JPH0497404A

JPH0497404A - 切換機能を有する電磁比例減圧弁

Info

Publication number: JPH0497404A
Application number: JP21604390A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Horiuchi; 均堀内
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1990-08-15
Filing date: 1990-08-15
Publication date: 1992-03-30
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2569921B2

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
能と減圧機能とを膏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４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）の二次側制御ライン
（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−タ（Ｆ）のヘッド側室に
接続する前記制御ライン（Ｂ）と前記ａラインとの間に
介装するチエツク弁（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、制御ライン（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は、アクチュエ
ータ（Ｆ）に接続する制御ライン（Ｂ）の圧力が、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、前記前記複合弁（Ｈ）の−次
側ラインに、前記した複合弁（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り、また制御ライン（Ｂ
）の圧力は、手動操作ハンドルの操作で減圧圧力の設定
圧を調整できるようにしたパイロット弁の動作で制御さ
れるだけであるから、制御ラインの圧力を高精度に制御
できないし、ヒステリシスも悪い問題があった。

本発明は以上の点に鑑み発明したもので、目的は、比例
ソレノイドとオン、オフソレノイドとの両方で作動する
一つのスプールを用いるコトニより、切換ポートに接続
する制御ラインの圧力を減圧できると共に、ポートの切
換を行うことができて、流体回路を簡略化でき、しかも
、減圧弁として機能させる場合、制御ラインの圧力制御
を電流値に比例して高精度にでき、ヒステリシスを良好
に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（１）と
、該弁本体（１）の弁室（１１）に内装するスプール（
２）と、該スプール（２）の一側に配設され、電流に比
例して前記スプール（２）を作動させ前記第１切換ポー
ト（１３）に接続する制御ライン（４）の圧力を制御す
る水平吸引力特性をもつ比例ソレノイド（３）と、前記
制御ライン（４）の圧力制御時、圧力指令に基づいて前
記比例ソレノイド（３）に通電する電流値を調整して、
前記制御ライン（４）の圧力を制御するコントローラ（
７）と、前記制御ライン（４）の圧力を検出して前記コ
ントローラ（７）に圧力情報をフィードバックする圧力
検出器（１０）と、前記スプール（２）の他側に配設さ
れ、前記ポツプボー）（１２）を前記第２切換ポート（
１４）に切換えるオン、オフソレノイド（４０）とを備
えているものである。

（作用）前記比例ソレノイド（４）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、前記スプール（２
）は、前記ポンプポート（１２）が第１切換ポート（１
３）に連通ずる方向（第２図左方向）に移動し、該スプ
ール（２）の弁開度が比例的に制御されるので、このス
プール（２）が減圧弁として作用し前記第１切換ポート
（１３）に接続する制御ライン（４）のスプール（２）
による減圧圧力を所望圧力に制御できるのである。そし
て、この制御ライン（４）の圧力制御時、前記制御ライ
ン（４）の圧力が圧力検出器（１０）により検出され、
この検出による検出情報がコントローラ（７）にフィー
ドバックされ、このコントローラ（７）により、前記圧
力指令に基づいて前記比例ソレノイド（３）に通電する
電流値が、前記フィードバックされた検出情報に基づい
て調整されるのである。従って、アクチュエータなどの
負荷により前記制御ライン（４）の圧力が所定圧以上に
上昇しても、この制御ライン（４）の圧力を前記検出情
報に基づいて所望の設定圧力に制御することができるの
であり、しかも、前記制御ライン（４）の圧力制御を高
精度にでき、また圧力指令値に対する制御ライン（４）
における圧力の制御がリニアーに行え制御の直線性が期
待できると共にヒステリシスを少なくできるのである。

また、前記オン、オフソレノイド（３）をオンにすると
、前記スプール（２）が第２図右方向に移動して、ポン
プポー）（１２）が第２切換ポート（１４）に切換わる
切換弁の機能が得られるのであって、ポンプポート（１
２）の流体が負荷の他方側室に供給され、前記作動機は
復動する。

（実施例）第２図において、（１）は弁室（１１）と、該弁室（１
１）に連続するポンプポート（１２）と一対の切換ボー
）　（１３）（１４）及びタンクポート（１５）とをも
った弁本体であって、前記弁室（１１）に、前記ポンプ
ポート（１２）を前記切換ポー）　（１３）（１４）の
一方に切換えるスプール（２）を移動自由に内装してい
る。

