JPH039321B2 - - Google Patents
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- JPH039321B2 JPH039321B2 JP57501090A JP50109082A JPH039321B2 JP H039321 B2 JPH039321 B2 JP H039321B2 JP 57501090 A JP57501090 A JP 57501090A JP 50109082 A JP50109082 A JP 50109082A JP H039321 B2 JPH039321 B2 JP H039321B2
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- fluid
- load
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- valve
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action ; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or the actuating force of an output member
- F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or the actuating force of an output member for controlling the speed
- F15B11/044—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or the actuating force of an output member for controlling the speed by means in the return line
- F15B11/0445—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or the actuating force of an output member for controlling the speed by means in the return line with counterbalance valves, e.g. to prevent overrunning or for braking
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/0416—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
- F15B13/0417—Load sensing elements; Internal fluid connections therefor; Anti-saturation or pressure-compensation valves
-
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/205—Systems with pumps
- F15B2211/2053—Type of pump
- F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
- F15B2211/20553—Type of pump variable capacity with pilot circuit, e.g. for controlling a swash plate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
- F15B2211/30525—Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
- F15B2211/3053—In combination with a pressure compensating valve
- F15B2211/30535—In combination with a pressure compensating valve the pressure compensating valve is arranged between pressure source and directional control valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/40—Flow control
- F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
- F15B2211/40515—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with variable throttles or orifices
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- F15B2211/40—Flow control
- F15B2211/45—Control of bleed-off flow, e.g. control of bypass flow to the return line
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- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/605—Load sensing circuits
- F15B2211/6051—Load sensing circuits having valve means between output member and the load sensing circuit
