JPH058615U - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流量制御弁を小型軽量でコンパクトな構造と
し、かつ両端の出入口の油の流れ方向をスプールの軸方
向と一致させることによって、取付作業の簡易化を図る
とともに設置スペースの狭小化を図る。 【構成】 弁本体１の内部で摺動する大径スプール５と
小径スプール８を設け、流量制御しない油の流れ方向と
流量制御をする流れ方向との切替操作をスプール５とス
プール８とで行わせて弁本体１の両端の各ポート１０と
１３との油の流れ方向をいずれもスプール軸線方向に一
致させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流量制御弁、さらに詳しく言えば圧力補償流量制御弁に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

従来の流量制御弁の例としては、実開昭６２−４４３０５号のものがある。図 ４はこれを示し、弁本体２１は、中心部にスプール２２を摺動可能に内蔵する。 スプール２２は、第１の油室２３、第２の油室２４、およびこれらの油室２３， ２４間に形成された絞り２５をそなえる。弁本体２１には、第１のポート２６お よび第２のポート２７と、前記のスプール２２と弁本体２１の内壁とで構成され て第１のポートからの油の流入時のみ第１のポートと第２のポートとを連通させ る開閉部２８と、スプール２２と第１のポート２６とで構成されて第２のポート から絞り２５を経る油の流入時のみ油の流量を一定に制御する制御オリフィス部 ２９とをそなえている。

【０００３】 前記のように構成される従来の流量制御弁は、油圧式掘削機などの土木機械に おいて、油圧回路に介設して使用されることが多い。図５は、油圧式掘削機のコ ントロール弁と、それによって操作される油圧アクチュエータとの油圧系統図を 示す。

【０００４】 同図において、最初に操縦用パイロット弁３１のレバー３２を右方向（Ｃ矢の 方向）に倒すと、ポンプ３３の圧油が導入されてパイロットライン３４ｂにパイ ロット圧力が発生し、スプール３５の右側の室３６ｂに作用するので、スプール ３５が図の左方向に移行して、その結果ポンプ３８からの圧油がアクチュエータ ３７に送られてこれを駆動し、排出油はタンク３９に排出される。つぎに、この 状態からレバー３２を中立位置に戻すと、パイロットライン３４ｂのパイロット 圧力が消滅するので、スプール３５も急激に中立位置に戻り、その結果アクチュ エータ３７はショックを伴って急激に停止する。

【０００５】 そのショックを防止するために、図４の流量制御弁をパイロットライン３４ａ ・３４ｂの途中に介設して使用することが行われる。その接続要領は、図５中の 一点鎖線で示すように、スプール３５の室３６ａ（３６ｂの場合も同じ）が、流 量制御弁Ｐａ（Ｐｂの場合も同じ）の第２のポート２７と向かい合う位置となる ように接続される。それぞれの流量制御弁Ｐａ、Ｐｂは、油が第１のポート２６ から第２のポート２７に向かって流れるときはフリーの状態で油の通過を許し、 第２のポート２７から第１のポート２６に向かって流れるときにのみ、圧力補償 流量制御を行うので、アクチュエータ３７が停止するときのショックを緩和する ことができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の適用対象とされる技術分野の一例として、図５に示す油圧式掘削機の 操縦装置などにおいては、一般にパイロットライン３４ａ、３４ｂに対して内径 ６mm〜８mm程度の小径ゴム管を使用するケースがきわめて多い。

【０００７】 一方、図４の構成をそなえる従来の流量制御弁では、第１のポート２６および 第２のポート２７が、いずれも弁本体上でスプール２２の軸方向と直角の向きに 配置されているという構成上の理由もあって、弁本体２１の大きさが、その前後 に連結される小径ゴム管の太さ、ないしは内蔵するスプール２２の直径に比べて 不釣合に大きなものとなり、重量も当然に重いものとなる。そのため、流量制御 弁の重量をパイロットラインの小径ゴム管でぶら下げて支えることは不可能で、 重量を受けるための支持台４０を別に設置する必要が生じてくる。

【０００８】 また、図４の従来の流量制御弁では、油の流れの方向に応じて制御オリフィス 部２９の作動のオン・オフが１本のスプールで行われる構成とされ、弁本体２１ 上の第１のポート２６と第２のポート２７とが一直線上に配置されなくて、それ ぞれの中心線が互いに離れた平行状態の配置となっており、そのため弁本体２１ が嵩の大きいものとなるばかりでなく、流量制御弁を含むパイロットラインの配 管工事を行う必要のある場合などに、作業の複雑化と設置スペースの増大を来す 結果となる。

