JP2011214690A - 電磁スプール弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁スプール弁１において、スプール弁３の軸方向長さを短くすることにある。
【解決手段】電磁スプール弁１は、スリーブ５が、インナースリーブ７とインナースリーブ７の外周面１０に液密に嵌合して設けられるアウタースリーブ８とからなり、出力ポート１５は、インナースリーブ７に開口した入口側開口１９と、スリーブ５の軸方向一端側に開口した出口側開口２０と、入口側開口１９と出口側開口２０との間を連通するようにインナースリーブ７とアウタースリーブ８との間に形成された連通路２１とを有している。そして、スプール６の軸方向一端側に出力ポート１５に連通するフィードバック室２２を形成し、出力流体の圧力をフィードバック圧としてスプール６の軸方向一端に作用させる。これによれば、従来のようなフィードバックポートが不要となり、ポート数を減らすことができるので、電磁スプール弁１の軸方向長さを短くすることができる。
【選択図】図１
【解決手段】電磁スプール弁１は、スリーブ５が、インナースリーブ７とインナースリーブ７の外周面１０に液密に嵌合して設けられるアウタースリーブ８とからなり、出力ポート１５は、インナースリーブ７に開口した入口側開口１９と、スリーブ５の軸方向一端側に開口した出口側開口２０と、入口側開口１９と出口側開口２０との間を連通するようにインナースリーブ７とアウタースリーブ８との間に形成された連通路２１とを有している。そして、スプール６の軸方向一端側に出力ポート１５に連通するフィードバック室２２を形成し、出力流体の圧力をフィードバック圧としてスプール６の軸方向一端に作用させる。これによれば、従来のようなフィードバックポートが不要となり、ポート数を減らすことができるので、電磁スプール弁１の軸方向長さを短くすることができる。
【選択図】図１
Description
本発明は、電磁アクチュエータによってスプール弁を駆動する電磁スプール弁に関する。
従来より、自動車の自動変速機等の油圧制御装置に用いられる電磁スプール弁として、特許文献１に開示されるようなものがある。
図２に示すように、この電磁スプール弁１００は、電磁アクチュエータ１０１とスプール弁１０２とを備え、スプール弁１０２は、入力ポート１０３と出力ポート１０４とドレンポート１０５とを有するスリーブ１０９と、スリーブ１０９内を軸方向に変位することで各ポートの連通・遮断を切り替えるスプール１１０とを有する。
電磁アクチュエータ１０１により発生する推力が伝達されることでスプール１１０は軸方向に変位する。
図２に示すように、この電磁スプール弁１００は、電磁アクチュエータ１０１とスプール弁１０２とを備え、スプール弁１０２は、入力ポート１０３と出力ポート１０４とドレンポート１０５とを有するスリーブ１０９と、スリーブ１０９内を軸方向に変位することで各ポートの連通・遮断を切り替えるスプール１１０とを有する。
電磁アクチュエータ１０１により発生する推力が伝達されることでスプール１１０は軸方向に変位する。
また、電磁スプール弁１００は、出力ポート１０４と連通して出力ポート１０４から出力される流体圧力をスプール１１０にフィードバックするフィードバック室１１２を備えている。
これにより、スプール１１０には、推力に抗する作用力が、スプリング１１３の付勢力及びフィードバック室１１２の圧力によって負荷され、推力と、スプリング１１３及びフィードバック室１１２からの付勢力とが釣り合うと、スプール１１０は停止する。
これにより、スプール１１０には、推力に抗する作用力が、スプリング１１３の付勢力及びフィードバック室１１２の圧力によって負荷され、推力と、スプリング１１３及びフィードバック室１１２からの付勢力とが釣り合うと、スプール１１０は停止する。
従来のフィードバック室１１２は、スプール１１０の軸方向一端よりも他端側に形成された径の異なるランド１１４、１１５の間に形成されており、ランド１１４とランド１１５の径差を利用してフィードバック圧をスプール１１０に作用させている。
