JPS62194005A - メ−タイン・メ−タアウト流量制御回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流体供給源と貯槽をアクチュエータに接続して
同アクチュエータの一方向作動と他方向作動をそれぞれ
別個に制御するメータイン・メータアウト流量制御回路
に関する。

（従来技術〕 従来のメータイン・メータアウト流量制御回路は、第６
図にて示したように、流体供給源Ｐに接続される流入路
１と貯槽Ｔに接続される流出路２及びアクチュエータ（
油圧シリンダ）Ａの両部室Ａ１．Ａ２にそれぞれ接続さ
れる第１と第２の負荷路３．４の連通を切換える切換弁
５と、第２ｆｉ荷路４中に介装した第１流量調整弁６．
第２流量稠整弁７及びパイロット式チェック弁８によっ
て構成されている。

この流量制御回路においては、切換弁５が図示状態にあ
るときチェック弁８の作用により油室Ａ２から貯槽Ｔへ
の流れが阻止され、アクチュエータＡが図示状態に保持
される。また、切換弁５により流入路１が第２負荷路４
にかつ流出路２が第１負荷路３にそれぞれ接続されると
、流体供給源Ｐから油室へ２に供給される流量が第１流
量調整弁６により絞られてアクチュエータＡの作動がメ
ータイン制御される。一方、切換弁５により流入路Ｉが
第１負荷路３にかつ流出路２が第２負荷路４にそれぞれ
接続されると、油室Ａ２から貯槽′ｒに排出される流量
が第２流量調整弁７により絞られてアクチュエータＡの
作動がメータアウト制御される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記した従来のメータイン・メータアウト流
量制御回路においては、その構成部材、すなわち切換弁
５．第１流量調整弁６．第２流量調整弁７及びパイロッ
ト式チェ７り弁８が全て大流量を制御するものであって
大型であるため、当該制御回路が大型となり、取付スペ
ースやコスト面で問題がある。

また、各流量調整弁６．７による流量調整は、通常大流
量を絞る弁体の移動量を規制する調整ねじを手で回転し
て行うものであるため、その作業性が悪いばかりか、大
流量を直接調整するものであるため微調整が難かしいと
いった問題もある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記した問題を解決するために、当該メータイ
ン・メータアウト流量制御回路を、大径孔の両端に同一
径の小径孔をそれぞれ連設してなり一方の連設段部に弁
座を形成してなる弁本体と、前記大径孔内に圧力バラン
スされた状態にて嵌挿されて第１流路に常時連通する第
１油室を形成し前記弁座に着座したり離脱して同弁座を
開閉するポペット弁部と同ポペット弁部の一側に連設さ
れて前記一方の小径孔内に延び同小径孔との間に第２流
路に常時連通しかつ前記弁座を通して前記第１油室に連
通ずる第２油室を形成する連結部と同連結部に連設され
て前記一方の小径孔に摺動自在に嵌挿され同小径孔端に
第３油室を形成するピストン部を一体的に備えるととも
に前記ポペット弁部の他側に連設されて前記他方の小径
孔に摺動自在に嵌挿され同小径孔端に前記第１又は第２
油室に絞りを介して接続される第４油室を形成する小径
部を一体的に備える弁体と、同弁体を前記第３油室に向
けて付勢するばねを具備してなる主弁と、 前記第３油室に付与されるパイロット圧を電流付与値に
応じて比例制御する第１バイロフト弁と、前記パイロッ
ト圧が設定値未満であるとき前記第４油室と戻り路の連
通を遮断しまた前記パイロット圧が設定値以上であると
き前記第４油室と前記戻り路を連通させる第２パイロ７
）弁と、流体供給源に接続される流入路と貯槽に接続さ
れる流出路及びアクチュエータに接続される第１と第２
の負荷路の連通を切換える切換弁を備えてなり、 前記両負荷路のいずれか一方に前記第１流路及び第２流
路が介在するようにした。

