JPH0337645B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、当該シリンダのボトム側室に圧油
を供給しているとき、ロツド側室の戻り油を上記
ボトム側室に合流させる差動回路を構成する制御
弁装置に関する。

（従来の技術） 第３図は従来装置を示すもので、弁本体１の上
下にカバー２とサブプレト３とを取けるととも
に、この弁本体１内には１対の弁孔４，５を形成
し、これら弁孔４，５のそれぞれにスプール６，
７を設けている。

上記スプール６，７は中空であつてそのほぼ中
央に隔壁８，９を形成し、当該スプール６，７内
に室１０，１１及び１２，１３を区画形成してい
る。

そして上方の室１０，１２内には、弁孔４，５
の上端から垂設した支持棒１４，１５を臨ませて
いる。この支持棒１４，１５には、フランジ１
６，１７を形成した一方のばね受け１８，１９を
摺動自在に挿入するとともに、支持棒１４，１５
下端のフランジ状のストツパー２０，２１よつて
抜出を防止された他方のばね受け２２，２３を摺
動自在に挿入している。

そして上記ばね受け１８，２２及び１９，２３
間にスプリング２４，２５を介在させるととも
に、前記フランジ１６，１７をスプール６，７上
端の折曲部２６，２７にひつ掛け、当該スプール
６，７を通常は図示の状態に維持する構成にして
いる。

上記のようにスプール６，７を設けた弁孔４，
５の周囲には排出流路２８と供給流路２９とを形
成している。

そして前記一方のスプール６の下方の室１１側
には１つの主通孔３０を形成しているが、スプー
ル６が前記図示の状態にあるとき、この主通孔３
０は排出流路２８と供給流路２９とのほぼ中間に
位置する関係にしている。

すなわちスプール６が上下いずれかに移動した
とき、上記主通孔３０が排出流路２８あるいは供
給流路２９のいずれかに連通する関係にしてい
る。

また他方のスプール７の下方の室１３側には、
主通孔３１と副通孔３２を形成しているが、上側
の主通孔３１は前記図示の状態において排出流路
２８と供給流路２９間に位置し、下側の副通孔３
２は供給流路２９より少し下方に位置させてい
る。そしてこれら主通孔３１と副通孔３２は次の
関係を保持している。

すなわちスプールが下降したときには主通孔３
１が供給流路２９に連通すると共に、主通孔３１
な排出流路２８及び供給流路２９のいずれにも連
通しない関係位置を保持している。

このようにしたスプール６，７の下方には、オ
リフイス３３，３４を形成しているが、上記他方
のスプール７にはチエツク弁５８を設けている。

上記チエツク弁５８は、上記オリフイス３４か
ら室１３側への流通のみを許容する関係にすると
ともに、そのシート側の受圧面積ａに対して室１
３側の面積ｂを小さくしている。

このようにしたスプール６，７の前記室１１，
１３は、上記オリフイス３３，３４を介してサブ
プレート３に形成のアクチユエータ流路３５，３
６に連通させている。

そして室１１側に通じるアクチユエータ流路３
５は、シリンダ３７のボトム側室３８に連通さ
せ、室１３側に連通するアクチユエータ流路３６
はロツド側室３９に連通させている。

上記のアクチユエータ流路３５，３６にはパイ
ロツト流路４０，４１を接続しているが、このパ
イロツト流路４０，４１は切換弁５２のポート５
３，５４に連通している。

そして上記パイロツト流路４０，４１の流路過
程には検出オリフイス４２，４３を設けている。
すなわちこの検出オリフイス４２，４３は、カバ
ー２の外方からはめ込んだ補助部材４４，４５に
形成されているが、この補助部材４４，４５には
ダンパオリフイス４６，４７も形成されている。
そしてこれら検出オリフイス４２，４３及びダン
パオリフイス４６，４７を形成した部分間は、補
助部材４４，４５内を中空部４８，４９としてい
る。

このようにした制御弁装置は、排出流路２８を
タンク５と切換弁５２のポート５５とに連通さ
せ、供給流路２９をポンプ５１と切換弁５２のポ
ート５６とに連通させている。

