JP2541713Y2 - スプールバルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、たとえば自動車のパワーステアリングシス
テムの制御弁等、各種制御機器に用いられるスプールバ
ルブに関する。

（従来の技術） 従来のこの種のスプールバルブとしては、たとえば第
４図に示すようなものがある。すなわち、内部中空のハ
ウジング100内にスリーブ101を介してスプール102ガ摺
動自在に挿入されている。スリーブ101にはポート穴103
が開口しており、スプール102によってポート穴103を絞
って流体の流れを制御し、制御された流体をハウジング
100に設けられた流出ポート104から流出させるようにな
っている。このハウジング100に設けられた流出ポート1
04とスリーブ101に設けられたポート穴103は、スプール
102の軸方向に所定間隔だけ離間しており、ハウジング1
00内周とスリーブ101外周との間に形成された環状隙間1
05を通じて連通していた。

（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、ポート穴
103の絞り部の上流と下流とで圧力差が大きくなると、
下流側にキャビテーションが発生し、そのキャビテーシ
ョンの消減時に騒音を発生すると問題があった。

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、キャビテーシ
ョンの拡散を規制することにより騒音を低減し得るスプ
ールバルブを提供することにある。

（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、内部
中空のハウジング内にスリーブを介してスプールを摺動
自在に挿入し、スリーブにポート穴を設けると共にハウ
ジングには前記スリーブの中心軸方向に前記ポート穴と
所定間隔だけ離した位置に開口する流出ポートを設けた
スプールバルブにおいて、前記ハウジング内周と前記ス
リーブ外周との間に前記ポート穴と前記流出ポートとを
連通する環状隙間を設け、該環状隙間にらせん状の隔壁
を設けたことを特徴とする。

（作用） 上記構成のスプールバルブにあっては、スプールによ
ってポート穴を絞ることによって流体の圧力や流量を制
御し、ポート穴から流出した流体はハウジングとスリー
ブ間の環状隙間に設けられたらせん状流路を通じて流出
ポートまで流れ、流出ポートから流出する。

そして、ポート穴から流出する流体にキャビテーショ
ンが発生した場合、キャビテーションはらせん状流路の
流路壁に阻まれて拡散範囲が制限され、騒音を低減する
ことができる。

（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第２図にお
いて、１はスプールバルブ全体を示すもので、概略、内
部中空のハウジング２と、このハウジング２の中空穴内
周に嵌合固定される円筒状のスリーブ３と、このスリー
ブ３内に摺動自在に挿入されるスプール４と、スプール
４を往復駆動するためのソレノイド５と、から構成され
ている。

ハウジング２は有底円筒状の部材で、その開口端部に
上記ソレノイド５が一体的に組付けられている。ソレノ
イド５は円筒状に成形されたコイル部６と、このコイル
部６の中空穴61内周に一端から挿入固定されるセンタポ
スト７と、を備えていて、中空穴61の他端開口部がハウ
ジング２の中空穴21と連続的につながっている。そし
て、ハウジング２の中空穴21内周に嵌合固定されるスリ
ーブ３の一端が、ソレノイド５のコイル部６の中空穴61
内周に嵌合している。

スプール４の両端は第1,第２スプリング8,9によって
弾性支持されており、自由状態ではこの第1,第２スプリ
ング8,9のばね力が釣り合う位置にて位置決めされてい
る。上記第１スプリング８はセンタポスト７とスプール
４の第１端面41間に介装され、第２スプリング９はスプ
ール４の第２端面42とスリーブ３の一端に固定された栓
体10間に介装されている。

そして、ハウジング２にはスリーブ３の中心軸方向に
所定間隔だけ離間させて、ソレノイド５側から順番に流
入ポートP₁と流出ポートP₂が設けられている。一方、ス
リーブ３にも、中心軸方向所定間隔だけ離して、流入ポ
ートP₁に対応する第１ポート穴11と、流出ポートP₂に対
応する第２ポート穴12とが設けられている。

また、スプール４にはソレノイド５側から順番に第1,
第２ランド部41,42が設けられ、第1,第２ランド部41,42
間に小径部43が設けられている。

そして、この実施例では流入ポートP₁側の第１ポート
穴11は開放状態にして、第２ランド部42で第２ポート穴
12を絞り、上流側の流体圧を制御するようになってい
る。第２ランド部42による第２ポート穴12の絞り量は、
ソレノイド５に印加する電流を制御することにより、ス
プール４を移動させて調整するものである。

