JPH0357356B2 - - Google Patents

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JPH0357356B2
JPH0357356B2 JP59012853A JP1285384A JPH0357356B2 JP H0357356 B2 JPH0357356 B2 JP H0357356B2 JP 59012853 A JP59012853 A JP 59012853A JP 1285384 A JP1285384 A JP 1285384A JP H0357356 B2 JPH0357356 B2 JP H0357356B2
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pressure
valve
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moving member
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JP59012853A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603Multiple-way valves
    • F16K31/061Sliding valves
    • F16K31/0613Sliding valves with cylindrical slides

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は油圧回路のアクチユエータへの圧油の
供給量を制御する電磁比例ロジツク弁に関する。
〔発明の背景〕
第1図は従来の電磁比例ロジツク弁を用いた油
圧回路図である。
図において、1は圧油供給源となる油圧ポン
プ、2はアクチユエータ、3はロジツク弁で、3
はそのハウジング、3bはロジツク弁開閉用移動
体としてのポペツト、3cはバネ、3dはポペツト
背部室、3eは油圧ポンプ1からロジツク弁3へ
の圧力供給室、3fはロジツク弁3からアクチユ
エータ2への圧油供給口、4は電磁比例弁、5は
油圧ポンプ1から電磁比例弁4への圧油供給管
路、6は電磁比例弁4からロジツク弁3のポペツ
ト背部室へ出力圧力を導入する圧力導入管路、7
はロジツク弁4からアクチユエータ2への圧油供
給管路、8はポペツト3bのリフト量を計測する
位置検出器、9は目標値Lと位置検出器8よりの
ポペツトの実際のリフト量LXとの差を求める加
算器、10は増巾器である。なお、上記した油圧
ポンプ1の吐出管路には吐出圧の最大値を規定す
るリリーフ弁を設ける必要があるが、同第1図で
はこのリリーフ弁については図示を省略してあ
る。このようなリリーフ弁は周知のものである。
従来の電磁比例ロジツク弁は上記のように構成
されていたので、油圧ポンプ1からロジツク弁3
を介してアクチユエータ2に圧油を供給する際、
電気信号による目標値Lを与えると、実際のポペ
ツト3bのリフト量LXとの偏差を加算器9で求め、
その偏差量を増巾器10で増巾し、増巾器10か
らの電流値により電磁比例弁4を駆動して、電磁
比例弁4よりの出力圧力PCをポペツト背部室3d
に導入し、これによつてポペツト3bを移動させ
て、前記目標値Lと実際値LXとが等しくなるよ
うにポペツト3bの位置のフイードバツク制御を
行つていた。なお、圧油供給口3fの開口面積A、
圧油供給口3fの圧力をPL、圧油供給口3fを流れ
る流量をQ、流量係数を含む定数をCすると、油
圧ポンプ1の吐出圧力はPSであるから、 Q=C・A・√SL が成立する。したがつて、ポペツト3bの位置の
フイードバツク制御をおこなうことにより開口面
積Aが制御され、これに伴つて流量Q、すなわち
アクチユエータ2に供給される流量が制御され
る。
しかしながら、上記のような従来の電磁比例ロ
ジツク弁は、位置検出器8及び加算器9を必要と
しており、したがつて例えば、油圧シヨベルの各
アクチユエータの駆動用回路に電磁比例ロジツク
弁を用いるときは電磁比例ロジツク弁が多数必要
となるが、これに伴つて位置検出器8及び加算器
も多数必要となり、結局、駆動回路全体が複雑で
かつコスト高となり、このような複数のアクチユ
エータを駆動する回路システムには不向であつ
た。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来の電磁比例ロジツク弁の欠点
に鑑み、位置検出器や加算器を全く必要とせず、
多数アクチユエータ駆動に適した電磁比例ロジツ
ク弁を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため本発明は、少くとも1
つの弁開閉用移動部材と、この移動部材の背部室
に導入される出力圧力を制御する電磁比例弁と、
この移動部材と電磁比例弁へ圧油を供給する圧油
供給源と、圧油供給源からの圧油の供給圧力に対
抗して前記背部室に設けられたバネと、弁の開度
に応じてアクチユエータへ圧油を供給する圧油供
