JPH0122515B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液圧ピストンシリンダ装置のような流
体消費装置である液圧装置に供給する流体の流れ
を制御する制御弁に関するものである。

この種の制御弁としてドイツ連邦共和国特許願
第2152830号（対応米国特許第3820568号）があ
る。この既知の制御弁５０を第６図に線図的に示
す。第６図に示す制御弁は弁本体内に２個の摺動
弁部材７０Ａ及び７０Ｂを有し、この摺動弁部材
を第６図の図面の紙面に垂直な方向に摺動させる
ことによつてこの制御弁を通る流体の流量を制御
する。

この制御弁５０はポンプに連結できる導入口５
３ｂと、液圧装置に連結できる送出口６０ｂとを
有する。導入口５３ｂと送出口６０ｂとを摺動弁
部材７０Ａ及び７０Ｂを介して連通する連通路１
２ｂを有するが、第６図に示すように、この制御
弁５０は導入口５３ｂから分岐して分岐ダクト６
４ｂを有する。この分岐ダクト６４ｂをダクト７
５として摺動弁部材７０Ａ及び７０Ｂを通じて連
通路１２ｂに平行に延在する。ダクト７５は更に
ダクト７６として送出口６０ｂに連通する。分岐
ダクト６４ｂには一方弁６５Ａ，６５Ｂを図示の
ように設けている。

この制御弁の目的とするところは連通路１２ｂ
とダクト７５とに流れる流体の流れを反対方向に
することによつて、摺動弁部材７０Ａ，７０Ｂの
摺動方向である軸線方向に対し直角方向の流体の
流れにより摺動弁が受ける圧力を互にバランスさ
せて打消し合うようにし、摺動弁が軽くその軸線
方向に摺動できるようにして、流体の制御がスム
ーズに行なわれるようにすることである。

この従来の制御弁は次のような欠点がある。

(1) この制御弁では摺動弁部材に加わる流体の圧
力をバランスさせるため主な連通路１２ｂの他
にバイパス通路であるダクト７５を設けている
が、このバイパス通路は複雑に曲がつた通路で
あり、加工が面倒であると同時に、制御弁が中
立位置にある時、非常に強い絞り効果を生ずる
ため流体に熱を発生し、効率の低下を生ずる。

(2) 摺動弁部材７０Ａ，７０Ｂには平行な２個の
通路が形成されているが、この通路は摺動弁部
材の径を細くした部分に形成されるから、この
２個の通路の間に液圧に耐える十分な肉厚を確
保するためには摺動弁部材のできるだけ外側寄
りにこれ等の通路を形成する必要がある。従つ
てこれ等の通路間の距離と、互に反対方向に作
用する圧力とによつてモーメントを生じる。従
つて特に高圧流体の場合には摺動弁部材の摺動
が困難となり、高圧流体の制御が不可能にな
る。

本発明制御弁はこれ等の欠点を解消するために
なされたものである。

本発明制御弁は前記導入口の開口に対応し前記
摺動孔の軸線方向に並べて前記ハウジングに形成
した２個の第１凹所と、これ等第１凹所を前記導
入口に恒久的に連結して前記摺動孔をバイパスさ
せるバイパス通孔と、前記摺動孔に開口する開口
を有し前第１凹所に対して前記摺動孔に関して直
径的に対向する第２凹所と、前記ピストン摺動片
の中立位置で各前記第１凹所を対向する各前記第
２凹所に連結するよう前記ピストン摺動片の半径
方向に設けた半径孔とを設け、各前記第１凹所お
よび第２凹所の断面積を前記導入口の断面積の半
分にそれぞれ相当するよう構成したことを特徴と
する。

このように構成することによつて、ピストン摺
動片が中立位置にある時、及び，の制御位置
にある時、第１凹所及び第２凹所はピストン摺動
片に対して完全に圧力を平衡させるよう作用す
る。というのは導入口の開口内の圧力は、導入口
に恒久的に連結された第１凹所によつて完全に平
衡するからである。また中立位置では、第２凹所
が第１凹所の圧力から生ずるいかなる力をも平衡
させる。制御位置では、ピストン摺動片自体が第
１凹所と第２凹所とを分離し、従つて導入口内の
高圧を第１凹所内の同一の高圧によつて平衡さ
せ。一方、この時第２凹所は復帰通路内の低圧と
同程度の低圧を有する。

