JPH0717898Y2 - 比例電磁式圧力制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、比例電磁式圧力制御弁に係り、特に、ソレ
ノイド側におけるダンパ効果を得るためのエアー抜き作
業を不要にするとともに、ソレノイドの電力を少なくで
きる圧力制御弁に関する。

（従来の技術） 第３図ないし第５図を参照して従来例を説明する。

第３図は比例電磁式圧力制御弁を一部切り欠いて示す側
面図であり、第４図は第３図のIV-IV矢視図である。

ボディ101の一端には、端栓103が取付けられているとと
もに、他端にはソレノイド105が取付けられている。こ
のソレノイド105は、コイルとこのコイル内側に摺動可
能に配置されたプランジャとから構成されている。

ボディ101内には、スプール107が摺動可能に収容されて
いて、このスプール107の一端と上記端栓103との間に
は、スプリング108が張設されている。又、スプール107
の他端は、上記ソレノイド105のプランジャに当接され
ている。

ボディ101には、第４図にも示すように、油圧ポンプに
接続されたＰポート109、タンクに接続されたＴポート1
11、負荷に接続されたＣポート113が形成されている。
ソレノイド105によって、スプール107を適宜の方向に摺
動させることにより、Ｐポート109とＣポート113とを接
続して負荷側に圧油を供給したり、あるいはＣポート11
3とＴポート111とを接続して圧油をタンクに戻す。

上記Ｃポート113は、図示していないアクチュエータに
連通させるとともに、端栓103に形成したパイロット室1
14に連通させている。このパイロット室114は、上記ソ
レノイド105とは反対側にあり、かつ、スプール107の一
端を臨ませている。

いま、ソレノイド105を励磁すると、スプール107はスプ
リング108に抗して移動するとともに、Ｐポート109とＣ
ポート113とを連通させる。このときＣポート113側に二
次圧が発生するが、この二次圧はパイロット室114にも
導かれる。

したがって、スプール107には、ソレノイド105の推力と
パイロット室114の作用力とが相対向するとともに、そ
れら両者の力がバランスした位置でスプール107が停止
し、その位置における二次圧を保つことになる。

ところで、このような比例電磁式圧力制御弁にあって
は、いわゆる「ヒステリシス現象」が発生する。第５図
は横軸に電流値をとり、縦軸にＣポート113の圧力をと
り、Ｃポート圧力の時間変化を示した図である。

この第５図に示すように、Ｃポート圧力の時間変化は、
同一曲線上を往復しておらず、このような現象をヒステ
リシスと称している。このようなヒステリシス現象が生
じた場合には、エネルギー損失が発生してしまう。

そこで、このようなヒステリシス現象を低減させるため
に、スプール107にいわゆる「ディザ」を付与してい
る。これは、スプール107を微小振幅で振動させる操作
である。

しかしながら、このようなディザを付与した場合には、
ヒステリシスを低減できる半面、通常の圧力制御弁に比
べて振動し易い構成となってしまう。

そこで、従来の比例電磁式圧力制御弁にあっては、ダン
パ機構を設けて、スプール107の振動を抑制している。
すなわち、第３図に示すように、ボディ101にダンパオ
リフィス115を設置して、スプール107の図中左方向への
移動を制御するとともに、別のダンパオリフィス117を
ボディ101に設置して、スプール107の図中右方向への移
動を抑制している。

（考案が解決しようとする課題） 上記従来の構成によると、次のような問題があった。

ダンパオリフィス117によるダンパ機能を効果的なもの
とするためには、油とエアーとがスムースに交換される
必要がある。しかしながら、ダンパオリフィス117は、
ボディ101に形成されているので、ソレノイド105内の比
較的大量のエアーが大きな障害となってしまう。

そこで、ダンパ効果を高めるためには、ソレノイド105
側のエアー抜きを行なう必要があり、繁雑な作業を余儀
なくされるとともに、エアー抜き用のプラグ119等が必
要であり、ソレノイド105の構成が複雑化してしまうと
いう問題があった。

また、上記従来の装置では、パイロット室114にスプー
ル107の端部を直接臨ませているので、どうしてもその
受圧面積が大きくなってしまう。受圧面積が大きければ
大きいほど、ソレノイドの推力も大きくしなければ、バ
ランスが取れなくなる。そのために、この従来の圧力制
御弁では、ソレノイドが大型化するとともに、電力消費
量も多くなるという問題があった。

