JPH1038127A - 電磁切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な信頼性を有し、しかも小型且つ軽量な
構造を安価に実現する。 【解決手段】 入口ポート１０に連続する小径部１１
に、小径の第一の球体１５を緩く挿入する。小径部１１
に連続する大径部１２に、大径の第二の球体１６を緩く
挿入する。この第二の球体１６に対向するプッシュロッ
ド２０を、ソレノイド１７により軸方向に変位させる。
ソレノイド１７のコイル２１への通電時に上記プッシュ
ロッド２０が、第二の球体１６を介して上記第一の球体
１５を押圧する。そして、入口ポート１０と出口ポート
１４との連通を断つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る電磁切換弁
は、例えば各種油圧制御回路に組み込んで、この油圧制
御回路の動作を安定させる為のパイロット流体の流れを
制御する。

【０００２】

【従来の技術】例えば油圧クレーン等の油圧機器を制御
する為の油圧制御回路には、動作を安定させる為のパイ
ロット流体を流す必要がある。又、油圧機器の動作中に
この動作の迅速化を図る為、上記パイロット流体の流れ
を一時停止して、上記油圧機器に送り込まれる圧力流体
（圧油）の量を多くする事も行なわれている。この様な
場合に使用して上記パイロット流体の流れ状態を制御す
る為の電磁切換弁として従来から、図２に示す様な構造
のものが使用されている。

【０００３】シリンダ孔１の内周面には、このシリンダ
孔１内にパイロット流体を送り込む為の入口ポート２
と、このシリンダ孔１からパイロット流体を送り出す為
の出口ポート３とを開口させている。又、上記シリンダ
孔１内にはスプール４を、軸方向（図２の上下方向）に
亙る変位自在に嵌装している。このスプール４の一端部
（図２の下端部）には圧縮ばね５を設け、上記入口ポー
ト２と出口ポート３とを連通させる方向の弾力を付与し
ている。又、上記スプール４の上端面は、ソレノイド６
に内蔵した鉄芯（図示省略）の端面に突き当てて、この
ソレノイド６への通電に基づいて上記スプール４を、上
記圧縮ばね５の弾力に抗して軸方向（図２の下方）に変
位させる様にしている。

【０００４】上述の様に構成される電磁切換弁は、次の
様に作用して、上記パイロット流体の流れを制御する。
先ず、油圧制御回路の動作を安定させるべく、パイロッ
ト流体を流す必要がある場合には、上記ソレノイド６に
通電せず、上記スプール４を上記圧縮ばね５の弾力に基
づいて変位させ、上記入口ポート２と出口ポート３とを
連通させる。これに対して、油圧機器の動作中にこの動
作の迅速化を図る為、上記パイロット流体の流れを一時
停止する場合には、上記ソレノイド６に通電し、上記ス
プール４を上記圧縮ばね５の弾力に抗して変位させる。
この結果、上記入口ポート２と出口ポート３との連通が
断たれる。この状態では、上記入口ポート２からシリン
ダ孔１内に送り込まれたパイロット流体は、パイロット
ポート７を通じて、例えばリリーフ弁を構成するパイロ
ット弁（図示せず）の入口に送られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する従来の電磁切換弁は、ソレノイド６として、大き
な駆動力を発揮できる大型のものを使用しなければなら
ず、電磁切換弁全体としても大型化し、しかも高価にな
る事が避けられない。この理由は、次の通りである。入
口ポート２と出口ポート３との連通を断つ為、スプール
４を軸方向に変位させる為には上記ソレノイド６に、次
の〜の抵抗に打ち勝つだけの駆動力を発揮させなけ
ればならない。 圧縮ばね５の弾力 パイロット流体の動圧 シリンダ孔１の内周面とスプール４の外周面との摩
擦力

