WO2017043251A1 - 一方向流制御弁 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a one-way flow control valve.
- a one-way flow control valve that controls the flow rate of hydraulic fluid in accordance with electromagnetic force is used.
- JP 2007-239996A describes a one-way flow control valve including a main valve that changes the opening degree of communication between a main port and a sub port, and a control pressure chamber that urges the main valve in the valve closing direction.
- This one-way flow control valve controls the flow rate of the working fluid supplied from a pump connected to the main port to an actuator such as a construction machine connected to the subport.
- the pressure of the subport communicating with the actuator acts in a direction to open the main valve when the main valve is closed. For this reason, after the supply of working fluid to the actuator is stopped, if the pressure in the actuator rises due to an increase in the load acting on the actuator from the outside, the sub port pressure also rises, and the main valve opens. There is a risk. When the main valve is opened, the working fluid flows out from the sub port to the main port, so that it is difficult to maintain the load of the actuator.
- An object of the present invention is to prevent the one-way flow control valve from opening due to an increase in the pressure of the subport.
- a one-way flow control valve for controlling a flow rate of a working fluid flowing from a main port to a sub port, the main valve communicating the main port and the sub port, and the main valve being closed.
- a control pressure chamber energizing in the valve direction, a main port communication path communicating the main port and the control pressure chamber, a subport communication path communicating the subport and the control pressure chamber, and the main port communication path
- a first valve body that allows only the flow of working fluid from the main port to the control pressure chamber, and is provided in the subport communication path, and only flows the working fluid from the subport to the control pressure chamber.
- a one-way flow control valve that includes a second valve body that permits the control, and a solenoid unit that controls a communication opening degree between the control pressure chamber and the subport.
- FIG. 1 is a sectional view of a solenoid valve according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is an enlarged view of the first valve body and the second valve body of FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of a solenoid valve according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is an enlarged view of the release valve of FIG.
- a solenoid valve 100 shown in FIG. 1 is provided in a construction machine, an industrial machine, or the like, and is used for a flow rate of a working fluid supplied from a fluid pressure source (not shown) to an actuator (load) and a working fluid discharged from the actuator to a tank or the like. Control the flow rate.
- the solenoid valve 100 is a one-way flow control valve that controls the flow rate of the working fluid that flows in one direction from the main port 82 toward the sub-port 83.
- the solenoid valve 100 is inserted and fixed in a non-through insertion hole 81 provided in the valve block 80.
- the valve block 80 has a main port 82 having one end opened on the bottom surface of the insertion hole 81 and the other end opened on the outer surface of the valve block 80 and connected to a pump as a fluid pressure source through a pipe (not shown), and one end Is open on the side surface of the insertion hole 81, and the other end is opened on the outer surface of the valve block 80 and has a sub-port 83 connected to the actuator through a pipe (not shown).
- hydraulic oil is used as a working fluid.
- the working fluid is not limited to working oil, and may be other incompressible fluid or compressible fluid.
- the solenoid valve 100 includes a main valve 22 that changes the opening degree of communication between the main port 82 and the sub port 83, a hollow cylindrical sleeve 12 that is fixed in the insertion hole 81 and into which the main valve 22 is slidably inserted, A hydraulic pressure is guided from the main port 82 or the sub-port 83 to urge the main valve 22 in the valve closing direction, and a first pressure permitting only the hydraulic fluid to flow from the main port 82 to the control pressure chamber 42.
- a valve body 71 a second valve body 72 that allows only hydraulic fluid to flow from the subport 83 to the control pressure chamber 42, a subvalve 27 that changes the degree of communication between the control pressure chamber 42 and the subport 83, and supply And a solenoid unit 60 that displaces the sub-valve 27 in accordance with the current to be supplied.
- the sleeve 12 includes a sliding support portion 12a that slidably supports the outer peripheral surface of the main valve 22, and a seat portion 13 on which the main valve 22 is seated.
- two sheet portions of a circular hole-shaped first sheet portion 13 a and a truncated cone-shaped second sheet portion 13 b are formed in this order from the main port 82 side.
- the central axis of the first sheet portion 13 a and the central axis of the second sheet portion 13 b coincide with the central axis of the sleeve 12.
- the sleeve 12 is formed with a plurality of sleeve communication holes 12b communicating with the space in the sleeve 12 and the subport 83 between the second sheet portion 13b and the sliding support portion 12a at intervals in the circumferential direction.
- O-rings 51 and 52 are respectively arranged on the outer periphery of the seat portion 13 and the outer periphery of the sliding support portion 12a so as to sandwich the sleeve communication hole 12b.
- the connection portion between the sleeve communication hole 12 b and the sub port 83 is sealed by these two O-rings 51 and 52 compressed between the sleeve 12 and the insertion hole 81.
- the O-ring 51 provided on the outer periphery of the seat portion 13 prevents the main port 82 and the sub-port 83 from communicating with each other through the gap between the sleeve 12 and the insertion hole 81.
- the main valve 22 is a cylindrical member, and is disposed in the sleeve 12 such that one end face 22e is positioned on the seat portion 13 side and the sliding portion 22c is slidably supported by the sliding support portion 12a.
- the other end surface 22 f of the main valve 22 faces a control pressure chamber 42 defined by the main valve 22, the sleeve 12, and the solenoid unit 60.
- a cylindrical spool valve 22a that is slidably inserted into the first seat portion 13a is formed on the one end surface 22e side of the main valve 22, and a second spool valve 22a and a sliding portion 22c are provided between the second valve 22a and the sliding portion 22c.
- a truncated cone-shaped poppet valve 22b seated on the seat portion 13b is formed.
- the main valve 22 is formed with a step portion 22h having a surface perpendicular to the axial direction of the main valve 22 between the poppet valve 22b and the sliding portion 22c.
- the pressure of the subport 83 acts on the step portion 22h through the sleeve communication hole 12b.
- a recess 22g communicating with the main port 82 is formed on one end surface 22e of the main valve 22 coaxially with the spool valve 22a.
- a plurality of through holes 22d having one end opened on a surface sliding with the first seat portion 13a and the other end opened on the inner peripheral surface of the recess 22g are formed at intervals in the circumferential direction.
- Each through hole 22d closed by the first seat portion 13a gradually opens as the spool valve 22a moves in a direction in which the poppet valve 22b and the second seat portion 13b are separated from each other. That is, the area of each through hole 22d exposed from the first seat portion 13a changes according to the amount of movement of the spool valve 22a.
- the flow rate of the hydraulic fluid flowing from the main port 82 to the subport 83 can be controlled by changing the opening area of each through hole 22d.
- Each through-hole 22d is arranged so as not to be completely blocked by the first sheet portion 13a even when the poppet valve 22b contacts the second sheet portion 13b. That is, the opening area of each through-hole 22d becomes the minimum value at the valve closing position where the poppet valve 22b contacts the second seat portion 13b, and gradually increases as the poppet valve 22b is displaced in the valve opening direction.
- each through-hole 22d may be arrange
- the flow rate of the hydraulic oil can be set to almost zero until the main valve 22 is displaced to some extent.
- the main valve 22 is formed with a through hole 23 penetrating in the axial direction.
- the through hole 23 opens to the recess 22g of the main valve 22 and is formed continuously with the first sliding hole 23a in which the first valve body 71 is accommodated, and the second valve body 72 is accommodated in the first sliding hole 23a.
- the second sliding hole 23b is formed, and the fixing hole 23c is formed continuously from the second sliding hole 23b and opens to the other end face 22f.
- the first sliding hole 23 a, the second sliding hole 23 b, and the fixing hole 23 c are formed so that the central axis coincides with the central axis of the main valve 22. For this reason, the processing of the first sliding hole 23a, the second sliding hole 23b, and the fixing hole 23c can be performed together with the processing of the main valve 22. In addition, the accuracy of concentricity can be improved.
- a cylindrical plug 73 having one end closing the second sliding hole 23b and the other end facing the control pressure chamber 42 is screwed and fixed to the fixing hole 23c.
- the plug 73 includes a sleeve sliding hole 73 a into which a pressure compensation sleeve 26 described later is slidably inserted, and a plug communication hole 73 b having one end opened in the sleeve sliding hole 73 a and the other end opened on the outer periphery of the plug 73.
- the sleeve sliding hole 73 a is a non-through hole that opens toward the control pressure chamber 42 and is formed along the axis of the plug 73.
- the central axis of the sleeve sliding hole 73 a is formed to coincide with the central axis of the main valve 22. That is, the sleeve sliding hole 73a is provided on the same axis as the first sliding hole 23a, the second sliding hole 23b, and the fixed hole 23c formed in the main valve 22.
- the two O-rings 77 are arranged on the outer periphery of the plug 73 so as to sandwich the opening of the plug communication hole 73b. These O-rings 77 compressed between the plug 73 and the through hole 23 prevent the plug communication hole 73b from communicating with the adjacent oil chamber.
- the main valve 22 has one end opened to the first sliding hole 23a and the subport communication hole 23d communicating the subport 83 and the space in the through hole 23, and one end opened to the second sliding hole 23b and the control pressure chamber. Further, a control pressure chamber communication hole 23f for communicating 42 and the space in the through hole 23, and a discharge path 23e having one end opened to the fixing hole 23c and communicating the plug communication hole 73b and the subport communication hole 23d are further formed.
- the control pressure chamber communication hole 23f is provided with an introduction hole 41 that functions as an orifice.
- the first valve body 71 is a bottomed cylindrical poppet valve, and includes a hollow cylindrical portion 71a that is slidable along the first sliding hole 23a and a truncated cone-shaped first provided in the first sliding hole 23a.
- the second valve body 72 is slidable along the second sliding hole 23b, and a support extending from the sliding part 72a and inserted into the hollow cylindrical part 71a of the first valve body 71. Part 72b and a second valve body through hole 72c penetrating in the axial direction.
- the first valve body 71 is slidably supported by the support portion 72b of the second valve body 72 so as to be displaced along the first sliding hole 23a.
- the 1st valve body 71 and the 2nd valve body 72 have the same sliding direction, ie, the direction of displacement, and are arrange
- the second valve body 72 is a poppet-shaped second valve portion 72e seated on a truncated cone-shaped second seat portion 88b formed at a step portion connecting the first sliding hole 23a and the second sliding hole 23b. It has further.
- the first sheet portion 88a and the second sheet portion 88b may be directly formed in the through hole 23, or provided by inserting and fixing a member having a truncated cone-shaped sheet surface into the through hole 23. May be.
- a third pressure chamber 78 c as a pressure chamber is defined between the second valve body 72 and the plug 73.
- the pressure in the control pressure chamber 42 is guided to the third pressure chamber 78c through the control pressure chamber communication hole 23f.
- the second spring 75 is compressed and accommodated in the third pressure chamber 78c.
- the urging force of the second spring 75 and the pressure of the third pressure chamber 78c act in the direction in which the second valve body 72 is closed.
