JPH07109207B2 - 負荷圧力補償型ロジック弁 - Google Patents
負荷圧力補償型ロジック弁Info
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- JPH07109207B2 JPH07109207B2 JP2279663A JP27966390A JPH07109207B2 JP H07109207 B2 JPH07109207 B2 JP H07109207B2 JP 2279663 A JP2279663 A JP 2279663A JP 27966390 A JP27966390 A JP 27966390A JP H07109207 B2 JPH07109207 B2 JP H07109207B2
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
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- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/14—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power
- G05D16/18—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from an external source
- G05D16/187—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from an external source using pistons within the main valve
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- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば建設機械等に使用される油圧制御弁の
流量制御に適用される負荷圧力補償型ロジック弁に関す
るものである。
流量制御に適用される負荷圧力補償型ロジック弁に関す
るものである。
（従来の技術） 本発明の出願人は、特開平２−163503号公報または実願
昭１−89878号の明細書および図面において、本発明の
先行技術となる負荷圧力補償型ロジック弁を提案してい
る。これらの負荷圧力補償型ロジック弁は、ストローク
制御に対する負荷圧力の影響を補償したものである。
昭１−89878号の明細書および図面において、本発明の
先行技術となる負荷圧力補償型ロジック弁を提案してい
る。これらの負荷圧力補償型ロジック弁は、ストローク
制御に対する負荷圧力の影響を補償したものである。
実願昭１−89878号の明細書および図面に示された負荷
圧力補償型ロジック弁について、第２図を参照しながら
説明する。
圧力補償型ロジック弁について、第２図を参照しながら
説明する。
流量制御用オリフィス群74を有するバルブポペット44の
ストローク量を決定するのは、負荷圧力入口96の負荷圧
力PIN、ポペットスプリング室55の圧力およびそれらの
受圧面積（等しい）並びにポペットスプリング56のバネ
力の釣合いによる。この釣合いを決定する負荷圧力入口
96の負荷圧力PINとポペットスプリング室55の圧力との
差を、外部パイロット圧力入口97に供給される外部パイ
ロット圧力Piによりリニアにコントロールすることが、
スプール46,47等より可能である。
ストローク量を決定するのは、負荷圧力入口96の負荷圧
力PIN、ポペットスプリング室55の圧力およびそれらの
受圧面積（等しい）並びにポペットスプリング56のバネ
力の釣合いによる。この釣合いを決定する負荷圧力入口
96の負荷圧力PINとポペットスプリング室55の圧力との
差を、外部パイロット圧力入口97に供給される外部パイ
ロット圧力Piによりリニアにコントロールすることが、
スプール46,47等より可能である。
すなわち、負荷圧力入口96の負荷圧力PINをオリフィス7
7,83を介して圧力室63,64にそれぞれ導き（圧力室64の
圧力P64は負荷圧力PINにほぼ等しい）、スプール46,47
の端面であって圧力室63,64と対面する側に同径の受圧
面積A63,A47（A63＝A47）を設けてバランスさせるとと
もに、外部パイロット圧力入口97に供給された外部パイ
ロット圧力Piをスプール46の段付圧力室66（受圧面積A
66）に導入し、これらとスプールスプリング70のバネ力
F70とにより、外部パイロット圧力Piを上昇させるにし
たがって、圧力室63の圧力P63（＝ポペットスプリング
室55の圧力P55）を下記の式に示されるように制御でき
る。
7,83を介して圧力室63,64にそれぞれ導き（圧力室64の
圧力P64は負荷圧力PINにほぼ等しい）、スプール46,47
の端面であって圧力室63,64と対面する側に同径の受圧
面積A63,A47（A63＝A47）を設けてバランスさせるとと
もに、外部パイロット圧力入口97に供給された外部パイ
ロット圧力Piをスプール46の段付圧力室66（受圧面積A
66）に導入し、これらとスプールスプリング70のバネ力
F70とにより、外部パイロット圧力Piを上昇させるにし
たがって、圧力室63の圧力P63（＝ポペットスプリング
室55の圧力P55）を下記の式に示されるように制御でき
る。
P64・A47＋F70＝Pi・A66＋P63・A63 すなわち、 PIN・A63＋F70＝Pi・A66＋P55・A63 故に、バルブポペット44のストロークを決定する負荷圧
力入力96の負荷圧力PINとポペットスプリング室55の圧
力P55との間の差圧ΔＰは、 ΔＰ＝PIN−P55＝（Pi・A66−F70）/A63 となり、外部パイロット圧力Piのリニアな一次関数とな
り、負荷圧力PINの影響を受けない。
力入力96の負荷圧力PINとポペットスプリング室55の圧
力P55との間の差圧ΔＰは、 ΔＰ＝PIN−P55＝（Pi・A66−F70）/A63 となり、外部パイロット圧力Piのリニアな一次関数とな
り、負荷圧力PINの影響を受けない。
