Zhejiang Hanying Technology Co., Ltd.

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油圧バルブの分類と動作原理の包括的な概要

2026 01/15

油圧バルブは、油圧トランスミッション システムの制御要素として、流体の圧力、流量、方向を正確に制御することで、アクチュエータのさまざまな動作を正確に制御することができます。建設機械、製造業、航空宇宙など様々な分野で幅広く使用されています。この記事では、油圧バルブの分類方法、動作原理、基本要件を体系的に紹介し、油圧システムのこの「コントロール センター」を包括的に分析します。

機能による分類: 基本的な 3 つのタイプ

1. 方向制御弁

方向制御弁は、油圧システム内の油圧の流れのオン/オフ状態と方向を制御し、アクチュエータの動作方向を変更するために使用されます。主に次のものが含まれます。

  • 逆止弁
    逆止弁としても知られるこれらのバルブは、流体が一方向にのみ流れることを許可し、逆流を防ぎます。設置中は、媒体の流れ方向がバルブ本体にマークされた矢印と一致するように特別な注意を払う必要があります。

  • パイロット式逆止弁
    逆止弁をベースに制御油ポート(K)を追加しています。パイロット油回路が作動すると逆流が可能になります。これらのバルブは、クレーンのアウトリガーなどの油圧シリンダのロック用途に一般的に使用されます。

  • 方向制御弁
    これらのバルブには 2 つ以上の流路と 3 つ以上のポートがあります。バルブスプールを動かすことでポートの接続状態(P-A/B-T切替など)を変化させ、連通・遮断・逆転を実現します。ポジション数とポート数に応じて、2位置2方弁、2位置4方弁、3位置4方弁、3位置5方弁などが一般的です。

2. 圧力制御弁

圧力制御バルブは、油圧システムの圧力を制御または調整したり、圧力の変化に基づいて特定の動作をトリガーしたりするために使用されます。主に次のものが含まれます。

  • リリーフバルブ
    主に圧力制限、圧力安定化、システムのアンロード、および安全保護に使用される圧力制御バルブの一種。システム圧力が設定値を超えると、リリーフバルブが開き、過剰な流れをタンクに戻し、システム圧力を一定に保ちます。

  • 減圧弁
    これらのバルブは、流体自体のエネルギーを利用して入口圧力を必要な出口圧力まで減圧し、安定した出口圧力を維持します。スロットルおよびフィードバック機構を通じて安定した低圧を提供し、特に制御回路やクランプシステムに適しています。

  • シーケンスバルブ
    2 つ以上の分岐回路を備えたシステムでは、シーケンスバルブが回路圧力に基づいてアクチュエータの動作順序を制御します。制御方式により内部パイロット式・内部ドレン式、内部パイロット式・外部ドレン式、外部パイロット式・内部ドレン式、外部パイロット式・外部ドレン式に分類されます。

  • 圧力スイッチ
    圧力信号を電気信号に変換する装置。システム圧力が事前設定値に達すると、電気信号が出力されて他のコンポーネントが制御されます。

3. 流量制御バルブ

流量制御バルブは、流体の流れ面積または流路長を変更することによってアクチュエータの速度を調整します。主に次のものが含まれます。

  • スロットルバルブ
    これらのバルブは、絞りの断面積または絞りの長さを変更することによって流れを制御します。ただし、流量フィードバック補償がないため、負荷変動によって引き起こされる速度の不安定性を補償することはできません。

  • 流量調整弁(速度調整弁)
    圧力補償弁と絞り弁を直列に接続した圧力補償型絞り弁です。負荷変動による流量への影響を排除し、安定した流量を維持します。高精度工作機械の送りシステムや同期回路に広く使用されています。

  • 分流器/結合器バルブ
    同期バルブとしても知られるこれらのバルブは、流れの分割と合流の機能を兼ね備えています。これらは、2 つ以上のアクチュエータが等しいまたは異なる流量を受け取り、同期した動作を実現することを保証します。

