(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに形成されたバルブ孔と、前記バルブ孔に開口して供給圧力Ｐｓを導く供給圧ポートと、前記バルブ孔に開口して戻り圧力Ｐｒを導く戻り圧ポートと、前記バルブ孔に摺動可能に嵌合して前記供給圧ポートの開口面積を変化させる小径ランド部と前記戻り圧ポートの開口面積を変化させる大径ランド部を有する段付きスプールと、前記小径ランド部と前記大径ランド部の間に画成され制御圧力Ｐｃが生じる制御圧室と、前記スプールの小端面によって画成され戻り圧力Ｐｒが導かれる小径スプール端室と、前記スプールの大端面によって画成され戻り圧力Ｐｒが導かれる大径スプール端室と、前記バルブ孔に開口して前記小径スプール端室に戻り圧力Ｐｒを導く戻り圧通路と、前記スプールを制御圧力Ｐｃが高まる方向に駆動する電磁コイルとを備え、前記スプールがこれに働く油圧力と前記電磁コイルの電磁力が釣り合う位置に摺動して制御圧力Ｐｃを調節する電磁比例圧力制御弁において、前記スプールを貫通するスプール貫通孔を形成し、戻り圧力Ｐｒが前記小径スプール端室に面するバルブ孔に開口した前記戻り圧通路から前記スプール貫通孔を経て前記大径スプール端室と前記戻り圧ポートに導かれる構成とし、前記戻り圧通路が閉塞されないように前記スプールの摺動を係止するスプール係止手段を備えたことを特徴とする電磁比例圧力制御弁。
【請求項２】
前記バルブ孔が開口するハウジングと、前記バルブ孔の開口端を閉塞して前記スプールとの間にスプール端室を画成するプラグとを備え、前記スプール係止手段として前記プラグに前記スプールの端面に当接するストッパ部を突出させたことを特徴とする請求項１に記載の電磁比例圧力制御弁。
【請求項３】
前記スプールを貫通して前記小径スプール端室と前記大径スプール端室を連通するスプール貫通孔を形成し、前記ストッパ部に前記スプールに当接した状態で前記戻り圧通路と前記スプール貫通孔を連通する切り欠きを形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁比例圧力制御弁。
【請求項４】
前記プラグを前記ハウジングに溶接により固着したことを特徴とする請求項２または３に記載の電磁比例圧力制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルブ孔にスプールを摺動可能に嵌合させる電磁比例圧力制御弁の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図２に示すように、電磁比例圧力制御弁１０は、ハウジング２に形成されるバルブ孔２６と、バルブ孔２６に摺動可能に嵌合するスプール３と、バルブ孔２６に開口して供給圧力Ｐｓを導く供給圧ポート２１と、バルブ孔２６に開口して戻り圧力Ｐｒを導く戻り圧ポート２２と、スプール３の摺動位置に応じて供給圧ポート２１および戻り圧ポート２２に対する開口面積が変化して制御圧力Ｐｃが生じる制御圧室２３とを備える。
【０００３】
バルブ孔２６の開口端にはプラグ１が圧入され、バルブ穴２６内にはプラグ１とスプール３の間に小径スプール端室４１が画成される。バルブ孔２６には戻り圧通路４２が開口し、戻り圧通路４２から戻り圧力Ｐｒが小径スプール端室４１に導かれる。
【０００４】
小径スプール端室４１はスプール３を貫通するスプール貫通孔３５等を介して戻り圧ポート２２に連通し、戻り圧通路４２から戻り圧ポート２２に戻り圧力Ｐｒが導かれる。
【０００５】
段付きスプール３は制御圧室２３を画成する小径ランド部３１と大径ランド部３２を有しており、両者の受圧面積差をＳとすると、スプール３はＳ×（Ｐｃ−Ｐｒ）の油圧力Ｆｐで図中右方向に押される。この油圧力Ｆｐと図示しないコイルの電磁力Ｆｍが釣り合う位置にスプール３が摺動して制御圧力Ｐｃを調節し、電磁力Ｆｍが大きくなるのにしたがって制御圧力Ｐｃが高まる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、作動油の逆流が生じて戻り圧通路４２の途中に戻り圧力Ｐｒが瞬間的に上昇してＰｒ＞Ｐｃとなる可能性がある。