この考案の目的は、エアー抜きを不要とするとともに、
ソレノイドの電力消費量を少なくした比例電磁式圧力制
御弁を提供することにある。

（課題を解決するための手段） この考案は、Ｐポート、Ｔポート及びＣポートとを形成
したボディと、このボディ内に摺動可能に収容されたス
プールと、上記ボディに隣接して取付けられ、コイル及
びこのコイルの内側に摺動可能に配置されたプランジャ
からなるソレノイドとを備え、プランジャの推力をスプ
ールの一端に作用させ、スプールの他端には上記Ｃポー
ト側の圧力を作用させ、これらスプール両端への作用力
がバランスした位置にスプールを保つ構成にした比例電
磁式圧力制御弁を前提にするものである。

上記の制御弁を前提にしつつ、この考案は、上記ボディ
に形成され、上記スプールの一方向への移動を抑制する
第１ダンパオリフィスと、上記ソレノイドのプランジャ
に形成され、上記スプールの他方向への移動を抑制する
第２ダンパオリフィスと、上記スプール内に摺動自在に
設けるとともに、その外端をボディ側に接触させ、内端
を、スプール内に形成しかつ上記Ｃポートに連通するパ
イロット室に臨ませたピストンとを備え、ソレノイドの
推力とパイロット室の圧力によるピストンへの作用力と
がバランスした位置にスプールを保つ構成にした点に特
徴を有する。

（作用） 従来、ボディ側に設置され、スプールの他方向への移動
を抑制していたダンパオリフィスを、ソレノイドのプラ
ンジャに形成して、第２ダンパオリフィスとしたもので
ある。

ボディ側に形成した場合には、ソレノイド内のエアー抜
きが必要であるが、プランジャに形成した場合には、エ
アー抜きの対象となる空間容量がわずかなものとなるの
で、そのようなエアー抜きは不要であり、それに伴うプ
ラグ等の構成も必要なくなり、構成の簡略化を図ること
ができる。

また、スプールが移動してＰポートとＣポートとが連通
すると、Ｃポートに二次圧が発生する。この二次圧は、
パイロット室に導かれてピストンに作用する。したがっ
て、ソレノイドの推力とパイロット室の圧力によるピス
トンへの作用力とがバランスした位置にスプールが保た
れることになる。

（実施例） 以下第１図及び第２図を参照してこの考案の一実施例を
説明する。第１図は比例電磁式圧力制御弁を一部切り欠
いて示す側面図であり、第２図は第１図のII-II矢視図
である。

ボディの一端には、端栓３が取付けられているととも
に、他端にはソレノイド５が取付けられている。このソ
レノイド５は、コイル７とこのコイル７の内側に摺動可
能に配置されたプランジャ９とから構成されている。

ボディ１内には、スプール11が摺動可能に収容されてい
る。スプール11の図中左側にはスプリング13が配置され
ており、又、スプール11の図中右端は上記プランジャ９
に当接している。ボディ１には、第２図にも示すよう
に、油圧ポンプに接続されたＰポート15、タンクに接続
されたＴポート17、負荷に接続されたＣポート19が形成
されている。ソレノイド５によって、スプール11を適宜
の方向に摺動させることにより、Ｐポート15とＣポート
19とを接続して負荷側に圧油を供給したり、あるいは、
Ｃポート19とＴポート17とを接続して圧油をタンクに戻
す。

ボディ１には、第１ダンパオリフィス21が形成されてお
り、この第１ダンパオリフィス21によって、スプール11
の図中左方向への移動を抑制する。一方、プランジャ９
の図中右端には、第２ダンパオリフィス23が形成されて
おり、この第２ダンパオリフィス23によって、スプール
11の図中右方向への移動を抑制する。

上記のようにしたスプール11内には、その軸線上にピス
トン25を摺動自在にに設けているが、このピストン25の
外端を端栓３側に接触させ、他端をスプール11内に形成
したパイロット室27に臨ませている。このパイロット室
27はスプール11に形成した通孔29及び環状溝31を介して
Ｃポート19に常時連通している。したがって、このパイ
ロット室27にはＣポート19側の二次圧が導かれることに
なる。

