JP2018179100A - Throttle-controlled electromagnetic valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁弁に関し、特に、絞り制御式電磁弁に関する。 The present invention relates to a solenoid valve, and more particularly to a throttle control type solenoid valve.
例えば、副動式油圧シリンダの油圧回路に多く使用される制御方式として、図1に示すように、油圧シリンダ1の作動方向に関わる圧油の流れ方向を切り換える電磁弁2と、油圧シリンダの作動速度に関係する圧油の流量を調整する絞り弁3との組み合わせがある。電磁弁2は、図1に略図として示すように、仕切り弁座を構成するスリーブと円筒形滑り面に内接してその中を軸方向に移動するランド付きのスプールを含み、電磁石の電磁力により可動鉄心を移動させ、プッシュロッドを介してスプールを右又は左に移動させて圧油の流れ方向を切換えるようになっている。油圧ポンプPからの圧油を複動式油圧シリンダ1の一方端にポートAから流入させ、シリンダの他方の端から圧油を流出させてポートBを経てタンクTに至らせ、油圧シリンダのプランジャを伸長させ、或いは、シリンダの他方の端にポートBから圧油を流入させ、油圧シリンダの一方の端Aから圧油を流出させてポートAを経てタンクTに至らせ、油圧シリンダのプランジャを引っ込ませる。流量可変絞り弁3は、油圧シリンダの作動速度を調整するために、シリンダに流入・流出させる圧油の流量を可変的に調整する。このように複動油圧シリンダの油圧回路には、電磁弁と絞り弁の2つの弁を使用することが必要であり、2つの弁の併設は、機械設備のコンパクト化を図るうえで弊害となっていた。
For example, as a control method often used for a hydraulic circuit of a sub-acting hydraulic cylinder, as shown in FIG. 1, an
本発明は、そのような絞り弁を別途必要としない絞り制御付き電磁弁を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a solenoid valve with throttle control which does not require such a throttle valve separately.
本発明のかかる目的は、スリーブに複数の仕切り弁座を構成する円筒形滑り面に内接してその中を軸方向に移動するようになっていて、仕切り弁座と共同して開弁・閉弁するランドを有するスプールと、隣接した仕切り弁座間に画成される、油圧ポンプと連通するようになった中央チャンバー及びその両側にある、油圧シリンダに対するポートとそれぞれ連通する左右チャンバーと、左右の電磁石と、誘磁性カートリッジに固定して設けられた固定鉄心と、該カートリッジ内にあって軸方向に移動可能に配置され、電磁石の磁気力で固定鉄心に向かって吸着される可動鉄心と、固定鉄心を貫通して固定鉄心の端面から突出し、可動鉄心とスプール軸との間にあって互いに当接するようになったプッシュロッドと、可動鉄心が固定鉄心に吸着されるとき、固定鉄心から突出したプッシュロッドを押してスプールをスリーブに対して中立位置から左又は右に移動させ、電磁石の磁気力が消磁するとき、スプールを中立位置に戻すための戻しスプリングと、を含み、可動鉄心は、プッシュロッドを介して固定鉄心から押し戻される、電磁弁において、スプールは、そのスプール軸に固着された一対の間隔を隔てたスプールブロックを含み、各スプールブロックは、ランドを構成する軸方向に長いランドと短いランドとを有し、長い方のランドに、スプール軸の周りに形成された環状凹部を有し、長い方のランドは、その円周上に、環状凹部に抜ける、互いにずれて配列された穴径の異なる複数の絞り穴を有し、可動鉄心が固定鉄心に吸着されて、プッシュロッドを押してスプールをスリーブに対して移動させるとき、スプールの一方のスプールブロックは、その長い方のランドが仕切り弁座と共同して中央チャンバーと左右チャンバーの一方との連通を絶つように位置し、他方のスプールブロックは、その環状凹部を、弁座から開放された絞り穴を通して他方チャンバーと連通させるように位置する、絞り制御付き電磁弁を提供することによって達成される。 The object of the present invention is to move axially in a cylindrical sliding surface which constitutes a plurality of partition valve seats in a sleeve and to move therein, and in combination with the partition valve seats to open / close the valve. A central chamber adapted to communicate with the hydraulic pump and a left and right chambers respectively communicating with the port for the hydraulic cylinder, defined on the side of the central chamber in communication with the hydraulic pump, which is defined between the adjacent gate valve seats. An electromagnet, a fixed core fixedly provided to the magnetic attraction cartridge, a movable core disposed inside the cartridge so as to be axially movable and attracted toward the fixed core by the magnetic force of the electromagnet, and fixed A push rod, which penetrates the core and protrudes from the end face of the fixed core, is between the movable core and the spool shaft and comes into contact with each other, and the movable core is attracted to the fixed core When pressing the push rod protruding from the stationary core to