JPS63668B2 - - Google Patents
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- JPS63668B2 JPS63668B2 JP54140495A JP14049579A JPS63668B2 JP S63668 B2 JPS63668 B2 JP S63668B2 JP 54140495 A JP54140495 A JP 54140495A JP 14049579 A JP14049579 A JP 14049579A JP S63668 B2 JPS63668 B2 JP S63668B2
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- Japan
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- spool
- control valve
- load pressure
- flow
- flow rate
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- Sliding Valves (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はパイロツト操作形の流量制御弁に関
するものである。
するものである。
第１図は従来の流量制御弁を示す断面図であ
る。図において１は弁本体、２は弁本体１に設け
られたスリーブ、３はスリーブ２に摺動可能に嵌
合したスプール、３ａはスプール３のテーパラン
ド部、４は弁本体１のスプール３の一端側に設け
られた受圧室、５はスプール３の他端と弁本体１
との間に設けられたスプリング、６は受圧室４に
連通したパイロツトポート、７は流入ポート、８
は流出ポートである。
る。図において１は弁本体、２は弁本体１に設け
られたスリーブ、３はスリーブ２に摺動可能に嵌
合したスプール、３ａはスプール３のテーパラン
ド部、４は弁本体１のスプール３の一端側に設け
られた受圧室、５はスプール３の他端と弁本体１
との間に設けられたスプリング、６は受圧室４に
連通したパイロツトポート、７は流入ポート、８
は流出ポートである。
この流量制御弁においては、パイロツトポート
６を介して受圧室４内にパイロツト圧Ｐを供給す
ると、スプール３がスプリング５に抗して右方に
移動して、メータリングオリフイス部９が開き、
流入ポート７内の圧油が流出ポート８へ流れる。
６を介して受圧室４内にパイロツト圧Ｐを供給す
ると、スプール３がスプリング５に抗して右方に
移動して、メータリングオリフイス部９が開き、
流入ポート７内の圧油が流出ポート８へ流れる。
ところで、油の流量係数をｃ、オリフイス部９
の開口面積をａ、油の密度をρ、流入ポート７の
油圧と流出ポート８の油圧との差すなわち負荷圧
をPLとすると、オリフイス部９を通過する流量
Ｑは次式で表わされる。
の開口面積をａ、油の密度をρ、流入ポート７の
油圧と流出ポート８の油圧との差すなわち負荷圧
をPLとすると、オリフイス部９を通過する流量
Ｑは次式で表わされる。
また、圧油がオリフイス部９を通過するときに
は、スプール３にオリフイス部９が閉じる方向す
なわち流量Ｑや減少する方向の力が作用し、この
力はフローフオースと呼ばれている。そして、ス
プール３の受圧面３ｂの面積をＡ、スプリング５
のばね定数をＫ、パイロツト圧Ｐが零のときの初
期位置からのスプール変位をｘ、オリフイス部９
から流出ポート８へ油が流出するときの流出角を
φとすると、スプール変位ｘに対する開口面積ａ
と流出角φとの関係は第４図のようになり、フロ
ーフオースが作用するときのスプール３の力のバ
ランスは次式のようになる。
は、スプール３にオリフイス部９が閉じる方向す
なわち流量Ｑや減少する方向の力が作用し、この
力はフローフオースと呼ばれている。そして、ス
プール３の受圧面３ｂの面積をＡ、スプリング５
のばね定数をＫ、パイロツト圧Ｐが零のときの初
期位置からのスプール変位をｘ、オリフイス部９
から流出ポート８へ油が流出するときの流出角を
φとすると、スプール変位ｘに対する開口面積ａ
と流出角φとの関係は第４図のようになり、フロ
ーフオースが作用するときのスプール３の力のバ
ランスは次式のようになる。
PA＝Kx＋2ca PLcosφ (2)
この(2)式の右辺第２項がフローフオースであ
る。
る。
