JPH0642670A - チェック弁付３方向流体制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴミに強い構造とし、耐久性が高く、かつ予
期せぬ圧力の上昇に対して誤作動なく常に安定した作動
を得ることができ信頼性が高い、しかもバルブ本体を小
さくでき、製造が簡単かつ安価なチエック弁付３方向流
体制御弁を提供。 【構成】 作動部材により負荷ポートｂと圧力供給ポー
トａとの連通を許容しかつ戻りポートｃとの連通を遮断
する第１位置、または負荷ポートと戻りポートとの連通
を許容する第２位置、の間を移動可能にバルブ本体１内
に配置された第１の球状弁体11と、前記第１位置では球
状弁体11に当接して圧力供給ポートの圧力が負荷ポート
の圧力より高いときは負荷ポートと圧力供給ポートとの
連通を保持し、そして逆のときは圧力供給ポートを閉じ
てそれと負荷ポートとの連通を遮断し、前記第２位置で
は負荷ポートを閉じてそれと圧力供給ポートとの連通を
遮断するよう配置された第２球状弁体10と、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁力で作動流体の制御
を行なう３ポート２位置弁に負荷ポートから圧力供給ポ
ートへの逆流を防止するための、チエック機能が付随し
た流体制御弁に於ける流体切換部の弁構造を有するチエ
ック弁付３方向流体制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術としては、例えば特公昭49─10
371 号公報または特開昭60─44671 号公報のものがあ
る。これらの技術は、何れも弁構造は流体圧力の平衡を
とることを特徴としている。このため部品点数が多くな
り部品形状も特殊な形状が必要となるとか、その加工精
度はより精密さが要求される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの技術は３ポー
ト２位置弁であるが、上述のチエック機能が無いため、
負荷ポートから供給ポートへの逆流を防止するには回路
中にチエック弁を設けなければならない。また、チエッ
ク機能が付随したものでは図５に示すものが公知である
が、この場合ボペット内部にチエック弁を組込んでいる
ため、加工が複雑で高価なものとなっている。また摺動
部を有しているためゴミによる弁の固着等いわゆるゴミ
に弱い構造であるなどの問題点があった。本発明はこれ
らの問題点を解決することを目的とし、ボペット弁等の
嵌合、嵌着滑合による摺動部を無くしていわゆるゴミに
強い構造とし、耐久性が高く、かつ予期せぬ圧力の上昇
に対して誤作動なく、常に安定した作動を得ることがで
き信頼性が高い、しかもバルブ本体を小さくでき、製造
が簡単かつ安価なチエック弁付３方向流体制御弁を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、特許
請求の範囲記載のチエック弁付３方向流体制御弁を提供
することによって上述した従来技術の課題を解決した。

【０００５】

【作用】例えば電磁的装置により、作動部材が作動状態
にある時は、作動部材により第１球状弁体は第１位置に
移動されて、負荷ポートに対し圧力供給ポートとの連通
を許容しかつ戻りポートとの連通を遮断する。このとき
第１球状弁体は第２球状弁体に当接して圧力供給ポート
の圧力が負荷ポートの圧力より高いときは圧力供給ポー
トから負荷ポートへの圧油の流れを許容し、逆のときは
圧力供給ポートを閉じて逆流を防止しチエック弁として
の作用をする。

【０００６】そして作動部材が不作動状態にある時は、
圧力供給ポートの自己圧で第２球状弁体は負荷ポートと
圧力供給ポートとの連通を遮断し、第１球状弁体は第２
位置に移動され負荷ポートと戻りポートとの連通が許容
され、負荷ポートから戻りポートへは圧力供給ポートか
らの漏れなく安定した圧油の流れがあるように作動され
る。第１および第２球状弁体は、摺動せず転がるので、
ゴミによる固着などはなく耐久性が高くなった。さらに
圧力供給ポートに異常圧力が発生したときも負荷ポート
との連通を遮断するので、誤動作を防止する。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を示す図１に基づいて説
明すると、バルブ本体１のハウジング孔２に圧力供給ポ
ートａと、第２球状弁体である鋼球10の当たり部26を有
するシート27並びに流体の出入するポート穴を有しない
スペーサ３、および中間に負荷ポートｂを有し、かつ左
右両面に２つの鋼球の当たり部５と６を有するシート７
並びに戻りポートｃを有するスペーサ４とが挿入されて
いる。前述のスペーサ３とスペーサ４の内径部によって
構成される２つの円筒状の空間８と９には流体を切換え
るための２つの鋼球10と11を挿入する事によりバルブの
流体切換部が構成される。

