に連通させて
いる。 上記第１及び第２アダプタ２２，２３は、密封
状態で進退可能に螺挿された第１及び第２設定ね
じ４８，４９を備え、それらのねじ４８，４９の
位置をロツクナツト４８ａ，４９ａによつて固定
可能とし、それらのねじ４８，４９により形成さ
れるストツパでロツド３０の軸方向への変位量を
規制するように構成している。 上記構成を有する流量制御弁においては、パイ
ロツト室３５と第１背圧室３７とが同圧である場
合には、ピストン３２及びロツド３０が第４図に
示した中立位置を採り、第１及び第２弁体２９，
４１によつて第１及び第２弁座２６，２７が同時
に閉鎖される。また、パイロツト室３５を第１背
圧室３７に比して低圧にした場合には、ピストン
３２及びロツド３０が第１設定ねじ４８によつて
形成されるストツパに当接するまで移動し、これ
に伴つて第１弁体２９がロツド３０の第１係止肩
３１に係合した状態で移動して第１弁座２６を開
放し、他方、第２弁体４１はロツド３０が第２ば
ね４４を圧縮しながら第２弁体４１内を摺動する
ため、第２弁座２７に対してより強く当接して閉
弁状態を保持する。さらに、パイロツト室３５を
第１背圧室３７に比して相対的に高圧にした場合
には、ピストン３２及びロツド３０が第２設定ね
じ４９によつて形成されるストツパに当接するま
で移動し、これにより、上記とは逆に、第１弁体
２９が閉弁状態を維持し、第２弁体４１のみが開
弁する。而して、上記第１及び第２弁座２６，２
７の開口量は、第１及び第２設定ねじ４８，４９
を進退させてロツド３０に対するストツパの位置
を変えることによつて調節される。 このようにして開口量が制御される流量制御弁
は、第１及び第２弁座２６，２７に接離する第１
及び第２弁体２９，４１が、それらの弁座の開閉
を行うと共にストツパへの当接により絞りを形成
するようにしたので、シリンダ駆動回路の流体流
路における供給側とシリンダ側との間を、オンオ
フ弁機構及び異なる絞りを形成する単一の弁部を
介して連通させることが可能となり、流体の流れ
に対する抵抗を最少限にとどめることができる。 上記流量制御弁を外部からの信号によつて動作
させるには、第１ポート２４に連通する第１背圧
室３７の流体圧に比して等圧、低圧あるいは高圧
のパイロツト圧を第２パイロツトポート３６に加
えればよく、このためには、例えば第４図に示す
ような空気圧回路を上記流量制御弁に接続すれば
よい。これにより、ロツド３０は空気源５４から
減圧弁５５を介して供給されるパイロツト流体に
よつて駆動され、即ち第１及び第２電磁弁５２，
５３を共にオフとすれば中立位置、第１電磁弁５
２のみをオンとすれば第１設定ねじ４８への当接
位置、さらに第１及び第２電磁弁５２，５３を共
にオンとすれば第２設定ねじ４９への当接位置を
採り、流量制御弁における各弁座２６，２７が閉
鎖あるいは開放される。 第５図は、上記流量制御弁を用いたシリンダ駆
動回路を例示するものである。 上記駆動回路は、信号流体系（単線によつて表
示）とそれによつて駆動されるパワー流体系とに
より構成され、上記パワー流体系は、空気源６３
を第１主制御弁６４の入力ポート６４ａ及び出力
ポート６４ｂを介してタンク６５に接続し、該タ
ンク６５を第２主制御弁６６の入力ポート６６ａ
及び出力ポート６６ｂを介してシリンダ６７のロ
ツド室６７ａに接続すると共に、前記第４図の流
量制御弁６８の２つのポート２４，２５を介して
シリンダ６７のヘツド室６７ｂに接続し、さらに
第１及び第２主制御弁６４，６６の排出ポート６
４ｃ，６６ｃをそれぞれヘツド室６７ｂ及び大気
