JPH0381032B2 - - Google Patents

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JPH0381032B2
JPH0381032B2 JP22295383A JP22295383A JPH0381032B2 JP H0381032 B2 JPH0381032 B2 JP H0381032B2 JP 22295383 A JP22295383 A JP 22295383A JP 22295383 A JP22295383 A JP 22295383A JP H0381032 B2 JPH0381032 B2 JP H0381032B2
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JP
Japan
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valve
pressure
pressure oil
spring
spring chamber
Prior art date
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Expired
Application number
JP22295383A
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English (en)
Other versions
JPS60113877A (ja
Inventor
Haruyuki Ishio
Sumio Arai
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co filed Critical Matsushita Refrigeration Co
Priority to JP22295383A priority Critical patent/JPS60113877A/ja
Publication of JPS60113877A publication Critical patent/JPS60113877A/ja
Publication of JPH0381032B2 publication Critical patent/JPH0381032B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/20Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2086Control of fluid pressure characterised by the use of electric means without direct action of electric energy on the controlling means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、油圧回路の圧力制御等に用いられる
圧力制御弁に関し、詳しくは圧力オーバーライド
特性が極めてすぐれ、構造が簡単で低コストの電
磁制御形圧力制御弁に関する。
従来の構成とその問題点 周知のように各種油圧回路において、所望の油
圧力を得るために用いられる圧力制御弁として
は、一般に直動形、差動形及び圧力平衡形と呼ば
れる種類の弁が使用されている。これらのうち圧
力平衡形の弁は圧力オーバーライド特性が最もす
ぐれているが、構造が複雑で高価であり、また油
中のゴミによる影響が大きいという欠点を有して
いる。また上記の直動形弁は、構造は簡単である
が、圧力オーバーライド特性が極めて悪く、油圧
力を直接弁口面積で受けるため、高圧力、大流量
を得るには大きなバネ、ソレノイド力が必要とな
る。さらに差動形弁は構造も比較的簡単でゴミに
対しても強く、比較的高圧、大流量を得ることが
出来るが圧力オーバーライド特性が悪いという欠
点があつた。第1図は従来の差動形弁の構造を模
式的に表わしたものであり、この図に従つて圧力
オーバーライド特性が悪い理由を説明する。第1
図において弁体aは圧油入口b及びタンク室c′と
連通する圧油排出口cを備え、かつ弁体a内に圧
油入口bと圧油排出口cとの通路を開閉するよう
に可動的に保持されてある弁dのバネgの付勢力
によつて圧油圧力を制御するものである。そして
弁dが圧油が圧油入口bと圧油排出口cを流れて
いる時に、矢印eに示した方向に受ける力は、圧
油入口b側における油圧による力Aであり、上記
矢印eとは反対の矢印fの方向に受ける力は、バ
ネgが配置してあるバネ室h側から、弁dの背後
に加わる油圧による力B(弁dは細孔kにより圧
油排出口cと連結されているため、バネ室hと圧
油排出口c内の圧力は同じである)と、流動力m
及びバネ力Dである。弁dの太い部分の径をD1
細い部分の径をD2タンク室c圧力が弁dに作用
する径をD3圧油入口b側及びバネ室hとタンク
室c側の油圧力をそれぞれP1及びP2、バネgの
たわみをL、バネ定数をKとすれば、上記圧油入
口b側における油圧による力A、バネ室h側から
受ける油圧による力B、流動力m及びバネ力Dは
それぞれ下記に示すごとくである。
