(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に摺動自在に組み込んだスプールと、このスプールの一端を臨ませたスプリング室と、このスプリング室に設け、スプールの一端に弾性力を付与するスプリングと、スプールの他端に当接させたロッド部材を有するソレノイドと、ハウジングに形成したポンプポートと、このポンプポートの両隣に配置した一対のアクチュエータポートと、これらアクチュエータポートの隣にそれぞれ配置したタンクポートとを備え、スプールには一対の円周溝を形成するとともに、ソレノイドの非励磁状態で、一方のアクチュエータポートを一方の円周溝を介してポンプポートに連通し、かつ、他方のアクチュエータポートを他方の円周溝を介して他方のタンクポートに連通し、それに対して、ソレノイドの励磁状態で、スプールをスプリングに抗して移動させ、他方のアクチュエータポートを他方の円周溝を介してポンプポートに連通し、かつ、一方のアクチュエータポートを一方の円周溝を介して一方のタンクポートに連通する構成にした電磁切換弁において、スプールの両端であり軸方向に形成した両シリンダ孔と、これら両シリンダ孔にそれぞれ摺動自在に組み込んだプランジャと、シリンダ孔及びプランジャが相まって形成する圧力室と、一方の圧力室に一方のアクチュエータポートの流体を導く一方の連通孔と、他方の圧力室に他方のアクチュエータポートの流体を導く他方の連通孔とを備え、ソレノイドの非励磁状態で、一方の圧力室にポンプ吐出圧を導くことにより、一方のシリンダ孔から一方のプランジャを押し出し、このプランジャをスプリング室に当接させ、一方の圧力室の圧力を、スプリングの弾性力と同じ方向にスプールに作用させ、それに対して、ソレノイドの励磁状態で、他方の圧力室にポンプ吐出圧を導くことにより、他方のシリンダ孔から他方のプランジャを押し出し、このプランジャをロッド部材に当接させ、他方の圧力室の圧力を、スプリングの弾性力に抗してスプールに作用させることを特徴とする電磁切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電磁切換弁に係り、特にスプールをその切換位置で保持する保持機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３〜図４にしたがって、従来例の電磁切換弁を説明する。
ハウジング１内には、内周に円周溝２ａ、２ｂ、２ｃを設けたスプール孔２を形成するとともに、スプール３を摺動自在に組み込んでいる。このスプール３は、円周溝３ａ、３ｂを形成している。
また、ハウジング１には、５つのポートを形成している。それは、図示しないポンプに接続するポンプポートＰと、その両側にあって、図示しないアクチュエータにそれぞれ接続するアクチュエータポートＡ、Ｂと、さらにその両側にあって、図示しないタンクにそれぞれ接続するタンクポートＴ1、Ｔ2とである。
【０００３】
上記ハウジング１の一端には、スプール孔２とスプール３とが相まってスプリング室６を形成している。このスプリング室６には、イニシャル荷重を保持したスプリング７を設け、その弾性力をスプール３一端に作用させている。
【０００４】
また、上記ハウジング１の他端には、ソレイノドＳを設けている。このソレイノドＳは従来周知なので、ここでは簡単に説明する。
ソレノイドＳは、スリーブ５と、図示しないコイルと、このコイル内側に摺動自在に設けた図示しないソレノイド用プランジャ及びロッド４とから構成されている。このロッド４は、スリーブ５内を移動可能であり、その先端をスプール３の他端に当接している。そして、ソレノイドＳが励磁状態になると、図示しないコイルは、ソレノイド用プランジャに推進力を付与し、ロッド４を介してスプール３を上記スプリング７に抗して移動させる。
【０００５】
次に、この従来例の作用を説明する。
図３は、ソレノイドＳが非励磁状態を示すものである。
このとき、スプール３は、スプリング７のイニシャル荷重によって、図３の左方向に押されている。そして、スプール３の端部がスリーブ５に押し付けられることにより、その位置を保持している。
この状態において、スプール３に形成した円周溝３ｂは、ポンプポートＰとアクチュエータポートＢとを連通して、図示しないポンプの圧力流体を、図示しないアクチュエータに供給している。
また、スプール３に形成した円周溝３ａは、タンクポートＴ1とアクチュエータポートＡとを連通して、図示しないアクチュエータからの戻り流体を図示しないタンクに戻している。
このとき、アクチュエータは一方向に作動する。
【０００６】
図４は、ソレノイドＳが励磁状態を示すものである。
このときスプール３には、図示しないソレノイド用プランジャの推進力がロッド４を介して図４の右方向に作用するとともに、スプリング７による弾性力が図４の左方向に作用している。そして、この両力のつり合いにより、その位置を保持している。
この状態において、スプール３に形成した円周溝３ａは、ポンプポートＰとアクチュエータポートＡとを連通して、図示しないポンプの圧力流体を、図示しないアクチュエータに供給している。
