JP2598494Y2 - スプールバルブ - Google Patents

スプールバルブ

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JP2598494Y2
JP2598494Y2 JP1992016540U JP1654092U JP2598494Y2 JP 2598494 Y2 JP2598494 Y2 JP 2598494Y2 JP 1992016540 U JP1992016540 U JP 1992016540U JP 1654092 U JP1654092 U JP 1654092U JP 2598494 Y2 JP2598494 Y2 JP 2598494Y2
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JPH0567879U (ja
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沢 昌 史 穴
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、たとえば各種油、空圧
機器等の制御に用いられるスプールバルブに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のスプールバルブとして
は、たとえば図5に示すようなものがある。すなわち、
このスプールバルブは、スプール100が摺動して圧力
を切換える3方弁で、スプール100が弁本体101の
ガイド穴102内周に摺動自在に挿入されている。この
弁本体101にはアクチュエータへの出力側の第2ポー
ト103と、圧力源から圧油が供給される供給側の第1
ポート104と、排出ポート105との3ポートが設け
られ、スプール100をソレノイド106により往復移
動させることにより第2ポート103をスプール100
のランド部107によって開閉して、第1ポート104
からの圧力を選択的に第2ポート103に供給するよう
になっている。
【0003】そして、圧力切換え部となる第2ポート1
03は、図6(b)に示すように作動途中にスプール1
00のランド部107によって閉状態が生じる様に設定
しており、ソレノイド106OFF状態で、図6(a)
に示すように第2ポート103と排出ポート105とが
連通しアクチュエータ側の油圧は排出状態にあり、ソレ
ノイド106ON時に、図6(c)に示すようにスプー
ル100が移動しランド部107によって排出ポート1
05側へ通じる第2ポート103が閉じられるととも
に、圧力が供給される側が徐々に開くようになってい
る。
【0004】また、アクチュエータは、流量の変動によ
って作動し、特に油圧が低い場合{29.4N(3kgf/
cm2)程度}における応答性は供給又は排出される流量が
多ければ速くなり性能向上になる。
【0005】
【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、供給又は排出される流量を向上
するにはポート数を多くする又はスプール100のスト
ロークを増すしかなく、コスト増やサイズアップが必要
となる欠点があった。
【0006】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、ア
クチュエータへの供給量増加によるシステム応答性の向
上を図り得るスプールバルブを提供することにある。
【0007】
【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、内部にガイド穴を有する弁本体
と、該弁本体のガイド穴内周に摺動自在に挿入されるス
プールと、前記弁本体に設けられる第1ポートと第2ポ
ートと排出ポートと、を備えて成り、前記スプールが移
動することによってスプールのランド部で第1,第2ポ
ートの何れか一方のポートを開閉して第1,第2ポート
間、ランド部によって開閉される第1,第2ポートの何
れか一方のポートと排出ポート間を選択的に連通するス
プールバルブにおいて、前記スプールのランド部の長さ
に対して該ランド部によって開閉される第1,第2ポー
トの何れか一方のポートの径を、前記スプールの移動途
中において第1,第2ポート及び排出ポートの全てが連
通する大きさに設定したことを特徴とする。
【0008】そして、スプールのランド部の長さに対し
て該ランド部によって開閉される第1,第2ポートの何
れか一方のポートの径を約1.5倍を上限に設定するこ
とが好適である。
【0009】
【作用】上記構成のスプールバルブにあっては、スプー
ルのランド部の長さに対してランド部によって開閉され
る第1,第2ポートの何れか一方のポートの径を、スプ
ールの移動途中において第1,第2ポート及び排出ポー
トの全てが連通する大きさに設定したので、そのポート
の開口面積が大きくなり供給又は排出時の流量が増加す
る。したがって、そのポートの出力側のアクチュエータ
の応答性を向上することができる。
【0010】
【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図
1において、1はスプールバルブ全体を示しており、こ
の実施例ではスプール2をソレノイド3の電磁吸引力を
利用して駆動し、アクチュエータへの圧力の供給を切換
える電磁弁の構成となっている。
【0011】スプールバルブ1の概略構成は、スプール
2と、このスプール2が挿入されるガイド穴4を有する
弁本体としてのバルブスリーブ5と、スプール2を往復
駆動するためのソレノイド3と、から構成されている。
【0012】バルブスリーブ5は、軸方向に所定間隔だ
け離間させて円筒状の側壁に設けられる第1ポート6、
第2ポート7およびガイド穴4と同軸上に連続して設け
られる排出ポート8の3つのポートを有している。
【0013】一方、スプール2の外周には環状の凹溝9
が設けられていて、圧力源としてのポンプ(図示せず)
からの圧力を供給する供給側の第1ポート6が常時凹溝
9に臨んで開口しており、アクチュエータへの出力側の
流体を供給又は排出する第2ポート7はスプール2の凹
溝9よりも先端側のランド部10によって開閉され、第
2ポート7と排出ポート8を連通してアクチュエータか
らの流体を排出ポート8に流すか、凹溝9を通じて第2
ポート7と第1ポート6を連通して第1ポート6からの
圧力を第2ポート7を介してアクチュエータに対して圧
力を供給するか、の切換えを行う。
【0014】そして、第2ポート7の径D4 は圧力の切
換えを行うスプール2のランド部10の長さLに対して
大きくなっている。
【0015】ここで、スプール2を往復駆動させる電磁
アクチュエータとしてのソレノイド3について説明す
