JPH05346181A

JPH05346181A - 圧力補償型の流量制御弁

Info

Publication number: JPH05346181A
Application number: JP17921792A
Authority: JP
Inventors: Bouou Kaku; 卯應郭
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1993-12-27

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明の目的は、キャビテーション等を防
止することができる生産性のよい圧力補償型の流量制御
弁を提供することである。【構成】両端をスプリング室５とパイロット室１３と
に臨ませたバランスピストン６と、このバランスピスト
ン６の移動に応じて開度を変化させる制御オリフィス１
６とをケーシング１に設け、パイロット室１３の下流に
主可変絞り１７を接続し、この主可変絞り１７の下流を
スプリング室５に接続するとともに、バランスピストン
６の移動に応じて体積を変化させる補助圧室２２を設
け、この補助圧室２２とパイロット室５とをバランスピ
ストン６に形成した流動抵抗を維持する孔２１を介して
連通する構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は流量制御弁の圧力補償
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の圧力補償型の流量制御弁
である。この流量制御弁はカバー１に凹部２を形成し、
このカバー１にはストッパ３を介してスリーブ４が接し
ている。このストッパ３は筒状をしていて内側が空間と
なっている。そして、カバー１の凹部２とストッパ３と
スリーブ４とでケーシングを構成するとともに、その内
側にスプリング室５を形成している。上記スリーブ４の
内側には大径部４ａと小径部４ｂとを形成していて、そ
の境は段部４ｃとなっている。そして、小径部４ｂにバ
ランスピストン６を摺動自在に設けている。

【０００３】このバランスピストン６は、スプリング室
５に設けたスプリング７、８の力で図の下方へ押されて
いる。そして、そのスプリング室５側端部の外径にはフ
ランジ６ａを形成して、大径部４ａに摺動させている。
また、上記ストッパ３の内径は、スリーブ４の大径部４
ａより小さくなっているので、バランスピストン６のフ
ランジ６ａはストッパ３と段部４ｃとの間で摺動するこ
とになる。したがって、バランスピストン６自体の摺動
範囲も上記の範囲で摺動することになる。

【０００４】さらに、バランスピストン６のフランジ６
ａが大径部４ａを摺動することにより、段部４ｃとフラ
ンジ６ａとで囲まれた空間を形成することになる。この
空間を油溜め室９とし、スプリング室５と区画してい
る。この油溜め室９は、図からもわかるようにバランス
ピストン６の移動に応じてその体積を変化させるととも
に、第２ダンパオリフィス１１とバランスピストン６に
形成した通路１０とを介してスプリング室５に連通して
いる。

【０００５】上記バランスピストン６の図下方には、凹
部１２が形成されているが、この凹部１２は、バランス
ピストン６を移動させるための圧力を導くパイロット室
１３となっている。また、この凹部１２にはポート１４
が形成してあり、スリーブ４に形成した供給側ポート１
５と連通させている。ポート１４はバランスピストン６
に形成してあり、バランスピストン６はスリーブ４内を
摺動するので、これらポート１４、１５は相まって、バ
ランスピストン６の移動に応じて開口面積を変化させ
る。このような働きをするポート１４、供給側ポート１
５を制御オリフィス１６とし、供給側ポート１５からパ
イロット室１３に流入する圧油の流量をバランスピスト
ン６の移動に応じて制御している。

【０００６】また、上記パイロット室１３の下流には主
可変絞り１７を接続している。そして、この主可変絞り
１７の下流を分岐して、一方の分岐通路を図示しないア
クチュエータ等に接続し、他方の分岐通路１８を第１ダ
ンパオリフィス１９を介してスプリング室５に接続して
いる。なお、符号２０は空気ぬき部材であり、スプリン
グ室５内に発生した空気を放出する働きをする。

