JP2008144839A - Spool valve - Google Patents
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Abstract
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によって流量を制御するように構成されている。 Conventionally, when the flow rate is controlled, a spool valve is used, and the spool valve is configured to control the flow rate by adjusting the opening of the port.
このようなスプール弁では、ポートの開口部形状とスプールの位置とによって制御流量が決定するため、ポートの開口部形状やスプール制御位置を適正に選定することで、所望の流量特性を得ることができる。 In such a spool valve, the control flow rate is determined by the shape of the port opening and the position of the spool. Therefore, a desired flow rate characteristic can be obtained by appropriately selecting the shape of the port opening and the spool control position. it can.
ここで、スプール制御位置を任意に制御する為には、製品形状の大型化を招くため、望ましくない。このため、開口部形状を適切に選定することで、所望の流量特性を達成している。 Here, in order to arbitrarily control the spool control position, the product shape is increased, which is not desirable. For this reason, desired flow characteristics are achieved by appropriately selecting the opening shape.
図3の(a)は、このようなスプール弁801を示す図であり、該スプール弁801のスプール802は、図3(b)にも示すように、円筒状の部材によって構成されている。該スプール802の先端部には、三角形状の切欠部803,803が対向した箇所に設けられており、各切欠部803,803の奥側には、スリット804,804が形成されている。
FIG. 3A is a view showing such a
これにより、図3の(a)に示したように、前記スプール802の長さ方向への位置を制御して、入力ポート811に対する前記切欠部803,803の位置を制御することにより、前記入力ポート811から前記切欠部803,803を介して入力されるオイルの通流量を制御できるように構成されている。
As a result, as shown in FIG. 3A, the position of the
しかしながら、このようなスプレー弁801にあっては、円筒状のスプール802の端部に切欠部803,803を形成する構造上、スプール802端部が断続してしまい、スプール802の外周部の剛性が低下してしまう。
However, in such a
このため、当該スプール802に前記切欠部803,803形成した後の熱処理や仕上げ加工工程において、外周部の変形や歪みを招くことがあり、真円度が低下する恐れがあった。
For this reason, in the heat treatment or finishing process after forming the
この場合、前記スプール802の摺動クリアランスが小さいと、この変形により摺動不良等が発生することがあり、異常動作を招く原因となり得る。
In this case, if the sliding clearance 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、変形等による不具合を解消す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 that can eliminate problems caused by deformation and the like.
前記課題を解決するために本発明の請求項1のスプール弁にあっては、筒状のスプールを軸方向に作動して該スプールの周面が摺接する摺接面に設けられたポートを開閉し、該ポートからの通流量を制御するスプール弁において、前記スプールの先端部に、基端部より小径であって先端側へ向かうに従って外形寸法が変化する制御領域を設定した。 In order to solve the above-mentioned problems, in the spool valve according to claim 1 of the present invention, the cylindrical spool is operated in the axial direction to open and close the port provided on the sliding contact surface where the peripheral surface of the spool is in sliding contact. In the spool valve for controlling the flow rate from the port, a control region having a smaller diameter than the proximal end portion and changing in outer dimension as it goes toward the distal end portion is set at the distal end portion of the spool.
すなわち、前記スプールの先端部には、先端側へ向かうに従って外形寸法が変化する制御領域が設定されており、この制御領域においては、当該スプールの周面と、該周面が摺接する摺接面間に形成される間隙が、外形寸法に応じて変化する。 That is, a control region in which the outer dimensions change toward the tip side is set at the tip of the spool, and in this control region, the peripheral surface of the spool and the slidable contact surface on which the peripheral surface is in sliding contact The gap formed between them changes according to the external dimensions.
このため、前記摺接面に形成されたポートに対して前記スプールを軸方向に作動することによって、当該スプールの周面と前記摺接面間の間隙を可変することができ、この間隙を介して前記ポートを通流する通流量が可変される。 For this reason, by operating the spool in the axial direction with respect to the port formed on the sliding contact surface, the gap between the peripheral surface of the spool and the sliding contact surface can be varied. Thus, the flow rate through the port is varied.
また、請求項2のスプール弁においては、基端側から先端側へ向かうに従って縮径するテーパー部を軸方向に複数設けて前記制御領域を構成するとともに、各テーパー部での周面と当該スプールの中心軸とが成す傾斜角を異なる角度に設定した。
Further, in the spool valve according to
すなわち、前記制御領域は、軸方向に設けられた複数のテーパー部で構成されており、各テーパー部での周面と当該スプールの中心軸とが成す傾斜角は、異なる角度に設定されている。 That is, the control region is composed of a plurality of tapered portions provided in the axial direction, and the inclination angles formed by the peripheral surface of each tapered portion and the central axis of the spool are set to different angles. .
