(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
略柱形状に形成された本体部と、該本体部の内部を穿孔することによって上流油路と下流油路とを連通させ、かつ、前記下流油路側の開口部が前記本体部の外周面に開口している連通路とを備えた連通路構成部材と、
略筒形状に形成されると共に、前記連通路構成部材の前記本体部の一部又は全部が中空部内に挿入された状態で前記連通路構成部材の前記本体部の中心軸に沿って摺動することによって、前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を開閉可能に設けられた弁体と、
コイルと、該コイルの近傍に設けられた固定磁極と、前記コイルへの通電時に前記固定磁極に吸引される可動磁極とを備え、前記可動磁極が前記弁体に対して直接的又は間接的に連結される共に、前記コイルへの通電時に前記弁体を前記連通路構成部材の前記本体部の中心軸に沿って摺動させるソレノイドとを有し、
前記弁体は、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第1の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を開放し、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第2の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を閉止するようになされていることを特徴とする電磁弁。
前記弁体は、外周面に連通用開口部が形成され、前記連通路構成部材の前記本体部が前記第1の端部側の前記開口部に挿入される向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通用開口部が前記連通路の前記下流油路側の前記開口部と重なり合わない位置から重なり合う位置に移動して、前記連通路と前記下流油路とを連通させ、前記コイルへの通電を停止すると前記連通用開口部が前記連通路の前記下流油路側の前記開口部と重なり合う位置から重なり合わない位置に移動して、前記連通路と前記下流油路とを遮断するようになされていることを特徴とする請求項1に記載の電磁弁。
【背景技術】
【0002】
フォークリフトなどの産業車両や建設機械においては、回路内の油圧が所定値に達した場合に、圧力を保持したままポンプから吐出された油をタンクに戻して、ポンプを無負荷運転させるために、アンロード弁として機能する電磁弁が設けられていることが多い。特開平11−315805公報で開示されている技術は、このような電磁弁の一例である。以下に、これらの公報で開示された弁について説明する。
【0003】
図7は、従来技術に係る電磁弁の構造を示す断面図である。
図7において、100は電磁弁、101は主弁、102はスプール、103はスプリング室、104は第1小径部、105は大径部、106は第2小径部、107は左端面、108は調整スクリュー、109は摺動子、110はスプリング、111はスプリング受け、112は弁本体、113は制御圧力導入ポート、114はスリーブ、115は負荷圧導入ポート、116はタンクポート、117は出口ポート、118は第1入口ポート、119は電磁比例圧力制御弁、120はソレノイドである。
【0004】
図7に示すように、電磁弁100は、主弁101の弁本体112の左方部に摺動子109が摺動可能に挿入され、弁本体112の右方部にはスリーブ114の左方端部が挿着されている。摺動子109は、弁本体112の左端部に調整スクリュー108が当接している。スプール102は、第1小径部104、大径部105及び第2小径部106を有している。第1小径部104は、左端部を摺動子109に摺動可能に挿入してある。大径部105は、スリーブ114の大径孔に摺動可能に挿入してある。第2小径部106は、スリーブ114の小径孔に摺動可能に挿入してある。なお、スプール102の右端面107は、受圧部を構成している。また、スプール102は、第2小径部106の断面積が大径部105の断面積から第1小径部104の断面積を除した大きさになるように設定されている。スリーブ114は、右端を開口させて第1入口ポート118を構成し、右端開口より若干左方に位置した部位において出口ポート117を構成している。出口ポート117は操作弁のタンクポート116に連通している。くわえて、スリーブ114は、最高負荷圧の圧油を導入する負荷圧導入ポート115と、ソレノイド120を含む電磁比例圧力制御弁119からの制御圧を導入する制御圧力導入ポート113とを備えているスプリング室103にはスプリング110が設けられている。スプリング110は、スプール102の第1小径部104に挿入されたスプリング受け111と摺動子109の右端面との間に介在してスプール102を右方に押している。以上の構成によって、電磁比例圧力制御弁119からの制御圧によって主弁101がスプール102の端部の受圧部の動作力のバランスを変更するようにしている。
【0005】
ところで、アンロード弁として機能する電磁弁は、使用する油圧回路の構成等に応じて、ソレノイドが動作したときに開放状態になるものと、ソレノイドが動作したときに閉止状態になるものとの2種類のものが必要となる。