- F15B2211/6057—Load sensing circuits having valve means between output member and the load sensing circuit using directional control valves
-
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- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
- F15B2211/76—Control of force or torque of the output member
- F15B2211/761—Control of a negative load, i.e. of a load generating hydraulic energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/87169—Supply and exhaust
- Y10T137/87177—With bypass
- Y10T137/87185—Controlled by supply or exhaust valve
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/87169—Supply and exhaust
- Y10T137/87233—Biased exhaust valve
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Servomotors (AREA)
Description
発明の背景
本発明は一般に正及び負の負荷補償を備えた流
体制御弁に関する。
体制御弁に関する。
より詳細な点で本発明は正及び負の負荷状態の
多数の負荷を比例的に制御することのできる方向
及び流量制御弁に関する。
多数の負荷を比例的に制御することのできる方向
及び流量制御弁に関する。
更に詳細な点で本発明は正及び負の負荷補償装
置が信号増幅パイロツト弁段階で制御される圧力
補償方向及び流量制御弁に関する。
置が信号増幅パイロツト弁段階で制御される圧力
補償方向及び流量制御弁に関する。
正及び負の負荷の制御のために圧力補償される
クローズドセンタ流体制御弁は多くの理由で望ま
しい。それらは少い動力損失で、従つて良いシス
テム効率で負荷制御ができる。それらは又多数の
正及び負の負荷の同時比例制御ができる。そのよ
うな流体制御弁は1979年12月5日発行の本出願人
の特許第4180098号に、且又1980年9月16日発行
の本出願人の特許第4222409号に示されている。
しかし、これらの特許に開示の制御弁は、正及び
負の負荷の比例制御はできるが、そのような制御
のために負荷圧力検出ポートを通つて直接伝達さ
れるエネルギーを使用し、それらのポートが制御
信号を減衰させるだけでなく、制御の応答も限定
する。
クローズドセンタ流体制御弁は多くの理由で望ま
しい。それらは少い動力損失で、従つて良いシス
テム効率で負荷制御ができる。それらは又多数の
正及び負の負荷の同時比例制御ができる。そのよ
うな流体制御弁は1979年12月5日発行の本出願人
の特許第4180098号に、且又1980年9月16日発行
の本出願人の特許第4222409号に示されている。
しかし、これらの特許に開示の制御弁は、正及び
負の負荷の比例制御はできるが、そのような制御
のために負荷圧力検出ポートを通つて直接伝達さ
れるエネルギーを使用し、それらのポートが制御
信号を減衰させるだけでなく、制御の応答も限定
する。
発明の要約
従つて本発明の原理目的は、正及び負の負荷補
償装置が単一増幅パイロツト弁段階で制御され
る、正及び負の負荷の補償のために設けられた、
改良された圧力補償弁を提供することにある。
償装置が単一増幅パイロツト弁段階で制御され
る、正及び負の負荷の補償のために設けられた、
改良された圧力補償弁を提供することにある。
本発明の他の目的は正及び負の負荷補償装置を
制御できる、単一信号増幅パイロツト弁を提供す
ることにある。
制御できる、単一信号増幅パイロツト弁を提供す
ることにある。
本発明の更に他の目的は補償装置制御のための
ポンプか負荷のどちらかからとつたエネルギーを
使用する、正及び負の負荷補償装置用信号増幅段
階を提供することにある。
ポンプか負荷のどちらかからとつたエネルギーを
使用する、正及び負の負荷補償装置用信号増幅段
階を提供することにある。
簡単に言えば、本発明の前記及びその他の付加
的目的や利点は多数の正及び負の負荷の比例同時
制御のときに使用するための、新規な圧力補償流
体制御システムを設けることによつて達成され
る。そのようなシステムの流量制御弁の圧力補償
装置は、制御信号の減衰を防ぎ且つ非常に速い応
答の比例流量制御を与える、単一信号増幅パイロ
ツト弁段階によつて制御される。
的目的や利点は多数の正及び負の負荷の比例同時
制御のときに使用するための、新規な圧力補償流
体制御システムを設けることによつて達成され
る。そのようなシステムの流量制御弁の圧力補償
装置は、制御信号の減衰を防ぎ且つ非常に速い応
答の比例流量制御を与える、単一信号増幅パイロ
ツト弁段階によつて制御される。
本発明のその他の付加的目的は添付の図面に示
し且つ以下の詳細な説明に述べる本発明の好まし
い実施例を参照するとき明白となろう。
し且つ以下の詳細な説明に述べる本発明の好まし
い実施例を参照するとき明白となろう。
好ましい実施例の説明
さて図面を参照すると、全体を10で指す流量制
御弁の実施例が負荷Wを駆動する流体モータ11
と不図示の原動機駆動の固定容積型又は可変容積
型のポンプ12との間に置かれている。ポンプ1
2から流量制御弁10及び流量制御弁13の回路
への流体流れはポンプ流量制御装置14によつて
調整される。もしポンプ12が固定容積型であれ
ば、ポンプ流量制御装置14は差動圧力逃し弁を
用いて公知の方法で、ポンプ12からの流体を貯
溜槽15へバイパスし、ポンプ12の吐出圧を、