- a first pressure chamber 78a is defined by a support portion 72b.
- the pressure of the third pressure chamber 78c that is, the pressure of the control pressure chamber 42 is guided to the first pressure chamber 78a through the second valve body through hole 72c.
- the first spring 74 is compressed and accommodated in the first pressure chamber 78a.
- the biasing force of the first spring 74 and the pressure of the first pressure chamber 78a act in the direction in which the first valve body 71 is closed.
- the first spring 74 and the second spring 75 are arranged such that the urging directions are both along the through hole 23.
- the diameter D2 of the first pressure chamber 78a is increased in order to easily accommodate the first spring 74 in the first pressure chamber 78a.
- the diameter D2 of the first pressure chamber 78a is larger than the diameter D1 of the first seat portion 88a. Since the force acting in the direction of closing the first valve body 71 is increased, the first valve body 71 is difficult to open.
- the diameter D2 of the first pressure chamber 78a is preferably set smaller than the diameter D1 of the first sheet portion 88a.
- the area of the first pressure receiving surface A1 of the top portion 71b that receives the pressure in the valve opening direction is the top portion that receives the pressure of the first pressure chamber 78a.
- the diameter D2 of the first pressure chamber 78a is set to be larger than the area of the second pressure receiving surface A2 of 71b.
- An annular second pressure chamber 78b is defined between the hollow cylindrical portion 71a of the first valve body 71 and the second valve portion 72e of the second valve body 72.
- the pressure of the sub port 83 is guided to the second pressure chamber 78b through the sub port communication hole 23d.
- the inner diameter of the second pressure chamber 78b is set to be equal to the diameter D2 of the first pressure chamber 78a and smaller than the diameter D1 of the first seat portion 88a. For this reason, the pressure in the second pressure chamber 78b acts in a direction to open the second valve body 72, and the first valve body 71 is resisted against the pressure of the main port 82 acting on the first pressure receiving surface A1. Acts in the direction to close the valve.
- An O-ring 76 that is compressed between the support portion 72b and the hollow cylindrical portion 71a is disposed on the outer periphery of the support portion 72b of the second valve body 72.
- the O-ring 76 prevents the first pressure chamber 78a and the second pressure chamber 78b from communicating with each other through the gap between the support portion 72b and the hollow cylindrical portion 71a.
- a backup ring may be disposed adjacent to the O-rings 76 and 77.
- the first valve body 71 further includes a first communication hole 71d that allows the main port 82 and the first pressure chamber 78a to communicate with each other when the first valve portion 71c is separated from the first seat portion 88a.
- the first valve body 71 having the above-described configuration is caused by the thrust in the valve opening direction due to the pressure of the main port 82 and the pressure of the first pressure chamber 78a, that is, the pressure of the control pressure chamber 42 and the biasing force of the first spring 74.
- the thrust in the valve closing direction acts.
- the first valve body 71 opens, and the main port 82 and the control pressure chamber 42 include the recess 22g, the first valve portion 71c, and the first seat portion. 88a, the first communication hole 71d, the first pressure chamber 78a, the second valve body through hole 72c, the third pressure chamber 78c, the control pressure chamber communication hole 23f, and the introduction hole 41.
- These passages connecting the main port 82 and the control pressure chamber 42 correspond to the main port communication passage.
- the main port communication passage is not limited to the passage having these passages, and may be a passage configured in any way as long as the main port 82 and the control pressure chamber 42 communicate with each other.
- the first valve body 71 is closed, and the communication between the main port 82 and the control pressure chamber 42 is shut off. As described above, the first valve body 71 allows only the flow of hydraulic oil from the main port 82 to the control pressure chamber 42.
- the second valve body 72 further has a second communication hole 72d that allows the sub port 83 and the second valve body through hole 72c to communicate with each other when the second valve part 72e is separated from the second seat part 88b.
- the second valve body 72 When the thrust in the valve opening direction exceeds the thrust in the valve closing direction, the second valve body 72 is opened, and the sub port 83 and the control pressure chamber 42 include the sleeve communication hole 12b, the sub port communication hole 23d, and the second pressure chamber. 78b, the gap between the second valve portion 72e and the second seat portion 88b, the second communication hole 72d, the second valve body through hole 72c, the third pressure chamber 78c, the control pressure chamber communication hole 23f, and the introduction hole 41. Communicated. These passages that connect the sub port 83 and the control pressure chamber 42 correspond to the sub port communication passage.
- the subport communication path is not limited to the one having these paths, and may be any path configured as long as the subport 83 and the control pressure chamber 42 communicate with each other.
- the second communication hole 72 d may be a passage formed in a groove shape on the outer peripheral surface of the second valve body 72.
- the second valve body 72 is closed, and the communication between the sub port 83 and the control pressure chamber 42 is blocked. As described above, the second valve body 72 only allows the hydraulic oil to flow from the sub port 83 to the control pressure chamber 42, and prevents the hydraulic oil from flowing from the main port 82 and the control pressure chamber 42 to the sub port 83. Yes.
- main port communication passage and subport communication passage a part of the passage is shared, but the present invention is not limited to this, and the main port communication passage and the subport communication passage are respectively independent in the valve body 22. It may be a passage formed.
- a main return spring 24 is compressed between the main valve 22 and the solenoid unit 60 in the control pressure chamber 42 facing the one end surface 22e of the main valve 22.
- the urging force of the main return spring 24 acts in the direction to close the main valve 22.
- the pressure of the main port 82 acts on the first valve opening pressure receiving surface S1 corresponding to the cross section of the second seat portion 13b of the main valve 22, and acts in the direction of opening the main valve 22.
- the pressure of the subport 83 acts on the second valve opening pressure receiving surface S2 corresponding to the cross section of the step portion 22h of the main valve 22, and acts in the direction of opening the main valve 22.
- the pressure in the control pressure chamber 42 acts on the valve closing pressure receiving surface S3 corresponding to the cross section of the sliding portion 22c, and acts in the direction in which the main valve 22 is closed.
- the main valve 22 has a valve closing pressure received by the resultant force of the thrust due to the pressure of the main port 82 acting on the first valve opening pressure receiving surface S1 and the thrust due to the pressure of the sub port 83 acting on the second valve opening pressure receiving surface S2.
- the valve displaces in the valve opening direction.
- the main valve 22 is further provided with a pilot pressure control valve 25 that controls the pressure in the control pressure chamber 42 by adjusting the communication state between the control pressure chamber 42 and the sub port 83.
- the pilot pressure control valve 25 includes a hollow cylindrical pressure compensation sleeve 26 in which a sub seat portion 26d is formed, and a columnar sub valve 27 in which a sub poppet valve 27a seated on the sub seat portion 26d is provided at one end. .
- the pressure compensation sleeve 26 is disposed so as to face the sliding portion 26a slidably inserted into the sleeve sliding hole 73a of the plug 73 and the control pressure chamber 42, and has an outer diameter larger than that of the sliding portion 26a. It has a flange part 26b and a sleeve through-hole 26c formed so as to penetrate in the axial direction from the flange part 26b to the sliding part 26a.
- the sub sheet portion 26d is formed at the opening end of the sleeve through hole 26c that opens to the flange portion 26b. For this reason, the sleeve sliding hole 73a and the control pressure chamber 42 communicate with each other through the sub-sheet portion 26d and the sleeve through hole 26c.
- a pressure compensating spring 28 made up of a plurality of disc springs is interposed between the flange portion 26b and the plug 73.
- the pressure compensation sleeve 26 is biased in a direction away from the main valve 22 by a pressure compensation spring 28.
- the size of the gap between the sub poppet valve 27a and the sub seat portion 26d is adjusted by changing the axial position of the sub valve 27 with respect to the pressure compensation sleeve 26. Since the position of the auxiliary valve 27 in the axial direction is controlled by the solenoid unit 60, the size of the gap is controlled by the solenoid unit 60.
- the solenoid unit 60 includes a coil 62 that generates a magnetic attractive force when supplied with a current, a bottomed cylindrical solenoid tube 14 provided on the outer periphery of the coil 62, and a connecting member that connects the solenoid tube 14 and the sleeve 12. 16 and.
- the sub-valve 27 is fixed to the shaft center, and the cylindrical plunger 33 that is attracted by the magnetic attractive force generated by the coil 62, the columnar retainer 34 that is movable in the axial direction, and the plunger 33. And a sub return spring 35 interposed between the retainer 34 and the retainer 34 by compression. The plunger 33 is urged by the sub return spring 35 in the direction in which the sub poppet valve 27a formed at the tip of the sub valve 27 is seated on the sub seat portion 26d.
- the plunger 33 has a plurality of through holes 33a penetrating in the axial direction, and the spring chamber 44 in which the sub return spring 35 is disposed communicates with the control pressure chamber 42 through the through hole 33a. Therefore, the pressure in the spring chamber 44 is equivalent to the pressure in the control pressure chamber 42, and the urging force of the sub return spring 35 and the pressure in the spring chamber 44 press the sub poppet valve 27a against the sub seat portion 26d. Acts in the direction.
- the adjusting screw 36 is threaded through the end portion 14a of the solenoid tube 14 in the axial direction.
- One end of the adjusting screw 36 is in contact with the retainer 34 in the spring chamber 44.
- the position of the retainer 34 in the axial direction is changed, and the biasing force of the sub return spring 35 is changed.
- the other end of the adjustment screw 36 protruding from the solenoid tube 14 is covered with a cover 63 attached to the solenoid tube 14.
- the connecting member 16 has an insertion portion 16 a inserted into the insertion hole 81 of the valve block 80 and a flange portion 16 b for fixing the solenoid valve 100 to the valve block 80.
- the connecting member 16 connects the sleeve 12 and the solenoid tube 14 by screwing the solenoid tube 14 to the inner peripheral surface of the flange portion 16b and screwing the sleeve 12 to the insertion portion 16a.
- O-ring 53 as a seal member is disposed on the outer periphery of the insertion portion 16a.
- the O-ring 53 compressed between the connecting member 16 and the insertion hole 81 blocks communication between the insertion hole 81 and the outside. For this reason, the hydraulic oil in the insertion hole 81 is prevented from leaking to the outside, and water, dust and the like are prevented from entering the insertion hole 81 from the outside.
- a plurality of bolt holes (not shown) through which the bolts 15 are inserted are formed in the flange portion 16b, and the flange portions 16b are fastened to the valve block 80 via the bolts 15.
- the connecting member 16 is fastened to the valve block 80, the solenoid valve 100 is fixed to the valve block 80.
- the plunger 33 When no current is supplied to the coil 62, the plunger 33 is pressed by the biasing force of the sub return spring 35, the sub poppet valve 27a of the sub valve 27 is seated on the sub seat portion 26d, and the control pressure chamber 42 is closed. It becomes a state. In this state, when the pressure of the main port 82 is higher than the pressure in the control pressure chamber 42, the first valve body 71 is opened as described above. Since the pressure of the sub port 83 is sufficiently lower than the pressure of the main port 82 to which the fluid pressure source is connected, the pressure of the second pressure chamber 78b communicating with the sub port 83 is also reduced. For this reason, the influence of the pressure of the second pressure chamber 78b on the operation of the first valve body 71 is small.
