JP2020012552A - 電動駆動式流量制御弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動モータに接続された副弁体に流体の高い圧力がかかることを抑止しながら、2つの入出口間を流れる流体の流量を制御することが可能な電動駆動式流量制御弁を提供する。【解決手段】流量制御弁1は、ケーシング2と、昇降駆動装置3と、供給切替弁4と、主弁体5と、閉弁ばね6と、を備える。昇降駆動装置3の電動モータ31によって副弁体33が上方に移動すると、背圧室20の油が副弁体連通口33Tおよび副弁体油路33Sを通じて排出油路27から排出される。また、第1油室21の油が第1オリフィス23Sにおいて流量調整されながら背圧室20に流入する。主弁体5に対する背圧室20および第1油室21および第2油室22の圧力、閉弁ばね6の付勢力のバランスが変化し、主弁体5が開弁する。一方、主弁体5の閉弁時には、背圧室20の圧力が、副弁体33の下端面に直接付与されることが阻止される。【選択図】図1
Description
本発明は、2つの入出口間を流れる流体の流量を制御することが可能な電動駆動式流量制御弁に関する。
従来、作動油や冷媒などの作動流体の流路において当該作動流体の流量を制御するものとして、電動駆動式流量制御弁が知られている。電動駆動式流量制御弁は、ケーシングと、ケーシング内で移動可能な主弁体と、主弁体を移動させる駆動力を発生する駆動源と、当該駆動源の駆動力を受けて当該主弁体に移動力を伝達する副弁体と、を備える。ケーシングには、第1入出口と、第2入出口とが形成されており、これらの入出口は連通流路によって連通されている。主弁体は、連通流路を遮断する遮断位置と、連通流路を開放する開放位置との間で移動可能とされている。
特許文献1には、上記のような電動駆動式流量制御弁としての電動弁が開示されている。当該電動弁は、弁本体と、弁体と、昇降駆動機構と、閉弁ばねと、を備える。弁本体は、弁室と、該弁室に開口する横向きの第1入出口と、前記弁室に開口する縦向きの弁座付き弁口と、及び該弁口に連なる第2入出口と、を有する。弁体は、前記弁口を開閉すべく前記弁室に昇降可能に配在されている。昇降駆動機構は、該弁体を昇降させるための電動モータを有する。閉弁ばねは、前記弁体を開弁方向に付勢する。前記弁口の口径と前記弁体の上方に画成される背圧室の室径とが略同一に設定されるとともに、前記弁体内に、前記弁口と前記背圧室とを連通させるべく下端面が開口した均圧通路が設けられている。そして、前記均圧通路の下端開口面積を前記弁口面積で除した値が0.5以上で1.0未満となるように各部の寸法が設定されている。
また、特許文献2には、パイロット動作型バルブが開示されている。当該バルブは、本体と、主ポペット弁と、パイロットピストンと、第1ディスクバネと、パイロットバルブ素子と、アクチュエータと、を備える。本体は、第1ポートと、第2ポートと、前記第1ポートと前記第2 ポートと間に配設されるバルブシートとを有する。主ポペット弁は、前記バルブシートと選択的に係合し制御チャンバーを形成する。前記制御チャンバーの圧力が主ポペット弁の動きを制御する。主ポペット弁は、前記第2ポートと前記制御チャンバーとを連通する開口部を有する。パイロットピストンは、前記主ポペット弁の前記開口部に可動的に受け入れられ、内部にパイロット通路を有する。第1ディスクバネは、前記主ポペット弁に対して前記パイロットピストンを偏倚する。パイロットバルブ素子は、記パイロット通路を開閉するように動作する。アクチュエータは、前記パイロットバルブ素子を動かすために動作可能に結合される。
特許文献1に記載された電動弁では、電動機が発生する駆動力によって弁体を所定の位置に保持する必要がある。このため、第1入出口と第2入出口との間を流れる流体の圧力が上昇すると、当該圧力に比例して弁体を保持する駆動力が増大する。この結果、弁体の保持に大きな電力が必要になるという問題があった。一方、特許文献2に記載されたパイロット動作型バルブでは、第1ディスクバネおよびアクチュエータによってパイロットバルブ素子の位置が制御される。このため、バネやアクチュエータなどの機器のヒステリシスによってバルブ素子の位置精度が変動しやすい。更に、油の流れの方向によっては閉弁時にパイロットバルブ素子に第1入出口または第2入出口の油の圧力が直接作用する。このため、パイロットバルブ素子を閉弁状態に保持するために、アクチュエータに大きな駆動力が必要となり消費電力が増大するという問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電動モータに接続された副弁体に流体の高い圧力がかかることを抑止しながら、2つの入出口間を流れる流体の流量を制御することが可能な電動駆動式流量制御弁を提供することを目的とする。
本発明の一の局面に係る電動駆動式流量制御弁は、第1流体室と、第2流体室と、前記第1流体室および前記第2流体室を連通する流体室連通口と、シリンダ部と、を有するケーシングであって、前記ケーシングには、当該ケーシングの外部と前記第1流体室との間で流体の入出を可能とする第1入出口と、前記ケーシングの外部と前記第2流体室との間で流体の入出を可能とする第2入出口とが形成されている、ケーシングと、電動モータと、前記流体室連通口を封止可能な主弁体先端部を有し、所定の軸方向に沿って主弁体開放位置と主弁体封止位置との間で移動可能なように前記シリンダ部に収容され、流体が入出可能な背圧室を前記シリンダ部との間で形成する主弁体であって、当該主弁体が前記主弁体開放位置に配置されると前記主弁体先端部が前記流体室連通口を開放することで前記第1流体室と前記第2流体室との間での流体の流通を許容し、前記主弁体が前記主弁体封止位置に配置されると前記主弁体先端部が前記流体室連通口を封止することで前記第1流体室と前記第2流体室との間における流体の流通を遮断する、主弁体と、前記主弁体を前記主弁体封止位置に向かって付勢する付勢機構と、前記第1流体室と前記背圧室とを互いに連通可能な第1連通路と、前記第2流体室と前記背圧室とを互いに連通可能な第2連通路と、前記第1流体室における流体の圧力が前記第2流体室における流体の圧力よりも高い場合に前記第1連通路における流体の流通を可能とするとともに前記第2連通路における流体の流通を遮断する第1連通状態と、前記第1流体室における流体の圧力が前記第2流体室における流体の圧力よりも低い場合に前記第2連通路における流体の流通を可能とするとともに前記第1連通路における流体の流通を遮断する第2連通状態との間で状態変更が可能な切換機構と、前記第1連通路に配置され、前記第1流体室から前記背圧室に向かって流れる流体の流量を低下させるように前記流体の流量を調整する第1流量調整機構と、前記第2連通路に配置され、前記第2流体室から前記背圧室に向かって流れる流体の流量を低下させるように前記流体の流量を調整する第2流量調整機構と、前記背圧室に収容される副弁体であって、当該副弁体は、前記ケーシングの外部に連通する副弁体流路と、前記背圧室と前記副弁体流路とを連通する副弁体連通口とを有しており、前記電動モータが発生する駆動力を受けて副弁体開放位置と副弁体封止位置との間で前記主弁体に対して前記軸方向に沿って相対移動可能であり、前記副弁体が前記副弁体開放位置に配置されると前記副弁体連通口を開放し前記背圧室の流体が前記副弁体流路を通じて前記ケーシングの外部に排出されることを許容し、前記副弁体が前記副弁体封止位置に配置されると前記副弁体連通口を封止し前記背圧室と前記副弁体流路との間における流体の流通を遮断するとともに前記主弁体が前記付勢機構の付勢力を受けて前記主弁体封止位置に配置されることを許容する、副弁体と、を備える。
本構成によれば、電動モータによる副弁体の位置制御によって、主弁体の位置(開閉動作)を高い精度で制御することができる。そして、第1連通路および第2連通路には第1流量調整機構および第2流量調整機構が配設されている。このため、第1流体室および第2流体室の高い圧力が副弁体に直接付与されることが抑止され、主弁体の駆動に必要な圧力が背圧室に供給される。この結果、これらの高い圧力に抗して副弁体を駆動する必要がなく、電動モータは副弁体を主弁体に対して相対的に移動させるための駆動力を発生すればよい。このため、電動駆動式流量制御弁の省電力化、小出力化および小型化が実現される。更に、切換機構は、第1流体室および第2流体室のうちの高圧側を自動的に選択し、主弁体の開閉動作のために背圧室に流体を供給することができる。このため、背圧室に対する流体の供給のために、複数の方向切換弁を設ける必要がなく、第1入出口と第2入出口との間の双方向における流体の流れを容易に制御することが可能となる。
上記の構成において、前記流体室連通口は、前記軸方向に沿って見た場合、円形形状を有し、前記主弁体先端部は、前記軸方向に沿って前記流体室連通口を封止可能な円錐形状を有することが望ましい。
本構成によれば、主弁体先端部が流体室連通口に進入するように主弁体を駆動することで、主弁体先端部の周方向全体において、流体の流出入を安定して阻止することができる。
上記の構成において、前記主弁体は、前記主弁体先端部とは反対側で前記背圧室に連通し前記軸方向に沿って筒状に形成され前記副弁体が進入可能な内部空間と前記内部空間の前記主弁体先端部側を画定する先端内壁部とを有し、前記副弁体は、少なくとも前記先端内壁部側の端部に配置された円筒部を有するとともに、当該円筒部に前記副弁体連通口が開口されており、前記先端内壁部は、前記副弁体の前記円筒部が進入ことを許容するとともに周方向全体に亘って前記円筒部に密接する凹部を有することが望ましい。
本構成によれば、主弁体の凹部に副弁体の円筒部を進入させることで、背圧室から副弁体流路への流体の排出を阻止することができる。また、副弁体の円筒部に副弁体連通口が開口されているため、背圧室の圧力が副弁体連通口に付与されにくい。このため、閉弁時に副弁体の位置を保持するために大きな電力を消費することが抑止される。
上記の構成において、前記副弁体連通口は、前記副弁体の前記円筒部の前記軸方向と交差する端面に開口されていることが望ましい。
本構成によれば、主弁体の凹部に副弁体の円筒部の下端部を押し付けることで、背圧室から副弁体流路への流体の排出を安定して阻止することができる。
上記の構成において、前記先端内壁部の前記凹部は円錐状に形成されており、前記副弁体が前記副弁体封止位置に配置されると前記凹部の斜面が前記円筒部の前記端面の周縁に周方向全体に亘って密接することが望ましい。
本構成によれば、主弁体の凹部に副弁体の円筒部の下端部を押し付けることで、背圧室から副弁体流路への流体の排出を更に安定して阻止することができる。
上記の構成において、前記副弁体連通口は、前記副弁体の前記円筒部の前記軸方向に沿って延びる側面に開口されており、前記凹部は、前記円筒部が進入可能なように円筒状に形成されており、前記副弁体連通口は、前記円筒部のうち、前記副弁体の移動に応じて前記円筒部が前記凹部に進入すると前記副弁体連通口が封止され前記副弁体の移動に応じて前記円筒部が前記凹部から脱離すると前記副弁体連通口が前記背圧室に連通する位置に配置されていることが望ましい。
本構成によれば、主弁体の凹部に副弁体の円筒部を進入させることで、背圧室から副弁体流路への流体の排出を阻止することができる。また、主弁体に対する副弁体の相対移動に応じて、副弁体連通口の開口面積が調整され、主弁体の開閉動作を高い精度で制御することができる。
上記の構成において、前記第1流量調整機構および前記第2流量調整機構は、それぞれ前記第1連通路および前記第2連通路に配置されたオリフィスであることが望ましい。
本構成によれば、各連通路に形成された簡易なオリフィス構造によって、第1流体室および第2流体室の高い圧力が背圧室、副弁体に付与されることが抑止される。この結果、電動モータの消費電力を低減することができる。
上記の構成において、前記第1流量調整機構および前記第2流量調整機構は、それぞれ、前記第1流体室と前記切換機構との間および前記第2流体室と前記切換機構との間に配置されていることが望ましい。
本構成によれば、各連通路に必要な流量をそれぞれ個別に設定することができる。
本発明によれば、電動モータに接続された副弁体に流体の高い圧力がかかることを抑止しながら、2つの入出口間を流れる流体の流量を制御することが可能な電動駆動式流量制御弁が提供される。
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る流量制御弁1(電動駆動式流量制御弁)の断面図である。図2は、図1の流量制御弁1の油圧回路図である。なお、以後、各図には、「上」、「下」、「左」および「右」の方向が示されているが、当該方向は、本実施形態に係る流量制御弁1の構造を説明するために便宜上示すものであり、本発明に係る電動駆動式流量制御弁の使用態様などを限定するものではない。本実施形態に係る流量制御弁1は、2方向において作動油の流れを制御するものであって、一例として、建設機械の油圧回路に使用される。