そして上記のようにポート５３〜５６を形成し
た切換弁５２は、その中立位置において両パイロ
ツト流路４０，４１を前記タンク５０に開放する
センターオープンの構成にしている。

なお図中符号５７は流量制御弁である。

しかしていま図示の状態から切換弁５２を左側
位置に切換えると、ポンプ５１からのパイロツト
流れは、供給流路２９、切換弁５２のポート５
６，５３を通つて一方のパイロツト流路４０に達
する。

パイロツト流路４０に流入した油は、検出オリ
フイス４２を通つてアクチユエータ流路３５に流
れるが、このパイロツト流量は検出オリフイス４
２で検出され、それを前後の差圧というかたちで
その流量に対して圧力降下を生じさせる。すると
この検出オリフイス４２の流入側の圧力が、ダン
パオリフイス４６を通つてスプール６の上方の室
１０に流入する。

このときスプール６の下方の室１１側の圧力
は、検出オリフイス４２で圧力降下した分だけ上
記室１０の圧力より低くなるので、スプール６は
スプリング２４に抗して下降する。

スプール６が下降すれば主通孔３０が供給流路
２９を連通し、したがつてポンプ５１からのメイ
ン流れは、供給流路２９、室１１、オリフイス３
３及びアクチユエータ流路３５を通つてシリンダ
３７のボトム側室３８に流入する。

その結果シリンダ３７には伸長方向の推力を受
けるが、このときにロツド側室に発生する圧力
は、当該ピストン両側の受圧面積差によつてボト
ム側室の圧力より大きくなる。そのために上記ポ
ート５６からポート５４へのパイロツト流れが生
じない。

逆にロツド側室３９内の戻り油であるパイロツ
ト流れは、先ずアクチユエータ流路３６からパイ
ロツト流路４１に流れ、検出オリフイス４３を通
つて切換弁５２のポート５４に達し、そこから前
記パイロツト流路４０側の流れと合流する。

上記のようにロツド側室３９からのパイロツト
流れが検出オリフイス４３を通過すると、前記と
同様にその流量に応じた圧力降下を生じさせる。
したがつてスプール７の室１２側よりも室１３の
方が高圧になるので、スプール７はスプリング２
５に抗して上昇し、その副通孔３２を供給流路２
９に連通させる。そしてロツド側室３９のメイン
流れはリターンばね５９に抗してチエツク弁５８
を押し開き副通孔３２及び供給流路２９を通つて
ボトム側室３８に達し、シリンダ３７のピストン
の送り速度を早める。

一方前記切換弁５２を図面左側位置から中立位
置に切換えると、両パイロツト流路４０，４１
は、ポート５５、ドレイン通路６０及び排出流路
２８を経由してタンク５０に連通し、そのパイロ
ツト流れが無くなる。

上記のようにパイロツト流れが無くなるので、
スプール６の下側の室１１の圧力が上側の室１０
の圧力と同じになりスプリング２４の作用で図示
の中立位置に復帰し、シリンダ３７への油の供給
が遮断される。

一方スプール７はロツド側室３９からの流れが
無くなると、チエツク弁５８がリターンばね５９
と受圧面積ａ＞ｂの関係で供給圧力２９を受けて
閉じるとともに、スプリング２５の作用で図示の
中立位置に復帰する。

一方上記のように切換弁を中立位置に戻してか
ら、それを図面右側位置に切換えると、ポンプ５
１からのパイロツト流れは、ポート５６，５４→
検出オリフイス４３→パイロツト流路４１を通つ
てアクチユエータ流路３６に達する。この時検出
オリフイス４３前後に差圧が発生すること前記と
同様であり、これによつてスプール７が下降し、
主通孔３１を供給流路２９に連通させる。

したがつてポンプ５１からのメイン流れは、供
給流路２９→室１３→オリフイス３４→アクチユ
エータ流路３６を通つてシリンダ３７のロツド側
室３９に達する。

そしてボトム側室３８の戻り側のパイロツト流
れは、パイロツト流路４０→検出オリフイス４２
→切換弁５２のポート５３，５５→排出流路２８
を通つてタンク５０に戻る。このとき検出オリフ
イス４２の前後に差圧が発生し、それにともなつ
て、前記と同様にスプール６が上昇し、主通孔３
０を排出流路２８に連通させる。したがつてボト
ム側室３８戻り側のメイン流れは、アクチユエー
タ流路３５→オリフイス３３→室１１→主通孔３
０→排出流路２８を通つてタンク５０に戻る。

