JP2007092768A - スプールバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】入力ポート又はドレンポートのオイル内の異物によるスプールのスティックを低減すること。
【解決手段】スプール２１の入力ポートＰｉ及びドレンポートＰｄの少なくとも一方に対向する位置に異物溜め溝３０、３１を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明はスプールバルブに関する。

従来、スプールバルブは、特許文献１及び２に示すものが知られている。スプールバルブは、オイルが供給される入力ポート、制御対象へオイルを供給する制御ポート及び制御対象からオイルをドレンするドレンポートを備えるスリーブと、スリーブの内部に軸方向に摺動自在に配設され、入力ポートと制御ポートとの間を連通、遮断すると共に制御ポートとドレンポートとの間を連通、遮断するスプールと、スプールを一方向に駆動するソレノイドと、ソレノイドによる駆動方向に抗する方向にスプールを付勢するスプリングを備えている。
特開平０９−０５３７４２号公報 特開平１０−１８４９３８号公報

しかしながら、従来のスプールバルブでは、スプールがソレノイドによって移動する際、スプールは入力ポート及びドレンポートのエッジ部分と面接触するため、給排出するオイル内に含まれる異物や製造工程で除去できなかった異物が、入力ポート及びドレンポートのエッジ部分とスプールとの間に噛み込み、スプールがスティックし、スプールのスムーズな摺動が阻害される恐れがある。

そこで本発明は、入力ポート又はドレンポートのオイル内に異物が含まれていても、スプールのスティックを低減できるスプールバルブを提供することを、その技術的課題とする。

上記した課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、オイルが供給される入力ポート、制御対象へオイルを供給する制御ポート及び前記制御対象からオイルをドレンするドレンポートを備えるスリーブと、前記スリーブの内部に軸方向に摺動自在に配設され、前記入力ポートと前記制御ポートとの間を連通、遮断すると共に前記制御ポートと前記ドレンポートとの間を連通、遮断するスプールと、前記スプールを一方向に駆動する駆動機構と、前記駆動機構による駆動方向に抗する方向に前記スプールを付勢する付勢部材を備えたスプールバルブにおいて、前記スプールの前記入力ポート及び前記ドレンポートの少なくともいずれか一方に対向する位置に、異物を溜める異物溜め部を設けたことである。

第２の技術手段は、第１の技術的手段において、前記異物溜め部が前記スプールの外周摺動面に形成された環状溝を設けたことである。

第３の技術手段は、第２の技術的手段において、前記入力ポートは前記駆動機構側に位置する第１エッジと、前記付勢部材側に位置する第２エッジとを有し、前記環状溝は前記スプールの前記入力ポートに対向する位置に設けられ、前記駆動機構の非作動時に前記第１エッジとオーバーラップし、前記駆動機構の作動時に前記第２エッジとオーバーラップするように構成したことである。

第４の技術手段は、第１の技術的手段乃至第３の技術的手段において、前記駆動機構は、電磁力により前記スプールを駆動するソレノイドを有することである。

請求項１の発明によれば、スプールの入力ポート及びドレンポートの少なくとも一方に対向する位置に異物溜め部を形成したので、スプールが移動した際、入力ポートまたはドレンポートのオイル中の異物が異物溜め部に進入する。その結果、入力ポートまたはドレンポート付近のスプールとスリーブ間への異物のかみ込み、ひいてはスプールのスティックを低減でき、スプールのスムーズな摺動を確保できる。

請求項２の発明によれば、スプールの外周に環状溝を形成することにより、簡単な構成で効果的に異物を取り除くことが可能になる。また環状溝により、スリーブとスプール間の接触面が減少し、摺動抵抗を減らすことも可能である。

請求項３の発明によれば、入力ポート及びドレンポートにおいて駆動機構側に位置する第１エッジと、付勢部材側に位置する第２エッジを有し、駆動機構が非作動時は前記第１エッジとオーバーラップし、駆動機構が作動時は前記第２エッジとオーバーラップするように構成したので、１つの環状溝により、第１エッジ及び第２エッジ付近の異物の噛み込みを抑制することが可能となり、低コスト化を図ることができる。