- the area of the valve closing pressure receiving surface S3 on which the pressure in the control pressure chamber 42 acts is larger than the area of the first valve opening pressure receiving surface S1 on which the pressure of the main port 82 acts, and the pressure of the sub port 83 is The pressure of the main port 82 is sufficiently low. Therefore, the resultant force of the thrust in the control pressure chamber 42 acting on the valve closing pressure receiving surface S3 and the urging force of the main return spring 24 is the thrust due to the pressure of the main port 82 acting on the first valve opening pressure receiving surface S1. The resultant force exceeds the resultant force of the thrust of the sub port 83 acting on the second valve opening pressure receiving surface S2, and the main valve 22 is biased in the direction of closing the seat portion 13.
- the coil 62 is in a non-energized state, the flow of hydraulic oil from the main port 82 to the sub port 83 is interrupted.
- the plunger 33 overcomes the biasing force of the sub return spring 35 by the thrust generated by the solenoid unit 60 and is attracted to the coil 62 side.
- the sub valve 27 is displaced together with the plunger 33, the sub poppet valve 27a is separated from the sub seat portion 26d, and a gap is formed between the sub poppet valve 27a and the sub seat portion 26d.
- the hydraulic oil in the control pressure chamber 42 passes through the gap, passes through the sleeve through hole 26c, the plug communication hole 73b, the discharge passage 23e, the sub port communication hole 23d, and the sleeve communication hole 12b, and is discharged to the sub port 83.
- the flow rate of the hydraulic oil flowing from the main port 82 to the sub port 83 is controlled by increasing or decreasing the current supplied to the coil 62 and controlling the displacement amount of the main valve 22.
- the subport 83 communicating with the actuator The pressure increases.
- the pressure of the sub port 83 acts in a direction in which the main valve 22 is opened at the step 22 h of the main valve 22. For this reason, when the pressure of the sub port 83 rises higher than the pressure in the control pressure chamber 42, the thrust by the pressure of the main port 82 acting on the first valve opening pressure receiving surface S1 and the sub port 83 acting on the second valve opening pressure receiving surface S2.
- the resultant force with the thrust due to the pressure exceeds the resultant force between the thrust within the control pressure chamber 42 acting on the valve-closing pressure receiving surface S3 and the urging force of the main return spring 24, so that the main valve 22 opens, and the hydraulic oil May flow out from the sub port 83 to the main port 82.
- such a phenomenon can be suppressed by providing the second valve body 72 that allows only the flow of the hydraulic oil from the sub port 83 to the control pressure chamber 42.
- the second valve body 72 is opened as described above.
- the hydraulic oil in the sub port 83 is guided into the control pressure chamber 42, and the pressure in the control pressure chamber 42 is equal to the pressure in the sub port 83.
- the pressure in the control pressure chamber 42 is equivalent to the pressure in the sub port 83. Therefore, even if the pressure in the sub port 83 increases, the force acting in the direction to close the main valve 22 opens the main valve 22. Always exceeds the force acting in the direction of the valve. For this reason, even if the pressure in the sub port 83 becomes higher than the pressure in the control pressure chamber 42, the main valve 22 is maintained in a closed state, so that hydraulic oil flows out from the sub port 83 to the main port 82. Is prevented. As a result, the displacement of the actuator due to an increase in load or the like after the supply of hydraulic oil to the actuator is stopped is suppressed.
- the solenoid valve 100 the first valve body 71 and the second valve body 72 are arranged in series along the displacement direction. Thus, since the 1st valve body 71 and the 2nd valve body 72 are arrange
- the basic configuration of the solenoid valve 200 is the same as that of the solenoid valve 100 according to the first embodiment.
- the solenoid valve 200 is different from the solenoid valve 100 in that a first valve body 271 and a second valve body 272 are arranged in the valve block 80, respectively.
- the first valve body 271 of the solenoid valve 200 is disposed in the main port communication hole 84 formed in the valve block 80.
- One end of the main port communication hole 84 opens to the main port 82, the other end opens to the side surface of the insertion hole 81, and communicates with the control pressure chamber 42 through the introduction hole 41 formed in the sleeve 12 and functioning as an orifice.
- the first valve body 271 When the thrust in the valve opening direction exceeds the thrust in the valve closing direction, the first valve body 271 is opened, and the main port 82 and the control pressure chamber 42 are communicated with each other through the main port communication hole 84 and the introduction hole 41. .
- These passages connecting the main port 82 and the control pressure chamber 42 correspond to the main port communication passage.
- the main port communication passage is not limited to the passage having these passages, and may be a passage configured in any way as long as the main port 82 and the control pressure chamber 42 communicate with each other.
- the main port communication hole 84 and the introduction hole 41 may be formed not in the valve block 80 but in the main valve 22. In this case, the first valve body 271 is also disposed in the main valve 22.
- the first valve body 271 is closed, and the communication between the main port 82 and the control pressure chamber 42 is blocked.
- the first valve body 271 allows only the hydraulic oil to flow from the main port 82 to the control pressure chamber 42.
- the second valve body 272 is disposed inside the release valve 90 that blocks or opens the communication between the first subport communication hole 85 and the second subport communication hole 86 formed in the valve block 80. Is done.
- a non-through opening valve insertion hole 89 into which the cylindrical opening valve 90 is inserted and fixed is formed in parallel with the insertion hole 81.
- the first subport communication hole 85 has one end opened on the bottom surface of the open valve insertion hole 89 and the other end connected to the subport 83.
- the second subport communication hole 86 has one end opened on the side surface of the opening valve insertion hole 89 and the other end opened on the side surface of the insertion hole 81, and communicates with the control pressure chamber 42 through the introduction hole 41.
- the release valve 90 includes a slide portion 90a that is slidably supported in the release valve insertion hole 89, a male screw portion 90d that is screwed into a female screw portion 89b formed at the opening end of the release valve insertion hole 89, and a male screw.
- a small-diameter portion 90b having an outer diameter smaller than that of the sliding portion 90a and a truncated cone formed at the opening end of the first subport communication hole 85.
- a valve portion 90c seated on the seat portion 89a.
- the lock nut 94 is screwed into the male thread portion 90d of the release valve 90.
- the release valve 90 is fixed in the release valve insertion hole 89.
- the release valve 90 is normally fixed in a state where the valve portion 90c is seated on the seat portion 89a, that is, in a state where the communication between the first subport communication hole 85 and the second subport communication hole 86 is blocked.
- the release valve 90 is opened by loosening the lock nut 94 and rotating the release valve 90. When the release valve 90 is opened, the first subport communication hole 85 and the second subport communication hole 86 can be communicated without using the second valve body 272.
- the release valve 90 opens to the end face on the male screw portion 90d side, and has a non-penetrating sliding hole 91 formed along the axial center of the opening valve 90, one end opening to the bottom surface of the sliding hole 91, and the other end. It further has a first communication hole 92a that opens to the end surface on the small diameter portion 90b side, and a second communication hole 92b that has one end opening on the side surface of the sliding hole 91 and the other end opening on the outer peripheral surface of the small diameter portion 90b.
- the second valve body 272 is slidably accommodated in the sliding hole 91, and a plug 273 is screwed to the opening end of the sliding hole 91.
- a spring chamber 93 as a pressure chamber is defined between the second valve body 272 and the plug 273, and a spring 275 that urges the second valve body 272 to close is compressed in the spring chamber 93. To be stolen.
- the second valve body 272 is a communication hole that always connects the valve portion 272a seated on the truncated cone-shaped seat portion 91a formed at the opening end of the first communication hole 92a, and the spring chamber 93 and the second communication hole 92b. 272b.
- one end of the second communication hole 92b is open to the outer peripheral surface of the small diameter portion 90b, the gap between the small diameter portion 90b and the open valve insertion hole 89, the second subport communication hole 86, and the introduction
- the control pressure chamber 42 communicates with the hole 41. Therefore, since the spring chamber 93 is always in communication with the control pressure chamber 42, the pressure of the spring chamber 93 is equal to the pressure of the control pressure chamber 42.
- the second valve body 272 having the above configuration includes a thrust in the valve opening direction due to the pressure of the subport 83 acting on the second valve body 272 through the first subport communication hole 85 and the first communication hole 92a, and the pressure of the spring chamber 93. That is, the thrust in the valve closing direction due to the pressure of the control pressure chamber 42 and the biasing force of the spring 275 acts.
- the second valve body 272 opens, and the subport 83 and the control pressure chamber 42 are connected to the first subport communication hole 85, the first communication hole 92a, the valve Communicating through the gap between the portion 272a and the seat portion 91a, the second communication hole 92b, the gap between the small diameter portion 90b and the open valve insertion hole 89, the second subport communication hole 86 and the introduction hole 41.
- These passages that connect the sub port 83 and the control pressure chamber 42 correspond to the sub port communication passage.
- the sub-port communication passage is not limited to the passage having these passages, and may be any passage configured as long as the passage communicates the sub-port 83 and the control pressure chamber 42 via the release valve 90. Good.
- the second valve body 272 is closed, and the communication between the sub port 83 and the control pressure chamber 42 is blocked. As described above, the second valve body 272 only allows the hydraulic oil to flow from the sub port 83 to the control pressure chamber 42, and prevents the hydraulic oil from flowing from the main port 82 and the control pressure chamber 42 to the sub port 83. Yes.
- An O-ring 96 is disposed on the outer periphery of the sliding portion 90a of the release valve 90. Communication between the inside of the open valve insertion hole 89 and the outside is blocked by an O-ring 96 compressed between the open valve insertion hole 89 and the sliding portion 90a.
- An O-ring 277 is disposed on the outer periphery of the plug 273. Communication between the inside and outside of the sliding hole 91 is blocked by an O-ring 277 compressed between the sliding hole 91 and the plug 273. For this reason, the hydraulic oil in the opening valve insertion hole 89 and the sliding hole 91 is prevented from leaking to the outside, and water, dust and the like enter the opening valve insertion hole 89 and the sliding hole 91 from the outside. Is prevented.
- the hydraulic oil in the control pressure chamber 42 passes through the first discharge path 223a and the second discharge path 223b formed in the main valve 22.
- the operation is the same as that of the solenoid valve 100 according to the first embodiment except that the discharge to the subport 83 is performed. Therefore, the description thereof is omitted.
- the second valve body 272 is opened as described above.
- the hydraulic oil in the sub port 83 is guided into the control pressure chamber 42, and the pressure in the control pressure chamber 42 is equal to the pressure in the sub port 83.
