JP6486736B2 - スプール切換弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、スプール切換弁装置に関するものである。

例えば、特許文献１には、自動車の自動変速機等における油圧回路の切換構造が開示されている。特許文献１に記載された切換構造は、二つの入力ポートに対して一つの出力ポートを一組として、長手方向一方側が有底の円筒状の筺体に設けた構造である。筺体の内部には、一端側と他端側一対の弁体および夫々弁座を有する一端側と他端側一対のピストンと、弁体およびピストンを収容する収容部とが設けられている。一方の入力ポート側の油圧が他方の入力ポート側の油圧より高い場合には、ピストンが他方の入力ポート側に移動する。ピストンが移動すると、他方側の弁座が他方の入力ポート側に設けられた弁体に接触して他方の入力ポート側の流路が閉鎖され、一方の入力ポートから導入された油は、筺体内部の流路を通り、出力ポートに導かれる。

特開昭６３−３８７７５号公報

しかしながら、上述したような従来の構造は、切換弁を組み立てる際に、筺体の開口部から弁体、ピストン、バネ、およびバーなどの多数の部材を予め決められた順序で挿入して組み上げる必要があるため、組立作業に熟練を要し作業性に問題がある。切換弁を複数設ける場合には、さらに、作業性の問題が大きくなる。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、組立作業性を向上できるスプール切換弁装置を提供することを目的とする。

本発明のスプール切換弁装置の一つの態様は、軸方向両端から前記軸方向に沿って、中央に向けて開けられた空洞穴を備え、前記軸方向を長手とした柱状スプール筐体と、前記空洞穴内に配置された球状弁体とを含むスプール切換弁装置において、前記スプール筐体は、前記各空洞穴の最も奥に設けられ、前記スプール筐体の側面を貫通して外部とつながった第１入力ポート空洞部と、前記第１入力ポート空洞部の最も手前端部に設けられ、前記弁体によって各第１入力ポート空洞部が開閉される第１弁座部と、前記軸方向の端部に各々設けられ、第２弁座部を備えた弁座部材が径方向で重ねて装着される弁座装着部と、を各々装備し、前記各弁座部材は、中央に貫通穴を備えた筒状であり、前記貫通穴の前記中央とは反対側端部には外部との通路となる第２入力ポート部を備え、前記貫通穴の前記各中央側に前記弁体が嵌まり、前記弁体によって前記各第２入力ポート部を開閉する前記第２弁座部が配置され、前記スプール筐体と前記各弁座部材とのうち、前記径方向の内側に位置する側には、前記弁体が前記第１弁座部と前記第２弁座部との間を前記軸方向に移動可能に収容される弁体可動部が設けられ、前記各弁体可動部は、前記弁体の移動範囲の中央部分に前記スプール筐体側面および前記各弁座部材側面を貫き外部と連なる出力ポートを各々備えることを特徴とする。

本発明では、組立作業性が向上するスプール切換弁装置を提供可能である。

本発明の実施の形態を示す図であって、第１実施形態のスプール切換弁装置１の外観斜視図である。 スプール切換弁装置が装着される切換ユニットをＺＸ平面で切断した断面図である。 スプール筺体１０における−Ｘ側端部の部分拡大図である。 スプール切換弁装置１を−Ｘ側から視た図である。 スプール筺体における−Ｘ側端部近傍の部分拡大図である。 第２実施形態のスプール切換弁装置１Ａの端部における部分拡大図である。 スプール切換弁装置の変形例を示す部分拡大図である。 スプール切換弁装置の変形例を示す部分拡大図である。 スプール切換弁装置の変形例を示す部分拡大図である。 スプール切換弁装置の変形例を示す部分拡大図である。

以下、本発明のスプール切換弁装置の実施の形態を、図１ないし図１０を参照して説明する。図１は、スプール切換弁装置１の外観斜視図である。

図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系が示される。Ｘ軸方向は、図１に示す円柱状のスプール切換弁装置１の長手方向であり、後述する空洞穴２０および空洞穴３０が延びる方向に沿った軸ＡＸ方向と平行な方向である。Ｚ軸方向は、軸ＡＸを中心として後述する第１入力ポート４１、１４１、第２入力ポート４２、１４２、出力ポート４３、１４３が延びる方向である。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向である。以下の説明においては、軸ＡＸと直交する方向について径方向と称する。

