JPH0712780Y2

JPH0712780Y2 - 直動型電磁切換弁

Info

Publication number: JPH0712780Y2
Application number: JP1989145634U
Authority: JP
Inventors: 友一小南
Original assignee: 株式会社トキメック
Priority date: 1989-12-18
Filing date: 1989-12-18
Publication date: 1995-03-29
Anticipated expiration: 2004-12-18
Also published as: JPH0384488U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は例えばソレノイドを励磁してスプールを移動
させ流体の流路を切換える直動型電磁切換弁、特に切換
弁の切換性能の改良に関する。

［従来の技術］第６図は例えば従来の直動型電磁切換弁を示す断面図で
あり、１は流体の流路の開閉機構を有する弁体、2，2′は電磁
石により弁を切換えるソレノイド、３、３′はコイル、
4,4′はソレノイド2，2′の励磁により駆動されるアマ
チュア、５は弁体１内を移動し流路を開、閉するスプー
ル、6,6′はワッシャ、7,7′はスプリング、8,8′はス
プール５の両端へ配設されスプリング7,7′が内設され
たスプリング室、９はスプリング室8,8′相互間を連通
する第１バイパス管路、10,10′はスプリング室8,8′と
併設されタンクポートへ通じるタンク室、11,11′はア
マチュア4,4′と連動しスプール５を駆動するプッシュ
ピン、１にはタンク室10,10′相互間を連通する第２バ
イパス管路、14,14′はランド22,22′と弁体１との摺動
部、17は負荷、18はタンク、22,22′はスプール５に形
成されたランド、A,B,P,T_A，T_Bは流体通路の開口部を示
すポートである。

従来の直動型電磁切換弁は上記のように構成され、例え
ばノーマル位置を中位置とする切換弁について、ソレノ
イド2，2′が無励磁のときスプール５にばね力を与える
スプリング7,7′が内設されたスプリング室8,8′と流体
をタンクポートへ流出するタンク室10,10′とは、摺動
部14,14′を摺動するスプール５へ形成されたランド22,
22′により相互に隔離されている。スプリング室8,8′
は弁体１内のスプール５両端に配設され相互に第１バイ
パス管路９にて連通し両室の流体圧力は平衡している。

弁体１の左側部に配設されたソレノイド2′を励磁する
と当接アマチュア４′と連動するプッシュピン11′を介
してスプール５は右方へ移動する。このときポンプ（図
示せず）から吐出された流体はポンプＰから流入し、ポ
ートＢを経て負荷17として用いられるアクチュエータ例
えばシリンダに供給される。シリンダが作動するとその
流出口からの流体はポートＡに流入し、タンク室10′T₁
を経てポートT_Aに接続されたタンク18へ還流される。ス
プール５が弁体１内を右方向へ移動すると、スプール５
両端近傍に設けられたランド22,22′は摺動部14,14′を
摺動し、右側のランド22はスプール５の所定の移動に対
し摺動部14から遊離するよう形成されているので、スプ
ール５の移動方向即ち右側に配設されたタンク室10T₂と
スプリング室８とは連通する。このときスプール５左側
のランド22′は摺動部14′と摺動状態にあるので、タン
ク室10′T₁とスプリング室８′とは隔離される。

つぎに弁体１の右側部に配設されたソレノイド2を励磁
したとき、スプール５は左方向へ移動しポンプから吐出
された流体はポートＰから流入し、ポートＡを経て負荷
17として用いられたシリンダへ供給される。シリンダが
作動するとその流出口からの流体はポートＢへ流入し、
タンク室10T₂を経て第２バイパス管路12内を通じてタン
ク室10′T₁へ流入する。タンク室10′T₁からの流体ポー
トT_Aを経てタンク18へ還流される。このときスプール５
の左側に形成されたランド22′は摺動部14′から遊離
し、左側に位置するスプリング室８′とタンク室10′と
が連通するが、スプール５右側に位置するスプリング室
８とタンク室10T₂はランド22にて隔離される。

第７図は従来の直動型電磁切換弁の他の一例を示す断面
図であり、弁体１に設けられた第１バイパス管路９に代
わりスプール５の軸を穿設して貫通する管路を設けたも
のである。このとき上記従来例と同様に両スプリング室
8,8′は常時連通され、ソレノイド2が無励磁のときはス
プリング室8,8′の流体圧力は平衡している。スプール
５が作動するとランド22,22′によりスプリング室8,8′
とタンク室10,10′は互いに隔離および流通状態とな
る。

