JP2816898B2 - Flow control valve - Google Patents

Flow control valve

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JP2816898B2
JP2816898B2 JP2316182A JP31618290A JP2816898B2 JP 2816898 B2 JP2816898 B2 JP 2816898B2 JP 2316182 A JP2316182 A JP 2316182A JP 31618290 A JP31618290 A JP 31618290A JP 2816898 B2 JP2816898 B2 JP 2816898B2
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茂 伊藤
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株式会社ゼクセル
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はたとえば油圧クラッチの制御に好適な流量制
御弁に関する。
The present invention relates to a flow control valve suitable for controlling, for example, a hydraulic clutch.

〔従来の技術及びその技術的課題〕[Conventional technology and its technical problems]

ギヤトレーンの断接を油圧クラッチで行うことで変速
するオートマチック油圧クラッチの制御に関しては、最
初にクラッチパック(油圧シリンダの油室)のボリュー
ムを迅速に油圧で満たし、かつ、制御域すなわち半接続
状態から接続完了までの範囲では良好な分解能が要求さ
れる。かかる特性を電磁比例弁だけで実現するのは、元
来パイロット要素として分解能には優れる反面、流量の
小さいこの種の弁では無理があり、電力消費量も嵩む。
そこでこの対策として、特開昭62−224730号公報や実開
平1−154335号公報において、電磁比例弁と検出弁を用
いた流量制御弁が提案されている。
Regarding the control of an automatic hydraulic clutch that shifts by connecting and disconnecting the gear train with a hydraulic clutch, the volume of the clutch pack (oil chamber of the hydraulic cylinder) is quickly filled with hydraulic pressure first, and the control area, that is, the half-connected state Good resolution is required in the range up to connection completion. Realizing such characteristics only with the proportional solenoid valve is originally excellent in resolution as a pilot element, but it is unreasonable with this kind of valve having a small flow rate, and the power consumption increases.
Therefore, as a countermeasure, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-224730 and Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 1-154335 propose a flow control valve using an electromagnetic proportional valve and a detection valve.

これら先行技術においては、第6図に示すように、電
磁比例弁V1と検出弁V2がそれぞれ別体の弁として第1ボ
デイBD1と第2ボデイBD2に組み込まれ、そして、電磁比
例弁V1と検出弁V2の両入力ポートP1,P2は互いに接続さ
れて配管を介して油圧供給源に接続され、また、電磁比
例弁V1と検出弁V2の両出力ポートA1,A2も互いに接続さ
れて配管を介してクラッチパックCに接続されるように
なっていた。
These in the prior art, as shown in FIG. 6, incorporated a solenoid proportional valve V 1 is detected valve V 2 and the first body BD 1 as valve separately from each other in the second body BD 2, and the electromagnetic proportional Both input ports P 1 and P 2 of the valve V 1 and the detection valve V 2 are connected to each other and connected to a hydraulic supply via piping, and both output ports A of the solenoid proportional valve V 1 and the detection valve V 2 1, a 2 was also adapted to be connected to the clutch pack C through the pipe are connected to each other.

詳しくは、電磁比例弁V1は、第1ボデイBD1のスプー
ル穴に配されたスプールs1と、このスプールsを供給電
流の大きさに対応してばねsp1に抗して移動させ、入力
ポートと出力ポート間の開度を制御する比例ソレノイド
S0とを備え、検出弁V2は、第2ボデイBD2のスプール穴
に配され入力ポートと出力ポート間を開閉するスプール
s2と、該スプールs2を閉じ側に付勢する戻しばねsp2
を有しており、かつ前記電磁比例弁V1の出力ポート下流
側の流路に絞りeを設け、この絞りeの前後の圧力差に
より前記スプールs2を戻しばねsp2の付勢力に抗して開
方向に移動させるようになっていた。
Specifically, the solenoid proportional valve V 1 moves the spool s 1 disposed in the spool hole of the first body BD 1 and the spool s against the spring sp 1 in accordance with the magnitude of the supply current, Proportional solenoid that controls the opening between input and output ports
S 0 , and a detection valve V 2 is disposed in a spool hole of the second body BD 2 and opens and closes between an input port and an output port.
and s 2, has a spring sp 2 return urges the spool s 2 to the closing side, and the aperture e provided in the flow path of the proportional solenoid valve V 1 output port downstream the diaphragm e It was adapted to move in the opening direction against the biasing force of the spring sp 2 returns the spool s 2 by the pressure differential across the.

そして、油圧クラッチの制御に際しては、まず比例ソ
レノイドS0により電磁比例弁V1を全開状態にする。これ
により、電磁比例弁V1を介して圧油がクラッチパックに
流入し、このときに絞りeの前後の圧力差が生ずるた
め、検知弁V2のスプールs1も戻しばねsp1に抗して開弁
し、圧油がクラッチパックCに大量に充満される。そし
てクラッチパックが作動し、半クラッチ状態になるとク
ラッチパック内の圧力の上昇が絞りeに伝達され、絞り
前後の圧力差が小さくなるため、検出弁V2のスプールs2
が戻しばねsp2により閉じ位置に戻される。このストロ
ークを検出して電磁比例弁V1への供給電流を制御する
と、スプールs1の開度に応じてクラッチパックCへの流
量がコントロールされ、クラッチが接続状態に移行す
る。
Then, when control of the hydraulic clutch, first a proportional solenoid S 0 to the proportional solenoid valve V 1 is fully opened. Thus, pressure oil flows into the clutch pack through the electromagnetic proportional valve V 1, the pressure differential across the e stop at this time occurs, even against the spring sp 1 return spool s 1 sensing valve V 2 The clutch pack C is filled with a large amount of pressure oil. The clutch pack is actuated, the increase in pressure in the clutch pack becomes a half clutch state is transferred to the diaphragm e, the pressure difference across the diaphragm is reduced, the spool s 2 of detecting valve V 2
It is returned to the closed position by a spring sp 2 return. By controlling the current supplied to the proportional solenoid valve V 1 detects this stroke, flow to the clutch pack C in accordance with the opening degree of the spool s 1 is controlled, the clutch is shifted to the connected state.

