JPH066855U - 制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁体の端面に設けた球体部材と球面状の弁座
面のシール性の向上を図ると共に、球体部材が受ける流
路からの流体圧の安定化を図る。 【構成】 弁座５の球面状の弁座面５１を、弁体７の球
体部材８の曲率半径Ｒ１より大きい曲率半径Ｒ２とし、
球体部材８が球面状の弁座面５１に線接触した部分を球
体部材８との接触面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制御に用いられる制御弁に関し、特に弁座の構 造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種の制御弁としては図２に示すようなものがある。すなわち、この 制御弁はソレノイドバルブであり、このソレノイドバルブ１００の筒状のソレノ イド本体１０１の内周には、筒状のバルブスリーブ１０２が設けられており、そ のバルブスリーブ１０２の一方の開口部内周には固定鉄心１０３が挿入固定され 、他方の開口部内周には固定鉄心１０３と対向して弁座であるバルブシート１０ ４が挿入固定されている。

【０００３】 そして、固定鉄心１０３とバルブシート１０４間には磁性体のプランジャ１０ ５が往復動自在に挿入されている。このプランジャ１０５は、通常固定鉄心１０ ３とプランジャ１０５間に介装されるスプリング１０６のばね力によってバルブ シート１０４側に押されており、そのプランジャ１０５に固定された弁体として のロッド１０７の先端に球体部材としての鋼球１０８が溶接されている。

【０００４】 このソレノイドバルブ１００は、通常バルブシート１０４に、上記スプリング １０６のばね力によりプランジャ１０５を介してロッド１０７の先端に設けられ る鋼球１０８が押しつけられてバルブシート１０４に開口する流路１０９が閉ざ されており、ソレノイド本体１０１に電流が印加されるとプランジャ１０５が固 定鉄心１０３に磁気吸引され、同時にロッド１０７の先端に設けられる鋼球１０ ８がバルブシート１０４から離れ流路１０９を開くものである。

【０００５】 また、本ソレノイドバルブ１００は、バルブスリーブ１０２のバルブシート１ ０４側の開口端部のＡポート１１０の流体圧が一定の圧力に達するとスプリング １０６のばね力に抗して鋼球１０８が圧力で押し戻され、流路１０９が開くこと によりＡポート１１０の流体圧の過度の上昇を防止するリリーフ弁の構造となっ ている。

【０００６】 一方、ソレノイドバルブ１００のバルブシート１０４の弁座面１１１はシール 性向上のため、ロッド１０７に溶接された鋼球１０８と同じ曲率半径の鋼球１０ ８にて圧痕されて球面状を成している。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記した従来技術の場合には、バルブシート１０４の弁座面１１ １が、鋼球１０８の曲率半径と同じ曲率半径の球面状であるため、弁座面１１１ 及び鋼球１０８が面接触となるため、その面接触する接触面１１２の面圧が小さ くて、シール性が安定しないという問題があった。

【０００８】 また、図２（ｂ）に示すように面接触するシール部１１３の最小シール径の特 定が非常に困難であり、リリーフ圧の設定が難しく、また、製品によりリリーフ 圧が大きくばらつくという問題があった。

【０００９】 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、弁体の端面に設けた球体部材と球面状の弁座面とのシール性の 向上を図ると共に、球体部材が受ける流路からの流体圧の安定化を図り得る制御 弁を提供することにある。

【００１０】

【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、弁体の端面に設けた球体部材 を、弁座の球面状の弁座面に接離して、該球面状の弁座面に開口する流路を開閉 する制御弁において、 前記弁座の球面状の弁座面を、前記球体部材の曲率半径より大きい曲率半径と し、前記球体部材が前記球面状の弁座面に線接触した部分を球体部材との接触面 としたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

上記構成の制御弁にあっては、弁座の球面状の弁座面を、弁体の球体部材の曲 率半径より大きくしたため、弁座面に球体部材が接触した時、線接触となる。し たがって、接触面積が小さくなり、接触圧力が高くなる。このように接触面圧が 高くなることにより、球体部材の保持性が向上し、シール性が向上する。