- the pressure in the control pressure chamber 42 is equivalent to the pressure in the sub port 83. Therefore, even if the pressure in the sub port 83 increases, the force acting in the direction to close the main valve 22 opens the main valve 22. Always exceeds the force acting in the direction of the valve. For this reason, even if the pressure in the sub port 83 becomes higher than the pressure in the control pressure chamber 42, the main valve 22 is maintained in a closed state, so that hydraulic oil flows out from the sub port 83 to the main port 82. Is prevented. As a result, the displacement of the actuator due to an increase in load or the like after the supply of hydraulic oil to the actuator is stopped is suppressed.
- the release valve 90 is manually opened when supplying hydraulic oil to the actuator without energizing the coil 62 or when the main valve 22 does not open even when the coil 62 is energized due to a failure of the solenoid unit 60. Is done.
- the release valve 90 is opened, the control pressure chamber 42 and the sub port 83 are communicated with each other, and hydraulic oil flows out from the control pressure chamber 42 to the sub port 83. As a result, the pressure in the control pressure chamber 42 decreases and the main valve 22 opens, so that hydraulic oil can be supplied to the actuator.
- the opening operation of the opening valve 90 is performed in a state in which the working oil is supplied from the pump to the main port 82 and the main valve 22 is closed by the pressure of the working oil guided from the main port 82 to the control pressure chamber 42. Is done.
- the opening of the release valve 90 is performed by loosening the lock nut 94 and manually rotating the release valve 90 so that the valve portion 90c is separated from the seat portion 89a.
- the first subport communication hole 85 and the second subport communication hole 86 are always in communication with each other through the gap.
- the control pressure chamber 42 and the sub port 83 communicate with each other through the introduction hole 41, the second sub port communication hole 86, and the first sub port communication hole 85.
- the hydraulic oil in the control pressure chamber 42 is discharged to the subport 83 through these passages.
- the pressure in the control pressure chamber 42 decreases, the main valve 22 is pressed by the pressure of the main port 82 to open, and the hydraulic oil is supplied to the actuator through the main port 82 and the subport 83.
- the operating oil can be supplied to the actuator by manually opening the opening valve 90.
- an open valve 90 is also provided in the sub-port communication path where the second valve body 272 is provided. For this reason, it is possible to prevent hydraulic oil from flowing out from the sub port 83 to the main port 82 even when the pressure in the sub port 83 rises higher than the pressure in the control pressure chamber 42, and to energize the coil 62. Even if it does not carry out, hydraulic fluid can be supplied to an actuator.
- the second valve body 272 is provided inside the release valve 90.
- the solenoid valve 200 can be made compact.
- Solenoid valves 100 and 200 that control the flow rate of hydraulic fluid flowing from the main port 82 to the subport 83 include a main valve 22 that connects the main port 82 and the subport 83, and a control pressure that biases the main valve 22 in the valve closing direction.
- the first valve bodies 71 and 271 that allow only the flow of hydraulic oil to the control pressure chamber 42 and the second valve that is provided in the subport communication path and allows only the flow of hydraulic oil from the subport 83 to the control pressure chamber 42.
- Body 72, 272, and solenoid unit 60 that controls the communication opening degree between control pressure chamber 42 and subport 83.
- the second valve bodies 72 and 272 that allow only hydraulic fluid to flow from the sub port 83 to the control pressure chamber 42 are provided in the sub port communication path. For this reason, when the pressure in the sub port 83 rises higher than the pressure in the control pressure chamber 42, the hydraulic oil is guided from the sub port 83 to the control pressure chamber 42 through the sub port communication path.
- the solenoid even if the pressure of the subport 83 rises higher than the pressure in the control pressure chamber 42.
- the main valve 22 of the valves 100 and 200 (one-way flow control valve) is prevented from opening and is maintained in a closed state. As a result, the hydraulic oil can be prevented from flowing out from the sub port 83 to the main port 82.
- first valve body 71 and the second valve body 72 are disposed in the main valve 22.
- the main port communication passage and the subport communication passage are formed in the main valve 22, and at least one of the central axis of the first valve body 71 and the central axis of the second valve body 72 is the main valve 22. Coincides with the central axis.
- the passage in which the first valve body 71 is provided and the passage in which the second valve body 72 is provided are provided in the main valve 22 and are arranged in the main valve 22. At least one of the central axis and the central axis of the second valve body 72 coincides with the central axis of the main valve 22. For this reason, it is possible to process the passage together with the processing of the main valve 22, and to reduce the manufacturing cost of the solenoid valve 100. Further, the solenoid valve 100 can be made compact as compared with the case where the passage is provided in a portion other than the main valve 22.
- first valve body 71 and the second valve body 72 have the same displacement direction and are arranged in series along the displacement direction.
- the first valve body 71 that allows only the flow of hydraulic oil from the main port 82 to the control pressure chamber 42 and the second valve body that allows only the flow of hydraulic oil from the subport 83 to the control pressure chamber 42. 72 are arranged in series along the displacement direction.
