JPH0245574Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 この考案は、ソレノイドによつて駆動される三
方切換弁を備え、該三方切換弁を介して供給され
る油圧によりアクチユエータのピストンを駆動す
る電磁油圧アクチユエータに関する。

従来技術 近年、油圧制御による機械装置の省エネルギー
化が強く要望されているが、中でも油圧システム
に最も多く使用されている電磁弁の消費電力を大
幅に減少させることが望まれている。

そのため、パイロツト駆動式の各種電磁弁等が
開発されている。

第１図は、方向切換弁等の主弁をパイロツト駆
動するためなどに用いる従来の電磁油圧アクチユ
エータの一例を示す。

この電磁油圧アクチユエータは、三方切換弁構
成部１とこれを介して供給される油圧によつて作
動するアクチユエータ２のピストン２０及び復帰
スプリング２１等を内蔵するパイロツトボデイ３
と、三方切換弁１を切換駆動するためのソレノイ
ド構成部４とからなり、油圧記号で示せば第２図
のように表わせる。

そして、ソレノイド構成部４は、ハウジング４
０内でボビン４１に巻かれたソレノイドコイル４
２と、円筒状のコアチユーブ４３に固設した固定
鉄心４４と、コアチユーブ４３内に若干摺動し得
るように内装された磁性体の可動片４５とを備え
ており、可動片４５に固設したプツシユピン４６
を固定鉄心４４に摺動自在に貫通させている。

このソレノイド構成部４のソレノイドコイル４
２に通電した時、固定鉄心４４と可動片４５が励
磁されて吸引し合い、可動片４５がプツシユピン
４６を伴つて右行することにより、パイロツトボ
デイ３内の三方切換弁構成部１のスプール１０を
右行させ、Ｐポートからのパイロツト油圧をＣポ
ート及び油路３ａを通してアクチユエータ２に作
用させ、ピストン２０を右行させて主弁５を駆動
する。

しかしながら、このような従来の電磁油圧アク
チユエータでは、三方切換弁構成部１とアクチユ
エータ２とをパイロツトボデイ３に内蔵させて小
型化を計つてはいるが、それでもソレノイド構成
部４と別体にパイロツトボデイ３を設けているた
め小型化に限度があつた。

また、三方切換弁構成部１の出力油圧を油路３
ａを通してアクチユエータ２に作用させるため、
レスポンスが遅くなり、制御の高速化を計る上で
も問題があつた。

目 的 この考案は、上記の点に鑑みてなされたもので
あり、超小型化を計ることができ、レスポンスが
速い電磁油圧アクチユエータを提供することを目
的とする。

構 成 そのため、この考案による電磁油圧アクチユエ
ータは、ソレノイド構成部の固定鉄心内に、可動
片によつて駆動される弁体と各ポートの油路を形
成する固定部とからなる三方切換弁構成部及びア
クチユエータのピストンを収納して設け、三方切
換弁構成部の出力油圧を直接ピストンに作用させ
るようにしたものである。

実施例 以下、第３図及び第４図を参照してこの考案の
実施例を説明する。

第３図及び第４図はこの考案のそれぞれ異なる
実施例を示すもので、いずれも油圧記号で示せ
ば、第２図に示した従来例と同じになる。

第３図及び第４図において第１図と対応する部
分には同一符号を付してあり、その部分の説明は
省略する。

両実施例とも、レノイド構成部４の固定鉄心４
４内に三方切換弁構成部１及びアクチユエータ２
のピストン２０及び復帰スプリング２１を収納し
ている。

そして、両者は三方切換弁構成部１が若干相違
するだけで殆んど共通しているので、主として第
３図の実施例について説明する。

ソレノイド構成部４の固定鉄心４４内には大径
中空部４４ａ及びそれに続く小径中空部４４ｂが
設けられ、そこに三方切換弁構成部１及びアクチ
ユエータ２が収納されている。

