JPH0433045B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、主弁とパイロツト弁とからなる減
圧弁に関する。

＜従来の技術＞ 従来、この種の減圧弁としては、第５図に示す
ような２ポートバランスドピストン形のものが知
られている。（油空圧便覧、442頁、日本油空圧協
会編昭和50年４月20日発行）この減圧弁は主弁１
の主スプール２の作動によつて１次通路３と２次
通路４との間の可変オリフイス５の開度を調整す
るようになつている。すなわち２次通路４の圧力
がパイロツト弁１５の設定圧に達し、このパイロ
ツト弁１５の開弁によつて発生するパイロツト流
れは、２次通路４から順次パイロツト通路７、主
スプール２の一端側のパイロツト室６、主スプー
ル２に設けたベント用絞り１４、主スプール２の
他端側のバネ室１１を通つて、ポペツト弁体１６
を有するパイロツト弁１５を開放してタンクに流
れる。そして、パイロツト流量によつて定まるベ
ント用絞り１４の上流側と下流側の圧力差、つま
り、パイロツト室６の圧力と、バネ１２を縮装し
たバネ室１１の圧力との差圧によつて、主スプー
ル２を動作させて、可変オリフイス５の開度を調
整し、上記２次通路４の圧力をパイロツト弁１５
の設定値に対応した圧力に減圧制御するようにし
ている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記従来の減圧弁では、主スプ
ール２を動作させるパイロツト圧力を２次通路４
側から導いているため、最低制御圧力が高くなる
という問題がある。すなわち、仮にパイロツト弁
１５のバネ１７を無負荷とし、ポペツト弁体１６
を全開にしたとしても、主スプール２を押圧する
バネ１２のバネ力に打ち勝つために、２次通路４
の圧力として、一般的に1.5〜２Kg／cm²の圧力が
必要であるため、２次通路４の最低制御圧力がど
うしても1.5〜２Kg／cm²以上となり、２次圧力を
略零圧から制御することができないという問題が
ある。

また、従来の減圧弁においては、２次通路４か
らパイロツト弁１５への主スプール２のベント用
絞り１４を通るパイロツト流れ（ベント流れ）に
よつて、主スプール２を動作させるパイロツト圧
力を得ているため、１次通路３と２次通路４との
間を完全に閉鎖することができないという問題が
ある。すなわち、主スプール２を作動さすにはベ
ント流れが必要であり、可変オリフイス５を完全
に閉鎖することができないのである。

そこで、この発明の主たる目的は、２次圧力を
完全な低圧（略零圧）から略１次圧に等しくなる
まで、全域にわたつて圧力制御でき、それによつ
て、２次通路につながれたアクチユエータを低圧
からソフトに起動でき、しかも１次圧に略等しい
高圧でも作動できるようにすることである。

また、この発明の他の目的は、２次通路からの
パイロツト圧力を得る通路と、主スプールを動作
させるパイロツト流れを得る通路を分離すること
により、２次通路を完全に閉鎖することを可能に
することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、この発明の減圧弁
は、第１図に例示するように、主弁３２の主スプ
ール３６を作動させる圧力を１次通路３７からパ
イロツト弁３３を介して導き、一方、パイロツト
弁３３を作動させるパイロツト圧力を主弁３２の
バネ室４３からではなくて２次通路３８から直接
導いたことを特徴とする。すなわち、主弁３２に
対するパイロツト圧力を得るパイロツト通路４８
と、パイロツト弁３３に対するパイロツト圧力を
得るパイロツト通路５８とを完全に分離し、か
つ、上記主弁３２に対するパイロツト圧力をパイ
ロツト通路４８によつて、１次通路３７側から得
る一方、パイロツト弁３３に対するパイロツト圧
力をパイロツト通路５８によつて２次通路３８側
から得るようにしたものである。より詳しくは、
この減圧弁は、主スプール３６の一端側に押圧手
段４５を設け、上記主スプール３６の他端側のパ
イロツト室４６にパイロツト圧を導いて、このパ
イロツト圧と上記押圧手段４５の押圧力とを対抗
させて、上記主スプール３６を動作させることに
より、１次通路３７と２次通路３８との間の可変
オリフイス４１の開度を調整する主弁３２と、上
記１次通路３７の圧力を上記主スプール３６の他
端側のパイロツト室４６に導入するパイロツト通
路４８に弁体５２を介設し、この弁体５２の一端
側に押圧手段５６を設け、上記弁体５２の他端側
のパイロツト室５７に上記２次通路３８の圧力を
導くパイロツト通路５８を設け、上記パイロツト
室５７の圧力と押圧手段５６の押圧力との対抗に
より上記弁体５２を動作させて、上記１次通路３
７の圧力を主スプール３６の他端側のパイロツト
室４６に導くパイロツト弁３３とから成る。

