JPS5921337Y2

JPS5921337Y2 - 電空比例弁

Info

Publication number: JPS5921337Y2
Application number: JP12942081U
Authority: JP
Inventors: 哲朗徳田; 秀次藤谷
Original assignee: 焼結金属工業株式会社
Priority date: 1981-08-31
Filing date: 1981-08-31
Publication date: 1984-06-22
Also published as: JPS5835067U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は電空比例弁に関するものである。

弁本体に設けた複数のポート間の流路をスプールによっ
て切換えるに当り、該スプールを駆動する可動鉄心のス
トロークを吸引力がソレノイドへの通電量にほぼ比例す
る範囲内に設定し、その通電量に応した吸引力とスプー
ルに作用するスプリング等による復帰力とがバランスす
る位置に可動鉄心を変位させることにより各ポート間の
開口量を制御するようにした電空比例弁は公知であるが
、この種の電空比例弁においては、可動部分の摺動抵抗
に伴うヒステリシスや固着により弁特性の悪化が生じ易
いという欠点があった。

そこで、例えば実公昭５５−２２９８号公報に記載され
ているように、可動鉄芯に環状段部を形成し、その大径
部外周面を案内筒に摺接させることによって可動鉄芯の
摺動抵抗を小さくしたものはあるが、可動鉄芯と弁体と
を連結するロッドを軸受に支持させているため、該ロッ
ドの摺動抵抗が弁機能に微妙な影響を及ぼし、それによ
る特性の悪化が避けられなかった。

しかも、可動鉄芯における環状段部を磁気枠における案
内筒外面への当接部と非対向の位置において該案内筒に
摺接させているため、環状段部がら案内筒を径て磁気枠
に至る磁気回路の磁気抵抗が案内筒の肉厚によって左右
されるようになり、薄肉の案内筒を使用するような場合
にソレノイドの磁気特性が悪化して比例弁の特性も悪化
するという新たな問題が生じた。

本考案は、可動部分の摺動抵抗を可及的に軽減すると同
時に、その軽減化を磁気特性の悪化を生じることなく実
現することを技術的課題とする。

上記課題解決のため、本考案においては、可動鉄心と固
定鉄心の案内管部とをそのいずれか一方に周設したラン
ドを介して摺接させ、該ランドを、可動鉄心の任意の変
位位置において上記磁気枠の案内管部外面への当接部と
対向する位置に設け、上記スプールと可動鉄心とを連結
するロッドを、これらスプールと可動鉄心との間に貫設
した案内孔に無接触状態に挿嵌するという技術的手段を
講じている。

上記技術的手段は次のように作用する。

即ち、比例弁の動作時には、可動鉄心が案内管部とラン
ドを介して小さい接触面積で摺接し、一方ロツドは、案
内孔内を無接触状態で移動する。

従って、該ロッドによる摺動抵抗はなく、可動部分の摺
動抵抗は非常に小さいものとなる。

また、上記ランドは、可動鉄心の変位位置に拘らず常に
磁気枠の案内管部外面への当接部と対向し、案内管部に
おける磁気抵抗はその肉厚とほとんど無関係となる。

従って、薄肉の案内管を使用した場合でもソレノイドの
磁気特性を悪化させることなく可動鉄心と案内管部との
摺動抵抗を軽減化することができる。

本考案によれば、次のような特有の効果を生じる。

即ち、ロッドを案内孔に無接触状態に挿嵌しているので
、固定鉄心とスリーブとの中空部が該案内孔を介して互
いに連通し、可動鉄心とスプールとの呼吸孔を共通化す
ることができる。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
に、第１図において、１は弁部、２はソレノイド部を示
し、上記弁部１における弁本体３には、ベース３ａ上の
接続口４．５．６にそれぞれ通じる供給ポート７、
出力ポート８、排出ポート９を設け、該弁本体３の内部
には、上記各ポートに通じる供給孔７ａ、出力孔８ａ、
排出孔９ａを備えたスリーブ１０を、ソレノイド部２に
おける固定鉄心１２との間に介在させた合成樹脂等から
なるブツシュ１３と、端板１４との間に介在させた同様
のブツシュ１５とによって両側から挟持させた状態で内
設し、該スリ、−ブ１０内に、上記各社７ａ、８ａ
、９ａを開閉して各ポート７、８．９間の流路の切
換えとそれらの開口量の制御とを行うスプール１１を摺
動自在に挿嵌している。

上記スプール１１の一端は、ブツシュ１３と固定鉄心１
２とに設けた案内孔１６内にその孔壁と無接触状態に挿
嵌したロッド１７を介して可動鉄心１８に連結し、スプ
ール１１の他端には、フィードバック室１９を設けて該
室１９をフィードバック通孔２０及びチャンバー２１を
介して出力ポート８に連通させると共に、スプール１１
の端部に穿設したばね座孔２２と端板１４との間に復帰
スプリング２３を介在させ、これらによってスプールの
復帰機構を形成させている。

上記ばね座孔２２の内壁には、伸縮する復帰スプリング
２３との接触抵抗を軽減するため、テフロンコーティン
グを施したり、テフロンフィルム等からなる円筒状の潤
滑管を嵌着するのが望ましい。

