JPH0357352B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ａ 産業上の利用分野 本発明は、主弁と、ソレノイドの軸心部に配置
されたプランジヤとをそれぞれ具備し、前記ソレ
ノイドに供給される電流の大きさに比例して、供
給される流体の圧力を制御するようにした電磁比
例型圧力制御弁に関する。

ｂ 従来例 従来より、この種の電磁比例型圧力制御弁とし
て第１図に示すものが知られている。この圧力制
御弁１は弁本体２とパイロツト部３とからなり、
弁本体２には図外のポンプに連結される連結口４
及び所定の圧力制御回路、倒えば油圧回路に連結
される連結口５が設けられると共に、孔６を有す
る主弁７が上下方向に摺動可能に配設されてい
る。なお、第１図において、８は主弁７の孔６内
に装着された主弁附勢用コイルバネ、９は主弁７
が前記コイルバネ８と附勢力にて圧着係合するシ
ートである。

一方、パイロツト部３は、ソレノイド１０と、
このソレノイド１０の軸心部に配置されたプラン
ジヤ１１と、このプランジヤ１１の一端に固設さ
れたポペツト弁１２と、このポペツト弁１２に対
応して配設されると共にその軸心に貫通孔１３を
有するシート１４をそれぞれ具備している。

しかして、弁本体２のポンプ連結口４は主弁７
の孔６、弁本体２及びパイロツト部３の孔１５、
１６をそれぞれ介してポペツト弁室１７に連通し
ており、シート１４に対してポペツト弁室１７と
は反対側の室１８はパイロツト部３及び弁本体２
の孔１９，２０、主弁７の絞り孔２１をそれぞれ
介して弁本体２の回路連結口５に連通している。

このような構成の従来の圧力制御弁１おいて
は、ソレノイド１０に入力電流ｉを供給すれば、
入力電流ｉに比例した吸引力がプランジヤ１１に
作用してポペツト弁１２をシート１４に押しつけ
ようとする力が加わり、これにより主弁７のベン
ト圧力P₂が上昇する。そして、このベント圧力
P₂がプランジヤ１１の力とバランスしたところ
で回路連結口５の圧力すなわち回路圧力P₁が設
定される。

このように従来では、主弁７のベント圧力P₂
をパイロツト部３のソレノイド吸引力とポペツト
弁１２とにより変化させて、大流量を要する圧力
制御回路の圧力を電気的に制御するようにしてい
た。

しかしながら、このような従来の電磁比例型圧
力制御弁１にあつては、ベント圧力P₂を低圧か
ら高圧へ設定切換えする時に、主弁７の応答がパ
イロツト部３の応答よりも可成り遅いため、次の
ような不都合がある。すなわち、まず入力電流ｉ
をソレノイド１０に供給した時、回路圧力P₁は
もちろんベント圧力P₂も元の低圧のままなので、
ポペツト弁１２はシート１４に圧着されてシート
１４の貫通孔１３が閉鎖される。すると、主弁７
の絞り孔２１からの供給流れがポペツト弁１２に
て阻止されるので、主弁７はコイルバネ８の附勢
力により第１図において下方向（開弁方向）に向
けて移動される。その結果、回路圧力P₁が高め
られると共に、ベント圧力P₂も同様に高められ
る。

そして、ベント圧力P₂がソレノイド１０の吸
引力に見合う圧力値に至ると、ポペツト弁１２は
シート１４から離れ、絞り孔２１を介しての流体
の流れを生じ、ベント圧力P₂は一定に保たれる。

ところで、ベント圧力P₂が設定値に至つてポ
ペツト弁１２が開く瞬間においては、まだ、絞り
孔２１を介しての流体の流れが継続されて主弁７
が下降を続ける。そのため、ベント圧力P₂が設
定値に達してから、回路圧力P₁が安定するまで
には、どうしても、時間的なずれがあり、回路圧
力P₁の圧力値が行き過ぎてしまうようなオーバ
ーシーシユート現象が現れる。

従つて、圧力P₁が最初に上昇した際に、第２
図において符号Ａで示すようないわゆる回路のピ
ーク圧力となり、円滑な圧力制御ができない。

一方、高圧からアンロード状態（最小圧力設
定）への切換時には、入力電流ｉが零になるとソ
レノイド１０の吸引力が減少し、ポペツト弁１２
がシート１４の貫通孔１３からの噴流等により第
１図において右方向に吹き飛ばされ、主弁７のベ
ント圧力P₂が急激に低下する。この結果、回路
圧力P₁が急激に下り、油圧回路にシヨツク等が
発生する。さらに、中間圧までの制御では第２図
において符号Ｂで示すようなアンダーシユートが
生じる。

