JP2514492Y2 - 減圧弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、ソレノイドの推力と、スプールに設けた
プランジャによる推力とを利用して、二次側圧力がソレ
ノイドの電流値と反比例して昇降する減圧弁に関する。

（従来の技術） 第３、４図に示した従来の減圧弁は、筒状のバルブボ
ディ１の中央部に、図面左から順に、一次側ポート２、
二次側ポート３及びドレンポート４を形成するととも
に、これら一次側ポート２とドレンポート４の内端に
は、環状溝５、６を形成している。

バルブボディ１には、スプール７を摺動自在に嵌合し
ているが、このスプール７の中央部には、直径方向を向
く通孔８と、この通孔８に連通する環状溝９とを形成し
ている。そして、スプール７が図示の中立位置にあると
き、上記環状溝９が、環状溝５、６から少し離れたとこ
ろに位置するとともに、二次側ポート３に対しては常時
連通する関係にしている。

バルブボディ１におけるスプール７の両外方には、ス
プール７より大径のスプリング室10、11を形成している
が、これら両スプリング室の外端は、アジャストスクリ
ュー12とソレノイド13のアダプタ14でふさいでいる。

アジャストスクリュー12とアダプタ14の内端側には、
スプリング受15、16を設け、これらスプリング受15、16
とスプール端との間に、センタリングスプリング17、18
を介在させている。

アジャストスクリュー12側のスプリング受15の中央に
は、プランジャ19の基端を圧入しているが、このプラン
ジャ19の先端は、スプールに形成した挿入孔20内に摺動
自在に挿入している。そして、この挿入孔20は、上記通
孔８に連通させているのもので、したがって、このプラ
ンジャ19には二次側ポート３の圧力が作用するものであ
る。

ソレノイド13側のスプリング受16には、ソレノイド13
のプッシュロッド21を貫通させるとともに、その貫通端
をスプール７に当接させている。

しかして、ソレノイド13を非励磁状態に保つと、スプ
ール７はセンタリングスプリング17、18の作用で図示の
中立位置に保たれ、一次側ポート２と二次側ポート３と
の連通を遮断する。この状態からソレノイド13を励磁す
ると、プッシュロッド21が突出して、スプール７をスプ
リング17に抗して図面左方向に押す。このようにスプー
ル７が押されて図面左方向に移動すると、環状溝９を介
して一次側ポート２と二次側ポート３とが連通し、一次
側ポート２からの圧力流体が二次側ポート３に流れ、二
次側ポート３側の圧力を上昇させる。

このときの二次側ポート３側の圧力は、プランジャ19
にも作用する。そして、このプランジャ19に作用する圧
力は、スプール７を図面右方向に押し戻す力となる。

したがって、スプール７は、ソレノイド13による押圧
力と、プランジャ19による作用力とがバランする位置で
停止し、その停止位置において二次側ポート３の圧力を
制御する。また、この状態において二次側ポート３内の
圧力が、ソレノイド13の電流値で定めた設定圧以上に上
昇すると、ソレノイド13による押圧力に対して、プラン
ジャ19による作用力が打ち勝つので、スプール７を図面
右方向に移動させる。このようにスプール７が移動する
と、一次側ポート２と二次側ポート３との連通開度が小
さくなり、二次側ポート３の圧力を低くするように制御
する。それでも二次側ポート３の圧力が設定圧以上のと
きには、スプール７がさらに移動して、この二次側ポー
ト３とドレンポート４とを連通させ、二次側ポート３の
圧力を低下させる。

また、二次側ポート３の圧力が下がりすぎると、今度
はプランジャ19による作用力よりも、ソレノイド13によ
る押圧力が打ち勝って、スプール７が左方向に移動し、
両ポート２、３の上記連通開度を大きくする。

いずれにしても、このスプール７は、プランジャ19に
よる作用力とソレノイド13による押圧力とがバランスす
る位置で停止する。これによって、二次側ポート３の圧
力を、ソレノイド13の励磁電流に比例した圧力に制御す
るもので、その制御特性は、第４図に示すように、ソレ
ノイド13に対する励磁電流と二次側ポート３の圧力とが
比例するようにしている。

（考案が解決しようとする課題） この種の減圧弁の中には、二次側ポートの圧力を高圧
に維持し、必要に応じて、その圧力を低くしていくとい
う特性を要求されるものがある。

しかし、上記従来の減圧弁では、二次側ポートの圧力
を高く維持するとき、その高い圧力の作用力に、ソレノ
イドの推力を対向させるようにしているので、二次側ポ
ートの圧力を高く維持するためには、大きな励磁電流を
供給しつづけなければならず、供給電流の消費量が多く
なるという問題があった。

この考案の目的は、二次側ポートの圧力を高圧に維持
するとき、ソレノイドの電力消費量を少なくできる減圧
弁を提供することである。

（課題を解決する手段） この考案の構成は、次のとおりである。一次側ポー
ト、二次側ポート及びドレンポートを形成したバルブボ
ディに、スプールを摺動自在に組み込む。そして、スプ
ールの一端にはスプリングのバネ力を作用させ、スプー
ルの他端にはソレノイドによる押圧力を発揮するプッシ
ュロッドの先端を当てる。さらに、スプールにはプラン
ジャを相対移動可能に組み込み、これらプランジャとス
プールとが相まって、プッシュロッドの押圧方向と同方
向の作用力を発揮するパイロット室を設ける。しかも、
このパイロット室には二次側ポートの圧力を導く構成に
し、かつ、上記スプリングのバネ力の作用でスプールが
最大に移動したとき、一次側ポートと二次側ポートとの
連通開度が最大になる構成にする。

