JPH0530666U - 圧力制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力制御弁の出力圧特性における直線性を改
善し、かつ温度補償性を向上させる。 【構成】 電磁石３と第１のスプリング１９により作動
するプランジャ１８の端部に、供給流路８と排出流路１
３とを連通・遮断する弁体２０を摺動自在に内嵌する。
第１のスプリング１９により弁体２０を付勢し、弁体２
０のテーパー面２２によって連通路１５の一端側の開口
部を閉鎖する。弁体２０を閉弁方向へ付勢する第２のス
プリング２１を弁座２０内に収容する。弁座２０のプッ
シュロッド２３によって、供給流路８と出力流路９とを
連通・遮断するボール２６を押圧し、ボール２６を連通
路１５の他端側の開口部より離間させる。連通路１５の
両端側の開口形状を同一形状とする。プランジャ１８の
作動距離と関係なく弁体２０の作動距離とボール２６の
作動距離とが等しくなり、供給流路８側に形成される絞
りの形状と、排出流路１３側に形成される絞りの形状と
が近似する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主に油圧回路に用いられる圧力制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、オートマチックトランスミッション等の油圧回路に用いられる圧力制御 弁にあっては、図４に示したような要部構造を有するものがある。すなわち圧力 制御弁は、油の供給流路４１と出力流路４２と排出流路４３と、これらを連通す る連通路４４とを備えている。前記排出流路４３側には、図示しない電磁石のコ ア４５との間に縮設されたスプリング４６に付勢され、前記連通路４４の排出流 路４３側に形成された第１の弁座４４ａに着座して連通路４４を閉鎖するプラン ジャ４７を有している。該プランジャ４７は、連通路４４を閉鎖する端面４８に 突設され、かつ連通路４４内に遊嵌するプッシュロッド４９を有している。また 該プッシュロッド４９の先端は、前記供給流路４１に収容され、供給流路４１に 供給される油の圧力によって前記連通路４４の供給流路４１側に形成された第２ の弁座４４ｂに着座するよう付勢されたボール５０を押圧している。そして、こ の状態では、前記出力流路４２は前記供給流路４１と連通されている。

【０００３】 また、前記電磁石の図示しないソレノイドに電流が印加されると、図５に示し た、プランジャ４７は前記コア４５に吸引され、連通路４４の排出流路４３側が 開放される一方、前記ボール５０が前記第２の弁座４４ｂに着座し連通路４４を 閉鎖する。これに伴い、前記出力流路４２は前記供給流路４１との連通を遮断さ れるとともに、前記排出流路４３と連通される。そして、前記ソレノイド（図示 せず）に入力パルスを印加して前記プランジャ４７を往復作動させる一方、その 入力パルスのデューティー比を変化して、出力流路４２に供給される油の流量（ 油圧）と、出力流路４２から排出流路４３に通流し外部に排出される油の流量（ 油圧）との割合を変化させ、これにより出力流路４２から他の油圧機器に供給す る油圧を制御するのである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の圧力制御弁にあっては、前述した作動を確実 に行わせるため、プランジャ４７がヨーク４５に吸引作動された際、プッシュロ ッド４９の先端とボール５０との間に間隙αが必要なことから（図５参照）、プ ランジャ４７の作動距離ｄ₁はボール５０の作動距離ｄ₂よりも前記間隙α分だけ 大きくなる。したがって、プランジャ４７の作動に伴い、プランジャ４７の端面 ４８と第１の弁座４４ａとの間に形成される排出側絞りＯ_Eの最小開口面積Ｓ_Eと 、ボール５０の外周面と第２の弁座４４ｂとの間に形成される流入側絞りＯ_Iの 最小開口面積Ｓ_Iとの関係はＳ_E＞Ｓ_Iとなる。

【０００５】 このため、前記排出側絞りＯ_Eを通流可能な油の流量と、前記供給側絞りＯ_Iを 通流可能な油の流量とのバランスが取れず、前述したように出力流路４２におけ る出力圧を制御する際、入力パルスのデューティー比と出力圧とが正比例しない 、すなわち出力圧特性の直線性を確保することができなかった。