【０００７】
しかしながら、このような従来の電磁比例圧力制御弁１０にあっては、戻り圧通路４２がバルブ孔２６に開口する構造のため、スプール３の両端面に導かれる戻り圧力Ｐｒが制御圧力Ｐｃを超えて上昇した場合、スプール３が図中左方向に摺動してバルブ孔２６に開口した戻り圧通路４２を閉塞しスプール３の動きがロックされてしまい、Ｐｃ＝Ｐｓとなったまま図示する作動位置に復帰できなくなるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、電磁比例圧力制御弁においてスプールのロックを防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、バルブ孔に開口して供給圧力Ｐｓを導く供給圧ポートと、バルブ孔に開口して戻り圧力Ｐｒを導く戻り圧ポートと、バルブ孔に摺動可能に嵌合して供給圧ポートの開口面積を変化させる小径ランド部と戻り圧ポートの開口面積を変化させる大径ランド部を有するスプールと、バルブ孔内の小径ランド部と大径ランド部の間に画成されて制御圧力Ｐｃが生じる制御圧室と、バルブ孔内にスプールの小端面によって画成されて戻り圧力Ｐｒが導かれる小径スプール端室と、バルブ孔内にスプールの大端面によって画成されて戻り圧力Ｐｒが導かれる大径スプール端室と、バルブ孔に開口して小径スプール端室に戻り圧力Ｐｒを導く戻り圧通路と、スプールを制御圧力Ｐｃが高まる方向に駆動する電磁コイルとを備え、スプールがこれに働く油圧力Ｆｐと電磁コイルの電磁力Ｆｍが釣り合う位置に摺動して制御圧力Ｐｃを調節する電磁比例圧力制御弁に適用する。
【００１０】
そして、スプールを貫通するスプール貫通孔を形成し、戻り圧力Ｐｒが前記小径スプール端室に面するバルブ孔に開口した戻り圧通路からスプール貫通孔を経て大径スプール端室と戻り圧ポートに導かれる構成とし、戻り圧通路が閉塞されないようにスプールの摺動を係止するスプール係止手段を備えるものとした。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、バルブ孔が開口するハウジングと、バルブ孔の一端を閉塞してスプールとの間にスプール端室を画成するプラグとを備え、スプール係止手段としてプラグにスプールの端面に当接するストッパ部を突出させるものとした。
【００１２】
第３の発明は、第１または第２の発明において、スプールを貫通して小径スプール端室と大径スプール端室を連通するスプール貫通孔を形成し、ストッパ部にスプールに当接した状態で戻り圧通路とスプール貫通孔を連通する切り欠きを形成するものとした。
【００１３】
第４の発明は、第２または第３の発明において、プラグをハウジングに溶接により固着するものとした。
【００１４】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、Ｐｒ＜Ｐｃとなる通常の作動時、制御圧力Ｐｃを受ける小径ランド部と大径ランド部の受圧面積差をＳとすると、スプールはＳ×（Ｐｃ−Ｐｒ）となる油圧力Ｆｐで押され、この油圧力Ｆｐと電磁コイルの電磁力Ｆｍが釣り合う位置にスプールが摺動して制御圧力Ｐｃを調節する。
【００１５】
戻り圧力Ｐｒが上昇してＰｒ＞Ｐｃとなる場合、スプールは戻り圧通路を塞ぐ方向に摺動しようとするが、スプール係止手段は戻り圧通路が閉塞されないようにスプールの摺動を係止することにより、従来装置のようにスプールが戻り圧通路を閉塞してスプールの動きがロックされることを回避し、電磁比例圧力制御弁の作動が維持される。
【００１６】
第２の発明において、ストッパ部にスプールが当接した状態で、戻り圧通路がスプール端室に連通し、スプールの大小両端面に戻り圧力Ｐｒが導かれる。このため、戻り圧力Ｐｒが下降してＰｒ＜Ｐｃとなると、スプールがストッパ部から離れ、電磁比例圧力制御弁の作動が維持される。