図２は、スプール切換弁装置１がボディＢＤに装着された切換ユニット１００をＺＸ平面で切断した断面図である。

［スプール切換弁装置１の第１実施形態］
スプール切換弁装置１は、スプール筺体１０、弁座部材６０、７０、弁体Ｂ１、Ｂ２を備えている。弁体Ｂ１、Ｂ２は、球状である。

スプール筺体１０は、円柱状である。スプール筺体１０は、Ｘ軸方向の両端からＸ軸方向に沿って、Ｘ軸方向の中央に向けて同軸に開けられた空洞穴２０、３０を備えている。空洞穴２０と空洞穴３０とは、スプール筺体１０におけるＸ軸方向の中央部に設けられた隔壁１１によってＸ軸方向に隔てられている。図３は、スプール筺体１０における−Ｘ側端部近傍の部分拡大図である。なお、スプール筺体１０における＋Ｘ側端部近傍に配置される空洞穴３０および弁座部材７０の構成は、空洞穴２０および弁座部材６０と同様の構成である。図３および図４においては、空洞穴３０および弁座部材７０に含まれる構成要素の符号を、空洞穴２０および弁座部材６０における同様の構成要素の符号に付け加えて図示する。

空洞穴２０は、第１入力ポート空洞部２１、第１弁座部２３、弁座装着部２２、係合受け部６９を含む。空洞穴３０は、第１入力ポート空洞部３１、第１弁座部３３、弁座装着部３２、係合受け部７９を含む。すなわち、スプール筺体１０は、第１入力ポート空洞部２１、３１、第１弁座部２３、３３、弁座装着部２２、３２、係合受け部６９、７９を各々装備する。

第１入力ポート空洞部２１は、空洞穴２０の最も奥側に設けられている。第１入力ポート空洞部２１は、スプール筐体１０の側面を貫通して外部とつながっている。第１入力ポート空洞部２１は、Ｘ軸方向に延びる空洞部２１ＡおよびＺ軸方向に延びる第１入力ポート４１を含む。空洞部２１Ａは、断面形状が円形である。空洞部２１Ａの直径は、弁体Ｂ１の直径より小さい。第１入力ポート４１は、スプール筐体１０の外側と空洞部２１Ａとを接続する。

第１弁座部２３は、弁座装着部２２と第１入力ポート空洞部２１との境界部分に設けられている。第１弁座部２３は、−Ｘ側に向かうに従って拡がる傾斜面５１を含む。傾斜面５１は、軸ＡＸに対して、例えば、４５度で傾斜している。第１弁座部２３は、弁体Ｂ１の接触の有無によって弁座装着部２２と第１入力ポート空洞部２１との間が開閉される。

弁座装着部２２は、第１弁座部２３の−Ｘ側に隣接して空洞穴２０の最も手前端部に設けられている。弁座装着部２２は、Ｘ軸方向に延びており、弁座部材６０がスプール筐体１０の径方向の内側に装着される。弁座装着部２２は、断面形状が円形である。弁座装着部２２は、最も奥側に弁座部材６０が突き当たる段部２２ａを備えている。

係合受け部６９は、スプール筺体１０の側面を径方向に貫通する貫通部６９ａを有する。貫通部６９ａは、径方向に沿って視たときに円形の貫通孔である。弁座装着部２２は、貫通部６９ａによって外部と連なっている。係合受け部６９は、弁座部材６０を弁座装着部２２に装着した際に弁座部材６０の弁座装着部２２からの脱落を阻止する。

第１入力ポート空洞部３１は、空洞穴３０の最も奥側に設けられている。第１入力ポート空洞部３１は、スプール筐体１０の側面を貫通して外部とつながっている。第１入力ポート空洞部３１は、Ｘ軸方向に延びる空洞部３１ＡおよびＺ軸方向に延びる第１入力ポート１４１を含む。空洞部３１Ａは、断面形状が円形である。空洞部３１Ａの直径は、弁体Ｂ２の直径より小さい。第１入力ポート１４１は、スプール筐体１０の外側と空洞部３１Ａとを接続する。

第１弁座部３３は、弁座装着部３２と第１入力ポート空洞部３１との境界部分に設けられている。第１弁座部３３は、＋Ｘ側に向かうに従って拡がる傾斜面５２を含む。傾斜面５２は、軸ＡＸに対して、例えば、４５度で傾斜している。第１弁座部３３は、弁体Ｂ２の接触の有無によって弁座装着部３２と第１入力ポート空洞部３１との間が開閉される。

弁座装着部３２は、第１弁座部３３の＋Ｘ側に隣接して空洞穴３０の最も手前端部に設けられている。弁座装着部３２は、Ｘ軸方向に延びており、弁座部材７０がスプール筐体１０の径方向の内側に装着される。弁座装着部３２は、断面形状が円形である。弁座装着部３２は、最も奥側に弁座部材７０が突き当たる段部３２ａを備えている。