しかしながら、先行技術においては、先のように電磁
比例弁V1と検出弁V2とが別々の弁機構となっていて、そ
れらが各ボデイBD1,BD2にそれぞれ組込まれるため、構
造が複雑で大型かつ重量化する。したがって、搭載、設
置スペースを広く取れる大型建設車輌の場合には支障が
ないが、乗用車等の小型車輌には適用しがたいという問
題があった。
However, in the prior art, as before the proportional solenoid valve V 1 and detecting valve V 2 is not a separate valve mechanism, since they are incorporated to each body BD 1, BD 2, complicated structure Large and heavy. Accordingly, there is no problem in the case of a large construction vehicle which can take a large space for installation and installation, but there is a problem that it is difficult to apply to a small vehicle such as a passenger car.

また、先行技術においては、電磁比例弁V1のスプール
ポジションがP−A接続とA−T接続のいずれかであ
る。このため、検出弁V2が作動してクラッチパックに圧
油を満たしている間(電磁比例弁V1を開弁したままにす
ると電力消費が増すため、通常、閉弁されている)、電
磁比例弁V1のA→Tが開口しており、したがって、検出
弁の入力ポートからの圧油の一部がタンクに連続的に流
れてしまう。このため、フィリング効率が悪く、応答性
の点でも問題があつた。
Further, in the prior art, the spool position proportional solenoid valve V 1 is either a P-A connection and A-T connection. Therefore, while the detecting valve V 2 satisfies the pressurized oil to the clutch pack activated (for Holding opens the solenoid proportional valves V 1 power consumption increases, normally, are closed), the electromagnetic and the a → T proportional valve V 1 is opened, therefore, a part of pressure oil from the input port of the detecting valve will continuously flow into the tank. For this reason, the filling efficiency is poor and there is a problem in terms of responsiveness.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は前記のような問題点を解消するために創案さ
れたもので、その目的とするところは、油圧クラッチの
制御で代表されるような、アクチュエータの圧力室を油
で満たし、次いで圧力室に被作動物からの力で負荷圧が
立った後にその負荷圧に抗して圧力室の圧力を比例的に
高めるような流量制御を、非常に小型、軽量な構造で実
現することができるとともに、良好な応答性も実現させ
ることができる新規な流量制御弁を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to fill a pressure chamber of an actuator with oil, as represented by control of a hydraulic clutch, and then pressurize the pressure chamber. After the load pressure rises due to the force from the work piece, the flow control that increases the pressure in the pressure chamber proportionally against the load pressure can be realized with a very small and lightweight structure. Another object of the present invention is to provide a novel flow control valve capable of realizing good responsiveness.

上記目的を達成するため本発明は、一つのボデイのス
プール穴に電磁比例弁と検出弁とを巧みに複胴スプール
形式として組み込み、関連作動させるようにしたもので
ある。
In order to achieve the above object, the present invention is to incorporate a solenoid proportional valve and a detection valve into a spool hole of one body in the form of a double-barrel spool and operate them in a related manner.

すなわち、本発明の特徴とするところは、スプール穴
とスプール穴と交差する関係で入力ポートと出力ポート
およびタンクポートを形成したボデイと、前記スプール
穴に摺動自在に内挿された筒状の第1スプールと、該第
1スプールに相対移動自在に内挿され、ソレノイド部に
より動かされる第2スプールとを備え、前記筒状の第1
スプールが、前記ポートに対応する入力用、出力用およ
びタンク用の各通孔を有するとともに、外側には入力用
と出力用の通孔の間に前記ボデイの入力ポートと出力ポ
ート間を開閉するランド部と、入力ポートから出力ポー
トへの圧油の流れを制限する絞りを有し、内側には、出
力用通孔とタンク用通孔間の部位に前記ランド部よりも
受圧面積の小さい内向きランドを有し、入力ポートより
外れた領域には受圧面を持つシリンダ室を有し、そのシ
リンダ室は細孔により外部の低圧室に通じており、第2
スプールが、常態において前記第1スプールの入力用通
孔と出力用通孔間を遮断するメインランド部と、常態に
おいて前記内向きランドとアンダーラップしかつ前記メ
インランド部よりも受圧面積の小さい洩れ防止用ランド
部と、前記シリンダ室に位置するピストン用ランド部と
を有している構成としたものである。
That is, a feature of the present invention is that a body formed with an input port, an output port and a tank port in a relationship intersecting the spool hole and the spool hole, and a cylindrical shape slidably inserted into the spool hole. A first spool, and a second spool inserted into the first spool so as to be relatively movable and moved by a solenoid unit;
A spool has input, output, and tank through-holes corresponding to the ports, and opens and closes between the input and output ports of the body between the input and output through-holes on the outside. A land portion, and a restrictor for restricting the flow of pressure oil from the input port to the output port, and an inner portion having a smaller pressure receiving area than the land portion is provided inside the portion between the output through hole and the tank through hole. A cylinder chamber having a pressure receiving surface in a region deviated from the input port, the cylinder chamber being in communication with an external low pressure chamber through a small hole;
A main land portion that normally shuts off between the input through-hole and the output through-hole of the first spool, and a leak that underlaps the inward land and has a smaller pressure receiving area than the main land portion in a normal state. The structure has a prevention land portion and a piston land portion located in the cylinder chamber.

