JPH05340405A - 電磁式方向流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、構成が簡単で製作費が安価かつコ
ンパクトで、応用性のある電磁式方向流量制御弁を実現
することを目的とする。 【構成】 本発明は、センタリングピストンと摺動孔の
摺動部に油室に通じる可変絞りを設けると共に、油室の
戻り流路に固定絞りを設けた電磁式方向流量制御弁を構
成した。また、出力圧Ｐc と逆方向の圧油を切換弁によ
りセンタリングピストンに供給する供給路を設けた電磁
式方向流量制御弁を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比例電磁式方向流量制
御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の比例電磁式方向流量制御
弁の構成を、図９に示す。

【０００３】図９において、１はパイロット圧力制御
弁、２はパイロットスプール、３はスプリング、４はパ
イロットピストン、５はセンタリングピストン、６はワ
ッシャ、７はスプリング、８は主スプールである。ま
た、９はボディ、１１は比例ソレノイド、１２はノズ
ル、１３はフラッパ、１４はスプリング、１５は背圧
室、１６はノズル室、１７はスプリング、１８はワッシ
ャ、２１はセンタリングピストン５の右側の油室であ
る。

【０００４】センタリングピストン５のロッド５a の先
端にはフラッパ１３が固定され、主スプール８と一体の
ノズル１２にノズル間隙Ｘを介して対向している。ま
た、センタリングピストン５の他端は、パイロットピス
トン４に接触している。左右のスプリング７と１７は主
スプール８に互いに対向する弾性力を与えて、主スプー
ル８をセンタリングするセンタリング機構を構成してい
る。Ｒc1は固定絞り、ａとｂは流路である。

【０００５】このような構成の従来装置においては、パ
イロットピストン４と主スプール８の間にセンタリング
ピストン５とフラッパ１３が設けられている。主スプー
ル８は、フラッパ１３に追随して位置決めされる。比例
ソレノイド１１の入力電流が０のときは、パイロット油
が固定絞りＲc1を介して油室２１に供給されてセンタリ
ングピストン５の位置決めが行われる。油室２１の圧力
はスプリング１４の力とノズル１２の噴流反力に見合っ
た力となり、戻り流体はドレンポートＤr3を通してタン
クに戻される。また、パイロット油に圧力が加えられて
いないときは、主スプール８の左右のスプリング７と１
７等で構成するセンタリング機構が位置決め機能を果た
すことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の比例電磁式方向
流量制御弁は上記のように、パイロットピストン４と主
スプール８との間にセンタリングピストン５と位置決め
用のスプリング１４の受けを兼ねるフラッパ１３が必要
になる。また、パイロット油に圧力が印加されていない
ときの主スプール８のセンタリングのために、左右のス
プリング７と１７及びワッシャ６と１８も必要になる。
したがって、部品点数が多く全体構造が複雑で、組み立
て工数も増加してコスト高になる等の問題点があった。

【０００７】この発明は、このような従来装置の問題点
を解消するためになされたもので、パイロットピストン
の摺動部に可変オリフィスを設けると共に、戻り流体を
固定絞りを介してタンクに戻すような比例電磁式方向流
量制御弁を構成した。そして、この構成により応答が速
く戻り流量が少なく、しかも構造が簡単な比例電磁式方
向流量制御弁を実現するようにしたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、電磁式方向
流量制御弁において、パイロット圧力制御弁の出力圧Ｐ
c を固定絞りを介して第２油室に供給すると共に、セン
タリングピストンの摺動部に可変絞りを形成してこの可
変絞りを介してパイロット圧力制御弁の出力圧Ｐx を第
２油室に供給する電磁式方向流量制御弁を構成したもの
である。また、センタリングピストンの第１油室側の摺
動部に可変絞りを形成すると共にドレン流路に固定絞り
を設けて、可変絞りを介して外部の切換弁により第１油
室にパイロット油を供給する電磁式方向流量制御弁を構
成したものである。

【０００９】この発明は、電磁式方向流量制御弁におい
て、パイロット圧力制御弁の出力圧Ｐc を固定絞りを介
して第２油室に供給すると共に、センタリングピストン
の摺動部に可変絞りを形成してこの可変絞りを介して外
部の切換弁により第２油室にパイロット油を供給する電
磁式方向流量制御弁を構成したものである。また、セン
タリングピストンの第１油室側の摺動部に可変絞りを形
成してドレン流路に固定絞りを設けて、可変絞りを介し
て外部の切換弁により第１油室にパイロット油を供給す
る電磁式方向流量制御弁を構成したものである。