三方切換弁構成部１は、弁体であるポペツトス
プール１１と固定部１２からなり、固定部１２は
大径中空部４４ａに嵌入している。

この固定部１２は、ポペツトスプール１１を摺
動可能に嵌入させるスリーブ１２ａとシート部１
２ｂの２部材より構成され、スリーブ１２ａには
パイロツト油が供給されるＰポートの油路が、シ
ート部１２ｂにはタンクに接続されるＴポート及
びアクチユエータ２に直結されるＣポートの油路
が夫々形成されていて、Ｐポート及びＴポートは
夫々固定鉄心４４に形成した油路４４ｃ，４４ｄ
に接続している。

ポペツトスプール１１はスプリング１３によつ
て左行習性を与えられ、図で左端部は固定鉄心４
４の小径中空部４４ｂを通つて可動片４５に嵌着
し、スプリング１３より強いプツシユスプリング
１４によつて右方への付勢力を与えられている。

また、このポペツトスプール１１には、その移
動に伴なつて左右の油室内の油が移動し得るよう
にするための油路１１ａを貫通形成してあり、可
動片４５の外周にも油が流通する溝４５ａを設け
て、その移動時の抵抗を小さくしている。

また、固定部１２に隣接して、アクチユエータ
２のピストン２０が固定鉄心４４の大径中空部４
４ａ内に摺動可能に嵌入し、ストツプリング２２
との間に係着した復帰スプリング２１により固定
部１２に密着する方向に付勢されている。ただ
し、負荷側にピストン２０を復帰させるスプリン
グが設けられている場合には、この復帰スプリン
グ２１は不要になる。

なお、４７はコアチユーブ４３の小径部４３に
嵌入するマニユアルプツシピン、４８，４９はシ
ール用のＯリングである。さらに、６１はフラン
ジ板、６２はボルトで、これらによつてこの電磁
油圧アクチユエータを主弁５の本体５０に固定す
る。

次に、この実施例の動作を説明する。

ソレノイドコイル４２に通電されていない時
は、スプリング１３の力でポペツトスプール１１
が左行して第３図に示す状態になつているので、
そのポペツト部はスリーブ１２ａ側を閉止し、シ
ート部１２ｂ側を開放しているので、Ｃポートと
Ｔポートが通じている。

ソレノイドコイル４２が通電励磁されると、固
定鉄心４４と可動片４５が互いに吸引し合うので
可動片４５が右行し、ポペツトスプール１１を押
してスプリング１３に抗して右方へ摺動させる。

したがつて、ポペツトスプール１１のポペツト
部は、シート部１２ｂ側を閉止してスリーブ１２
ａ側を開放するので、ＣポートとＰポートが通ず
るように切換わる。

この時、Ｐポートより流入するパイロツト油は
Ｃポートから直接アクチユエータ２流入し、その
油圧によりピストン２０を復帰スプリング２１に
抗して図で右行させる。

このピストン２０の操作力によつて主弁５内の
弁体を駆動し、主回路の流路切換え等を行なう。

その後、ソレノイドコイル４２の通電を遮断す
ると、可動片４５と固定鉄心４４との間の吸引力
が消滅するため、ポペツトスプール１１はスプリ
ング１３の復帰力によつて左行し、可動片４５を
固定鉄心４４から離れるように押戻す。

そして、ポペツトスプール１１はスリーブ１２
ａ側を閉止しシート部１２ｂ側を開放してＣポー
トとＴポートを連通する。

それにより、アクチユエータ２内の油はＣポー
トからＴポートを通してタンクへ流れるため、ピ
ストン２０は復帰スプリング２１の付勢力によつ
て左行し、再び第３図に示す状態に戻る。