［考案が解決しようとする課題］上記のような従来の直動型電磁切換弁では、流体の流路
は両タンク室10,10′を連通する第２バイパス管路12内
を流体が流れるように形成されている。このとき第２バ
イパス管路12の両端間即ち両タンク室10,10′間に流体
の流両に応じて圧力差が発生する。両タンク室10,10′
内において上記圧力はスプール５の端面に作用する。し
かし両タンク室10,10′にはスプール５に形成されたラ
ンド22,22′を介してスプリング7,7′が内設されたスプ
リング室8,8′がそれぞれ併設されている。弁体１内の
タンク室10,10′はまたそれぞれポートT_A，T_Bに通じて
おり何れか一方がタンク18へ接続される。

例えばT_AをタンクポートとしてT_Bポートをブロックして
弁体１の右側部に配設されたソレノイド2を励磁したと
き、スプール５は左方向へ移動しスプール５が移動する
方向に配設されたタンク室10′T₁とスプリング室８′が
連通し、タンク室10T₂とスプリング室８とは隔離された
まである。このとき負荷17から流出された流体はタンク
室10T₂へ流入し第２バイパス管路12に圧力差を発生する
が、タンク室10T₂内の流体圧力はスプール５とランド22
へ共に加わり平衡するのでスプール５の軸方向への推力
は発生しない。

しかしタンク室10′T₁とスプリング室８′とは連通し、
タンクポートへ接続されたタンク室10′T₁へ流入する流
体圧力はスプリング室8,8′の圧力が平衡するまでの過
度状態においてスプール５の軸方向推力を抑制する方向
に加わり、駆動力が減少してスプール５の動作が妨害さ
れる。

しかし当該ソレノイド2消磁のときはスプリング室8,8′
の圧力は平衡しているのでスプリング７′のばね力によ
る復帰は円滑に行なわれる。

また弁体１の左側部に配設されたソレノイド2′を励磁
したときも上記と同様にスプリング室8,8′の圧力が平
衡するまでの過度状態においては、スプール５の軸方向
推力を抑制する方向に加わり駆動力が減少してスプール
５の動作が妨害される。

ソレノイド2′の消磁のときは、スプリング室8,8′の圧
力は平衡しているのでスプリング７のばね力による復帰
は円滑に行われる。

上記のとおり直動型電磁切換弁はスプール５が移動する
過度状態において、ソレノイド駆動推力を抑制する軸方
向反力を受けるため、ソレノイド駆動力が十分有効に作
用していないという問題点があった。

この考案はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、ソレノイド2，2′励磁による切換弁の作動はスプー
ル５の軸方向推力が加勢されて駆動力が大きくなり切換
え動作が確実に行え、高圧、代流量負荷へ適用できる直
動型電磁切換弁を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この考案に係わる直動型電磁切換弁は、スプール両端に
それぞれ両端に配設されスプリングが内設されたスプリ
ング室の相互間を連通する第１バイパス管路と、ソレノ
イド非励磁時は上記スプールに形成された第１ランドに
よって上記スプリング室と互いに隔離されるタンク室の
相互間を連通する第２バイパス管路とを備え、上記第１
ランドは上記スプリング室相互間の弁体に設けられた摺
動部を摺動し、ソレノイド励磁時にソレノイド励磁側の
上記スプリング室と上記タンク室とを連通し、他方の上
記スプリング室と上記タンク室とを隔離したままとする
切換えを行い、上記スプリング室と上記タンク室との上
記連通は負荷からの流体が当該タンク室へ流出する前に
行われるように各ポート間ならびに上記第１ランドの切
換タイミングが設定されたものである。

［作用］この考案においては、ソレノイドの励磁により、当該ソ
レノイド側のスプリング室とタンク室とが連通した後に
負荷からの流体がポートからタンク室へ流出するように
スプールにそれぞれランドが形成されている。従ってス
プールが作動するとソレノイド励磁側に配設されたスプ
リング室とタンク室はスプールに形成された第１ランド
の動作により連通される、上記連通後に当該ポートの流
路が形成され負荷からの流体がタンク室へ還流される。
このときスプールの移動する方向にあるスプリング室と
タンク室は隔離される。負荷から還流された液体圧力は
スプールへ作用し、スプールが移動する過渡時の短い時
間軸方向への推力を加勢する方向に加えられ駆動力が大
きくなる。