（発明が解決しようとする課題） このように先行技術は、ストローク制御では負荷圧力P
INの影響は生じないが、負荷圧力入口96から流量制御用
オリフィス群74、流量制御室54およびポペットシート52
を経てドレン室53に流出する流量の制御を、ストローク
に応じた流量制御用オリフィス群74の開度のみにより行
い、オリフィス群74の前後の差圧（負荷圧力入口96と流
量制御室54との差圧）を一定に制御できる機構を持たな
い。したがって、多量の流体を制御する場合は、従来よ
りある絞り弁的な機能しか有さない。
INの影響は生じないが、負荷圧力入口96から流量制御用
オリフィス群74、流量制御室54およびポペットシート52
を経てドレン室53に流出する流量の制御を、ストローク
に応じた流量制御用オリフィス群74の開度のみにより行
い、オリフィス群74の前後の差圧（負荷圧力入口96と流
量制御室54との差圧）を一定に制御できる機構を持たな
い。したがって、多量の流体を制御する場合は、従来よ
りある絞り弁的な機能しか有さない。
なお、第３図に示されるように、第２図のロジック弁の
バルブポペット44と負荷圧力入口96との間にフローコン
トロール弁95を介在設置して、負荷圧力の影響を受けな
い流量制御機構を構成することも可能ではあるが、二つ
の弁構造が分割されており、弁全体が大型化するととも
に、ロジック弁でのリークQ1,Q2に加えて、フローコン
トロール弁95でのリークQ3,Q4が増加する等の欠点を有
している。
バルブポペット44と負荷圧力入口96との間にフローコン
トロール弁95を介在設置して、負荷圧力の影響を受けな
い流量制御機構を構成することも可能ではあるが、二つ
の弁構造が分割されており、弁全体が大型化するととも
に、ロジック弁でのリークQ1,Q2に加えて、フローコン
トロール弁95でのリークQ3,Q4が増加する等の欠点を有
している。
本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、バ
ルブポペットのストローク制御に対する負荷圧力の影響
を補償できる負荷圧力補償型ロジック弁において、さら
に負荷圧力に影響されない流量制御機能を盛込み、高機
能化を図るとともに、このロジック弁の内部に流量制御
弁機能を組込むことにより、全体のコンパクト化と内部
リークの増加防止とを図ることを目的とするものであ
る。
ルブポペットのストローク制御に対する負荷圧力の影響
を補償できる負荷圧力補償型ロジック弁において、さら
に負荷圧力に影響されない流量制御機能を盛込み、高機
能化を図るとともに、このロジック弁の内部に流量制御
弁機能を組込むことにより、全体のコンパクト化と内部
リークの増加防止とを図ることを目的とするものであ
る。
（課題を解決するための手段） 本発明は、ハウジング41,42の内部にバルブポペット44
が摺動自在に嵌合され、このバルブポペット44に流量制
御用オリフィス群74を有する筒部72が一体に設けられ、
このバルブポペット44の筒部側の一端に負荷圧力入口96
に連通される負荷圧力室64が臨むとともに、バルブポペ
ット44の他端にオリフィス77を介して負荷圧力入口96に
連通されるポペットスプリング室55が臨み、このポペッ
トスプリング室55に設けられたポペットスプリング56に
より、前記筒部72の流量制御用オリフィス群74が開放さ
れる流量制御室54とドレン室53との間に位置するポペッ
トシート52に前記バルブポペット44が押付けられ、前記
バルブポペット44の内部であって前記ポペットスプリン
グ室55から外部へのブリード経路中にあるスプールシー
ト71に、外部パイロット圧力によって制御されるコント
ロールスプール46がスプールスプリング70により押付け
られた負荷圧力補償型ロジック弁において、前記負荷圧
力室64の圧力を前記コントロールスプール46に伝達する
伝圧スプール47が前記バルブポペット44の内部に設けら
れ、このバルブポペット44の筒部72にて前記流量制御用
オリフィス群74より負荷圧力入口側に差圧補償用オリフ
ィス73が設けられ、前記伝圧スプール47と筒部72との間
に前記差圧補償用オリフィス73の開度を制御する差圧補
償用バルブ101が軸方向摺動自在に設けられ、この差圧
補償用バルブ101は、前記差圧補償用オリフィス73と流
量制御用オリフィス群74とを連通するバルブスプリング
室109に設けられたバルブスプリング102により差圧補償
用オリフィス73を開く方向に押圧され、この押圧方向の
差圧補償用バルブ101の一側に前記バルブスプリング室1
09に連通される大径圧力室106が設けられ、差圧補償用
バルブ101の反対側に前記流量制御室54にオリフィス112
を経て連通される小径圧力室108が設けられた負荷圧力
補償型ロジック弁である。
が摺動自在に嵌合され、このバルブポペット44に流量制
御用オリフィス群74を有する筒部72が一体に設けられ、
このバルブポペット44の筒部側の一端に負荷圧力入口96
に連通される負荷圧力室64が臨むとともに、バルブポペ
ット44の他端にオリフィス77を介して負荷圧力入口96に
連通されるポペットスプリング室55が臨み、このポペッ
トスプリング室55に設けられたポペットスプリング56に
より、前記筒部72の流量制御用オリフィス群74が開放さ
れる流量制御室54とドレン室53との間に位置するポペッ
トシート52に前記バルブポペット44が押付けられ、前記
バルブポペット44の内部であって前記ポペットスプリン
グ室55から外部へのブリード経路中にあるスプールシー
ト71に、外部パイロット圧力によって制御されるコント
ロールスプール46がスプールスプリング70により押付け
られた負荷圧力補償型ロジック弁において、前記負荷圧
力室64の圧力を前記コントロールスプール46に伝達する
伝圧スプール47が前記バルブポペット44の内部に設けら
れ、このバルブポペット44の筒部72にて前記流量制御用
オリフィス群74より負荷圧力入口側に差圧補償用オリフ
ィス73が設けられ、前記伝圧スプール47と筒部72との間
に前記差圧補償用オリフィス73の開度を制御する差圧補
償用バルブ101が軸方向摺動自在に設けられ、この差圧
補償用バルブ101は、前記差圧補償用オリフィス73と流
量制御用オリフィス群74とを連通するバルブスプリング