〔発明の作用〕

本発明によるメータイン・メータアウト流量制御回路に
おいては、切換弁によって流入路が両負荷路に対して遮
断され、また第１パイロット弁への電流付与値が設定値
未満であってパイロット圧が設定値未満であれば、第２
パイロット弁が第４油室と戻り路の連通を遮断している
ため、主弁の弁体は第１又は第２流路から絞りを通して
第４油室に付与される油圧及びばねの作用力によりポベ
ソト弁部を弁座に着座させており、第２負荷路が主弁に
より遮断されている。したがって、主弁からアクチュエ
ータに至る回路内の油圧が保持され、アクチュエータは
その停止状態に保持される。

また、切換弁によって流入路を第２負荷路にかつ流出路
を第１負荷路にそれぞれ接続し、また第１パイロット弁
への電流付与値を設定値以上として主弁の第３油室に付
与されるパイロット圧を設定値以上にすると、第２パイ
ロット弁が作動して第４油室を戻り路に連通させるため
、第４油室内の油圧が略ゼロとなり、主弁の弁体は第３
油室内のパイロット圧による押圧力とばねの力がバラン
スする位置まで移動して保持され第１流路と第２流路間
を流れる流量を絞る。したがって、第１流路及び第２流
路が第２負荷路に介在しておれば、流体供給源から第２
負荷路を通ってアクチュエータに供給される流量が絞ら
れてアクチュエータの作動がメータイン制御される。

一方、切換弁によって流入路を第１負荷路にかつ流出路
を第２負荷路にそれぞれ接続し、また第１パイロット弁
への電流付与値を設定値以上として主弁の第３油室に付
与されるパイロ７）圧を設定値以上にすると、上述した
のと同様に第２パイロット弁が作動して第４油室を戻り
路に連通さ一仕るため、第４油室内の油圧が略ゼロとな
り、主弁の弁体は第３浦室内・のパイロット圧による押
圧力とばねの力がバランスする位置まで移動して保持さ
れ第１流路と第２流路間を流れる流量を絞る。

したがって、第１流路及び第２流路が第２負荷路に介在
しておれば、アクチュエータから第２負荷路を通って貯
槽に排出される流量が絞られてアクチュエータの作動が
メータアウト；ν制御される。

また、本発明によるメータイン・メータアウト流量制御
回路においては、上記したメータイン・メータアウト制
御中において、第１パイロット弁への電流付与値（但し
、設定値以上の値）を変えて第３油室に付与されるパイ
ロット圧を変えれば、主弁の弁体の位置を調整できて、
第１流路及び第２流路が介在する負荷路を流れる流量を
調整することができる。この場合には勿論のこと上記し
たメータイン・メータアウト制御中においても、主弁の
弁体に作用する第１流路及び第２流路内圧力がそれぞれ
常に相殺されているため、第１流路及び第２流路内圧力
の変動によって主弁の弁体が押動されることはない。

〔発明の効果〕

本発明によるメータイン・メータアウト流量制御回路は
、大流量を制御する主弁及び切換弁と、小流量を制御す
る第１及び第２パイロット弁をその構成部材としている
ため、第６図に示した従来の流量制御回路に比して大巾
に小型化することができて、取付スペースの削減やコス
ト低減を図ることができる。

また、本発明によるメータイン・メータアウト流量制御
回路においては、主弁の弁体に作用する第１及び第２流
路内圧力がそれぞれ常に相殺されていて、負荷路内圧力
の変動によって主弁の弁体が押動されることはない。し
たがって、第１パイロット弁への電流付与値を決定する
ことにより、主弁の弁体の位置を正確に設定できて負荷
路を流れる流量を調整でき、その流量を容易に微調整す
ることができるとともに、流量調整の作業性を向上させ
ることができる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明によるメータイン・メータアウト流量制
御回路を示していて、同流量制御回路は主弁１０．第１
バイロフト弁２０．第２パイロット弁３０．第３パイロ
ット弁４０及び電磁切換弁５０によって構成されている
。

主弁１０は、第１図及び第２図にて示したように、第１
部材１１Ａ、第２部材１１Ｂ及び第３部材１１Ｇからな
る弁本体１１と、この弁本体１１の内孔内に軸方向へ摺
動自在に嵌挿した弁体１２と、この弁体１２を図示左方
へ付勢するばね１３によって構成されている。弁本体１
１は、大径孔１１ａの左右両端に同一径の小径孔１１ｂ
、１１Ｃをそれぞれ連設してなり左方の連設段部に弁座
ｌｉｄを形成してなる段付内孔を有するとともに、第】
流路Ｐ１が連通ずる環状溝ｌｉｅや第２流路Ｐ２が連通
ずる環状ｒｉｚｒを有している。

