JP2574683Y2 - ソレノイドバルブ - Google Patents

ソレノイドバルブ

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JP2574683Y2
JP2574683Y2 JP1992014383U JP1438392U JP2574683Y2 JP 2574683 Y2 JP2574683 Y2 JP 2574683Y2 JP 1992014383 U JP1992014383 U JP 1992014383U JP 1438392 U JP1438392 U JP 1438392U JP 2574683 Y2 JP2574683 Y2 JP 2574683Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、たとえば各種油空圧制
御等に用いられるソレノイドバルブに関し、特にバラン
スタイプのソレノイドバルブに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のソレノイドバルブとして
は図3に示すようなものがある。すなわち、このソレノ
イドバルブ100はバランスタイプのソレノイドバルブ
であり、軸方向に所定間隔だけ離間させて流入ポート1
01と流出ポート102を設けたスリーブ103と、ス
リーブ103の内周に往復動自在に挿入されるスプール
104と、スプール104の端部に設けられる圧力室1
05と、スプール104を駆動させるソレノイド本体1
06と、から構成されている。
【0003】スプール104には軸方向に離間させてス
リーブ103の内周に摺接する第1ランド部107と第
2ランド部108とを設け、また流入ポート101から
の圧力を圧力室105に供給する連通路109を設けて
おり、さらに圧力室105側のスプール104の端部を
流入ポート101からの圧力を受ける受圧部110とな
っている。
【0004】そして、スプール104をソレノイド本体
106をオン・オフすることによって移動させ流入ポー
ト101を第1ランド部107で開閉し、圧力室105
内の圧力とソレノイド本体106内の力とバランスさせ
て圧力制御している。
【0005】また、このソレノイドバルブ100には流
入ポート101からの圧力が変動した際、その変動圧は
スプール104の連通路109を介して圧力室105内
に供給され、その変動圧をスプール104の受圧部11
0が受けることによってスプール104が移動してスリ
ーブ103に設けられているドレインポート111を第
2ランド部108によって開閉し、圧力変動を緩衝して
流出ポート103に出力される制御圧が変動しないとい
うレギュレーション機能を有している。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】ところが、ソレノイド
本体106オフ時においてはスプール104の移動によ
って第1ランド部107が移動して流出ポート102が
全開となり第2ランド部108がドレインポート111
を閉じることから制御圧Pcは流入ポート102の圧力
源としてのポンプ(図示せず)のポンプ圧Ppとなる。
その時のドレインポート111への漏れを低減するため
にラップLが第2ランド部108に設けられており、こ
のためドレインポート111部にラップLがある位置で
のレギュレーション機能が不完全になるという問題があ
った。
【0007】本考案は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、ス
プールの第2ランド部とドレインポートとの位置に関係
なくレギュレーション機能が良好に働くように制御性能
の向上を図り得るソレノイドバルブを提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案にあっては、流入ポートと、流出ポートと、
トレインポートを設けたスリーブ内周にスプールを往復
動自在に挿入すると共に、スプールの端部に圧力室を設
け、前記スプールには、流入ポートを開閉して流入ポー
トと流出ポート間の連通状態を変化させる第1ランド部
と、ドレインポートを開閉する第2ランド部とを設ける
と共に、前記流入ポートからの圧力を前記圧力室に供給