図1を参照して、流量制御弁1は、ケーシング2と、昇降駆動装置3と、供給切替弁4(切換機構)と、主弁体5と、閉弁ばね6(付勢機構)と、を備える。昇降駆動装置3は、電動モータ31と、回転昇降機32と、副弁体33と、を有する。流量制御弁1では、昇降駆動装置3を駆動させることで主弁体5が移動し、ケーシング2に形成された第1ポート2Aと第2ポート2Bとを連通させることで作動油の流量制御を行う。
ケーシング2は、流量制御弁1の各部材を収容または保持する。本実施形態では、ケーシング2は、略直方体形状を有する。ケーシング2は、第1油室21(第1流体室)と、第2油室22(第2流体室)と、油室連通口2C(流体室連通口)と、シリンダ部2Sと、を有する。第1油室21および第2油室22は、内部に作動油(流体)が収容されることを許容する。第1油室21は、ケーシング2の底部に形成されている。本実施形態では、第1油室21は、上下方向に延びる中心軸CLを中心とした円筒状(円柱状)に形成されている。第2油室22は、第1油室21の上方に配置されている。第2油室22は、水平方向に延びるような直方体形状を有する。なお、図1では、第2油室22が主弁体5の左側部分と右側部分とに分かれているが、これらの部分は、前後方向(図1の紙面と直交する方向)において主弁体5に隣接する部分を通じて互いに連通している。
油室連通口2Cは、第1油室21の上端部、換言すれば、第2油室22の下端部(底部)に形成されており、第1油室21と第2油室22とを互いに連通する。油室連通口2Cは、中心軸CLに沿って見た場合、円形形状を有する。また、ケーシング2の下面部および右側面部にはそれぞれ第1ポート2A(第1入出口)および第2ポート2B(第2入出口)が形成されている。第1ポート2Aは、ケーシング2の外部と第1油室21との間で作動油の入出を可能とする。同様に、第2ポート2Bは、ケーシング2の外部と第2油室22との間で作動油の入出を可能とする。
電動モータ31は、制御部7によって制御されるものであって、本実施形態では、中心軸CL回りに第1回転方向および当該第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転可能とされる。
回転昇降機32は、電動モータ31の出力軸に蝶合されているとともに副弁体33に連結されており、電動モータ31が発生する回転力を軸方向の移動力に変換する。この結果、電動モータ31が回転すると、副弁体33が上下方向に沿って移動する(昇降する)。一例として、回転昇降機32は、公知のボールねじ機構を有するとともに、高精度な減速ギアを内部に有している。
主弁体5は、上端部が開放された円筒形状を有する。主弁体5は、主弁体先端部5Aと、円筒空間5S(内部空間)と、先端内壁部5S1と、を有する。主弁体先端部5Aは、下方に向かって先細の円錐形状を有し、油室連通口2Cを前記軸方向に沿って上方から封止可能とされている。円筒空間5Sは、主弁体先端部5Aとは軸方向の反対側で背圧室20に連通しており、前記軸方向に沿って筒状に形成されている。図1に示すように、円筒空間5Sには副弁体33が進入可能とされている。先端内壁部5S1は、主弁体5の内壁部の一部であって、円筒空間5Sの主弁体先端部5A側の端面(円筒空間5Sの底面)を画定する。本実施形態では、先端内壁部5S1は、先端凹部5Bを有する。凹部5Bは、後記のように、副弁体33の円筒部33Rが進入することを許容するとともに周方向全体に亘って円筒部33Rに密接する。特に、本実施形態では、凹部5Bは、図1に示すように、中心軸CLを中心とした円錐状に形成されており、凹部5Bの斜面が副弁体33の円筒部33Rの端面(周縁)に周方向全体に亘って密接する。
主弁体5は、中心軸CL(所定の軸方向)に沿って主弁体開放位置(図3)と主弁体封止位置(図1)との間で移動可能なようにシリンダ部2Sに収容されている。また、図1に示すように、主弁体5は、作動油が入出可能な背圧室20をシリンダ部2Sとの間で形成している。当該主弁体5は前記主弁体開放位置に配置されると主弁体先端部5Aが油室連通口2Cを開放することで、第1油室21と第2油室22との間での作動油の流通を許容する。また、主弁体5は前記主弁体封止位置に配置されると主弁体先端部5Aが油室連通口2Cを上から封止することで、第1油室21と第2油室22との間における作動油の流通を遮断する。
更に、ケーシング2には、第1油路23(第1連通路)と、第2油路24(第2連通路)と、排出油路27とが形成されている。第1油路23は、第1油室21と背圧室20とを互いに連通可能な油路である。同様に、第2油路24は、第2油室22と背圧室20とを互いに連通可能な油路である。なお、本実施形態では、第1油路23の背圧室20側と第2油路24の背圧室20側とは合流油路26において互いに合流している。排出油路27は、後記のように、副弁体33を介して背圧室20から排出された作動油をケーシング2の外部に導く。ケーシング2のうち排出油路27の末端部分には、排出ポート27Sが配置されている。
閉弁ばね6は、主弁体5を中心軸CLに沿って前記主弁体封止位置に向かって付勢している。本実施形態では、図1に示すように、閉弁ばね6は、背圧室20および主弁体5の円筒空間5Sにおいて、副弁体33に外嵌されるように配置されている。閉弁ばね6の上端部は、ケーシング2の内壁部(背圧室20の上面部)に固定され、閉弁ばね6の下端部は、主弁体5の先端内壁部5S1に固定されている。
供給切替弁4は、方向切換弁であって、第1油路23および第2油路24のうち合流油路26の入口付近に配置されている。供給切替弁4は、第1連通状態と、第2連通状態との間で状態変更が可能とされている。具体的に、第1油室21における作動油の圧力が第2油室22における作動油の圧力よりも高い場合、供給切替弁4は、第1油路23における作動油の流通を可能とするとともに第2油路24における作動油の流通を遮断する(第1連通状態)。一方、第1油室21における作動油の圧力が第2油室22における作動油の圧力よりも低い場合には、供給切替弁4は、第2油路24における流体の流通を可能とするとともに第1油路23における流体の流通を遮断する(第2連通状態)。供給切替弁4によって、第1油室21および第2油室22のうち高圧側から背圧室20に自動的に作動油を供給することができる。