【０００６】上記ソレノイド６への通電時に上記入口ポ
ート２と出口ポート３との間の連通を確実に断つ為に
は、上記シリンダ孔１の内周面とスプール４の外周面と
の隙間を僅少にしなければならず、結果として、上記
の摩擦力が無視できない程度になる。この為、上記入口
ポート２と出口ポート３とを連通させるべく、上記スプ
ール４を変位させる為には、圧縮ばね５の弾力を大きく
せざるを得ず、上記ソレノイド６に要求される駆動力
が、増々大きくなってしまう。又、上記摩擦力が過大に
なる事を防止しつつ、上記隙間を僅少にして、上記ソレ
ノイド６への通電時に上記入口ポート２と出口ポート３
との間で漏れが発生する事を防止する為には、上記シリ
ンダ孔１の内径及びスプール４の外径の寸法精度を厳密
に規制しなければならず、この面からもコスト増大を招
く。本発明は、この様な不都合を防止して、小型で安価
な電磁切換弁を提供すべく発明したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁切換弁は、
圧力流体を送り込む為の入口ポートと、この入口ポート
の下流端開口部に形成された、この入口ポートと同心の
シリンダ孔と、このシリンダ孔の内周面に開口した出口
ポートと、上記シリンダ孔のうちの上記入口ポート側に
設けられた、上記入口ポートの下流端開口よりも大径の
小径部と、上記シリンダ孔のうちの上記入口ポートと反
対側に設けられた大径部と、上記入口ポートの下流端開
口と上記小径部との連続部に形成された円環状の弁座部
と、上記小径部の内側に緩く挿入された第一の球体と、
上記大径部の内側に緩く挿入された、この第一の球体よ
りも大径の第二の球体と、上記シリンダ孔に対向して設
けられ、通電及びその停止に基づいて上記シリンダ孔に
向け軸方向に変位するプッシュロッドにより、上記第二
の球体の押圧状態を制御するソレノイドとを備える。

【０００８】

【作用】上述の様に構成される本発明の電磁切換弁は、
次の様に作用して、入口ポートと出口ポートとの間の連
通状態を切り換える。先ず、入口ポートと出口ポートと
の連通を断つ場合には、ソレノイドのプッシュロッドに
より、第二の球体を介して第一の球体を押圧する。この
結果、この第一の球体の一部が、円環状の弁座部に押圧
されて、入口ポートの下流端開口を塞ぐ。第一の球体は
小径である為、この第一の球体の表面と上記弁座部とが
十分に馴染んで、上記入口ポートの下流端開口を確実に
塞ぐ事ができる。又、第一の球体を小径にした為、この
第一の球体の表面とシリンダ孔に形成した小径部の内周
面との間の隙間を十分に確保して、上記入口ポートと出
口ポートとの間で十分な流体を流す事ができる。更に、
上記プッシュロッドは、大径の第二の球体を介して小径
の第一の球体を押圧する為、プッシュロッドの直径を第
一の球体の外径よりも大きくできる。従って、このプッ
シュロッドの剛性を十分に確保すると共に、プッシュロ
ッドを狭い空間に挿入する面倒をなくして、電磁切換弁
の組立性を向上させる事ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の１
例を示している。弁筐８には、この弁筐８の上端面に開
口するシリンダ孔９を設けている。そして、このシリン
ダ孔９の奥端面（下端面）中央部に、入口ポート１０の
下流端を開口させている。従って、この入口ポート１０
の開口部と上記シリンダ孔９とは互いに同心である。こ
の入口ポート１０には、圧力流体であるパイロット流体
を送り込む。上記シリンダ孔９は、上記入口ポート１０
側（下側）に設けられた、この入口ポート１０の下流端
開口よりも大径の小径部１１と、上記シリンダ孔９のう
ちの上記入口ポート１０と反対側（上側）に設けられた
大径部１２と、上記入口ポート１０の下流端開口と上記
小径部１１との連続部に形成された円環状の弁座部１３
とから成る。又、上記小径部１１の中間部内周面には、
図示しないタンクに通じる出口ポート１４の上流端を、
上記入口ポート１０の上流部内周面には、図示しないリ
リーフ弁等に通じるパイロットポート２２の上流端を、
それぞれ開口させている。

【００１０】上記シリンダ孔９の下半部に位置する上記
小径部１１の内側には、比較的小径の第一の球体１５
を、同じく上半部に位置する大径部１２の内側には、比
較的大径の第二の球体１６を、それぞれ緩く挿入してい
る。更に、上記弁筐８の上面にはソレノイド１７を、Ｏ
リング１８により上記シリンダ孔９の上端開口を液密に
塞ぐ状態で固定している。このソレノイド１７は、可動
鉄芯１９と、この可動鉄芯１９の一端面（下端面）にそ
の一端面（上端面）を結合固定したプッシュロッド２０
と、上記可動鉄芯１９の周囲に設けたコイル２１とを備
える。上記可動鉄芯１９は、このコイル２１への通電に
伴って下方に変位し、上記プッシュロッド２０を下方に
押圧する。そして、上記第二の球体１６を介して、上記
第一の球体１５を上記弁座部１３に押圧する。尚、上記
可動鉄芯１９の一端部と上記プッシュロッド２０の一端
部とは、結合固定せずに当接させるだけでも良い。

