JPH0326365Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はソレノイドに印加される制御電流に応
じて、高圧側流路から低圧側流路に流れる圧力流
体の流量を制御する電磁流量制御弁に関する。

〔従来技術〕

電磁流量制御弁としては、内孔を有するバルブ
本体と、この内孔の内周面に開口する第１ポート
と、内孔を介して第１ポートと連通する第２ポー
トと、内孔の内周面に軸方向摺動可能に嵌装され
一端より軸方向に伸びるスリツトを有するスプー
ルと、このスプールを前記一端方向に付勢するス
プリングと、印加される制御電流に応じて前記ス
プールを前記スプリングの付勢力に抗して軸方向
に変位させるソレノイドを備え、スプールに設け
られた前記スリツトの軸方向変位により前記内孔
に対する第１ポートの開口面積を変えて第１ポー
トと第２ポートの間の通路面積を変化させるよう
にしたものがある。かかる電磁流量制御弁におい
ては、特に第１ポート側が高圧の場合、第１ポー
トよりスリツトを通つて内孔内に流入する圧力流
体の作用により、スプールには通路面積を小とす
る方向にフローフオースが作用し、開度の制御に
悪影響を及ぼしていた。

このフローフオースによる悪影響をなくすため
に、本件出願人は先に実願昭58−40275号（実開
昭59−146670号）の電磁流量制御弁を提案した。
これは、第３図に示す如く、スプール１に放射状
に設けたスリツト２の切込端面３を、その中心側
がスプール２の先端側となるように傾斜させ、こ
の傾斜した切込端面３に第１ポート４より内孔５
に流入する圧力流体Ａを積極的に衝突させて、こ
の圧力流体ＡによりフローフオースF1と逆方向
の力F2をスプール１に作用させ、フローフオー
スF1を相殺して通路面積の変化を防止するもの
である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記技術においては、微小開度時
に圧力流体が切込端面３に衝突することによる力
F2が大きく、所定の最大流量を確保するために
はスリツトの幅を減少させることも困難であるの
で、スプール１に作用する通路面積を開こうとす
る力が大となり、流量感度が大きくなるという問
題があつた。また、微小開度時には圧力流体の流
れが変動するので前記力F2も不安定となつてス
プール１を軸方向に変位させ、これが再び圧力流
体の流れの変動を生ずるので、ポート４より内孔
５内に流入する流体の流入不安定又は油圧振動が
発生するという問題があつた。本考案はスプール
の形状を改良して上記技術とは別の作用によりフ
ローフオースを打ち消すことにより、上記問題点
を解決しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このために本考案は、第１図及び第２図の実施
例に示す如く、内孔１１を有するバルブ本体１０
と、この内孔１１の内周面に開口する第１ポート
１２と、内孔１１を介して第１ポート１２と連通
する第２ポート１３と、内孔１１の内周面に軸方
向摺動可能に嵌装され一端より軸方向に伸びるス
リツト４０を有するスプール２０と、このスプー
ル２０を前記一端方向に付勢するスプリング２５
と、印加される制御電流に応じてスプール２０を
スプリング２５の付勢力に抗して軸方向に変位さ
せるソレノイド２９を備え、スプール２０に設け
られたスリツト４０の軸方向変位により内孔１１
に対する第１ポート１２の開口面積を変えて第１
ポート１２と第２ポート１３の間の通路面積を変
化させる電磁流量制御弁において、前記スプール
２０の前記一端側の外周面にスリツト４０よりも
短かく前記一端に向つて小径となるテーパ面４２
を形成したことを特徴とするものである。

〔作用〕

スプール２０の変位が少ない微小開度時には、
第１ポート１２はスリツト４０の上部により内孔
１１内と連通され、ソレノイド２９に印加される
制御電流に応じてスリツト４０はスプール２０と
共に軸方向に変位して内孔１１に対する第１ポー
ト１２の開口面積を変化させる。この状態におい
ては、第１ポート１２より第２ポート１３に流れ
る圧力流体の流量は少いので、スプール２０に対
するフローフオースの影響は少い。

