JPS6125922B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、手動操作型の方向切換弁あるいはマ
ニアル操作型の機関のアクセル制御装置等に連設
して、これらを遠隔操作型に変更する等のために
利用する電磁操作型の作動装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の装置としては、第２図に示す装置があ
る。この装置は、第３図に示す電磁操作型の方向
切換弁から、一方の作動装置を独立させたもので
ある。

第３図に示す電磁操作型の方向切換弁（特開昭
52−139879号に開示されている。）は、方向切換
弁１のスプール２の両端にもどしばね１３ａ，１
３ｂを有する第１圧力室５a′，５b′を設け、この
第１圧力室５a′に第２圧力室５ｂを連設し、この
第２切換弁５ｂとタンクＴとの間に電磁弁８ｂを
設ける。同様に第１圧力室５b′に第２圧力室５ａ
を連設し、この第２圧力室５ａとタンクＴとの間
に電磁弁８ａを設けてある。前記電磁弁８ａ，８
ｂにはポペツト弁９ａ，９ｂが設けてあり、この
ポペツト弁９ａ，９ｂとスプール２との間には、
フイードバツクばね１０ａ，１０ｂが設けてあ
る。また第１圧力室５b′と第２圧力室５ａとは、
絞り４ａを介して油圧源３に接続してあり、同様
に第１圧力室５ｂと第２圧力室５b′とは、絞り４
ｂを介して油圧源３に接続している。

この電磁操作型の方向切換弁は、電磁弁８ａ，
８ｂのいずれにも作動電流が印加されなければ、
第１圧力室、第２圧力室５a′，５b′，５ａ，５ｂ
は、タンク圧となつている。しかし電磁弁８ａに
作動電流が印加されると、そのポペツト弁９ａが
第２圧力室５ａとタンクＴとの間を閉じ、第２、
第１圧力室５ａ，５a′の油圧を上昇させる。この
ため、スプール２が左方向に作動しフイードバツ
クばね１０ａが押圧される。ポペツト弁９ａに
は、電磁弁８ａの押圧力に対向して、第２圧力室
の油圧による押圧力とフイードバツクばね１０ａ
による押圧力の双方が作用する。従つて、スプー
ル２又は、この双方の押圧力が平衡する位置で停
止する。

第２図は、上記した電磁操作型の方向切換弁の
一方の作動装置を独立させ、汎用性のある電磁操
作型の作動装置にしたものである。この技術は、
方向切換弁１を、単動のシリンダ１６Ｅとし、シ
リンダ１６Ｅの圧力室１７Ｅと圧力室１９Ｅを、
絞り４Ｅを介して、油圧源３に接続したものであ
る。なお３１Ｅは、ピストン２７Ｅと復帰させる
ためのもどしばねで、３２Ｅは、ポペツト弁２２
Ｅへのフイードバツクばねである。なお、この作
動装置の使用例としては、すでに設置された手動
操作型の方向切換弁を、遠隔操作型に変更するた
めに利用するものである。

この装置の作用も、第３図に示した、電磁操作
型の方向切換弁の作用と同様で、電磁弁部Ｂに作
動指令を与えなければ、圧力室１９Ｅの圧油は、
タンクＴへ流出し、シリンダ１６Ｅの圧力室１７
Ｅの油圧がタンク圧となつている。電磁弁部Ｂに
作動指令電流が印加されると、その出力に応じて
圧力室１７の油圧が上昇し、ピストン２７Ｅが左
方向へ作動する。この作動によつて、フイードバ
ツクばね３２Ｅが押圧される。従つてポペツト弁
２２Ｅは、作動電流による押圧力に油圧とフイー
ドバツクばね３２Ｅによる押圧力が対抗して作用
する。このようにして、電磁弁部Ｂに印加された
作動指令電流の値に応じて、ピストン２７の位置
が制御される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した第２図に示す装置では、この装置を操
作しないとき（電磁弁部Ｂに作動電流を印加しな
い。）圧力室１９Ｅ、１７Ｅの油圧は、ほとんど
０に保つておく必要があるので、ポペツト弁２２
Ｅを開けておく構造である。このため、圧油の無
効消費量が多くなり、特に、この様な装置を複数
個設置する場合においては、その数に比例して圧
油の無効消費量が多くなる欠点を有している。

〔問題点を解決するための手段〕

圧力室１７を有するシリンダ１６に、ポペツト
弁２２を有する電磁弁部Ｂを連設し、このポペツ
ト弁２２と、前記シリンダ１６のピストン２７と
の間には、フイードバツクばね３２を介在させ、
前記シリンダ１６には前記ポペツト弁２２でその
内部の油圧が制御される圧力室１９を連設し、前
記１つ絞りを流量制御弁に変え、この流量制御弁
が、固定絞り５５と、油圧源３からの圧油の入力
孔４９を絞る端部５３ｂを備えた弁体２３を有
し、この弁体２３は、その固定絞り５５の下流側
から、ばね５７で押圧する構成とし、前記固定絞
り５５の下流側を、前記圧力室１９に接続しその
上流側を、前記シリンダ１６の圧力室２７に接続
するものである。