【０００６】 本考案は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、出力圧特性の 直線性の確保を可能とする圧力制御弁の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため本考案にあっては、連通路を介して互いに連通された 供給流路および排出流路と、前記連通路に連通された出力流路と、前記連通路の 排出流路側に形成された第１の弁座と、排出流路側に配設され開位置および閉位 置に作動されるプランジャと、該プランジャの作動に伴い前記第１の弁座に着座 または離間され、かつ前記第１の弁座に着座するよう付勢される一方、前記連通 路に遊嵌するプッシュロッドを有した第１の弁体と、前記連通路の供給流路側に 形成された第２の弁座と、前記供給流路に収容されるとともに、前記プランジャ が閉位置にあるとき前記プッシュロッドに押圧されて前記第２の弁座と離間する 第２の弁体とを備え、前記プランジャの作動に伴い前記出力流路における流体圧 を制御するものとした。また、前記第１の弁座と前記第２の弁座とが同一形状に 形成されるとともに、前記第１の弁座に当接される前記第１の弁体の着座面と、 前記第２の弁座に当接される前記第２の弁体の着座面とが近似する面形状に形成 されることが好ましい。

【０００８】

【作用】

前記構成において、プランジャが開位置に作動されたとき、第２の弁体は第２ の弁座より離間し、前記第２の弁体を押圧するプッシュロッドを有した第１の弁 体は、前記プランジャに支持されて第１の弁座に着座している。このとき、前記 第２の弁体は、供給流路に供給された流体の圧力によって前記プッシュロッドを 押圧いるよう付勢される。また、前記プランジャが閉位置に作動された最には、 前記流体の圧力によって前記第２の弁体が前記プッシュロッドを押圧し、第１の 弁体を、第１の弁座への付勢に抗して移動させるとともに第１の弁座より離間さ せる。このため、プランジャの作動距離が第２の弁体の作動距離よりも大きくと も、第１の弁体の離間距離は第２の弁体の作動距離と等しくなる。したがって、 第１の弁座と第１の弁体との間に形成される排出側絞りの最小開口面積は、プラ ンジャの作動距離と関係なく、第２の弁座と第２の弁体との間に形成される供給 側絞りの最小開口面積と等しくなる。

【０００９】 また、第１の弁座と第２の弁座とが同一形状に形成されるとともに、第１の弁 座に当接される第１の弁体の着座面と、第２の弁座に当接される第２の弁体の着 座面とが近似する面形状である場合には、前記排出側絞りの形状と前記供給側絞 りの形状とが近似する形状となる。このため、流体の温度変化に伴い流体の粘度 が変化した場合であっても、この粘度変化に影響されることなく、排出側絞りと 供給側絞りとにおける流体の通流抵抗は常に近似した値を維持される。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図にしたがって説明する。図１は本考案にかかるＮ ／Ｏ（ノーマリーオープン）型の電磁弁であって、電磁弁１は弁本体２と電磁石 ３とを有している。該電磁石３は、コア４と、該コア４に外嵌されたソレノイド ５およびコアプレート６、ソレノイド５と弁本体２に挾持されたヨーク７を有し 、前記弁本体２は、油の供給流路８および出力流路９が形成されたブロック１０ を有している。該ブロック１０の前記電磁石３側には、前記供給流路８と前記出 力流路９とを連通する孔１１を有したシート部材１２と、該シート部材１２と共 に、前記電磁石３側に排出流路１３を形成するガイド部材１４とが収容されてい る。前記シート部材１２には、前記供給流路８と前記排出流路１３とを連通する 連通路１５が前記孔１１と直交して形成されており、図２及び図３に示すように 、連通路１５の排出流路１３側の開口部にはテーパー状の第１の弁座１６が形成 され、連通路１５の供給流路８側の開口部には、第１の弁座と同一形状の第２の 弁座１７が形成されている。