図6に示した電磁弁においても、各ポートの形成部位などを適宜変更することによって2種類のものを製造できるが、ポートを形成する構造材などを2種類製造すると製造コストを大幅に増大させる要因となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記課題を解決するために、主として産業車両や建設機械に利用され、アンロード弁として機能する電磁弁において、ソレノイドが動作したときに開放状態になるものと、ソレノイドが動作したときに閉止状態になるものとの2種類のものを安価に製造可能な構造を有する電磁弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に記載の発明は、略柱形状に形成された本体部と、該本体部の内部を穿孔することによって上流油路と下流油路とを連通させ、かつ、前記下流油路側の開口部が前記本体部の外周面に開口している連通路とを備えた連通路構成部材と、略筒形状に形成されると共に、前記連通路構成部材の前記本体部の一部又は全部が中空部内に挿入された状態で前記連通路構成部材の前記本体部の中心軸に沿って摺動することによって、前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を開閉可能に設けられた弁体と、コイルと、該コイルの近傍に設けられた固定磁極と、前記コイルへの通電時に前記固定磁極に吸引される可動磁極とを備え、前記可動磁極が前記弁体に対して直接的又は間接的に連結される共に、前記コイルへの通電時に前記弁体を前記連通路構成部材の前記本体部の中心軸に沿って摺動させるソレノイドとを有し、前記弁体は、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第1の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を開放し、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第2の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を閉止するようになされていることを特徴とする電磁弁である。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記弁体は、外周面に連通用開口部が形成され、前記連通路構成部材の前記本体部が前記第1の端部側の前記開口部に挿入される向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通用開口部が前記連通路の前記下流油路側の前記開口部と重なり合わない位置から重なり合う位置に移動して、前記連通路と前記下流油路とを連通させ、前記コイルへの通電を停止すると前記連通用開口部が前記連通路の前記下流油路側の前記開口部と重なり合う位置から重なり合わない位置に移動して、前記連通路と前記下流油路とを遮断するようになされていることを特徴とする電磁弁である。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記連通路構成部材は、前記本体部の前記第1の端部に前記フランジ部が形成され、前記弁体は、外周面の中間部にフランジ部が形成され、さらに、略筒形状に形成されると共に、第1の端部側の開口部に前記連通路構成部材の前記フランジ部が嵌合された連通路支持部材と、第1の端部が前記弁体のフランジ部に当接し、第2の端部が前記連通路構成部材の前記フランジ部に当接すると共に、前記コイルへの通電時に前記可動磁極が前記弁体を摺動させる方向と反対方向に前記弁体を押圧するように設けられたスプリングを有することを特徴とする電磁弁である。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記連通路支持部材は、前記中空部が前記弁体の外周面を取り巻く環状の間隙を生じるように形成され、前記連通路の前記下流油路側の前記開口部は前記環状の間隙を介して前記下流油路に連接していることを特徴とする電磁弁である。
【0012】
請求項5に記載の発明は、請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記連通路構成部材は、該本体部の内部を穿孔することによって前記上流油路と前記下流油路とを連通させ、かつ、前記上流油路側の開口部が前記本体部の前記第1の端部の端面に開口し、前記下流油路側の開口部が第2の端部の端面に開口している別の連通路を備え、 さらに、前記連通路構成部材の中心軸に沿って摺動することによって前記別の連通路の前記下流油路側の開口部を開放可能に設けられた別の弁体を有することを特徴とする電磁弁である。
【0013】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記弁体は、第1及び第2の開放用開口部が形成され、該第1の開放用開口部は、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第1の端部側の開口部から挿入する向きに配置した状態において、前記別の弁体が前記別の連通路の前記下流油路側の前記開口部から離隔するときに、前記別の連通路と前記下流油路とを連通するように配置され、前記第2の開放用開口部は、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第2の端部側の開口部から挿入する向きに配置した状態において、前記別の弁体が前記別の連通路の前記下流油路側の前記開口部から離隔するときに、前記別の連通路と前記下流油路とを連通するように配置されていることを特徴とする電磁弁である。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載の発明によれば、弁体が、連通路構成部材の本体部を弁体の第1の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときにはコイルに通電すると連通路の下流油路側の開口部を開放し、連通路構成部材の前記本体部を弁体の第2の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときにはコイルに通電すると連通路の下流油路側の開口部を閉止するようになされているので、1種類の構成だけでソレノイドの動作時に開放状態になるものと閉止状態になるものとの両方を提供できる。