ここで、(1)式は流量Ｑが√Lに比例して増加
することを意味しているから、かりに(2)式のフロ
ーフオースが作用しないとすれば、パイロツト圧
Ｐが所定値のときすなわち開口面積ａが所定値の
ときの負荷圧PLと流量Ｑおよびスプール変位ｘ
との関係は第２図の曲線S1および第３図のx1で表
わされる。しかし、実際にはフローフオースがス
プール３をオリフイス部９が閉じる方向に作用
し、フローフオースは負荷圧PLに比例して大き
くなるから、スプール変位ｘは負荷圧PLが増加
するにしたがつて第３図のx2で表わされるように
減少する。その結果、第２図の曲線S2に示すよう
に、負荷圧PLが大きな範囲において負荷圧PLが
増加するにしたがつて流量Ｑが減少する。したが
つて、パイロツト圧Ｐが一定であつても、負荷圧
PLが大きい範囲において、負荷圧PLの変化によ
つて流量Ｑが変化してしまう。
することを意味しているから、かりに(2)式のフロ
ーフオースが作用しないとすれば、パイロツト圧
Ｐが所定値のときすなわち開口面積ａが所定値の
ときの負荷圧PLと流量Ｑおよびスプール変位ｘ
との関係は第２図の曲線S1および第３図のx1で表
わされる。しかし、実際にはフローフオースがス
プール３をオリフイス部９が閉じる方向に作用
し、フローフオースは負荷圧PLに比例して大き
くなるから、スプール変位ｘは負荷圧PLが増加
するにしたがつて第３図のx2で表わされるように
減少する。その結果、第２図の曲線S2に示すよう
に、負荷圧PLが大きな範囲において負荷圧PLが
増加するにしたがつて流量Ｑが減少する。したが
つて、パイロツト圧Ｐが一定であつても、負荷圧
PLが大きい範囲において、負荷圧PLの変化によ
つて流量Ｑが変化してしまう。
この発明は上述の問題点を解決するためになさ
れたもので、第２図の曲線S3に示すように、負荷
圧PLが大きい範囲において、負荷圧PLが変化し
たとしても流量Ｑが変化することのない流量制御
弁を提供することを目的とする。
れたもので、第２図の曲線S3に示すように、負荷
圧PLが大きい範囲において、負荷圧PLが変化し
たとしても流量Ｑが変化することのない流量制御
弁を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、この発明においては
パイロツト操作形の流量制御弁において、スプー
ルランドの角部に傾斜面を設け、上記傾斜面に傾
斜溝を設け、上記傾斜溝内に中溝を設ける。
パイロツト操作形の流量制御弁において、スプー
ルランドの角部に傾斜面を設け、上記傾斜面に傾
斜溝を設け、上記傾斜溝内に中溝を設ける。
第５図はこの発明に係る流量制御弁を示す正断
面図、第６図は第５図に示した流量制御弁のスプ
ールの一部を示す平面図、第７図は第６図のＡ―
Ａ断面図である。図において１０はスプール３の
ランドの角部に設けられた傾斜溝、１１は傾斜溝
１０内に設けられた中溝、１２は中溝１１内に設
けられた中溝で、中溝１１，１２の壁面角β、γ
は傾斜溝１０の角αより大きい。
面図、第６図は第５図に示した流量制御弁のスプ
ールの一部を示す平面図、第７図は第６図のＡ―
Ａ断面図である。図において１０はスプール３の
ランドの角部に設けられた傾斜溝、１１は傾斜溝
１０内に設けられた中溝、１２は中溝１１内に設
けられた中溝で、中溝１１，１２の壁面角β、γ
は傾斜溝１０の角αより大きい。
この流量制御弁においては、スプール変位ｘが
小さいときには、第８図ａに示すように、傾斜溝
１０に沿つた流れｌよりも中溝１１，１２の壁面
１１ａ，１２ａに影響された流れｍ，ｎがより支
配的であり、流出角φは角度αよりも大きい。そ
して、スプール変位ｘが大きくなると、流れｍ，
ｎの影響がしだいに小さくなつて、流出角φはだ
んだん小さくなり、第７図ｂに示すように、スプ
ール変位ｘが所定値以上になると、流れｍ，ｎの
影響がなくなり、流出角φは角度αと等しくな
る。したがつて、スプール変位ｘと流出角φとの
関係は第９図に示すようになる。また、スプール
変位ｘと開口面積ａとの関係は、中溝１１，１２
が設けられているため、第９図に示すように、ス
プール変位ｘが小さい範囲において、スプール変
位ｘに対する開口面積ａの曲線が上に凸となる。
小さいときには、第８図ａに示すように、傾斜溝
１０に沿つた流れｌよりも中溝１１，１２の壁面
１１ａ，１２ａに影響された流れｍ，ｎがより支
配的であり、流出角φは角度αよりも大きい。そ
して、スプール変位ｘが大きくなると、流れｍ，
ｎの影響がしだいに小さくなつて、流出角φはだ
