JPH0497403A - 切換機能を有する電磁比例減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアクチュエータなどの作動制御に好適な切換機
能と減圧機能とを有する電磁比例減圧弁に関する。

（従来の技術） 従来、切換機能と減圧機能とを有する流体制御装置は、
実開昭５５−８１８０５号公報に示されているようにす
でに知られている。この流体制御装置は、第５図に示し
たように、電磁切換弁（Ｅ）と複合弁（Ｈ）とを用い、
前記電磁切換弁（Ｅ）のａラインに、複合弁（Ｈ）を、
ｂラインにアクチュエータ（Ｆ）のロッド側室をそれぞ
れ接続したもので、前記複合弁（Ｈ）は、減圧弁（Ａ）
と可変絞り（Ｇ）及び該減圧弁（Ａ）の二次側ライン（
Ｂ）の圧力を制御する圧力調整可能としたパイロット弁
（Ｃ）と、前記アクチュエータ（Ｆ）のヘッド側室に接
続する前記二次側ライン（Ｂ）と前記ａラインとの間に
介装するチエ。

り弁（Ｄ）から構成したものである。しかして、アクチ
ュエータ（Ｆ）のヘッド側室には、ポンプから前記切換
弁（Ｅ）、減圧弁（Ａ）及び減圧弁（Ａ）にて圧力補償
された可変絞り（Ｇ）を経て制御された流体が供給され
るのであって、前記アクチュエータ（Ｆ）の負荷側圧力
が前記パイロット弁（Ｃ）の設定圧以上に上昇しようと
すると、前記パイロット弁（Ｃ）が開動作して、二次側
ライン（Ｂ）の流体をタンクに排出する。よって、前記
アクチュエータ（Ｆ）のヘッド側室は、前記パイロット
弁（Ｃ）で設定する設定圧に減圧され、又、前記アクチ
ュエータ（Ｆ）は設定圧力で往動するのである。

また、前記アクチュエータ（Ｆ）を復動させるには、前
記切換弁（Ｅ）を切換え、前記アクチュエータ（Ｆ’）
のヘッド側室を前記チエツク弁（Ｄ）及びａラインを介
してタンクラインに連通し、ロッド側室をポンプライン
に連通させることにより行うようになっている。

（発明が解決しようとする課題） 所が、以上の如く構成された前記複合弁（Ｈ）は、アク
チュエータ（Ｆ）における負荷側圧力が、前記可変絞り
（Ｇ）及びパイロット弁（Ｃ）で設定された設定圧に減
圧する減圧機能しかないため、前記アクチュエータ（Ｆ
）を復動させるには、前記複合弁（Ｈ）とは別個に、電
磁切換弁（Ｅ）を設ける必要があり、従って、流体回路
が複雑で、コスト高となる問題があった。

又一方、前記パイロット弁（Ｃ）は、減圧圧力の設定圧
を調整できるようになっているが、手動操作ハンドルで
調整するようになっているため、前記アクチュエータ（
Ｆ）における負荷側圧力を所望の設定圧に制御する場合
の制御性が惑く、高精度な制御ができない問題があった
。

本発明は以上の点に鑑み発明したもので、目的は、電磁
切換弁のスプールを利用し、このスプールを切換弁と減
圧弁とに併用できて、流体回路を簡略化できながら、し
かも、減圧弁上して機能させる場合、アクチュエータに
おける負荷側圧力の設定を電流値に比例して精度よく行
え、その制御性も向上できるようにする点にある。