室109に設けられたバルブスプリング102により差圧補償
用オリフィス73を開く方向に押圧され、この押圧方向の
差圧補償用バルブ101の一側に前記バルブスプリング室1
09に連通される大径圧力室106が設けられ、差圧補償用
バルブ101の反対側に前記流量制御室54にオリフィス112
を経て連通される小径圧力室108が設けられた負荷圧力
補償型ロジック弁である。
（作用） 本発明は、外部パイロット圧力Piが付加されると、コン
トロールスプール46および伝圧スプール47の機能によ
り、バルブポペット44は負荷圧力PINの影響を受けずに
外部パイロット圧力Piに応じてストロークリニア制御さ
れ、流量制御用オリフィス群74の開度調節がなされる。
このバルブポペット44がストローク作動して、ポペット
シート52が開くと、ドレン室53の圧力とほぼ等しく低圧
となった流量制御室54の圧力がオリフィス112を通して
小径圧力室108に作用する。よって、バルブスプリング
室109からオリフィス111を経て大径圧力室106に回り込
んだ圧力と、前記低圧となった小径圧力室108の圧力と
の差圧により、差圧補償用バルブ101はバルブスプリン
グ102のバネ力に抗して移動し、差圧補償用オリフィス7
3を閉塞しようとする。このような素圧補償用オリフィ
ス73での絞り作用によって、バルブスプリング室109の
圧力は流量制御室54の圧力低下に応じて降下する。した
がって、流量制御用オリフィス群74を介してバルブスプ
リング量109と流量制御室54との間に発生する差圧は一
定となり、流量制御用オリフィス群74の開度調整にリニ
アな流量制御が適用されることになる。
トロールスプール46および伝圧スプール47の機能によ
り、バルブポペット44は負荷圧力PINの影響を受けずに
外部パイロット圧力Piに応じてストロークリニア制御さ
れ、流量制御用オリフィス群74の開度調節がなされる。
このバルブポペット44がストローク作動して、ポペット
シート52が開くと、ドレン室53の圧力とほぼ等しく低圧
となった流量制御室54の圧力がオリフィス112を通して
小径圧力室108に作用する。よって、バルブスプリング
室109からオリフィス111を経て大径圧力室106に回り込
んだ圧力と、前記低圧となった小径圧力室108の圧力と
の差圧により、差圧補償用バルブ101はバルブスプリン
グ102のバネ力に抗して移動し、差圧補償用オリフィス7
3を閉塞しようとする。このような素圧補償用オリフィ
ス73での絞り作用によって、バルブスプリング室109の
圧力は流量制御室54の圧力低下に応じて降下する。した
がって、流量制御用オリフィス群74を介してバルブスプ
リング量109と流量制御室54との間に発生する差圧は一
定となり、流量制御用オリフィス群74の開度調整にリニ
アな流量制御が適用されることになる。
（実施例） 以下、本発明を第１図に示される実施例を参照して詳細
に声明する。
に声明する。
41,42は、負荷圧力補償型ロジック弁のハウジングであ
り、その一方のハウジング41にバルブポペット44が摺動
自在に嵌合されている。このバルブポペット44内には、
このバルブポペット44の一部を構成するスリーブ44aが
内蔵されており、このスリーブ44aは、スナップリング4
5によってバルブポペット44に対して固定され、このス
リーブ44aの内部にコントロールスプール46が、またバ
ルブポペット44の内部に伝圧スプール47が摺動自在に嵌
合されている。前記バルブポペット44の右端開口部には
スプリング装着部44bが嵌着され、このスプリング装着
部44bに後述するポペットスプリング56が装着される。
り、その一方のハウジング41にバルブポペット44が摺動
自在に嵌合されている。このバルブポペット44内には、
このバルブポペット44の一部を構成するスリーブ44aが
内蔵されており、このスリーブ44aは、スナップリング4
5によってバルブポペット44に対して固定され、このス
リーブ44aの内部にコントロールスプール46が、またバ
ルブポペット44の内部に伝圧スプール47が摺動自在に嵌
合されている。前記バルブポペット44の右端開口部には
スプリング装着部44bが嵌着され、このスプリング装着
部44bに後述するポペットスプリング56が装着される。
一方のハウジング41には、負荷圧力PINが導入される負
荷圧力入口96が設けられ、この負荷圧力入口96に対応す
る内空部に流量制御用スリーブ48が嵌着され、ハウジン
グ41と一体化されたプレート49により固定されている。
前記負荷圧力入口96には、例えば負荷を有する油圧シリ
ンダ等のアクチュエータ等が接続連通される。
荷圧力入口96が設けられ、この負荷圧力入口96に対応す
る内空部に流量制御用スリーブ48が嵌着され、ハウジン
グ41と一体化されたプレート49により固定されている。
前記負荷圧力入口96には、例えば負荷を有する油圧シリ
ンダ等のアクチュエータ等が接続連通される。
前記流量制御用スリーブ48には、前記負荷圧力入口96に
連通する入口室50が環状に設けられ、また、前記バルブ
ポペット44に形成されたテーパ部51と対向するポペット
シート52が環状に設けられ、さらに、このポペットシー
ト52によってドレン室53から区画形成された流量制御室
54が環状に設けられている。前記ドレン室53は、ドレン
ポート98を経てタンク等に連通される。
連通する入口室50が環状に設けられ、また、前記バルブ
ポペット44に形成されたテーパ部51と対向するポペット
シート52が環状に設けられ、さらに、このポペットシー
ト52によってドレン室53から区画形成された流量制御室
54が環状に設けられている。前記ドレン室53は、ドレン
ポート98を経てタンク等に連通される。
また、他方のハウジング42には、ポペットスプリング室
55が設けられ、このポペットスプリング室55にポペット
スプリング56が嵌着され、このポペットスプリング56に
よって前記バルブポペット44のテーパ部51がポペットシ
ート52に押接されている。
55が設けられ、このポペットスプリング室55にポペット
スプリング56が嵌着され、このポペットスプリング56に
よって前記バルブポペット44のテーパ部51がポペットシ