【0015】
請求項2に記載の発明によれば、弁体の連通用開口部が連通路構成部材の連通路の下流油路側の開口部と重なり合って連通路と下流油路とを連通するので、連通路の開閉を簡単な構造で実現でき、電磁弁の製造コストの低減が容易になる。さらに、閉止状態における漏れを低減することが容易になる。
【0016】
請求項3に記載の発明によれば、弁体をスプリングによってソレノイドの押圧方向と反対方向に押圧し、かつ、2方向に配置可能な構造を簡単な構造で実現でき、電磁弁の製造コストの低減が容易になる。また、弁体の端面をスプリングによって押圧する構成よりも弁体の肉厚を薄くすることが可能になるので、電磁弁の小型化にも寄与する。
【0017】
請求項4に記載の発明によれば、連通路の下流油路側の開口部を環状の間隙を介して前記下流油路に連接するようにしたので、環状の間隙内であれば連通路の下流油路側の開口部をどこに形成してもよく、電磁弁の設計が容易になる。ひいては、電磁弁の製造コストの低減と、電磁弁の小型化にも寄与する。
【0018】
請求項5に記載の発明によれば、例えば別の弁体をリリーフ弁に利用することができ、電磁弁を2種類の弁を一体にした複合弁にすることができる。
【0019】
請求項6に記載の発明によれば、第1及び第2の開放用開口部が別の連通路の下流油路側の開口部から別の弁体が離隔するときに、別の連通路と下流油路とを連通するように配置されているので、別の弁体が開放状態にあるときに、弁体が別の連通路と下流油路との連通を妨げることがない。ひいては、別の連通路と下流油路との連通路を別途設ける必要がなく、電磁弁の小型化に寄与する。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明の実施の形態に係る電磁弁について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る電磁弁を示す断面図(1)であり、(a)は非通電状態において第1の弁体を第1の方向に向けて配置した状態、(b)は非通電状態において第1の弁体を第2の方向に向けて配置した状態を示す。
図1において、10は電磁弁、11は連通路構成部分、12はソレノイド構成部分、20は第1弁体、23及び24は連通用開口部、25a及び25bは第1開放用開口部、26a及び26bは第2開放用開口部、30は第2弁体、32はフランジ部、33は先端部、35は連通路構成部材、38は上流側連通路、39及び40は下流側第1連通路、42は下流側第2連通路、44はスプリング、45は連通路支持部材、46はフランジ部、47は本体部、48は固定磁極部、48aは肉薄部、49は傾斜面、50及び51は開口部、53は環状連通路、55はスプリング、56はシャフト、57は収納スペース、58はシャフト、59は逃げスペース、60は可動磁極、61は貫通孔、62は傾斜面、63は逃げスペース、64は環状連結部材、65はケース、66は肉薄部、67は肉薄部、68はボビン、69はコイル、70及び71は蓋、72はソレノイド構造部材、73は突出部、74はねじ込み部材保持部、75は可動磁極保持部、76は肉薄部、77は圧力調整スペース、78はねじ込み部材、79は固定部材、80はねじ、81はOリング、82は逃げスペースである。また、
図2は、本発明の実施の形態に係る電磁弁を示す断面図(2)であり、(a)は通電状態において第1の弁体を第1の方向に向けて配置した状態、(b)は通電状態において第1の弁体を第2の方向に向けて配置した状態を示す。
図2において用いた符号は、すべて
図1と同じものを示す。
【0022】
まず、本発明の実施の形態に係る電磁弁10の概要について説明する。電磁弁10は、アンロード弁に加えてリリーフ弁としての機能も持っており、主としてフォークリフトなどの産業車両や建設機械に用いるが、アンロード弁を必要とする各種の機器でも利用可能である。
図1に示すように、電磁弁10は、リリーフ弁及びアンロード弁の弁体と、上流油路と下流油路との連通路などで構成された連通路構成部分11と、リリーフ弁の弁体を摺動させるソレノイドと、アンロード弁の弁体を所定圧で押圧するスプリングなどで構成されたソレノイド構成部分12とからなる。電磁弁10は、全体として略円筒形状の外観を呈しており、複数の円筒形状を組み合わせたような複雑な外観を呈することが多い従来の電磁弁よりも簡素な形状で、油圧回路内に組み込みやすいと言える。
【0023】
図1(a)及び(b)は、いずれもコイル69に通電しておらず、可動磁極60が連通路支持部材45の固定磁極部48に吸着されていない状態を示している。
図1(a)に示すように、アンロード弁の弁体である第1弁体20は、連通路構成部材35の一部が中空部内に挿入されており、連通路構成部材35に対して入れ子状に配置された構造となっている。また、