係合受け部７９は、スプール筺体１０の側面を径方向に貫通する貫通部７９ａを有する。貫通部７９ａは、径方向に沿って視たときに円形の貫通孔である。弁座装着部３２は、貫通部７９ａによって外部と連なっている。係合受け部７９は、弁座部材７０を弁座装着部３２に装着した際に弁座部材７０の弁座装着部３２からの脱落を阻止する。

弁座部材６０は、中央に貫通穴１６１を備えた軸ＡＸ方向に延びる円筒状である。弁座部材６０は、第１入力ポート空洞部２１に近い側から順次配置された第１筒部１２、フランジ部１４を有している。

貫通穴１６１は、第１入力ポート空洞部２１に近い側から順次配置された弁体可動部１６２、第２弁座部５３、第２入力ポート部４２を含む。弁体可動部１６２は、第１弁座部２３と対向する位置に配置されている。弁体可動部１６２は、Ｘ軸方向に延び、弁体Ｂ１を軸ＡＸ方向に移動可能に収容する。弁体可動部１６２は、断面形状が円形である。弁体可動部１６２の直径は、弁体Ｂ１の直径より大きい。

第２入力ポート部４２は、弁体可動部１６２とは反対側端部に配置されている。第２入力ポート部４２は、貫通穴１６１における外部との通路となる。貫通穴１６１における第２入力ポート部４２の直径は、弁体可動部１６２の直径および弁体Ｂ１の直径より小さい。第２入力ポート部４２は、弁座部材６０がスプール筺体１０の弁座装着部２２に装着され、弁体可動部１６２側の先端が段部２２ａに突き当たったときに、弁座部材６０が弁座装着部２２の−Ｘ側の端部から突出する箇所に設けられている。図４は、弁座部材６０を−Ｘ側から視た側面図である。第２入力ポート部４２は、軸ＡＸと交差しＺ軸方向に延びる溝部を含む。

第２弁座部５３は、第２入力ポート部４２と弁体可動部１６２との境界部分に設けられている。第２弁座部５３は、＋Ｘ側に向かうに従って径が拡がる方向に傾斜している。第２弁座部５３は、軸ＡＸに対して、例えば、４５度で傾斜している。第２弁座部５３は、弁体Ｂ１が嵌まり、弁体Ｂ１によって弁体可動部１６２と第２入力ポート部４２との間を開閉する。

第１筒部１２は、スプール筐体１０の径方向の内側に装着される。第１筒部１２のＸ方向の長さは、スプール筐体１０の−Ｘ側端部から段部２２ａまでの深さと同一である。すなわち、第１筒部１２の先端が段部２２ａに接触したときに、フランジ部１４がスプール筐体１０の−Ｘ側端部に接触する。フランジ部１４の外周面は、スプール筐体１０の外周面と面一である。

第１筒部１２は、弁座部材６０が弁座装着部２２に装着されたときに係合受け部６９に入り込む係合部６６を有している。係合部６６は、第１筒部１２の外周面から径方向に突出して係合受け部６９に入り込む凸部６６ａを有している。凸部６６ａは、少なくとも奥側がテーパ状である。係合部６６は、一例として、第１筒部１２の一部を弁体可動部１６２側から塑性変形させることにより、奥側がテーパ状の凸部６６ａが設けられる。凸部６６ａには、径方向に第２貫通部６７が貫通している。第２貫通部６７は、径方向に貫通する貫通孔である。

弁体可動部１６２は、出力ポート４３を備える。出力ポート４３は、Ｘ軸方向における弁体Ｂ１の移動範囲の中央側に配置される。出力ポート４３は、スプール筐体１０の側面および弁座部材６０の側面を径方向に貫き外部と連なっている。出力ポート４３は、貫通部６９ａおよび第２貫通部６７を含む。

弁座部材７０は、中央に貫通穴１７１を備えた軸ＡＸ方向に延びる円筒状である。弁座部材７０は、第１入力ポート空洞部３１に近い側から順次配置された第１筒部１３、フランジ部１５を有している。

貫通穴１７１は、第１入力ポート空洞部３１に近い側から順次配置された弁体可動部１７２、第２弁座部５４、第２入力ポート１４２を含む。弁体可動部１７２は、第１弁座部３３と対向する位置に配置されている。弁体可動部１７２は、Ｘ軸方向に延び、弁体Ｂ２を軸ＡＸ方向に移動可能に収容する。弁体可動部１７２は、断面形状が円形である。弁体可動部１７２の直径は、弁体Ｂ２の直径より大きい。