なお、スリーブ１２ａ、シート部１２ｂ、及び
ポペツトスプール１１は非磁性体を用い、油中に
含まれる異物，鉄粉等の付着による悪影響を防い
でいる。

また、プツシユスプリング１４は、ソレノイド
コイル４２に交流を通電して用いる場合がある
が、寸法上可動片４５が固定鉄心４４に完全に吸
着されない場合、交流周波数に応じた吸引力の変
動により、ポペツトスプール１１、可動片４５等
が振動するのを防止するためと、ソレノイド付勢
時のシート力をソレノイドの吸引力と無関係に必
要最少限にするために設けてある。

したがつて、ソレノイドコイル４２に直流を通
電して用いる場合には、プツシユスプリング１４
を介さずに可動片４５にポペツトスプールを直接
固定してよい。

第４図の実施例は、三方切換弁構成部１の弁体
としてポペツトスプール１１に代えて、普通のス
プール１１′を使用した点が相違し、それに伴つ
て固定部１２′が第３図のスリーブ１２ａとシー
ト部１２ｂを一体とした構造になる点と、プツシ
ユスプリング１４が不要になつた点が第３図の実
施例と異なるだけであるから、第４図において第
３図と同一部分は同一符号で、若干異なる部分に
は同一符号にダツシユを付して示し、それらの説
明は省略する。

第３図のようにポペツト式の弁体を用いると、
応答が極めて速くなり、リークも少なくなる利点
があるが、第４図のようにスプール式の弁体を用
いた方が構造が簡単になり安定性もあるので、用
途に応じて選択すればよく、その場合、ソレノイ
ドを直流で使用するタイプであれば、スプール及
びスリーブのみを、また交流で使用するタイプで
あれば、スプール，スリーブ，及び可動片（プツ
シユスプリング１４付）等を交換することによ
り、ポペツト式スプール式の変更が可能である。

なお、第３図のスリーブ１２ａとそれと同じ内
径のシート部１２ｂの組合わせは、いずれの場合
にも使用できる。

効 果 以上の説明によつて明らかなように、この考案
による電磁油圧アクチユエータは、従来のソレノ
イド構成部に三方切換弁の弁体を押すため設けら
れていたプツシユピンを排し、そのスペースに三
方切換弁構成部及びアクチユエータを収納したた
め、第１図に示した従来例におけるパイロツトボ
デイが不要になり、全体を大幅に小型化し得ると
共に、三方切換弁構成部の出力油圧を直接アクチ
ユエータのピストンに作用させるので、レスポン
スも速くなる。

なお、この電磁油圧アクチユエータは、大きな
操作力を得ることができるから、各種開閉操作等
の簡易アクチユエータとして使用できるほか、通
常の直動電磁弁では対応できない大きな操作力を
必要とするストツプバルブやリリーフ弁のON，
OFF駆動用、あるいは液圧（油圧）方向切換弁
等のパイロツト駆動用としても使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の電磁油圧アクチユエータを示
す縦断面図、第２図は、同じくその油圧記号図、
第３図及び第４図は、それぞれこの考案の異なる
実施例を示す電磁油圧アクチユエータの縦断面図
である。 １……三方切換弁構成部、２……アクチユエー
タ、４……ソレノイド構成部、５……主弁、１１
……ポペツトスプール（弁体）、１１′……スプー
ル（弁体）、１２，１２′……固定部、２０……ピ
ストン、２１……復帰スプリング、４４……固定
鉄心、４５……可動片。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ソレノイドによつて駆動される三方切換弁を備
   え、該三方切換弁を介して供給される油圧により
   アクチユエータのピストンを駆動する電磁油圧ア
   クチユエータにおいて、ソレノイドコイルを外装
   したコアチユーブに固定鉄心を固設すると共に磁
   性体の可動片を若干摺動し得るように内装したソ
   レノイド構成部の前記固定鉄心内に、前記可動片
   によつて駆動される弁体と各ポートの油路を形成
   する固定部とからなる三方切換弁構成部及び前記
   アクチユエータのピストンを収納して設け、前記
   三方切換弁構成部の出力油圧を直接前記ピストン
   に作用させるようにしたことを特徴とする電磁油
   圧アクチユエータ。