JPH0637248Y2 - 電磁比例圧力制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ソレノイドに通電する電流によつて設定油
圧を変更制御するバランスピストン型電磁比例圧力制御
弁に関するものである。

〔従来の技術〕

小型船舶の推進系路中或は作業車両の走行駆動系路中に
設けられた油圧クラツチに対する作用油圧を正規油圧よ
りずつと低い値に減圧して油圧クラツチをスリツプ運転
させ、船舶の微速航行或は車両の超低速走行を得るの
に、油圧制御のために電磁比例圧力制御弁を利用するこ
とは既に周知であり、例えば実開昭58−60072号公報に
はそのような利用目的で開発された電磁比例圧力制御弁
が開示されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで例えば魚船の推進系路中に設けられた油圧クラ
ツチの正規作用油圧が約30kg/cm²であるのに対し、魚群
の移動に合わせ魚船をトローリング航行させるときに油
圧クラツチに作用させる油圧は約０−3kg/cm²といつた
低い値であり、従来の電磁比例圧力制御弁によるときは
次の問題が生じていた。

すなわち電磁比例圧力制御弁によつて例えば30kg/cm²と
いつた高正規油圧を設定させながら、油圧クラツチのス
リツプ運転時の例えば０−3kg/cm²といつた低油圧をも
制御させようとすると、低油圧制御時の圧力制御範囲が
1/10（＝3/30）となり、微細制御が困難であつたのであ
る。

そしてバランスピストン型圧力制御弁が従来、パイロツ
トバルブのリリーフ圧を即、圧力制御弁の設定圧とする
ものに構成されて来ており、０−3kg/cm²といつた低油
圧範囲の制御時にはパイロツトバルブのリリーフ圧が同
低油圧範囲内で変更制御されることから、上述した微細
制御が極めて困難となつていた。

そこでこの考案は高正規油圧は別のリリーフ弁により設
定させることとし、低油圧制御のためのみに利用される
バランスピストン型の電磁比例圧力制御弁であつて、低
油圧の制御時に目的とする低油圧の範囲よりも広い範囲
の油圧でパイロツトバルブをリリーフ動作させることに
より制御圧の分解能を高め、且つ、高正規油圧の設定を
阻害しない圧力制御弁を提供して、上述の問題点を解消
しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

そのためにこの考案は添付図に例示したように、ソレノ
イド２により設定油圧を変更制御するパイロツトバルブ
３を備えるバランスピストン型の電磁比例圧力制御弁に
おいて、次のような手段を講じた。

すなわち先端でバランスピストン１を移動附勢する弁ば
ね４の基端を受ける制御ピストン５を設けて、パイロツ
トバルブ３の一次側と連通する背圧室６をこの制御ピス
トン５の背後に形成すると共に、該制御ピストン５の受
圧面積S₁をバランスピストン１の受圧面積S₂よりも小さ
く設定する一方、パイロツトバルブ３の二次側をタンク
ポート15に連通させる油通路中に、タンクポート方向へ
の油流通を阻止する逆止弁８であつて他のソレノイド９
の励磁により開放される逆止弁８を挿入設置し、バラン
スピストン１と上記制御ピストン５間でバルブケース内
に形成される室10を、上記逆止弁８の一次側に連通させ
るのである。

〔作用〕

他のソレノイド９を励磁させると逆止弁８が開放し、パ
イロツトバルブ３を介してのタンクポート15への油流通
が許容されるから、ソレノイド２に対する電流の制御で
パイロツトバルブ３が設定する油圧を変更制御できる。

したがつて第１図及び第３図にそれぞれ例示するように
油圧クラツチCLに対する高正規油圧を設定するリリーフ
弁RVを別に設けておき、本考案に係る電磁比例圧力制御
弁は低油圧制御目的のみに利用することとしておけば、
油圧クラツチCLに対し制御された低油圧を作用させたい
ときは他のソレノイド９を励磁させた上で低油圧制御を
行なえ、また油圧クラツチCLを高正規油圧で稼働させる
ときは他のソレノイド９を解磁させ逆止弁８を閉じさせ
てパイロツトバルブ３を介しての油リリーフが行なわれ
なくしてリリーフ弁RVに正規油圧を設定させることがで
きる。

