JP5966094B2

JP5966094B2 - ソレノイドバルブ

Info

Publication number: JP5966094B2
Application number: JP2015556734A
Authority: JP
Inventors: 亨竹内
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2034-12-03
Also published as: WO2015104923A1; EP3098493A4; CN105874253A; US9841111B2; CN105874253B; US20160327166A1; JPWO2015104923A1; EP3098493B1; EP3098493A1

Description

本発明は、電磁力に応じて作動流体の流量を制御するソレノイドバルブに関するものである。

一般に、油圧によって作動する建設機械や産業機械では、電磁力に応じて作動油の流量を制御するバルブが用いられる。

ＪＰ２００２−３９４２９Ａには、入口孔と出口孔とを連通する主弁座と、主弁座を開閉する主弁体と、主弁体の背圧室と出口孔とを連通する第１パイロット弁座と、第１パイロット弁座を開閉する第１パイロット弁体と、第１パイロット弁体の背圧室と出口孔とを連通する第２パイロット弁座と、第２パイロット弁座を電磁力によって開閉する第２パイロット弁体と、を備える二段パイロット式電磁弁が記載されている。

この二段パイロット式電磁弁では、二段階に調節されるパイロット圧によって大型の主弁体が開閉駆動され、流量制御が行われる。

しかしながら、ＪＰ２００２−３９４２９Ａに記載される二段パイロット式電磁弁では、主弁体のストロークに対してポペット状の主弁体と主弁座との間に画成される開口面積が変化する度合いが大きいため、流量制御の精度を向上させることが困難である。

本発明は、ソレノイドバルブの流量制御の精度を向上させることを目的とする。

本発明のある態様によれば、電磁力に応じてバルブ通路を流れる作動流体の流量を制御するソレノイドバルブであって、パイロット圧力に応じて移動して前記バルブ通路を流れる作動流体の流量を制御するメインポペットと、前記電磁力に応じて移動して前記パイロット圧力を調節するサブポペットと、前記バルブ通路に設けられる環状の第１シート部及び第２シート部と、を備え、前記メインポペットは、前記第１シート部に着座して前記第１シート部を閉塞するポペット弁と、前記第２シート部の内周に摺動自在に設けられるスプール弁と、を有し、前記スプール弁は、前記第２シート部の内周面に対して摺動自在な外周面と、前記外周面に開口し、前記スプール弁の移動に伴い前記第２シート部から露出される面積が変化する絞り部と、を有するソレノイドバルブが提供される。

図１は、本発明の第１実施形態に係るソレノイドバルブの断面図である。図２は、図１の一部を拡大したソレノイドバルブの断面図である。図３は、コイルに流れる電流値とソレノイドバルブの開口面積の関係を示す特性図である。図４は、本発明の第２実施形態に係るソレノイドバルブの一部を拡大した断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るソレノイドバルブ１００について説明する。

ソレノイドバルブ１００は、建設機械や産業機械等に設けられ、図示しない流体圧力源からアクチュエータ（負荷）に給排される作動流体の流量を調節する。

ソレノイドバルブ１００は、流体圧力源に図示しない配管等を通じて連通する入口１５と、アクチュエータに図示しない配管等を通じて連通する出口１６と、入口１５と出口１６とを連通するバルブ通路２と、を有する。

ソレノイドバルブ１００では、作動流体として作動油が用いられる。なお、作動流体は、作動油に限定されず、他の非圧縮性流体または圧縮性流体であってもよい。作動油は、図１及び図２において矢印で示すように、入口１５から出口１６へとバルブ通路２を流れる。

ソレノイドバルブ１００のバルブ通路２は、メインポペット５０によって開閉されるメイン通路３と、サブポペット１０によって開閉されるサブ通路４と、により構成される。

ソレノイドバルブ１００は、入口１５及び出口１６を有するケース３１と、ケース３１内に収容されるハウジング３２と、を備える。

ハウジング３２は、メインポペット５０が摺動自在に挿入される内周面３３を有する。メインポペット５０は、ハウジング３２の内周面３３によって摺動自在に支持され、軸方向に摺動してメイン通路３を開閉する。

