JP3522341B2 - Control valve - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、流体の流量や圧力、
あるいは方向を制御する制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に示した従来の制御弁では、ボディ
１の中にスプール孔２を形成するとともに、このスプー
ル孔２にスプール３を摺動可能に組み込んでいる。ボデ
ィ１の両端には、一対のソレノイドＡ、Ｂを隣接して設
ける。このソレノイドＡ、Ｂは、ソレノイド収容部４
ａ、４ｂと、コイル５ａ、５ｂおよびコイル５ａ、５ｂ
の内側に摺動可能に設置したプランジャ６ａ、６ｂから
構成されている。スプール３の両端側には隣接するソレ
ノイド収容部４ａ、４ｂに、スプリング室７ａ、７ｂを
形成する。このスプリング室７ａ、７ｂにはあらかじめ
圧縮させたスプリング８ａ、８ｂを設けるとともに、こ
のスプリング８ａ、８ｂと、ボディ１に一体的に設けた
ストッパ９ａ、９ｂとの間に、スプリング室７ａ、７ｂ
に対して摺動可能なバネ受け１０ａ、１０ｂを介在させ
る。スプール３が中立位置にあるとき、このバネ受け１
０ａ、１０ｂはそれぞれスプリング８ａ、８ｂのバネ力
を受けながら、ストッパ９ａ、９ｂとスプール３の端部
に同時に接している。つまりスプール３はその両端を、
バネ受け１０ａ、１０ｂによって挟まれている。
【０００３】次に上記従来例の装置の作用について説明
する。例えば一方のソレノイドＡに通電すると、プラン
ジャ６ａはスプール３を図２左方向に押す。このときプ
ランジャ６ａの推進力が、あらかじめ圧縮させたスプリ
ング８ｂのバネ力よりも大きくなると、スプール３はバ
ネ受け１０ｂとともに、スプリング８ｂをたわませなが
ら図２左方向に移動し、ポートの切換えをおこなう。こ
のとき、バネ受け１０ａはストッパ９ａに受け止められ
ているので、スプール３にスプリング８ａのバネ力は作
用しない。ソレノイドＡへの通電を止めると、スプール
３は、バネ受け１０ｂを介してスプリング８ｂのバネ力
のみを受けるので、図２右方向へ移動し、中立位置に復
帰する。スプール３が中立位置に戻ったとき、スプール
３を押しているバネ受け１０ｂはストッパ９ｂに受け止
められ、同時にスプール３はバネ受け１０ａによって受
け止められるので、スプール３は中立位置で確実に保持
される。スプール３が中立位置にあるときには、スプー
ル３は、バネ受け１０ａ、１０ｂに挟まれている。この
バネ受け１０ａ、１０ｂは、ストッパ９ａ、９ｂおよび
スプリング８ａ、８ｂによって保持されているので、ス
プール３は中立位置で安定している。また、他方のソレ
ノイドＢに通電した場合、スプール３は図２右方向に移
動するとともに、ソレノイドＡに通電した場合と同質の
作用を受けるので、中立位置で確実に保持される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ボディ
の両端にソレノイドを設置していたので、装置全体が大
型化するとともに、コストもかかってしまう。この発明
の目的は、スプールの中立位置での安定性は保ったまま
で、装置を小型化できる制御弁を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数のポー
トを形成したケーシングに、スプール孔を形成するとと
もに、このスプール孔にスプールを摺動自在に組み込む
一方、このスプールの一端にプッシュプルソレノイドを
設けてなる制御弁において、スプールの一端側に、一対
のバネ受けを摺動自在に組み込んだ環状溝を形成し、こ
れらバネ受け間にあらかじめ圧縮させたセンタリングス
プリングを介在させるとともに、これらバネ受けの外周
を、ケーシングに一体的に設けた第１ストッパと、筒部
及びこの筒部の一端から内側に突出するストッパ部とを
有し、その筒部がスプールの環状溝周囲外方を囲むよう
にして設けた第２ストッパのストッパ部の内側とに接触
させ、スプールが中立位置にあるとき、上記一対のバネ
受けが、環状溝の両側面と第１、２ストッパとの両方に
同時に接触する構成にし、さらに、プッシュプルソレノ
イドのプランジャの外側に第１スプリングのバネ力を作
用させる一方、環状溝の外側であるスプール端に設けた
