JP2017036774A - Solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ソレノイドバルブに関するものである。 The present invention relates to a solenoid valve.
一般的に、油圧によって作動する建設機械や産業機械では、電磁力に応じて作動油の流量を制御するソレノイドバルブが用いられる。 In general, a construction machine or an industrial machine that operates by hydraulic pressure uses a solenoid valve that controls the flow rate of hydraulic oil according to electromagnetic force.
特許文献1には、第1ポートと第2ポートとの連通開度を変化させる主弁と、第1ポートから作動油が導かれ、主弁を閉弁方向に付勢する制御圧室と、制御圧室と第2ポートとを連通することにより制御圧室内の圧力を制御するソレノイド部と、を備えるソレノイドバルブが記載されている。このソレノイドバルブは、第1ポートと第2ポートとの圧力差に関わらずソレノイド部の駆動電流を一定にするための圧力補償機構をさらに備える。 Patent Document 1 includes a main valve that changes the opening degree of communication between the first port and the second port, a control pressure chamber that is guided by hydraulic oil from the first port and biases the main valve in the valve closing direction, A solenoid valve is described that includes a solenoid section that controls the pressure in the control pressure chamber by communicating the control pressure chamber and the second port. The solenoid valve further includes a pressure compensation mechanism for making the drive current of the solenoid unit constant regardless of the pressure difference between the first port and the second port.
特許文献1に開示されるソレノイドバルブでは、圧力補償機構を構成するスリーブの位置を、主弁に対して変位させるために皿バネが用いられている。皿バネは、形状やばね特性が規格化されているため、要求される特性を満たす皿バネの形状に合わせて、主弁やスリーブの形状を設計しなければならない。このため、ソレノイドバルブの設計の自由度が低下するおそれがある。 In the solenoid valve disclosed in Patent Document 1, a disc spring is used to displace the position of the sleeve constituting the pressure compensation mechanism with respect to the main valve. Since the shape and spring characteristics of the disc spring are standardized, the shape of the main valve and the sleeve must be designed in accordance with the shape of the disc spring that satisfies the required characteristics. For this reason, there exists a possibility that the freedom degree of design of a solenoid valve may fall.
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、ソレノイドバルブの設計の自由度を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a technical problem, and an object thereof is to improve the degree of freedom in designing a solenoid valve.
第1の発明は、主弁と圧力補償スリーブとの間に、圧力補償スリーブが主弁内に進入することにより圧縮され復元力を生じるゴム弾性体が介装されることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a rubber elastic body is interposed between the main valve and the pressure compensation sleeve to generate a restoring force by being compressed when the pressure compensation sleeve enters the main valve.
第2の発明は、円筒状に形成されるゴム弾性体が、圧力補償スリーブの鍔部と主弁との間に介装されることを特徴とする。 The second invention is characterized in that a rubber elastic body formed in a cylindrical shape is interposed between the flange portion of the pressure compensation sleeve and the main valve.
第3の発明は、円柱状に形成されるゴム弾性体が、主弁の収容穴の底面と圧力補償スリーブの先端面との間に介装されることを特徴とする。 A third aspect of the invention is characterized in that a rubber elastic body formed in a columnar shape is interposed between the bottom surface of the accommodation hole of the main valve and the tip surface of the pressure compensation sleeve.
第1から第3の発明では、圧力補償スリーブの位置を主弁に対して変位させるためにゴム弾性体が用いられる。ゴム弾性体は、形状が自由に設定されるため、主弁や圧力補償スリーブの設計を自由に行うことができる。 In the first to third inventions, a rubber elastic body is used to displace the position of the pressure compensation sleeve relative to the main valve. Since the shape of the rubber elastic body is freely set, the main valve and the pressure compensation sleeve can be freely designed.
第4の発明は、ゴム弾性体が、弾性特性が異なる複数のゴム材が積層されることによって形成されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the rubber elastic body is formed by laminating a plurality of rubber materials having different elastic characteristics.
第4の発明では、異なる弾性特性を有する複数のゴム材を組み合わせることによってゴム弾性体が形成される。このため、ゴム弾性体の弾性特性を任意に設定することができる。 In the fourth invention, the rubber elastic body is formed by combining a plurality of rubber materials having different elastic characteristics. For this reason, the elastic characteristic of a rubber elastic body can be set arbitrarily.
