JP6082788B2

JP6082788B2 - 複合弁及びそれを用いた双方向流制御弁

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Publication number: JP6082788B2
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Description

本発明は、複合弁及びそれを用いた双方向流制御弁に関するものである。

油圧によって作動する建設機械や産業機械では、２つのポート間を双方向に流れる作動油の流量を電磁力に応じて制御する双方向流制御弁が用いられる。

特許文献１には、二つの弁体が内蔵される主弁と、主弁を閉弁方向に付勢する制御圧室と、を備える双方向流制御弁が記載されている。２つのポート間を流れる作動油の流量は、主弁に内蔵される二つの弁体のうちの一方を通じて制御圧室と低圧側のポートとが連通されて主弁が変位することによって制御される。

特開２００２−１０６７４３号公報

特許文献１に開示される双方向流制御弁では、主弁に内蔵される二つの弁体は、主弁の軸方向に延びる流路と主弁の径方向に延びる流路とにそれぞれ別々に配置される。このため、特許文献１に開示される双方向流制御弁では、主弁の外径が大きくなり、双方向流制御弁自体が大型化してしまう。この結果、双方向流制御弁の取付け性が悪化するおそれがある。

また、双方向流制御弁の大型化を防ぐために、径方向に延びる流路に配置される弁体を小型化することも考えられる。しかし、弁体を小型化した場合、摩耗に対する許容限度が低下するため、弁体と弁座とのシール性を長期間にわたって維持することが困難になるおそれがある。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、二つの弁体を有する複合弁及びそれを用いた双方向流制御弁をコンパクト化することを目的とする。

第１の発明は、複合弁は、第１ポートと第２ポートとを有する第１流路と、
第１流路から分岐して形成され、第３ポートを有する第２流路と、第１流路に設けられ、第１ポートから第３ポートへの作動流体の流通のみを許容する第１弁体と、第１流路に設けられ、第１ポートから第２ポートへの作動流体の流通のみを許容する第２弁体と、を備え、第１弁体は、第２弁体よりも上流に配置されることを特徴とする。

第１の発明では、第２流路を流通する作動流体の流れ方向を規制する第１弁体は、第２流路ではなく、第２弁体とともに第１流路に配置される。

第２の発明は、第１ポートの圧力が第３ポートの圧力よりも高いときには、第１弁体は作動流体の流通を許容し、第１ポートの圧力が第２ポートの圧力よりも高いときには、第２弁体は作動流体の流通を許容することを特徴とする。

第２の発明では、第１ポートの圧力と第２ポートの圧力とが略同圧であり、第３ポートの圧力がこれらの圧力よりも低いときと、第１ポートの圧力と第３ポートの圧力とが略同圧であり、第２ポートの圧力がこれらの圧力よりも低いときとで第１弁体及び第２弁体が作動流体の流通を許容するか遮断するかがそれぞれ変更される。このように、この複合弁では、各ポートの圧力に応じて、作動流体の流通状態を変更することができる。

第３の発明は、第１弁体を摺動自在に支持する支持部と、第２弁体が摺動自在に挿入される収容孔と、を有する支持部材が第１流路内に設けられることを特徴とする。

第３の発明では、第１弁体と第２弁体とが、第１流路内に設けられる１つの支持部材によって支持される。このように、単一の支持部材によって、二つの弁体を第１流路内に容易に配置することができる。

第４の発明は、第１弁体を閉弁方向へ付勢する第１付勢部材の付勢方向と、第２弁体を閉弁方向へ付勢する第２付勢部材の付勢方向とは、ともに第１流路に沿った方向であることを特徴とする。

第４の発明では、第１弁体の付勢方向と第２弁体の付勢方向とがともに第１流路に沿った方向となる。二つの弁体の付勢方向が同じであるため、複合弁をコンパクト化することができる。

第５の発明は、第１弁体がシート部に着座した状態において、第１弁体を開弁する方向に作用する第１ポートの圧力を受ける第１受圧面の面積は、第１圧力室の圧力を受ける第２受圧面の面積よりも大きく設定されることを特徴とする。

第１受圧面と第２受圧面とには、ともに第１ポートの圧力が作用するため、第２受圧面の面積が第１受圧面の面積よりも大きいと第１弁体が開弁できなくなる。しかし、第５の発明では、第１受圧面の面積が、第２受圧面の面積よりも大きく設定されるため、第１ポートの圧力が第３ポートの圧力よりも所定値以上の差をもって大きくなった場合には、第１弁体を開弁させることができる。

第６の発明は、第１弁体と支持部材の本体部との間に、第３ポートの圧力が導かれ、第１弁体を閉弁方向へと付勢する第２圧力室が形成されることを特徴とする。

第６の発明では、第３ポートの圧力が導かれる第２圧力室が第１弁体と支持部材の本体部との間に設けられる。このため、第３ポートの圧力が第１ポートの圧力と略同圧となったときには、第１弁体を閉弁方向へと付勢する力が大きくなり、第１弁体を閉弁させることができる。

第７の発明は、第１流路が直線状に形成されることを特徴とする。

第７の発明では、第１弁体と第２弁体とが直列配置される第１流路が直線状に形成される。二つの弁体が一直線上に配置されることになるため、複合弁をコンパクト化することができる。

第８の発明は、第１弁体及び第２弁体が第１流路に沿って変位することを特徴とする。

第８の発明では、第１弁体の変位方向と第２弁体の変位方向とがともに第１流路に沿った方向となる。二つの弁体の変位方向が同じであるため、複合弁をコンパクト化することができる。

第９の発明は、第１ポートが制御圧室に接続され、第２ポートがメインポートに連通し、第３ポートがサブポートに連通するように複合弁が主弁内に配置されることを特徴とする。

第９の発明では、コンパクト化された複合弁が主弁内に配置される。このため、主弁の外径を小さくすることが可能となり、結果として、双方向流制御弁の大型化が防止され、その取付け性を向上させることができる。

第１０の発明は、第１流路の中心軸が主弁の中心軸に一致するように主弁に第１流路が形成されることを特徴とする。

第１０の発明では、第１流路の中心軸が、主弁の中心軸と一致する。このため、第１流路の加工は、主弁を加工する際に併せて行うことが可能となり、加工コストを低減することができる。

本発明によれば、二つの弁体が一つの流路に直列配置されるため、複合弁及びそれを用いた双方向流制御弁をコンパクト化することができる。

本発明の実施形態に係るソレノイドバルブの断面図である。図１の複合弁を拡大した図面である。図２のIII−III線に沿う断面図である。複合弁の変形例を示す図面である。複合弁の油圧回路図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る複合弁７０及びそれを用いたソレノイドバルブ１００について説明する。

図１に示されるソレノイドバルブ１００は、建設機械や産業機械等に設けられ、図示しない流体圧力源からアクチュエータ（負荷）に供給される作動流体の流量やアクチュエータからタンク等へ排出される作動流体の流量を制御する。このソレノイドバルブ１００は、メインポート２２０からサブポート２３０へ流れる作動流体の流量とサブポート２３０からメインポート２２０へ流れる作動流体の流量との双方を制御することが可能な双方向流制御弁である。

ソレノイドバルブ１００は、バルブブロック２００に設けられる非貫通の挿入孔２１０に挿入固定される。バルブブロック２００には、一端が挿入孔２１０の底面に開口し、他端がバルブブロック２００の外面に開口して図示しない配管等を通じて流体圧力源とタンクとの何れかに図示しない切換弁を介して選択的に接続されるメインポート２２０と、一端が挿入孔２１０の側面に開口し、他端がバルブブロック２００の外面に開口して図示しない配管等を通じてアクチュエータに接続されるサブポート２３０と、を有する。

ソレノイドバルブ１００では、作動流体として作動油が用いられる。作動油は、メインポート２２０が流体圧力源に接続される場合には、メインポート２２０からサブポート２３０へと流れ、メインポート２２０がタンクに接続される場合には、サブポート２３０からメインポート２２０へと流れる。作動流体は、作動油に限定されず、他の非圧縮性流体または圧縮性流体であってもよい。

