JP2574671Y2

JP2574671Y2 - スプールバルブ

Info

Publication number: JP2574671Y2
Application number: JP1990072879U
Authority: JP
Inventors: 昌史穴沢
Original assignee: エヌオーケー株式会社; 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2005-07-09
Also published as: JPH0450770U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、たとえば圧力制御弁等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である。すなわち、100はスプー
ルバルブ全体を示すもので、ハウジング101内周にスプ
ール102が摺動自在に挿入されており、スプール102外周
に設けられたランド部103によってハウジング101に開口
形成したポート穴104を開閉制御するようになってい
る。ランド部103はハウジング101の内周に流体密の状態
で摺接しており、ポート穴104の開口面積を変化させる
ことにより、圧力や流量等を制御するようになってい
る。

そして、圧力が加わっているポート穴104を摺動する
とき、圧力によって発生する半径方向の力Frを軽減する
ために、第５図に示すようにハウジング101内周の摺動
孔105に溝106を設け、ランド部103の円周上に均等に圧
力がかかるようにして圧力がポート穴104から一方向へ
作用しないようにするのが一般的であった。

（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、溝106
を加工するためには細長い摺動孔105へ工具を挿入する
必要があり、加工が面倒であるという欠点があった。ま
た、この従来例のものは、アクチュエータ用のポート穴
104,104が二つあり、それぞれのポート穴104,104に対応
して二つの排出ポート107,108を備えた四方向弁である
が、ハウジング104に排出ポート107,108を二か所設ける
必要があり、配管またはエンジン等でのレイアウトが煩
雑になるという欠点がった。

本考案は上記した従来技術の課題をを解決するために
なされたもので、その目的とするところは、簡単な構造
でポート穴部に発生する半径方向力を軽減でき、しかも
加工の容易なスプールバルブを提供することにある。ま
た、アクチュエータポートが二つある四方向弁の場合に
排出ポートを一つにまとめ得るようにしてハウジング内
の流路を少なくし、製作およびレイアウトの容易化を図
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、ハウ
ジングの中空穴内周にスプールを摺動自在に挿入し、該
スプールの移動量を制御することによって、スプールに
設けられたランド部がハウジングの中空穴内周に開口す
るポート穴の開口面積を変化させて、ポート穴に流入す
る流体の圧力及び／または流量を制御するスプールバル
ブにおいて、ポート穴が一部開いた状態において該ランド部に一方
向から作用する流体圧力を径方向にバランスさせ、スプ
ールの摺動摩擦を低減するための環状溝を、前記スプー
ルのランド部の前記ポート穴と重なる部位に設けたこと
を特徴とする。

また、ハウジングに設けられたポート穴は圧力源ポー
トと、二つのアクチュエータポートと、を具備し、前記
二つのアクチュエータポートから排出される流体を、前
記スプールに設けた貫通孔を通じてハウジングに設けた
一つの排出ポートに排出する様にしたことを特徴とす
る。

（作用）上記構成のスプールバルブにあっては、ポート穴を閉
塞した際にランド部に作用する圧力は、ランド部外周に
形成された溝によってポート穴と反対側に回され、半径
方向の圧力のバランスがとられる。また、二つのアクチ
ュエータポートを有する場合に、このアクチュエータポ
ートから排出される流体をスプールに設けた貫通孔を通
じて一つの排出ポートから流出させる。

（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１図
および第２図において、１はスプールバルブ全体を示し
ている。このバルブは四方向弁構成の圧力制御弁で、ス
プール２の移動によって圧力源ポート３からの油等の圧
力流体を第1,第２アクチュエータポート4,5に選択的に
導入するようになっている。

スプールバルブ１の構成は、概略、ハウジング９と、
このハウジング９の中空穴11にスリーブ６を介して摺動
自在に挿入されるスプール２と、スプール２を往復駆動
させるソレノイド８とから構成されており、ハウジング
９の端面に開口する取付穴10に挿入固定されている。取
付穴10には上記ソレノイド８の端部外周が嵌合され、そ
の底面に開口する小径の中空穴11にスリーブ６が嵌合し
ている。そして、このスリーブ６にはハウジング９の中
空穴11に開口するポート穴としての上記圧力源ポート３
および第1,第２アクチュエータポート4,5が開口してい
る。

