JPH0310833B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般産業用に使用される油空圧弁の、
電磁的に操作され、ポート間の作動流体の切損接
続を圧力バランスされたポペツト形弁機構で行え
るようにした３方向制御弁である流体制御弁に関
する。

従来技術、例えば特公昭49−10371号では、３
方弁を構成している弁体は球体の閉鎖部材で構成
されており、弁体は流体圧力の平衡（圧力補償）
がとれていないため、高い圧力の作動流体に対し
ては作動不可能である。又一方の従来技術例えば
特開昭50−1422号では、上記問題を解消すべく圧
力補償されているが、作動流体の通路をソレノイ
ドコイルの励磁によつて開から閉又は閉から開状
態にするだけの２方弁であり、一方で開から閉状
態にすると同時に他方で閉から開状態とするいわ
ゆる３方弁の構成ではない。

本発明の目的は、ポペツト弁体機構を使用し
た、即ちきわめて切換速度を大きくできる。３方
向切換制御弁であつて、かつ構造が簡単で低価格
なポペツト形流体制御弁を得ることにある。

本発明の別の目的はきわめて精度の高い、ポペ
ツト弁体機構を使用した３方向切換弁を安価に提
供することにある。

このため本発明は、ハウジング内に配置された
ブツシユとポペツト弁体を有する電磁的に操作さ
れるポペツト形流体制御弁において、前記ブツシ
ユはほぼ中央で分割された２個以上の部片からな
り、その軸方向ほぼ中央に対向して配置された環
状の２個のシート縁、２個のシート縁によつて形
成される環状みぞと連通する中央ポート、および
中央ポートの両側に穿設された２個のポート、が
それぞれブツシユを軸方向に貫通して設けられた
中央孔に配置され、前記ポペツト弁体は、前記中
央孔に両端ランド部が案内されて摺動可能に挿入
されかつ前記環状みぞ内に軸方向に移動可能に挿
入された両面に前記シート縁より大径の円錐面を
背中合わせに形成したポペツトを含み、前記ポペ
ツト弁体は前記中央孔内にあつて一端面はスプリ
ングで付勢され他端面は電磁石装置のプツシユロ
ツドと当接可能にされかつ両端面間には差圧が立
たないようにほぼ圧力補償されていることを特徴
とするポペツト形流体制御弁としたものである。
かかる構成によつて、電磁力によるストローク変
位によつて作動するポペツト弁体を、同一エレメ
ントを互に背中合わせに構成してそれらと対応す
る２個のシート縁とストローク係合締切させるこ
とによつて、高圧においても圧力バランスされた
３方向切換弁装置を構造が簡単で部品点数が少く
安価に製作するものとなつた。さらにポペツト弁
体はほぼ中央のシート縁間で形成される環状みぞ
内に軸方向移動可能に収容されるので、構造がシ
ンプルで、ハウジングとブツシユの片側の端面と
スプールの片側の端面を揃え易いのできわめて加
工が容易で高精度な、ポペツト弁体を使用した３
方向切換弁を安価に提供するものとなつた。

