JP2007218364A - Spool valve - Google Patents
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Abstract
【課題】出力流量の安定化を図ることができるスプール弁を提供する。
【解決手段】ノズル24のノズルポート43を五カ所に形成し、隣接するノズルポート43,43同士が成すノズル側設定角度θ1を72度に設定する。スプール32のスプールポート51を対向した位置に設け、隣接するスプールポート51,51同士が成すスプール側設定角度θ2を180度に設定する。これにより、隣接したノズルポート43,43同士が成すノズル側設定角度θ1と、隣接したスプールポート51,51が成すスプール側設定角度θ2とが整数倍とならないようにノズルポート43及びスプールポート51を配置する。
【選択図】図4A spool valve capable of stabilizing an output flow rate is provided.
Nozzle ports 43 of nozzles 24 are formed at five locations, and a nozzle side set angle θ1 formed by adjacent nozzle ports 43 is set to 72 degrees. The spool port 51 of the spool 32 is provided at an opposed position, and the spool side set angle θ2 formed by the adjacent spool ports 51 and 51 is set to 180 degrees. Thus, the nozzle port 43 and the spool port 51 are set so that the nozzle side set angle θ1 formed by the adjacent nozzle ports 43 and 43 and the spool side set angle θ2 formed by the adjacent spool ports 51 and 51 do not become an integral multiple. Deploy.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、例えば流量を制御するスプール弁に関する。 The present invention relates to a spool valve that controls a flow rate, for example.
従来、流量を制御する際には、スプール弁が用いられており、該スプール弁では、ポートの開度を調整することで通流量を制御できるように構成されている。 Conventionally, a spool valve is used to control the flow rate, and the spool valve is configured to control the flow rate by adjusting the opening of the port.
図6は、スプール弁800において、円筒状のスプール801がノズル802の弁室803に収容された状態を示す断面図であり、前記ノズル802の周面には、四つのノズルポート804,・・・が等間隔に設けられ、入力ポートが構成されている。前記各ノズルポート804,・・・が開口した前記弁室803の壁面には、リング溝805が全周に渡って形成されており、前記各ノズルポート804,・・・に供給された油が前記リング溝805に流入されるように構成されている。これにより、前記油を前記スプール801の外周部に供給できるように構成されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the
前記スプール801の周面には、スリットや穴からなるスプールポート811,811が二箇所に設けられており、両スプールポート811,811は、対向する位置に設けられている。
On the peripheral surface of the
これにより、前記スプール801を移動して前記各スプールポート811,811を前記リング溝805に連通させることによって、前記各ノズルポート804,・・・より前記リング溝805に供給された油を前記各スプールポート811,811を介して弁室803内へ入力できるように構成されている。
As a result, by moving the
しかしながら、このようなスプレー弁800にあっては、前記スプール801が前記弁室803内で回転できるように構成されており、図6の(a)に示したように、前記スプール801の両スプールポート811,811の総てが前記ノズル802の前記ノズルポート804,・・・に対向した状態と、図6の(b)に示したように、前記スプール801の総てのスプールポート811,811が前記弁室803の壁面に対向した状態とが形成されることがある。
However, such a
このとき、前記スプール801の両スプールポート811,811が前記ノズル802の前記ノズルポート804,・・・に対向した図6の(a)の状態では、前記ノズルポート804,・・・からの油が直接前記スプールポート811,811から入力されることとなり、通流経路が最短となるのに伴って前記油の通流量が最大となる。
At this time, in the state of FIG. 6A in which both
一方、前記スプール801の両スプールポート811,811が前記弁室803の壁面に対向した図6の(b)の状態では、前記ノズルポート804,・・・からの油が前記リング溝805を経由して前記スプールポート811,811から入力されることとなり、通流経路が最長となるのに伴って前記油の通流量が最小となる。
On the other hand, in the state of FIG. 6B in which both
このように、前記スプール801の状態によって通流量が大きく変化し、その流量差が大きくなりがちであった。これにより、出力流量のバラツキが大きくなる恐れがあった。
As described above, the flow rate greatly changes depending on the state of the
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、出力流量の安定化を図ることができるスプール弁を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a spool valve capable of stabilizing the output flow rate.