一方、スプール２には、その移動方向に所定間隔だけ
離間して第１ランド部12と第２ランド部13が設けられて
いて、この第１ランド部12と第２ランド部13が外周がス
リーブ６の摺動孔７内周に流体密の状態で摺接してい
る。第１ランド部12と第２ランド部13の間は小径部14と
なっていて、この小径14とスリーブ６の摺動孔７内周面
との間に環状の流路15を形成されている。そして、圧力
源ポート３が環状流路15に開口していて、第１ランド部
12および第２ランド部13によって、スリーブ６の第1,第
２アクチュエータポート4,5が選択的に開閉され、圧力
源ポート３から環状流路15を介して第１または第２アク
チュエータポート4,5に圧力流体を導入するようになっ
ている。この第1,第２ランド部12,13は、スプール２の
移動量を制御することによって、第1,第２アクチュエー
タポート4,5の開口面積を変化させて圧力や流動を制御
するものである。

第1,第２ランド部12,13外周の第1,第２アクチュエー
タポート4,5と重なる部位には、圧力流体を第1,第２ア
クチュエータポート4,5と反対面に回り込ませるための
環状の溝16,17が形成されている。この溝16,17は、本実
施例では第２図に示すように全周的に形成されるもの
で、その深さは上記小径部14の深さよりも浅い。

また、このスプール２にはその中心軸方向に貫通る貫
通孔18が設けられていて、この貫通孔18を介して圧力を
中空穴11により構成される排出ポート19に排出するよう
になっている。

また、ソレノイド８は一端がソケット部21によって閉
塞され他端がセンタポスト21によって閉塞された筒状の
コイル部23と、このコイル部23を収納するケース24と、
コイル部23の中空穴内に往復動自在に挿入させてセンタ
ポスト22に磁気吸引されるプランジャ25と、から構成さ
れるもので、プランジャ25に一端が連結されるロッド26
を介してスリーブ６が往復駆動される。このロッド26は
センタポスト22に貫通形成されたガイド孔27に挿し通さ
れ、その先端がループ２の端部に連結されている。そし
て、スプール２の他端側に装着されるスプリング28によ
って、常時プランジャ25をセンタポスト22から離間させ
る方向に付勢していて、ソレノイド８オフ状態では環状
流路15を介して圧力源ポート３と第１アクチュエータポ
ート４が連通している。ソレノイド８をオンすると、プ
ランジャ25がセンタポスト22に磁気吸引され、通電量を
制御することにより第１ランド部12によって第１アクチ
ュエータポート４の開口面積を変化させて圧力等を調整
する。

さらに、コイル部23への通電量を大きくすると、第１
ランド部12によって第１アクチュエータポート４が完全
に閉塞され、第２ランド部13によって第２アクチュエー
タポート５が開き始め、第２アクチュエータポート５の
開口面積が調整される。

上記構成のスプールバルブにあっては、たとえば第１
図において、第１アクチュエータポート４に圧力が供給
されている状態で、スプール２には第１ランド部12と第
１アクチュエータ４が重なっている部分Ａにのみ、半径
方向に力が発生する。そして、他の部分は溝16によって
圧力がバランスされるので、スプール２に作用する片寄
った半径方向の力が低減される。ソレノイド８に通電さ
れて第２アクチュエータポート５に圧力が供給されてい
る場合も同様である。

そして、ソレノイド８に通電した場合、環状流路15が
第１アクチュエータポート４から離れて圧力源ポート３
との関係では閉塞状態となるが、第１ランド部12の端縁
が第１アクチュエータポート４を通し過ぎて若干開き、
スリーブ６の摺動孔７と第１アクチュエータポート４間
が連通し、第１アクチュエータポート４の圧力はスプー
ル２に設けられた貫通孔18を通って排出ポート19に逃が
される。