本発明の実施例では簡単、経済的に本発明制御
弁を生産することができる。導入口の側方にずら
して盲孔を適切に配置し、この盲孔の縦方向に沿
つてハウジングの長さを増大させない。

本発明の適切な実施例ではポンプ連結開口の両
側に２個の交互に連通する流体消費装置連結開口
を設ける。この簡単な構造の結果、導入口内の圧
力媒体によつて制御位置のピストン摺動片に作用
する圧力に対し２個の対称に作用する釣合力が生
ずる。これ等２個の釣合力によつて完全な圧力平
衡を生じ、ピストン摺動片を容易に調整すること
ができる。２個の盲孔は導入口の直径の僅か半分
を要するのみであるから、孔の縦方向に制御弁の
ハウジングを増大させない。

本発明制御弁の他の好適な実施例では穿孔して
成る枝通路は簡単に経済的に造ることができ、特
に確実に封鎖することができる。制御弁のハウジ
ングを鋳造で造る時は、挿入された中子によつて
連結通孔を同時に鋳造することができる。

本発明の他の実施例ではピストン摺動片のため
の更に改良した圧力平衡手断を設け。この場合、
ピストン摺動片の中立位置で生ずる圧力をピスト
ン摺動片のところの流体消費連結開口内で平衡さ
せる。

図面につき本発明を説明する。

第１〜４図に示す制御弁１は矩形状のハウジン
グ２を具え、このハウジングの縦方向に貫通する
摺動孔３内に摺動ロツド５によつてピストン摺動
片４を中立位置Ｎから２個の制御位置，（第
２図参照）に動かし得るようにする。ポンプ連結
部Ｐをポンプ連結開口６から摺動孔３に達せしめ
る。互に直径的に対向し縦方向に延在するようピ
ストン摺動片４に２個の空所７を形成する。ピス
トン摺動片４に貫通する連結孔８を通じてこれ等
空所７は流体が流れ得るように連結される。一方
の空所７はピストン摺動片の各位置（中立位置
Ｎ、制御位置及び制御位置）においてポンプ
連結開口６に対向して位置する。ポンプ連結開口
６に向く摺動孔３の一側に縦方向にずらして流体
消費装置の開口９，１０を配置し、この開口に流
体消費装置V〓及びV〓を連結する。流体消費装置
の開口９，１０に向き摺動孔３に開口する凹所９
ａ，１０ａ（第２図参照）をハウジング２に設け
る。開口９，１０（第２図及び第１図参照）に対
し側方にずらして復帰流動連結開口部１１を設
け、この連結部１１にピストン摺動片４が乗上げ
るようにし（第２図参照）、この連結開口部１１
を復帰通孔Ｒに達せしめる。蓋板１２によつて摺
動孔３の両端を閉じる。

ポンプ連結開口６と流体消費装置の開口９，１
０を含む平面に垂直に、即ち第２図の紙面に垂直
に、導入口１３をハウジング２に貫通する。ピス
トン摺動片の中立位置ではこの導入口１３は半径
孔１４に一線をなす。この半径孔１４はピストン
摺動片４の孔８の間に延在しており更に復帰口１
５に達する。導入口１３を横連結部（図示せず）
を通じてポンプ連結部Ｐに連結する。この導入口
１３は半径孔１４と復帰口１５とによつてこの制
御弁１のいわゆる圧力解放流通路を形成する。こ
れ等圧力解放流通路に平衡にハウジング２にポン
プ通孔１６を貫通し、ポンプ連結部Ｐに横切らせ
る。更に、固定孔１７をハウジング２の全幅にわ
たり貫通する。これ等制御弁の数個を並べて側面
を互に押つけ、流体密にねじ止めして使用する
時、ハウジングの全幅にわたる復帰通孔Ｒ、圧力
解放通路１３，１４，１５、ポンプ通孔１６及び
固定孔１７は特に必要である。これ等孔を一線に
配列し、制御弁の全体の列を通じて圧力媒体のた
めに必要な通路を生ぜしめる。ポンプ連結部は列
のうち第１の制御弁でのみ設ける必要がある。最
後の制御弁の自由な側では復帰流通路と圧力解放
流通路のため捕集ダクトを連結する。