以下本発明の実施例につき図面を参照して説明
すると、ハウジング５に穿設された孔１４内に嵌
合固定されて配置されたブツシユ７は、２個の本
実施例ではほぼ中央で分割されたほぼ同形の部片
７ａ，７ｂからなり、各部片には環状シート縁１
０，１１が対向して配置されている。部片７ａ，
７ｂは例えばシート縁１０または１１と直交する
平面のような別の面で分割されてもよい。またシ
ート縁１０，１１は左右に多少寄せられてもよ
い。ブツシユ７は軸方向に貫通した中央孔１３が
設けられ、中央孔１３に沿つてハウジング５外部
と連通可能な中央ポート２と、その両側に２個の
ポート１，２とが配置され、中央ポート２は環状
シート縁１０，１１が形成する環状みぞ４と連通
されている。中央ポート２は油路８によつて接続
口２２と連通されポート１は油路２０によつて接
続口２１と連通され、ポート２も図示しない油路
により別のハウジング５外側に設けた接続口と連
通される。ポペツト弁体６が中央孔１３内に挿入
され、両端ランド部２３，２４が中央孔１３と摺
接してそれにより軸方向に移動可能に案内され
る。ポペツト弁体６は中央にシート縁１０，１１
より大径の円錐面１７，１８を背中合わせに形成
したポペツト１５を有し、ポペツト１５は環状シ
ート縁１０，１１が形成する環状みぞ４内に軸方
向移動可能に挿入されている。ポペツト弁体６は
一端面をハウジング５内に設けたスプリング１６
で付勢され、他端面２７は電磁石装置２０のプツ
シユロツド１２と当接可能にされ、電磁石装置２
０が励磁されていない図示の状態では、スプリン
グ１６はポペツト弁体６を図でみて右方に電磁石
装置２０の面２１に向けて押圧しており、かつ円
錐面１７は環状シート縁１１と当接し、中央ポー
ト２をポート１に対して締切つている。実際に
は、シート縁１１の摩耗を補償するため、面２１
とポペツト弁体６端面２７との間にはわずかな隙
間が設けられる。図示の位置ではハウジングの面
２５とブツシユの面２６およびポペツト弁体６の
端面２７は同一平面上にある。またポペツト弁体
６の貫通孔９によつて両端面間に差圧が立たない
ように圧力補償されている。貫通孔９はポペツト
弁体６に設ける代りにブツシユ７内に設けること
が可能なことは当業者に明らかである。実施例で
は軸線に直角な断面はそれぞれハウジング５はほ
ぼ四角形であり、ブツシユ７およびポペツト弁体
６は円形であるが他の形状であつてもよい。ハウ
ジング５の穴１４の内面とブツシユ７の外周面と
の間の油の漏れはできるだけ小さくされ、かつブ
ツシユ挿入時にブツシユがこざらないように十分
な円筒度加工がなされる。

弁の作動として先ず電磁石装置が非励磁のとき
は、ハウジング５内のスプリング１６によつてポ
ペツト弁体６は図でみて右方向に押され、円錐面
１７は環状シート縁１１に当接し締切つており、
またスプリング１６によつて、電磁石装置２０の
図示しない可動鉄心のストローク変位をポペツト
弁体６に伝えるプツシユロツド１２は非励磁の位
置に戻されている。この状態でポート１はブロツ
ク（閉）状態であり、中央ポート２とポート３は
開の状態となつている。電磁石装置２０が励磁さ
れると、図示しない可動鉄心がストローク変位を
してプツシユロツド１２を介してポペツト弁体６
がスプリング１６を押してポペツト１５の円錐面
１８は反対側のシート縁１０と当接し締切る。こ
の状態ではポート１と中央ポート２は連通しポー
ト３は閉状態となる。例えばポート１から作動流
体が供給されているとし、中央ポート２はアクチ
ユエータに継がれてポート３は戻りラインに継が
れているとすると、電磁石装置が非励磁のとき、
供給作動流体はポート１でブロツクされ、アクチ
ユエータに接続されている中央ポート２から戻り
ポート３に連通しているので中央ポート２及びア
クチユエータには作動流体は流れない。電磁石装
置２０が励磁されると供給作動流体はポート１か
ら、中央ポート２に連通し、ほとんど同時的に中
央ポート２からポート３への連通が閉状態となる
ので、中央ポート２へ作動流体が流れてアクチユ
エータが作動することになる。対向する環状シー
ト縁１０，１１が形成する環状みぞ４は、中央孔
１３より大径にされており、ポペツト１５の円錐
面１７，１８とシート縁１０，１１との当接締切
りを可能ならせしめると同時にポート１から中央
ポート２、又は中央ポート２からポート３への作
動流体の流れに対してほとんど抵抗とならない程
度のすき間があけられている。また相対する環状
シート縁１０，１１間の軸方向距離L₁はポペツ
ト１５の円錐面１７，１８のシート縁との当り部
間の軸方向距離L₂より、ポペツト弁体６のスト
ローク分だけ大きくされている。即ち L₁＝L₂
＋Ｓ とされている。

