WO1997019284A1 - Soupape de surpression proportionnelle actionnee par electro-aimant - Google Patents

Description

明 糊 電磁比例 リ リ ー フ 弁 技 術 分

本発 明 は 、 電磁比例 リ リ ー フ 弁 に 関す る 。

背 景 技

図 2 に従来の電磁比例 リ リ - - フ 弁の実際例を示す。 そ の 構造 は 、 弁本体 1 2の 上部 に 電磁比例 ソ レ ノ ィ ド 1 を取付 け 、 こ の ソ レ ノ イ ド 1 に よ り 軸方 向移動 さ れ る プ ッ シ ュ ロ ッ ド 2 の 先端 ί:： ニ ー ド ル 3 を配置 し、 こ の ニ ー ド ル 3 の 先端 に 弁本体 1 2内 に 嵌着 さ れ た シ ー ト 体 4 の ノヽ⁰ イ ロ ッ ト ス テ ー ジ シ ー ト 部 5 を配置す

Ό ο

前記 シ ー ト 体 4 の 下側 に弁本体 1 2内 で軸方 向 に摺 動 自 在 の メ イ ン ポ ぺ ッ ト 6 を配置 し 、 こ の メ イ ン ポ ペ ッ ト 6 を メ イ ン シ ー ト 部 7 に 対 し リ タ ー ン ス プ リ ン グ 8 に よ り 押付 け る 。 メ イ ン シ ー ト 部 7 は 、 弁本 体 1 2の 下端部軸方 向 に 穿設 し た 入 口 ポ ー ト 9 と 半径 方 向 に 穿設 し た タ ン ク ポ ー ト 1 0と の 間 に 位置 す る 。

前記 メ イ ン ポ ペ ッ ト 6 の 中心部 に オ リ フ ィ ス 1 1を 設 け る 。 ま た、 弁本体 1 2内 に ね じ 込 ま れ た ア ダ プ タ 1 3に よ り 押圧固定 さ れ た前記 シ ー 卜 体 4 の 中心部 に も オ リ フ ィ ス 1 4を設 け る 。

前記 ソ レ ノ イ ド 1 と 弁本体 1 2と の 間 に シ ム 1 5を挟 — Δ — み 、 こ の シ ム 1 5の 増 減 に よ り プ ッ シ ュ ロ ッ ド 2 の 作 動量 に 対 す る ニ ー ド ル 3 の 作動 量 を 調整 し 、 設 定圧 力 を 調 整 す る 。 ま た 、 ソ レ ノ ィ ド 1 と 弁 本体 1 2と の 間 の 液密 は 0 リ ン グ 1 6に よ り 保 持 し ， ア ダ プ タ 1 3の 上 端 は ス ト ッ プ リ ン グ 1 7に よ り 係 止 す る 。

前記 ア ダ プ タ 1 3に 導通孔 1 8 a を 穿設す る と と も に、 前 記弁 本体 1 2に 導 通孔 1 8 b を 穿設 し 、 こ れ ら の 導通 孔 1 8 a ， 1 8 b を 経 て 前記 シ ー ト 体 4 と ア ダ プ タ 1 3と の 軸方 向 間 の 空 間 を 弁 本体 1 2の 外 部 す な わ ち タ ン ク T の 内 部 に 連通 す る 。 前記 シ ー ト 体 4 と ア ダ プ タ 1 3 と の 半 径方 向 間 に は 隙 間 1 9が存 在 す る 。

前記弁 本体 1 2の 内 部 に は 、 前 記 リ タ ー ン ス プ リ ン グ 8 を 嵌着 す る た め の ス プ リ ン グ 室 2 0の 上側 に 、 前 記 シ 一 ト 体 4 を 挿 入 し て 液密 に 嵌 合 す る た め の シ ー ト 揷入 部 2 1を 設 け る 。 ま た 、 前 記 ア ダ プ タ 1 3に 穿設 さ れ た 蚰 穴 の 内 径部 を ニ ー ド ル 3 を 案 内 す る ガ イ ド 部 2 2と す る 。

次 に 、 こ の 従 来 の 電磁比例 リ リ ー フ 弁 の 作動 原理 を 説 明 す る 。

先ず、 ソ レ ノ イ ド 1 は プ ッ シ ュ ロ ッ ド 2 を 介 し て ニ ー ド ル 3 を 電流 値 I ( ア ン ペ ア ） に 比例 し た 推力

