JPS63190984A

JPS63190984A - カートリッジ弁

Info

Publication number: JPS63190984A
Application number: JP62329418A
Authority: JP
Inventors: リチャード・ウィグモア; マイケル・エス・アブラハム
Original assignee: HAGURANZU DENISON Ltd
Current assignee: HAGURANZU DENISON Ltd
Priority date: 1986-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1988-08-08
Also published as: US4787412A; EP0273853B1; EP0273853A2; EP0273853A3; DE3771468D1; CA1283341C

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】切換弁の構造で使われる型の弁ハウジングは従来、鋳造
法によって製造される単一構造体であった。これらの構
造体では、内部流体通路の全ては鋳造ハウジング内に形
成される。もしこの弁がソレノイドで作動されるなら、
ソレノイドはハウジングの各端部と及び各ソレノイドと
弁スプールの間のハウジング内に配置される中央のばね
の各端部とに取付けられることがある。

切換弁が単一のハウジングから構成される場合の一つの
欠点は、流体通路によってハウジングが焼結又は成形に
比べると比較的高価な方法である鋳造によって製造され
ることが要求される点にある。それに加えて、鋳造のハ
ウジングは比較的重い。中央のばねがソレノイドと弁ス
プール間に配設されているソレノイドによって作動され
る弁に於ては、ハウジングの長さはばねのための空間を
設けるために大きくする必要がある。

焼結又は成形のような方法で経済的に組立られることか
ある切換弁のためには、重量の軽いハウジングを提供す
ることが望ましい。更に加えて、ソレノイドによって作
動される弁であって、中央のばねがソレノイドとスプー
ル間に配置されることがなく従ってハウジングの長さが
短くなることがあるように構成された弁を提供すること
が望ましい。

本発明の概要本発明は焼結、成形又は他の同様な経済的な方法で組立
られることかある弁ハウジングを有するカートリッジ弁
を提供する。当該ハウジングは、スプールと流体を受入
れ且放出する通路を含む弁カートリッジを受入れるよう
に構成されている。

更に付加えると、当該弁カートリッジはソレノイドが弁
を作動するためにハウジングに取付けられる時には弁の
スプールを中央位置に合せるための中央位置決め機構を
受入れるように構成されている。このような設計に於て
は、ばねは弁カートリッジ内に装着されておりソレノイ
ドとスプール間に配置されることはない。その結果ハウ
ジングの長さは短くなることがある。

本発明は更にカートリッジ弁に係るものであり、当該カ
ートリッジ弁には弁カートリッジを受入れるための開口
部を有する弁ハウジングと、加圧部、タンク部、第−排
出部及び第二排出部とを有する開口部内に挿入されるよ
うに構成された弁カートリッジが含まれる。可動弁要素
が弁カートリッジ内に装着されており、加圧部が遮断さ
れる第一の位置、加圧部が第−又は第二排出部のうちの
一つに連結される第二の位置及び加圧部が第−又は第二
排出部のうちの他方に連結される第三の位置の間を動き
得る。作動装置が、当該可動弁要素を第二又は第三の位
置のうちの一つへ作動するために弁ハウジング上に装着
されている。

最良の実施例第１図を見ると、本発明であるカートリッジ弁１０には
弁カートリッジ１６を受入れるための孔１４を有する弁
ハウジング１２が含まれることが示されている。一対の
ソレノイド１８及び２０が弁ハウジング１２の各端部に
装着されており、後に詳細に説明されるように弁カート
リッジ１６の弁要素を作動するために使われる。弁カー
トリッジ１６には、加圧流体を受入れるための、図示さ
れていないが、ポンプに連結される加圧部Ｐ１タンクに
連結されるタンク部Ｔ及びパイロット管路又は成る型の
油圧アクチュエータに連結されることがある一対の排出
部Ａ及びＢが含まれる。例えば排出部Ａは伸びたり引込
んだりする油圧シリンダの連接棒端部に連結されること
があり、排出部Ｂは油圧シリンダのピストン端部に連結
されることがある。図示されていないが、弁カートリッ
ジ１６の管接続部２１は覆われており、パイロット弁又
はマニホールド上の相対する面によって金属シールが形
成されるように構成されている。