電磁石装置２が励磁されたとき図示しない可動
鉄心がブツシユロツド１２を介してポペツト弁体
６を押してストローク作動したとき、ポペツト弁
体６の端面２７が、電磁石装置の面２１より、ス
トロークＳだけ押されることになる。このとき、
電磁石装置の可動鉄心のストロークSpはポペツ
ト弁体６のストロークＳよりわずかに大きくして Sp＞Ｓ として、電磁石装置が励磁状態で可動鉄心がブツ
シユロツド１２を介してポペツト弁体６をシート
縁部１０に確実に押圧し締切るようにされてい
る。この様にバルブハウジング５、ブツシユ７お
よびポペツト弁体６を電磁石装置側の端面でほゞ
同一平面図上になる様にして、その面を基準に電
磁石装置を取付けることによつて、例えばポペツ
ト弁体ストローク３mmのきわめて高品質の精度の
高い弁などとすることができるので、品質の安定
化及び製造上に於て、きわめて有利となるもので
ある。

２つの相対するシート縁１０，１１間の軸方向
距離L₁は前述の如くポペツト１５の円錐面１７，
１８のシート縁との当り部間の軸方向距離L₂よ
りストロークＳ分だけ大きくなつているが、ブツ
シユを３個とし、２個のシート縁１７，１８を形
成する円筒状部片と、環状みぞ４を形成するより
大径で軸方向長さがシート縁間の軸方向距離を有
する円筒状部片からなるものとしても、図示のよ
うな各端面２５，２６，２７を、電磁石装置２０
の面２１と当接可能なほゞ同一平面上にある様に
することができる。電磁石装置２０の作動につい
てはよく知られているので省略する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の例示的一実施例を示すポペツト
弁体の軸線に沿つた断面構造図である。 １，３……ポート、２……中央ポート、４……
環状みぞ、５……ハウジング、６……ポペツト弁
体、７……ブツシユ、７ａ，７ｂ……部片、１
０，１１……シート縁、１２……プツシユロツ
ド、１３……中央孔、１５……ポペツト、１６…
…スプリング、１７，１８……円錐面、２０……
電磁石装置、２３，２４……ランド部、２５，２
６，２７……端面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング内に配置されたブツシユとポペツ
   ト弁体を有する電磁的に操作されるポペツト形流
   体制御弁において、前記ブツシユはほぼ中央で分
   割された２個以上の部片からなり、その軸方向ほ
   ぼ中央に対向して配置された環状の２個のシート
   縁、２個のシート縁によつて形成される環状みぞ
   と連通する中央ポート、および中央ポートの両側
   に穿設された２個のポートがそれぞれブツシユを
   軸方向に貫通して設けられた中央孔に配置され、
   前記ポペツト弁体は、前記中央孔に両端ランド部
   が案内されて摺動可能に挿入されかつ前記環状み
   ぞ内に軸方向に移動可能に挿入された両面に前記
   シート縁より大径の円錐面を背中合わせに形成し
   たポペツトを含み、前記ポペツト弁体は前記中央
   孔内にあつて一端面はスプリングで付勢され他端
   面は電磁石装置のブツシユロツドと当接可能にさ
   れかつ両端面間には差圧が立たないようにほぼ圧
   力補償されていることを特徴とするポペツト形流
   体制御弁。 ２ 前記電磁石装置が作動しないときは、前記ポ
   ペツト弁体はスプリングに押圧され反スプリング
   側の前記円錐面が前記シート縁の一方と当接し、
   かつ前記ポペツト弁体の他端面、ブツシユおよび
   ハウジングの各反スプリング側端面は、ほぼ同一
   平面上にあるようにされた特許請求の範囲第１項
   に記載のポペツト形流体制御弁。