JPS6026801A - 流量制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流量調整用可変絞りに対する一次圧力まｌζ
・は二次圧力が変動してｂ常に可変絞りの前後差圧を一
定に保って絞り開瓜ぐ設定した一定流間を負部に供給す
るようにした流量制御回路に関づる。

従来、流…調整用の可変絞りＣは、絞りの前後差圧ΔＰ
に変動があると通過流用が変化Ｊ−る欠点があった。

即ち、絞りを通る流量をＱ、絞り部分の流ＩＶ＋係数を
Ｃ１絞りの開口面積をΔ、流体の密度をρとづると、流
量Ｑは次式で与えられ、 Ｑ　＝　ＣＡ　ｆｆｉ口丁１０　（１）絞りの前後差圧
ΔＰににり流ＩＱが変化覆る。

そこで従来の流量制御弁では、前記第く１）式にＪこり
絞り前後の差圧ΔＰを一定にすれば流用が変化しないと
いう原理に基づき、絞り弁と定差減圧弁を組み合ゼ、絞
りの前後に圧力変動があつ°Ｃも絞りの前後差圧を）定
にし゛（通過流量を設定流量に保つＪ、うにしている。

第１図は定差減圧弁を組み合１．！Ｉこ従来の流■制御
回路を示したもので、第２図に示づ弁構造をしっで実現
されでいる。

第１図におい−（，１は流ｍ調整用の可変絞り（・あり
、この可変絞り１の入［１側の油路に定差減１［弁２が
直列に配列され、定芹減ＬＦ弁２の　次側バイロワ１〜
室に可変絞り１の入［１圧力Ｐ１を導入し、また可変絞
り１の出Ｕ、’ｌ　ＩＪＴ力Ｐ２を；を圧設定スプリン
グ３を備えｌこ二次側パイ■ツＩ・室に導入している。

更に第２図の弁構造を参照して詳細に説明りるならば、
ボディ３の流入口から流出口に至る流路にＬＪ、ＦＬず
、圧力補償スプール４が１晋動自（Ｔに設けられ、スプ
ール４の右側のランドと流入通路との間で圧力補償Ａリ
フイス５を形成し、スプール４の右側に可変絞り１の人
口圧力Ｐ１を導入しＩこ一次パイロツＩ−室７を形成し
、またに側には、大径ビス１ヘン８を一体に形成し、大
径ビス１ヘン８の右側に入口圧力Ｐ１を導入すると共に
、左側の二次側パイ［１ツ１〜室９に差圧設定スジリン
グ１０を設（づ、目つ可変絞り１の出口圧力Ｐ２を導入
している。

この第゛１，２図に承り流量制御回路の動作Ｉａ、流体
の流れは流入口から入って圧力補償オリフィス５おＪ：
び可変絞り１を通つχ流出Ｌ１に至り、この助、可変絞
り′１の入口圧力１〕１は小穴を通って圧力補償スプー
ル４のＡ２．Ａ３面積部に作用し、また出口圧力Ｐ２は
Ａ１面積部に作用しくいる。

従って、流体が流れ−しいる定常状態で圧力補償スプー
ル４に作用している力のバランスを化えると、Ｆ十へＩ
ＸＰ２＝（Ａ２→−Ａ３　）　Ｘ　Ｐ　１（（［４（、
、［は差圧設定スプリング１０の圧縮力）となり、ＡＩ
＋Ａ２＝Ａ３であるから、Ｐ’１Ｐ２＝Ｆ／Δ１　（２
） となり、可変絞り１の前後差ＩＥｆ　（ｒ］１−Ｐ　２
　）が一定となる。

具体的には、入口圧力ＰＯが変動した場合、ｌｊ力Ｐｏ
に応じて圧力補償Ａリフイス５／）口らの流入間が変化
（ッ、可変絞り１の前後差圧が変わってＬ［）Ｊ補償ス
プール４に作用するカのバランスがくづ゛れる。即ち、
入口圧力Ｐｏが高くなると圧ツノ補償スプール４は左側
に、また入［」圧力Ｐ　Ｏが低くなると圧力補償スプ゛
−ル４は右側にバランス覆る位置まで移動する。

