JP2647181B2 - パイロット作動制御弁 - Google Patents

パイロット作動制御弁

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JP2647181B2 JP1010974A JP1097489A JP2647181B2 JP 2647181 B2 JP2647181 B2 JP 2647181B2 JP 1010974 A JP1010974 A JP 1010974A JP 1097489 A JP1097489 A JP 1097489A JP 2647181 B2 JP2647181 B2 JP 2647181B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はソレノイド作動式のパイロット制御弁に関す
る。
〔従来技術及びその問題点〕
典型的には、液圧的に結合される（２ステージ）弁に
おいては、主弁ステージを開放させるべく主弁ステージ
上に加わるシール抗力及びばね偏倚力に打ち勝つため
に、パイロットステージの前後における流れに誘起され
る圧力降下を生じさせる必要がある。このような弁を応
用したものとして、大容量液圧シリンダを介して普通の
農工用トラクタのヒッチ（連結部）の昇降を制御するた
めの制御弁が存在する。
しかし、このようなヒッチが何等重量を担っていない
場合、液圧回路内に低圧力、低流量状態が生じ、制御弁
の適正な作動を行なわせるに必要な圧力降下を生じさせ
るのに不充分なものとなってしまう。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、低圧力でも作動する２ステージ式パ
イロット作動制御弁を提供することである。
本発明の別の目的は、主弁部材の高周波数振動を減少
させた２ステージ式パイロット作動制御弁を提供するこ
とである。
〔発明の構成及び作用効果〕
上記目的は、機械的なばね力によって流体圧力パイロ
ット力を調整するように一対のばねにより主弁部材に接
続されたパイロット弁部材を有するパイロット作動液圧
制御弁を提供することにより、達成される。この制御弁
は緩衝室を備え、その室の容積は主弁部材の動きに応じ
て変化する。緩衝室は緩衝オリフィスを介してパイロッ
ト圧力室に連通しており、主弁部材の高周波数振動を減
少させる。
〔実施例〕
ソレノイド作動オリフィス制御弁10は、コイル12と、
弁部材16及びアーマチュア18を包囲する中空のハウジン
グ基部14とを有する。ハウジングに関連する他の部分
は、中空キャップ20、及びナット24によりキャップ20に
保持されたカバー22である。非磁性ストップリング21に
より、アーマチュア18とキャップ20との間に最少エアギ
ャップを形成する。基部14とキャップ20は中空円筒状の
ブッシュ25により離間せしめられている。中空ハウジン
グスリーブ26は基部14に収容され、Ｏ−リングシール28
を介してこの基部に密封螺合してある。ハウジングの基
部14、アーマチュア18、キャップ20及びカバー22は強磁
性材料でつくられ、他の部分はステンレス鋼の如き非磁
性材料でつくる。
スリーブ26は、ポンプ32の如き流体圧力源へ接続する
ための入口30と、液圧シリンダ（図示せず）の如き流体
作動装置に接続するための出口34とを形成する。スリー
ブ26はまた、入口30と出口34との間の環状の主弁座36を
も形成する。
弁部材16はスリーブ26内で可動であり、入口30から出
口34への流体の流れを制御するため主弁座36に係合でき
る。盲ボア38、40はその自由端から弁部材16内へ軸方向
に延びている。中央の軸方向通路42及び別の平行な軸方
向通路44はボア38、40間を延びている。半径方向の通路
43は通路42を弁部材16の外表面及び出口34に接続する。
ボア38はプラグ46を螺合収容し、このプラグは入口30
から離れる方向に開いた盲ボア48を有する。プラグ46及
び弁部材16は入口室50を包囲する。環状のランド部52が
プラグ46の外端近傍に位置する。オリフィス54はランド
部52に隣接してプラグ46内を半径方向に延び、盲ボア48
及び入口室50をランド部52越しに入口30に接続する。ち
なみに、ランド部52とボア38の壁との間には所定の環状
間隙が存在する。この間隙の半径方向の寸法は好適には
定量オリフィス54の直径より小さくなっており、そのた
め、オリフィス54を目詰まりさせるような大きさの粒子
はランド部52によりボア38内へ侵入できない。この環状
間隙の総合横断面積はオリフィス54の面積よりかなり大
きくなっており、入口30とオリフィス54との間の流体連
通に重大な影響を及ぼすことなく多くの粒子の侵入を阻
止することができる。
弁部材16、ハウジング14及びアーマチュア18はパイロ
ット室58を包囲する。スプール型のパイロット弁部材60
はアーマチュア18から通路42を通って軸方向に延び、そ
の端部は室50内へ突出している。パイロット弁部材60は
複数個のランド部を担持する。（図で見て）最下方のラ
ンド部は通路42の壁と共働して、通路42の一部を介して
出口34と入口室50との間の連通、遮断を制御する。残り
のランド部は通路42の壁と共働し、通路43との交差部上
