JPH0596643U - スプールバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御圧の応答性の向上を図り、品質の向上を
図る。 【構成】 スプール５のランド部５１とスリーブ４間に
補助ポート５５，４２を設けて流入ポート２の制御と連
動させて補助ポート５５、４２を開閉制御し、補助ポー
ト５５，４２からも制御流体を流出ポート３へ供給する
ことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえば各種油，空圧制御等に用いられるスプールバルブに関する 。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種のスプールバルブとしては図４に示すようなものがある。すなわ ち、このスプールバルブ１００は軸方向に所定間隔だけ離間させて流入ポート１ ０１と流出ポート１０２を設けたスリーブ１０３と、スリーブ１０３の内周に往 復動自在に挿入されるスプール１０４と、スプール１０４の端部に設けられる圧 力室１０５と、スプール１０４を駆動させるソレノイド本体１０６と、から構成 されている。

【０００３】 スプール１０４には軸方向に離間させてスリーブ１０３の内周に摺接する第１ ランド部１０７と第２ランド部１０８とを設け、第１ランド部１０７と第２ラン ド部１０８との間に流入ポート１０１と流出ポート１０２間を連通させた環状の 流路を形成し、また流入ポート１０１からの制御流体を圧力室１０５に導入する 制御圧導入口１１０を設けている。

【０００４】 そして、スプール１０４をソレノイド本体１０６をオン・オフすることによっ て移動させ流入ポート１０１を第１ランド部１０７で開閉し、圧力室１０５内の 圧力とソレノイド本体１０６内の力とバランスさせて流入ポート１０１からの供 給圧としてのポンプ圧Ｐ_p を制御して、流出ポート１０２によりポンプ圧Ｐ_p を 制御した制御圧Ｐ_c を制御対象物（図示せず）に導入している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記した従来技術の場合には、流入ポート１０１を開けて制御 圧Ｐ_c を高める際の供給圧としてのポンプ圧Ｐ_p 側からの供給流量はスプール１ ０４の第１ランド部１０７による流入ポート１０１の開口量Ｘによってのみ決ま っていたので、その開口量Ｘを大きくするにはスプール１０４のストロークを長 くするしかなかったが、ソレノイド本体１０６の吸引力との関係から、その開口 量Ｘは制限されていた。よって、制御圧Ｐ_c の応答性を更に向上させることがで きなかった。

【０００６】 本考案は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目 的とするところは、制御圧の応答性の向上を図り、品質の向上を図り得るスプー ルバルブを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案にあっては、スリーブ内周にスプールを往復 動自在に挿入し、前記スプールにはスリーブ内周に摺接するランド部を設け、該 ランド部によってスリーブに軸方向に所定間隔だけ離間させて設けた流入ポート と流出ポートのうち流入ポートの開口量を変えての供給圧を制御するスプールバ ルブにおいて、 前記ランド部とスリーブ間に補助ポートを設けて前記流入ポートの制御と連動 させて補助ポートを開閉制御し、補助ポートからも制御流体を流出ポートへ供給 することを特徴とする。

【０００８】

【作用】

上記構成のスプールバルブにあっては、流入ポートをランド部によって開口量 を変化させて制御圧を高める際、制御流体を、流入ポートの制御と連動させて補 助ポートを開閉制御して補助ポートからも流出ポートへ供給することができるた め、制御流体の供給量が増加することになり、制御圧の応答性の向上を図ること ができる。

【０００９】

【実施例】

以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明する。本考案の一実施例に係るス プールバルブを示す図１及び図２において、１はスプールバルブ本体を示してお り、このスプールバルブ１の概略構成は、流入ポート２と流出ポート３とを設け たスリーブとしてのバルブスリーブ４と、バルブスリーブ４の内周に往復動自在 に挿入されるスプール５と、スプール５の端部に設けられる圧力室６と、バルブ スリーブ４と一対的に組付けられるスプール５を駆動するソレノイド本体７と、 から成っている。

【００１０】 バルブスリーブ４は円筒状で、軸方向に所定間隔だけ離間させて流入ポート２ と流出ポート３とが設けられており、さらに流出ポート３より軸方向ソレノイド 本体７側に所定間隔離間してドレインポート８が設けられている。そして、バル ブスリーブ４のガイド穴４１の内周に往復動自在にスプール５が挿入され、また バルブスリーブ４のソレノイド本体７と反対側の開口端部には、開口端部を閉塞 する断面凸状のプラグ９の突部９１がガイド穴４１に入り込みプラグ９が挿入固 定されており、スプール５とプラグ９間で圧力室６が形成されている。

