JPH0250322B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は圧力補償制御弁に関するものであり、
特に圧力補償を行なう制御弁を備えた仕事セクシ
ヨン及び圧力補償を行なう入口セクシヨンを具備
した制御弁組合せ体（バルブバンク）に関するも
のである。

［従来技術とその問題点］ 例えばバツクホー、ハイリフト及び同等物のよ
うな可動装置に使用する制御弁は既に知られてお
り、相当以前より使用されている。又ここ数年、
幅広い作動圧力帯域にわたつて円滑な比例流量制
御を行なう高圧用の制御弁の要求が増大してき
た。一つの弁組合せ体によつて一つのポンプから
二つ又は複数の液圧モータ又は液圧シリンダを同
時に作動させることが流量制御機能には更に要求
される。利用し得るポンプ出力を二つ又はそれ以
上のモータ又はシリンダに分割することは簡単で
あるように思われるが、出力流れを適当に分割す
ることは実際には極めて困難で且つ作業者に特別
の能力を要求するし、又所望の仕事に対して大き
過ぎず又小さ過ぎない容量を得るためには0.8mm
の近傍の又はこれより小さい直径の極めて正確な
且つ細かい弁スプールの調整が必要とされた。

［発明が解決すべき問題点］ 上記の形式の制御弁組合せ体は例えば特公昭53
−16527号に記載されている。同装置によると、
ポンプからの入力流体を分割して複数の液圧モー
タ又は液圧シリンダを制御する場合に、特定の液
圧モータと他の液圧モータとの間に圧力の不平衡
が生じたときに高圧側から低圧側又は入口側への
逆流を防止する逆止弁が設けられており、又、逆
止弁の上流側と下流側の圧力差を作動圧力に拘ら
ず一定にすることによつて流量を一定に制御する
補償手段が設けられている。しかしこの圧力差は
一定であり変更出来ない。幅広い作動圧力におい
て一定流量が保証されるだけでなく、この一定流
量が弁スプール位置の変位に比例して設定出来る
比例流量制御が行なわれることが望まれる。

本発明は、幅広い作動圧力帯域にわたつて円滑
な比例流量制御を行ない且つ同時に二つ又はそれ
以上の流体作動装置の流量調整動作を行なうよう
に連結されて作動する２以上の弁仕事セクシヨン
と入口セクシヨンとを備えた複セクシヨン制御弁
組合せ体を提供すことを目的とする。