前記課題を解決するために本発明のスプール弁にあっては、ノズルに複数のノズルポートが周方向に並設されるとともに、当該ノズルに回転自在に収容されるスプールに複数のスプールポートが周方向に並設され、前記ノズルポートと前記スプールポートとの間に通流経路が形成されるスプール弁において、隣接する前記ノズルポートが成す角度と、隣接する前記スプールポートが成す角度との関係が整数倍とならないように前記ノズルポート及び前記スプールポートを配置した。 In order to solve the above problems, in the spool valve of the present invention, a plurality of nozzle ports are arranged in the circumferential direction in the nozzle, and a plurality of spool ports are arranged in a spool that is rotatably accommodated in the nozzle. In a spool valve that is juxtaposed in a direction and that forms a flow path between the nozzle port and the spool port, the relationship between the angle formed by the adjacent nozzle ports and the angle formed by the adjacent spool ports is The nozzle port and the spool port are arranged so as not to be an integral multiple.
すなわち、ノズルに設けられたノズルポートと、前記ノズルに収容されたスプールに設けられたスプールポートとは、隣接する前記ノズルポートが成す角度と、隣接する前記スプールポートが成す角度との関係が整数倍とならないように配置されている。 That is, the relationship between the angle formed by the adjacent nozzle port and the angle formed by the adjacent spool port is an integer between the nozzle port provided in the nozzle and the spool port provided in the spool accommodated in the nozzle. It is arranged so as not to double.
このため、前記ノズル内で前記スプールが回転した場合であっても、前記スプールに設けられた総てのスプールポートが前記ノズルに設けられたノズルポートに対向した状態、又は前記ノズルに設けられた総てのノズルポートが前記スプールに設けられたスプールポートに対向した状態が回避される。 For this reason, even when the spool rotates in the nozzle, all the spool ports provided in the spool are opposed to the nozzle ports provided in the nozzle or provided in the nozzle. A state where all the nozzle ports face the spool ports provided in the spool is avoided.
以上説明したように本発明のスプール弁にあっては、前記ノズル内で前記スプールが回転した場合であっても、前記スプールに設けられた総てのスプールポートが前記ノズルに設けられたノズルポートに対向し、又は前記ノズルに設けられた総てのノズルポートが前記スプールに設けられたスプールポートに対向し、通流経路が最短となる状態を回避することができる。 As described above, in the spool valve of the present invention, even when the spool rotates in the nozzle, all the spool ports provided in the spool are provided in the nozzle port. Or all the nozzle ports provided in the nozzle face the spool port provided in the spool, and a state where the flow path is the shortest can be avoided.
このため、総てのスプールポートがノズルポートに対向した状態と、総てのスプールポートがノズルポートに対向しない状態とが形成され得る従来と比較して、前記スプールの回転位置に伴う通流量の変動幅を小さくすることができる。 For this reason, the flow rate associated with the rotational position of the spool is compared with the conventional case in which all the spool ports face the nozzle ports and all the spool ports do not face the nozzle ports. The fluctuation range can be reduced.
これにより、流量差を抑えることができ、出力流量の安定化を図ることができる。 Thereby, the flow rate difference can be suppressed, and the output flow rate can be stabilized.
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って説明する。図1は、本実施の形態にかかるスプール弁1を示す図である。このスプール弁1は、例えばディーゼルエンジン車のコモンレールシステムに設けられ、該コモンレールシステムの一次ポンプから二次ポンプへ供給される燃料の流量を制御するものである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a spool valve 1 according to the present embodiment. The spool valve 1 is provided in a common rail system of a diesel engine vehicle, for example, and controls the flow rate of fuel supplied from the primary pump to the secondary pump of the common rail system.