一方、出Ｉｔ　ＪＦ力Ｐ２が変化１．　ｌこ場合にし圧
力補償スプール４のバランスがくずれ、出口圧力Ｐ２が
低くなるとスツール４１ａ）［側へ、出口ｎ力Ｐ２が高
くなると右側へバランスづる位置まＣ゛移＃Ｊする。

この結果、圧力補償スプール４の作動゛Ｃ前記第（２）
式のＦ　／””　Ａ　１　＝一定となるよう定差減圧弁
がＩｒＩＪＩさ、可変絞り１の通過流用を一定とする。

しかしながら、このよ−うな従来の流量制御回路にあっ
ては、可変絞り′１を流れる流体の圧力おＪ、び流量に
より定差減圧弁２の圧力補償オリフィス５の流ｍ　ａ３
　Ｊ、びＬ「力も変化し、この変化が圧力補償スプール
４の差圧設定スプリング１０に基づくバランスに影響を
及ぼし、可変絞り１の前後任ルが一定値に安定しな（な
る。

これを解決り−るには、圧ツノ補償スプール４の液圧作
用面積△１．Ａ２．△３を大きくし、且つ差圧設定スプ
リング１０のバネ定数を大きく覆れ【、工よいが、使用
流量が回しく′もａｉｌ＋御弁が大型化し、またスプー
ルの大型化に伴なって応答性も低−トシ、更に差圧設定
スプリングを強くづると、定差減圧弁が作動りるための
最低圧力が」−冒し、小流ｎ１設定時に前後差圧が変動
して通過流“吊を一定に保−Ｃなくなるという問題があ
った。

一方、応答性の低下に３・１しではパイロワ１−流路の
流路面積を人さくすることで解決で−きるが、当然に弁
の大型化を１ｒ１りという問題を生じる。

本発明は、このＪ、うな従来の問題点に鑑みＣなされた
もの（゛、定差減圧弁の１１力補濱スプールｄ３よひ差
圧設定スプリングを大型化づることなり６１変絞りの前
後差圧を定格流量の範囲内で帛°に一定に保−）ことか
てさ、また定格流量も定Ａ減ＪＪ弁の差圧設定スプリン
グの強さにＪ、らづ゛適宜に定めることがでさ、更に定
格流量を増してし小流吊設定時にち安定に作動する流用
制御回路＋　Ｉ＋Ｃ１ｊ（７することを１１白とＪる。

この［１的を達成づるため本光明は、流早調１１（用可
変絞りの流入側に定差減圧弁を的列に配列し、定理（減
１Ｆ弁の二次側パイ［１ツ１−室に可変絞りの入Ｌ１圧
力を前人し、また定差減圧弁の流入側油路と差ＩＮｒ設
定スプリングを佑１λた一次側バイロツ１〜室を結ぶ油
路に　定流用を流す定流量制御弁を設、一方、定差減圧
弁の二次側パイ「１ツト号°と可変絞りの出（１を結ぶ
油路にシーケンス弁↑を設（」、このシーケンス弁の一
次側パ、イ［ｊツト室に可変絞りの入１−１圧力を導入
づるど共にシークンス圧力段定スプリングを備えた二゛
次側パイ［１ツ１−室には可変絞りの出Ｌ１圧力をどｌ
入し、史にシーケンス弁に固定Ａリノイスを並列接続し
た回路構成としたものである。

更に、前記回路における定流■制御弁の流出側油路をタ
ンクに接続し、このタンク接続油路に負′ｖＩｉ　Ｉｖ
ｉ止時のピーク圧力で開くリリーフ弁を設りるようにし
たしのである。