又、前記弁本体（１）の第２図右側端部には圧力指令に
基づく電流値に比例して前記スプール（２）を作動させ
前記切換ポート（１３）に接続する制御ライン（４）の
圧力を制御する水平吸引力特性をもつ比例ソレノイド（
３）を設け、第１図の如（この比例ソレノイド（３）の
電磁コイル（３１）を、入力側に圧力指令器（５）を接
続し、この圧力指令器（５）からの圧力指令に基づいて
前記比例ソレノイド（３）に通電する電流値を調整して
前記制御ライン（４）の圧力を制御するコントローラ（
７）の出力側に接続するのである。また、このコントロ
ーラ（７）の入力側には、前記制御ライン（４）の圧力
を検出して、圧力情報をフィードバックするフィードバ
ンク回路（８）を第１演算器（９）を介して接続するの
である。前記フィードバック回路（８）には、前記制御
ライン（４）の圧力を検出し、その圧力検出値を電圧信
号に変換して出力する圧力検出器（１０）と、この圧力
検出器（１０）により検出した圧力情報を電圧値に変換
する圧力中電圧変換器（１０ａ）とを設けて、この変換
器（１０ａ）で電圧に変換する圧力検出値を、前記フィ
ードバック回路（８）から第１演算器（９）に入力し、
前記圧力指令値と圧力検出値とを演算し、補償回路（６
）及びこの補償回路（６）からの出力で動作するスイッ
チ（Ｓ１）を介して、前記比例ソレノイド（３）に通電
する電流値を、前記制御ライン（４）の圧力が前記圧力
指令値になるように調整するようにしている。

前記比例ソレノイド（３）は、可動鉄芯（３２）と、こ
の可動鉄芯（３２）を駆動する前記電磁コイル（３１）
と、固定鉄芯（３３）と、前記可動鉄芯（３２）の端面
に当接するブツシュロッド（３４）とを備え、このブツ
シュロッド（３４）の先端を前記スプール（２）の右側
端面に当接させて、前記電磁コイル（３１）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、この吸引力に対抗するオフセットバネ（２０）を
前記スプール（２）の左端側に設けて、前記水平吸引力
が得られる範囲において、ある電流値に対し前記吸引力
とオフセットバネ（２０）の押圧力とが所定の一箇所で
バランスし、他の電流値では他の箇所でバランスし、こ
のバランス位置に前記スプール（２）を制御するのであ
って、スプール（２）の位置により第１切換ポート（］
３）に開口する弁開度が比例的に制御されるのである。

又、前記弁本体（１）の第２図左側端部には、可動鉄芯
（４１）と、この可動鉄芯（４１）を駆動する電磁コイ
ル（４２）と固定鉄芯（４３）及び前記可動鉄芯（４１
）の端面に当接するプッンユロツド（４４）とを備えた
オン、オフソレノイド（４０）を設け、このオン、オフ
ソレノイド（４０）のプッンユロッド（４４）先端を前
記スプール（２）の左側端面に当接させると共に、前記
電磁コイル（４２）を、切換用電圧を入力する入力器（
２１）に開閉スイッチ（Ｓ２）を介して接続し、前記電
磁コイル（４２）の通電により、前記可動鉄芯（４１）
の端面が前記固定鉄芯（４３）の端面に吸着され、前記
スプール（２）をオフセットバネ（２２）に抗して第２
図右方向に移動させて、前記ポンプポー）（１２）を第
２切換ポート（１４）に切換えるようにしている。

尚、前記スイッチ（Ｓ、）（ＳＱ　）との間には、両方
のスイッチが同時にオン動作しないか、或は両方のスイ
ッチが同時にオフ動作するように制御するインターロッ
ク回路（図示せず）を設けている。

又、第１図中（２３）は前記開閉スイッチ（Ｓ、）の出
力側に設ける電圧／電流変換器、（２４）はフィードバ
ック回路で、前記開閉スイッチ（Ｓ、）と電圧／電流変
換器（２３）との接続線路に、第２演算器（２５）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、前記比例ソレノイ
ド（３）及びオン、オフソレノイド（４０）が何れも通
電されていない場合、前記スプール（２）は、オフセッ
トバネ（２０）（２２）により第２図の如く中立位置に
停止している。

しかして、圧力指令器（５）から圧力指令が出力され、
前記スイッチ（Ｓ１）のオン動作で比例ソレノイド（３
）に所望の電流値が通電されると、前記可動鉄芯（３２
）が固定鉄芯（３３）に吸引され、オフセットバネ（２
０）に抗して移動されるのであり、この移動によりスプ
ール（２）が第２図左方向に移動し、ポンプポー）（１
２）が第１切換ポート（１３）に、第２切換ポート（１
４）がタンクポー）（１５）に開口するのである。

この開口により前記ポンプポー）（１２）から圧力流体
が第１切換ポー）　（１３）に流れ、前記切換ポート（
１４）から戻り流体がタンクポート（１５）に流れるの
である。

