JPH0566385U

JPH0566385U - ソレノイドバルブ

Info

Publication number: JPH0566385U
Application number: JP1438392U
Authority: JP
Inventors: 村訓右上
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 1993-09-03
Anticipated expiration: 2007-02-17
Also published as: JP2574683Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】スプールの第２ランド部とドレインポートと
の位置に関係なくレギュレーション機能が良好に働くよ
うにして制御性能の向上を図る。【構成】スプール５の第２ランド部５２とドレインポ
ート８との相対的な位置関係に応じてスプール５受圧部
５８の面積を変化させる受圧面積可変手段１２を設けた
ことを特徴とする。そして、受圧面積可変手段１２は、
スプール５端部に所定ストロークだけ軸方向に移動可能
に取りつけられるリング１２によって構成することが好
適である。

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制御等に用いられるソレノイドバルブに関し、特に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図３に示すようなものがある。すなわち、このソレノイドバルブ１００はバランスタイプのソレノイドバルブであり、軸方向に所定間隔だけ離間させて流入ポート１０１と流出ポート１０２を設けたスリーブ１０３と、スリーブ１０３の内周に往復動自在に挿入されるスプール１０４と、スプール１０４の端部に設けられる圧力室１０５と、スプール１０４を駆動させるソレノイド本体１０６と、から構成されている。

【０００３】スプール１０４には軸方向に離間させてスリーブ１０３の内周に摺接する第１ランド部１０７と第２ランド部１０８とを設け、また流入ポート１０１からの圧力を圧力室１０５に供給する連通路１０９を設けており、さらに圧力室１０５側のスプール１０４の端部を流入ポート１０１からの圧力を受ける受圧部１１０となっている。

【０００４】そして、スプール１０４をソレノイド本体１０６をオン・オフすることによって移動させ流入ポート１０１を第１ランド部１０７で開閉し、圧力室１０５内の圧力とソレノイド本体１０６内の力とバランスさせて圧力制御している。

【０００５】また、このソレノイドバルブ１００には流入ポート１０１からの圧力が変動した際、その変動圧はスプール１０４の連通路１０９を介して圧力室１０５内に供給され、その変動圧をスプール１０４の受圧部１１０が受けることによってスプール１０４が移動してスリーブ１０３に設けられているドレインポート１１１を第２ランド部１０８によって開閉し、圧力変動を緩衝して流出ポート１０３に出力される制御圧が変動しないというレギュレーション機能を有している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、ソレノイド本体１０６オフ時においてはスプール１０４の移動によって第１ランド部１０７が移動して流出ポート１０２が全開となり第２ランド部１０８がドレインポート１１１を閉じることから制御圧Ｐｃは流入ポート１０２の圧力源としてのポンプ（図示せず）のポンプ圧Ｐｐとなる。その時のドレインポート１１１への漏れを低減するためにラップＬが第２ランド部１０８に設けられており、このためドレインポート１１１部にラップＬがある位置でのレギュレーション機能が不完全になるという問題があった。

【０００７】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、スプールの第２ランド部とドレインポートとの位置に関係なくレギュレーション機能が良好に働くように制御性能の向上を図り得るソレノイドバルブを提供することにある。

【０００８】

【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、流入ポートと、流出ポートと、トレインポートを設けたスリーブ内周にスプールを往復動自在に挿入すると共に、スプールの端部に圧力室を設け、前記スプールには、流入ポートを開閉して流入ポートと流出ポート間の連通状態を変化させる第１ランド部と、ドレインポートを開閉する第２ランド部とを設けると共に、前記流入ポートからの圧力を前記圧力室に供給して圧力室側のスプールの端部を流入ポートからの圧力を受ける受圧部とし、一方、前記スプールを圧力室側に付勢する付勢手段と、前記スプールを付勢手段の付勢力に抗して吸引するソレノイド本体を設け、前記ソレノイド本体をオン・オフすることによってスプールを移動させて前記流入ポートを第１ランド部で開閉して圧力制御するもので、流入ポートからの圧力変動に応じてスプールを移動させ、第２ランド部によって前記スリーブに設けたドレインポートを開閉することによって圧力変動を緩衝するソレノイドバルブにおいて、前記スプールの第２ランド部とドレインポートとの相対的な位置関係に応じて前記スプール受圧部の受圧面積を変化させる受圧面積可変手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】そして、受圧面積可変手段は、スプ−ル端部に所定ストロークだけ軸方向に移動可能に取りつけられるリングによって構成することが好適である。