そして、このパイロット室27に圧力が導かれると、ピス
トン25の受圧面積にパイロット室27の圧力を乗じた作用
力が、ソレノイド５の推力に抗する力として作用するこ
とになる。したがって、ソレノイド５の推力と上記ピス
トン25の作用力とがバランスした位置でスプール11が停
止することになる。

また、上記の構成によると、第１ダンパオリフィス21
と、第２ダンパオリフィス23とによって、ダンパ機能を
発揮し、スプール11の左右方向への移動を抑制する。

その際、第２ダンパオリフィス23は、プランジャ９の右
端に形成されていて、エアー抜きの対象となる空間容量
がわずかなものとなっているので、油とエアーとの交換
が円滑に行なわれ、よって、従来必要であったエアー抜
きが不要となるとともに、エアー抜きに必要なプラグ等
も一切必要なくなる。

以上本実施例によると、以下のような効果を奏すること
ができる。

まず、第２ダンパオリフィス23がプランジャ９に設けら
れていて、特に、その端部に設置されているので、特に
エアー抜き作業を施さなくとも、油とエアーとの交換が
円滑に行なわれる。

したがって、繁雑な作業であるエアー抜きと不要とする
ことができる。

エアー抜き作業が不要となったので、エアー抜き用のプ
ラグ等が必要なくなくので、ソレノイド５の構成はもと
より、弁そのものの構成の簡略化を図ることができる。

尚、第１ダンパオリフィス21及び第２ダンパオリフィス
23によって、従来通りのダンパ機能が発揮されるのはも
とよりである。

また、ソレノイド５の推力に抗する力を、ピストン25に
対する作用力に求めたので、ソレノイドの推力との相対
関係で、ピストンの直径を自由に調整できる。例えば、
ソレノイドを小型化すれば、その分ピストン25の直径を
小さくするなどである。

（考案の効果） 以上詳述したように、この考案による比例電磁式圧力制
御弁によると、スプールの他方への移動を抑制するため
の第２ダンパオリフィスを、ソレノイドのプランジャに
形成したので、特にエアー抜き作業を施さなくても、流
体とエアーとの交換が行なわれる。

したがって、繁雑な作業であるエアー抜き作業を不要と
することができるとともに、エアー抜き作業に必要なプ
ラグ等をなくすことができ、構成の簡略化を図ることが
できる。

また、ソレノイドとの相対関係の中でピストンの直径を
自由に調整できるので、意識的に、ソレノイドを小型化
したり、あるいはその消費電力を少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの考案の一実施例を示す図で、第
１図は比例電磁式圧力制御弁を一部切り欠いて示す側面
図、第２図は第１図のII-II矢視図、第３図ないし第５
図は従来例を示す図で、第３図は比例電磁式圧力制御弁
を一部切り欠いて示す側面図、第４図は第３図のIV-IV
矢視図、第５図はヒステリシス現象を説明するための特
性図である。 １……ボディ、５……ソレノイド、７……コイル、９…
…プランジャ、11……スプール、21……第１ダンパオリ
フィス、23……第２ダンパオリフィス、25……ピスト
ン、27……パイロット室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｐポート、Ｔポート及びＣポートとを形成
   したボディと、このボディ内に摺動可能に収容されたス
   プールと、上記ボディに隣接して取付けられ、コイル及
   びこのコイルの内側に摺動可能に配置されたプランジャ
   からなるソレノイドとを備え、プランジャの推力をスプ
   ールの一端に作用させ、スプールの他端には上記Ｃポー
   ト側の圧力を作用させ、これらスプール両端への作用力
   がバランスした位置にスプールを保つ構成にした比例電
   磁式圧力制御弁において、上記ボディに形成され、上記
   スプールの一方向への移動を抑制する第１ダンパオリフ
   ィスと、上記ソレノイドのプランジャに形成され、上記
   スプールの他方向への移動を抑制する第２ダンパオリフ
   ィスと、上記スプール内に摺動自在に設けるとともに、
   その外端をボディ側に接触させ、内端を、スプール内に
   形成しかつ上記Ｃポートに連通するパイロット室に臨ま
   せたピストンとを備え、ソレノイドの推力とパイロット
   室の圧力によるピストンへの作用力とがバランスした位
   置にスプールを保つ構成にしたことを特徴とする比例電
   磁式圧力制御弁。