流体モータ11に生ずる負荷圧力より一定圧力差
だけ高いレベルに維持している。もしポンプ12
が可変容積型であれば、ポンプ流量制御装置14
は、周知の差動圧力補償装置で、ポンプ12の吐
出容積を変えることによつてポンプ12の吐出圧
を流体モータ11に生ずる負荷圧力より一定差圧
だけ高いレベルに維持する。
御弁の実施例が負荷Wを駆動する流体モータ11
と不図示の原動機駆動の固定容積型又は可変容積
型のポンプ12との間に置かれている。ポンプ1
2から流量制御弁10及び流量制御弁13の回路
への流体流れはポンプ流量制御装置14によつて
調整される。もしポンプ12が固定容積型であれ
ば、ポンプ流量制御装置14は差動圧力逃し弁を
用いて公知の方法で、ポンプ12からの流体を貯
溜槽15へバイパスし、ポンプ12の吐出圧を、
流体モータ11に生ずる負荷圧力より一定圧力差
だけ高いレベルに維持している。もしポンプ12
が可変容積型であれば、ポンプ流量制御装置14
は、周知の差動圧力補償装置で、ポンプ12の吐
出容積を変えることによつてポンプ12の吐出圧
を流体モータ11に生ずる負荷圧力より一定差圧
だけ高いレベルに維持する。
流量制御弁10は四方弁であり弁スプール18
を軸方向に案内する孔17を備えたハウジング1
6を有する。この弁スプール18はランド19,
20及び21を備えている。それらは、この弁ス
プール18の中立位置で、これらのランド19,
20,21は、図に示すように流体供給室22、
負荷室23及び24、並びに出口室25及び26
をそれぞれ孤立させている。弁スプール18のラ
ンド19,20及び21は計量みぞ穴27,2
8,29及び30並びに制御面31,32,33
及び34を備える。負負荷検出ポート35及び3
6は負荷室23,24と出口室26,25との間
に配置されている。正負荷検出ポート37,38
は供給室22と負荷室23,24の間に位置す
る。絞り縁41を有する制御スプール40の負負
荷絞りみぞ穴39は出口室26及び25を排出室
42に結合し、次にその排出室は貯溜槽15に結
合されている。
を軸方向に案内する孔17を備えたハウジング1
6を有する。この弁スプール18はランド19,
20及び21を備えている。それらは、この弁ス
プール18の中立位置で、これらのランド19,
20,21は、図に示すように流体供給室22、
負荷室23及び24、並びに出口室25及び26
をそれぞれ孤立させている。弁スプール18のラ
ンド19,20及び21は計量みぞ穴27,2
8,29及び30並びに制御面31,32,33
及び34を備える。負負荷検出ポート35及び3
6は負荷室23,24と出口室26,25との間
に配置されている。正負荷検出ポート37,38
は供給室22と負荷室23,24の間に位置す
る。絞り縁41を有する制御スプール40の負負
荷絞りみぞ穴39は出口室26及び25を排出室
42に結合し、次にその排出室は貯溜槽15に結
合されている。
ポンプ12は、その吐出管43を通して、入口
室44へ結合されている。この入口室44は、絞
り縁46を備える制御スプール40上の正負荷絞
りみぞ穴45を通して流体供給室22に結合され
ている。孔47は、制御空間49内の制御ばね4
8によつて図示の位置の方へ片寄せられている制
御スプール40を軸方向に案内する。この制御ス
プール40は一端が制御空間49の中へ突出し、
他端は貯溜槽15に結合された室50の中へ突出
している。全体を51で示すパイロツト弁組立体
は、孔53を備え、スプール54及び自由浮動ピ
ストン55を摺動可能に案内するハウジング52
を含む。このスプール54は環状空間59及び6
0を形成するランド56,57及び58を備えて
いる。環状空間61はこのハウジング52の中に
設けられ且つ孔53に直接通じている。自由浮動
ピストン55は環状空間63及び64を形成する
ランド62が設けられ且つスプール54のランド
58と選択的に係合可能な延長部65が設けられ
ている。スプール54は一端が制御空間66の中
へ突き出且つ、そのランド56及びばね保持器6
7で、パイロツト弁ばね68を係合する。制御空
間66は管路69を通して逆止弁70及び71に
通じる。この逆止弁70は流路72によつて正負
荷検出ポート37及び38に結合されている。逆
止弁71は管路73を通して出口室25に通じ
る。パイロツト弁組立体51の環状空間61は管
路74を通して制御空間49に通じ、且又漏れオ
リフイス75を通して環状空間60に通じ、次に
その環状空間60は貯溜槽15に結合されてい
る。環状空間59は管路76及び77を通して逆
止弁78,79と通じる。逆止弁78は吐出管4
3に結合され且つ逆止弁79は、管路80を通し
て、出口室26に結合されている。環状空間64
は管路81によつて供給室22に結合されてい
る。環状空間63は管路82及び流路83によつ
て負負荷検出ポート36及び35に結合されてい
る。正負荷検知ポート37及び38は流路72、
管路84及び逆止弁85並びに単一管路86を通
してポンプ流量制御装置14に結合されている。
制御空間66は漏れ装置87を通して貯溜槽15
と結合されている。漏れ装置87は、一定流量を
制御空間66から貯溜槽15へ流す、ストレート
漏れ型でもよいし又流量制御装置でもよい。負荷
室23及び24は、図面に示すように、流体を一
方向に流すため、逆止弁89及び90によつて、
模式的に示すシステム貯溜槽に結合されている。
この貯溜槽は、全制御システム用の加圧排出マニ
ホルドでもよい。
室44へ結合されている。この入口室44は、絞
り縁46を備える制御スプール40上の正負荷絞
りみぞ穴45を通して流体供給室22に結合され
ている。孔47は、制御空間49内の制御ばね4
8によつて図示の位置の方へ片寄せられている制
御スプール40を軸方向に案内する。この制御ス
プール40は一端が制御空間49の中へ突出し、
他端は貯溜槽15に結合された室50の中へ突出
している。全体を51で示すパイロツト弁組立体
は、孔53を備え、スプール54及び自由浮動ピ
ストン55を摺動可能に案内するハウジング52
