(57)【要約】      （修正有）【課題】流体制御弁において、ソレノイド弁の開弁に伴いシリンダポート内の圧力が中間室に急速に伝播することに伴う不具合の発生を抑制する。【解決手段】電磁ソレノイド弁１０に、ソレノイド１０ａの磁力により吸引された際に開弁位置をとるとともにその他の際には閉弁位置をとるプランジャ１０ｂと、このプランジャ１０ｂに接続されて開弁位置と閉弁位置との間で前記プランジャ１０ｂと一体的に移動する弁体１０ｃと、これら弁体１０ｃ及びプランジャ１０ｂを収納するハウジング１０ｄと、これらプランジャ１０ｂとハウジング１０ｄとの間に設けられ前記プランジャ１０ｂの閉弁位置から開弁位置への移動速度を抑制するための移動速度抑制手段１０ｈとを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧供給源から供給される作動液を吸入する吸入ポート、及びタンクに作動液を排出する排出ポートが接続されるスリーブ、このスリーブに連通する中間室、この中間室に連通しリフトシリンダへ作動液を送出するシリンダポート、これら中間室とシリンダポートとの間に設けられこれらの間の流路を開閉するとともに内部に背圧室を有するリフトロックポペット、このリフトロックポペットの背圧室と前記中間室とを接続するパイロット通路、及びこのパイロット通路中に設けられ該パイロット通路中の作動液の流れを許可又は遮断する電磁ソレノイド弁を内部に備えた弁本体と、前記スリーブに進退可能に組み込まれシリンダポートと吸入ポートとを連通させて作動液の流路を形成する上昇位置、シリンダポートと排出ポートとを連通させて作動液の流路を形成する下降位置、及びこれらポート間の流路を遮断する中立位置を選択的にとることが可能なスプールとを具備するものであって、
前記電磁ソレノイド弁が、電圧の印加を受けた際に電磁石として作用するソレノイドと、前記ソレノイドの磁力により吸引された際に開弁位置をとるとともにその他の際には閉弁位置をとるプランジャと、このプランジャに接続されて開弁位置と閉弁位置との間で前記プランジャと一体的に移動する弁体と、これら弁体及びプランジャを収納するハウジングと、これらプランジャとハウジングとの間に設けられ前記プランジャの閉弁位置から開弁位置への移動速度を抑制するための移動速度抑制手段とを備えていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
前記移動速度抑制手段が、前記ハウジング内における前記プランジャを挟んで前記中間室と反対側に設けた作動液室と、前記プランジャと前記ハウジングとの間の隙間とを利用して形成したものである請求項１記載の流体制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁本体内でスプールを変位させることにより流体の流路を変化させてリフトシリンダへの流体の供給及び排出を制御する流体制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弁本体内でスプールを変位させることにより流体の流路を変化させてリフトシリンダへの流体の供給及び排出を制御する流体制御弁は、例えば以下に示すような構成を有する。
【０００３】
この流体制御弁ＢＢは、図５に示すように、図示しないポンプ等の液圧供給源から供給される作動液を吸入する吸入ポート３、及び図示しないタンクに作動液を排出する排出ポート４が接続されるスリーブ５、このスリーブ５に連通する中間室６、この中間室６に連通しリフトシリンダＣへ作動液を送出するシリンダポート７、これら中間室６とシリンダポート７との間に設けられこれらの間の流路を開閉するとともに内部に背圧室８ａを有するリフトロックポペット８、このリフトロックポペット８の背圧室８ａと前記中間室６とを接続するパイロット通路９、及びこのパイロット通路９中に設けられ該パイロット通路９中の作動液の流れを許可又は遮断する電磁ソレノイド弁１０を内部に備えた弁本体１と、前記スリーブ５に進退可能に組み込まれシリンダポート７と吸入ポート３とを連通させて作動液の流路を形成する上昇位置、シリンダポート７と排出ポート４とを連通させて作動液の流路を形成する下降位置、及びこれらポート間の流路を遮断する中立位置を選択的にとることが可能なスプール２とを具備する。
【０００４】