【００１０】

【作用】

上記構成のソレノイドバルブにあっては、スプールを圧力室内の圧力とソレノイド本体の付勢手段の付勢力とをバランスさせて圧力制御しているときに圧力変動があった際に、スプールの受圧部がその変動圧を受けてスプールを移動させて第２ランド部によってドレインポートを開閉して圧力変動を緩衝して流出ポートへの制御圧の変動をなくすというレギュレーション機能を有しており、このレギュレーション機能においてスプールの第２ランド部の一端部がドレインポートの周縁部より遠い位置においてもスプールの受圧部に受圧面積可変手段を設けることによって、スプールの受圧部の受圧面積を大きくすることにより、スプールの受圧部の受ける圧力が大きくなってスプールにかかる力が大きくなりスプールの移動量が大きくなることからドレインポートを確実に開閉することができ、レギュレーション機能を働かせることができる。

【００１１】また、圧力制御時においては、スプールの受圧部の受圧面積を小さくしてスプールにかかる力を小さくしてスプールの移動量を小さくできスプールのバランス時においての変動を少なくでき制御特性を損うことはない。

【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全体を示しており、このソレノイドバルブ１の概略構成は、流入ポート２と流出ポート３とを設けたスリーブ４と、スリーブ４の内周に往復動自在に挿入されるスプール５と、スプール５の端部に設けられる圧力室６と、スリーブ４と一体的に組付けられるスプール５を駆動するソレノイド本体７と、から成っている。

【００１３】スリーブ４には、軸方向に所定間隔だけ離間させて流入ポート２と流出ポート３とが設けられており、さらに流出ポート３より軸方向ソレノイド本体７側に所定間隔離間してドレインポート８が設けられている。そして、スリーブ４の先端部は外径が流入出ポート２，３が設けられている外径より小径で、内径がスリーブ４が挿入されるガイド穴４１の内径よりスリーブ段部９を有して大径で径Ｄ₁ となっており、その開口端部にはキャップ１０が装着されて圧力室６が形成されている。そして、スリーブ４のガイド穴４１の内周に往復動自在にスプール５が挿入され、スプール５の端部が圧力室６と成っている。

【００１４】このスプール５には、軸方向に離間させてガイド穴４１内周に摺接する第１ランド部５１と第２ランド部５２が設けられており、第１ランド部５１が流入ポート２を開閉し、第２ランド部５２がドレインポート８を開閉するようになっている。また、スプール５には流入ポート２からの圧力を上記圧力室６に供給する連通路５３が設けられている。この連通路５３は、第１ランド部５１と第２ランド部５２間の環状の凹溝５４を貫通する貫通孔５３Ａと、その貫通孔５３Ａの径方向中央部より軸方向圧力室６側に伸び、圧力室６に開口する穴５３Ｂとから構成されている。そして、第１ランド部５１は圧力室６内にスプール５の端面５５より軸方向に伸びて、その先端部は段部５６を有して第１ランド部５１の外径より小径で径Ｄ₂ の小径部５７が形成されている。

【００１５】そして、スプール５の端面５５より軸方向に伸びた第１ランド部５１によって凹部が形成され、この凹部内にスリーブスプリング１１が挿入されている。このスリーブスプリング１１は一端がスプール５の端面５５に当接し、他端がスリーブ４の開口端部に設けられているキャップ１０の端面に当接してスプール５をソレノイド本体７側に付勢している。