を含む。このスプール54は環状空間59及び6
0を形成するランド56,57及び58を備えて
いる。環状空間61はこのハウジング52の中に
設けられ且つ孔53に直接通じている。自由浮動
ピストン55は環状空間63及び64を形成する
ランド62が設けられ且つスプール54のランド
58と選択的に係合可能な延長部65が設けられ
ている。スプール54は一端が制御空間66の中
へ突き出且つ、そのランド56及びばね保持器6
7で、パイロツト弁ばね68を係合する。制御空
間66は管路69を通して逆止弁70及び71に
通じる。この逆止弁70は流路72によつて正負
荷検出ポート37及び38に結合されている。逆
止弁71は管路73を通して出口室25に通じ
る。パイロツト弁組立体51の環状空間61は管
路74を通して制御空間49に通じ、且又漏れオ
リフイス75を通して環状空間60に通じ、次に
その環状空間60は貯溜槽15に結合されてい
る。環状空間59は管路76及び77を通して逆
止弁78,79と通じる。逆止弁78は吐出管4
3に結合され且つ逆止弁79は、管路80を通し
て、出口室26に結合されている。環状空間64
は管路81によつて供給室22に結合されてい
る。環状空間63は管路82及び流路83によつ
て負負荷検出ポート36及び35に結合されてい
る。正負荷検知ポート37及び38は流路72、
管路84及び逆止弁85並びに単一管路86を通
してポンプ流量制御装置14に結合されている。
制御空間66は漏れ装置87を通して貯溜槽15
と結合されている。漏れ装置87は、一定流量を
制御空間66から貯溜槽15へ流す、ストレート
漏れ型でもよいし又流量制御装置でもよい。負荷
室23及び24は、図面に示すように、流体を一
方向に流すため、逆止弁89及び90によつて、
模式的に示すシステム貯溜槽に結合されている。
この貯溜槽は、全制御システム用の加圧排出マニ
ホルドでもよい。
弁スプール18のランド及びみぞ穴の好ましい
順序づけは、その中立位置からどちらかの方向に
変位されるとき、図面に示すように、負荷室23
又は24の1つが制御面32又は33によつて正
負荷検出ポート37又は38に結合され、同時に
一方他の負荷室は負負荷検出ポート35又は36
と結合され、負荷室23又は24はまだ供給室2
2並びに出口室25及び26から孤立しているよ
うになつている。弁スプール18をその中立位置
から更に変位すると負荷室23又は24を計量み
ぞ穴28又は29を通して供給室22と結合し、
一方同時に他の負荷室を計量みぞ穴27又は30
を通して出口室25又は26と結合する。
順序づけは、その中立位置からどちらかの方向に
変位されるとき、図面に示すように、負荷室23
又は24の1つが制御面32又は33によつて正
負荷検出ポート37又は38に結合され、同時に
一方他の負荷室は負負荷検出ポート35又は36
と結合され、負荷室23又は24はまだ供給室2
2並びに出口室25及び26から孤立しているよ
うになつている。弁スプール18をその中立位置
から更に変位すると負荷室23又は24を計量み
ぞ穴28又は29を通して供給室22と結合し、
一方同時に他の負荷室を計量みぞ穴27又は30
を通して出口室25又は26と結合する。
前述のようにポンプ流量制御装置14は、周知
の方法でポンプ12から吐出管43へ吐出される
流体流量を調整して吐出管43内の圧力を、逆止
弁システムを通して信号管路86へ伝達される最
高負荷圧力信号より一定圧力差だけ高く維持する
ものとする。従つて、流量制御弁10の弁スプー
ル18が正負荷検出ポート37及び38をふさぐ
中立位置にあつて、信号管路からポンプ流量制御
装置14への信号圧力入力は、ポンプ12の最小
待機圧力に対応する最小圧力レベルにあることと
なる。
の方法でポンプ12から吐出管43へ吐出される
流体流量を調整して吐出管43内の圧力を、逆止
弁システムを通して信号管路86へ伝達される最
高負荷圧力信号より一定圧力差だけ高く維持する
ものとする。従つて、流量制御弁10の弁スプー
ル18が正負荷検出ポート37及び38をふさぐ
中立位置にあつて、信号管路からポンプ流量制御
装置14への信号圧力入力は、ポンプ12の最小
待機圧力に対応する最小圧力レベルにあることと
なる。
負荷室23が正負荷を受け且つパイロツト弁組
立体51の制御圧力差がポンプ流量制御14の制
御圧力差より高いとする。パイロツト弁組立体5
1はスプール54がその平衡変調位置にあり且つ
ランド57が環状空間61をふさぐ状態で図示さ
れている。この制御システムが休止していると
き、パイロツト弁ばね68はスプール54をずつ
と左に動かし、環状空間60を環状空間61と結
合し従つて制御空間49をシステム貯溜槽に結合
するだろう。これらの条件の下で制御スプール4
0は制御ばね48によつて図面に示す位置に維持
されるだろう。弁スプール18の右への初期変位
は、前に述べたような方法で、正負荷圧力を受け
る負荷室23を正負荷検出ポート37と結合し一
方負荷室24を負負荷検出ポート35と連通す
る。正負荷検出ポート37からの正負荷圧力信号
は流路72、管路84、逆止弁85及び信号管路
86を通してポンプ流量制御装置14へ伝達され
るだろう、そして前に述べたような方法で、ポン
プ12の吐出圧力を、負荷室23内に存在する正
負荷圧力より、一定圧力差だけ高いレベルに上げ
るだろう。
立体51の制御圧力差がポンプ流量制御14の制
御圧力差より高いとする。パイロツト弁組立体5
1はスプール54がその平衡変調位置にあり且つ
ランド57が環状空間61をふさぐ状態で図示さ
れている。この制御システムが休止していると
き、パイロツト弁ばね68はスプール54をずつ
と左に動かし、環状空間60を環状空間61と結
合し従つて制御空間49をシステム貯溜槽に結合
するだろう。これらの条件の下で制御スプール4
0は制御ばね48によつて図面に示す位置に維持
されるだろう。弁スプール18の右への初期変位
は、前に述べたような方法で、正負荷圧力を受け
る負荷室23を正負荷検出ポート37と結合し一