＜作用＞ 上記構成により、２次圧を略零圧に調整すべく
パイロツト弁３３の押圧手段５６を調整すると、
２次通路３８の圧力と押圧手段５６との釣り合い
によるパイロツト弁３３の弁体の作動により、１
次通路３７の圧力がパイロツト通路４８を介して
主弁３２のパイロツト室４６に導かれるため、主
弁３２の主スプール３６が作動させられて、１次
側と２次側との間は閉鎖状態に保たれる。したが
つて、２次通路３８の圧力は極く低圧（略零圧）
に制御される。また、パイロツト弁３３の押圧手
段５６の押圧力を強めることによつて、パイロツ
ト弁３３の作動により、主弁３２のパイロツト室
４６に導く圧力を制御して、主スプール３６を作
動させ、最も高くした状態で、２次通路３８の制
御圧力を１次通路３７の圧力に略等しく制御でき
る。また、パイロツト弁３３は２次通路３８から
パイロツト圧を取り出しているが、２次通路３８
からはベント流れは形成していないので、２次通
路３８の完全閉鎖が可能である。

＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説
明する。

第１図に示すように、この減圧弁３１は主弁３
２とパイロツト弁３３からなる。上記主弁３２は
本体３５内に主スプール３６を摺動自在に嵌合
し、この主スプール３６の作動により１次通路３
７と２次通路３８との間の可変オリフイス４１を
開閉制御するようになつている。上記主スプール
３６の一端側のバネ室４３には押圧手段としての
バネ４５を縮装し、他方、上記主スプール３６の
他端側のパイロツト室４６には１次通路３７の圧
力をパイロツト通路４８によつて導くようにして
いる。上記主スプール３６のパイロツト室４６側
の端部には小径のストツパ４９を設けている。

一方、上記パイロツト弁３３は本体５１内にス
プール形式の弁体５２を摺動自在に設け、この弁
体５２の一端側のバネ室５５に押圧手段としての
調圧バネ５６を縮装し、この調圧バネ５６の押圧
力を調整ハンドル５７によつて調整できるように
している。上記弁体５２の他端側のパイロツト室
５７にはパイロツト通路５８を介して２次通路３
８の圧力を導いている。したがつて、上記パイロ
ツト弁３３の弁体５２は２次通路３８の圧力と調
圧バネ５６の押圧力との釣り合いにより往復作動
するようになつている。上記パイロツト弁３３は
弁体５２の往復作動により、圧力制御部５３によ
つて、１次通路３７と主弁３２のパイロツト室４
６とをつなぐパイロツト通路４８を開閉制御する
ようになつている。上記主弁３２のパイロツト室
４６とパイロツト弁３３との間のパイロツト通路
４８には、パイロツト圧発生用の絞り６１を有す
るライン６２によつてタンク６３を接続してい
る。

また、上記主弁３２の２次通路３８には油圧シ
リンダ６５を接続している。上記２次通路３８に
は２次側の圧力逃がし用の絞り６６を設けたライ
ン６７によつてタンク６８を接続している。上記
主弁３２のバネ室４３にはドレンライン７１を介
してタンク７３を接続し、またパイロツト弁３３
のバネ室５５にはドレンライン７５を介してタン
ク７６を接続している。上記主弁３２の１次通路
３７には圧力源７７を接続している。

上記構成において、パイロツト弁３３の調整ハ
ンドル５７を緩めて調圧バネ５６のバネ力を最も
弱い状態にして、２次通路３８の圧力を零圧に近
い圧力に制御するとする。そうすると、パイロツ
ト弁３３の弁体５２は、パイロツト室５７に導か
れる２次通路３８の圧力と調圧バネ５６のバネ力
との釣り合いにより動作してパイロツト通路４８
を開閉し、１次通路３７の圧力を主弁３２のパイ
ロツト室４６に導く。そのため、主弁３２の主ス
プール３６はパイロツト室４６に導かれた１次通
路３７の圧力によりバネ４５を押圧しながら第１
図中左方に移動して、可変オリフイス４１を閉鎖
し、２次通路３８の圧力を略零圧に制御する。