（課題を解決するための手段） しかして、本発明はポンプポート（１２）と第１及び第
２切換ポート（１３）（１４）とをもつ弁本体（１０）
の弁室（１１）に、前記ポンプポー）（１２）を前記切
換ポート（１３）（１４）の一方に切換えるスプール（
２）を内装して、該スプール（２）の一側にオン、オフ
ソレノイド（３）を配設すると共に前記スプール（２）
の一側に設ける一側背面室（２０）を前記切換ボー）（
１３）に連通させる一方１、前記弁本体（１０）に、一
次側が前記ポンプポート（１２）に通ずるポンプライン
（５）に連通し、二次側が前記スプール（２）の他側に
設ける他側背面室（９）に連通ずる圧力補償付流量制御
弁（６）と、電流に比例した水平吸引力特性をもつ比例
ソレノイド（４０）を備え、かつ、前記流量制御弁（６
）の二次側ライン（７）に介装され、該二次側ライン（
７）の圧力を制御するパイロット弁（４）とを設けたも
のである。

（作用） 前記パイロット弁（４）の比例ソレノイド（４０）に所
望の電流値を通電すると、この電流値に見合う吸引力に
より、前記パイロット弁（４）の啓開圧力が設定される
。そして、前記オン、オフソレノイド（３）をオフ操作
した伏態では、ポンプライン（５）の流体が圧力補償付
流量制御弁（６）に流れ、該流量制御弁（６）の二次側
ライン（７）の圧力及びこの二次側ライン（７）が接続
されているスプール（２）の他側背面室（９）圧力が、
前記パイロット弁（４）で設定された圧力になるまで上
昇し、前記スプール（２）は前記設定圧に見合う分第１
図左方向に移動し、ポンプポート（１２）は第１切換ポ
ート（１３）に切換えられ、この第１切換ポート（１３
）に接続されるアクチュエータの負荷側圧力例えばヘッ
ド側室圧力は、前記設定圧に制御される。即ち、前記比
例ソレノイド（４０）の水平吸引力が得られる範囲にお
いて、比例ソレノイド（４０）に入力する電流値の制御
により前記パイロット弁（４）の啓開圧力を所望の圧力
に容易に設定できるのであり、この啓開圧力の設定によ
り前記スプール（２）の他側背面室（９）に作用する圧
力の制御が行え、スプール（２）の第１切換ポート（１
３）に開口する弁開度を比例的に制御でき、前記ヘッド
側室圧力を所望の設定圧に制御できるのである。

また、前記アクチュエータのヘッド側室圧力が前記設定
圧以上に上昇して、第１切換ポート（１３）に連通ずる
一側背面室（２０）の圧力が、前記二次側ライン（７）
の圧力よりも萬くなると、前記スプール（２）が前記他
側背面室（９）の方向に移動して、前記ポンプポート（
１２）の開度が絞られるのであって、前記ス、プール（
２）が以上の如く動作して減圧弁の作用を行い、前記ア
クチュエータのヘッド側室圧力は前記設定圧に制御され
るのである。次に、前記オン、オフソレノイド（３）を
オン操作すると前記スプール（２）が動作して、前記ポ
ンプポート（１２）が第２切換ポー）（１４）に切換わ
る切換弁の作用を行い、前記ポンプポート（１２）の流
体がアクチュエータのロッド側室に供給され、該アクチ
ュエータは復動する。

（実施例） 第１図に示した実施例は弁本体（１０）の左側端部にオ
ン、オフソレノイド（３）を設けると共に、前記弁本体
（１０）の弁室（１１）には、該弁室（１１）に連続す
るポンプポー）（１２）と第１及び第２切換ポート（１
３）（１４）及びタンクポート（１５）とを設け、この
弁室（１１）に、前記ポンプポート（１２）を前記各切
換ポート（１３）（１４）の一方に切換えるスプール（
２）を移動自由に内装し、更に、このスプール（２）の
一側に設ける一側背面室（２０）を、連通ライン（２１
）、”、を介して前記第１切換ポート（１３）に連通さ
せる一方、前記弁本体（１０）の右側端部には入力電流
に比例した水平吸引力特性ヲもつ比例ソレノイド（４０
）をもったパイロット弁（４）を設けると共に、このパ
イロット弁（４）と前記スプール（２）との間に、前記
ポンプポート（１２）に通するポンプライン（５）の流
量を制御する圧力補償付流量制御弁（６）を設けて、該
流量制御弁（６）の二次側ライン（７）を、前記パイロ
ット弁（４）の一次側ライン（８）と前記スプール（２
）の他側に設ける他側背面室（９）とに接続して、前記
二次側ライン（７）の圧力を前記パイロット弁（４）で
制御するようにしている。又、前記一側背面室（２０）
には前記スプール（２）を第１図右方向に付勢するオフ
セットバネ（２２）を設けている。