move the spool from the neutral position to the left or right with respect to the sleeve, and when the magnetic force of the electromagnet demagnetizes, a return spring for returning the spool to the neutral position The movable core is pushed back from the fixed core via a push rod. In a solenoid valve, the spool includes a pair of spaced apart spool blocks fixed to its spool shaft, each spool block constituting a land Have an axially long land and a short land, and the longer land has an annular recess formed around the spool axis, and the longer land slips into the annular recess on its circumference A plurality of squeeze holes of different hole diameters arranged in a mutually offset manner, the movable core is attracted to the fixed core, and the push rod is pushed to squeeze the spool When moving it relative to one of the spools, one of the spool blocks is positioned so that its longer land cooperates with the gate valve seat to break the communication between the central chamber and one of the left and right chambers, and the other spool block This is achieved by providing a solenoid valve with throttling control that is positioned to communicate the annular recess with the other chamber through the throttling hole opened from the valve seat.
本発明の好ましい形態では、穴径の異なる複数の絞り穴は、大,中,小の三種類の絞り穴からなり、かつスプールの最小絞り位置では、全ての絞り穴が中央チャンバーと他方のチャンバーとの連通のため仕切り弁座から開放され、中絞り位置では、中及び小の絞り穴が中央チャンバーと他方のチャンバーとの連通のため仕切り弁座から開放され、最大絞り位置では、小絞り穴が中央チャンバーと他方のチャンバーとの連通のため仕切り弁座から開放されるように配列される、絞り制御付き電磁弁を提供する。 In a preferred embodiment of the present invention, the plurality of throttle holes having different hole diameters comprises three types of throttle holes of large, medium and small, and in the minimum throttle position of the spool, all throttle holes are the central chamber and the other chamber In the middle throttle position medium and small throttle holes are open from the gate valve seat for communication between the central chamber and the other chamber in the middle throttle position, and in the maximum throttle position the small throttle hole And a throttle control solenoid valve arranged to be opened from the gate valve seat for communication between the central chamber and the other chamber.
本発明の更に好ましい実施形態では、カートリッジを外部から回してカートリッジを後退方向に移動させるねじ機構を含み、カートリッジの後退方向の移動により、固定鉄心を最小絞り位置から中間絞り位置又は最大絞り位置に移動させ、これにより、スプールの移動距離に相当する、すなわち、プッシュロッドがスプールに当接する際における、プッシュロッドの固定鉄心からの突出長さを調整することができるようにした、絞り制御付き電磁弁を提供する。 A further preferred embodiment of the present invention includes a screw mechanism for rotating the cartridge from the outside to move the cartridge in the backward direction, and the movement of the cartridge in the backward direction moves the fixed iron core from the minimum throttling position to the middle throttling position or the maximum throttling position. It is made to move, and this corresponds to the movement distance of the spool, that is, it is possible to adjust the projection length of the push rod from the fixed iron core when the push rod abuts on the spool, electromagnetic control with diaphragm control Provide a valve.
