JPH0750617Y2 - 電磁制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、電磁制御弁に関する。

〔従来の技術〕

電磁制御弁は、例えば圧力油供給源から油圧作動装置へ
の圧力油供給油路から分岐したドレン管路中に設けら
れ、ドレン管路への流入口の絞りを調整して油圧作動装
置への供給圧油の油圧を制御するように使用されてい
る。

その電磁制御弁においては、弁本体に軸線方向の滑動孔
が形成され、滑動孔には圧力油流入口及び圧力油流出口
を備えられ、滑動孔にはスプール滑動自在に嵌挿され、
スプールがソレノイドと圧縮コイルばねとの共同作動で
軸線方向に変位するようになっている。

ソレノイドが励磁されていない時点では、スプールは、
スリットが開口度零の軸線方向位置にあって、圧力油流
入口と圧力油流出口との連通は遮断されており、ソレノ
イドが制御電流で励磁されると、その制御電流に応じた
磁力によりスプールに軸線方向変位が生じ、スリットが
開口し、圧力油流入口と圧力油流出口とはスリットを介
して連通する。

そして、従来の技術においては、制御電流の通電時にお
いて、圧力油供給油路における背圧を小さくする必要か
らスリットの開口面積は大きくしなければならないの
で、第３図に示すようにスプールＡの軸線方向の変位方
向に対し横幅の広い長方形のスリットB,B,B,Bが設けら
れている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記の従来の技術における電磁圧力制御弁のスプールに
形成されたスリットＢは、スプールＡの変位方向に対し
横幅の広い長方形であるため、スリット開口開始時点に
おいては、その横幅全幅に亘って一斉に開口するので、
圧力変動が大きく、第４図において鎖線で示すように大
きなフローフォースがスリット部に働く。その結果、ス
プールが振動し、作動不良となり、圧力制御が不能とな
る。

〔課題を解決するための手段〕

この考案の電磁制御弁は、滑動孔が形成され、滑動孔に
開口した圧力油流入口及び圧力油流出口を備えた弁本
体、滑動孔に滑動自在に嵌挿されたスプール及びスプー
ルの滑動孔内での磁力による軸線方向変位を制御する電
磁手段から構成され、スプールには少なくとも微小幅部
分と大幅部分とからなる横幅をもつ軸線方向の第１スリ
ットと第１スリットから微小幅部分を除去した大幅部分
の横幅をもつ軸線方向の第２スリットとが形成されてお
り、そのスリットは、圧力油流入口と圧力油流出口との
連通経路中に介在し、スプールの軸線方向の変位位置に
より圧力油流入口と圧力油流出口との連通に対して零よ
り全開までの開口度を与え、開口開始においては、微小
幅部分のみから開口するような位置方向にスプールに形
成されている。

〔作用〕

上記の電磁制御弁においては、ソレノイドが励磁されて
いない時点では、スプールは、スリットが開口度零の軸
線方向位置にあって、圧力油流入口と圧力油流出口との
連通は遮断されており、ソレノイドが制御電流で励磁さ
れると、その制御電流に応じた磁力によりスプールに軸
線方向変位が生じ、スリットは、開口開始時点で第１ス
リットの微小横幅部が先ず開口し、次いで、第１スリッ
トの大横幅部分が開口すると共に第２スリットが開口開
始する。スリットの開口面積は、制御電流で制御され
る。

従って、制御電流の通電時において、スリットの開口面
積は大横幅部により大きくとることができ、圧力油供給
油路における背圧を小さくことができると共に、スリッ
トの開口開始時点において、スリットの開口面積は最初
の微小面積の後で大面積になり、零から急激に大面積に
ならず、スプールに作用するフローフォースは、前後し
て開始する第１スリットと第２スリットとの夫々開口に
より作用するフローフォース（第４図において破線で示
す）が重畳したもの、即ち第４図において実線で示す形
となり、スリットの開口ストロークの変化に対しフラッ
トで低減されたものとなる。

上記の電磁制御弁は、例えば圧力油供給源から油圧作動
装置への圧力油供給油路から分岐したドレン管路中に設
けられた場合、ドレン管路への流路の絞りが下記のよう
に調整されて油圧作動装置への供給圧油の油圧が制御さ
れる。

〔実施例〕

この考案の実施例を図面に従って説明する。

第１図に示す電磁制御弁は、例えば圧力油供給源から油
圧作動装置への圧力油供給油路から分岐したドレン管路
中に設けられ、油圧作動装置への供給圧油の油圧を制御
するものとして使用されている。