このため、各テーパー部の軸方向の長さや、各テーパー部での角度を用途に合わせて設定することで、目的とした流量特性が得られる。 For this reason, the target flow characteristic is acquired by setting the length of the direction of an axis of each taper part, and the angle in each taper part according to a use.
以上説明したように本発明の請求項1のスプール弁にあっては、前記スプールの先端部に、外形寸法が変化する制御領域を形成することによって、スプールの先端部に切欠部を設けること無く、前記スプールの軸方向への作動に応じて前記ポートの通流量を可変することができる。 As described above, in the spool valve according to the first aspect of the present invention, by forming a control region in which the outer dimension changes at the tip of the spool, a notch is not provided at the tip of the spool. The flow rate of the port can be varied according to the operation of the spool in the axial direction.
このため、前記スプールの先端を全周に渡って連続した形状に維持することができるため、スプールの外周部の剛性を確保することができる。 For this reason, since the tip of the spool can be maintained in a continuous shape over the entire circumference, the rigidity of the outer peripheral portion of the spool can be ensured.
したがって、前記スプールの変形に起因した摺動不良等の発生を防止することができ、摺動不良等による不具合を確実に防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a sliding failure due to the deformation of the spool, and to reliably prevent a malfunction due to the sliding failure.
また、請求項2のスプール弁においては、前記制御領域が軸方向に設けられた複数のテーパー部で構成されており、各テーパー部での周面と当該スプールの中心軸とが成す傾斜角が異なる角度に設定されている。
In the spool valve according to
このため、各テーパー部の軸方向の長さや、各テーパー部での角度を用途に合わせて設定することで、目的とした流用特性を得ることができる。 For this reason, the intended diversion characteristic can be obtained by setting the axial length of each tapered portion and the angle at each tapered portion according to the application.
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を示す図であり、当該スプール弁1のノズル部2が示されている。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。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a spool valve 1 according to the present embodiment, in which a
このスプール弁1の前記ノズル部2には、円形のスプール収容室11が形成されており、該スプール収容室11は、当該ノズル2先端に開口している。このスプール収容室11には、スプール12が移動自在に収容されており、該スプール12は、図外のプランジャーによって軸方向13へ駆動されるように構成されている。
A circular
前記ノズル2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21が設けられており、該入力ポート21は、当該ノズル2の外周面に開口した連通穴22と、該連通穴22が連通した入力溝23とによって構成されている。該入力溝23は、前記スプール収容室11の内側面に周方向に延設されており、当該入力溝23は、前記スプール12の周面24が摺接する摺接面25に凹設されている。
The
前記スプール収容室11は、当該ノズル2の先端側に開口しており、この開口部によって出力ポート31が構成されている。これにより、前記入力ポート21から前記スプール収容室11内に入力された燃料を前記出力ポート31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12は、図1(b)にも示すように、有底円筒状に形成されており、前記出力ポート31側の先端が開口するように構成されている。このスプール12基端側の周面には、第1溝32及び第2溝33が周方向に延設されており、該第2溝33より先端側の周面24部分は、図2にも示すように、当該スプール12の中心軸41と平行したストレート部42が形成されている。該ストレート部42を構成する周面24は、前記摺接面25に摺接するように構成されており、該ストレート部42が前記入力溝23位置に配置された際には、当該ストレート部42によって前記入力溝23を閉鎖するように構成されている。
As shown in FIG. 1B, the
このストレート部42より先端側には、前記ストレート部42より小径であって、先端側へ向かうに従って外形寸法が変化する制御領域51が設定されている。これにより、前記スプール12の前記軸方向13への作動によって前記制御領域51が前記入力溝23位置に移動された際には、当該制御領域51における周面24と前記摺接面25との間にリング状の間隙52を形成することで、前記入力溝23を前記スプール収容室11内に開放するように構成されており、前記入力ポート21に供給された燃料を前記入力ポート21を介して前記スプール収容室11へ流入できるように構成されている。
A
この制御領域51は、前記ストレート部42より先端側に設けられた第1テーパー部61と、該第1テーパー部61より先端側に設けられた第2テーパー部62と、該第2テーパー部62から当該スプール12先端までの間に設けられた第3テーパー部63とによって構成されている。
The
前記各テーパー部61,62,63は、それぞれ基端側から先端側へ向かうに従って縮径する形状に形成されており、各テーパー部61,62,63での周面24と当該スプール12の前記中心軸41とが成す傾斜角は、前記第1テーパー部61では、第1テーパー角θ1に設定されている。また、前記第2テーパー部62での周面24と前記中心軸41とが成す傾斜角は、第2テーパー角θ2に設定されており、前記第3テーパー部63での周面24と前記中心軸41とが成す傾斜角は、第3テーパー角θ3に設定され、前記各テーパー角θ1〜θ3は異なる角度に設定されている。