弁体１２は、大径孔１１ａ内に圧力バランスされた状態
（左右両端部に第１流路Ｐｌ内の圧力を受けた状態）に
て摺動自在に嵌挿されて両部室Ｒｏ、Ｒ１を形成し弁座
ｌｉｄに着座したり離脱して両流路ＰＩ、Ｐ２間を連通
遮断（開閉）するポペット弁部１２ａと、同ポペット弁
部１２ａの左側に連設されて左方の小径孔１１ｂ内に延
び同小径孔１１ｂとの間に第２流路Ｐ２が常時連通する
油室Ｒ２を形成する連結部１２ｂと、同連結部１２ｂに
連設されて左方の小径孔１１ｂに摺動自在に嵌挿され同
小径孔１１ｂ端に油室Ｒ３を形成するピストン部１２ｃ
を一体的に備えるとともに、ポペット弁部１２ａの右側
に右方の小径孔１１ｃに摺動自在に嵌挿され同小径孔１
１ｃ端に油室Ｒ４を形成する小径筒部１２ｄを一体的に
備えている。しかして、油室Ｒｏは絞り１４を介して第
１流路Ｐ１に接続されるとともに第３パイロット弁４０
に接続され、油室Ｒ１は第１流路Ｐ１を通して油圧シリ
ンダへの下室Ａ２に接続され、油室Ｒ２は第２流路Ｐ２
を通して電磁切換弁５０に接続されている。また油室Ｒ
３は第１パイロット弁２０に接続されるとともに第２パ
イロット弁３０の第１切換弁３１に接続され、油室Ｒ４
は油室Ｒ１に絞り１５を介して接続されるとともに、第
２パイロット弁３０の第２切換弁３２と第３パイロット
弁４０の切換弁４２に接続されている。

第１パイロット弁２０は、流入路Ｐｐを通して導入され
た圧油を所定値に減圧する減圧弁２１と、この減圧弁２
１から絞り２２を通して油室Ｒ３に付与されるパイロッ
ト圧を電流付与値に応じて比例制御する電流制御リリー
フ弁２３によって構成されている。第２パイロット弁３
０は、第１図及び第３図にて示したように、油室Ｒ３に
付与されるパイロット圧により作動を制御される第１切
換弁３１と、この第１切換弁３１によって作動を制御さ
れる第２切換弁３２によって構成されている。

第１切換弁３１は、スプール弁体３１ａとばね３１ｂを
備えていて、油室Ｒ３から油室Ｒ５に通路Ｐ３を通して
付与されるパイロット圧が設定値未満であるとき図示の
ように非作動状態にあって流入路Ｐｐと第２切換弁３２
の接続を断ち、またパイロット圧が設定値以上であると
き作動状態となって流入路ｐｐを第２切換弁３２に接続
させる。

第２切換弁３２は、突起を一体的に有するピストン３２
ａ、ポペット弁体３２ｂ及びばね３２ｃを備えていて、
第１切換弁３１によって油室Ｒ６が流入路ｐｐに接続さ
れたとき作動して油室Ｒ４に連通する通路Ｐ４と貯槽Ｔ
に連通する戻り路Ｐ５を連通させ、また第１切換弁３１
によって油室１）６が流入路Ｐｐとの接続を断たれて戻
り路Ｐ５に接続されたとき図示のように非作動となって
油室Ｒ４に連通ずる通１？８Ｐ４と戻り路Ｐ５の連通を
遮断する。