方の通路42の部分を介して通路43、出口34、パイロット
室58間の連通を阻止する。
スリーブ26は、環状肩部63により接続された小径ボア
部分59と大径ボア部分61とを有する。弁部材16の主本体
はボア部分59の壁と摺動可能に係合する。弁部材16はそ
の一端にフランジ62を有し、このフランジは大径ボア部
分と摺動可能に密封係合する。スリーブ26及び弁部材16
は緩衝室64を包囲する。緩衝オリフィス66は弁部材16を
通って半径方向に延び、室64を室58に連通し、弁部材16
の運動が室64の体積を変化させてオリフィス66を通して
流体を流通させたときに、スリーブ26内での弁部材16の
運動を流体的に緩衝する。
室50内に収容したばねガイド68はパイロット弁部材60
の端部に係合し、盲ボア38の時方向端壁69に係合でき
る。ばね70はガイド68の肩部及びプラグ46の軸方向端壁
に係合する。
ばね72はアーマチュア18及びばね調整ピストン74に係
合する。ばね72、70は（アーマチュア18、パイロット弁
部材60及びプラグ46を介して）弁部材16を座36に係合す
る方向へ偏倚する。中空ばねガイド76はアーマチュア18
を収容し、パイロット室58内に位置し、アーマチュア18
と連通する。環状ばねリテーナ78はボア40の外端近傍の
グルーブ内に位置し、環状ストップ80に係合する。ばね
82はガイド76及びストップ80に係合し、弁部材16をパイ
ロット弁部材60に弾性的に結合して、アーマチュア18を
図の上方へ動かすようにソレノイド12を付勢したとき
に、弁部材16を弁座36から引き離すような機械的な力を
弁部材16に伝達する。同様に、アーマチュア18が下方に
動いたとき、ばね70がプラグ46及び弁部材16に伝達し
て、アーマチュア18及びパイロット弁部材60と一緒に弁
部材16を下方へ動かす。
好適には、ばね70はばね82より強く、図示のソレノイ
ド去勢／弁閉鎖位置にあるときに大きなプレロード（予
荷重）を有しており、そのため、ソレノイド12が最初に
付勢されたときに、パイロット弁部材60が主弁部材16に
関して容易に動いて半形方向の通路43を開き、主弁部材
16のパイロット圧制御を開始させる。ばね72の強さ及び
予荷重は、所望の電流−変位の関係が達成され、かつソ
レノイド12が去勢されたときに確実な弁閉鎖が行なわれ
るように、選択してある。例えば、ばね70は、1mm当り
４ニュートンのばね定数を有し、20ニュートンの予荷重
力を有する。ばね72は、1mm当り15.24ニュートンのばね
定数を有し、7.23ニュートンの予荷重力を有する。ばね
82は、1mm当り1.04ニュートンのばね定数を有し、12.77
ニュートンの予荷重力を有する。これらの各値は別の弁
作動特性を得るために変えることができることは言うま
でもない。
ソレノイド12を付勢したとき、アーマチェア18、パイ
ロット弁部材60及びばねガイド68は、ばね70が伸びばね
82が圧縮するにつれて、上方へ動く。その結果、最終的
には、パイロット弁部材60の最下方のランド部が半径方
向の通路43の下縁を越え、もって出口34をパイロット室
58に連通させ、主弁部材の正常なパイロット圧作動を可
能にする。しかし、圧力が存在しなかったり、低圧力の
場合には、パイロット弁部材60は、ソレノイド電流が増
加するにつれて上方へ動き続け、遂にはばねガイド68が
ボア38の軸方向端壁に係合し、もってばね70のそれ以上
の伸びを制限する。次いで、ソレノイド電流が更に増加
すると、パイロット弁部材60はばねガイド68から離れ、
この弁部材の引続きの上方運動はばね70の偏倚力により
行なわれなくなる。パイロット弁部材60のこの引続きの
上方運動がばね82を更に圧縮し、主弁部材16を開く。そ
の理由は、ばね82が主弁部材16の運動を抵抗する弁座の
摩擦力に打ち勝つのに充分な予荷重を有するからであ
る。
【図面の簡単な説明】
図は本発明に係るパイロット作動制御弁の縦断面図であ
る。 符号の説明 10……制御弁、16……主弁部材 30……入口、34……出口 42、43……通路、50……入口室 52……ランド部、54……オリフィス 58……パイロット室、59……小径ボア部分 60……パイロット弁部材、61……大径ボア部分 63……環状肩部、64……緩衝室 66……緩衝オリフィス、68……ばねガイド 70、72、82……ばね

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入口及び出口を有するハウジングと、 前記ハウジング内で可動であり該ハウジングと共働して
    パイロット室及び緩衝室を画定し、前記入口と出口との
    間の流体の連通を制御すべく前記パイロット室内の圧力
    に応答する主弁部材と、 前記緩衝室を前記パイロット室に連通する緩衝オリフィ
    スと、 前記主弁部材に対して相対的に可動なパイロット弁部材
    を備え、パイロット圧力を制御するためのパイロット弁
    手段と、 を有することを特徴とするパイロット作動制御弁。
  2. 【請求項２】請求項第１項に記載のパイロット作動制御
    弁において、前記ハウジングが環状肩部により接続した
