JPS646450Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、直流電磁気装置への電流値を増減す
ることにより流量を制御する電磁比例流量制御装
置に関する。

（従来の技術） 先に出願した特公昭54−30128号公報の如き電
磁比例流量制御装置では、絞り部を形成する可動
弁部材に対向して設けた同面積の受圧面に圧力補
償弁で一定に補償される絞り部前後の圧力を作用
し、絞り部前後の圧力差に基因する押圧力に抗し
て可動弁部材へ電流値の変化に対して可動鉄心の
各位置での作用力を略等しく変化できると共に作
用力方向へ可動鉄心が変位するに伴なつて作用力
が減少する特性を有した直流電磁気装置の作用力
とばね力とを付与せしめ、押圧力と作用力および
ばね力とが平衡することにより可動弁部材を位置
決めし電流値に応じて流量を制御するようにして
いる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、圧力流体流し始めに際し圧力流体を
急激に流入すると、絞り部前の圧力が作用する可
動弁部材の一方の受圧面に急激な圧力流体の流入
により生じる過大圧力が作用し可動弁部材が過大
圧力に基因する押圧力により理流電磁気装置の作
用力とばね力とに抗して絞り部の開口面積を増大
する方向に急激に摺動して絞り部の開口面積が直
流電磁気装置への電流値に応じて設定する開口面
積よりも急激に増大するため、ジヤンピング現象
が発生し、これを抑制するため可動弁部材が緩摺
動するようにすると直流電磁気装置への電流値を
増減した際の応答が悪くなる問題点があつた。

本考案は、かかる問題点を解決するもので、直
流電磁気装置への電流値を増減した際の応答性を
悪くすることなく圧力流体流れ始めのジヤンピン
グ現象を良好に防止し得る電磁比例流量制御装置
を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案は、摺動孔へ摺動自在に嵌挿
し該摺動孔に有する絞り開口とで流路中に絞り部
を形成し対向する同面積の受圧面を設けた可動弁
部材と、流路に設けばね力を全開方向に付与し流
路の圧力流体流れにより生ずる絞り部前後の圧力
差に基因する押圧力とばね力とが平衡する圧力補
償位置への移動により絞り部前後の圧力差を一定
に補償する圧力補償弁と、可動弁部材の対向する
受圧面の一方に絞り部前の圧力が作用するように
する第１通路と、可動弁部材の対向する受圧面の
他方に絞り部後の圧力が作用するようにする第２
通路と、可動弁部材の受圧面に作用する絞り部前
後の圧力差に基因する押圧力に抗して絞り部の開
口面積を増大する方向へ可動弁部材にばね力を付
与するばねと、電流値の変化に対して可動鉄心の
各位置での作用力を略等しく変化できると共に可
動鉄心が変位しても作用力を略一定にする特性を
有し可動弁部材の受圧面に作用する絞り部前後の
圧力差に基因する押圧力に抗する方向へ可動弁部
材に作用力を付与する直流電磁気装置とを具備
し、絞り部上流の流路には流路の閉じ方向へばね
力を付与し遅着作用する圧力流体により移動して
流路を開く開閉部材を設け、第１通路を開閉部材
による流路開閉個所より上流の流路に連通し、絞
り部前後の圧力差に基因する押圧力とばね力およ
び直流電磁気装置の作用力との平衡で可動弁部材
を位置決めし流量を制御して成る。

〔作用〕

かかる本考案の構成において、圧力流体流し始
めに際し開閉部材上流の流路に圧力流体を急激に
流入すると、可動弁部材の絞り部前の圧力が作用
する受圧面に第１通路を介して開閉部材上流の流
路に急激に流入した圧力流体の圧力が作用し、可
動弁部材は受圧面に作用する圧力流体の圧力に基
因する押圧力によりばね力と直流電磁気装置への
電流値に応じた作用力とに抗して摺動し絞り部の
開口面積を全開状態から小開度に絞る。このと
き、開閉部材は圧力流体が遅着作用するためばね
力により流路を閉じており、開閉部材による流路
の閉じにより開閉部材下流の流路に圧力流体が流
れないため圧力補償弁は圧力補賞位置にはならな
い。