【００１１】 一方、前記ガイド部材１４および電磁石３の前記コアプレート６にはプランジ ャ１８が摺動自在に内嵌されている。該プランジャ１８の一端側には前記コア４ との間に縮設されてプランジャ１８を他端側へ付勢する第１のスプリング１９が 収容され、プランジャ１８の他端側には第１の弁体である弁体２０が摺動自在に 内嵌されている。該弁体２０は、プランジャ１８との間に縮設された第２のスプ リング２１を収容しており、弁体２０は前記プランジャ１８に一端側を支持され 、プランジャ１８及び第２のスプリング２１によって前記シート部材１２に押圧 されている。また弁体２０の端部には、前記第１の弁座１６と当接して前記連通 路１５を閉鎖するテーパー面２２が形成されるとともに、連通路１５内に遊挿さ れたプッシュロッド２３が一体成形されている。

【００１２】 他方、前記供給流路８には連通路１５との連通箇所に弁室２４が形成されてい る。該弁室２４内には第３のスプリング２５によって前記シート部材１２側へ付 勢支持された第２の弁体であるボール２６が収容されている。該ボール２６は、 前記プッシュロッド２３の先端と当接するとともに、プッシュロッド２３に押圧 され前記第２の弁座１７より離間されており、これにより第２の弁座１７とボー ル２６との間には供給側絞りＯ_Iが形成されている（図２参照）。また、ボール ２６と第２の弁座１７との離間距離（ボール２６の作動距離）ｄ₂は、前記プラ ンジャ１８と前記コア４との離間距離（プランジャ１８の作動距離）ｄ₁よりも 小さく設定されている。前記第１，第２，第３のスプリング１９，２１，２５各 々のバネ力Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃は、Ｆ₁＞Ｆ₂＞Ｆ₃の関係となるよう設定されており、 また、第２のスプリング２１のバネ力Ｆ₂は、前記供給流路８に供給された油圧 によってボール２６に生じる第２の弁座方向への作動力よりも小さい値に設定さ れている。なお、第３のスプリング２５はボール２６を位置決めするものであっ て、そのバネ力Ｆ₃はごく小さくなっている。

【００１３】 以上の構成において、電磁弁１が図１及び図２の状態、すなわち電磁石３のソ レノイド５が励磁されず、プランジャ１８が開位置の状態にあるとき、供給流路 ８に油が供給されると、供給された油は供給側絞りＯ_Iと連通路１５および孔１ １を介して出力流路９へ通流する。一方、前記ソレノイド５が励磁されるとプラ ンジャ１８は電磁石３のコア４に吸引され、閉位置に作動される（図３の状態） 。これに伴い、弁体２０をシート部材１２に押圧するとともに、プッシュロッド ２３を介してボール２６を押圧する力は、弁体２０に収容された第２のスプリン グ２１のバネ力Ｆ₂だけとなる。したがって、前記ボール２６は、供給流路８に 供給された油の圧力によって前記プッシュロッド２３を押圧して前記弁体２０を 第１の弁座１６より離間させるとともに、第２の弁座１７に着座する。かかるこ とから、プランジャ１８の作動距離ｄ₁がボール２６の作動距離ｄ₂よりも大きく とも、弁体２０の作動距離ｄ₃はボール２６の作動距離ｄ₂と等しくなり、また、 弁体２０と第１の弁座１６間に排出側絞りＯ_Eが形成される。なお、弁体２０と プランジャ１８との間には間隙αが残存する。

【００１４】 そして、前記出力流路９における油は、前記孔１１および前記連通路１５、排 出側絞りＯ_Eを介して排出流路１３へ通流し、該排出流路１３より外部へ排出さ れる。したがって、前記ソレノイド５に入力パルスが印加されて前記プランジャ １８が往復作動されるとともに、入力パルスのデューティ比が変化されると、前 記出力流路９に供給する油と、出力流路９から前記排出流路１３へ通流し外部へ 排出される油の割合が変化し、出力流路９側における出力圧が制御される。

【００１５】 また、かかる制御作動時には、弁体２０の作動距離ｄ₃とボール２６の作動距 離ｄ₂とが等いことから、前記排出側絞りＯ_Eの最小面積が前記供給側絞りＯ_Iの 最小面積と等しく、供給流路８から出力流路９へ通流可能な油の流量と、出力流 路９から排出流路１３へ通流可能な油の流量とが等しくなる。よって、出力流路 ９における出力圧を制御する際には、入力パルスのデューティー比と出力圧とが 正比例する、すなわち出力圧特性の直線性を確保することが可能となる。