本発明によれば、ソレノイドバルブの設計の自由度を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the freedom degree of design of a solenoid valve can be improved.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<第1実施形態>
図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るソレノイドバルブ100について説明する。
<First Embodiment>
A
図1に示されるソレノイドバルブ100は、建設機械や産業機械等に設けられ、図示しない流体圧力源からアクチュエータ(負荷)に供給される作動流体の流量やアクチュエータからタンク等へ排出される作動流体の流量を制御する。
A
ソレノイドバルブ100は、バルブブロック200に設けられる非貫通の挿入孔210に挿入固定される。バルブブロック200には、一端が挿入孔210の底面に開口し、他端がバルブブロック200の外面に開口して図示しない配管等を通じて流体圧力源に接続される第1ポート220と、一端が挿入孔210の側面に開口し、他端がバルブブロック200の外面に開口して図示しない配管等を通じてアクチュエータに接続される第2ポート230と、を有する。
The
ソレノイドバルブ100では、作動流体として作動油が用いられる。作動油は、第1ポート220から第2ポート230へと流れる。作動流体は、作動油に限定されず、他の非圧縮性流体または圧縮性流体であってもよい。
In the
ソレノイドバルブ100は、第1ポート220と第2ポート230との連通開度を変化させる主弁22と、挿入孔210内に固定され主弁22が摺動自在に挿入される中空円筒状のスリーブ12と、第1ポート220から作動油が導かれ、主弁22を閉弁方向に付勢する制御圧室42と、主弁22に摺動自在に挿入され、制御圧室42と第2ポート230とを連通させる連通路としてのスリーブ貫通孔26cが形成される圧力補償スリーブ26と、圧力補償スリーブ26に形成されるサブシート部26dに離着座し、スリーブ貫通孔26cの開度を変化させる副弁27と、供給される電流に応じて副弁27を変位させるソレノイド部60と、を備える。
The
スリーブ12は、主弁22の外周面を摺動自在に支持する摺動支持部12aと、主弁22が着座するシート部13と、を有する。
The
シート部13の内周には、第1ポート220側から順に、円孔状の第1シート部13aと、円錐台状の第2シート部13bと、の2つのシート部が形成される。第1シート部13aの中心軸と第2シート部13bの中心軸とは、スリーブ12の中心軸と一致している。
On the inner periphery of the
スリーブ12には、第2シート部13bと摺動支持部12aとの間に、スリーブ12内の空間と第2ポート230とを連通する連通孔12bが周方向に間隔をあけて複数形成される。
The
シート部13の外周と摺動支持部12aの外周とには、連通孔12bを挟むようにして、それぞれOリング51,52が配置される。連通孔12bと第2ポート230との接続部は、スリーブ12と挿入孔210との間で圧縮されるこれら二つのOリング51,52によって封止される。特にシート部13の外周に設けられるOリング51によって、スリーブ12と挿入孔210との間の隙間を通じて第1ポート220と第2ポート230とが連通することが防止される。
O-
主弁22は、円柱状部材であり、一端面22eがシート部13側に位置し、摺動部22cが摺動支持部12aに摺動支持されるようにスリーブ12内に配置される。
The
主弁22の一端面22e側には、第1シート部13aに摺動自在に挿入される円柱状のスプール弁22aが形成され、スプール弁22aと摺動部22cとの間には、第2シート部13bに着座する円錐台状のポペット弁22bが形成される。
A
主弁22の一端面22eには、第1ポート220に連通する凹部22gがスプール弁22aと同軸上に形成される。スプール弁22aには、一端が第1シート部13aと摺動する面に開口し、他端が凹部22gの内周面に開口する貫通孔22dが周方向に間隔をあけて複数形成される。
A
第1シート部13aにより閉塞される各貫通孔22dは、ポペット弁22bと第2シート部13bとが離れる方向にスプール弁22aが移動するのに伴って、徐々に開口する。つまり、第1シート部13aから露出する各貫通孔22dの面積は、スプール弁22aの移動量に応じて変化する。このように、各貫通孔22dの開口面積を変化させることによって、第1ポート220から第2ポート230へ流れる作動油の流量を制御することができる。
Each through
各貫通孔22dは、ポペット弁22bが第2シート部13bに当接するときであっても、第1シート部13aによって完全に閉塞されないように配置される。つまり、各貫通孔22dの開口面積は、ポペット弁22bが第2シート部13bに当接する閉弁位置において最小値となり、ポペット弁22bが開弁方向に変位するにつれて漸次増大する。
Each through-
なお、各貫通孔22dは、ポペット弁22bが第2シート部13bからある程度離れるまで第1シート部13aによって閉塞されるように配置されてもよい。この場合、主弁22がある程度変位するまで作動油の流量をほぼゼロに設定することができる。
In addition, each through-
主弁22の他端面22fは、主弁22と、スリーブ12と、ソレノイド部60と、により画定される制御圧室42に臨んでいる。
The