可動弁部材が絞り部の開口面積を小開度に絞つ
た後、開閉部材が遅着作用する圧力流体により移
動して流路を開いていき絞り部後に圧力流体が流
れて絞り部前後に圧力差が生じ、圧力補償弁は絞
り部前後の圧力差に基因する作用力とばね力とが
平衡する圧力補償位置へ移動して絞り部前後の圧
力差を一定に補償し、可動弁部材は対向する受圧
面に圧力補償弁により圧力差を一定にする絞り部
前後の圧力がそれぞれ作用し、絞り部前後の圧力
差に基因する押圧力とばね力および直流電磁気装
置への電流値に応じた作用力との平衡位置に摺動
し絞り部の開口面積を直流電磁気装置への電流値
に応じて設定する開口面積にする。このため、可
動弁部材を緩摺動することなくして圧力流体流し
始めに際し圧力流体を急激に流入しても可動弁部
材が絞り部の開口面積を増大する方向に急激に摺
動して絞り部の開口面積を急激に増大することな
くでき、直流電磁気装置への電流値を増減した際
の応答性を悪くすることなく圧力流体流れ始めの
ジヤンピング現象を良好に防止することができ
る。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図において、１は電磁比例流量制御装置本
体で、流入口２と流出口３とを連通する流路４を
設け、該流路中に流入口側から順に圧力補償弁
５、開閉装置６、および流量制御弁７が設置され
ている。

圧力補償弁５は、圧力補償弁部材８およびばね
力を圧力補償弁部材８の全開方向に付与するばね
９からなり、流量制御弁７の絞り部３４前の圧力
流体を流入する通路１０Ａ，１０Ｂおよび絞り部
３４後の圧力流体を流入する通路１１を有し、流
路４を圧力流体が流れることで生ずる絞り部３４
部前後の圧力差に基因する押圧力とばね９のばね
力とが平衡する圧力補償位置へ圧力補償弁部材８
が移動して絞り部３４前後の圧力差を一定に補償
するようにしている。

開閉装置６は、摺動孔１２へ摺動自在に挿入さ
れた開閉部材１３およびばね１４からなり、絞り
１５を介在した通路１６により流入口２と連通さ
れた圧力室１７、通路１８により流出口３と連通
された圧力室１９とが開閉部材１３の両端に形成
され、開閉部材１３は圧力室１９内に設けたばね
１４のばね力が付与され流路４を閉じると共に、
通路１６を流れ圧力室１７への圧力流体の流入に
より移動して流路４を開くようにしている。そし
て、絞り１５により圧力流体が開閉部材１３に遅
着作用するようにしている。

流量制御弁７は、流路４に交差して設けた円筒
孔２０へ挿入固定された固定スリーブ２１、固定
スリーブに形成の摺動孔２２へ摺動自在に嵌挿さ
れた可動弁部材２３、摺動孔の開口部に設けた閉
止部材２４、および可動弁部材２３の一端に係装
したばね２５からなつている。可動弁部材２３は
対向する同面積の受圧面２６，２７が設けられた
大径部２８，２９を有し、固定スリーブ２１内に
圧力室３０，３１，３２を形成している。３３は
固定スリーブ２１の摺動孔２２に流路４と連通し
て設けた絞り開口で、可動弁部材２３の大径部２
９とで開口面積が変化する絞り部３４を形成する
ようになつている。ばね２５は圧力室３０内に設
けて絞り部３４の開口面積を増大する方向へ可動
弁部材２３にばね力を付与している。圧力室３２
は絞り部３４間の圧力が可動弁部材２３の受圧面
２７に作用するよう第１通路３５により開閉装置
６の開閉部材１３による流路４開閉個所より上流
側の流路４に摺動孔１２を介して連通され、圧力
室３０は絞り部３４後の圧力が可動弁部材２３の
受圧面２６に作用するよう絞り部３４下流の流路
４に第２通路３６により連通している。３７は可
動弁部材２３内に形成したドレン流路で、漏れ流
体を低圧側へ流出するものである。３８，３９は
可動弁部材２３の両側にそれぞれ形成した小径部
で、固定スリーブ２１の端壁と閉止部材２４とを
貫通して設け、一方の小径部３９端には電磁比例
流量制御装置本体１の側面に固着された直流電磁
気装置４０の作用力が付力されるようになつてい
る。

直流電磁気装置４０は、固定鉄心４１、可動鉄
心４２、およびコイル４３からなり、コイル４３
の電流を通電することにより可動鉄心４２が固定
鉄心４１に吸引され、可動鉄心４２に一体的に設
けた押し棒４４を介して可動弁部材２３へ作用力
を可動弁部材２３の受圧面２６，２７に作用する
絞り部３４前後の圧力差に基因する押圧力に抗す
る方向へ付与するようになつている。そして、直
流電磁気装置４０は、コイル４３へ通電する電流
値を増減することにより可動鉄心４２の各位置で
の作用力を略等しく変化できると共に可動鉄心４
２が変位しても略一定の作用力を可動弁部材２３
に付与する特性を有するように、固定鉄心４１の
可動鉄心４２を吸着する端面に可動鉄心４２を嵌
挿する凹みを形成して可動鉄心４２の変位に伴い
固定鉄心４１と可動鉄心４２間を流れて可動鉄心
４２の吸引作用に寄与する磁束が変化しないよう
設けていると共に、該凹みの底面に可動鉄心４２
の変位範囲を規制する非磁性の環状リングを配設
している。