【００１１】 そして、スプール５には、軸方向に離間させてガイド穴４１内周に摺接する第 １ランド部５１と第２ランド部５２が設けられ、第１ランド部５１と第２ランド 部５２との間に流入ポート２と流出ポート３間を連通させる環状の流路５３が設 けられている。そして、第１ランド部５１が流入ポート２を開閉し、第２ランド 部５２がドイレインポート８を開閉するようになっている。また、スプール５内 には第１ランド部５１によって流入ポート２の開口量Ｘを変化して制御した制御 圧Ｐ_c を上記圧力室６に導入する制御圧Ｐ_c 導入口５４が設けられている。この 制御圧Ｐ_c 導入口５４は、第１ランド部５１と第２ランド部５２間の環状の流路 ５３を貫通する貫通孔５４Ａと、その貫通孔５４Ａの径方向中央部より軸方向圧 力室６側に伸び、圧力室６に開口する穴５４Ｂとから構成されている。

【００１２】 そして、第１ランド部５１には環状の凹溝５５が形成され、それに伴い第１ラ ンド部５１はＡランド部５１Ａ（軸方向プラグ９側）とＢランド部５１Ｂに分け らており、Ａ，Ｂランド部５１Ａ，５１Ｂの幅は流入ポート２の径より小さくな っている。また、バルブスリーブ４にも環状の凹溝４２が流入ポート２よりプラ グ９側に軸方向所定間隔離間して設けられており、この凹溝４２の幅はＡランド 部５１Ａの幅より小さくなっている。この凹溝４２と第１ランド部５１のＡ，Ｂ ランド部５１Ａ，５１Ｂと流入ポート２の位置関係は図２に示すように流入ポー ト２の制御と連動させて補助ポートとしての環状凹溝５５と凹溝４２とを開閉制 御できるようになっている。すなわち、図２（ｂ）に示すようにスプール５の移 動によりＢランド部５１Ｂが流入ポート２を開くことによって、流入ポート２， 第１ランド部５１の環状凹溝５５，バルブスリーブ４の凹溝４２，圧力室６が連 通するようになっている。また、流入ポート２からの供給圧を制御するときは、 図２（ａ）に示すように環状凹溝５５と凹溝４２をＡランド部５１Ａがバルブス リーブ４のガイド穴４１内周に摺接して連通しないようにし、Ｂランド部５１Ｂ によって流入ポート２の開口量Ｘを変えて制御できるようになっている。

【００１３】 一方、圧力室６内にはスリーブスプリング１０が介装されており、このスリー ブスプリング１０は一端がプラグ９の突部９１の外周部に入り込みプラグ９の端 面に当接し、他端がスプール５のプラグ９側に突出する第１ランド部５１より小 径の突出部の外周部に入り込み第１ランド部５１の端面に当接してスプール５を ソレノイド本体７側に付勢している。

【００１４】 そして、スプール５を駆動させるためのソレノイド本体７は、鉢状のケース１ １内周に収納される筒状のコイル１２と、コイル１２の一方の開口部内周に挿入 される磁性体製のセンタポスト１３と、ケース１１の一方の開口端部を閉塞して ケース１１とセンタポスト１３とを連結固定するワッシャ状の固定プレート１４ と、ケース１１の他方の開口部内周に往復動自在に挿入される磁性体製のプラン ジャ１５と、から構成されており、環状部材１６によってスリーブ４とソレノイ ド本体７が同軸的に一対的に組付けられている。

【００１５】 センタポスト１３は筒状で、その内周には段部１７を有したロッド１８が軸受 １９を介して摺動自在に挿入されている。このロッド１８の一端部がプランジャ １５に設けられている貫通孔１５Ａに挿入されロッド１８の段部１７の大径部に 係合されるワッシャ２０を介してプランジャ１５に作動連結されている。また、 ロッド１８の他方の外周にはソレノイドスプリング２１が設けられており、この ソレノイドスプリング２１は、ロッド１８の他方の外周に嵌合固定されているリ テーナリング２２とセンタポスト１３の開口端部に固定されるばね力調整部材２ ３間に介装され、ソレノイドスプリング２１によりプランジャ１５をスリーブ４ 側に付勢している。

【００１６】 そして、ソレノイド本体７オン時はソレノイドスプリング２１のばね力に抗し てプランジャ１５がセンタポスト１３に磁気吸引され、プランジャ１７に作動連 結されるロッド１８がばね力調整部材２３側に移動することによってスプール５ がスリーブスプリング１０のばね力によってソレノイド本体７側に移動する。そ のため第１ランド部５１がソレノイド本体７側へ移動して流入ポート２を図２（ ａ）に示すようにＢランド部５１Ｂによって開口量Ｘを変化させ、図３の回路に 示す圧力源としてのポンプ２４からのポンプ圧Ｐ_p を制御して、その制御圧Ｐ_c が流出ポート３から出力され、制御圧Ｐ_c 側のシリンダ２５の負荷容積Ｑを満た して制御対象物（図示せず）を制御する。尚、２６はタンクである。

【００１７】 上記構成のスプールバルブにあっては、ソレノイド本体７オン時においてソレ ノイド本体７への印加電流が最大の時、スプール５がソレノイド本体７側に最大 移動することにより、第１ランド部５１のＡ，Ｂランド部５１Ａ，５１Ｂがバル ブスリーブ４のガイド穴４１の内周に摺接して流入ポート２を閉じることになる 。そのため、制御圧Ｐ_c ０，圧力室６内の圧力０，流入ポート２の開口量Ｘ０と なる。

