JPS5817179Y2 - 電磁制御減圧弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電磁制御減圧弁に関するものである。

従来、電磁パイロット形スプール弁として例えば特公昭
４７−２９８０５号公報に示されたような液圧方向制御
弁装置は公知である。

上端装置は、スプール弁により構成した主弁と、電磁弁
により構成したパイロット弁とを備え、主弁におけるス
プールの両端にばねを縮設し、スプールを中立位置に保
持できるようにすると共に、該スプールの両端にそれを
駆動する流体が供給される圧力室を形設し、それらの圧
力室への流体の給排を、上記パイロット弁によって流路
を切換えることにより行い、それによりスプールを駆動
して主弁における流体流路を切換えるようにしたもので
ある。

而して、上記装置は、主弁における流路の切換えをオン
・オフ的に行うように構成したものであり、主弁の流路
の連通量をアナログ的に調節することはできない。

本考案は、この種の電磁パイロット形スプール弁におい
て、パイロット弁部のソレノイドへの通電量に比例して
、主弁部における供給ポートと出力ポートとの間の開口
量を制御することのできる電磁制御減圧弁を提供するこ
とを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本考案の電磁制御減圧弁は、
流体の供給ポート及び出力ポートを備えた弁本体内に上
記両ポ・−ト間の流路を通断するスプールを嵌挿した主
弁部と、上記スプールの一端にそれを駆動するための駆
動力を作用させるパイロット弁部とを備え、上記スプー
ルをそれらの駆動力と復帰力がバランスする位置に移動
させて、出力ポート側の圧力を制御するものにおいて、
上記パイロット弁部と、□パイロット供給ポート及びパ
イロット出力ポートを備えたパイロット弁本体内に、こ
れら両ポート間を通断するパイロットスプールを嵌挿し
、該パイロットスプールの一端をソレノイドへの通電量
にほぼ比例する吸引力で固定鉄心に吸引される可動鉄心
に連結し、該パイロットスプールの他端のパイロット圧
力室に復帰ばねを縮設すると共に該パイロット圧力室を
パイロット出力ポート及び゛主弁部の出力ポートにそれ
ぞれ連通させることによって構成し、上記パイロット出
力ポートを主弁部のスプールの一端の駆動圧力室に連通
させ、そのスプールの他端の圧力室に復帰ばねを縮設す
ると共に、該圧力室を出力ポートに連通させることによ
り構成される。

上記構成の電磁制御減圧弁において、パイロット弁部の
ソレノイドへ通電すれば、先ずパイロットスプールの一
端にはその通電量に比例した電磁吸引力が作用し、また
パイロットスプールの他端には復帰ばねの付勢力とパイ
ロット出力ポート及び主弁部の出力ポートからフィード
バックされる流体圧力との合力が作用し、パイロットス
プールはそれらの力が均衡する位置に移動する。

それにより、主弁部のスプールの一端には、上記通電量
に比例したパイロット出力圧が作用することとなり、ま
た該スプールの他端には、復帰ばねの付勢力と出力ポー
トからフィードバックされる流体圧との合力が作用し、
スプールはそれらの力が均衡する位置に移動して、供給
ポートと出力ポートとの間が上記通電量に比例した開口
量で連通し、結果的に上記通電量に応じた出力圧を得る
ことができる。

以下、本考案を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
に、第１図の電磁制御減圧弁において、１はスプール弁
から戒る主弁部、２は該主弁部のスプール３の一端に駆
動力を加える電磁制御パイロット弁部を示している。

上記主弁部１は、流体の供給ポート５、出力ポートロ及
びリリーフポート７を備えた弁本体４内に、これらの各
ポートに通じる供給間口９、出力開口１０、リリー開口
１１を備えたスリーブ８を配設し、該スリーブ８の内部
に、供給ポート５と出力ポートロ間の流路、及び出力ポ
ートロとリリーフポート７間の流路の開口量を制御する
上記スプール３を摺動自在に嵌挿している。

また、上記パイロット弁部２は、そのパイロット弁本体
１３に、主弁部１の供給ポート５と連通したパイロット
供給ポート１４、主弁部１のスプール３の一端の駆動圧
力室１５と連通したパイロット出力ポート１６及び大気
に開放したパイロット・リリーフポート１７を備え、該
パイロット弁本体１３の内部には、上記各ポートに通じ
るパイロット供給開口１８、パイロット出力開口１９及
びパイロット・リリーフ開口２０を穿設したスリーブ２
１を嵌設し、さらに該スリーブ２１の内部には、上記パ
イロット供給ポート１４とパイロット出力ポート１６、
及び゛パイロット出力ポート１６とパイロット・リリー
フポート１７の間の流路の開口量を制御するパイロット
スプール２２を摺動自在に嵌挿している。