図1(b)の電磁弁10は、
図1(a)と同一の形状及び大きさの第1弁体20を連通路構成部材35に対して
図1(a)とは逆向き、つまり、
図1(a)では第2弁体30の近くに第1開放用開口部25a及び25bが位置しているのに対し、
図1(b)では第2弁体30の近くに第2開放用開口部26a及び26bが位置するように配置している。
【0024】
また、
図1(a)の電磁弁10では、下流側第1連通路39及び40と連通用開口部23及び24とが重なり合っており、下流側第1連通路39及び40は連通用開口部23及び24を介して環状連通路53に開放されている。これに対して、
図1(b)の電磁弁10では、下流側第1連通路39及び40と連通用開口部23及び24とが重なり合っていないので、下流側第1連通路39及び40は環状連通路53に対して閉止されている。環状連通路53は、後述するように、下流油路に常時開放されているので、
図1(a)と
図1(b)は下流油路に対してそれぞれ閉止状態と開放状態とにある。
図2(a)及び(b)は、
図1(a)及び(b)に示した電磁弁10のコイル69に通電し、可動磁極60が連通路支持部材45の固定磁極部48に吸着された状態を示している。
図2(a)及び(b)に示すように、コイル69に通電するとアンロード弁は閉止状態から開放状態、又は、開放状態から閉止状態となる。このように、電磁弁10は、連通路構成部材35を第1弁体20に挿入する際に第1弁体20の向きを変えて配置でき、かつ、ソレノイド動作時におけるアンロード弁の開閉を変更できるように構成されている。
【0025】
連通路構成部材35は、図示していない上流油路と、開口部50及び51を介して図示していない下流油路に連通している環状連通路53とを連通させるものである。すなわち、連通路構成部材35は、その内部を穿孔することによって、上流油路に面した上流側連通路38と、上流側連通路38に連続する下流側第1連通路39及び40並びに下流側第2連通路42が形成されており、さらに下流側第1連通路39及び40並びに下流側第2連通路42は環状連通路53に開放可能に設けられている。下流側第1連通路39及び40並と下流側第2連通路42とは、共通する上流側連通路38に連続してはいるが、それぞれアンロード弁とリリーフ弁との一部を構成するものであり、機能的には互いに独立しているものである。
【0026】
また、第1弁体20はスプリング44の弾発力によって連通路支持部材45のフランジ部46に押しつけられており、下流側第1連通路39及び40は第1弁体20によって閉止されている。
図2(a)及び(b)は、コイル69に通電することによって、可動磁極60が固定磁極部48に吸着された状態を示している。可動磁極60が固定磁極部48に吸着されることによって、可動磁極60がシャフト56を摺動させ、さらにシャフト56はスプリング44の弾発力に打ち勝って第1弁体20をスプリング44側に摺動させている。この状態では、前述のように、下流側第1連通路39及び40が環状連通路53に対して閉止状態から開放状態、又は、開放状態から閉止状態へ反転する。上流油路と下流油路とが連通したときには、特に図示しないが、上流油路の圧力をほぼ所定値に保持したままポンプを無負荷運転させる、つまりポンプから吐出された油がそのまま下流油路側のタンクに戻る状態となる。
【0027】
また、第2弁体30は、スプリング55によって下流側第2連通路42の開口部に常時押しつけられているが、上流油路の圧力が所定値以上になると、下流側第2連通路42から加わる油圧によって第2弁体30が下流側第2連通路42の開口部から離れ、下流側第2連通路42の開口部が第1弁体20の開口部25a及び25b、又は、26a及び26bを介して環状連通路53に開放される。したがって、上流油路の圧力が下流油路側に抜け、上流油路の圧力は所定値未満に下がる。なお、後述するように、第2弁体30は、コイル69に通電又は非通電に関係なく、第1弁体20から完全に独立して動作するように構成されている。
【0028】
さらに、各部品の形状等について詳細に説明する。
図6は、本発明の第1の実施の形態に係る連通路構成部材を示す図であり、(a)は平面図、(b)は右側面図、(c)は断面図である。
図6において、36はフランジ部、36aは端面部、37は本体部、37aは端面部、41は接続通路、43はシート面であり、その他の符号は
図1と同じものを示す。また、
図7は、本発明の実施の形態に係る弁体を示す図であり、(a)は第1弁体の平面図、(b)は第1弁体の断面図、(c)は第2弁体の正面図である。
図6において、21は本体部、22は中空部、27はフランジ部、28は外周面、29は内周面、29aは内周溝、31は本体部、34は円錐状面であり、その他の符号は
図1と同じものを示す。
【0029】
連通路構成部材35は、
図6(a)及び(b)に示すように、略円筒形状に形成された本体部37の端部にフランジ部36を設けた外形を呈している。また、
図4(c)に示すように、フランジ部36の端面部36aの中心から本体部37の中心軸に沿って延びる上流側連通路38が形成されており、さらに上流側連通路38から連続して延びるように接続通路41と下流側第2連通路42とがこの順序で形成されている。下流側第2連通路42は、端面部36aとは反対側の端面となる本体部37の端面部37aに開口しており、リリーフ弁の圧力設定の関係上、上流側連通路38よりも径がやや大きい。さらに、下流側第2連通路42の開口部の周縁は、シート面43となっている。シート面43は、第2弁体30の弁座となるものであり、第2弁体30形状に合わせて環状の傾斜面として形成されている。
