JPH0245573Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 この考案は、ソレノイドによつて駆動される減
圧弁を備え、該減圧弁を介して供給される油圧に
よりアクチユエータのピストンをソレノイドへの
入力電圧又は電流に応じて駆動する電磁油圧アク
チユエータに関する。

従来技術 近年、油圧制御による機械装置の省エネルギー
化が強く要望されているが、中でも油圧システム
に最も多く使用されている電磁弁の消費電力を大
幅に減少させることが望まれている。

そのため、パイロツト駆動式の各種電磁弁等が
開発されている。

第１図は、方向切換弁等の主弁をアナログ的に
パイロツト駆動するためなどに用いる従来の電磁
油圧アクチユエータの一例を示す。

この電磁油圧アクチユエータは、減圧弁構成部
１とこれを介して供給される油圧によつて作動す
るアクチユエータ２のピストン２０及び復帰スプ
リング２１等を内蔵するパイロツトボデイ３と、
減圧弁１を駆動するためのソレノイド構成部４と
からなり、油圧記号で示せば第２図のように表わ
せる。

そして、ソレノイド構成部４は、ハウジング４
０内でボビン４１に巻かれたソレノイドコイル４
２と、円筒状のコアチユーブ４３に固設した固定
鉄心４４と、コアチユーブ４３内に若干摺動し得
るように内装された磁性体の可動片４５とを備え
ており、可動片４５に固設したプツシユピン４６
を固定鉄心４４に摺動自在に貫通させている。

このソレノイド構成部４のソレノイドコイル４
２に通電した時、固定鉄心４４と可動片４５が励
磁されて吸引し合い、可動片４５がプツシユピン
４６を伴つて右行することにより、パイロツトボ
デイ３内の減圧弁構成部１のスプール１０をスプ
リング１２に抗して右行させ、Ｐポートからのパ
イロツト油圧を一部Ｔポートからタンクに逃がし
て減圧したＣポートからの出力油圧（ソレノイド
コイル４２への入力電圧又は電流に比例する）を
油路３ａを通してアクチユエータ２に作用させ、
ピストン２０を右行させて主弁５を駆動する。

この時、Ｃポートの油圧はオリフイス１３を通
してスプリング室１１にフイードバツクされ、ソ
レノイドコイル４２への入力電圧又は電流値に比
例した出力油圧になる位置でスプール１０をバル
ンスさせる。

しかしながら、このような従来の電磁油圧アク
チユエータでは、減圧弁構成部１とアクチユエー
タ２とをパイロツトボデイ３に内蔵させて小型化
を計つてはいるが、それでもソレノイド構成部４
と別体にパイロツトボデイ３を設けているため小
型化に限度があつた。

また、減圧弁構成部１の出力油圧を油路３ａを
通してアクチユエータ２に作用させるため、レス
ポンスが遅くなり、制御の高速化を計る上でも問
題があつた。

目 的 この考案は、上記の点に鑑みてなされたもので
あり、超小型化を計ることができ、レスポンスが
速く操作力の大きなアナログ操作用の電磁油圧ア
クチユエータを提供することを目的とする。

構 成 そのため、この考案による電磁油圧アクチユエ
ータは、ソレノイド構成部の固定鉄心内に、可動
片によつて駆動される弁体と各ポートの油路及び
出力油圧フイードバツク用のオリフイスを形成す
る固定部とからなる減圧弁構成部及びアクチユエ
ータのピストンを収納して設け、減圧弁構成部の
出力油圧を直接ピストンに作用させるようにした
ものである。