方負荷室24を負負荷検出ポート35と連通す
る。正負荷検出ポート37からの正負荷圧力信号
は流路72、管路84、逆止弁85及び信号管路
86を通してポンプ流量制御装置14へ伝達され
るだろう、そして前に述べたような方法で、ポン
プ12の吐出圧力を、負荷室23内に存在する正
負荷圧力より、一定圧力差だけ高いレベルに上げ
るだろう。
この弁スプール18を更に右に変位すると、負
荷室23と供給室22の間に計量みぞ穴29によ
り計量オリフイスを作り、一方又計量みぞ穴27
により同様な計量オリフイスを負荷室24と出口
室25の間に作る。従つて、供給室22から負荷
室23への流体流れは、制御スプール40が図面
に示す位置に残り且つスプール54がずつと左の
位置にある状態、ポンプ流量制御装置14によつ
て自動的に維持される一定圧力差で支えられる。
従つて負荷室23への流れは計量オリフイスの面
積従つて弁スプール18のその中立位置からの変
位に比例し且つ負荷Wの大きさとは独立であろ
う。
荷室23と供給室22の間に計量みぞ穴29によ
り計量オリフイスを作り、一方又計量みぞ穴27
により同様な計量オリフイスを負荷室24と出口
室25の間に作る。従つて、供給室22から負荷
室23への流体流れは、制御スプール40が図面
に示す位置に残り且つスプール54がずつと左の
位置にある状態、ポンプ流量制御装置14によつ
て自動的に維持される一定圧力差で支えられる。
従つて負荷室23への流れは計量オリフイスの面
積従つて弁スプール18のその中立位置からの変
位に比例し且つ負荷Wの大きさとは独立であろ
う。
流量制御弁10を通して正負荷Wを制御してい
る間、より高い負荷圧力信号が流量制御弁13か
ら逆止弁88及び信号管路86を通してポンプ流
量制御装置14へ伝達されるとする。ポンプ12
の吐出圧力は、供給室22と負荷室23の間の圧
力差を増しながら、比例的に増えることになる。
環状空間65が管路81によつて供給室22に結
合され且つ制御空間66が管路69、逆止弁7
0、流路72及び正負荷検出ポート37を通して
負荷室23に結合されているので、パイロツト弁
組立体51のスプール54は供給室22と負荷室
23の間の圧力差を受ける。供給室の圧力と負荷
室23の圧力の間のこの圧力差の増加はスプール
54を、パイロツト弁ばね68の偏倚力に抗し
て、図面に示すように、左から右へ、変調位置へ
動かし、制御空間49の圧力を増し、これが制御
スプール40を右から左へ、入口室44と供給室
22の間の流体流れを絞る位置へ動かす。従つ
て、スプール54は、その変調位置で、制御スプ
ール40によつて入口室44から供給室22への
流体流れを自動的に絞つて供給室22と負荷室2
3の間の圧力差をパイロツト弁ばね68の予荷重
を等価で、ポンプ流量制御14の一定圧力差より
高い、一定の所定レベルに維持することになる。
従つて、ポンプ圧力レベルには関係なく、パイロ
ツト弁組立体51は制御スプール40の絞り作用
を自動的に制御して、供給室22と負荷室23の
間の、そして計量みぞ穴29の変位によつて作ら
れた計量オリフイスを横切る一定差圧を維持する
だろう。この制御作用の間、自由浮動ピストン5
5は供給室22と負荷室24の間の圧力差を受
け、そしてそれは最小の圧力を受け従つてそれは
ずつと左の、スプール54と接触しない位置に維
持されるだろう。
る間、より高い負荷圧力信号が流量制御弁13か
ら逆止弁88及び信号管路86を通してポンプ流
量制御装置14へ伝達されるとする。ポンプ12
の吐出圧力は、供給室22と負荷室23の間の圧
力差を増しながら、比例的に増えることになる。
環状空間65が管路81によつて供給室22に結
合され且つ制御空間66が管路69、逆止弁7
0、流路72及び正負荷検出ポート37を通して
負荷室23に結合されているので、パイロツト弁
組立体51のスプール54は供給室22と負荷室
23の間の圧力差を受ける。供給室の圧力と負荷
室23の圧力の間のこの圧力差の増加はスプール
54を、パイロツト弁ばね68の偏倚力に抗し
て、図面に示すように、左から右へ、変調位置へ
動かし、制御空間49の圧力を増し、これが制御
スプール40を右から左へ、入口室44と供給室
22の間の流体流れを絞る位置へ動かす。従つ
て、スプール54は、その変調位置で、制御スプ
ール40によつて入口室44から供給室22への
流体流れを自動的に絞つて供給室22と負荷室2
3の間の圧力差をパイロツト弁ばね68の予荷重
を等価で、ポンプ流量制御14の一定圧力差より
高い、一定の所定レベルに維持することになる。
従つて、ポンプ圧力レベルには関係なく、パイロ
ツト弁組立体51は制御スプール40の絞り作用
を自動的に制御して、供給室22と負荷室23の
間の、そして計量みぞ穴29の変位によつて作ら
れた計量オリフイスを横切る一定差圧を維持する
だろう。この制御作用の間、自由浮動ピストン5
5は供給室22と負荷室24の間の圧力差を受
け、そしてそれは最小の圧力を受け従つてそれは
ずつと左の、スプール54と接触しない位置に維
持されるだろう。
負荷室23が負の負荷圧力を受けそして弁スプ
ール18が左に動かされてこの負の負荷圧力の負
荷室23を負負荷検出ポート36に結合し、一方
最小レベル圧力の負荷室24を正負荷検出ポート
38とに結合するとする。負負荷検出ポート36
からのこの負負荷圧力は流路83及び管路82を
通して環状空間63に伝達され、そこで自由浮動
ビストン55の断面積に作用して、プール54を
パイロツト弁ばね68の偏倚力に抗して右に動か
し、環状空間59を環状空間61に結合し、従つ
て環状空間59を制御空間49に結合するだろ
う。制御空間49のポンプ吐出圧力は制御スプー
ル40を右から左へフルに動かし、絞り縁41で
出口室26を排出室42から断絶することとな
る。
ール18が左に動かされてこの負の負荷圧力の負
荷室23を負負荷検出ポート36に結合し、一方
最小レベル圧力の負荷室24を正負荷検出ポート
38とに結合するとする。負負荷検出ポート36
からのこの負負荷圧力は流路83及び管路82を
