JPH0671981U - 制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】サージ圧の影響を受けない、制御圧や流量等の
制御状態を安定させ得る制御弁を提供する。 【構成】弁体であるスプール３の移動によって弁箱であ
るスリーブ２に設けられた流路の絞り量を変化させて制
御流体圧力や流量等の流れ状態を制御する制御弁で、前
記絞り量に応じて常に所定の圧力差ｅをもって開弁され
るように開弁圧を可変とするチェック弁１をスプール３
のスプール穴３４に嵌着固定した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば、電磁力によって弁体を駆動して流体の流れ状態を制御する 制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の制御弁においては、例えば、図３に示したようなものが知られている。

【０００３】 図３は、制御弁Ａ’の断面図で、この制御弁Ａ’は、軸方向に所定間隔だけ摺 動させて流路としての供給ポート１２１、制御ポート１２２、ドレインポート１ ２３を設けた弁箱としてのスリーブ１０２と、このスリーブ１０２の内周に往復 動自在に挿入され、前記流路を調整する調整穴である供給穴１３１、制御穴１３ ２、ドレイン穴１３３とを設けた弁体としてのスプール１０３と、そのスプール １０３を駆動させるソレノイド本体１０７とから構成されている。

【０００４】 スリーブ１０２に設けられた３つの流路は、この従来例ではソレノイド本体１ ０７側から供給ポート１２１、制御ポート１２２、ドレインポート１２３となっ ており、スプール１０３に設けられた３つの調整穴は、前記３つの流路に対応す るようソレノイド本体１０７側から供給穴１３１、制御穴１３２、ドレイン穴１ ３３となっている。

【０００５】 また、スプール１０３の内部にあるスプール穴１３４の開放側の端部には、ス プール穴１３４を閉塞するようボール１０８が圧入されている。

【０００６】 そして、スプール１０３とソレノイド本体１０７にある鉄心であるプランジャ １０４とは同軸上で常時当接状態にあるようにその両側をスプリング１０５，１ ０６にて保持しており、ソレノイド本体１０７の電磁吸引力と、両側のスプリン グ１０５，１０６の復元力とを利用することによってバランスさせ、プランジャ １０４を駆動せしめ、同時にそのプランジャ１０４に当接するスプール１０３が 往復摺動する構成としている。

【０００７】 ここでソレノイド本体１０７について説明すると、ケース１７１の内部に電磁 コイル１７２が巻回されたコア１７３が設けられ、そのコア１７３の内周側に、 鉄心であるプランジャ１０４を電磁吸引力により往復動させるためのソレノイド １７４が嵌着支持されており、さらに、ケース１７１の開口端部をプレート１７ ５にて閉塞している。

【０００８】 また、ソレノイド１７４の内部にあるスプリング１０６は、プランジャ１０４ とのソレノイド１７４の開口部に設置されたアジャストスクリュー１７６とで支 持され、このアジャストスクリュー１７６は、スプリング１０６、１０５を調整 できるようソレノイド１７４の開口部にねじを介して支持されている。

【０００９】 電磁コイル１７２に電流が流れると、電磁コイル１７２を取囲む部材、ケース １７１、コア１７３、ソレノイド１７４等で磁気回路が形成され、この磁気回路 によって強い磁界が得られる。

【００１０】 この強い磁界により、プランジャ１０４に電磁吸引力を与えプランジャ１０４ をスプリング１０６の反発力に逆らって駆動させ、そのプランジャ１０４に当接 するスプール１０３も駆動する。つまり、電磁コイル１７２に流れる電流が変化 することで磁界による電磁吸引力が変化し、その電磁吸引力と両側のスプリング １０５，１０６の復元力とのバランスで、プランジャ１０４およびスプール１０ ３が往復摺動する。

【００１１】 このスプール１０３の往復摺動により、スリーブ１０２に設けられた流路とし ての供給ポート１２１、制御ポート１２２、ドレインポート１２３と、それに対 応するスプール１０３に設けられた調整穴である供給穴１３１、制御穴１３２、 ドレイン穴１３３とが微妙に重なり、絞り量を調節して制御圧を制御している。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の制御弁Ａ’においては、スプール穴１３４をボ ール１０８にて圧入して密閉しているため、サージ圧によりスプール１０３内の 圧力が高くなるとスプール１０３が反応して制御圧が不安定になることがあった 。

