JPH01220786A - パイロット作動制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はソレノイド作動式のパイロット制御弁に関する
。　　　゛ 〔従来技術及びその問題点〕 典型的には、液圧的に結合される（２ステージ）弁にお
いては、主弁ステージを開放させるべく主弁ステージ上
に加わるシール抗力及びばね偏倚力に打ち勝つために、
パイロットステージの前後における流れに誘起される圧
力降下を生じさせる必要がある。このような弁を応用し
たものとして、大容量液圧シリンダを介して普通の農工
用トラクタのピッチ（連結部）の昇降を制御するための
制御弁が存在する。

しかし、このようなしッチが何等重量を担っていない場
き、液圧回路内に低圧力、低流量状態が生じ、制御弁の
適正な作動を行なわせるに必要な圧力降下を生じさせる
のに不充分なものとなってしまう。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、低圧力でも作動する２ステ一ジ式パイ
ロット作動制御弁を提供することである。

本発明の別の目的は、主弁部材の高周波数振動を減少さ
せた２ステ一ジ式パイロット作動制御弁を提供すること
である。

（発明の構成及び作用効果〕 上記目的は、機械的なばね力によって流体圧力パイロッ
ト力を調整するように一対のばねにより主弁部材に接続
されたパイロット弁部材を有するパイロット作動液圧制
御弁を提供することにより、達成される。この制御弁は
緩衝室を備え、その室の容積は主弁部材の動きに応じて
変化する０Ｍ街室は［ｒオリフィスを介してパイロット
圧力室に連通しており、主弁部材の高周波数振動を減少
させる。

〔実施例〕

ソレノイド作動オリフィス制御弁１０は、コイル１２と
、弁部材１６及びアーマチュア１８を包囲する中空のハ
ウジング基部１４とを有する。ハウジングに関連する他
の部分は、中空キャップ２０、及びナツト２４によりキ
ャップ２０に保持されたカバー２２である。非磁性スト
ップリング２１により、アーマチュア１８とキャップ２
０との間に最少エアギャップを形成する。基部１４とキ
ャップ２０は中空円筒状のブツシュ２５により離間せし
められている。中空ハウジングスリーブ２６は基部１４
に収容され、０−リングシール２８を介してこの基部に
密封螺合しである。

ハウジングの基部１４、アーマチュア１８、キャップ２
０及びカバー２２は強磁性材料でつくられ、他の部分は
ステンレス鋼の如き非磁性材料でつくる。

スリーブ２６は、ポンプ３Ｚの如き流体圧力源へ接続す
るための入口３０と、液圧シリンダ（図示せず）の如き
流体作動装置に接続するための出口３４とを形成する。

スリーブ２６はまた、入口３０と出口３４との間の環状
の主弁座３６をも形成する。・弁部材１６はスリーブ２
６内で可動であり、入口３０から出口３４への流体の流
れを制御するため主弁座３６に係合できる。盲ボア３８
．４０はその自由端から弁０部材１６内へ軸方向に延び
ている。中央の軸方向通路４２及び別の平行な軸方向通
路４４はボア３８．４０間を延びている。半径方向の通
路４３は通路４２を弁部材１６の外表面及び出口３４に
接続する。

ボア３８はプラグ４６を螺合収容し、このプラグは入口
３０から離れる方向に開いた盲ボア４８を有する。

プラグ４６及び弁部材１６は入口室５０を包囲する。環
状のランド部５２がプラグ４６の外端近傍に位置する。

オリフィス５４はランド部５２に隣接してプラグ４６内
を半径方向に延び、盲ボア４８及び入口室５０をランド
部５２越しに入口３０に接続する。ちなみに、ランド部
５２とボア３８の壁との間には所定の環状間隙が存在す
る。この間隙の半径方向の寸法は好適には定量オリフィ
ス５４の直径より小さくなっており。

そのため、オリフィス５４を目詰まりさせるような大き
さの粒子はランド部５２によりボア３８内へ侵入できな
い、この環状間隙の総合横断面積はオリフィス５４の面
積よりかなり大きくなっており、入口３０とオリフィス
５４との間の流体連通に重大な影響を及ぼすことなく多
くの粒子の侵入を阻止することができる。

弁部材１６、ハウジング１４及びアーマチュア１８はパ
イロット室５８を包囲する。スプール型のパイロッ　。

ト弁部材６０はアーマチュア１８から通路４２を通って
軸方向に延び、その端部は室５０内へ突出している。

パイロット弁部材６０は複数個のランド部を担持する。

（図で見て）最下方のランド部は通路４２の壁と共働し
て、通路４２の一部を介して出口３４と入口室５０との
間の連通、遮断を制御する。残りのランド部は通路４２
の壁と共働し、通路４３との交差部上方の通路４２の部
分を介して通路４３、出口３４、パイロット室５８間の
連通を阻止する。