しかしながら、このフィードバック室１１２の構成では、スリーブ１０９にフィードバックポート１１７を設けなければならないため、ポート数の増加によりスプール弁１０２の軸方向長さが長くなるという問題が生じる。
また、電磁スプール弁１００は、スプール弁１０２を固定対象物１１８の挿入孔１１９内に挿入配置して用いるが、この際、スリーブ１０９と挿入孔１１９との隙間により各ポートが連通してしまわないように、各ポート間のシールをする必要がある。
従来のシール方法として、例えば、スリーブ１０９の外周にシール部材（例えば、Ｏリング）を配置する方法や、スリーブ１０９の外周面と挿入孔１１９の内周面との間にクリアランスシールを形成して行う方法がある。
しかし、これらのシールを設けるためには、各ポート間の間隔をシール確保に必要な所定距離より長くしなければならず、スプール弁１０２の軸方向長さが長くなってしまう。
従来のシール方法として、例えば、スリーブ１０９の外周にシール部材（例えば、Ｏリング）を配置する方法や、スリーブ１０９の外周面と挿入孔１１９の内周面との間にクリアランスシールを形成して行う方法がある。
しかし、これらのシールを設けるためには、各ポート間の間隔をシール確保に必要な所定距離より長くしなければならず、スプール弁１０２の軸方向長さが長くなってしまう。
例えば、出力ポート１０４の開口１２１は、軸方向において入力ポート１０３の開口１２２とドレンポート１０５の開口１２３とに挟まれてスリーブ１０９の外周面に開口しているので、入力ポート１０３と出力ポート１０４との間のシール、および出力ポート１０４とドレンポート１０５との間のシールを確保するためには、入力ポート１０３と出力ポート１０４との間、出力ポート１０４とドレンポート１０５との間の軸方向間隔をシール確保に必要な所定距離より長くしなければならない。結果として、入力ポート１０３とドレンポート１０５との間の軸方向間隔が長くなり、スプール弁１０２の軸方向長さが長くなってしまう。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電磁スプール弁において、スプール弁の軸方向長さを短くすることにある。
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の電磁スプール弁は、入力ポートと出力ポートとドレンポートとを有するスリーブと、スリーブ内を軸方向に変位することで各ポートの連通・遮断を切り替えるスプールとを備える。
スリーブは、インナースリーブと、インナースリーブの外周面に液密に嵌合して設けられるアウタースリーブとからなる。
請求項１に記載の電磁スプール弁は、入力ポートと出力ポートとドレンポートとを有するスリーブと、スリーブ内を軸方向に変位することで各ポートの連通・遮断を切り替えるスプールとを備える。
スリーブは、インナースリーブと、インナースリーブの外周面に液密に嵌合して設けられるアウタースリーブとからなる。
また、入力ポートおよびドレンポートは、スリーブの外周面に開口するように設けられ、出力ポートは、インナースリーブに開口した入口側開口と、スリーブの軸方向一端側に開口した出口側開口と、入口側開口と出口側開口との間を連通するようにインナースリーブとアウタースリーブとの間に形成された連通路とを有している。
そして、電磁スプール弁には、スプールの軸方向一端側に、出力ポートに連通して、出力流体の圧力をフィードバック圧としてスプールの軸方向一端に作用させるフィードバック室が形成されている。
これによれば、出力ポートの出口側開口がスリーブの軸方向一端側になり、軸方向において出力ポートの開口を入力ポートの開口とドレンポートの開口とで挟む従来の構成ではなくなる。
このため、入力ポートと出力ポートとの間の軸方向間隔、および、出力ポートとドレンポートとの間の軸方向間隔を、従来例よりも短くすることができ、結果として、入力ポートとドレンポートとの間の軸方向間隔を短くすることができる。これにより、電磁スプール弁の軸方向長さを短くすることができる。