ハウジング３２には、内周面３３と同一中心線上に環状の第１シート部１１及び第２シート部１２が形成される。第１シート部１１及び第２シート部１２は、メイン通路３に設けられる。図２に示されるように、第１シート部１１の径と第２シート部１２の径とは略同一の径Ｄ１に設定される。

メインポペット５０は、第１シート部１１に着座して第１シート部１１を閉塞する円錐台状のポペット弁５１と、第２シート部１２の内周に摺動自在に設けられる円柱状のスプール弁６１と、を有する。

ポペット弁５１は、メインポペット５０の中心線に対して傾斜したテーパ状の外周面５３を有する。外周面５３が第１シート部１１に当接することにより、メイン通路３が閉塞される。このように、メインポペット５０はメイン通路３を隙間なく遮断することができる。

スプール弁６１は、メインポペット５０の中心線に対して平行に延びる円筒状の外周面６３を有する。外周面６３は、第２シート部１２の内周面に対して摺動自在である。

スプール弁６１の先端には、第２シート部１２の内周に摺動自在に設けられる環状部６５が形成される。環状部６５は、メインポペット５０の中心線を中心とする円筒状に形成され、その先端面に開口する凹部６４を有する。

スプール弁６１には、複数の貫通孔６２が周方向に並んで形成される。貫通孔６２は、環状部６５の内周と外周とを連通するものであり、一端がスプール弁６１の外周面６３に開口し、他端が凹部６４の内面に開口する。各貫通孔６２は、メインポペット５０の中心線を中心として径方向に放射状に形成される。

スプール弁６１の外周面６３に開口する貫通孔６２の開口端の形状は、任意に設定される。貫通孔６２の開口端の形状によってスプール弁６１のストロークに対するバルブ通路２の開口面積が決まる。

各貫通孔６２は、スプール弁６１の移動に伴い第２シート部１２から露出される面積が変化する絞り部を構成する。具体的には、各貫通孔６２は、スプール弁６１の移動に伴って、第２シート部１２の下流端側において徐々に開口する。また、各貫通孔６２は、ポペット弁５１が第１シート部１１に当接するときであっても、第２シート部１２によって完全に閉塞されないように配置される。つまり、各貫通孔６２による開口面積は、図１に示すように、ポペット弁５１が第１シート部１１に当接する閉弁位置において最小値となり、ポペット弁５１が開弁方向に変位するにつれて漸次増大する。なお、各貫通孔６２は、ポペット弁５１が第１シート部１１に当接する位置からある程度変位するまで第２シート部１２によって閉塞されるように配置されてもよい。この場合、メインポペット５０がある程度変位するまでメイン通路３を流れる作動油の流量をほぼゼロに設定することができる。

バルブ通路２において、第１シート部１１は第２シート部１２の下流側に設けられる。このため、ソレノイドバルブ１００を流れる作動油は、スプール弁６１の貫通孔６２と第２シート部１２との間の隙間で絞られた後に、メインポペット５０と第１シート部１１との間の隙間で絞られる。また、メインポペット５０のストロークに対してスプール弁６１の貫通孔６２と第２シート部１２との間に画成される開口面積が変化する度合いは、ポペット弁５１の外周面５３と第１シート部１１の間に画成される開口面積が変化する度合いよりも小さく設定される。このため、メイン通路３を流れる作動油の流量は、スプール弁６１の貫通孔６２と第２シート部１２との間に画成される開口面積により制御される。なお、第１シート部１１は、第２シート部１２の下流側に設けられているが、第１シート部１１は、第２シート部１２の上流側に設けられてもよい。この場合においてもメイン通路３を流れる作動油の流量は、スプール弁６１の貫通孔６２と第２シート部１２との間に画成される開口面積により制御される。

また、スプール弁６１を通過した作動油がポペット弁５１へ至る流路を確保するために、メインポペット５０のスプール弁６１とポペット弁５１との間の部分には径方向内側に凹む環状凹部５０ａが形成され、さらに、ハウジング３２の第１シート部１１と第２シート部１２との間の部分には、径方向外側に凹む環状凹部３２ａが形成される。