通して環状空間63に伝達され、そこで自由浮動
ビストン55の断面積に作用して、プール54を
パイロツト弁ばね68の偏倚力に抗して右に動か
し、環状空間59を環状空間61に結合し、従つ
て環状空間59を制御空間49に結合するだろ
う。制御空間49のポンプ吐出圧力は制御スプー
ル40を右から左へフルに動かし、絞り縁41で
出口室26を排出室42から断絶することとな
る。
弁スプール18が更に左に変位すると、負荷室
23と出口室26の間に、計量みぞ穴30で計量
流れオリフイスを形成し、一方又負荷室24と供
給室22の間に、計量みぞ穴28で同様な計量オ
リフイスも形成し、供給室22が絞り縁46の位
置によつて入口室44から完全に隔離されるだろ
う。負荷室23からの負の負荷圧力は形成された
計量オリフイスを通して、制御スプール40の位
置によつて排出室42から完全に隔離された出口
室26に伝達されるだろう。出口室26及び25
内の圧力は上り、逆止弁71を開き、逆止弁70
を閉じ、且つ管路69を通して制御空間66へ伝
達され、そこでスプール54の断面積に作用する
だろう。制御空間66内のこの圧力上昇はスプー
ル54及びピストン55を、図面に示すように変
調位置に動かし、制御空間49内の圧力を調整
し、従つて又制御スプール40の位置も調整する
だろう。この制御スプール40は左から右へ絞り
位置へ動き、その位置で出口室26から排出室4
2への流体流れは十分に絞られて負荷室23と出
口室26の間に一定圧力差を維持するだろう。正
負荷を制御するとき生じるのと同じこの一定圧力
差の大きさはパイロツト弁ばね68の予荷重によ
つて規定される。従つてパイロツト弁組立体51
は制御スプール40の絞り作用を自動的に制御し
て、負荷室23と出口室26の間の一定圧力差
を、負負荷の大きさに関係なく、維持するだろ
う。負負荷の制御の間、供給室22は入口室44
から完全に隔離されるので、負荷室24へ流れ込
む補償流体流れは加圧排出マニホルドからか又は
逆止弁89によつてシステム貯溜槽からのどちら
かから供給されるだろう。負負荷を制御している
間、環状空間59は、逆止弁79を通して、出口
室26と結合される。もしポンプ吐出圧が出口室
26の負負荷圧力より大きいと、逆止弁78は開
き、逆止弁79は閉じて環状空間59はポンプ圧
を受け、ポンプからのエネルギーは制御スプール
40の位置を制御するために使われるだろう。も
しポンプが、負負荷を制御するとき通常生じる、
その待機圧力にあると、より高い負負荷圧力が逆
止弁79を開き、逆止弁78を閉じて環状空間5
9に伝達されるだろう。従つてこれらの条件の下
で制御スプール40の位置を制御するためのエネ
ルギーはこの負の負荷から供給されるだろう。
23と出口室26の間に、計量みぞ穴30で計量
流れオリフイスを形成し、一方又負荷室24と供
給室22の間に、計量みぞ穴28で同様な計量オ
リフイスも形成し、供給室22が絞り縁46の位
置によつて入口室44から完全に隔離されるだろ
う。負荷室23からの負の負荷圧力は形成された
計量オリフイスを通して、制御スプール40の位
置によつて排出室42から完全に隔離された出口
室26に伝達されるだろう。出口室26及び25
内の圧力は上り、逆止弁71を開き、逆止弁70
を閉じ、且つ管路69を通して制御空間66へ伝
達され、そこでスプール54の断面積に作用する
だろう。制御空間66内のこの圧力上昇はスプー
ル54及びピストン55を、図面に示すように変
調位置に動かし、制御空間49内の圧力を調整
し、従つて又制御スプール40の位置も調整する
だろう。この制御スプール40は左から右へ絞り
位置へ動き、その位置で出口室26から排出室4
2への流体流れは十分に絞られて負荷室23と出
口室26の間に一定圧力差を維持するだろう。正
負荷を制御するとき生じるのと同じこの一定圧力
差の大きさはパイロツト弁ばね68の予荷重によ
つて規定される。従つてパイロツト弁組立体51
は制御スプール40の絞り作用を自動的に制御し
て、負荷室23と出口室26の間の一定圧力差
を、負負荷の大きさに関係なく、維持するだろ
う。負負荷の制御の間、供給室22は入口室44
から完全に隔離されるので、負荷室24へ流れ込
む補償流体流れは加圧排出マニホルドからか又は
逆止弁89によつてシステム貯溜槽からのどちら
かから供給されるだろう。負負荷を制御している
間、環状空間59は、逆止弁79を通して、出口
室26と結合される。もしポンプ吐出圧が出口室
26の負負荷圧力より大きいと、逆止弁78は開
き、逆止弁79は閉じて環状空間59はポンプ圧
を受け、ポンプからのエネルギーは制御スプール
40の位置を制御するために使われるだろう。も
しポンプが、負負荷を制御するとき通常生じる、
その待機圧力にあると、より高い負負荷圧力が逆
止弁79を開き、逆止弁78を閉じて環状空間5
9に伝達されるだろう。従つてこれらの条件の下
で制御スプール40の位置を制御するためのエネ
ルギーはこの負の負荷から供給されるだろう。
漏れ装置87は制御空間66をシステム貯溜槽
と結合する。この漏れ装置87は、制御空間66
から、非常に低い流量レベルで、一定の流れを可
能にする。直線オリフイスの形をとつてもよく、
又は単純な流量制御弁の形をとつてもよい。その
ような漏れ流はスプール54を左から右へ動かす
ために必要である。そのような運動は逆止弁70
及び71を閉じ、制御空間66から排出された流
体はこの漏れ装置87を通されるだろう。
と結合する。この漏れ装置87は、制御空間66
から、非常に低い流量レベルで、一定の流れを可
能にする。直線オリフイスの形をとつてもよく、
又は単純な流量制御弁の形をとつてもよい。その
ような漏れ流はスプール54を左から右へ動かす
ために必要である。そのような運動は逆止弁70
及び71を閉じ、制御空間66から排出された流
体はこの漏れ装置87を通されるだろう。
漏れオリフイス75は環状空間61とシステム
貯溜槽の間に設けられている。この技術分野でよ
く知られているそのような漏れオリフイスの使用
はパイロツト弁制御の安定性余裕を増す。