フランジ部と第２ストッパのストッパ部の外側との間に
介在させた第２スプリングのバネ力を上記第１スプリン
グに対抗させてスプールに作用させ、これら第１、２ス
プリングのバネ定数を等しくし、かつ、スプールが中立
位置にあるとき、これら第１、２スプリングが圧縮状態
を保ちながらそのバネ力が等しくなる構成にするととも
に、上記第２ストッパは、上記第２スプリングの作用で
上記第２ストッパの筒部先端が第１ストッパ側に常時接
触する構成にした点に特徴を有する。
【０００６】
【作用】この発明は、上記のように構成したので、ソレ
ノイドは１つでも足りるとともに、センタリングスプリ
ングおよび第１、２ストッパの作用により、スプールの
中立位置での安定性も十分保つことができる。また、同
作用により第１スプリング及び第２スプリングのバネ力
のばらつきに対しても、スプールの中立位置がずれな
い。さらに、第２スプリングをスプリング室に設置した
ので、より装置の小型化が可能である。
【０００７】
【実施例】図１はこの発明における一実施例の装置の断
面図であり、スプール３は中立位置にある。図１に示し
た制御弁では、ケーシングとしてのボディ１の中にスプ
ール孔２を形成するとともに、このスプール孔２にスプ
ール３を摺動可能に組み込んでいる。そしてボディ１の
一端にプッシュプルソレノイドＳを設ける。このプッシ
ュプルソレノイドＳはソレノイド収容部４と、コイル５
及びコイル５の内側に摺動可能に設置したプランジャ６
から構成されている。ソレノイド収容部４に、スプリン
グ室１１を形成する。なお、スプリング室１１はボディ
１に形成することも可能であり、この発明においては、
ボディ１とソレノイド収容部４とが相まって、ケーシン
グを構成するようにしている。このスプリング室１１内
のスプール３に、環状溝２０を形成するとともに、プッ
シュプルソレノイドＳ側のスプール３端にはフランジ部
１３を設ける。この環状溝２０には一対のバネ受け１２
ａ、１２ｂを摺動自在に組み込み、さらにバネ受け１２
ａ、１２ｂ間には、あらかじめ圧縮させたセンタリング
スプリング１４を介在させる。
【０００８】ボディ１に第１ストッパ１５を一体的に形
成するとともに、スプリング室１１内には第２ストッパ
１６を設ける。この第２ストッパ１６は筒部１６ａと、
筒部の一端から内側に突出するストッパ部１６ｂからな
り、この筒部１６ａをスプール３の環状溝２０の周囲外
方を囲むようにして設ける。上記ストッパ部１６ｂの外
側と、フランジ部１３との間には、第２スプリング１７
を介在させる。この第２スプリング１７は、スプール３
が、図１右方向に摺動した場合にも、センタリングスプ
リング１４のバネ力よりも小さくなることがないように
設定する。よって第２スプリング１７のバネ力の作用に
より、第２ストッパ１６の筒部１６ａ先端は、第１スト
ッパ１５側に常時接触している。またプランジャ６の外
側には、第１スプリング１８を設ける。第１スプリング
１８と第２スプリング１７は、同じバネ定数であり、そ
のバネ力は互いに向きあって作用しており、かつスプー
ル３が中立位置にあるときそのバネ力は等しくなるよう
に設定する。
【０００９】次にこの実施例の作用を説明する。例えば
プッシュプルソレノイドＳに通電して、スプール３を図
１左方向に移動させる場合を考える。プランジャ６の左
方向への推進力と、第１スプリング１８のバネ力によっ
て、スプール３は図１左方向へ力を受ける。このときス
プール３は、バネ受け１２ａとともに、センタリングス
プリング１４をたわませながら移動する。同時に、スプ
ール３は、第２スプリング１７もたわませながら移動す
る。つまりスプール３は、センタリングスプリング１４
および第２スプリング１７のバネ力に抗して、図１左方
向に移動する。プッシュプルソレノイドＳへの通電を止
めると、第２スプリング１７とセンタリングスプリング
１４のバネ力によって、スプール３は図１右方向に移動
し、中立位置に復帰する。スプール３が中立位置に戻っ
たとき、スプール３は、バネ受け１２ｂによって受け止
められ、同時にバネ受け１２ａは、第２ストッパ１６の
ストッパ部１６ｂによって受け止められるので、スプー
ル３は中立位置で確実に保持される。またスプール３が
中立位置にあるときには、スプール３はバネ受け１２
ａ、１２ｂによって保持されている。このバネ受け１２