前記オン、オフソレノイド（３）は、可動鉄芯（３１）
と、この可動鉄芯（３１）を駆動する電磁コイル（３２
）と固定鉄芯（３３）及び前記可動鉄芯（１１）の端面
に当接するブツシュロッド（３４）とを備え、第２図の
如く前記電磁コイル（３２）を、切換用電圧を入力する
入力部（３０）に開閉スイッチ（Ｓｌ）を介して接続す
るのであって、前記電磁コイル（３２）の通電により、
前記可動鉄芯（３１）の端面が前記固定鉄芯（３３）の
端面に吸着され、前記スプール（２）を第１図右方向に
移動させて、前記ポンプポート（１２）を第２切換ポー
ト（１４）に切換えるようにしている。

又、前記パイロット弁（４）を構成する前記比例ンレノ
イド（４０）は、可動鉄芯（４１）と、この可動鉄芯（
４１）を駆動する１Ｆｆ１コイル（４２）と、固定鉄芯
（４３）と、前記可動鉄芯（４１）の端面に当接するブ
ツシュロッド（４４）とを備え、このブツシュロッド（
４４）に制御バネ（４５）を介して弁体（４６）を支持
すると共に、前記二次側ライン（７）と連通の一次側ラ
イン（８）に開口する弁口をもった弁座（４７）を設け
て、前記パイロット弁（４）を構成するのであって、前
記電磁コイル（４２）を、第２図のごとく減圧圧力の指
令電圧を入力する入力部（２３）に開閉スイッチ（ｓ２
）を介して接続すると共に、この接続回路に電圧／電流
変換器（２４）を介装し、前記電磁コイル（４２）の通
電により、第３図に示すような水平吸引力特性が得られ
るようにし、この吸引力に見合う押圧力を前記弁体（４
６）に作用させて、前記二次側ライン（７）の圧力を制
御できるようにしている。即ち、前記比例ソし・／イド
（４０）の水平吸引力が得られる範囲において、電流値
の制御により前記パイロット弁（４）の啓開圧力を所望
の圧力に設定できるであり、この啓開圧力の設定により
前記スプール（２）の他側背面室（９）に作用する圧力
の制御が行え、スプール（２）の第１切換ポ）（１３）
に開口する弁開度を比例的に制御できるのである。また
、前記パイロット弁（４）の弁室（４８）は、低圧ライ
ン（２５）を介して前記タンクポート（１５）に連通さ
せている。

又、前記流Ｈ制御弁（６）は、弁口（６ａ）及び弁室（
６ｂ）をもったホルダー−（６１）を前記弁本体（１０
）に螺着し、前記弁室（６ｂ）に前記弁口（６ａ）及び
一次側ライン（２ｓ）を介して前記ポンプライン（５）
に連通ずる制御孔（６ｃ）をもった弁体（８２）と、該
弁体（６２）を常時開方向に付勢する弁バネ（６３）と
を組込んだもので、前記弁体（６２）が動作して前記制
御孔（６ｃ）を絞ったり開いたりして、この絞り前後の
圧力差を補償して一定流量を流すようにしている。

又、前記スプール（２）の他側背面室（９）には、前記
オフセットバネ（２２）に対向するオフセットバネ（２
７）を設け、前記オン＠τフッレノイド（３）の通電オ
フ時に中立位置にセンタ＋７ングができるようにしてい
る。