なお図中符号６１，６２はパイロツトチエツク
弁で、当該シリンダに外力が作用したときに、そ
のシリンダが不用意に動かないようにするための
ものである。

（本発明が解決しようとする課題） 上記装置によればアクチユエータ３７の伸長作
動において、ロツド側室３９から排出油をボトム
側室３８へ導くため、ボトム側室３８への供給流
量が多く、伸長速度を早くすることができる利点
がある。

しかしながら、この従来の装置では、受圧面積
がロツド断面積のため推力が小さい不具合があ
る。

この発明は、ある位置までは当該シリンダを速
く移動させ、負荷が作用する移動位置からは大き
な推力を作用させるようにした差動回路を構成す
る制御弁装置の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明のものでは、それぞれ２つの室を区画形
成した１対のスプールを弁本体に設け、その一方
のスプールの一方側の室を、アクチユエータ流路
を介してシリンダのボトム側室に連通させ、他方
のスプールの一方側の室を、上記とは別のアクチ
ユエータ流路を介してシリンダのロツド側室に連
通させるとともに、上記アクチユエータ流路に連
通させた一対のパイロツト流路を、それぞれ切換
弁に連通させ、かつそれらパイロツト流路を前記
各スプールの他方側の室に連通させるとともに、
この他方側の室と前記アクチユエータ流路との流
通過程に検出オリフイスを設けてなり、前記一対
のスプールにはそれぞれ主通孔を設け、この主通
孔は移動位置に応じて一方側の室をタンクに通じ
る排出流路あるいはポンプに通じる供給流路のい
ずれかに連通させるか又は遮断する構成にした制
御弁装置において、ロツド側に通じるスプールに
は、主通孔のほかに常に供給流路に通じる副通孔
を設け、該副通孔の内側には、アクチユエータ流
路から副通孔への流れのみ許容するとともに副通
孔に常に連通する流通路を形成したチエツク弁を
設け、更にロツド側室に通ずるパイロツト流路に
はボトムが和室が設定圧力に達したとき、該パイ
ロツト流路をタンクと連絡するバルブを設けてな
る作動回路を構成する制御弁装置を特徴とするも
のである。

（作 用） この発明は、無負荷あるいは軽負荷状態では、
従来装置の如くアクチユエータの伸長速度を早く
する一方、高負荷状態ではロツド側室の排出流れ
をタンクへ導き、アクチユエータの受圧面積をピ
ストン断面積として大きな推力が得られる。

（本発明の実施例） 第１図について説明するに、スプール７の上側
主通孔３１は図示の中立状態で排出流路２８と供
給路２９間に閉じられているが、スプール７が下
降したとき供給流路２９に連通し、スプール７が
上昇したとき排出流路２８に連通する関係にして
いる。

一方下側の副通孔３２は上記図示の状態で供給
流路２８を連通するとともに、スプール７が上昇
下降した場合にあつてもその開口面積に大小はあ
るが常に供給流路２８を連通している関係にあ
る。切換弁５２にはパイロツト流路４０に連絡す
るポート５３、パイロツト流路４１に連通するポ
ート５４、及び排出流路２８に連絡するポート５
５、供給流路２９に連絡するポート５６が設けら
れている。

そして上記切換弁５２の図示中立状態では、各
ポート５３，５４，５５，５６は遮断状態にあ
る。また、切換弁５２が図面上左側位置にあると
きはポート５３とポート５６が連通し、ポート５
４とポート５５は遮断された状態となる。

更に図面上右側位置にあるときは、ポート５３
とポート５５及びポート５４とポート５５がそれ
ぞれ連通する関係になつている。

前記パイロツト流路４１と前記ポート５４を連
絡する通路の途中に電磁切換弁６４が設けられ、
該電磁切換弁６４は平常は遮断状態にあり、アク
チユエータ３７のボトム側室３８の圧力が予め設
定した圧力に達した時、図示しない圧力検出器に
連動して電磁切換弁６４はパイロツト流路４１を
タンク６７へ連絡するよう構成している。尚、そ
の他の構成は第３図に示す従来装置と同じであ
る。次に本実施例の作動状態ついて説明するに、
先ず切換弁５２が図示中立状態にある場合は、両
パイロツト流路４０，４１は遮断されているた
め、スプール６，７は作動することなく図示状態
にある。