上記パイロットスプール２２は、その一端の軸杆２３を
ソレノイド２４の固定鉄心２５に吸引駆動される可動鉄
心２６に連結し、該パイロットスプール２２の他端のパ
イロット圧力室２７には、パイロットスプール２２に穿
設したばね座式２８とパイロッ・ト弁本体１３に螺合し
たニードルねじ２９との間に復帰ばね３０を縮設し、上
記パイロット圧力室２７とパイロット出力ポート１６と
をパイロットスフ。

−ル２２に穿設したフィードバック孔３１によって連通
させると共に、該パイロット圧力室２７と主弁部１の出
力ポートロとを弁本体４及びパイロット弁本体１３に形
設したフィードバック路３２により連通させ、パイロッ
トスプール２２の端面にその復帰力として、復帰ばね３
０の付勢力、パイロット出力ポート１６及び゛出力ポー
トロからフィードバックされる流体の圧力がそれぞれ加
えられるように構成している。

また、可動鉄心２６の固定鉄心２５に対する吸着距離を
規制するため、固定鉄心２５における可動鉄心２６との
対向面にブツシュ３３を付設し、これによって可動鉄心
２６のストロークを固定鉄心２５に対する吸引力がソレ
ノイド２４への通電量にほぼ比例する範囲内に設定し、
その通電量に応じた吸引力と上記パイロットスプール２
２の端面に作用する復帰力とのバランスにより該パイロ
ットスプール２２を移動させて、上記パイロット供給ポ
ート１４とパイロット出力ポート１６間の開口量を制御
し、このときに得られるパイロット出力ポート１６の出
力を主弁部１の駆動圧力室１５にパイロット圧として導
入するようにそれらを連通させている。

主弁部１の駆動圧力室１５のパイロット圧に対抗してス
プール３の他端に復帰力を加えるための機構は、出力ポ
ートロとスプール３の端部の圧力室３４とを弁本体１と
フィードバック通路３５により連通させると共に、該圧
力室３４内においてスプール３に穿設したばね座式３７
と弁本体１に螺合したニードルねじ３８との間に復帰ば
ね３９を縮設することにより構威し、これによりスプー
ル３の端部に復帰ばね３９の付勢力及び出力ポートロか
らフィードバックされる流体の圧力を作用させ、これが
駆動圧力室１５のパイロット圧による駆動力とバランス
する位置にスプール３を移動させて、供給ポート５から
出力ポートロへの流体の流量を調節し、出力ポートロの
圧力を制御するものである。

なお、図中４１はスプール３に対するストッパを兼ねた
端板、４２及び４３はそれぞれスプール３及びパイロッ
トスプール２２のストッパを示す。

次に、上記構成を有する電磁制御減圧弁の作用について
説明する。

第１図は、ソ・レノイド２４への非通電状態を示し、パ
イロット弁部２のパイロットスプール２２及び主弁部１
のスプール３が共にそれぞれのストッパ４３及び端板４
１に押当せしめられ、パイロット供給ポート１４とパイ
ロット出力ポート１６間の流路、及び供給ポート５と出
力ポートロ間の流路が共に閉塞し、出力ポートロには出
力圧が得られない状態にある。

今、ソレノイド２４へ通電すると、その通電量に応じた
吸引力が発生して可動鉄心２６が固定鉄心２５の方向に
吸引され、これに伴ってパイロットスプール２２が移動
して、パイロット・リリーフポート１７が閉塞されると
共に、パイロット供給ポート１４とパイロット出力ポー
ト１６が連通ずる。

このため、パイロットスプール２２は、上記吸引力と、
復帰ばね３０の付勢力及びパイロット出力ポート１６か
らパイロット圧力室２７に送られるフィードバック圧力
とがバランスする位置で停止して、パイロット出力ポー
ト１６の出力を設定する。

該出力が駆動圧力室１５を介して主弁部１のスプール３
の一端面にその駆動力として加わり、そのスプール３を
移動させると、リリーフポート７が閉塞されると共に供
給ポート５と出力ポートロ間が連通し、出力ポートロに
出力圧が得られる。

該出力圧は主弁部の圧力室３４とパイロット弁部２のパ
イロット圧力室２７に導入され、このうち圧力室３４に
導入された出力と復帰ばね３９の付勢力が復帰力として
スプール３の端面に作用し、該スプール３を復帰力と上
記駆動力とがバランスする位置に移動させる。

これと同時に、パイロット圧力室２７に導入された出力
圧は、パイロットスプール２２を新たなバランス位置に
移動させ、パイロット出力ポート１６の出力圧を変化さ
せるため、主弁部１のスプール３も新たなバランス位置
に移動し、最終的にはスプール３及びパイロットスプー
ル２２が共にバランス状態に保たれて、前記ソレノイド
２４への通電量に応じた出力圧が設定される。