【００１０】

【作用】パイロットピストンがセンタリングピストンの
機能と、主スプールを変位させるフラッパの機能を兼ね
る構造にした。また、位置決め用のスプリングを主スプ
ールとフラッパとの間に配置することを止めて、パイロ
ットピストンの反対側に配置した。この構成によって、
パイロットピストンの反対側のスプリングが、パイロッ
ト油の圧力が印加されていないときのセンタリング用の
機能をも果たすことになって構造が著しく簡素化され
る。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 図１は本発明実施例１の構成説明図、図２と図３は本発
明実施例１の動作説明図である。本発明の実施例の各図
面でも、従来装置と同一の部分に同じ符号が付されてい
る。

【００１２】図１乃至図３において、１はパイロット圧
力制御弁で、ここでは減圧弁が用いられる。２はパイロ
ット圧力制御弁１のパイロットスプール、３はスプリン
グである。４はスプリング、５はパイロットピストン、
６はワッシャ、７はスプリング、８は主スプール、９は
ボディ、１１は比例ソレノイド、１２はノズル、１２a
はノズル１２の内部流路、１５は背圧室、１６はノズル
室である。

【００１３】２１と２２は、パイロットピストン５の両
側の第１油室と第２油室、２３は主スプール８の左側に
設けられた流体室である。比例ソレノイド１１は入力電
流により、スプリング３のバネ圧が与えられたパイロッ
トスプール２を変位させる。そして、パイロット圧力制
御弁１にはパイロット油の供給圧Ｐp が導入されて、比
例ソレノイド１１の入力電流にほぼ比例した出力圧Ｐc
とオン・オフ的な出力圧Ｐx とをパイロットピストン５
側に送出する。

【００１４】特に、パイロットピストン５のロッド５a
はノズル室１６に露出し、ノズル間隙Ｘを介して端面を
ノズル１２に対向させてフラッパを兼用している。５b
はパイロットピストン５の摺動孔、５c は摺動孔５b に
形成されたボディランドである。また、５d はパイロッ
トピストン５の外周に設けられたリング状のスリット、
５e は軸方向に形成された連通路である。摺動孔５b と
ボディランド５c により可変絞りＲv が構成され、この
可変絞りＲv により出力圧Ｐx を受けて第２油室２２に
流入するパイロット油の流入流量が制御される。Ｄr1〜
Ｄr4はボディ１に設けられたドレン流路、Ｒc1とＲc2は
固定絞り、ａ，ｂ，ｃはパイロット油の流れる流路、
Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔは主回路流体の入出力ポートである。

【００１５】流路ｃから流入したパイロット油は直接流
体室２３に供給され、背圧室１５には固定絞りＲc2を介
して流入する。背圧室１５に供給されたパイロット油
は、内部流路１２a を通してノズル１２から噴出され
る。ノズル１２は対向するフラッパ５a が移動するとノ
ズル間隙Ｘの大きさに応じてノズル背圧が変化し、変化
したノズル背圧を背圧室１５に帰還して主スプール８を
フラッパ５a の変位に一体に追随させる。主スプール８
は比例ソレノイド１１の入力電流の中間値において、図
示されたセンタリングの位置に保持されている。そし
て、主スプール８はセンタリングの位置を中心にボディ
９内を左右に摺動することによって、各入出力ポート
Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔを交互に切換えて主回路流体の流量が制
御されるようになっている。

【００１６】上述のような構成の本発明の動作を、次に
説明する。パイロット圧力制御弁１の比例ソレノイド１
１の入力電流に比例した出力圧Ｐc は、流路ａを経由し
て第２油室２２に流入してパイロットピストン５に作用
する。比例ソレノイド１１の推力にスプリング３が対抗
しているために、入力電流が３０％以下では出力圧Ｐc
は０である。このとき、パイロットピストン５の両側の
第１油室２１と第２油室２２は、ドレンに繋がり圧力は
加わっていない。比例ソレノイド１１の入力電流を０％
にすると、スプリング３によりパイロットスプール２が
リセット位置になり、出力圧Ｐx が流路ｂを経由して第
１油室２１に入りパイロットピストン５に作用する。

【００１７】図１の状態は比例ソレノイド１１の入力電
流が６５％のときで、流路ａに送られる出力圧Ｐc は最
大出力圧Ｐc の５０％の圧力になっている。このとき、
パイロットピストン５の右側の第１油室２１は、ドレン
に連通している。また、パイロットピストン５に加わる
主な力は、スプリング４の反力になっている。ノズル１
２の噴出力はスプリング４の反力を減算する方向に作用
するが、スプリング４の力に比べて極めて小さい。