A=π/4(D2 1−D2 2)×P1 B=π/4(D2 1−D2 3)×P2 m=F D=K×L () 油圧力はネジjによりバネgの力を変えること
により所望の値にセツトされる。ここで圧油入口
bと圧油排出口cとが連通していない時(弁dの
閉時、圧油が流れていない時)の弁dに加わる力
は、 e方向に加わる力: A ……() f方向に加わる力: B+D ……() ここで、圧油入口bの油圧P1がある設定値以
上になると、圧油排出口cより排出されるように
弁dがe方向に移動する。
すなわち、圧油が流れる直前の弁dの釣り合い
式は、 A=B+D ……() であり、圧油が流れ始めた時の弁dの釣り合い式
は、 A=B+D+m ……() である。すなわち、弁dが閉じた状態から開き始
める時の圧力と、開き始めてからの圧力とでは、
流動力mになる分だけ制御圧力に差を生じること
になる。従来の差動形圧力制御弁では5〜10Kg/
cm2の差が生じ、これが従来の差動形圧力制御弁の
オーバーライド特性を低下させる大きな原因とな
つていた。
ここで、弁dからバネ室hへは圧油が洩れて流
入するが、弁d内の細孔Kより圧油排出口c側に
戻されるようにしてある。
さらに弁dが少し開き、圧油が圧油入口bから
圧油排出口cへ流れる時、圧油の流速が増すこと
により、弁dが閉じる方向に力が加わりかつ弁d
付近の圧力分布が不安定になり、短時間に弁dの
開閉が繰り返される現象(チヤタリング)を発生
する可能性があり油圧制御不能となることがあつ
た。
発明の目的 本発明の目的は、上記従来の欠点を解決し、構
造が簡単で圧力オーバーライド特性が良く、弁の
チヤタリングが発生しない圧力制御弁を提供する
ことである。
発明の構成 そこでこの目的を達成するために本発明は圧油
入口と、圧油排出口を有する弁体と、この弁体内
に前記圧油入口と圧油排出口との通路を開閉する
弁と、この弁の一方の側に連結されたソレノイド
と、上記弁の対向する側に配置されたバネと、こ
のバネを収納するバネ室と、前記弁体内に前記圧
油排出口とバネ室を連通するバイパス管路と、こ
のバイパス管路に設けられ、前記圧油入口にかか
る圧力に応じて、一定の圧力で開くよう外部から
調節可能な絞り弁とを具備し前記弁の閉時よりも
前記弁の開時の方が前記弁と弁体とのラツプ代が
大きくなることにより圧油入口から前記バネ室へ
の圧油もれ量が少なくなるよう構成したものであ
る。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例を説明する。
本発明は第2図にその実施例を模式的に示した
ように、1は圧油入口2及び圧油排出口3を有す
る弁体で、その中に圧油入口2と圧油排出口3と
の通路を開閉するように可動的に保持された弁4
がある。ここで、弁4はスプール弁であり、弁4
の全閉時には、弁4の一部は圧油入口2に突出し
弁体1とのバネ室5側へのラツプ代が小さく、弁
4が開いた時には、弁4は移動し弁体1とのラツ
プ代が増加するようにしてある。
弁4の背後にはバネ室5内に弁4と連結された
バネ6があり、ネジ7にて調整可能となつてい
る。バネ室5から圧油排出口3に連なるタンク室
8の間に、絞り弁9を有するバイパス管路10が
設置され、圧油は弁4のクリアランス部からバネ
室5にもれ油として流入し、この圧油が、バイパ
ス管路10を通つてタンク室8へ流出するため、
絞り弁9によりバネ室5とタンク室8との間に油
圧力差が生じるものである。11はソレノイド、
12はプランジヤであり、前記バネ6と対向する
側に配置されており作動圧力はバネbと、上記ソ
レノイド11の電磁力により設定出来るものであ
る。
さて、作動圧力を所望値にセツトすると、下記
式(),()で示す関係式が成立する。弁4が
全閉時、圧油圧力P1により弁4が開こうとする
時の弁4の力の釣り合いは、 A′+F+G=D′+E ……() 但し A′=π/4(D′1−D′2)×P1 D′=K×L E=π/4D′1 2×P3 F=π/4D′3 2×P2 ……(′) (Gはソレノイド11による電磁力) ここでD′1は弁4の太いほうの径 D′2は弁4の細いほうの径 D′3はタンク室8の圧力が弁4に作用す
る径である。
ここでP3はバネ室5内の油圧力、P2はタンク
室8内の油圧力であり、弁4が閉止時は、バネ室
5側への弁体1と弁4のラツプ代が少ないため比
較的多くの油がバネ室側にもれ、絞り弁9を適切
に調整することによりバネ室5に圧力P3が発生
する。ここでP3>P2である。すなわちEはバネ
室5内の圧力P3により弁4閉方向に押す力、F
はタンク室8の圧力P2により弁4を開方向に押
す力である。
また弁4が少し開いて圧油が流れだした時の弁
4のつり合いは、 A′+F+G=D′+m+E′ ……() 但し m=F 圧油の流動力である。
ここで弁4と弁1のバネ室5側へのラツプ代は弁
4の移動により増加し圧油のバネ室5側へのもれ
は少なくなり絞り弁9によるバネ室5とタンク室
8の圧力P3,P2の差はほとんどなくなる。
(P2P3)。
すなわちE′=π/4D2 1×P2 ……(′)となり mE−E′ ……() が成立し、流動力mが打ち消される。
例えば第3図は、セツト圧力を10,20,30Kg/
cm2としたときの、上記圧力制御弁の通過流量と圧