F _χ で 押 圧 す る 。

今、 プ ッ シ ュ ロ ッ ド 2 力 ニ ー ド ル 3 を 押 し て 、 二 一 ド ル 3 の 先端力く シ ー ト 体 4 の パ イ ロ ッ ト ス テ ー ジ シ ー ト 部 5 に 押 付 け ら れ る も の と し 、 こ の 時 の ソ レ ノ ィ ド 推 力 F と 電流値 I と は 、 図 3 に 示 す 比 例 関 係 に あ る も の と す る 。

F I …… ( 1 )

= ^k 1 '

た だ し 、 k ₁ は 比例 定数 で あ る 。

二

刖 シ ー ト 体 4 の シ ー 卜 部 5 に 着座 し た ニ ー ド ル

3 の 先 端 部 に お け る 受 圧 面積 を A _p と し 、 メ イ ン ポ へ 'ン 卜 υ A リ ノ 丄 丄 c ^ リ 丄 it »r ^) り o ¾ iaj 積 お よ び下流側 ；こ お け る 受圧面積 を 共 に A m と す る。 ま た 、 リ タ ー ン ス プ リ ン グ 8 の プ リ セ ッ 卜 荷重 を F o

2 と す

入 口 ポ ー ト 9 の 入 口 圧 P _{τ N}が F A p よ り 低 い 時 は 、 シ ー ト 部 5 が 閉 止 さ れ て い る た め 、 入 口 圧 P プ リ ン グ

IN 室 力 は 同 圧 で バ ラ ン ス し て と ス 20内 の 圧

い る の で 、 メ イ ン ポ ペ ッ ト 6 は ス プ リ ン グ 8 に よ り メ イ ン シ ー ト 部 7 に 押 圧 さ れ て お り 、 し た 力 つ て 入 口 ポ ー ト 9 と 夕 ン ク ポ 一 ト 10と の 間 は 遮 断 さ れ て い る 。 次 に 入 口 圧 P _τ ρが上昇 し 、 Ρ = F A

IN

（ 2 )

と な つ た 時 、 ニ ー ド ル 3 が上方 に 押 し 上 げ ら れ 、 シ ー ト 部 5 が開 口 し 、 入 口 ポ ー ト 9 よ り オ リ フ ィ ス 11、 ス プ リ ン グ 室 20、 シ ー ト 体 4 の ォ リ フ ィ ス 14お よ び 導通孔 18a 18b を 経 て パ イ ロ ッ ト 流量 力 タ ン ク T 内 へ 流 ォし る 。

で 、 便宜上 タ ン ク 圧 = 0 と す る と 、 メ イ ン ポ _A

一 4 一 ぺ ッ ト 6 が 内 蔵 し た ォ リ フ ィ ス 11に 前記流量 Q ェ が 流れ る と 、 次の 式 （ 3 ) で表わ さ れ る オ リ フ ィ ス 11 の 前後差圧 Δ Ρ が発生 す る 。

Q _λ = k ₂ · A ₃ · ( 厶 P ) ^l … … ( 3 )

た だ し 、 k 0 は定数、 A ₃ は オ リ フ ィ ス 11の 開 口 断面積 で あ る 。

そ し て 、 リ タ 一 ン ス プ リ ン グ 8 の プ リ セ ッ ト 荷重 F ₂ に 対 し 、

F ₂ ≤ A m · Δ Ρ と な っ た時、 メ イ ン ポ ペ ッ ト 6 は 上方 に 押 し 上 げ ら れて 、 入 口 ポ ー ト 9 と タ ン ク ポ ー ト 10が導通 さ れ、 かつ （ 2 ) 式が保たれ る。 つ ま り 、 ( 1 ) 式 お よ び （ 2 ) 式 よ り 入 口 圧 Ρ _{Ι Ν}は電流値 I に よ り 任意 に 設定 さ れ る 。

な お 、 シ ー ト 体 4 は ね じ 込み 式 ア ダ プ タ 13に よ り 弁本体 12内 に 固定 さ れ て い る 。 ア ダ プ タ 13と シ ー ト 体 4 間 に は 大 き な 隙間 19が あ る 。

こ の 従来 の 電磁比例 リ リ ー フ 弁 は 、 プ ッ シ ュ ロ ッ ド 2 に よ り ニ ー ド ル 3 の 先端部 を シ ー ト 部 5 に 押圧 す る 際、 片 当 り に よ る シ ー ト 不良 に 起因す る 圧力ハ ン チ ン グ ゃ 昇圧不良 を 防止す る た め 、 ニ ー ド ル 3 の 倒れ を規制 す る 目 的 で、 ア ダプ タ 13内 に ニ ー ド ル 3 の た め の ガ イ ド部 22が設 け ら れ て い る 。

