JPH078935Y2 - 負圧から正圧まで連続的に圧力制御できる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］ 本考案は、通電量に比例した電磁駆動力によって出力圧
を負圧から正圧にわたって制御する比例電磁式圧力制御
弁に関するものである。

［従来の技術］ 比例ソレノイドを有する電磁部と、上記比例ソレノイド
による駆動によって流路の開度が制御される弁部材を備
えた弁部とからなり、上記弁部材に、比例ソレノイドに
おける通電量に比例した電磁駆動力と、出力ポートから
フィードバックした流体圧の作用力を作用させるように
した比例電磁式圧力制御弁は、既に知られている。

しかしながら、上記公知の比例電磁式圧力制御弁は、出
力圧として正圧を対象とし、特に出力圧が負圧から正圧
にわたる場合には、制御することができないものであ
る。

したがって、作動流体の出力圧が負圧から正圧にわたっ
て変動する場合には、複数の比例電磁式圧力制御弁を何
らかの手段で切換え使用するなど、出力圧を制御するた
めの複雑な回路構成を必要とした。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、１個の比例電磁式圧
力制御弁で負圧から正圧にわたる出力圧の制御を可能と
して、比例電磁式圧力制御弁の使用領域を拡大すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案の比例電磁式圧力制御
弁は、比例ソレノイドを有する電磁部と、上記比例ソレ
ノイドによる駆動によって流路の開度が制御されるスプ
ールを備えた弁部とからなり、上記スプールに、比例ソ
レノイドにおける通電量に比例した電磁駆動力と、出力
ポートからフィードバックした流体圧の作用力を作用さ
せるようにした比例電磁式圧力制御弁において、上記弁
本体には、正圧源に連通する正圧ポート、負圧源に連通
する負圧ポート及び負荷に連通する上記出力ポートを設
け、上記スプールに、比例ソレノイドの上記電磁駆動力
と、フィードバック室にフィードバックされた流体圧の
作用力及びスプリングの付勢力とを対向して作用させ、
これらの力の大小で移動するスプールによって、出力ポ
ートを正圧ポートと負圧ポートとに切換え可能に構成
し、上記スプリングの付勢力を、フィードバック室に負
の最大フィードバック作用力が作用したときに、スプー
ルを出力ポートと負圧ポートが最大開度で連通する位置
に移動させる大きさとし、電磁駆動力の大小により、ス
プールを、出力ポートを負圧ポートから正圧ポートにわ
たって連通させることを特徴としている。

［作用］ 電磁部が非励磁の状態においては、スプールが、スプリ
ングの付勢力によって出力ポートと負圧ポートを最大開
度で連通させる位置にある。この場合、スプリングの付
勢力は負圧によるフィードバック室の負の作用力よりも
大きいので、スプールはこの状態に保持されている。

電磁部に通電すると、通電量に比例した駆動力によっ
て、スプールがフィードバック室側に摺動する。

この場合、通電量が小さいときは、電磁駆動力が小さい
ために、スプールが出力ポートと正圧ポートとが連通す
る位置に摺動する前に、上記電磁駆動力と、フィードバ
ック室の作用力及びスプリングの付勢力とがバランスす
るので、出力ポートの圧力が通電量に応じた負圧が出力
される。

電磁部の通電量が大きいときは、スプールが出力ポート
を正圧ポートに連通させる位置まで摺動し、電磁駆動力
と、フィードバック室の流体圧の作用力及びスプリング
の付勢力とがバランスするので、出力ポートの圧力が通
電量に応じた正圧が出力される。

したがって、電磁部への通電量の調節によって、出力圧
を負圧から正圧にわたって連続的に制御することができ
る。

［実施例］ 第１図は本考案の実施例を示し、この比例電磁式圧力制
御弁は、電磁部１と弁部２とで構成されている。

電磁部１は、図示を省略している比例ソレノイドを有
し、これによって可動鉄心の全ストロークにわたって、
通電量に比例する一定の電磁駆動力が得られるものとし
て構成されている。

一方、弁部２における弁本体４は、軸線方向の貫通孔５
及びこれに各別に連通する出力ポート６、正圧ポート
７、負圧ポート８を有し、出力ポート６は所望の負荷
に、正圧ポート７はコンプレッサ、エアレシーバ等の正
圧源に、負圧ポート８は真空ポート、エゼクタ等の負圧
源に、それぞれ連通されており、貫通孔５に嵌着された
スリーブ11に摺動可能に挿入されたスプール12に、出力
ポート６を正圧ポート７と負圧ポート８とに切換えて連
通させる中間のランド12aが形成されている。