また、図1に示すように、第1油路23は第1オリフィス23S(第1流量調整機構)を有し、第2油路24は第2オリフィス24S(第2流量調整機構)を有する。第1オリフィス23Sは、第1油室21と供給切替弁4との間に配置される。第1オリフィス23Sは、第1油路23に圧力損失を発生させるものであって、第1油室21から背圧室20に向かって流れる作動油の流量を低下させるように前記作動油の流量を調整する。同様に、第2オリフィス24Sは、第2油路24に圧力損失を発生させるものであって、第2油室22と供給切替弁4との間に配置される。第2オリフィス24Sは、第2油室22から背圧室20に向かって流れる作動油の流量を低下させるように前記作動油の流量を調整する。第1オリフィス23Sおよび第2オリフィス24Sによって主弁体5を駆動するために必要な流体の圧力を背圧室20に供給することができるとともに、過剰な圧力が背圧室20に供給されることが抑止される。
副弁体33は、背圧室20および主弁体5の円筒空間5S内に収容されている。本実施形態では、副弁体33は、中心軸CL上において直線的に延びる円管部材からなる。換言すれば、副弁体33は、少なくともその先端部(下端部、先端内壁部5S1側の端部)に配置された円筒部33Rを有する。副弁体33の上端部は、回転昇降機32に接続されている。副弁体33は、副弁体油路33S(副弁体流路)と、副弁体連通口33Tと、を有する。副弁体油路33Sは、副弁体33の内部に上下方向に沿って延びる油路である。副弁体油路33Sの上端部は、排出油路27に連通している。副弁体連通口33Tは、副弁体33の円筒部33Rの下端面(端面)に開口されている。副弁体連通口33Tは、背圧室20と副弁体油路33Sとを連通する。
副弁体33は、電動モータ31が発生する駆動力を受けて副弁体開放位置と副弁体封止位置との間で主弁体5に対して前記軸方向に沿って相対移動可能である。副弁体33が前記副弁体開放位置に配置されると、副弁体33の下端部(円筒部33R)が主弁体5の先端内壁部5S1から上方に離間する。この結果、副弁体33は、副弁体連通口33Tを開放し、背圧室20の作動油が副弁体油路33Sおよび排出油路27を通じてケーシング2の外部に排出されることを許容する。一方、副弁体33が前記副弁体封止位置に配置されると、副弁体33の下端部が主弁体5の凹部5Bの斜面部分に周方向全体に亘って当接する。この結果、副弁体33は、副弁体連通口33Tを封止し、背圧室20と副弁体油路33Sとの間における作動油の流通を遮断する。なお、後記のように、副弁体封止位置に配置された副弁体33は、主弁体5が閉弁ばね6の付勢力を受けて前記主弁体封止位置に配置されることを許容する。
図3は、図1の流量制御弁1の主弁体5が開弁する様子を示す断面図である。図4は、図1の流量制御弁1の主弁体5にかかる力を説明するための模式図である。図5は、図1の流量制御弁1における主弁体5と副弁体33との相対距離Xiに対する副弁体33と主弁体5との間の開口面積の関係を示したグラフである。
本実施形態では、制御部7によって制御される電動モータ31が、駆動源として回転駆動する。回転昇降機32は、回転運動と並進運動とを変換することが可能であり、電動モータ31の回転運動を並進運動(図1の上下方向)に変換し、回転昇降機32に連結された副弁体33と共に並進移動する。そして、副弁体33の動きに連動して主弁体5が並進運動することで、油室連通口2Cにおいて第1油室21と第2油室22との間の開口面積が変化し、作動油の流量が調整される。以下では、第1ポート2Aから第2ポート2Bに作動油が流れる場合を例にして、流量制御弁1の動作原理を説明する。
図4を参照して、主弁体5が受ける力について説明する。主弁体5の主弁体先端部5Aが油室連通口2Cを封止している状態において、主弁体先端部5Aの第1油室21側の受圧面積(中心軸CLと平行な方向に投影した面積)がA1、主弁体先端部5Aの第2油室22側の受圧面積がA2と定義される。なお、A1<A3が満たされるように、主弁体5の形状が設定されている。また、主弁体5の上端部、すなわち、背圧室20側における受圧面積がA3と定義される。更に、第1油室21の圧力がP1、第2油室22の圧力がP2、背圧室20の圧力がP3と定義される。また、中心軸CLと平行な軸方向における主弁体5のストローク(変位量)がX、副弁体33のストロークがXr、主弁体5に対する副弁体33の相対ストローク(相対変位量)がXi(=X−Xr)と定義される。また、油室連通口2Cを開放する主弁体5の開口面積がG(X)、副弁体33の下端部に形成される、副弁体33と主弁体5との間の開口面積がH(Xi)と定義される。開口面積G(X)、H(Xi)は、それぞれストロークX、Xiの関数である。また、予め設定された第1オリフィス23Sおよび第2オリフィス24Sの開口面積がAmと定義される。更に、油室連通口2Cを通じた第1油室21から第2油室22への作動油の通過流量がQ1、副弁体連通口33Tを通じた背圧室20から排出ポート27Sへの作動油の通過流量がQ2と定義される。また、閉弁ばね6のばね係数がks、閉弁ばね6のばね設定力(初期状態において主弁体5を付勢する力)が、Fs0と定義される。
軸方向における主弁体5に作用する力のバランスを考慮すると、作動油によって主弁体5に対して開弁方向(図1の上方向)に付与される力Fa、Fbは、以下の式1、式2で表すことができる。
Fa=P1×A1 ・・・(式1)
Fb=P2×A2 ・・・(式2)
同様に、作動油によって主弁体5に対して閉弁方向(図1の下方向)に付与される力Fcは、以下の式3で表すことができる。
Fc=P3×A3 ・・・(式3)
また、閉弁ばね6が主弁体5に付与するばね力Fsは、以下の式4で表すことができる。
Fs=Fs0+ks×X ・・・(式4)
そして、主弁体5に作用する力Fは、以下の式5で表すことができる。
F=Fa+Fb−(Fc+Fs) ・・・(式5)
式5から、F=0の場合、主弁体5は静止する。また、F>0の場合、主弁体5は開弁方向に移動し、F<0の場合、主弁体5は閉弁方向に移動する。
Fa=P1×A1 ・・・(式1)
Fb=P2×A2 ・・・(式2)
同様に、作動油によって主弁体5に対して閉弁方向(図1の下方向)に付与される力Fcは、以下の式3で表すことができる。
Fc=P3×A3 ・・・(式3)
また、閉弁ばね6が主弁体5に付与するばね力Fsは、以下の式4で表すことができる。
Fs=Fs0+ks×X ・・・(式4)
そして、主弁体5に作用する力Fは、以下の式5で表すことができる。
F=Fa+Fb−(Fc+Fs) ・・・(式5)