ソレノイドバルブ１００は、メインポート２２０及びサブポート２３０を通じてアクチュエータに供給される作動油またはアクチュエータから排出される作動油の流量を制御する主弁２２と、挿入孔２１０内に固定され主弁２２が摺動自在に挿入される中空円筒状のスリーブ１２と、主弁２２を軸方向に変位させるソレノイド部６０と、を備える。

スリーブ１２は、主弁２２の外周面を摺動自在に支持する摺動支持部１２ａと、主弁２２が着座するシート部１３と、を有する。

シート部１３の内周には、メインポート２２０側から順に、円孔状の第１シート部１３ａと、円錐台状の第２シート部１３ｂと、の２つのシート部が形成される。第１シート部１３ａの中心軸と第２シート部１３ｂの中心軸とは、スリーブ１２の中心軸と一致している。

スリーブ１２には、第２シート部１３ｂと摺動支持部１２ａとの間に、スリーブ１２内の空間とサブポート２３０とを連通する連通孔１２ｂが周方向に間隔をあけて複数形成される。

シート部１３の外周と摺動支持部１２ａの外周とには、連通孔１２ｂを挟むようにして、それぞれＯリング５１，５２が配置される。連通孔１２ｂとサブポート２３０との接続部は、スリーブ１２と挿入孔２１０との間で圧縮されるこれら二つのＯリング５１，５２によって封止される。特にシート部１３の外周に設けられるＯリング５１によって、スリーブ１２と挿入孔２１０との間の隙間を通じてメインポート２２０とサブポート２３０とが連通することが防止される。

主弁２２は、円柱状部材であり、一端面２２ｅがシート部１３側に位置し、摺動部２２ｃが摺動支持部１２ａに摺動支持されるようにスリーブ１２内に配置される。

主弁２２の一端面２２ｅ側には、第１シート部１３ａに摺動自在に挿入される円柱状のスプール弁２２ａが形成され、スプール弁２２ａと摺動部２２ｃとの間には、第２シート部１３ｂに着座する円錐台状のポペット弁２２ｂが形成される。また、主弁２２には、ポペット弁２２ｂと摺動部２２ｃとの間に、主弁２２の軸方向に対して垂直な面を有する段部２２ｈが形成される。段部２２ｈには連通孔１２ｂを通じてサブポート２３０の圧力が作用する。

主弁２２の一端面２２ｅには、メインポート２２０に連通する凹部２２ｇがスプール弁２２ａと同軸上に形成される。スプール弁２２ａには、一端が第１シート部１３ａと摺動する面に開口し、他端が凹部２２ｇの内周面に開口する貫通孔２２ｄが周方向に間隔をあけて複数形成される。

第１シート部１３ａにより閉塞される各貫通孔２２ｄは、ポペット弁２２ｂと第２シート部１３ｂとが離れる方向にスプール弁２２ａが移動するのに伴って、徐々に開口する。つまり、第１シート部１３ａから露出する各貫通孔２２ｄの面積は、スプール弁２２ａの移動量に応じて変化する。このように、各貫通孔２２ｄの開口面積を変化させることによって、メインポート２２０からサブポート２３０へ流れる作動油の流量、または、サブポート２３０からメインポート２２０へ流れる作動油の流量を制御することができる。

各貫通孔２２ｄは、ポペット弁２２ｂが第２シート部１３ｂに当接するときであっても、第１シート部１３ａによって完全に閉塞されないように配置される。つまり、各貫通孔２２ｄの開口面積は、ポペット弁２２ｂが第２シート部１３ｂに当接する閉弁位置において最小値となり、ポペット弁２２ｂが開弁方向に変位するにつれて漸次増大する。

なお、各貫通孔２２ｄは、ポペット弁２２ｂが第２シート部１３ｂからある程度離れるまで第１シート部１３ａによって閉塞されるように配置されてもよい。この場合、主弁２２がある程度変位するまで作動油の流量をほぼゼロに設定することができる。

主弁２２の他端面２２ｆは、主弁２２と、スリーブ１２と、ソレノイド部６０と、により画定されるパイロット圧室４２に臨んでいる。

バルブブロック２００には、メインポート２２０とパイロット圧室４２とを接続するメイン導入通路２４０と、サブポート２３０とパイロット圧室４２とを接続するサブ導入通路２５０と、が形成される。メイン導入通路２４０及びサブ導入通路２５０は、スリーブ１２とバルブブロック２００との間に形成される環状空間４０と、スリーブ１２に形成されオリフィスとして機能する導入孔４１と、を通じてパイロット圧室４２に連通する。

また、メイン導入通路２４０には、メインポート２２０からパイロット圧室４２への流れのみを許容するメイン導入逆止弁２４１が設けられ、サブ導入通路２５０には、サブポート２３０からパイロット圧室４２への流れのみを許容するサブ導入逆止弁２５１が設けられる。

このため、メインポート２２０の圧力がサブポート２３０の圧力よりも高い場合には、メインポート２２０の作動油がメイン導入通路２４０、メイン導入逆止弁２４１、環状空間４０及び導入孔４１を通じてパイロット圧室４２へと導かれる。このとき、パイロット圧室４２からサブポート２３０への流れはサブ導入逆止弁２５１によって遮断される。一方、サブポート２３０の圧力がメインポート２２０の圧力よりも高い場合には、サブポート２３０の作動油がサブ導入通路２５０、サブ導入逆止弁２５１、環状空間４０及び導入孔４１を通じてパイロット圧室４２へと導かれる。このとき、パイロット圧室４２からメインポート２２０への流れはメイン導入逆止弁２４１によって遮断される。

パイロット圧室４２内には、主弁２２とソレノイド部６０との間に、メインリターンスプリング２４が圧縮して設けられる。

メインリターンスプリング２４の付勢力は、主弁２２を閉弁させる方向に作用する。また、メインポート２２０の圧力は、主弁２２の第２シート部１３ｂにおける断面に相当する第１開弁受圧面Ｓ１に作用し、主弁２２を開弁させる方向に作用する。また、サブポート２３０の圧力は、主弁２２の段部２２ｈにおける断面に相当する第２開弁受圧面Ｓ２に作用し、主弁２２を開弁させる方向に作用する。また、パイロット圧室４２内の圧力は、筒部２２ｃにおける断面に相当する閉弁受圧面Ｓ３に作用し、主弁２２を閉弁させる方向に作用する。

このため、主弁２２は、第１開弁受圧面Ｓ１に作用するメインポート２２０の圧力による推力と第２開弁受圧面Ｓ２に作用するサブポート２３０の圧力による推力との合力が、閉弁受圧面Ａ２に作用するパイロット圧室４２内の圧力による推力とメインリターンスプリング２４の付勢力との合力を上回ると開弁方向に変位し、下回ると閉弁方向に変位する。

主弁２２は、さらに、パイロット圧室４２とメインポート２２０とを接続する第１流路としての第１連通路２３ａと、第１連通路２３ａから分岐して形成され第１連通路２３ａとサブポート２３０とを接続する第２流路としての第２連通路２３ｂと、を有する。

第１連通路２３ａは、その中心軸が主弁２２の中心軸に一致するように主弁２２に形成される貫通孔であり、一端が他端面２２ｆに開口し、他端が凹部２２ｇに開口する。このため、第１連通路２３ａの加工は、主弁２２の凹部２２ｇ等を加工する際に併せて行われる。第２連通路２３ｂは、主弁２２の径方向に形成され、一端が第１連通路２３ａに連通し、他端が主弁２２の外周面に開口する。第２連通路２３ｂの他端は、主弁２２が軸方向に変位する範囲において、連通孔１２ｂと常に連通するように配置される。第１連通路２３ａには、後述の複合弁７０が設けられる。

主弁２２には、さらに、パイロット圧室４２と第１連通路２３ａとの連通状態を調節することによってパイロット圧室４２内の圧力を制御するパイロット圧制御弁２５が設けられる。

パイロット圧制御弁２５は、サブシート部２６ｄが形成される中空円筒状の圧力補償スリーブ２６と、サブシート部２６ｄに着座するサブポペット弁２７ａが一端に設けられる円柱状の副弁２７と、を有する。