【００１７】
第３の発明において、ストッパ部にスプールが当接した状態で、戻り圧通路がスプール端室に連通しているとともに、スプール端室が切り欠きを介してスプール貫通孔に連通し、スプールの大小両端面に戻り圧力Ｐｒが導かれる。このため、戻り圧力Ｐｒが下降してＰｒ＜Ｐｃとなると、スプールがストッパ部から離れ、電磁比例圧力制御弁の作動が維持される。
【００１８】
第４の発明において、プラグをハウジングに溶接により固着する構造により、スプールがストッパ部に当たる衝撃によりハウジングから外れることを防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１に示すように、電磁比例圧力制御弁１０は、筒状をしたハウジング２とスリーブ７を備え、ハウジング２内にスプール３が摺動可能に介装され、ハウジング２とスリーブ７に渡って可動鉄心８が摺動可能に介装される。可動鉄心８は一対の軸受６を介してシャフト１５に摺動可能に支持される。各軸受６は可動鉄心８と共にシャフト１５に沿って摺動し、図中左側の軸受６の端面がスプール３の端面に当接している。可動鉄心８はコイル１４に生じる電磁力Ｆｍによりシャフト１５の軸方向に駆動され、シャフト１５を介してスプール３を図中左方向に押すようになっている。
【００２１】
ハウジング２は、スプール３が摺動可能に嵌合するバルブ孔２６と、バルブ孔２６に開口して図示しない油圧源から供給圧力Ｐｓを導く供給圧ポート２１と、バルブ孔２６に開口して図示しないタンク側から戻り圧力Ｐｒを導く戻り圧ポート２２とを有する。
【００２２】
段付きスプール３は、バルブ孔２６に対する供給圧ポート２１の開口面積を変化させる小径ランド部３１と、バルブ孔２６に対する戻り圧ポート２２の開口面積を変化させる大径ランド部３２とを有して、バルブ孔２６内には小径ランド部３１と大径ランド部３２の間に制御圧力Ｐｃが生じる制御圧室２３が画成される。制御圧室２３は制御圧通路２４を介して図示しないアクチュエータに連通している。
【００２３】
バルブ孔２６の開口端を閉塞する栓体としてプラグ１を備える。バルブ孔２６内にはプラグ１とスプール３の小端面３３の間に小径スプール端室４１が画成される。バルブ孔２６には小径スプール端室４１に面して戻り圧通路４２が開口する。戻り圧通路４２はタンク側に連通し、小径スプール端室４１に戻り圧力Ｐｒを導く。
【００２４】
バルブ孔２６内にはスプール３と可動鉄心８の間に大径スプール端室４７が画成される。スプール３にはこれを貫通するスプール貫通孔３５が形成され、スプール貫通孔３５によって大径スプール端室４７と小径スプール端室４１が連通される。大径スプール端室４７にはスプール貫通孔３５と小径スプール端室４１を介して戻り圧通路４２からの戻り圧力Ｐｒが導かれる。
【００２５】
ハウジング２には大径スプール端室４７と戻り圧ポート２２を連通する通孔２９が形成される。戻り圧ポート２２には通孔２９と大径スプール端室４７とスプール貫通孔３５および小径スプール端室４１を介して戻り圧通路４２からの戻り圧力Ｐｒが導かれる。
【００２６】
スリーブ７の開口端を閉塞する栓体としてプラグ１９を備える。スリーブ７内にはプラグ１９と可動鉄心８の間に室４３が画成される。可動鉄心８には大径スプール端室４７と室４３を連通する通孔４４およびオリフィス４５が形成される。室４３にはオリフィス４５と通孔４４と大径スプール端室４７とスプール貫通孔３５および小径スプール端室４１を介して戻り圧通路４２からの戻り圧力Ｐｒが導かれる。
【００２７】
プラグ１９を介して室４３に連通するエアブリーダ９が取り付けられ、エアブリーダ９を介して室４３の空気抜きが行われる。また、プラグ１９にはシャフト１５の一端が結合されている。
【００２８】
プラグ１はハウジング２の取り付け穴２０に嵌合する円盤状をした基端部１６と、基端部１６から円柱状に突出するストッパ部１１を有する。ストッパ部１１はその先端面にスプール３の小端面３３を当接させて、スプール３が図中左方向へ変位することを規制する。