【0030】
さらに、上流側連通路38の端部近傍には、下流側第1連通路39及び40が接続されている。下流側第1連通路39と下流側第1連通路40とは、上流側連通路38の端部近傍から上下方向にそれぞれ延びており、本体部37の外周面の上部と下部とに開口している。下流側第1連通路39及び40の開口部は、第1弁体20の内周面に面しているが、前述のように、第1弁体20の連通用開口部23及び24と重なり合うと、環状連通路53に開放される。なお、下流側第1連通路39及び40と下流側第2連通路42とは、上流側連通路38を介して上流油路に接続されているが、連通路構成部材35の内部に、互いに独立し端面部36aにおいて別個に開口する連通路を形成し、上流油路にそれぞれ別個に接続してもよい。さらに、上流油路に面する開口部のみを共通とし連通路構成部材35の内部において分離する連通路を形成してもよい。つまり、連通路構成部材35の内部の連通路は、一方の開口部が第1弁体20と第2弁体30とに別個に面した構成になっていれば、その他の部分は適宜変更可能である。
【0031】
第1弁体20は、
図7(a)及び(b)に示すように、本体部21に略円筒形状に形成されており、両端に中空部22が開口している。また、本体部21の外周面28は環状連通路53に面し、本体部21の内周面29は連通路構成部材35の本体部37の外周面28に面している。さらに、本体部21には、本体部21の中心軸方向において中間となる部位に外周面28を一周するフランジ部27が設けられている。フランジ部27は、
図1で示したスプリング44の一端部に常時当接することによって、スプリング44の弾発力を受ける。また、フランジ部27は、前述のように、第1弁体20は装着する向きを変えられるように、本体部21の中心軸方向のちょうど中間点に形成されている。さらに、この中間点を含み、かつ、本体部21の中心軸方向と直交する仮想的平面に対して、開口部25a及び25b側の肉厚と開口部26a及び26bの肉厚とが同じになるように形成されている。なお、本体部21のフランジ部27を設けた部分以外は、均一の厚さに形成されている。
【0032】
また、外周面28のフランジ部27の近傍には、連通用開口部23及び24が開口している。連通用開口部23と連通用開口部24とは、外周面28の互いに背向する部位にそれぞれ開口している。くわえて、連通用開口部23と連通用開口部24とは、前述のように、連通路構成部材35の下流側第1連通路39と下流側第1連通路40との開口部にそれぞれ重なり合ったときに、連通路構成部材35の下流側第1連通路39と下流側第1連通路40とが環状連通路53に対して開放され、下流側第1連通路39と下流側第1連通路40との開口部から離れたときに閉止されるようにしている。また、連通用開口部23及び24は、第1弁体20は装着する向きを変えることによって、下流側第1連通路39及び40の開口部と確実に重なり合うように位置して下流側第1連通路39及び40の開口部を開放する、又は、下流側第1連通路39及び40の開口部から離隔して位置して下流側第1連通路39及び40の開口部を閉止することを確実に実現できる大きさ及び形状になされている。さらに、連通用開口部23及び24を本体部21の両端部から離れた部位に形成することによって、コイル69への非通電時における油の漏れを低減するようにしている。
【0033】
また、内周面29には、中心軸に直交し、内周面29の全周に渡って内周溝29aが形成されている。内周溝29aの幅は連通用開口部23及び24の径よりも大きく、また連通用開口部23及び24の内周面29側は内周溝29aに開口している。したがって、下流側第1連通路39及び40は、コイル69への通電時における第1弁体20の停止位置に多少ずれを生じても、第1弁体20の連通用開口部23及び24と内周溝29aとを介して環状連通路53に対して確実に連通する。また、第1弁体20が周方向に位置ずれした状態で装着されていても、下流側第1連通路39及び40は内周溝29aに対して開放された状態となるので、下流側第1連通路39及び40は内周溝29aから連通用開口部23及び24を経て環状連通路53に連通する。
【0034】
くわえて、本体部21の第2弁体30側の端部近傍には、開口部25a及び25bと開口部26a及び26bとが開口している。開口部25a及び25bと開口部26a及び26bとは、前述のように、第2弁体30の動作時に下流側第2連通路42の開口部から流れ出た油を環状連通路53に送出するためのものである。また、電磁弁10の組立時において第1弁体20を連通路構成部材35の本体部37に挿入するときに、第2弁体30側に開口部25a及び25bが位置するように配置すると、
図1(a)及び図(b)に示すように状態となり、第2弁体30側に開口部26a及び26bが位置するように配置すると、
図1(a)及び図(b)に示す状態となる。なお、連通用開口部23及び24と、開口部25a及び25bと開口部26a及び26bとはそれぞれ2個一組として形成されているが、必要となる油の流量に応じてさらに開口部を形成し、3個一組、4個1組などとしてもよい。逆に、例えば開口部23、開口部25a及び開口部26aのみを形成してもよい。
【0035】
第2弁体30は、