貯溜槽の間に設けられている。この技術分野でよ
く知られているそのような漏れオリフイスの使用
はパイロツト弁制御の安定性余裕を増す。
パイロツト弁組立体51は、正及び負の両方の
負荷の制御の間制御スプール40の絞り作用を制
御するために使われるものであり、流量制御弁1
0の制御回路の中に導入される。これにより、正
及び負の負荷を制御するとき同じ圧力差が生じ、
安価で安定した制御を与える。
負荷の制御の間制御スプール40の絞り作用を制
御するために使われるものであり、流量制御弁1
0の制御回路の中に導入される。これにより、正
及び負の負荷を制御するとき同じ圧力差が生じ、
安価で安定した制御を与える。
このパイロツト弁組立体51はポンプからのエ
ネルギー又は制御スプール40の制御の負負荷に
よるエネルギーのどちらかを利用する。この2段
階型制御は負荷検出ポートを通る最小の流れを使
用し、従つて制御スプール40に作用する流れ力
の影響を完全に除いた、高速応答制御を提供す
る。
ネルギー又は制御スプール40の制御の負負荷に
よるエネルギーのどちらかを利用する。この2段
階型制御は負荷検出ポートを通る最小の流れを使
用し、従つて制御スプール40に作用する流れ力
の影響を完全に除いた、高速応答制御を提供す
る。
従来周知技術分野でよく知られている1段階制
御は負荷検出ポートを通つて伝達されるエネルギ
ーを利用して制御スプール40の位置を制御しな
ければならないものであつた。これらの負荷検出
ポートの高流量に対する抵抗は比較的大きいの
で、制御圧力信号が厳しく減衰されるだけでな
く、制御の応答も限定される。又、絞りスプール
が直接負荷圧力信号を受けるから、及びこの絞り
スプールに伝達される流れ力が流量及び圧力差と
共に変わるだろうから、この1段階制御の制御圧
力差は一定ではなく、流れ力の大きさで変わつて
しまう。これら上述の因子は大流量を扱う大型弁
を使用するとき特に重要になる。このパイロツト
弁段階の使用はこれらの欠点の全てを除去し且
つ、制御信号の減衰なく及び流れ力の大きさと完
全に独立に、高速応答制御を提供する。
御は負荷検出ポートを通つて伝達されるエネルギ
ーを利用して制御スプール40の位置を制御しな
ければならないものであつた。これらの負荷検出
ポートの高流量に対する抵抗は比較的大きいの
で、制御圧力信号が厳しく減衰されるだけでな
く、制御の応答も限定される。又、絞りスプール
が直接負荷圧力信号を受けるから、及びこの絞り
スプールに伝達される流れ力が流量及び圧力差と
共に変わるだろうから、この1段階制御の制御圧
力差は一定ではなく、流れ力の大きさで変わつて
しまう。これら上述の因子は大流量を扱う大型弁
を使用するとき特に重要になる。このパイロツト
弁段階の使用はこれらの欠点の全てを除去し且
つ、制御信号の減衰なく及び流れ力の大きさと完
全に独立に、高速応答制御を提供する。
自由浮動ピストン55は正及び負の両方の負荷
の制御のために単一パイロツト弁制御の使用を可
能にする因子の1つである。正負荷の制御の間、
この自由浮動ピストン55は、発生した圧力差に
よつて、スプール54と接触しないように強制的
に維持される。負負荷の制御の間、この自由浮動
ピストン55はずつとスプール54と接触して作
動し、この自由浮動ピストン55とスプール54
は一体のパイロツト弁スプールとして作用する。
の制御のために単一パイロツト弁制御の使用を可
能にする因子の1つである。正負荷の制御の間、
この自由浮動ピストン55は、発生した圧力差に
よつて、スプール54と接触しないように強制的
に維持される。負負荷の制御の間、この自由浮動
ピストン55はずつとスプール54と接触して作
動し、この自由浮動ピストン55とスプール54
は一体のパイロツト弁スプールとして作用する。
本発明の好ましい実施例が詳細に図示され且つ
説明されているが、本発明は図示した厳密な形及
び構造には限定されず且つ本発明の十分な理解の
上で当業者が思いつくような各種の修正や再配列
は特許請求の範囲に定める本発明の範囲から逸脱
することなく本発明に再分類されてもよいことが
認識される。
説明されているが、本発明は図示した厳密な形及
び構造には限定されず且つ本発明の十分な理解の
上で当業者が思いつくような各種の修正や再配列
は特許請求の範囲に定める本発明の範囲から逸脱
することなく本発明に再分類されてもよいことが
認識される。
図は単一正及び負負荷補償装置を備えた流量制
御弁の実施例の縦断面図で、又略図で示すシステ
ム管路、第2流量制御弁、システムアクチユエー
タ、システムポンプ及びシステム貯溜槽を備えた
補償装置を制御するパイロツト弁増幅段階の実施
例の縦断面図をも示す。
御弁の実施例の縦断面図で、又略図で示すシステ
ム管路、第2流量制御弁、システムアクチユエー
タ、システムポンプ及びシステム貯溜槽を備えた
補償装置を制御するパイロツト弁増幅段階の実施
例の縦断面図をも示す。
10……弁組立体、12……ポンプ、16……
ハウジング、18……第1弁装置、22……流体
供給室、23,24……負荷室、25,26,4
2……流体排出装置、27,30……第2可変オ
リフイス装置、28,29……第1可変オリフイ
ス装置、39……負負荷流体絞り装置、44……
入口室、45……正負荷流体絞り装置、51……
制御装置、54,55……パイロツト増幅弁装置
(スプール、自由浮動ピストン)、56,58……
第1制御力発生装置、56,62……第2制御力
発生装置、89,90……流体補充装置。
ハウジング、18……第1弁装置、22……流体
供給室、23,24……負荷室、25,26,4
2……流体排出装置、27,30……第2可変オ
リフイス装置、28,29……第1可変オリフイ
ス装置、39……負負荷流体絞り装置、44……
入口室、45……正負荷流体絞り装置、51……
制御装置、54,55……パイロツト増幅弁装置
(スプール、自由浮動ピストン)、56,58……
第1制御力発生装置、56,62……第2制御力