また、ソレノイド部２における上記固定鉄心１２は、先
端がエツジ状をなす環状壁２４ａを備えた磁極部２４
と、該環状壁２４ａとの間に間隙２６をおいて同心状
に配置された円筒状の案内管部２５とを、連結管２７に
よって一体的に連結したもので、該固定鉄心１２をコイ
ル２８を内装した磁気枠２９内に嵌着すると共に、該固
定鉄心１２における案内管部２５及び環状壁２４ａ内
に上記可動鉄心１８を摺動自在に挿嵌している。

この場合、両鉄心１２．１８間の接触面積を小さくして
摺動抵抗を軽減させるため、可動鉄心１８の両端にはラ
ンド３０．３１を周設し、該ランド３０．３１を固定鉄
心１２における案内管部２５の内面に摺接させており、
その際、両鉄心間の磁気抵抗が増大するのを防止するた
め、一方のランド３０を可動鉄心１８の任意の変位位置
において上記磁気枠２９の案内管部外面への当接部と対
向する位置に形成している。

さらに、上記可動鉄心１８と固定鉄心１２の磁極部２４
との間には、可動鉄心１８のストロークを規制するため
の消磁板３２を介在させ、この消磁板３２で可動鉄心１
８の吸着端におけるストロークをカットすることにより
、第４図に示す吸引力特性におけるＬｌの部分を除去し
て吸引力がストロークの如何にかかわらず略一定となる
Ｌ２の部分のみを取出し、これによって吸引力をコイル
２８に流す電流値に比例してコントロールできるように
している。

上記実施例では、ランド３０．３１を可動鉄心１８に設
けているが、第２図に示すように固定鉄心１２における
案内管部２５の内面に設けてもよく、いずれの場合にも
磁極部２４側に位置するランド３１の幅は非常に狭くす
ることができる。

なお、上記実施例の如くランドを設けた場合には、磁極
部２４における環状壁２４ａと可動鉄心１８とを、そ
れらの間に微小のクリアランスを設けることにより無接
触とするのが望ましい。

第３図は鉄心部分の更に異なる実施例を示すもので、そ
の上半部は、可動鉄心１８にランド３０．３１を形威し
、磁極部２４側のランド３１を環状壁２４ａに摺接さ
せた場合を示し、また下半部は、固定鉄心１２の案内管
部２５と磁極部２４の環状壁２４ａとにランド３０．
３１を形設した場合を示している。

上述したいずれの実施例においても、ランド３０、３１
の摺接面にテフロンコーティングを施しておけば、その
摺動抵抗をさらに軽減することができる。

なお、第１図において３３は、案内孔１６を外部に連通
させる呼吸孔である。

次に、上記電空比例弁の作用について説明する。

第１図はコイル２８への非電通状態を示しているが、こ
の状態からコイルに通電すると、可動鉄心１８と固定鉄
心１２との間にその通電量に比例した吸引力が作用し、
可動鉄心１８は上記吸引力と復帰スプリング２３の付勢
力とがバランスする位置まで図の右方へ移動し、これに
伴うスプール１１の移動により供給孔７ａと出力孔８ａ
とが連通し、排出孔９ａが閉塞された切換状態となる。

この状態になると、出力ポート８からフィードバック室
１９へ流体がフィードバックされ、スプール１１は、こ
の流体圧力と復帰スプリング２３の付勢力との合成力が
吸引力とバランスする新たな位置へ移動し、出力ポート
８の出力圧が設定される。

上述した構成は電空比例弁を減圧弁として使用する場合
であるが、これを流量弁として使用する場合には、出力
ポート８からの流体のフィードバック機構は省略するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２図は本考
案の他の実施例を示す要部断面図、第３図は上半部と下
半部とで本考案のさらに異なる実施例を示す要部断面図
、第４図はソレノイド部の吸引力特性を示す線図である
。２・・・ソレノイド部、３・・・弁本体、７．８．
９・・・ポート、１０・・・スリーブ、１１・・・スプ
ール、１２・・・固定鉄心、１８・・・可動鉄心、２３
・・・復帰スプリング、２４・・・磁極部、２５・・・
案内管部、２９・・・磁気枠、３０．３１・・・ランド
。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

流体が流通する複数のポートを備えた弁本体のスリーブ
内に上記各ポート間の流路を切換えるスプールを摺動自
在に挿嵌した弁部と、コイルを内装した磁気枠内に案内
管部と磁極部とからなる固定鉄心を嵌着し、該固定鉄心
内に可動鉄心を摺動自在に挿嵌したソレノイド部とから
なり、上記スプールの一端をロッドを介して可動鉄心に
連結すると共に、該スプールの他端に復帰力を作用させ
る復帰機構を設け、上記可動鉄心のストロークを吸引力
がソレノイドへの通電量にほぼ比例する範囲内に設定し
て、その通電量に応じた吸引力と上記復帰力とがバラン
スする位置に可動鉄心を変位させることにより各ポート
間の開口量を制御するようにしたものにおいて、上記可
動鉄心と固定鉄心の案内管部とをそのいずれか一方に周
設したランドを介して摺接させ、該ランドを、可動鉄心
の任意の変位位置において上記磁気枠の案内管部外面へ
の当接部と対向する位置に設け、上記スプールと可動鉄
心とを連結するロッドを、これらスプールと可動鉄心と
の間に貫設した案内孔に無接触状態に挿嵌したことを特
徴とする電空比例弁。