圧力補償スリーブ２６は、第１連通路２３ａ内に摺動自在に挿入される摺動部２６ａと、パイロット圧室４２に臨むように配置され、摺動部２６ａよりも外径が大きい鍔部２６ｂと、鍔部２６ｂから摺動部２６ａにかけて軸方向に貫通して形成される貫通孔２６ｃと、を有する。サブシート部２６ｄは、鍔部２６ｂ側に開口する貫通孔２６ｃの開口端に形成される。このため、第１連通路２３ａとパイロット圧室４２とは、サブシート部２６ｄと貫通孔２６ｃとを通じて連通する。

鍔部２６ｂと主弁２２の他端面２２ｆとの間には、複数の皿バネからなる圧力補償スプリング２８が介装される。圧力補償スリーブ２６は、圧力補償スプリング２８によって主弁２２から離れる方向へと付勢される。

サブポペット弁２７ａがサブシート部２６ｄから離座し、サブポペット弁２７ａとサブシート部２６ｄとの間に隙間が形成されると、パイロット圧室４２内の作動油が、この隙間から、貫通孔２６ｃを通じて第１連通路２３ａへ導かれ、複合弁７０を通じてメインポート２２０またはサブポート２３０へと排出される。パイロット圧室４２には、メイン導入通路２４０又はサブ導入通路２５０を通じて作動油が導かれるが、導入孔４１によってパイロット圧室４２への作動油の流入が制限されるため、結果として、パイロット圧室４２内の圧力は低下する。このようにしてパイロット圧室４２内の圧力は、パイロット圧制御弁２５によって制御される。

サブポペット弁２７ａとサブシート部２６ｄとの間の隙間の大きさは、圧力補償スリーブ２６に対する副弁２７の軸方向における位置を変更することによって調節される。副弁２７の軸方向の位置はソレノイド部６０によって制御されるので、この隙間の大きさはソレノイド部６０によって制御されることとなる。

ソレノイド部６０は、電流が供給されることにより副弁２７を駆動するコイル６２と、コイル６２が外周に設けられる有底筒状のソレノイドチューブ１４と、ソレノイドチューブ１４内に摺動自在に収容され副弁２７が連結されるプランジャ３３と、ソレノイドチューブ１４とスリーブ１２とを連結する連結部材１６と、を有する。

ソレノイドチューブ１４内には、軸心に副弁２７が固定される円筒状のプランジャ３３と、軸方向に移動自在な円柱状のリテーナ３４と、プランジャ３３とリテーナ３４との間に圧縮して介装されるサブリターンスプリング３５と、が設けられる。プランジャ３３は、サブリターンスプリング３５によって、副弁２７の先端に形成されるサブポペット弁２７ａがサブシート部２６ｄに着座する方向へと付勢される。

プランジャ３３には、軸方向に貫通する複数の貫通孔３３ａが形成されており、サブリターンスプリング３５が配置されるスプリング室４４は貫通孔３３ａを通じてパイロット圧室４２と連通する。このため、スプリング室４４内の圧力は、パイロット圧室４２内の圧力と同等となり、サブリターンスプリング３５の付勢力とスプリング室４４内の圧力とは、サブポペット弁２７ａをサブシート部２６ｄへ押圧する方向へと作用する。

ソレノイドチューブ１４の端部１４ｄには、調節ネジ３６が軸方向に貫通して螺着される。調節ネジ３６の一端は、スプリング室４４内のリテーナ３４に当接しており、調節ネジ３６が回転されるとリテーナ３４の軸方向における位置が変更され、サブリターンスプリング３５の付勢力が変化する。このように、調節ネジ３６を回転することによって、プランジャ３３に作用するサブリターンスプリング３５の初期荷重を変更することができる。ソレノイドチューブ１４から突出する調節ネジ３６の他端は、ソレノイドチューブ１４に取り付けられるカバー６３によって覆われる。

連結部材１６は、バルブブロック２００の挿入孔２１０内に挿入される挿入部１６ａと、ソレノイドバルブ１００をバルブブロック２００に対して固定するためのフランジ部１６ｂと、を有する。連結部材１６は、フランジ部１６ｂの内周面にソレノイドチューブ１４が螺合され、挿入部１６ａにスリーブ１２が螺合されることでスリーブ１２とソレノイドチューブ１４とを連結する。

挿入部１６ａの外周には、シール部材としてのＯリング５３が配置される。連結部材１６と挿入孔２１０との間で圧縮されるＯリング５３によって、挿入孔２１０内と外部との連通は遮断される。このため、挿入孔２１０内の作動油が外部に漏れることが防止されるとともに、外部から水や粉塵等が挿入孔２１０内に侵入することが防止される。

フランジ部１６ｂにはボルト１５が挿通する図示しないボルト孔が複数形成されており、フランジ部１６ｂは、ボルト１５を介してバルブブロック２００に締結される。連結部材１６がバルブブロック２００に締結されることによって、ソレノイドバルブ１００は、バルブブロック２００に対して固定される。

次に、図１〜３を参照して、主弁２２の第１連通路２３ａに設けられる複合弁７０について説明する。

図２に示すように、複合弁７０は、第１連通路２３ａの上流側に設けられパイロット圧制御弁２５を介してパイロット圧室４２に接続される第１ポートＰ１と、第１連通路２３ａの下流側に設けられメインポート２２０に連通する第２ポートＰ２と、第２連通路２３ｂに設けられサブポート２３０に連通する第３ポートＰ３と、を有する。

複合弁７０は、第１ポートＰ１から第３ポートＰ３への作動油の流通のみを許容する第１弁体７１と、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２への作動油の流通のみを許容する第２弁体７２と、第１弁体７１を摺動自在に支持するとともに第２弁体７２を摺動自在に収容する支持部材７６と、を有する。図２に示されるように、第１弁体７１と第２弁体７２とは、直線状に形成される第１連通路２３ａに沿って並ぶように直列配置される。つまり、主弁２２の径方向に形成される第２連通路２３ｂを流通する作動油の流れ方向を規制する第１弁体７１は、第２連通路２３ｂではなく、第２弁体７２とともに主弁２２の軸方向に形成される第１連通路２３ａに配置される。なお、第１連通路２３ａは、直線状に限定されず、屈曲部を有していてもよい。この場合も第１弁体７１と第２弁体７２とは第１連通路２３ａに沿って直列配置される。

第１弁体７１は、有底円筒状のポペット弁であり、第１連通路２３ａの軸方向に沿って設けられる中空円筒部７１ａと、第１連通路２３ａに設けられる円錐台状のシート部２３ｄに着座する弁部７１ｃが形成される頂部７１ｂと、を有する。頂部７１ｂには、第１連通路２３ａの軸方向に貫通する貫通孔７１ｄが形成される。

シート部２３ｄは、第１連通路２３ａに第２連通路２３ｂが開口する部分よりもパイロット圧室４２側に設けられる。このため、弁部７１ｃがシート部２３ｄ着座すると、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との連通が遮断される。シート部２３ｄは第１連通路２３ａに直接形成されてもよいし、シート部２３ｄが形成された部材が第１連通路２３ａ内に挿入固定されてもよい。

支持部材７６は、第１連通路２３ａ内に固定される本体部７６ａと、本体部７６ａから第１ポートＰ１に向かって突出し第１弁体７１の中空円筒部７１ａに挿入される支持部７６ｂと、本体部７６ａの内部に形成され第２弁体７２が収容される収容孔７６ｃと、軸方向に貫通して形成される流通孔７６ｄと、を有する。第１弁体７１と第２弁体７２とは、支持部材７６によって第１連通路２３ａに沿って変位するように支持される。支持部材７６は、本体部７６ａの外周が第１連通路２３ａに螺合されることによって第１連通路２３ａ内に固定される。

第１弁体７１内には、支持部７６ｂによって第１圧力室７９が区画され、第１圧力室７９には、貫通孔７１ｄを通じて第１ポートＰ１の圧力が導かれる。第１圧力室７９内には、第１弁体７１を閉弁方向へ付勢する第１付勢部材としての第１スプリング７３が収装される。

