JPH0542297Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、比例ソレノイドが発生する電磁力
によりスプール弁を駆動して回路圧力を一定に保
持する比例電磁式リリーフ弁に関する。

〔従来の技術〕

従来、リリーフ弁には国際規格により定められ
たマウントがあり、したがつてそのボデイもリリ
ーフ弁専用に製作されている。

また、比例電磁式リリーフ弁にあつては、スプ
ール両側の油室と外部に通じる溝とを連通する油
路に絞りを挿入することにより、スプールの安定
性を保つている。

〔考案が解決しようとする課題〕

このような従来の比例電磁式リリーフ弁にあつ
ては、専用のリリーフ弁用のボデイを用いていた
が、油圧機器におけるリリーフ弁の製作数量は、
例えば電磁弁に比較すると1/100以上の差がある
ので、生産方法も全く異なり、リリーフ弁用ボデ
イの単価と電磁弁用ボデイの単価とは大きな差が
あつてリリーフ弁のコスト上昇の最大の要因とな
つていた。

また、スプールの比例ソレノイド側の油室が、
比例ソレノイドの可動鉄心と一体のプツシユロツ
ドが遊嵌する透孔を介して比例ソレノイド側のコ
アチユーブ内の油室に連通し、スプール端の油室
容積を大きくしていた。

その結果、コスト低減のためにエア抜きを設け
ていない比例ソレノイドでコアチユーブ内にエア
が残存している場合には、スプールの安定性が損
なわれて振動的になるおそれがあつた。

さらに、一般に比例ソレノイドには、摩擦や固
着現象等の影響を現象させてその特性を改善する
ために、比較的高い周波数の振動を与えるデイザ
ー電流を与えているので、そのデイザー振動がス
プールに作用して振動を生じるおそれもあつた。

この考案は、このような従来の問題点を解決
し、スプールの振動を防止し得る比例電磁式リリ
ーフを安価に提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この考案による比
例電磁リリーフ弁は、最大径を有する第１と第２
の径を有する段差付きスプールと、それに対応す
るボデイに形成した摺動孔外周部の摺動方向の中
央部に、それぞれ外部に通じる油路に連通する３
個の溝を設け、その両側に互いに連通してタンク
に通じる２個の溝を設けると共に、上記スプール
を開方向へ付勢して摺動自在に収納してスプール
両側にそれぞれ油室を形成し、スプールを閉方向
へ押圧する比例ソレノイドとの間に、その比例ソ
レノイドのブツシユロツドが密に挿通するブツシ
ユを設けてブツシユ側油室と比例ソレノイドの油
室とを遮断し、スプール両側に設けた油室をそれ
ぞれ油路を介して上記のタンクに通じる２つの溝
に連通させ、少くともそのブツシユ側の油路には
絞りを挿入し、上記３個の溝のうち、最大径を有
する第１、第２の径の段差部を形成した溝に圧油
を供給するようにしたものである。

上記のような構成からなる比例電磁式リリーフ
弁において、その摺動孔及びスプールに第３の径
を設け、第３の径と第１の径とで段差部を形成
し、その段差部を有する溝を外部油路を介してタ
ンクあるいは外部圧力に接続することも可能であ
る。

そして、この第３の径は第２の径に等しくして
もよく、第２の径より小さくしてもよい。

〔作用〕 上記のように構成することにより、スプールの
ブツシユ側に設けた油室を比例ソレノイドの油室
から遮断してその有効容積を小さくし、且つ、そ
の油室を絞りを介してタンク側に連通させたの
で、比例ソレノイド内のエアの影響を受けてスプ
ールの安定性が損なわれるおそれがなくなる。

したがつて、エア抜き機構を有しない安価な比
例ソレノイドを用いることが可能になる。

また、ボデイの摺動孔外周部に設けた溝を、電
磁弁ボデイの摺動孔外周部に設けた溝と同様の形
状及び配置としたので、高価なリリーフ弁専用の
ボデイに代えて多量に生産されていて安価な電磁
弁ボデイを転用し、その摺動孔に若干の追加加工
をするだけでよくなり、生産コストを大幅に低減
させることができる。

上記の構成に加えて、摺動孔及びスプールに第
３の径を設けるようにすれば、第１の径との段差
部を有する溝に連通する外部油路も制御圧力のパ
ラメータになるので、複合的な圧力制御を行うこ
とが可能となる。

なお、その第３の径を第２の径に等しくすれ
ば、上記の外部油路の圧力を加算した圧力値にな
るように比例ソレノイドにより圧力制御を行うこ
とができる。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照してこの考案の実施例を
説明する。

第１図はこの考案の第１実施例を示す縦断面
図、第５図はこの考案に転用する電磁弁ボデイの
一例を示す縦断面図である。

以下の実施例に使用するボデイはすべて第５図
に示す電磁弁ボデイを追加加工して得られるの
で、まず第５図を参照して電磁弁ボデイ１′の構
成を簡単に説明する。

電磁弁ボデイ１′は内部にスプール弁（図示し
ない）を摺動自在に収納する径D₀の摺動孔３′
と、この摺動孔３′の外周部の摺動方向の中央部
に３個の溝１０，１１，１２と、その両側に２個
の溝１３ａ，１３ｂとを形成し、３個の溝１０，
１１，１２は直接又は図示しない油路を介して外
部油路１４，１５，１６，１７に連通し、２個の
溝１３ａ，１３ｂは油路１３ｃを介して互いに連
通して外部に通じている。

