JPH0545361U - ソレノイドバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体圧を供給するための圧力源の効率の向上
を図ると共に、製作の容易化を図り、また、ソレノイド
の小型化を図る。 【構成】 流体の制御圧を受ける受圧部３をスプール２
と別体構成とし、スプール２とは独立に移動可能とした
ことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえば各種油、空圧機器等の制御に用いられるスプールを有する ソレノイドバルブに関し、特に流体圧とソレノイドの吸引力をバランスさせてス プール位置を変化させるバランスタイプのソレノイドバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種のソレノイドバルブとしては、たとえば図２に示すようなものが ある。このソレノイドバルブは、スプール１００がバルブハウジング１０１のガ イド穴１０２内周に往復動自在に挿入され、スプール１００を往復駆動するため のソレノイド１０３がバルブハウジング１０１に一体的に組付けられている。そ して、バルブハウジング１０１には、圧力源としてのポンプ（図示せず）から流 体圧が供給される供給ポート１０４と、流体圧を排出する排出ポート１０５と、 所定の圧力に制御された制御ポート１０６とが設けられている。そして、スプー ル１００をソレノイド１０３の吸引力により移動させ供給ポート１０４と排出ポ ート１０５の開口面積を変化させて流体圧を変え、その変化した流体圧がバラン スポート１０６を介してスプール１００の端面の受圧部１０７に作用し、その作 用した流体圧とソレノイド１０３の吸引力とのバランスによってスプール１００ 位置を変化させて流体圧を制御して制御圧Ｐ_c を制御ポート１０６より外部へ出 力していた。

【０００３】 本従来技術の制御圧Ｐ_c は、次式 Ｐ_c ＝Ｆ／Ｓ によって決まる。 この数式において、Ｆはソレノイド１０３のソレノイド吸引力、Ｓはスプール １００の受圧部１０７の断面積である。

【０００４】 すなわち、ソレノイド吸引力Ｆをソレノイド１０３に流す電流によって変化さ せ制御圧Ｐ_c を変化させるものである。したがって、上式からも明らかなように スプール１００の受圧部１０７の断面積Ｓが決まると、ソレノイド吸引力Ｆの変 化分によって制御圧Ｐ_c の制御範囲が決まってくる。

【０００５】 この場合、制御圧Ｐ_c をより高圧まで制御すべく制御範囲を大きくしようとす るとソレノイド吸引力Ｆの変化を大きくするか、すなわちソレノイド１０３を大 きくするか、受圧部１０７の断面積Ｓを小さくする必要がある。受圧部１０７の 断面積Ｓはスプール１００の径Ｄを小さくすることにより小さくなる。しかし、 スプール１００には少なくとも供給ポート１０４からの流体圧をバランスポート １０６へ流すための空間が必要であるため、スプール１００の径Ｄを小さくしよ うとするとその空間を確保するために細長くしなければならなくなるが、流路構 成等によっておのずと限界がある。

【０００６】 このような課題を解決するものとして、図３に示すようなソレノイドバルブ２ ００がある。このソレノイドバルブ２００は、スプール１００の軸方向に制御ポ ート１０６とガイド穴１０２を連通する絞り穴２０１を設けて、その絞り穴２０ １にスプール１００と連結棒２０２を介して一体的に設けられた円筒部を受圧部 ２０３として摺動自在に挿入したもので、その受圧部２０３の径Ｄ₁ を小さくす ることにより、受圧部２０３の断面積Ｓを小さくし、制御範囲を広くしたもので ある。したがって、スプール１００の径Ｄを小さくすることなく制御範囲を広く できるため上記従来例のような弊害を生じることはない。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、この従来例のソレノイドバルブ２００の場合には、スプール１００ がスプール１００自体の径Ｄと受圧部２０３の径Ｄ₁ とで２つの径Ｄ，Ｄ₁ の異 った部分をもつため、バルブハウジング１０１のガイド穴１０２と絞り穴２０１ との高い同軸度が求められる。場合によっては、スプール１００とバルブハウジ ング１０１間のクリアランスを広げる必要があり、この場合このクリアランスか らの漏れにより、圧力源ポンプの効率が悪くなるという問題がある。