Each of the
これにより、前記スプール12を基端側へ移動するに従って、当該スプール12の周面24と前記摺接面25との間に形成される前記間隙52が、次第に広くなるように構成されており、前記スプール12の前記軸方向13に作動に応じて前記入力ポート21からの通流量を制御できるように構成されている。
Accordingly, the
そして、前記第1テーパー部61及び前記第2テーパー部62の軸方向13への長さは、ほぼ同じ寸法に設定されており、前記第3テーパー部63の軸方向13への長さは、前記第1及び第2テーパー部61,62の長さより長くなるように設定されている。これにより、要求された流量特性が得られるように構成されている。
And the length to the
なお、本実施の形態では、前記制御領域51を基端側から先端側へ向かうに従って縮径した前記各テーパー部61〜63で構成した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、例えば断面形状をR形状にしたり、基端側から先端側へ向かう中途部にへこみを形成しても良い。
In the present embodiment, the case where the
以上の構成にかかる本実施の形態にあっては、前記スプール12の先端部には、基端側の前記ストレート部42より小径であって、先端側へ向かうに従って外形寸法が変化する制御領域51が設定されており、この制御領域51においては、当該スプール12の周面24と、該周面24が摺接する摺接面25間に形成される間隙52が、設定された外形寸法に応じて変化する。
In the present embodiment according to the above configuration, the
このため、前記摺接面25に形成された前記入力ポート21の前記入力溝23に対して前記スプール12を軸方向13へ作動することによって、当該スプール12の周面24と前記摺接面25間の前記間隙52を可変することができ、この間隙52を介して前記入力ポート21を通流する通流量を可変することができる。
Therefore, by operating the
このように、前記スプール12の先端部に切欠部を設けること無く、前記スプール12の軸方向13への作動に応じて前記入力ポート21の通流量を制御することができる。このため、前記スプール12の先端を全周に渡って連続した形状に維持することができるため、当該スプール12の外周部の剛性を確保することができる。
In this manner, the flow rate of the
したがって、このスプール12の変形に起因した摺動不良等の発生を防止することができ、摺動不良等による不具合を確実に防止することができる。
Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a sliding failure due to the deformation of the
また、前記制御領域51は、前記軸方向13に設けられた第1〜第3のテーパー部61〜63で構成されており、各テーパー部61〜63での周面24と当該スプール12の中心軸41とが成す傾斜角が、それぞれ異なるテーパー角θ1〜θ3に設定されている。
The
このため、各テーパー部61〜63の軸方向13の長さや、各テーパー部61〜63でのテーパー角θ1〜θ3を用途に合わせて設定することで、目的に応じた流用特性を得ることができる。
For this reason, the diversion characteristic according to the objective can be obtained by setting the length of the
1 スプール弁
12 スプール
13 軸方向
21 入力ポート
24 周面
25 摺接面
41 中心軸
51 制御領域
61 第1テーパー部
62 第2テーパー部
63 第3テーパー部
θ1 第1テーパ角
θ2 第2テーパ角
θ3 第3テーパ角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記スプールの先端部に、基端部より小径であって先端側へ向かうに従って外形寸法が変化する制御領域を設定したことを特徴とするスプール弁。 In a spool valve that operates a cylindrical spool in an axial direction to open and close a port provided on a sliding contact surface on which a peripheral surface of the spool slides, and controls a flow rate from the port,
A spool valve characterized in that a control region having a smaller diameter than a proximal end portion and changing in outer dimension as it goes toward the distal end side is set at the distal end portion of the spool.
A plurality of tapered portions that reduce in diameter in the axial direction from the proximal end side toward the distal end side are provided to form the control region, and the inclination angles formed by the peripheral surface of each tapered portion and the central axis of the spool are different. The spool valve according to claim 1, wherein the spool valve is set as follows.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006331905A JP2008144839A (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | Spool valve |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103292146A (en) * | 2012-02-27 | 2013-09-11 | 德罗普萨股份公司 | Lubrication device with fluid lubricant flow rate regulation |
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2006
- 2006-12-08 JP JP2006331905A patent/JP2008144839A/en active Pending
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