式5から、F=0の場合、主弁体5は静止する。また、F>0の場合、主弁体5は開弁方向に移動し、F<0の場合、主弁体5は閉弁方向に移動する。
第1油室21の圧力が第2油室22の圧力よりも高い場合に、主弁体5を開弁する動作について、説明する。
<初期状態(X=0)の場合>
主弁体5が油室連通口2Cを封止している閉弁状態の場合、主弁体5および副弁体33のストロークは、いずれも0である。すなわち、以下の関係式6が成立する。
X=0、Xr=0、Xi=X−Xr=0 ・・・(式6)
この場合、図5に示すように、副弁体33の開口面積H(X)は0であるため、排出ポート27Sから排出される作動油の流量Q2も0である。ここで、排出ポート27Sから排出される作動油の流量Q2は、第1油室21から背圧室20に流入する作動油の流量と等しい。そして、第1オリフィス23Sを通過する作動油の流量も0であるため、第1油室21の圧力と背圧室20の圧力とは等しくなる(P1=P3)。したがって、式5を以下の式7に置き換えることができる。
F=P1×A1+P2×A2−(P3×A3+Fs)<0 ・・・(式7)
すなわち、第1油室21および第2油室22の圧力に関わらず、主弁体5は常に油室連通口2Cに押し付けられており、第1油室21から第2油室22への作動油の流れを遮断することができる。この際、副弁体33を主弁体5に対して押し付け、両者の相対位置を一定に保持するだけで良いため、電動モータ31は電力を消費することなく、第1油室21と第2油室22との間の流れを遮断することができる。
<初期状態(X=0)の場合>
主弁体5が油室連通口2Cを封止している閉弁状態の場合、主弁体5および副弁体33のストロークは、いずれも0である。すなわち、以下の関係式6が成立する。
X=0、Xr=0、Xi=X−Xr=0 ・・・(式6)
この場合、図5に示すように、副弁体33の開口面積H(X)は0であるため、排出ポート27Sから排出される作動油の流量Q2も0である。ここで、排出ポート27Sから排出される作動油の流量Q2は、第1油室21から背圧室20に流入する作動油の流量と等しい。そして、第1オリフィス23Sを通過する作動油の流量も0であるため、第1油室21の圧力と背圧室20の圧力とは等しくなる(P1=P3)。したがって、式5を以下の式7に置き換えることができる。
F=P1×A1+P2×A2−(P3×A3+Fs)<0 ・・・(式7)
すなわち、第1油室21および第2油室22の圧力に関わらず、主弁体5は常に油室連通口2Cに押し付けられており、第1油室21から第2油室22への作動油の流れを遮断することができる。この際、副弁体33を主弁体5に対して押し付け、両者の相対位置を一定に保持するだけで良いため、電動モータ31は電力を消費することなく、第1油室21と第2油室22との間の流れを遮断することができる。
<開弁動作について>
上記の初期状態から、制御部7によって電動モータ31を回転させ、副弁体33を上方に移動させると、主弁体5と副弁体33との相対位置が変化する。この結果、副弁体33の下端部と主弁体5の凹部5Bとの間に隙間が生じ、副弁体連通口33Tから副弁体油路33S、排出油路27を通じて背圧室20の作動油が排出される。すなわち、排出油路27を通過する流量Q2が発生する。この結果、第1油室21から背圧室20に、流量Q2の作動油が流入する。この際、流量Q2の作動油が第1オリフィス23Sを通過するため、以下の式8が満たされる。
Q2=C×Am×√(P1−P3)=C×H(Xi)√(P3) ・・・(式8)
なお、Cは第1オリフィス23Sの形状や流体諸元から決定される流量係数である。式8から、以下の式9が導かれる。
P3=Am2/(H(Xi)2+Am2)×P1 ・・・(式9)
一方、式5は、式1乃至式4から、以下の式10のように表すことができる。
F=P1×A1+P2×A2−(P3×A3+(Fs0+ks×X)) ・・・(式10)
式9、式10から、副弁体33のストロークXiが大きくなるにつれて、背圧室20の圧力P3は小さくなる。この結果、主弁体5に付与される力Fが大きくなり、主弁体5は差圧によって開弁方向に押し上げられる。そして、油室連通口2Cを通じて第1油室21と第2油室22とが連通し、作動油の流通が可能となる。この際、式9から、F=0となるような背圧室20の圧力P3、換言すれば、F=0となるような副弁体33の開口面積H(Xi)の状態で、主弁体5の位置が保持される。
上記の初期状態から、制御部7によって電動モータ31を回転させ、副弁体33を上方に移動させると、主弁体5と副弁体33との相対位置が変化する。この結果、副弁体33の下端部と主弁体5の凹部5Bとの間に隙間が生じ、副弁体連通口33Tから副弁体油路33S、排出油路27を通じて背圧室20の作動油が排出される。すなわち、排出油路27を通過する流量Q2が発生する。この結果、第1油室21から背圧室20に、流量Q2の作動油が流入する。この際、流量Q2の作動油が第1オリフィス23Sを通過するため、以下の式8が満たされる。
Q2=C×Am×√(P1−P3)=C×H(Xi)√(P3) ・・・(式8)
なお、Cは第1オリフィス23Sの形状や流体諸元から決定される流量係数である。式8から、以下の式9が導かれる。
P3=Am2/(H(Xi)2+Am2)×P1 ・・・(式9)
一方、式5は、式1乃至式4から、以下の式10のように表すことができる。
F=P1×A1+P2×A2−(P3×A3+(Fs0+ks×X)) ・・・(式10)
式9、式10から、副弁体33のストロークXiが大きくなるにつれて、背圧室20の圧力P3は小さくなる。この結果、主弁体5に付与される力Fが大きくなり、主弁体5は差圧によって開弁方向に押し上げられる。そして、油室連通口2Cを通じて第1油室21と第2油室22とが連通し、作動油の流通が可能となる。この際、式9から、F=0となるような背圧室20の圧力P3、換言すれば、F=0となるような副弁体33の開口面積H(Xi)の状態で、主弁体5の位置が保持される。
上記の作動油の流れを図1、図3に基づいて説明すると、図1の状態から、制御部7によって電動モータ31が駆動されると、図3の矢印D1に示すように、副弁体33が上方に移動する。この結果、副弁体連通口33Tが凹部5B(図1)から抜け出し、背圧室20と副弁体油路33Sとが副弁体連通口33Tを通じて連通し、背圧室20から作動油が排出される(矢印D2、D3)。副弁体連通口33Tの開口面積は、副弁体33の移動量に応じて増大し、やがて一定となる(図5参照)。この結果、第1油室21(図1)から第1油路23を通じて背圧室20に作動油が流入する(矢印D4)。そして、背圧室20と第1油室21との間の差圧、ならびに閉弁ばね6の付勢力のバランスが変化し、主弁体5が上方に移動する(矢印D5)。この結果、第1油室21から第2油室22に作動油が流入する(矢印D6)。