上記時間経過後は両スプリング室の液体圧力は平衡する
ので、ソレノイドを消磁してスプリングのばね力による
復帰動作には妨害を与えない。

両側部の各ソレノイドによりそれぞれ同様の動作がで
き、切換弁の両方向への動作即ち流路の切換えは均一且
つ確実に行える。

上記動作は高圧、大流量の負荷に利用して一層顕著に行
える。

さらにアマチュア部には流体が供給されウエット型電磁
弁としての潤滑性が得られ、耐久性が向上できると共に
切換高も低減できる。

［実施例］この考案の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図はこの考案の一実施例を示す断面図、図において、1,2，2′,3,3′,4,4′,5,6,6′,7,7′,8,
8′,9,10,10′,11,11′,12,17,18,A,B,P,T_A，T_Bは上記
切換弁と同一であり、13,13′はスプリング室8,8′とタ
ンク室10,10′間を連通または隔離するスプール５に形
成された第１ランド、15,15′はポートＡ、Ｂを開、閉
するスプール５に形成された第２ランドを示している。

上記のように構成された直動型電磁切換弁においては、
例えばノーマル位置を中位位置とするスプリングセンタ
形３位置制御方向切換弁は、ソレノイド2，2′が無励磁
のとき、スプール両端に配設されたスプリング7,7′が
内設されたスプリング室8,8′と流体をタンクポートへ
流出するタンク室10,10′とは、摺動部14,14′を摺動す
るスプール５の両端へ形成された第１ランド13,13′に
よって相互に隔離される。また負荷17へ接続されるポー
トA,Bとタンク室10,10′との流路は上記スプール５に形
成された第２ランド15,15′にてそれぞれしゃ断されて
いる。スプリング室8,8′は相互に第１バイパス管路９
にて連通し両端の流体圧力は平衡している。他方タンク
室10,10′はタンクポートT_A、T_Bを経て何れか一方がタ
ンク18へ連続される。

上記状態において、摺動部14,14′と第１ランド13,13′
との重合寸法をL₁、摺動部14,14′と第２ランド15,15′
との重合寸法をL₂としL₁＜L₂の如く寸法を設定する。

第２図はこの考案の一実施例を示す要部断面図であり、弁体１の左側部に配設されたソレノイド2′（図示せ
ず）を励磁すると、当該アマチュア４′と連動するプッ
シュピン11′を介してスプール５は右方向へ移動する。
摺動部14,14′と第１ランド13,13′との重合寸法L₁は摺
動部14,14′と第２ランド15,15′との重合寸法L₂より小
さいので、スプール５の右方向への移動過程において、
先づ第１ランド13′が摺動部14′から遊離してソレノイ
ド2′励磁側に配設されたスプリング室８′とタンク室1
0′とが連通する。更にスプール５が移動すると第２ラ
ンド15′によりポートＡとタンク室10′とが連通し流路
ができる。このときスプール５の移動方向にあるスプリ
ング室８とタンク室10とは隔離される。

この結果負荷17（図示せず）からの流体はポートＡから
タンク室10′へ流入して流体圧力がタンク室10′へ伝達
される。上記流体圧力は更にワッシャ６′を介して両ス
プリング室8,8′へも伝達されるが、流体圧力伝達の過
度時の短い時間スプール５の両端に圧力差が発生し、ス
プール５へ加えられ軸方向の推力を加勢する方向に作用
するので、切換動作時の駆動力が大きくなり切換性能の
向上が図れる。

従って負荷が高圧、大流量時においてはスプール５に作
用する推力も大きくなるので、切換弁の切換動作は一層
円滑かつ確実に行える。

スプール５の移動が完了した状態においては、両スプリ
ング室8,8′の流体圧力は平衡する、従ってソレノイド
2′消磁によるスプール５の復帰動作に係わるスプリン
グ７のばね力の妨げとならない。

