(57)【要約】      （修正有）【課題】下流の圧力が低い場合のキャビテーションの発生に伴う、振動や腐食等の発生を抑えることができる流量制御弁を提供する。【解決手段】第１スライド部３と第２スライド部４との間の空間を第３スライド部１１により２つに分割することで、この流量制御弁における圧力損失は、前記第３スライド部１１と圧力流体供給路５との間の可変絞りによる第１の圧力損失と、前記第１スライド部３と前記圧力流体出力路６との間の可変絞りによる第２の圧力損失とに分割される。従って、従来の構成と比較して、流体はより緩やかに圧力流体出力路６に放出されるので、キャビテーションの発生が抑制される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
弁軸の一端に形成された第１スライド部と他端に形成された第２スライド部を有する弁体と、この弁体を弁軸方向に摺動可能に収納する弁箱と、圧力流体源からの圧力流体を両スライド部間に供給する圧力流体供給路と、弁体の作動により圧力流体を制御しつつ出力する圧力流体出力路と、前記圧力流体供給路に介設してなる固定オリフィスと、この固定オリフィスよりも圧力流体源側の圧力流体供給路を前記第１スライド部と弁箱端との間に形成される第１外方室に連結する第１の連結路と、前記固定オリフィスよりも下流側の圧力流体供給路を前記第２スライド部と弁箱端との間に形成される第２外方室に連通する第２の連結路とを具備するものであって、
前記弁体の第１スライド部と第２スライド部との間に、この弁体の作動により前記圧力流体供給路との間で前記圧力流体供給路流路断面を制御する可変絞りを形成する第３スライド部を設けていることを特徴とする流量制御弁。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、圧力流体を利用して作業機械などの駆動を行う場合に使用される流量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力流体を利用して作業機械などの駆動を行う場合に使用される流量制御弁には各種の構造のものが提供されている（例えば、特許文献１を参照）。その一例を、図２に示す。
【０００３】
図２に示すこの種の流量制御弁ＣＶの構成は、断面円形の筒状を成した弁箱ａ１であり、内方には油等の流体にて弁体ａ２が機密状態で往復動可能に収納されている。この弁体ａ２は弁箱ａ１より短軸で、一端部には第１スライド部ａ３が形成され、他端には第２スライド部ａ４が形成されている。この第１スライド部ａ３および第２スライド部ａ４のそれぞれの外方には、弁箱ａ１の端部との間に第１背圧室Ｋ１と第２背圧室Ｋ２とがそれぞれ形成されている。
【０００４】
弁箱ａ１の中央部位には圧力流体源Ｐと弁箱ａ１を連結する圧力流体供給路ａ５と、流体を制御しながら外部に出力する圧力流体出力路ａ６がそれぞれ接続されている。
【０００５】
また、圧力流体供給路ａ５には固定の開口を有する固定オリフィスＯＦ１が介設されるとともにこの固定オリフィスＯＦ１より圧力流体源Ｐ側の圧力流体供給路ａ５が前記第１背圧室Ｋ１と第１の連結路ａ９を介して接続されるとともに、圧力流体供給路a５は第２の連通路ａ１０を介して第２背圧室Ｋ２と連通されている。また、この第２背圧室Ｋ２内、すなわち第２スライド部ａ４と弁箱ａ１の端との間には、圧縮バネａ７が介設されている。
【０００６】
以上の構成において、圧力流体が制御されつつ圧力流体出力路ａ６から出力される原理を説明する。図４に示す流量制御弁ＣＶにおいて、圧力流体の流量Ｑは、固定オリフィスＯＦ１の開口面積Ａ１、流体密度ρ、第１オリフィスＯＦ１の前後の圧力をＰ１、Ｐ２とし、ｃを流量係数とすると、下式（数１）が得られる。
【０００７】
【数１】
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【０００８】
また、第１スライド部ａ３と第２スライド部ａ４の受圧面積をＡ２、前記両スライド部ａ３、ａ４に作用する流体力をＦＦ、圧縮バネａ７の付勢力をＦＳとすると、両スライド部に作用する力のつり合いから下式（数２）が成立する。
【０００９】
【数２】
