(57)【要約】【課題】この発明の課題は、メインスプールのハンチングを防止しつつ、その応答性を高めることのできるパイロット式切換弁を提供することである。【解決手段】上記の課題を解決するために、この発明は、スプール２２を臨ませたパイロット室２４と、このパイロット室２４にパイロット圧を導くパイロット通路３０と、パイロット圧を生成する減圧弁２６と、この減圧弁２６を制御する比例ソレノイド２５とを備え、上記パイロット通路３０には、２以上のオリフィス３１，３２を直列に設けるとともに、オリフィス３１，３２間に室３５を設けたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプールを臨ませたパイロット室と、このパイロット室にパイロット圧を導くパイロット通路と、パイロット圧を生成する減圧弁と、この減圧弁を制御する比例ソレノイドとを備え、上記パイロット通路には、２以上のオリフィスを直列に設けるとともに、オリフィス間に室を設けたことを特徴とするパイロット式切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パイロット圧によってスプールを切り換えるパイロット式切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パイロット圧によってスプールを切り換えるパイロット式切換弁として、例えば図２に示したものが知られている。なお、この図２は、従来の切換弁の一部分を拡大した断面図である。
図示するように、ハウジング１に形成したスプール孔２には、メインスプール３を摺動自在に組み込むとともに、このメインスプール３の一端３ａを、ハウジング１に固定したキャップ４内のパイロット室５に臨ませている。
【０００３】
また、ハウジング１には、パイロット圧を制御する電磁比例式減圧弁ｖを組み付けている。
この電磁比例式減圧弁ｖは、比例ソレノイド６と減圧弁７とからなり、比例ソレノイド６のプッシュロッド８の位置を、図示していないコントローラによって制御するようにしている。また、上記減圧弁７は、スリーブ９とその内部に摺動自在に組み込んだスプール１０とからなり、上記比例ソレノイド６のプッシュロッド８によって、スプール１０の位置を調節するようにしている。
【０００４】
このようにした電磁比例式減圧弁ｖは、比例ソレノイド６のプッシュロッド８によって減圧弁７のスプール１０の位置を調節することによって、供給ポート１１から導いた一次圧を減圧して二次圧を生成する。そして、この二次圧がハウジング１に形成したパイロット通路１２を介して上記パイロット室５に導かれることになる。このようにパイロット室５にパイロット圧が導かれると、そのときの圧力に応じてメインスプール３が図中左方向に移動することになる。
【０００５】
なお、図中符号１３はドレン通路であり、このドレン通路１３を図示していないタンクに接続している。
また、図中符号１４はセンタリングスプリングであり、このセンタリングスプリング１４のバネ力を、バネ受け１６，１７を介してメインスプール３、キャップ４、及びハウジングに作用させている。このようにすることで、メインスプール３の中立位置を保つようにしている。
【０００６】
ところで、上記パイロット圧を制御する比例ソレノイド６のプッシュロッド８の位置というのは、コントローラによって制御されているが、このコントローラからの信号は、オンオフの周波数によって制御されている。そのため、応答性の高い比例ソレノイド６を用いると、コントローラからの信号に敏感に反応し過ぎてしまい、プッシュロッド８が細かく振動する。このようにプッシュロッド８が細かく振動すると、減圧弁７も細かく切り換わるため、二次圧が周期的に増減する。そして、このように周期的に増減する二次圧が、パイロット通路１２を介してパイロット室５に導かれると、メインスプール３がハンチングを起こし、アクチュエータの作動に悪影響を及ぼす。
【０００７】
そこで、従来は、インダクタンスの大きい応答性の低い比例ソレノイド６を用いている。応答性の低い比例ソレノイド６を用いれば、プッシュロッド８が振動しないので、二次圧の周期的な増減も抑えられる。このように二次圧の周期的な増減を抑えることによって、メインスプール３のハンチングを防止できる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−１１００７６号公報（第２頁、図４）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、メインスプール３のハンチングを防止するために、応答性の低い比例ソレノイド６を用いていたが、比例ソレノイド６の応答性が低くなると、当然のこととして、オペレータの入力操作に対する応答性も下がる。そのため、ハンチングは防止できるが、アクチュエータの動き始めの応答性が悪くなり、操作しにくいという問題があった。
この発明の目的は、メインスプールのハンチングを防止しつつ、その応答性を高めることのできるパイロット式切換弁を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、スプールを臨ませたパイロット室と、このパイロット室にパイロット圧を導くパイロット通路と、パイロット圧を生成する減圧弁と、この減圧弁を制御する比例ソレノイドとを備え、上記パイロット通路には、２以上のオリフィスを直列に設けるとともに、オリフィス間に室を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示すこの発明の実施形態は、ハウジング２０に形成したスプール孔２１に、メインスプール２２を摺動自在に組み込むとともに、このメインスプール２２の一端２２ａ側を、ハウジング２０に固定したキャップ２３内のパイロット室２４に臨ませている。