前記電磁ソレノイド弁１０は、図６及び図７に示すように、電圧の印加を受けた際に電磁石として作用するソレノイド１０ａと、このソレノイド１０ａの内部に配されるコア１０ｋと、前記ソレノイド１０ａの磁力によりコア１０ｋに向けて吸引された際に開弁位置をとるとともにその他の際には閉弁位置をとるプランジャ１０ｂと、このプランジャ１０ｂに接続されて開弁位置と閉弁位置との間で前記プランジャ１０ｂと一体的に移動する弁体１０ｃと、前記プランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃを収納する弁体収納室１０ｅ、及び前記弁体１０ｃが閉弁位置をとる際に着座する弁座１０ｆを内部に有するとともに前記プランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃを閉弁位置に向けて付勢する付勢手段であるばね１０ｇを収納するハウジング１０ｄとを備えている。前記プランジャ１０ｂには、反応速度の向上を図るべく、その外周に作動液を流通させるための溝１０ｍを設けている。
【０００５】
ここで、前記電磁ソレノイド弁１０は、ソレノイド１０ａに電圧が印加された際には磁力によりプランジャ１０ｂを吸引しこのプランジャ１０ｂに一体に設けた弁体１０ｃを弁座１０ｆから離間させて前記リフトロックポペット８の背圧室８ａと前記中間室６との間の作動液の流れを許可する開弁状態をとる一方、ソレノイド１０ａに電圧が印加されない際には付勢手段であるばね１０ｇによりプランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃを弁座１０ｆに向けて付勢して弁体１０ｃを弁座１０ｆに着座させ、前記リフトロックポペット８の背圧室８ａと前記中間室６との間の作動液の流れを遮断する閉弁状態をとる構成を有する。また、この電磁ソレノイド弁１０のソレノイド１０ａには、所定の着座位置に操作を行う者が着座した場合にのみ電圧が印加されるようにしている。なお、前記所定の着座位置に操作を行う者が着座したことの検知は、図示しない着座センサを利用して行うようにしている。
【０００６】
ここで、前記電磁ソレノイド弁１０及びリフトロックポペット８が開弁状態をとり、前記スプール２が上昇位置又は下降位置をとる状態から前記スプール２を中立位置に移動させると、中間室６内はリフトシリンダＣからの作動液で満たされる。その一方で、リフトシリンダＣからの作動液はリフトロックポペット８の背圧室８ａを経てパイロット通路９に達し、これら背圧室８ａ及びパイロット通路９内もリフトシリンダＣからの作動液で満たされる。このことにより、中間室６内の液圧と背圧室８ａ内の液圧とが等しくなるので、リフトロックポペット８はその内部のばね８ｂによる付勢力のみを受けることとなり、リフトロックポペット８は閉弁状態に移行する。
【０００７】
それから、前記電磁ソレノイド弁１０が閉弁状態をとり、かつ前記スプール２が中立位置をとる状態に移行すると、リフトシリンダＣからの作動液は、リフトロックポペット８の背圧室８ａを経て電磁ソレノイド弁１０内の前記弁体１０ｃを収納する弁体室１０ｅ内まで導かれるが、この作動液は中間室６内には導かれない。一方、中間室６は、前記スプール２と前記スリーブ５との間の隙間を経て排出ポート４に連通しているので、中間室６内の圧力はシリンダポート７内の圧力よりも低くなり、リフトロックポペット８の閉弁状態が維持される。この状態で、前記スプール２を下降位置に移動させても、中間室６内の液圧はタンク圧となるものの、前記電磁ソレノイド弁１０が閉弁状態をとっているので、リフトロックポペット８の背圧室８ａ内の圧力はシリンダポート７内の圧力と等しいままであり、リフトロックポペット８は閉弁状態を維持する。
【０００８】
しかして、前記スプール２が中立位置または下降位置をとる状態で前記電磁ソレノイド弁１０が閉弁状態から開弁状態に移行するとリフトロックポペット８の背圧室８ａと中間室６とが連通するが、中間室６内の圧力は略タンク圧であるのに対して、リフトロックポペット８の背圧室８ａ内にはリフトシリンダＣからの作動液圧が導入されており、この作動液圧が急速に中間室６に伝播する。その際に衝撃音が発生し、この衝撃音が不快に思われることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】登録実用新案公報第３１１５６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上の点に着目し、ソレノイド弁の開弁に伴いシリンダポート内の圧力が中間室に急速に伝播することに伴う不具合の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち本発明に係る流体制御弁は、液圧供給源から供給される作動液を吸入する吸入ポート、及びタンクに作動液を排出する排