そして、それぞれの溝１０，１１，１２，１３
ａ，１３ｂはその幅を例えば第２図で面１０ａ，
１０ｂで示すように機械加工されており、摺動孔
３′の両端には２個のソレノイドを螺着するため
のねじ部１ａ，１ｂを形成している。

このような構成からなる電磁弁ボデイ１′の摺
動孔３′の径D₀を機械加工により削設して第１の
径D₁を有するランド５３ａ，５３ｂ，５１ｃと、
第２の径D₂を有するランド５３ｄ，５３ｅ，５
３ｆを有する摺動孔５３を形成して第１図に示す
ボデイ１とする。

したがつて、このボテイ１における溝１０，１
１，１２，１３ａ，１３ｂ及び油路１４，１５，
１６，１７は電磁弁ボデイ１′に形成されていた
ものである。

各溝１０，１１，１２，１３ａ，１３ｂのう
ち、溝１０，１１を油路１４，１５を介して圧力
計４１を備えた油圧ポンプ４０に接続し、溝１２
及び１３ａ，１３ｂを油路１６及び１３ｃ，１３
ｄ、油路１７を介してタンク４２に接続する。

摺動孔５３に第１の径D₁と第２の径D₂とを有
するスプール２を摺動自在に収納してその段差部
２ｄを溝１０内に収納し、ボデイ１の図で左端側
のねじ部１ａに螺着したプラグ２０をスプール２
の左端部との間にスプリング２１を係着して、ス
プール２を右方すなわち開度を開く方向へ付勢
し、スプール２の左側にスプリング室である油室
２２を形成する。

一方、ボデイ１の右端側のねじ部１ｂに比例ソ
レノイド２３のコアチユーブ２４の一端をブツシ
ユ２６を含んで螺着し、可動鉄心２５と一体のブ
ツシユロツド２５ａをブツシユ２６に密に挿通さ
せてスプール２の右端部に当接させ、スプール２
をスプリング２１に抗して左方すなわち開度を閉
じる方向へ駆動し得るようにする。

そして、スプール２とブツシユ２６との間に容
積が小さい油室２７を形成し、ブツシユ２６によ
り、油室２７とソレノイド２３側のコアチユーブ
２４内の油室２４ａとを遮断させ、スプール２に
油室２７と油路１３ｃとを連通させる油路２ａを
形成すると共に油室２２と油室１３ｃとを連通さ
せる油路２ｂを形成し、油路２ａに絞り２ｃを構
成する。

以上の構成で、油圧ポンプ４０から油路１４を
介して溝１０に作用する入力圧力をＰ、スプリン
グ２１を反力をＳ、比例ソレノイド２３の出力を
Ｆとすると、 Ｆ＝π／４（D₁ ²−D₂ ²）Ｐ＋Ｓ であるので Ｐ＝Ｆ−Ｓ／π／４（D₁ ²−D₂ ²） の関係が得られ、入力圧力Ｐが上昇してスプール
２を右方へ押出すると、スプール２と溝１３ａ，
１０との開口部面積が大となり、入力圧力Ｐが下
がり、スプール２は左方へ押し戻される。このよ
うに入力圧力Ｐが設定値以上に上昇するのを防止
している。

この実施例では、スプール２の比例ソレノイド
側に設けた油室２７と比例ソレノイド２３の油室
２４ａとが遮断されているので、油室２７の有効
容積は小さくなり、コアチユーブ内に空気が残留
しているおそれがある安価な比例ソレノイドを用
いてもスプール２が振動的になるおそれがなくな
る。

また、油室２７の有効容積を小さくすること
で、絞り２ｃの効果が充分に発揮されるので、比
例ソレノイド２３に大きなデイザ電流を供給して
もスプールの安定性が確保されると共に、外乱に
よる振動発生も生じない。

次に、第２図は上記の第１実施例の一部を変更
したこの考案の第２実施例を示すものであり、摺
動孔６３に径D₁のランド部６３ａ，６３ｂと径
D₂のランド部６３ｃ，６３ｄ，６３ｅ，６３ｆ
を設け、油室２２と油路１３ｃとを連通する絞り
６１ａをボデイ６１側に設けたものであり、その
他の構成は前述の第１実施例と同様である。

したがつて、スプール６２の段差部６２ｃは溝
１１内にあり、油圧ポンプ４０の入力圧力Ｐは油
路１５を通つて溝１１内で作用するようになつて
いる。

また、第３図はこの考案の第３実施例を示すも
のである。

この実施例では、スプール７２は第１、第２の
径D₁，D₂を有するが、ボデイ７１の摺動孔７３
をブツシユ７６に設けた内径部７６ａと摺動孔７
３のランド７３ｃ，７３ｄ，７３ｅ，７３ｆとか
ら構成すると共に、スプール７２を開方向へ付勢
するスプリング７８の付勢力を調整ねじ７９によ
り調整し得るようにしている。