【００１３】 それを防止するために、サージ圧除去用のチェック弁を外部に設けることは可 能だが、図２に点線にて示したように、そのチェック弁の開弁圧は制御圧Ｐｃが 最大となる際、つまりポンプ圧Ｐｏとなる時でも対応できるように、ポンプ圧Ｐ ｏより高く設定する必要がある。このチェック弁の開弁圧は変わらず一定である ため、制御途中の低圧状態にある時には、そのチェック弁の開弁圧と、低圧状態 である制御圧Ｐｃとの圧力差が大きいため、サージ圧を受けてもチェック弁が開 かず、チェック弁としての機能が果たせないという問題があった。

【００１４】 本考案は上記従来技術の問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、サージ圧の影響を受けない、制御圧や流量等の制御状態を安定させ 得る制御弁を提供することにある。

【００１５】

【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、弁体の移動によって弁箱に設け られた流路の絞り量を変化させて制御流体圧力や流量等の流れ状態を制御する制 御弁において、前記絞り量に応じて開弁圧を可変とするチェック弁を設けたこと を特徴とする。

【００１６】

【作用】

上記のように構成された制御弁では、制御圧や流量をどのように設定しても、 流路の絞り量に応じてチェック弁の開弁圧が変化して、設定圧を越えるとチェッ ク弁が開いて圧力の増分が逃がされる。

【００１７】

【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。

【００１８】 図１（ａ）は、制御弁Ａの断面図で、この制御弁Ａは、軸方向に所定間隔だけ 摺動させて流路としての供給ポート２１、制御ポート２２、ドレインポート２３ を設けた弁箱としてのスリーブ２と、このスリーブ２の内周に往復動自在に挿入 され、前記流路を調整する調整穴である供給穴３１、制御穴３２、ドレイン穴３ ３とを設けた弁体としてのスプール３と、そのスプール３を駆動させるソレノイ ド本体７とから構成されている。

【００１９】 スリーブ２に設けられた３つの流路は、この従来例ではソレノイド本体７側か ら供給ポート２１、制御ポート２２、ドレインポート２３となっており、スプー ル３に設けられた３つの調整穴は、前記３つのポートに対応するようソレノイド 本体７側から供給穴３１、制御穴３２、ドレイン穴３３となっている。

【００２０】 また、スプール３の内部にあるスプール穴３４の開放側の端部には、スプール 穴３４を閉塞するようチェック弁１のチェック弁座１２が従来例のボール１０８ の代わりに嵌着固定されている。

【００２１】 このチェック弁１は、図１（ｂ）に示したように小径のチェック弁孔１１を有 するチェック弁座１２と、そのチェック弁座１２に脱着して開閉弁させる小さい 球状のチェック弁体１３と、このチェック弁体１３をチェック弁座１２側に押圧 する小径のスプリング１４とから構成されている。

【００２２】 そして、スプール３とソレノイド本体７にある鉄心であるプランジャ４とは同 軸上で常時当接状態にあるようにその両側をスプリング５，６にて保持しており 、ソレノイド本体７の電磁吸引力と、両側のスプリング５，６の復元力とを利用 することによってバランスさせ、プランジャ４を駆動せしめ、同時にそのプラン ジャ４に当接するスプール３が往復摺動することになる。この時、チェック弁１ にあるスプリング１４はスプリング５，６と比較して、スプリング力が非常に小 さいため、プランジャ４、スプール３の往復摺動にはほとんど影響ない。

【００２３】 ここでソレノイド本体７について説明すると、ケース７１の内部に電磁コイル ７２が巻回されたコア７３が設けられ、そのコア７３の内周側に、鉄心であるプ ランジャ４を電磁吸引力により往復動させるためのソレノイド７４が嵌着支持さ れており、さらに、ケース７１の開口端部をプレート７５にて閉塞している。

【００２４】 また、ソレノイド７４の内部にあるスプリング６は、プランジャ４とのソレノ イド７４の開口部に設置されたアジャストスクリュー７６とで支持され、このア ジャストスクリュー７６は、スプリング６，５および、微量でがチェック弁１の スプリング１４を調整できるようソレノイド７４の開口部にねじを介して支持さ れている。

【００２５】 電磁コイル７２に電流が流れると、電磁コイル７２を取囲む部材、ケース７１ 、コア７３、ソレノイド７４等で磁気回路が形成され、この磁気回路によって強 い磁界が得られる。

【００２６】 この強い磁界により、プランジャ４に電磁吸引力を与えプランジャ４をスプリ ング６の反発力に逆らって駆動させ、そのプランジャ４に当接するスプール３も 駆動する。つまり、電磁コイル７２に流れる電流が変化することで磁界による電 磁吸引力が変化し、その電磁吸引力と両側のスプリング５，６の復元力とのバラ ンスで、プランジャ４およびスプール３が往復摺動する。