力特性を示すものである。イは10Kg/cm2セツト、
ロは20Kg/cm2セツト、ハは30Kg/cm2セツトを示
し、セツトされた圧力と、開きはじめの圧力差は
極めて小さくいずれも1〜2Kg/cm2以下であつ
た。
さらに、絞り弁9にてバイパス管路10を絞る
と、バネ室5はダビング室の機能をも持ち、弁4
が急速に開閉を繰り返す力を圧油流動力により受
けても、その振動を抑制する働きを持つ。
発明の効果 以上の説明からも明らかな如く、本発明によれ
ば、バネ室からタンク室側に、弁からの洩れ油量
を弁と弁体の弁開時と閉時のラツプ代を変えるこ
とにより可変にするようにして、これを流すバイ
パス管路を設け、これに絞り弁を設定し、絞り弁
により、バネ室とタンク室の間に油圧力差を形成
しかつ、絞り弁を所望の値に調整することによ
り、バネ室とタンク室間の圧力を自由に調整する
ことができ、かつ、弁の開時よりも閉時のほうが
タンク室圧力を高く設定でき、これにより流体の
流動力による力や、タンク室側の管路抵抗による
力を補正することが出来るため、極めて良好な圧
力オーバーライド特性が得られる。そして、絞り
弁によりバネ室をダンピング室として利用できる
ため、弁のチヤタリング防止を行なうことができ
る。
また、差動形圧力制御弁の構造として利用でき
るため、小形軽量、安価であると共に、ゴミに対
して強く信頼性も高い。更にソレノイドと組合せ
ることにより、遠隔操作が出来る電磁制御形圧力
制御形圧力制御弁としても使用出来る利点を有し
ており、各種油圧回路に用いて極めて有用であ
る。また圧油入口からバネ室への圧油もれ量を弁
の開時のほうが弁の閉時より弁と弁体のラツプ代
が大きくなるように構成し弁閉時のほうが多くな
るようにしたため絞り弁により弁閉時のほうが弁
開時よりもバネ室圧力を高く設定出来、弁開時の
圧油流動力による弁への力を打ち消し圧力オーバ
ーライド特性を改善出来る。さらに圧油のもれは
オリフイス等を設けることなく弁と弁体のラツプ
代寸法の変化によつてのみ調整出来るので特別な
加工が必要なく安価な圧力制御弁が提供出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の差動形圧力制御弁の断面図、第
2図は本発明の一実施例の電磁制御形圧力制御弁
を示す断面図、第3図は同圧力制御弁の圧力オー
バーライド特性図である。 1……弁体、2……圧油入口、3……圧油排出
口、4……弁、5……バネ室、6……バネ、8…
…タンク室、9……絞り弁、10……バイパス管
路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 圧油入口と、圧油排出口を有する弁体と、こ
    の弁体内に前記圧油入口と圧油排出口との通路を
    開閉する弁と、この弁の一方の側に連結されたソ
    レノイドと、上記弁の対向する側に配置されたバ
    ネと、このバネを収納するバネ室と、前記弁体内
    に前記圧油排出口とバネ室を連通するバイパス管
    路と、このバイパス通路に設けられ、前記圧油入
    口にかかる圧力に応じて、一定の圧力で開くよう
    外部からの調節可能な絞り弁とを具備し前記弁の
    閉時よりも前記弁の開時の方が前記弁と弁体との
    ラツプ代が大きくなることにより圧油入口から前
    記バネ室への圧油もれ量が少なくなるよう構成し
    た圧力制御弁。
JP22295383A 1983-11-26 1983-11-26 圧力制御弁 Granted JPS60113877A (ja)

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JP22295383A JPS60113877A (ja) 1983-11-26 1983-11-26 圧力制御弁

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JP22295383A JPS60113877A (ja) 1983-11-26 1983-11-26 圧力制御弁

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JPS60113877A JPS60113877A (ja) 1985-06-20
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JPS60129567U (ja) * 1984-02-10 1985-08-30 株式会社小松製作所 電磁比例圧力制御弁
JP2518840B2 (ja) * 1987-04-03 1996-07-31 キヤノン株式会社 インク残量検知装置および記録装置
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DE102008050390A1 (de) * 2008-10-02 2010-04-08 Wilhelm Karmann Gmbh Druckbegrenzungsventil mit zwei Druckanschlüssen

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