出ポートが接続されるスリーブ、このスリーブに連通する中間室、この中間室に連通しリフトシリンダへ作動液を送出するシリンダポート、これら中間室とシリンダポートとの間に設けられこれらの間の流路を開閉するとともに内部に背圧室を有するリフトロックポペット、このリフトロックポペットの背圧室と前記中間室との間に設けられこれらの間の流路を開閉する電磁ソレノイド弁を内部に備えた弁本体と、前記スリーブに進退可能に組み込まれシリンダポートと吸入ポートとを連通させて作動液の流路を形成する上昇位置、シリンダポートと排出ポートとを連通させて作動液の流路を形成する下降位置、及びこれらポート間の流路を遮断する中立位置を選択的にとることが可能なスプールとを具備するものであって、前記電磁ソレノイド弁が、電圧の印加を受けた際に電磁石として作用するソレノイドと、前記ソレノイドの磁力により吸引された際に開弁位置をとるとともにその他の際には閉弁位置をとるプランジャと、このプランジャに接続されて開弁位置と閉弁位置との間で前記プランジャと一体的に移動する弁体と、これら弁体及びプランジャを収納するハウジングと、これらプランジャとハウジングとの間に設けられ前記プランジャの閉弁位置から開弁位置への移動速度を抑制するための移動速度抑制手段とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、電磁ソレノイド弁が電圧の印加を受け、前記プランジャが開弁位置に移動する際に、前記移動速度抑制手段により前記プランジャが開弁位置に移動する際の速度が抑制されるので、リフトロックポペットの背圧室内の液圧すなわちシリンダポート内の液圧は中間室に徐々に伝播することになり、従ってシリンダポート内の圧力が中間室に急速に伝播することに伴う不具合の発生を抑制することができる。
【００１３】
このような移動速度抑制手段を容易に実現するための構成として、前記移動速度抑制手段を、前記ハウジング内における前記プランジャを挟んで前記中間室と反対側に設けた作動液室と、前記プランジャと前記ハウジングとの間の隙間とを利用して形成したものが挙げられる。このようなものであれば、移動速度抑制手段を形成するために特殊な部品及び加工を施す必要がないからである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の流体制御弁の構成によれば、ソレノイド弁の開弁に伴いシリンダポート内の圧力が中間室に急速に伝播することに伴う不具合の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体制御弁の側断面図。
【図２】同実施形態に係る流体制御弁を構成するソレノイド弁の縦断面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図。
【図４】本発明の他の実施態様に係る流体制御弁を構成するソレノイド弁の要部の縦断面図。
【図５】従来の流体制御弁の要部の側断面図。
【図６】従来の流体制御弁を構成するソレノイド弁の縦断面図。
【図７】図６におけるＸ−Ｘ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について述べる。
【００１７】
本実施形態に係る流体制御弁Ｂは、図５〜図７を参照しつつ前述した流体制御弁ＢＢと一部を除いてほぼ同様の構成を有する。すなわち、図１に示すように、図示しないポンプ等の液圧供給源から供給される作動液を吸入する吸入ポート３、及び図示しないタンクに作動液を排出する排出ポート４が接続されるスリーブ５、このスリーブ５に連通する中間室６、この中間室６に連通しリフトシリンダＣへ作動液を送出するシリンダポート７、これら中間室６とシリンダポート７との間に設けられこれらの間の流路を開閉するとともに内部に背圧室８ａを有するリフトロックポペット８、このリフトロックポペット８の背圧室８ａと前記中間室６とを接続するパイロット通路９、及びこのパイロット通路９中に設けられ該パイロット通路９中の作動液の流れを許可又は遮断する電磁ソレノイド弁１０を内部に備えた弁本体１と、前記スリーブ５に進退可能に組み込まれシリンダポート７と吸入ポート３とを連通させて作動液の流路を形成する上昇位置、シリンダポート７と排出ポート４とを連通させて作動液の流路を形成する下降位置、及びこれらポート間の流路を遮断する中立位置を選択的にとることが可能なスプール２とを具備する。なお、図５〜図７を参照しつつ前述した流体制御弁ＢＢにおける各部位に対応する部位には、同一の名称及び符号を付している。
【００１８】