第２入力ポート部１４２は、弁体可動部１７２とは反対側端部に配置されている。第２入力ポート部１４２は、貫通穴１７１における外部との通路となる。貫通穴１７１における第２入力ポート部１４２の直径は、弁体可動部１７２の直径および弁体Ｂ２の直径より小さい。第２入力ポート部１４２は、弁座部材７０がスプール筺体１０の弁座装着部３２に装着され、弁体可動部１７２側の先端が段部３２ａに突き当たったときに、弁座部材７０が弁座装着部３２の＋Ｘ側の端部から突出する箇所に設けられている。図４に示すように、第２入力ポート部１４２は、軸ＡＸと交差しＺ軸方向に延びる溝部を含む。

第２弁座部５４は、第２入力ポート部１４２と弁体可動部１７２との境界部分に設けられている。第２弁座部５４は、−Ｘ側に向かうに従って径が拡がる方向に傾斜している。第２弁座部５４は、軸ＡＸに対して、例えば、４５度で傾斜している。第２弁座部５４は、弁体Ｂ２が嵌まり、弁体Ｂ２によって弁体可動部１７２と第２入力ポート部１４２との間を開閉する。

第１筒部１３は、スプール筐体１０の径方向の内側に装着される。第１筒部１３のＸ方向の長さは、スプール筐体１０の＋Ｘ側端部から段部３２ａまでの深さと同一である。すなわち、第１筒部１３の先端が段部３２ａに接触したときに、フランジ部１５がスプール筐体１０の＋Ｘ側端部に接触する。フランジ部１５の外周面は、スプール筐体１０の外周面と面一である。

第１筒部１３は、弁座部材７０が弁座装着部３２に装着されたときに係合受け部７９に入り込む係合部７６を有している。係合部７６は、第１筒部１３の外周面から径方向に突出して係合受け部７９に入り込む凸部７６ａを有している。凸部７６ａは、少なくとも奥側がテーパ状である。係合部７６は、一例として、第１筒部１３の一部を弁体可動部１７２側から塑性変形させることにより、奥側がテーパ状の凸部７６ａが設けられる。凸部７６ａには、径方向に第２貫通部７７が貫通している。第２貫通部７７は、径方向に貫通する貫通孔である。

弁体可動部１７２は、出力ポート１４３を備える。出力ポート１４３は、Ｘ軸方向における弁体Ｂ２の移動範囲の中央側に配置される。出力ポート１４３は、スプール筐体１０の側面および弁座部材７０の側面を径方向に貫き外部と連なっている。出力ポート１４３は、貫通部７９ａおよび第２貫通部７７を含む。

図１に示されるように、スプール筺体１０は、外周面１０ａに、Ｘ軸方向に関して第１入力ポート４１が設けられた位置に、周方向に環状に第１溝部９１を備える。第１溝部９１には、第１入力ポート４１が開口している。スプール筺体１０は、外周面１０ａに、Ｘ軸方向に関して出力ポート４３が設けられた位置に、周方向に環状に第２溝部９３を備える。第２溝部９３には、出力ポート４３が開口している。スプール筺体１０は、外周面１０ａに、Ｘ軸方向に関して第１の入力ポート１４１が設けられた位置に、周方向に環状に第１溝部１９１を備える。第１溝部１９１には、第１入力ポート１４１が開口している。スプール筺体１０は、外周面１０ａに、Ｘ軸方向に関して出力ポート１４３が設けられた位置に、周方向に環状に第２溝部１９３を備える。第２溝部１９３には、出力ポート１４３が開口している。

［ボディＢＤ］
図２に示すように、ボディＢＤは、＋Ｘ側の端部からＸ軸方向に延びる空洞部１１０を備えた筒状である。空洞部１１０の底部１１１は、ＺＹ平面と平行な底面１１２を備えている。空洞部１１０には、＋Ｘ側の端部からスプール切換弁装置１が挿入される。空洞部１１０のＸ軸方向の長さは、スプール切換弁装置１の全長よりも長い。空洞部１１０の内周面は、スプール筺体１０の外周面と嵌め合わされる。空洞部１１０におけるスプール切換弁装置１よりも＋Ｘ側には、プラグ１１５が挿入される。プラグ１１５の外周面は、空洞部１１０の内周面と嵌め合わされる。プラグ１１５の外周面と空洞部１１０の内周面との間には、適宜、図示しないシール材が設けられている。シール材は、例えば、Ｏリングである。