メインポペット５０の背後には、パイロット圧室７が画成される。メインポペット５０は、その背面に受けるパイロット圧室７のパイロット圧力と、メインリターンスプリング８のバネ力とによって閉弁方向に付勢される。パイロット圧力と入口１５に導かれる供給圧力との差圧力によってメインポペット５０がメインリターンスプリング８のバネ力に抗して図１、図２にて左方向に摺動すると、ポペット弁５１は第１シート部１１から離れる。

パイロット圧室７は、サブ通路４上に設けられる。サブ通路４におけるパイロット圧室７の上流端には、オリフィス５が設けられる。サブ通路４におけるパイロット圧室７の下流端には、サブシート部１４が設けられる。

サブ通路４において、作動油は、オリフィス５、パイロット圧室７、サブシート部１４の順に流れる。パイロット圧室７内のパイロット圧力は、サブシート部１４に着座するサブポペット１０を変位させてサブシート部１４の開口面積を変化させることによって調節される。

ソレノイドバルブ１００は、サブポペット１０を変位させる推力を発生するソレノイド機構２０を備える。

ソレノイド機構２０は、ケース３１に連結される円筒状のソレノイドケース２１と、ソレノイドケース２１内に摺動自在に収容されるプランジャ２２と、ソレノイドケース２１の外側に設けられるコイル２９と、を有する。

ソレノイドケース２１の先端部は、ハウジング３２に嵌合している。また、ソレノイドケース２１の外周には、フランジ４７が係合して配置される。フランジ４７は、図示しない複数本のボルトを介してケース３１に締結される。ソレノイドケース２１とハウジング３２は、互いに当接した状態でフランジ４７とケース３１との間に固定される。

フランジ４７のケース３１側の側面には、ハウジング３２の端部を収容する凹部３４が形成される。凹部３４の内周面には、スナップリング３５が嵌められる内周溝３４ａが形成される。このスナップリング３５は、ハウジング３２の端部に形成されるつば部３６に係合し、ハウジング３２の端部をフランジ４７の凹部３４内に保持する。このように、ハウジング３２がフランジ４７に保持されることによって、ソレノイド機構２０及びハウジング３２はアッシー化される。

サブポペット１０はプランジャ２２に連結され、プランジャ２２はソレノイドケース２１の内側に画成されるプランジャ室２３に収容される。プランジャ室２３は、パイロット圧室７に連通しており、パイロット圧力が導かれる。

ソレノイドケース２１の端部にはアジャスタスクリュ２４が締結される。ソレノイドケース２１内にはアジャスタスクリュ２４に当接するリテーナ２５が摺動自在に介装される。リテーナ２５とサブポペット１０の端部との間には、コイル状のサブリターンスプリング２６が介装される。アジャスタスクリュ２４の螺合位置を変えることによってサブリターンスプリング２６のバネ力が調整される。アジャスタスクリュ２４のソレノイドケース２１から突出する端部は、ソレノイドケース２１に取り付けられるカバー１９によって覆われる。

ソレノイドケース２１の開口端部には、円筒状のブロック２８が取り付けられる。ブロック２８は、サブシート部１４にサブポペット１０が確実に着座するように、サブポペット１０の中心を保ちつつサブポペット１０をサブシート部１４へ案内する機能を有する。コイル状の対向リターンスプリング２７は、プランジャ２２とブロック２８との間に介装される。また、コイル状のメインリターンスプリング８は、ブロック２８とメインポペット５０内に取り付けられる円筒状のガイド４６との間に介装される。

サブポペット１０は、その背面に受けるパイロット圧力及びサブリターンスプリング２６と対向リターンスプリング２７とのバネ力の差によって閉弁方向（図１において右方向）に付勢される。