バルブブロック200には、第1ポート220と制御圧室42とを接続する圧力導入通路240が形成される。圧力導入通路240は、スリーブ12に形成されオリフィスとして機能する導入孔41を通じて制御圧室42に連通する。このため、制御圧室42への作動油の流入は、導入孔41によって制限される。圧力導入通路240には、制御圧室42内の作動油が第1ポート220に逆流することを防止する逆止弁が設けられてもよい。
The
制御圧室42内には、主弁22とソレノイド部60との間に、メインリターンスプリング24が圧縮して設けられる。
In the
メインリターンスプリング24の付勢力は、主弁22を閉弁させる方向に作用する。また、第1ポート220の圧力は、主弁22の第2シート部13bにおける断面に相当する開弁受圧面A1に作用し、主弁22を開弁させる方向に作用する。また、制御圧室42内の圧力は、摺動部22cにおける断面に相当する閉弁受圧面A2に作用し、主弁22を閉弁させる方向に作用する。このため、主弁22は、開弁受圧面A1に作用する第1ポート220の圧力による推力が、閉弁受圧面A2に作用する制御圧室42の圧力による推力とメインリターンスプリング24の付勢力との合力を上回ると開弁方向に変位し、下回ると閉弁方向に変位する。
The urging force of the
主弁22は、さらに、制御圧室42と第2ポート230とを連通させる第1連通路23a及び第2連通路23bを有する。
The
摺動孔としての第1連通路23aは、その中心軸が主弁22の中心軸に一致するように主弁22に形成される非貫通孔であり、一端が他端面22fに開口する。第2連通路23bは、主弁22の径方向に形成され、一端が第1連通路23aに連通し、他端が主弁22の外周面に開口する。第2連通路23bの他端は、主弁22が軸方向に変位する範囲において、連通孔12bと常に連通するように配置される。
The
圧力補償スリーブ26は、第1連通路23a内に摺動自在に挿入される摺動部26aと、制御圧室42に臨むように配置され、摺動部26aよりも外径が大きい鍔部26bと、鍔部26bから摺動部26aにかけて軸方向に貫通して形成されるスリーブ貫通孔26cと、を有する。鍔部26bに開口するスリーブ貫通孔26cの開口端には、副弁27が離着座する円錐台状のサブシート部26dが形成される。このため、第1連通路23aと制御圧室42とは、サブシート部26dとスリーブ貫通孔26cとを通じて連通する。
The
鍔部26bと主弁22の他端面22fとの間には、ゴム弾性体28が介装される。ゴム弾性体28は、摺動部26aが挿通する貫通孔28aを有する円筒状または円環状に形成される。ゴム弾性体28は、圧力補償スリーブ26が主弁22内に進入すると圧縮されて変形し、復元力を生じる。圧力補償スリーブ26が主弁22内から退出するとゴム弾性体28は、復元力によって元の形状へと戻る。ゴム弾性体28は、耐油性に優れたニトリルゴムやフッ素ゴム、または、圧縮復元力に優れたシリコーンゴムといった弾性を有するエラストマーによって形成される。
A rubber
副弁27は、円柱状部材であり、一端にはサブシート部26dに当接する形状を有するサブポペット弁27aが形成される。副弁27の他端は、後述のプランジャ33に結合される。
The
サブポペット弁27aとサブシート部26dとが当接すると、制御圧室42と第1連通路23aとの連通は遮断された状態となる。一方、サブポペット弁27aがサブシート部26dから離れ、サブポペット弁27aとサブシート部26dとの間に隙間が形成されると、制御圧室42と第1連通路23aとが連通され、制御圧室42内の作動油は、第1連通路23a及び第2連通路23bを通じて第2ポート230へと流出する。制御圧室42には、圧力導入通路240を通じて作動油が導かれるが、導入孔41によって制御圧室42への作動油の流入が制限されるため、結果として、制御圧室42内の圧力は低下する。
When the
サブポペット弁27aとサブシート部26dとの間の隙間の大きさは、副弁27の軸方向における位置を変更することによって調節される。副弁27の軸方向の位置はソレノイド部60によって制御されるので、この隙間の大きさはソレノイド部60によって制御されることとなる。
The size of the gap between the
ソレノイド部60は、電流が供給されることにより磁気吸引力を生じるコイル62と、コイル62が外周に設けられる有底筒状のソレノイドチューブ14と、を有する。
The
ソレノイドチューブ14は、バルブブロック200の挿入孔210内に挿入される挿入部14aと、挿入部14aよりも外径が小さく挿入孔210の外側に配置される小径部14bと、を有する。ソレノイドチューブ14は、挿入部14aにおいてスリーブ12と螺合される。ソレノイドチューブ14とスリーブ12との結合は、ネジ結合に限定されず、嵌合結合であってもよい。
The
挿入部14aの外周には、シール部材としてのOリング53が配置される。ソレノイドチューブ14と挿入孔210との間で圧縮されるOリング53によって、挿入孔210内と外部との連通は遮断される。このため、挿入孔210内の作動油が外部に漏れることが防止されるとともに、外部から水や粉塵等が挿入孔210内に侵入することが防止される。
An O-
小径部14bの外周には、締結部材16が遊びを有して嵌めこまれる。締結部材16は、内周側の部分が挿入部14aに係止された状態で図示しないボルトを介してバルブブロック200に締結される。締結部材16がバルブブロック200に締結されることによって、ソレノイドバルブ100は、バルブブロック200に対して固定される。
The