スプリング室8,8′へ伝達された流体圧力はその可動部
へも加えられるのでアマチュア4,4′は潤滑性が得られ
る。

第３図はこの考案の他の実施例を示す要部正面図、第４
図は第３図のＡ−Ａ断面図、図において、1,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,T_Bは上記実
施例と同一であり、19はスプリング室８へ連通する流体
を形成する弁体１に設けられた溝、図はソレノイド2
（図示せず）が励磁されスプール５が左方向へ移動した
状態を示している。

ワッシャ６はスプリング７により常時弁体１へ押圧され
溝19とにより流体の流路を形成される。スプール５の移
動に従いランド13が慴動部14から遊離してポートＡとタ
ンク室10室とが連通される。従ってポートＡからの加圧
された流体はタンク室10へ流入し、更に溝19にて決めら
れた断面積の流路を経てスプリング室８へ流出される。

上記のとおりポートＡからの流体圧力がスプリング室８
へ伝達される過度時一時的にスプール５両端に圧力差が
発生して、上記実施例と同様にスプール５にはその切換
動作を加勢する方向に圧力が作用し、駆動力が増すので
切換性能の向上が図れる。

第５図はこの考案の他の実施例を示す断面図であり、弁体１に設けられた第１バイパス管路９に代わりスプー
ル５の軸内を穿設し貫通する管路を設けたものである。

上記実施例と同様に両スプリング室8,8′は常時連通さ
れ、スプール５の作動により慴動部14,14′を慴動する
第１ランド13,13′にてスプリング室8,8′と10,10′と
の隔離および連通が行なわれる。更に慴動部14,14′を
慴動する第２ランド15,15′によりポートA,Bからタンク
室10,10′への流体の流路が交互に形成される。従って
上記実施例と同様にスプール５の軸方向推力が加勢され
駆動力が大きくなり切換動作の改良が図れる。

上記のとうり第１バイパス管路９をスプール５の軸方向
に設けても全く同様の動作が行える。

［考案の効果］この考案は以上説明したとおり、スプリング室とタンク
室との隔離および連通を行なう第１ランドを設け、ソレ
ノイド励磁側のスプリング室とタンク室との連通後タン
ク室とポートとの流路が形成される簡単な構造により、スプールの軸方向推力は負荷の流体圧力の加勢を受けス
プールの左または右方向への駆動力が大きくなり切換動
作が均一且つ円滑に行える。

高圧、大流量の負荷としての各種アクチユエータに利用
できる。

アクチユア部に流体が供給されるためウェット形電磁弁
としての潤滑性が得られ耐久性の向上ならびに切換音の
低減ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す断面図、第２図はこ
の考案の一実施例を示す要部断面図、第３図はこの考案
の他の実施例を示す要部正面図、第４図は第３図のＡ−
Ａ断面図、第５図はこの考案の他の実施例を示す断面
図、第６図は従来の直動型電磁切換弁を示す断面図、第
７図は従来の直動型電磁切換弁の他の一例を示す断面図
である。図において５はスプール、7,7′はスプリング、8,8′は
スプリング室、９は第１バイパス管路、10,10′はタン
ク室、12は第２バイパス管路、13は第１ランド、14は摺
動部、15は第２ランド、A,B,P,T_A，T_Bはポートである。なお各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】スプリングのばね力により所定位置に保持
されるスプールをソレノイドを励磁して駆動し流体の流
路を切換える直動型電磁切換弁において、スプール両端にそれぞれ両端に配設されスプリングが内
設されたスプリング室の相互間を連通する第１バイパス
管路と、ソレノイド非励磁時は上記スプールに形成され
た第１ランドによって上記スプリング室と互いに隔離さ
れるタンク室の相互間を連通する第２バイパス管路とを
備え、上記第１ランドは上記スプリング相互間の弁体に
設けられた摺動部を摺動し、ソレノイド励磁時にソレノ
イド励磁側の上記スプリング室と上記タンク室とを連通
し、他方の上記スプリング室と上記タンク室とを隔離し
たままとする切換えを行い、上記スプリング室と上記タ
ンク室との上記連通は負荷からの流体が当該タンク室へ
流出する前に行われるように各ポート間ならびに上記第
１ランドの切換タイミングが設定されたことを特徴とす
る直動型電磁切換弁。