弁カートリッジ１６が四方切換弁として作動することは
第２図に図示されている簡略図を参照することにより明
らかになろう。スプールのような弁要素が中央の位置に
ある時、加圧部Ｐは遮断されて排出部Ａ及びＢが弁カー
トリッジ１６内の内部通路２２及び２４を通ってタンク
部Ｔに連結されることが示されている。ソレノイド１が
励磁されると、加圧部Ｐは内部通路２６を通って排出部
Ａに連結され、排出部Ｂは内部通路２８を通ってタンク
部Ｔに連結される。同様にソレノイド２が励磁されると
、加圧部Ｐは内部通路３２を通って排出部Ｂに連結され
、排出部Ａは内部通路３０を通ってタンク部Ｔに連結さ
れる。

弁ハウジング１２と弁カートリッジ１６は第３図を参照
することにより詳細が明らかとなろう。

弁ハウジング１２には、弁カートリッジ１６を受入れる
ための段の付いた横孔１４と該横孔１４に交差する縦孔
３４が含まれる。弁カートリッジ１６の管接続面２１に
平行であるハウジング１２の底部面３６は同様に、パイ
ロット弁又はサブプレート上に装着されるように構成さ
れているが、図示されていない。かかるパイロット弁又
はサブプレートには加圧流体源に連結された通路を含む
ことがあり、弁カートリッジ１６内の加圧部Ｐに位置合
せされるように構成されており、内部通路はパイロット
管路又は流体アクチュエータに連結され弁カートリッジ
１６内の排気部Ａ及びＢに位置合せされるように構成さ
れており、タンクに連結された通路はタンク部Ｔに位置
合せされるように構成されている。弁ハウジング１２は
成型法、粉末金属焼結法、又は鋳造によって製造される
ことがある。

弁カートリッジ１６には一般に円筒形である外側面４０
が含まれ、該外側面は段付き孔１４に相補的であり且そ
の中に受入れられる。溝４２がＯリング４４を受入れる
ために外側面４０内に形成されており、それによって弁
カートリッジ１６と弁ハウジング１２間の流体シールが
提供される。

弁カートリッジ１６にはそれぞれ排出部Ａ加圧部Ｐ及び
排出部Ｂに連結された内部流体通路４６．４８及び５０
と、図示されていないが、タンク部Ｐに連結された第四
の通路を含む。通路４６．４８及び５０は弁カートリッ
ジ１６を通って管接続部面２１から垂直に延びており、
スプール５８を受入れる側孔５６の中に開口している。

スプール５８には一対の円形ランド部６２及び６４が含
まれており、当該ランド部は溝６５によって分けられス
プール５８が第３図に図示されている中央の位置にある
時には流体通路４８を股がる。スプール５８には亦、溝
６９によってランド部６２から分けられる第三のランド
部６７と溝７１によってランド部６４から分けられる第
四のランド部７０が含まれる。０リング６６及び６８に
より孔５６内のランド部６２及び６４がそれぞれシール
される。

スプール５８が中央位置の右方に動かされた時、加圧流
体通路４８は溝６５を通って排出通路５０に連結されて
、排出通路４６内の流体は溝６９を通ってタンクと及び
図示されていないが孔５６内に開口している内部通路と
に連通ずる。同様にスプール５８が中央位置の左方に動
かされた時、加圧流体通路４８は溝６５を通って排出通
路４６に連結されて、排出通路５０は満７１を通ってタ
ンクと及び図示されていないが孔５６内に開口された内
部通路に連結される。スプール５８が中央位置にある時
、流体通路４６及び４８はそれぞれ溝６９及び７１を通
ってタンク部Ｔ及び上記の内部流体通路に連結される。

かくしてスプール５８を含む弁カートリッジ１６は、弁
ハウジング１２内に挿入されるように構成された自己内
包型四方切替弁であることが示されよう。

孔５６内のスプール５８は、ソレノイドが電機子８０を
作動しそれがスプール５８の外側面７４及び７６上に作
用することによって、第３図に図示される中央位置とス
プール５８が右方に動かされて加圧流体通路４８が排出
通路５ｏに連結されるような第一の作動位置の間を動か
され、中央位置とスプール５８が左方に動かされて加圧
流体通路４８が排出通路４６に連結されるような第二の
作動位置との間を動かされる。第４図に移ると、弁カー
トリッジ１６には一対の腕８２及び８４が含まれており
それはカートリッジ弁１０内の孔１４の底部面８６に向
ってその背後で延びている。