また、スプールの軸方向一端側に、出力ポートに連通して、出力流体の圧力をフィードバック圧としてスプールの軸方向一端に作用させる構成であるため、従来のようなフィードバックポートが不要となり、ポート数を減らすことができるので、電磁スプール弁の軸方向長さを短くすることができる。
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の電磁スプール弁によれば、スプールのスリーブと摺接する複数のランドは、全て同一径である。
請求項２に記載の電磁スプール弁によれば、スプールのスリーブと摺接する複数のランドは、全て同一径である。
請求項１の構成によれば、フィードバック室がスプールの軸方向一端側に設けられて、フィードバック圧をスプールの一端で受ける。
このため、従来のように、ランドの径差を利用してフィードバック圧をスプールに作用させる必要はなく、ランド径を全て同一にすることができる。
このため、従来のように、ランドの径差を利用してフィードバック圧をスプールに作用させる必要はなく、ランド径を全て同一にすることができる。
これにより、スプールの加工、及び、スプールが摺動するスリーブの内周面の加工が容易になる。また、ランド径が異なる場合のようにスプールとスリーブとの嵌め合いのために、スプールとスリーブとの間のクリアランスに余裕を持たせる必要はなくなり、クリアランスを小さくできるので、消費流量も小さくできる。
また、現実的に加工可能なランドの最小径は決まっているが、従来では、ランドの径差を生じさせるための小さい側のランド（図２のランド１１４）が必要であったため、その小さい側のランドの径を最小径にすると、その他のランドの径は最小径よりも大きくしなければならず、結果として電磁スプール弁の径が大きくなっていた。
しかし、本発明の電磁スプール弁では、ランド径を全て同一にすることができるため、ランド径を全て最小径にすることも可能となる。したがって、スプールの径を小さくすることができ、結果として、電磁スプール弁の径を小さくすることができる。
しかし、本発明の電磁スプール弁では、ランド径を全て同一にすることができるため、ランド径を全て最小径にすることも可能となる。したがって、スプールの径を小さくすることができ、結果として、電磁スプール弁の径を小さくすることができる。
本発明を実施するための形態の電磁スプール弁は、入力ポートと出力ポートとドレンポートとを有するスリーブと、スリーブ内を軸方向に変位することで各ポートの連通・遮断を切り替えるスプールとを備える。
スリーブは、インナースリーブと、インナースリーブの外周面に液密に嵌合して設けられるアウタースリーブとからなる。
スリーブは、インナースリーブと、インナースリーブの外周面に液密に嵌合して設けられるアウタースリーブとからなる。
また、入力ポートおよびドレンポートは、スリーブの外周面に開口するように設けられ、出力ポートは、インナースリーブに開口した入口側開口と、スリーブの軸方向一端側に開口した出口側開口と、入口側開口と出口側開口との間を連通するように前記インナースリーブとアウタースリーブとの間に形成された連通路とを有している。
そして、電磁スプール弁には、スプールの軸方向一端側に、出力ポートに連通して、出力流体の圧力をフィードバック圧としてスプールの軸方向一端に作用させるフィードバック室が形成されている。
また、スプールのスリーブと摺接する複数のランドは、全て同一径である。
また、スプールのスリーブと摺接する複数のランドは、全て同一径である。
〔実施例の構成〕
実施例の電磁スプール弁１の構成を、図１を用いて説明する。
電磁スプール弁１は、例えば、自動車の自動変速機等の油圧制御装置における油圧制御に用いられるものであって、電磁アクチュエータ２とスプール弁３とを備える。
実施例の電磁スプール弁１の構成を、図１を用いて説明する。
電磁スプール弁１は、例えば、自動車の自動変速機等の油圧制御装置における油圧制御に用いられるものであって、電磁アクチュエータ２とスプール弁３とを備える。
スプール弁３は、複数の外部流路に通じる流体の各ポート（後述する）を備えるスリーブ５と、スリーブ５内を軸方向に変位することで各ポートの連通・遮断を切り替えるスプール６とを有する。