又、第２図中、（２８）はフィードバック回路で、前記
開閉スイッチ（Ｓ２）と電圧／電流変換器（２４）との
接続線路に、第１演算器（２９）を介して接続している
。

本発明は以上の如く構成するもので、前記オン、オフソ
レノイド（３）及び比例ソレノイド（４０）が何れも通
電されていない場合、前記スプール（２）は、オフセン
トバネ（２２）（２７）により中立位置に停止している
。

しかして、開閉スイッチ（ｓ２）をオン操作し、入力部
（２３）から比例ソレノイド（４０）に所望の電流値を
入力すると、この電流値に見合う吸引力により、前記パ
イロット弁（４）の啓開圧力、つまり、前記スプール（
２）の背面室（９）に作用する圧力が設定される。この
状態で、ポンプからポンプライン（５）を経てポンプボ
）（１，２）に流体が供給されると、前記ポンプライン
（５）の流体の一部が一次側ライン（２６）を経て圧力
補償付流量制御弁（６）に流れ、該流量制御弁（６）に
より前記ポンプライン（５）の流量が制御される。そし
て、前記流量制御弁（６）の二次側ライン（７）の圧力
及びこの二次側ライン（７）が連通している他側背面室
（９）の圧力が、前記パイロット弁（４）で設定された
設定圧に制御されるのであって、前記スプール（２）は
前記設定圧に見合う分第１図左方向に移動し、過渡位置
を経てポンプポート（１２）は１ｌｔ７［１−）　（１
３）に切換えられるのであって、前記ポンプポート（１
２）から第１切換ポート（１３）を経て所定流量の流体
がアクチュエータ（Ｆ）のへノド側室に供給され、更に
、第２切換ポート（１４）がタンクポート（１５）に開
放されて、前記アク千ユエータ（Ｆ）が第２図左方向に
移動され、該アクチュエータ（Ｆ）のへ、ド側室圧力（
負荷側圧力）と、連通ライ：／（２１）及び一側背面室
（２０）の圧力が、前記設定圧に制御されるのである。

次に、アクチュエータ（Ｆ）の移動負荷により該アクチ
ュエータ（Ｆ）のへ。

ド側室圧力が前記設定圧以上に上昇すると、連通ライン
（２１）を経て一側背面室（２０）の圧力が、前記二次
側ライン（７）の圧力よりも高くなり、スプール（２）
が第１図右方向に移動して、前記ポンプポート（１２）
の開度が絞られるのであって、前記スプール（２）が以
上の如く動作して減圧弁の作用を行い、前記アクチュエ
ータ（Ｆ）のへノド側室圧力は前記設定圧に制御される
のである。

次に、以上の如くポンプポー）（１２）が第１切換ポー
ト（１３）に切換えられた状態てｉ’ｌｉ；記ポンプボ
ー　ト（＋２）を第２切換ポート（１４）に切換える場
合、前記開閉スイッチ（Ｓ２）をオフ操作し、開閉スイ
ッチ（Ｓｌ）をオン操作して、入力部（３０）からオン
、オフソレノイド（３）に切換用電圧を入力するのであ
って、このオン、オフソレノイド（３）の吸引力により
前記スプール（２）が第１図右方向に移動して、前記ポ
ンプポート（１２）が第２切換ポート（１４）に切換わ
り、ポンプポート（１２）の流体は前記第２切換ポート
（１４）を経てアクチュエータ（Ｆ）のロッド側室に供
給され、該アクチュエータ（Ｆ）のヘッド側室はタンク
ポート（１５）を経てタンクに開放され、前記アクチュ
エータ（Ｆ）は第２図右方向に復動する。