ソレノイドチューブ14内には、軸心に副弁27が固定され、コイル62が生じる磁気吸引力に吸引される円筒状のプランジャ33と、軸方向に移動自在な円柱状のリテーナ34と、プランジャ33とリテーナ34との間に圧縮して介装されるサブリターンスプリング35と、が設けられる。プランジャ33は、サブリターンスプリング35によって、副弁27の先端に形成されるサブポペット弁27aがサブシート部26dに着座する方向へと付勢される。
In the
プランジャ33には、軸方向に貫通する複数の貫通孔33aが形成されており、サブリターンスプリング35が配置されるスプリング室44は貫通孔33aを通じて制御圧室42と連通する。このため、スプリング室44内の圧力は、制御圧室42内の圧力と同等となり、サブリターンスプリング35の付勢力とスプリング室44内の圧力とは、サブポペット弁27aをサブシート部26dへ押圧する方向へと作用する。
A plurality of through
ソレノイドチューブ14の端部14dには、調節ネジ36が軸方向に貫通して螺着される。調節ネジ36の一端は、スプリング室44内のリテーナ34に当接しており、調節ネジ36が回転されるとリテーナ34の軸方向における位置が変更され、サブリターンスプリング35の付勢力が変化する。このように、調節ネジ36を回転することによって、プランジャ33に作用するサブリターンスプリング35の初期荷重を変更することができる。ソレノイドチューブ14から突出する調節ネジ36の他端は、ソレノイドチューブ14に取り付けられるカバー63によって覆われる。
An
次に、ソレノイドバルブ100の動作について説明する。
Next, the operation of the
コイル62に電流が供給されていないときには、サブリターンスプリング35の付勢力によって、プランジャ33が押圧され、副弁27のサブポペット弁27aがサブシート部26dに着座し、制御圧室42は閉塞された状態となる。このため、制御圧室42内には圧力導入通路240及び導入孔41を通じて第1ポート220の作動油が導かれ、制御圧室42内の圧力は第1ポート220の圧力と同等となる。つまり、閉弁受圧面A2には、第1ポート220の圧力と同等の圧力が作用することになる。
When no current is supplied to the
ここで、制御圧室42内の圧力が作用する閉弁受圧面A2の面積は、第1ポート220の圧力が作用する開弁受圧面A1の面積よりも大きい。したがって、閉弁受圧面A2に作用する制御圧室42内の圧力による推力とメインリターンスプリング24の付勢力との合力が、開弁受圧面A1に作用する第1ポート220の圧力による推力を上回り、主弁22は、シート部13を閉塞する方向に付勢される。このように、コイル62が非通電状態にあるときには、第1ポート220から第2ポート230への作動油の流れが遮断される。
Here, the area of the valve closing pressure receiving surface A2 on which the pressure in the
一方、コイル62に電流が供給されると、ソレノイド部60が発生する推力によってプランジャ33がサブリターンスプリング35の付勢力に打ち勝ってコイル62側へと吸引される。そして、プランジャ33とともに副弁27が変位することで、サブポペット弁27aはサブシート部26dから離座し、サブポペット弁27aとサブシート部26dとの間に隙間が形成される。制御圧室42内の作動油は、この隙間を通じてスリーブ貫通孔26c、第1連通路23a、第2連通路23b及び連通孔12bを通過し第2ポート230へと排出される。
On the other hand, when a current is supplied to the
第1ポート220から制御圧室42への作動油の流入は、オリフィスとして機能する導入孔41によって制限されるため、制御圧室42内の圧力は、制御圧室42と第2ポート230とが連通することによって低下する。そして、閉弁受圧面A2に作用する制御圧室42内の圧力による推力とメインリターンスプリング24の付勢力との合力と、開弁受圧面A1に作用する第1ポート220の圧力による推力と、がバランスするまで主弁22はシート部13を開放する方向へと変位する。この結果、作動油は、貫通孔22dと第1シート部13aとの間、ポペット弁22bと第2シート部13bとの間及び連通孔12bを通じて、第1ポート220から第2ポート230へと流れる。
Since the flow of hydraulic oil from the
コイル62に供給される電流が増加されると、サブポペット弁27aはサブシート部26dからさらに離れる。この結果、制御圧室42から第2ポート230へと排出される作動油の量が増加し、制御圧室42内の圧力はさらに低下する。そして、制御圧室42内の圧力の低下に応じて主弁22はシート部13を開放する方向へとさらに移動し、スプール弁22aの貫通孔22dが第1シート部13aから露出される面積が大きくなる。この結果、第1ポート220から第2ポート230へと流れる作動油の流量が増加する。
When the current supplied to the
このように、コイル62に供給される電流を増減し、主弁22の変位量を制御することによって、第1ポート220から第2ポート230へと流れる作動油の流量が制御される。
In this way, the flow rate of the hydraulic oil flowing from the