〔作用〕[Action]

常態においては、第1スプールと第2スプールはそれ
ぞれ初期位置設定用のばねにより戻され、第1スプール
に設けた入力用通孔と出力用通孔が第2スプールに設け
たメインランド部により遮断され、また、ボデイに設け
た入力ポートと出力ポートが第1スプールのランド部に
より遮断される。一方、第2スプールの洩れ防止用ラン
ドは内向きランドとアンダーラップにあるため、ボデイ
の出力ポートとタンクポートとは連通している。したが
って、油圧源からの圧油は出力ポートに供給されず、ア
クチュエータの油はタンクに戻される。
Under normal conditions, the first spool and the second spool are returned by the springs for setting the initial position, respectively, and the input and output holes provided in the first spool are blocked by the main land provided in the second spool. The input port and the output port provided on the body are shut off by the land of the first spool. On the other hand, since the land for preventing leakage of the second spool is located on the inward land and the underlap, the output port of the body and the tank port communicate with each other. Therefore, the pressure oil from the hydraulic pressure source is not supplied to the output port, and the oil of the actuator is returned to the tank.

この状態で、ソレノイド部に大電流を流すと第2スプ
ールがフロストローク移動(全開)する。すなわち、第
2スプールのピストン用ランド部が第1スプールのシリ
ンダ室を急激に軸線方向移動する。このとき、シリンダ
室に満たされている油は粘性抵抗により細孔からすぐに
は低圧室に排出されないため、シリンダ室には圧力が立
ち、第1スプールの受圧面を押圧する。これにより、第
2スプールの移動とほぼ同時に第1スプールもスプール
穴内を移動(開弁)する。これにより第1スプールのラ
ンド部がスプール穴のスイツチング凸壁から離間し、圧
油はボデイの入力ポートから絞りを経て出力ポートに流
れ、アクチュエータに送り込まれる。
In this state, when a large current flows through the solenoid, the second spool moves (fully opens). That is, the piston land portion of the second spool rapidly moves in the axial direction in the cylinder chamber of the first spool. At this time, the oil filled in the cylinder chamber is not immediately discharged from the pores to the low-pressure chamber due to viscous resistance, so that pressure is generated in the cylinder chamber and presses the pressure receiving surface of the first spool. Thereby, the first spool also moves (opens) in the spool hole almost simultaneously with the movement of the second spool. As a result, the land portion of the first spool is separated from the switching convex wall of the spool hole, and the pressure oil flows from the input port of the body to the output port via the throttle, and is sent to the actuator.

前記のように第1スプールが動いたならば、すぐにソ
レノイド部への印加電流を減少させる。すると、第2ス
プールは第1スプール内径にガイドされて戻るが、第1
スプールは、出力ポート領域にある絞り部の前後に生ず
る圧力差により開弁状態に保持されるため、圧油の供給
は持続する。このとき、第2スプールの戻りに伴い、第
2スプールの洩れ防止用ランドが第1スプールの内向き
ランドにラップする。したがって、出力用の通孔とタン
ク用の通孔との連通が遮断され(出力ポートとタンクポ
ートが遮断)た状態で送油が行われ、圧油を効率よくア
クチュエータに送ることができる。
When the first spool moves as described above, the current applied to the solenoid portion is immediately reduced. Then, the second spool returns while being guided by the inner diameter of the first spool.
Since the spool is held in the valve-open state by the pressure difference generated before and after the throttle portion in the output port area, the supply of the pressure oil is continued. At this time, with the return of the second spool, the land for preventing leakage of the second spool wraps around the inward land of the first spool. Therefore, the oil supply is performed in a state where the communication between the output through-hole and the tank through-hole is cut off (the output port and the tank port are cut off), and the pressure oil can be efficiently sent to the actuator.

アクチュエータのボリュームが圧油で満たされると、
ボデイの出力ポートに圧力が立ち始める。第1スプール
の内向きランドの受圧面積はランド部の受圧面積よりも
小さく、かつ絞り前後の圧力差も漸次なくなる。したが
って、第1スプールは受圧面積差により閉じ側に移動さ
れる。
When the volume of the actuator is filled with pressure oil,
Pressure starts to build up at the body output port. The pressure receiving area of the inward land of the first spool is smaller than the pressure receiving area of the land portion, and the pressure difference before and after the constriction gradually disappears. Therefore, the first spool is moved to the closing side due to the pressure receiving area difference.

この状態からソレノイド部への通電を比例制御すれ
ば、第2スプールが通電量に応じて移動し、良好な分解
能で流量制御される。このときには、第1スプールは前
記受圧面積差により閉弁したままの状態に保たれる。
If the energization to the solenoid portion is controlled proportionally from this state, the second spool moves according to the energization amount, and the flow rate is controlled with good resolution. At this time, the first spool is kept closed by the pressure receiving area difference.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図ないし第4図は本発明にかかる流量制御弁の一
実施例を示している。
1 to 4 show one embodiment of a flow control valve according to the present invention.

1はボデイ、2は筒状をなした検出用の第1スプー
ル、3は軸状をなした電磁比例用の第2スプールであ
る。第2スプール3は第1スプール2に同軸に内挿さ
れ、ボデイ1の右端に固定されたソレノイド部5により
動かされるようになっている。
Reference numeral 1 denotes a body, reference numeral 2 denotes a first spool for detection, and reference numeral 3 denotes a second spool for electromagnetic proportionality having a shaft shape. The second spool 3 is coaxially inserted into the first spool 2 and is moved by a solenoid unit 5 fixed to the right end of the body 1.

詳述すると、まず、ボデイ1は長手方向にスプール穴
10を有しており、スプール穴10の左端側は貫通し、ここ
に栓体11が嵌着されている。勿論、袋穴であってもよ
い。
More specifically, first, the body 1 is provided with a spool hole in the longitudinal direction.
10, the left end side of the spool hole 10 penetrates, and the plug 11 is fitted therein. Of course, it may be a blind hole.