このように、この減圧弁３１は主弁３２の主ス
プール３６を作動させるパイロツト弁を１次通路
３７側から導いているので、２次通路３８の圧力
が零圧に近い極く低圧に制御している状態であつ
ても主スプール３６を作動させて減圧制御するこ
とができ、２次通路３８の圧力を極く零圧に近い
状態から制御することができる。このように２次
通路３８の圧力を零圧に近い極く低圧に制御でき
るので、油圧シリンダ６５を極めてソフトにシヨ
ツクレスに起動することができる。

一方、パイロツト弁３３の調整ハンドル５７を
操作して、調圧バネ５６のバネ力を強くすると、
この調圧バネ５６のバネ力と２次通路３８側の圧
力が導かれるパイロツト室５７の圧力との釣り合
いにより、パイロツト弁３３の弁体５２が動作し
て圧力制御部５３でパイロツト通路４８を開閉し
て１次通路３７の圧力を主弁３２のパイロツト室
４６に導き、主スプール３６を往復作動させて、
可変オリフイス４１の開度を制御することによ
り、２次通路３８の圧力をパイロツト弁３３の調
圧バネ５６のバネ力に応じた圧力に制御する。こ
のように調圧バネ５６のバネ力を強くすることに
よつて、２次通路３８の圧力を１次通路３７の圧
力に略等しい圧力にまで制御することができる。
このように、この減圧弁は零圧に近い極く低圧か
ら１次通路３７の圧力に略等しい圧力までの広い
範囲にわたつて２次通路３８の圧力を制御できる
のである。

第２図は調圧バネ５６のバネ力の強さを増大す
るにつれて、２次通路３８の２次圧力P₂が増大
し、１次通路３７の１次圧力P₁と同じ状態にな
つて飽和することを示す線図である。また、第３
図は２次通路３８の２次圧力P₂を一定圧力Pdに
制御しようした状態で、１次通路３７の圧力P₁
を徐々に増大していつた場合に、１次通路３７の
１次圧力P₁が設定圧力Pdになるまで、１次圧力
P₁と２次圧力P₂が同じ圧力になるが、１次通路
３７の１次圧力P₁が設定圧力Pdになるとパイロ
ツト弁３３と主弁３２との作動により、２次圧力
P₂が設定圧力Pdに制御されることを示す線図で
ある。

なお、パイロツト通路４８から分岐したパイロ
ツト通路６２に設けたパイロツト圧発生用の絞り
６１は、主弁３２に対するパイロツト圧力を発生
させると共に、主弁３２の主スプール３６の動作
を安定させる働きをする。上記２次通路３８に接
続したパイロツトライン６７に設けた絞り６６は
２次側通路６７の圧力を安定させて、一定に保つ
働きをするものである。また、主弁３２のバネ室
４３はドレンライン７１によつてタンク７３に接
続し、またパイロツト弁３３のバネ室５５はドレ
ンライン７５によつてタンク７６に接続している
ので、主弁３２およびパイロツト弁３３は共に確
実に作動し、誤作動することがない。

また、この減圧弁３１は主弁３２の主スプール
３６を動作させるためのパイロツト圧力をパイロ
ツト通路４８によつて１次通路３７から導き、パ
イロツト弁３３を動作させるためのパイロツト圧
力を２次通路３８からパイロツト通路５８によつ
て導き、従来の如き主弁のバネ室を経由するベン
ト流れを形成しないので、主弁３２の主スプール
３６が可変オリフイス４１を閉鎖した状態では１
次通路３７と２次通路３８との間を完全に閉鎖す
ることができる。