ここで、第１圧力室７９の径Ｄ２は、第１圧力室７９内に第１スプリング７３を収容し易くするために大きくすることが好ましい。しかし、第１圧力室７９には、貫通孔７１ｄを通じて第１ポートＰ１の圧力が導かれるので、第１圧力室７９の径Ｄ２をシート部２３ｄの径Ｄ１よりも大きくしてしまうと、第１弁体７１を閉弁する方向に作用する力の方が大きくなるので、第１弁体７１が開弁できなくなる。

このため、第１圧力室７９の径Ｄ２は、シート部２３ｄの径Ｄ１よりも小さく設定される。換言すれば、第１弁体７１の弁部７１ｃがシート部２３ｄに着座した状態において、第１弁体７１を開弁する方向に作用する第１ポートＰ１の圧力を受ける頂部７１ｂの第１受圧面Ａ１の面積が、第１圧力室７９の圧力を受ける頂部７１ｂの第２受圧面Ａ２の面積よりも大きくなるように第１圧力室７９の径Ｄ２は設定される。

また、中空円筒部７１ａの端面７１ｅと軸方向に対向する支持部材７６の本体部７６ａとの間には、第３ポートＰ３の圧力が導かれる円環状の第２圧力室８０が形成される。第２圧力室８０の内径は、図２に示されるように、第１圧力室７９の径Ｄ２に等しく、シート部２３ｄの径Ｄ１よりも小さい。このため、第２圧力室８０内に導かれる作動油の圧力は、第１弁体７１を閉弁させる方向に作用する。

中空円筒部７１ａの外周面には、図３に示されるように、切欠き７１ｆが周方向に間隔をあけて複数形成される。この切欠き７１ｆと第１連通路２３ａとによって、第２圧力室８０へ第３ポートＰ３の圧力を導く連通路８０ａが画定される。切欠き７１ｆは上記構成に限定されず、第１連通路２３ａの内壁面を切り欠いて形成されてもよい。また、連通路８０ａの形状は、切欠きに限定されず、圧力を導くことができればどのような形状であってもよく、例えば、中空円筒部７１ａの内部や主弁２２の内部に形成され、第２圧力室８０と第３ポートＰ３とを連通する孔であってもよい。また、連通路８０ａの数は、複数に限定されず、一つだけであってもよい。また、切欠き７１ｆを周方向に等間隔に複数形成した場合、第１連通路２３ａの内壁面と中空円筒部７１ａとの接触面積が減少するため、摺動抵抗を低減させることができる。

また、支持部材７６の支持部７６ｂの外周には、支持部７６ｂと中空円筒部７１ａとの間で圧縮されるシール部材としてのＯリング８１が配置される。このため、支持部７６ｂと中空円筒部７１ａとの間の隙間を通じて第１圧力室７９と第２圧力室８０とが連通することが防止される。さらに、支持部材７６の本体部７６ａの外周には、本体部７６ａと第１連通路２３ａとの間で圧縮されるＯリング８２が配置される。このため、本体部７６ａと第１連通路２３ａとの間の隙間を通じて第２圧力室８０と第２ポートＰ２とが連通することが防止される。なお、Ｏリング８１，８２のはみ出しを抑制するために、Ｏリング８１，８２に隣接してバックアップリングを配置してもよい。連通を遮断する部材としては、Ｏリング８１，８２に限定されず、シールリングなどのように密閉可能なシール部材であればどのようなものが用いられてもよい。

第１弁体７１は、第１ポートＰ１の圧力が第３ポートＰ３の圧力よりも所定値以上の差をもって大きくなった場合に、第１スプリング７３を圧縮して移動してシート部２３ｄから離座する。具体的には、第１ポートＰ１の圧力と第３ポートＰ３の圧力との圧力差による第１弁体７１を開弁させる方向に作用する力が、第１スプリング７３の付勢力を上回ったときに、弁部７１ｃはシート部２３ｄから離座する。そして、弁部７１ｃとシート部２３ｄとの間の隙間を通じて第１ポートＰ１から第３ポートＰ３へ作動油が導かれる。

一方、第３ポートＰ３の圧力が第１ポートＰ１の圧力と同じになるかそれ以上になると、第１スプリング７３の付勢力とともに、第２圧力室８０内の圧力が第１弁体７１を閉弁させる方向へと作用するので、第１弁体７１はシート部２３ｄに着座する。このようにして、第１弁体７１は第１ポートＰ１から第３ポートＰ３への作動油の流通のみを許容し、その逆流を阻止する。

第２弁体７２は、有底円筒状のポペット弁であり、収容孔７６ｃ内に摺動支持される中空円筒部７２ａと、収容孔７６ｃに形成された円錐台状のシート部７６ｅに着座する弁部７２ｂと、中空円筒部７２ａと弁部７２ｂとの間に形成され径方向に貫通する径方向連通孔７２ｃと、を有する。

第２弁体７２を収容する支持部材７６の収容孔７６ｃの開口端側には、円環状のスプリングシート７７と、スプリングシート７７を収容孔７６ｃ内に固定するためのスナップリング７８と、が設けられる。第２弁体７２とスプリングシート７７との間には第２付勢部材としての第２スプリング７４が圧縮して介装され、第２弁体７２は、第２スプリング７４によって閉弁方向へ付勢される。

第２弁体７２は、第１ポートＰ１の圧力が第２ポートＰ２の圧力よりも所定値以上の差をもって大きくなった場合に、第２スプリング７４を圧縮して移動してシート部７６ｅから離座する。具体的には、第１ポートＰ１の圧力と第２ポートＰ２の圧力との圧力差による第２弁体７２を開弁させる方向に作用する力が、第２スプリング７４の付勢力を上回ったときに、弁部７２ｂはシート部７６ｅから離座する。そして、貫通孔７１ｄ、流通孔７６ｄ、径方向連通孔７２ｃ及び第２弁体７２内の中空部７２ｄを通じて第１ポートＰ１から第２ポートＰ２へ作動油が導かれる。

ここで、貫通孔７１ｄの径が流通孔７６ｄの径よりも小さいと、貫通孔７１ｄが絞りとなって第２弁体７２に作用する圧力が低下し、第２弁体７２の開閉速度が遅くなり、応答性が低下するおそれがある。このため、貫通孔７１ｄの径は、流通孔７６ｄの径よりも大きく設定される。

また、貫通孔７１ｄの径が小さいと、貫通孔７１ｄが絞りとなって第１圧力室７９の圧力が低下し、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との圧力差が設定値よりも小さいときに第１弁体７３が開弁するおそれがある。このような開弁を防止するためには、第１スプリング７３の付勢力を大きくする必要があるが、第１スプリング７３の付勢力を大きくすると、第１弁体７１が開弁しにくくなり応答性が低下してしまう。このため、貫通孔７１ｄの径は可能な限り大きくすることが好ましい。貫通孔７１ｄの径を大きくした場合、第１スプリング７３の付勢力を小さくすることが可能となり、第１スプリング７３の設定の自由度が高くなるとともに、第１弁体７１の応答性を向上させることができる。なお、要求される各弁体７１，７２の応答性等が満たされれば、貫通孔７１ｄの径は、流通孔７６ｄの径より小さく設定されてもよい。

一方、第２ポートＰ２の圧力が第１ポートＰ１の圧力と同じになるかそれ以上になると、第２スプリング７４の付勢力とともに、第２ポートＰ２の圧力が第２弁体７２を閉弁させる方向へと作用するので、第２弁体７２はシート部７６ｅに着座する。このようにして、第２弁体７２は第１ポートＰ１から第２ポートＰ２への作動油の流通のみを許容し、その逆流を阻止する。

次に、ソレノイドバルブ１００の動作について説明する。

まず、メインポート２２０が流体圧力源に接続され、メインポート２２０からサブポート２３０へ流れる作動油の流量を制御する場合について説明する。

コイル６２に電流が供給されていないときには、サブリターンスプリング３５の付勢力によって、プランジャ３３が押圧され、副弁２７のサブポペット弁２７ａがサブシート部２６ｄに着座し、パイロット圧室４２は閉塞された状態となる。このため、パイロット圧室４２内にはメイン導入通路２４０，環状空間４０及び導入孔４１を通じてメインポート２２０の作動油が導かれ、パイロット圧室４２内の圧力はメインポート２２０の圧力と同等となる。つまり、閉弁受圧面Ｓ３には、メインポート２２０の圧力と同等の圧力が作用することになる。