【００１２】 また、線接触となることにより、シール径を容易に特定することができるため 、球体部材が受ける流路からの流体圧の設定も容易にできる。そのため、球体部 材が受ける流体圧の安定化を図ることができる。

【００１３】

【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制 御弁を示す図１において、１は制御弁としてのソレノイドバルブ全体を示してお り、概略、内部中空で両端が開口する筒状のソレノイド本体２と、ソレノイド本 体２の内周に設けられる筒状のバルブスリーブ３と、バルブスリーブ３の一方の 開口部内周に挿入固定される固定鉄心としての筒状のキャップ４と、バルブスリ ーブ３の他方の開口部内周に挿入固定される弁座であるバルブシート５と、バル ブシート５とキャップ４間にキャップ４と同軸的で往復動自在に挿入される磁性 体のプランジャ６と、プランジャ６に固定される弁体としてのロッド７と、ロッ ド７の先端に設けられる球体部材としての鋼球８と、プランジャ６をバルブシー ト５側に付勢させるスプリング９とから構成されている。

【００１４】 ソレノイド本体２は、円筒状のケース１０内周に収納される筒状のコイル１１ と、ケース１０の両端に設けられるケース１０からの磁路をプランジャ６及びキ ャップ４に案内するヨーク部材１２，１３とから構成されている。そして、筒状 のコイル１１内周にはバルブスリーブ３が挿入固定されている。

【００１５】 このバルブスリーブ３は、筒状で、バルブシート５，プランジャ６が挿入され るプランジャ側スリーブ３１と、キャップ４が挿入固定されるキャップ側スリー ブ３２とから成り、プランジャ側スリーブ３１とキャップ側スリーブ３２は、プ ランジャ側スリーブ３１とキャップ側スリーブ３２との間に設けられるスペーサ ３３により連結固定されている。そして、プランジャ側スリーブ３１の内径は、 プランジャ６が往復動自在に挿入される部分はキャップ側スリーブ３２と同径で 、バルブシート５が挿入固定される部分のみ小径となっている。また、プランジ ャ側スリーブ３１の開口部は圧力が挿入されるＡポート３４で、一方、キャップ 側スリーブ３２の開口部はＡポート３４からの圧力を出力する出力ポート３５と なっている。

【００１６】 そして、プランジャ６は有底円筒状で、キャップ４側を開口部としてプランジ ャ側スリーブ３１に挿入されている。プランジャ６の閉塞部６１の径方向ほぼ中 央部には貫通孔６２が設けられており、その貫通孔６２内周にロッド７が挿入固 定され、先端部には鋼球８が溶接されている。また、このロッド７は、筒状のキ ャップ４の内周に往復動自在に挿入され、さらにロッド７の他端がキャップ４の 出力ポート３５側内周に嵌合固定される有底円筒状のロッド保持部材１４の閉塞 部１４Ａの径方向ほぼ中央部に設けられるロッド挿入孔１４Ｂ内周に挿入されて ロッド７が保持されている。

【００１７】 そして、ロッド保持部材１４とプランジャ６間で、かつロッド７の外周にスプ リング９が介装されている。このスプリング９は、一端がロッド保持部材１４の 閉塞部１４Ａの端面に当接し、他端がプランジャ６の閉塞部６１の端面に当接し てプランジャ６をバルブシート５側に付勢している。

【００１８】 また、バルブシート５は断面凸形状で、径方向ほぼ中央部に弁座面５１に開口 する流路１５が設けられている。そして、弁座面５１は、図１（ｂ）に示すよう に上記鋼球８の曲率半径Ｒ１より大きい曲率半径Ｒ２の球面状となっている。こ の弁座面５１を鋼球８の曲率半径Ｒ１より大きい曲率半径Ｒ２の球面を形成する 方法としては、鋼球８より大きい鋼球を使用して弁座面５１に圧痕することによ り形成する。