【０００７】このように構成した圧力補償型の流量制御
弁は、主可変絞り１７前後の差圧を設定した値に保ち、
常に、主可変絞り１７の開度に比例した一定の流量をア
クチュエータ等に供給するものである。その動作を以下
に示す。供給側ポート１５の圧力をＰ_S 、主可変絞り１
７上流の圧力をＰ₁ 、主可変絞り１７下流の圧力をＰ
₂ 、スプリング室５内の圧力をＰ₃ として、いま、圧力
Ｐ_S で供給側ポート１５から流入してきた圧油は、制御
オリフィス１６、及び主可変絞り１７通過してアクチュ
エータ等の回路へ流入する。このとき、主可変絞り１７
下流での圧力Ｐ₂ は、分岐通路１８、及び第１ダンパオ
リフィス１９を経て、スプリング室５内に導かれる。し
たがって、バランスピストン６が静止するとき、この主
可変絞り１７下流での圧力Ｐ₂ とスプリング室５内の圧
力Ｐ₃ は等しくなっている。

【０００８】スプリング室５内に作用している圧力Ｐ₃
は、バランスピストン６のスプリング室５側の面に作用
している。この圧力により、バランスピストン６には図
の下方に押し下げられる力が作用している。また、パイ
ロット室１３内に作用している圧力Ｐ₁ により、バラン
スピストン６はスプリング室５側に押し上げられる。こ
のようにバランスピストン６には対向する力が軸線方向
に作用している。バランスピストン６の受圧面積をＡと
すると、（Ｐ₁ Ａ）＝（Ｐ₃ Ａ）＋ＦＦ：スプリング力という関係になっている。つまり、圧力の高いＰ₁ 側の
力と、Ｐ₁ より圧力の低いＰ₃ 側の力とバランスさせる
ために、スプリング力Ｆを利用している。

【０００９】このようにつり合った状態のバランスピス
トン６おいて、アクチュエータ等に大きな負荷がかかる
と、アクチュエータ上流の圧力が上昇し、主可変絞り１
７下流の圧力Ｐ₂ も上昇する。したがって、主可変絞り
１７前後の差圧は変化する。また、圧力Ｐ₂ が上昇して
いるので、スプリング室５内の圧力Ｐ₃ も大きくなり、
その圧力がバランスピストン６のスプリング室５側の面
に作用する。これにより、バランスピストン６に作用す
る力のバランスがくずれ、バランスピストン６は、図の
下方に移動する。バランスピストン６が移動すると、制
御オリフィス１６の開口面積は大きくなるので、Ｐ_S 側
からパイロット室１３への圧損が減る。

【００１０】したがって、圧力Ｐ₁ が上昇し、バランス
ピストン６は図の上方へ押し上げられて、圧力Ｐ₁ 、Ｐ
₂ 間の差圧を設定した値に近づける。差圧が設定圧に近
づくにつれて、バランスピストン６に作用するスプリン
グ室５側からの力（図プリング７、８の力を含む）と、
パイロット室１３側からの力とが新たにつり合ってく
る。そして、このつり合いに応じて制御オリフィス１６
の開口面積も決まり、パイロット室１３への供給流量が
制御されて、Ｐ₁ の圧力も決まってくる。このよう
に、主可変絞り１７前後の圧力が変化しても、圧力Ｐ
₁ 、Ｐ₂ 間の差圧を設定した圧力に保つようにバランス
ピストン６は動かされ、それに伴って、Ｐ₁ 、Ｐ₂ 間の
差圧を一定に保ち、そこを通過する流量を圧力変化にか
かわりなく一定に保つようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の圧力
補償型の流量制御弁では、第１、第２ダンパオリフィス
１１、１９および油溜め室９で、バランスピストン６の
急激な移動によるキャビテーション等の発生を防止して
いた。すなわち、第１ダンパオリフィス１９は、バラン
スピストン６が急激にスプリング室５側に移動しようと
するのを抑えている。つまり、バランスピストン６の移
動によりスプリング室５内の油は、スプリング室５から
流出しようとするが、第１ダンパオリフィス１９で抵抗
が生じる。これにより、バランスピストン６の急激な移
動に対してのダンピング効果を得ている。