個々の枝通孔１８ａ〜１８ｄから成るバイパス
通孔１８を制御弁１の導入口１３からそれぞれ第
１凹所１９ａに達せしめる。第１凹所１９ａは導
入口１３に対し側方にずれており、摺動孔に関し
導入口１３とは直径的に反対側にある。第１凹所
１９ａは摺動孔に向け開口している。それぞれの
制御弁に、直径的に対向してハウジングに第２凹
所１９ｂを設け、この第２凹所も摺動孔３に向け
開口させる。ピストン摺動片４が中立位置にある
時、このピストン摺動片４の半径孔２４を通じて
第１凹所１９ａと第２凹所１９ｂとの間の流動連
結部を生ずる。第１凹所１９ａと第２凹所１９ｂ
とは盲孔１９の両端であり、この盲孔は摺動孔３
に交差している。この盲孔の開口を栓又は圧入ボ
ール２０によつて再び閉じる。

導入口１３は断面積２１（第１図参照）を有し
摺動孔に開口しており、第１凹所１９ａ、第２凹
所１９ｂはそれぞれ断面積２２，２３を有する。
凹所１９ｂは摺動孔に向く。相互に連結した通孔
２５ａ〜２５ｃによつて形成した通孔によりハウ
ジング２内の摺動孔３をバイパスさせると共に、
この通孔によつて開口９，１０をそれぞれ盲孔９
ａ，１０ａに連結する。これ等盲孔９ａ，１０ａ
はそれぞれ開口９，１０とピストン摺動片に関し
て直径的に対向して配置されている。各盲孔９
ａ，１０ａの断面積を各開口９，１０の断面積に
等しくする。中立位置Ｎにあるピストン摺動片は
バイパス通孔２５ａ〜２５ｃを通じて２個の直径
的に対向する円周区域で流体消費装置に生ずる圧
力を受ける。これ等圧力は方向が反対方向である
結果打消し合い、これ等区域で圧力が平衡する。

第５図は上述の制御弁のピストン摺動片４をそ
の制御位置に示す。即ち摺動片はその中立位置
から上方に動いており、空所７（第５図に示せ
ず）を通じて圧力媒体をポンプ連結部Ｐから流体
消費装置V〓（第５図に図示せず）に通すと共に、
圧力媒体を流体消費装置V〓から復帰通路Ｒ（第５
図に図示しないが第２図に図示）に通す。ピスト
ン摺動片４のこの位置では圧力解放流通路は阻止
されており、これは半径孔１４が上方に移動して
いて、ピストン摺動片の外形によつて導入口１３
の開口を閉じているからである。

この時、ピストン摺動片４の断面積２１に圧力
媒体が存在していて矢の方向にこの部分に圧力を
及ぼしている。しかし、同時に、バイパス通孔１
８を通じて同一の圧力が反対方向に２個の第１凹
所１９ａ及びその断面積２２に作用している。断
面積２２の面積の合計は断面積２１の面積に相当
しているから、ピストン摺動片は圧力が平衡して
いる。半径孔２４は上方に動いていて盲孔１９に
一線になつていないので、第２凹所１９ｂは圧力
が解放されているから、この部分からは、ピスト
ン摺動片には付加的負荷が加わらない。