る。このソレノイド3はバルブスリーブ5と一体的に組
付けられている。すなわち、ソレノイド3は一端をバル
ブスリーブ5内に臨ませて配置した固定鉄心として機能
する円筒状のコア11と、このコア11を取り囲むよう
に配置されるコイル12と、コイル12内周にコア11
と同軸的に往復動自在に挿入されるプランジャ13と、
コイル12を収納するケース14と、コイル12へ通電
するためのコネクタ15と、を備えている。コア11内
にはロッド16が往復動自在に挿入されロッド16の一
端がソレノイド3内のプランジャ13に、他端がバルブ
スリーブ5内のスプール2に連結されている。
【0016】そして、バルブスリーブ5内には、スプー
ル2をソレノイド3側に付勢するスプリング17が設け
られていて、ソレノイド3OFF状態ではこのスプリン
グ17のばね力によってスプール2およびロッド16を
介してプランジャ13をコア11から離間させ、スプー
ル2のランド部10によって図2(a)に示すように第
2ポート7と排出ポート8とを連通してアクチュエータ
側の圧力は排出状態となっている。
【0017】一方、ソレノイド3をONすることによ
り、プランジャ13がスプリング17のばね力に抗して
コア11に磁気吸引され、ロッド16を介してスプール
2を移動させることによってランド部10が移動し、こ
の作動途中、いわゆる圧力の切り換え時において第2ポ
ート7の径D4 がスプール2のランド部10の長さLに
対して大きいため、図2(b)に示すようにランド部1
0によって開状態が生じ、第1ポート6、第2ポート
7、排出ポート8の3ポート間が連通状態となり、さら
にストロークされることによって図2(c)に示すよう
に第2ポート7と排出ポート8間を閉じると共に第1ポ
ート6と第2ポート7とを連通して、第1ポート6から
の油圧等の流体圧力を第2ポート7を介してアクチュエ
ータに供給する。
【0018】上記構成のスプールバルブにあっては、第
2ポート7の径D4 をスプール2のランド部10の長さ
Lに対して大きくしていることにより、ソレノイドOF
F及びON時の第2ポート7の開口面積は増加し、供給
又は排出時の流量が増加するため、アクチュエータの作
動応答性が向上する。
【0019】そして、第2ポート7の径D4 がスプール
2のランド部10の長さLに対して大きくなることによ
り、作動途中においてランド部10によって開状態が生
じ、第1ポート6,第2ポート7,排出ポート8の3つ
のポート間が連通状態となることからそれぞれの間で流
体の流れが生じることになり、ソレノイド3の復帰側
(ON→OFF)で、ソレノイド3の作動遅れが生じる
可能性がある。
【0020】そこで、第2ポート7の径D4 をスプール
2のランド部10の長さLに対してどれくらいまで大き
くしてもよいか、図3に示すスプール2の外径D1
8.8mm、内径D2 :5mm、穴21の径D3 :3mm、ラ
ンド部10の長さL:4.4mmの試験用スプール2を用
いて次に示す条件の下でスプール2のランド部10の長
さLに対する第2ポート7の径D4 の変化によるソレノ
イド3の作動応答性変化について調べた。条件は、流体
がエンジンオイルで、種類:10W−30、温度:80
℃、粘度:80℃で16.0cst 、比重:0.815、
流体の供給圧:6kgf/cm2 、ソレノイド3の吸引力:作
動開始時で約400gf、バルブスリーブ5内のスプリン
グ17のばね力:セット力180gfである。
【0021】実験結果を横軸を第2ポート7の径D4
スプール2のランド部10の長さL、すなわちランド部
10の長さLに対しての第2ポート7の径D4 の倍率と
し、縦軸を復帰側(ON→OFF)のソレノイド3の作
動応答性とした図4に示すグラフに表す。
【0022】このグラフから、ランド部10の長さLに
対しての第2ポート7の径D4 が約1.3倍までは従来
の1倍の復帰側のソレノイド3の作動応答性と全く変化
がなく、約1.5倍で復帰側の極端な作動遅れが生じ、
この作動遅れは直接システムの遅れとなるため、システ
ムでの作動が遅くなることは良くないと判断されている
ことから、第2ポート7の径D4 はスプール2のランド
部10の長さLに対し1.5倍程度まで大きくすること
が可能であり、好ましくは従来のソレノイドの作動応答
性と全く変化ない1.3倍程度とすると良く、流体の供
給圧が低圧{約58.8N(6kgf/cm2)以下}での使用
状態でアクチュエータへの供給又は排出時の流量増加の
効果がある。
【0023】尚、上記実施例では、スプール2の駆動手
段としてソレノイド3を用いたものを例にとって説明し
たが、スプール2を駆動する手段としてはソレノイドに
限るものではなく、その他油圧等の流体圧を利用するも
のについても同様に適用することができる。
【0024】
【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の長さに対してランド部
によって開閉される第1,第2ポートの何れか一方のポ
ートの径を、スプールの移動途中において第1,第2ポ
ート及び排出ポートの全てが連通する大きさに設定した
ので、その何れか一方のポートの開口面積が大きくな
り、ポート数を多くしたりスプールのストロークを増や
すことなくランド部によって開閉されるポートの出力側
のアクチュエータへの供給又は排出時の流量が増加し、
アクチュエータの作動応答性が向上することによりシス
テム応答性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本考案の一実施例に係るスプールバルブ
の全体縦断面図である。
【図2】図2(a)は図1のスプールバルブのソレノイ
ドOFF時の要部縦断面図であり、同図(b)は作動途
中の要部縦断面図であり、同図(c)はソレノイドON
時の要部縦断面図である。
【図3】図3はスプールのランド部の長さに対する第2
ポートの径の変化によるソレノイドの作動応答性変化を
調べるための試験用スプールの縦断面図である。
【図4】図4はスプールのランド部の長さに対する第2
ポートの径の変化によるソレノイドの作動応答性変化を
示すグラフである。
【図5】図5は従来のスプールバルブの全体縦断面図で
ある。
【図6】図6(a)は図5のスプールバルブのソレノイ
ドOFF時の要部縦断面図であり、同図(b)は作動途
中の要部縦断面図であり、同図(c)はソレノイドON
時の要部縦断面図である。
【符号の説明】
1 スプールバルブ 2 スプール 21 穴 3 ソレノイド 4 ガイド穴 5 バルブスリーブ(弁本体) 6 第1ポート 7 第2ポート 8 排出ポート 9 凹溝 10 ランド部 11 コア 12 コイル 13 プランジャ 14 ケース 15 コネクタ 16 ロッド 17 スプリング