駆動方式による分類:多様な電源

油圧バルブは作動方式により次のように分類され、バルブ動作の動力源と制御方式が決まります。

  • 手動バルブ
    レバー、ハンドル、ペダル、ハンドルを介して手動で操作します。操作が簡単で信頼性が高く、電力を必要としません。

  • メカニカルバルブ
    リミット バルブまたはカム バルブとも呼ばれるこれらは、ストップ、カム、スプリング、または油圧/空気圧によって作動します。

  • 電動バルブ
    ソレノイド、サーボ モーター、ステッピング モーターなどの電気デバイスによって制御され、バルブ スプールを動かします。

  • 油圧作動バルブ
    油圧を使用してバルブスプールを作動させるため、大流量用途に適しています。

制御方式による分類:精度の違い

制御方法に基づいて、油圧バルブは、油圧技術と電子技術の統合を反映して、従来の制御バルブと電気油圧制御バルブに分類できます。

  • オンオフまたは固定値制御弁
    従来のバルブ、カートリッジバルブ、サンドイッチ(モジュラー)バルブを含みます。これらのバルブは通常、単純なオン/オフ状態、または固定のプリセット値で動作します。

  • 電気油圧式コントロールバルブ
    油圧技術と電子技術を組み合わせたこれらのバルブにより、より正確で継続的な制御が可能になります。

    • 電磁油圧サーボバルブ
      これらのバルブは、入力信号 (電気、機械、空気圧) とフィードバック信号に基づいて、流れの方向、圧力、流量を比例的かつ連続的に制御します。高精度と高速応答を実現します。

    • 電磁油圧比例弁
      従来の制御バルブとサーボバルブの間に配置され、入力信号の大きさに応じて油圧パラメータを比例制御します。サーボバルブに比べて精度は劣りますが、構造が簡単で部分的なサーボ性能が得られます。

    • 電動油圧式デジタルバルブ
      デジタル信号を使用してバルブの開閉を直接制御し、流れの方向、圧力、流量を調整します。コンピュータ システムに直接接続できます。

取り付けおよび接続方法による分類: 柔軟な構成

取り付けおよび接続方法に応じて、油圧バルブは次のように分類でき、システムの統合とメンテナンスの利便性に影響します。

  • パイプ取り付け(ネジ付き)バルブ
    バルブ本体にはネジ付きポートが装備されており、パイプラインに直接接続されています。構造は単純ですが、分解が面倒です。

  • サブプレート取り付けバルブ
    バルブは専用のサブプレートに取り付けられ、オイル通路はプレートのドリルチャンネルを介して接続されます。分解やメンテナンスが簡単です。

  • 統合された取り付けシステム
    コンパクトな構造とシンプルな配管を実現した設計です。これらには主に次のものが含まれます。

    • マニホールドブロック取付
      内部オイル通路を備えた特別に設計されたマニホールドブロックに複数のバルブが取り付けられています。

    • サンドイッチ(モジュラー)バルブの取り付け
      バルブを重ねてボルトで接続するため、外部配管が少なくなります。

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    • カートリッジバルブの取り付け
      バルブは専用のバルブブロックまたはカバーに挿入されます。この構造はコンパクトで大流量(最大 1000 L/min)を提供するため、高流量システムに適しています。

構造設計による分類:内部構造の違い

油圧バルブは主弁要素の構造形式により次のように分類されます。

  • スプールバルブ
    弁体は円筒形または扁平形であり、摺動運動により流路を制御します。これらには、円筒形のスプール バルブ、ロータリー バルブ、プレート バルブが含まれます。

  • ポペットバルブ
    弁体と弁座の相対運動により流量を制御します。コーンバルブ、ボールバルブ、ノズルフラッパーバルブなど、優れたシール性能と高い耐圧性を備えています。

  • ジェットバルブ
    ジェットパイプバルブなどの流体ジェット効果に基づいて動作します。


油圧システムの効率的で信頼性の高い動作を確保するには、油圧バルブの正しい選択と適用が重要です。電子技術と油圧技術の緊密な統合により、比例バルブ、サーボバルブ、デジタルバルブなどのインテリジェント油圧バルブの開発により、油圧システムはより高精度、より高速な応答、より優れたインテリジェンスを目指しています。