このスプール弁1のケーシング11には、ボビン12にコイル13が巻回されてなるソレノイド14が収容されており、前記ボビン12の一端側には、コア15が内嵌されている。該コア15の端部には、ガイド16を介してヨーク17が収容されており、該ヨーク17と前記コア15との間には、プランジャー18が移動自在に収容されている。
The
該プランジャー18には、作動軸21が挿通しており、前記プランジャー18より一方側に延出した前記作動軸21の部位がカラー22を介して前記コア15に支持されている。前記ヨーク17には、固定ブラケット23が外嵌した状態で固定されており、当該ヨーク17には、ノズル24に設けられた内嵌部25が内嵌した状態で固定されている。
An
このノズル24には、弁室31が形成されており、該弁室31内には、図2にも示すように、スプール32が軸方向へ移動自在であるとともに当該弁室31内で回転自在に収容されている。このスプール32は、前記弁室31の先端部に設けられた抜け止め33によって離脱が防止されており、該抜け止め33と前記スプール32との間には、コイルスプリング34が配設されている。これにより、前記スプール32は、前記プランジャー18側へ向けて付勢されている。
A
前記ノズル24には、前記一次ポンプからの燃料が供給される入力ポート41が設けられている。該入力ポート41は、前記ノズル24の外周面に沿って全周に渡り凹設された外側溝42と、該外側溝42より当該ノズル24の中心方向へ向けて延在する五つのノズルポート43,・・・と、前記弁室31の内側面に全周に渡って凹設された内側溝44とを備えており、該内側溝44は、前記スプール32の周面45が摺接する摺接面46に形成されている。
The
これにより、前記ノズル24には、前記各ノズルポート43,・・・が周方向に並設されており、当該ノズル24の前記外側溝42に供給された燃料は、前記各ノズルポート43,・・・を介して前記内側溝44に入力され、該内側溝44によって前記スプール32の外周部に供給できるように構成されている。
Thereby, the
前記抜け止め33には、前記弁室31と外部とを連通する出力ポートが中央部に開設されており(図示省略)、前記弁室31内に入力された燃料を前記出力ポートを介して前記二次ポンプ側へ出力できるように構成されている。
The
前記スプール32は、図3にも示すように、有底円筒状に形成されており、前記抜け止め33側が開口するように配置されている。
As shown in FIG. 3, the
このスプール32には、一対のスプールポート51,51が周方向に並設されている。各スプールポート51,51は、前記スプール32の先端部に形成された三角形状の切欠部52,52と、各切欠部52,52の奥側に形成されたスリット53,53とによって構成されており、これらからなる前記各スプールポート51,51は、当該スプール32の内側と外側とを連通するように構成されている。
The
ここで、本実施の形態では、前記スプールポート51,51を前記切欠部52,52と前記スリット53,53とで構成した場合を例に挙げて説明するが、この形態に限定されるものではなく、前記スプールポート51,51を、前記スプール32に開設された開口部で構成しても良い。
Here, in the present embodiment, the case where the
これにより、前記プランジャー18で前記スプール32を長さ方向へ移動して前記入力ポート41の前記内側溝44に対する前記スプールポート51,51の位置を制御することにより、図4にも示すように、前記入力ポート41の前記ノズルポート43,・・・と前記スプールポート51,51との間に通流経路61を形成し、前記各ノズルポート43,・・・からの燃料を前記スプールポート51,51を介して前記弁室31内へ入力するとともに、前記内側溝44に対する前記スプールポート51,51の位置を変位することで、入力される燃料の通流量を制御できるように構成されている。
As a result, the
また、前記スプール32の前記プランジャー18側へ後退を開始した初期段階では、小径の前記スリット53,53が前記内側溝44に対向するため、前記スプール32の移動量に対する通流量の変化率を緩やか変化できるように構成されており、前記切欠部52,52が前記内側溝44に対向し始めた段階から、前記スプール32の移動量に対する通流量の変化率を大きくできるように設定されている。
Further, at the initial stage when the
図4は、図2のA−A断面に相当する説明図であり、前記ノズル24と該ノズル24に収容された前記スプール32の断面が示されている。
FIG. 4 is an explanatory view corresponding to the AA cross section of FIG. 2, and shows a cross section of the
すなわち、前記ノズル24に形成された前記各ノズルポート43,・・・は、周方向に等間隔をおいた五カ所に形成されており、隣接する前記ノズルポート43,43同士が成すノズル側設定角度θ1は、72度に設定されている。
That is, each of the
一方、前記スプール32に形成された前記各スプールポート51,51は、周方向に等間隔をおいた二箇所、つまり対向する位置に設けられており、隣接する前記スプールポート51,51同士が成すスプール側設定角度θ2は、180度に設定されている。
On the other hand, the
これにより、隣接した前記ノズルポート43,43同士が成すノズル側設定角度θ1と、隣接した前記スプールポート51,51が成す前記スプール側設定角度θ2とは、整数倍とならないように前記ノズルポート43,・・・及び前記スプールポート51,51が配置されている。
Thereby, the