- the solenoid valve 100 can be compactized.
- an open valve 90 provided in the subport communication passage and opening the subport communication passage by being manually opened.
- the release valve 90 is also provided in the sub-port communication path where the second valve body 272 is provided. For this reason, it is possible to prevent hydraulic oil from flowing out from the sub port 83 to the main port 82 even when the pressure in the sub port 83 rises higher than the pressure in the control pressure chamber 42, and to energize the coil 62. Even if it does not carry out, hydraulic fluid can be supplied to an actuator. Even if the solenoid unit 60 fails and the main valve 22 does not open even if the coil 62 is energized, the hydraulic oil can be supplied to the actuator. Furthermore, since the passage in which the second valve body 272 is provided and the passage in which the release valve 90 is provided are shared, the solenoid valve 200 can be made compact.
- the second valve body 272 is provided in the opening valve 90, and the sub-port communication path is opened by opening the opening valve 90 regardless of the opening / closing operation of the second valve body 272.
- the second valve body 272 is provided inside the release valve 90. For this reason, since it is not necessary to separately provide a passage in which the second valve body 272 is provided and a passage in which the release valve 90 is provided, the solenoid valve 200 can be made compact.
- the solenoid valves 100 and 200 further include pressure chambers 78c and 93 that communicate with the control pressure chamber 42 and urge the second valve bodies 72 and 272 in the valve closing direction.
- the hydraulic oil is guided from the main port 82.
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Abstract
本発明は、サブポートの圧力の上昇によって一方向流制御弁が開弁することを防止する。 メインポート(82)からサブポート(83)へ流れる作動油の流量を制御するソレノイドバルブ(100,200)は、メインポート(82)とサブポート(83)とを連通する主弁(22)と、主弁(22)を閉弁方向に付勢する制御圧室(42)と、メインポート(82)と制御圧室(42)とを連通させるメインポート連通路に設けられる第1弁体(71,271)と、サブポート(83)と制御圧室(42)とを連通させるサブポート連通路に設けられる第2弁体(72,272)と、を備える。
Description
本発明は、一方向流制御弁に関するものである。
油圧によって作動する建設機械や産業機械では、電磁力に応じて作動油の流量を制御する一方向流制御弁が用いられる。
JP2007-239996Aには、メインポートとサブポートとの連通開度を変化させる主弁と、主弁を閉弁方向に付勢する制御圧室と、を備える一方向流制御弁が記載されている。この一方向流制御弁は、メインポートに接続されるポンプからサブポートに接続される建設機械等のアクチュエータへ供給される作動流体の流量を制御する。
JP2007-239996Aに開示される一方向流制御弁では、アクチュエータと連通するサブポートの圧力は、主弁が閉じているときに、主弁を開弁させる方向へと作用する。このため、アクチュエータへの作動流体の供給が停止された後に、外部からアクチュエータに作用する負荷が増大するなどして、アクチュエータ内の圧力が上昇すると、サブポートの圧力も上昇し、主弁が開弁するおそれがある。主弁が開弁すると、作動流体がサブポートからメインポートへと流出するため、アクチュエータの負荷を保持することが困難となる。
本発明は、サブポートの圧力の上昇によって一方向流制御弁が開弁することを防止することを目的とする。
本発明のある態様によれば、メインポートからサブポートへ流れる作動流体の流量を制御する一方向流制御弁であって、前記メインポートと前記サブポートとを連通する主弁と、前記主弁を閉弁方向に付勢する制御圧室と、前記メインポートと前記制御圧室とを連通させるメインポート連通路と、前記サブポートと前記制御圧室とを連通させるサブポート連通路と、前記メインポート連通路に設けられ、前記メインポートから前記制御圧室への作動流体の流通のみを許容する第1弁体と、前記サブポート連通路に設けられ、前記サブポートから前記制御圧室への作動流体の流通のみを許容する第2弁体と、前記制御圧室と前記サブポートとの連通開度を制御するソレノイド部と、を備える一方向流制御弁が提供される。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
<第1実施形態>
図1及び図2を参照して、本発明の第1実施形態に係るソレノイドバルブ100について説明する。
図1及び図2を参照して、本発明の第1実施形態に係るソレノイドバルブ100について説明する。
図1に示されるソレノイドバルブ100は、建設機械や産業機械等に設けられ、図示しない流体圧力源からアクチュエータ(負荷)に供給される作動流体の流量やアクチュエータからタンク等へ排出される作動流体の流量を制御する。このソレノイドバルブ100は、メインポート82からサブポート83へ向かって一方向に流れる作動流体の流量を制御する一方向流制御弁である。
ソレノイドバルブ100は、バルブブロック80に設けられる非貫通の挿入孔81に挿入固定される。バルブブロック80には、一端が挿入孔81の底面に開口し、他端がバルブブロック80の外面に開口して図示しない配管等を通じて流体圧力源であるポンプに接続されるメインポート82と、一端が挿入孔81の側面に開口し、他端がバルブブロック80の外面に開口して図示しない配管等を通じてアクチュエータに接続されるサブポート83と、を有する。
ソレノイドバルブ100では、作動流体として作動油が用いられる。作動流体は、作動油に限定されず、他の非圧縮性流体または圧縮性流体であってもよい。
ソレノイドバルブ100は、メインポート82とサブポート83との連通開度を変化させる主弁22と、挿入孔81内に固定され主弁22が摺動自在に挿入される中空円筒状のスリーブ12と、メインポート82またはサブポート83から作動油が導かれ、主弁22を閉弁方向に付勢する制御圧室42と、メインポート82から制御圧室42への作動油の流通のみを許容する第1弁体71と、サブポート83から制御圧室42への作動油の流通のみを許容する第2弁体72と、制御圧室42とサブポート83との連通開度を変化させる副弁27と、供給される電流に応じて副弁27を変位させるソレノイド部60と、を備える。
スリーブ12は、主弁22の外周面を摺動自在に支持する摺動支持部12aと、主弁22が着座するシート部13と、を有する。
シート部13の内周には、メインポート82側から順に、円孔状の第1シート部13aと、円錐台状の第2シート部13bと、の2つのシート部が形成される。第1シート部13aの中心軸と第2シート部13bの中心軸とは、スリーブ12の中心軸と一致している。
スリーブ12には、第2シート部13bと摺動支持部12aとの間に、スリーブ12内の空間とサブポート83とを連通するスリーブ連通孔12bが周方向に間隔をあけて複数形成される。
シート部13の外周と摺動支持部12aの外周とには、スリーブ連通孔12bを挟むようにして、それぞれOリング51,52が配置される。スリーブ連通孔12bとサブポート83との接続部は、スリーブ12と挿入孔81との間で圧縮されるこれら二つのOリング51,52によって封止される。特にシート部13の外周に設けられるOリング51によって、スリーブ12と挿入孔81との間の隙間を通じてメインポート82とサブポート83とが連通することが防止される。
主弁22は、円柱状部材であり、一端面22eがシート部13側に位置し、摺動部22cが摺動支持部12aに摺動支持されるようにスリーブ12内に配置される。主弁22の他端面22fは、主弁22と、スリーブ12と、ソレノイド部60と、により画定される制御圧室42に臨んでいる。
主弁22の一端面22e側には、第1シート部13aに摺動自在に挿入される円柱状のスプール弁22aが形成され、スプール弁22aと摺動部22cとの間には、第2シート部13bに着座する円錐台状のポペット弁22bが形成される。また、主弁22には、ポペット弁22bと摺動部22cとの間に、主弁22の軸方向に対して垂直な面を有する段部22hが形成される。段部22hにはスリーブ連通孔12bを通じてサブポート83の圧力が作用する。
主弁22の一端面22eには、メインポート82に連通する凹部22gがスプール弁22aと同軸上に形成される。スプール弁22aには、一端が第1シート部13aと摺動する面に開口し、他端が凹部22gの内周面に開口する貫通孔22dが周方向に間隔をあけて複数形成される。
第1シート部13aにより閉塞される各貫通孔22dは、ポペット弁22bと第2シート部13bとが離れる方向にスプール弁22aが移動するのに伴って、徐々に開口する。つまり、第1シート部13aから露出する各貫通孔22dの面積は、スプール弁22aの移動量に応じて変化する。このように、各貫通孔22dの開口面積を変化させることによって、メインポート82からサブポート83へ流れる作動油の流量を制御することができる。
各貫通孔22dは、ポペット弁22bが第2シート部13bに当接するときであっても、第1シート部13aによって完全に閉塞されないように配置される。つまり、各貫通孔22dの開口面積は、ポペット弁22bが第2シート部13bに当接する閉弁位置において最小値となり、ポペット弁22bが開弁方向に変位するにつれて漸次増大する。
なお、各貫通孔22dは、ポペット弁22bが第2シート部13bからある程度離れるまで第1シート部13aによって閉塞されるように配置されてもよい。この場合、主弁22がある程度変位するまで作動油の流量をほぼゼロに設定することができる。
主弁22には、図1及び図2に示されるように、軸方向に貫通する貫通孔23が形成される。貫通孔23は、主弁22の凹部22gに開口し第1弁体71が収容される第1摺動孔23aと、第1摺動孔23aに連続して形成され第2弁体72が収容される第2摺動孔23bと、第2摺動孔23bに連続して形成され他端面22fに開口する固定孔23cと、を有する。第1摺動孔23a、第2摺動孔23b及び固定孔23cは、中心軸が主弁22の中心軸と一致するように形成される。このため、第1摺動孔23a、第2摺動孔23b及び固定孔23cの加工は、主弁22の加工と併せて行うことができる。また、同芯度の精度を向上させることができる。
固定孔23cには、一端が第2摺動孔23bを閉塞するとともに他端が制御圧室42に臨む円筒状のプラグ73が螺着固定される。プラグ73は、後述の圧力補償スリーブ26が摺動自在に挿入されるスリーブ摺動孔73aと、一端がスリーブ摺動孔73aに開口し他端がプラグ73の外周に開口するプラグ連通孔73bと、を有する。スリーブ摺動孔73aは、制御圧室42に臨んで開口し、プラグ73の軸心に沿って形成される非貫通孔である。スリーブ摺動孔73aの中心軸は、主弁22の中心軸と一致するように形成される。つまり、スリーブ摺動孔73aは、主弁22に形成される第1摺動孔23a、第2摺動孔23b及び固定孔23cと同心軸上に設けられる。
プラグ73の外周には、プラグ連通孔73bの開口部を挟むようにして2つのOリング77が配置される。プラグ73と貫通孔23との間で圧縮されるこれらのOリング77によって、プラグ連通孔73bと隣接する油室とが連通することが防止される。