本実施形態では、電磁ソレノイド弁１０は、図２及び図３に示すように、電圧の印加を受けた際に電磁石として作用するソレノイド１０ａと、このソレノイド１０ａの内部に配されるコア１０ｋと、前記ソレノイド１０ａの磁力によりコア１０ｋに向けて吸引された際に開弁位置をとるとともにその他の際には閉弁位置をとるプランジャ１０ｂと、このプランジャ１０ｂに接続されて開弁位置と閉弁位置との間で前記プランジャ１０ｂと一体的に移動する弁体１０ｃと、前記プランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃを収納する弁体収納室１０ｅ、及び前記弁体１０ｃが閉弁位置をとる際に着座する弁座１０ｆを内部に有するハウジング１０ｄと、固定端側を前記コア１０ｋ、自由端側を前記プランジャ１０ｂにそれぞれ接続してなり前記プランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃを閉弁位置に向けて付勢する付勢手段であるばね１０ｇと、前記プランジャ１０ｂと前記ハウジング１０ｄとの間に設けられ前記プランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃの閉弁位置から開弁位置への移動速度を抑制するための移動速度抑制手段１０ｈとを備えている。
【００１９】
前記移動速度抑制手段１０ｈは、前記ハウジング１０ｄ内における前記プランジャ１０ｂを挟んで前記中間室６と反対側、換言すればプランジャ１０ｂとコア１０ｋとの間に設けた作動液室１０ｉと、前記プランジャ１０ｂと前記ハウジング１０ｄとの間の隙間１０ｊとを利用して形成したものである。なお、作動液室１０ｉは、前記ばね１０ｇを収納すべく前記プランジャ１０ｂ内に設けた空間であるリテーナ部１０ｉ１、及びこのリテーナ部１０ｉ１から前記弁体１０ｃ側に延伸し前記弁体１０ｃに達する空間１０ｉ２を含む。
【００２０】
前記電磁ソレノイド弁１０は、ソレノイド１０ａに電圧が印加された際には磁力によりプランジャ１０ｂを吸引しこのプランジャ１０ｂに一体的に移動可能に設けた弁体１０ｃを弁座１０ｆから離間させて前記リフトロックポペット８の背圧室８ａと前記中間室６との間の作動液の流れを許可する開弁状態をとる一方、ソレノイド１０ａに電圧が印加されない際には付勢手段であるばね１０ｇによりプランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃを弁座１０ｆに向けて付勢して弁体１０ｃを弁座１０ｆに着座させ、前記リフトロックポペット８の背圧室８ａと前記中間室６との間の作動液の流れを遮断する閉弁状態をとる構成を有する。また、この電磁ソレノイド弁１０のソレノイド１０ａには、所定の着座位置に操作を行う者が着座した場合にのみ電圧が印加されるようにしている。なお、前記所定の着座位置に操作を行う者が着座したことの検知は、図示しない着座センサを利用して行うようにしている。
【００２１】
ここで、前記電磁ソレノイド弁１０及びリフトロックポペット８が開弁状態をとり、前記スプール２が上昇位置又は下降位置をとる状態から前記スプール２を中立位置に移動させると、中間室６内はリフトシリンダＣからの作動液で満たされる。その一方で、リフトシリンダＣからの作動液はリフトロックポペット８の背圧室８ａを経てパイロット通路９に達し、これら背圧室８ａ及びパイロット通路９内もリフトシリンダＣからの作動液で満たされる。このことにより、中間室６内の液圧と背圧室８ａ内の液圧とが等しくなるので、リフトロックポペット８はその内部のばね８ｂによる付勢力のみを受けることとなり、リフトロックポペット８は閉弁状態に移行する。
【００２２】
それから、前記電磁ソレノイド弁１０が閉弁状態をとり、かつ前記スプール２が中立位置をとる状態に移行すると、リフトシリンダＣからの作動液は、リフトロックポペット８の背圧室８ａを経て電磁ソレノイド弁１０内の前記弁体１０ｃを収納する弁体室１０ｅ内まで導かれるが、この作動液は中間室６内には導かれない。一方、中間室６は、前記スプール２と前記スリーブ５との間の隙間を経て排出ポート４に連通しているので、中間室６内の圧力はシリンダポート７内の圧力よりも低くなり、リフトロックポペット８の閉弁状態が維持される。この状態で、前記スプール２を下降位置に移動させても、中間室６内の液圧はタンク圧となるものの、前記電磁ソレノイド弁１０が閉弁状態をとっているので、リフトロックポペット８の背圧室８ａ内の圧力はシリンダポート７内の圧力と等しいままであり、リフトロックポペット８は閉弁状態を維持する。
【００２３】