コイル62への通電が停止されると、プランジャ33を吸引する推力が消失するため、プランジャ33は、サブリターンスプリング35の付勢力によってサブポペット弁27aがサブシート部26dに着座する方向へと押圧される。そして、副弁27のサブポペット弁27aがサブシート部26dに着座すると、制御圧室42内には導入孔41を通じて第1ポート220の作動油が導かれ、制御圧室42内の圧力は、第1ポート220の圧力と同等となるまで上昇する。
When the energization of the
制御圧室42内の圧力が第1ポート220の圧力と同等になると、上述のように、開弁受圧面A1に作用する第1ポート220の圧力による推力が、閉弁受圧面A2に作用する制御圧室42内の圧力による推力とメインリターンスプリング24の付勢力との合力を下回る。このため、主弁22は、シート部13を閉塞する方向に付勢され、結果として、主弁22は、シート部13を閉塞する方向へと変位し、第1ポート220から第2ポート230への作動油の流れが遮断される。
When the pressure in the
続いて、圧力補償スリーブ26による圧力補償作用について説明する。
Next, the pressure compensation action by the
副弁27には、スプリング室44を通じて第1ポート220の圧力が作用するとともに、スリーブ貫通孔26cを通じて第2ポート230の圧力が作用する。このため、副弁27をサブシート部26dから離座させるためには、第1ポート220の圧力と第2ポート230の圧力との圧力差が副弁27を閉弁方向に付勢する力と、サブリターンスプリング35が副弁27を閉弁方向に付勢する力と、の合力に打ち勝つだけの磁気吸引力をコイル62によって発生させなければならない。つまり、第1ポート220の圧力と第2ポート230の圧力との圧力差が大きいほど、副弁27を駆動させるためには、コイル62に供給される電流を大きくしなければならない。このように、第1ポート220の圧力と第2ポート230の圧力との圧力差によって副弁27を駆動させる電流が変化するため、コイル62に供給される電流に対して、第1ポート220から第2ポート230へと流れる作動油の流量は不安定となる。
The pressure of the
そこで、副弁27が着座するサブシート部26dを有する圧力補償スリーブ26の位置を、第1ポート220の圧力と第2ポート230の圧力との圧力差に応じて変化させることによって、副弁27を開弁させるために必要となる電流を一定とする圧力補償が行われる。
Therefore, by changing the position of the
具体的には、圧力補償スリーブ26の鍔部26b側には、制御圧室42を通じて第1ポート220の圧力が作用し、摺動部26a側には、第1連通路23aを通じて第2ポート230の圧力が作用する。ここで、鍔部26bと主弁22の他端面22fとの間には、ゴム弾性体28が介装されているため、第1ポート220の圧力と第2ポート230の圧力との圧力差が大きくなるとゴム弾性体28が圧力補償スリーブ26の軸方向において圧縮され、サブシート部26dの位置が主弁22寄りに変位する。
Specifically, the pressure of the
このとき、サブリターンスプリング35によって閉弁方向に付勢される副弁27は、サブシート部26dの変位に追従して変位する。副弁27の着座位置が主弁22寄りに変位した分だけサブリターンスプリング35は伸張するので、結果として、副弁27を閉弁させる方向に作用するサブリターンスプリング35の付勢力は低下する。
At this time, the
このように、圧力補償スリーブ26が設けられることによって、第1ポート220の圧力と第2ポート230の圧力との圧力差が大きくなったとしても、その分、サブリターンスプリング35の付勢力が低下するので、副弁27を変位させるために必要とされる磁気吸引力が上昇することが抑制される。この結果、コイル62に供給される電流に対する副弁27の変位量が安定するため、第1ポート220から第2ポート230へと流れる作動油の流量を正確に制御することができる。
Thus, even if the pressure difference between the pressure of the
圧力補償スリーブ26の変位量は、皿バネによっても変化させることができるが、皿バネは、形状やばね特性が規格化されているため、要求される特性を満たす皿バネの形状に合わせて、主弁22や圧力補償スリーブ26の形状を設計しなければならない。また、要求される特性を満たす皿バネの外径が大きくなるとソレノイドバルブ100の外径も大きくしなければならない。
The displacement amount of the
これに対して第1実施形態では、圧力補償スリーブ26の変位量が、ゴム弾性体28の弾性特性によって決定される。ゴム材により形成されるゴム弾性体28は、皿バネと比較し、形状を自由に設定することができるとともに、材質を変更することによって弾性特性を任意に変化させることができる。このため、主弁22や圧力補償スリーブ26の設計を自由に行うことができるため、ソレノイドバルブ100の設計の自由度を向上させることができる。さらに、ソレノイドバルブ100の外径が大きくなることを抑制することができる。
On the other hand, in the first embodiment, the displacement amount of the
以上の第1実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above 1st Embodiment, there exists an effect shown below.