して圧力室側のスプールの端部を流入ポートからの圧力
を受ける受圧部とし、一方、前記スプールを圧力室側に
付勢する付勢手段と、前記スプールを付勢手段の付勢力
に抗して吸引するソレノイド本体を設け、前記ソレノイ
ド本体をオン・オフすることによってスプールを移動さ
せて前記流入ポートを第1ランド部で開閉して圧力制御
するもので、流入ポートからの圧力変動に応じてスプー
ルを移動させ、第2ランド部によって前記スリーブに設
けたドレインポートを開閉することによって圧力変動を
緩衝するソレノイドバルブにおいて、前記スプールの第
2ランド部とドレインポートとの相対的な位置関係に応
じて前記スプール受圧部の受圧面積を変化させる受圧面
積可変手段を設けたことを特徴とする。
【0009】そして、受圧面積可変手段は、スプ−ル端
部に所定ストロークだけ軸方向に移動可能に取りつけら
れるリングによって構成することが好適である。
【0010】
【作用】上記構成のソレノイドバルブにあっては、スプ
ールを圧力室内の圧力とソレノイド本体の付勢手段の付
勢力とをバランスさせて圧力制御しているときに圧力変
動があった際に、スプールの受圧部がその変動圧を受け
てスプールを移動させて第2ランド部によってドレイン
ポートを開閉して圧力変動を緩衝して流出ポートへの制
御圧の変動をなくすというレギュレーション機能を有し
ており、このレギュレーション機能においてスプールの
第2ランド部の一端部がドレインポートの周縁部より遠
い位置においてもスプールの受圧部に受圧面積可変手段
を設けることによって、スプールの受圧部の受圧面積を
大きくすることにより、スプールの受圧部の受ける圧力
が大きくなってスプールにかかる力が大きくなりスプー
ルの移動量が大きくなることからドレインポートを確実
に開閉することができ、レギュレーション機能を働かせ
ることができる。
【0011】また、圧力制御時においては、スプールの
受圧部の受圧面積を小さくしてスプールにかかる力を小
さくしてスプールの移動量を小さくできスプールのバラ
ンス時においての変動を少なくでき制御特性を損うこと
はない。
【0012】
【実施例】以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明
する。本考案の一実施例に係るソレノイドバルブを示す
図1において、1はソレノイドバルブ全体を示してお
り、このソレノイドバルブ1の概略構成は、流入ポート
2と流出ポート3とを設けたスリーブ4と、スリーブ4
の内周に往復動自在に挿入されるスプール5と、スプー
ル5の端部に設けられる圧力室6と、スリーブ4と一体
的に組付けられるスプール5を駆動するソレノイド本体
7と、から成っている。
【0013】スリーブ4には、軸方向に所定間隔だけ離
間させて流入ポート2と流出ポート3とが設けられてお
り、さらに流出ポート3より軸方向ソレノイド本体7側
に所定間隔離間してドレインポート8が設けられてい
る。そして、スリーブ4の先端部は外径が流入出ポート
2,3が設けられている外径より小径で、内径がスリー
ブ4が挿入されるガイド穴41の内径よりスリーブ段部
9を有して大径で径D1となっており、その開口端部に
はキャップ10が装着されて圧力室6が形成されてい
る。そして、スリーブ4のガイド穴41の内周に往復動
自在にスプール5が挿入され、スプール5の端部が圧力
室6と成っている。
【0014】このスプール5には、軸方向に離間させて
ガイド穴41内周に摺接する第1ランド部51と第2ラ
ンド部52が設けられており、第1ランド部51が流入
ポート2を開閉し、第2ランド部52がドレインポート
8を開閉するようになっている。また、スプール5には
流入ポート2からの圧力を上記圧力室6に供給する連通
路53が設けられている。この連通路53は、第1ラン
ド部51と第2ランド部52間の環状の凹溝54を貫通
する貫通孔53Aと、その貫通孔53Aの径方向中央部
より軸方向圧力室6側に伸び、圧力室6に開口する穴5
3Bとから構成されている。そして、第1ランド部51
は圧力室6内にスプール5の端面55より軸方向に伸び
て、その先端部は段部56を有して第1ランド部51の
外径より小径で径D2 の小径部57が形成されている。