前記ボデイ1には、油圧源4に接続する入力ポートP
と、アクチュエータたとえばクラッチパックCに接続す
る出力ポートA、およびタンクに通じるタンクポートT
が、前記スプール穴10と交差する関係でかつ互いに所定
の間隔をおいて形成されている。
The body 1 has an input port P connected to a hydraulic pressure source 4.
And an output port A connected to an actuator such as a clutch pack C, and a tank port T connected to a tank.
Are formed so as to intersect with the spool hole 10 and at a predetermined interval from each other.

前記各ポートは溝を含むもので、それらポートのうち
少なくとも出力ポートAは、後述する絞り部を組み込み
得るように第2図のようにドーム状の幅広溝となってお
り、その出力ポートAの入力ポート寄りには、絞り部を
摺動ガイドさせるための環状凹部12が隣設され、該環状
凹部12に続くスプール穴には、環状のスイツチング凸壁
13が突出形成されている。また、入力ポートPより右方
のスプール穴部分には、環状をなしたガイド用凸壁14を
介して径の大きな筒穴15が形成されている。
Each of the ports includes a groove, and at least the output port A of the ports is formed as a dome-shaped wide groove as shown in FIG. Near the input port, an annular concave portion 12 for slidingly guiding the throttle portion is provided adjacently, and an annular switching convex wall is provided in a spool hole following the annular concave portion 12.
13 are protrudingly formed. Further, a cylindrical hole 15 having a large diameter is formed in a spool hole portion on the right side of the input port P via an annular guide convex wall 14.

次に、第1スプール2は、第1図に示されるように、
前記ボデイ1のスプール穴10に摺動自在に嵌められてい
る。この第1スプール2は、ガイド用凸壁14に摺接する
大径部2aが右端から所要長さにわたり形成され、この大
径部2aにより前記筒穴15との間にリング状のドレーン室
Drが画成されている。
Next, the first spool 2 is, as shown in FIG.
The body 1 is slidably fitted in a spool hole 10. The first spool 2 has a large-diameter portion 2a slidably in contact with the guide convex wall 14 formed over a required length from the right end, and a ring-shaped drain chamber is formed between the first spool 2 and the cylindrical hole 15 by the large-diameter portion 2a.
Dr has been defined.

また、この大径部2aの終わりから所定の距離を置いた
部位に、前記スイツチング凸壁13に接離するランド部2b
が形成されており、ランド部2bより左方には、出力ポー
トAとタンクポートT間のスプール穴に常時摺接する中
径部2cが形成されている。そして、それよりも左方には
細径部2dを介してこれよりさらに細径の先端部2eが形成
され、その先端部2eがスプール穴先端域に嵌まり、先端
部2eと細径部2dの境界をなす段部2fがタンクポートTの
左壁に当接することで移動が規制されるようになってい
る。
Further, a land portion 2b which comes into contact with and separates from the switching convex wall 13 is provided at a position at a predetermined distance from the end of the large diameter portion 2a.
On the left side of the land portion 2b, there is formed a middle diameter portion 2c which is always in sliding contact with a spool hole between the output port A and the tank port T. Further, on the left side, a tip portion 2e having a smaller diameter is formed through a small diameter portion 2d, and the tip portion 2e fits in the tip end region of the spool hole, and the tip portion 2e and the small diameter portion 2d are formed. The movement is restricted by contacting the stepped portion 2f, which forms the boundary of, with the left wall of the tank port T.

そして、前記大径部2aとランド部2bとの間には複数個
の入力用通孔20が、また、中径部2cには複数個の出力用
通孔21が、さらに細径部2dには複数個のタンク用通孔22
がそれぞれ筒壁を貫いて形成されている。
A plurality of input through holes 20 are provided between the large diameter portion 2a and the land portion 2b, a plurality of output through holes 21 are provided in the middle diameter portion 2c, and a plurality of output through holes 21 are provided in the small diameter portion 2d. Is a plurality of tank holes 22
Are formed penetrating through the cylindrical wall.

前記出力用通孔21の端とランド部2bとの間の中径部2c
外周には、前記環状凹部12に摺接するリング状の絞り部
材7が圧入等により一体に固定されており、この絞り部
材7には、第2図のごとく全周に等間隔で複数個の絞り
穴70が配設されている。絞り穴70は、第1スプール2の
開弁時に入力ポートPから出力ポートAへの圧油の良好
な流通を許しつつ、第2スプール3の全開時に入力ポー
ト側の圧力が出力ポート側の圧力よりも高くなるような
差圧を創成するためのもので、絞り部材7の全面積の50
%以下好ましくは40〜47%程度の開口率とされる。な
お、前記絞り部材7は、第1スプール2をスプール穴10
に組み込むときに予め出力ポートA内に挿入され、第1
スプール2の嵌挿により一体化されるため、組立ては容
易である。
Medium diameter portion 2c between the end of the output through hole 21 and the land portion 2b
On the outer periphery, a ring-shaped throttle member 7 that is in sliding contact with the annular concave portion 12 is integrally fixed by press-fitting or the like. As shown in FIG. A hole 70 is provided. The throttle hole 70 allows the pressure oil from the input port P to the output port A to flow favorably when the first spool 2 is opened, and the pressure on the input port side increases when the second spool 3 is fully opened. This is to create a differential pressure that is higher than 50% of the total area of the throttle member 7.
% Or less, preferably about 40 to 47%. The throttle member 7 is provided with the first spool 2 in the spool hole 10.
Is inserted into the output port A in advance when the
Assembly is easy because the spool 2 is integrated by fitting.