ソレノイドバルブ100では、圧力補償スリーブ26の位置を主弁22に対して変位させるためにゴム弾性体28が用いられる。ゴム弾性体28は、形状が自由に設定されるため、主弁22や圧力補償スリーブ26の設計を自由に行うことが可能となり、ソレノイドバルブ100の設計の自由度を向上させることができる。
In the
以下、図2を参照して、上記第1実施形態に係るソレノイドバルブ100の変形例について説明する。図2は、上記第1実施形態の図1に対応する断面図である。
Hereinafter, a modification of the
上記第1実施形態では、圧力補償スリーブ26の位置を主弁22に対して変位させるためのゴム弾性体28が、鍔部26bと主弁22の他端面22fとの間に1つ介装される。これに代えて、鍔部26bと主弁22の他端面22fとの間に複数のゴム弾性体29a,29bを設けてもよい。
In the first embodiment, one rubber
変形例では、図2に示されるように、第1ゴム弾性体29aと第2ゴム弾性体29bとが圧力補償スリーブ26の軸方向に並んで積層配置される。第1ゴム弾性体29aと第2ゴム弾性体29bとは、異なる弾性特性を有する。
In the modification, as shown in FIG. 2, the first rubber
このため、例えば、異なる弾性特性を有するゴム弾性体を複数用意しておき、その中から2つのゴム弾性体を組み合わせることによって、ゴム弾性体全体の弾性特性を変更することができる。この結果、第1ポート220の圧力と第2ポート230の圧力との圧力差に対する圧力補償スリーブ26の変位量を任意に設定することができる。
Therefore, for example, by preparing a plurality of rubber elastic bodies having different elastic characteristics and combining two rubber elastic bodies from among them, the elastic characteristics of the entire rubber elastic body can be changed. As a result, the displacement amount of the
このように、変形例においても第1実施形態と同様に、圧力補償スリーブ26の位置を主弁22に対して変位させるためにゴム弾性体29a,29bが用いられるため、上記第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、ゴム弾性体29a,29bの弾性特性を任意に設定することができる。
Thus, in the modified example, as in the first embodiment, the rubber
なお、第1ゴム弾性体29aと第2ゴム弾性体29bとは、一体的に形成されてもよい。また、異なる弾性特性を有する3つ以上のゴム弾性体を積層した構成としてもよい。また、ゴム弾性体の内部の材質を異ならせたり、内部に空間を設けたりすることによって、弾性特性を変化させてもよい。
The first rubber
<第2実施形態>
次に、図3を参照して、本発明の第2実施形態に係るソレノイドバルブ110について説明する。以下では、第1実施形態と異なる点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a
ソレノイドバルブ110の基本的な構成は、第1実施形態に係るソレノイドバルブ100と同様である。ソレノイドバルブ110は、圧力補償スリーブ126の位置を主弁22に対して変位させるためのゴム弾性体128が、主弁22の内部に設けられる点でソレノイドバルブ100と相違する。
The basic configuration of the
ソレノイドバルブ110の主弁22は、一端が他端面22fに開口する非貫通の収容穴22hと、収容穴22hに固定され、圧力補償スリーブ126が挿通する挿通孔122aを有する支持部材122と、一端が収容穴22hの内周面に開口し他端が主弁22の外周面に開口する連通路123bと、を有する。連通路123bの他端は、主弁22が軸方向に変位する範囲において、連通孔12bと常に連通するように配置される。収容穴22hと支持部材122とにより主弁22の内部に区画される収容空間22iには、ゴム弾性体128が収容される。
The
圧力補償スリーブ126は、挿通孔122aに摺動自在に挿入される摺動部126aと、軸方向に貫通して形成されるスリーブ貫通孔126bと、一端がスリーブ貫通孔126bに接続されるように径方向に貫通して形成されるスリーブ連通孔126cと、制御圧室42に臨むスリーブ貫通孔126bの開口端に形成されるサブシート部126dと、を有する。スリーブ連通孔126cは、圧力補償スリーブ126が軸方向に変位する範囲において、収容空間22iに常に開口するように配置される。
The
このため、サブポペット弁27aがサブシート部126dから離座し、サブポペット弁27aとサブシート部126dとの間に隙間が形成されると、制御圧室42内の作動油は、この隙間を通じてスリーブ貫通孔126b、スリーブ連通孔126c、収容空間22i、連通路123b及び連通孔12bを通過し第2ポート230へと排出される。
Therefore, when the
圧力補償スリーブ126は、さらに、収容空間22i内において摺動部126aに圧入され、圧力補償スリーブ126の先端面126eに開口するスリーブ貫通孔126bの開口端を閉塞する鍔部125を有する。
The
鍔部125は、摺動部126aよりも外径が大きく形成され、鍔部125と収容穴22hの底面との間には、ゴム弾性体128が介装される。鍔部125には、ゴム弾性体128に向けて突出する凸部125aが形成され、ゴム弾性体128には、凸部125aが挿入される凹部128aが形成される。鍔部125の凸部125aがゴム弾性体128の凹部128aに挿入されることによって、ゴム弾性体128は、径方向に移動することが規制される。
The
鍔部125は、圧力補償スリーブ126とは別の部材として形成される。これに代えて、鍔部125と圧力補償スリーブ126とは一体的に形成されてもよい。また、鍔部125と圧力補償スリーブ126との結合は、圧入に限定されず、ネジ結合やボルト結合であってもよい。
The
ゴム弾性体128は、鍔部125と収容穴22hの底面との間で挟持されやすいように、円柱状または円盤状に形成される。
The rubber
ソレノイドバルブ110の動作については、主弁22が開弁する際に制御圧室42内の作動油がスリーブ貫通孔126b、スリーブ連通孔126c、収容空間22i、連通路123b及び連通孔12bを通じて第2ポート230へと排出される点以外においては、第1実施形態のソレノイドバルブ100の動作と同じである。このため、その説明を省略する。
Regarding the operation of the
続いて、圧力補償スリーブ126による圧力補償作用について説明する。