図5(c)に示すように、略棒形状の本体部31に、弁体に即した形状に形成された先端部33を設け、さらに両者の間にフランジ部32を設けている。本体部31は、先端側の部分が
図1で示したシャフト58の逃げスペース59に挿入されており、第2弁体30の摺動時に逃げスペース59によって案内されるようにしている。フランジ部32は、
図1で示したスプリング55の一端部に常時当接することによって、スプリング55の弾発力を受ける。先端部33の周側面は、連通路構成部材35のシート面43に対応する傾斜角度を有する円錐状面34に形成されている。なお、第2弁体30は、必要となる油の流量や圧力に応じて、先端部33の周側面を略半球形状に形成したり、フランジ部32をより先端に近い部位に形成したりするなどの変更が可能である。
【0036】
続けて、
図1、
図2及び
図3に従って説明する。
図3は、本発明の実施の形態に係る電磁弁の第1の弁体及び第2の弁体、並びにこれらの周辺部の部分拡大断面図(1)であり、(a)は第1の弁体を第1の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電していないとき、(b)は第1の弁体を第2の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電していないときを示す。
図3において、
図2において、47aは肉厚部、52は逃げスペース、54は収納スペースであり、その他の符号は
図1と同じものを示す。
【0037】
連通路支持部材45は、連通路を構成する各部材を支持すると共に、連通路の一部を構成する部材である。
図3(a)に示すように、連通路支持部材45の本体部47は、略円筒形状に形成されており、先端部近傍に周辺部分よりも肉厚が大きい肉厚部47aを環状に形成している。肉厚部47aよりも先端側には、連通路構成部材35のフランジ部27が嵌合される。したがって、肉厚部47aは、連通路構成部材35を圧入する工程において、圧入深さを規定する役割を果たす。また、本体部47は、その内部に連通路支持部材45、第1弁体20及びスプリング44の全体と、第2弁体30及びスプリング55の一部を収納する。本体部47と第1弁体20との環状の間隙は、前述のように、連通路構成部材35に形成した連通路と下流油路とを接続する環状連通路53となる。また、環状連通路53から下流油路へ油を送出するために、本体部47の上下に開口部50及び51を形成している。よって、環状連通路53は、開口部50及び51を介して下流油路に常時連通している。なお、開口部は、1つだけ形成する、又は3つ以上形成するなど、必要となる油の流量に応じて形成する個数を適宜変更できる。くわえて、環状連通路53のフランジ部36近傍の領域は、コイル69への通電時に摺動してきた第1弁体20を納める逃げスペース52となる。
【0038】
さらに、第2弁体30と第1弁体20との間隙は、スプリング55を収納すると共に、第2弁体30の可動性を確保するための収納スペース54となる。収納スペース54は、第1弁体20の開口部25a及び25b、又は、26a及び26bを介して環状連通路53に常時連通しているので、環状連通路53との圧力差はない。また、連通路支持部材45は、
図1及び
図2に示すように、本体部47に連続してフランジ部46と固定磁極部48とがこの順序で形成されている。フランジ部46は、蓋70を固定磁極部48に圧入する工程において、圧入深さを規定する役割を果たす。固定磁極部48は、コイル69への通電時に、蓋70、ケース65、蓋71、ソレノイド構造部材72及び可動磁極60と共に磁気回路を構成して可動磁極60を吸引する。くわえて、固定磁極部48は、コイル69への通電時に可動磁極60に対する吸引力の急増を抑えるために、先端部に可動磁極60を取り囲む肉薄部48aを形成し、さらに可動磁極60と対向する面を傾斜面49としている。スプリング44は、
図3(a)に示すように、一端部が連通路構成部材35のフランジ部36に当接し、他端部が第1弁体20のフランジ部27に当接し、かつ押し縮められた状態で設けられており、フランジ部27をシャフト56側に常時押圧している。
【0039】
スプリング55は、
図1及び
図2に示すように、一端部が第2弁体30のフランジ部32に当接し、他端部がシャフト58に当接し、かつ押し縮められた状態で設けられており、フランジ部32を連通路構成部材35側に常時押圧している。シャフト56は、略円筒形状に形成されており、さらに一端部が第1弁体20に当接し、他端部が可動磁極60に当接している。コイル69への通電時には、可動磁極60が固定磁極部48に吸引されることに伴って、第1弁体20をスプリング55側に押圧する。また、シャフト56の中空部である収納スペース57は、第2弁体30及びスプリング55の一部を収納すると共に、可動磁極60側への油の通路となる。シャフト58は、略棒形状に形成されており、可動磁極60の中空部内に摺動可能な状態で挿入されている。また、シャフト58は、第2弁体30側に、第2弁体30の先端側の摺動を案内する孔である逃げスペース59が形成されている。さらに、逃げスペース59の開口部の周辺部は、スプリング55に当接している。くわえて、逃げスペース59と反対側の先端部は凹部が形成され、この凹部と凹部の周辺部がねじ込み部材78の先端部に当接している。
【0040】