ａ、１２ｂは、センタリングスプリング１４と第１、２
ストッパ１５、１６によって保持されているので、スプ
ール３は安定している。
【００１０】一方、プッシュプルソレノイドＳに通電し
て、スプール３を図１右方向へ移動させる場合を考え
る。プランジャ６は、図１右方向への推進力によって、
第１スプリング１８をたわませながら、図１右方向に移
動する。このときプランジャ６はスプリング１８に逆ら
う方向に推力を発生するので、スプリング１８がプラン
ジャ６を介してスプール３を図１左方向へ推す力より小
さくなる。そして、この力の差がセンタリングスプリン
グ１４のセット荷重より大きくなると、前記スプール３
のバネ受け１２ｂとともに、センタリングスプリング１
４をたわませながら図１右方向へ移動するとともに、ポ
ートの切換えをおこなう。プッシュプルソレノイドＳへ
の通電を止めると、第１スプリング１８とセンタリング
スプリング１４のバネ力によって、スプール３は図１左
方向に移動し、中立位置に復帰する。スプール３が中立
位置に戻ったとき、スプール３はバネ受け１２ａによっ
て受け止められ、同時にバネ受け１２ｂは、第１ストッ
パ１５によって受け止められるので、スプール３は中立
位置で確実に保持される。以上のように、この実施例の
装置によれば、ソレノイドをボディ１の一端にのみ取り
付けた場合でも、スプール３の中立位置での安定性は十
分保たれ、よって装置の小型化およびコストの低減が可
能である。また、スプール３の図１左端側にスペースが
あるので、例えば、直接変位センサなどを取り付けて、
スプールの変位をフィードバックすることで、より正確
な制御が可能になる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【発明の効果】本発明の制御弁によれば、ケーシングの
一端側にのみソレノイドを設けた場合にも、スプールの
中立位置での安定性は十分保たれ、よって装置の小型化
およびコストの低減を可能にしている。また、第２スプ
リングをスプリング室内に設置しているのでより装置の
小型化が可能となるとともに、スプール３の一端にスペ
ースがあるので、例えば、直接変位センサを取り付け、
スプールの変位をフィードバックすることで、より正確
な制御が可能になる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Alternatively, the present invention relates to a control valve for controlling a direction. 2. Description of the Related Art In a conventional control valve shown in FIG. 2 , a spool hole 2 is formed in a body 1 and a spool 3 is slidably incorporated in the spool hole 2. A pair of solenoids A and B are provided adjacent to both ends of the body 1. The solenoids A and B are provided in the solenoid housing 4
a, 4b, coils 5a, 5b and coils 5a, 5b
The plungers 6a and 6b are slidably installed inside the inside. Sole on both ends of the spool 3 adjacent
The spring chambers 7a and 7b are formed in the housings 4a and 4b. The spring chambers 7a, 7b are provided with pre-compressed springs 8a, 8b, and the spring chambers 7a, 7b are provided between the springs 8a, 8b and stoppers 9a, 9b provided integrally with the body 1.