コイル２９には、コネクタ１７に接続される図示しないリード線及び端子１８を通じて励磁電流が導かれる。サブポペット１０は、コイル２９の磁界によって発生する推力が、パイロット圧力による閉弁力とサブリターンスプリング２６と対向リターンスプリング２７のバネ力とを合わせた力よりも大きくなると、図１において左方向に移動してサブシート部１４から離れる。

ソレノイドバルブ１００は、パイロット圧室７に導かれるパイロット圧力が変化してもサブポペット１０を移動させる推力が略一定になるようにサブリターンスプリング２６の付勢力を調節する圧力補償機構４０を備える。

圧力補償機構４０は、ガイド４６内に摺動自在に介装される圧力補償スリーブ４１と、圧力補償スリーブ４１を付勢する圧力補償スプリング４２と、を有する。

圧力補償スリーブ４１の基端には、サブシート部１４が形成される。サブシート部１４には、図２に示されるように、サブポペット１０の先端に設けられるサブポペット弁１３が着座する。

圧力補償スリーブ４１の先端部には、円盤状のバネ受け４３が連結される。バネ受け４３とメインポペット５０との間には、皿バネ形の圧力補償スプリング４２が介装される。圧力補償スリーブ４１は、その基端面に受けるパイロット圧力によってバネ受け４３を介して圧力補償スプリング４２を圧縮する。

サブリターンスプリング２６、サブポペット１０、対向リターンスプリング２７、圧力補償スリーブ４１、バネ受け４３、及び圧力補償スプリング４２は、同一中心線上に並ぶように配置される。

バネ受け４３は、図２に示されるように、その先端面から突出する円柱状の凸部４９を有する。２枚の皿バネからなる圧力補償スプリング４２は、その内周に凸部４９が挿入されることにより、圧力補償スリーブ４１と同一中心上に支持される。また、バネ受け４３は、圧力補償スリーブ４１の軸方向における変位を規制するストッパとしての機能も有する。

パイロット圧力が上昇すると、圧力補償スリーブ４１は、サブポペット１０と共に圧力補償スプリング４２に抗して図１、図２において右方向に移動する。このとき、サブリターンスプリング２６は伸張し、サブリターンスプリング２６による付勢力は小さくなる。このように、パイロット圧力が上昇した場合、サブリターンスプリング２６の付勢力が低下するため、サブポペット１０を移動させるために要する推力の上昇を抑制することができる。

また、図２に示すように、圧力補償スリーブ４１には、サブ通路４を構成する通孔４４、通孔４５が形成される。通孔４４の一端には、上述のサブシート部１４が形成される。

メインポペット５０のポペット弁５１よりも下流側の部分には、サブ通路４を構成する通孔５４が形成される。サブポペット１０がサブシート部１４から離れると、これらの通孔４４，４５，５４を通じてパイロット圧室７内の作動油が出口１６へと流れる。

ケース３１には、サブ通路４を構成する通孔３７、通孔３８、通孔３９が形成される。通孔３７は、入口１５に連通する。通孔３８には、チェック弁６が介装される。チェック弁６は、サブ通路４の流出側から流入側への作動油の逆流を阻止する。通孔３９には、オリフィス５が介装される。通孔３９は、オリフィス５を介してパイロット圧室７に連通する。

次に、ソレノイドバルブ１００の動作について説明する。

コイル２９が非通電状態にあるときには、サブポペット１０がサブシート部１４に着座してサブ通路４を遮断する。このとき、パイロット圧室７内の圧力は入口１５に供給される作動油の圧力と同等となる。つまり、メインポペット５０の背面には、入口１５に供給される作動油の圧力と同等の圧力が作用する。このため、メインポペット５０は、パイロット圧力と入口１５に導かれる供給圧力との差圧力とメインリターンスプリング８のバネ力とによって閉弁方向に付勢される。そして、メインポペット５０のポペット弁５１が第１シート部１１に着座することによってメイン通路３は遮断される。このように、コイル２９が非通電状態にあるときには、ソレノイドバルブ１００によって作動油の流れが遮断される。