ート52に押接されている。
前記ポペットスプリング室55は、スプリング装着部44b
に穿設された通路61およびバルブポペット内スリーブ44
aに設けられた分解用抜きネジ穴62を経て、コントロー
ルスプール46に面する圧力室63に連通されている。ま
た、バルブポペット44を挟んで前記ポペットスプリング
室55とは反対側に位置する負荷圧力室64に対して、前記
負荷圧力入口96が前記入口室50および通路65を経て連通
され、この負荷圧力室64に前記伝圧スプール47の一端が
面している。負荷圧力室64の断面積はポペットスプリン
グ室55の断面積と等しい。
に穿設された通路61およびバルブポペット内スリーブ44
aに設けられた分解用抜きネジ穴62を経て、コントロー
ルスプール46に面する圧力室63に連通されている。ま
た、バルブポペット44を挟んで前記ポペットスプリング
室55とは反対側に位置する負荷圧力室64に対して、前記
負荷圧力入口96が前記入口室50および通路65を経て連通
され、この負荷圧力室64に前記伝圧スプール47の一端が
面している。負荷圧力室64の断面積はポペットスプリン
グ室55の断面積と等しい。
コントロールスプール46は、前記圧力室63および中間部
の段付圧力室66に臨む受圧面67,68を有し、後述するよ
うにタンクに連通されるスプールスプリング室69内に設
けられたスプールスプリング70によって前記受圧面67が
スプールシート71に押圧されている。
の段付圧力室66に臨む受圧面67,68を有し、後述するよ
うにタンクに連通されるスプールスプリング室69内に設
けられたスプールスプリング70によって前記受圧面67が
スプールシート71に押圧されている。
バルブポペット44の負荷圧力入口側には、前記流量制御
用スリーブ48内で摺動する筒部72が一体成形され、この
筒部72に、差圧補償用オリフィス73と流量制御用オリフ
ィス群74とが穿設されている。
用スリーブ48内で摺動する筒部72が一体成形され、この
筒部72に、差圧補償用オリフィス73と流量制御用オリフ
ィス群74とが穿設されている。
前記負荷圧力入口96とポペットスプリング室55とは、一
方のハウジング41に設けられた通路75と、他方のハウジ
ング42に設けられた通路76と、この通路76に設けられた
オリフィス77とを経て連通されている。
方のハウジング41に設けられた通路75と、他方のハウジ
ング42に設けられた通路76と、この通路76に設けられた
オリフィス77とを経て連通されている。
前記コントロールスプール46の周面の前記段付圧力室66
は、バルブポペット内スリーブ44aに設けられた孔78、
バルブポペット44に設けられた周溝79および孔80、ハウ
ジング41に設けられた周溝81、孔82および外部パイロッ
ト圧力入口97を経て、外部の手動制御弁および油圧源
（ともに図示せず）に連通されている。前記パイロット
圧力導入経路中の周溝81は、バルブポペット44の孔80が
軸方向移動する範囲に対応して軸方向に所定の幅を有す
る。
は、バルブポペット内スリーブ44aに設けられた孔78、
バルブポペット44に設けられた周溝79および孔80、ハウ
ジング41に設けられた周溝81、孔82および外部パイロッ
ト圧力入口97を経て、外部の手動制御弁および油圧源
（ともに図示せず）に連通されている。前記パイロット
圧力導入経路中の周溝81は、バルブポペット44の孔80が
軸方向移動する範囲に対応して軸方向に所定の幅を有す
る。
前記スプリング室69は、コントロールスプール46に穿設
された通孔88を経て、バルブポペット内スリーブ44aに
設けられたブリード室89および孔90に連通され、さら
に、バルブポペット44に設けられた周溝91および孔92、
ハウジング41に設けられた周溝93およびドレンポート99
を経てタンクに連通されている。前記ブリード経路中の
周溝93は、バルブポペット44の孔92が軸方向移動する範
囲に対応して軸方向に所定の幅を有する。
された通孔88を経て、バルブポペット内スリーブ44aに
設けられたブリード室89および孔90に連通され、さら
に、バルブポペット44に設けられた周溝91および孔92、
ハウジング41に設けられた周溝93およびドレンポート99
を経てタンクに連通されている。前記ブリード経路中の
周溝93は、バルブポペット44の孔92が軸方向移動する範
囲に対応して軸方向に所定の幅を有する。
そうして、負荷圧力入口96の負荷圧を通路65を経て負荷
圧力室64へ導くとともに、オリフィス77を経てスプリン
グ室55へ導く。このスプリング室55の圧力は通路61によ
りコントロールスプール46に対する圧力室63へ導入す
る。また、外部パイロット圧力を外部パイロット圧力入
口97から段付圧力室66に導き、コントロールスプール46
のリング状受圧面68に作用させる。このコントロールス
プール46は、ノーマル状態で、すなわち、外部パイロッ
ト圧力がない時は、スプールスプリング70によりスプー
ルシート71に押接されている。また、前記伝圧スプール
47は、負荷圧力室64側の端面に加わる圧力によりコント
ロールスプール46へ押付けられている。
圧力室64へ導くとともに、オリフィス77を経てスプリン
グ室55へ導く。このスプリング室55の圧力は通路61によ
りコントロールスプール46に対する圧力室63へ導入す
る。また、外部パイロット圧力を外部パイロット圧力入
口97から段付圧力室66に導き、コントロールスプール46
のリング状受圧面68に作用させる。このコントロールス
プール46は、ノーマル状態で、すなわち、外部パイロッ
ト圧力がない時は、スプールスプリング70によりスプー
ルシート71に押接されている。また、前記伝圧スプール
47は、負荷圧力室64側の端面に加わる圧力によりコント
ロールスプール46へ押付けられている。
次、負荷圧力の影響を排除する流量制御弁構造を説明す
ると、前記伝圧スプール47とバルブポペット44の筒部72
との間に、その両方に摺動自在の差圧補償用バルブ101
が嵌合されている。この差圧補償用バルブ101は、バル
ブスプリング102により第１図左方へ弾力的に押圧さ
れ、筒部72の内側にスナップリング103で装着されたス
トッパ104により係止されている。