他のソレノイド９を励磁させ逆止弁８を開放して行なう
低油圧制御時には、バランスピストン１と制御ピストン
５間の室10がタンクポート15に連通しており、バランス
ピストン１は前面側に作用する油圧クラツチCLの作用油
圧により後退方向に移動附勢されると共に弁ばね４によ
り前進方向に移動附勢されている。また制御ピストン５
は背圧室６に作用するパイロツトバルブ３のリリーフ油
圧により前進方向に移動附勢されていると共に、弁ばね
４により後退方向に移動附勢されている。したがつて弁
ばね４の附勢力はバランスピストン１と制御ピストン５
とに等しく作用するから、バランスピストン１を後退附
勢しているクラツチ作用油圧（Ｐとする。）による力と
制御ピストン５を前進附勢しているパイロツトバルブ３
のリリーフ油圧（P₁とする。）による力とが釣合うこと
となり、 PS₂＝P₁S₁……………（１） といつた関係が成立する。これからしてクラツチ作用油
圧Ｐは、 Ｐ＝P₁×S₁／S₂……………（２） となり、S₁＜S₂に設定されていることからクラツチ作用
油圧Ｐはパイロツトバルブ３のリリーフ油圧P₁よりも低
くされる。

したがつて例えば受圧面積S₁，S₂の比を1:2に設定すれ
ば０−3kg/cm²の低油圧範囲でクラツチ作用油圧を制御
するとき、パイロツトバルブ３のリリーフ油圧は０−6k
g/cm²の範囲で制御することになる。したがつてソレノ
イド２に流す制御電流の範囲も対応して拡大することに
なり、油圧クラツチCLに対する低作用油圧を極く微細に
制御できることになる。

つまりこの考案は、例えば０−3kg/cm²といつた低油圧
範囲のみの油圧制御を行なわせるように電磁比例圧力制
御弁を構成した点と、同圧力制御弁をさらにパイロツト
バルブ３のリリーフ油圧よりも低い油圧を成立させるも
のに構成した点とが相まつて、低油圧範囲での油圧制御
を極く精密に行なえることとしたのである。

他のソレノイド９を解磁させ逆止弁８を閉鎖してリリー
フ弁RVによる高正規油圧を油圧クラツチCLに作用させて
いる状態では、逆止弁８の一次側に至るまで同油圧が成
立しており、室10にもその油圧が作用する。したがつて
高正規油圧により後退附勢されているバランスピストン
１は同油圧と弁ばね４との両者によつて前進附勢され、
最前進位置をとつて油圧クラツチCLに至る油通路を大き
く開放し油圧クラツチCLに対する正規油圧の作用を妨げ
ない。

〔実施例〕

図示実施例においてバランスピストン１を内装するバル
ブケース11とパイロツトバルブ２及び逆止弁８を内装す
るバルブケース12とは別形成され、ポンプポート13及び
クラツチポート14がバルブケース11に、前記タンクポー
ト15がバルブケース12に、それぞれ設けられている。ポ
ンプポート13は油タンクＴから油を吸入し吐出する油圧
ポンプＰに、クラツチポート14は方向切換弁CVを介して
油圧クラツチCLに、そしてタンクポート15は油タンクＴ
に、それぞれ接続されている。

バランスピストン１の前面側には該ピストン１に対しク
ラツチポート14の油圧を作用させるための油圧室16が設
けられ、バルブケース11内の油通路17によつてクラツチ
ポート14と連通している。バランスピストン１にはポン
プポート13とクラツチポート14間の連通を断つためのラ
ンド18が設けられ、また該ランド18により第２図に図示
のように上記両ポート13,14間の連通が遮断されたとき
クラツチポート14から油を前記室10へと抜く油路穴19を
形成してある。