Next, the pressure compensation action by the
圧力補償スリーブ126の制御圧室42に臨む端面には、制御圧室42を通じて第1ポート220の圧力が作用し、圧力補償スリーブ126の収容空間22iに臨む端面及びスリーブ貫通孔126b内には、連通路123bを通じて第2ポート230の圧力が作用する。
The pressure of the
ここで、収容空間22iに臨む圧力補償スリーブ126の先端面126eと収容穴22hの底面との間には、ゴム弾性体128が介装されているため、第1ポート220の圧力と第2ポート230の圧力との圧力差が大きくなるとゴム弾性体128が圧力補償スリーブ26の軸方向において圧縮され、サブシート部126dの位置が主弁22寄りに変位する。
Here, since the rubber
このとき、サブリターンスプリング35によって閉弁方向に付勢される副弁27は、サブシート部126dの変位に追従して変位する。副弁27の着座位置が主弁22寄りに変位した分だけサブリターンスプリング35は伸張するので、結果として、副弁27を閉弁させる方向に作用するサブリターンスプリング35の付勢力は低下する。
At this time, the
このように、圧力補償スリーブ126が設けられることによって、第1ポート220の圧力と第2ポート230の圧力との圧力差が大きくなったとしても、その分、サブリターンスプリング35の付勢力が低下するので、副弁27を変位させるために必要とされる磁気吸引力が上昇することが抑制される。この結果、コイル62に供給される電流に対する副弁27の変位量が安定するため、第1ポート220から第2ポート230へと流れる作動油の流量を正確に制御することができる。
Thus, even if the pressure difference between the pressure of the
以上の第2実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above 2nd Embodiment, there exists an effect shown below.
ソレノイドバルブ110では、圧力補償スリーブ126の位置を主弁22に対して変位させるためにゴム弾性体128が用いられる。ゴム弾性体128は、形状が自由に設定されるため、主弁22や圧力補償スリーブ126の設計を自由に行うことが可能となり、ソレノイドバルブ110の設計の自由度を向上させることができる。
In the
なお、上記第1実施形態の変形例のように、ゴム弾性体128は、異なる弾性特性を有する複数のゴム弾性体を積層することによって形成されてもよい。
As in the modification of the first embodiment, the rubber
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。 Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention will be described together.
第1ポート220から第2ポート230へ流れる作動油の流量を制御するソレノイドバルブ100,110は、第1ポート220と第2ポート230との連通開度を変化させる主弁22と、第1ポート220から作動油が導かれ、主弁22を閉弁方向に付勢する制御圧室42と、主弁22に摺動自在に挿入され、制御圧室42と第2ポート230とを連通させるスリーブ貫通孔26c,126bが形成される圧力補償スリーブ26,126と、主弁22と圧力補償スリーブ26,126との間に介装され、圧力補償スリーブ26,126が主弁22内に進入することにより圧縮され復元力を生じるゴム弾性体28,128と、スリーブ貫通孔26c,126bの開度を変化させるために圧力補償スリーブ26,126に対して離着座する副弁27と、供給される電流に応じて副弁27を変位させるソレノイド部60と、を備えることを特徴とする。
また、圧力補償スリーブ26は、主弁22に設けられる第1連通路23aに摺動自在に挿入される摺動部26aと、主弁22の外部に配置され摺動部26aよりも外径が大きい鍔部26bと、を有し、ゴム弾性体28は、摺動部26aが挿通する貫通孔28aを有する円筒状に形成され、鍔部26bと主弁22との間に介装されることを特徴とする。
The
また、主弁22は、ゴム弾性体128が収容される収容穴22hを有し、圧力補償スリーブ126は、収容穴22h内に臨む先端面126eを有し、ゴム弾性体128は、円柱状に形成され、収容穴22hの底面と先端面126eとの間に介装されることを特徴とする。
The
これらの構成では、圧力補償スリーブ26,126の位置を主弁22に対して変位させるためにゴム弾性体28,128が用いられる。ゴム弾性体28,128は、形状が自由に設定されるため、主弁22や圧力補償スリーブ26,126の設計を自由に行うことが可能となり、ソレノイドバルブ100,110の設計の自由度を向上させることができる。
In these configurations, rubber
また、圧力補償スリーブ26,126の変位量は、皿バネによっても変化させることができるが、皿バネは、形状やばね特性が規格化されているため、要求される特性を満たす皿バネの外径が大きくなるとソレノイドバルブ100の外径も大きくしなければならない。これに対してゴム弾性体28,128を用いた場合は、形状を自由に設定することができるとともに、材質を変更することによって弾性特性を任意に変化させることができる。このため、ソレノイドバルブ100の外径が大きくなることを抑制することができる。
The displacement amount of the
また、ゴム弾性体28,128は、弾性特性が異なる複数のゴム材が積層されることによって形成されることを特徴とする。
The rubber
この構成では、異なる弾性特性を有する複数のゴム材を組み合わせることによってゴム弾性体28,128が形成される。このため、ゴム弾性体28,128の弾性特性を任意に設定することができる。
In this configuration, the rubber
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
例えば、上記実施形態では、ソレノイドバルブ100,110は、第1ポート220から第2ポート230への作動油の流れを制御するものであるが、これに限定されず、第2ポート230から第1ポート220への作動油の流れも制御することが可能な双方向流制御弁であってもよい。
For example, in the above embodiment, the