【００１２】また、第２ダンパオリフィス１１および油
溜め室９は、バランスピストン６が急激にパイロット室
１３側に移動しようとする動きを抑える。つまり、バラ
ンスピストン６が移動しようとする力により、油溜め室
９の体積は縮小されるとともに、その中の油も圧縮され
る。この油溜め室９内の油は通路と第２ダンパオリフィ
ス１１を介してスプリング室５に流入するが、第２ダン
パオリフィス１１でスプリング室５への流入量を制限さ
れるので、油溜め室９の圧力が高くなる。これによっ
て、バランスピストン６の急激な移動を抑えている。こ
のようにバランスピストン６の急激な移動によるキャビ
テーション等の防止のために、第１、２ダンパオリフィ
ス、１１、１９および油溜め室９を設けている。このた
め生産する場合、部品点数が多くなって構成が複雑とな
るので、加工、組立に手間がかかり、生産性が悪いとい
う問題があった。この発明の目的は、キャビテーション
等を防止することができる生産性のよい圧力補償型の流
量制御弁を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにこの発明では、ケーシングにバランスピストンと、
このバランスピストンの移動に応じて開度を変化する制
御オリフィスとを設けるとともに、上記バランスピスト
ンの一方をスプリング室に臨ませ、他方をパイロット室
に臨ませ、スプリング室にはバランスピストンをパイロ
ット室側に押すスプリングを設けるとともに、パイロッ
ト室の下流を主可変絞り接続し、さらに、この主可変絞
りの下流を上記スプリング室に連通する構成とした圧力
補償型の流量制御弁を前提にしつつ、バランスピストン
の移動に応じて体積を変化させる補助圧室を設けるとと
もに、バランスピストンに流動抵抗を維持する孔を形成
し、この孔を介して、パイロット室と補助圧室とを連通
させ、補助圧室の圧力を、バランスピストンがスプリン
グ室内のスプリング力に抗して移動させる方向に作用さ
せる構成としている。

【００１４】

【作用】上記のように構成したので、バランスピストン
がスプリング室のスプリング力の作用方向に移動すると
きには、補助圧室内の圧力がダンパ効果を発揮する。ま
た、スプリング力に抗してバランスピストンが移動する
ときには、補助圧室に流体が流入する流動抵抗でダンパ
効果が発揮され、バランスピストンの急激な移動を抑え
ている。

【００１５】

【実施例】図１、２はこの発明の実施例を示したもので
ある。前記した従来例との相違点は第１、第２ダンパオ
リフィス１９、１１を設けず、代わりにバランスピスト
ン６に流動抵抗を維持する孔２１を設け、この孔２１を
介してパイロット室１３と補助圧室２２（油溜め室９）
とを連通していることであり、その他は従来例と同じで
ある。したがって、この相違点を中心に説明するととも
に、従来例と同様の構成要素については同一符号を用
い、その詳細な説明を省略する。図１は第１実施例であ
る。ここでは、従来例の油溜め室９と同様にバランスピ
ストン６の移動に応じて体積を変化させる補助圧室２２
を設けている。この補助圧室２２は、バランスピストン
６に形成した流動抵抗を維持する孔２１を介してパイロ
ット室１３と連通している。

【００１６】このような構成によれば、例えば主可変絞
り１７下流の圧力が低下してバランスピストン６が急激
にスプリング室５側に移動しようとすると、それに応じ
て補助圧室２２の体積も拡大しようとする。体積が拡大
すると、パイロット室１３から孔２１を介して圧油がこ
こに供給されるが、孔２１の流動抵抗のために、拡大し
た体積分の油を素早く補給することができない。このた
め、補助圧室２２の体積が拡大すると、補助圧室２２内
の圧力が急激に低下する。この補助圧室２２の圧力低下
は、バランスピストン６が、スプリング室５側に移動す
る力に抗する力となる。この力によってバランスピスト
ン６が、急激にスプリング室５側に移動する抑えること
ができる。こうして、従来の第１ダンパオリフィス１９
の働きをおこなっている。