【００１８】 そして、ソレノイド本体７への印加電流が０となると、圧力室６内の圧力が０ のため、プランジャ１５，ロッド１８，スプール５はソレノイドスプリング２１ のばね力によって瞬間的に図１中左側へ大きく移動し、流入ポート２がスプール ５の第１ランド部５１のＢランド部５１Ｂによって開口し、その開口することに より制御圧Ｐ_c とスプール５内の制御圧Ｐ_c 導入口５４を介して圧力室６内の圧 力（制御圧Ｐ_c と同圧）が高まってくるとスプール５がソレノイドスプリング２ １のばね力とバランスする位置まで戻り（図１中右側へ）、制御圧Ｐ_c 最大，圧 力室６内の圧力最大，流入ポート２の開口量Ｘ最大となる。そして、上記スプー ル５が戻るまでの間スプール５は図 に示すような位置となることから供給圧と してのポンプ圧Ｐ_p は流入ポート２をＢランド部５１Ｂによって開口量Ｘを変化 して制御流体を供給するのに加えて、スプール５の環状凹溝５５，バルブスリー ブ４の凹溝４２からも供給される。すなわち、流入ポート２，スプール５の環状 凹溝５５，バルブスリーブ４の凹溝４２，圧力室６，スプール５内の制御圧Ｐ_c 導入口５４を通り、流路５３を介して流出ポート３へと供給されることから、供 給流量が増加し、制御圧Ｐ_c が高められる。

【００１９】 従って、スプール５の環状凹溝５５及びバルブスリーブ４の凹溝４２を設ける ことによりソレノイド本体７への印加電流を減らして制御圧Ｐ_c を高める際、供 給圧としてのポンプ圧Ｐ_p の制御流体を上記のように環状凹溝５５，凹溝４２か らも制御圧Ｐ_c 導入口５４を通って流出ポート３を介して制御圧Ｐ_c 側のシリン ダ２５へ供給することができるため、シリンダ２５の負荷容積Ｑが速く満たされ 、制御圧Ｐ_c の応答性が速くなり、制御圧Ｐ_c の応答性の向上を図ることができ 、品質の向上を図ることができる。

【００２０】 尚、上記実施例では、スプール５の駆動手段としてソレノイド本体７を用いた ものを例にとって説明したが、スプール５を駆動する手段としてはソレノイドに 限るものではなく、その他油圧等の流体圧を利用するものについても同様に適用 することができる。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は、以上の構成および作用を有するもので、流入ポートをランド部によ って開口量を変化させて制御圧を高める際、制御流体を、流入ポートの制御と連 動させて補助ポートを開閉制御して補助ポートからも流出ポートへ供給すること ができるので、制御流体の供給量が増加することになり、制御圧の応答性の向上 を図ることができ、品質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例に係るスプールバルブ
の全体縦断面図である。

【図２】図２は図１の補助ポート部の拡大縦断面図であ
り、同図（ａ）はスプールの環状凹溝とバルブスリーブ
の凹溝が連通していない状態であり、同図（ｂ）は連通
している状態である。

【図３】図３は図１のスプールバルブを適用した回路図
である。

【図４】図４は従来のスプールバルブの全体縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ スプールバルブ ２ 流入ポート ３ 流出ポート ４ バルブスリーブ（スリーブ） ４１ ガイド穴 ４２ 凹溝（補助ポート） ５ スプール ５１ 第１ランド部 ５１Ａ Ａランド部 ５１Ｂ Ｂランド部 ５２ 第２ランド部 ５３ 流路 ５４ 制御圧Ｐ_c 導入口 ５４Ａ 貫通孔 ５４Ｂ 穴 ５５ 環状凹溝（補助ポート） ６ 圧力室 ７ ソレノイド本体 ８ ドレインポート ９ プラグ ９１ 突部 １０ スリーブスプリング １１ ケース １２ コイル １３ センタポスト １４ 固定プレート １５ プランジャ １５Ａ 貫通孔 １６ 環状部材 １７ 段部 １８ ロッド １９ 軸受 ２０ ワッシャ ２１ ソレノイドスプリング ２２ リテーナ ２３ ばね力調整部材 ２４ ポンプ ２５ シリンダ ２６ タンク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリーブ内周にスプールを往復動自在に
   挿入し、 前記スプールにはスリーブ内周に摺接するランド部を設
   け、該ランド部によってスリーブに軸方向に所定間隔だ
   け離間させて設けた流入ポートと流出ポートのうち流入
   ポートの開口量を変えて供給圧を制御するスプールバル
   ブにおいて、 前記ランド部とスリーブ間に補助ポートを設けて前記流
   入ポートの制御と連動させて補助ポートを開閉制御し、
   補助ポートからも制御流体を流出ポートへ供給すること
   を特徴とするスプールバルブ。