【０００９】 本考案は、流量制御弁の弁本体を筒状に形成して、弁本体に設けられる油の出 入口としての第１のポートおよび第２のポートをそれぞれ弁本体の両端に配置し 、かつ第１のポートおよび第２のポートの油の流れ方向を、いずれも弁本体の内 蔵するスプールの軸方向に一致させることにより、流量制御弁をコンパクトな構 造とし、油圧切換弁のパイロットラインなどに適用する場合、小型軽量で設置ス ペースも小さく、作業の簡易化を実現できる流量制御弁を得ることを目的として いる。

【００１０】 また、設置に際し、取り付けないし取り外しが簡単容易に行われる流量制御弁 を得ることをも、目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

前記の目的達成のために、本考案の流量制御弁においては、筒状に形成された 弁本体１と、その中心部に長手方向に沿って設けられた内腔２内での摺動を可能 に内蔵され、外周面に長手方向のみぞ３をそなえ、内部に長手方向の孔４をそな える大径スプール５と、大径スプールの孔４内での摺動を可能に設けられて中心 部に長手方向に設けた油室６の途中に絞り７が設けられる小径スプール８と、弁 本体１の一方の端面に開口し内腔２に設けた第１のすきま９と連通する第１のポ ート１０を形成された端部１１と、弁本体１の他方の端面に開口し大径スプール ５の移動に応じて内腔２に設けた第２のすきま１２と連通する第２のポート１３ を形成された端部１４と、第２のポート１３からの油の流入時のみ大径スプール ５の流入方向への移動に応じて大径スプール５の外周面のみぞ３が第２のすきま １２と第１のすきま９とを連通させることにより第２のポート１３と第１のポー ト１０とを連通させる開閉部１５と、大径スプール５と小径スプール８とによっ て構成され第１のポート１０から絞り７を経る油の流入時のみ油の流量を一定に 制御する制御オリフィス部１６と、大径スプール５を開閉部１５が閉じられる方 向に付勢するバネ１７と、小径スプール８を制御オリフィス部１６が開放される 方向に付勢するバネ１８とをそなえ、弁本体１の両端部にそれぞれ形成される第 １のポート１０および第２のポート１３の油の流れ方向がいずれも大径スプール ５の軸方向に沿う流れ方向となる配置とされている。

【００１２】 また、弁本体１の端部１１および１４のうちの一方または両方に、対向取付部 に対して弁本体１を取り付けるためのねじなどの取付手段１９を設けておくと便 利である。

【００１３】

【作用】

流量制御弁の端部１４に開口する第２のポート１３から油が流入すると、大径 スプール５がバネ１７に抗して油の流入方向へ移動し、それに応じて大径スプー ル５の外周面のみぞ３が開閉部１５を通じて弁本体１の内腔２に設けた第１のす きま９と連通し、第２のすきま１２と第１のすきま９とが連通して、第２のポー ト１３と第１のポート１０とが連通する。

【００１４】 また流量制御弁の端部１１に開口する第１のポート１０から油が流入すると、 大径スプール５がバネ１７に押されて第２のポート１３の方に移動し、開閉部１ ５を閉じるので、油は小径スプール８の中心部に長手方向に設けた油室６に向か って流れ、途中に設けた絞り７を通過する。通過流量が過大になると、絞り７の 前後の差圧も過大となり、その結果小径スプール８がバネ１８に抗して、小径ス プール８と大径スプール５とで構成される制御オリフィス部１６の開口を小さく する方向に移動し、流量制御を行うので、第１のポート１０から第２のポート１ ３に向かって流れる油は、安定した制御流量を保持する。

【００１５】 弁本体１の端部１１および１４のうちの一方または両方に取付手段を設けてお くと、流量制御弁を装置内に設置する場合、対向取付部に対して弁本体１を容易 に取り付けることができて便利である。