〔作用〕

上記した本発明の技術的手段は、電磁弁部に作
動電流が印可されなければ、ポペツト弁２２に押
圧力が作用せず、圧力室１９はタンクＴへ接続さ
れる。このため、油圧源３からの圧油は、入力孔
４９、弁体２３の固定絞り５５、圧力室１９から
タンクへ流出する。このとき、弁体２３は、その
絞り５５の前後の差圧による押圧力と、ばね５７
による押圧力とが平衡するまで移動する。弁体２
３は、このように移動させられると、その端部５
３ｂが入力孔４９を絞るものである。従つて、電
磁弁部Ｂに作動電流が印加されなければ、その無
効流量が少量となる。また、電磁弁部Ｂに作動電
流が印加されると、ポペツト弁２２が圧力室４９
内の圧力を上昇させるので、弁体２３はその絞り
５５の前後差圧が小さくなり、入力孔４９の開口
面積を大きくする方へ移動させる。従つて、電磁
弁部Ｂに作動電流が印加されると、シリンダ１６
の圧力室１７への油量を大きくする。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を示す第１図ａ及び、
その要部拡大図を示す第１図ｂについて説明す
る。

第１図ａに示す電磁操作型作動装置１５は、シ
リンダ１６内に圧力流体が給排される圧力室１７
を形成し、被制御機器に接続するロツド１８を有
する出力部Ａと、この出力部Ａに流量制御弁部Ｃ
を介して接続する弁室１９とタンクＴへ接続する
室２０との間に設けてあり、電磁石２１の押圧力
を受け前記弁室１９を閉鎖するポペツト弁２２と
を有する電磁制御弁部Ｂと、前記出力部Ａの圧力
室１７及び前記電磁制御弁部Ｂと圧力流体源３と
の間に配置してあり、電磁制御弁部Ｂの弁室１９
内の流体圧力と前記出力部Ａの圧力室１７内の流
体圧力の差によつて作動する弁体２３を有し第１
図ｂにその一部拡大図を示す流量制御弁部Ｃとを
有する構成である。

前記出力部Ａは、シリンダ１６の内孔２５内に
摺動自在に嵌入し、内孔２５の左端に固定した蓋
２６を貫通するロツド１８を有するピストン２７
を備え、このピストン２７と内孔２５及び蓋２６
によつて圧力室１７を形成すると共に、内孔２５
と電磁石２１に固定してあり、シリンダ１６の右
端に固定した筒体２８とで形成し、筒体２８の通
孔２９を介して室２０に接続するばね室３０を形
成する。このばね室３０には、第１ばね３１第２
ばね３２が設けてあり、この第１ばね３１は、筒
体２８とピストン２７間に設けてありピストン２
７を常時左方へ押圧する。また第２ばね３２は、
ピストン２７と後述する電磁制御弁部Ｂのプラン
ジヤ４０との間に設けてありピストン２７の移動
量をプランジヤ４０へ押圧力に変換して伝達する
ものである。そして、第２ばね３２の押圧力は圧
力室１７に流体圧力が作用し、ピストン２７が右
方向へ移動するとき、ほとんど抵抗とならない程
度のものでよく、また、圧力室１７には、前記流
量制御弁部Ｃに接続する通路３３が開口する構成
である。

電磁制御弁部Ｂは、筒体２８の内孔３４に嵌入
して固定してあり、弁座３９を形成し通路４２が
接続する大径内孔３５と、この大径内孔３５に連
設した小径内孔３６とを連設した中間体３７と、
この中間体３７の小径内孔３６に摺動自在に嵌入
し、プランジヤ４０が当接するロツド３８と大径
内孔３５の弁座３９に当接する円錐面４１とを一
体的に形成し、電磁石２１の鉄芯４３が当接する
ポペツト弁２２及び、中間体３７の大径内孔３５
とポペツト弁２２とで形成し中間体３７の孔４４
を介して流量制御弁部Ｃに接続する通路４２へ連
通する弁室１９とより構成する前記ポペツト弁２
２には、プランジヤ４０に作用する第２ばね３２
の押圧力と、弁室１９内の流体圧力が、弁座３９
と小径内孔３６との受圧面積差に作用する押圧力
との加算値が右方向に作用し、電磁石２１の励磁
力による押圧力が左方向に作用する構成である。