    大径弁ボア部分と小径弁ボア部分とを有する弁ボアを内
    部に有し、前記主弁部材が環状壁により接続した大径本
    体部分と小径本体部分とを有する円柱状本体を備え、該
    大径本体部分が前記大径弁ボア部分内に摺動可能に密封
    収容されており、前記小径本体部分が前記小径弁ボア部
    分内に摺動可能に密封収容されており、前記環状肩部と
    前記環状壁と前記大径弁ボア部分と前記小径弁ボア部分
    とが前記緩衝室を包囲しているパイロット作動制御弁。
  3. 【請求項３】請求項第２項に記載のパイロット作動制御
    弁において、前記緩衝オリフィスが前記主弁部材の一部
    を貫通しているパイロット作動制御弁
  4. 【請求項４】請求項第２項に記載のパイロット作動制御
    弁において、前記緩衝オリフィスが前記主弁部材の前記
    小径本体部分を半径方向に貫通しているパイロット作動
    制御弁。
  5. 【請求項５】請求項第１項に記載のパイロット作動制御
    弁において、更に、前記パイロット弁部材の運動時に前
    記主弁部材に機械的な力を加えるように該パイロット弁
    部材と該主弁部材とを接続する弾性手段を備え、該機械
    的な力により該パイロット弁部材の運動を追従するよう
    に該主弁部材が動かされるパイロット作動制御弁。
  6. 【請求項６】請求項第１項に記載のパイロット作動制御
    弁において、前記パイロット弁手段が、前記出口を前記
    パイロット室に連通するため前記主弁部材を貫通するパ
    イロット通路と、前記パイロット弁部材に担持され、該
    主弁部材に摺動可能に収容され、該パイロット通路を介
    して流体の連通を制御するように該主弁部材内で運動で
    きるランド部とを有するパイロット作動制御弁。
  7. 【請求項７】請求項第６項に記載のパイロット作動制御
    弁において、前記弁部材が前記入口に連通する入口室を
    包囲し、前記パイロット通路が、前記パイロット室と該
    入口室との間で前記主弁部材を貫通する別個の第１及び
    第２の通路と、該第１通路と交差し該第１通路を前記出
    口に連通する第３通路とを備え、前記ランド部が、前記
    第１通路の一部を介して前記第３通路とを前記入口室と
    の間を開閉するように可動となっているパイロット作動
    制御弁。
  8. 【請求項８】請求項第７項に記載のパイロット作動制御
    弁において、前記パイロット弁部材が少なくとも１つの
    別のランド部を備え、該少なくとも１つの別のランド部
    が、前記第１通路に収容され、該第１通路を介して前記
    第３通路と前記パイロット室との間の連通を遮断するよ
    うに該第１通路の壁に摺動可能に密封係合するパイロッ
    ト作動制御弁。
  9. 【請求項９】請求項第８項に記載のパイロット作動制御
    弁において、前記第１通路が前記主弁部材の中央軸線に
    沿って延びているパイロット作動制御弁。
  10. 【請求項１０】請求項第７項に記載のパイロット作動制
    御弁において、前記第２通路が前記第１通路から離間し
    該第１通路に実質上平行に延びているパイロット作動制
    御弁。
  11. 【請求項１１】入口及び出口を有するハウジングと、 前記ハウジング内で可動であり該ハウジングと共働して
    パイロット室を画定し、前記入口と出口との間の流体の
    連通を制御すべく前記パイロット室内の圧力に応答する
    主弁部材と、 前記主弁部材に対して可動なパイロット弁部材を備え、
    パイロット圧力を制御するためのパイロット弁手段と、 前記ハウジングと前記パイロット弁部材とを接続し、前
    記入口と前記出口との間の連通を遮断する方向へ該パイ
    ロット弁部材及び前記主弁部材を押圧するように偏倚さ
    れた第１ばねと、 前記パイロット弁部材と前記主弁部材とを接続し、前記
    入口と前記出口との間の連通を生じさせる方向へ該主弁
    部材を押圧するように偏倚された第２ばねと、 前記パイロット弁部材と前記主弁部材とを接続し、前記
    入口と前記出口との間の連通を遮断する方向へ該主弁部
    材を押圧するように偏倚された第３ばねと、 前記第３ばねに結合され、前記パイロット弁部材と前記
    主弁部材との間で力を伝達すべく該パイロット弁部材に
    係合可能なばねガイドと、 前記パイロット弁部材が所定の距離だけ動いた後に前記
    ばねガイドから該パイロット弁部材を引き離すため該ば
    ねガイドの運動を制限すべく該ばねガイドと係合可能な
    衝合部と、 を有することを特徴とするパイロット作動制御弁。
  12. 【請求項１２】請求項第11項に記載のパイロット作動制
    御弁において、前記衝合部が前記主弁部材の表面により
    形成されているパイロット作動制御弁。
JP1010974A 1988-01-19 1989-01-19 パイロット作動制御弁 Expired - Lifetime JP2647181B2 (ja)

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