電磁アクチュエータ２は、スプール６を軸方向に変位させるための推力を発生させるものであり、推力はシャフト（図示せず）を介してスプール６に伝達される。
スリーブ５は、円筒形状を呈しており、インナースリーブ７と、インナースリーブ７の外周に設けられるアウタースリーブ８とからなっている。
アウタースリーブ８にインナースリーブ７が圧入されることで、インナースリーブ７の外周面１０とアウタースリーブ８の内周面１１とは液密にシールされる。
アウタースリーブ８にインナースリーブ７が圧入されることで、インナースリーブ７の外周面１０とアウタースリーブ８の内周面１１とは液密にシールされる。
なお、インナースリーブ７とアウタースリーブ８は軸方向一端側が開口しており、アウタースリーブ８の軸方向一端は、インナースリーブ７の軸方向一端よりも突出している。
スリーブ５には、インナースリーブ７の内部（弁室１２）に連通して、入力ポート１４と出力ポート１５とドレンポート１６とが少なくとも１つずつ設けられている。
入力ポート１４とドレンポート１６とは、インナースリーブ７とアウタースリーブ８の壁を径方向に貫通するように設けられている。
入力ポート１４とドレンポート１６とは、インナースリーブ７とアウタースリーブ８の壁を径方向に貫通するように設けられている。
出力ポート１５は、インナースリーブ７に開口した入口側開口１９（弁室１２側への開口）と、スリーブ５の軸方向一端側に開口した出口側開口２０と、入口側開口１９と出口側開口２０との間を連通するようにインナースリーブ７とアウタースリーブ８との間に形成された連通路２１とを有している。
連通路２１は、入口側開口１９に連通するようにインナースリーブ７の外周面１０にインナースリーブ７の軸方向一端に延びる溝を設けることで形成される。
これにより、出力ポート１５の出力流体は、入口側開口１９から連通路２１を経て、アウタースリーブ８の軸方向一端の開口（出口側開口２０）に向かって流れ、出口側開口２０から外部流路に供給される。
これにより、出力ポート１５の出力流体は、入口側開口１９から連通路２１を経て、アウタースリーブ８の軸方向一端の開口（出口側開口２０）に向かって流れ、出口側開口２０から外部流路に供給される。
また、弁室１２側への開口は、軸方向に間をおいて、軸方向一端から他端に向けて、入力ポート１４、出力ポート１５、ドレンポート１６の順に形成されている。
なお、インナースリーブ７の外周面１０とアウタースリーブ８の内周面１１とは液密にシールされているため、インナースリーブ７とアウタースリーブ８との間に連通路２１を形成しても、連通路２１を流れる流体がインナースリーブ７の外周面１０とアウタースリーブ８の内周面１１との隙間を通って、入力ポート１４やドレンポート１６に漏れることはなく、その逆も生じない。
また、電磁スプール弁１には、スプール６の軸方向一端側に、出力ポート１５に連通して、出力流体の圧力をフィードバック圧としてスプール６の軸方向一端に作用させるフィードバック室２２が形成されている。
本実施例では、インナースリーブ７の軸方向一端が開口しており、インナースリーブ７の軸方向一端部の内周面と、インナースリーブ７に収容されたスプール６の一端面とで形成される空間が出力ポート１５と連通して、フィードバック室２２を構成している。
スプール６は、インナースリーブ７の内周面に摺接する複数（本実施例では２つ）のランド２５、２６を有している。ランド２５とランド２６は同一径であり、インナースリーブ７の内径と略一致している。
ランド２５は、入力ポート１４の開度調整を行い、ランド２６は、ドレンポート１６の開度調整を行う。ランド２５とランド２６との間には、出力ポート１５に連通する分配室２７が形成されている。
なお、スプール６は、スプリング（図示せず）により軸方向他端側に付勢されている。
ランド２５は、入力ポート１４の開度調整を行い、ランド２６は、ドレンポート１６の開度調整を行う。ランド２５とランド２６との間には、出力ポート１５に連通する分配室２７が形成されている。