第３図に図示されているように、一対の孔８８及び９０
がスプールの孔５６に平行にそれぞれ腕８２及び８４内
に形成されている。一対のばね保持器９２及び９４が孔
８８及び９ｏ内にそれぞれ受入れられている。ばね保持
器９２及び９４は、ばね９６によって押しつけられ離さ
れている。ばね保持器９２及び９４には肩部９８及び１
００が含まれており、当該肩部はばね保持器９２及び９
４がばねの充分伸ばされた位置にある時には腕８２及び
８４の内側面にそれぞれ連接する。これらの位置ではば
ね保持器９２及び９４の外側面１０２及び１０４は腕８
２及び８４の外側面１０６及び１０８とそれぞれ同一平
面上にある。

第４図に再び戻ると、スプール５８とばね保持器９２及
び９４を含む弁カートリッジの腕８２及び８４は、電機
子組立体８ｏ内に形成された長方形開口部１１２を貫通
していることが示されている。電機子組立体８０には、
弁ハウジング１２内に形成された縦孔３４内を軸方向に
滑動する円筒形の非磁性体のハウジング１１４が含まれ
る。第３図について説明すると、電機子組立体８ｏには
更にハウジング１１４の端部１２０及び１２２にそれぞ
れ取付けられ又は成形された一対の鉄製金属挿入部１１
６及び１１８が含まれることが観察される。挿入部１１
６には、ハウジングの端部１２０の内側面１３０を越え
て突起し且ばね保持器９２及びスプール５８の外側面１
０２及び７４にそれぞれ連動する一対の突起部１２６及
び１２８が含まれる。同様に挿入部１１８にはハウジン
グの端部１２２の内側面１３６を越えて突起し且ばね保
持器９４及びスプール５８の外側面１０４及び７６にそ
れぞれ連動する一対の突起部１３２及び１３４が含まれ
る。

ばね保持器９２及び９４が上述のように腕８２及び８４
にその肩部９８及び１００が連動するようなばねの充分
伸びた位置にある時には、スプール５８はその中央位置
にあることが示される。この位置に於て、ばね保持器９
２の外側面１０２は挿入部１１６を通ってスプール５８
の外側面７４に直接連結され、ばね保持器９４の外側面
１０４は挿入部１１８を通ってスプール５８の外側面７
６に連結される。かかる中央位置では、ハウジングの端
部１２０及び１２２の内側面１３０及び１３６はそれぞ
れ弁カートリッジの腕８２及び８４の外側面１４０及び
１４２からそれぞれ隔置されている。スプール５８が右
に動きそれによってスプールの溝６５が加圧通路４８及
び排出通路５０に連結するために、以下で記述されるよ
うにソレノイド２０が励磁され電機子８０が右に動かさ
れる。こうなった時、ばね９６の力は打負かされて、ば
ね保持器９２は内側に動かされてハウジングの端部１２
０の内側面１３０は腕８２の外側面１４０に連動する。

同様な方法で、ソレノイド１８はスプール５８を左へ動
かすために励磁されそれにより加圧通路４８が排出通路
４６に連結される。

こうなった時、ばね９６の力は打負かされて、ばね保持
器９４は内側に動かされてハウジングの端部１２２の内
側面１３６はばね保持器の腕８４の外側面１４２に連動
する。ソレノイド１８及び２０が励磁されていない時、
ばね９６はばね保持器９２及び９４に作用してそれを最
も外側の位置に移動するように強いる。こうなった時、
挿入部１１６及び１１８は中央位置にありこれらの要素
はスプール５８に作用しそれによって該スプールをその
中央位置に動かす。