発生装置、89,90……流体補充装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ポンプ12によつて加圧流体を供給される弁
組立体10であつて、該弁組立体10が、流体入
口室44、流体供給室22、少くとも1つの負荷
室23,24、該負荷室23,24に結合された
貯溜槽15と結合される流体排出装置25,2
6,42、該負荷室23,24を該流体供給室2
2及び該流体排出装置25,26,42に選択的
に接続させるための第1弁装置18および該第1
弁装置18に流体を供給するように作動しうる流
体補充装置89,90とを有するハウジング16
と、該第1弁装置18の運動に応答し且つ該流体
供給室22と該負荷室23,24との間の流体流
れを計量するように作動しうる第1可変計量オリ
フイス装置28,29、該第1弁装置18の運動
に応答し且つ該負荷室23,24と該流体排出装
置25,26,42の間の流体流れを計量するよ
うに作動しうる第2可変計量オリフイス装置2
7,30と、該流体入口室44と該流体供給室2
2との間の正負荷流体絞り装置45と、該負荷室
23,24と該流体排出装置42との間の負負荷
流体絞り装置39と、パイロツト増幅弁装置5
4,55を有する、該正負荷流体絞り装置45及
び該負負荷流体絞り装置39用の制御装置51と
を含み、該パイロツト増幅弁装置54,55が該
第1可変計量オリフイス装置28,29を横切る
圧力差に応答する第1制御力発生装置56,58
及び該第2可変計量オリフイス装置27,30を
横切る圧力差に応答する第2制御力発生装置5
6,62とを有し、該パイロツト増幅弁装置5
4,55は、該第1制御力発生手段56,58に
応答して動くことができるスプール54と、該ス
プール54の一端に当接し且つ該第2制御力発生
装置56,62に応答して動くことができる自由
浮動ピストン55とを有し、また該パイロツト増
幅弁装置45は、該第1可変計量オリフイス装置
28,29を横切る比較的一定な圧力差を維持す
るため該正負荷流体絞り装置45の制御を介して
作動しうるものであり、又は該第2可変計量オリ
フイス装置27,30を横切る比較的一定な圧力
差を維持するために該負負荷流体絞り装置39の
制御を介して作動できるようになつている弁組立
体。 2 特許請求の範囲第1項に示す弁組立体に於い
て、ばね偏倚装置68が該第156,58及び該
第2制御力発生装置56,62に対抗する弁組立
体。 3 特許請求の範囲第1項に示す弁組立体に於い
て、該弁組立体10が該第1弁装置18によつ
て、該負荷室23,24と選択的に通じることの
できる、該ハウジング16内の正負荷圧力検出装
置37,38を有する弁組立体。 4 特許請求の範囲第3項に示す弁組立体に於い
て、該正負荷圧力検出装置37,38が該パイロ
ツト増幅弁装置54,55と通じることができる
装置72,70,69及び正負荷圧力信号を該ポ
ンプ12に伝達するために作動できる装置72,
84,85,86を有する弁組立体。 5 特許請求の範囲第1項に示す弁組立体に於い
て、該弁組立体10が該第1弁装置18によつ
て、該負荷室23,24と選択的に通じることが
できる、該ハウジング16内の負負荷圧力検出装
置35,36を有する弁組立体。 6 特許請求の範囲第5項に示す弁組立体に於い
て、前記自由浮動ピストン装置55が該流体供給
室22と該負負荷圧力検出装置35,36の間の
圧力差に応答する弁組立体。 7 特許請求の範囲第1項に示す弁組立体に於い
て、順序づけ装置40が該正45及び負負荷流体
絞り装置39を結合する弁組立体。 8 特許請求の範囲第1項に示す弁組立体に於い
て、該正負荷流体絞り装置45が該流体入口室4
4と該流体供給室22の間に該負負荷流体絞り装
置39が該負荷室23,24の1つと該流体排出
装置42の間の流体流れを絞るとき該流体入口室
44を該流体供給室22から隔離するように作動
できる流体隔離装置46を有する弁組立体。 9 特許請求の範囲第8項に示す弁組立体に於い
て、前記流体補充装置89,90が、該流体隔離
装置46が該流体供給室22を該流体入口室44
から隔離するとき加圧されない該負荷室23,2
4の1つに該貯溜装置15から流体流れを供給す
るように作動できる弁組立体。 10 特許請求の範囲第1項に示す弁組立体に於
いて、該負負荷流体絞り装置39が該第2可変計
量オリフイス装置27,30の下流に置かれてい
る弁組立体。 11 特許請求の範囲第1項に示す弁組立体に於
いて、該制御装置51が該正負荷45及び該負負
荷流体絞り装置39の制御のために該ポンプ12
からか又は該流体モータ11によつて維持される
負負荷からのどちらかからエネルギーを供給する
ように作動できる装置78,79を有する弁組立
体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/247,887 US4362087A (en) | 1981-03-26 | 1981-03-26 | Fully compensated fluid control valve |
| US247887 | 1994-05-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58500417A JPS58500417A (ja) | 1983-03-17 |
| JPH039321B2 true JPH039321B2 (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=22936795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57501090A Granted JPS58500417A (ja) | 1981-03-26 | 1982-02-22 | 完全補償流体制御弁 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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