次に、かかる構成の作動について説明する。

流入口２へ圧力流体の流入がなく直流電磁気装
置４０のコイル４３へ所定電流値の電流が通電さ
れている第１図の状態で、流入口２へ圧力流体を
流入すると、圧力流体は圧力補償弁５を通り開閉
装置６の摺動孔１２に流入するが、開閉部材１３
がばね１４のばね力により流路４を閉じているた
め流出口３へは流れない。開閉装置６の摺動孔１
２に流入の圧力流体が第１通路３５を流れて流量
制御弁７の圧力室３２に流入して可動弁部材２３
の受圧面２７に作用し、絞り部３４の開口面積が
全開状態にある可動弁部材２３を受圧面２７に作
用する圧力流体の圧力に基因する押圧力により直
流電磁気装置４０の作用力およびばね２５のばね
力に抗して押圧摺動する。可動弁部材２３は開閉
部材１３下流の流路４に圧力流体が流れないので
受圧面２６に圧力流体の圧力が作用せず絞り部３
４の開口面積を直流電磁気装置４０への所定電流
値に応じて設定する開口面積よりも小開度に絞
る。このとき、圧力補償弁５は流入口２へ流入の
圧力流体が通路１０Ａ，１０Ｂを流れて圧力補償
弁部材８に作用し、圧力補償弁部材８は通路１０
Ａ，１０Ｂを流れて作用する圧力流体の圧力に基
因する押圧力によりばね９のばね力に抗して第１
図の全開状態から左方向に移動を開始する。ま
た、開閉装置６は流入口２へ流入の圧力流体が通
路１６を流れるが絞り１５により開閉部材１３へ
遅着作用し、開閉部材１３はばね１４のばね力に
より流路４を閉じている。流量制御弁７の可動弁
部材２３が絞り部３４の開口面積を設定する開口
面積よりも小開度に絞つた後、開閉装置６は流路
１６を流れて開閉部材１３に遅着作用する圧力流
体により開閉部材１３がばね１４のばね力に抗し
て移動して流路４を除々に開き、開閉装置６上流
の流路４の圧力流体が開閉装置６を通り流量制御
弁７の絞り部３４を通過して流出口３へ流出す
る。これにより、流路４に圧力流体の流れが生じ
絞り部３４前後に圧力差が生じ、圧力補償弁５は
圧力補償弁部材８が通路１０Ａ，１０Ｂを流れて
作用する絞り部３４前の圧力と通路１１を流れて
作用する絞り部３４後の圧力との圧力差に基因す
る押圧力とばね９のばね力とが平衡する圧力補償
位置へ移動して絞り部３４前後の圧力差を一定に
する。流量制御弁７は可動弁部材２３の両受圧面
２６，２７に圧力補償弁５により圧力差を一定に
する絞り部３４前後の圧力がそれぞれ作用し、直
流電磁気装置４０の作用力およびばね２５のばね
力に抗して可動弁部材２３に作用する押圧力が絞
り部３４前後の圧力差に基因する押圧力になり、
該押圧力と直流電磁気装置４０の作用力およびば
ね２５のばね力との平衡位置に可動弁部材２３が
摺動し絞り部３４の開口面積を直流電磁気装置４
０への所定電流値に応じて設定する開口面積にす
る。

すなわち、流入口２に圧力流体を流入すると、
全開状態にする流量制御弁７の絞り部３４が設定
される開口面積よりも小開度となり、その後圧力
流体による開閉部材１３の移動で流路４を徐々に
開くため、圧力流体の流れ始めにジヤンピング現
象の発生が良好に防止される。第２図は、可動弁
部材２３に働く力と可動弁部材の変位との関係を
示したもので、Fcは絞り部３４前後の圧力差に
基因する押圧力、F₅はばね２５のばね力、F_Mは
直流電磁気装置４０の作用力で、可動弁部材２３
は、押圧力Fcとばね力F₅および直流電磁気装置
の作用力F_Mとの平衡位置、すなわち押圧力Fcか
らばね力F₅を差し引いた左方向に働く作用力Ｆ
と右方向に働く直流電磁気装置の作用力F_Mとの
平衡位置Ｘに位置決めされ絞り部３４の開口面積
を設定する。絞り部３４を通過し流出口３へ流出
する圧力流体の流量は、絞り部３４前後の圧力差
が圧力補償弁５により一定に補償されるため、流
入口２および流出口３の圧力変動にかかわらず一
定に制御される。直流電磁気装置４０のコイル４
３へ通電する電流値を増大すると作用力F_Mが図
示のF₁の如く大きくなり、可動鉄心４２が作用
力方向の固定鉄心４１側に変位して、可動弁部材
２３は作用力下と直流電磁気装置の作用力F₁と
が平衡する図示のX₁の位置に位置決めされて流
量を増大し、逆に電流値を減少するとF₂の如く
作用力が小さくなつてX₂の位置に位置決めされ
て流量を減少し、電流値を増減することにより可
動弁部材２３の位置を変更して流量を任意に設定
することができる。なお、開閉装置６の開閉部材
１３は、一旦流路４に圧力流体流れが生ずると、
ばね１４をたわませて第１図の左方摺動端に位置
され、流路４を全開状態に維持する。