以上のように、本実施形態では、主弁体5を開弁する場合に、第1油室21の作動油の高い圧力が副弁体33に直接作用することがない。したがって、電動モータ31は、副弁体33の慣性や摩擦抵抗を含む、副弁体33を移動させるための駆動力を発生させればよい。したがって、第1油室21の圧力に抗して副弁体33を保持するために電動モータ31に大きな電力が必要とされることがない。なお、上記では、主弁体5の自重をゼロとみなしている。主弁体5に作用する作動油の圧力が、たとえば650N(66kg)である一方、主弁体5の自重が0.2kgであるため、主弁体5の自重をゼロとみなすことができる。また、主弁体5の自重が更に大きい場合、受圧面積A1、A2が増大するため、上記と同様の効果が奏される。
<閉弁動作について>
上記の開弁状態において、制御部7によって電動モータ31を第2回転方向に回転させ、副弁体33を下方に移動させると、副弁体33のストローク量Xiが小さくなり、背圧室20から排出油路27に排出される作動油の流量Q2が減少する。この結果、背圧室20の圧力P3が上昇し、やがて式10においてF<0になると、主弁体5は差圧によって下方向に押圧され、閉弁方向に移動する。なお、前述の開弁動作と同様に、式10においてF=0なるような相対位置Xiに至ると、主弁体5が停止する。更に、電動モータ31によって副弁体33が下降し、最も下方の位置まで移動すると、主弁体5は油室連通口2Cに押し付けられ、第1油室21と第2油室22との間における作動油の流通が遮断される。なお、主弁体5が主弁体封止位置(図1)に配置されると、背圧室20の圧力が副弁体33の下端面(副弁体連通口33T)に直接作用しない。この結果、背圧室20の圧力によって副弁体33が上方に押し上げられることが抑止される。したがって、閉弁時に背圧室20の圧力に抗して副弁体33を保持する必要がなく、電動モータ31の消費電力が低減される。
上記の開弁状態において、制御部7によって電動モータ31を第2回転方向に回転させ、副弁体33を下方に移動させると、副弁体33のストローク量Xiが小さくなり、背圧室20から排出油路27に排出される作動油の流量Q2が減少する。この結果、背圧室20の圧力P3が上昇し、やがて式10においてF<0になると、主弁体5は差圧によって下方向に押圧され、閉弁方向に移動する。なお、前述の開弁動作と同様に、式10においてF=0なるような相対位置Xiに至ると、主弁体5が停止する。更に、電動モータ31によって副弁体33が下降し、最も下方の位置まで移動すると、主弁体5は油室連通口2Cに押し付けられ、第1油室21と第2油室22との間における作動油の流通が遮断される。なお、主弁体5が主弁体封止位置(図1)に配置されると、背圧室20の圧力が副弁体33の下端面(副弁体連通口33T)に直接作用しない。この結果、背圧室20の圧力によって副弁体33が上方に押し上げられることが抑止される。したがって、閉弁時に背圧室20の圧力に抗して副弁体33を保持する必要がなく、電動モータ31の消費電力が低減される。
なお、第2油室22の圧力が第1油室21よりも大きい場合であって、油室連通口2Cを通じて第2油室22から第1油室21に作動油を流通させる場合には、供給切替弁4によって第2油室22から背圧室20に作動油が供給される。この際、作動油が、第2オリフィス24Sを通過することで、副弁体33に高圧が付与されることが抑止される。なお、第1オリフィス23Sの開口面積と第2オリフィス24Sの開口面積とは同じ面積に設定される必要はなく、任意の面積に設定してもよい。すなわち、第1ポート2Aから第2ポート2Bに作動油が流通する場合と、第2ポート2Bから第1ポート2Aに作動油が流通する場合とで、主弁体5の開弁条件を異なるように設定することができる。また、この場合、受圧面積A2に対して第2油室22の圧力P2が作用することで、主弁体5を開弁方向に移動させる。したがって、上記の式1〜式10において、受圧面積A1をA2に置き換え、圧力P1をP2に置き換えることで、同様に、開弁動作および閉弁動作を制御することができる。
以上のように、本実施形態では、電動モータ31による副弁体33の位置制御によって、主弁体5の位置(開閉動作)を高い精度で制御することができる。特に、電動モータ31自体が有する高精度な回転制御に加えて、回転昇降機32の減速比に応じて、副弁体33(主弁体5)の制御バラつきを低減することが可能となる。そして、第1油路23および第2油路24には第1オリフィス23Sおよび第2オリフィス24Sが配設されている。このため、第1油室21および第2油室22の高い圧力が副弁体33に直接付与されることが抑止され、主弁体5の駆動に必要な圧力が背圧室20に供給される。この結果、これらの高い圧力に抗して副弁体33を駆動する必要がなく、電動モータ31は副弁体33を主弁体5に対して相対的に移動させるための駆動力を発生すればよい。このため、流量制御弁1の省電力化、小出力化および小型化が実現される。なお、上記のような主弁体5の開弁、閉弁動作を安定して実現するためには、主弁体5の受圧面積がA1<A3の関係を満たしていることが望ましい。
更に、本実施形態では、供給切替弁4が、第1油室21(第1ポート2A)および第2油室22(第2ポート2B)のうちの高圧側を自動的に選択し、主弁体5の開閉動作のために背圧室20に対して作動油を供給することができる。このため、背圧室20に対する作動油の供給のために、複数の方向切換弁を設ける必要がなく、第1ポート2Aおよび第2ポート2B間の双方向における作動油の流れを制御することが可能となる。
また、本実施形態では、ケーシング2の油室連通口2Cは、中心軸CLの軸方向と直交する方向から見て円形形状を有し、主弁体5の主弁体先端部5Aは、油室連通口2Cを封止可能な円錐形状を有する。このため、主弁体先端部5Aが油室連通口2Cに進入するように主弁体5を駆動することで、主弁体先端部5Aの中心軸CL周りの周方向全体において、作動油の流出入を安定して阻止することができる。