【００１６】また、圧力室６内のスプール５の第１ランド部５１の小径部５７の外周に摺接し、圧力室６の内周に摺動し所定ストロークだけ軸方向に移動可能に断面矩形状のリング１２が取り付けられ、このリング１２及びスプール５の端面５５がスプール５の連通路５３を介して供給される流入ポート２からの圧力を受ける受圧部５８を成し、リング１２がスプール５の段部５６に当接することによってリング１２とスプール５が一体となって動いて受圧面積がπＤ₁ ²／４となり、リング１２がスリーブ段部９に当接することによりスプール５のみの動きとなることから受圧面積がπＤ₂ ²／４となって、リング１２が受圧面積を変える受圧面積可変手段となっている。

【００１７】一方、スプール５を駆動させるためのソレノイド本体７は、鉢状のケース１３内周に収納される筒状のコイル１４と、コイル１４の一方の開口部内周に挿入される磁性体製のセンタポスト１５と、ケース１３の一方の開口端部を閉塞してケース１３とセンタポスト１５とを連結固定するワッシャ状の固定プレート１６と、ケース１３の他方の開口部内周に往復動自在に挿入される磁性体製のプランジャ１７と、から構成されており、フランジ１８によってスリーブ４とソレノイド本体７が同軸的に一体的に組付けられている。

【００１８】センタポスト１５は筒状で、その内周には段部１９を有したロッド２０が軸受２１を介して摺動自在に挿入されている。このロッド２０の一端部がプランジャ１７に設けられている貫通孔１７Ａに挿入されロッド２０の段部１９の大径部に係合されるワッシャ２２を介してプランジャ１７に作動連結されている。また、ロッド２０の他方の外周には付勢手段としてのソレノイドスプリング２３が設けられており、このソレノイドスプリング２３は、ロッド２０の他方の外周に嵌合固定されるリテーナリング２４とセンタポスト１５の開口端部に固定されるばね力調整部材２５間に介装され、ソレノイドスプリング２３によりプランジャ１７に作動連結されるロッド２０を介してスプール５を圧力室６側に付勢している。

【００１９】上記構成のソレノイドバルブにあっては、ソレノイド本体７オフ時、ソレノイドスプリング２３のばね力によってリテーナリング２４、ロッド２０、ワッシャ２２を介してプランジャ１７をセンタポスト１５から離間してプランジャ１７に作動連結されるロッド２０によって図２（ａ）に示すようにスプール５が圧力室６側に移動することによって第１ランド部５１が移動して流入ポート２が全開となり、第２ランド部５２はドレインポート８を閉ざすことから流出ポート３へ出力される制御圧Ｐｃは流入ポート２に供給される圧力源としてのポンプ（図示せず）のポンプ圧Ｐｐとなる。このときドレインポート８への漏れを低減するために第２ランド部５２にはラップＬが設けられている。

【００２０】そして、このとき圧力室６内にスプール５の連通路５３を介して圧力が供給され、その圧力をスプール５の受圧部５８が受け、受圧部５８のリング１２はスプール５の第１ランド部５１の段部５６に当接することからリング１２とスプール５が一体で動き圧力を受けることとなる。したがって圧力を受ける受圧面積はπ Ｄ₁ ²／４となってスプール５にかかる力は次式に示すとおりである。

【００２１】

【数式１】Ｓ₁(χ) ＋Ｐ（Ｄ）＋Ｆsol ＝Ｓ₂(χ) 上記の数式において、Ｓ₁(χ) はスリーブスプリング１１のばね力、Ｐ（Ｄ）はスプール５の受圧部５８に受ける圧力でこの場合はＰｃ×πＤ₁ ²／４であり、Ｆsol はソレノイド本体７の磁気吸引力でこの場合は０、Ｓ₂(χ) はソレノイドスプリング２３のばね力であり、上記数式１からわかるように、スリーブスプリング１１のばね力とスプール５の受圧部５８が受ける圧力と、ソレノイドスプリング２３のばね力とがバランスして圧力制御を行っている。