こ の ガ イ ド部 22と ニ ー ド ル 3 と の 隙間 は極力 小 さ く 押 え な い と 、 ガ イ ド の 機能を 果 た さ ず、 ニ ー ド ル 3 の 倒 れが大 き く な る の で、 で き る だ け小 さ く す る — 5 — こ と が望 ま し い o

と こ ろ が 、 従来 の 構造で は 、 こ の ア ダ プ タ 1 3の ガ ィ ド部 2 2の 内 径 と 、 シ ー ト 体 4 の シ ー ト 部 5 と の 間 の 軸心間誤差 （以下、 こ れを 同軸度 と い う ） は 、 下 記構成部品 の 同軸度 の 積み重ね と な り 、 か な り 大 き く な る た め 、 こ の ガ ィ ド部 2 2と ニ ー ド ル 3 と の ク リ ァ ラ ン ス を 小 さ く す る と 、 か ん っ て一一 r ノレ 3 5t 端部が シ一 ト 部 5 に 片 当 り し て 、 圧 力ハ ン チ ン グや 昇圧不良 を 発生す る こ と に る 。

こ の た め 、 従来構 で は、 こ の ガ ィ ド 部 2 2の ク リ ァ ラ ン ス は 十分大 き く せ ざ る を 得ず、 し た 力く つ て 、 ガ イ ド の機能が極 め て 低 い た め 、 二一 ド ル 3 が倒れ て シ ー ト 部 5 に 片 当 り し て、 圧力 ハ ン チ ン グ ゃ 昇圧 不良 を 発生す る 問題が あ Ό o

前記積み 重ね ら れ る 同軸度 は 、 （ i ) ニ ー ド ル 3 の 先端部 と 二 ― ド ル外周 部 と の 間 の 同軸度、 （ i i )ァ ダ プ タ 1 3の ガ イ ド部 2 2の 内 径 と 外 周 ネ ジ部 と の 間 の 同 軸度、 （i i i ) 弁本体 1 2の ア ダ プ タ 取付ネ ジ 部 2 7と シ ー ト 体 4 の 外周 部 を 嵌着す る シ ー ト 挿入部 2 1と の 間 の 同軸度、 ( i v ) シ ー ト 体 4 の 外周 部 と シ ー ト 部 5 と の 間 の 同軸度 で あ る 。 特 に 、 （ i i ) ， ( i i i ) の 同軸度 力 ラ フ と な り やす い o

本発明 は、 こ の よ う な 点 に 鑑み な さ れ た も の で、 ソ レ ノ イ ド の 電流値 に 比例 し て発生す る 軸方 向 の 推 力 を利用 し て ニ ー ド ル を 軸方 向 移動す る パ イ 口 ッ ト _

一 b 一 オ ペ レ ー ト 式 の 電磁比例 リ リ ー フ 弁 に お い て 、 ニ ー ド ル先端部が シ ー 卜 部 に 片 当 り す る こ と な く 良好 に シ ー 卜 す る よ う に 工夫 し て、 シ 一 ト 不良 に 起 因す る リ リ ー フ 弁 の ハ ン チ ン グや昇圧 不良 を 防止 で き る 電 磁比例 リ リ ー フ 弁を 提供す る こ と を 目 的 と す る も の で あ る 。

