JPH0320563Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は可変容量形ポンプのレギユレータ、方
向切換弁などを操作レバーの操作角度に応じた出
力圧力で作動制御するための制御弁に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第１図に示す制御弁（実公昭55−33041号公報）
は、弁本体１に穿設した二つの通孔２にそれぞれ
ばね６で上限に位置するピストン３と、このピス
トンに上下動可能に取付けられ且つピストン３の
押込み力がばね７を介して伝達されるスプール５
とを摺動自在に嵌挿している。弁本体１に回動可
能に取付けられた操作レバー８の基部アーム９の
下面に二つのピストン３が当接した図示中立状態
では、スプール５に形成された切欠溝４はドレン
ポート１０に連通し圧力流路１１との連通を断た
れている。又、切欠溝１４はスプール５に穿設さ
れた通孔１２により出口ポート１３に連通し、こ
の出口ポートは制御機器を操作する出力部１４の
作用室１５に接続されている。いま、操作レバー
８を中立位置から左側へ傾動すれば、左側のピス
トン３、スプール５共に押込まれ、切欠溝４はド
レンポート１０との連通を断たれ圧力流路１１と
出口ポート１３とを連通し、スプール５に出口圧
力によるスプール押上げ力が作用する。さらにピ
ストン３が押込まれていくと、圧力流路１１と出
口ポート１３とが連通状態のままスプール５に対
してピストン３が相対的に押込まれていくのでば
ね７は圧縮され続ける。操作レバー８の傾動を止
めると、スプール５は出口ポート１３の圧力によ
るスプール押上げ力とばね７のスプール押下げ力
とが釣り合う位置で停止し、作用室１５のピスト
ン１６は操作レバー８の操作量に応じた出口圧力
によるピストン押圧力とばね１７Ｂの弾発力とが
均衡する位置で停止する。

即ち、操作レバー８の操作量に応じて、ピスト
ン１６の位置を制御することができる。

ここで、操作レバー８の操作力をＦ、操作バー
の長さをｌ、アーム９の有効長さをr₀、ばね７の
ばね常数をK₁、たわみ量を△X₁、ばね６のばね
常数をK₂、たわみ量を△X₂、スプール５の受圧
面積をＡ、出口圧力をP₂とすれば、 Fl＝r₀（K₁・△X₁＋K₂・△X₂） …(1) K₁・△X₁＝P₂A …(2) 式(1)，(2)よりFl＝r₀（P₂・Ａ＋K₂・△X₂）ここ
でK₂・△X₂はばね６の復帰力で非常に小さいた
め無視すると、 Fl＝r₀・P₂・Ａ ∴Ｆ＝P₂・Ａ（r₀／ｌ） となる。従つて、制御圧力である出口圧力P₂は
さわらないで操作力Ｆを小さくして制御弁の操作
性能を改善するには、r₀またはＡを小さくするか
ｌを大きくすればよい。

第２図に示す制御弁（特公昭58−24805号公報）
は、スプール径に関係なくスプール押上力を小さ
くすることができる。即ち、操作レバー２０によ
り摺動杆２１を押下げると、スプール２４はばね
２２，２３により押下げられて出口通路２６とド
レンポート２７との連通を断つと共に、出口通路
２６と圧力流路２８とを連通する。その際、スプ
ール２４の室２９には出口圧力が細孔３０を経て
導かれロツドピストン３３をプラグ３２に当接す
ると共にスプール２４を押上げる。このスプール
押上力を小さくするにはスプール２４の径に関係
なく室２９の受圧面積を小さくすればよい。

〔考案が解決しようとする課題〕

第１図に示す制御弁では、出口圧力はさわらな
いで操作レバー８の操作力を小さくするため、ア
ーム９の有効長さr₀を小さくすることは図示の如
き構造では困難であり、又、スプール５の受圧面
積Ａを小さくすることは、通孔１２の代りにバイ
パス路を設けてスプール５を中実にしたとして
も、切欠き４を形成し且つばね７を支持する構成
ではあまり期待できない。一方、操作レバーの長
さｌを大きくすることはスペースや他との釣り合
いなどから制限をうける。従つて、出口圧力はさ
わらないで操作レバーの操作力を小さくして制御
弁の操作性能を改善することは困難であつた。

第２図に示す制御弁では、室２９の受圧面積を
小さくすれば出口圧力はさわらないで操作レバー
の操作力を小さくすることができるが、スプール
２４は鋼製であるから、外径摺動部の焼入・研磨
が必要であり、またロツドピストン３３が摺動す
る通孔３１も焼入後の研磨が必要となる。しかも
通孔３１、室２９の小径化に加えて室２９が有底
のため、通孔３１の高精度加工が困難となるもの
であつて、製作費が高騰する不都合があつた。

本考案は、上記の実情に鑑みてなされたもの
で、比較的簡潔且つ安価な構成によつて操作性能
を改善した制御弁の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するため本考案の制御弁にお
いては、操作バーと、弁本体に嵌挿され且つ操作
レバーと連動するピストンと、ピストンに進退動
可能に取付けられ且つピストンの押込み力がばね
を介して伝達されるスプールと、スプールの切欠
溝が位置する流出流路と、スプールの動きで流出
流路との連通状態が変わる圧力流路を含む制御弁
において、弁本体にはスプールの直径よりも小径
で且つ流出流路と圧力流路との連通によりスプー
ルに当接して前記ばねの押込み力と対抗する針状
コロを摺動可能に設けたことを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