これを防止するために、ソレノイドプランジヤ
１１にオリフイス（チヨーク）２２等を形成して
減衰効果をもたせているが、図の例ではプランジ
ヤ１１の移動ストロークが短いパイロツト弁なの
で充分なダンパ効果を期待し得ないのが実状であ
る。

このような圧力の急激な降下に伴うシヨツク防
止のための他の一方法として、入力電流ｉを第３
図ａ又はｂに示す如き波形に成形する方法が考え
られるが、この場合には波形成形回路をコントロ
ーラ側に設けなければならない欠点がある。

これに加えて、従来タイプのものでは、弁本体
２とパイロツト部３とが一体化されておらず、パ
イロツト部３のボデイ加工の分だけコストがアツ
プするという欠点がある。

ｃ 発明の目的 本発明は上述の如き実状に鑑みて発明されたも
のであつて、低圧から高圧への切換時におけるピ
ーク圧の発生防止、及び高圧から低圧への切換時
における回路のシヨツク若しくはアンダーシユー
トの発生防止を図り得ると共に、加工コストの大
幅なダウンに加えて部品点数の削減化、及び保
守・点検の容易化が可能な電磁比例型圧力制御弁
を提供することを目的とする。

ｄ 発明の構成 本発明の特徴は、回路圧力及びベント圧力が相
反する方向に作用するように構成され、かつ、附
勢手段にてシートの側に常時附勢された主弁と、
ソレノイドの軸心部に配置されたプランジヤとを
それぞれ具備し、前記ソレノイドに供給される電
流の大きさに比例して、ポンプから供給される流
体の圧力を制御するようにした電磁比例型圧力制
御弁において、ポンプラインとの挿通孔によりベ
ント圧力を発生する室に連通する孔を有するノズ
ル部を前記主弁に設け、前記プランジヤの移動動
作を緩衝するダンピング機構と、前記ノズル部の
孔及びタンクを互いに連通する孔と、前記プラン
ジヤの一端を構成するフラツパとをそれぞれ配設
し、前記フラツパを前記ノズル部の孔に対向配置
した状態で前記主弁及びプランジヤを互いにそれ
らの軸心に沿つて同一方向に移動可能に配置し、
前記ソレノイドに電流が入力されるのに伴つて前
記フラツパを前記ノズル部の孔に向けて移動さ
せ、前記ノズル部とフラツパとが間隙を保つた状
態で前記主弁が前記ダンピング機構にてダンピン
グ作用を受けつつ前記プランジヤの移動に追従す
るように前記主弁のノズル部と前記フラツパとに
よりノズルフラツパ弁を構成したことにある。

ｅ 実施例 第４図は本発明を適用した電磁比例型圧力制御
弁の一実施例を示すものである。なお第４図にお
いて第１図と共通する部分には同一の符号を付し
てその説明を省略する。

本実施例においては、主弁７は大径の中央孔２
５ａ及び小径の孔２５ｂからなる孔２５を具備す
ると共に、その上端側には小径のノズル部２６が
ほぼ同軸状に設けられている。そして、主弁７の
中間部に形成された鍔部７ａには回路圧力P₁及
びベント圧力P₂が相反する方向に作用するよう
に構成されており、主弁７の鍔部７ａに形成され
た絞り孔２１と前記ノズル部２６の孔２６ａとが
室２７を介して互いに連通している。なお、室２
７は図外のポンプラインとの連通孔によりベント
圧力P₂を発生する室である。ノズル部２６の周
囲に形成された環状凹部２８内に圧縮コイルバネ
２９が装着され、この圧縮コイルバネ２９の附勢
力によつて主弁７がシート９の側へ常時附勢され
ている。

一方、パイロツト部３は弁本体２のカバー３０
上に一体的に固定配置されており、このパイロツ
ト部３内のプランジヤ１１が前記主弁７のノズル
部２６と同一軸心上に配置されている。そして、
プランジヤ１１の一端１１ａに取付けられたフラ
ツパ３１が前記主弁７のノズル部２６に先端に対
応配置されている。かくして、主弁７のノズル部
２６とフラツパ３１とによりノズルフラツパ弁が
構成され、これらの間の間〓の幅が所定の間隔を
保つた状態で主弁７がプランジヤ１１の移動に追
従するようになつている。