電機子８０を動かすためのソレノイド１８及び２０の作
動は、ソレノイド１８の断面図である第５図を参照する
ことにより明らかとなる。ソレノイド１８は直流装置で
あり、ソレノイドケース１５０と極フランジ１５２を含
む。非磁性環状リング１５４が極フランジ１５２内に形
成された孔１５６内に挿入されている。磁心１５８がリ
ング１５４内に形成された孔１６０を貫通してケース１
５０を通って軸方向に延在する。磁心１５８は螺刻され
た端部１６２を有しており、該端部はケーシング孔１６
４を通って延在しナツト６６によってその位置が保持さ
れる。ソレノイド１１８の巻線は符号１６８で示される
。ソレノイド１１８が励磁されると、磁束が固定された
磁心１５８を通って保持ナツト１６６を通りケース１５
０内に流れ、金属を横切りケース１５０とフランジ１５
２間の金属隙間に至る。磁束はそこで極フランジ１５２
と電機子挿入部１１６間の隙間を横切って通過し、最後
に挿入部１１６から磁心１５８に至ることが第３図を見
ることにより明らかになる。この磁束によって電機子８
０はばね９６の力に打勝ちばね保持器９４とスプール５
８を左側へ動かし、それによって上述したように加圧通
路４８は溝６５を通って排出通路４６に連結される。同
様な方法で、ソレノイド２０が励磁されるとそれによっ
て上述したように電機子８０がばね９６の力に打勝ち、
ばね保持器９２及びスプール５８を右側に動かす。

上記で説明された最良の実施例ではソレノイド１８及び
２０が電機子８０に作用しスプール５８を動かすが、ス
プール５８はまた空気圧又は作動油圧によって駆動され
ることがある。

上記の方法及び装置に於て成る種の変化は本発明の範囲
から逸脱することなくなし得るから、以上の記述の中に
含まれ添付する図面の中に示されている全ての事項は実
施例として解釈されるべきであり限定された意味に於て
解釈されるべきではないことが意図される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカートリッジ弁の側面図である。第２図はソレノイドによって作動される切換弁の作動に
ついての簡略図である。第３図は第１図の線３−３に沿った断面図である。第４図は弁のためのソレノイドアクチュエータの電機子
を示す第３図の線４−４に沿った断面図である。第５図は弁ハウジングの一つの端部上に装着されたソレ
ノイドの断面図である。１０・・・カートリッジ弁、１２・・・弁ハウジング。１４・・・横孔、１６・・・弁カートリッジ、１８．２
０・・・ソレノイド、Ｐ・・・加圧部、ＡＳＢ・・・排
出部、Ｔ・・・タンク部、２１・・・管接続部、２２．
２４．２６．２８．３０．３２・・・内部通路、３４・
・・縦孔、３６・・・弁ハウジングの底部面、４０・・
・弁カートリッジの外側面、４２・・・溝、４４・・・
０リング、４６．４８．５０・・・内部通路、５６・・
・側孔、５８・・・スプール、６２．６４・・・円形ラ
ンド部、６５・・・溝、６６・・・０リング、６７・・
・ランド部、６８・・・Ｏリング。６９・・・溝、７０・・・ランド部、７１・・・溝、７
４．７６・・・スプールの外側面、８０・・・電機子組
立体２８２．８４・・・弁カートリッジの腕、８６・・
・孔１４の底部面、８８．９０・・・孔、９２．９４・
・・ばね保持器、９６・・・ばね、９８．１００・・・
肩部、１０２．１０４．１０６．１０８・・・外側面、
１１２・・・長方形開口部、１１４・・・ハウジング１
１１６．１１８・・・金属挿入部、１２０．１２２・・
・端部、１２６．１２８・・・突起部、１３０・・・内
側面、１３２．１３４・・・突起部、１３６・・・内側
面、１４０．１４２・・・外側面、１５０・・・ソレノ
イドケース、１５２・・・極フランジ、１５４・・・非
磁性環状リング、１５６・・・孔、１５８・・・磁心、
１６０・・・孔、１６２・・・端部。１６４・・・ケーシング孔、１６６・・・ナツト、１６
８・・・巻線ｎＴ３Ｆに４

Claims

【特許請求の範囲】カートリッジ弁であって、弁カートリッジを受入れるための開口部を有する弁ハウ
ジングと、前記弁ハウジング内の前記開口部の中に挿入されるよう
に構成されており、加圧部とタンク部と第一排出部と第
二排出部とを有する前記弁カートリッジと、前記弁カートリッジ内に装着されており、前記加圧部が
遮断される第一弁位置と前記加圧部が前記第一排出部又
は前記第二排出部のうちの一方に連結される第二弁位置
と前記加圧部が前記第一排出部又は前記第二排出部のう
ちの他方に連結される第三弁位置との間を動き得る弁要
素と、前記弁ハウジング内に装着されており、前記可動な弁要
素を前記第一弁位置から前記第二弁位置又は前記第三弁
位置のうちの一つへ作動させるための作動装置と、を含むことを特徴とするカートリッジ弁。