一方、第1スプール2の内側は、前記大径部2aの領域
に受圧部としての段部24を有する拡大穴23が形成され、
この拡大穴23は左端に近い部位で細孔230によりドレー
ン室Drと通じている。前記段部24よりランド部2bに到る
領域にはストレート状の中径穴25が形成され、前記入力
用通孔20はこの中径穴25の部位に設けられている。
On the other hand, on the inner side of the first spool 2, an enlarged hole 23 having a step portion 24 as a pressure receiving portion is formed in a region of the large diameter portion 2a,
The enlarged hole 23 communicates with the drain chamber Dr through a small hole 230 at a position near the left end. A straight medium-diameter hole 25 is formed in a region extending from the step portion 24 to the land portion 2b. The input through-hole 20 is provided at the position of the medium-diameter hole 25.

この中径穴25の左方には第1リング溝26が形成され、
ここに前記出力用通孔21が設けられている。この第1リ
ング溝26よりも左方は、先端に到るまで中径穴25よりも
さらに径の小さい細径穴27となっており、この細径穴27
の始端領域すなわち出力ポートAとタンクポートTの間
の領域には、内向きランド29を有せしめるように第2リ
ング溝28が形成されている。
A first ring groove 26 is formed on the left side of the middle diameter hole 25,
Here, the output through-hole 21 is provided. On the left side of the first ring groove 26 is a small diameter hole 27 having a smaller diameter than the medium diameter hole 25 up to the tip.
A second ring groove 28 is formed in the starting end region, that is, in the region between the output port A and the tank port T so as to have an inward land 29.

そして、前記第1スプール2は、先端部2eの端面とス
プール穴底(図面では栓体11)の間には、初期位置設定
用のほとんどセット力のないばね6が介装され、このば
ね6により、大径部2aの端面がソレノイド部5のハウジ
ング5aに当接され、その状態で入力用通孔20が入力ポー
トPに、出力用通孔21が出力ポートAに、またタンク用
通孔22がタンクポートTにそれぞれ臨み、ランド部2bが
スイツチング凸壁13にオーバラップすることで入力ポー
トPと出力ポートAを遮断している。
The first spool 2 is provided with a spring 6 having almost no setting force for setting an initial position between the end face of the tip 2e and the bottom of the spool hole (plug 11 in the drawing). As a result, the end face of the large-diameter portion 2a is brought into contact with the housing 5a of the solenoid portion 5, and in this state, the input through hole 20 is connected to the input port P, the output through hole 21 is connected to the output port A, and the tank through hole is used. Numerals 22 face the tank ports T, respectively, and the land portions 2b overlap the switching convex walls 13 to block the input port P and the output port A.

なお、前記ランド部2bの受圧面積S1は、内向きランド
部29の受圧面積S2よりも大きく作られていることが必要
である。
Incidentally, the pressure-receiving area S 1 of the land portion 2b, it is necessary to be made larger than the pressure receiving area S 2 of the inward land portion 29.

次に第2スプール3は、右端側から左端側に向かっ
て、前記拡大穴23に摺接するピストン用ランド部3aと、
前記入力用通孔20よりも右方の中径穴25に摺接し前記ピ
ストン用ランド部3aとの間の拡大穴中にシリンダ室Crを
画成するための仕切りランド部3bと、入力用通孔20より
も左方の中径穴25に摺接し入力用通孔20と出力用通孔21
間を開閉するメインランド部3cと、前記内向きランド29
と協働する洩れ防止用ランド部3dと、細径穴27に摺接す
る端部ランド部3eとを有している。メインランド部3cは
洩れ防止用ランド部3dよりも大きな受圧面積を有してい
る。
Next, the second spool 3 includes, from the right end side to the left end side, a land portion 3a for a piston that is in sliding contact with the enlarged hole 23;
A partition land 3b for slidingly contacting the medium-diameter hole 25 to the right of the input through hole 20 and defining a cylinder chamber Cr in an enlarged hole between the piston land 3a; The input through hole 20 and the output through hole 21 are in sliding contact with the medium diameter hole 25 on the left side of the hole 20.
Main land portion 3c for opening and closing the space, and the inward land 29
3d, and an end land 3e slidingly contacting the small-diameter hole 27. The main land 3c has a larger pressure receiving area than the leakage prevention land 3d.

前記端部ランド部3eは、端面に凹入部31を有し、これ
とスプール穴底(図面では栓体11)の間に介装した初期
位置設定用のほとんどセット力のないばね8により、第
2スプール3は右端ソレノイド部5のハウジング5aに当
接される。この状態が閉弁状態であり、この状態でメイ
ンランド部3cが第1リング溝26に隣接する中径穴25にオ
ーバラップし、洩れ防止用ランド部3dが内向きランド29
からアンダーラップし、第2リング溝28内に位置するよ
うになっている。
The end land portion 3e has a concave portion 31 on the end surface thereof, and is formed by a spring 8 having little set force for initial position setting interposed between the concave portion 31 and the bottom of the spool hole (the plug 11 in the drawing). The two spools 3 are in contact with the housing 5a of the right end solenoid portion 5. This state is a valve closing state. In this state, the main land portion 3c overlaps with the medium diameter hole 25 adjacent to the first ring groove 26, and the leakage prevention land portion 3d is
And is located in the second ring groove 28.

ソレノイド部5は、公知のものと同様にハウジング5a
の内部にソレノイド5bが配置され、その内側にアーマチ
ュア5cが配され、そのアーマチュア5cは軸孔50に配した
強い押しばね5dを介して前記第2スプール3の頭部に接
している。前記ソレノイド5bは外部のコントローラ5eに
電気的に接続され、該コントローラ5eによりたとえば第
5図のような通電パターンに制御されるようになってい
る。
The solenoid part 5 includes a housing 5a as well as a well-known one.
The armature 5c is disposed inside the solenoid 5b, and the armature 5c is in contact with the head of the second spool 3 via a strong pressing spring 5d disposed in the shaft hole 50. The solenoid 5b is electrically connected to an external controller 5e, and is controlled by the controller 5e, for example, in an energization pattern as shown in FIG.