ここで、パイロット圧室４２内の圧力が作用する閉弁受圧面Ｓ３の面積は、メインポート２２０の圧力が作用する第１開弁受圧面Ｓ１の面積よりも大きく、また、サブポート２３０の圧力は、メインポート２２０の圧力と比較して十分に低い。したがって、閉弁受圧面Ｓ３に作用するパイロット圧室４２内の圧力による推力とメインリターンスプリング２４の付勢力との合力が、第１開弁受圧面Ｓ１に作用するメインポート２２０の圧力による推力と第２開弁受圧面Ｓ２に作用するサブポート２３０の圧力による推力との合力を上回り、主弁２２は、シート部１３を閉塞する方向に付勢される。このように、コイル６２が非通電状態にあるときには、メインポート２２０からサブポート２３０への作動油の流れが遮断される。

一方、コイル６２に電流が供給されると、ソレノイド部６０が発生する推力によってプランジャ３３がサブリターンスプリング３５の付勢力に打ち勝ってコイル６２側へと吸引される。そして、プランジャ３３とともに副弁２７が変位することで、サブポペット弁２７ａはサブシート部２６ｄから離座し、サブポペット弁２７ａとサブシート部２６ｄとの間に隙間が形成される。パイロット圧室４２内の作動油は、この隙間を通じて第１連通路２３ａ、すなわち、複合弁７０の第１ポートＰ１へと導かれる。

ここで、複合弁７０の第２ポートＰ２はメインポート２２０に臨むように配置されているため、第２ポートＰ２の圧力はメインポート２２０の圧力と同じである。つまり、第２ポートＰ２の圧力は第１ポートＰ１の圧力と略同圧となっている。このため、上述のように、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２への作動油の流通は第２弁体７２によって遮断される。

これに対して、複合弁７０の第３ポートＰ３はサブポート２３０に臨むように配置されているため、第３ポートＰ３の圧力は、第１ポートＰ１の圧力すなわちメインポート２２０の圧力よりも十分に低い。このため、上述のように、第１ポートＰ１から第３ポートＰ３への作動油の流通は第１弁体７１によって許容される。この結果、パイロット圧室４２内の作動油は、第１連通路２３ａ，第２連通路２３ｂ及び連通孔１２ｂを通じてサブポート２３０へと排出される。

メインポート２２０からパイロット圧室４２への作動油の流入は、導入孔４１によって制限されるため、パイロット圧室４２内の圧力は、パイロット圧室４２とサブポート２３０とが連通することによって低下する。そして、閉弁受圧面Ｓ３に作用するパイロット圧室４２内の圧力による推力とメインリターンスプリング２４の付勢力との合力と、第１開弁受圧面Ｓ１に作用するメインポート２２０の圧力による推力と第２開弁受圧面Ｓ２に作用するサブポート２３０の圧力による推力との合力と、がバランスするまで主弁２２はシート部１３を開放する方向へと変位する。この結果、作動油は、貫通孔２２ｄと第１シート部１３ａとの間、ポペット弁２２ｂと第２シート部１３ｂとの間及び連通孔１２ｂを通じて、メインポート２２０からサブポート２３０へと流れる。

コイル６２に供給される電流が増加されると、サブポペット弁２７ａはサブシート部２６ｄからさらに離れる。この結果、パイロット圧室４２からサブポート２３０へと排出される作動油の量が増加し、パイロット圧室４２内の圧力はさらに低下する。そして、パイロット圧室４２内の圧力の低下に応じて主弁２２がシート部１３を開放する方向へとさらに移動し、スプール弁２２ａの貫通孔２２ｄが第１シート部１３ａから露出される面積が大きくなる。この結果、メインポート２２０からサブポート２３０へと流れる作動油の流量が増加する。

このように、コイル６２に供給される電流を増減し、主弁２２の変位量を制御することによって、メインポート２２０からサブポート２３０へと流れる作動油の流量が制御される。

そして、コイル６２への通電が停止されると、プランジャ３３を吸引する推力が消失するため、プランジャ３３は、サブリターンスプリング３５の付勢力によって押圧される。そして、副弁２７のサブポペット弁２７ａがサブシート部２６ｄに着座すると、パイロット圧室４２内には導入孔４１を通じてメインポート２２０の作動油が導かれ、パイロット圧室４２内の圧力は、メインポート２２０の圧力と同等となるまで上昇する。

パイロット圧室４２内の圧力がメインポート２２０の圧力と同等になると、上述のように、第１開弁受圧面Ｓ１に作用するメインポート２２０の圧力による推力と第２開弁受圧面Ｓ２に作用するサブポート２３０の圧力による推力との合力が、閉弁受圧面Ｓ３に作用するパイロット圧室４２内の圧力による推力とメインリターンスプリング２４の付勢力との合力を下回るため、主弁２２は、シート部１３を閉塞する方向に付勢される。この結果、主弁２２は、シート部１３を閉塞する方向へと変位し、メインポート２２０からサブポート２３０への作動油の流れが遮断される。

続いて、メインポート２２０がタンクに接続され、サブポート２３０からメインポート２２０へ流れる作動油の流量を制御する場合について説明する。

コイル６２に電流が供給されていないときには、サブリターンスプリング３５の付勢力によって、プランジャ３３が押圧され、副弁２７のサブポペット弁２７ａがサブシート部２６ｄに着座し、パイロット圧室４２は閉塞された状態となる。このため、パイロット圧室４２内にはサブ導入通路２５０，環状空間４０及び導入孔４１を通じてサブポート２３０の作動油が導かれ、パイロット圧室４２内の圧力はサブポート２３０の圧力と同等となる。つまり、閉弁受圧面Ｓ３には、サブポート２３０の圧力と同等の圧力が作用することになる。

ここで、パイロット圧室４２内の圧力が作用する閉弁受圧面Ｓ３の面積は、サブポート２３０の圧力が作用する第２開弁受圧面Ｓ２の面積よりも大きく、また、メインポート２２０の圧力は、サブポート２３０の圧力と比較して十分に低い。したがって、閉弁受圧面Ｓ３に作用するパイロット圧室４２内の圧力による推力とメインリターンスプリング２４の付勢力との合力が、第１開弁受圧面Ｓ１に作用するメインポート２２０の圧力による推力と第２開弁受圧面Ｓ２に作用するサブポート２３０の圧力による推力との合力を上回り、主弁２２は、シート部１３を閉塞する方向に付勢される。このように、コイル６２が非通電状態にあるときには、サブポート２３０からメインポート２２０への作動油の流れが遮断される。

ここで、複合弁７０の第３ポートＰ３はサブポート２３０に臨むように配置されているため、第３ポートＰ３の圧力はサブポート２３０の圧力と同じである。つまり、第３ポートＰ３の圧力は第１ポートＰ１の圧力と略同圧となっている。このため、上述のように、第１ポートＰ１から第３ポートＰ３への作動油の流通は第１弁体７１によって遮断される。

これに対して、複合弁７０の第２ポートＰ２はメインポート２２０に臨むように配置されているため、第２ポートＰ２の圧力は、第１ポートＰ１の圧力すなわちサブポート２３０の圧力よりも十分に低い。このため、上述のように、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２への作動油の流通は第２弁体７２によって許容される。この結果、パイロット圧室４２内の作動油は、第１連通路２３ａ及び凹部２２ｇを通じてメインポート２２０へと排出される。

サブポート２３０からパイロット圧室４２への作動油の流入は、導入孔４１によって制限されるため、パイロット圧室４２内の圧力は、パイロット圧室４２とメインポート２２０とが連通することによって低下する。そして、閉弁受圧面Ｓ３に作用するパイロット圧室４２内の圧力による推力とメインリターンスプリング２４の付勢力との合力と、第１開弁受圧面Ｓ１に作用するメインポート２２０の圧力による推力と第２開弁受圧面Ｓ２に作用するサブポート２３０の圧力による推力との合力と、がバランスするまで主弁２２はシート部１３を開放する方向へと変位する。この結果、作動油は、連通孔１２ｂ、ポペット弁２２ｂと第２シート部１３ｂとの間、及び、貫通孔２２ｄと第１シート部１３ａとの間を通じて、サブポート２３０からメインポート２２０へと流れる。