【００１８】図２の状態は比例ソレノイド１１の入力電
流が３０％で出力圧Ｐc が０の場合で、パイロットピス
トン５はスプリング４によって左側に一杯動かされてい
る。したがって、主スプール８もパイロットピストン５
の移動に連れて、左側に追随して最大変位している。こ
のとき、パイロットピストン５の第１油室２１は、ドレ
ンに通じている。また、比例ソレノイド１１の入力電流
を１００％にすると、出力圧Ｐc は最大の圧力になって
パイロットピストン５は右側に一杯動かされている。し
たがって、主スプール８もパイロットピストン５の右方
向の移動に連れて、右側に最大変位することになる。

【００１９】図３は比例ソレノイド１１の入力電流が０
の状態で、出力圧Ｐc が０である。このとき、流路ｂか
らの出力圧Ｐx （＝Ｐp ）が前述したボディランド５c
とパイロットピストン５のスリット５d で構成する可変
絞りＲv を経由して、パイロットピストン５の第２油室
２２に加えられる。また、この第２油室２２は固定絞り
Ｒc1を経由して、ドレンＤr4に連通している。このた
め、図２の対して、パイロットピストン５を右方に動か
す。右方に移動するパイロットピストン５が上記の可変
絞りＲv を閉じ始めると、第２油室２２の圧力が低下し
てスプリンク７の力に見合った力関係の位置に平衡停止
して位置決めされることになる。

【００２０】入力電流を０にしたときのリセット時は、
パイロット圧力制御弁１のパイロットスプール２から出
力圧Ｐx （ほぼ＝Ｐp ）が出力される。出力圧Ｐx は可
変絞りＲv を経由して、パイロットピストン５の第２油
室２２に加わる。第２油室２２の戻りのパイロット油は
固定絞りＲc1を通って、パイロットスプール２を経由し
てドレンポートＤr4に流れる。

【００２１】また、可変絞りＲv は、パイロットピスト
ン５がほぼ中立に復帰するまでは開口の開度が大きく、
パイロットピストン５の第２油室２２に多量のパイロッ
ト油が流入する。中立になって位置決め後の流入量は、
固定絞りＲc1とパイロットピストン５の第２油室２２の
圧力で決まる。また、第２油室２２の圧力は、スプリン
グ４によって決定される。スプリング４のバネ定数と固
定絞りＲc1の有効断面積は、応答性やパイロット油の流
量から適性値が選定される。

【００２２】図４は実施例２の構成説明図である。図４
の実施例２ではパイロットピストン５の第１油室２１側
にも、図１〜図３のようなボディランド５c2とスリット
５d2及び連通路５e2が形成されている。そして、第１油
室２１側に設けられたボディランド５c2とスリット５d2
によって、ここでも可変絞りＲv2が構成されている。３
０は油圧ポンプのような油圧源、３１は外部に設けられ
たカム式切換弁である。カム式切換弁３１の流出ポート
は、可変絞りＲv2を介して第１油室２１に連通されてい
る。この実施例２のカム式切換弁３１で、Ｐポートから
Ａポート方向への制御を閉鎖する機能が追加されてい
る。図４の外部に設けられたカム式切換弁３１を操作し
ないときは、図１と同一の動作が行われる。

【００２３】一般に射出成型機では、操作ドアが開かれ
ているときは安全上型閉鎖動作が停止される。実施例２
を射出成型機の油圧装置に適用すると、射出成型機の操
作ドアが閉じているときはカム式切換弁３１が図示の状
態になっている。そして、電磁式方向流量制御弁が、通
常の動作を実施する。ＰポートからＢポートへの動作に
より型を解放してから、次にＰポートからＡポートへの
動作で型を閉鎖しようとするときに操作ドアを開くとカ
ム式切換弁３１が切替わる。このため、パイロットピス
トン５の右側の第１油室２１に、油圧源３０のパイロッ
ト油が供給される。供給されたパッロット流体によって
パイロットピストン５が変位して可変絞りＲv2が閉じて
くると、第１油室２１の圧力が低下してパイロットピス
トン５が中立位置に位置決めされる。

【００２４】図５は、この発明の実施例３を示したもの
である。図１〜図３の実施例１に対してパイロットスプ
ール２に、比例ソレノイド１１の入力電流が０のときに
パイロットピストン５に供給する出力圧Ｐx を発生させ
るランドが設けられていない。また、可変絞りＲv には
外部に設けられた電磁式切換弁３２が接続されている。
そして、通常は、図示の状態になっている。即ち、この
実施例３では前記の入力電流が０でなくパイロットピス
トン５が左方向に作動しているときに。適時電磁式切換
弁３２を切換えて電磁式方向流量制御弁をセンタリング
ができるように構成されている。