【００１６】 また、第１の弁座１６に当接される弁体２０の着座面がテーパー面であり、第 ２の弁座に当接される第２の弁体１７の着座面が球面であって、双方の着座面は 近似する面形状となっており、しかも、第１の弁座１６と第２の弁座１７とが同 一形状に成形されている。したがって、前記排出側絞りＯ_Eの形状と前記供給側 絞りＯ_Iの形状とが近似することから、油の温度変化に伴い流体の粘度が変化し た場合であっても、この粘度変化に影響されることなく、排出側絞りＯ_Eと供給 側絞りＯ_Iとの双方における流体の通流抵抗は常に近似した値を維持される。よ って、油の温度変化に伴い前記出力流路８に供給可能な油の流量と、前記排出流 路１３から排出可能な流体流量とのバランスが崩れてしまうことを極力回避する ことができ、前記電磁弁１における温度補償性を向上させることも可能となる。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、流体の出力流路と排出流路との間に成形された 第１の弁座に着座または離間する第１の弁体と、供給流路と出力流路との間に成 形された第２の弁座に離間または着座する第２の弁体とをプランジャの作動に基 づき作動させる構成において、前記第１の弁体の作動距離と前記第２の弁体の作 動距離とを等しくすることにより、供給流路から出力流路へ通流可能な流体流量 と、出力流路から排出流路へ通流可能な流体流量とが等しくなるようにした。よ って、出力流路における出力圧を制御する際には、前記プランジャの作動と正比 例する出力圧を得ることができ、圧力制御弁の出力圧特性における直線性を確保 することが可能となる。

【００１８】 また、前記第１の弁座と前記第１の弁体との間に形成される排出側絞りの形状 と、前記第２の弁座と前記第２の弁体との間に形成される供給側絞りの形状とを 近似させたことから、流体の温度変化に伴い流体の粘度が変化した場合であって も、この粘度変化に影響されることなく、前記排出側絞りにおける流体の通流抵 抗と、前記供給側絞りにおける流体の通流抵抗とをほぼ同一に維持することがで きる。よって、油の温度変化に伴い、前記出力流路に供給可能な流体流量と、前 記排出流路から排出可能な流体流量とのバランスが崩れてしまうことを極力回避 することができ、圧力制御弁における温度補償性を向上させることも可能となる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図２のプランジャが吸引作動された状態を示す
図である。

【図４】従来例の要部を示す縦断面図である。

【図５】図４のプランジャが吸引作動された状態を示す
図である。

【符号の説明】

１ 電磁弁（圧力制御弁） ８ 供給流路 ９ 出力流路 １３ 排出流路 １５ 連通路 １６ 第１の弁座 １７ 第２の弁座 １８ プランジャ ２０ 弁体（第１の弁体） ２２ テーパー面 ２３ プッシュロッド ２６ ボール（第２の弁体） ｄ₁ プランジャの作動距離 ｄ₂ ボールの作動距離 ｄ₃ 弁体の作動距離 Ｏ_I 供給側絞り Ｏ_E 排出側絞り

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 連通路を介して互いに連通された供給流
   路および排出流路と、前記連通路に連通された出力流路
   と、前記連通路の排出流路側に形成された第１の弁座
   と、排出流路側に配設され開位置および閉位置に作動さ
   れるプランジャと、該プランジャの作動に伴い前記第１
   の弁座に着座または離間され、かつ前記第１の弁座に着
   座するよう付勢される一方、前記連通路に遊嵌するプッ
   シュロッドを有した第１の弁体と、前記連通路の供給流
   路側に形成された第２の弁座と、前記供給流路に収容さ
   れるとともに、前記プランジャが閉位置にあるとき前記
   プッシュロッドに押圧されて前記第２の弁座と離間する
   第２の弁体とを備え、前記プランジャの作動に伴い前記
   出力流路における流体圧を制御することを特徴とする圧
   力制御弁。
2. 【請求項２】 前記第１の弁座と前記第２の弁座とが同
   一形状に形成されるとともに、前記第１の弁座に当接さ
   れる前記第１の弁体の着座面と、前記第２の弁座に当接
   される前記第２の弁体の着座面とが近似する面形状に形
   成されたことを特徴とする請求項１記載の圧力制御弁。