なお、主弁７の回路圧力P₁受圧面積はベント
圧力P₂受圧面積よりもやや小さく構成されてい
る。

次に、上述の如き構成の圧力制御弁１の動作を
説明する。

まず、ソレノイド１０への入力電流が零の時す
なわちソレノイド１０が非導通状態の下にある時
には、主弁７は図外のポンプから供給される油等
の流体の圧力によつて圧縮コイルバネ２９の附勢
力に抗してシート９から最も離れた位置（第４図
において上方の位置）にあり、アンロード状態と
なつている。

この時、入力電流ｉをソレノイド１０に供給す
ると、入力電流ｉの大きさに応じた吸引力がプラ
ンジヤ１１に作用し、フラツパ３１が主弁７のノ
ズル部２６に向けて移動される。これに伴い、プ
ランジヤ１１の推力により、ノズル部２６を通る
パイロツト流量はフラツパ３１とノズル部２６と
の間のフラツパ部で絞られ、その結果、ベント圧
力P₂が上昇するため主弁７は押し下げられる。

この際のプランジヤ１１のストロークは、主弁
７のストロークと、フラツパ３１及びノズル部２
６の間の〓間における移動ストロークとを加算し
た比較的大きなストローク（数mm）が必要とな
り、オリフイス２２によるダンピング作用が効果
的に働く。その結果、プランジヤ１１は滑らかに
移動すると共に、主弁７も滑らかにプランジヤ１
１の動きに追従することとなり、従つてベント圧
力P₂の立上りは滑らかな上昇となる。なお、第
１図に示す従来型のものでは、ポペツト弁１２ひ
いてはプランジヤ１１のストロークは例えば10μ
ｍ程度とごく僅かであるため上述の如くダンピン
グ効果は得にくい。

かくして、プランジヤ１１の推力とベント圧力
P₂が等しくなると、ノズル部２６とフラツパ３
１との間の間〓が入力電流ｉの大きさに応じて一
定に保持された状態でバランスする。さらに、ベ
ント圧力P₂がプランジヤ１１の推力とバランス
するのに伴い、シート部９と主弁７との間の開口
部が絞られ、回路圧力P₁が入力電流ｉの大きさ
に応じて一定値となる。

この状態の下で、圧力制御回路への流量が増加
するように変動すると、連結口５、オリフイス２
１、室２７、及びノズル部２６とフラツパ３１と
の間を通じて流れるパイロツト流量は回路圧力
P₁の増加と共に増加する。そのため、回路圧力
P₁とベント圧力P₂との差圧は大きくなり、主弁
７が押上げられてシート９と主弁７との間の開度
は拡大され、増加流量は圧力制御回路に排出され
る。これは、回路圧力P₁とベント圧力P₂が以前
のバランス状態に近くなるように回路圧力P₁が
抑えられるまで継続される。

また、圧力制御回路の流量が減少するように変
動すると、回路圧力P₁の低下に伴つて前記パイ
ロツト流量が減少する。そのため、回路圧力P₁
とベント圧力P₂との差圧が小さくなり、主弁７
は押下げられて前記開度は減少される。これは、
回路圧力P₁とベント圧力P₂が以前のバランス状
態になるように回路圧力P₁が上昇するまで継続
される。

このような流量変動に際しては、プランジヤ１
１の先のフラツパ３１は常にノズル部２６の先端
に向けて附勢されており、パイロツト流量を逃す
ための僅かな変動を伴つて主弁７と共に連動して
いる。

この場合、流量の大きな変化に対し、回路圧力
を一定に保とうとして主弁７は大きく移動する
が、この主弁７とプランジヤ１１とは上述のよう
に連動するため、プランジヤ１１のオリフイス２
２によるダンピング作用は効果的になされる。

一方、回路圧力P₁とベント圧力P₂とが等しく
なつて主弁７が或る開弁位置に配置されている時
に、入力電流ｉを再び減少させると（高圧から低
圧への切換時）、プランジヤ１１の推力は減少す
るため、ノズル部２６とフラツパ３１との間の〓
間が広がり、室２７内の圧力がノズル部２６とフ
ラツパ３１との間の間〓からタンク側に抜けて出
ていく。このため、ベント圧力P₂が低下し、主
弁７がシート９から離れる方向に移動される。こ
の時、プランジヤ１１の移動ストロークは比較的
大きいのでオリフイス２２による充分なダンピン
グが働く。その結果、主弁７は常にフラツパ３１
及びプランジヤ１１に追従しながら上昇してゆ
き、回路圧力P₁が除々に滑らかに降下される。
そして、回路圧力P₁が所望の圧力値付近になる
と、プランジヤ１１の推力とベント圧力P₂が速
やかにバンランスし、圧力のアンダーシユートの
発生が抑えられる。