The spring receivers 10a and 10b slidable with respect to are interposed. When the spool 3 is in the neutral position,
0a and 10b simultaneously contact the stoppers 9a and 9b and the end of the spool 3 while receiving the spring force of the springs 8a and 8b, respectively. In other words, the spool 3 has both ends
It is sandwiched between spring receivers 10a and 10b. Next, the operation of the above-described conventional apparatus will be described. For example, energizing the one of the solenoid A, plunger 6a pushes the spool 3 in Fig. 2 left. At this time, when the propulsive force of the plunger 6a becomes larger than the spring force of the spring 8b compressed in advance, the spool 3 moves together with the spring receiver 10b in the left direction in FIG. 2 while bending the spring 8b to switch the port. Do it. At this time, since the spring receiver 10a is received by the stopper 9a, the spring force of the spring 8a does not act on the spool 3. When the power supply to the solenoid A is stopped, the spool 3 receives only the spring force of the spring 8b via the spring receiver 10b, and thus moves rightward in FIG. 2 and returns to the neutral position. When the spool 3 returns to the neutral position, the spring receiver 10b pushing the spool 3 is received by the stopper 9b, and at the same time, the spool 3 is received by the spring receiver 10a, so that the spool 3 is securely held at the neutral position. When the spool 3 is at the neutral position, the spool 3 is sandwiched between the spring receivers 10a and 10b. Since the spring receivers 10a and 10b are held by the stoppers 9a and 9b and the springs 8a and 8b, the spool 3 is stable at the neutral position. In addition, the other sole
When a current is passed to the maytansinoid B, the spool 3 as well as move 2 right, it is also subject to the action when the same quality that energized the solenoid A, is securely held in the neutral position. [0004] As described above, since the solenoids are provided at both ends of the body, the size of the entire apparatus is increased and the cost is increased. An object of the present invention is to provide a control valve capable of reducing the size of a device while maintaining stability at a neutral position of a spool. According to the present invention, a spool hole is formed in a casing having a plurality of ports formed therein, and the spool is slidably incorporated in the spool hole, while being provided at one end of the spool. In a control valve provided with a push-pull solenoid , an annular groove in which a pair of spring receivers is slidably formed is formed on one end side of the spool, and a centering spring that has been compressed in advance is interposed between these spring receivers , Outer circumference of these spring receivers
A first stopper integrally provided on the casing, and a cylindrical portion.
And a stopper portion protruding inward from one end of the cylindrical portion.
So that the cylindrical portion surrounds the outer periphery of the annular groove of the spool.
Contact with the inside of the stopper part of the second stopper provided
When the spool is in the neutral position, the pair of spring receivers are configured to simultaneously contact both side surfaces of the annular groove and the first and second stoppers. Further, the first and second stoppers are disposed outside the plunger of the push-pull solenoid. At the end of the spool outside the annular groove, while applying the spring force of the spring
Between the flange and the outside of the stopper of the second stopper
The spring force of the interposed second spring is applied to the first spring.
When the spool is in the neutral position, the first and second springs maintain a compressed state and have equal spring forces. With the configuration
The second stopper is operated by the second spring.
The tip of the cylindrical portion of the second stopper is always in contact with the first stopper side
The feature is that it is configured to touch . According to the present invention, as described above, at least one solenoid is sufficient, and the operation of the centering spring and the first and second stoppers can sufficiently maintain the stability at the neutral position of the spool. Can be. Further, the neutral position of the spool does not shift due to the variation in the spring force of the first spring and the second spring. Furthermore, since the second spring is installed in the spring chamber, the size of the device can be further reduced. FIG. 1 is a sectional view of an apparatus according to an embodiment of the present invention, in which a spool 3 is in a neutral position. In the control valve shown in FIG. 1, a spool hole 2 is formed in a body 1 as a casing, and a spool 3 is slidably incorporated in the spool hole 2. Then, a push-pull solenoid S is provided at one end of the body 1. The push-pull solenoid S includes a solenoid housing 4 and a coil 5
And a plunger 6 slidably installed inside the coil 5
It is composed of A spring chamber 11 is formed in the solenoid housing 4. Note that the spring chamber 11 can be formed in the body 1, and in the present invention,
The body 1 and the solenoid accommodating portion 4 combine to form a casing. An annular groove 20 is formed in the spool 3 in the spring chamber 11, and a flange portion 13 is provided at the end of the spool 3 on the push-pull solenoid S side. The annular groove 20 has a pair of spring receivers 12.