本発明制御弁の利点は断面積の大きな圧力解放
流通路によつて大量の圧力媒体を流すことができ
ることであり、これは摺動片に通る半径孔を所要
に応じ大きくすることができるからである。圧力
解放流通路に大量の圧力媒体を流すことによつ
て、ピストン摺動片が制御位置にある際、流体消
費装置に高圧の又は大量の流体を供給することが
できる。同時に、ピストン摺動片の各位置で圧力
平衡が生ずるので、ピストン摺動片を容易にしか
も微細な感度で調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明制御弁の垂直断面図、 第２図は第１図の制御弁の90度回転した垂直断
面図、 第３図は第２図の−線上の水平断面図、第
４図は第２図の−線上の水平断面図、第５図
は本発明制御弁のピストン摺動片が制御位置にあ
る時の垂直断面図、第６図は従来の制御弁の線図
的断面図である。 １……制御弁、２……ハウジング、３……摺動
孔、４……ピストン摺動片、５……摺動ロツド、
６……ポンプ連結開口、７……空所、８……孔、
９，１０……開口、９ａ，１０ａ……盲孔、１１
……復帰流動連結開口部、１２……蓋板、１３…
…導入口、１４……半径孔、１５……復帰口、１
６……ポンプ通孔、１７……固定孔、１８……バ
イパス通孔、１８ａ〜１８ｄ……枝通孔、１９…
…盲孔、１９ａ……第１凹所、１９ｂ……第２凹
所、２０……圧入ボール、２１，２２，２３……
断面積、２４……半径孔、２５ａ〜２５ｃ……バ
イパス通孔、Ｐ……ポンプ連結部、，……制
御位置、Ｎ……中立位置、Ｒ……復帰通孔、V〓，
V〓……流体消費装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 摺動孔を貫通して有するハウジングと、中立
   位置から第１制御位置と第２制御位置とに動くこ
   とができこれ等すべての位置で圧力が平衡するピ
   ストン摺動片とを具え、前記摺動孔に開口するポ
   ンプ連結開口と、このポンプ連結開口に対し前記
   摺動孔の縦方向にずらした少なくとも１個の流体
   消費装置連結開口と、この流体消費装置連結開口
   に関連する復帰流動連結開口部と、前記ピストン
   摺動片での流れを案内するため前記ポンプ連結開
   口の区域で縦方向に延在する空所とを設け、前記
   ピストン摺動片の前記第１制御位置では前記流体
   消費装置連結開口を前記ポンプ連結開口に連結す
   ると共に、前記第２制御位置では前記流体消費装
   置連結開口を前記復帰流動連結開口に連結し、前
   記中立位置では前記ポンプ連結開口から分岐した
   導入口とこの導入口に一線の前記ピストン摺動片
   の半径孔とこの半径孔に一線の復帰口とを通じて
   圧力解放流通路を形成した圧力媒体装置、特に高
   圧液圧装置用制御弁に於て、前記導入口１３の開
   口に対向し前記摺動孔３の軸線方向に並べて前記
   ハウジングに形成した２個の第１凹所１９ａと、
   これ等第１凹所１９ａを前記導入口１３に恒久的
   に連結して前記摺動孔３をバイパスさせるバイパ
   ス通孔１８，１８ａ〜１８ｄと、前記摺動孔３に
   開口する開口を有し前記第１凹所１９ａに対して
   前記摺動孔３に関して直径的に対向する第２凹所
   １９ｂと、前記ピストン摺動片４の中立位置Ｎで
   各前記第１凹所１９ａを対向する各前記第２凹所
   １９ｂに連結するよう前記ピストン摺動片４の半
   径方向に設けた半径孔２４とを設け、各前記第１
   凹所１９ａおよび第２凹所１９ｂの断面積２２，
   ２３を前記導入口１３の断面積２１の半分にそれ
   ぞれ相当するよう構成したことを特徴とする制御
   弁。 ２ 前記ハウジング２の前記摺動孔に交差する盲
   孔１９の両端で前記第１凹所および第２凹所１９
   ａ，１９ｂを形成したことを特徴とする特許請求
   の範囲１に記載の制御弁。 ３ 各前記流体消費連結開口９，１０に対し角度
   的にずらしてこの流体消費連結開口９，１０の半
   径平面にほぼ沿い盲孔１９と前記ピストン摺動片
   に貫通する半径孔２４とを設けたことを特徴と
   し、前記ポンプ連結開口の両側に２個の交互に連
   通し得る流体消費装置連結開口を有する特許請求
   の範囲１又は２のいずれか１つに記載の制御弁。 ４ 前記ハウジングの外側から穿孔した数個の連
   結した枝通孔１８ａ〜１８ｄによつて前記バイパ
   ス通孔１８を形成し、前記ハウジングの外側にあ
   る前記枝通孔の入口を圧力ボール又は栓２０で閉
   じたことを特徴とする特許請求の範囲１〜３のい
   ずれか１つに記載の制御弁。 ５ 前記流体消費装置連結開口に直径的に対向す
   る前記摺動孔３の側に、前記摺動孔に向け開口す
   る盲孔９ａ，９ｃを設け、この盲孔の断面を前記
   流体消費装置連結開口の断面に等しくし、前記摺
   動孔の周りのバイパス通孔２５を通じて前記盲孔
   を前記流体消費装置連結開口９，１０に連結した
   ことを特徴とする特許請求の範囲１〜４のいずれ
   か１つに記載の制御弁。