［問題点を解決するための技術手段］ 以下で詳細に述べる実施例の記号を付記して本
発明を簡単に述べると、単一の流体圧力源に連結
された入口セクシヨンと、前記入口セクシヨンに
連結され且つ２つ以上流体作動装置にそれぞれ連
結された２つ以上の仕事セクシヨンとを備えた複
セクシヨン制御弁組合せ体であつて、 前記各仕事セクシヨンは、圧力流体の入口ポー
ト１１と、該入口ポートから隔設された入口室１
２と、前記入口ポート１１と前記入口室１２との
間に設けられ且つ前記入口ポート１１の圧力流体
が開放方向に作用する作用面と後記流量調整室１
３，１４の圧力が閉鎖方向に作用する作用面とを
有する補償作用を兼備した逆止弁２９と、該逆止
弁２９に閉鎖方向に作用している偏倚手段３０
と、関連した流体作動装置に連結される第１及び
第２出口ポート１９，２０と、該各出口ポート１
９，２０に連結され且つ前記入口室１２の両側に
連結された第１及び第２仕事室１７，１８と、該
各仕事室１７，１８の前記入口室１２が配置され
た側とは反対の側部に設けれた第１及び第２排出
室２１，２２と、前記入口室１２と第１及び第２
仕事室１７，１８との間にて前記入口室１２の両
側に設けられた一対の流量調整室１３，１４と、
該流量調整室１３，１４の一方を前記逆止弁２９
の弁閉鎖方向の作用面に接続する差圧調整通路３
７及び３８と、前記全ての室を貫通して延びた主
穴２３と、該主穴２３にて中立位置からその両側
の可変の第１及び第２仕事位置へと可動とされ、
第１及び第２仕事位置において前記入口ポート１
１から前記入口室１２、次いで前記位置に対応し
た前記流量調整室１３，１４の一つを通り前記出
口ポート１９，２０の一つに流入するようにした
スプール弁部材２４と、前記両流量調整室１３，
１４を互いに接続している信号通路３１，３２及
び３３又は７５と、前記第１及び第２仕事位置に
おいて前記入口室１２を前記仕事位置に対応した
前記流量調整室１３，１４の一つへ接続させるよ
うに前記スプール弁部材２４に形成され前記可変
の仕事位置に応じて可変の流路断面を有する流量
調整路２４ｄとを具備し、 前記入口セクシヨンは、流体圧力源に連結され
る入口ポート５１と、該入口ポート５１と仕事セ
クシヨンの前記入口ポート１１とに連結された出
口ポート５３及び出口室５２と、排出室５７と、
該排出室５７に連結された隔設バイパス室５４
と、前記排出室５７とバイパス室５４との間に設
けられた信号室５５と、入口セクシヨンの前記全
ての室を貫通した穴６０と、該穴６０に嵌合さ
れ、前記入口ポート５１を前記排出室５７と連通
させない遮断位置と、前記入口ポート５１から前
記バイパス室５４を通り前記排出室５７へと流体
を迂回せしめるバイパス位置との間で移動できる
弁スプール６１と、該弁スプール６１の前記バイ
パス位置への運動に抗する偏倚手段６５，６７
と、入口セクシヨンの信号室５５と仕事セクシヨ
ンの流量調整室１３，１４とを連結する通路４４
及び４９と、前記弁スプール６１に前記信号室５
５の圧力を遮断方向に加える手段と、前記入口ポ
ート５１の圧力を前記弁スプール６１をバイパス
位置方向に加える手段とよりなり、それにより入
口セクシヨンの入口ポート５１の流体圧力と前記
流量調整室１３，１４の流体圧力の差圧により、
入口セクシヨンの前記弁スプール６１を前記遮断
位置とバイパス位置との間で移動させるようにし
た、制御弁組合せ体である。

本発明の特徴は、逆止弁２９の入口ポート１１
につながる開放方向の作用面と流量調整室１３及
び１４につながる閉鎖方向の作用面に一定の差圧
が加えられるように、各仕事セクシヨンの入口室
１２の圧力を逆止弁に帰還させる差圧調整通路３
７及び３８を設けるだけでなく、スプール弁部材
２４にその設定位置に応じた可変流路断面積を有
する流量調整路２４ｄを設けたことを特徴とす
る。流量は流路断面積と差圧により定まるから、
これにより、連結される流体作動装置に応じたス
プール弁部材２４の位置に従つて異なつた一定流
量に設定できる。