出力ポートロの圧力が何らかの原因で設定値から変化し
た場合には、それがパイロットスプール２２及びスプー
ル３に伝えられるため、それらが相互に出力ポートロの
圧力を設定値に戻すように作用する。

また、ソレノイド２４への通電量を変化させれば、パイ
ロットスプール２２のバランス停止位置が変化して、上
記動作が再び繰返され、主弁部１の出力ポートロの圧力
が新たな値に設定される。

而して、ソレノイド２４への通電を停止すれば、パイロ
ットスプール２２及びスプール３は共に第１図に示す原
位置に復帰する。

このとき、駆動圧力室１５及びパイロット出力ポート１
６の流体はパイロット・リリーフポート１７より流出し
、出力ポートロ、圧力室３４及びパイロット圧力室２７
の流体はリリーフポート７より流出する。

第２図は可動鉄心２６のストロークと吸引力との関係を
、ソレノイド２４への電流をパラメータとして表わした
ものである。

同図に示すように、１１の範囲内においては可動鉄心２
６が固定鉄心２５に近づくに従って吸引力が著しく増大
するが、１２の範囲内においては、ストロークに拘らず
吸引力が電流値にほぼ比例し、このことから本考案は１
２の範囲を利用するものであり、前記ブツシュ３３及び
ストッパ４３は、可動鉄心２６のストロークをその吸引
力が通電量に比”例する１２の範囲に設定するものであ
る。

また、第３図はソレノイド２４へ供給する電流と主弁部
１の出力ポートロで得られる出力との関係を示す線図で
、主弁部１の出力特性はソレノイド２４への通電量に比
例しているが、その傾きは、主弁部１及びパイロット弁
部２におけるニードルねし３８．２９の回転調節または
復帰ばね３９．３０の交換により変化させることができ
る。

上記実施例の主弁部１では、弁本体４内のフィードバッ
ク通路３５により出力ポートロと圧力室３４とを連通さ
せているが、これに代えてパイロット弁部２のようにス
プール３にフィードバック孔を穿設してもよく、またこ
れとは逆にパイロット弁部２におけるパイロット出力ポ
ート１６とパイロット圧力室２７を図示した主弁部１に
おけるフィードバック通路３５と同様な通路によって連
通させることもできる。

本考案の電磁制御減圧弁によれば、ソレノイドへの通電
量に応じた出力を得ることができるだけでなく、パイロ
ット弁部を用いたので大流量の流体圧の制御が可能であ
り、その出力圧を一定の値に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電磁制御減圧弁の断面図、第２図はソ
レノイドの吸引力特性を示す線図、第３図は上記電磁制
御減圧弁の出力特性を示す線図である。 １・・・・・・主弁部、２・・・・・・パイロット弁部
、３・・・・・・スプール、４・・・・・・弁本体、５
・・・・・・供給ポート、６・・・・・・出力ポート、
１３・・・・・・パイロット弁本体、１４・・・・・・
パイロット供給ポート、１５・・・・・・駆動圧力室、
１６・・・・・・パイロット出力ポート、２２・・・・
・・パイロットスプール、２４・・・・・・ソレノイド
、２５・・・・・・固定鉄心、２６・・・・・・可動鉄
心、２７・・・・・・パイロット圧力室、３０．３９・
・・・・・復帰ばね、３４・・・・・・圧力室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体の供給ポート及び出力ポートを備えた弁本体内に上
   記両ポート間の流路を通断するスプールを嵌挿した主弁
   部と、上記スプールの一端にそれを駆動するための駆動
   力を作用させるパイロット弁部とを備え、上記スプール
   をそれらの駆動力と復帰力がバランスする位置に移動さ
   せて、出力ポート側の圧力を制御するものにおいて、上
   記パイロット弁部を、パイロット供給ポート及びパイロ
   ット出力ポートを備えたパイロット弁本体内に、これら
   両ポート間を通断するパイロットスプールを嵌挿し、該
   パイロットスプールの一端をソレノイドへの通電量にほ
   ぼ比例する吸引力で個定鉄心に吸引される可動鉄心に連
   結し、該パイロットスプールの他端のパイロット圧力室
   に復帰ばねを縮設すると共に該パイロット圧力室をパイ
   ロット出力ポート及び主弁部の出力ポートにそれぞれ連
   通させることによって構威し、上記パイロット出力ポー
   トを主弁部のスプールの一端の駆動圧力室に連通させ、
   そのスプールの他端の圧力室に復帰ばねを縮設すると共
   に、該圧力室を出力ポートに連通させたことを特徴とす
   る電磁制御減圧弁。