切換弁５２を図面上左側位置にするとポート５
５とポート５４は遮状態を保つか、ポート５６と
ポート５３が連通し、供給流路２９の圧力がパイ
ロツト流路４０に導かれる。

この結果、検出オリフイス４２の前側圧力がス
プール６の上方室１０に導入され、後側圧力が下
方室１１に作用し、検出オリフイス４２前後の差
圧によつてスプール６が下降し、主通孔３０が供
給流路２９に連通する。このため、ポンプ５１か
らの供給圧力が流路３５を介し、アクチユエータ
３７のボトム側室３８へ導入され、アクチユエー
タ３７は伸長作動する。

一方、スプール７はパイロツト流路４１に流れ
が無いため作動せず、ロツド側室３９の圧力はボ
トム側室３８に対しロツド断面積だけ少ない受圧
面積でバランスするため、ボトム側室３９圧力は
ポンプ５１の供給圧力より高くなり、その差圧が
チエツク弁５８の受圧面積（ａ−ｂ）に作用して
該チエツク弁５８を開弁し、ロツド側室３９が副
通孔３２を介し供給流路と連通してロツド側室３
９からの排出流れがボトム側室３８へと流入し、
アクチユエータ３７はロツド断面図を受圧面積と
し伸長作動する。

この結果、ボトム側室３８への供給流量はポン
プ５１の吐出流量より多くなり、シリンダの伸長
速度を早くすることが出来る。換言すれば吐出量
の小さいポンプでも、実質的に高吐出流量を得る
ことが出来る。

上記伸長作動の途中でロツドに高負荷作用し、
ボトム側室３８が設定圧まで上昇すると図示しな
い圧力検出器に連動して電磁切換弁５７が切換わ
りパイロツト流路４１をタンク６７と連通する。
この結果、パイロツト流路４１にはロツド側室３
９からタンク６７へのパイロツト流れが生じ検出
オリフイス４３の前後に圧力差が生じ、その前側
圧力がスプール７の下方室１３に又、後ろ側圧力
が上方室１２に作用するためスプール７が上方へ
移動し、主通孔３１が排出流路２８へと連絡しロ
ツド側室３９の排出流れは排出流路２８を介して
タンク５０へと流れる。このため、ロツド側室３
９の圧力は供給流路２９の圧力よりも下降し、チ
エツク弁５８はスプリング５９の反力及びポンプ
５１の供給圧力が副通孔３２を介し該チエツク弁
背面の受圧面積（ａ−ｂ）に作用することにより
開弁する。

従つて、ロツド側室３９からボトム側室３８へ
の流れはチエツク弁５８により遮断されたアクチ
ユエータ３７の伸長速度は遅くなるがアクチユエ
ータ３７の受圧面積はピストン断面積となり推力
は増大する。

従つて、無負荷あるいは軽負荷状態では伸長速
度を早く、高負荷状態では推力を増大することが
出来、機械効率を高めることが出来る。

次に切換弁５２を図面上右位置にするとポート
５６とポート５４及びポート５５とポート５３が
連通し、パイロツト流路４０が排出流路２８を介
してタンク５０、パイロツト流路４１が供給流路
２９を介してポンプ５１へそれぞれ連絡する。こ
の結果、スプール７は上方室１２に検出オリフイ
ス３の前側圧力、下方室１３に後側圧力が作用す
ることによつて下降し、主通孔３１が供給流路２
８に連通しポンプ５１からの供給圧力が流路３６
を介してアクチユエータ３７のロツド室３９に導
入される。

一方、スプール６には検出オリフイス４２の前
側圧力が室１１へ、又、後側圧力が上方室１０へ
作用し、該スプール６は上昇し、主通孔３０が排
出流路２８へと連絡しボトム側室３８をタンク５
０へと連絡する。このため、アクチユエータ３７
は収縮作動する。