んだん小さくなり、第７図ｂに示すように、スプ
ール変位ｘが所定値以上になると、流れｍ，ｎの
影響がなくなり、流出角φは角度αと等しくな
る。したがつて、スプール変位ｘと流出角φとの
関係は第９図に示すようになる。また、スプール
変位ｘと開口面積ａとの関係は、中溝１１，１２
が設けられているため、第９図に示すように、ス
プール変位ｘが小さい範囲において、スプール変
位ｘに対する開口面積ａの曲線が上に凸となる。
つぎに、フローフオースを流量一定にするべく
変化させるこの発明の作用について説明する。
変化させるこの発明の作用について説明する。
第１図のテーパランド部を有する流量制御弁に
おいては、第３図のx2で示すように、フローフオ
ースによつて負荷圧の増加に伴つてスプール変位
ｘが減少し、これによつて流量Ｑが第２図のS2の
ように負荷圧PLが大きい範囲で減少してしまう。
この発明においては、上述のように負荷圧PLの
大きい範囲、すなわち、スプール変位ｘの小さい
範囲で第４図に比べて流出角φを大きく取り
cosφの値を減少させることによりフローフオー
スを小さくする。さらに、同様の範囲において、
第４図に比べてスプール変位ｘに対する開口面積
ａを大きく取る（上に凸にする）ことにより、第
１図のテーパランドを有する流量制御弁よりも流
量Ｑを大きくする。したがつて、第３図のx3に示
すように、フローフオースによるスプール変位ｘ
の過度の減少を防ぎ、第２図S3に示すように負荷
圧PLの大きい範囲での流量を一定に保つことが
できる。
おいては、第３図のx2で示すように、フローフオ
ースによつて負荷圧の増加に伴つてスプール変位
ｘが減少し、これによつて流量Ｑが第２図のS2の
ように負荷圧PLが大きい範囲で減少してしまう。
この発明においては、上述のように負荷圧PLの
大きい範囲、すなわち、スプール変位ｘの小さい
範囲で第４図に比べて流出角φを大きく取り
cosφの値を減少させることによりフローフオー
スを小さくする。さらに、同様の範囲において、
第４図に比べてスプール変位ｘに対する開口面積
ａを大きく取る（上に凸にする）ことにより、第
１図のテーパランドを有する流量制御弁よりも流
量Ｑを大きくする。したがつて、第３図のx3に示
すように、フローフオースによるスプール変位ｘ
の過度の減少を防ぎ、第２図S3に示すように負荷
圧PLの大きい範囲での流量を一定に保つことが
できる。
第１０図、第１１図はＫ＝150Kg／cm、ρ＝
0.87×10-6Kg、sec2／cm4、ｃ＝0.65、Ａ＝7.065cm2
の場合について、第９図に示す条件を満す場合の
実験結果である。第１０図はパイロツト圧Ｐを
種々変化させた場合の負荷圧PLと流量Ｑの関係
であり、第１１図はそのときのスプール変位ｘの
変化を示すものである。第１０図、第１１図で明
らかなように負荷圧PLの大きい範囲において流
量Ｑはほゞ一定を保ち、かつ、スプール変位ｘは
負荷圧PLの小さい範囲で大きく変化し、負荷圧
PLの大きい範囲で過度の減少を緩和されている。
0.87×10-6Kg、sec2／cm4、ｃ＝0.65、Ａ＝7.065cm2
の場合について、第９図に示す条件を満す場合の
実験結果である。第１０図はパイロツト圧Ｐを
種々変化させた場合の負荷圧PLと流量Ｑの関係
であり、第１１図はそのときのスプール変位ｘの
変化を示すものである。第１０図、第１１図で明
らかなように負荷圧PLの大きい範囲において流
量Ｑはほゞ一定を保ち、かつ、スプール変位ｘは
負荷圧PLの小さい範囲で大きく変化し、負荷圧
PLの大きい範囲で過度の減少を緩和されている。
なお、上述実施例においては、スプール３のラ
ンドの角部に傾斜溝１０，中溝１１，１２を設け
たが、スプール３のランドの角部に、第１２図ａ
に示すような傾斜溝１３を複数設けるとともに、
第１２図ｂに示すような壁面１４ａの角δが傾斜
溝１３の角αより大きな平行溝１４を複数設ける
か、または角δの異なる平行溝を複数個組合せて
設ければ、スプール変位ｘと流出角φ、開口面積
ａとの関係が第９図に示すようになり、したがつ
て負荷圧PLが大きい範囲において、負荷圧PLに
かからわず流量Ｑが一定となる。
ンドの角部に傾斜溝１０，中溝１１，１２を設け
たが、スプール３のランドの角部に、第１２図ａ
に示すような傾斜溝１３を複数設けるとともに、
第１２図ｂに示すような壁面１４ａの角δが傾斜
溝１３の角αより大きな平行溝１４を複数設ける
か、または角δの異なる平行溝を複数個組合せて