そして、前記第1スプール2の右端面に対応するハウ
ジング5aの端面には、第1スプール2の動きすなわちフ
ィリングを検出するスイッチ9が埋め込まれ、前記コン
トローラ5eに電気的に接続されている。このスイッチ9
としては、圧電素子のような機械−電気変換素子が好適
である。
A switch 9 for detecting the movement of the first spool 2, ie, filling, is embedded in an end face of the housing 5 a corresponding to the right end face of the first spool 2, and is electrically connected to the controller 5 e. This switch 9
Preferably, a mechanical-electrical conversion element such as a piezoelectric element is used.

前記軸孔50は、油導孔51,51により前記ドレーン室Dr
と常時通じ、これから導入された油によりソレノイド5b
が油冷されるようになっている。スプール3は軸線方向
にドレーン用の貫通孔32を有し、該貫通孔32はタンクポ
ートTに臨む部位に排出孔33を分岐している。したがっ
て、油冷の役目をはたしたドレーン油は軸孔50から貫通
孔32および排出孔33を経てタンクポートTに流される。
The shaft hole 50 is connected to the drain chamber Dr by oil guide holes 51, 51.
With the solenoid 5b
Is oil cooled. The spool 3 has a drain through hole 32 in the axial direction, and the through hole 32 branches the discharge hole 33 to a portion facing the tank port T. Therefore, the drain oil serving as an oil cooler flows from the shaft hole 50 through the through hole 32 and the discharge hole 33 to the tank port T.

〔実施例の作用〕[Operation of the embodiment]

第1図の状態は第1スプール2が閉じ、第2スプール
もソレノイド5bに通電されず閉じている状態である。こ
のときには、第1スプール2のランド部2aがボデイ1の
スイツチング凸壁13にオーバーラップし、第2スプール
3に設けられているメインランド部3cが第1スプール2
の中径穴25にオーバーラップしているため、入力ポート
Pと出力ポートA間は閉じられている。
In the state shown in FIG. 1, the first spool 2 is closed, and the second spool is also closed without energizing the solenoid 5b. At this time, the land portion 2a of the first spool 2 overlaps the switching convex wall 13 of the body 1, and the main land portion 3c provided on the second spool 3
, The input port P and the output port A are closed.

一方、このときには第2スプール3の洩れ防止用ラン
ド部3dは第2リング溝28内に位置し、内向きランド部29
とはアンダーラップ状態にあるため、出力ポートPとタ
ンクポートTは、第1スプール2と第2スプール3とで
作られる内部通路により連通している。したがって、ア
クチュエータCの油は円滑にタンクに戻される。
On the other hand, at this time, the land portion 3d for preventing leakage of the second spool 3 is located in the second ring groove 28 and the inward land portion 29
Are in an underlap state, the output port P and the tank port T communicate with each other through an internal passage formed by the first spool 2 and the second spool 3. Therefore, the oil of the actuator C is smoothly returned to the tank.

この状態で第5図のステップのように、まずソレノイ
ド5bに大電流を流せば、アーマチュア5cが最大にリフト
し、第2スプール3は押しばね5dにより急激に全開位置
まで移動される。第2スプール3は右端側にピストン用
ランド部3aを有しているため、前記ピストン用ランド部
3aの急激な左方への移動によりシリンダ室Crは容積が縮
められる。シリンダ室Crに予め満たされている油は細孔
230からドレーン室Drに流出しようとするが、粘性抵抗
により流出が遅滞するため、シリンダ室Crには圧力が創
成され、その圧力が段部24に作用する。
In this state, as shown in the step of FIG. 5, when a large current is first applied to the solenoid 5b, the armature 5c is lifted to the maximum, and the second spool 3 is rapidly moved to the fully opened position by the pressing spring 5d. Since the second spool 3 has a piston land 3a on the right end side, the piston land 3a
The sudden movement of 3a to the left reduces the volume of the cylinder chamber Cr. Oil filled in cylinder chamber Cr is pores
An outflow from 230 to the drain chamber Dr is attempted, but the outflow is delayed by viscous resistance, so that a pressure is generated in the cylinder chamber Cr, and the pressure acts on the step portion 24.

このため、第1スプール2は第2スプール3の移動と
ほぼ同時に一体となって左方に移動し、ランド部2bがス
イツチング凸壁13から離間する。これにより圧力源4か
らの圧油は、ランド部2bとスイツチング凸壁13の間の隙
間から流出し、絞り孔70を経て出力ポートAへと流れ、
それにより絞り部材7の前後に圧力差が生ずるため、第
1スプール2は左端側の段部2fがタンクポートTの左壁
に接するまで移動する。したがって、圧油は大流量でア
クチュエータ4に送り込まれる。
Therefore, the first spool 2 moves to the left integrally and almost simultaneously with the movement of the second spool 3, and the land portion 2b is separated from the switching convex wall 13. As a result, the pressure oil from the pressure source 4 flows out of the gap between the land portion 2b and the switching convex wall 13 and flows to the output port A through the throttle hole 70.
As a result, a pressure difference occurs before and after the throttle member 7, so that the first spool 2 moves until the left end side step 2 f contacts the left wall of the tank port T. Therefore, the pressure oil is sent to the actuator 4 at a large flow rate.