実施例 以下、第３図を参照してこの考案の実施例を説
明するが、第１図と対応する部分には同一符号を
付してあり、その部分の説明は省略する。

ソレノイド構成部４の固定鉄心４４内には大径
中空部４４ａ及びそれに続く小径中空部４４ｂが
設けられ、そこに減圧弁構成部１及びアクチユエ
ータ２が収納されている。

減圧弁構成部１は弁体であるスプール１０と固
定部１４からなり、固定部１４は大径中空部４４
ａに嵌入している。

この固定部１４は右端を閉じた円筒状をなし、
スプール１０を摺動可能に嵌入させると共に、パ
イロツト油が供給されるＰポートの油路，タンク
に接続されるＴポートの油路及びアクチユエータ
２に直結されるＣポートの油路と、オリフイス１
３が夫々形成されている。そして、Ｐポート及び
Ｔポートは夫々固定鉄心４４に形成した油路４４
ｃ，４４ｄに接続し、Ｃポートの油路はオリフイ
ス１３を介してスプリング室１１にも通じてい
る。

スプール１０は、固定部１４のスプリング室１
１に内装されたスプリング１２によつて左行習性
を与えられ、図で左端部は固定鉄心４４の小径中
空部４４ｂを通つて可動片４５に固着している。

また、このスプール１０には中心軸線に沿つて
固定鉄心４４の小径中空部４４ｂとＴポートとを
接続するとともにＣポートにも通じる油路１０ａ
を形成してあり、ランド部１０ｂの幅は固定部１
４に形成されたＣポートの溝１４ａの幅より小さ
くしてある。

一方、固定部１４に隣接して、アクチユエータ
２のピストン２０が固定鉄心４４の大径中空部４
４ａ内に摺動可能に嵌入し、ストツプリング２２
との間に係着した復帰スプリング２１により固定
部１４に密着する方向に付勢されている。ただ
し、負荷側にピストン２０を復帰させるスプリン
グが設けられている場合には、この復帰スプリン
グ２１は不要である。

ソレノイド構成部４の図で左端部には、コアチ
ユーブ４３の内周に雌ねじを形成した小径部４３
ａに、マニユアルプツシユロツド４７を貫通させ
た調整ねじ４８がねじ込まれ、ナツト４９で固定
されている。

そして、マニユアルプツシユロツド４７の内端
面と可動片４５の左端面に形成した溝との間に、
スプリング１２より強いスプリング６０を介装し
ている。

また、可動片４５の外周には油が流通する溝４
５ａを設けてあり、移動時の抵抗を小さくしてい
る。６１，６２はシール用のＯリングである。

なお、６３はフランジ板、６４はボルトで、こ
れらによつてこの電磁油圧アクチユエータを主弁
５の本体５０に固定する。

次に、この実施例の動作を説明する。

ソレノイドコイル４２に通電していない時は、
スプリング１２の力でスプール１０が左行して第
３図に示す状態になつているので、Ｐポートはブ
ロツクされてＣポートはスプール１０内の油路１
０ａを通してＴポートに通じている。

ソレノイドコイル４２に通電して励磁すると、
固定鉄心４４と可動片４５が互いに吸引し合うの
で、可動片４５が右行し、スプール１０を押して
スプリング１２に抗して右方へ摺動させる。

その結果、ランド部１０ｂも右行するのでＰポ
ートとＣポートが通じ、ＣポートとＴポートの間
の流路は絞られる。したがつて、Ｐポートからの
パイロツト油圧が若干減圧されてＣポートに出力
し、直接アクチユエータ２に作用して、その油圧
によりピストン２０を復帰スプリング２１に抗し
て図で右方に押す。

このピストン２０の操作力によつて主弁５内の
弁体を駆動し、主回路の流量制御等を行なう。

その際、Ｃポートの油圧はオリフイス１３を介
してスプリング室１１にも作用し、スプール１０
を左方に押し戻そうとするフイードバツク作用を
なす。

いま、スプール１０及びピストン２０の最終変
位量をそれぞれｘ，Ｘとし、Ｃポートの出力油圧
をPc，ソレノイドコイル４２の入力電圧をＶ、
入力電流をｉとすれば Ｘ＝K₁・ｘ＝K₂・Pc＝K₃・ｉ となる（ただしK₁，K₂，K₃は定数）。