[作用]
本発明によれば、カートリッジに固定して設けられた固定鉄心が最小絞り位置に相当する位置にあるものとすると、右側の電磁石の付勢で発生する磁気力により可動鉄心が固定鉄心に向かって移動して固定鉄心に吸着され、可動鉄心は、プッシュロッドを押してスプールを中立位置から最小絞り位置まで左方向に移動させ、その際、左側の戻しスプリングを圧縮する。スプールの一方のスプールブロックは、中央チャンバーと右チャンバーとの連通を絶ち、他方のスプールブロックは、その環状凹部を、弁座から開放された絞り穴を通して中央チャンバーと左チャンバーとを連通させ、かくして、中央チャンバーからの圧油は、絞り穴で絞られて左チャンバーに流入する。電磁石が通電されている間スプールはその位置に留まることは明らかである。電磁石への通電が絶たれて電磁石の磁気力が消磁するとき、左側の圧縮された戻しスプリングが伸長してスプールを中立位置に戻すと共に、可動鉄心は、プッシュロッドによってもとの位置に押し戻される。
[Effect]
According to the present invention, assuming that the fixed iron core fixed to the cartridge is located at a position corresponding to the minimum throttling position, the movable iron core is moved toward the fixed iron core by the magnetic force generated by the biasing of the electromagnet on the right side. It moves and is attracted to the fixed core, and the movable core pushes the push rod to move the spool leftward from the neutral position to the minimum throttle position, thereby compressing the left return spring. One spool block of the spools disconnects the central chamber from the right chamber, and the other spool block connects the annular recess to the central chamber and the left chamber through the throttling hole opened from the valve seat, thus The pressure oil from the central chamber is throttled by the throttling hole and flows into the left chamber. It is obvious that the spool remains in that position while the electromagnet is energized. When the electromagnet is de-energized and the magnetic force of the electromagnet demagnetizes, the left compressed return spring expands to return the spool to the neutral position, and the movable iron core is pushed back to the original position by the push rod .
上述のごとくに、固定鉄心を後方に移動させて、プッシュロッドを移動させるべきプッシュロッドの固定鉄心からのき突出長さを調整することにより、スプールを中間絞り位置、又は最大絞り位置に移動させることができることもあきらかであろう。以上はスプールを左方向に移動させることについて説明したが、上述と同じであるが逆の操作でスプールを右方向に移動させて、一方のスプールブロックにより中央チャンバーと左チャンバーとの連通を断ち、他方のスプールブロックにより中央チャンバーと右チャンバーとを絞り穴を通して連通させることができることは明らかである。 As described above, the spool is moved to the middle throttle position or the maximum throttle position by moving the fixed core backward and adjusting the projection length of the push rod to move the push rod from the fixed core. It will be obvious that you can do it. The foregoing has described moving the spool to the left, but moving the spool to the right by the same operation as described above but the reverse operation to cut off the communication between the central chamber and the left chamber by one spool block, It is obvious that the other spool block allows the central chamber and the right chamber to be in communication through the throttling hole.