【００２７】 このスプール３の往復摺動により、スリーブ２に設けられた流路としての供給 ポート２１、制御ポート２２、ドレインポート２３と、それに対応するスプール ３に設けられた調整穴である供給穴３１、制御穴３２、ドレイン穴３３とが微妙 に重なり、絞り量を調節して制御圧Ｐｃを制御している。

【００２８】 ここで図２の電流と制御圧Ｐｃの関係、流体の流れ状態およびチャック弁１の 開弁圧について説明する。

【００２９】 図２の電流と制御圧Ｐｃの関係はグラフからわかるように、電流が大きくなる にしたがって、制御圧Ｐｃが徐々に小さくなる比例関係にあり、これを流体の流 れ状態と対応させると、電流が流れてない状態ではソレノイド７４による電磁吸 引力は作用せず、スプール３は図１（ａ）の左側にあることになり、スリーブ２ にある流路、供給ポート２１とスプール３にある供給穴３１との重なり具合が大 きく、流路面積が大きいが、電流が大きくなるにしたがって、ソレノイド７４に よる電磁吸引力は大きくなり、スプール３は、スプリング５，６とバランスしな がら図１（ａ）の右側に摺動し、供給ポート２１と供給穴３１との重なり具合は 徐々に小さくなり、よって制御圧Ｐｃも徐々に低くなる。

【００３０】 この時、チェック弁１にあるスプリング１４は、制御圧Ｐｃが高い状態、つま りスプール３が図１（ａ）の左側にある状態では縮んでおり、チェック弁１の開 弁圧は大きく、制御圧Ｐｃが低い状態、つまりスプール３が図１（ａ）の右側に ある状態では伸びることになり、チェック弁１の開弁圧は小さくなる。

【００３１】 そして、このスプリング１４の長さと押圧力との関係も比例関係にあり、この ことから図２に一点鎖線で示したように、比例的にその開弁圧は制御圧Ｐｃと所 定の圧力差ｅをもって徐々に低くなる。

【００３２】 したがって、制御圧Ｐｃがいかなる状態であっても、常に所定の圧力差ｅをも って、チェック弁１が開弁されるため、サージ圧を除去することができ、制御圧 Ｐｃや流量の安定化を図ることができる。

【００３３】 なお、この実施例では圧力を制御する場合について説明したが、流量の場合に ついても同様に制御できることはもちろんである。

【００３４】 また、この実施例ではアクチュエータとしてソレノイドを用いたが、これに限 定されず他の電磁アクチュエータ、あるいはダイヤフラム等の流体圧で作動する アクチュエータ等、種々のものが適用可能である。

【００３５】

【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、流路の絞り量に応じて開弁圧 が変化するチェック弁を設けたので、制御対象物側のサージ圧等の影響を除去す ることができ、制御圧や流量等、流れ状態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）は本考案の実施例である制御弁の断
面図である。図１（ｂ）は本考案の実施例である制御弁
の要部拡大断面図である。

【図２】図２は本考案の実施例である制御弁の制御圧Ｐ
ｃと電流の関係図である。

【図３】図３は従来の制御弁の断面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ａ’ 制御弁 Ｐｃ 制御圧 Ｐｏ ポンプ圧 ｅ 圧力差 １ チェック弁 ２，１０２ スリーブ（弁箱） ３，１０３ スプール（弁体） ４，１０４ プランジャ（鉄心） ５，６，１０５，１０６ スプリング ７，１０７ ソレノイド本体 １１ チェック弁孔 １２ チェック弁体 １３ チェック弁座 １４ チェック弁のスプリング ２１，１２１ 供給ポート（流路） ２２，１２２ 制御ポート（流路） ２３，１２３ ドレインポート（流路） ３１，１３１ 供給穴 ３２，１３２ 制御穴 ３３，１３３ ドレイン穴 ３４，１３４ スプール穴 ７１，１７１ ケース ７２，１７２ 電磁コイル ７３，１７３ コア ７４，１７４ ソレノイド ７５，１７５ プレート ７６，１７６ アジャストスクリュー １０８ ボール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体の移動によって弁箱に設けられた流
   路の絞り量を変化させて制御流体圧力や流量等の流れ状
   態を制御する制御弁において、 前記絞り量に応じて開弁圧を可変とするチェック弁を設
   けたことを特徴とする制御弁。