第３パイロット弁４０は、絞り１４を通して付与される
第１流路Ｐｌ内の油圧が設定値以上になったとき作動し
て油室ＲＯ内の作動油を戻り路１）５に流すリリーフ弁
４１とこのリリーフ弁４１の作動に応答して作動する切
換弁４２によって構成されている。切換弁４２は、第１
図及び第４図にて示したように、弁体４２ａとばね４２
ｂを備えていて、油室Ｒ７に通路Ｐ６を通して付与され
る第１流路Ｐ１内の油圧がリリーフ弁４１によってリリ
ーフされていないとき図示のように非作動状態にあって
油室Ｒ４に連通する油室Ｒ８と戻り路Ｐ５の接続を断ぢ
、また油室Ｒ７に付与される油圧がリリーフ弁４１によ
ってリリーフされたとき通路Ｐ７を通して油室Ｒ９に付
与される第１流路Ｐｉ内の油圧によって弁体４２ａがば
ね４２ｂに抗して摺動して油室Ｒ８を戻り路Ｐ５に接続
させる。

電磁切換弁５０は、流体供給源Ｐに接続される流入路Ｐ
ｐと貯槽Ｔに接続される流出路Ｐ【及び油圧シリンダＡ
の上部油室Ａ１に接続される第１負荷路Ｐａと油圧シリ
ンダＡの下部油室Ａ２に接続され上記した主弁１０の第
１流路ｐｔ及び第２流路Ｐ２を介在させてなる第２負荷
路ｐｂの連通を切換える切換弁であり、図示中立状態に
て両負荷路Ｐａ、Ｐｂを流入路Ｐｐから断ち流出路Ｐｔ
に連通させる。この電磁切換弁５０においては、そのソ
レノイド５１への通電によって流入路Ｐｐが第２負荷路
Ｐｂに接続されるとともに流出路Ｉ）ｔが第１負荷路Ｐ
ａに接続され、またソレノイド５２への通電によって流
入路Ｐｐが第１負荷路Ｐａに接続されるとともに流出路
ｐｔが第２負荷路Ｐｂに接続される。

上記のように構成した本実施例においては、電磁切換弁
５０によって流入路Ｐｐが両負荷路Ｐａ。

ｐｂに対して遮断され、また第１パイロット弁２０の電
流制御リリーフ弁２３への電流付与値が設定値未満であ
って主弁１０の油室Ｒ３に付与されるパイロット圧が設
定値未満であれば、第２パイロット弁３０の両切換弁３
１．３２が作動せず主弁１０の油室Ｒ４と戻り路Ｐ５の
連通が遮断され与される油圧及びばね１３の作用力によ
り図示左方へ押圧されてポベント弁部１２ａを弁座ｌｉ
ｄに着座させており、第２負荷路ｐｂが主弁１０により
遮断されている。したがって、主弁１０から油圧シリン
ダＡの下部油室Ａ２に至る回路内の油圧が保持され、油
圧シリンダＡはその停止状態に保持される。この場合に
おいて、油圧シリンダＡに過大な負荷が作用して下部油
室Ａ２内の油圧が上昇し、第１流路Ｐｌ内の油圧が第３
パイロット弁４０のリリーフ弁４１にて設定した値以上
になると、油路Ｐ６内の圧油が戻り路Ｐ５に流れて切換
弁４２が作動し、主弁ｌＯの油室Ｒ４内の圧油が切換弁
４２を通して戻り路Ｐ５に流れる。このため、かかる場
合には、主弁１０の油室Ｒ３内の油圧により主弁１２が
ばね１３に抗して押動されて第１流路ＰＩと第２流路Ｐ
２が連通ずる。したがって、油圧シリンダＡの下部油室
Ａ２から貯槽Ｔに圧油が流れて油圧シリンダＡが保護さ
れる。

また、ソレノイド５１への通電によって電磁切換弁５０
を作動させて流入路ｐｐを第２負荷路Ｐｂにかつ流出路
Ｐｔを第１負荷路ｐａにそれぞれ接続し、また第１パイ
ロット弁２０の電流制御リリーフ弁２３への電流付与値
を設定値以上として主弁１０の油室Ｒ３に付与されるパ
イロット圧を設定値以上にすると、第２パイロット弁３
０の両切換弁３１．３２が作動して主弁１０の油室Ｒ４
を戻りＶＲＰ５に連通させるため、油室Ｒ４内の油圧が
略ゼロとなり、主弁１０の弁体１２は油室Ｒ３内のパイ
ロット圧による押圧力とばね１３の力がバランスする位
置まで移動して保持され第１流路Ｐ１と第２流路Ｐ２間
を流れる流量を絞る。したがって、流体供給源Ｐから第
２負荷路Ｐｂを通って油圧シリンダへの下部油室Ａ２に
供給される流量が絞られて油圧シリンダＡの作動がメー
タイン制御される。