操作レバー３８を中立位置から例えば左側へ傾
動すれば、ピストン４２、スプール４６共に押込
まれ、切欠溝５４により圧力流路２６と流出流路
５９が連通した時点では、流出流路５９の流体圧
力は、ばね５２のプリセツト荷重を、針状コロ６
３の受圧面積で除した値に等しい。さらにピスト
ン４２が押込まれていくと、圧力流路５８と流出
流路５９とが連通状態のままスプール４６に対し
てピストン４２が相対的に押込まれていくのでば
ね５２が圧縮され続け、流出流路５９の流体圧力
はばね５２の連続的に変化する荷重を針状コロ６
３の受圧面積で除した値となり、ピストン４２の
ストロークに実質上比例して直線状に増大する。

〔実施例〕

本考案の実施例を図面に基づいて説明する。第
３図において、第１弁本体３５の上端中央部には
ピン軸３６を取付け、これに操作レバー３８の基
部３９をピン３７で回動可能に取付けると共に、
ピン軸３６の両側にはピン軸と平行に通孔４０を
貫設し各通孔には後述のはね４１により上限に位
置するピストン４２を摺動自在に嵌挿する。ピス
トン４２は下端部に孔部４３を形成すると共に、
通孔４０の段部と係合するフランジ部を突設して
いる。第１弁本体３５の下面に取付ける第２弁本
体４４に貫設された通孔４５にはスプール４６が
摺動自在に嵌挿されていてその上部を構成するロ
ツド４７の先端の頭部４８はピストン４２の孔部
４３に進退動可能に嵌挿し、ピストン４２のフラ
ンジ部にはロツド４７に嵌挿した当板４９を介し
てばね受け座５０を取付け、このばね受け座５０
と第２弁本体４４との間に前述のばね４１を弾発
介装し、さらにばね受け座５０とスプール４６の
段部５１との間にばね５２を弾発介装して頭部４
８を当板４９に当接してスプール４６を吊り下げ
ている。

操作レバー３８が中立位置をとる図示状態で
は、上限に位置する二つのピストン４２はその上
面部で操作レバー３８の基部３９の両側に突設し
たアーム５３の下面と当接し、スプール４６の下
部中間に形成された切欠溝５４はドレン室５５、
戻り流路５６を介して第３弁本体６１のドレンポ
ート５７に連通すると共に、流体圧源に通じる圧
力流路５８との連通を断たれている。又、切欠溝
５４は常に流出流路５９を介して第３弁本体６１
の出口ポート６０に連通している。この出口ポー
ト及びドレンポート５７を形成した第３弁本体６
１には流出流路５９に通じる通孔６４及びこの通
孔とスプール４６の下端が臨む室６５とを連通す
る通孔６２を穿設し、この通孔６２に針状コロ６
３を摺動可能に嵌挿し、その後通孔６４の開口部
を栓６９で閉塞している。

前記針状コロ６３は、図示中立状態においては
通路６４と室６５は共にドレンポート５７に通じ
てして上下同圧となつているので、自重で栓６９
と当接し、針状コロ６３の上端は第２弁本体４４
と第３弁本体６１との接触面上にあり、下端が室
６５の上面に位置するスプール４６から離れてい
る。

尚、図中６６は室６５を戻り流路５６に連通す
る逃がし通路、６７は弁本体３５，４４，６１を
一体的に連結するボルト、６８は防塵カバーであ
る。

上記構成においては、操作レバー３８を例えば
図示中立位置から左方へ傾動すれば、アーム５３
が離れる右側のピストン４２は上限に位置したま
まであるが、左側のピストン４２とスプール４６
は押込まれ、切欠溝５４はドレン室５５との連通
を断たれ圧力流路５８と流出流路５９との連通に
より針状コロ６３はスプール４６に当接してばね
５２の押込み力と対抗する。さらにピストン４２
が押込まれていくと、圧力流路５８と流出流路５
９とが連通状態のままスプール４６に対してピス
トン４２が相対的に押込まれていくので、ばね５
２が圧縮され続ける。この場合、スプール４６の
頭部４８は孔４３の中間にあつて当板４９から離
れている。

尚、本実施例では弁本体を三分割したが、これ
を一体化しても針状コロを嵌挿する通孔６２は他
の通孔４０，４５とで弁本体を貫通するので、通
孔４０，４５，６２は加工し易い。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、操作レバ
ーの操作力に対抗するスプール押圧力が針状コロ
の受圧面積と流出流路の流体圧力との積で与えら
れ、この針状コロの受圧面積はスプールに比べ格
段に小さくできるから、従来に比べ操作レバーの
操作力を著しく軽減できる。しかして、弁本体は
鋳造品であるから針状コロを嵌挿する通孔は焼入
を必要とせず、又この通孔は弁本体を貫通する配
置となし得るので、高精度の加工が可能となる。
従つて、比較的簡潔且つ安価な構成によりこの種
の制御弁の操作性能を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ従来装置の縦断面
図、第３図は本考案の実施例を示す縦断面図であ
る。 １……弁本体、３５……第１弁本体、３８……
操作レバー、３９……基部、４０……通孔、４
１，５２……ばね、４２……ピストン、４４……
第２弁本体、４６……スプール、５４……切欠
溝、５８……圧力流路、５９……流出流路、６１
……第３弁本体、６３……針状コロ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 操作レバーと、弁本体に嵌挿され且つ操作レバ
   ーと連動するピストンと、ピストンに進退動可能
   に取付けられ且つピストンの押込み力がばねを介
   して伝達されるスプールと、スプールの切欠溝が
   位置する流出流路と、スプールの動きで流出流路
   との連通状態が変わる圧力流路を含む制御弁にお
   いて、弁本体にはスプールの直径よりも小径で且
   つ流出流路と圧力流路との連通によりスプールに
   当接して前記ばねの押込み力と対抗する針状コロ
   を摺動可能に設けたことを特徴とする制御弁。