主弁22には、一端が第1摺動孔23aに開口しサブポート83と貫通孔23内の空間とを連通させるサブポート連通孔23dと、一端が第2摺動孔23bに開口し制御圧室42と貫通孔23内の空間とを連通させる制御圧室連通孔23fと、一端が固定孔23cに開口しプラグ連通孔73bとサブポート連通孔23dとを連通させる排出路23eと、がさらに形成される。制御圧室連通孔23fには、オリフィスとして機能する導入孔41が設けられる。
第1弁体71は、有底円筒状のポペット弁であり、第1摺動孔23aに沿って摺動自在な中空円筒部71aと、第1摺動孔23aに設けられる円錐台状の第1シート部88aに着座する第1弁部71cが形成される頂部71bと、を有する。図1及び図2に示すように、第1弁体71の頂部71bは凹部22gに臨んで配置されるため、頂部71bには、メインポート82の圧力が常に作用する。
第2弁体72は、第2摺動孔23bに沿って摺動自在な摺動部72aと、摺動部72aから延出し、第1弁体71の中空円筒部71a内に挿入される支持部72bと、軸方向に貫通する第2弁体貫通孔72cと、を有する。第1弁体71は、第2弁体72の支持部72bによって第1摺動孔23aに沿って変位するように摺動自在に支持される。このように、第1弁体71と第2弁体72とは、摺動する方向、すなわち、変位する方向が同じであり、この方向に沿って直列配置される。
第2弁体72は、第1摺動孔23aと第2摺動孔23bとを接続する段部に形成される円錐台状の第2シート部88bに着座するポペット状の第2弁部72eをさらに有する。なお、第1シート部88a及び第2シート部88bは、貫通孔23に直接形成されてもよいし、円錐台状のシート面が形成された部材を貫通孔23内に挿入固定することにより設けられてもよい。
第2弁体72とプラグ73との間には圧力室としての第3圧力室78cが区画される。第3圧力室78cには制御圧室連通孔23fを通じて制御圧室42の圧力が導かれる。また、第3圧力室78c内には、第2スプリング75が圧縮して収装される。第2スプリング75の付勢力と第3圧力室78cの圧力とは、第2弁体72を閉弁させる方向へと作用する。
第1弁体71の中空円筒部71a内には、支持部72bによって第1圧力室78aが区画される。第1圧力室78aには、第2弁体貫通孔72cを通じて第3圧力室78cの圧力、すなわち、制御圧室42の圧力が導かれる。また、第1圧力室78a内には、第1スプリング74が圧縮して収装される。第1スプリング74の付勢力と第1圧力室78aの圧力とは、第1弁体71を閉弁させる方向へと作用する。このように、第1スプリング74と第2スプリング75とは、付勢方向がともに貫通孔23に沿った方向となるように配置される。
ここで、第1圧力室78aの径D2は、第1圧力室78a内に第1スプリング74を収容し易くするために大きくすることが好ましい。しかし、第1圧力室78aには、第2弁体貫通孔72cを通じて制御圧室42の圧力が導かれるので、第1圧力室78aの径D2を第1シート部88aの径D1よりも大きくすると、第1弁体71を閉弁する方向に作用する力が大きくなるため、第1弁体71が開弁しにくくなる。
このため、第1圧力室78aの径D2は、第1シート部88aの径D1よりも小さく設定されることが好ましい。換言すれば、第1弁部71cが第1シート部88aに着座した状態において、開弁方向の圧力を受ける頂部71bの第1受圧面A1の面積が、第1圧力室78aの圧力を受ける頂部71bの第2受圧面A2の面積よりも大きくなるように第1圧力室78aの径D2は設定される。
第1弁体71の中空円筒部71aと第2弁体72の第2弁部72eとの間には円環状の第2圧力室78bが区画される。第2圧力室78bにはサブポート連通孔23dを通じてサブポート83の圧力が導かれる。第2圧力室78bの内径は、図2に示されるように、第1圧力室78aの径D2に等しく、第1シート部88aの径D1よりも小さく設定される。このため、第2圧力室78bの圧力は、第2弁体72を開弁させる方向へ作用するとともに、第1受圧面A1に作用するメインポート82の圧力に抗して第1弁体71を閉弁させる方向へと作用する。
第2弁体72の支持部72bの外周には、支持部72bと中空円筒部71aとの間で圧縮されるOリング76が配置される。Oリング76によって、支持部72bと中空円筒部71aとの間の隙間を通じて第1圧力室78aと第2圧力室78bとが連通することが防止される。なお、Oリング76,77のはみ出しを抑制するために、Oリング76,77に隣接してバックアップリングを配置してもよい。
第1弁体71は、第1弁部71cが第1シート部88aから離座したときに、メインポート82と第1圧力室78aとを連通させる第1連通孔71dをさらに有する。
上記構成の第1弁体71には、メインポート82の圧力による開弁方向への推力と、第1圧力室78aの圧力、すなわち制御圧室42の圧力と第1スプリング74の付勢力とによる閉弁方向への推力と、が作用する。
開弁方向への推力が閉弁方向への推力を上回ると第1弁体71は開弁し、メインポート82と制御圧室42とは、凹部22g、第1弁部71cと第1シート部88aとの間の隙間、第1連通孔71d、第1圧力室78a、第2弁体貫通孔72c、第3圧力室78c、制御圧室連通孔23f及び導入孔41を通じて連通される。メインポート82と制御圧室42とを連通させるこれらの通路がメインポート連通路に該当する。なお、メインポート連通路は、これらの通路を有するものに限定されず、メインポート82と制御圧室42とを連通させる通路であればどのように構成される通路であってもよい。
一方、開弁方向への推力が閉弁方向への推力を下回ると第1弁体71は閉弁し、メインポート82と制御圧室42との連通を遮断する。このように、第1弁体71は、メインポート82から制御圧室42への作動油の流通のみを許容する。
第2弁体72は、第2弁部72eが第2シート部88bから離座したときに、サブポート83と第2弁体貫通孔72cとを連通させる第2連通孔72dをさらに有する。
上記構成の第2弁体72には、サブポート連通孔23dを通じて第2弁体72に作用するサブポート83の圧力による開弁方向への推力と、第3圧力室78cの圧力、すなわち制御圧室42の圧力と第2スプリング75の付勢力とによる閉弁方向への推力と、が作用する。
開弁方向への推力が閉弁方向への推力を上回ると第2弁体72は開弁し、サブポート83と制御圧室42とは、スリーブ連通孔12b、サブポート連通孔23d、第2圧力室78b、第2弁部72eと第2シート部88bとの間の隙間、第2連通孔72d、第2弁体貫通孔72c、第3圧力室78c、制御圧室連通孔23f及び導入孔41を通じて連通される。サブポート83と制御圧室42とを連通させるこれらの通路がサブポート連通路に該当する。なお、サブポート連通路は、これらの通路を有するものに限定されず、サブポート83と制御圧室42とを連通させる通路であればどのように構成される通路であってもよい。例えば、第2連通孔72dは、第2弁体72の外周面に溝状に形成される通路であってもよい。
一方、開弁方向への推力が閉弁方向への推力を下回ると第2弁体72は閉弁し、サブポート83と制御圧室42との連通を遮断する。このように、第2弁体72は、サブポート83から制御圧室42への作動油の流通のみを許容し、メインポート82及び制御圧室42からサブポート83への作動油の流出を阻止している。
なお、上述のメインポート連通路及びサブポート連通路では、一部の通路が共用されているが、これに限定されず、メインポート連通路とサブポート連通路とは、弁体22内にそれぞれ独立して形成される通路であってもよい。
主弁22の一端面22eが臨む制御圧室42内には、主弁22とソレノイド部60との間に、メインリターンスプリング24が圧縮して設けられる。
メインリターンスプリング24の付勢力は、主弁22を閉弁させる方向に作用する。また、メインポート82の圧力は、主弁22の第2シート部13bにおける断面に相当する第1開弁受圧面S1に作用し、主弁22を開弁させる方向に作用する。また、サブポート83の圧力は、主弁22の段部22hにおける断面に相当する第2開弁受圧面S2に作用し、主弁22を開弁させる方向に作用する。また、制御圧室42内の圧力は、摺動部22cにおける断面に相当する閉弁受圧面S3に作用し、主弁22を閉弁させる方向に作用する。
このため、主弁22は、第1開弁受圧面S1に作用するメインポート82の圧力による推力と第2開弁受圧面S2に作用するサブポート83の圧力による推力との合力が、閉弁受圧面S3に作用する制御圧室42内の圧力による推力とメインリターンスプリング24の付勢力との合力を上回ると開弁方向に変位し、下回ると閉弁方向に変位する。
主弁22には、さらに、制御圧室42とサブポート83との連通状態を調節することによって制御圧室42内の圧力を制御するパイロット圧制御弁25が設けられる。
パイロット圧制御弁25は、サブシート部26dが形成される中空円筒状の圧力補償スリーブ26と、サブシート部26dに着座するサブポペット弁27aが一端に設けられる円柱状の副弁27と、を有する。
圧力補償スリーブ26は、プラグ73のスリーブ摺動孔73a内に摺動自在に挿入される摺動部26aと、制御圧室42に臨むように配置され、摺動部26aよりも外径が大きい鍔部26bと、鍔部26bから摺動部26aにかけて軸方向に貫通して形成されるスリーブ貫通孔26cと、を有する。サブシート部26dは、鍔部26bに開口するスリーブ貫通孔26cの開口端に形成される。このため、スリーブ摺動孔73aと制御圧室42とは、サブシート部26dとスリーブ貫通孔26cとを通じて連通する。
鍔部26bとプラグ73との間には、複数の皿バネからなる圧力補償スプリング28が介装される。圧力補償スリーブ26は、圧力補償スプリング28によって主弁22から離れる方向へと付勢される。
サブポペット弁27aとサブシート部26dとが当接すると、制御圧室42とスリーブ摺動孔73aとの連通は遮断された状態となる。一方、サブポペット弁27aがサブシート部26dから離れ、サブポペット弁27aとサブシート部26dとの間に隙間が形成されると、制御圧室42とスリーブ摺動孔73aとが連通される。このため、制御圧室42内の作動油は、スリーブ摺動孔73a、プラグ連通孔73b、排出路23e及びサブポート連通孔23dを通じてサブポート83へと排出される。制御圧室42には、メインポート連通路を通じて作動油が導かれるが、導入孔41によって制御圧室42への作動油の流入が制限されるため、結果として、制御圧室42内の圧力は低下する。このようにして制御圧室42内の圧力は、パイロット圧制御弁25によって制御される。
サブポペット弁27aとサブシート部26dとの間の隙間の大きさは、圧力補償スリーブ26に対する副弁27の軸方向における位置を変更することによって調節される。副弁27の軸方向の位置はソレノイド部60によって制御されるので、この隙間の大きさはソレノイド部60によって制御されることとなる。
ソレノイド部60は、電流が供給されることにより磁気吸引力を生じるコイル62と、コイル62が外周に設けられる有底筒状のソレノイドチューブ14と、ソレノイドチューブ14とスリーブ12とを連結する連結部材16と、を有する。
ソレノイドチューブ14内には、軸心に副弁27が固定され、コイル62が生じる磁気吸引力に吸引される円筒状のプランジャ33と、軸方向に移動自在な円柱状のリテーナ34と、プランジャ33とリテーナ34との間に圧縮して介装されるサブリターンスプリング35と、が設けられる。プランジャ33は、サブリターンスプリング35によって、副弁27の先端に形成されるサブポペット弁27aがサブシート部26dに着座する方向へと付勢される。
プランジャ33には、軸方向に貫通する複数の貫通孔33aが形成されており、サブリターンスプリング35が配置されるスプリング室44は貫通孔33aを通じて制御圧室42と連通する。このため、スプリング室44内の圧力は、制御圧室42内の圧力と同等となり、サブリターンスプリング35の付勢力とスプリング室44内の圧力とは、サブポペット弁27aをサブシート部26dへ押圧する方向へと作用する。
ソレノイドチューブ14の端部14aには、調節ネジ36が軸方向に貫通して螺着される。調節ネジ36の一端は、スプリング室44内のリテーナ34に当接しており、調節ネジ36が回転されるとリテーナ34の軸方向における位置が変更され、サブリターンスプリング35の付勢力が変化する。このように、調節ネジ36を回転することによって、プランジャ33に作用するサブリターンスプリング35の初期荷重を変更することができる。ソレノイドチューブ14から突出する調節ネジ36の他端は、ソレノイドチューブ14に取り付けられるカバー63によって覆われる。
連結部材16は、バルブブロック80の挿入孔81内に挿入される挿入部16aと、ソレノイドバルブ100をバルブブロック80に対して固定するためのフランジ部16bと、を有する。連結部材16は、フランジ部16bの内周面にソレノイドチューブ14が螺合され、挿入部16aにスリーブ12が螺合されることでスリーブ12とソレノイドチューブ14とを連結する。
挿入部16aの外周には、シール部材としてのOリング53が配置される。連結部材16と挿入孔81との間で圧縮されるOリング53によって、挿入孔81内と外部との連通は遮断される。このため、挿入孔81内の作動油が外部に漏れることが防止されるとともに、外部から水や粉塵等が挿入孔81内に侵入することが防止される。
フランジ部16bにはボルト15が挿通する図示しないボルト孔が複数形成されており、フランジ部16bは、ボルト15を介してバルブブロック80に締結される。連結部材16がバルブブロック80に締結されることによって、ソレノイドバルブ100は、バルブブロック80に対して固定される。
次に、ソレノイドバルブ100の作動について説明する。