【０００８】なお、スペーサ３と４とシート27と７の間
には、三角溝があり各Ｏリング１４でハウジング内のリ
ークを無くしている。上述の各部品は、固定鉄心15、ソ
レノイドガイド16を介して締付用ナット17によりバルブ
本体１に挿入され固定されている。なおブッシュロッド
18即ち作動部材は可動鉄心19のストローク変位を第１球
状弁体である鋼球11に伝えるための部品である。また、
ソレノイドガイド16にはＯリング20が挿入され、外部と
のシールを行なっている。ソレノイド30を構成している
コイルケース21、コイル22、ヨーク23、手動ピン24、コ
イル取付ナット25等の部品は一般のウエット形ソレノイ
ドと同様である。

【０００９】更に主要部品の寸法について次に述べる
と、まず、非励磁状態に於ける鋼球11とシート７の当り
部６との開度Ｓと、その時の可動鉄心19と固定鉄心15の
距離Ｓ′とは、非励磁状態で、Ｓ′がＳよりもやや大き
くなる様に、プッシュロッド18の全長を決められる。こ
うすることにより励磁状態になっても可動鉄心19と固定
鉄心15は完全に吸着することがないので、戻りポートｃ
（タンクポート）は完全に閉じる事が可能となる。ま
た、非励磁状態に於ける前述の開度Ｓと鋼球10とシート
27の当り部26との開度Ｓ″は２×Ｓ＝Ｓ″となる様にし
ておく。こうすることにより、励磁状態に於ける鋼球10
とシート７の当り部５との開度と、鋼球10とシート27の
当り部26との開度と、を同じにすることができ圧力損失
を均一にすることが可能となる。

【００１０】なお、シート７の内径は供給圧力とソレノ
イド30の吸引力により決定される。すなわち、鋼球10は
供給圧力Ｐによりシート７に押しつけられるがその押し
つけ力Ｆは、ｄをシート７の内径とすると、Ｆ＝Ｐ・
（π／４）・ｄ² となる。ソレノイド30の吸引力はこの
Ｆより大きくなければ弁は作動しない。従ってシート７
の内径ｄはＦｓ＞Ｆ（但しＦｓはソレノイドの吸引力）
となる様に決められる。

【００１１】次に作動について述べると、図１に示す状
態はソレノイド30が非励磁の場合である。この時、圧力
供給ポートａより流体が流入するが供給圧力により鋼球
10がシート７の当り部５に押しつけられて供給ポートａ
は閉じられている。他方の鋼球11は固定鉄心15側に押し
つけられている。その結果負荷ポートｂと戻りポートｃ
は連通状態となる。次にソレノイド30が励磁されると、
可動鉄心19が固定鉄心15に吸引されるためストローク変
位し、このストローク変位はプッシュロッド18を介して
鋼球11に伝達され、鋼球11はシート７の当り部６に押し
つけられる。その結果戻りポートｃは閉の状態となる。
同時に他方の鋼球10に該ストローク変位が伝達される結
果、供給ポートａと負荷ポートｂは連通状態となる。

【００１２】この状態で負荷ポートｂから供給圧よりも
高い圧力が加わると鋼球10は、その圧力によりシート27
の当り部26に押しつけられるため供給ポートａには作動
流体が逆流しない。すなわちチエック弁の機能を持つこ
とになる。ここで再び非励磁状態となれば供給圧力によ
り鋼球10がシート７の当り部５に押しつけられるため、
図１の状態に復帰する。この励磁状態から非励磁状態へ
の復帰は供給流体の圧力によってなされるため、リター
ン用のスプリングを必要としない。