この電磁ソレノイド弁１０のソレノイド１０ａに電圧が印加されると、プランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃはコア１０ｋに向かい吸引される。このとき、プランジャ１０ｂとコア１０ｋとの空間すなわち前記作動液室１０ｉには作動液が満たされているので、プランジャ１０ｂが開弁位置に向けて移動すると、この作動液は中間室６に向けて排出される。しかして、作動液の排出は前記プランジャ１０ｂと前記ハウジング１０ｄとの間の隙間１０ｊを介してのみ行われる。従って、プランジャ１０ｂに作動液を流通させるための溝を設けた従来の電磁ソレノイド弁と比較して、このプランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃが開弁位置に向けて移動する速度が抑制される。そして、前記シリンダポート７から前記リフトロックポペット８の背圧室８ａ及び前記パイロット通路９を経て前記作動液室１０ｉに達している作動液が中間室６に向けて排出される速度も抑制される。
【００２４】
以上に述べたように、本実施形態の流体制御弁Ｂの構成によれば、電磁ソレノイド弁１０が電圧の印加を受け、前記プランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃが開弁位置に移動する際に、上述したように前記移動速度抑制手段１０ｈにより前記プランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃが開弁位置に移動する際の速度、及び作動液が中間室６に向けて排出される速度が抑制される。従って、リフトロックポペット８の背圧室８ａ内の液圧すなわちシリンダポート５内の液圧を中間室６に徐々に伝播させることにより、シリンダポート５内の圧力が中間室６に急速に伝播することに伴う不具合の発生を抑制することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、前記移動速度抑制手段１０ｈを、前記ハウジング１０ｄ内における前記プランジャ１０ｂを挟んで前記中間室６と反対側に設けた作動液室１０ｉと、前記プランジャ１０ｂと前記ハウジング１０ｄとの間の隙間１０ｊとを利用して形成しているので、移動速度抑制手段１０ｈを形成するために特殊な部品及び加工を施す必要がなく、上述した効果を得るための移動速度抑制手段１０ｈを容易に実現することができる。
【００２６】
そして本実施形態の構成によれば、前記プランジャ１０ｂと前記ハウジング１０ｄとの間の隙間１０ｊの寸法を変更することにより、プランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃが開弁位置に移動する際の速度の設定、すなわちシリンダポート５内の圧力が中間室６に伝播する速度の設定を行うこともできる。
【００２７】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限られない。
【００２８】
例えば、プランジャ１０ｂとハウジング１０ｄとの接触する位置及び長さは、任意に変更が可能である。また、プランジャの弁体と反対側の端縁とハウジングとの間に設けられプランジャを閉弁位置に向けて付勢するばね等の付勢手段のみを利用して形成した移動速度抑制手段等、他の構成を有する移動速度抑制手段によりプランジャが開弁位置に移動する際の速度を抑制してもよい。
【００２９】
また、図４に示すように、プランジャ１０ｂ及び弁体１０ｃの内部に作動液が導かれる空間１０ｓ、及びこの空間１０ｓの内部と外部とを連通するオリフィス１０ｔを利用した絞り機構をさらに利用して形成した移動速度抑制手段を設けてもよい。なお、図４に示す電磁ソレノイド弁１０は、前述した点以外上述した実施形態に係る電磁ソレノイド１０と同一の構成を有し、対応する部位には同一の符号を付している。
【００３０】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００３１】
Ｂ…流体制御弁
１…弁本体
２…スプール
３…吸入ポート
４…排出ポート
５…スリーブ
６…中間室
７…シリンダポート
８…リフトロックポペット
８ａ…背圧室
９…パイロット通路
１０…電磁ソレノイド弁
１０ａ…ソレノイド
１０ｂ…プランジャ
１０ｃ…弁体
１０ｄ…ハウジング
１０ｈ…移動速度抑制手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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