【０００８】 本考案は上記した従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的 とするところは、流体圧を供給するための圧力源の効率の向上を図ると共に、製 作の容易化を図り、さらにソレノイドの小型化を図り得るソレノイドバルブを提 供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案にあってはバルブハウジングと、該バルブ ハウジングに設けたガイド穴に軸方向に摺動自在に挿入されるスプールと、該ス プールを電磁吸引力を利用して往復移動させて流体圧を制御するソレノイドと、 を備え、前記スプールの一端に流体の制御圧を受圧する受圧部を設け、制御圧と 前記ソレノイドの電磁吸引力のバランスによってスプール位置を変化させ、前記 受圧部をスプール径よりも小径として前記ガイド穴よりも小径の絞り穴内周に摺 動自在に挿入したソレノイドバルブにおいて、前記受圧部を前記スプールと別体 構成としてスプールとは独立に移動可能としたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】

上記構成のソレノイドバルブにあっては、スプールと受圧部が別体となってい るので、ピンが挿入される絞り穴とスプールが挿入されるガイド穴との軸心がず れている場合、軸ずれに倣ってスプールと受圧部が相対的に移動してガイド穴と 絞り穴に対して自動的に調心される。

【００１１】 したがって、ガイド穴と絞り穴間の同軸度は低くても構わなくなり、スプール とハウジング間のクリアランスを広げる必要がなくなる。すなわち、クリアラン スからの流体の漏れが少なくなり、圧力源の効率の向上が図れる。また、同軸度 が低くても構わないため製作の容易化が図れる。

【００１２】

【実施例】

以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明する。本考案の一実施例に係るソ レノイドバルブを示す図１において、１はソレノイドバルブ本体を示しており、 この実施例ではスプール２を別体の受圧部としてのピン３を介してソレノイド４ の電磁吸引力と流体の制御圧とのバランスによって移動させて制御圧を変化させ るものである。

【００１３】 ソレノイドバルブ１の概略構成は、スプール２が往復動自在に挿入されるガイ ド穴５を有するバルブハウジング６と、このバルブハウジング６に一体的に組付 けられ前記スプールを駆動するためのソレノイド４とから構成されている。

【００１４】 バルブハウジング６には、圧力源としてのポンプ（図示せず）から流体圧を供 給するための供給ポート７と、流体圧を排出する排出ポート８と、流体圧を制御 するためのバランスポート９と、前記スプール２の軸方向でバランスポート９と ガイド穴５を連通し前記ピン３が摺動自在に挿入されるガイド穴５より小径の絞 り穴１０を有している。

【００１５】 そして、それぞれのポート７，８，９はガイド穴５の内周壁に設けられており 、また、それぞれのポート７，８，９の配置はというと、供給ポート７はスプー ル２の下部の下部ランド部２１の位置に、排出ポート８は２つあり一方はスプー ル２の上部の上部ランド部２２の位置にもう一方はスプール２の下部ランド部２ １とガイド穴５と絞り穴１０との段部の間の位置に、バランスポート９はスプー ル２の外周に設けられる環状の凹溝２３の範囲内の位置で外部に連結するように 設けられ、さらにバランスポート９には制御圧を絞り穴１０に付与すべく流路９ １が絞り穴１０の下端部の位置に、それぞれポート７，８，９が配設されている 。

【００１６】 一方、受圧部としてのピン３はスプール２と別体でスプール２より小径であり 、形状は円柱状でバルブハウジング６の絞り穴１０の内周に摺動自在に挿入され 独立に移動可能となっており、ピン３の一端がスプール２の下部ランド部２１の 端面に当接するように設けられている。

【００１７】 ここで、スプール２を往復駆動させるソレノイド４について説明する。このソ レノイド４はバルブハウジング６と一体的に組付けられている。すなわち、ソレ ノイド４は一端をバルブハウジング６の端面に当接し固定される固定鉄心として 機能する円筒状のコア１１と、このコア１１を取囲むように配置されるコイル１ ２と、コイル１２内周にスリーブ１３を介してコア１１と同軸的に往復動自在に 挿入されるプランジャ１４と、コイル１２を収納するケース１５と、コイル１２ へ通電するためのコネクタ１６と、を備えている。コア１１内にはロッド１７が 往復動自在に挿入されロッド１７の一端がソレノイド４内のプランジャ１４に連 結し、他端がバルブハウジング６内のスプール２の上部ランド部２２の端面に当 接されている。