上記貫通孔５の一端は、弁本体４に螺着されたスプリン
グ座13で閉鎖されて、スプール12との間にフィードバッ
ク室14が形成され、該フィードバック室14は、弁本体４
に開設されたフィードバック通路15によって出力ポート
６に連通されており、該室14内には、電磁部１の駆動力
に抗した作用力をスプール12に作用させるスプリング16
が縮設されている。

上記スプール12の他端は、電磁部１における可動鉄心と
一体に駆動される弁棒1aに当接し、電磁部１への通電に
よりその駆動力がスプリング16の付勢力とフィードバッ
ク室14の流体圧による作用力の和よりも大きくなったと
きには、それらの力がバランスする位置までスプール12
が移動し、正圧ポート７または負圧ポート８と出力ポー
ト６の開度が、電磁部１への通電量に比例した出力圧が
得られるように調節される。

そして、上記スプリング16は、フィードバック室14のフ
ィードバック圧が負圧の場合でも、それに抗してスプー
ル12を電磁部１方向に摺動させる付勢力が付与されてい
る。即ち、上記スプリング16の付勢力は、フィードバッ
ク室14における負の最大のフィードバック作用力に抗し
て弁部材を出力ポート６と負圧ポート８が全開状態で連
通する位置に移動可能に設定している。

次に、上記実施例の作動を説明する。

第１図は電磁部１が非通電で、かつフィードバック室に
負の最大フィードバック作用力が作用している状態を示
し、スプール12はスプリング16の付勢力によって、負圧
ポート８と出力ポート６とが、最大開口位置で連通して
いる。

通電により比例ソレノイドを励磁すると、電磁部１に通
電量に比例した電磁駆動力が生じ、この駆動力がスプリ
ング16の付勢力及びフィードバック室14の流体圧の作用
力より大きいと、スプール12がこれらの力がバランスす
る位置まで摺動する。

したがって、電磁部１への通電量の調整によって、出力
圧を負圧から正圧にわたって連続的に制御することがで
きる。

第２図は、第１図に示す構成の比例電磁式圧力制御弁を
用いて実験した結果を示す電流−圧力特性線図であり、
これによって負圧から正圧にわたって連続的に比例制御
可能であることがかわる。

［考案の効果］ 本考案においては、負圧をアナログ的に電気信号で制御
可能にするとともに、１個の比例電磁式圧力制御弁によ
って出力域を負圧から正圧にわたって連続的に制御可能
域しているので、比例電磁式圧力制御弁の使用領域を拡
大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の縦断正面図、第２図は、第１
図の比例電磁式圧力制御弁を用いて実験した結果を示す
同上電流−圧力特性線図である。 １……電磁部、２……弁部、４……弁本体、６……出力
ポート、７……正圧ポート、８……負圧ポート、12……
スプール、14……フィードバック室、16……スプリン
グ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】比例ソレノイドを有する電磁部と、上記比
   例ソレノイドによる駆動によって流路の開度が制御され
   るスプールを備えた弁部とからなり、上記スプールに、
   比例ソレノイドにおける通電量に比例した電磁駆動力
   と、出力ポートからフィードバックした流体圧の作用力
   を作用させるようにした比例電磁式圧力制御弁におい
   て、 上記弁本体には、正圧源に連通する正圧ポート、負圧源
   に連通する負圧ポート及び負荷に連通する上記出力ポー
   トを設け、 上記スプールに、比例ソレノイドの上記電磁駆動力と、
   フィードバック室にフィードバックされた流体圧の作用
   力及びスプリングの付勢力とを対向して作用させ、これ
   らの力の大小で移動するスプールによって、出力ポート
   を正圧ポートと負圧ポートとに切換え可能に構成し、 上記スプリングの付勢力を、フィードバック室に負の最
   大フィードバック作用力が作用したときに、スプールを
   出力ポートと負圧ポートが最大開度で連通する位置に移
   動させる大きさとし、 電磁駆動力の大小により、スプールを、出力ポートを負
   圧ポートから正圧ポートにわたって連通させる、 ことを特徴とする負圧から正圧まで連続的に圧力制御で
   きる比例電磁式圧力制御弁。