また、スプール３に形成した円周溝３ｂは、アクチュエータポートＢとタンクポートＴ2とを連通して、図示しないアクチュエータからの戻り流体を図示しないタンクに戻している。
このとき、アクチュエータは他方向に作動する。
【０００７】
つまり、この電磁切換弁は、ソレイノドＳを非励磁状態および励磁状態にすることで、スプール３を移動させるとともに流体の流れの方向を切換え、図示しないアクチュエータを所定の方向に作動させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の電磁切換弁では、スプール３の位置を、非励磁状態ではスプリング７のイニシャル荷重で保持し、励磁状態ではスプリング７の弾性力と図示しないソレノイド用プランジャの推進力とのバランスによって保持している。したがって、ソレノイドＳが誤動作したり、スプール３に流体力が作用したりした場合に、スプール３が移動してしまうことがあった。このため、流体の流れ方向は切り換えられて、アクチュエータが意図しない作動をするという問題があった。
この発明の目的は、ソレノイドＳが誤動作したり、スプール３に流体力が作用したりしても、その位置を保持することができ、しかもなんら大型化しない電磁切換弁を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ハウジング内に摺動自在に組み込んだスプールと、このスプールの一端を臨ませたスプリング室と、このスプリング室に設け、スプールの一端に弾性力を付与するスプリングと、スプールの他端に当接させたロッド部材を有するソレノイドと、ハウジングに形成したポンプポートと、このポンプポートの両隣に配置した一対のアクチュエータポートと、これらアクチュエータポートの隣にそれぞれ配置したタンクポートとを備え、スプールには一対の円周溝を形成するとともに、ソレノイドの非励磁状態で、一方のアクチュエータポートを一方の円周溝を介してポンプポートに連通し、かつ、他方のアクチュエータポートを他方の円周溝を介して他方のタンクポートに連通し、それに対して、ソレノイドの励磁状態で、スプールをスプリングに抗して移動させ、他方のアクチュエータポートを他方の円周溝を介してポンプポートに連通し、かつ、一方のアクチュエータポートを一方の円周溝を介して一方のタンクポートに連通する構成にした電磁切換弁において、スプールの両端であり軸方向に形成した両シリンダ孔と、これら両シリンダ孔にそれぞれ摺動自在に組み込んだプランジャと、シリンダ孔及びプランジャが相まって形成する圧力室と、一方の圧力室に一方のアクチュエータポートの流体を導く一方の連通孔と、他方の圧力室に他方のアクチュエータポートの流体を導く他方の連通孔とを備え、ソレノイドの非励磁状態で、一方の圧力室にポンプ吐出圧を導くことにより、一方のシリンダ孔から一方のプランジャを押し出し、このプランジャをスプリング室に当接させ、一方の圧力室の圧力を、スプリングの弾性力と同じ方向にスプールに作用させ、それに対して、ソレノイドの励磁状態で、他方の圧力室にポンプ吐出圧を導くことにより、他方のシリンダ孔から他方のプランジャを押し出し、このプランジャをロッド部材に当接させ、他方の圧力室の圧力を、スプリングの弾性力に抗してスプールに作用させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図２は、この発明についての実施例である。前述した従来例と共通の構成要素については同一の符号を用いるとともに、詳細な説明を省略する。
この実施例では、ハウジング１に形成したスプール孔２に、ポンプポートＰと、アクチュエータポートＡ，Ｂと、タンクポートＴ1、Ｔ2とを連通している。また、このスプール孔２は、内周に円周溝２ａ、２ｂ、２ｃを直接ハウジング１に形成している。
ただし、この円周溝２ａ、２ｂ、２ｃは、他の部材によって形成してもよい。例えば、スリーブ部材をスプール孔３に組み込んで形成する方法がある。
【００１１】
上記スプール孔２には、円周溝３ａ，３ｂを形成したスプール３を摺動自在に組み込んでいる。このスプール３の両端には、軸方向にシリンダ孔８、９を形成している。そして、これらシリンダ孔８、９には、それぞれプランジャ１０、１１を摺動自在に組み込んでいて、この両者が相まって、圧力室１２、１３を形成している。
また、スプール３には、圧力室１２に円周溝３ａを連通する連通孔１４と、圧力室１３に円周溝３ｂを連通する連通孔１５とを形成している。
なお、上記ハウジング１には、前述従来例と同様に、一端にはスプリング室６、他端にはソレノイドＳが設けられている。そして、これらに構成されたスプリング７およびロッド４によって、スプール３を移動させる機構となってる。
【００１２】
次に、実施例の作用を説明する。
図１はソレノイドが非励磁状態の場合である。
このとき、スプール３は、スプリング７のイニシャル荷重によってスリーブ５に押し付けられて、その位置を保持している。
そして、スプール３は、円周溝３ｂを介してポンプポートＰとアクチュエータポートＢとを連通すると同時に、円周溝３ａを介してタンクポートＴ1とアクチュエータポートＡとを連通する。