可動磁極60は、中心軸に沿って貫通孔が形成されており、前述のように、この貫通孔にシャフト58が挿入されている。固定磁極部48に対向する面は、固定磁極部48の傾斜面49と同じ角度で傾斜した傾斜面62として形成されている。くわえて、シャフト58が挿入された貫通孔と平行に貫通孔61を形成することによって、可動磁極60と固定磁極部48と間の間隙である逃げスペース63と圧力調整スペース77との圧力差を緩和するようにしている。ケース65は、ボビン68等を収納すると共に、磁気回路の一部を構成するものである。また、ケース65は、略円筒形状に形成されると共に、開口部に蓋70と蓋71を嵌合するために、中央寄りの部分よりも肉厚が小さい肉薄部66と肉薄部67を形成している。蓋71は、ケース65に嵌合されると共に、中央の開口部にソレノイド構造部材72が嵌合されている。ボビン68は、コイル69が巻回されており、蓋70と蓋71とによって狭持されている。
【0041】
ソレノイド構造部材72は、可動磁極60などソレノイドを構成する部品の一部を保持する構造材であると共に、磁気回路の一部を構成するものでもある。すなわち、ソレノイド構造部材72は、略円筒形状に形成された可動磁極保持部75の中空部内に可動磁極60を摺動可能に保持している。また、可動磁極保持部75の先端部は、環状連結部材64に嵌合するために肉薄部76として形成されている。さらに、可動磁極保持部75の基端側は蓋71に嵌合されており、くわえて蓋71に嵌合された部分よりも外側をねじ込み部材保持部74としている。ねじ込み部材保持部74は、外周面にネジを切っており、ここに固定部材79をねじ込んで蓋71とソレノイド構造部材72とを締め付けている。さらに、ねじ込み部材保持部74の先端側には、突出部73を形成している。突出部73は、と内周面にネジを切っており、ここにねじ込み部材78をねじ込んである。ねじ込み部材78は、突出部73に対して深くねじ込むことによってシャフト58をスプリング55側に摺動させることができる。シャフト58がスプリング55側に摺動すると、スプリング55に対する押圧力が加わるので、第2弁体30の設定圧力を高くすることができる。なお、ねじ込み部材78は、第2弁体30の動作圧力の調整用ねじであり、逃げスペース82を完全に埋めるところまでねじ込むことが可能である。また、ねじ込み部材78を反対側に回転させると、第2弁体30の設定圧力を低くすることができる。くわえて、ねじ込み部材78の端部にはねじ80がねじ込んであり、ねじ80によって突出部73とねじ込み部材78とを締め付けると、ねじ込み部材78の不要な回転を防止して、第2弁体30の設定圧力を一定値に保持することができる。
【0042】
環状連結部材64は、略円筒形状に形成されており、連通路支持部材45の肉薄部48aとソレノイド構造部材72の肉薄部76とを嵌合してあり、油が外部へ漏れることを防止している。同様に、ねじ込み部材78のシャフト58側にOリング81を設けて、突出部73の中空部から油が漏れることを防止している。
【0043】
さらに、本発明の実施の形態に係る電磁弁10の動作について
図3、
図4及び
図5に基づいて説明する。
図4は、本発明の実施の形態に係る電磁弁の第1の弁体及び第2の弁体、並びにこれらの周辺部の部分拡大断面図(2)であり、(a)は第1の弁体を第1の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電しているとき、(b)は第1の弁体を第2の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電しているときを示す。
図4において用いた符号は、すべて
図1と同じものを示す。また、
図5は、本発明の実施の形態に係る電磁弁の第1の弁体及び第2の弁体、並びにこれらの周辺部の部分拡大断面図(3)であり、(a)は第1の弁体を第1の方向に向けて配置した状態において第2の弁体が開放状態になったとき、(b)は第1の弁体を第2の方向に向けて配置した状態において第2の弁体が開放状態になったときを示す。
図5において用いた符号は、すべて
図1と同じものを示す。
【0044】
まず、
図1(a)のように、第2弁体30の近くに第1開放用開口部25a及び25bを配置したときの動作を説明する。コイル69に通電せず、また上流油路の圧力が設定値に満たないときには、
図3(a)に示すように、第1弁体20は下流側第1連通路39及び40を閉止しており、さらに第2弁体30は下流側第2連通路42を閉止している。したがって、この状態では、開口部50及び51から下流油路に油が流れることはない。次に、ソレノイド制御回路の動作によってコイル69が通電状態になると、可動磁極60が固定磁極部48に吸引されてシャフト56を摺動させ、さらにシャフト56が第1弁体20をスプリング44側へ摺動させる。そうすると、第1弁体20の連通用開口部23及び24が下流側第1連通路39及び40の開口部に重なる。これによって、
図4(a)に示すように、下流側第1連通路39及び40は、環状連通路53に対して開放され、上流油路から、上流側連通路38、下流側第1連通路39及び40、環状連通路53へ油が流れ、開口部50及び51を介して下流油路へ送出される。
【0045】
また、コイル69に通電していないときに、上流油路の圧力が設定値を超えた場合には、
図5(a)に示すように、上流油路から、上流側連通路38、接続通路41、下流側第2連通路42へ流れ込んだ油の圧力がスプリング55の押圧力に打ち勝って、第2弁体30がシート面43から離隔する。そうすると、下流側第2連通路42から収納スペース54へ、収納スペース54から開口部25a及び25bを介して環状連通路53へ油が流れ、さらに開口部50及び51を介して下流油路へ送出される。なお、第1弁体20と第2弁体30とのいずれかが開放状態にあるときには、上流油路の圧力は上昇しないので機能的には意味がないが、第1弁体20と第2弁体30との双方を同時に開放状態にすることも可能である。