第４図は他の実施例を示し、この実施例はパイ
ロツト弁３３の弁体８２がポペツト弁により構成
し、調圧バネ５６側の室とパイロツト室４６とを
パイロツト通路４８で継いだ点のみが第１図の実
施例と異なるものである。上記ポペツト弁８２の
先端に形成したピストン８８によつてパイロツト
室５７を形成しこのパイロツト室５７に補助スプ
リング８７を縮装している。上記ポペツト弁体８
２は調圧バネ５６によつてシート９１に向けて押
し付けている。このポペツト弁体８２の上下動に
よつて１次通路３７の圧力を主弁３２のパイロツ
ト室４６に導くパイロツト通路４８を開閉するよ
うになつている。上記パイロツト弁３３のパイロ
ツト室５７には２次通路３８の圧力をパイロツト
通路５８によつて導いている。

主弁作動中はパイロツト室４６にバネ４５に相
当する圧力（一定）が発生し、これがバネ室４５
に作用する。スプリング８７をこれに相当する圧
力に設定すれば、可変オリフイス４１は完全に閉
鎖することができる。

他の構成は第１図と同じで第１図と同一構成部
は同一符号を付して説明を省略する。

また、上記実施例では、２次通路３８の圧抜き
手段として、２次通路３８からタンク６８にかけ
て流体を漏洩させることにより、高圧の減圧値か
ら低圧の減圧値へ設定圧を変更する場合に対処し
ているが、上記構成の代わりに、たとえば開閉弁
を用いて、高圧の減圧値から低圧の減圧値へ設定
圧を切り換えるとき開閉弁を開弁して、圧抜きし
た後、閉弁すればよく、種々の変形例を用いても
よい。

＜発明の効果＞ 以上より明らかなように、この発明の減圧弁は
主弁のパイロツト室に１次通路の圧力をパイロツ
ト通路によつて導き、このパイロツト通路を開閉
制御するパイロツト弁のパイロツト室に２次通路
の圧力をパイロツト通路によつて導くことによ
り、主弁を動作させるためのパイロツト通路とパ
イロツト弁を動作させるためのパイロツト通路と
を完全に分離し、かつ主弁を１次通路の圧力によ
つて動作させるようにしているので、２次通路の
極く低圧下の制御状態であつても主弁の主スプー
ルを動作させることができ、したがつて２次通路
の圧力を零圧に近い極く低圧に制御でき、また１
次通路の圧力に略等しい高圧に制御でき、広範囲
にわたつて圧力制御を行うことができる。したが
つて、この減圧弁に接続したアクチユエータを、
極めてソフトに低圧からシヨツクレスに起動で
き、しかもこのアクチユエータを１次圧に略等し
い高圧でも作動させることができる。

また、この発明の減圧弁は従来の如き主弁のバ
ネ室および主弁体に設けたベント絞りを経由する
ベント流れによつて圧力制御を行なうものではな
く、２次通路の圧力をパイロツト弁のパイロツト
室に導き、主弁のパイロツト室に１次通路の圧力
を導いているので、２次通路を完全に閉鎖するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図
は調圧バネの強さと２次通路の２次圧力との関係
を示す線図、第３図は１次通路の１次圧力P₁と
２次通路の２次圧力P₂との関係を示す線図、第
４図は他の実施例の要部を示す説明図、第５図は
従来例の断面図である。 ３１…減圧弁、３２…主弁、３３…パイロツト
弁、３６…主スプール、３７…１次通路、３８…
２次通路、４１…可変オリフイス、４３，５５…
バネ室、４５…バネ、４６，５７…パイロツト
室、４８，５８…パイロツト通路、５２…弁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主スプール３６の一端側に押圧手段４５を設
   け、上記主スプール３６の他端側のパイロツト室
   ４６にパイロツト圧を導いて、このパイロツト圧
   と上記押圧手段４５の押圧力とを対抗させて、上
   記主スプール３６を動作させることにより、１次
   通路３７と２次通路３８との間の可変オリフイス
   ４１の開度を調整する主弁３２と、 上記１次通路３７の圧力を上記主スプール３６
   の他端側のパイロツト室４６に導入するパイロツ
   ト通路４８に弁体５２を介設し、この弁体５２の
   一端側に押圧手段５６を設け、上記弁体５２の他
   端側のパイロツト室５７に上記２次通路３８の圧
   力を導くパイロツト通路５８を設け、上記パイロ
   ツト室５７の圧力と上記押圧手段５６の押圧力と
   の対抗により上記弁体５２を動作させて、上記１
   次通路３７の圧力を主スプール３６の他端側のパ
   イロツト室４６に導くパイロツト弁３３とから成
   る減圧弁。