給口とを備えた電磁比例ロジツク弁において、供
給圧力をスプールの一端に導き、スプールの他端
には出力圧力を導くと共に前記ソレノイドで発生
した力を作用させ、ソレノイドで発生した力と出
力圧力による力の和と供給圧力による力とを対抗
させて、供給圧力と出力圧力の差を電流値に比例
して変化させる電磁比例弁を用いると共にその差
圧と前記バネのバネ力との釣合により、前記弁開
閉用移動部材のリフト量を制御するように電磁比
例ロジツク弁を構成したことにより、位置検出器
や加算器を不用としたものである。
本発明は、上記のように電磁比例弁を構成して
あることから、スプールに与えられる力は圧油供
給源の供給圧力と、移動部材の背部室に導入され
る出力圧力との差圧による力であり、ソレノイド
が作動した場合には、このソレノイドで発生した
押圧力がさらにスプールの他端に付加される。こ
れにより、ソレノイドの作動によつて付加される
押圧力が一定の大きさであれば、スプールに与え
られる差圧は一定となり、上記押圧力を変化させ
れば上記の差圧を変化させることができる。とこ
ろで上記押圧力は、ソレノイドを作動させる信号
電流値の大きさに対応して変化する。すなわち、
信号電流値を変化させることで上記差圧を変化さ
せることができる。一方、弁開閉用移動部材は圧
油供給源からの供給圧力と電磁比例弁からの出力
圧力との差圧、すなわち上述した差圧による力
と、背部室に設けられたバネの力とが釣合うよう
に移動する。したがつて、上述した信号電流値の
大きさを制御して上述の差圧を制御することによ
り、弁開閉用移動部材を作動させ、つまり圧油供
給口の開口面積の大きさを制御でき、これに伴つ
てアクチユエータに供給される流量を制御でき、
当該アクチユエータの速度制御をおこなうことが
できる。このように、何ら位置検出器及び加算器
を必要とすることなく、アクチユエータの速度制
御を実現させることができる。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を第2図及び第3図を用
いて説明する。
第2図は本発明の一実施例に係る電磁比例ロジ
ツク弁を用いた油圧回路図である。図において第
1図と同一部分には同符号を付してある。
電磁比例弁4′は油圧ポンプ1からロジツク弁
3及び電磁比例弁4′に供給される圧油の供給圧
力PSに関係なく、電磁比例弁4′に与えられる信
号電流値ICに応じて供給圧力PSと出力圧力PCとの
差圧(PS−PC)の大きさを制御するものである。
この電磁比例弁4′の一例を第3図に示す。
第3図において、11はソレノイド、11a
コイル、11bはプランジヤ、11cはプランジヤ
11bに当接したプツシユロツド、11dは右室、
11eは左室、11fは右室11dと左室11eを連
通する油路である。ソレノイド11はコイル11
に電流ICを流すと、電流ICの大きさに比例した力
をプランジヤ11bに発生し、プツシユロツド1
eをその力で右方に移動させるものである。ま
た、12は弁箱、13はスプール、13a,13b
はスプール13に設けられたランド部、14はス
プール13の一端側において弁箱12に設けられ
た室、15はスプール13の他端側において弁箱
12に設けられた室、16は両室14,15間を
貫通し、スプール13を摺動自在に挿入した孔、
P,C,Tは供給ポート、出力ポート、タンクポ
ートでそれぞれ孔16に連絡している。17は供
給ポートPと室14とを連通する油路、18は出
力ポートCとソレノイド11の右室11dを連通
する油路、19は前記右室11dと前記室15と
を連通するプツシユロツド11cの周辺に設けら
れた絞り通路である。
第3図の電磁比例弁4′は上記のように構成さ
れているので、油圧ポンプ1から供給ポートPに
供給された圧油は油路17を介して常にスプール
13の一端側室14に導かれて、スプール13を
左方に押している。また、供給ポートCの圧油は
油路18を介して常にソレノイド11の右室11
に導かれ、絞り通路19を通つてスプール13
の他端側室15に導入され、スプール13を右方
に押している。ソレノイド右室11dと左室11e
は油路11fによつて常に連通され両室11d,1
1eの圧力は常に等しい。
今、コイル11aに電流ICを流すと、プランジ
ヤ11bには電流ICに比例した力が発生し、プツ
シユロツド11cを介してスプール13を右方に
押す力Fを加える。ここで、 F=α・IC ……(1) 但し、αは比例定数である。このとき、スプー
ル13に働く力の釣合は、 PS・a=PC・a+α・IC ……(2) で表わされる。但し、PSは供給ポートPの供給圧
力、PCは出力ポートCの出力圧力、aはスプー
ル13の断面積である。(2)式を変形すると、 α・IC=(PS−PC)・a ……(3) であるから、ICが一定であれば、(PS−PC)が一
定となる。つまり、上記電磁比例弁4′を用いる
と、信号電流値ICを一定に保てば供給圧力PSと出
力圧力PCの差圧が一定となるように制御され、
信号電流値ICを変化させれば、その大きさに応じ
て供給圧力PSと出力圧力PCとの差圧(PS−PC