スリーブ２６は、環状肩部６３により接続されな小径ボ
ア部分５９と大径ボア部分６１とを有する。弁部材１６
の主本体はボア部分５９の壁と摺動可能に係きする。弁
部材１６はその一端にフランジ６２を有し、このフラン
ジは大径ボア部分と摺動可能に密封係合する。スリーブ
２６及び弁部材１６はＩＩＩ室６４を包囲する。、ＨＩ
衝オリフィス６６は弁部材１６を通って半径方向に延び
、室６４を室５８に連通し、弁部材１６の運動が室６４
の体積を変化させてオリフィス６６を通して流体を流通
させたときに、スリーブ２６内での弁部材１６の運動を
流体的に緩衝する。

室５０内に収容したばねガイド６８はパイロット弁部材
６０の端部に係合し、盲ボア３８の軸方向端壁６９に係
合できる。ばね７０はガイド６８の肩部及びプラグ４６
の軸方向端壁に係合する。

ばねフ２はアーマチュア１８及びばね調整ピストン７４
に係合する。ばね７２．７０は（アーマチュア１８、パ
イロット弁部材６０及びプラグ４６を介して）弁部材１
６を座３６に係合する方向へ偏倚する。中空ばねガイド
７６はアーマチュア１８を収容し、パイロット室５８内
に位置し、アーマチュア１８と連動する。環状ばねリテ
ーナ７８はボア４０の外端近傍のグループ内に位置し、
環状ストップ８０に係合する。ばね８２はガイドフロ及
びストップ８０に係合し、弁部材１６をパイロット弁部
材６０に弾性的に結合して、アーマチュア１８を図の上
方へ動かすようにソレノイド１２を付勢したときに、弁
部材１６を弁座３６から引き離すような機械的な力を弁
部材１６に伝達する。同様に・、アーマチュア１８が下
方に動いたとき、ばね７０がプラグ４６及び弁部材１６
に力を伝達して、アーマチュア１８及びパイロット弁部
材６０と一緒に弁部材１６を下方へ動かす。

・好適には、ばね７０はばね８２より強く、図示のソレ
ノイド去勢／弁閉鎖位置にあるときに大きなプレロード
（予荷重）を有しており、そのため、ソレノイド１２が
最初に付勢されたときに、パイロット弁部材６０が主弁
部材１６に間して容易に動いて半径方向の通路４３を開
き、主弁部材１６のパイロット圧制御を開始させる。ば
ね７２の強さ及び予荷重は、所望の電流−変位の関係が
達成され、かつソレノイド１２が去勢されたときに確実
な弁閉鎖が行なわれるように、選択しである０例えば、
ばねフ０は、１１１１１当り４ニユートンのばね定数を
有し、２０ニユートンの予荷重力を有する。ばねフ２は
、１ｎ当り１５．２４ニ二−トンのばね定数を有し、７
．２３ニユートンの予荷重力を有する。ばね８２は、１
瀧肩当り１．０４ニユートンのばね定数を有し、１２．
７７ニユートンの予荷重力を有する。これらの各値は別
の弁作動特性を得るために変えることができることは言
うまでもない。

ソレノイド１２を付勢したとき、アーマチュア１８、パ
イロット弁部材６０及びばねガイド６８は、ばね７０が
伸びばね８２が圧縮するにつれて、上方へ動く。

その結果、最終的には、パイロット弁部材６０の最下方
のランド部が半径方向の通路４３の下縁を越え、もって
出口３４をパイロット室５８に連通させ、主弁部材の正
常なパイロット圧作動を可能にする。しかし、圧力が存
在しなかったり、低圧力の場合には、パイロット弁部材
６０は、ソレノイド電流が増加するにつれて上方へ動き
続け、遂にはばねガイド６８がボア３Ｂの軸方向端壁に
係合し、もってばね７０のそれ以上の伸びを制限する０
次いで、ソレノイド電流が更に増加すると、パイロット
弁部材６０はばねガイド６８から離れ、この弁部材の引
続きの上方運動はばねフ０の偏倚力により行なわれなく
なる。パイロット弁部材６０のこの引続きの上方運動が
ばね８２を更に圧縮し、主弁部材１６を開く、その理由
は、ばね８２が主弁部材１６の運動を抵抗する弁座の摩
擦力に打ち勝つのに充分な予荷重を有するからである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係るパイロット作動制御弁の縦断面図であ
る。 符号の説明 １０・・・制御弁　　　　　　　　１６・・・主弁部材
３０・・・入口　　　　　　　　　３４・・・出口４２
．４３・・・通路　　　　　　　５０・・・入口室５２
・・・ランド部　　　　　　　５４・・・オリフィス５
８二・・パイロット室　　　　　５９・・・小径ボア部
分６０・・・パイロット弁部材　　　６１・・・大径ボ
ア部分６３・・・環状肩部　　　　　　　６４・・・緩
衝室６６・・・ＩＩ街オリフィス　　　　６８・・・ば
ねガイドフ０．７２．８２・・・ばね