また、これとは逆に、低圧から高圧への切換の
ために入力電流ｉを増大させた場合には、ダンピ
ング効果が有効に働いて圧力のオーバーシユート
の発生が抑えられる。

以上、本発明の一実施例に付き述べたが、本発
明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基いて各種の変形及び変更が可
能である。

例えば、第５図に示すように、主弁７として第
４図に示す如きいわゆるバランスピストンタイプ
に代えて、カートリツジタイプのものを用いても
よい。また、第６図に示すように、ポペツト弁３
２を主弁のノズル部２６に対応配置し、プランジ
ヤ１１の一端に取付けられたバネザ３３とポペツ
ト弁３２との間に調圧用圧縮コイルバネ３４を配
設した構成としてもよい。第５図及び第６図の何
れの場合にも、既述の実施例と全く同様の作用効
果を奏し得る。

ｆ 発明の効果 以上の如く本発明は、プランジヤのダンピング
手段を設け、プランジヤの一端に設けられたフラ
ツパを主弁のノズル部の孔に対応配置して主弁と
プランジヤとが互いにそれらの軸心に沿つて同一
方向に移動可能に配設し、フラツパとノズル部の
先端との間に入力電流の大きさに応じた間〓をも
つた状態の下でプランジヤが主弁に追従して作動
するように構成したものであるから、従来型のも
のに比べてプランジヤの移動ストロークが大きく
なり、これに伴つてプランジヤにダンピング作用
を効果的に働かせることが可能となる。そのた
め、圧力切換時における主弁の行き過ぎを抑える
ことができ、具体的には低圧から高圧への切換時
にオーバーシユート（ピーク圧）の発生を防止し
得ると共に、高圧から低圧への切換時に油圧回路
等におけるシヨツク若しくはアンダーシユートの
発生を効果的に防止できる。

しかも、上述の如き構成を採用した場合、特に
パイロツト部の構成が非常に簡単となり、圧力制
御弁自体の構成の簡素化、部品点数の削減化を図
ることができ、加工コスト及び製品コストの大幅
なダウンを図ることが可能となると共に、保守・
点検が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の電磁比例型圧力制御弁
を説明するためのものであつて、第１図は圧力制
御弁の構成を示す断面図、第２図はピーク圧の発
生状態を示す圧力特性図、第３図ａ，ｂはピーク
圧の発生を防止するためにソレノイドに供給され
る電流の波形図、第４図は本発明を適用した電磁
比例型圧力制御弁の一実施例を示す第１図と同様
の断面図、第５図及び第６図は本発明の変形例を
それぞれ示す第４図と同様の断面図である。 １……電磁比例型圧力制御弁、２……弁本体、
３……パイロツト部、４，５……連結孔、７……
主弁、９……シート、１０……ソレノイド、１１
……プランジヤ、１１ａ……一端、２２……オリ
フイス、２５ａ……中央孔、２５ｂ……孔、２６
……ノズル部、２６ａ……孔、２７……室、２９
……圧縮コイルバネ、３１……フラツパ、３２…
…ポペツト弁、P₁……回路圧力、P₂……ベント
圧力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回路圧力及びベント圧力が相反する方向に作
   用するように構成され、かつ、附勢手段にてシー
   トの側に常時附勢された主弁と、ソレノイドの軸
   心部に配置されたプランジヤとをそれぞれ具備
   し、前記ソレノイドに供給される電流の大きさに
   比例して、ポンプから供給される流体の圧力を制
   御するようにした電磁比例型圧力制御弁におい
   て、ポンプラインとの挿通孔によりベント圧力を
   発生する室に連通する孔を有するノズル部を前記
   主弁に設け、前記プランジヤの移動動作を緩衝す
   るダンピング機構と、前記ノズル部の孔及びタン
   クを互いに連通する孔と、前記プランジヤの一端
   を構成するフラツパとをそれぞれ配設し、前記フ
   ラツパを前記ノズル部の孔に対向配置した状態で
   前記主弁及びプランジヤを互いにそれらの軸心に
   沿つて同一方向に移動可能に配置し、前記ソレノ
   イドに電流が入力されるのに伴つて前記フラツパ
   を前記ノズル部の孔に向けて移動させ、前記ノズ
   ル部とフラツパとが間〓を保つた状態で前記主弁
   が前記ダンピング機構にてダンピング作用を受け
   つつ前記プランジヤの移動に追従するように前記
   主弁のノズル部と前記フラツパとによりノズルフ
   ラツパ弁を構成したことを特徴とする電磁比例型
   圧力制御弁。