なお、第１図における上下左右方向を以下の説明におい
て上下左右方向として記載する。

油圧作動装置のハウジングＨに電磁制御弁の弁本体１が
取付けられている。

弁本体１は、第１図における左側から第１部材1a、第２
部材1b、第３部材1c及び第４部材1dの４個の部材がねじ
結合、又はスリーブ結合等により同軸線関係に結合され
て略円筒形に一体的に構成され、軸線方向の中空孔は、
同軸線関係に連通して左側より第１部材1aの大径ねじ孔
２及び内方フランジ３、第１部材1a及び第２部材1bの大
径孔４、第２部材1b、第３部材1c及び第４部材1dの中径
孔５並びに第４部材1dの小径ねじ孔６及び小径孔７が順
に連形成されて構成されており、大径ねじ孔２には、ド
レン管路が接続され、内方フランジ３の中心孔には通孔
８が形成されたユニオン９が取付けられ、大径孔４に
は、弁スリーブ10が嵌着され、弁スリーブ10の中心孔と
中径孔５とは、連続した同径の滑動孔11を形成してい
る。滑動孔11には、スプール12が嵌挿され、弁スリーブ
10の左端のストッパ部13と中径孔５・小径ねじ孔６間の
段部14との間で滑動自在である。

大径孔４の中間部には、環状溝15が形成され、環状溝15
の底から流入通路16が半径方向に形成され、流入通路16
の開口端部は、ハウジングＨに対する弁本体１の取付部
となっている。弁スリーブ10の滑動孔11の中間部には、
環状溝17が形成され、環状溝17の底から流入通路18が半
径方向に形成され、弁本体１の環状溝15に向って開口し
ている。

スプール12には、左側の中空孔部19と右側の段付き孔部
20とその両者を連通する中心孔21と中心孔21から半径方
向に分岐した通孔22とが形成されている。

弁本体１の小径孔７には蓋栓23が嵌合し、閉塞してい
る。蓋栓23の内側端部は、ねじ部23aとなつて小径ねじ
孔６に螺合し、同じく外側端部は、ねじ部23bとなつて
弁本体の外部に突出し、ナット25が螺合している。左側
端面がストッパ部13に当接したスプール12の段付き孔部
20の底とねじ部23aの先端との間には、圧縮コイルばね2
6が予圧をもって嵌装されている。蓋栓23の外端を回転
してねじ部23aを小径ねじ孔６に対し調節回転すること
により蓋栓17はスプール12に対し進退し、圧縮コイルば
ね26の予圧、即ち電磁制御弁の初期圧が調整されるよう
になっており、可動の蓋栓23の密封性はＯリング27によ
り維持される。

弁本体１の外周には、第２部材1b、第３部材1c及び第４
部材1dに亘ってスリーブ24を介してソレノイド28が囲繞
して取付けられ、ソレノイド28の外周には、カップ状の
ソレノイドカバー29が囲繞しており、ソレノイドカバー
29の右端面は、蓋栓15のねじ部23bに貫挿され、ナット2
5により弁本体１の右側端面に締着けられている。ナッ
ト18は、ねじ部17aのロックナットにもなっている。

ソレノイド28には、油圧作動装置への供給圧油の所望の
油圧状態に対応する励磁電流が供給されるようになって
いる。

少なくとも弁本体１の第２部材1b、スプール12、第４部
材1d及びソレノイドカバー29は、磁性体であり、第３部
材1c、スリーブ24及び圧縮コイルばね26は、非磁性体で
ある。

そこで、ソレノイド28が励磁された場合には、弁本体１
の第２部材1b、スプール12、スプール12の端面、段部1
4、第４部材1d及びソレノイドカバー29に限定された磁
気回路が構成される。

スプール12の左側の中空孔部19の端部周壁には、第２図
に示すように端縁側からスリット幅の大きい長方形部30
a、スリット幅が漸減の山形部30b、スリット幅の小さい
突起形部30cが連なった形状の第１スリット30と第１ス
リット30から小突起形部30cを除いて山形部30bと長方形
部30aとを単一の長方形部にした第２スリット31とが円
周90度間隔で形成されている。

上記の電磁リリーフ弁の作用について説明する。

図示しない外部の制御装置から電磁制御弁のソレノイド
28に油圧作動装置への圧力油供給油路の所望油圧に応じ
た制御信号電流ｉが供給されない状態では、スプール12
は、圧縮コイルばね26の左方向の予圧ばねF0をもってス
トッパ部13に当接されており、その際、第１スリット3
0,30も第２スリット31,31も弁スリーブ10の環状溝17に
ラップする部分がなく、環状溝17は、スプール12により
閉塞され、ハウジングＨの流入通路16は、スプール12に
より大径ねじ孔２、即ちドレン管路と遮断されている。

制御信号電流ｉが供給されソレノイド28が励磁される
と、それに応じて磁性体である弁本体１の第２部材1b、
スプール12、スプール12の端面、段部14、第４部材1d及
びソレノイドカバー29を通る磁力線が形成され、中空孔
の段部14とスプール12の端面との間に制御信号電流ｉの
大きさに応じた吸引力Fmが働く。即ちスプール12は、圧
縮コイルばね26の左方向のばね力F0と制御信号電流ｉの
大きさに応じた右方向の吸引力Fmとの平衡した位置にな
る。その位置に応じて、第１スリット30,30及び第２ス
リット31,31は部分的に弁スリーブ10の環状溝17にラッ
プし、スリット30,30及び第２スリット31,31のラップ域
がオリフィスとして機能する。制御信号電流ｉ、即ち吸
引力Fm増大し、そしてスプール12が圧縮コイルばね26を
圧縮し、第１スリット30,30及び第２スリット31,31の開
度が増大し、やがてスプール12の右端が段部14に当接し
た状態で、第１スリット30,30及び第２スリット31,31が
全開状態になる。即ち、第１スリット30,30及び第２ス
リット31,31は、制御信号電流ｉに応じた閉止状態から
全開状態までの可変オリフィスとして働く。