発 明 の 開 示

本発 明 は 、 弁本体 の 内 部で 二 一 ド ル に 対 し シ ー ト 体 の シ ー ト 部を 対 向 し て設 け 、 こ の シ ー ト 体 を 弁本 体内 に 螺入 さ れ た 係止体 に よ り 押圧 固定 し 、 弁本体 に取付 け た ソ レ ノ ィ ド に供給 さ れ る 電流値 に 比例 し て発生す る 軸方 向 の 推力 を利用 し て ニ ー ド ル を 軸方 向移動す る こ と に よ り 、 弁本体 の 入 口 ポ ー ト と タ ン ク ポ ー ト と の 間 に 位 置 す る メ イ ン ポ ぺ ッ ト が入 口 ポ — 卜 と シ ー ト 部 と の 間 で 内蔵す る オ リ フ ィ ス に 流量 を発生 さ せ 、 オ リ フ ィ ス 前後 の 差圧 と リ タ ー ン ス プ リ ン グ と に よ り メ イ ン ポ ぺ ッ ト を 制御す る パ イ ロ ッ ト オ ペ レ ー ト 式の 電磁比例 リ リ ー フ 弁 に お い て 、 前 記係止体 の 上部 内 に 穿設 さ れ前記ニ ー ド ル の 外周部 と 密接 に 嵌合 し て 二 一 ド ル を 案内 す る ニ ー ド ル ガ イ ド部 と 、 前記係止体 の 下部内 に 前記二 — ド ル ガ イ ド 部 と 同心状 に 形成 し た 位置決 め用 内 周面部 と 、 前記 シ ー ト 体 の 外周 部 に そ の シ ー ト 部 と 同心状 に 設 け ら れ前記位置決 め 用 内 周 面部 と 密接 に 嵌合 し た 位置決 め 用 外 周 面部 と を 具備 し た構成 の 電磁比例 リ リ ー フ — 弁で あ る 。

こ の よ う に 、 係止体 の 位置決 め 用 内 周 面部 と シ 一 ト 体の 位 置決 め 用 外周 面部 と を 密接 に 嵌合 さ せ る 構 造を採用 す る こ と に よ り 、 二 一 ド ル と 係止体 の ニ ー ド ルガ イ ド部 と の 隙間 を極力小 さ く し て 、 ニ ー ド ル の 倒れ を 極力小 さ く 押 さ え る こ と が で き 、 かつ ニ ー ド ル ガ イ ド 部の 内 径 と ン ー 卜 体 の シ ー 卜 部 と の 間 の 同軸度 を 十分小 さ く す る こ と がで き る た め 、 ニ ー ド ル先端部の シ 一 ト 部への片当 り を避 け る こ と がで き、 こ れ に よ り 、 片 当 り に よ る シ ー ト 不良 に 起因す る 圧 カハ ン チ ン グゃ昇圧不良 を 防止 で き る 。

図面の 簡単 な 説明

図 1 は 、 本発明 に 係 る 電磁比例 リ リ ー フ 弁 の 一実 施形態を 示す断面図で あ り 、 図 2 は 、 従来 の 電磁比 例 リ リ ー フ 弁を示す断面図で あ り 、 図 3 は、 同上 リ リ ー フ 弁 の ソ レ ノ ィ ド で の電流値 と 推力 と の 関係を 示す特性図で あ る 。

発明 を 実施す る た め の 最良 の 形態 以下、 本発明 の 一実施形態を 図 1 を参照 し な が ら 説明す る 。 な お、 図 2 に 示 し た 従来例 と 同様 の 部分 に は 同一符号を付 し て 、 そ の 説明 を 省略す る 。

係止体 と し て の ア ダ プ タ 1 3の 上部 内 に お け る 中心 軸上 に 、 前記ニ ー ド ル 3 の外周 部 と 密接 に 嵌合 し て ニ ー ド ル 3 の上下動 を 案内 す る ニ ー ド ル ガ イ ド部 3 1 を 穿設す る 。 ま た 、 前記 ア ダ プ タ 1 3の 下部内 に 、 前記二 一 ド ル ガ イ ド部 3 1と 同心状 に 位 置決め用 内 周面部 3 2を 旋削 形成す る 。

さ ら に 、 シ ー ト 体 4 の 外周 部 に 、 前記位置決 め 用 内 周面部 3 2と 密接 に 嵌 合す る 位置決 め 用 外周 面部 3 3 を 、 中心部 の ノ、⁰ イ ロ ッ ト ス テ ー ジ シ ー ト 部 5 と 同心 状 に 旋削形成 す る 。

そ し て、 前記 ア ダ プ タ 1 3の ニ ー ド ル ガ イ ド 部 3 1内 に前記ニ ー ド ル 3 の 外周 部を 密接 に 嵌合 し て軸方向 移動 を 案内 す る と と も に 、 ア ダ プ タ 1 3の 位置決 め 用 内 周 面部 3 2と シ ー ト 体 4 の 位置決 め 用外周面部 3 3と を 密接 に 嵌合 さ せ る 。