次いで、第5図のようにソレノイド5bに印加される電
流が減少される。これにより第2スプール3は戻され
る。この状態が第4図であり、このときには、絞り穴70
を通過するフローフオースにより第1スプール2は開弁
状態に保たれるため、圧油は第5図の矢印のように、入
力ポートPから出力ポートAへと流れ、アクチュエータ
Cのボリュームを持続的に満たす。このとき、第2スプ
ール3の洩れ防止用ランド部3dは内向きランド部29と接
触関係にある。このため、出力ポートAとタンクポート
Tは遮断され、出力ポートA側の圧油がタンクに洩れな
い。それゆえ圧油を効率よくアクチュエータCに供給す
ることができ、フイリングタイムをより一層短縮するこ
とができる。
Next, the current applied to the solenoid 5b is reduced as shown in FIG. Thereby, the second spool 3 is returned. FIG. 4 shows this state.
The first spool 2 is kept in the open state by the flow force passing through the pressure port, so that the pressure oil flows from the input port P to the output port A as shown by the arrow in FIG. Fulfill. At this time, the land 3d for preventing leakage of the second spool 3 is in contact with the inward land 29. Therefore, the output port A and the tank port T are shut off, and the pressure oil on the output port A side does not leak to the tank. Therefore, the pressure oil can be efficiently supplied to the actuator C, and the filling time can be further reduced.

かくしてアクチュエータCのボリュームが圧油で満た
されると、出力ポートAには圧力P2が立ち始める。油圧
クラッチにおいては半接続状態である。この出力ポート
Aの圧力P2は第2スプール3のメインランド部3cと洩れ
防止用ランド部3dに作用するが、前者の受圧面積が後者
のそれより大きいため、第2スプール3は動かない。ま
た、第1スプール2のランド部2bの受圧面積S1と内向き
ランド部29の受圧面積S2はS1>S2の関係にある。このた
め、受圧面積差により第1スプール2は右方へと移動し
始める。この移動で入力ポートPから出力ポートAへの
圧油の流れが絞られることと、出力ポートAの圧力P2
増大により、絞り部材7の上流側と下流側の圧力P1とP2
はほとんど等しくなる。このため、第1スプール2は入
力ポートPの圧力P0が高いにもかかわらず右方へと押動
される。それによりランド部2bがスイツチング凸壁13と
接し、入力ポートPと出力ポートA間が遮断される。
Thus, when the volume of the actuator C is filled with the pressure oil, the pressure P 2 starts to rise at the output port A. The hydraulic clutch is in a semi-connected state. The pressure P 2 of the output port A acts to prevent land portion 3d leakage between the main land portion 3c of the second spool 3, for the former pressure receiving area larger than that of the latter, the second spool 3 is not moved. Further, the pressure receiving area S 2 of the pressure receiving area S 1 and the inward land portion 29 of the first spool 2 land portion 2b have a relationship of S 1> S 2. Therefore, the first spool 2 starts moving rightward due to the pressure receiving area difference. And the pressure oil flows from the input port P with the movement to the output port A is throttled, the increased pressure P 2 of output port A, the pressure P 1 on the upstream side and the downstream side of the throttle member 7 and P 2
Are almost equal. Therefore, the first spool 2 is pushed into the pressure P 0 is high despite the right side of the input port P. As a result, the land 2b comes into contact with the switching convex wall 13, and the connection between the input port P and the output port A is cut off.

このように第1スプール2が初期位置に戻ると、ハウ
ジング5aの端面に埋め込んだフイリング検出スイッチ9
により検出され、制御開始信号がコントローラ5eに送ら
れる。それにより第4図のように落されていた電流値
が、徐々に大きくなるように比例制御される。これによ
り、第2スプール3だけが第1図の状態から左方に徐々
に動かされ、メインランド部3cが中径穴25から離間し、
圧油は入力用通孔20から第1スプール2内を通り、出力
用通孔21から出力ポートAへと流れる。この場合、第2
スプール3は小径であるため分解能が良く、良好な制御
を行える。
When the first spool 2 returns to the initial position in this manner, the filling detection switch 9 embedded in the end face of the housing 5a.
And a control start signal is sent to the controller 5e. As a result, proportional control is performed so that the current value dropped as shown in FIG. 4 gradually increases. As a result, only the second spool 3 is gradually moved to the left from the state shown in FIG. 1, the main land portion 3c is separated from the medium-diameter hole 25,
The pressurized oil flows from the input through hole 20 through the first spool 2 to the output port A through the output through hole 21. In this case, the second
Since the spool 3 has a small diameter, the resolution is good and good control can be performed.

前記フイリング検出スイッチ9として圧電素子を用い
た場合、第1スプール2の当接力により歪み、起電力に
変換されてコントローラ5eに信号が送られる。この方式
は、先行技術のような機械的動きによりスイッチでない
ため、摩擦部の摩滅による接触不良や動きの遅れなどの
不具合がなく、信頼性が高い。また、構造も簡素化され
るため、より小型化を実現できる。さらに、単純なオン
オフだけでなく、第1スプール2の軸線方向に作用する
アクチュエータ7Cの圧力(たとえばクラッチ圧)を随時
取り出すことができるため、精密な制御を行う場合に有
利である。
When a piezoelectric element is used as the filling detection switch 9, the signal is sent to the controller 5e after being distorted by the contact force of the first spool 2 and converted into an electromotive force. Since this method is not a switch due to mechanical movement as in the prior art, there are no problems such as poor contact or movement delay due to wear of the friction portion, and the reliability is high. Further, since the structure is simplified, further miniaturization can be realized. Further, not only simple on / off operation, but also the pressure (eg, clutch pressure) of the actuator 7C acting in the axial direction of the first spool 2 can be taken out at any time, which is advantageous in performing precise control.