［実施例の説明］ 図面、特に第１図を参照すると、本発明に従つ
た制御弁の仕事セクシヨンが例示されている。仕
事セクシヨンはハウジング１０を備え、該ハウジ
ング１０には一対の入口ポート１１、入口室１
２、該入口室の両側に設けられた一対の流量調整
室１３，１４、該流量調整室１３，１４の両側に
設けられた出口ポート１９，２０を有する一対の
仕事室１７，１８、及び該仕事室１７，１８の両
側に設けられた一対の排出室２１，２２が形成さ
れる。ハウジング１０を貫通し全ての室１２〜１
４，１７，１８，２１及び２２と交差する細長の
主穴２３が設けられる。スプール弁部材２４が主
穴２３を貫通して延在し、両端はハウジング１０
から突出している。一端２４ａには通常の中心合
せ機構２５が設けられる。他端には通常の設計に
よる手動制御レバー（図示せず）用のアイ２６が
設けられる。入口ポート１１は環状室２７に連通
し、該環状室２７は主穴２３の軸線に対し直角方
向に延びるがしかし主穴２３から隔設して設けて
ある細長の穴２８と連通する。穴２８には補償作
用を兼備した逆止弁２９が設けられ。逆止弁２９
は通常ばね３０によつて閉成位置へと付勢されて
いる。二つの流量調整室１３及び１４はスプール
弁部材２４の一部分を貫通してのびた軸方向通路
３１、並びにスプール弁部材２４の内部へとのび
た横方向通路３２及び３３によつて連通させられ
る。スプール弁部材２４のまわりには中立位置で
流量調整室１３，１４へそれぞれ整列する流量調
整室２４ｃが形成されており、そしてこれらの流
量調整溝はその周りに流量調整路（スロツト）２
４ｄを有し、スプール弁部材２４の右または左へ
の移動量に応じて可変断面の流路を入口室と流量
調整室１３，１４との間に形成する。二又のハー
ト型の通路３４，３５入口室１２から環状室３６
へと延びている。該環状室３６は環状室２７から
隔設されて穴２８と交差しそして逆止弁２９を囲
包している。上述のように、逆止弁２９の一端２
９ａはばね３０によつて穴２８の端部の方へと付
勢されている。逆止弁２９の他端は中空とされ、
軸方向穴２９ｂを有する。該軸方向穴２９ｂはば
ね３０を担持し、そして通路３８の端部に設けた
通路３７に開口している。前記通路３８は通路３
７を流量調整室１３に連結する。逆止弁２９には
その中間部に外部環状溝３９が設けられる。通路
４０が逆止弁２９の本体を貫通し、環状溝３９か
ら逆止弁２９の端部２９ａへと延び逆止弁２９の
上方の穴２８ａと環状室２７とを常時連通せしめ
ている。スプール弁部材２４には互いに離隔した
横通路４１及び４２が設けられる。横通路４１及
び４２は軸方向通路４３と交差し、スプール弁部
材２４が中立位置にあるときに流量調整室１３を
排出ポート２１に連通せしめる。他の位置におい
てはこの連通態様は起きないでハウジングの面に
よつて遮断される。流量調整室１３は信号通路４
４に連通している。信号通路４４は各端部に弁座
４５及び４６を有し（第３図）、又圧力流体流れ
に応じて一方の座から他方の座へと運動すること
のできる例えばボールのような可動の逆止部材４
７を内部に具備している。中間に位置した出口ポ
ート４８がバイパス通路４９に連通しており、該
バイパス通路４９は隣りに連結されたハウジング
１０の同様の通路４４に同様の弁座４５を介して
連通するように構成される。

このバイパス通路４９は仕事セクシヨンの圧力
信号を入口セクシヨンへ伝達するためであり、以
下で述べるように、少なくとも一つの仕事セクシ
ヨンが作動している場合には高圧信号が入口セク
シヨンに戻されて入口セクシヨンでのバイパスは
行なわず、全ての仕事セクシヨンが不作動の時に
は低圧信号が戻されて入口セクシヨンでのバイパ
スを行なう。

本発明においては、第４〜５図のようにハウジ
ング５０を持つた入口セクシヨンが設けられる。
該ハウジング５０には出口室５２に連結された入
口ポート５１及び同じ出口室に連結された出口ポ
ート５３が形成される。バイパス室５４が前記出
口室５２から隔設される。該バイパス室５４の前
記出口室５２が配設された側とは反対側に信号室
５５が設けられる。一対の排出室５６及び５７が
前記全ての室の両側部に配置されそして通路５８
によつて連結される。該通路５８は又バイパス室
５４とも交差している。信号室５５は信号ポート
５９を有し、該信号ポート５９は仕事セクシヨン
のハウジング１０の通路４９と連通する。全ての
室５２，５４，５５，５６及び５７を貫通して穴
６０がハウジング５０の長手方向に形成される。
又該穴６０の中間部には、両端に軸方向穴６２及
び６３を有し中央部に環状溝６４を有した弁スプ
ール６１が配置される。弁スプール６１の壁を貫
通する横通路６２ａにより出口室５２と軸方向穴
６２とが連通せられる。ピストン６５が軸方向穴
６３に隣接して穴６０の端部に可動に設けられ
る。又該ピストン６５には隣接した軸方向穴６３
の端部に開口する軸方向穴６６が形成されそして
該軸方向穴６３にはばね６７が配置され、ピスト
ン６５と弁スプール６１とを互いに離間するよう
に付勢する。軸方向穴６６はピストン６５の端部
の少し手前で終わり、ヘツド６５ａを形成せしめ
る。ヘツド６５ａには穴６０の端部へと貫通して
開口６５ｂが穿設される。ピストン６５は信号室
５５の方への運動を制限し信号室５５を閉鎖し得
ないようにした肩６８を有する。弁スプール６１
は壁を貫通し軸方向穴６３へと至る横通路６３ａ
を具備する。横通路６３ａは穴６０の壁によつて
通常は閉鎖されているが、弁スプール６１がばね
６７に抗して右側に移動すると横通路６３ａは信
号室５５に開口する。