【００２２】そして、このソレノイドバルブは圧力源としてのポンプからの圧力変動があった際、この変動圧はスプール５の連通路５３を介して圧力室６内に供給され、変動圧をスプール５の受圧部５８が受け、その変動圧に応じてスプール５が移動することによって第２ランド部５２が移動してドレインポート８を開閉し、圧力変動を緩衝して流出ポート３に出力される制御圧Ｐｃの変動をなくすというレギュレーション機能を有しており、たとえば変動圧が高い場合その変動圧によってスプール５はソレノイド本体７側に移動し、第２ランド部５２が移動することによってドレインポート８が開口し、流出ポート３へ出力される制御圧Ｐｃの変動分を逃がし制御圧Ｐｃの変動をなくすというものである。

【００２３】そして、このようにソレノイドオフ時においては、スプール５の受圧部５８はリング１２とスプール５とが一体で動くことからスプール５の受圧面積はπＤ₁ ² ／４となり、従来のスプール１０４のみの受圧面積と比べて受圧面積が大きくなるためスプール５にかかる力が大きくなり、スプール５の移動量が大きくなってドレインポート８部にラップＬがあってもドレインポート８は確実に開閉されることになる。それに第２ランド部５２の端部がドレインポート８の周縁部の位置、すなわちドレインポート８が開き始める位置においては圧力室６内のスプール５の受圧部５８はリング１２がスリーブ段部９に当接するためスプール５の端部のみとなることから、受圧面積がπＤ₂ ²／４と変化し受圧面積が小さくなったスプール５のみの動きとなることからドレインポート８間での移動はドレインポート８部にラップＬがある場合と比べて小さくなり、圧力の変動に応じてドレインポート８を確実に開閉することができる。したがって従来技術と同じラップＬを確保しながらレギュレーション機能の向上を図ることができる。

【００２４】また、ソレノイド本体７オン時はソレノイドスプリング２３のばね力に抗してプランジャ１７がセンタポスト１５に磁気吸引され、プランジャ１７に作動連結されるロッド２０がばね力調整部材２５側に移動することによってスプール５がスリーブスプリング１１のばね力によってソレノイド本体７側に移動する。そのため第１ランド部５１が移動して図２（ｂ）に示すように流入ポート５１の開口面積を変化させ圧力源としてのポンプからの圧力を制御して、その制御圧Ｐｃが流出ポート３へ出力される。

【００２５】そして、このとき圧力室６内にスプール５の連通路５３を介して圧力が供給され、その圧力をスプール５の受圧部５８が受け、リング１２はスリーブ段部９に当接することからスプール５の端部のみ圧力を受けスプール５のみが動くこととなる。したがって圧力を受ける受圧面積はπＤ₂ ²／４となり、スプール５にかかる力は、上記数式１よりＰ（Ｄ）がこの場合Ｐｃ×πＤ₂ ²／４で、Ｆsol はソレノイド本体７の磁気吸引力となって、スリーブスプリング１１のばね力とスプール５の受圧部５８の受ける圧力とソレノイド本体７の磁気吸引力と、ソレノイドスプリング２３とがバランスして圧力制御している。

【００２６】また、ソレノイド本体７オン時においてプランジャ１７がセンタポスト１５に完全に磁気吸引されると図２（ｃ）に示すようにスプール５のみがスリーブスプリング１１のばね力によってソレノイド本体７側に移動し第１ランド部５１が流入ポート２が閉ざされると共に、第２ランド部５２によってドレインポート８が全開することから制御圧Ｐｃは０となる。

【００２７】以上のようにソレノイド本体７オン時において圧力制御する際はスプール５のみが動き受圧面積が小さくなってスプール５にかかる力が小さくなり移動量を小さくできスプール５のバランス時においての変動を少なくできることから、スプール５の第１ランド部５１の小径部５７を従来のスプール１０４の受圧部１１０の径とすれば、制御特性は従来のまま維持できる。