コイル62に電流が供給されていないときには、サブリターンスプリング35の付勢力によって、プランジャ33が押圧され、副弁27のサブポペット弁27aがサブシート部26dに着座し、制御圧室42は閉塞された状態となる。この状態において、メインポート82の圧力が制御圧室42内の圧力よりも高いと、上述のように、第1弁体71が開弁する。なお、流体圧力源が接続されるメインポート82の圧力と比較してサブポート83の圧力は十分に低いので、サブポート83と連通する第2圧力室78bの圧力も低くなる。このため、第2圧力室78bの圧力が第1弁体71の作動に及ぼす影響は小さい。
第1弁体71が開弁すると、制御圧室42内にはメインポート82の作動油が導かれ、制御圧室42内の圧力はメインポート82の圧力と同等となる。この結果、主弁22の他端面22fには、メインポート82の圧力と同等の圧力が作用することになる。つまり、閉弁受圧面S3には、メインポート82の圧力と同等の圧力が作用することになる。
また、このとき、第2弁体72を閉弁方向に付勢する第3圧力室78cには、メインポート82から作動油が導かれ、第3圧力室78c内の圧力はメインポート82の圧力と同等となる。メインポート82の圧力と比較してサブポート83の圧力は十分に低いので、サブポート83と連通する第2圧力室78bの圧力は低くなる。このため、第2弁体72は、第2弁部72eが第2シート部88bに着座した状態に維持される。
ここで、制御圧室42内の圧力が作用する閉弁受圧面S3の面積は、メインポート82の圧力が作用する第1開弁受圧面S1の面積よりも大きく、また、サブポート83の圧力は、メインポート82の圧力と比較して十分に低い。したがって、閉弁受圧面S3に作用する制御圧室42内の圧力による推力とメインリターンスプリング24の付勢力との合力が、第1開弁受圧面S1に作用するメインポート82の圧力による推力と第2開弁受圧面S2に作用するサブポート83の圧力による推力との合力を上回り、主弁22は、シート部13を閉塞する方向に付勢される。このように、コイル62が非通電状態にあるときには、メインポート82からサブポート83への作動油の流れが遮断される。
一方、コイル62に電流が供給されると、ソレノイド部60が発生する推力によってプランジャ33がサブリターンスプリング35の付勢力に打ち勝ってコイル62側へと吸引される。そして、プランジャ33とともに副弁27が変位することで、サブポペット弁27aはサブシート部26dから離座し、サブポペット弁27aとサブシート部26dとの間に隙間が形成される。制御圧室42内の作動油は、この隙間を通じて、スリーブ貫通孔26c、プラグ連通孔73b、排出路23e、サブポート連通孔23d及びスリーブ連通孔12bを通過しサブポート83へと排出される。
メインポート82から制御圧室42への作動油の流入は、導入孔41によって制限されるため、制御圧室42内の圧力は、制御圧室42とサブポート83とが連通することによって低下する。そして、閉弁受圧面S3に作用する制御圧室42内の圧力による推力とメインリターンスプリング24の付勢力との合力と、第1開弁受圧面S1に作用するメインポート24の圧力による推力と第2開弁受圧面S2に作用するサブポート83の圧力による推力との合力と、がバランスするまで主弁22はシート部13を開放する方向へと変位する。この結果、作動油は、貫通孔22dと第1シート部13aとの間、ポペット弁22bと第2シート部13bとの間及びスリーブ連通孔12bを通じて、メインポート82からサブポート83へと流れる。
コイル62に供給される電流が増加されると、サブポペット弁27aはサブシート部26dからさらに離れる。この結果、制御圧室42からサブポート83へと排出される作動油の量が増加し、制御圧室42内の圧力はさらに低下する。そして、制御圧室42内の圧力の低下に応じて主弁22がシート部13を開放する方向へとさらに移動し、スプール弁22aの貫通孔22dが第1シート部13aから露出される面積が大きくなる。この結果、メインポート82からサブポート83へと流れる作動油の流量が増加する。
このように、コイル62に供給される電流を増減し、主弁22の変位量を制御することによって、メインポート82からサブポート83へと流れる作動油の流量が制御される。
そして、コイル62への通電が停止されると、プランジャ33を吸引する推力が消失するため、プランジャ33は、サブリターンスプリング35の付勢力によってサブポペット弁27aがサブシート部26dに着座する方向へと押圧される。そして、副弁27のサブポペット弁27aがサブシート部26dに着座すると、制御圧室42内には導入孔41を通じてメインポート82の作動油が導かれ、制御圧室42内の圧力は、メインポート82の圧力と同等となるまで上昇する。
制御圧室42内の圧力がメインポート82の圧力と同等になると、上述のように、第1開弁受圧面S1に作用するメインポート82の圧力による推力と第2開弁受圧面S2に作用するサブポート83の圧力による推力との合力が、閉弁受圧面S3に作用する制御圧室42内の圧力による推力とメインリターンスプリング24の付勢力との合力を下回るため、主弁22は、シート部13を閉塞する方向に付勢される。この結果、主弁22は、シート部13を閉塞する方向へと変位し、メインポート82からサブポート83への作動油の流れが遮断される。
続いて、サブポート83の圧力がメインポート82の圧力よりも上昇する場合について説明する。
コイル62への通電が停止され、アクチュエータへの作動油の供給が停止された後に、外部からアクチュエータに作用する負荷が増大するなどして、アクチュエータ内の圧力が上昇すると、アクチュエータと連通するサブポート83の圧力も上昇する。ここで、サブポート83の圧力は、図1に示されるように、主弁22の段部22hに主弁22を開弁させる方向へと作用している。このため、サブポート83の圧力が制御圧室42内の圧力よりも上昇すると、第1開弁受圧面S1に作用するメインポート82の圧力による推力と第2開弁受圧面S2に作用するサブポート83の圧力による推力との合力が、閉弁受圧面S3に作用する制御圧室42内の圧力による推力とメインリターンスプリング24の付勢力との合力を上回って主弁22が開弁し、作動油がサブポート83からメインポート82へと流出するおそれがある。
本実施形態におけるソレノイドバルブ100では、サブポート83から制御圧室42への作動油の流通のみを許容する第2弁体72が設けられることにより、このような現象を抑制することができる。
具体的には、サブポート83の圧力がメインポート82の圧力及び制御圧室42内の圧力よりも高くなると、上述のように第2弁体72が開弁する。そして、制御圧室42内には、サブポート83の作動油が導かれ、制御圧室42内の圧力はサブポート83の圧力と同等となる。
このように制御圧室42内の圧力はサブポート83の圧力と同等となるので、サブポート83の圧力が上昇したとしても、主弁22を閉弁させる方向に作用する力は、主弁22を開弁させる方向に作用する力を常に上回る。このため、サブポート83の圧力が制御圧室42の圧力よりも高くなったとしても、主弁22は閉じられた状態に維持されるので、作動油がサブポート83からメインポート82へと流出することが防止される。この結果、アクチュエータへの作動油の供給が停止された後に、負荷の増大等によってアクチュエータが変位してしまうことが抑制される。
以上の第1実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
サブポート83の圧力が制御圧室42の圧力よりも上昇した場合は、サブポート連通路を通じてサブポート83から制御圧室42へ作動油が導かれる。このように、主弁22を閉弁方向に付勢する制御圧室42の圧力がサブポート83の圧力と等しくなるため、主弁22は閉じられた状態に維持される。この結果、作動油がサブポート83からメインポート82へと流出することを防止することができる。
また、ソレノイドバルブ100では、第1弁体71と第2弁体72とが変位方向に沿って直列配置される。このように、第1弁体71と第2弁体72とがコンパクトに配置されるため、ソレノイドバルブ100をコンパクト化することができる。
<第2実施形態>
次に、図3及び図4を参照して、本発明の第2実施形態に係るソレノイドバルブ200について説明する。以下では、第1実施形態と異なる点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
次に、図3及び図4を参照して、本発明の第2実施形態に係るソレノイドバルブ200について説明する。以下では、第1実施形態と異なる点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
ソレノイドバルブ200の基本的な構成は、第1実施形態に係るソレノイドバルブ100と同様である。ソレノイドバルブ200は、第1弁体271と第2弁体272とがそれぞれバルブブロック80に配置されている点でソレノイドバルブ100と相違する。
ソレノイドバルブ200の第1弁体271は、バルブブロック80に形成されるメインポート連通孔84に配置される。メインポート連通孔84は、一端がメインポート82に開口し、他端が挿入孔81の側面に開口し、スリーブ12に形成されオリフィスとして機能する導入孔41を通じて制御圧室42と連通する。
第1弁体271には、メインポート82の圧力による開弁方向への推力と、制御圧室42の圧力とスプリング274の付勢力とによる閉弁方向への推力と、が作用する。
開弁方向への推力が閉弁方向への推力を上回ると第1弁体271は開弁し、メインポート82と制御圧室42とは、メインポート連通孔84及び導入孔41を通じて連通される。メインポート82と制御圧室42とを連通させるこれらの通路がメインポート連通路に該当する。なお、メインポート連通路は、これらの通路を有するものに限定されず、メインポート82と制御圧室42とを連通させる通路であればどのように構成される通路であってもよい。例えば、メインポート連通孔84及び導入孔41は、バルブブロック80ではなく、主弁22内に形成されてもよい。この場合、第1弁体271も主弁22内に配置される。
一方、開弁方向への推力が閉弁方向への推力を下回ると第1弁体271は閉弁し、メインポート82と制御圧室42との連通を遮断する。このように、第1弁体271は、メインポート82から制御圧室42への作動油の流通のみを許容する。
第2弁体272は、図4に示されるように、バルブブロック80に形成される第1サブポート連通孔85と第2サブポート連通孔86との連通を遮断または開放する開放弁90の内部に配置される。
バルブブロック80には、円筒状の開放弁90が挿入固定される非貫通の開放弁挿入孔89が挿入孔81と平行に形成される。第1サブポート連通孔85は、一端が開放弁挿入孔89の底面に開口し他端がサブポート83に接続される。第2サブポート連通孔86は、一端が開放弁挿入孔89の側面に開口し他端が挿入孔81の側面に開口し、導入孔41を通じて制御圧室42と連通する。
開放弁90は、開放弁挿入孔89に摺動自在に支持される摺動部90aと、開放弁挿入孔89の開口端に形成される雌ねじ部89bに螺合される雄ねじ部90dと、雄ねじ部90dとは反対側に設けられ、摺動部90aよりも外径が小さい小径部90bと、小径部90bの先端側に形成され、第1サブポート連通孔85の開口端に形成される円錐台状のシート部89aに着座する弁部90cと、を有する。
開放弁90の雄ねじ部90dには、ロックナット94が螺合される。ロックナット94が締め付けられることによって開放弁90は開放弁挿入孔89内に固定される。開放弁90は、通常、シート部89aに弁部90cが着座した状態、すなわち、第1サブポート連通孔85と第2サブポート連通孔86との連通を遮断した状態で固定される。開放弁90の開弁は、ロックナット94を緩め、開放弁90を回転させることによって行われる。開放弁90が開弁すると、第2弁体272を介することなく、第1サブポート連通孔85と第2サブポート連通孔86とを連通させることができる。
開放弁90は、雄ねじ部90d側の端面に開口し、開放弁90の軸心に沿って形成される非貫通の摺動孔91と、一端が摺動孔91の底面に開口し他端が小径部90b側の端面に開口する第1連通孔92aと、一端が摺動孔91の側面に開口し他端が小径部90bの外周面に開口する第2連通孔92bと、をさらに有する。
摺動孔91内には、第2弁体272が摺動自在に収容され、摺動孔91の開口端にはプラグ273が螺着される。第2弁体272とプラグ273との間には圧力室としてのスプリング室93が区画され、スプリング室93内には、第2弁体272を閉弁させる方向へ付勢するスプリング275が圧縮して収装される。
第2弁体272は、第1連通孔92aの開口端に形成される円錐台状のシート部91aに着座する弁部272aと、スプリング室93と第2連通孔92bとを常時連通させる連通孔272bと、を有する。ここで、第2連通孔92bは、一端が小径部90bの外周面に開口しているため、小径部90bと開放弁挿入孔89との間の隙間と、第2サブポート連通孔86と、導入孔41と、を通じて制御圧室42と連通している。したがって、スプリング室93は、制御圧室42と常時連通するため、スプリング室93の圧力は制御圧室42の圧力と同等となる。
上記構成の第2弁体272には、第1サブポート連通孔85及び第1連通孔92aを通じて第2弁体272に作用するサブポート83の圧力による開弁方向への推力と、スプリング室93の圧力、すなわち制御圧室42の圧力とスプリング275の付勢力とによる閉弁方向への推力と、が作用する。
開弁方向への推力が閉弁方向への推力を上回ると第2弁体272は開弁し、サブポート83と制御圧室42とは、第1サブポート連通孔85、第1連通孔92a、弁部272aとシート部91aとの間の隙間、第2連通孔92b、小径部90bと開放弁挿入孔89との間の隙間、第2サブポート連通孔86及び導入孔41を通じて連通される。サブポート83と制御圧室42とを連通させるこれらの通路がサブポート連通路に該当する。なお、サブポート連通路は、これらの通路を有するものに限定されず、開放弁90を介してサブポート83と制御圧室42とを連通させる通路であればどのように構成される通路であってもよい。