このような回路構成を持つ流用制御回路ｔｃ　Ｊ、れば
、可変絞りの前後差圧はシーケンス弁を作動さぜるパ、
イ［１ツ１〜圧力として加えられ、前後Ｚ−圧か低下し
１．：場合に（３ｔ、シーケンス弁を閉じで定流量制御
弁ａ３よび固定オリフィスを介して流れる流体により定
差減圧５↑の二次側パイロラミー圧力を上昇さけ、定差
減圧弁のスプール間瓜を大きクシ゛（絞りの通過流量を
設定流量に回復させ、一方、前後差圧が増加した場合に
は、シーケンス弁を聞いて定理減圧弁の二次側パ、イ［
ｌツ１〜＋−ｉ力を＋げることでスプール聞痘を絞って
可変絞りの通過流量を設定流亭に押え込む作用が１１７
１３れる。Ｊ、たリリーフ弁をパイロット系統に設（′
することで、０荷停止１１″ｌの回路１「力の」：昇を
リリーフ設定圧ツノに押える。

このよう４（構成および作用（ごにり本発明によれば次
の効果が得られる。

まづ゛、定差減圧弁のバランス変動を無り１ｔ、：めに
スプールの大型化およびｉｓ：　ＩＵ、’設定λシリン
グ４強くづる必要がなく、更に新たに設（ノた体流イ制
御弁、シーケンス弁Ｊ３よび固定オリフィスは定Ｎ減Ｊ
■−弁のパイロン１一系統の油路に設（プている。こと
＼、 から小型のものてｊ、く流用制御回路を実現りる弁構造
を大幅に小形化することができる。

また、定格流量を増加さ【Ｌるためのスプリング荷重の
増加は、シーケンス弁のスプリング荷重の変更Ｃ実現づ
ることがでさるため、定格流ｍを増加させても弁構造が
大型化せず、定差減圧弁を変史けり−に簡単に定１８流
倒を増加させることができる。

更に又、Ｄｉｒｉｉ　１′７Ｉ１．１１．’ｉのピーク
圧力を設定リリーフ圧力に押え（回路を保護し、］」つ
リリーノ弁の作動で・ｆｉ　Ｔ山１・：″・１１状態−
【・もバイ１］ツ１−系統１こ小流用を流して回路の安
定性と応答１ノ１を向［Ｊることがてさる。

以−１；、本発明の実施例を図面に阜づい（説明Ｊる。

第３図は本発明の一実施例を示しｌこ回路図（ある。

まず、１構成を説＋！ｌ’Ｊづると、液ｆｆ、　ＢＳ’
、からシリン９等の負荷に接続される主油路１１に（、
Ｌ流量調整用の可変絞り１が設（ノられ、可変絞り１の
流入側に力Ｐ　１がパイロット油路１２を介して導入さ
れ、二次側パイロット案にはＭｌ、［設定スプリング′
１０が設置、Ｊ　Ｉ″１４′χ（いろ。このｉｉｌ変校
り１と定ｊ“；減月−廿２てイ（る回路部は第１．２図
に示した従来の流量制御回路と同じ（る１成を４：ｒ　
（ｊる１゜この構成に加えて本発明では、まづ−ｊｒ差
減ｎ−１ｆ２の流入側と一二次側パイ１１ツ１−室を）
７ｉ　ｒｓ’ｓ油路′１；）に一定のパイロツ］−小流
６１を流すたＶ）の定流用制御弁１４が設（）られ、こ
の定流単利（＆１１弁ｉ　／ｌ　１．Ｌ流量を決める固
定絞り１５と定差減ＪＥ　ｔｆ　”Ｉ　Ｇを６り１１に
配列しまた構）己をｂつ。定ｉｆ減Ｊ７弁１６は固定絞
り１５の前後差圧を一定に保つように固定絞り１５の前
後差圧ｉ１．５　Ｊ：び芹汁設定スプリング１７に早づ
いて作動弓−る。この定流ｆＪ　１ｌｉＩ制御弁′１／
ｌを構成する固定絞り１５と定差減Ｊ１弁＋６１ＪｃＪ
、る絞り前後差圧を一定に保つ制御は、第１，２図に示
しｌこｊ）：来の流Ｗ制御回ｆｉｔと同じ作用にＪ、る
。