コイル６２に供給される電流が増加されると、サブポペット弁２７ａはサブシート部２６ｄからさらに離れる。この結果、パイロット圧室４２からメインポート２２０へと排出される作動油の量が増加し、パイロット圧室４２内の圧力はさらに低下する。そして、パイロット圧室４２内の圧力の低下に応じて主弁２２がシート部１３を開放する方向へとさらに移動し、スプール弁２２ａの貫通孔２２ｄが第１シート部１３ａから露出される面積が大きくなる。この結果、サブポート２３０からメインポート２２０へと流れる作動油の流量が増加する。

このように、コイル６２に供給される電流を増減し、主弁２２の変位量を制御することによって、サブポート２３０からメインポート２２０へと流れる作動油の流量が制御される。

そして、コイル６２への通電が停止されると、プランジャ３３を吸引する推力が消失するため、プランジャ３３は、サブリターンスプリング３５の付勢力によって押圧される。そして、副弁２７のサブポペット弁２７ａがサブシート部２６ｄに着座すると、パイロット圧室４２内には導入孔４１を通じてサブポート２３０の作動油が導かれ、パイロット圧室４２内の圧力は、サブポート２３０の圧力と同等となるまで上昇する。

パイロット圧室４２内の圧力がサブポート２３０の圧力と同等になると、上述のように、第１開弁受圧面Ｓ１に作用するメインポート２２０の圧力による推力と第２開弁受圧面Ｓ２に作用するサブポート２３０の圧力による推力との合力が、閉弁受圧面Ｓ３に作用するパイロット圧室４２内の圧力による推力とメインリターンスプリング２４の付勢力との合力を下回るため、主弁２２は、シート部１３を閉塞する方向に付勢される。この結果、主弁２２は、シート部１３を閉塞する方向へと変位し、サブポート２３０からメインポート２２０への作動油の流れが遮断される。

このように、メインポート２２０からサブポート２３０へと流れる作動油、または、サブポート２３０からメインポート２２０へと流れる作動油の流量は、コイル６２に供給される電流を増減し、パイロット圧室４２内の圧力を変化させることによって制御することができる。

また、コイル６２が非通電状態にあるときにパイロット圧室４２内の圧力が上昇し、この圧力が鍔部２６ｂに及ぼす力が圧力補償スプリング２８の付勢力を上回ると圧力補償スリーブ２６は主弁２２側へと変位する。このとき、圧力補償スリーブ２６の変位に追従して副弁２７及びプランジャ３３も変位し、サブリターンスプリング３５が伸張することでサブリターンスプリング３５の付勢力が低下する。このため、パイロット圧室４２内の圧力の上昇に伴いスプリング室４４内の圧力が上昇したとしても、サブリターンスプリング３５の付勢力が低下するので、プランジャ３３を吸引するために要する推力が上昇することを抑制し、常に同じ電流でプランジャ３３を駆動させることができる。

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

本実施形態では、主弁２２の径方向に形成される第２連通路２３ｂを流通する作動油の流れ方向を規制する第１弁体７１は、第２連通路２３ｂではなく、第２弁体７２とともに主弁２２の軸方向に形成される第１連通路２３ａ内に配置される。このように、二つの弁体７１，７２が一つの第１連通路２３ａに直列配置されるため、複合弁７０をコンパクト化することができる。そして、この複合弁７０が内蔵される主弁２２は、径方向に形成される第２連通路２３ｂに弁体が配置されないので、第２連通路２３ｂを短くすることができる。このため、主弁２２の外径を小さくすることが可能となり、結果として、ソレノイドバルブ１００の大型化が防止され、その取付け性を向上させることができる。

また、第１弁体７１を小型化する必要がなくなるため、第１弁体７１を小型化した場合と比較し、シール性を長期間にわたって維持することが可能となり、耐久性を向上させることができる。

また、主弁２２の外径が小さくなることにより、スリーブ１２の外径を小さくすることが可能となる。このため、スリーブ１２を押圧固定する連結部材１６も小型化することができるとともに、連結部材１６を固定するボルト１５の強度を低減することができる。

次に、図４を参照して、上記実施形態に係る複合弁７０の変形例について説明する。

上記実施形態に係る複合弁７０において、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２とを有する第１連通路２３ａは、直線状に形成され、第１弁体７１の変位方向と第２弁体７２の変位方向とは同じである。これに代えて、図４に示すように、第１連通路１２３ａに屈曲部を設け、第１弁体１７１の変位方向と第２弁体１７２の変位方向とを異ならせてもよい。

図４に示される複合弁１７０は、第１ポートＰ１から第３ポートＰ３への作動油の流通のみを許容する第１弁体１７１と、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２への作動油の流通のみを許容する第２弁体１７２と、を有する。第１弁体１７１には、上記実施形態に係る複合弁７０の第１弁体７１と同様に、貫通孔１７１ｄが形成され、この貫通孔１７１ｄを通じて第１ポートＰ１から第２弁体１７２へと作動油が導かれる。第１弁体１７１及び第２弁体１７２が開閉する条件は、上記実施形態に係る複合弁７０と同様であるため、その説明を省略する。

図４に示される変形例では、第１連通路１２３ａに屈曲部を設けることで、第１ポートＰ１、第２ポートＰ２及び第３ポートＰ３を複合弁１７０の同一側面に開口させることができる。このように、第１連通路１２３ａを直角や鋭角、鈍角に折れ曲がった屈曲部やクランク部を有する通路として形成することで、複合弁１７０をコンパクト化することができるとともに、各ポートＰ１〜Ｐ３を任意の位置で開口させることができる。

上記実施形態に係る複合弁７０の油圧回路と変形例の複合弁１７０の油圧回路とは、図５に示されるように同一である。図５において、一点鎖線で示される第１弁体７１，１７１は、第１弁体７１，１７１の下流側に配置され、二点鎖線で示される第２弁体７２，１７２へ第１ポートＰ１から作動油を導く機能と、第１ポートＰ１から第３ポートＰ３への作動油の流通のみを許容する機能と、の二つの機能を有する。一方、第２弁体７２，１７２は、第２ポートＰ２への作動油の流通のみを許容する機能を有する。つまり、第１弁体７１，１７１と第２弁体７２，１７２とがこれらの機能を有していれば、第１連通路２３ａ，１２３ａはどのように配索されてもよく、上記実施形態のように直線的であってもよいし、上記変形例のように折れ曲がっていてもよい。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

複合弁７０は、上流側の第１ポートＰ１と下流側の第２ポートＰ２とを有する第１連通路２３ａと、第１連通路２３ａから分岐して形成され、第３ポートＰ３を有する第２連通路２３ｂと、第１連通路２３ａに設けられ、第１ポートＰ１から第３ポートＰ３への作動油の流通のみを許容する第１弁体７１と、第１弁体７１に設けられ、第１連通路２３ａの一部を形成する貫通孔７１ｄと、第１連通路２３ａに設けられ、貫通孔７１ｄを通じて第１ポートＰ１から第２ポートＰ２へ流れる作動油の流通のみを許容する第２弁体７２と、を備え、第１弁体７１は、第２弁体７２よりも上流に配置されることを特徴とする。

この構成では、第２連通路２３ｂを流通する作動油の流れ方向を規制する第１弁体７１は、第２連通路２３ｂではなく、第２弁体７２とともに第１連通路２３ａに直列配置される。このように、二つの弁体７１，７２が一つの第１連通路２３ａに直列配置されるため、二つの弁体７１，７２をそれぞれ別々の流路に配置した場合と比較しコンパクト化することができる。

また、第１連通路２３ａは、直線状に形成されることを特徴とする。

この構成では、第１弁体７１と第２弁体７２とが配置される第１連通路２３ａが直線状に形成される。二つの弁体７１，７２が一直線上に配置されることになるため、二つの弁体７１，７２が配置される流路が直線状ではない場合と比較しコンパクト化することができるとともに、組み立て性を向上させることができる。