【００１９】 ここでソレノイドバルブ１の作用について説明すると、通常、いわゆるソレノ イド本体２オフ時においてはプランジャ６とロッド保持部材１４間に介装される スプリング９のスプリング力によってプランジャ６がバルブシート５側に移動す る。このことによりプランジャ６に固定されたロッド７の先端に設けられる鋼球 ８がバルブシート５の球面状の弁座面５１に押しつけられることによりシールさ れ、流路１５が閉じる。

【００２０】 次にソレノイド本体２をオンすることによりスプリング９のスプリング力に抗 してプランジャ６がキャップ４に磁気吸引される。このことによりロッド７の先 端に設けられる鋼球８が球面状の弁座面５１から離間し、流路１５が開口する。 そのためＡポート３４からの流体圧が、プランジャ６の円筒部６３に設けられる 通路６４，プランジャ６及びキャップ４の内周，ロッド保持部材１４の通路１４ Ｃを介して出力ポート３５へと導入される。

【００２１】 また、このソレノイドバルブ１はＡポート３４からの流体圧が一定の圧力に達 すると鋼球８がその圧力で押し戻され流路１５が開くことによりＡポートの流体 圧の過度の上昇を防止するリリーフ構造となっている。

【００２２】 上記構成の制御弁にあっては、鋼球８が球面状の弁座面５１に押しつけられる 時、弁座面５１が鋼球８の曲率半径Ｒ１より大きい曲率半径Ｒ２の球面をなして いることから、シール時バルブシート５と鋼球８は、図１（ｂ）に示すようにバ ルブシート５の流路１５の開口縁に線接触となる。したがって、鋼球８の接触面 積が小さくなり、接触圧力が従来技術のような面接触の場合より増すため鋼球８ の保持性が向上し、シール性が向上する。

【００２３】 また、線接触となることにより、シール径Ｄを容易に特定することができるた めリリーフ圧の設定も容易にできる。そのためリリーフ圧の安定化を図ることが できる。

【００２４】 尚、上記実施例では、弁体の駆動手段としてソレノイド本体２を用いたものを 例にとって説明したが、弁体を駆動する手段としてはソレノイド本体に限るもの ではなく、その他油圧等の流体圧を利用するものについても同様に適用すること ができる。

【００２５】

【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、弁座の球面状の弁座面を、 弁体の端面に設けた球体部材の曲率半径より大きくしたので、球体部材が弁座面 に接触した時、線接触となる。したがって、球体部材の接触面積が小さくなり、 接触圧力が従来技術のような面接触の場合より増すため、球体部材の保持性が向 上し、シール性が向上する。

【００２６】 また、線接触となることにより、シール径を容易に特定することができるため 、球体部材が受ける流路からの流体圧の設定も容易にできる。そのため、球体部 材が受ける流体圧の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本考案の一実施例に係る制御弁と
してのソレノイドバルブの全体縦断面図であり、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＡ部拡大縦断面図である。

【図２】図２（ａ）は従来の制御弁としてのソレノイド
バルブの全体縦断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）
のＢ部拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１ ソレノイドバルブ（制御弁） ２ ソレノイド本体 ３ バルブスリーブ ３１ プランジャ側スリーブ ３２ キャップ側スリーブ ３３ スペーサ ３４ Ａポート ３５ 出力ポート ４ キャップ ５ バルブシート（弁座） ５１ 弁座面 ６ プランジャ ６１ 閉塞部 ６２ 貫通孔 ６３ 円筒部 ６４ 通路 ７ ロッド（弁体） ８ 鋼球（球体部材） ９ スプリング １０ ケース １１ コイル １２，１３ ヨーク部材 １４ ロッド保持部材 １４Ａ 閉塞部 １４Ｂ ロッド挿入孔 １４Ｃ 通路 １５ 流路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体の端面に設けた球体部材を、弁座の
   球面状の弁座面に接離して、該球面状の弁座面に開口す
   る流路を開閉する制御弁において、 前記弁座の球面状の弁座面を、前記球体部材の曲率半径
   より大きい曲率半径とし、前記球体部材が前記球面状の
   弁座面に線接触した部分を球体部材との接触面としたこ
   とを特徴とする制御弁。