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．入口及び出口を有するハウジングと、 前記ハウジング内で可動であり該ハウジングと共働して
   パイロット室及び緩衝室を画定し、前記入口と出口との
   間の流体の連通を制御すべく前記パイロット室内の圧力
   に応答する主弁部材と、 前記緩衝室を前記パイロット室に連通する緩衝オリフィ
   スと、 前記主弁部材に対して相対的に可動なパイロット弁部材
   を備え、パイロット圧力を制御するためのパイロット弁
   手段と、 を有することを特徴とするパイロット作動制御弁。 ２．請求項第１項に記載のパイロット作動制御弁におい
   て、前記ハウジングが環状肩部により接続した大径弁ボ
   ア部分と小径弁ボア部分とを有する弁ボアを内部に有し
   、前記主弁部材が環状壁により接続した大径本体部分と
   小径本体部分とを有する円柱状本体を備え、該大径本体
   部分が前記大径弁ボア部分内に摺動可能に密封収容され
   ており、前記小径本体部分が前記小径弁ボア部分内に摺
   動可能に密封収容されており、前記環状肩部と前記環状
   壁と前記大径弁ボア部分と前記小径弁ボア部分とが前記
   緩衝室を包囲しているパイロット作動制御弁。 ３．請求項第２項に記載のパイロット作動制御弁におい
   て、前記緩衝オリフィスが前記主弁部材の一部を貫通し
   ているパイロット作動制御弁４．請求項第２項に記載の
   パイロット作動制御弁において、前記緩衝オリフィスが
   前記主弁部材の前記小径本体部分を半径方向に貫通して
   いるパイロット作動制御弁。 ５．請求項第１項に記載のパイロット作動制御弁におい
   て、更に、前記パイロット弁部材の運動時に前記主弁部
   材に機械的な力を加えるように該パイロット弁部材と該
   主弁部材とを接続する弾性手段を備え、該機械的な力に
   より該パイロット弁部材の運動を追従するように該主弁
   部材が動かされるパイロット作動制御弁。 ６．請求項第１項に記載のパイロット作動制御弁におい
   て、前記パイロット弁手段が、前記出口を前記パイロッ
   ト室に連通するため前記主弁部材を貫通するパイロット
   通路と、前記パイロット弁部材に担持され、該主弁部材
   に摺動可能に収容され、該パイロット通路を介して流体
   の連通を制御するように該主弁部材内で運動できるラン
   ド部とを有するパイロット作動制御弁。 ７．請求項第６項に記載のパイロット作動制御弁におい
   て、前記弁部材が前記入口に連通する入口室を包囲し、
   前記パイロット通路が、前記パイロット室と該入口室と
   の間で前記主弁部材を貫通する別個の第１及び第２の通
   路と、該第１通路と交差し該第１通路を前記出口に連通
   する第３通路とを備え、前記ランド部が、前記第１通路
   の一部を介して前記第３通路と前記入口室との間を開閉
   するように可動となっているパイロット作動制御弁。 ８．請求項第７項に記載のパイロット作動制御弁におい
   て、前記パイロット弁部材が少なくとも１つの別のラン
   ド部を備え、該少なくとも１つの別のランド部が、前記
   第１通路に収容され、該第１通路を介して前記第３通路
   と前記パイロット室との間の連通を遮断するように該第
   １通路の壁に摺動可能に密封係合するパイロット作動制
   御弁。 ９．請求項第８項に記載のパイロット作動制御弁におい
   て、前記第１通路が前記主弁部材の中央軸線に沿つて延
   びているパイロット作動制御弁。 １０．請求項第７項に記載のパイロット作動制御弁にお
   いて、前記第２通路が前記第１通路から離間し該第１通
   路に実質上平行に延びているパイロット作動制御弁。 １１．入口及び出口を有するハウジングと、前記ハウジ
   ング内で可動であり該ハウジングと共働してパイロット
   室を画定し、前記入口と出口との間の流体の連通を制御
   すべく前記パイロット室内の圧力に応答する主弁部材と
   、 前記主弁部材に対して可動なパイロット弁部材を備え、
   パイロット圧力を制御するためのパイロット弁手段と、 前記ハウジングと前記パイロット弁部材とを接続し、前
   記入口と前記出口との間の連通を遮断する方向へ該パイ
   ロット弁部材及び前記主弁部材を押圧するように偏倚さ
   れた第１ばねと、前記パイロット弁部材と前記主弁部材
   とを接続し、前記入口と前記出口との間の連通を生じさ
   せる方向へ該主弁部材を押圧するように偏倚された第２
   ばねと、 前記パイロット弁部材と前記主弁部材とを接続し、前記
   入口と前記出口との間の連通を遮断する方向へ該主弁部
   材を押圧するように偏倚された第３ばねと、 前記第３ばねに結合され、前記パイロット弁部材と前記
   主弁部材との間で力を伝達すべく該パイロット弁部材に
   係合可能なばねガイドと、前記パイロット弁部材が所定
   の距離だけ動いた後に前記ばねガイドから該パイロット
   弁部材を引き離すため該ばねガイドの運動を制限すべく
   該ばねガイドと係合可能な衝合部と、 を有することを特徴とするパイロット作動制御弁。 １２．請求項第１１項に記載のパイロット作動制御弁に
   おいて、前記衝合部が前記主弁部材の表面により形成さ
   れているパイロット作動制御弁。