【００１３】図３は図１とは異る本発明の実施例で、シ
ート７′に設けた孔12内に小鋼球13を挿入し、それを介
して鋼球10、11 の動きが互に相手方に伝達されるように
している。こうすることによりシート７′を厚くできる
ので、鋼球10、11 の大きさを小さくし、より高圧での使
用ができ、かつ鋼球10、11 の安定した動きが得られる。
図４はさらに別の本発明の実施例で、図３の小鋼球13に
代えてプッシュピン29がシート30′の孔12′内に挿入さ
れている。孔12′はピン29を案内するような寸法にさ
れ、油路31、31 は孔12′の両側に設けられており、図３
より一層確実な作動をする。

【００１４】

【発明の効果】以上の如く本発明の球状弁体即ち鋼球1
0、11 は、摺動部が無いため、極めてゴミに強く、耐久
性、信頼性が高い。また、摺動部が無いため、研削加工
を必要としないため各部品は製作が容易であり、かつ弁
体は２個のみで形成できるので、バルブ本体をより小さ
くできるものとなり弁を極めて小さくすることができ、
極めて低価格にすることができる。さらに負荷ポートｂ
を鋼球10が閉じたとき鋼球10を押圧するスプリングがな
いので、ソレノイド30の力を小さくでるし、供給ポート
ａを鋼球10が閉じたとき鋼球10を押圧するスプリングが
ないので、供給ポートａから油室である空間８に流入し
て負荷ポートｂに流れる圧油の圧力損失は無いし、かつ
該圧油の圧力を０に近づけてもチャタリングの無い微小
流量制御を可能にする。

【００１５】またソレノイドガイド16内の圧力は常に戻
りポートｃ（タンクポート）圧に等しいので特別な耐圧
ガイドを必要とせず、これも安価なものとなっている。
なお、供給ポートａの予期せぬ圧力上昇に対しても従来
品の例の如くバルブは開くことはないので安全である。
そのうえ供給ポートａの予期せぬ圧力上昇が終わると、
直ちに油室である空間８の圧力は、圧力供給ポートａの
圧力となり、又ソレノイド30を励磁として鋼球10、11 位
置を直ちに切り換えることができる。即ち誤作動なく安
定した確実かつ迅速な作動を得ることもできこの点につ
いても信頼性も高く、このため切換頻度が100 cycle/se
c といった極めて高切換頻度を必要とするパルス幅制御
に使用できる即ち誤作動なく常に安定した作動を得るこ
ともできこの点についての信頼性も高いなどすぐれた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例チエック弁付３方向流体制
御弁の断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った要部断面図。

【図３】本発明の第２実施例の図１に対応する要部断面
図。

【図４】本発明の第３実施例の図１に対応する要部断面
図。

【図５】従来技術を示す断面図。

【符号の説明】

１．．バルブ本体 １０．．鋼球（第２球状弁体） １１．．鋼球（第１球状弁体） １３．．小鋼球（中間部材） １５．．固定鉄心（ストッパー） １８．．プッシュロッド（作動部材） ２９．．プッシュピン（中間部材） ａ．．圧力供給ポート ｂ．．負荷ポート ｃ．．戻りポート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動部材により選択的にバルブ本体にそ
   れぞれ設けた負荷ポートと圧力供給ポートとの連通を許
   容しかつ戻りポートとの連通を遮断する第１位置、また
   は負荷ポートと戻りポートとの連通を許容する第２位
   置、の間を移動可能にバルブ本体内に配置された第１の
   球状弁体と、前記圧力供給ポートの圧油の圧力を受けか
   つ前記第１位置では前記球状弁体に直接に当接して前記
   圧力供給ポートの圧力が負荷ポートの圧力より高いとき
   は前記負荷ポートと圧力供給ポートとの連通を保持し、
   そして逆のときは圧力供給ポートを閉じてそれと負荷ポ
   ートとの連通を遮断し、前記第２位置では負荷ポートを
   閉じてそれと圧力供給ポートとの連通を遮断するよう移
   動可能にバルブ本体内に配置された第２球状弁体と、を
   含むことを特徴とするチエック弁付３方向流体制御弁。
2. 【請求項２】前記第２球状弁体は中間部材を介して間接
   に前記第１の球状弁体と当接している請求項１記載のチ
   エック弁付３方向流体制御弁。
3. 【請求項３】前記中間部材は、プッシュピン又は前記第
   １の球状弁体より小径の小鋼球である請求項２記載のチ
   エック弁付３方向流体制御弁。