スプール２０の変位が増大すれば、第１ポート
１２は、スリツト４０に加えてスプール２０のテ
ーパ面４２と内孔１１の内周面との間に形成され
る環状の通路により、内孔１１内に連通される。
従つて、この状態においては、第１ポート１２と
第２ポート１３の間の通路はスリツト４０と前記
環状の通路の両方により構成されるので、同程度
の最大ストロークで同程度の最大通路面積を得る
のに必要なスリツト４０の幅は従来よりも小とな
る。スリツト４０を通過する圧力流体により、ス
プール２０をスリツト４０が設けられた一端側に
移動させようとするフローフオースF1が生ずる。
しかしながら、テーパ面４２の根本側の一部は、
第１図に示す如く、第１ポート１２と直接対向す
る位置に移動しており、この部分には第１ポート
１２に近い高圧側の圧力が作用し、この圧力の軸
方向分力F3によりフローフオースF1は相殺され
るので、スプール２０はソレノイド２９の吸引力
のみによつて制御され変位される。

〔考案の効果〕

上述の如く本考案においては、スプールに設け
るスリツトの幅が従来より小となり、このため切
込端部に作用する圧力によるスプールの軸方向変
位が減少し、また微小開度時の流量感度の減少に
よりスプールの軸方向変位量を比較的大として圧
力流体の流れの変動を減少させることができるの
で、微小開度時における圧力流体の流量不安定ま
たは油圧振動の発生を防止することができ、此等
によりきめ細かい流量制御を行うことができる。
また、開度が増大した状態においては、上述の如
く、テーパ面に高圧側の圧力が作用するのでこれ
によりフローフオースによる開度の変化を防止し
て正確な流量制御を行うことができる。

〔実施例〕

以下に、添付図面に基いて本考案の実施例につ
き説明する。第２図に示す如く、本電磁流量制御
弁が取り付けられる機器の機体等をなす取付基体
３２に形成された貫通孔３２ａには磁性体からな
るバルブ本体１０の突出部１０ａが液密的に嵌合
固定されている。本体１０には突出部１０ａと同
軸に、第１図に示す如く、内周に環状溝１４を形
成した内孔１１が設けられ、突出部１０ａには一
端が環状溝１４を介して内孔１１の内周面に開口
し他端が取付基体３２に形成された第１通路Ｐ１
に連通する第１ポート１２が設けられている。突
出部１０ａの内先端にはステンレス鋼等の非磁性
体からなるユニオン２４が螺着され、このユニオ
ン２４の先端は貫通孔３２ａの小径部に液密的に
嵌合されている。ユニオン２４は一端が内孔１１
を介して第１ポート１２と連通し他端が取付基体
３２に形成された第２通路Ｐ２と連通するポート
１３を有している。

内孔１１と同軸にバルブ本体１０に形成した外
端突出部にろう付け等により固着したスリーブ２
６の内部には磁性体からなるヨーク２７が嵌合固
着され、このヨーク２７の内端とバルブ本体１０
の外端突出部との間には非磁性体からなるスペー
サリング５０が介在されている。ヨーク２７の内
端部には筒状のスプール２０の外端を所定のスト
ロークを許容して収容する筒状部２７ａが形成さ
れている。スリーブ２６の外周には非磁性体から
なるボビン２８に巻かれたソレノイド２９が設け
られ、このソレノイド２９を包囲して内端がバル
ブ本体１０に接合する磁性体からなるカバー１５
がヨーク２７の上端にボルト１６により固着され
ている。

磁性体よりなる筒状のスプール２０は、バルブ
本体１０の内孔１１の内周面に軸方向摺動可能に
嵌合されて、ヨーク２７の内孔２７ｂに一端を収
納したステンレス鋼等よりなる非磁性体のスプリ
ング２５により付勢され、通常はその一端はユニ
オン２４に接合する下降端に保持されている。こ
のスプール２０の中心部には、第１図に示す如
く、ユニオン２４に接合する一端側に位置する大
径穴３５とこれに続く小径穴３６が形成されてい
る。スプール２０には前記一端より軸方向に延び
る放射状に配置された４個のスリツト４０が所定
の長さに亘つて切込形成され、その切込端面４１
はスプール２０の外周面とほゞ直角である。スプ
ール２０の前記一端側の外周面には、更に、前記
一端に向つて小径となるテーパ面４２が形成され
ている。このテーパ面４２の長さはスリツト４０
の長さより短かくし、すなわち、スプール２０の
外周面とテーパ面４２の境界線４３は切込端面４
１よりも前記一端側に位置せしめてある。