a and 12b are slidably assembled, and
A centering spring 14 that has been compressed in advance is interposed between a and 12b. A first stopper 15 is formed integrally with the body 1 and a second stopper 16 is provided in the spring chamber 11. The second stopper 16 includes a cylindrical portion 16a,
The cylindrical portion 16a is provided so as to surround the annular groove 20 of the spool 3 outwardly. A second spring 17 is provided between the outside of the stopper 16 b and the flange 13.
Intervene. The second spring 17 is provided on the spool 3
However, it is set so that the spring force of the centering spring 14 does not become smaller even when the slider slides rightward in FIG. Thus by the action of the spring force of the second spring 17, the cylindrical portion 16a tip of the second stopper 16 is always in contact with the first stopper 15 side. A first spring 18 is provided outside the plunger 6. The first spring 18 and the second spring 17 have the same spring constant, their spring forces are opposed to each other, and are set such that the spring forces are equal when the spool 3 is in the neutral position. Next, the operation of this embodiment will be described. For example, consider a case in which the push-pull solenoid S is energized to move the spool 3 to the left in FIG. The spool 3 receives a leftward force in FIG. 1 due to a leftward propulsive force of the plunger 6 and a spring force of the first spring 18. At this time, the spool 3 moves while bending the centering spring 14 together with the spring receiver 12a. At the same time, the spool 3 moves while also bending the second spring 17. That is, the spool 3 is mounted on the centering spring 14.
And moves leftward in FIG. 1 against the spring force of the second spring 17. When the power supply to the push-pull solenoid S is stopped, the spool 3 moves rightward in FIG. 1 by the spring force of the second spring 17 and the centering spring 14, and returns to the neutral position. When the spool 3 returns to the neutral position, the spool 3 is received by the spring receiver 12b, and at the same time, the spring receiver 12a is received by the stopper portion 16b of the second stopper 16, so that the spool 3 is securely held at the neutral position. You. When the spool 3 is in the neutral position, the spool 3 is
a, 12b . This spring receiver 12
a and 12b are the centering spring 14 and the first and second
Since the spool 3 is held by the stoppers 15 and 16, the spool 3 is stable. On the other hand, consider the case where the push-pull solenoid S is energized to move the spool 3 rightward in FIG. The plunger 6 is propelled by a rightward driving force in FIG.
The first spring 18 moves rightward in FIG. 1 while flexing. At this time, since the plunger 6 generates a thrust in a direction against the spring 18, the force of the spring 18 pushing the spool 3 through the plunger 6 to the left in FIG. When the difference between the forces becomes larger than the set load of the centering spring 14, the spool 3
The centering spring 1 together with the spring receiver 12b
4 while moving to the right in FIG. 1 while switching the ports. When the power supply to the push-pull solenoid S is stopped, the spool 3 moves leftward in FIG. 1 by the spring force of the first spring 18 and the centering spring 14, and returns to the neutral position. When the spool 3 returns to the neutral position, the spool 3 is received by the spring receiver 12a, and at the same time, the spring receiver 12b is received by the first stopper 15, so that the spool 3 is securely held at the neutral position. As described above, according to the apparatus of this embodiment, even when the solenoid is attached to only one end of the body 1, the stability at the neutral position of the spool 3 is sufficiently maintained, and thus the apparatus is reduced in size and cost is reduced. Is possible. In addition, since there is a space on the left end side of the spool 3 in FIG. 1, for example, a direct displacement sensor is attached,
By feeding back the displacement of the spool, more accurate control becomes possible. According to the control valve of the present invention, even when the solenoid is provided only at one end of the casing, the stability at the neutral position of the spool is sufficient. This makes it possible to reduce the size and cost of the apparatus. In addition, since the second spring is installed in the spring chamber, the size of the device can be further reduced. In addition, since there is a space at one end of the spool 3, for example, a displacement sensor is directly mounted.