一方、コイル２９が通電状態にあるときには、ソレノイド機構２０が発生する推力によってサブポペット１０がサブシート部１４から離され、サブ通路４が開通する。これにより、入口１５からオリフィス５を通じてパイロット圧室７内へ導かれる作動油は、サブシート部１４を通じて、出口１６へと流れる。このように、パイロット圧室７が出口１６と連通することによってパイロット圧室７内のパイロット圧力は低下する。そして、パイロット圧力と入口１５に導かれる供給圧力との差圧力がメインリターンスプリング８のバネ力を超えると、メインポペット５０のポペット弁５１が第１シート部１１から離れ、メイン通路３が開通する。この結果、作動油は、入口１５から貫通孔６２と第２シート部１２との間、ポペット弁５１と第１シート部１１との間を通じて、出口１６へと流れる。

コイル２９に流れる電流が増加され、サブポペット１０がサブシート部１４からさらに離されると、サブ通路４を流れる作動油の流量が増加し、パイロット圧室７のパイロット圧力はさらに低下する。そして、パイロット圧力の低下に応じてメインポペット５０が移動し、スプール弁６１の貫通孔６２が第２シート部１２から露出される面積が大きくなることによって、メイン通路３を通過する作動油の流量が増加する。

図３に示すように、ソレノイドバルブ１００は、コイル２９に流れる電流値に応じてサブポペット１０におけるバルブ通路２の開口面積が比例して大きくなる特性を有するように設定される。なお、図３に示される特性は例示にすぎず、コイル２９に流れる電流値とサブポペット１０におけるバルブ通路２の開口面積の関係は、貫通孔６２の配置や形状、数を変更することによって任意に設定することができる。例えば、開口面積が二次曲線的に増加する区間や一定値を維持する区間を設けるなど、ソレノイドバルブ１００の流量特性の設定自由度を向上させることができる。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

上述のソレノイドバルブ１００では、ポペット弁５１が第１シート部１１に着座することによってバルブ通路２が閉塞されるため、メインポペット５０によるバルブ通路２の密閉性が確保される。また、スプール弁６１が第２シート部１２を摺動することによって第２シート部１２から露出される貫通孔６２の開口面積が変化するため、バルブ通路２を流れる作動油の流量制御の精度が向上される。さらに、ソレノイドバルブ１００は、従来の二段パイロット式電磁弁に比べてスプリングの数が少なく、また、摺動部が少ない構成であるため、製造コストを低減することができるとともに性能を安定させることができる。

また、第２シート部１２には第１シート部１１を通過する前の作動油が導かれ、スプール弁６１によって作動油の流量が制御される。このため、第２シート部１２の内周に摺動自在に設けられる環状部６５に形成される貫通孔６２の数や形状を変更することによって、バルブ通路２の開口面積を十分に確保することができるとともに、スプール弁６１のストロークに対してバルブ通路２の開口面積が変化する度合いを任意に設定することができる。

また、第２シート部１２は第１シート部１１の上流側に設けられるので、第２シート部１２を挿通する環状部６５は、メインポペット５０の先端側に設けられる。このため、環状部６５に設けられる貫通孔６２を容易に形成することができる。

また、サブシート部１４に対するサブポペット１０の変位量に応じてパイロット圧室７内のパイロット圧力は変化する。このため、サブポペット１０の変位量を制御することによって、メインポペット５０の開度を変化させることができる。また、サブ通路４においてサブポペット１０によって流量制御される作動油と、メイン通路３においてメインポペット５０によって流量制御された作動油とがバルブ通路２において合流するため、バルブ通路２を流れる作動油の流量を制御することができる。

また、サブ通路４における作動油の逆流がチェック弁６によって阻止されるため、バルブ通路２における作動油の逆流も防止することができる。

また、サブポペット１０を閉弁方向に付勢するパイロット圧力が上昇するのに伴って、サブシート部１４及び圧力補償スリーブ４１がサブポペット１０と共に移動する。このため、サブポペット１０を移動させるために要する推力の上昇を抑制することができる。さらに、流入側圧力と流出側圧力の差圧が変化してもサブポペット１０の変位量、すなわち、サブシート部１４の開口度合は変化しないので、ソレノイドバルブ１００の制御を容易に行うことができる。