【0015】そして、スプール5の端面55より軸方向
に伸びた第1ランド部51によって凹部が形成され、こ
の凹部内にスリーブスプリング11が挿入されている。
このスリーブスプリング11は一端がスプール5の端面
55に当接し、他端がスリーブ4の開口端部に設けられ
ているキャップ10の端面に当接してスプール5をソレ
ノイド本体7側に付勢している。
【0016】また、圧力室6内のスプール5の第1ラン
ド部51の小径部57の外周に摺接し、圧力室6の内周
に摺動し所定ストロークだけ軸方向に移動可能に断面矩
形状のリング12が取り付けられ、このリング12及び
スプール5の端面55がスプール5の連通路53を介し
て供給される流入ポート2からの圧力を受ける受圧部5
8を成し、リング12がスプール5の段部56に当接す
ることによってリング12とスプール5が一体となって
動いて受圧面積がπD1 2/4となり、リング12がスリ
ーブ段部9に当接することによりスプール5のみの動き
となることから受圧面積がπD2 2/4となって、リング
12が受圧面積を変える受圧面積可変手段となってい
る。
【0017】一方、スプール5を駆動させるためのソレ
ノイド本体7は、鉢状のケース13内周に収納される筒
状のコイル14と、コイル14の一方の開口部内周に挿
入される磁性体製のセンタポスト15と、ケース13の
一方の開口端部を閉塞してケース13とセンタポスト1
5とを連結固定するワッシャ状の固定プレート16と、
ケース13の他方の開口部内周に往復動自在に挿入され
る磁性体製のプランジャ17と、から構成されており、
フランジ18によってスリーブ4とソレノイド本体7が
同軸的に一体的に組付けられている。
【0018】センタポスト15は筒状で、その内周には
段部19を有したロッド20が軸受21を介して摺動自
在に挿入されている。このロッド20の一端部がプラン
ジャ17に設けられている貫通孔17Aに挿入されロッ
ド20の段部19の大径部に係合されるワッシャ22を
介してプランジャ17に作動連結されている。また、ロ
ッド20の他方の外周には付勢手段としてのソレノイド
スプリング23が設けられており、このソレノイドスプ
リング23は、ロッド20の他方の外周に嵌合固定され
るリテーナリング24とセンタポスト15の開口端部に
固定されるばね力調整部材25間に介装され、ソレノイ
ドスプリング23によりプランジャ17に作動連結され
るロッド20を介してスプール5を圧力室6側に付勢し
ている。
【0019】上記構成のソレノイドバルブにあっては、
ソレノイド本体7オフ時、ソレノイドスプリング23の
ばね力によってリテーナリング24、ロッド20、ワッ
シャ22を介してプランジャ17をセンタポスト15か
ら離間してプランジャ17に作動連結されるロッド20
によって図2(a)に示すようにスプール5が圧力室6
側に移動することによって第1ランド部51が移動して
流入ポート2が全開となり、第2ランド部52はドレイ
ンポート8を閉ざすことから流出ポート3へ出力される
制御圧Pcは流入ポート2に供給される圧力源としての
ポンプ(図示せず)のポンプ圧Ppとなる。このときド
レインポート8への漏れを低減するために第2ランド部
52にはラップLが設けられている。
【0020】そして、このとき圧力室6内にスプール5
の連通路53を介して圧力が供給され、その圧力をスプ
ール5の受圧部58が受け、受圧部58のリング12は
スプール5の第1ランド部51の段部56に当接するこ
とからリング12とスプール5が一体で動き圧力を受け
ることとなる。したがって圧力を受ける受圧面積はπD
1 2/4となってスプール5にかかる力は次式に示すとお
りである。
【0021】
【数式1】 S1(χ) +P(D)+Fsol =S2(χ) 上記の数式において、S1(χ) はスリーブスプリング1
1のばね力、P(D)はスプール5の受圧部58に受け
る圧力でこの場合はPc×πD1 2/4であり、Fsol は
ソレノイド本体7の磁気吸引力でこの場合は0、S
2(χ) はソレノイドスプリング23のばね力であり、上
記数式1からわかるように、スリーブスプリング11の
ばね力とスプール5の受圧部58が受ける圧力と、ソレ
ノイドスプリング23のばね力とがバランスして圧力制