第２図に示す如く、スプール２０が下降してそ
の一端がユニオン２４に接合した状態にあるとき
は、切込端面４１は環状溝１４の下端縁１４ａよ
りもユニオン２４側に位置しているので第１ポー
ト１２と第２ポート１３の連通は遮断されてい
る。スプール２０が上方に変位して切込端面４１
が下端縁１４ａを上方に連通すれば、スリツト４
０を介して第１、第２ポート１２，１３は連通さ
れ、スプール２０が更に上昇して境界線４３が下
端縁１４ａを上方に通過すれば（第１図の状態）、
第１、第２ポート１２，１３はスリツト４０及び
テーパ面４２と下端縁１４ａの内周との間に形成
される環状の通路の両方により連通される。この
状態においては、環状溝１４の下端縁１４ａの内
周に近接するテーパ面４２上の内周線Ｌと境界線
４３の間の環状のテーパ面は第１ポート１２に近
い高圧側の圧力が作用し、その軸方向の分力F3
はスプリング２５と抗する方向に作用し、第１、
第２ポート１２，１３の間の通路面積を減少させ
る方向に作用する。スプール２０が最上昇端に位
置した状態においては、第１、第２ポート１２，
１３の間の通路面積は最大となるが、この通路面
積はスリツト４０及び前記環状の通路よりなるの
で、同程度の最大通路面積を得るためには、スリ
ツト２の幅は第３図に示す従来のスリツト４０の
幅よりも小にて足りる。

上記構成の電磁流量制御弁において、ソレノイ
ド２９に制御電流を印加すれば、このソレノイド
２９の吸引力によりスプール２０はスプリング２
５の付勢力に抗して上方向に変位しはじめる。微
小開度状態においては、切込端面４１と境界線４
３の間に環状溝の下端縁１４ａが位置するので、
圧力流体は第１通路Ｐ１よりポート１２、スリツ
ト４０、内孔１１、第２ポート１３を介して第２
通路Ｐ２に流れ込む。この状態ではスリツト４０
の幅は小さく、流量感度が下がり、同時に所定の
微小流量に対する軸方向変位量は大となるので圧
力流体の流れの変動は減少し、従つて圧力流体の
流量不安定や油圧振動の発生は防止される。

スプール２０がソレノイド２９の吸引力により
更に上方に移動して境界線４３が下端縁１４ａを
上方に連通すれば、第１通路Ｐ１と第２通路Ｐ２
の間の最大の絞り部分であるポート１２と内孔１
１の間の開口面積はスリツト４０による面積とテ
ーパ面４２と下端縁１４ａの内周との間に形成さ
れる環状の通路の面積の和となり、前述の微小開
口時に比して多くの圧力流体が第１通路Ｐ１より
第２通路Ｐ２に流れる。この状態では、圧力流体
が第１ポート１２により内孔１１内に通過する際
に、スプール２０はユニオン２４側に向かうフロ
ーフオースF1が作用しようとする。しかしなが
ら、前述の如く、テーパ面４２の下端縁１４ａの
内周に接近する円周線Ｌと境界線４３の間の環状
のテーパ面に作用する高圧側圧力の軸方向分力
F3により前記フローフオースF1は相殺される。
そして、スプール２０の変位量が増大して圧力流
体の流量が増大するにつれてフローフオースF1
は増大するが、これと同時に円周線Ｌも境界線４
３より離れる方向にテーパ面４２上を移動するの
で軸方向分力F3も増大してフローフオースF1を
相殺するので、スプール２０はソレノイド２９の
吸引力にのみによつて移動され、第１、第２ポー
ト１２，１３の間の開度を正確に制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案による電磁流量制御
弁の一実施例を示し、第１図は主要部の拡大断面
図、第２図は全体の断面図、第３図は従来例の第
１図相当図である。 符号の説明、１０……バルブ本体、１１……内
孔、１２……第１ポート、１３……第２ポート、
２０……スプール、２５……スプリング、２９…
…ソレノイド、４０……スリツト，テーパ面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内孔を有するバルブ本体と、この内孔の内周面
   に開口する第１ポートと、内孔を介して第１ポー
   トと連通する第２ポートと、内孔の内周面に軸方
   向摺動可能に嵌装され一端より軸方向に伸びるス
   リツトを有するスプールと、このスプールを前記
   一端方向に付勢するスプリングと、印加される制
   御電流に応じて前記スプールを前記スプリングの
   付勢力に抗して軸方向に変位させるソレノイドを
   備え、スプールに設けられた前記スリツトの軸方
   向変位により前記内孔に対する第１ポートの開口
   面積を変えて第１ポートと第２ポートの間の通路
   面積を変化させる電磁流量制御弁において、前記
   スプールの前記一端側の外周面に前記スリツトよ
   りも短かく前記一端に向つて小径となるテーパ面
   を形成したことを特徴とする電磁流量制御弁。