【００１１】上述の様に構成される本発明の電磁切換弁
は、次の様に作用して、入口ポート１０と出口ポート１
４との間の連通状態を切り換える。先ず、パイロット流
体の流れを遮断すべく、入口ポート１０と出口ポート１
４との連通を断つ場合には、ソレノイド１７のコイル２
１に通電し、上記可動鉄芯１９を介して上記プッシュロ
ッド２０を下方に押圧する。そして、このプッシュロッ
ド２０により、上記第二の球体１６を介して上記第一の
球体１５を押圧する。この結果、この第一の球体１５の
一部が、上記円環状の弁座部１３に押圧されて、入口ポ
ート１０の下流端開口を塞ぐ。上記第一の球体１５は小
径である為、この第一の球体１５の表面と上記弁座部１
３とが十分に馴染んで、上記入口ポート１０の下流端開
口を確実に塞ぐ事ができる。即ち、上記第一の球体１５
の表面は、曲率が大きな球面である為、この表面が上記
弁座部１３に対してくさび状に係合し、上記入口ポート
１０の下流端開口を確実に塞ぐ。又、この状態で上記入
口ポート１０に送り込まれたパイロット流体は、前記パ
イロットポート２２を通じて図示しないリリーフ弁等の
パイロット弁の入口に送られる。

【００１２】反対に、パイロット流体を流すべく、上記
入口ポート１０と出口ポート１４とを互いに連通させる
場合には、上記コイル２１への通電を停止する。この結
果、上記入口ポート１０内に送り込まれるパイロット流
体の圧力に押されて、上記第一の球体１５が上記弁座部
１３から離れる。この際、上記第二の球体１６及びプッ
シュロッド２０は、上記第一の球体１５に押されて上方
に変位する。この結果、上記入口ポート１０と出口ポー
ト１４とが互いに連通する。

【００１３】本発明の電磁切換弁の場合には、上記入口
ポート１０の下流端開口と対向する第一の球体１５を小
径にした為、この第一の球体１５の表面とシリンダ孔９
に形成した小径部１１の内周面との間の隙間を十分に確
保して、上記入口ポート１０と出口ポート１４との間で
十分な流体を流す事ができる。更に、上記プッシュロッ
ド２０は、大径の第二の球体１６を介して小径の第一の
球体１５を押圧する為、プッシュロッド２０の直径を第
一の球体１５の外径よりも大きくできる。従って、この
プッシュロッド２０の剛性を十分に確保すると共に、プ
ッシュロッド２０を狭い空間（小径部１１）に挿入する
面倒をなくして、電磁切換弁の組立性を向上させる事が
できる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の電磁切換弁は、以上に述べた通
り構成され作用するが、弁体として機能する第一の球体
が変位する事に対する抵抗は軽微であり、しかも第一の
球体の外径と小径部の内径とを厳密に規制する必要がな
い。従って、ソレノイドを大型化しなくとも、入口ポー
トと出口ポートとの連通状態を確実に変換できる。この
結果、信頼性が高く、しかも小型且つ軽量の電磁切換弁
を、安価に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す略部分断面図。

【図２】従来構造の１例を示す部分断面図。

【符号の説明】

１ シリンダ孔 ２ 入口ポート ３ 出口ポート ４ スプール ５ 圧縮ばね ６ ソレノイド ７ パイロットポート ８ 弁筐 ９ シリンダ孔 １０ 入口ポート １１ 小径部 １２ 大径部 １３ 弁座部 １４ 出口ポート １５ 第一の球体 １６ 第二の球体 １７ ソレノイド １８ Ｏリング １９ 可動鉄芯 ２０ プッシュロッド ２１ コイル ２２ パイロットポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力流体を送り込む為の入口ポートと、
   この入口ポートの下流端開口部に形成された、この入口
   ポートと同心のシリンダ孔と、このシリンダ孔の内周面
   に開口した出口ポートと、上記シリンダ孔のうちの上記
   入口ポート側に設けられた、上記入口ポートの下流端開
   口よりも大径の小径部と、上記シリンダ孔のうちの上記
   入口ポートと反対側に設けられた大径部と、上記入口ポ
   ートの下流端開口と上記小径部との連続部に形成された
   円環状の弁座部と、上記小径部の内側に緩く挿入された
   第一の球体と、上記大径部の内側に緩く挿入された、こ
   の第一の球体よりも大径の第二の球体と、上記シリンダ
   孔に対向して設けられ、通電及びその停止に基づいて上
   記シリンダ孔に向け軸方向に変位するプッシュロッドに
   より、上記第二の球体の押圧状態を制御するソレノイド
   とを備えた電磁切換弁。