なお、スプール６は、スプリング（図示せず）により軸方向他端側に付勢されている。
〔電磁スプール弁１の動作〕
本実施例の電磁スプール弁１の動作を説明する。
電磁アクチュエータ２により軸方向一端側への推力がシャフト（図示せず）を介してスプール６に伝達されると、スプール６は、スプリングの付勢力に抗して、軸方向一端側へ変位する。
本実施例の電磁スプール弁１の動作を説明する。
電磁アクチュエータ２により軸方向一端側への推力がシャフト（図示せず）を介してスプール６に伝達されると、スプール６は、スプリングの付勢力に抗して、軸方向一端側へ変位する。
スプール６の移動に伴い、ランド２５が入力ポート１４を開いていくと、入力ポート１４から分配室２７へ流体が流入し、分配室２７から出力ポート１５へ流体が流出する。これにより、フィードバック室２２にも流体が流入し、流体の圧力がフィードバック圧としてスプール６の軸方向一端に作用する。
このフィードバック圧とスプリングの付勢力との合力が、スプール６に伝達される推力と釣り合った地点で、スプール６は停止する。
〔実施例の効果〕
本実施例の電磁スプール弁１では、スリーブ５が、インナースリーブ７と、インナースリーブ７の外周面１０に液密に嵌合して設けられるアウタースリーブ８とからなる。
本実施例の電磁スプール弁１では、スリーブ５が、インナースリーブ７と、インナースリーブ７の外周面１０に液密に嵌合して設けられるアウタースリーブ８とからなる。
また、入力ポート１４およびドレンポート１６は、スリーブ５の外周面に開口するように設けられ、出力ポート１５は、インナースリーブ７に開口した入口側開口１９と、スリーブ５の軸方向一端側に開口した出口側開口２０と、入口側開口１９と出口側開口２０との間を連通するようにインナースリーブ７とアウタースリーブ８との間に形成された連通路２１とを有している。
これによれば、出力ポート１５の出口側開口２０がスリーブ５の軸方向一端側になり、軸方向において出力ポート１５を入力ポート１４とドレンポート１６とで挟む従来の構成ではなくなる。
このため、入力ポート１４と出力ポート１５との間の軸方向間隔、および、出力ポート１５とドレンポート１６との間の軸方向間隔を、従来例よりも短くすることができ、結果として、入力ポート１４とドレンポート１６との間の軸方向間隔を短くすることができる。これにより、電磁スプール弁１の軸方向長さを短くすることができる。
また、スプール６の軸方向一端側に出力ポート１５に連通するフィードバック室２２を形成し、出力流体の圧力をフィードバック圧としてスプール６の軸方向一端に作用させる構成であるため、従来のようなフィードバックポートが不要となり、ポート数を減らすことができるので、電磁スプール弁１の軸方向長さを短くすることができる。
フィードバック室２２がスプール６の軸方向一端側に設けられ、フィードバック圧をスプール６の軸方向一端で受けるため、従来のように、ランドの径差を利用してフィードバック圧をスプール６に作用させる必要はなく、複数のランド２５、２６の径を全て同一にすることができる。
これにより、スプール６の加工、及び、スプール６が摺動するインナースリーブ７の内周面の加工が容易になる。また、ランド径が異なる場合のようにスプール６とスリーブ５との嵌め合いのために、スプール６とスリーブ５との間のクリアランスに余裕を持たせる必要はなくなり、クリアランスを小さくできるので、消費流量も小さくできる。
また、現実的に加工可能なランドの最小径は決まっているが、従来では、ランドの径差を生じさせるための小さい側のランド（図２のランド１１４）が必要であったため、その小さい側のランドの径を最小径にすると、その他のランドの径は最小径よりも大きくしなければならず、結果として電磁スプール弁の径が大きくなっていた。
しかし、本実施例の電磁スプール弁１では、ランド径を全て同一にすることができるため、ランド径を全て最小径にすることも可能となる。したがって、スプール６の径を小さくすることができ、結果として、電磁スプール弁１の径を小さくすることができる。