また、第１弁体７１及び第２弁体７２は、第１連通路２３ａに沿って変位することを特徴とする。

この構成では、第１弁体７１の変位方向と第２弁体７２の変位方向とがともに第１連通路２３ａに沿った方向となる。二つの弁体７１，７２の変位方向が同じであるため、二つの弁体７１，７２の変位方向が異なる場合、例えば変位方向が直交するような場合と比較しコンパクト化することができる。さらに、変位方向が二つの弁体７１，７２が配置される第１連通路２３ａに沿っているため、変位方向が第１連通路２３ａに対して所定の角度を有するような場合と比較しコンパクト化することができる。

また、複合弁７０では、第１ポートＰ１の圧力と第２ポートＰ２の圧力が略同圧であり、その圧力が第３ポートＰ３の圧力よりも所定値以上の差をもって大きくなった場合に、第１弁体７１は第１ポートＰ１から第３ポートＰ３への作動油の流通を許容し、第２弁体７２は第１ポートＰ１から第２ポートＰ２への作動油の流通を遮断し、第１ポートＰ１の圧力と第３ポートＰ３の圧力が略同圧であり、その圧力が第２ポートＰ２の圧力よりも所定値以上の差をもって大きくなった場合に、第１弁体７１は第１ポートＰ１から第３ポートＰ３への作動油の流通を遮断し、第２弁体７２は第１ポートＰ１から第２ポートＰ２への作動油の流通を許容することを特徴とする。

この構成では、第１ポートＰ１の圧力と第２ポートＰ２の圧力とが略同圧であり、第３ポートＰ３の圧力がこれらの圧力よりも低いときと、第１ポートＰ１の圧力と第３ポートＰ３の圧力とが略同圧であり、第２ポートＰ２の圧力がこれらの圧力よりも低いときとで第１弁体７１及び第２弁体７２が作動油の流通を許容するか遮断するかがそれぞれ変更される。このように、この複合弁７０では、各ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３の圧力に応じて、作動油の流通状態を変更することができる。

また、複合弁７０は、第１連通路２３ａ内に設けられる支持部材７６をさらに備え、支持部材７６は、第１連通路２３ａ内に固定される本体部７６ａと、本体部７６ａから第１ポートＰ１に向かって突出し第１弁体７１を摺動自在に支持する支持部７６ｂと、本体部７６ａ内に形成され第２弁体７２が摺動自在に挿入される収容孔７６ｃと、軸方向に貫通して形成される流通孔７６ｄと、を有し、第１弁体７１の貫通孔７１ｄを通過した作動油は、流通孔７６ｄを通じて第２弁体７２へ導かれることを特徴とする。

この構成では、第１弁体７１と第２弁体７２とは、第１連通路２３ａ内に設けられる１つの支持部材７６によって支持される。このように、単一の支持部材７６によって二つの弁体７１，７２を第１連通路２３ａ内に容易に配置することができる。また、第１弁体７１と第２弁体７２とのそれぞれに支持部材やハウジングを有する構成ではないため、製造コストを抑制することができる。

また、複合弁７０は、第１弁体７１と支持部７６ｂとの間に介装され、第１弁体７１を閉弁方向へ付勢する第１スプリング７３と、収容孔７６ｃ内に配置され、第２弁体７２を閉弁方向へ付勢する第２スプリング７４と、をさらに備え、第１スプリング７３の付勢方向と第２スプリング７４の付勢方向とは、ともに第１連通路２３ａに沿った方向であることを特徴とする。

この構成では、第１弁体７１の付勢方向と第２弁体７２の付勢方向とがともに第１連通路２３ａに沿った方向となる。二つの弁体７１，７２の付勢方向が同じであるため、二つの弁体７１，７２の付勢方向が異なる場合、例えば付勢方向が直交するような場合と比較しコンパクト化することができる。さらに、付勢方向が二つの弁体７１，７２が配置される第１連通路２３ａに沿っているため、付勢方向が第１連通路２３ａに対して所定の角度を有するような場合と比較しコンパクト化することができる。

また、第１弁体７１は、第１連通路２３ａに沿って設けられ支持部７６ｂが挿入される中空円筒部７１ａと、貫通孔７１ｄが形成されるとともに第１連通路２３ａに形成されたシート部２３ｄに着座する弁部７１ｃが形成される頂部７１ｂと、を有し、第１弁体７１内には、支持部材７６の支持部７６ｂによって、貫通孔７１ｄを通じて第１ポートＰ１の圧力が導かれる第１圧力室７９が区画され、弁部７１ｃがシート部２３ｄに着座した状態において、第１弁体７１を開弁する方向に作用する第１ポートＰ１の圧力を受ける頂部７１ｂの第１受圧面Ａ１の面積は、第１圧力室７９の圧力を受ける頂部７１ｂの第２受圧面Ａ２の面積よりも大きく設定されることを特徴とする。

第１受圧面Ａ１と第２受圧面Ａ２とには、第１ポートＰ１の圧力が作用するため、第２受圧面Ａ２の面積が第１受圧面Ａ１の面積よりも大きいと第１弁体７１が開弁できなくなる。この構成では、第１弁体７１を開弁する方向に作用する第１ポートＰ１の圧力を受ける頂部７１ｂの第１受圧面Ａ１の面積が、第１圧力室７９の圧力を受ける頂部７１ｂの第２受圧面Ａ２の面積よりも大きく設定されるため、第１弁体７１は確実に開弁させることができる。

また、第１弁体７１は、第１連通路２３ａに沿って設けられ支持部７６ｂが挿入される中空円筒部７１ａと、貫通孔７１ｄが形成されるとともに第１連通路２３ａに形成されたシート部２３ｄに着座する弁部７１ｃが形成される頂部７１ｂと、を有し、第１弁体７１と支持部材７６の本体部７６ａとの間には、第３ポートＰ３の圧力が連通路８０ａを通じて導かれ、第１弁体７１を閉弁方向へ付勢する第２圧力室８０が形成され、連通路８０ａは、第１弁体７１または第１連通路２３ａに形成されることを特徴とする。

この構成では、第３ポートＰ３の圧力が導かれる第２圧力室８０が第１弁体７１と支持部材７６の本体部７６ａとの間に設けられる。このため、第３ポートＰ３の圧力が第１ポートＰ１の圧力と略同圧となったときには、第１弁体７１を閉弁方向へ付勢する力が大きくなり、第１弁体７１を確実に閉弁させることが可能となり、第３ポートＰ３から第１ポートＰ１への逆流を防止することができる。一方、第３ポートＰ３の圧力が低圧となったときには、第１弁体７１を閉弁方向へ付勢する力が小さくなるので、第１弁体７１を確実に開弁させることができる。

また、第１弁体７１は、第１連通路２３ａに沿って設けられ支持部７６ｂが挿入される中空円筒部７１ａと、貫通孔７１ｄが形成されるとともに第１連通路２３ａに形成されたシート部２３ｄに着座する弁部７１ｃが形成される頂部７１ｂと、を有し、支持部７６ｂの外周には、支持部７６ｂと中空円筒部７１ａとの間で圧縮されるＯリング８１が配置されることを特徴とする。

この構成では、支持部７６ｂと中空円筒部７１ａとの間で圧縮されるＯリング８１が設けられる。このため、貫通孔７１ｄを通じて第１ポートＰ１から中空円筒部７１ａ内に導かれる作動油が支持部７６ｂと中空円筒部７１ａとの隙間を通じて第３ポートＰ３へ漏れることを防止することができる。また、第３ポートＰ３の作動油が支持部７６ｂと中空円筒部７１ａとの隙間を通じて中空円筒部７１ａ内に浸入することを防止することができる。

また、第１連通路２３ａには、円錐台状のシート部２３ｄが設けられており、第１弁体７１は、シート部２３ｄに着座するポペット弁であることを特徴とする。

この構成では、第１弁体７１は、第１連通路２３ａに設けられるシート部２３ｄに着座するポペット弁として形成される。このため、第１弁体７１がシート部２３ｄに着座することにより、第１ポートＰ１から第３ポートＰ３への作動油の流通を確実に遮断することができる。