設ければ、スプール変位ｘと流出角φ、開口面積
ａとの関係が第９図に示すようになり、したがつ
て負荷圧PLが大きい範囲において、負荷圧PLに
かからわず流量Ｑが一定となる。
第１３図ａは流量制御弁の一部を示す断面図で
ある。図において８ａ，８ｂはそれぞれ弁本体１
のスリーブ２に設けられた第１、第２流出ポー
ト、１５は第２流出ポート８ｂに設けられた傾斜
面で、傾斜面１５の角はαである。１６はスプー
ル３に設けられたスプール溝である。
ある。図において８ａ，８ｂはそれぞれ弁本体１
のスリーブ２に設けられた第１、第２流出ポー
ト、１５は第２流出ポート８ｂに設けられた傾斜
面で、傾斜面１５の角はαである。１６はスプー
ル３に設けられたスプール溝である。
この流量制御弁においては、スプール変位ｘが
小さいときには、第１３図ａに示すような流れｑ
となり、流出角φは約69゜となる。そして、スプ
ール変位ｘが大きくなると、第１３図ｂに示すよ
うに、第１流出ポート８ａへの流れγに加えて傾
斜面１５に沿つた流れｓが生じ、さらにスプール
変位ｘが大きくなるにしたがつて、流れγの影響
より流れＳの影響の方が大きくなる。したがつ
て、スプール変位ｘと流出角φとの関係は第９図
に示すようになる。また、第１、第２流出ポート
８ａ，８ｂ，スプール溝１６の幅を軸方向に変化
させることにより、スプール変位ｘと開口面積ａ
との関係を第９図に示すようにすることができ
る。したがつて、この流量制御弁においても負荷
圧PLが大きい範囲において、負荷圧PLにかかわ
らず流量Ｑが一定となる。
小さいときには、第１３図ａに示すような流れｑ
となり、流出角φは約69゜となる。そして、スプ
ール変位ｘが大きくなると、第１３図ｂに示すよ
うに、第１流出ポート８ａへの流れγに加えて傾
斜面１５に沿つた流れｓが生じ、さらにスプール
変位ｘが大きくなるにしたがつて、流れγの影響
より流れＳの影響の方が大きくなる。したがつ
て、スプール変位ｘと流出角φとの関係は第９図
に示すようになる。また、第１、第２流出ポート
８ａ，８ｂ，スプール溝１６の幅を軸方向に変化
させることにより、スプール変位ｘと開口面積ａ
との関係を第９図に示すようにすることができ
る。したがつて、この流量制御弁においても負荷
圧PLが大きい範囲において、負荷圧PLにかかわ
らず流量Ｑが一定となる。
以上説明したように、この発明に係る流量制御
弁においては、負荷圧PLが大きな範囲において、
負荷圧PLにかかわらず流量が一定となる。この
ように、この発明の効果は顕著である。
弁においては、負荷圧PLが大きな範囲において、
負荷圧PLにかかわらず流量が一定となる。この
ように、この発明の効果は顕著である。
第１図は従来の流量制御弁を示す断面図、第２
図は負荷圧PLと流量Ｑとの関係を示すグラフ、
第３図は負荷圧PLとスプール変位ｘとの関係を
示すグラフ、第４図は第１図に示した流量制御弁
のスプール変位ｘと流出角φ、開口面積ａとの関
係を示すグラフ、第５図はこの発明に係る流量制
御弁を示す正断面図、第６図は第５図に示した流
量制御弁のスプールの一部を示す平面図、第７図
は第６図のＡ―Ａ断面図、第８図は第５図ないし
第７図に示した流量制御弁の動作説明図、第９図
はこの発明に係る流量制御弁のスプール変位ｘと
流出角φ、開口面積ａとの関係を示すグラフ、第
１０図は同じく負荷圧PLと流量Ｑとの関係を示
すグラフ、第１１図は同じく負荷圧PLとスプー
ル変位ｘとの関係を示すグラフ、第１２図ａ，ｂ
は流量制御弁のスプールランド部を示す断面図、
第１３図ａは流量制御弁の一部を示す断面図、第
１３図ｂ，ｃは第１３図ａに示した流量制御弁の
動作説明図である。 １……弁本体、２……スリーブ、３……スプー
ル、８ａ……第１流出ポート、８ｂ……第２流出
ポート、１０……傾斜溝、１１，１２……中溝、
１３……傾斜溝、１４……平行溝、１５……傾斜
面、１６……スプール溝。
図は負荷圧PLと流量Ｑとの関係を示すグラフ、
第３図は負荷圧PLとスプール変位ｘとの関係を
示すグラフ、第４図は第１図に示した流量制御弁
のスプール変位ｘと流出角φ、開口面積ａとの関
係を示すグラフ、第５図はこの発明に係る流量制
御弁を示す正断面図、第６図は第５図に示した流
量制御弁のスプールの一部を示す平面図、第７図
は第６図のＡ―Ａ断面図、第８図は第５図ないし
第７図に示した流量制御弁の動作説明図、第９図
はこの発明に係る流量制御弁のスプール変位ｘと
流出角φ、開口面積ａとの関係を示すグラフ、第