したがつて、スプール７２が摺動する摺動孔７
３のランドはランド７３ｃ，７３ｄのみであり、
ランド７３ｅ，７３ｆは摺動孔として作用してい
ないので、ボデイ７１の加工に際しては、ランド
７３ｅ，７３ｆは電磁弁１′の径D₀の摺動孔３′
のままでも差支えない。なお、この実施例では油
路１５は何等の働きにも関与していない。

さらに、第４図は前述の第３実施例の一部を変
更したこの考案の第４実施例を示すものであり、
ブツシユ８６に第３の径D₃を有する摺動部８６
ａを設け、これに対応してスプール８２に第１、
第２、第３の径D₁，D₂，D₃を設けたものである。

この実施例で第３の径D₃を第２の径D₂に等し
くした場合には、油路１５の圧力を加算した圧力
値になるように比例ソレノイド２３により圧力制
御が行われる。

また、第３の径D₃を第２の径D₂より小さくす
れば、油路１５の圧力をPcとして π／４（D₁ ²−D₂ ²）Ｐ＋Ｓ＝π／４（D₁ ²−D₃ ²） Pc＋Ｆ Ｐ＝Ｆ＋π／４（D₁ ²−D₃ ²）Pc−Ｓ／π／４（D₁ ²
−D₂ ²） となる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、この考案によれば、スプー
ルの比例ソレノイド側に設けた油室と、比例ソレ
ノイドの油室を完全に遮断したので、スプール端
の油室の有効容積を小さくすることができる。

そして、少くとも上記スプール端の油室をタン
ク側へ連通させる油路に絞りを挿入したので、比
例ソレノイドのコアチユーブ内にエアが残留して
いてもその影響を受けることがなく、エア抜き機
構を有しない安価な比例ソレノイドを用いること
が可能になる。

また、ボデイの摺動孔外周部に設けた溝を、電
磁弁ボデイと同様の形状及び配置としたので、高
価なリリーフ弁専用のボデイを用いないで、安価
な電磁弁ボデイを用いて若干の追加加工をするだ
けでよくなり、比例電磁式リリーフ弁の生産コス
トを大幅に低減させることができる。

さらに、上記の構成に加えて、摺動孔及びスプ
ールに第３の径を設けるようにすれば、第１の径
との段差部を有する溝に連通する外部油路も制御
圧力のパラメータになるので、複合的な圧力制御
を行うことが可能となる。

なお、その第３の径を第２の径に等しくすれ
ば、上記の外部油路の圧力を加算した圧力値にな
るように比例ソレノイドにより圧力制御を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例を示す縦断面
図、第２図はこの考案の第２実施例を示す縦断面
図、第３図はこの考案の第３実施例を示す縦断面
図、第４図はこの考案の第４実施例を示す縦断面
図、第５図はこの考案に転用する電磁弁ボデイの
一例を示す縦断面図である。 １，６１，７１……ボデイ、１′……電磁弁ボ
デイ、２，６２，７２，８２……スプール、１
０，１１，１２，１３ａ，１３ｂ……溝、２２…
…スプール端の油室、２３……比例ソレノイド、
２４……コアチユーブ、２５……可動鉄心、２５
ａ……ブツシユロツド、２６，７６，８６……ブ
ツシユ、２７……スプール端の油室、４０……油
圧ポンプ、４２……タンク、D₁……第１の径、
D₂……第２の径、D₃……第３の径。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 最大径を有する第１と第２の径を有する段差
   付きスプールと、それに対応するボデイに形成
   した摺動孔外周部の摺動方向の中央部に、それ
   ぞれ外部に通じる油路に連通する３個の溝を設
   け、その両側に内部で互いに連通してタンクに
   通じる２個の溝を設けると共に、前記スプール
   を開方向へ付勢して摺動自在に収納して該スプ
   ール両側にそれぞれ油室を形成し、前記スプー
   ルを閉方向へ押圧する比例ソレノイドとの間
   に、該比例ソレノイドのプツシユロツドが密に
   挿通するプツシユを設けてプツシユ側油室と前
   記比例ソレノイドの油室とを遮断し、前記スプ
   ール両側に設けた油室をそれぞれ油路を介して
   前記タンクに通じる２つの溝に連通させ、少な
   くともそのプツシユ側の油路には絞りを挿入
   し、前記３個の溝のうち、最大径を有する第１
   と第２の径の段差部を形成した溝に圧油を供給
   するようにしたことを特徴とする比例電磁式リ
   リーフ弁。 ２ スプールに第３の径を設け、該第３の径と第
   １の径とで段差部を形成し、該段差部を有する
   溝を外部油路を介してタンクあるいは外部圧力
   に接続したことを特徴とする請求項１記載の比
   例電磁式リリーフ弁。 ３ 第３の径を第２の径と等しくした請求項２記
   載の比例電磁式リリーフ弁。 ４ 第３の径を第２の径より小さくした請求項２
   記載の比例電磁式リリーフ弁。