に連通させている。 上記第１及び第２主制御弁６４，６６は、大流
量形の同一構造のものとして構成されるもので、
第６図にその一例を示す。 同図に示す主制御弁は、本体８１は入力ポート
８２、出力ポート８３及び排出ポート８４を備え
ると共に、信号流体のための第１及び第２パイロ
ツトポート８５，８６を備えている。該本体８１
内に摺動可能に嵌挿されたピストン８７は、第１
パイロツトポート８５に通じるパイロツト室８８
と、出力ポート８３にフイードバツク路８９で連
通するフイードバツク室９０との圧力差によつて
駆動されるもので、該ピストン８７のロツド９１
には、供給弁体９３に係合してそれを第１ばね９
４の付勢力に抗して供給弁座９５から離間させる
係止肩９２を設け、該弁座９５を上記圧力差に応
じて開放させることにより、入力ポート８２から
出力ポート８３に減圧供給を行わせるように構成
している。また、出力ポート８３と排出ポート８
４との間の排出弁座９６を開閉する排出弁体９７
はロツド９１に対して摺動可能とし、そのため出
力ポート８３の流体圧と、第２パイロツトポート
８６に通じる背圧室９８における流体圧と、排出
弁体９７に作用する第２ばね９９の付勢力とのバ
ランスによつて駆動されることになる。なお、第
１パイロツトポート８５からの流体圧がフイード
バツク室９０の流体圧より低下した場合において
も、ロツド９１が供給弁体９３に対して摺動する
ため、第１ばね９４で付勢された供給弁体９３に
より供給弁座９５の閉鎖状態が維持される。 従つて、第５図における主制御弁６４，６６は
出力ポート６４ｂ，６６ｂが第１パイロツトポー
ト６４ｄ，６６ｄよりも低圧の場合には、入力ポ
ート６４ａ，６６ａから出力ポート６４ｂ，６６
ｂに減圧供給が行われ、出力ポート６４ｂ，６６
ｂが第２パイロツトポート６４ｅ，６６ｅよりも
ある程度以上高圧である場合には、出力ポート６
４ｂ，６６ｂから排出ポート６４ｃ，６６ｃに排
出流が生じることになる。 また、前記信号流体系は、上記空気源６３に接
続されたセレクト弁６９、第１及び第２減圧弁７
０，７１（第１減圧弁出力≧第２減圧弁出力）及
び第１〜第４ソレノイド弁７２〜７５を備え、上
記第１主制御弁６４の第１及び第２パイロツトポ
ート６４ｄ，６４ｅを第１減圧弁７０及び第２ソ
レノイド弁７３に、第２主制御弁６６の第１及び
第２パイロツトポート６６ｄ，６６ｅを第１ソレ
ノイド弁７２及び第３ソレノイド弁７４に接続
し、さらに流量制御弁６８の第２パイロツトポー
ト３６を第４ソレノイド弁７５に接続して、該流
量制御弁６８の第１パイロツトポート３９と第３
ソレノイド弁７４の出力側とに切換接続可能と
し、また前記セレクト弁６９を流量制御弁６８の
第１パイロツトポート３９に接続している。これ
により、各ソレノイド弁７２〜７５の位置を切変
えれば、主制御弁６４，６６及び流量制御弁６８
におけるパイロツト圧が調圧されて、それらにお
ける主流路の連通状態が切換られる。

【表】 上記構成のシリンダ駆動回路は、第１表に示す
ように、各ソレノイド弁７２〜７５をオンあるい
はオフとすることにより、高速上昇、高速下降、
低速上昇、低速下降及び停止の５つのモードが実
現される。 第７図〜第１０図は、パワー流体系における上
記各モードでの各機器間の圧力空気の流れを示す
模式図である。 第７図は、高速上昇モードを示し、タンク６５
からの空気は、同図に矢印で示すように、第１主
制御弁６４の出力ポート６４ｂ及び排出ポート６
４ｃを介してシリンダ６７のヘツド室６７ｂに流
入し、これと同時にロツド室６７ａの空気は第２
主制御弁６６の出力ポート６６ｂ及び排出ポート