【００２９】
プラグ１はその基端部１６がハウジング２の取り付け穴２０に圧入されるとともに、基端部１６の外周がハウジング２に対して溶接により固着される。
【００３０】
そして本発明の要旨とするところであるが、ストッパ部１１は戻り圧通路４２が閉塞されないようにスプール３の摺動を係止するスプール係止手段を構成する。つまり、スプール３がその端面をストッパ部１１に当接させた係止状態にて戻り圧通路４２が閉塞されないように、ストッパ部１１の突出高さを戻り圧通路４２の開口位置に応じて設定する。
【００３１】
ストッパ部１１の先端面には凹状に窪む切り欠き１２が形成される。切り欠き１２は、ストッパ部１１の先端面にスプール３が当接した状態で戻り圧通路４２とスプール貫通孔３５を連通する。
【００３２】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００３３】
スプール３の大小両端面３４，３３と可動鉄心８の両端面およびシャフト１５の端面には戻り圧力Ｐｒが導かれるとともに、小径ランド部３１と大径ランド部３２の受圧面に制御圧力Ｐｃが導かれているため、小径ランド部３１と大径ランド部３２の受圧面積差をＳとすると、スプール３はＳ×（Ｐｃ−Ｐｒ）となる油圧力Ｆｐで図中右方向に押される。この油圧力Ｆｐと可動鉄心８に働くコイル１４の電磁力Ｆｍが釣り合う位置にスプール３が摺動して制御圧力Ｐｃを調節するので、電磁力Ｆｍが大きくなるのにしたがって制御圧力Ｐｃが高まる。
【００３４】
ところで、戻り圧通路４２に介装されたオペレートチェック弁が閉弁作動すると、スプール３の大小両端面３４，３３に導かれる戻り圧力Ｐｒが瞬間的に上昇してＰｒ＞Ｐｃとなる可能性がある。従来装置の場合、Ｐｒ＞Ｐｃとなると、スプールが摺動して戻り圧通路を閉塞してスプールの動きがロックされてしまい、Ｐｃ＝Ｐｓとなったまま作動位置に復帰できなくなる。
【００３５】
本発明はこれに対処して、Ｐｒ＞Ｐｃとなっても、ストッパ部１１にスプール３が当接することによりスプール３が戻り圧通路４２とスプール貫通孔３５を閉塞しないように構成したため、スプール３はその動きがロックされることなく図示する作動位置に復帰でき、電磁比例制御弁１０の作動が維持される。つまり、ストッパ部１１の先端面にスプール３が当接した状態において、戻り圧通路４２が小径スプール端室４１に連通しているとともに、小径スプール端室４１が切り欠き１２およびスプール貫通孔３５を介して大径スプール端室４７に連通し、スプール３の両端面に戻り圧力Ｐｒが導かれているため、戻り圧力Ｐｒが下降してＰｒ＜Ｐｃとなると、スプール３がストッパ部１１から離れ、油圧力Ｆｐと可動鉄心８に働くコイル１４の電磁力Ｆｍが釣り合う位置に摺動して制御圧力Ｐｃを調節する。
【００３６】
プラグ１はその基端部１６がハウジング２の取り付け穴２０に圧入されるとともに、基端部１６の外周がハウジング２に対して溶接により固着される構造のため、スプール３がストッパ部１１に当たっても、その衝撃によりプラグ１がハウジング２から外れることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す電磁比例圧力制御弁の断面図。
【図２】従来例を示す電磁比例圧力制御弁の断面図。
【符号の説明】
１  プラグ
２  ハウジング
３  スプール
８  可動鉄心
１０  電磁比例圧力制御弁
１１  ストッパ部
１２  切り欠き
１４  電磁コイル
２１  供給圧ポート
２２  戻り圧ポート
２３  制御圧室
２６  バルブ孔
３１  小径ランド部
３２  大径ランド部
３５  スプール貫通孔
４１  小径スプール端室
４２  戻り圧通路
４７  大径スプール端室
【図１】
0003708352.tif 000002
【図２】
0003708352.tif 000003