尚、以上の実施例において、第４図に示す如く前記パイ
ロット弁（４）の一側に、前記比例ソレノイド（４０）
における可動鉄芯（４１）の移動位置を検出して、該位
置に見合う検出信号をフィードバックする位置検出器（
５０）設けるのか好ましい。この位置検出器（５０）は
、その出力側のフィードバック回路（５１）を、前記開
閉スイツチ（Ｓ２）と第１演算器（２９）との接続線路
に第２演算器（５２）を介して接続し、この第２演算器
（５２）の出力側に、前記入力部（２３）から出力され
る出力値と前記フィードバック回路（５１）からのフィ
ードバック値との位相を補償する補償回路（５３）を接
続している。又、前記位置検出器（５０）は、図示して
いないが、検出コイルと該検出コイル内に挿嵌する検出
鉄芯とを備え、該検出鉄芯をロッドを介して前記可動鉄
芯（４１）に連結し、この可動鉄芯（４１）の移動に伴
う前記検出鉄芯の移動を前記検出コイルで検出すること
により、前記可動鉄芯（４１）の移動位置を検出し、こ
の検出信号をフィードバックするようにしている。

（発明の効果） 以上の如く本発明によれば比例ソレノイド（４０）をも
ったパイロット弁（４）の作動により、弁本体（１０）
のポンプポー）（１２）を第１及び第２切換ポート（１
３）（１４）の一方に切換えるスプール（２）を減圧弁
として機能させられるのであり、その上、減圧弁として
機能させる場合、前記比例ソレノイド（４０）に入力す
る電流値を制御することにより、アクチュエータにおけ
る負荷側圧力を所望の設定圧に容易に制御することがで
きながら、しかも、オン、オフソレノイド（３）により
前記スプール（２）を他方向に移動させて前記ポンプポ
ート（１２）を切換えることができ、切換弁としても機
能させられるのである。従って、前記した従来例のよう
に、減圧弁とは別個に電磁切換弁を設けてポンプポート
の切換えが行えるようにしたものに比べて流体回路を簡
略にでき、コストを低減できるのである。

しかも、前記パイロット弁（４）は、前記流量制御弁（
６）と共に前記ポンプライン（５）、つまり、減圧弁と
して機能する前記スプール（２）の一次側に設けている
から、前記スプール（２）を比例減圧弁として作用させ
る場合、−次パイロソト方式にできるのであり、このた
め、電流値に比例した圧力に制御する場合における最低
調整圧力を低くできる利点も有するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明減圧弁の一実施例を示す一部切欠正面図
、第２図は制御回路図、第３図は比例ンレノイドの吸引
カーストローク特性図、第４図は別の実施例を示す制御
回路図、第５図は従来例を示す制御回路図である。 （１０）・・・・弁本体 （１１）・・・弁室 （１２）・・・・ポンプポート （１３）・・・・第１切換ポート （１４）・・・第２切換ポート （２）・・・・スプール （３）・・・・オン、オフソレノイド （４）・・・・パイロ、ソト弁 （４０）・・・・比例ソレノイド （５）・・・・ポンプライン （６）・・・・圧力補償付流量制御弁 （７）・・・・二次側ライン （２０）・・・・一側背面室 （９）・・・・他側背而室 第２図 ２と 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ポンプポート（１２）と第１及び第２切換ポート（
   １３）（１４）とをもつ弁本体（１０）の弁室（１１）
   に、前記ポンプポート（１２）を前記切換ポート（１３
   ）（１４）の一方に切換えるスプール（２）を内装して
   、該スプール（２）の一側にオン、オフソレノイド（３
   ）を配設すると共に前記スプール（２）の一側に設ける
   一側背面室（２０）を前記第１切換ポート（１３）に連
   通させる一方、前記弁本体（１０）に、一次側が前記ポ
   ンプポート（１２）に通ずるポンプライン（５）に連通
   し、二次側が前記スプール（２）の他側に設ける他側背
   面室（９）に連通する圧力補償付流量制御弁（６）と、
   電流に比例した水平吸引力特性をもつ比例ソレノイド（
   ４０）を備え、かつ、前記流量制御弁（６）の二次側ラ
   イン（７）に介装され、該二次側ライン（７）の圧力を
   制御するパイロット弁（４）とを設けたことを特徴とす
   る切換機能と減圧機能とを有する電磁比例減圧弁。