100,110・・・ソレノイドバルブ、22・・・主弁、22h・・・収容穴、26,126・・・圧力補償スリーブ、26a・・・摺動部、26b・・・鍔部、26c,126b・・・スリーブ貫通孔(連通路)、26d,126d・・・サブシート部、27・・・副弁、28,128・・・ゴム弾性体、28a・・・貫通孔、29a・・・第1ゴム弾性体(ゴム弾性体)、29b・・・第2ゴム弾性体(ゴム弾性体)、35・・・サブリターンスプリング、42・・・制御圧室、60・・・ソレノイド部、126e・・・先端面、200・・・バルブブロック、220・・・第1ポート、230・・・第2ポート 100, 110 ... solenoid valve, 22 ... main valve, 22h ... receiving hole, 26, 126 ... pressure compensation sleeve, 26a ... sliding part, 26b ... collar part, 26c, 126b ... Sleeve through hole (communication path), 26d, 126d ... Sub-seat part, 27 ... Sub valve, 28, 128 ... Rubber elastic body, 28a ... Through hole, 29a ... 1st rubber elastic body (rubber elastic body), 29b ... 2nd rubber elastic body (rubber elastic body), 35 ... sub return spring, 42 ... control pressure chamber, 60 ... solenoid part, 126e ... Front end surface, 200 ... Valve block, 220 ... First port, 230 ... Second port
Claims (4)
前記第1ポートと前記第2ポートとの連通開度を変化させる主弁と、
前記第1ポートから作動流体が導かれ、前記主弁を閉弁方向に付勢する制御圧室と、
前記主弁に摺動自在に挿入され、前記制御圧室と前記第2ポートとを連通させる連通路が形成される圧力補償スリーブと、
前記主弁と前記圧力補償スリーブとの間に介装され、前記圧力補償スリーブが前記主弁内に進入することにより圧縮され復元力を生じるゴム弾性体と、
前記連通路の開度を変化させるために前記圧力補償スリーブに対して離着座する副弁と、
供給される電流に応じて前記副弁を変位させるソレノイド部と、
を備えることを特徴とするソレノイドバルブ。 A solenoid valve for controlling a flow rate of the working fluid flowing from the first port to the second port,
A main valve that changes a communication opening degree between the first port and the second port;
A control pressure chamber in which a working fluid is guided from the first port and biases the main valve in a valve closing direction;
A pressure compensation sleeve that is slidably inserted into the main valve and has a communication passage that communicates the control pressure chamber and the second port;
A rubber elastic body interposed between the main valve and the pressure compensation sleeve, and generating a restoring force by being compressed when the pressure compensation sleeve enters the main valve;
A sub-valve that is separated from and seated on the pressure compensation sleeve to change the opening of the communication path;
A solenoid unit that displaces the sub-valve according to the supplied current;
A solenoid valve comprising:
前記ゴム弾性体は、前記摺動部が挿通する貫通孔を有する円筒状に形成され、前記鍔部と前記主弁との間に介装されることを特徴とする請求項1に記載のソレノイドバルブ。 The pressure compensation sleeve includes a sliding portion that is slidably inserted into a sliding hole provided in the main valve, a flange portion that is disposed outside the main valve and has an outer diameter larger than the sliding portion, Have
The solenoid according to claim 1, wherein the rubber elastic body is formed in a cylindrical shape having a through-hole through which the sliding portion is inserted, and is interposed between the flange portion and the main valve. valve.
前記圧力補償スリーブは、前記収容穴内に臨む先端面を有し、
前記ゴム弾性体は、円柱状に形成され、前記収容穴の底面と前記先端面との間に介装されることを特徴とする請求項1に記載のソレノイドバルブ。 The main valve has an accommodation hole in which the rubber elastic body is accommodated,
The pressure compensating sleeve has a tip surface facing the receiving hole;
The solenoid valve according to claim 1, wherein the rubber elastic body is formed in a columnar shape and is interposed between a bottom surface of the accommodation hole and the tip end surface.
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