この排出ポート19にはソレノイド８オフ時の第２アク
チュエータポート５の圧力も逃がされるので、上記スプ
ール２の貫通孔18を通じて両アクチュエータポート4,5
に作用する圧力を１つの排出ポート19から逃がすことが
でき、第４図に示したような従来の４方向弁において、
２つ必要であって排出ポート107,108を１つ減らすこと
でき、全部で４本の流路で済み、製作およびレイアウト
が容易になる。

また第３図には本考案の他の実施例としての３方向弁
構成の圧力制御弁が示されている。上記実施例と同一の
構成部分については同一の符号を付して説明すると、こ
の例ではアクチュエータポート35が１つで、排出ポート
34と圧力源ポート３がスリーブ６の摺動孔７の内周面
に、ソレノイド８側から順に所定間隔だけ離して配置さ
れている。そして、ソレノイド８オフ状態では同図に示
すようにアクチュエータポート35と排出ポート34がスプ
ール２外周の環状流路15を通じて連通しており圧力源ポ
ート３が第２ランド部13により閉塞されている。そし
て、ソレノイド８をオンすると、スプール２の第２ラン
ド部13が移動て排出ポート34が閉塞されると共に、圧力
源ポート３が徐々に開き、環状流路15を通じて圧力源ポ
ート３とアクチュエータポート35が連通する。

そして、この実施例では圧力源ポート３において流体
圧が作用する第２ランド部13外周に環状の溝16を形成し
て第２ランド部13周囲に作用する流体圧のバランスがと
られている。

その他の構成および作用については上記実施例と同一
であるので、その説明を省略する。

尚、上記実施例ではソレノイド８によってスプール２
を駆動制御する例について説明したが、ソレノイドに限
るものではなく、油圧等により駆動制御するものについ
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、スプ
ールのランド部外周に溝を設けて流体圧力をバランスさ
せるようにしたので、従来のようにハウジングの中空穴
内周に溝を設ける必要はなく、スプールのランド部外周
を加工するだけでよいので、製作が極めて簡単になる。
また、アクチュエータポートが二つある四方向弁の場合
に排出ポートを一つにまとめることができるので、製作
およびレイアウトの容易化を図ることができる。

【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
バルブを示しており、第１図（ａ）は流出入ポート部の
要部断面図、第１図（ｂ）は同図（ａ）の側面図、第２
図は全体構成を示す縦断面図、第３図は本考案の他の実
施例に係るスプールバルブの縦断面図、第４図は従来の
スプールバルブの縦断面図で、第５図は第４図の要部構
成を示す概略断面図である。符号の説明１…スプールバルブ、２…スプール３…圧力源ポート（ポート穴） 4,5…第1,第２アクチュエータポート（ポート穴）６…スリーブ、７…摺動孔８…ソレノイド、９…ハウジング 10…取付穴、11…中空穴 12,13…第1,第２ランド部 14…小径部、15…環状流路 16,17…溝、18…貫通孔 19…排出ポート、21…ソケット部 22…センタポスト、23…コイル部 24…ケース、25…プランジャ 26…ロッド、27…ガイド孔 28…スプリング

フロントページの続き (56)参考文献実開昭54−158334（ＪＰ，Ｕ) 特公昭47−41482（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 11/07

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ハウジングの中空穴内周にスプールを摺動
自在に挿入し、該スプールの移動量を制御することによって、スプール
に設けられたランド部がハウジングの中空穴内周に開口
するポート穴の開口面積を変化させて、ポート穴に流入
する流体の圧力及び／または流量を制御するスプールバ
ルブにおいて、ポート穴が一部開いた状態において該ランド部に一方向
から作用する流体圧力を径方向にバランスさせ、スプー
ルの摺動摩擦を低減するための環状溝を、前記スプール
のランド部の前記ポート穴と重なる部位に設けたことを
特徴とするスプールバルブ。
【請求項２】ハウジングに設けられたポート穴は圧力源
ポートと、二つのアクチュエータポートと、を具備し、前記二つのアクチュエータポートから排出される流体
を、前記スプールに設けた貫通孔を通じてハウジングに
設けた一つの排出ポートに排出するようにしたことを特
徴とする請求項１に記載のスプールバルブ。