【００２８】

【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、スプールをスプールの端部の圧力室内の圧力とソレノイド本体の付勢手段の付勢力とをバランスさせて圧力制御している時に圧力変動があった際、スプールの受圧部がその変動圧を受けてスプールを移動させて第２ランド部によってドレインポートを開閉して圧力変動を緩衝して流出ポートへの制御圧の変動をなくすというレギュレーション機能を有しており、このレギュレーション機能が、スプールの第２ランド部とドレインポートとの相対的な位置関係に応じてスプールの受圧部の受圧面積を変える受圧面積可変手段を設けたので、スプールの受圧部に受ける圧力を変えることができ、それによってスプールにかかる力を変えることができるため第２ランド部とドレインポートとの位置に関係なく上記レギュレーション機能が働き、レギュレーション機能の向上を図ることができる。また、受圧面積可変手段によってスプールの受圧部の径を従来のスプールの受圧部の径とすることにより、圧力制御の制御特性は従来のまま維持することができる。以上のことから制御性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例に係るソレノイドバル
ブの全体縦断面図である。

【図２】図２（ａ）はソレノイド本体オフ時のスプール
の位置を示す要部縦断面図であり、同図（ｂ）はソレノ
イド本体オン時でプランジャがセンタポストに磁気吸引
されている時のスプールの位置を示す要部縦断面図であ
り、同図（ｃ）はソレノイド本体オン時で完全にプラン
ジャがセンタポストに磁気吸着されている時のスプール
の位置を示す要部縦断面図である。

【図３】図３は従来のソレノイドバルブを示す全体縦断
面図である。

【符号の説明】

１ソレノイドバルブ２流入ポート３流出ポート４スリーブ４１ガイド穴５スプール５１第１ランド部５２第２ランド部５３連通路５３Ａ貫通孔５３Ｂ穴５４凹溝５５端面５６段部５７小径部５８受圧部６圧力室７ソレノイド本体８ドレインポート９スリーブ段部１０キャップ１１スリーブスプリング１２リング１３ケース１４コイル１５センタポスト１６固定プレート１７プランジャ１７Ａ貫通孔１８フランジ１９段部２０ロッド２１軸受２２ワッシャ２３ソレノイドスプリング（付勢手段）２４リテーナリング２５ばね力調整部材

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】流入ポートと、流出ポートと、トレインポ
ートとを設けたスリーブ内周にスプールを往復動自在に
挿入すると共に、スプールの端部に圧力室を設け、前記スプールには、流入ポートを開閉して流入ポートと
流出ポート間の連通状態を変化させる第１ランド部と、
ドレインポートを開閉する第２ランド部とを設けると共
に、前記流入ポートからの圧力を前記圧力室に供給して
圧力室側のスプールの端部を流入ポートからの圧力を受
ける受圧部とし、一方、前記スプールを圧力室側に付勢する付勢手段と、
前記スプールを付勢手段の付勢力に抗して吸引するソレ
ノイド本体を設け、前記ソレノイド本体をオン・オフすることによってスプ
ールを移動させて前記流入ポートを第１ランド部で開閉
して圧力制御するもので、流入ポートからの圧力変動に応じてスプールを移動さ
せ、第２ランド部によって前記スリーブに設けたドレイ
ンポートを開閉することによって圧力変動を緩衝するソ
レノイドバルブにおいて、前記スプールの第２ランド部とドレインポートとの相対
的な位置関係に応じて前記スプール受圧部の受圧面積を
変化させる受圧面積可変手段を設けたことを特徴とする
ソレノイドバルブ。
【請求項２】受圧面積可変手段は、スプ−ル端部に所定
ストロークだけ軸方向に移動可能に取りつけられるリン
グによって構成される請求項１に記載のソレノイドバル
ブ。