JP2514358Y2

JP2514358Y2 - 電磁比例減圧弁

Info

Publication number: JP2514358Y2
Application number: JP7908390U
Authority: JP
Inventors: 展也福田; 進長谷川
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2005-07-25
Also published as: JPH0436183U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は圧力制御弁に関し、更に詳しくは、クラッチ
あるいは可変容量ポンプ傾転制御等に用いられる比例ソ
レノイドの励磁により減圧する電磁比例減圧弁に関する
ものである。

〔従来技術〕

従来より、ポンプから吐出される高圧液体を、その液
体を使用する装置に適合した圧力に制御するための圧力
制御弁が種々な分野で用いられている。その一例とし
て、実開昭62-71709号公報に開示されているような電磁
比例圧力制御弁がある。

この電磁比例圧力制御弁31は、第４図の断面図に示す
ように、主制御弁32とパイロット制御弁33と、これを駆
動する電磁アクチュエータ34とから構成されたものであ
り、入口IPから流入される一次側の液体からパイロット
圧を取り、このパイロット圧により電磁コイル35を制御
してスプール36を移動させることにより、一次側と二次
側の連通面積を変化させて所定の圧力に減じた液体を出
口OPから吐出するものである。そして、パイロット圧が
所定の圧力を越えると電磁アクチュエータ34に電流が流
れてスプール36を移動させて出口OPとタンクTPを連通さ
せて二次側の液体の一部をタンクTPへ戻して減圧するも
のである。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記電磁比例圧力制御弁31では、電磁アクチュエータ
34をパイロット制御弁33により作動させているので、構
造が複雑になり、大形化し、製造コストも高いものにな
ってしまう。

また、パイロット制御弁33からのドレンポートを必要
とするのでケーシング内にタンクと連通する穴を設ける
必要がある。そして、このパイロット制御弁33からのド
レンは入口IP（一次側）から直接タンクへ戻るので無効
流量となってしまう。

更に、一次側の圧力が変動するとパイロット制御弁33
へ連通するオリフィス37の通過流量が変動し、パイロッ
ト制御弁33に用いられた電磁比例リリーフ弁のオーバラ
イド特性により二次圧も大きく変動してしまう。

本考案は上記課題に鑑み、構造が簡単で小型化でき、
且つ上記不都合のない電磁比例減圧弁を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案における電磁比例
減圧弁は、一次側連通孔と二次側連通孔及びタンク側連
通孔が形成された弁室内を摺動自在に移動するスプール
を、比例ソレノイドの励磁により二次側とタンク側が連
通する方向に、比例ソレノイドの非励磁によりスプール
を押圧する押圧部材により二次側と一次側が連通する方
向に移動させる電磁比例減圧弁において、上記弁室内の
二次側連通孔部位に一次側で大径となった段部を形成
し、上記スプールを上記弁室内の段部に対応した段付の
外径に形成するとともに、該スプールの段付部を上記二
次側連通孔部位に位置させた状態で弁室内に嵌挿し、該
スプールにスプール両端に形成された室をタンク側に連
通させる連通孔を設けたものである。

〔作用〕

上記構成により、比例ソレノイドが励磁状態では、弁
室内のスプールが大径部と小径部間に形成された段付部
の面積に作用する二次側圧力と比例ソレノイドの吸引力
と押圧部材の力が釣り合った状態の位置で二次側とタン
ク側を連通させ、比例ソレノイドが非励磁状態では、ス
プールが押圧部材の力により二次側と一次側を連通させ
る方向が移動させられる。

このことにより、比例ソレノイドの励磁電流に比例し
て二次側の圧力が減少する。

〔実施例〕以下、本考案の実施例を図面に基ずいて説明する。

第１図は本考案の電磁比例減圧弁１を示す断面図であ
る。

図において２は弁本体部であり、内部にスプール10が
嵌挿されるとともに右方に比例ソレノイド19が装着され
ている。

弁本体部２には、中央部に弁室３が形成されており、
図において左側が大径部４に右側が小径部５に形成さ
れ、この境界に段部６が形成されている。

この弁本体部２の下方からは弁室３を貫通して、図に
おいて左側から一次側IPと連通した一次側連通孔７と、
二次側OPと連通した二次側連通孔８と、タンク側TPと連
通したタンク側連通孔９が形成されている。