【0046】
次に、
図1(b)のように、第2弁体30の近くに第1開放用開口部26a及び26bを配置したときの動作を説明する。コイル69に通電せず、また上流油路の圧力が設定値に満たないときには、
図3(b)に示すように、第1弁体20の連通用開口部23及び24が下流側第1連通路39及び40の開口部に重なっている。したがって、下流側第1連通路39及び40は、環状連通路53に対して開放され、上流油路から、上流側連通路38、下流側第1連通路39及び40、環状連通路53へ油が流れ、開口部50及び51を介して下流油路へ送出される。次に、ソレノイド制御回路の動作によってコイル69が通電状態になると、可動磁極60が固定磁極部48に吸引されてシャフト56を摺動させ、さらにシャフト56が第1弁体20をスプリング44側へ摺動させる。そうすると、第1弁体20の摺動によって連通用開口部23及び24が下流側第1連通路39及び40から離れ、下流側第1連通路39及び40の開口部が閉止される。上流油路から、上流側連通路38、下流側第1連通路39及び40、環状連通路53から開口部50及び51を介して下流油路への油の流れも遮断される。
【0047】
また、コイル69に通電していないときに、上流油路の圧力が設定値を超えた場合には、
図5(b)に示すように、上流油路から、上流側連通路38、接続通路41、下流側第2連通路42へ流れ込んだ油の圧力がスプリング55の押圧力に打ち勝って、第2弁体30がシート面43から離隔する。そうすると、下流側第2連通路42から収納スペース54へ、収納スペース54から開口部26a及び26bを介して環状連通路53へ油が流れ、さらに開口部50及び51を介して下流油路へ送出される。なお、第1弁体20と第2弁体30とのいずれかが開放状態にあるときには、上流油路の圧力は上昇しないので機能的には意味がないが、第1弁体20と第2弁体30との双方を同時に開放状態にすることも可能である。
【0048】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る電磁弁10では、第1弁体20は、第2弁体30の近くに、第1開放用開口部25a及び25bと第1開放用開口部26a及び26bとのいずれも配置できるように形成されている。さらに、第1開放用開口部25a及び25bを近くに配置したときには、コイル69に通電、つまりソレノイドが動作するときに、上流油路から下流油路へ油が流れていない状態から流れる状態となり、第1開放用開口部26a及び26bを近くに配置したときには、コイル69に通電、つまりソレノイドが動作するときに、上流油路から下流油路へ油が流れる状態から流れない状態となるので、第1弁体20又はその他の部品を他の部品に置き換えることなく、1種類の構成だけでソレノイドの動作時に開放状態になるものと閉止状態になるものとの両方を提供できる。また、アンロード弁の開閉を、第1弁体20の連通用開口部23及び24が下流側第1連通路39及び40の開口部に対して重なり合う状態にするか、離隔した状態にするかによって実行するので、上流油路と下流油路との連通路の開閉を簡単な構造で実現でき、電磁弁10の製造コストの低減が容易になる。さらに、アンロード弁の閉止状態における漏れを低減することが容易になる。くわえて、第1弁体20にフランジ部32を設けたので、第1弁体20をスプリング44によってソレノイド構成部分12の可動磁極60の押圧方向と反対方向に押圧する構造を簡単な構造で実現でき、電磁弁10の製造コストの低減が容易になる。また、弁体の端面をスプリング44によって押圧する構成よりも弁体の肉厚を薄くすることが可能になるので、電磁弁10の小型化にも寄与する。また、下流側第1連通路39及び40を環状の間隙である環状連通路53を介して下流油路に連接するようにしたので、環状連通路53であれば連通路の下流油路側の開口部50及び51をどこに形成してもよく、電磁弁の設計が容易になる。ひいては、電磁弁10の製造コストの低減と、電磁弁の小型化にも寄与する。さらに、連通路構成部材35に下流側第2連通路42を形成し、この下流側開口部を第2弁体30で開閉するようにしたので、第2弁体30をリリーフ弁に利用することができ、電磁弁10を2種類の弁を一体にした複合弁にすることができる。くわえて、第1開放用開口部25a及び25bと第1開放用開口部26a及び26bとを、下流側第2連通路42の下流油路側の開口部から第2弁体30が離隔するときに、下流側第2連通路42と下流油路とを環状連通路53を介して連通するように配置したので、第2弁体30が開放状態にあるときに、第1弁体20が下流側第2連通路42と下流油路との連通を妨げることがない。ひいては、下流側第2連通路42と下流油路との連通路を別途設ける必要がなく、電磁弁の小型化に寄与する。
【0049】
なお、本発明は以上に説明した内容に限定されるものではなく、例えば、第2弁体30などのリリーフ弁を構成する部品を設けずアンロード弁としてのみ機能する構造とする、連通路構成部材35において上流側連通路38が開口する方向を別のものとするなど、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて種々の変形を加えることが可能である。