【００２５】図６は、本発明の実施例４の構成説明図で
ある。図５に示した実施例３に対して、更に第１油室２
１側にカム式切換弁３１が設けられている。カム式の切
換弁３１には図示のように、別の油圧源３３から油圧を
供給してもよく、左側の電磁式切換弁３２用の油圧源３
０を共通に利用してもよい。図６の実施例では、図５に
比較して第１油室２１と第２油室２２に、電磁式切換弁
３２とカム式切換弁３１を通じて外部からパイロット油
を供給する構成になっている。そして、外部のカム式切
換弁３１で、ＰポートからＡポートに制御する機能を付
加したものである。

【００２６】前述のような射出成型機に実施例４を適用
すると、操作ドアが閉じているとカム式切換弁３１はこ
の図示の状態になっていて比例電磁式方向流量制御弁は
通常の動作をする。いま、ＰポートからＢポートへの動
作により型を解放し、次にＰポートへの動作で型を閉鎖
しようとするときに操作ドアを開くとカム式切換弁３１
が切換って第１油室２１にパイロット油が流入する。第
１油室２１に流入したパイロット油でパイロットピスト
ン５が移動して可変絞りＲv2が閉じ始めると、第１油室
２１の圧力が低下してパイロットピストン５が位置決め
される。

【００２７】図７に、実施例５が示されている。図７は
図１に対して、パイロット油の圧力が印加されていない
ときにための中立位置決めを、主スプール８の両側にセ
ンタリング用のスプリング１７とワッシャ１８とを設け
てものである。パイロット圧力制御弁１の出力圧Ｐc が
流路ａから固定絞りＲc1を介して第１油室２１に加わ
り、第２油室２２に流路ｂの可変絞りＲv を通して供給
される。また、パイロットピストン５のロッド５a の先
端にはスプリング１４の受け座を兼ねたフラッパ１３が
設けられている。

【００２８】図８は本発明の他の実施例で、図１〜７の
各図に破線で示されたパイロットスプール２の内部流路
２a （図１）が省略されている。そして、スプール２に
は、両肩に傾斜面２b を形成した対称形のランドが用い
られている。即ち、この実施例６の図面では、位置決め
方式のパイロット圧力制御弁を使用した電磁式方向流量
制御弁が構成されている。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、電磁式方向流量制御弁におい
て、パイロット圧力制御弁の出力圧Ｐc を固定絞りを介
して第２油室に供給すると共に、センタリングピストン
の摺動部に可変絞りを形成してこの可変絞りを介してパ
イロット圧力制御弁の出力圧Ｐx を第２油室に供給する
電磁式方向流量制御弁を構成した。また、センタリング
ピストンの第１油室側の摺動部に可変絞りを形成擦ると
共にドレン流路に固定絞りを設けて、可変絞りを介して
外部の切換弁により第１油室にパイロット油を供給する
電磁式方向流量制御弁を構成した。

【００３０】この発明は、電磁式方向流量制御弁におい
て、パイロット圧力制御弁の出力圧Ｐc を固定絞りを介
して第２油室に供給すると共に、センタリングピストン
の摺動部に可変絞りを形成してこの可変絞りを介して外
部の切換弁により第２油室にパイロット油を供給する電
磁式方向流量制御弁を構成した。また、センタリングピ
ストンの第１油室側の摺動部に可変絞りを形成してドレ
ン流路に固定絞りを設けて、可変絞りを介して外部の切
換弁により第１油室にパイロット油を供給する電磁式方
向流量制御弁を構成した。

【００３１】この結果、従来の比例電磁式方向流量制御
弁のように、パイロットピストンと主スプールとの間に
センタリングピストンと位置決め用のスプリング１４の
受けを兼ねるフラッパが不必要になる。また、パイロッ
ト油に圧力が印加されていないときの主スプールのセン
タリングのために、右側のスプリングとやワッシャ等も
省略されている。したがって、部品点数が減り全体構造
が簡単で、組み立て工数も少なく製作費が安価になる等
の利点がある。

【００３２】よって、本発明によれば、構造が簡単で製
作費の安く、しかもコンパクトな比例電磁式方向流量制
御弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例１の構成説明図である。