また、圧力補償機構４０は、バネ受け４３とメインポペット５０との間に複数個の皿バネからなる圧力補償スプリング４２が直列に並んで介装される構成である。このように、圧力補償機構４０は、摺動部が少ないため、ヒステリシスを小さく抑えることができる。

また、第２シート部１２の径が第１シート部１１の径と同一に設定されるため、シート部の加工を容易に行うことができる。また、第２シート部１２の径を第１シート部１１の径より小さくした場合と比較し、第２シート部１２に摺動自在なスプール弁６１の外径が大きくなるため、スプール弁６１に形成される貫通孔６２の数を増やしたり、貫通孔６２の径を大きくしたりすることが可能となる。このため、制御可能な流量の範囲を拡大することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係るソレノイドバルブ２００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。

ソレノイドバルブ２００の基本的な構成は、第１実施形態に係るソレノイドバルブ１００と同様である。ソレノイドバルブ２００は、第１シート部２１１の径と第２シート部２１２の径とが異なる点でソレノイドバルブ１００と相違する。以下では、第１実施形態に係るソレノイドバルブ１００と比較しながら第２実施形態に係るソレノイドバルブ２００の具体的な構成について説明する。

ソレノイドバルブ１００では、図２に示されるように、第１シート部１１と第２シート部１２の径Ｄ１は同一に設定される。これに対して、図４に示されるように、ソレノイドバルブ２００では、ポペット弁２５１が着座する第１シート部２１１の径Ｄ３よりもスプール弁２６１が摺動自在に挿通する第２シート部２１２の径Ｄ４の方が小さく設定される。

また、ソレノイドバルブ１００では、スプール弁６１を通過した作動油がポペット弁５１へ至る流路を確保するために、メインポペット５０のスプール弁６１とポペット弁５１との間の部分には径方向内側に凹む環状凹部５０ａが形成され、さらに、ハウジング３２の第１シート部１１と第２シート部１２との間の部分には、径方向外側に凹む環状凹部３２ａが形成される。

これに対して、ソレノイドバルブ２００のメインポペット２５０には、スプール弁２６１とポペット弁２５１との間に凹部が設けられることなく、ポペット弁２５１の外周面２５３とスプール弁２６１の外周面２６３とが連続して形成される。また、ハウジング２３２の第１シート部２１１と第２シート部２１２との間には、凹部が設けられることはなく、第１シート部２１１と第２シート部２１２との径が異なることによる段部２３２ａが形成されるだけである。

ソレノイドバルブ２００では、スプール弁２６１を通過した作動油は、スプール弁２６１の外周面２６３とポペット弁２５１の外周面２５３とに沿って流れてポペット弁２５１に至るため、別途流路を形成する必要がない。このため、上述のように、メインポペット２５０とハウジング２３２との形状を簡素化することができる。

さらに、ソレノイドバルブ２００では、メインポペット２５０のポペット弁２５１とスプール弁２６１との間に流路が形成されないため、第２シート部２１２の下流側端から第１シート部２１１までのシート間距離Ｌ２は、ソレノイドバルブ１００におけるシート間距離Ｌ１と比較して短く設定される。この結果、ソレノイドバルブ２００では、ソレノイドバルブ２００の全長を短縮することが可能となる。

なお、各実施形態において、第１シート部１１，２１１の径は、メインポペット５０，２５０の外径Ｄ２よりも小さく設定される。これは、パイロット圧が作用するメインポペット５０，２５０の背面の面積を第１シート部１１，２１１の断面積よりも大きくすることにより、閉弁時の応答性を向上させるためである。

以上の第２実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

ソレノイドバルブ２００では、第１シート部２１１の径Ｄ３よりも第２シート部２１２の径Ｄ４を小さく設定したことにより、第１シート部２１１と第２シート部２１２との間の距離を短くすることが可能となる。この結果、ソレノイドバルブ２００の全長を短縮することができる。