また、ソレノイドバルブ１００は、メインポート２２０からサブポート２３０へ流れる作動流体の流量とサブポート２３０からメインポート２２０へ流れる作動流体の流量とを制御する双方向流制御弁であって、上述の複合弁７０が内蔵され、メインポート２２０とサブポート２３０との連通開度を変化させる主弁２２と、メインポート２２０またはサブポート２３０から作動油が導かれ、主弁２２を閉弁方向に付勢するパイロット圧室４２と、パイロット圧室４２の圧力を制御するソレノイド部６０と、を備え、複合弁７０は、第１ポートＰ１がソレノイド部を介してパイロット圧室４２に接続され、第２ポートＰ２がメインポート２２０に連通し、第３ポートＰ３がサブポート２３０に連通するように主弁２２内に配置されることを特徴とする。

この構成では、第１ポートＰ１がパイロット圧室４２に接続され、第２ポートＰ２がメインポート２２０に連通し、第３ポートＰ３がサブポート２３０に連通するように複合弁７０が主弁２２内に配置される。このように、コンパクト化された複合弁７０が主弁２２内に配置されるため、主弁２２の外径を小さくすることが可能となり、結果として、ソレノイドバルブ１００の大型化が防止され、その取付け性を向上させることができる。

また、第１連通路２３ａは、その中心軸が主弁２２の中心軸に一致するように主弁２２に形成されることを特徴とする。

この構成では、第１連通路２３ａの中心軸が、主弁２２の中心軸と一致する。このため、第１連通路２３ａの加工は、主弁２２の凹部２２ｇ等を加工する際に併せて行うことが可能となる。この結果、第１連通路２３ａの加工精度を向上させることができるとともに加工コストを低減させることができる。また、第１連通路２３ａから径方向に延びる第２連通路２３ｂには弁体が配置されていないので、第２連通路２３ｂに弁体が配置される場合と比較し第２連通路２３ｂを短くすることができる。このため、主弁２２の外径を小さくすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、複合弁７０は、ソレノイドバルブ１００に適用されているが、これに限定されず、３つのポート間における作動流体の流れを制御する必要があるものであれば、どのような装置にでも適用することができる。

また、上記実施形態では、複合弁７０の第２弁体７２は、チェックバルブとして記載されているが、これに限定されず、例えば、リリーフバルブなどのように、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２への作動流体の流れを許容する構成を有していれば、どのような形式の弁体であってもよい。

１００・・・ソレノイドバルブ（双方向流制御弁）、２２・・・主弁、２３ａ・・・第１連通路（第１流路）、２３ｂ第２連通路（第２流路）、２３ｄ・・・シート部、４２・・・パイロット圧室（制御圧室）、６０・・・ソレノイド部、７０・・・複合弁、７１・・・第１弁体、７１ａ・・・中空円筒部、７１ｂ・・・頂部、７１ｄ・・・貫通孔、７２・・・第２弁体、７３・・・第１スプリング（第１付勢部材）、７４・・・第２スプリング（第２付勢部材）、７６・・・支持部材、７６ａ・・・本体部、７６ｂ・・・支持部、７６ｃ・・・収容孔、７６ｄ・・・流通孔、７９・・・第１圧力室、８０・・・第２圧力室、８０ａ・・・連通路、８１・・・Ｏリング（シール部材）、Ｐ１・・・第１ポート、Ｐ２・・・第２ポート、Ｐ３・・・第３ポート、Ｄ１・・・シート部２３ｄの径、Ｄ２・・・第１圧力室７９の径、Ａ１・・・第１受圧面、Ａ２・・・第２受圧面、２００・・・バルブブロック、２２０・・・メインポート、２３０・・・サブポート、２４０・・・メイン導入通路、２５０・・・サブ導入通路

Claims

上流側の第１ポートと下流側の第２ポートとを有する第１流路と、
前記第１流路から分岐して形成され、第３ポートを有する第２流路と、
前記第１流路に設けられ、前記第１ポートから前記第３ポートへの作動流体の流通のみを許容する第１弁体と、
前記第１弁体に設けられ、前記第１流路の一部を形成する貫通孔と、
前記第１流路に設けられ、前記貫通孔を通じて前記第１ポートから前記第２ポートへ流れる作動流体の流通のみを許容する第２弁体と、を備え、
前記第１弁体は、前記第２弁体よりも上流に配置されることを特徴とする複合弁。
前記第１ポートの圧力が前記第３ポートの圧力よりも所定値以上の差をもって大きくなった場合に、前記第１弁体は前記第１ポートから前記第３ポートへの作動流体の流通を許容し、
前記第１ポートの圧力が前記第２ポートの圧力よりも所定値以上の差をもって大きくなった場合に、前記第２弁体は前記第１ポートから前記第２ポートへの作動流体の流通を許容することを特徴とする請求項１に記載の複合弁。
前記第１流路内に設けられる支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記第１流路内に固定される本体部と、前記本体部から前記第１ポートに向かって突出し前記第１弁体を摺動自在に支持する支持部と、前記本体部内に形成され前記第２弁体が摺動自在に挿入される収容孔と、軸方向に貫通して形成される流通孔と、を有し、
前記第１弁体の前記貫通孔を通過した作動流体は、前記流通孔を通じて前記第２弁体へ導かれることを特徴とする請求項１または２に記載の複合弁。
前記第１弁体と前記支持部との間に介装され、前記第１弁体を閉弁方向へ付勢する第１付勢部材と、前記収容孔内に配置され、前記第２弁体を閉弁方向へ付勢する第２付勢部材と、をさらに備え、
前記第１付勢部材の付勢方向と前記第２付勢部材の付勢方向とは、ともに前記第１流路に沿った方向であることを特徴とする請求項３に記載の複合弁。
前記第１弁体は、前記第１流路に沿って設けられ前記支持部が挿入される中空円筒部と、前記貫通孔が形成されるとともに前記第１流路に形成されたシート部に着座する弁部が形成される頂部と、を有し、
前記第１弁体内には、前記支持部材の前記支持部によって、前記貫通孔を通じて前記第１ポートの圧力が導かれる第１圧力室が区画され、
前記弁部が前記シート部に着座した状態において、前記第１弁体を開弁する方向に作用する前記第１ポートの圧力を受ける前記頂部の第１受圧面の面積は、前記第１圧力室の圧力を受ける前記頂部の第２受圧面の面積よりも大きく設定されることを特徴とする請求項３または４に記載の複合弁。
前記第１弁体は、前記第１流路に沿って設けられ前記支持部が挿入される中空円筒部と、前記貫通孔が形成されるとともに前記第１流路に形成されたシート部に着座する弁部が形成される頂部と、を有し、
前記第１弁体と前記支持部材の前記本体部との間には、前記第３ポートの圧力が連通路を通じて導かれ、前記第１弁体を閉弁方向へ付勢する第２圧力室が形成され、
前記連通路は、前記第１弁体または前記第１流路に形成されることを特徴とする請求項３または４に記載の複合弁。
前記第１流路は、直線状に形成されることを特徴とする請求項１から６の何れか１つに記載の複合弁。
前記第１弁体及び第２弁体は、前記第１流路に沿って変位することを特徴とする請求項１から７の何れか１つに記載の複合弁。
メインポートからサブポートへ流れる作動流体の流量と前記サブポートから前記メインポートへ流れる作動流体の流量とを制御する双方向流制御弁であって、
請求項１から８の何れか１つに記載の複合弁が内蔵され、前記メインポートと前記サブポートとの連通開度を変化させる主弁と、
前記メインポートまたは前記サブポートから作動流体が導かれ、前記主弁を閉弁方向に付勢する制御圧室と、
前記制御圧室の圧力を制御するソレノイド部と、を備え、
前記複合弁は、前記第１ポートが前記ソレノイド部を介して前記制御圧室に接続され、前記第２ポートが前記メインポートに連通し、前記第３ポートが前記サブポートに連通するように前記主弁内に配置されることを特徴とする双方向流制御弁。
前記複合弁の前記第１流路は、その中心軸が前記主弁の中心軸に一致するように前記主弁に形成されることを特徴とする請求項９に記載の双方向流制御弁。