請求項４の発明によれば、駆動機構としてソレノイドを用いたので、簡単な構成で正確にスプールを駆動できる。

本発明に係るスプールバルブの実施形態を図１に基づいて説明する。この例では圧力調節弁は、フィードバック制御の油圧制御装置用リニアソレノイド弁の形態を採っている。

図１において、ケース１１の内部には、樹脂材料にて掲載されたボビン１３の回りに巻線されたコイル１４を内蔵している。ケース１１の一端にはコイル１４と電気的に接続され、コイル１４に電流を流すためのターミナル２６を一体成型した樹脂製のコネクタ１２がケース１１に固定されている。

ボビン１３の内部には、ターミナル２６側に鍔部１６ａを有した円筒形状のフロントヨーク１６が内蔵されている。フロントヨーク１６の鍔部１６ａの反対側には、内径がフロントヨーク１６の外径と略同一で外周面がテーパ形状をしたリング状のリヤヨーク１７が圧入により取り付けられてコイル１４を挟持している。

フロントヨーク１６は中心に貫通孔を有し、その両端には軸受１９と軸受２９が配設され、シャフト１８が圧入されたプランジャ１５を軸方向摺動自在に保持している。

プランジャ１５は、リヤヨーク１７と対向する面にリヤヨーク１７の外周面と相似形を有したテーパ状の窪みを有した円板形状をなし、上下面に連通する複数個の連通孔を有している。

ケース１１の他端には、カバー２０が配設されてケース１１の内外を封止するとともに、プランジャ１５の軸方向の移動を規制している。

フロントヨーク１６の鍔部１６ａはケース１１に圧入され、フロントヨーク１６のケース１１に対向する面には、円筒形状のスリーブ２２がケース１１のスカート薄肉部でかしめられて固定されている。

スリーブ２２内には、円筒形状のスプール２１が摺動自在に内蔵されてシャフト１８と当接している。また、シャフト１８と対向する端部にはスプリング２３が配置され、スプール２１をシャフト１８側へ付勢している。スプリング２３は一端がスプール２１に当接し、他端がアジャスタ２４に当接している。

スリーブ２２には、スプリング２３側から順に、フィードバックポートＰｆ、オイルが供給される入力ポートＰｉ、制御対象（図示せず、例えば自動変速機）へオイルを供給する制御ポートＰｃ及び制御対象からオイルを排出（ドレン）するドレンポートＰｄが形成されている。

スプール２１には、入力ポートＰｉに対向する位置に円環状の異物溜め溝３０（異物溜め部）が、ドレンポートＰｄに対向する位置に円環状の異物溜め溝３１（異物溜め部）が夫々設けられている。異物溜め溝３０は、ソレノイドの非作動時（コイル１４の非通電時）に入力ポートＰｉのソレノイド側の第１エッジ３３とオーバーラップし、ソレノイドの作動時（コイル１４の通電時）に入力ポートＰｉのスプリング側の第２エッジ３４とオーバーラップするように構成されている。異物溜め溝３１は、ドレンポートＰｄのソレノイド側エッジ３５とオーバーラップするように構成されている。スリーブ２２の内周面に、スプリング２３の外周側に位置するように円環状の異物逃げ溝３２が形成されている。

次に作動について説明すると、図１は通電の無い状態を示している。図示しないオイルポンプからスリーブ２２の入力ポートＰｉにオイルが供給されるが、スプール２１により閉じられているため、制御対象へのオイル供給は停止している状態である。この状態では、制御ポートＰｃとドレンポートＰｄがスプール２１の連通溝２１ａを介してつながっているので、制御対象では油圧が変化しない。

ここで、図示しない電源より、ターミナル２６を介してコイル１４に電流が流されると、プランジャ１５とリヤヨーク１７との対向する面間に発生する磁気吸引力によって、プランジャ１５は軸方向に吸引され、スプリング２３の付勢力に抗して図１の下方に移動する。プランジャ１５の移動によってシャフト１８がスプール２１を軸方向（図１の下方）に押すことになる。やがて、プランジャ１５はスペーサ２５を介してフロントヨーク１６に当接し移動が停止する。

この状態では、ドレンポートＰｄはスプール２１により閉塞されて、スリーブ２２の入力ポートＰｉと制御ポートＰｃとが連通溝２１ａを介して連通することとなる。入力ポートＰｉに供給されたオイルは連通溝２１ａを介してスリーブ２２の制御ポートＰｃから制御対象へオイルを供給し、油圧により制御対象を制御するようになる。