バルブケース11にはポンプポート13と常時連通するチヨ
ーク20が形成され、このチヨーク20の二次側は油通路21
によつて前記背圧室６に、また油通路22によつてパイロ
ツトバルブ３の一次側に、それぞれ連通させてある。前
者の油通路21の主要部はバルブケース12の端面に形成し
た凹溝をバルブケース11によりシールして形成され、後
者の油通路22はバルブケース12内に形成されていて、こ
れらの油通路21,22により背圧室６とパイロツトバルブ
３一次側とが連通している。

前記制御ピストン５は前端部を大径とされて、そこに弁
ばね４の基端部をガイドし内底面で受ける円形穴5aを形
成され、また大径前端部端をバルブケース11内面上の環
状段部に接当して制御ピストン５の最後退位置を設定す
るストツパー面5bとされている。

パイロツトバルブ３の二次側はバルブケース12内の油通
路23によつて前記逆止弁８の一次側に連通させてあり、
パイロツトバルブ３は油通路22,23間に配してバルブケ
ース12内の穴に装入設置されている。このパイロツトバ
ルブ３は油通路22端の弁座24に弁ばね25の附勢下で着座
するポペツトに構成され、弁ばね25の基端はソレノイド
２のプランジヤ2aに受けさせてある。ソレノイド２はそ
れに導通される電流値に応じプランジヤ2aの突出位置を
変更し、弁ばね25の附勢力を変更することによりパイロ
ツトバルブ３のリリーフ油圧を変更制御する。

逆止弁８はバルブケース12の穴に嵌合されているケース
体26をバルブケース本体として設けられ、油通路23をタ
ンクポート15に連通させるようにケース体26に設けられ
ている油通路穴の中途に形成された弁座27に対し、弁ば
ね28の附勢力によつて着座するものとされている。この
逆止弁８には、弁ばね28側から一次側の油圧を作用させ
るための油路穴8aを形成してある。前記他のソレノイド
９はそのプツシユピン9aを逆止弁８に対向位置させてバ
ルブケース12の外面上に装着してあり、励磁せしめられ
るとプツシユピン9aにより逆止弁８を二次側から押し弁
座27から離間させて開放させる。

バランスピストン１と制御ピストン５間でバルブケース
11内に形成される前記室10は、バルブケース11,12にま
たがらせて形成されている油通路29によつてパイロツト
バルブ３の二次側に連通させてあり、そこから前記油通
路23を介し逆止弁８の一次側と連通している。

図示の電磁比例圧力制御弁は考案の作用の項で前述した
ように用いられ、同項で説明したように作用する。

他のソレノイド９を励磁させ逆止弁８を開放させると共
にソレノイド２に導通させる電流値を制御して行なう低
圧制御時において、第３図に図示の方向切換弁CVが中立
位置Ｎから作用位置Ｉへと移されると、油圧クラツチCL
に作動油が充満する迄、バランスピストン１によりポン
プポート13とクラツチポート14間の流路が大きく開放さ
れていて油圧クラツチCLに対し作動油が急速に流入す
る。チヨーク20を介しパイロツトバルブ３の一次側に作
用するポンプポート13の油圧によりパイロツトバルブ３
がリリーフ動作する段階になると、油圧クラツチCL側で
の作動油の閉込めによりクラツチポート14及び油圧室16
内の油圧が上昇し、バランスピストン１が第２図に図示
のように後退してランド18によりポンプポート13とクラ
ツチポート14間の連通を断つ。この状態ではバランスピ
ストン１内の油路穴19によつてクラツチポート14から室
10へ、そして室10から油通路29,23と開放状態の逆止弁
８とを介しタンクポート15へと迅速に油が抜かれ、これ
によるクラツチポート14の油圧の低下でバランスピスト
ン１が弁ばね４の附勢力によりポンプポート13とクラツ
チポート14間を連通させる位置へと再び前進せしめられ
る。

