はじめに：なぜ油圧シリンダの速度を制御する必要があるのか？
油圧シリンダの特徴は、機械的効率による損失があるにもかかわらず、容積効率が100%に近づく点にある。これは、シリンダに流入する流体のほぼすべてが比例的な直線運動を生み出すことを意味し、シリンダの速度計算が比較的容易になる。.
工業規格は、水力設計の決定を導くものである。それによると ISO 4413:2010, 、設計者は、安全な運転のために部品の選定を行う際、流量と圧力を考慮しなければならない。.
油圧シリンダの速度を制御する最も一般的な5つの方法は以下の通りです：
油圧シリンダーの速度を制御する5つの方法 フロー制御方法の説明1 流入流量制御
油圧シリンダの速度を制御する最も一般的な方法は、作動ポートへの流入流量を制限することです。流量調整弁は、作動ポートに直接、作動ライン上に、あるいはバルブスタックやマニホールドに設置することができます。.
メーターイン式流量制御には、逆流を自由にさせるための逆止弁を必ず組み込む必要があります。これは、シリンダーが戻り行程中に制限のない流量を必要とするため、極めて重要です。.
こんな方に最適： 負荷の方向が一定である一般的な速度制御用途。.
2 メーターアウト流量制御
最初の方法とは異なり、メーターアウト式流量制御では、シリンダーから流出する流体を制限することで速度を制御します。.
警告：気圧上昇の恐れ
空圧分野で古くから言われる「迷ったら、流量を測定せよ」という格言は、油圧分野では疑念を抱かせるはずだ アプリケーション. メーターアウト制御は圧力の増大を引き起こし、漏れや故障につながる可能性があります。.
ロッド側の液体が、ある荷重を支える必要がある場合は、決して計量を行ってはならない。 複動式シリンダー. その圧力が背圧にさらされると、負荷圧力と相まって、ロッド側の圧力が危険なレベルまで上昇する。.
こんな方に最適： 背圧を気にする必要のない、負荷の軽い用途。.
3 ニードルバルブ
多くの場合、ニードルバルブはシリンダーの速度を制御する上で、最も効果的かつコスト効率に優れた方法である。.
～がなければ 逆止弁, ニードルバルブは両方向の流量を制限できるため、重力による緩やかな下降が必要な用途に適しています。.
こんな方に最適： 低速重力降下用途、双方向速度制御。.
4 優先順位付き3ポートフロー制御
このバルブは、1つの入口と2つの出口を備えており、両方のポートへの流量の割合を調整します。優先（CF）ポートは、通常、圧力補償式となっています。.
これにより、フローの優先順位が決定されます。入力フローが優先フローの設定値を下回った場合、3番目のポート（EF）へのフローは利用できなくなります。.
注意： 流入流量が大きく、制御流量が小さいアプリケーションでは、すべての流入流量が運転圧力の影響を受け、余剰流量は熱として無駄になります。.
こんな方に最適： 1つのアクチュエータに優先的に流体を供給し、余剰分を二次回路に流す必要があるシステム。.
5 比例式方向制御弁
比例弁は、PWMコントローラを介してスプールの位置を制御し、可変流量を実現します。スプールには流量調整用の溝が設けられており、これにより定量流量が得られます。これは、基本的にデュアルニードル弁と同様の仕組みです。.
圧力補償、ロードセンシング、あるいは高度な電子制御により、比例弁はシリンダー速度の制御において優れた性能を発揮します。.
こんな方に最適： 可変速度制御を必要とする高精度な用途。.
比較：5つの速度制御方法
| 方法 | 流量制限 | ベスト・アプリケーション | リスクレベル |
|---|
| メーターイン | インレット | 一般的な速度制御 | 低い |
| メーターアウト | アウトレット | 軽負荷用途 | 高い |
| ニードルバルブ | 両方向 | 重力降下 | ミディアム |
| 優先度に基づくフロー制御 | 規定の割合 | マルチアクチュエータシステム | 低い |
| 比例弁 | 可変 | 精密制御 | 低い |
適切な速度制御方式の選び方
- 簡単な速度制御が必要ですか？ 逆止弁付きメーターイン
- 可変負荷はありますか？ ロードセンシング機能付き比例弁
- 低コストの双方向制御？ ニードルバルブ（逆止弁なし）
- 1つのアクチュエータへの優先フロー？ 3ポート優先フロー制御
- 高精度が求められる場合？ PWM制御付き比例弁
よくある質問
Q: メーターイン制御とメーターアウト制御の違いは何ですか？A: メーターインはシリンダーへの流入を制限し、メーターアウトは流出を制限します。可変負荷の場合、一般的にメーターインの方が安全です。メーターアウトでは、圧力増大を引き起こす可能性があります。.
Q: 流量制御弁にはなぜ逆止弁が必要なのですか？A: 逆止弁は逆方向への自由な流れを確保するため、流量制御弁が閉じている際にも、シリンダーが妨げられることなく収縮することができます。.
Q：メーターアウト制御において、圧力の増大はどのような原因で生じるのですか？A: 吐出側の流量が制限されると、背圧がロッド側の負荷圧力と相まって、システム圧力を上回る可能性があります。.