更に、本実施形態では、主弁体5の凹部5Bに副弁体33の円筒部33Rの下端部を押し付ける(進入させる)ことで、背圧室20から排出油路27への作動油の排出を阻止することができる。したがって、副弁体33内には背圧室20の圧力が作用しないため、電動モータ31の電力を抑制することができる。また、副弁体連通口33Tが副弁体33の円筒部33Rの下端面(軸方向と交差する端面)に配設されているため、円筒部33Rが凹部5Bに押し付けられることで、上記の作動油の排出を安定して阻止することができる。更に、円筒部33Rの下端部が円筒形状(直管形状)を有し、円錐状の凹部5Bに当接することで、中心軸CL周りの周方向全体において、シール機能が維持され、作動油の流出入を防止することができる。この結果、上記の作動油の排出を更に安定して阻止することができる。また、副弁体33の円筒部33Rに副弁体連通口33Tが開口されているため、背圧室20の圧力が副弁体連通口33Tに付与されにくい。特に、副弁体33の円筒部33Rの下端面は主弁体5の円筒空間5Sの底部に配置されているため、副弁体33の円筒部33Rの下端面に背圧室20の圧力がかかりにくい。このため、閉弁時に副弁体33の位置を保持するために大きな電力を消費することが抑止される。
また、本実施形態では、第1油路23および第2油路24にそれぞれ第1オリフィス23Sおよび第2オリフィス24Sが配置される。このため、各油路に形成された簡易なオリフィス構造によって、第1油室21および第2油室22の高い圧力が背圧室20、副弁体33に直接付与されることが抑止される。この結果、電動モータ31の消費電力を低減することができる。また、各油路に固有のオリフィスが設けられているため、各油路に必要な流量をそれぞれ個別に設定することができる。なお、各油路に必要な流量が同じ場合、換言すれば、第1オリフィス23Sおよび第2オリフィス24Sの開口径を同じにする場合、供給切替弁4と背圧室20との間に共通のオリフィス(流量調整機構)を一つ設けてもよい。
以上、本発明の一実施形態に係る流量制御弁1(電動駆動式流量制御弁)について説明した。なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明に係る電動駆動式流量制御弁として、以下のような変形実施形態が可能である。
(1)上記の実施形態では、副弁体33の円筒部33Rの下端面に副弁体連通口33Tが開口されるとともに、主弁体5の先端内壁部5S1に円錐状の凹部5Bが設けられる態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図1の凹部5Bは、円筒部33Rの下端部と同様に円筒状に形成されるものでもよい。この場合も、円筒状の凹部5Bに円筒部33Rの下端部が進入することで、副弁体連通口33Tを封止することができる。また、副弁体連通口33Tは、円筒部33Rの下端面に開口される態様に限定されるものではない。図6は、本発明の変形実施形態に係る電動駆動式流量制御弁1Aの断面図である。図7は、図6の電動駆動式流量制御弁1Aの主弁体5が開弁する様子を示す断面図である。
本変形実施形態では、上記の実施形態と比較して、副弁体連通口33Pの配置および主弁体5の凹部5Bの形状において相違するため、当該相違点を中心に説明する。主弁体5の先端内壁部5S1は、前記副弁体33の前記円筒部33Rが進入するとともに周方向全体に亘って密接することを許容する凹部5Bを有する。凹部5Bは、円筒形状を有しており、凹部5Bの内径は、円筒部33Rの外径よりも僅かに大きく設定されている。一方、左右一対の副弁体連通口33Pが、円筒部33Rの側面(周面)に円形に開口されている。一対の副弁体連通口33Pは、副弁体油路33Sに連通している。なお、副弁体連通口33Pの開口形状は、その他の形状でもよい。
副弁体33の下方向への移動に応じて円筒部33Rが凹部5Bに進入すると副弁体連通口33Pが凹部5Bの内周面によって封止される。一方、副弁体33の上方向への移動に応じて円筒部33Rが凹部5Bから脱離すると一対の副弁体連通口33Pが背圧室20に連通する。このような機能が発現される円筒部33Rの位置に、副弁体連通口33Pが配置されている。
具体的に、図6の状態から、制御部7によって電動モータ31が駆動されると、図7の矢印D11に示すように、副弁体33が上方に移動する。この結果、副弁体連通口33Pが凹部5B(図6)から抜け出し、背圧室20と副弁体油路33Sとが副弁体連通口33Pを通じて連通し、背圧室20から作動油が排出される(矢印D12、D13)。副弁体連通口33Pの開口面積は、副弁体33の移動量に応じて増大し、やがて一定となる(図5参照)。この結果、第1油室21(図6)から第1油路23を通じて背圧室20に作動油が流入する(矢印D14)。そして、先の実施形態と同様に、背圧室20と第1油室21との間の差圧、ならびに閉弁ばね6の付勢力のバランスが変化し、主弁体5が上方に移動する(矢印D15)。この結果、第1油室21から第2油室22に作動油が流入する(矢印D16)。
以上のように、本変形実施形態においても、主弁体5の凹部5Bに副弁体33の円筒部33Rを進入させることで、背圧室20から副弁体油路33Sへの作動油の排出を阻止することができる。また、主弁体5に対する副弁体33の相対移動に応じて、副弁体連通口33Pの開口面積が調整され、主弁体5の開閉動作を高い精度で制御することができる。また、本変形実施形態では、副弁体連通口33Pが円筒部33Rの側面に設けられている。このため、副弁体連通口33Pの開口ゲイン(Xiに対するH(Xi)の変化量)における自由度を増すことができる。例えば、副弁体連通口33Pの開口ゲインを下げることで副弁体33の移動量に対する主弁体5の移動量を小さくすることができるため、開弁動作の精度向上と安定性の向上を図ることができる。更に、本変形実施形態においても、副弁体33の下端面に背圧室20の圧力が付与されにくく、電動モータ31の消費電力が低減される。
本発明は、上述したものに限られない。例えば、図8および図9に示すものでは、副弁体33の上昇または下降に関わらず、副弁体油路33Sと排出油路27の連通が保たれるよう、排出油路27の入口が上方に延びる形状を有している。
1、1A 流量制御弁
2 ケーシング
20 背圧室
21 第1油室(第1流体室)
22 第2油室(第2流体室)
23 第1油路(第1連通路)
23S 第1オリフィス(第1流量調整機構)
24 第2油路(第2連通路)
24S 第2オリフィス(第2流量調整機構)
26 合流油路
27 排出油路
27S 排出ポート
2A 第1ポート(第1入出口)