作動に当り、入口セクシヨンのハウジング５０
は第５図に例示されるように一つ又は複数の仕事
セクシヨンのハウジング１０及び出口セクシヨン
のハウジング７０と一緒に組立てられる。このよ
うに組立てられると、入口セクシヨンのハウジン
グ５０の出口ポート５３は仕事セクシヨンのハウ
ジング１０の入口ポート１１と整列し、それによ
つて入口ポート５１に流入した流体は出口室５２
を通り、出口ポート５３を貫流し、仕事セクシヨ
ンの入口ポート１１、環状室２７及び通路４０へ
と流動し、補償作用を兼ねた逆止弁スプール２９
を第２図でみて下方向に運動させる。つまり、環
状室２７の流体は通路４０を介して室２８ａへと
流入し、逆止弁２９の端部に圧力を加え、該逆止
弁２９をばね３０に抗して下方向に作動せしめ
る。これにより環状溝３９は通路３４，３５と連
通して流体は通路３４と３５に分かれて流れ、入
口室１２へと流れる。又同時に隣接して配置され
た次のハウジング１０の入口ポート１１へと流入
する。スプール弁部材２４が仕事位置へと、例え
ば第１図で右側へと移動されると、入口室１２の
流体は先ず環状の流量調整溝２４ｃのまわりの可
変断面の流量調整路２４ｄを介して流量調整室１
４へと流入し、次で環状溝２４ｅの左右のスロツ
ト２４ｆのうち右側のスロツトを通つて仕事室１
８へと至る。流体は更に出口ポート２０を通り駆
動されるモータへと流動する。同時に、流体の一
部分は通路３１，３２及び３３を介して流量調整
室１３へと流入し、次で差圧調整通路３８を通つ
て差圧調整通路３７へと至る。流体は室２８ａの
入力圧力とは反対方向に逆止弁２９の底端部に作
用する。また流量調整室１３の流体は信号通路４
４にも作用する。スプール弁部材２４の他端の流
量調整路２４ｇ及び溝２４ｈはモータ（図示せ
ず）からの流体を出口ポート１９及び仕事室１７
から排出室２１へと還流せしめる。信号通路４４
に入つた入口流体はボール状逆止弁４７を第３図
及び第５図でみて左側へと弁座４５の方に移動せ
しめて弁座４６を介して流れ、通路４９から入口
セクシヨン５０の信号ポート５９及び信号室５５
へと流入する。該入口セクシヨンにて流体は軸方
向穴６３及び軸方向穴６６を加圧し、次いで開口
６５ｂを介して流れ、そして第４図でみてピスト
ン６５を左側へと付勢し、弁スプール６１を第４
図に示される位置に保持し、流体のバイパス室５
４を介しての迂回流れを防止する。

前述にて理解されるように、スプール弁部材２
４が右側に移動すると、流量調整溝２４ｃは入口
室１２を流量調整室１４に連結し、又環状溝２４
ｅが仕事室１８と流量調整室１４とを連結し最大
流れを生ぜしめ、従つて出口ポート２０に最大流
れが発生する。入口室１２に開放する流量調整路
２４ｄの長さ及び大きさに依存して補償作用をも
有する逆止弁２９を作動し端部室２８ａ及び差圧
調整通路３７の圧力差を一定の所定値にしてスプ
ール弁部材２４の位置に応じた比例流量入力変動
を可能とし、出口ポートへの出口が制御される。
中立位置において流量調整室１３は横通路４１及
び４２並びに軸方向通路４３を介して排出室２１
と連通し、流体の逃出が行なわれる。該逃出通路
は、スプール弁部材２４が右か左にわずかに運動
することによつて横通路４１又は４２を閉鎖し、
従つて流量調整室１３から排出室２１への流体逃
出が終わるように配列されている。もし弁組合せ
体の他の仕事セクシヨンのハウジング１０のスプ
ール弁部材２４が低圧で作動している他のモータ
に供給するべく作動されている場合には、注目し
ている高圧の逆止弁２９は閉鎖しそして出口ポー
トからの逆流を防止すべく逆止弁として作動す
る。簡単に言えば、逆止弁２９は入口室１２の圧
力が入口ポート１１の圧力より大きい場合にはば
ね３０の圧力下に閉鎖する逆止弁となる。