一方、開弁方向への推力が閉弁方向への推力を下回ると第2弁体272は閉弁し、サブポート83と制御圧室42との連通を遮断する。このように、第2弁体272は、サブポート83から制御圧室42への作動油の流通のみを許容し、メインポート82及び制御圧室42からサブポート83への作動油の流出を阻止している。
開放弁90の摺動部90aの外周にはOリング96が配置される。開放弁挿入孔89と摺動部90aとの間で圧縮されるOリング96によって、開放弁挿入孔89内と外部との連通は遮断される。また、プラグ273の外周にはOリング277が配置される。摺動孔91とプラグ273との間で圧縮されるOリング277によって、摺動孔91内と外部との連通は遮断される。このため、開放弁挿入孔89及び摺動孔91内の作動油が外部に漏れることが防止されるとともに、外部から水や粉塵等が開放弁挿入孔89及び摺動孔91内に侵入することが防止される。
次に、ソレノイドバルブ200の作動について説明する。
コイル62に電流が供給されていないときには、サブリターンスプリング35の付勢力によって、プランジャ33が押圧され、副弁27のサブポペット弁27aがサブシート部26dに着座し、制御圧室42は閉塞された状態となる。この状態において、メインポート82の圧力が制御圧室42内の圧力よりも高いと、上述のように第1弁体271が開弁する。
第1弁体271が開弁すると、制御圧室42内には、メインポート82の作動油が導かれ、制御圧室42内の圧力はメインポート82の圧力と同等となる。この結果、主弁22の他端面22fには、メインポート82の圧力と同等の圧力が作用することになる。つまり、閉弁受圧面S3には、メインポート82の圧力と同等の圧力が作用することになる。
また、このとき、第2弁体272を閉弁方向に付勢するスプリング室93には、制御圧室42を通じてメインポート82から作動油が導かれ、スプリング室93内の圧力はメインポート82の圧力と同等となる。メインポート82の圧力と比較してサブポート83の圧力は十分に低いので、第1連通孔92aを通じて第2弁体272を開弁させる方向に作用する圧力も低くなる。このため、第2弁体272は、弁部272aがシート部91aに着座した状態に維持される。
なお、その他のソレノイドバルブ200の作動については、主弁22が開弁する際に制御圧室42内の作動油が主弁22内に形成される第1排出路223a及び第2排出路223bを通じてサブポート83へと排出される点以外においては、第1実施形態のソレノイドバルブ100の作動と同じである。このため、その説明を省略する。
続いて、サブポート83の圧力がメインポート82の圧力よりも上昇する場合について説明する。
サブポート83の圧力がメインポート82の圧力及び制御圧室42内の圧力よりも高くなると、上述のように第2弁体272が開弁する。そして、制御圧室42内には、サブポート83の作動油が導かれ、制御圧室42内の圧力はサブポート83の圧力と同等となる。
このように制御圧室42内の圧力はサブポート83の圧力と同等となるので、サブポート83の圧力が上昇したとしても、主弁22を閉弁させる方向に作用する力は、主弁22を開弁させる方向に作用する力を常に上回る。このため、サブポート83の圧力が制御圧室42の圧力よりも高くなったとしても、主弁22は閉じられた状態に維持されるので、作動油がサブポート83からメインポート82へと流出することが防止される。この結果、アクチュエータへの作動油の供給が停止された後に、負荷の増大等によってアクチュエータが変位してしまうことが抑制される。
次に、開放弁90の操作について説明する。
開放弁90は、コイル62への通電を行わずにアクチュエータへ作動油を供給する場合やソレノイド部60の故障によりコイル62へ通電しても主弁22が開弁しない場合などに手動で開弁される。開放弁90が開弁されると、制御圧室42とサブポート83とが連通され、制御圧室42からサブポート83へと作動油が流出する。この結果、制御圧室42の圧力が低下し、主弁22が開弁するため、アクチュエータへ作動油を供給することが可能となる。
具体的には、メインポート82にポンプから作動油が供給され、メインポート82から制御圧室42へ導かれる作動油の圧力によって主弁22が閉じられている状態において開放弁90の開弁操作が行われる。
開放弁90の開弁は、ロックナット94を緩め、弁部90cがシート部89aから離座するように開放弁90を手動で回転させることによって行われる。弁部90cとシート部89aとの間に隙間が形成されると、この隙間を通じて第1サブポート連通孔85と第2サブポート連通孔86とは、常に連通された状態となる。この結果、制御圧室42とサブポート83とは、導入孔41、第2サブポート連通孔86及び第1サブポート連通孔85を通じて連通される。制御圧室42内の作動油はこれらの通路を通じてサブポート83へと排出される。制御圧室42の圧力が低下すると、主弁22はメインポート82の圧力に押圧されて開弁し、作動油はメインポート82及びサブポート83を通じてアクチュエータへと供給される。
このように、開放弁90内に設けられる第2弁体272の開閉作動に関わらず、開放弁90を手動で開弁することによって、作動油をアクチュエータへ供給することができる。
以上の第2実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
ソレノイドバルブ200では、第2弁体272が設けられるサブポート連通路に開放弁90も設けられる。このため、サブポート83の圧力が制御圧室42の圧力よりも上昇した場合であっても作動油がサブポート83からメインポート82へと流出することを防止することができるとともに、コイル62へ通電を行わなくともアクチュエータへ作動油を供給することができる。
また、ソレノイドバルブ200では、第2弁体272が開放弁90の内部に設けられる。このように、第2弁体272が設けられる通路と、開放弁90が設けられる通路とを別々に設ける必要がないため、ソレノイドバルブ200をコンパクト化することができる。
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
メインポート82からサブポート83へ流れる作動油の流量を制御するソレノイドバルブ100,200は、メインポート82とサブポート83とを連通する主弁22と、主弁22を閉弁方向に付勢する制御圧室42と、メインポート82と制御圧室42とを連通させるメインポート連通路と、サブポート83と制御圧室42とを連通させるサブポート連通路と、メインポート連通路に設けられ、メインポート82から制御圧室42への作動油の流通のみを許容する第1弁体71,271と、サブポート連通路に設けられ、サブポート83から制御圧室42への作動油の流通のみを許容する第2弁体72,272と、制御圧室42とサブポート83との連通開度を制御するソレノイド部60と、を備える。
この構成では、サブポート83から制御圧室42への作動油の流通のみを許容する第2弁体72,272がサブポート連通路に設けられる。このため、サブポート83の圧力が制御圧室42の圧力よりも上昇した場合は、サブポート連通路を通じてサブポート83から制御圧室42へ作動油が導かれる。このように、主弁22を閉弁方向に付勢する制御圧室42の圧力がサブポート83の圧力と等しくなるため、サブポート83の圧力が制御圧室42内の圧力よりも上昇したとしてもソレノイドバルブ100,200(一方向流制御弁)の主弁22は、開弁することが防止され、閉じられた状態に維持される。この結果、作動油がサブポート83からメインポート82へと流出することを防止することができる。
また、第1弁体71と第2弁体72とは、主弁22内に配置される。
また、メインポート連通路とサブポート連通路とは、主弁22内に形成され、第1弁体71の中心軸と第2弁体72の中心軸との少なくとも何れか一方は、主弁22の中心軸と一致する。
これらの構成では、第1弁体71が設けられる通路と、第2弁体72が設けられる通路と、は主弁22内に設けられ、主弁22内に配置される第1弁体71の中心軸と第2弁体72の中心軸との少なくとも何れか一方は、主弁22の中心軸と一致している。このため、通路の加工を主弁22の加工と併せて行うことが可能となり、ソレノイドバルブ100の製造コストを低減させることができる。また、通路を主弁22以外の部分に設けた場合と比較し、ソレノイドバルブ100をコンパクト化することができる。
また、第1弁体71と第2弁体72とは、変位方向が同じであり、変位方向に沿って直列配置される。
この構成では、メインポート82から制御圧室42への作動油の流通のみを許容する第1弁体71と、サブポート83から制御圧室42への作動油の流通のみを許容する第2弁体72と、が変位方向に沿って直列配置される。このように、第1弁体71と第2弁体72とがコンパクトに配置されるため、ソレノイドバルブ100をコンパクト化することができる。
また、サブポート連通路に設けられ、手動で開弁されることによりサブポート連通路を開放する開放弁90を備える。
この構成では、第2弁体272が設けられるサブポート連通路に開放弁90も設けられる。このため、サブポート83の圧力が制御圧室42の圧力よりも上昇した場合であっても作動油がサブポート83からメインポート82へと流出することを防止することができるとともに、コイル62へ通電を行わなくともアクチュエータへ作動油を供給することができる。また、ソレノイド部60が故障し、コイル62へ通電しても主弁22が開弁しない場合であってもアクチュエータへ作動油を供給することができる。さらに、第2弁体272が設けられる通路と開放弁90が設けられる通路とが共通化されるため、ソレノイドバルブ200をコンパクト化することができる。
また、第2弁体272は、開放弁90内に設けられ、サブポート連通路は、第2弁体272の開閉作動に関わらず、開放弁90が開弁されることによって開放される。
この構成では、第2弁体272が開放弁90の内部に設けられる。このため、第2弁体272が設けられる通路と、開放弁90が設けられる通路とを別々に設ける必要がないため、ソレノイドバルブ200をコンパクト化することができる。
また、ソレノイドバルブ100,200は、制御圧室42に連通し、第2弁体72,272を閉弁方向へ付勢する圧力室78c,93をさらに備え、圧力室78c,93には、第1弁体71,271が開弁したときに、メインポート82から作動油が導かれる。
この構成では、第1弁体71,271が開弁したときに、第2弁体72,272を閉弁方向へ付勢する圧力室78c,93にメインポート82から作動油が導かれ、第2弁体72,272は確実に閉弁する。このため、第2弁体72,272を介してメインポート82からサブポート83へ作動油が流出することを防止することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
本願は2015年9月7日に日本国特許庁に出願された特願2015-175880に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (7)
- メインポートからサブポートへ流れる作動流体の流量を制御する一方向流制御弁であって、
前記メインポートと前記サブポートとを連通する主弁と、
前記主弁を閉弁方向に付勢する制御圧室と、
前記メインポートと前記制御圧室とを連通させるメインポート連通路と、
前記サブポートと前記制御圧室とを連通させるサブポート連通路と、
前記メインポート連通路に設けられ、前記メインポートから前記制御圧室への作動流体の流通のみを許容する第1弁体と、
前記サブポート連通路に設けられ、前記サブポートから前記制御圧室への作動流体の流通のみを許容する第2弁体と、
前記制御圧室と前記サブポートとの連通開度を制御するソレノイド部と、
を備える一方向流制御弁。 - 請求項1に記載の一方向流制御弁であって、
前記第1弁体と前記第2弁体とは、前記主弁内に配置される一方向流制御弁。 - 請求項2に記載の一方向流制御弁であって、
前記メインポート連通路と前記サブポート連通路とは、前記主弁内に形成され、
前記第1弁体の中心軸と前記第2弁体の中心軸との少なくとも何れか一方は、前記主弁の中心軸と一致する一方向流制御弁。 - 請求項1に記載の一方向流制御弁であって、
前記第1弁体と前記第2弁体とは、変位方向が同じであり、変位方向に沿って直列配置される一方向流制御弁。 - 請求項1に記載の一方向流制御弁であって、
前記サブポート連通路に設けられ、手動で開弁されることにより前記サブポート連通路を開放する開放弁をさらに備える一方向流制御弁。 - 請求項5に記載の一方向流制御弁であって、
前記第2弁体は、前記開放弁内に設けられ、
前記サブポート連通路は、前記第2弁体の開閉作動に関わらず、前記開放弁が開弁されることによって開放される一方向流制御弁。 - 請求項1に記載の一方向流制御弁であって、
前記制御圧室に連通し、前記第2弁体を閉弁方向へ付勢する圧力室をさらに備え、
前記圧力室には、前記第1弁体が開弁したときに、前記メインポートから作動流体が導かれる一方向流制御弁。
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Citations (3)
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JPS444554Y1 (ja) * | 1964-11-09 | 1969-02-19 | ||
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