以上のようにバランスピストン１の作用自体は従来のバ
ランスピストン型圧力制御弁におけるのと変わりない
が、考案の作用の項で前述した通り制御ピストン５とバ
ランスピストン１との受圧面積S₁，S₂に比例してパイロ
ツトバルブ３のリリーフ油圧よりもクラツチ作用油圧が
低くされるから、パイロツトバルブ３を目的とする低油
圧の範囲よりも広い範囲の油圧でリリーフ動作させ、制
御圧の分解能を高めることができる。

〔考案の効果〕

この考案の電磁比例圧力制御弁はパイロツトバルブ３の
二次側にタンクポート15との間で設けた逆止弁８を、他
のソレノイド９の励磁によつて開放するとパイロツトバ
ルブ３にリリーフ動作させ得、同ソレノイド９の解磁に
よつて閉鎖すると圧力制御弁を介しての油ドレーンが行
なわれなくなるものとされているから、第1,3図に図示
のような高正規油圧設定用のリリーフ弁RVと組合せて低
油圧の変更制御目的にのみ利用して低油圧を微細に制御
でき、またそのときバランスピストン１の弁ばね４の基
端を受けさせた制御ピストン５の受圧面積S₁がバランス
ピストン１の受圧面積S₂よりも小さく設定されているこ
とにより、制御目標とする低油圧範囲よりも広い範囲の
油圧でもつてパイロツトバルブ２をリリーフ動作させ得
て、ソレノイド２に導通させる制御電流を広範囲に変更
して制御圧についての分解能を高めた精密な低油圧微細
制御を行なえることとする。

バランスピストン１と制御ピストン５間の室10が、低油
圧制御時には開放され高正規油圧の作用時には閉鎖され
る逆止弁８を介してタンクポート15に接続されているか
ら、低油圧制御時には該室10に油圧が成立せず低油圧制
御に問題が起きず、また高正規油圧の作用時には逆止弁
８にて閉込められる油圧が室10に作用して、弁ばね４の
附勢力に加えての該油圧の力でバランスピストン１が最
前進位置をとることになり本案圧力制御弁によつて油圧
クラツチに対する高正規油圧作用が阻害される事態は起
きない。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を油圧回路と共に示す縦断面図、第２
図は同実施例の一部分を低油圧制御時の一状態で示す縦
断面図、第３図は同実施例を含む油圧回路全体の回路図
である。 １…バランスピストン、２…ソレノイド、３…パイロツ
トバルブ、４…弁ばね、５…制御ピストン、６…背圧
室、８…逆止弁、９…他のソレノイド、9a…プツシユピ
ン、10…室、11,12…バルブケース、13…ポンプポー
ト、14…クラツチポート、15…タンクポート、16…油圧
室、21,22,23…油通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ソレノイド２により設定油圧を変更制御す
   るパイロツトバルブ３を備えるバランスピストン型の電
   磁比例圧力制御弁において、先端でバランスピストン１
   を移動附勢する弁ばね４の基端を受ける制御ピストン５
   を設けて、パイロツトバルブ３の一次側と連通する背圧
   室６をこの制御ピストン５の背後に形成すると共に、該
   制御ピストン５の受圧面積S₁をバランスピストン１の受
   圧面積S₂よりも小さく設定する一方、パイロツトバルブ
   ３の二次側をタンクポート15に連通させる油通路中に、
   タンクポート方向への油流通を阻止する逆止弁８であつ
   て他のソレノイド９の励磁により開放される逆止弁８を
   挿入設置し、バランスピストン１と上記制御ピストン５
   間でバルブケース内に形成される室10を、上記逆止弁８
   の一次側に連通させたことを特徴とする電磁比例圧力制
   御弁。