したがって、図示しないポンプから送られる圧力流体は、ポンプポートＰ→円周溝３ｂ→アクチュエータポートＢを経由して、図示しないアクチュエータに供給される。それと同時に、図示しないアクチュエータからの戻り流体は、アクチュエータポートＡ→円周溝３ａ→タンクポートＴ1を経由して、図示しないタンクに戻される。
このように流体を導くことにより、図示しないアクチュエータを一方向に作動させる。
【００１３】
さらに、図示しないポンプからの圧力流体は、アクチュエータポートＢに導かれると同時に、円周溝３ｂ→連通孔１５を経由して、圧力室１３に供給される。このとき、圧力室１３の流体圧は、プランジャ１１をシリンダ孔９から押し出して、プランジャ端１１ａをスプリング室６壁面に押圧すると同時に、スプール３に対して、図１左方向の力を付与する。
つまり、スプール３には、従来のスプリング７のイニシャル荷重以外に、この圧力室１３の流体圧が、図１の左方向に作用する。
この両力によってスプール３は、スリーブ５に押し付けられて、その位置を保持している。
【００１４】
このような構造なので、ソレノイドＳが誤動作したり、流体力が作用したりして、スプール３に図１右方向の力が作用したとしても、圧力室１３の流体圧が、スプール３に図１の左方向に作用しているので、その位置を保持することができる。
【００１５】
図２はソレノイドが励磁状態の場合である。
このとき、スプール３は、スプリング７の弾性力と、ロッド４の推進力とが作用していて、両力のつり合いによってその位置を保持している。
そして、スプール３は、円周溝３ａを介してポンプポートＰとアクチュエータポートＡとを連通すると同時に、円周溝３ｂを介してタンクポートＴ2とアクチュエータポートＢとを連通する。
したがって、図示しないポンプからの圧力流体は、ポンプポートＰ→円周溝３ａ→アクチュエータポートＡを経由して、図示しないアクチュエータに供給される。それと同時に、図示しないアクチュエータの戻り流体は、アクチュエータポートＢ→円周溝３ｂ→タンクポートＴ2を経由して、図示しないタンクに戻される。
このように流体を導くことにより、図示しないアクチュエータを他方向に作動させる。
【００１６】
さらに、図示しないポンプから送られる圧力流体は、アクチュエータポートＡに導かれると同時に、円周溝３ａ→連通孔１４を経由して、圧力室１２に供給される。
このとき、圧力室１２内の流体圧は、プランジャ１０をシリンダ孔８から押し出して、プランジャ端１０ａをロッド４を押圧すると同時に、スプール３に対して、図１右方向に力を付与する。
つまり、スプール３には、従来作用していたロッド４の推進力と、スプリング７の弾性力と以外に、この圧力室１２の圧力が、図２の右方向に作用している。
これらの力のつり合いによって、スプール３は、その位置を保持している。
【００１７】
このような構造なので、ソレノイドＳが誤動作したり、流体力が作用したりして、スプール３に図２左方向の力が作用したとしても、圧力室１２の流体圧が、スプール３に図２の右方向に作用しているので、その位置を保持することができる。
【００１８】
そして、この装置は、スプール３にシリンダ孔８、９と連通孔１４、１５とを形成し、その孔１４、１５にプランジャ１０、１１を組み込んだだけなので、従来の電磁切換弁とサイズは同じである。
なお、スプール３の位置を切換えるときには、圧力室の流体圧を抜く必要があるので、一度ポンプを止めてから行う。また、ポンプを止める代わりに、圧力室の圧を抜く機構を設けても良い。
【００１９】
【発明の効果】
この発明によれば、スプールは、圧力室内の流体圧によりその位置を保持しているので、ソレノイドが誤作動したり、あるいは流体力が作用したりして、スプールに意図しない力が付与されたとしても、スプールの位置は保持できる。したがって、アクチュエータが意図しない作動をすることはない。
しかも、電磁切換弁として、なんら大型化することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における、ソレノイド非励磁状態の断面図である。
【図２】実施例における、ソレノイド励磁状態の断面図である。
【図３】従来例における、ソレノイド非励磁状態の断面図である。
【図４】従来例における、ソレノイド励磁状態の断面図である。
【符号の説明】
１    ハウジング
３    スプール
３ａ  円周溝
３ｂ  円周溝
４    ロッド
６    スプリング室
７    スプリング
８    シリンダ孔
９    シリンダ孔
１０    プランジャ
１１    プランジャ
１２    圧力室
１３    圧力室
１４    連通孔
１５    連通孔
Ａ    アクチュエータポート
Ｂ    アクチュエータポート
Ｓ    ソレノイド
Ｔ1   タンクポート
Ｔ2   タンクポート
Ｐ    ポンプポート
【図１】
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【図２】
0003649358.tif 000003
【図３】
0003649358.tif 000004
【図４】
0003649358.tif 000005