尚チエツク弁５８の背面は副通孔３２を介し供
給流路２９へ連絡しているがスプリング５９およ
び受圧面積（ａ−ｂ）に供給圧が作用することに
より開弁することはない。第２図に示した第２実
施例はパイロツト流路４１と切換弁５２のポート
５４との流量過程に、チエツク弁６５を設ける一
方、このチエツク弁６５よりパイロツト流路４１
側に圧力検出バルブとしてのリリーフ弁６６を接
続している。

そして上記チエツク弁６５は、切換弁５２のポ
ート５４からパイロツト流路４１への流通のみを
許容し、パイロツト流路４１から切換弁５２のポ
ート５４への流通を遮断する関係にしている。

また上記リリーフ弁６６は、パイロツト流路４
０側の圧力が設定圧以上なつたときに開弁し、そ
のパイロツト流路４１からの油を前記排出流路２
８に流すようにしている。

その他の構成は前記第１実施例と全く同様であ
る。

したがつてボトム側室３８にポンプ５１からの
圧油を供給している状態で、ボトム側室３８の圧
力がリリーフ弁６６の設定圧以下のときは、前記
第１実施例と同様に、ロツド側室３９の戻り油が
供給流路２９に合流する。

そしてボトム側室の圧力が上記設定圧以上にな
ると、当該リリーフ弁６６開弁し、パイロツト流
路４１に流れが発生し、検出オリフイス４３前後
の差圧によつてスプール７が上昇する。

このようにスプール７が上昇すれば、ロツド側
室３９がタンク圧になること前記第１実施例と同
様である。

なおこの第２実施例では、上記のようにチエツ
ク弁６５を設けたので、切換弁５２が中立位置に
あるとき、切換弁５２のポート５３，６４が排出
流路２８に連通する構成にしている。

（効 果） 本発明によれば無負荷、あるいは軽負荷時は伸
長速度を早く、高負荷時は推力を大くすることが
出来るから、例えばプレス機械等において成形時
のみ高推力が得られ、他のストローク域では高速
作動させることが出来るため、作業効率を著しく
向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図はこの発明の第１実施例を示す断面
図、第２図は第２実施例の断面図、第３図は従来
の断面図である。 １……弁本体、６，７……スプール、１０〜１
３……室、２８……排出流路、２９……供給流
路、３１，３２……通孔、３５，３６……アクチ
ユエータ流路、３７……シリンダ、３８……ボト
ム側室、３９……ロツド側室、４０，４１……パ
イロツト流路、４２，４３……検出オリフイス、
５０……タンク、５１……ポンプ、５２……切換
弁、５８……チエツク弁、６４……設定圧検知バ
ルブ、６５……設定圧検知バルブの他の例として
のリリーフ弁、６０……流通路、６８……タン
ク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれ２つの室を区画形成した１対のスプ
   ールを弁本体に設け、その一方のスプールの一方
   側の室を、アクチユエータ流路を介してシリンダ
   のボトム側室に連通させ、他方のスプールの一方
   側の室を、上記とは別のアクチユエータ流路を介
   してシリンダのロツド側室に連通させるととも
   に、上記アクチユエータ流路に連通させた一対の
   パイロツト流路を、それぞれ切換弁に連通させ、
   かつそれらパイロツト流路を前記各スプールの他
   方側の室に連通させるとともに、この他方側の室
   と前記アクチユエータ流路との流通過程に検出オ
   リフイスを設けてなり、前記一対のスプールには
   それぞれ主通孔を設け、この主通孔は移動位置に
   応じて一方側の室をタンクに通じる排出流路ある
   いはポンプに通じる供給流路のいずれかに連通さ
   せるか又は遮断する構成にした制御弁装置におい
   て、ロツド側に通じるスプールには、主通孔の他
   に常に供給流路に通じる副通孔を設け、該副通孔
   の内側には、アクチユエータ流路から副通孔への
   流れのみ許容するとともに主通孔に連通する流通
   路を形成したチエツク弁を設け、更にロツド側室
   に通ずるパイロツト流路にはボトム側室が設定圧
   力に達した時、該パイロツト流路をタンクと連絡
   するバルブを設けてなる差動回路を構成する制御
   弁装置。