そして、第３図の如く前記比例ソレノイド（３）の水平
吸引力特性が得られる位置で前記吸引力とオフセットバ
ネ（２０）の押圧力とがバランスし、このバランス位置
でスプール（２）の移動が停止する。この状態では、ポ
ンプからポンプライン（２６）を経てポンプポート（１
２）に供給された流体は、第１切換ポー）（１３）から
制御ライン（４）を経てアクチュエータ（Ｆ）のヘッド
側室に供給され、前記アクチュエータ（Ｆ）は第１図右
方向に移動される。この場合、制御ライン（４）の流体
圧力は圧力検出器（１０）により検出され、該圧力検出
器（１０）からコントローラ（７）に圧力情報が電圧信
号としてフィードバックされ、このコントローラ（７）
から比例ソレノイド（３）に通電する電流値を、前記制
御ライン（４）の圧力が前記圧力指令値となるように調
整するのである。従って、アクチュエータＣＦ）の移動
により前記制御ライン（４）の圧力が所定圧以上に上昇
しても、この制御ライン（４）の圧力は前記検出情報に
基づいて圧力指令値に見合う圧力に減圧できるのである
。また、前記制御ライン（４）の圧力制御は、その圧力
をフィードバックして行うものであるから高精度に制御
できると共に、圧力指令値に対する圧力の制御はリニア
ーにでき、その直線性を高められるし、また、ヒステリ
シスを少なくできるのである。

次に、以上の如くポンプポート（１２）が第１切換ポー
ト（１３）に切換えられた状態で前記ポンプポート（１
２）を第２切換ポート（１４）に切換える場合、入力器
（２１）への入力で、前記スイッチ（Ｓ１）がオフして
前記比例ソレノイド（３）がオフ動作し、オン、オフソ
レノイド（４０）がオン動作するのであって、このオン
、オフソレノイド（４０）のオン動作による吸引力によ
り前記スプール（２）が第２図右方向に移動して、前記
ポンプポー）（１２）が第２切換ポー）（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。

（発明の効果）以上の如く本発明によれば比例ソレノイド（３）に入力
する電流値を制御することにより、弁本体（１）のポン
プポー）（１２）を一対の切換ポート（１３）（１４）
の一方に切換えるスプール（２）を一方向に移動させて
制御ライン（４）の圧力を電流値に比例した圧力に制御
できるのであって、前記スプール（２）を減圧弁として
作用させられる七井に、オン、オフソレノイド（４０）
により前記スプール（２）を移動させて前記ポンプポー
ト（１２）を切換えることができ、切換弁として作用さ
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
換えを行う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。

その上、前記制御ライン（４）の圧力制御時、圧力指令
に基づいて前記比例ソレノイド（３）に通電する電流値
を調整して、前記制御ライン（４）の圧力を制御するコ
ントローラ（７）と、前記制御ライン（４）の圧力を検
出して前記コントローラ（７）に圧力情報をフィードバ
ックする圧力検出器（１０）とを設けて、前記制御ライ
ン（４）の圧力をフィードバック制御するようにしたか
ら、制御ライン（４）の圧力制御を高精度にでき、圧力
指令値に対する圧力の制御をリニアーにでき、制御の直
線性が得られるし、また、ヒステリシスを少なくできる
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制御回路図、第
２図は一部切欠正面図、第３図は比例ソレノイドの吸引
カーストローク特性図、第４図は従来例を示す制御回路
図である。（１）・・・・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）・・・・比例ソレノイド（４）・・・・制御ライン（７）・・・・コントローラ（１０）・・・・圧力検出器

Claims

【特許請求の範囲】

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（１）と、該弁本体（１
）の弁室（１１）に内装するスプール（２）と、該スプ
ール（２）の一側に配設され、電流に比例して前記スプ
ール（２）を作動させ前記第１切換ポート（１３）に接
続する制御ライン（４）の圧力を制御する水平吸引力特
性をもつ比例ソレノイド（３）と、前記制御ライン（４
）の圧力制御時、圧力指令に基づいて前記比例ソレノイ
ド（３）に通電する電流値を調整して、前記制御ライン
（４）の圧力を制御するコントローラ（７）と、前記制
御ライン（４）の圧力を検出して前記コントローラ（７
）に圧力情報をフィードバックする圧力検出器（１０）
と、前記スプール（２）の他側に配設され、前記ポンプ
ポート（１２）を前記第２切換ポート（１４）に切換え
るオン、オフソレノイド（４０）とを備えていることを
特徴とする切換機能を有する電磁比例減圧弁。