流量制御弁Ｃは、第１図ｂに示すように、前記
シリンダ１６と一体的に形成してあり、出力部Ａ
の圧力室１７に接続する通路３３と、電磁制御弁
部Ｂの弁室１９に接続する通路４２及び圧力流体
源３の吐出側が接続する供給ポート４５が接続し
蓋４６がねじ結合される内孔４７を有する弁体４
８に設けてあり、前記供給ポート４５に接続する
孔４９と通路３３に開口する内孔５０及び通路４
２に接続する孔５１を有し前記蓋４６で内孔４７
に固定されるスリーブ５２と、このスリーブ５２
の内孔５０内に摺動自在に設けてあり、第１図ｂ
に示すように、第１環状溝５３と第２環状溝５４
と絞り５５及び第１環状溝５３、第２環状溝５４
がそれぞれ孔５３ａ，５４ａを介して開口する内
孔５６を有する弁体２３と、この弁体２３の右端
２３ａと内孔５０及び前記蓋４６によつて形成さ
れ絞り５５を介して内孔５６と通路４２とに接続
すると共に、弁体２３の右端２３ａと蓋４６との
間に弁体２３を常時左方へ押圧するばね５７を設
けた室５８を備えた構成である。前記弁体２３
は、その右端２３ａと左端２３ｂとが同一受圧面
積にしてあり、室５８内の流体圧力（通路４２内
の流体圧力と同圧。）と通路３３内の流体圧力の
双方が同圧のとき、ばね５７の押圧力を受けその
左端２３ｂが止め輪５９に当接する第１図ａ，ｂ
の位置にある。このとき、第１環状溝５３のほぼ
中央位置にスリーブ５２の孔４９が位置し、第２
環状溝５４は内孔５０により閉鎖される位置にあ
る。圧力流体が弁体２３の絞り５５を室５８の方
向へ通過するとき、通路３３内の流体圧力が、室
５８内の流体圧力より高くなるので、弁体２３に
作用する通路３３と室５８内の流体圧力差により
弁体２３が右方向へ押圧される。この押圧力が、
ばね５７の押圧力を超えると、弁体２３が右方向
へ移動し第１環状溝５３の端部５３ｂが孔４９の
開口面積を小さくする。さらに右方向へ移動し左
端２３ｂが孔４９から外れる位置に達すると第２
環状溝５４が室５８へ開口する構成にしてある。

次に、この実施例の作用について述べる。

電磁石２１に励磁電流を給電しない第１図の状
態で、圧力流体源３の吐出圧力流体を供給ポート
４５へ供給すると、その圧力流体は、流量制御弁
部Ｃ孔４９、第１環状溝５３、孔５３ａ、内孔５
６絞り５５、室５８、通路４２、を介し、電磁制
御弁部Ｂの弁室１９、弁座３９、室２０を経てタ
ンクＴへ流出する。この圧力流体の流れによつ
て、流量制御弁部Ｃの弁体２３は、絞り５５を圧
力流体が通過するときに生じる通路３３と室５８
との流体圧力差によつて、ばね５７に抗して右方
向へ移動し第１環状溝５３の端部５３ａがスリー
ブ５９の孔４９の開口面積を小さくする。このこ
とによつて絞り５５を通過する圧力流体が減少し
始め、弁体２３に作用する通路３３、室５８内の
流体圧力差による押圧力とばね５７の押圧力が一
致する値に達すると弁体２３がその位置で停止す
る。従つて、通路３３内には、ばね５７の押圧力
に応じた流体圧力が保たれ、この流体圧力が出力
部Ａの圧力室１７に作用してピストン２７に押圧
力を生じさせるが、この押圧力は、第１ばね３１
より弱いものであるので、出力部Ａのピストン２
７が第１図ａの位置に停止したままである。