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部にガイド穴を有する弁本体と、 該弁本体のガイド穴内周に摺動自在に挿入されるスプー
    ルと、 前記弁本体に設けられる第1ポートと第2ポートと排出
    ポートと、を備えて成り、 前記スプールが移動することによってスプールのランド
    部で第1,第2ポートの何れか一方のポートを開閉して
    第1,第2ポート間、ランド部によって開閉される第
    1,第2ポートの何れか一方のポートと排出ポート間を
    選択的に連通するスプールバルブにおいて、 前記スプールのランド部の長さに対して該ランド部によ
    って開閉される第1,第2ポートの何れか一方のポート
    の径を、前記スプールの移動途中において第1,第2ポ
    ート及び排出ポートの全てが連通する大きさに設定した
    ことを特徴とするスプールバルブ。
  2. 【請求項2】 スプールのランド部の長さに対して該ラ
    ンド部によって開閉される第1,第2ポートの何れか一
    方のポートの径を約1.5倍を上限に設定することを特
    徴とする請求項1に記載のスプールバルブ。
JP1992016540U 1992-02-20 1992-02-20 スプールバルブ Expired - Lifetime JP2598494Y2 (ja)

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JP1992016540U JP2598494Y2 (ja) 1992-02-20 1992-02-20 スプールバルブ

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JPH0567879U JPH0567879U (ja) 1993-09-10
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