ると、前記伝圧スプール47とバルブポペット44の筒部72
との間に、その両方に摺動自在の差圧補償用バルブ101
が嵌合されている。この差圧補償用バルブ101は、バル
ブスプリング102により第１図左方へ弾力的に押圧さ
れ、筒部72の内側にスナップリング103で装着されたス
トッパ104により係止されている。
前記筒部72の内部には、前記差圧補償用バルブ101の大
径部105に対する大径圧力室106と、小径部107に対する
小径圧力室108と、その間に位置するバルブスプリング
室109とが設けられている。このバルブスプリング室109
により前記差圧補償用オリフィス73と流量制御用オリフ
ィス群74とが連通されている。また、前記大径圧力室10
6とバルブスプリング室109とを連通するオリフィス111
が前記大径部105に穿設されている。さらに、前記小径
圧力室108と流量制御室54とを連通するオリフィス112が
前記バルブポペット44に穿設されている。
径部105に対する大径圧力室106と、小径部107に対する
小径圧力室108と、その間に位置するバルブスプリング
室109とが設けられている。このバルブスプリング室109
により前記差圧補償用オリフィス73と流量制御用オリフ
ィス群74とが連通されている。また、前記大径圧力室10
6とバルブスプリング室109とを連通するオリフィス111
が前記大径部105に穿設されている。さらに、前記小径
圧力室108と流量制御室54とを連通するオリフィス112が
前記バルブポペット44に穿設されている。
次に、この負荷圧力補償型ロジック弁の作用を説明す
る。
る。
外部パイロット圧力入口97に外部パイロット圧力P1を作
用させず、段付圧力室66がタンク圧に等しいとき、負荷
圧力入口96の圧力が、通路75,76、オリフィス77、ポペ
ットスプリング室55、通路61および圧力室63を経て、コ
ントロールスプール46に作用するとともに、入口室50、
通路65および負荷圧力室64を経て伝圧スプール47に作用
するが、コントロールスプール46の圧力室63に対する受
圧面積と伝圧スプール47の負荷圧力室64に対する受圧面
積とが等しいため、スプール46はスプールスプリング70
の押圧力によりスプールシート71に押付けられた状態で
バランスしている。
用させず、段付圧力室66がタンク圧に等しいとき、負荷
圧力入口96の圧力が、通路75,76、オリフィス77、ポペ
ットスプリング室55、通路61および圧力室63を経て、コ
ントロールスプール46に作用するとともに、入口室50、
通路65および負荷圧力室64を経て伝圧スプール47に作用
するが、コントロールスプール46の圧力室63に対する受
圧面積と伝圧スプール47の負荷圧力室64に対する受圧面
積とが等しいため、スプール46はスプールスプリング70
の押圧力によりスプールシート71に押付けられた状態で
バランスしている。
外部パイロット圧力入口97に外部パイロット圧力Piを作
用させると、先ず、外部パイロット圧力Piと前述のリン
グ状受圧面68の受圧面積とを乗じた力がスプールスプリ
ング70のプリセット荷重とつり合い、さらに外部パイロ
ット圧力Piを、スプールスプリング70のプリセット力を
若干上回るまで増加させると、コントロールスプール46
はスプールシート71より浮上り、ポペットスプリング室
55の圧油が通路61、圧力室63およびスプールシート71を
経て、ブリード室89に流出し始める。このとき、オリフ
ィス77を通じて負荷圧力入口96より圧油がポペットスプ
リング室55へ流入するが、オリフィス77の絞り抵抗があ
るため、スプリング室55の圧力は負荷圧力室64の圧力よ
り低下し、コントロールスプール46はスプールシート71
より微少量浮上った状態でバランスした状態となる。通
常、この微少リフト量は、オリフィス77で流量が規制さ
れるため、非常に小さい。
用させると、先ず、外部パイロット圧力Piと前述のリン
グ状受圧面68の受圧面積とを乗じた力がスプールスプリ
ング70のプリセット荷重とつり合い、さらに外部パイロ
ット圧力Piを、スプールスプリング70のプリセット力を
若干上回るまで増加させると、コントロールスプール46
はスプールシート71より浮上り、ポペットスプリング室
55の圧油が通路61、圧力室63およびスプールシート71を
経て、ブリード室89に流出し始める。このとき、オリフ
ィス77を通じて負荷圧力入口96より圧油がポペットスプ
リング室55へ流入するが、オリフィス77の絞り抵抗があ
るため、スプリング室55の圧力は負荷圧力室64の圧力よ
り低下し、コントロールスプール46はスプールシート71
より微少量浮上った状態でバランスした状態となる。通
常、この微少リフト量は、オリフィス77で流量が規制さ
れるため、非常に小さい。
さらに、外部パイロット圧力Piを増加させ、コントロー
ルスプール46のリング状受圧面68に作用する圧力が上昇
すると、コントロールスプール46がさらにスプールシー
ト71から離れ、負荷圧力室64に導かれる負荷圧力とポペ
ットスプリング室55の圧力との差圧ΔＰが上昇してい
く。
ルスプール46のリング状受圧面68に作用する圧力が上昇
すると、コントロールスプール46がさらにスプールシー
ト71から離れ、負荷圧力室64に導かれる負荷圧力とポペ
ットスプリング室55の圧力との差圧ΔＰが上昇してい
く。
さらに、外部パイロット圧力Piを上昇させ、コントロー
ルスプール46をスプールシート71から離間させてゆく
と、バルブポペット44の両側の受圧断面積（同径で等し
い）Ａと、負荷圧力室64・スプリング室55間の差圧ΔＰ
とを乗じた力がポペットスプリング56のプリセット荷重
とつり合い、さらに外部パイロット圧力Piを上昇させる
と、上記差圧ΔＰがより大きくなって、Ａ・ΔＰの力は
ポペットスプリング56のプリセット荷重を上回り、バル
ブポペット44はポペットシート52からリフトし始め、テ
ーパ部51がポペットシート52から離れていく。
ルスプール46をスプールシート71から離間させてゆく
と、バルブポペット44の両側の受圧断面積（同径で等し
い）Ａと、負荷圧力室64・スプリング室55間の差圧ΔＰ
とを乗じた力がポペットスプリング56のプリセット荷重