図2乃至4を参照すると、本発明による絞り制御付き電磁弁10は、仕切り弁座11を構成する円筒形滑り面を有するスリーブ12と、円筒形滑り面に内接してその中を軸方向に移動するようになっていて、仕切り弁座11と共同するランド13を有するスプール14と、を含む。隣接した仕切り弁座間に、中央チャンバー15及びその両側の左右チャンバー16、17が画成され、それらに隣接して戻りチャンバー18、19が設けられ、それぞれタンク(図示せず)と連絡する。中央チャンバー15は、油圧ポンプPと連通するようになっており、また左右のチャンバー16、17は、油圧シリンダに対するポートA,ポートBとそれぞれ連通する。
With reference to FIGS. 2 to 4, the
スプール14は、そのスプール軸20に固着された一対の間隔を隔てたスプールブロック21,21を含み、スプールブロック21,21は、図示では、互いに軸方向に対向して配置されているが、互いに背を向けて配置されてもよい。各スプールブロック21は、弁座11と共同して開弁,閉弁するようになったランド13を構成し、ランド13は、軸方向に長いランド22と短いランド23を含む。各スプールブロック21は、長い方のランド22の位置で、スプール軸20の周りに形成された環状凹部24を有し、長い方のランドには、その円周上に、互いにずれて配列され、環状凹部24に抜ける、穴径の異なる複数の絞り穴25a、25b、25cが形成されている。穴径の異なる複数の絞り穴は、大,中,小の三種類の絞り穴からなり(図5)、かつスプールの最小絞り位置では、全ての絞り穴が中央チャンバーと他方のチャンバーとの連通のため仕切り弁座11から開放され、中絞り位置では、中及び小の絞り穴が中央チャンバーと他方のチャンバーとの連通のため仕切り弁座11から開放され、最大絞り位置では、小絞り穴が中央チャンバーと他方のチャンバーとの連通のため仕切り弁座11から開放されるように配列される。
The
端板26,26がスリーブ12の両端に連結ねじ26aにより固着され、端板26,26には、その内側から外方に向かって深い座繰り穴27が形成され、ストッパー板28が戻りチャンバー18,19内でスリーブ12に固定して設けられている。戻りスプリング29が座繰り穴27内に配置され、ストッパー板28に当接したスプリング受け30で受け止められている。スプール軸20とその縮径端部31は、ストッパー板28及びスプリング受け30をそれぞれ貫通し、スプール軸の縮径端部31は、座繰り穴27内に位置する。スプール軸20の縮径端部31によって構成された肩32が、スプール軸20の移動の際戻りスプリング29を圧縮するためスプリング受け30に当接してこれを押すようになっている。
The
制御用板33,33がボルト34によって端板26,26に固定され、左右の電磁石34,34が制御板33,33に隣接して設けられる。誘磁性材料で作られたカートリッジ35が電磁石34,34を貫いて移動可能に配置され、そしてその内部端に固着された固定鉄心36を有し、またその内部に可動鉄心37を収容する。カートリッジ35には、固定鉄心と反対側の端にストッパー兼手動プッシュボタン38が設けられている。プッシュボタンは、電磁石の電源が喪失した場合に可動鉄心を手動で移動させるためのものである。図2からわかるように、固定鉄心36は制御用板33に当接した位置にあり、この位置は、スプールの最小絞り位置に相当する。カートリッジ35は、これを外部から回すことによって、ねじ機構35aにより固定鉄心36とともに移動する。ねじ機構35aは、互いにかみあった固定鉄心36の雄ねじ35bと制御用板33に設けられた雌ねじ33aとを含み、かくして、雌ねじ35aに対する雄ねじ35の回転量に応じて固定鉄心35の移動量を変更することができる。
プッシュロッド41が、固定鉄心36を貫いて、可動鉄心37とスプール軸20の端面との間に介在され、後述するように、プッシュロッド41は、可動鉄心の動きで固定鉄心36から突出した部分が押され、それによって、スプール12をスリーブに対して移動させる。プッシュロッド41は、スプール軸20の端面に当接した状態では、固定鉄心36から、スプールの移動距離に相当する長さ突出するような長さのものである。プッシュロッド41の固定鉄心36からの突出長さの調整は、上記のねじ機構によりカートリッジ35及び固定鉄心36を最小絞り位置(図2及び図3))から、中絞り位置又は最大絞り位置(図4)に移動させることによって、行なわれる。なお、39は、カートリッジを回すための調整ナット、40は、調整後カートリッジを固定するための止めナットである。
A
操作において、固定鉄心36が制御用板33に当接した最小絞り位置に相当する位置にあるものとすると(図2)、右側の電磁石34の励磁で発生する磁気力により可動鉄心37が固定鉄心36に吸着するまで移動し、プッシュロッド41は、移動した可動鉄心37により固定鉄心36からの突出部分が押されてスプール12を中立位置から最小絞り位置まで左方向に移動させ、その際、左側の戻しスプリング29を圧縮する(図3)。スプール12の右側のスプールブロック21は、仕切り弁座11と共同して中央チャンバー15と右チャンバー16との連通を絶ち、右チャンバー16と戻りチャンバー18とを連通させ、左側のスプールブロック21は、その環状凹部24を、仕切り弁座から開放された全ての絞り穴25を通して左チャンバーと連通させる。従って、中央チャンバー15から左チャンバー17へ流入する圧油の量は最大になる。この際、左チャンバー17と戻りチャンバー19との連通を絶つことは明らかである。