また、メインポペット２５０とハウジング２３２とには、流路となる凹部等が形成されることなく、これらの形状は簡素化される。このため、ソレノイドバルブ２００の製造コストを低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、スプール弁６１，２６１の外周面６３，２６３に開口する絞り部は、孔状の貫通孔６２を設けるとともに、外周面６３，２６３に開口するテーパ溝状のノッチ溝を設けてもよい。また、スプール弁６１，２６１の外周面６３，２６３に開口する絞り部は、孔状の貫通孔６２を設けずに、外周面６３，２６３に開口するテーパ溝状のノッチ溝のみを設けてもよい。

本願は２０１４年１月９日に日本国特許庁に出願された特願２０１４−２１３７に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

１００，２００・・・ソレノイドバルブ、２・・・バルブ通路、３・・・メイン通路、４・・・サブ通路、５・・・オリフィス、６・・・チェック弁、７・・・パイロット圧室、１０・・・サブポペット、１１，２１１・・・第１シート部、１２，２１２・・・第２シート部、１４・・・サブシート部、４１・・・圧力補償スリーブ、４２・・・圧力補償スプリング、５０，２５０・・・メインポペット、５１，２５１・・・ポペット弁、６１，２６１・・・スプール弁、６２・・・貫通孔（絞り部）、６３，２６３・・・外周面、６５，２６５・・・環状部、Ｄ１・・・第１シート部１１及び第２シート部１２の径、Ｄ２・・・メインポペット５０，２５０の外径、Ｄ３・・・第１シート部２１１の径、Ｄ４・・・第２シート部２１２の径、Ｌ１，Ｌ２・・・シート間距離

Claims

電磁力に応じてバルブ通路を流れる作動流体の流量を制御するソレノイドバルブであって、
パイロット圧力に応じて移動して前記バルブ通路を流れる作動流体の流量を制御するメインポペットと、
前記電磁力に応じて移動して前記パイロット圧力を調節するサブポペットと、
前記バルブ通路に設けられる環状の第１シート部及び第２シート部と、を備え、
前記メインポペットは、
前記第１シート部に着座して前記第１シート部を閉塞するポペット弁と、
前記第２シート部の内周に摺動自在に設けられるスプール弁と、を有し、
前記スプール弁は、
前記第２シート部の内周面に対して摺動自在な外周面と、
前記外周面に開口し、前記スプール弁の移動に伴い前記第２シート部から露出される面積が変化する絞り部と、を有し、
前記第１シート部は、前記第２シート部の下流側に設けられ、
前記スプール弁は、前記第２シート部の内周に摺動自在に設けられる環状部を有し、
前記絞り部は、前記環状部に設けられ、前記環状部の内周と外周とを連通する貫通孔であるソレノイドバルブ。
請求項１に記載のソレノイドバルブであって、
前記バルブ通路は、
前記第１シート部に着座する前記ポペット弁によって開閉されるメイン通路と、
前記メイン通路から分岐するサブ通路と、を有し、
前記サブ通路には、
作動流体の流れを絞るオリフィスと、
前記オリフィスの下流側に設けられるサブシート部に着座して前記サブ通路を開閉する前記サブポペットと、が設けられ、
前記オリフィスと前記サブシート部との間には、前記パイロット圧力が導かれるパイロット圧室が設けられるソレノイドバルブ。
請求項２に記載のソレノイドバルブであって、
前記サブ通路には、前記サブ通路の流出側から流入側への作動流体の逆流を阻止するチェック弁が設けられるソレノイドバルブ。
請求項２に記載のソレノイドバルブであって、
前記メインポペット内に摺動自在に介装される圧力補償スリーブをさらに備え、
前記圧力補償スリーブに前記サブシート部が設けられ、
前記圧力補償スリーブと前記メインポペットの間に圧力補償スプリングが介装されるソレノイドバルブ。
請求項１に記載のソレノイドバルブであって、
前記第２シート部の径が前記第１シート部の径と同一に設定されるソレノイドバルブ。
請求項１に記載のソレノイドバルブであって、
前記第２シート部の径が前記第１シート部の径よりも小さく設定されるソレノイドバルブ。