流量調整室１３の圧力が入口室１２の圧力以下
に低下したとき、補償作用を有する逆止弁２９は
差圧調整路３７の圧力が減少し従つて端部室２８
ａの圧力によつて、第１図でみて下方向に移動さ
れる。

同様に、いずれかの仕事セクシヨンの流量調整
室１３の圧力が系内の任意の他の仕事セクシヨン
の圧力以下に低下すると、ボール状の逆止弁４７
は第３図及び第５図でみて右側に移動し、流体を
信号通路４４から出口ポート４８及びバイパス通
路４９を介し入力セクシヨンの信号室５５へと流
動せしめる。弁組合せ体を構成する全ての弁の流
量調整通路３２内の圧力が入力圧力以下に低下す
ると、信号室５５の圧力は低下し、弁スプール６
１は第４図をみて右側に移動し、入力流体を出口
室５２から環状溝６４の周辺を通り、穴６０を介
してバイパス室５４へと、次で該室から排出室５
７へと迂回して流動せしめる。

第８図はスプール弁部材２４が左方の仕事位置
へ駆動されたときの状態を示すが、そのときの作
用は上の説明から明らかである。

第６図には、第１図のスプール弁部材２４に設
けた軸方向通路３１及び横通路３２の代わりに室
１３′及び１４′を連結するために制御弁の本体に
中心通路７５が形成されている以外は第１図から
第５図に示す構造と同じとされた弁が図示され
る。同じ部所は同じ番号に「′」を付して示され
る。該第二の実施態様の作動は上記通路７５の点
を除けば第１図〜第５図の第一の実施態様と全く
同一である。

第７図には、第３図の通路の代わりに通路７６
及び７７が信号通路４４″から次の仕事セクシヨ
ンの信号通路４４″に至る通路とされた逆止弁の
第二実施態様が例示される。他の同じ部所は同じ
番号に「″」が付されている。