６６ｃを介して大気に放出され、ピストン６７ｃ
によりロツド６７ｄを介して負荷７６を高速で上
昇させる。 第８図は、高速下降モードを示し、タンク６５
からの空気は、第２主制御弁６６の入力ポート６
６ａ及び出力ポート６６ｂを介してロツド室６７
ａに減圧供給され、これと同時にヘツド室６７ｂ
の空気は第１主制御弁６４の排出ポート６４ｃ及
び出力ポート６４ｂを介してタンク６５側に環流
し、ピストン６７ｃを高速で下降させる。 第９図及び第１０図は、低速上昇モード及び低
速下降モードを示し、流量制御弁６８における第
１弁座及び第２弁座（第４図参照）の開口量を主
制御弁６４，６６における主流路の開口量よりも
小さく設定することにより絞りとして機能させ、
それによつて構成される第１及び第２絞り６８
ａ，６８ｂにより流量制御して、シリンダ６７の
駆動速度を減速するようにしたものである。 即ち、第９図の低速上昇モードにおいては、タ
ンク６５からの空気は流量制御弁６８の第１絞り
６８ａを介してヘツド室６７ｂに流入し、これと
同時にロツド室６７ａの空気は第２主制御弁６６
から大気に放出され、ピストン６７ｃを低速で上
昇させる。 第１０図の低速下降モードにおいては、タンク
６５からの空気は第２主制御弁６６を介してロツ
ド室６７ａに減圧供給され、これと同時にヘツド
室６７ｂの空気は流量制御弁６８の第２絞り６８
ｂを介してタンク６５側に環流し、これによりピ
ストン６７ｃは低速で下降する。 また、停止モードは、シリンダ６７への流体の
供給路及びシリンダ６７からの流体の排出路の一
方あるいは両方を遮断することによつて実現され
る。 上記シリンダ駆動回路においては、タンク６５
の圧力が低下したとき、第１主制御弁６４により
空気源６３からタンク６５への減圧供給が行わ
れ、それによつてタンク６５の圧力が設定圧より
も低下することはなく、シリンダの駆動は安定的
に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来例の構成図、第４図は本
考案の実施例の断面図、第５図はそれを組込んだ
シリンダ駆動回路の構成図、第６図は上記シリン
ダ駆動回路における主制御弁の構成例を示す断面
図、第７図〜第１０図は上記シリンダ駆動回路に
おける各モードの説明図である。 ２１……本体、２４，２５……ポート、２６，
２７……弁座、２９，４１……弁体、３０……ロ
ツド、３１，４２……係止肩、３２……ピスト
ン、３３，４４……ばね、３５……パイロツト
室、３６……パイロツトポート、３７……背圧
室、３８……均圧孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体に形設した第１ポートと第２ポートとを連
   通させる第１及び第２の弁座を背向状態に設け、
   それらの弁座をそれぞれ開閉する第１及び第２の
   弁体を、端部にピストンを固定したロツド上に摺
   動可能に嵌挿し、該ロツドにそれぞれ弁体の開弁
   方向への移動時にその弁体と係合する係止肩を設
   けると共に、該ロツド上に上記各弁体を係止肩に
   圧接するばねを設け、上記ピストンによつてその
   両側にパイロツト室及び第１の弁体の背後に位置
   する背圧室を区画形成し、上記背圧室を第１弁体
   に設けた均圧孔によつて第１ポートに連通させ、
   パイロツト室に上記背圧室に比して等圧、高圧及
   び低圧のパイロツト流体を供給するためのパイロ
   ツトポートを設け、上記ロツドの両端側にその軸
   方向への変位量を規制するストツパを設けたこと
   を特徴とする流量制御弁。