の大きさが制御されることになる。
さて、第2図に戻り、ポペツト3bに加わる力
の釣合は、 PS・A=PC・A+Kx ……(4) 但し、Aはポペツト3bの受圧面積(ポペツト
背部室3d側と圧油供給室3e側の受圧面積は等し
いものとする)、Kはバネ3eのバネ定数、xはポ
ペツト3bの変位(リフト量)である。またポペ
ツト背部室3dの圧力PCは電磁比例弁4′の出力ポ
ートCから導入された出力圧力である。
上記(4)式を変形すると、 (PS−PC)=K/Ax ……(5) となる。
したがつて、第(3)、(5)式より、 α・IC/a=K/Ax ……(6) が導かれ、ポペツト3bのリフト量xは信号電流
値ICの大きさに比例して制御することが可能であ
る。したがつて、仮にアクチユエータ2に負荷変
動を生じてその影響で圧力供給室3eの圧力PS
変動しても、この圧力PSの変動にかかわらず信号
電流値ICで圧油供給口3fの開口面積Aを制御で
き、これにより信号電流値ICに応じた電流Qをア
クチユエータ2に供給でき、アクチユエータ2の
良好な速度制御をおこなうことができる。そし
て、このように構成した実施例では電磁比例ロジ
ツク弁の開閉制御を行う際に、ポペツト3bの位
置を検出する必要がなく、位置検出器及び加算器
を設けないで構造が簡単な電磁比例ロジツク弁を
提供できる。
また、第2図の実施例ではロジツク弁の開閉用
移動部材としてポペツト3bを例示しが、ポペツ
トの代りにスプールを用いても良い。
さらに、第2図の実施例では比例電磁弁4′に
より1個のロジツク弁3の開閉を制御したが、比
例電磁弁4′により複数のロジツク弁の開閉を制
御することも可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、電磁比例
ロジツク弁の比例電磁弁として、供給油圧源から
の供給圧力と電磁比例弁からの出力圧力との差圧
を信号電流値に応じて制御する電磁比例弁を用い
ると共にその差圧とロジツク弁のバネのバネ力と
の釣合により、ロジツク弁の開閉用移動部材のリ
フト量を制御するように構成したので、電磁比例
ロジツク弁の開閉制御を行う際に、弁開閉用移動
部材の位置を検出する必要がなく、位置検出器及
び加算器を設けないで構造が簡単な電磁比例ロジ
ツク弁を実現できると共に複数のアクチユエータ
を駆動する油圧回路システムに最適な電磁比例ロ
ジツク弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電磁比例ロジツク弁を用いた油
圧回路図、第2図は本発明の一実施例に係る電磁
比例ロジツク弁を用いた油圧回路図、第3図は第
2図に示す電磁比例ロジツク弁に備えられる電磁
比例弁を示す側断面図である。 1……油圧ポンプ(圧油供給源)、2……アク
チユエータ、3……ロジツク弁、3b……ポペツ
ト(弁開閉用移動部材)、3c……バネ、3d……
ポペツト背部室、3f……圧油供給口、4,4′…
…比例電磁弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 少くとも1つの弁開閉用移動部材と、この移
    動部材の背部室に導入される出力圧力を制御する
    電磁比例弁と、この移動部材と電磁比例弁へ圧油
    を供給する圧油供給源と、圧油供給源からの圧油
    の供給圧力に対抗して前記背部室に設けられたバ
    ネと、弁の開度に応じてアクチユエータへ圧油を
    供給する圧油供給口とを備えた電磁比例ロジツク
    弁において、供給圧力をスプールの一端に導き、
    スプールの他端には出力圧力を導くと共に前記ソ
    レノイドで発生した力を作用させ、ソレノイドで
    発生した力と出力圧力による力の和と供給圧力に
    よる力とを対抗させて、供給圧力と出力圧力の差
    を電流値に比例して変化させる電磁比例弁を用い
    ると共にその差圧と前記バネのバネ力との釣合に
    より、前記弁開閉用移動部材のリフト量を制御す
    るように構成したことを特徴とする電磁比例ロジ
    ツク弁。
JP1285384A 1984-01-28 1984-01-28 電磁比例ロジツク弁 Granted JPS60157575A (ja)

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JP1285384A JPS60157575A (ja) 1984-01-28 1984-01-28 電磁比例ロジツク弁

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JP1285384A JPS60157575A (ja) 1984-01-28 1984-01-28 電磁比例ロジツク弁

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JPS60157575A JPS60157575A (ja) 1985-08-17
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