とつり合い、さらに外部パイロット圧力Piを上昇させる
と、上記差圧ΔＰがより大きくなって、Ａ・ΔＰの力は
ポペットスプリング56のプリセット荷重を上回り、バル
ブポペット44はポペットシート52からリフトし始め、テ
ーパ部51がポペットシート52から離れていく。
さらに、外部パイロット圧力Piを上昇させると、バルブ
ポペット44にかかる差圧ΔＰも上昇して、そのテープ部
51がますますポペットシート52から離れ、筒部72に設け
られた流量制御用オリフィス群74が流量制御室54に開口
し始める。さらに、外部パイロット圧力Piを上昇させる
と、バルブポペット44にかかる差圧ΔＰも比例的に増大
し、バルブポペット44のリフト量（ストローク）もポペ
ットスプリング56の荷重が増大する方向へ比較的に大き
くなる。したがって、流量制御用オリフィス群74の開口
面積も徐々に増加してゆく。
ポペット44にかかる差圧ΔＰも上昇して、そのテープ部
51がますますポペットシート52から離れ、筒部72に設け
られた流量制御用オリフィス群74が流量制御室54に開口
し始める。さらに、外部パイロット圧力Piを上昇させる
と、バルブポペット44にかかる差圧ΔＰも比例的に増大
し、バルブポペット44のリフト量（ストローク）もポペ
ットスプリング56の荷重が増大する方向へ比較的に大き
くなる。したがって、流量制御用オリフィス群74の開口
面積も徐々に増加してゆく。
以上のようなストロークリニア制御にあっても、負荷圧
力の影響を排除する流量制御機能を説明する。
力の影響を排除する流量制御機能を説明する。
外部パイロット圧力Piが付加されていないとき。
負荷圧力入口96の負荷圧力PINは、通路65を通ってバル
ブポペット44の先端の負荷圧力室64に伝わり、また、オ
リフィス77を経てポペットスプリング室55に伝わり、両
室に臨むバルブポペット44の両側の受圧面積が同径で等
しいため、バルブポペット44の両側に作用する油圧力は
相互に打消し合い、ポペットスプリング56のバネ力によ
ってバルブポペット44はポペットシート52に押付けられ
て停止している。バルブ内のリークは第２図に示された
先行技術と同様にQ1,Q2のみであり、小リークである。
ブポペット44の先端の負荷圧力室64に伝わり、また、オ
リフィス77を経てポペットスプリング室55に伝わり、両
室に臨むバルブポペット44の両側の受圧面積が同径で等
しいため、バルブポペット44の両側に作用する油圧力は
相互に打消し合い、ポペットスプリング56のバネ力によ
ってバルブポペット44はポペットシート52に押付けられ
て停止している。バルブ内のリークは第２図に示された
先行技術と同様にQ1,Q2のみであり、小リークである。
外部パイロット圧力Piが付加されたとき。
（従来の技術）の項で詳細に述べたように、ストローク
リニアコントロールスプール46および伝圧スプール47の
機能により、バルブポペット44は負荷圧力PINの影響を
受けないでストローク制御され、流量制御用オリフィス
群74の開度調節がなされる。
リニアコントロールスプール46および伝圧スプール47の
機能により、バルブポペット44は負荷圧力PINの影響を
受けないでストローク制御され、流量制御用オリフィス
群74の開度調節がなされる。
また、差圧補償用バルブ101は、伝圧スプール47とポペ
ット44の筒部72との間で摺動し、常時はバルブスプリン
グ102のバネ力F102でストッパ104へ押付けられている
が、ポペット44がストローク作動し、ポペットシート52
が開き、ドレン室53の圧力とほぼ等しく低圧となった流
量制御室54の圧力P54がオリフィス112を通して小径圧力
室108に作用すると、バルブスプリング室109からオリフ
ィス111を経て大径圧力室106に回り込んだ圧力P109と小
径圧力室108内の圧力P108（＝P54）との差圧により、差
圧補償用バルブ101はバルブスプリング102のバネ力F102
に抗して移動し、差圧補償用オリフィス73を閉塞しよう
とする。このとき、入口室50よりオリフィス73、バルブ
スプリング室109、オリフィス群74および流量制御室54
を経由してドレン室53へ流れる流量があるから、差圧補
償用バルブ101の大径部105による差圧補償用オリフィス
73での絞り作用によって、入口室50とバルブスプリング
室109との間に差圧が発生し、バルスプリング室109の圧
力P109は流量制御室54と圧力低下に応じて降下する。
ット44の筒部72との間で摺動し、常時はバルブスプリン
グ102のバネ力F102でストッパ104へ押付けられている
が、ポペット44がストローク作動し、ポペットシート52
が開き、ドレン室53の圧力とほぼ等しく低圧となった流
量制御室54の圧力P54がオリフィス112を通して小径圧力
室108に作用すると、バルブスプリング室109からオリフ
ィス111を経て大径圧力室106に回り込んだ圧力P109と小
径圧力室108内の圧力P108（＝P54）との差圧により、差
圧補償用バルブ101はバルブスプリング102のバネ力F102
に抗して移動し、差圧補償用オリフィス73を閉塞しよう
とする。このとき、入口室50よりオリフィス73、バルブ
スプリング室109、オリフィス群74および流量制御室54
を経由してドレン室53へ流れる流量があるから、差圧補
償用バルブ101の大径部105による差圧補償用オリフィス
73での絞り作用によって、入口室50とバルブスプリング
室109との間に差圧が発生し、バルスプリング室109の圧
力P109は流量制御室54と圧力低下に応じて降下する。
前記小径部107の端面受圧面積をａとして、差圧補償用
バルブ101に作用する力の釣合いを考えると、次の関係
式が成立する。
バルブ101に作用する力の釣合いを考えると、次の関係
式が成立する。
P109・ａ＝P108・ａ＋F102 したがって、スプリング室109の圧力P109は、 P109＝P54＋F102/a で決まる値となる。したがって、流量制御用オリフィス
群74を介してバルブスプリング室109と流量制御室54と
の間に発生する差圧は、 P109−P54＝F102/a で一定となり、流量制御用オリフィス群74の開度調整に
リニアな流量制御が可能である。