【００１７】また、主可変絞り１７下流の圧力が上昇し
て、バランスピストン６が急激にパイロット室１３側に
移動しようとすると、補助圧室２２の体積を縮小させよ
うとする力が作用する。この力によって補助圧室２２内
の油は孔２１を介してパイロット室１３に流入するが、
孔２１の流動抵抗により、補助圧室２２内の圧力が上昇
する。この圧力によってバランスピストン６の移動を抑
えるダンピング効果が発生する。このダンピング効果
は、従来例の第２ダンパオリフィス１１と油溜め室９と
によっておこなわれている。

【００１８】したがって、補助圧室２２とパイロット室
１３とを流動抵抗を維持する孔２１を介して連通させる
構成とすれば、第１、第２ダンパオリフィス１９、１１
を設ける必要がなくなる。また、第１ダンパオリフィス
１９がなくなれば、スプリング室５と主可変絞り１７と
の連通に流量制限がなくなるので、たとえスプリング室
５ないに空気が混入しても問題がなくなり、空気ぬき部
材２０も必要としなくなる。このように、第１、２ダン
パオリフィス１９、１１及び空気ぬき部材２０を設ける
必要がなくなったので、生産するときの部品点数が少な
くなって、構成を簡素にすることができ、加工、組立の
手間が省けて生産性が向上した。なお、流動抵抗を維持
する孔２１の代わりに、絞りを用いて補助圧室２２とパ
イロット室１３とを連通させても、同様の作用効果を得
られることはいうまでもない。さらに、孔２１の流動抵
抗を調節することで、ダンピング力を調節することもで
きる。

【００１９】図２は第２実施例を示したものである。こ
の第２実施例は、バランスピストン６の摺動方向に環状
溝２３を形成している。この環状溝２３は、バランスピ
ストン６の図下方に設けたパイロット室２６と連通路２
４を介して連通している。また、スリーブ４には、流出
ポート２５が設けてある。この流出ポート２５を介して
環状溝２３と主可変絞り１７の上流とが連通している。
そして、供給ポート１５と環状溝２３とで制御オリフィ
ス１６を構成している。また、主可変絞り１７上流の圧
力は、パイロット室２６に作用し、バランスピストン６
を図上方に押している。その作用効果は第１実施例と同
じである。

【００２０】

【効果】補助圧室とパイロット室とをバランスピストン
に流動抵抗を維持する孔を介して連通し、バランスピス
トンの急激な移動を抑える構成としているので、例え
ば、従来のような第１、２ダンパオリフィスを設ける必
要がなくなった。したがって、部品点数が減って構成が
簡素となり、加工、組立の手間が省けて生産性が向上し
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の断面図である。

【図２】第２実施例の断面図である。

【図３】従来例の断面図である。

【符号の説明】

５スプリング室６バランスピストン７、８スプリング１３パイロット室１６制御オリフィス１７主可変絞り２１孔２２補助圧室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシングにバランスピストンと、この
バランスピストンの移動に応じて開度を変化する制御オ
リフィスとを設けるとともに、上記バランスピストンの
一方をスプリング室に臨ませ、他方をパイロット室に臨
ませ、スプリング室にはバランスピストンをパイロット
室側に押すスプリングを設けるとともに、パイロット室
の下流を主可変絞り接続し、さらに、この主可変絞りの
下流を上記スプリング室に連通する構成とした圧力補償
型の流量制御弁において、バランスピストンの移動に応
じて体積を変化させる補助圧室を設けるとともに、バラ
ンスピストンに流動抵抗を維持する孔を形成し、この孔
を介して、パイロット室と補助圧室とを連通させ、補助
圧室の圧力を、バランスピストンがスプリング室内のス
プリング力に抗して移動させる方向に作用させる構成と
した圧力補償型の流量制御弁。