以上の構成にかかる本実施の形態にあっては、前記ノズル24に設けられた各ノズルポート43,・・・と、前記ノズル24に収容された前記スプール32の各スプールポート51,51とは、隣接した前記ノズルポート43,43同士が成すノズル側設定角度θ1と、隣接した前記スプールポート51,51が成す前記スプール側設定角度θ2との関係が整数倍とならないように配置されている。
In the present embodiment according to the above configuration, each
このため、前記ノズル24内で前記スプール32が回転した場合であっても、図4の(a)や(b)に示したように、前記スプール32に設けられた総てのスプールポート51,51が前記ノズル24に設けられたノズルポート43,・・・に対向し、通流経路が最短となる状態を回避することができる。
Therefore, even when the
このため、総てのスプールポート51,51がノズルポート43,・・・に対向する状態と、総てのスプールポート51,51がノズルポート43,・・・に対向しない状態とが形成され得る従来と比較して、前記スプール32の回転位置に伴う通流量の変動幅を小さくすることができる。
Therefore, a state in which all the
これにより、流量差を抑えることができ、出力流量の安定化を図ることができる。 Thereby, the flow rate difference can be suppressed, and the output flow rate can be stabilized.
図5の(a)は、本実施の形態のスプール弁1と、図6に示した従来のスプール弁800とでのスプールの回転角に対する出力ポートからの流量を示す図であり、本実施の形態のスプール弁1での流量特性81が実線で示され、従来のスプール弁800での流量特性82が破線で示されている。
FIG. 5A is a diagram showing the flow rate from the output port with respect to the rotation angle of the spool in the spool valve 1 of the present embodiment and the
この図から、従来のスプール弁800では、スプール801の回転角に対する流量の変化が大きいことが分かる。一方、本実施の形態のスプール弁1では、スプール32の回転角に対する流量の変化が小さいこと分かる。
From this figure, it can be seen that in the
また、図5の(b)は、スプールが回転した際の最大流量と最小流量との流量差を比較した図であり、本実施の形態のスプール弁1での流量差91と、従来のスプール弁800での流量差92とが示されている。
FIG. 5B is a diagram comparing the flow rate difference between the maximum flow rate and the minimum flow rate when the spool rotates, and the
この図から、本実施の形態のスプール弁1では、従来のスプール弁800と比較して、その流量差が極めて小さいことが分かる。
From this figure, it can be seen that the flow rate difference is extremely small in the spool valve 1 of the present embodiment as compared with the
なお、本実施の形態では、前記スプールポート51,51の数が前記ノズルポート43,・・・の数より少ない場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、スプールポート51の数がノズルポート43の数より多い場合であっても、隣接したノズルポート43,43同士が成すノズル側設定角度θ1と、隣接した前記スプールポート51,51同士が成す前記スプール側設定角度θ2とが整数倍とならないように前記ノズルポート43及び前記スプールポート51を配置することによって、前述した効果を得ることができる。
In the present embodiment, the case where the number of the
1 スプール弁
24 ノズル
32 スプール
43 ノズルポート
51 スプールポート
61 通流経路
1
Claims (1)
隣接する前記ノズルポートが成す角度と、隣接する前記スプールポートが成す角度との関係が整数倍とならないように前記ノズルポート及び前記スプールポートを配置したことを特徴とするスプール弁。
A plurality of nozzle ports are juxtaposed in the circumferential direction on the nozzle, and a plurality of spool ports are juxtaposed in the circumferential direction on a spool that is rotatably accommodated in the nozzle, and is located between the nozzle port and the spool port. In the spool valve in which the flow path is formed,
The spool valve, wherein the nozzle port and the spool port are arranged so that the relationship between the angle formed by the adjacent nozzle ports and the angle formed by the adjacent spool ports does not become an integral multiple.
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