群74を介してバルブスプリング室109と流量制御室54と
の間に発生する差圧は、 P109−P54＝F102/a で一定となり、流量制御用オリフィス群74の開度調整に
リニアな流量制御が可能である。
以上のように、この負荷圧力補償型ロジック弁は、スト
ローク制御も流量制御も、共に負荷圧力を補償できるも
のである。
ローク制御も流量制御も、共に負荷圧力を補償できるも
のである。
本発明によれば、先に開発されたロジック弁が有する負
荷圧力補償付ストロークリニア制御機能、コンパクト性
および低リーク機能を維持したまま、負荷圧力補償付流
量制御機能を達成することができる。
荷圧力補償付ストロークリニア制御機能、コンパクト性
および低リーク機能を維持したまま、負荷圧力補償付流
量制御機能を達成することができる。
第１図は本発明の負荷圧力補償型ロジック弁の一実施例
を示す断面図、第２図は従来のロジック弁の一例を示す
断面図、第３図は従来のロジック弁の変形例を示す断面
図である。 41,42……ハウジング、44……バルブポペット、46……
コントロールスプール、47……伝圧スプール、52……ポ
ペットシート、53……ドレン室、54……流量制御室、55
……ポペットスプリング室、56……ポペットスプリン
グ、64……負荷圧力室、70……スプールスプリング、71
……スプールシート、72……筒部、73……差圧補償用オ
リフィス、74……流量制御用オリフィス群、77……オリ
フィス、96……負荷圧力入口、101……差圧補償用バル
ブ、102……バルブスプリング、106……大径圧力室、10
8……小径圧力室、109……バルブスプリング室、112…
…オリフィス。
を示す断面図、第２図は従来のロジック弁の一例を示す
断面図、第３図は従来のロジック弁の変形例を示す断面
図である。 41,42……ハウジング、44……バルブポペット、46……
コントロールスプール、47……伝圧スプール、52……ポ
ペットシート、53……ドレン室、54……流量制御室、55
……ポペットスプリング室、56……ポペットスプリン
グ、64……負荷圧力室、70……スプールスプリング、71
……スプールシート、72……筒部、73……差圧補償用オ
リフィス、74……流量制御用オリフィス群、77……オリ
フィス、96……負荷圧力入口、101……差圧補償用バル
ブ、102……バルブスプリング、106……大径圧力室、10
8……小径圧力室、109……バルブスプリング室、112…
…オリフィス。
Claims (1)
- 【請求項１】ハウジングの内部にバルブポペットが摺動
自在に嵌合され、このバルブポペットに流量制御用オリ
フィス群を有する筒部が一体に設けられ、このバルブポ
ペットの筒部側の一端に負荷圧力入口に連通される負荷
圧力室が臨むとともに、バルブポペットの他端にオリフ
ィスを介して負荷圧力入口に連通されるポペットスプリ
ング室が臨み、このポペットスプリング室に設けられた
ポペットスプリングにより、前記筒部の流量制御用オリ
フィス群が開放される流量制御室とドレン室との間に位
置するポペットシートに前記バルブポペットが押付けら
れ、このバルブポペットの内部であって前記ポペットス
プリング室から外部へのブリード経路中にあるスプール
シートに、外部パイロット圧力によって制御されるコン
トロールスプールがスプールスプリングにより押付けら
れた負荷圧力補償型ロジック弁において、 前記負荷圧力室の圧力を前記コントロールスプールに伝
達する伝圧スプールが前記バルブポペットの内部に設け
られ、このバルブポペットの筒部にて前記流量制御用オ
リフィス群より負荷圧力入口側に差圧補償用オリフィス
が設けられ、前記伝圧スプールと筒部との間に前記差圧
補償用オリフィスの開度を制御する差圧補償用バルブが
軸方向摺動自在に設けられ、この差圧補償用バルブは、
前記差圧補償用オリフィスと流量制御用オリフィス群と
を連通するバルブスプリング室に設けられたバルブスプ
リングにより差圧補償用オリフィスを開く方向に押圧さ
れ、この押圧方向の差圧補償用バルブの一端に前記バル
ブスプリング室に連通される大径圧力室が設けられ、差
圧補償用バルブの反対側に前記流量制御室にオリフィス
を経て連通される小径圧力室が設けられたことを特徴と
する負荷圧力補償型ロジック弁。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279663A JPH07109207B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 負荷圧力補償型ロジック弁 |
| DE4134575A DE4134575A1 (de) | 1990-10-18 | 1991-10-16 | Druckausgleichsventil, insbesondere vorgesteuertes druckausgleichs-folgeventil (logisches ventil) |
| US07/778,349 US5174329A (en) | 1990-10-18 | 1991-10-16 | Loading pressure compensation type logic valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279663A JPH07109207B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 負荷圧力補償型ロジック弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04153710A JPH04153710A (ja) | 1992-05-27 |
| JPH07109207B2 true JPH07109207B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=17614127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2279663A Expired - Lifetime JPH07109207B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 負荷圧力補償型ロジック弁 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5174329A (ja) |