１０図は同じく負荷圧PLと流量Ｑとの関係を示
すグラフ、第１１図は同じく負荷圧PLとスプー
ル変位ｘとの関係を示すグラフ、第１２図ａ，ｂ
は流量制御弁のスプールランド部を示す断面図、
第１３図ａは流量制御弁の一部を示す断面図、第
１３図ｂ，ｃは第１３図ａに示した流量制御弁の
動作説明図である。 １……弁本体、２……スリーブ、３……スプー
ル、８ａ……第１流出ポート、８ｂ……第２流出
ポート、１０……傾斜溝、１１，１２……中溝、
１３……傾斜溝、１４……平行溝、１５……傾斜
面、１６……スプール溝。
Claims (1)
- １ パイロツト操作形の流量制御弁において、ス
プールランドの角部に傾斜面を設け、上記傾斜面
に傾斜溝を設け、上記傾斜溝内に中溝を設けたこ
とを特徴とする流量制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14049579A JPS5666567A (en) | 1979-11-01 | 1979-11-01 | Flow rate control valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14049579A JPS5666567A (en) | 1979-11-01 | 1979-11-01 | Flow rate control valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5666567A JPS5666567A (en) | 1981-06-05 |
| JPS63668B2 true JPS63668B2 (ja) | 1988-01-08 |
Family
ID=15269946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14049579A Granted JPS5666567A (en) | 1979-11-01 | 1979-11-01 | Flow rate control valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5666567A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5635707B1 (ja) * | 2013-07-05 | 2014-12-03 | 株式会社小松製作所 | バルブ装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2656407B1 (fr) * | 1989-12-27 | 1992-04-30 | Aerospatiale | Dispositif pour le controle du courant gazeux delivre par un reservoir de gaz sous pression, et systeme d'alimentation en gaz comportant un tel dispositif. |
| JP4230806B2 (ja) * | 2003-04-14 | 2009-02-25 | 株式会社不二工機 | 電動弁 |
| JP2007246037A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Yamaha Marine Co Ltd | 船外機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1510418A (en) * | 1976-03-08 | 1978-05-10 | Caterpillar Tractor Co | Fluid control valve |
-
1979
- 1979-11-01 JP JP14049579A patent/JPS5666567A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5635707B1 (ja) * | 2013-07-05 | 2014-12-03 | 株式会社小松製作所 | バルブ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5666567A (en) | 1981-06-05 |
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