一方、定差減圧弁２の］二次側バイロンｌ−室と可変絞
り１の流出側の１．−油路′１１とを粘、５＼油路１７
に（、未シークンス弁１８が設（づられ、シーケンス弁
１Ｂの一次側バ、イロット室ｔこ１；１、可変絞り１の
人し’１圧力Ｐ１がパイロワ１−曲路１９を／ｌして導
入され、また差月−設定スプリング２０＠備えた二次側
パイロワ１−室に（ま可変絞り１の出口圧力Ｐ２が導入
され′くいる。更にシーツ７ンス弁、′１８にはバイパ
ス油路２１をちって固定絞り２２が並列接続びれている
１゜ ここ−Ｃ１定差減圧弁２におりる丸圧設定スプリング１
０のスプリング前車「−〇（よ従来装置と同等もしくは
小さめにされ−Ｃおり、従って、定ｉｒ　ａｌｌ！ｉ　
ｌ−Ｅ弁２で用いる圧力補償スプールも従来装置と同等
もしく（よ、Ｊ、り小型のスプールが使用される３、一
方、シーケンス弁１８の差圧設定スプリング２０とし−
Ｃは、可変絞り′１の定格流産に応じ（定められ、定格
流率を増大させるときに（沫充分にスプリングＶＪＧ＞
、　ｌ−１が人さい；ＪＥ　Ｌ〔ｎ２定スプリング２０
４使用する。

次に、第３図の実施例の動作を説明りる。

可変絞り１の開度　を設定ＷＩ３　ｆｆｉがｊｒｉ　１
’、−、、れる聞１哀に聞いた状態で一ト油路１１に流
体を流し、（いるどきに、例λ（，１人ロ圧力ＰＯよた
１、１、出１１：］　ｉ〔力［）２の変り口こよりｌ］
Ｊ　９校り１の前後差圧△１）（−Ｐｌ−Ｐ、２）が低
下したどりると、前後ヲゾ圧ΔＰにＪ、リシーケンス弁
１８に加１つる力が差ｊｌ説定スブリンク２０のスプリ
ングカ１：１以］・とむったとさ１こシーケンス弁１８
が図示の、Ｊζ）（二閉じ、バイパス油路２」に設（〕
た固定絞り２２を介しく定流量制御弁’ｌ　／ｌ　（、
：　Ｊ、る一定流量ｑ１が流れ、この一定流量＋１１１
．ｌ土る固定絞り２２の発生９イＩｉ’、−Ｃ定；ト減
ｊ［弁２の二次側パイロワ１−室に対１」る圧力がＬ昇
し、定７′を減１１弁２の圧力補償スプールＩＪ　Ｉｉ
力浦１ｎΔリノイスを聞く方向に移動してバランスし、
その結果、可変Ａリフイス１に流れる流ｍを増加しＣ前
後差圧ΔＦ〕を設定流量に対応した一定値に回復さける
。

次に、入１−１月力Ｐ　Ｏの増加もし２＜　ｌＪｌ　ｉ
、ｌｆ　ｌ’、Ｉ　Ｌｌ力Ｐ２の減少により可変絞り１
の前後差圧ΔＰ（＝「ゝ１−　Ｐ　２　）が増加したと
すると、前後差圧Δ［ンに応じてシーケンス弁１８に作
用する力が差圧設定スプリング２０のスプリング力Ｆ１
を１−同一）たときにシーケンス弁１８が切換わって油
路を聞さ、定流」制御弁１４よりの一定流量（１１をシ
ー９ンス弁１ε３を介して流り。このため定差減圧弁２
の二次側パイロツ］・室の圧力が下がり、定差減圧弁２
にお（プる圧力油１ｒｉスプールをＥトカ補旧；づリノ
イスを閉じる力面に移動させ（バランスし、このため可
変絞り１を流れる流量が絞られ（前後差圧△Ｐを設定流
単に応じた一定値に押え込むよ）になる。

このＪ、うな、可変絞り１の前後外圧Δト１に応じたシ
ー９ンス弁１８の作動による定差減圧ｊｔ　２の二次側
パイ【」ット圧力の制御により、可変絞り１の前後差圧
ΔＰが常に一定に保たれ、入「１圧力ＰＯまたは出］」
圧力Ｐ２が変動してしシリンダ負荷笠に対し可変絞り１
ひ設定した一定の流ＩＦを供給することができる。