また、スリーブ３に開口する第２ポート穴12と、ハウ
ジング２に設けられる流出ポートP₂はスリーブ３の中心
軸方向に所定間隔だけ離間されており、ハウジング２内
周とスリーブ３外周との間に形成された環状隙間13を介
して連通している。そして、この環状隙間13に、第２ポ
ート穴12と流出ポートP₂とを結ぶらせん状流路14が設け
られている。らせん状流路14は、この実施例では環状隙
間13内にコイルスプリング15を介装することにより構成
している。

上記構成のスプールバルブにあっては、スリーブ３に
設けられた第２ポート穴12とソレノイド５に印加される
電流に比例したスプール４の相対位置により、第２ポー
ト穴12が絞られて絞り上流側の圧力が制御される。そし
てある電流値において絞り部の上流と下流とで圧力差が
大きくなってキャビテーションが発生しても、絞られた
第２ポート穴12から噴出されたキャビテーションはらせ
ん状流路14を構成するコイルスプリング15が隔壁とな
り、その拡散が防がれる。

たとえば、第１図に示すように、コイルスプリング15
が無い場合のキャビテーションの拡散範囲をＡとし、コ
イルスプリング15によって拡散範囲Ａを約半分に制限す
るような配置とすると、キャビテーション自体の大きさ
が約半分となり、それと共にその発生音が低減される。

また、らせん状流路14としたので、第２ポート穴12か
ら流出ポートP₂まで、圧油等の制御流体をスムーズに流
すことができ、圧力損失がほとんどない。

第３図には発生音の低減レベルを従来例と本考案とを
比較した実験結果を示すもので、有効油圧が大きくなっ
てキャビテーションが発生したと考えられる20〔kgf/cm
²〕以上で本考案の方が騒音レベルが低くなった。

尚、上記実施例では、らせん状流路14をコイルスプリ
ング15によって構成したが、コイルスプリング15を用い
ずにスリーブ３自体の外周にらせん状の突条を加工して
らせん状流路を形成してもよい。

また、この実施例ではソレノイド５の電磁吸引力によ
ってスプール４を駆動制御しているが、ソレノイド５以
外に油圧等によってスプールを駆動するようなものにつ
いても同様に適用することができる。

（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、スリ
ーブとハウジングとの間の環状隙間にらせん状の隔壁を
設けることによって、スリーブのポート穴からハウジン
グの流体ポートに流体をスムーズに案内しつつ、しかも
ポート穴を絞った際に発生するキャビテーションの拡散
範囲をらせん状流路の流路壁にて規制することができ、
バルブの制御特性を影響を与えることなくキャビテーシ
ョンによる騒音を可及的に低減することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図および第２図は本考案の一実施例に係るスプール
バルブを示すもので、第１図はらせん状流路を示す部分
縦断面図、第２図は全体構成を示す縦断面図、第３図は
本考案と従来例の騒音レベルを示すグラフ、第４図は従
来のスプールバルブの縦断面図、第５図は第４図のポー
ト穴部の拡大断面図である。 符号の説明 １……スプールバルブ、２……ハウジング、３……スリ
ーブ、４……スプール、５……ソレノイド、６……コイ
ル部、７……センタポスト、8,9……第1,第２スプリン
グ、10……栓体、11……第１ポート穴、12……第２ポー
ト穴、13……環状隙間、14……らせん状流路、15……コ
イルスプリング、41,42……第1,第２ランド部、43……
小径部、61……中空穴、P₁……流入ポート、P₂……流出
ポート、Ａ……キャビテーション拡散範囲

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部中空のハウジング内にスリーブを介し
   てスプールを摺動自在に挿入し、前記スリーブに前記ス
   プールによって絞られるポート穴を設け、一方、ハウジ
   ングには前記スリーブの中心軸方向に前記ポート穴と所
   定間隔だけ離した位置に開口する流出ポートを設けたス
   プールバルブにおいて、前記ハウジング内周と前記スリ
   ーブ外周との間に前記ポート穴と前記流出ポートとを連
   通する環状隙間を設け、該環状隙間にらせん状の隔壁を
   設けたことを特徴とするスプールバルブ。