一方、ソレノイド５２への通電によって電磁切換弁５０
を作動させて流入路Ｐｐを第１負荷路Ｐａにかつ流出路
ｐｔを第２負荷路ｐｂにそれぞれ接続し、また第１パイ
ロット弁２０の電流制御リリーフ弁２３への電流付与値
を設定値以上として主弁１０の油室Ｒ３に付与されるパ
イロット圧を設定値以上にすると、上述したのと同様に
第２パイロット弁３０の両切換弁３１．３２が作動して
主弁１０の油室Ｒ４を戻り路Ｐ５に連通させるため、油
室Ｒ４内の油圧が略ゼロとなり、主弁ｌＯの弁体１２は
油室Ｒ３内のパイロ７）圧による押圧力とばね１３の力
がバランスする位置まで移動して保持され第１流路Ｐ１
と第２流路Ｐ２間を流れる流量を絞る。したがって、油
圧シリンダＡの下部油室Ａ２から第２負荷路ｐｂを通っ
て貯槽′ｒに排出される流量が絞られて油圧シリンダＡ
の作動がメータアウト制御される。

また、本実施例のメータイン・メータアウト流量制御回
路においては、上記したメータイン・メータアウト制御
中において、第１パイロット弁２０の電流制御リリーフ
弁２３への電流付与値（但し、設定値以上の値）を変え
て油室Ｒ３に付与されるパイロット圧を変えれば、主弁
１０の弁体１２の位置を調整できて、第２負荷路ｐｂを
流れる流量を調整することができる。この場合には勿論
のこと上記したメータイン・メータアウト制御中におい
ても、主弁１０の弁体１２に作用する第１流路Ｐ１及び
第２流路Ｐ２内圧力がそれぞれ常に相殺されているため
、第１流路ＰＩ及び第２流路Ｐ２内圧力（すなわち第２
負荷路ｐｂ内圧力）の変動によって主弁１０の弁体１２
が押動されることはない。

以上の説明から明らかなように、本実施例のメータイン
・メータアウト流量制御回路は、大流けを１制御する主
弁１０及び電磁切換弁５０と、小流量を制御する第１．
第２及び第３パイロット弁２０．３０．４０をその構成
部材としているため、第６図に示した従来の流量制御回
路に比して大巾に小型化することができて、取付スペー
スの削減やコスト低減を図ることができる。

また、本実施例のメータイン・メータアウト流量制御回
路においては、主弁ｌＯの弁体１２に作用する第１及び
第２流路Ｐｉ、Ｒ２内圧力がそれぞれ常に相殺されてい
て、第２負荷路Ｐｂ内圧力の変動によって主弁１０の弁
体１２が押動されることはない。したがって、第１パイ
ロット弁２０の電流制御リリーフ弁２３への電流付与値
を決定することにより、主弁１０の弁体１２の位置を正
確に設定できて第２負荷路ｐｂを流れる流量を調整でき
、その流量を容易に微調整することができるとともに、
流量調整の作業性を向上させることができる。

〔変形例〕

上記実施例においては、主弁１０の第１流路Ｐ１を油圧
シリンダＡの下部油室Ａ２に接続しかつ第２流路Ｐ２を
電磁切換弁５０に接続するとともに、油室Ｒ１と油室Ｒ
４を接続する通路中に絞り１５を介装して本発明を実施
したが、第５図にて示たように、主弁ＩＯＡの第１流路
Ｐ１を電磁切換弁５０に接続しかつ第２流路Ｐ２を油圧
シリンダＡの下部油室Δ２に接続するとともに、弁体１
２に設けた油室Ｒ１とＲ２を連通させる通路中に絞り１
５を介装して本発明を実施することも可能である。この
場合には、油室Ｒ２内の油圧が絞り１５を通して油室Ｒ
４に付与されて上記した実施例と同様の作動が得られる
。