【００１２】
また、上記ハウジング２０には、パイロット圧を制御する電磁比例式減圧弁Ｖを組み付けている。この電磁比例式減圧弁Ｖは、比例ソレノイド２５と減圧弁２６とからなり、比例ソレノイド２５のプッシュロッド２７の位置を、図示していないコントローラによって制御するようにしている。そして、この比例ソレノイド２５のプッシュロッド２７によって、上記減圧弁２６のスプール２８の位置を調節するようにしている。
【００１３】
このようにした電磁比例式減圧弁Ｖは、比例ソレノイド２５のプッシュロッド２７で減圧弁２６のスプール２８の位置を調節することにより、供給ポート２９から導いた一次圧を減圧して二次圧を生成する。そして、この二次圧は、ハウジング２０に形成したパイロット通路３０を介して上記パイロット室２４に導かれることになるが、パイロット通路３０には、オリフィス３１，３２を備えた絞り部材３３，３４を、所定の間隔を開けて直列に設けている。また、上記両絞り部材３３，３４間に、室３５を設けている。
【００１４】
したがって、上記のように減圧弁２６によって生成された二次圧は、オリフィス３１→室３５→オリフィス３２を介してパイロット室２４に導かれることになる。
そして、このようにしてパイロット室２４に二次圧を導くと、その圧力に応じてメインスプール２２が図中左方向に移動することになる。
【００１５】
なお、図中符号３６はドレン通路であり、このドレン通路３６を図示していないタンクに接続している。
また、図中符号３７はセンタリングスプリングであり、このセンタリングスプリング３７のバネ力を、バネ受け３８を介してメインスプール２２及びハウジング２０に作用させるている。このようにすることで、メインスプール２２の中立位置を保つようにしている。
【００１６】
上記パイロット圧を制御する比例ソレノイド２５は、図示していないコントローラによって制御されているが、この比例ソレノイド２５は、インダクタンスの小さい応答性の高いものを用いている。
このように応答性の高い比例ソレノイド２５を用いているために、コントローラからの信号に応じて、プッシュロッド２７が細かく振動する。プッシュロッド２７が細かく振動すれば、減圧弁２６のスプール２８も細かく移動するため、二次圧が周期的に増減する。
【００１７】
ただし、この周期的に増減する二次圧は、上記したようにオリフィス３１→室３５→オリフィス３２を介してパイロット室２４に導かれる過程において一定に均される。すなわち、周期的に増減する二次圧は、パイロット通路３０を介してパイロット室２４に導かれる過程でその圧力変動が吸収される。
したがって、パイロット室２４には安定した圧力が導かれることになり、メインスプール２２がハンチングすることがない。また、応答性の高い比例ソレノイド２５を用いているので、オペレータの入力操作に対する応答性も上がり、アクチュエータの動き始めの応答性も向上する。
つまり、この実施形態によれば、メインスプール２２のハンチングを防止しつつ、アクチュエータが作動するときの応答性を高めることができる。
【００１８】
ところで、上記２つのオリフィス３１，３２の等価面積を有するオリフィスを、パイロット通路３０に１つだけ組み込んだところ、上記のようなハンチングを防止する効果は得られなかった。このことから、二次圧の変動を吸収する機能は、直列に配置したオリフィス３１，３２と、これらオリフィス３１，３２間に設けた室３５とに依存することが判った。
また、上記室３５の容積が大きくなると、二次圧の変動を吸収することができないことも判った。実験したところ、室３５の容積が５〜３０ｍｍ３の範囲内であれば、ハンチングを防止する効果が得られた。特に、室３５の容積を１０〜２０ｍｍ３にすると、良好な結果が得られた。
【００１９】
なお、この実施形態では、２つのオリフィス３１，３２間に一つだけ室３５を設けているが、オリフィス３１，３２および室３５の数は、これに限定されない。例えば、３つのオリフィスを直列に配置して、各オリフィス間に室を設けることによって、合計２つの室をパイロット通路３０に設けるようにしてもよい。
また、この実施形態では、絞り部材３３，３４をパイロット通路３０に組み込んでいるが、パイロット通路３０にオリフィス３１，３２を直接形成してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
この発明によれば、パイロット通路に設けた２以上のオリフィスと、これらオリフィス間に設けた室とによって、減圧弁によって生成されるパイロット圧の変動を吸収してパイロット室に伝達することができる。そのため、応答性の高い比例ソレノイドを用いたとしても、スプールのハンチングを防止することできる。しかも、応答性の高い比例ソレノイドを用いているので、オペレータの入力操作に対する応答性も上がり、アクチュエータの動き始めの応答性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図である。
【図２】従来例の断面図である。
【符号の説明】
２２  スプール
２４  パイロット室
２５  比例ソレノイド
２６  減圧弁
３０  パイロット通路
３１、３２  オリフィス
３５  室
【図１】
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【図２】
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