【００１６】

【実施例】

本考案の流量制御弁の実施例について、図面を参照して以下に説明する。

【００１７】 図１、図２において、弁本体１は、外形を筒状に形成され、その中心部に長手 方向に沿って内腔２が設けられて、内腔２の内部での摺動を可能に大径スプール ５が内蔵されている。 大径スプール５は、外周面に長手方向のみぞ３をそなえ、内部に長手方向の孔４ をそなえる。孔４内には、その中での摺動を可能に小径スプール８が設けられて いる。小径スプール８は、中心部に長手方向の油室６が設けられ、油室６の途中 に絞り７が設けられている。

【００１８】 弁本体１の一方の端部１１には、その端面に開口し内腔２に設けた第１のすき ま９と連通する第１のポート１０が形成される。また他方の端部１４には、その 端面に開口し大径スプール５の移動に応じて内腔２に設けた第２のすきま１２と 連通する第２のポート１３が形成される。大径スプール５の外周面のみぞ３は、 第２のポート１３から油が流入して大径スプール５がバネ１７に抗して油の流入 方向へ移動するとき、開閉部１５が開くことによって、第２のすきま１２を第１ のすきま９に連通させる役目をする。制御オリフィス部１６は、大径スプール５ の孔４を大径スプール５の外周面に連通させる小孔と、孔４内を摺動する小径ス プール８の端辺部とによって構成され、第１のポート１０から絞り７を経る油の 流入時に、小径スプール８がバネ１８に抗して移動して、上記端辺部が上記小孔 の開口面積を制御することにより、上記の方向に流れる時にのみ油の流量を一定 に制御する。

【００１９】 弁本体１の両端部にそれぞれ形成される第１のポート１０および第２のポート １３は、油の流れ方向がいずれも大径スプール５の軸方向に沿う流れ方向とされ て、一直線上に並ぶ配置とされる。

【００２０】 弁本体１の端部１１および１４に、対向取付部に対して弁本体１を取り付ける ための取付手段としてのねじ１９およびねじ１９′を設け、流量制御弁を一体的 に取り付けるための便利が図られている。端部に設けられる取付手段は、図例の ようなねじに限られるものではなく、先端にフランジを形成して取り付ける方法 などの適用ももとより可能である。

【００２１】 いま図１の状態にある流量制御弁において、端部１４の第２のポート１３から 油が流入すると、大径スプール５がバネ１７に抗して油の流入方向へ移動し、み ぞ３が開閉部１５を通じて弁本体１の内腔２に設けた第１のすきま９と連通し、 第２のすきま１２と第１のすきま９とが連通して、第２のポート１３と第１のポ ート１０とが連通し、図２の状態となるので、Ａ矢の方向の油の流れは、大径ス プール５内の孔４あるいは絞り７などを通過する少流量の油に加え、大径スプー ル５の外側を通って自由な流過が行われる。

【００２２】 大径スプール５の、第１のポート１０側の端部には、半径方向のみぞ５ａがあ り、大径スプール５の最大移動時にも、第１のすきま９から端部１１へと自由な 油の流過が行われる。

【００２３】 つぎに、流量制御弁の端部１１の第１のポート１０から油が流入すると、図１ に示すように、大径スプール５がバネ１７により図の下方に移動して開閉部１５ が閉じるので、油は小径スプール８の絞り７を経て油室６に流入する。この状態 で絞り７を通過する油の流量が過大になろうとすると、絞り７の前後の差圧も過 大となり、その結果小径スプール８がバネ１８に抗して、小径スプール８と大径 スプール５とで構成される制御オリフィス部１６の開口を小さくする方向に移動 し、流量制御を行うので、第１のポート１０から第２のすきま１２に向かって流 れる油は、安定した制御流量を保持する。

【００２４】 大径スプール５の、第２のポート１３側の端部にも、半径方向のみぞ５ｂがあ り、第２のすきま１２から第２のポート１３へと制御流量が流過していく。

【００２５】 図３は、本考案の流量制御弁２０ａ，２０ｂを、油圧装置の一対のパイロット ライン３４ａ，３４ｂの途中に介設した回路の例を示す。本考案の流量制御弁を 図示のような油圧回路に適用した場合、レバー３２によって操作されるアクチュ エータ３７の発動・停止に伴い発生するショックを防止する面で役立つことは、 図５の従来装置の説明に際して、すでに述べたところと同様である。

【００２６】 本考案の流量制御弁２０ａ、２０ｂは、図１，図２でその構成について説明し たように、弁本体１の構造が従来のものと比べて余肉が省かれて格段に小型軽量 化され、そのためパイロットライン３４ａ・３４ｂのパイプが、このような装置 でしばしば常用されるゴム管を使用した場合にも、別に支持台を設けて流量制御 弁２０ａ、２０ｂの重量を支える必要もなく、十分にゴム管で吊り下げることも 可能な場合が多い。