こ の よ う に し て 、 ア ダ プ タ 1 3の ニ ー ド ルガ イ ド部 3 1の 内 径 と シ ー 卜 部 5 と の 間の 同軸度 は、 ア ダ プ タ 1 3の ニ ー ド ル ガ イ ド部 3 1の 内 径 と 位置決 め 用 内 周面 部 3 2の 内径 と の 間 の 同軸度を極力小 さ く 押 さ え 、 か つ 位置決め 用 内 周 面部 3 2と 位置決 め 用 外周 面部 3 3と の 隙間を極力小 さ く す る こ と に よ り 、 従来品 に 比べ 格段 に 小 さ く す る こ と が可能 と な っ た。

す な わ ち 、 従来品 で特 に 前記 同軸度が ラ フ と な る 主因 と な っ た 、 ア ダ プ タ 1 3の 外周 ネ ジ部 と ニ ー ド ル ガ イ ド部 3 1の 内 径 と の 間 の 同 軸度、 お よ び弁 本体 1 2 の ア ダ プ タ 取付 ネ ジ 部 2 7と シ ー ト 挿入部 2 1と の 間の 同軸度 の 影響 を受 け な い 構造 と し た こ と に よ り 、 二 一 ド ル 3 と ニ ー ド ル ガ イ ド部 3 1と の 隙間 を 、 ガ イ ド _Λ

— 9 — 機能を十分 に 果 た すべ く 極力小 さ く す る こ と が で き る よ う に な っ た 。

以上 の よ う に 、 ア ダ プ タ 1 3の 位 置決め 用 内 周 面部 3 2と シ 一 ト 体 4 の 位置決 め 用 外周 面部 3 3と を 密接 に 嵌合 さ せ る こ と に よ り 、 ニ ー ド ル 3 と ア ダ プ タ 1 3の ニ ー ド ル ガ イ ド部 3 1と の 隙間 を 極 力小 さ く し て 、 二 一 r ル の 倒 れ ¾ 極 ノ j 小 、 押 ん 、 か つ 二 一 r ル ガ イ ド 部 3 1の 内 径 と シ 一 ト 体 4 の シ 一 ト 部 5 と の 間 の 同軸度 も 十分小 さ く で き る 力、 ら 、 ニ ー ド ル先端部 の シ ー ト 部 5 への 片 当 り を避 け る こ と がで き 、 し た が っ て、 ニ ー ド ル 3 の 片 当 り に よ る シ ー ト 不良 に起 因す る 圧 力 ハ ン チ ン グ ゃ昇圧不良 を 防止で き る 。

産業上の 利用 の 可能性

本発明 の 電磁比例 リ リ ー フ 弁 は 、 油圧回路 な ど の 設定圧力 を 自 動的 に ま た は遠隔操作で任意 に 可変調 整す る 場合 に 適 し て い る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 弁本体 の 内部で 二 一 ド ル に 対 し シ ー ト 体 の シ ー ト 部 を 対 向 し て設 け 、 こ の シ ー ト 体 を弁本体 内 に螺 入 さ れ た 係止体 に よ り 押圧固定 し 、 弁本体 に 取付 け た ソ レ ノ ィ ド に 供給 さ れ る 電流値 に 比例 し て 発生す る 軸方 向 の 推 力 を 利用 し てニ ー ド ル を 軸 方 向 移動す る こ と に よ り 、 弁本体 の 入 口 ポ ー ト と タ ン ク ポ ー ト と の 間 に 位 置 す る メ イ ン ポ ぺ ッ 卜 が入 口 ポ ー ト と シ ー ト 部 と の 間で内 蔵 す る オ リ フ ィ ス に 流量 を 発生 さ せ、 オ リ フ ィ ス前後 の 差圧 と リ タ ー ン ス プ リ ン グ と に よ り メ イ ン ポ ぺ ッ ト を 制御す る パ イ ロ ッ ト ォ ペ レ 一 ト 式の 電磁比例 リ リ ー フ 弁 に お い て、

前記係止体の 上部 内 に 穿設 さ れ前記ニ ー ド ル の 外 周 部 と 密接 に嵌合 し て ニ ー ド ル を 案 内す る ニ ー ド ル ガ イ ド部 と 、

前記係止体 の下部 内 に 前記ニ ー ド ルガ イ ド部 と 同 心状 に 形成 し た位置決 め 用 内 周 面部 と 、

前記 シ 一 ト 体の 外 周 部 に そ の シ ー ト 部 と 同 心状 に 設 け ら れ前記位置決 め 用 内周 面部 と 密接 に 嵌合 し た 位置決め 用 外周面部 と

を具備 し た こ と を特徵 と す る 電磁比例 リ リ ー フ弁。