すなわち、ピストン２０はソレノイドコイル４
２への入力電圧または入力電圧に比例したストロ
ークだけ変位するので、アナログ制御を行なうこ
とができる。

その後、ソレノイドコイル４２の通電を遮断す
ると、可動片４５と固定鉄心４４との間に吸引力
が消滅するため、スプール１０はスプリング１２
の復帰力によつて左行し、可動片４５を固定鉄心
４４から離れるように押戻す。

そして、スプール１０はＰポートをブロツクし
てＣポートとＴポートを大きく連通する。

それにより、アクチユエータ２内の油はＣポー
トからスプール１０内の油路１０ａ及びＴポート
を通してタンクへ流出するため、ピストン２０は
復帰スプリング２１の付勢力によつて左行し、再
び第３図に示す状態に戻る。

なお、スプール１０及び固定部１４には非磁性
体を用い、油中に含まれる異物、鉄粉等の付着に
よる悪影響を防ぐことが望ましい。

この電磁油圧アクチユエータをオン・オフ操作
用に使用する場合には、ソレノイド構成部４のソ
レノイドコイル４２に通電する時に、減圧弁構成
部１のスプール１０が充分に変位するだけの電圧
を印加すればよい。

また、手動で制御する場合は、調整ねじ４８を
ねじ込み、スプリング６０を介して可動片４５を
図で右方に押し、それによつてスプール１０を変
位させれば、ソレノイドコイル４２に通電した場
合と同様にピストン２０を作動させることができ
る。この調整ねじ４８は通常はスプール１０のゼ
ロ調整用として使用する。

さらに、手動でオン・オフ操作を行なわせる場
合は、マニユアルプツシユピン４７を強く押し込
んだり解放したりすればよい。

効 果 以上の説明によつて明らかなように、この考案
による電磁油圧アクチユエータは、従来のソレノ
イド構成部に減圧弁の弁体を押すため設けられて
いたプツシユピンを排し、そのスペースに減圧弁
構成部及びアクチユエータを収納したため、第１
図に示した従来例におけるパイロツトボデイが不
要になり、全体を大幅に小型化し得ると共に、減
圧弁構成部の出力油圧を直接アクチユエータのピ
ストンに作用させるので、レスポンスも速くな
る。

なお、この電磁油圧アクチユエータは大きな操
作力を得ることができるから、各種アナログ操作
用の簡易アクチユエータとして使用できるほか、
通常の直動比例電磁弁は対応できない大きな操作
力を必要とするリリーフ弁，流量制御弁等の電磁
駆動用等に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のアナログ操作用電磁用アクチ
ユエータの例を示す縦断面図、第２図は、同じく
その油圧記号図、第３図は、この考案の実施例を
示す電磁油圧アクチユエータの縦断面図である。 １……減圧弁構成部、２……アクチユエータ、
４……ソレノイド構成部、５……主弁、１０……
スプール（弁体）、１３……オリフイス、１４…
…固定部、２１……復帰スプリング、４２……ソ
レノイドコイル、４３……コアチユーブ、４４…
…固定鉄心、４５……可動片。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ソレノイドによつて駆動される減圧弁を備え、
   該減圧弁を介して供給される油圧によりアクチユ
   エータのピストンを駆動する電磁油圧アクチユエ
   ータにおいて、ソレノイドコイルを外装したコア
   チユーブに固定鉄心を固設すると共に磁性体の可
   動片を若干摺動し得るように内装したソレノイド
   構成部の前記固定鉄心内に、前記可動片によつて
   駆動される弁体と各ポートの油路及び出力油圧フ
   イードバツク用のオリフイスを形成する固定部と
   からなる減圧弁構成部及び前記アクチユエータの
   ピストンを収納して設け、前記減圧弁構成部の出
   力油圧を直接前記ピストンに作用させるようにし
   たことを特徴とする電磁油圧アクチユエータ。