2B 第2ポート(第2入出口)
2C 油室連通口(流体室連通口)
2S シリンダ部
3 昇降駆動装置
31 電動モータ
32 回転昇降機
33 副弁体
33P 副弁体連通口
33R 円筒部
33S 副弁体油路
33T 副弁体連通口
4 供給切替弁(切換機構)
5 主弁体
5A 主弁体先端部
5B 凹部
5S 円筒空間(内部空間)
5S1 先端内壁部
6 閉弁ばね(付勢機構)
7 制御部
CL 中心軸
2 ケーシング
20 背圧室
21 第1油室(第1流体室)
22 第2油室(第2流体室)
23 第1油路(第1連通路)
23S 第1オリフィス(第1流量調整機構)
24 第2油路(第2連通路)
24S 第2オリフィス(第2流量調整機構)
26 合流油路
27 排出油路
27S 排出ポート
2A 第1ポート(第1入出口)
2B 第2ポート(第2入出口)
2C 油室連通口(流体室連通口)
2S シリンダ部
3 昇降駆動装置
31 電動モータ
32 回転昇降機
33 副弁体
33P 副弁体連通口
33R 円筒部
33S 副弁体油路
33T 副弁体連通口
4 供給切替弁(切換機構)
5 主弁体
5A 主弁体先端部
5B 凹部
5S 円筒空間(内部空間)
5S1 先端内壁部
6 閉弁ばね(付勢機構)
7 制御部
CL 中心軸
Claims (8)
- 第1流体室と、第2流体室と、前記第1流体室および前記第2流体室を連通する流体室連通口と、シリンダ部と、を有するケーシングであって、前記ケーシングには、当該ケーシングの外部と前記第1流体室との間で流体の入出を可能とする第1入出口と、前記ケーシングの外部と前記第2流体室との間で流体の入出を可能とする第2入出口とが形成されている、ケーシングと、
電動モータと、
前記流体室連通口を封止可能な主弁体先端部を有し、所定の軸方向に沿って主弁体開放位置と主弁体封止位置との間で移動可能なように前記シリンダ部に収容され、流体が入出可能な背圧室を前記シリンダ部との間で形成する主弁体であって、当該主弁体が前記主弁体開放位置に配置されると前記主弁体先端部が前記流体室連通口を開放することで前記第1流体室と前記第2流体室との間での流体の流通を許容し、前記主弁体が前記主弁体封止位置に配置されると前記主弁体先端部が前記流体室連通口を封止することで前記第1流体室と前記第2流体室との間における流体の流通を遮断する、主弁体と、
前記主弁体を前記主弁体封止位置に向かって付勢する付勢機構と、
前記第1流体室と前記背圧室とを互いに連通可能な第1連通路と、
前記第2流体室と前記背圧室とを互いに連通可能な第2連通路と、
前記第1流体室における流体の圧力が前記第2流体室における流体の圧力よりも高い場合に前記第1連通路における流体の流通を可能とするとともに前記第2連通路における流体の流通を遮断する第1連通状態と、前記第1流体室における流体の圧力が前記第2流体室における流体の圧力よりも低い場合に前記第2連通路における流体の流通を可能とするとともに前記第1連通路における流体の流通を遮断する第2連通状態との間で状態変更が可能な切換機構と、
前記第1連通路に配置され、前記第1流体室から前記背圧室に向かって流れる流体の流量を低下させるように前記流体の流量を調整する第1流量調整機構と、
前記第2連通路に配置され、前記第2流体室から前記背圧室に向かって流れる流体の流量を低下させるように前記流体の流量を調整する第2流量調整機構と、
前記背圧室に収容される副弁体であって、当該副弁体は、前記ケーシングの外部に連通する副弁体流路と、前記背圧室と前記副弁体流路とを連通する副弁体連通口とを有しており、前記電動モータが発生する駆動力を受けて副弁体開放位置と副弁体封止位置との間で前記主弁体に対して前記軸方向に沿って相対移動可能であり、前記副弁体が前記副弁体開放位置に配置されると前記副弁体連通口を開放し前記背圧室の流体が前記副弁体流路を通じて前記ケーシングの外部に排出されることを許容し、前記副弁体が前記副弁体封止位置に配置されると前記副弁体連通口を封止し前記背圧室と前記副弁体流路との間における流体の流通を遮断するとともに前記主弁体が前記付勢機構の付勢力を受けて前記主弁体封止位置に配置されることを許容する、副弁体と、
を備える、電動駆動式流量制御弁。 - 前記流体室連通口は、前記軸方向に沿って見た場合、円形形状を有し、
前記主弁体先端部は、前記軸方向に沿って前記流体室連通口を封止可能な円錐形状を有する、
請求項1に記載の電動駆動式流量制御弁。 - 前記主弁体は、前記主弁体先端部とは反対側で前記背圧室に連通し前記軸方向に沿って筒状に形成され前記副弁体が進入可能な内部空間と、前記内部空間の前記主弁体先端部側を画定する先端内壁部とを有し、
前記副弁体は、少なくとも前記先端内壁部側の端部に配置された円筒部を有するとともに、当該円筒部に前記副弁体連通口が開口されており、
前記先端内壁部は、前記副弁体の前記円筒部が進入することを許容するとともに周方向全体に亘って前記円筒部に密接する凹部を有する、請求項1または2に記載の電動駆動式流量制御弁。 - 前記副弁体連通口は、前記副弁体の前記円筒部の前記軸方向と交差する端面に開口されている、請求項3に記載の電動駆動式流量制御弁。
- 前記先端内壁部の前記凹部は円錐状に形成されており、前記副弁体が前記副弁体封止位置に配置されると前記凹部の斜面が前記円筒部の前記端面の周縁に周方向全体に亘って密接する、請求項4に記載の電動駆動式流量制御弁。
- 前記副弁体連通口は、前記副弁体の前記円筒部の前記軸方向に沿って延びる側面に開口されており、
前記凹部は、前記円筒部が進入可能なように円筒状に形成されており、
前記副弁体連通口は、前記円筒部のうち、前記副弁体の移動に応じて前記円筒部が前記凹部に進入すると前記副弁体連通口が封止され前記副弁体の移動に応じて前記円筒部が前記凹部から脱離すると前記副弁体連通口が前記背圧室に連通する位置に配置されている、請求項3に記載の電動駆動式流量制御弁。 - 前記第1流量調整機構および前記第2流量調整機構は、それぞれ前記第1連通路および前記第2連通路に配置されたオリフィスである、請求項1乃至6何れか1項に記載の電動駆動式流量制御弁。
- 前記第1流量調整機構および前記第2流量調整機構は、それぞれ、前記第1流体室と前記切換機構との間および前記第2流体室と前記切換機構との間に配置されている、請求項1乃至7の何れか1項に記載の電動駆動式流量制御弁。
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