また、定差減圧弁２の二次側パイ］」ブト１−■力は土
浦路１１から独立して設置Ｊだシー９ンス弁１８にＪ：
り制御されることから、定差減圧弁２の几力補償オリフ
ィスの聞１褒変化による彩管をパイＬ１ツ１〜月二カに
及ぼり−ことかなく、（のためメ１１設定スブリシグ１
０を強くしたり、圧力補償スプールの液圧作用面積を増
加さける必要かなく、定芹減１［弁２とし−（は従来と
同等もしく（４更に小型のｂのを１史用りることかでき
る。

更に、可変絞り１０前後差圧△Ｐを一定に制御でさる最
大流Ｗに対応した定格流量の設定ＩＪ、定差減圧ｔｆ２
の／’：：圧設定圧設リスプリング１０づ゛、シーケン
ス弁１８における差圧設定スプリング２０のスプリング
ＭｆｆｉＦ１を増加さけ゛ることで実現でさ、シーケン
ス弁１８を設置プ／＋−油路゛１７には定流Ｍ制御弁１
４による小流量ｑ１を流づだ（ｊであることから、ジ−
タンス弁１　Ｂ自体−し小型化でさ、従−）文、差圧設
定スプリング２・０のスプリング荷重「１を人さく　Ｌ
／　’Ｕ　し、弁構造を大型化覆る必要はなく、定格流
量を増大さけても制御回路（Ｊ小型で済む。

この＋ｊＸは油路１３に設りた定流量制御弁およびシー
ケンス弁゛１８に並列接続した固定絞り２２についＣら
同様であり、定流量制御弁′１４にＪ、り小流ωｑ１を
流すだけであることから、定流量制御弁１４おにｄ固定
絞り２２としくし小型のものを使用覆ることができ、そ
の結果、定流ｆｆｉ　１ｌｉｌｌ　ｉ１１弁１４、シー
ケンス弁１８および固定絞り２２を新ＩＣに設けていて
も、制御回路はｆｄ分に小型化でさる更に、定差減圧弁
２の差圧設定スプリング１０どしで、スプリング荷重「
０の小さいものを使用でさることで、ｉｉＪ変絞り１に
より小流用を設定し。

でも前後差圧Δ（）を常に一定に保つ制御を高精庶で行
なうことができる。

第４図は、本発明の他の実施例を示した回路図であり、
この実施例は第３図におりる定流量制御弁１４の流出側
の油路１．′３にリリーノ弁２４を設（）、タンク２５
に接続したことを特徴とし、曲の回路（１６或は第３図
の実施例ど回じて゛あること７Ｊｌ　（、）同一番号を
（＝Ｊ　して説明を省略りる。

この第５図の実施例で１．焚（′、またリリーー〕弁２
／Ｉは、シリンダ負荷がフルスト１−］−り、ｔｌなゎ
らシリンダ端部ま（゛移動り、たとさに可変絞り１の出
Ｄ　Ｊ、ｆ力Ｐ２が１背し、固定オリノィス２２を介し
てめ接定外減圧弁２の一次側バ２イ１１ツ１−室にＪＪ
ＩＩ　４′＞ることを防＋Ｌ　ｌ、　、定差減圧弁２４
１荷ｆ￥１１時のピークロ力から（ｌ？　ｉｆｆするよ
うにしたことを特１放とりる１゜Ｊなわら、第４図の実
施例【−は、定差減几ｉｔ　２と可変絞り１を経Ｃ設定
された一定流ＩＩ　ｈ＜ｊｌ　６７７シリンタに供給さ
れ、シリンダ端に達したどきにＬｔ流帛がＵ日になると
共に、回路内の圧力は液Ｊ１．１ｌＮｉの１１出圧に向
かって上昇する。この圧力上背にλ１しリリーフ圧力設
定スプリング２６で定Ｊ、るリリーフ設定圧力に達した
ときに、リリーフ弁２４が問いてタンク２５に連通し、
回路内の圧力をリリーフ設定圧力に押える。このとき、
リリーフ弁２４に１１定流ｍ制御弁′１４にｃＪζる一
定小流耐ｑ１と定差減圧１１゛２および可変絞り１のリ
ークによる小流ｊｊ’ｉ、＋１２が固定Δリフイス２２
を介しＣ流れる。