［発明の効果］ 本発明によると、ポンプからの入力流体を分割
して複数の液圧モータ又は液圧シリンダを制御す
る場合に、従来のように逆止弁の上流側と下流側
の圧力差を作動圧力に拘らず一定にすることによ
つて流量を一定に制御するだけでなく、この一定
流量が弁スプール位置の変位に比例して設定出来
る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つた制御弁セクシヨンの縦
断面図である。第２図は第１図の線−に取つ
た断面図である。第３図は第１図の線−に取
つた概略断面図である。第４図は本発明に従つた
入口セクシヨンの縦断面図である。第５図は本発
明に係る入口セクシヨン及び出口セクシヨンを具
備した本発明に従つた制御弁組合せ体の横断面図
である。第６図は本発明に従つた制御作動弁セク
シヨンの第二の実施態様の縦断面図である。第７
図は本発明に従つた制御作動弁セクシヨンの論理
逆止弁装置の第二の実施態様の概略断面図であ
る。第８図は第１図の実施例において弁部材が左
側に移動した状態を示す。 １０：仕事セクシヨンハウジング、１１：入口
ポート、１２：入口室、１３，１４：流量調整
室、１７，１８：仕事室、２１，２２：排出室
（排出ポート）、２３：主穴、２４：スプール（弁
部材）、２９：逆止弁兼補償弁スプール、３１，
４３：スプールの軸方向通路、３２，３３，４
１，４２：スプールの横方向通路、３４，３５：
ハート形通路、４４：流体作動弁通路、４６：信
号ポート、４７：止部、４８：出口ポート、４
９：バイパス通路、５０：入口セクシヨンハウジ
ング、５１：入口ポート、５２：出口室、５３：
出口ポート、５４：バイパス室、５５：信号室、
５６，５７：排出室、５９：信号ポート、６１：
弁スプール、６５：ピストン、７０：出口セクシ
ヨン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 単一の流体圧力源に連結された入口セクシヨ
   ンと、前記入口セクシヨンに連結され且つ２つ以
   上流体作動装置にそれぞれ連結された２つ以上の
   仕事セクシヨンとを備えた複セクシヨン制御弁組
   合せ体であつて、 前記各仕事セクシヨンは、圧力流体の入口ポー
   ト１１と、該入口ポート１１から隔設された入口
   室１２と、前記入口ポート１１と前記入口室１２
   との間に設けられ且つ前記入口ポート１１の圧力
   流体が開放方向に作用する作用面と後記流量調整
   室１３，１４の圧力が閉鎖方向に作用する作用面
   とを有する補償作用を兼備した逆止弁２９と、該
   逆止弁２９に閉鎖方向に作用している偏倚手段３
   ０と、関連した流体作動装置に連結される第１及
   び第２出口ポート１９，２０と、該各出口ポート
   １９，２０に連結され且つ前記入口室１２の両側
   に連結された第１及び第２仕事室１７，１８と、
   該各仕事室１７，１８の前記入口室１２が配置さ
   れた側とは反対の側部に設けられた第１及び第２
   排出室２１，２２と、前記入口室１２と第１及び
   第２仕事室１７，１８との間にて前記入口室１２
   の両側に設けられた一対の流量調整室１３，１４
   と、該流量調整室１３，１４の一方を前記逆止弁
   ２９の弁閉鎖方向の作用面に接続する着圧調整通
   路３７及び３８と、前記全ての室を貫通して延び
   た主穴２３と、該主穴２３にて中立位置からその
   両側の可変の第１及び第２仕事位置へと可動とさ
   れ、第１及び第２仕事位置において前記入口ポー
   ト１１から前記入口室１２、次いで前記位置に対
   応した前記流量調整室１３，１４の一つを通り前
   記出口ポート１９，２０の一つに流入するように
   したスプール弁部材２４と、前記両流量調整室１
   ３，１４を互いに接続している信号通路３１，３
   ２及び３３又は７５と、前記第１及び第２仕事位
   置において前記入口室１２を前記仕事位置に対応
   した前記流量調整室１３，１４の一つへ接続させ
   るように前記スプール弁部材２４に形成され前記
   可変の仕事位置に応じて可変の流路断面を有する
   流量調整路２４ｄとを具備し、 前記入口セクシヨンは、流体圧力源に連結され
   る入口ポート５１と、該入口ポート５１と仕事セ
   クシヨンの前記入口ポート１１とに連結された出
   口ポート５３及び出口室５２と、排出室５７と、
   該排出室５７に連結された隔設バイパス室５４
   と、前記排出室５７とバイパス室５４との間に設
   けられた信号室５５と、入口セクシヨンの前記全
   ての室を貫通した穴６０と、該穴６０に嵌合さ
   れ、前記入口ポート５１を前記排出室５７と連通
   させない遮断位置と、前記入口ポート５１から前
   記バイパス室５４を通り前記排出室５７へと流体
   を迂回せしめるバイパス位置との間で移動できる
   弁スプール６１と、該弁スプール６１の前記バイ
   パス位置への運動に抗する偏倚手段６５，６７
   と、入口セクシヨンの信号室５５と仕事セクシヨ
   ンの流量調整室１３，１４とを連結する通路４４
   及び４９と、前記弁スプール６１に前記信号室５
   ５の圧力を遮断方向に加える手段と、前記入口ポ
   ート５１の圧力を前記弁スプール６１にバイパス
   位置方向に加える手段とよりなり、それにより入
   口セクシヨンの入口ポート５１の流体圧力と前記
   流量調整室１３，１４の流体圧力の差圧により、
   入口セクシヨンの前記弁スプール６１を前記遮断
   位置とバイパス位置との間で移動させるようにし
   た、制御弁組合せ体。