〔考案の効果〕

このように本考案は、摺動孔へ摺動自在に嵌挿
し該摺動孔に有する絞り開口とで流路中に絞り部
を形成し対向する同面積の受圧面を設けた可動弁
部材と、流路に設けばね力を全開方向に付与し流
路の圧力流体流れにより生ずる絞り部前後の圧力
差に基因する押圧力とばね力とが平衡する圧力補
償位置への移動により絞り部前後の圧力差を一定
に補償する圧力補償弁と、可動弁部材の対向する
受圧面の一方に絞り部前の圧力が作用するように
する第１通路と、可動弁部材の対向する受圧面の
他方に絞り部後の圧力が作用するようにする第２
通路と、可動弁部材の受圧面に作用する絞り部前
後の圧力差に基因する押圧力に抗して絞り部の開
口面積を増大する方向へ可動弁部材にばね力を付
与するばねと、電流値の変化に対して可動鉄心の
各位置での作用力を略等しく変化できると共に可
動鉄心が変位しても作用力を略一定にする特性を
有し可動弁部材の受圧面に作用する絞り部前後の
圧力差に基因する押圧力に抗する方向へ可動弁部
材に作用力を付与する直流電磁気装置とを具備
し、絞り部上流の流路には流路の閉じ方向へばね
力を付与し遅着作用する圧力流体により移動して
流路を開く開閉部材を設け、第１通路を開閉部材
による流路開閉個所より上流の流路に連通し、絞
り部前後の圧力差に基因する押圧力のばね力およ
び直流電磁気装置の作用力との平衡で可動弁部材
を位置決めし流量を制御して成ることにより、可
動弁部材を緩摺動することなくして圧力流体流し
始めに際し圧力流体を急激に流入しても絞り部の
開口面積を急激に増大することなくでき、直流電
磁気装置への電流値を増減した際の応答性を悪く
することなく圧力流体流れ始めのジヤンピング現
象を良好に防止することができる。

また、圧力流体流れ始めのジヤンピング現象を
良好に防止するのに流路に開閉部材を設ける比較
的簡単な構成によつて達成することができる効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す電磁比例流量
制御装置の縦断面図、第２図は流量制御弁７の可
動弁部材２３に働く力と変位との関係を示す線図
である。 ４……流路、５……圧力補償弁、６……開閉装
置、７……流量制御弁、１３……開閉部材、１４
……ばね、２２……摺動孔、２３……可動弁部
材、２５……ばね、２６，２７……受圧面、３３
……絞り開口、３４……絞り部、３５……第１通
路、３６……第２通路、４０……直流電磁気装
置、４２……可動鉄心。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 摺動孔へ摺動自在に嵌挿し該摺動孔に有する絞
   り開口とで流路中に絞り部を形成し対向する同面
   積の受圧面を設けた可動弁部材と、流路に設けば
   ね力を全開方向に付与し流路の圧力流体流れによ
   り生ずる絞り部前後の圧力差に基因する押圧力と
   ばね力とが平衡する圧力補償位置への移動により
   絞り部前後の圧力差を一定に補償する圧力補償弁
   と、可動弁部材の対向する受圧面の一方に絞り部
   前の圧力が作用するようにする第１通路と、可動
   弁部材の対向する受圧面の他方に絞り部後の圧力
   が作用するようにする第２通路と、可動弁部材の
   受圧面に作用する絞り部前後の圧力差に基因する
   押圧力に抗して絞り部の開口面積を増大する方向
   へ可動弁部材にばね力を付与するばねと、電流値
   の変化に対して可動鉄心の各位置での作用力を略
   等しく変化できると共に可動鉄心が変位しても作
   用力を略一定にする特性を有し可動弁部材の受圧
   面に作用する絞り部前後の圧力差に基因する押圧
   力に抗する方向へ可動弁部材に作用力を付与する
   直流電磁気装置とを具備し、絞り部上流の流路に
   は流路の閉じ方向へばね力を付与し遅着作用する
   圧力流体により移動して流路を開く開閉部材を設
   け、第１通路を開閉部材による流路開閉個所より
   上流の流路に連通し、絞り部前後の圧力差に基因
   する押圧力とばね力および直流電磁気装置の作用
   力との平衡で可動弁部材を位置決めし流量を制御
   して成る電磁比例流量制御装置。