By feeding back the displacement of the spool, more accurate control becomes possible.
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における実施例の装置の断面図であ
る。
【図２】従来例の装置の断面図である。
【符号の説明】
１ ボディ
２ スプール孔
３ スプール
１１ スプリング室
１２ａ、１２ｂ バネ受け
１３ フランジ部
１４ センタリングスプリング
１５ 第１ストッパ
１６ 第２ストッパ
１７ 第２スプリング
１８ 第１スプリング２０ 環状溝
Ｓ プッシュプルソレノイドBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
You. FIG. 2 is a sectional view of a conventional device. [Description of Signs] 1 Body 2 Spool hole 3 Spool 11 Spring chambers 12a , 12b Spring receiver 13 Flange part 14 Centering spring 15 First stopper 16 Second stopper 17 Second spring 18 First spring 20 Annular groove S Push-pull solenoid
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 31/06 - 31/11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F16K 31/06-31/11
Claims (1)
スプール孔を形成するとともに、このスプール孔にスプ
ールを摺動自在に組み込む一方、このスプールの一端に
プッシュプルソレノイドを設けてなる制御弁において、
スプールの一端側に、一対のバネ受けを摺動自在に組み
込んだ環状溝を形成し、これらバネ受け間にあらかじめ
圧縮させたセンタリングスプリングを介在させるととも
に、これらバネ受けの外周を、ケーシングに一体的に設
けた第１ストッパと、筒部及びこの筒部の一端から内側
に突出するストッパ部とを有し、その筒部がスプールの
環状溝周囲外方を囲むようにして設けた第２ストッパの
ストッパ部の内側とに接触させ、スプールが中立位置に
あるとき、上記一対のバネ受けが、環状溝の両側面と第
１、２ストッパとの両方に同時に接触する構成にし、さ
らに、プッシュプルソレノイドのプランジャの外側に第
１スプリングのバネ力を作用させる一方、環状溝の外側
であるスプール端に設けたフランジ部と第２ストッパの
ストッパ部の外側との間に介在させた第２スプリングの
バネ力を上記第１スプリングに対抗させてスプールに作
用させ、これら第１、２スプリングのバネ定数を等しく
し、かつ、スプールが中立位置にあるとき、これら第
１、２スプリングが圧縮状態を保ちながらそのバネ力が
等しくなる構成にするとともに、上記第２ストッパは、
上記第２スプリングの作用で上記第２ストッパの筒部先
端が第１ストッパ側に常時接触する構成にした制御弁。(57) [Claims 1] A casing having a plurality of ports formed therein,
A control valve having a spool hole formed therein and a push-pull solenoid provided at one end of the spool while a spool is slidably incorporated in the spool hole.
At one end of the spool, to form a slidably incorporating the annular groove of the pair of spring receiving and interposing a centering spring is pre-compressed between these spring receiving Tomo
The outer periphery of these spring receivers is
A first stopper, a cylindrical portion, and an inner side from one end of the cylindrical portion.
And a cylindrical portion of the spool.
Of a second stopper provided so as to surround the periphery of the annular groove.
When the spool is in the neutral position, the pair of spring receivers simultaneously contact both side surfaces of the annular groove and the first and second stoppers when the spool is in the neutral position. The spring force of the first spring acts on the outer side of the plunger, while the outer side of the annular groove
Between the flange provided at the spool end and the second stopper.
Of the second spring interposed between the outside of the stopper and
The spring force acts on the spool against the first spring.
When the first and second springs have the same spring constant and the spool is in the neutral position, the spring force of the first and second springs is maintained while maintaining the compressed state.
In addition to being equal in configuration, the second stopper is
By the action of the second spring, the tip of the cylindrical portion of the second stopper
A control valve whose end is always in contact with the first stopper side .
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Families Citing this family (2)
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1994
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