また、本発明は、第５図にて示したように、上記実施例
の第３パイロット弁４０を採用することなく、かつ第１
パイロット弁２０に代えて電流制御減圧弁からなり第１
パイロット弁２０と同等の一機能を有する第１パイロッ
ト弁２０Ａを採用し、また第２パイロット弁３０に代え
てパイロット圧により直接作動されて油室Ｒ４と戻り路
２５間を連通遮断する切換弁からなり第２パイロット弁
３０と同等の機能を有する第２パイロット弁３０Ａを採
用して実施することも可能である。なお、第３パイロッ
ト弁４０を採用しない場合は、絞り１４が不要となるた
め、第５図にて示したように、上記実施例の油室Ｒｏを
油室Ｒ１に合体させることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるメータイン・メータアウト流量制
御回路の一実施例を示す全体構成図、第２図は第１図に
示した回路における主弁部分の詳細な拡大断面図、第３
図は第１図に示した回路における第２パイロット弁部分
の詳細な拡大断面図、第４図は第１図に示した回路にお
ける第３パ・イロソト弁部分の詳細な拡大断面図、第５
図は本発明による流量制御回路の他の実施例を示す全体
構成図、第６図は従来例を示す全体構成図である。 符号の説明 １０・・・主弁、１１・・・弁本体、ｌｌａ・・・大径
孔、ｌｌｂ、ＩＩＣ・・・小径孔、ｌｉｄ・・・弁座、
１２・・・弁体、１２ａ・・・ポペット弁部、１２ｂ・
・・連結部、１２Ｃ・・・ピストン部、１２ｄ・・・小
径部、１３・・・ばね、１５・・・絞り、２０・・・第
１バイロフト弁、３０・・・第２パイロット弁、５０・
・・電磁切換弁、Ｐｉ・・・第１流路、Ｒ２・・・第２
流路、Ｐｐ・・・流入路、Ｒ５・・・戻り路、ｐｔ・・
・流出路、Ｐａ・・・第１負荷路、ｐｂ・・・第２負荷
路、Ｒｏ、Ｒ１・・・　（第１）油室、Ｒ２・・・　（
第２）油室、Ｒ３・・・　（第３）油室、Ｒ４・・・　
（第４）油室、Ｐ・・・流体供給源、Ｔ・・・貯槽、Ａ
・・・油圧シリンダ（アクチュエータ）。 出廓人　　ｆｉ興り業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 大径孔の両端に同一径の小径孔をそれぞれ連設してなり
   一方の連設段部に弁座を形成してなる弁本体と、前記大
   径孔内に圧力バランスされた状態にて嵌挿されて第１流
   路に常時連通する第１油室を形成し前記弁座に着座した
   り離脱して同弁座を開閉するポペット弁部と同ポペット
   弁部の一側に連設されて前記一方の小径孔内に延び同小
   径孔との間に第２流路に常時連通しかつ前記弁座を通し
   て前記第１油室に連通する第２油室を形成する連結部と
   同連結部に連設されて前記一方の小径孔に摺動自在に嵌
   挿され同小径孔端に第３油室を形成するピストン部を一
   体的に備えるとともに前記ポペット弁部の他側に連設さ
   れて前記他方の小径孔に摺動自在に嵌挿され同小径孔端
   に前記第１又は第２油室に絞りを介して接続される第４
   油室を形成する小径部を一体的に備える弁体と、同弁体
   を前記第３油室に向けて付勢するばねを具備してなる主
   弁と、 前記第３油室に付与されるパイロット圧を電流付与値に
   応じて比例制御する第１パイロット弁と、前記パイロッ
   ト圧が設定値未満であるとき前記第４油室と戻り路の連
   通を遮断しまた前記パイロット圧が設定値以上であると
   き前記第４油室と前記戻り路を連通させる第２パイロッ
   ト弁と、流体供給源に接続される流入路と貯槽に接続さ
   れる流出路及びアクチュエータに接続される第１と第２
   の負荷路の連通を切換える切換弁を備えてなり、 前記両負荷路のいずれか一方に前記第１流路及び第２流
   路が介在するようにしたメータイン・メータアウト流量
   制御回路。