【図２】本発明実施例１の動作説明図である。

【図３】本発明実施例１の別の動作説明図である。

【図４】本発明実施例２の構成説明図である。

【図５】本発明実施例３の構成説明図である。

【図６】本発明実施例４の構成説明図である。

【図７】本発明実施例５の構成説明図である。

【図８】本発明実施例６の構成説明図である。

【図９】従来装置の構成説明図である。

【符号の説明】

１ パイロット圧力制御弁 ２ パイロットスプール ４ スプリング（パイロットピストン） ５ パイロットピストン（センタリングピストン） ５a フラッパ（ロッド） ８ 主スプール ９ ボディ １１ 比例ソレノイド １２ ノズル １７ スプリング １８ ワッシャ ２１ 第１油室 ２２ 第２油室 Ｐp 供給圧 Ｐx 出力圧 Ｐc 出力圧 Ｒv ，Ｒv1，Ｒv2 可変絞り Ｄr1〜Ｄr4 ドレン流路 Ｒc1，Ｒc2，Ｒc3 固定絞り ａ，ｂ，ｃ 流路 Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔ 入出力ポート Ｘ ノズル間隙

【手続補正書】

【提出日】平成４年６月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】上述のような構成の本発明の動作を、次に
説明する。パイロット圧力制御弁１の比例ソレノイド１
１の入力電流に比例した出力圧Ｐc は、流路ａを経由し
て第２油室２２に流入してパイロットピストン５に作用
する。比例ソレノイド１１の推力にスプリング３が対抗
しているために、入力電流が３０％以下では出力圧Ｐc
は０である。このとき、パイロットピストン５の両側の
第１油室２１と第２油室２２は、ドレンに繋がり圧力は
加わっていない。比例ソレノイド１１の入力電流を０％
にすると、スプリング３によりパイロットスプール２が
リセット位置になり、出力圧Ｐx が流路ｂを経由して第
２油室２２に入りパイロットピストン５に作用する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソレノイドの入力電流によりパイロット
   スプールを変位させて出力圧Ｐc 及びＰx を出力するパ
   イロット圧力制御弁と、一方にスプリングを配置した第
   １油室と他方の第２油室との間の摺動孔に配置されて前
   記パイロット圧力制御弁の出力圧Ｐc に対応して変位し
   前記第２油室側に延設したロッドでフラッパを構成した
   センタリングピストンと、該センタリングピストンのフ
   ラッパに対向するノズルに連結されてセンタリング位置
   を中心に前記フラッパの変位に追随して左右に変位して
   主回路流体の入出力ポートを切換える主スプールとを備
   えた電磁式方向流量制御弁において、 前記パイロット圧力制御弁の出力圧Ｐc を固定絞りを介
   して第２油室に供給すると共に、前記センタリングピス
   トンの摺動部に可変絞りを形成して該可変絞りを介して
   前記パイロット圧力制御弁の出力圧Ｐx を第２油室に供
   給することを特徴とする電磁式方向流量制御弁。
2. 【請求項２】 前記センタリングピストンの第１油室側
   の摺動部に可変絞りを形成してドレン流路に固定絞りを
   設けて、前記可変絞りを介して外部の切換弁により第１
   油室にパイロット油を供給することを特徴とする請求項
   １記載の電磁式方向流量制御弁。
3. 【請求項３】 ソレノイドの入力電流によりパイロット
   スプールを変位させて出力圧Ｐc を出力するパイロット
   圧力制御弁と、一方にスプリングを配置した第１油室と
   他方の第２油室との間の摺動孔に配置されて前記パイロ
   ット圧力制御弁の出力圧Ｐc に対応して変位し前記第２
   油室側に延設したロッドでフラッパを構成したセンタリ
   ングピストンと、該センタリングピストンのフラッパに
   対向するノズルに連結されてセンタリング位置を中心に
   前記フラッパの変位に追随して左右に変位して主回路流
   体の入出力ポートを切換える主スプールとを備えた電磁
   式方向流量制御弁において、 前記パイロット圧力制御弁の出力圧Ｐc を固定絞りを介
   して第２油室に供給すると共に、前記センタリングピス
   トンの摺動部に可変絞りを形成して該可変絞りを介して
   外部の切換弁により第２油室にパイロット油を供給する
   ことを特徴とする電磁式方向流量制御弁。
4. 【請求項４】 前記センタリングピストンの第１油室側
   の摺動部に可変絞りを形成してドレン流路に固定絞りを
   設けて、前記可変絞りを介して外部の切換弁により第１
   油室にパイロット油を供給することを特徴とする請求項
   ３記載の電磁式方向流量制御弁。