御を行っている。
【0022】そして、このソレノイドバルブは圧力源と
してのポンプからの圧力変動があった際、この変動圧は
スプール5の連通路53を介して圧力室6内に供給さ
れ、変動圧をスプール5の受圧部58が受け、その変動
圧に応じてスプール5が移動することによって第2ラン
ド部52が移動してドレインポート8を開閉し、圧力変
動を緩衝して流出ポート3に出力される制御圧Pcの変
動をなくすというレギュレーション機能を有しており、
たとえば変動圧が高い場合その変動圧によってスプール
5はソレノイド本体7側に移動し、第2ランド部52が
移動することによってドレインポート8が開口し、流出
ポート3へ出力される制御圧Pcの変動分を逃がし制御
圧Pcの変動をなくすというものである。
【0023】そして、このようにソレノイドオフ時にお
いては、スプール5の受圧部58はリング12とスプー
ル5とが一体で動くことからスプール5の受圧面積はπ
1 2/4となり、従来のスプール104のみの受圧面積
と比べて受圧面積が大きくなるためスプール5にかかる
力が大きくなり、スプール5の移動量が大きくなってド
レインポート8部にラップLがあってもドレインポート
8は確実に開閉されることになる。それに第2ランド部
52の端部がドレインポート8の周縁部の位置、すなわ
ちドレインポート8が開き始める位置においては圧力室
6内のスプール5の受圧部58はリング12がスリーブ
段部9に当接するためスプール5の端部のみとなること
から、受圧面積がπD2 2/4と変化し受圧面積が小さく
なったスプール5のみの動きとなることからドレインポ
ート8間での移動はドレインポート8部にラップLがあ
る場合と比べて小さくなり、圧力の変動に応じてドレイ
ンポート8を確実に開閉することができる。したがって
従来技術と同じラップLを確保しながらレギュレーショ
ン機能の向上を図ることができる。
【0024】また、ソレノイド本体7オン時はソレノイ
ドスプリング23のばね力に抗してプランジャ17がセ
ンタポスト15に磁気吸引され、プランジャ17に作動
連結されるロッド20がばね力調整部材25側に移動す
ることによってスプール5がスリーブスプリング11の
ばね力によってソレノイド本体7側に移動する。そのた
め第1ランド部51が移動して図2(b)に示すように
流入ポート51の開口面積を変化させ圧力源としてのポ
ンプからの圧力を制御して、その制御圧Pcが流出ポー
ト3へ出力される。
【0025】そして、このとき圧力室6内にスプール5
の連通路53を介して圧力が供給され、その圧力をスプ
ール5の受圧部58が受け、リング12はスリーブ段部
9に当接することからスプール5の端部のみ圧力を受け
スプール5のみが動くこととなる。したがって圧力を受
ける受圧面積はπD2 2/4となり、スプール5にかかる
力は、上記数式1よりP(D)がこの場合Pc×πD2 2
/4で、Fsol はソレノイド本体7の磁気吸引力となっ
て、スリーブスプリング11のばね力とスプール5の受
圧部58の受ける圧力とソレノイド本体7の磁気吸引力
と、ソレノイドスプリング23とがバランスして圧力制
御している。
【0026】また、ソレノイド本体7オン時においてプ
ランジャ17がセンタポスト15に完全に磁気吸引され
ると図2(c)に示すようにスプール5のみがスリーブ
スプリング11のばね力によってソレノイド本体7側に
移動し第1ランド部51が流入ポート2が閉ざされると
共に、第2ランド部52によってドレインポート8が全
開することから制御圧Pcは0となる。
【0027】以上のようにソレノイド本体7オン時にお
いて圧力制御する際はスプール5のみが動き受圧面積が
小さくなってスプール5にかかる力が小さくなり移動量
を小さくできスプール5のバランス時においての変動を
少なくできることから、スプール5の第1ランド部51
の小径部57を従来のスプール104の受圧部110の
径とすれば、制御特性は従来のまま維持できる。
【0028】
【考案の効果】本考案は、以上の構成および作用を有す
るもので、スプールをスプールの端部の圧力室内の圧力
とソレノイド本体の付勢手段の付勢力とをバランスさせ
て圧力制御している時に圧力変動があった際、スプール
の受圧部がその変動圧を受けてスプールを移動させて第