In operation, assuming that fixed
電磁石への通電が絶たれて磁気力が消磁するとき、左側の圧縮された戻しスプリング29が伸長してスプールを中立位置に押し戻すと共に、可動鉄心37は、プッシュロッド41によってもとの位置に押し戻される。
When the electromagnet is de-energized and the magnetic force demagnetizes, the left compressed
スプール12を最小絞り位置から中間絞り位置又は最大絞り位置に移動させようとする場合(図4は最大絞り位置における図である)には、上述した方法で、カートリッジ35を回して固定鉄心36を後退させ、そして、プッシュロッド41がスプール軸20の端面に当接する際におけるプッシュロッド41の固定鉄心36からの突出長さを短くする。スプール12を最大絞り位置から中間絞り位置又は最小絞り位置に移動させようとする場合には、カートリッジ35を前とは反対方向に回して固定鉄心36を前進させればよい。
When the spool 12 is to be moved from the minimum throttle position to the middle throttle position or the maximum throttle position (FIG. 4 is a view at the maximum throttle position), the
また、上記の操作と同様ではあるが、逆の操作を行なって、スプール12を右方向に移動させる。そうすることによって、左側のスプールブロック21が中央チャンバー15と左チャンバー17との連通を断ち、左チャンバー17と戻りチャンバー19とを連通させ、右側のスプールブロック21が中央チャンバー15と右チャンバー16を連通させ、右チャンバー16と戻りチャンバー18との連通を絶つようにすることは明らかである。
Further, the spool 12 is moved to the right by performing the same operation as the above but the reverse operation. By doing so, the
このように、本発明によれば、スプールのスプールブロックに環状凹部を形成し、かつ環状凹部に抜ける穴径の異なる複数の絞り穴を設けたから、流路切換えと圧油の流量絞りを同時に行なうことができ、大変都合がよい。また絞り弁を別途付設する必要がないので、小型の絞り制御付き電磁弁を提供することができる。 As described above, according to the present invention, since the annular recess is formed in the spool block of the spool and a plurality of throttle holes having different hole diameters to be escaped are provided in the annular recess, flow path switching and pressure oil flow restriction are simultaneously performed. It is very convenient. Moreover, since it is not necessary to attach a throttle valve separately, a small-sized solenoid valve with throttle control can be provided.
10 電磁弁
11 仕切り弁座
12 スリーブ
13 ランド
14 スプール
15 中央チャンバー
16 チャンバー
17 チャンバー
18 戻りチャンバー
19 戻りチャンバー
P 油圧ポンプ
A ポート
B ポート
20 スプール軸
21 スプールブロック
22 長いランド
23 短いランド
24 環状凹部
25a 絞り穴
25b 絞り穴
25c 絞り宛て
26 端板
27 座繰り穴
28 ストッパー板
29 戻りスプリング
30 スプリング受け
31 縮径端部
32 肩
33 制御用板
34 電磁石
35 カートリッジ
36 固定鉄心
37 可動鉄心
38 ストッパー兼手動プッシュボタン
35a ねじ機構
35b 雄ねじ
33a 雌ねじ
41 プッシュロッド
Claims (3)
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