また、スプール10は、上記弁室３に形成された大径部
４と小径部５に対応して大径部11と小径部12から形成さ
れており、この大径部11と小径部12の間が上記弁室３に
形成された段部６に対応する段付部となっている。すな
わち、この段付部の径の差は段部６の高さと同一であ
る。そして、外周には大径部11に第１の環状凹部13が、
大径部11と小径部12の間に第２の環状凹部14が、小径部
12に第３の環状凹部15がそれぞれ形成されている。更
に、スプール10の中央には両端に形成される室をタンク
側TPに連通させる連通孔16が設けられている。

上記環状凹部13,14,15により、上記弁室３に形成され
た連通孔7,8,9の内、所定の連通孔が連通可能となるよ
うになっている。これらの連通時には、弁本体部２に形
成された連通孔7,8,9と、スプール10に形成された第２
の環状凹部14の壁14a,14bが制御エッジとして作用する
ことになる。

このように形成されたスプール10が上記弁室３に嵌挿
され、図において左側（比例ソレノイド19の反対側）に
はスプール10を図において右側に付勢する押圧ばね17
（押圧部材）が、保持具18により弁本体部２に保持され
ている。

一方、比例ソレノイド19は、公知の構成からなるもの
であるので主要構成部品のみを説明すると、ハウジング
20内に電磁コイル21が設けられ、中央部にはプランジャ
22が嵌合されており、プランジャ22の図において右側に
はプランジャ22を図において左側に押圧する押圧ばね23
が調整ボルト24により取付けられている。このプランジ
ャ22にロッド25が結合され、ロッド25により上記スプー
ル10に吸引力が伝達される。なお、26は電磁コイル21用
の電線である。

上記プランジャ22は、電磁コイル21が非励磁の時には
押圧ばね17により右方へ押圧され、励磁された時には押
圧ばね17の力に抗して左方へ摺動させられる。

上述した構成からなる電磁比例減圧弁１の作動を、第
２図（ａ），（ｂ）の弁室３とスプール10の位置関係
（状態）を示す拡大断面図により説明する。

第２図（ａ）は、比例ソレノイド19が非励磁の状態を
示す図面であり、一次側連通孔７と二次側連通孔８がス
プール10に形成された第１の環状凹部13により連通され
た状態であり、この時には、第２の環状凹部14と第３の
環状凹部15間に形成された壁14bにより二次側連通孔８
とタンク側連通孔９は塞がれ、一次側IPの圧力が所定の
圧力で二次側OPに供給されている。

この状態から、比例ソレノイド19が励磁され、二次側
OPの圧力が規定圧力に減圧された状態を第２図（ｂ）に
より説明する。

比例ソレノイド19が励磁されると、その電流の増加に
伴ってプランジャ22及びスプール10が徐々に左方へ摺動
し、スプール10に形成された第３の環状凹部15が二次側
連通孔８とタンク側連通孔９を連通した状態となる。こ
の時には、第１の環状凹部13と第２の環状凹部14に形成
された壁14aにより一次側連通孔７と二次側連通孔８は
塞がれている。この状態では、二次側OPの流体がタンク
側TPに排出されるので、二次側OPの圧力が減少する。

また、上述した第２の環状凹部14は、第１図にも示す
ようにスプール10の大径部11と小径部12の中央部に形成
されて二次側連通孔８の位置にあるので、この径の差
（弁室３の段部６の面積に相当）に起因して二次側OPか
らの力が作用することとなる。すなわち、この時の二次
側OPの圧力PAは、押圧ばね17の力F_SP1、押圧ばね23の力
F_SP2、大径部11の断面積A2、小径部12の断面積A1とすれ
ば、比例ソレノイド19の励磁電流ｉ＝０のとき、となり、非励磁の状態では押圧ばねの力F_SP1，F_SP2の差
と、断面積A2,A1の差により二次側OPの圧力PAが決ま
る。