（作用） この考案は、上記のように構成したので、スプリング
のバネ力に対向するプッシュロッドの押圧力が最小のと
き、換言すればソレノイドの励磁電流が最小のとき、一
次側ポートと二次側ポートとの連通開度が最大になる。
このように両ポートの連通開度が最大になれば、この二
次側ポートの圧力も高圧に維持される。

上記の状態からソレノイドを励磁すると、プッシュロ
ッドの押圧力が発揮され、スプールがスプリングのバネ
力に抗して移動するとともに、一次側ポートと二次側ポ
ートとの連通開度を小さくする。このときのプッシュロ
ッドの押圧力は、パイロット室の圧力による作用力と方
向が同じになる。したがって、スプールを移動するため
のソレノイドの電力消費量は、パイロット室の作用力の
分だけ少なくできる。

また、上記二次側ポートの圧力に応じて、パイロット
室の圧力も変化するとともに、このパイロット圧及びプ
ッシュロッドの押圧力と、上記スプリングのバネ力とが
バランする位置でスプールが停止する。

（考案の効果） この考案の減圧弁によれば、ソレノイドの励磁電流が
最小のときに、二次側ポートの圧力を最大に設定し、そ
の励磁電流を大きくするほど二次側ポートの圧力を低く
設定できる。しかも、二次側ポートの設定圧を低くする
ときには、プッシュロッドの押圧力が、パイロット室の
圧力による作用力と方向が同じになる。したがって、ス
プールを移動するためのソレノイドの電力消費量は、パ
イロット室の作用力の分だけ少なくできる。

（実施例） 第１、２図に示した実施例において従来の減圧弁と共
通の構成要素については、その詳細を省略し、従来と相
違する点を以下に説明する。また、従来と共通の構成要
素については、第３図と同一符号を付して説明する。

バルブボディ１に形成した二次側ポート３の内端に
は、環状溝31を形成し、この環状溝31と上記通孔８とが
常時連通するようにしている。また、通孔８の両側にお
けるスプール７の周囲にも第１、２環状凹部32、33を形
成している。

上記のようにしたスプール７の一端とアジャストスク
リュー12のスプリング受15との間にスプリング17を介在
させている。このスプリング17とは反対側におけるスプ
ール端には、通孔８に連通する一対の孔を形成し、この
孔内にプランジャ19に摺動自在に挿入するとともに、こ
のプランジャ19を挿入した孔内をパイロット室34として
いる。このようにしたプランジャ19の外端は、アダプタ
14側に設けたストッパ35に当接させている。したがっ
て、二次側ポート３側の圧力がパイロット室34に導かれ
ると、その圧力作用でスプール７がスプリング17に抗し
て移動する。

次に、上記減圧弁の作用を説明する。

ソレノイド13の励磁電流がゼロのときには、スプール
７がスプリング17のバネ力の作用で、図面右方向にフル
ストロークした状態を保つ。スプール７が右方向にフル
ストロークした状態では、一次側ポート２と二次側ポー
ト３とが第１環状凹部32を介して連通するとともに、そ
の連通開度が最大になり、二次側ポート３側の圧力を最
高に維持する。ただし、このときの二次側ポート３の圧
力がパイロット室34に導かれるので、スプール７は、こ
のパイロット室34内の作用力と、スプリング17のバネ力
とがバランスした位置で停止する。したがって、二次側
ポート３側の圧力は、常に最高圧力に維持されることに
なる。

上記の状態からソレノイド13に対する励磁電流を大き
くしていくと、プッシュロッド21の押圧力がスプール７
に作用するので、スプール７はスプリング17に抗して図
面左方向に移動する。このようにフルストローク位置に
あったスプール７が図面左方向に移動すると、その移動
にともなって、一次側ポート２と二次側ポート３との連
通開度を徐々に小さくし、二次側ポート３の設定圧を低
くする。そして、この設定圧は、第２図に示すように、
ソレノイド13に対する励磁電流に反比例したものとな
る。

また、二次側ポート３の圧力が設定圧よりも高くなっ
たり、あるいは低くなったりすれば、その二次側ポート
３の圧力に応じてパイロット室34内の圧力も変化する。
したがって、スプール７がスプリング17のバネ力とパイ
ロット室34内の作用力とがバランスする位置で停止し、
二次側ポート３の圧力を設定圧に維持する。

上記のようにこの実施例の減圧弁によれば、例えば、
二次側ポート３の高圧使用領域の多い機器においては、
消費電力を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

図面第１、２図はこの考案の実施例を示すもので、第１
図は断面図、第２図はソレノイドの励磁電流と二次側ポ
ートの圧力との関係を示したグラフ、第３、４図は従来
の減圧弁を示すもので、第３図は断面図、第４図はソレ
ノイドの励磁電流と二次側ポートの圧力との関係を示し
たグラフである。 １……バルブボディ、２……一次側ポート、３……二次
側ポート、４……ドレンポート、７……スプール、13…
…ソレノイド、17……スプリング、19……プランジャ、
21……プッシュロッド、34……パイロット室。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一次側ポート、二次側ポート及びドレンポ
   ートを形成したバルブボディに、スプールを摺動自在に
   組み込み、このスプールの一端にはスプリングのバネ力
   を作用させ、スプールの他端にはソレノイドによる押圧
   力を発揮するプッシュロッドの先端を当てるとともに、
   スプールにはプランジャを相対移動可能に組み込み、こ
   れらプランジャとスプールとが相まって、プッシュロッ
   ドの押圧方向と同方向の作用力を発揮するパイロット室
   を設け、しかも、このパイロット室には二次側ポートの
   圧力を導く構成にし、かつ、上記スプリングのバネ力の
   作用でスプールが最大に移動したとき、一次側ポートと
   二次側ポートとの連通開度が最大になる構成にした減圧
   弁。