2ランド部によってドレインポートを開閉して圧力変動
を緩衝して流出ポートへの制御圧の変動をなくすという
レギュレーション機能を有しており、このレギュレーシ
ョン機能が、スプールの第2ランド部とドレインポート
との相対的な位置関係に応じてスプールの受圧部の受圧
面積を変える受圧面積可変手段を設けたので、スプール
の受圧部に受ける圧力を変えることができ、それによっ
てスプールにかかる力を変えることができるため第2ラ
ンド部とドレインポートとの位置に関係なく上記レギュ
レーション機能が働き、レギュレーション機能の向上を
図ることができる。また、受圧面積可変手段によってス
プールの受圧部の径を従来のスプールの受圧部の径とす
ることにより、圧力制御の制御特性は従来のまま維持す
ることができる。以上のことから制御性能の向上を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本考案の一実施例に係るソレノイドバル
ブの全体縦断面図である。
【図2】図2(a)はソレノイド本体オフ時のスプール
の位置を示す要部縦断面図であり、同図(b)はソレノ
イド本体オン時でプランジャがセンタポストに磁気吸引
されている時のスプールの位置を示す要部縦断面図であ
り、同図(c)はソレノイド本体オン時で完全にプラン
ジャがセンタポストに磁気吸着されている時のスプール
の位置を示す要部縦断面図である。
【図3】図3は従来のソレノイドバルブを示す全体縦断
面図である。
【符号の説明】
1 ソレノイドバルブ 2 流入ポート 3 流出ポート 4 スリーブ 41 ガイド穴 5 スプール 51 第1ランド部 52 第2ランド部 53 連通路 53A 貫通孔 53B 穴 54 凹溝 55 端面 56 段部 57 小径部 58 受圧部 6 圧力室 7 ソレノイド本体 8 ドレインポート 9 スリーブ段部 10 キャップ 11 スリーブスプリング 12 リング 13 ケース 14 コイル 15 センタポスト 16 固定プレート 17 プランジャ 17A 貫通孔 18 フランジ 19 段部 20 ロッド 21 軸受 22 ワッシャ 23 ソレノイドスプリング(付勢手段) 24 リテーナリング 25 ばね力調整部材

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】流入ポートと、流出ポートと、トレインポ
    ートとを設けたスリーブ内周にスプールを往復動自在に
    挿入すると共に、スプールの端部に圧力室を設け、 前記スプールには、流入ポートを開閉して流入ポートと
    流出ポート間の連通状態を変化させる第1ランド部と、
    ドレインポートを開閉する第2ランド部とを設けると共
    に、前記流入ポートからの圧力を前記圧力室に供給して
    圧力室側のスプールの端部を流入ポートからの圧力を受
    ける受圧部とし、 一方、前記スプールを圧力室側に付勢する付勢手段と、
    前記スプールを付勢手段の付勢力に抗して吸引するソレ
    ノイド本体を設け、 前記ソレノイド本体をオン・オフすることによってスプ
    ールを移動させて前記流入ポートを第1ランド部で開閉
    して圧力制御するもので、 流入ポートからの圧力変動に応じてスプールを移動さ
    せ、第2ランド部によって前記スリーブに設けたドレイ
    ンポートを開閉することによって圧力変動を緩衝するソ
    レノイドバルブにおいて、 前記スプールの第2ランド部とドレインポートとの相対
    的な位置関係に応じて前記スプール受圧部の受圧面積を
    変化させる受圧面積可変手段を設けたことを特徴とする
    ソレノイドバルブ。
  2. 【請求項2】受圧面積可変手段は、スプ−ル端部に所定
    ストロークだけ軸方向に移動可能に取りつけられるリン
    グによって構成される請求項1に記載のソレノイドバル
    ブ。
JP1992014383U 1992-02-17 1992-02-17 ソレノイドバルブ Expired - Lifetime JP2574683Y2 (ja)

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