更に、一次側IPの圧力PPがPA（ｉ＝０）より大きい場
合は、 PA＝PA（ｉ＝０）となり、PA（ｉ＝０）より小さい場合は、 PA＝PP となる。

また、比例ソレノイド19に電流ｉを流した時の比例ソ
レノイドの吸引力F_SOLは、電流ｉに比例するので、 F_SOL＝Ｋ×ｉ K:定数（単位電流当たりの力）となり、電流ｉに比例して比例ソレノイド19の吸引力F
_SOLが変化するので、二次側OPの圧力PAは電流ｉに比例
して減少する。

ここで、押圧ばねの力F_SP1-F_SP2を比例ソレノイド19
の最大電流時の吸引力F_{SOL MAX}と同等、あるいは若干小
さく設定することにより二次側圧力PAをタンク側圧力ま
で減圧することができる。

この二次側圧力PAと比例ソレノイド19の電流ｉの関係
を第３図の線図に示す。図示するように電流の増加に伴
って二次側圧力が比例して減少しており、一次側IPの高
い圧力を比例ソレノイド19への電流により所定の二次側
圧力に減圧することができる。

本考案によれば、上述したように、弁本体部２には弁
室３及び連通孔7,8,9の孔加工のみでよく、スプール10
には、その外周の環状凹部13,14,15の加工と連通孔16の
加工でよく、複雑な加工を必要としないので、構造が簡
単で加工作業が容易な電磁比例減圧弁１となる。

〔考案の効果〕

本考案に係る電磁比例減圧弁は、パイロット部を必要
としない構造となるので、弁室内部の構造が簡単とな
り、部品点数が少なく小型化することができるので、製
造コストの低い電磁比例減圧弁を提供することができ
る。

また、パイロット部からタンクへ連通するドレンポー
トが不要となるので、ケーシング内の穴加工が不要とな
るとともにパイロット部からの無効流量がなくなる。

更に、パイロット部がないので一次側圧力の変動が二
次側圧力の変動に大きく作用しないので、二次側圧力の
変動を大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電磁比例減圧弁を示す断面図であり、
第２図（ａ），（ｂ）は同図の弁室とスプールの位置関
係を示した拡大断面図、第３図は同電磁比例減圧弁の二
次側圧力と励磁電流の関係を示した線図である。第４図は従来の電磁比例圧力制御弁を示す断面図であ
る。１……電磁比例減圧弁、２……弁本体部、３……弁室、
４……大径部、５……小径部、６……段部、７……一次
側連通孔、８……二次側連通孔、９……タンク側連通
孔、10……スプール、11……大径部、12……小径部、13
……第１の環状凹部、14……第２の環状凹部、15……第
３の環状凹部、16……連通孔、17……押圧ばね、18……
保持具、19……比例ソレノイド、20……ハウジング、21
……電磁コイル、22……プランジャ、23……押圧ばね、
24……調整ボルト、25……ロッド、26……導線、一次側
……IP、二次側……OP、タンク側……TP。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一次側連通孔と二次側連通孔及びタンク側
連通孔が形成された弁室内を摺動自在に移動するスプー
ルを、比例ソレノイドの励磁により二次側とタンク側が
連通する方向に、比例ソレノイドの非励磁によりスプー
ルを押圧する押圧部材により二次側と一次側が連通する
方向に移動させる電磁比例減圧弁において、上記弁室内の二次側連通孔部位に一次側で大径となった
段部を形成し、上記スプールを上記弁室内の段部に対応
した段付の外径に形成するとともに、該スプールの段付
部を上記二次側連通孔部位に位置させた状態で弁室内に
嵌挿し、該スプールにスプール両端に形成された室をタ
ンク側に連通させる連通孔を設けたことを特徴とする電
磁比例減圧弁。