この場合、定差減圧弁２にＪ５１：Ｊる一次側バ（１：
、１ツ１−圧力どニー次側パイロット圧力どの差ｊ−［
は、差月−設定スプリング゛１０Ｃ・定まる比較的低い
差１丁（゛あり、シーリンス弁１８のＩｔ　Ｊｉ　設定
スプリング２０による６ス定圧力とは無関係となり、０
荷停止１時にｔ４す゛るビークＩ［から定差減圧弁２を
１＾護りることができる。

勿論、リリーフ弁２１１どしＣは、定流用制御弁１４に
よる小流量（１１と定差減圧弁２および可変絞り１のリ
ーク流［ｆｉＱ２を流りだりでＪ、いことから、充分に
小型化でき、リリーフ弁２４を新たに設（〕−Ｕ　（、
＋弁装置を充分に小型化でさる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来回路を示した回路図、第２図はｉ！を来の
弁構造の一例を示した断面図、第３図（、Ｉ＊発明の一
実施例を示した回路図、エフ３４図ＩＪ木光明の他の実
施例を示した回路図である。 １：流量調製用の可変絞り ２、’ＩＣ３：定差減圧弁 １ｏ、１７；２０ニブイ一圧段定スノ′リンク’＋　１
　：　ｆｆ二抽油 路２．１９：パイＩＩット油路 １３．１７：油路 １５．２２：固定絞り １８：シーリンス弁 ２′ｌ：バイパス油路 ２Ｉ！Ｉ：リリーフ弁 ２５）：夕〕ツク ２６：リリーフ設定圧力スブリング 第１図 ０ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　流■調整用可変絞り、ど、 該流量調整用可変絞りの流入側に直列に配列され、ｉｆ
   変絞りの入し］圧力を導入した一次側パーイ【」ッ１−
   室、１３よび差圧設定スプリングを陥えた二次側パイ［
   」ツ１“〜室を右づる定差ｉ１ｉ、ｌｉ　Ｌ、［弁と、
   該定差減圧弁の流入側油路と二次側パイロット室を結ぶ
   油路に設（プられ、一定流用を流づ定流量制御弁と、 前記定差減圧弁の二次側パイ［Ｊツ１へ室と前記ｉｉＪ
   変絞りの出口側油路を結ぶ油路に設置Ｊられ、前記可変
   絞りの入口圧力を一次パイロツ１〜室に、ｆＨｌ：］圧
   力を設定スプリングを協えた二次側パイロン１−室に導
   入したシーケンス弁と、 該シーケンス弁に並列接続された固定絞りどを漸えたこ
   とを特徴とづる流量制御回路。
2. （２）流量調整用可変絞りと、 該可変絞りの入Ｌ１圧力を導入した一次側バイＩＩＩツ
   ト室おＪ、び差圧設定スプリングを備えｌζ二次側パイ
   ］］ツｉ−室を右りる定ジ「減Ｌ１．弁と、該定差減圧
   弁の流入側油路と二次側パイｔｅｌツト室を結ぶ油路に
   設置ノられ、一定流用を流り定流量制御弁と、 前記定差減圧弁の二次側パイ［Ｊット室と前記可変絞り
   の出（］１側油路とを結ぶ油路に設けられ、前記可変絞
   りの人口圧ツノを一次側パイロット室に、出口圧力を差
   圧設定スプリングを備えた二次側パイ１」ツ；へ室に導
   入したシーケンス弁と、該シーケンス弁に並列接続され
   た固定絞りと、前記定））！ｊ巾副制御弁流出側からタ
   ンクに〒る油路に設（）られたリリーフ弁とを備えたこ
   とを特徴とりる流用制御回路。