しかし、本実施例の電磁スプール弁１では、ランド径を全て同一にすることができるため、ランド径を全て最小径にすることも可能となる。したがって、スプール６の径を小さくすることができ、結果として、電磁スプール弁１の径を小さくすることができる。
〔変形例〕
電磁スプール弁１の態様は、実施例に限定されず、様々な変形例を考えることができる。例えば、インナースリーブ７の外周面１０に溝を設けることでインナースリーブ７とアウタースリーブ８との間に連通路２１を形成したが、アウタースリーブ８の内周面１１に溝を設けることで形成してもよい。
また、実施例では、アウタースリーブ８にインナースリーブ７が圧入されていたが、インナースリーブ７の外周面１０とアウタースリーブ８の内周面１１とが液密にシールされていればよく、アウタースリーブ８とインナースリーブ７との組み付けは圧入に限定されるものではない。
電磁スプール弁１の態様は、実施例に限定されず、様々な変形例を考えることができる。例えば、インナースリーブ７の外周面１０に溝を設けることでインナースリーブ７とアウタースリーブ８との間に連通路２１を形成したが、アウタースリーブ８の内周面１１に溝を設けることで形成してもよい。
また、実施例では、アウタースリーブ８にインナースリーブ７が圧入されていたが、インナースリーブ７の外周面１０とアウタースリーブ８の内周面１１とが液密にシールされていればよく、アウタースリーブ８とインナースリーブ７との組み付けは圧入に限定されるものではない。
１ 電磁スプール弁
５ スリーブ
６ スプール
７ インナースリーブ
８ アウタースリーブ
１０ インナースリーブの外周面
１４ 入力ポート
１５ 出力ポート
１６ ドレンポート
１９ 入口側開口
２０ 出口側開口
２１ 連通路
２２ フィードバック室
２５、２６ ランド
５ スリーブ
６ スプール
７ インナースリーブ
８ アウタースリーブ
１０ インナースリーブの外周面
１４ 入力ポート
１５ 出力ポート
１６ ドレンポート
１９ 入口側開口
２０ 出口側開口
２１ 連通路
２２ フィードバック室
２５、２６ ランド
Claims (2)
- 入力ポートと、出力ポートと、ドレンポートとを有するスリーブと、
前記スリーブ内を軸方向に変位することで、各ポートの連通・遮断を切り替えるスプールとを備える電磁スプール弁であって、
前記スリーブは、インナースリーブと、前記インナースリーブの外周面に液密に嵌合して設けられるアウタースリーブとからなり、
前記入力ポートおよび前記ドレンポートは、前記スリーブの外周面に開口するように設けられ、
前記出力ポートは、前記インナースリーブに開口した入口側開口と、前記スリーブの軸方向一端側に開口した出口側開口と、前記入口側開口と前記出口側開口との間を連通するように前記インナースリーブと前記アウタースリーブとの間に形成された連通路とを有し、
前記スプールの軸方向一端側に、前記出力ポートに連通して、出力流体の圧力をフィードバック圧として前記スプールの軸方向一端に作用させるフィードバック室が形成されていることを特徴とする電磁スプール弁。 - 請求項１に記載の電磁スプール弁において、
前記スプールの前記スリーブと摺接する複数のランドは、全て同一径であることを特徴とする電磁スプール弁。
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|---|---|---|---|
| JP2010085032A JP2011214690A (ja) | 2010-04-01 | 2010-04-01 | 電磁スプール弁 |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2021011872A (ja) * | 2017-12-13 | 2021-02-04 | ハンス イェンセン ルブリケイターズ アクティーゼルスカブ | 大型低速２ストロークエンジン、そのようなエンジンを潤滑する方法、並びにそのようなエンジン及び方法のための噴射器、弁システム、及びその使用 |
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