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【００１０】
また、上記（数１）及び（数２）から、下式（数３）が成立する。
【００１１】
【数３】
0003161446.tif 000005
【００１２】
この（数３）から、前記付勢力ＦＳと流体力ＦＦの影響を無視できるものとすれば、流量制御弁ＣＶの流量Ｑは、圧力流体出力路ａ６における下流圧Ｐ３に関わらず一定となり、流量制御が可能となる。
【００１３】
しかして、上述したような従来の構成の流量制御弁ＣＶにおいては、圧力流体出力路ａ６における下流圧Ｐ３が小さい場合に、第１スライド部ａ３と圧力流体出力路ａ６との間の可変絞り部の前後の圧力差が非常に大きくなる。このとき、この絞り部でキャビテーションが発生することがある。キャビテーションが発生すると、作動液が絞り部から圧力流体出力路ａ６の管壁に向けて勢いよく噴出されることによる圧力流体出力路ａ６の管壁の腐食や振動の発生といった不具合が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】実用新案登録第３１５０４７４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１５】
本考案は上記の点に鑑み、下流の圧力が低い場合のキャビテーションの発生に伴う、振動や腐食等の発生を抑えることを所期の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
すなわち本考案に係る流量制御弁は、弁軸の一端に形成された第１スライド部と他端に形成された第２スライド部を有する弁体と、この弁体を弁軸方向に摺動可能に収納する弁箱と、圧力流体源からの圧力流体を両スライド部間に供給する圧力流体供給路と、弁体の作動により圧力流体を制御しつつ出力する圧力流体出力路と、前記圧力流体供給路に介設してなる固定オリフィスと、この固定オリフィスよりも圧力流体源側の圧力流体供給路を前記第１スライド部と弁箱端との間に形成される第１外方室に連結する第１の連結路と、前記固定オリフィスよりも下流側の圧力流体供給路を前記第２スライド部と弁箱端との間に形成される第２外方室に連通する第２の連結路とを具備するものであって、前記弁体の第１スライド部と第２スライド部との間に、この弁体の作動により前記圧力流体供給路との間で前記圧力流体供給路流路断面を制御する可変絞りを形成する第３スライド部を設けていることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、第１スライド部と第２スライド部との間の空間が第３スライド部により２つに分割されるので、この流量制御弁における圧力損失は、前記第３スライド部と圧力流体供給路との間の可変絞りによる第１の圧力損失と、前記第１スライド部と前記圧力流体出力路との間の可変絞りによる第２の圧力損失とに分割される。従って、従来の構成と比較して、流体はより緩やかに圧力流体出力路に放出されるので、キャビテーションの発生が抑制される。
【考案の効果】
【００１８】
本考案の構成によれば、下流の圧力が低い場合のキャビテーションの発生に伴う、振動や腐食等の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案の一実施形態に係る流量制御弁の構成を示す図。
【図２】従来の流量制御弁の構成を示す図。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下、本考案の一実施形態を、図１を参照して説明する。
【００２１】
流量制御弁ＣＶの構成における主要な構成要素は、圧力流体源Ｐからの流体を導入する圧力流体供給路５と、圧力流体量を制御しつつ出力する圧力流体出力路６を有し、この両者間に弁体２が左右往復動可能に介在されている。具体的には、弁体２は前記両者間に設置された円筒形の弁箱１内に摺動可能に配設され、この弁体２の摺動動作にて、圧力流体出力路６の流路断面が制御され、制御された圧力流体が出力される。この弁体２には両端に摺動を可能にするための第１スライド部３と第２スライド部４が設けられている。
【００２２】