【００１８】 次にソレノイドバルブの作用を説明する。

【００１９】 流体圧を制御すべく、ソレノイド４をオンすることにより、プランジャ１４が コア１１に磁気吸引され、ロッド１７を介してスプール２が図中下に移動する。 このときスプール２の上下部ランド部２２，２１により供給ポート７と上部の排 出ポート８の開口面積が変化し、その変化によりスプール２の凹溝２３内に流れ る圧力源としてのポンプ（図示せず）からの流体圧が変化し、その変化した流体 圧がスプール２の凹溝２３を介してバランスポート９内に導入され、その流体圧 は絞り穴１０に連通している流路９１を介して絞り穴１０に導入され、そして絞 り穴１０に挿入されているピン３の端面が流体圧を受け、ピン３がスプール２の 下部ランド部２１の端面に当接することにより流体圧がスプール２に伝えられる 。

【００２０】 したがってスプール２の下部ランド部２１の端面をピン３を介してスプール２ を押圧する流体圧とスプール２の上部ランド部２２の端面をロッド１７を介して スプール２を押圧するソレノイド４の電磁吸引力とのバランスによりスプール２ 位置が決まることにより流体圧が制御され、その制御圧Ｐ_c がバランスポート９ を介して外部へ出力される。

【００２１】 上記構成のソレノイドバルブにあっては、制御圧Ｐ_c をより高圧まで制御すべ く制御範囲を大きくしようとする場合、従来技術で示した数式１から受圧部の断 面積Ｓを小さくすればよく、本考案ではピン３の断面積を小さくすればよいこと になる。したがって受圧部がピン３であるため断面積の大幅な縮小化が容易にで き、制御圧Ｐ_c の制御範囲を従来のスプール２を受圧部とした場合に比べより一 層高圧まで大きくできる。また、同じ制御圧Ｐ_c であればソレノイド４に流す電 流が少なくてすむため、ソレノイド４の小型化が図れる。

【００２２】 さらに、受圧部であるピン３がスプール２と別体であるため、他の従来例のよ うにバルブハウジング６のガイド穴５と絞り穴１０との同軸度を高くする必要が ないため、製作の容易化が図れた。また、ガイド穴５と絞り穴１０との同軸度が 低くても構わないためスプール２の外周とガイド穴５の内周間のクリアランスを 広げる必要がなくなり、クリアランスからの流体の漏れが少なくなり、圧力源の 効率の向上が図れた。

【００２３】 尚、上記受圧部の形状は上記実施例のピン３の円柱状以外であっても本考案の 趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

【００２４】

【考案の効果】

本考案は以上の構成および作用を有するもので、スプールと受圧部が別体とな っているので、ピンが挿入される絞り穴とスプールが挿入されるガイド穴との軸 心がずれている場合、軸ずれに倣ってスプールと受圧部が相対的に移動してガイ ド穴と絞り穴に対して自動的に調心され、スプールとハウジング間のクリアラン スを広げる必要もなく、クリアランスからの流体の漏れが少なくなり、圧力源の 効率の向上が図れる。

【００２５】 また、同軸度が低くても構わないため製作の容易化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るソレノイドバルブの要
部縦断面図である。

【図２】従来のソレノイドバルブの要部縦断面図であ
る。

【図３】他の従来例のソレノイドバルブの要部断面図で
ある。

【符号の説明】 １ ソレノイドバルブ ２ スプール ２１ 下部ランド部 ２２ 上部ランド部 ２３ 凹溝 ３ ピン（受圧部） ４ ソレノイド ５ ガイド穴 ６ バルブハウジング ７ 供給ポート ８ 排出ポート ９ バランスポート ９１ 流路 １０ 絞り穴 １１ コア １２ コイル １３ スリーブ １４ プランジャ １５ ケース １６ コネクタ １７ ロッド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブハウジングと、該バルブハウジン
   グに設けたガイド穴に軸方向に摺動自在に挿入されるス
   プールと、該スプールを電磁吸引力を利用して往復移動
   させて流体圧を制御するソレノイドと、を備え、 前記スプールの一端に流体の制御圧を受圧する受圧部を
   設け、制御圧と前記ソレノイドの電磁吸引力のバランス
   によってスプール位置を変化させ、 前記受圧部をスプール径よりも小径として前記ガイド穴
   よりも小径の絞り穴内周に摺動自在に挿入したソレノイ
   ドバルブにおいて、 前記受圧部を前記スプールと別体構成としてスプールと
   は独立に移動可能としたことを特徴とするソレノイドバ
   ルブ。