制御対象へ送られたオイルの一部は、図示しない油圧回路によりフィードバックポートＰｆに作用し、所謂フィードバック圧となり電磁吸引力とスプリング２３の付勢力とのバランスで出力油圧を所望の圧力に保つ。つまり、ターミナル２６を介してコイル１４に電流を流すことにより、入力ポートＰｉから供給された油圧を制御ポートＰｃから制御対象へ供給する油圧制御弁の役目を果たすのである。

ここで、異物溜め溝３０により、入力ポートＰｉより流れてくるオイル中に含まれている異物が一時的に溜められ、スプール２１が図１下方へ移動したときに、入力ポートＰｉの第１及び第２エッジ３３、３４とスプール２１との間に異物がかみ込むのを防止でき、結果、スプール２１のスティックを防止できる。制御ポートＰｃと入力ポートＰｉが連通すると、入力ポートＰｉから制御ポートＰｃに流れるオイルによって、異物溜め溝３０内の異物が入力ポートＰｉを介して制御ポートＰｃ側へ排出される。

また、異物溜め溝３１により、制御ポートＰｃからドレンポートＰｄに流れてきたオイル中に含まれている異物が一時的に溜められ、スプール２１が図１下方へ移動したときに、ドレンポートＰｄのソレノイド側のエッジ３５とスプール２１との間に異物がかみ込むのを防止でき、結果、スプール２１のスティックを防止できる。スプール２１が図１上方に移動した時に、異物溜め溝３１内の異物が制御ポートＰｃからドレンポートＰｄに流れるオイルによってドレンポートＰｄ側へ排出される。

なお、上記実施形態においては、異物溜め溝を３箇所設けたが、異物溜め溝３０のみ、異物溜め溝３１のみ、異物溜め溝３０、３１のみを設けてもよい。

本発明の実施形態の電磁弁の軸方向断面図である。

符号の説明

１１・・・ケース
１２・・・コネクタ
１３・・・ボビン
１４・・・コイル
１５・・・プランジャ
１６・・・フロントヨーク
１７・・・リヤヨーク
１８・・・シャフト
２１・・・スプール
２２・・・スリーブ
２３・・・スプリング
２４・・・アジャスタ
２６・・・ターミナル
３０・・・異物溜め溝（異物溜め部）
３１・・・異物溜め溝（異物溜め部）
３２・・・異物逃げ溝（異物溜め部）
３３・・・第１エッジ
３４・・・第２エッジ
３５・・・第１エッジ
３６・・・第２エッジ
Ｐｃ・・・制御対象ポート
Ｐｄ・・・ドレンポート
Ｐｆ・・・フィードバックポート
Ｐｉ・・・入力ポート

Claims (4)

1. オイルが供給される入力ポート、制御対象へオイルを供給する制御ポート及び前記制御対象からオイルをドレンするドレンポートを備えるスリーブと、
   前記スリーブの内部に軸方向に摺動自在に配設され、前記入力ポートと前記制御ポートとの間を連通、遮断すると共に前記制御ポートと前記ドレンポートとの間を連通、遮断するスプールと、
   前記スプールを一方向に駆動する駆動機構と、
   前記駆動機構による駆動方向に抗する方向に前記スプールを付勢する付勢部材を備えたスプールバルブにおいて、
   前記スプールの前記入力ポート及び前記ドレンポートの少なくとも一方に対向する位置に、異物を溜める異物溜め部を設けたことを特徴とするスプールバルブ。
2. 請求項１において、
   前記異物溜め部が前記スプールの外周摺動面に形成された環状溝を有することを特徴とするスプールバルブ。
3. 請求項２において、
   前記入力ポートは前記駆動機構側に位置する第１エッジと、前記付勢部材側に位置する第２エッジとを有し、前記環状溝は前記スプールの前記入力ポートに対向する位置に設けられ、前記駆動機構の非作動時に前記第１エッジとオーバーラップし、前記駆動機構の作動時に前記第２エッジとオーバーラップするように構成されたことを特徴とするスプールバルブ。
4. 請求項１、請求項２及び請求項３のいずれか一項において、
   前記駆動機構は、電磁力により前記スプールを駆動するソレノイドを有することを特徴とするスプールバルブ。

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