基本的な構成要素である弁箱１は、弁体２と第１スライド部３および第２スライド部４が円筒状態であり、断面円形の筒状に形成されている。この弁箱１の内方には油等の流体にて弁体２が機密状態で往復動可能に収納されている。また、この弁体２は弁箱１より短軸で、第１スライド部３の左方と第２スライド部４の右方には、それぞれ第１背圧室Ｋ１と第２背圧室Ｋ２が形成されている。一方、第１スライド部３と第２スライド部４との間には、内方室Ｋ３が形成されている。圧力流体供給路５内には、固定オリフィスＯＦ１が設けられている。この圧力流体供給路５の固定オリフィスＯＦ１より圧力流体源Ｐ側と第１背圧室Ｋ１とは第１の連結路９を介して連結されている。一方、この圧力流体供給路５の固定オリフィスＯＦ１より弁箱１側と第２背圧室Ｋ２とは第２の連結路１０を介して連結されている。この第２背圧室Ｋ２内、すなわち第２スライド部４と弁箱１の端間には、圧縮バネ７が介設されている。そして、第１スライド部３が弁箱１内を摺動することにより圧力流体出力路６の流路断面が制御され、第１の可変絞り部として機能する。ここで本実施形態では、圧力流体供給路５の径と圧力流体出力路６の径とは同一である。
【００２３】
しかして本実施形態では、弁体１は、第１スライド部３と第２スライド部４との間に、前記圧力流体供給路５との間で第２の可変絞り部を形成する第３スライド部１１を有する。この第３スライド部１１は、内方室Ｋ３を、圧力流体供給路５側の第１内方室Ｋ３ａと圧力流体出力路６側の第２内方室Ｋ３ｂとに分割する。本実施形態では、前記圧力流体出力路６の第１スライド部３により遮蔽される部分の断面積と、前記圧力流体供給路５の第３スライド部１１により遮蔽される部分の断面積とが等しくなるようにしている。また、この第３スライド部１１は、第１内方室Ｋ３ａと第２内方室Ｋ３ｂとを連通する連通孔１１ａを有する。
【００２４】
ここで、第１の可変絞り部の前後の差圧と第２の可変絞り部の前後の差圧との和は、前記第３スライド部１１を設けない場合の第１の可変絞り部の前後の差圧に等しい。すなわち、本実施形態における第１の可変絞り部の前後の差圧は、前記第３スライド部１１を設けない場合と比較して小さい。
【００２５】
以上に述べたように、本実施形態に係る流量制御弁ＣＶの構成によれば、第１スライド部３と第２スライド部４との間の空間が第３スライド部１１により２つに分割されるので、この流量制御弁ＣＶにおける圧力損失は、前記第３スライド部１１と圧力流体供給路５との間の第２の可変絞りによる第２の圧力損失と、前記第１スライド部３と前記圧力流体出力路６との間の第１の可変絞りによる第１の圧力損失とに分割される。すなわち、第１の可変絞りの前後の差圧は従来の構成と比較して小さく、流体はより緩やかに圧力流体出力路に放出される。このことにより、キャビテーションの発生が抑制され、これに伴う振動や腐食等の発生もまた抑えることができる。
【００２６】
なお、本考案は以上に述べた実施形態に限られない。
【００２７】
例えば、上述した実施形態では、圧力流体供給路の径と圧力流体出力路とを等しくしているが、これらの径が異なる構成を採用してもよい。
【００２８】
また、上述した実施形態では、圧力流体出力路の第１スライド部により遮蔽される部分の断面積と、圧力流体供給路の第３スライド部により遮蔽される部分の断面積とが等しくなるようにしているが、これらの断面積は、必ずしも等しくする必要はなく、例えば、圧力流体出力路を形成する管の厚さ寸法が小さい場合には、圧力流体供給路の第３スライド部により遮蔽される部分の断面積を圧力流体出力路の第１スライド部により遮蔽される部分の断面積よりも大きくするとよい。
【００２９】
その他、本考案の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００３０】
１…弁箱
２…弁体
３…第１スライド部
４…第２スライド部
５…圧力流体供給路
６…圧力流体出力路
１１…第３スライド部
ＯＦ１…固定オリフィス
【図１】
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【図２】
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