【００２７】 また、流量制御弁の両端部とパイロットラインとの連結部が流量制御弁の長手 方向の軸線上に一直線に並ぶ配置とされているので、配管作業が簡単容易なもの となり、設置スペースも小さくできるとともに、パイロットラインなどのパイプ を利用して流量制御弁を吊り下げる場合などにも、バランスのよい設置状態とな る。

【００２８】

【考案の効果】

本考案の流量制御弁は、以上に説明したように、流量制御弁の弁本体を筒状に 形成して、弁本体に設けられる油の出入口としての第１のポートおよび第２のポ ートをそれぞれ弁本体の両端に配置し、かつ第１のポートおよび第２のポートの 油の流れ方向を、いずれも弁本体の内蔵するスプールの軸方向に一致させる構造 としたので、流量制御弁の全体をコンパクトな構造とすることができ、流量制御 弁を油圧切換弁のパイロットラインなどに適用する場合、小型軽量で設置スペー スも小さく、かつ配管工事などを含めて設置作業の簡易化が実現できる。

【００２９】 また、弁本体の端部に、対向取付部に対して弁本体を取り付けるための取付手 段を設けることによって、流量制御弁を対向取付部に対して設置するに際し、取 り付けないし取り外しを簡単容易に行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の流量制御弁の一実施例の断面図であ
る。

【図２】図１の流量制御弁の異なる作動態様を示す断面
図である。

【図３】本考案の流量制御弁をそなえる油圧系統図であ
る。

【図４】従来の流量制御弁の断面図である。

【図５】従来の流量制御弁をそなえる油圧系統図であ
る。

【符号の説明】

１ 弁本体 ２ 内腔 ３ みぞ ４ 孔 ５ 大径スプール ６ 油室 ７ 絞り ８ 小径スプール ９ 第１のすきま １０ 第１のポート １１・１４ 端部 １２ 第２のすきま １３ 第２のポート １５ 開閉部 １６ 制御オリフィス部 １７・１８ バネ １９・１９′ねじ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状に形成された弁本体(１)と、弁本体
   (１)の中心部に長手方向に沿って設けられた内腔(２)内
   での摺動を可能に内蔵され、外周面に長手方向のみぞ
   (３)をそなえ、内部に長手方向の孔(４)をそなえる大径
   スプール(５)と、 大径スプール(５)の孔(４)内での摺動を可能に設けら
   れ、中心部に長手方向に設けた油室(６)の途中に絞り
   (７)が設けられた小径スプール(８)と、弁本体(１)の一
   方の端面に開口し、内腔(２)に設けた第１のすきま(９)
   と連通する第１のポート(１０)を形成された端部(１１)
   と、 弁本体(１)の他方の端面に開口し、大径スプール(５)の
   移動に応じて、内腔(２)に設けた第２のすきま(１２)と
   連通する第２のポート(１３)を形成された端部(１４)
   と、 第２のポート(１３)からの油の流入時のみ大径スプール
   (５)の流入方向への移動に応じて大径スプール(５)の外
   周面のみぞ(３)が第２のすきま(１２)と第１のすきま
   (９)とを連通させることにより、第２のポート(１３)と
   第１のポート(１０)とを連通させる開閉部(１５)と、 大径スプール(５)と小径スプール(８)とによって構成さ
   れ、第１のポート(１０)から絞り(７)を経る油の流入時
   のみ油の流量を一定に制御する制御オリフィス部(１６)
   と、 大径スプール(５)を開閉部(１５)が閉じられる方向に付
   勢するバネ(１７)と、小径スプール(８)を制御オリフィ
   ス部(１６)が開放される方向に付勢するバネ(１８)とを
   そなえ、 前記第１のポート(１０)および第２のポート(１３)の油
   の流れ方向がいずれも大径スプール(５)の軸方向に沿う
   流れ方向となる配置とされることを特徴とする流量制御
   弁。
2. 【請求項２】 弁本体(１)の端部(１１)および(１４)の
   うちの一方または両方に、対向取付部に対して弁本体
   (１)を取り付けるための取付手段(１９)を設けた請求項
   １記載の流量制御弁。