次に、電磁制御弁部Ｂの電磁石２１を励磁する
と、電磁石２１の鉄芯４３がポペツト弁２２を左
方向へ押圧しポペツト弁２２の円錐面４１が弁座
３９に当接し弁室１９と室２０の間を閉鎖するの
で弁室１９、通路４２、室５８内の流体圧力が上
昇する。この流体圧力の上昇によつて、流量制御
弁部Ｃの弁体２３は、ばね５７の押圧力によつて
左方向へ移動し第１環状溝５３の端部５３ｂが孔
４９の開口面積を広げる。従つて、通路３３、出
力部Ａの圧力室１７内の流体圧力も上昇し、圧力
室１７に作用する流体圧力によるピストン２７の
右方向への押圧力が第１ばね３１押圧力を超える
とピストン２７が右方向へ移動するが、このとき
の移動速度は、孔４９の開口面積に応じた速度と
なる。ピストン２７の移動によつて、第１ばね３
１との押圧力が増加するので、圧力室１７内の流
体圧力も上昇し始める。この流体圧力は、通路３
３、流量制御弁部Ｃの弁体２３の内孔５６、絞り
５５室５８、電磁制御弁部Ｂの弁室１９に作用す
る。従つて、電磁制御弁部Ｂのポペツト弁２２に
は、前記ピストン２７の移動によつて増加する第
２ばね３２の押圧力と弁室１９内の流体圧力によ
る押圧力の加算値が、電磁弁２１の鉄心４３に作
用する励磁力に対向して作用する。そして前記加
算値が励磁力を超えるとポペツト弁２２の円錐面
４１が弁座３９より離座し始め、弁室１９と室２
０との間に絞りを形成して弁室１９内の圧力流体
の一部を室２０へ流出させる。このため、弁室１
９内の流体圧力は、電磁石２１の励磁力に応じた
値に制御され、このとき、流量制御弁部Ｃの弁体
２３は、第１環状溝５３の端部５３ｂが孔４９の
開口面積を減少させる。このようにして、出力部
Ａの圧力室１７内の流体圧力が、電磁制御弁部Ｂ
の電磁石２１に給電される励磁電流に応じた値に
制御され、そのピストン２７は、圧力室１７内の
流体圧力と第１ばね３１の押圧力とが平衡する位
置で停止する。

上述で説明したように、出力部Ａの圧力室１７
内の流体圧力は、ポペツト弁２２に作用する電磁
石２１の励磁力による鉄芯４３の押圧力と、この
押圧力に対向して作用する弁室１９内の流体圧力
による押圧力とピストン１７の移動に伴なつて変
化する第２ばね３２の押圧力との加算値とが平衡
する値になるものである。従つて、第２ばね３２
の作用は、出力部Ａのロツド１８に接続する負荷
の変動が大きい場合、ピストン２７の位置により
前記加算値を変動させ、圧力室１７内の流体圧力
を上昇又は下降させる補助的な役割を行なうもの
である。このため、例えば、エンジンのアクセル
制御を行なう場合等のように出力部Ａのロツド１
８に作用する負荷がほぼ一定の割合で変化する場
合には、この第２ばね３２を省いてもよい。

流量制御弁Ｃは、その弁体２３の絞り５５が圧
力流体中のゴミ等で閉鎖されると、通路３３内の
流体圧力が上昇するので、弁体２３が右方向に移
動しその左端２３ｂが孔４９より外れた位置に達
すると、第２環状溝５４が室５８に接続し、通路
３３を、弁体２３の内孔５６、孔５４ａ、第２環
状溝５４、室５８へ接続し、出力部Ａの誤動作を
防止する。

〔効果〕

以上述べたように本発明は、油圧源と、電磁弁
部Ｂのポペツト弁２２で制御される圧力室１９及
びシリンダ１６の圧力室１７との間に流量制御弁
を設け、この流量制御弁によつて、圧力室１９が
ポペツト弁２２を介してタンクに接続されると
き、圧力室１９と、圧力室１７との双方と油圧源
との間を必要最小限に制限し、圧力室１９の油圧
が上昇し始めるとそれに応じた油量を圧力室１７
弁供給するので、圧油の無効な消費を少なくし、
電磁弁部の作動に対する、シリンダ１６のピスト
ン２７の応答を迅速にすることができる効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは、この発明による一実施例の断面図
第１図ｂは、第１図ａの要部拡大図。第２図、第
３図は、従来技術の概略図である。 ３……圧力流体源（油圧源）、１６……シリン
ダ、１７……圧力室、１９……弁室（圧力室）、
２２……ポペツト弁、２３……弁体、２７……ピ
ストン、４９……孔（入力孔）、５３ｂ……端
部、５５……絞り孔、５７……ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力室１７を有するシリンダ１６に、ポペツ
   ト弁２２を有する電磁弁部Ｂを連設し、このポペ
   ツト弁２２と、前記シリンダ１６のピストン２７
   との間には、フイードバツクばね３２を介在さ
   せ、前記シリンダ１６には、前記ポペツト弁２２
   でその内部の油圧が制御される圧力室１９を連設
   し、前記圧力室１７と圧力室１９とを、１つの絞
   りを介して油圧源３に接続した電磁操作型の作動
   装置において、前記１つ絞りを流量制御弁に変
   え、この流量制御弁が、固定絞り５５と、油圧源
   ３からの圧油の入力孔４９を絞る端部５３ｂを備
   えた弁体２３を有し、この弁体２３は、その固定
   絞り５５の下流側から、ばね５７で押圧する構成
   とし、前記固定絞り５５の下流側を、前記圧力室
   １９に接続しその上流側を、前記シリンダ１６の
   圧力室２７に接続することを特徴とする、電磁操
   作型作動装置。