前記フィリング間の電流値の下限保持は、本発明にお
いては出力ポートからタンクポートへの洩れ防止のため
の制御電流値ではなく、次のステップとしての比例制御
の立上りをスムーズにするためであり、したがって、必
要最少限の微弱電流値で足りる。
The lower limit holding of the current value during the filling is not a control current value for preventing leakage from the output port to the tank port in the present invention, but for smoothing the rising of the proportional control as the next step, Therefore, the minimum necessary weak current value is sufficient.

なお、ソレノイド部5の作動に悪影響をもたらすゴミ
の進入は、仕切りランド部3bとピストン用ランド部3aの
存在で防止することができる。しかし、必要に応じ、ピ
ストン用ランド部3aの左方と第1スプール2の大径部2a
とをダイヤフラムで連結してもよいのは勿論である。
The entry of dust that adversely affects the operation of the solenoid unit 5 can be prevented by the presence of the partition land 3b and the piston land 3a. However, if necessary, the left side of the land portion 3a for the piston and the large diameter portion 2a of the first spool 2 may be used.
Of course, may be connected by a diaphragm.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明した本発明によるときには、電磁比例用のス
プールと検出用のスプールを複胴式としてボデイ内に組
み込んでいるため、電磁比例と検出の両機能を有しなが
ら構造を非常に小型、軽量なものにすることができ、し
たがって、小型車両の油圧クラッチ制御手段等に適用す
ることができ、しかも、アクチュエータに油を満たすフ
ィリング時に出力ポートからタンクポートへの油漏れが
生じないため、小型でありながら応答性を良好にするこ
とができるなどのすぐれた効果が得られる。
According to the present invention described above, since the spool for electromagnetic proportional and the spool for detection are incorporated in the body as a double-barrel type, the structure is very small and lightweight while having both functions of electromagnetic proportional and detection. Therefore, the present invention can be applied to a hydraulic clutch control means of a small vehicle and the like. In addition, oil leakage from an output port to a tank port does not occur at the time of filling the actuator with oil. Excellent effects such as good responsiveness can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明による流量制御弁の一実施例を示す縦断
側面図、第2図は第1図II−II線に沿う断面図、第3図
は本発明における検出弁と電磁比例弁の分解斜視図、第
4図は検出弁作動時の状態を示す断面図、第5図は本発
明によりクラッチ制御を行う場合の電流制御パターンを
例示する説明図、第6図は従来の流量制御弁の断面図で
ある。 1……ボデイ、2……筒状の第1スプール、2a……大径
部、2b……ランド部、3……第2スプール、3a……ピス
トン用ランド部、3c……メインランド部、3d……洩れ防
止用ランド部、5……ソレノイド部、6,8……ばね、7
……絞り部材、10……スプール穴、24……段部、29……
内向きランド部、70……絞り穴、230……細孔、Cr……
シリンダ室、Dr……ドレーン室
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing an embodiment of a flow control valve according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state when a detection valve is operated, FIG. 5 is an explanatory view illustrating a current control pattern when clutch control is performed according to the present invention, and FIG. 6 is a conventional flow control valve. FIG. 1 ... body, 2 ... first cylindrical spool, 2a ... large diameter portion, 2b ... land portion, 3 ... second spool, 3a ... piston land portion, 3c ... main land portion, 3d: Leak prevention land, 5: Solenoid, 6, 8: Spring, 7
…… Aperture member, 10 …… Spool hole, 24 …… Stepped part, 29 ……
Inward land, 70 …… Draw hole, 230 …… Pore, Cr ……
Cylinder chamber, Dr ... Drain chamber

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】スプール穴とスプール穴と交差する関係で
入力ポートと出力ポートおよびタンクポートを形成した
ボデイと、前記スプール穴に摺動自在に内挿された筒状
の第1スプールと、該第1スプールに相対移動自在に内
挿され、ソレノイド部により動かされる第2スプールと
を備え、 前記筒状の第1スプールが、前記ポートに対応する入力
用、出力用およびタンク用の各通孔を有するとともに、
外側には、入力用と出力用の通孔の間に前記ボデイの入
力ポートと出力ポート間を開閉するランド部と、入力ポ
ートから出力ポートへの圧油の流れを制限する絞りを有
し、内側には、出力用通孔とタンク用通孔間の部位に前
記ランド部よりも受圧面積の小さい内向きランドを有
し、入力ポートより外れた領域には受圧面を持つシリン
ダ室を有し、そのシリンダ室は細孔により外部の低圧室
に通じており、 第2スプールが、常態において前記第1スプールの入力
用通孔と出力用通孔間を遮断するメインランド部と、常
態において前記内向きランドとアンダーラップしかつ前
記メインランド部よりも受圧面積の小さい洩れ防止用ラ
ンド部と、前記シリンダ室に位置するピストン用ランド
部とを有している ことを特徴とする流量制御弁。
A body formed with an input port, an output port, and a tank port in a relationship intersecting with the spool hole; a first cylindrical spool slidably inserted into the spool hole; A second spool which is relatively movably inserted into the first spool and is moved by a solenoid unit, wherein the cylindrical first spool has input, output and tank through holes corresponding to the ports. With
On the outside, between the input and output holes, a land portion that opens and closes between the input port and the output port of the body, and a restrictor that restricts the flow of pressurized oil from the input port to the output port, On the inside, a cylinder chamber having a pressure receiving surface is provided in a region between the output through hole and the tank through hole, the inward land having a smaller pressure receiving area than the land portion, and a region outside the input port. The cylinder chamber communicates with an external low-pressure chamber through a small hole. The second spool has a main land portion that normally shuts off between the input through hole and the output through hole of the first spool. A flow control valve, comprising: a land portion for leakage prevention that underlaps an inward land and has a pressure receiving area smaller than that of the main land portion, and a land portion for a piston located in the cylinder chamber.
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