| JP (1) | JPH07109207B2 (ja) |
| DE (1) | DE4134575A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19734020A1 (de) * | 1997-08-06 | 1999-02-11 | Mannesmann Rexroth Ag | Vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil |
| DE19744337A1 (de) * | 1997-10-07 | 1999-04-08 | Mannesmann Rexroth Ag | Vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil |
| US6670167B1 (en) * | 1999-11-01 | 2003-12-30 | Agouron Pharmaceuticals, Inc. | Catalytic domain of the human effector cell cycle checkpoint protein kinase materials and methods for identification of inhibitors thereof |
| US8628565B2 (en) * | 2005-04-13 | 2014-01-14 | Abbott Cardiovascular Systems Inc. | Intravascular stent |
| JP5764217B2 (ja) * | 2010-11-25 | 2015-08-12 | ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー | 建設機械用流量制御弁 |
| CN108825574B (zh) * | 2018-07-20 | 2020-01-03 | 太原理工大学 | 一种自动适应负载变化与流量变化的液压平衡阀 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3596677A (en) * | 1969-01-13 | 1971-08-03 | Rex Chainbelt Inc | Remotely operable pressure compensated flow control valve |
| DE1955044B2 (de) * | 1969-11-03 | 1971-05-06 | Hans Alber | Stromregelventil |
| US4462566A (en) * | 1982-02-08 | 1984-07-31 | French Bruce C | Pressure compensated flow control system |
| JPS60208607A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-21 | Tokyo Keiki Co Ltd | 流量兼圧力制御回路 |
| DE3625428A1 (de) * | 1985-08-10 | 1988-02-04 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Proportional-drosselventil |
| DE3528781A1 (de) * | 1985-08-10 | 1987-02-19 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Proportional-drosselventil |
| US4637495A (en) * | 1985-10-09 | 1987-01-20 | Blain Roy W | Pressure/viscosity compensated up travel for a hydraulic elevator |
| JPS62278301A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Yutani Heavy Ind Ltd | 可変再生回路 |
| JPH0189878U (ja) * | 1987-12-05 | 1989-06-13 | ||
| US5000220A (en) * | 1988-10-14 | 1991-03-19 | Allied-Signal Inc. | Metering valve with follow-up servo |
| JPH0786362B2 (ja) * | 1988-12-17 | 1995-09-20 | 新キャタピラー三菱株式会社 | 負荷圧力補償型ロジック弁の制御回路 |
| JPH0746801Y2 (ja) * | 1989-07-31 | 1995-10-25 | 新キャタピラー三菱株式会社 | ロジック弁 |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP2279663A patent/JPH07109207B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-16 US US07/778,349 patent/US5174329A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-16 DE DE4134575A patent/DE4134575A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5174329A (en) | 1992-12-29 |
| DE4134575A1 (de) | 1992-04-23 |
| JPH04153710A (ja) | 1992-05-27 |
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