可変オリフィスの開度に応じて圧力油供給源から油圧作
動装置への圧力油の一部がドレン管路中へ流出すること
により油圧作動装置への供給圧油の油圧が制御されるの
である。

そこで、第１スリット30及び第２スリット31が閉塞状態
から開口状態になる過程では、先ず第１スリット30の小
突起形部30cから開口し始める。次いで第１スリット30
の山形部30bと第２スリット31とが共に同時に開き始め
開いていく。

そして、第１スリット30及び第２スリット31の全開によ
り十分な開口面積が得られる。

このような第１スリット30及び第２スリット31の開口過
程において、夫々のスリットの開口により作用するフロ
ーフォースの大きさをスプール12の開口ストロークに関
係は、第４図の破線で示すようなものである。

それは、前後して開始する第１スリットと第２スリット
との夫々開口により作用するフローフォースが重畳した
実線で示すようなものであり、スリットの開口は、最初
の第１スリット30の微小面積から始まり、それの増大過
程で第２スリット31の開口面積が加わるので、零から急
激に大面積にならないので、スプール12に作用するフロ
ーフォースは、過大とならない上、第１スリットと第２
スリットとの夫々開口によい作用するフローファースが
重畳したフローフォースは開口ストロークの変化に対し
フラットとなる。

〔考案の効果〕

この考案による電磁制御弁は、ソレノイドが励磁されて
いない時点では、スプールは、スリットが開口度零の軸
線方向位置にあって、圧力油流入口と圧力油流出口との
連通は遮断され、ソレノイドが制御電流で励磁される
と、その制御電流に応じた磁力によりスプールに軸線方
向変位が生じ、スリットの開口は、最初の第１スリット
の微小面積から始まり、それの増大過程で第２スリット
の開口面積が加わる。従って、スリットの開口面積は、
零から急激に大面積にならず、スプールに作用するフロ
ーフォースは、過大とならない上、スリットの開口スト
ロークの変化に対しフラットとなるので、スプールが振
動するようなこともなく、弁作用は円滑に行われ、適正
な制御が可能となる。しかも、制御電流の通電時におい
て、スリットの開口面積は第１スリット及び第２スリッ
トの大横幅部により大きくとることができ、十分な流量
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の実施例における電磁制御弁の断面
正面図、 第２図は、この考案の実施例における電磁制御弁のスプ
ールの端部周壁の展開図 第３図は、従来の技術における電磁制御弁のスプールの
端部周壁の展開図、 第４図は、この考案の実施例における電磁制御弁と従来
の電磁制御弁とを比較したスプールの開口ストロークと
スプールに作用するフローフォースとの関係を示すグラ
フである。 1:弁本体、1a:第１部材、1b:第２部材、1c:第３部材、1
d:第４部材、2:大径ねじ孔、3:内方フランジ、4:大径
孔、5:中径孔、6:小径ねじ孔、7:小径孔、8,22:通孔、
9:ユニオン、10:弁スリーブ、11:滑動孔、12:スプー
ル、13:ストッパ部、14:段部、15,17:環状溝、16,18:流
入通路、19:中空孔部、20:段付き孔部、21:中心孔、23:
蓋栓、23a,23b:ねじ部、24:スリーブ、25:ナット、26:
圧縮コイルばね、27:Oリング、28:ソレノイド、29:ソレ
ノイドカバー、30a:長方形部、30b:山形部、30c:突起形
部、30:第１スリット、31:第２スリット、H:ハウジング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】滑動孔が形成され、滑動孔に開口した圧力
   油流入口及び圧力油流出口を備えた弁本体、滑動孔に滑
   動自在に嵌挿されたスプール及びスプールの滑動孔内で
   の磁力による軸線方向変位を制御する電磁手段から構成
   され、スプールには少なくとも微小幅部分と大幅部分と
   からなる横幅をもつ軸線方向の第１スリットと第１スリ
   ットから微小幅部分を除去した大幅部分の横幅をもつ軸
   線方向の第２スリットとが形成されており、そのスリッ
   トは、圧力油流入口と圧力油流出口との連通経路中に介
   在し、スプールの軸線方向の変位位置により圧力油流入
   口と圧力油流出口との連通に対して零より全開までの開
   口度を与え、開口開始においては、微小幅部分のみから
   開口するような位置方向にスプールに形成されているこ
   とを特徴とする電磁制御弁