ボディＢＤは、ボディＢＤの外側と空洞部１１０とを接続する接続穴１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６を備えている。各接続穴１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６は、軸ＡＸと直交する方向に延びている。接続穴１２１は、Ｘ軸方向および軸ＡＸ周り方向について、第１入力ポート４１と同一の位置に配置される。接続穴１２２は、Ｘ軸方向および軸ＡＸ周り方向について、第２入力ポート４２と同一の位置に配置される。接続穴１２３は、Ｘ軸方向および軸ＡＸ周り方向について、出力ポート４３と同一の位置に配置される。接続穴１２４は、Ｘ軸方向および軸ＡＸ周り方向について、第１入力ポート１４１と同一の位置に配置される。接続穴１２５は、Ｘ軸方向および軸ＡＸ周り方向について、第２入力ポート１４２と同一の位置に配置される。接続穴１２６は、Ｘ軸方向および軸ＡＸ周り方向について、出力ポート１４３と同一の位置に配置される。

接続穴１２１には、第１の導入部１３１からオイルや、オートマチックトランスミッションフルードなどの液体（以下、油と称する）が導入される。接続穴１２２には、第２の導入部１３２から油が導入される。接続穴１２３からは、弁体可動部２２の油が第１の排出部１３３に排出される。接続穴１２４には、第３の導入部１３４から油が導入される。接続穴１２５には、第４の導入部１３５から油が導入される。接続穴１２６からは、弁体可動部２２の油が第２の排出部１３６に排出される。

スプール切換弁装置１の組み立てについて説明する。
例えば、弁座部材６０の弁体可動部１６２に弁体Ｂ１を収容する。弁体Ｂ１が収容された弁座部材６０をスプール筺体１０の−Ｘ側の端部に装着する。次に、弁座部材７０の弁体可動部１７２に弁体Ｂ２を収容する。弁体Ｂ２が収容された弁座部材７０をスプール筺体１０の＋Ｘ側の端部に装着する。

弁体Ｂ１の弁体可動部１６２への収容作業および弁座部材６０のスプール筺体１０への装着作業は、弁体可動部１６２の開口部が上方に向くようにスプール筺体１０を鉛直方向に沿った状態で行うことが好ましい。弁体可動部１６２に投入された弁体Ｂ１は自重により第２弁座部５３に保持されるため、弁座部材６０のスプール筺体１０への装着作業を円滑に行うことができる。弁体Ｂ２の弁体可動部１７２への収容作業および弁座部材７０のスプール筺体１０への装着作業は、弁体可動部１７２の開口部が上方に向くようにスプール筺体１０を鉛直方向に沿った状態で行うことが好ましい。弁体可動部１７２に投入された弁体Ｂ２は自重により第２弁座部５４に保持されるため、弁座部材７０のスプール筺体１０への装着作業を円滑に行うことができる。

スプール筺体１０の弁座装着部２２に弁座部材６０を装着する際には、弁座部材６０における第１筒部１２の＋Ｘ側の先端部を弁座装着部２２に挿入する。弁座装着部２２への第１筒部１２の挿入が進むと、弁座部材６０における係合部６６の凸部６６ａがスプール筺体１０の−Ｘ側の端部を、図５に示す矢印ＡＲのように、径方向の外側に押し広げる。凸部６６ａの奥側はテーパ状であるため、スプール筺体１０の端部は、徐々に径方向外側に押し広げられて弾性変形する。

弁座装着部２２への第１筒部１２の挿入がさらに進み、凸部６６ａの手前側が係合受け部６９の貫通部６９ａに到達すると、凸部６６ａが貫通部６９ａに入り込む。すなわち、弁座部材６０の係合部６６がスプール筺体１０の係合受け部６９に入り込む。係合部６６が係合受け部６９に入り込むと、スプール筺体１０の−Ｘ側端部の直径は復元する。弁座部材６０は、第１筒部１２の先端部が段部２２ａに突き当たり、スプール筺体１０に装着される。係合部６６は、係合受け部６９に入り込んでいるため、係合部６６の−Ｘ側への移動は阻止される。従って、弁座部材６０は、スプール筺体１０からの脱落が阻止される。

スプール筺体１０の弁座装着部３２に弁座部材７０を装着する際には、弁座部材７０における第１筒部１３の−Ｘ側の先端部を弁座装着部３２に挿入する。弁座装着部３２への第１筒部１３の挿入が進むと、弁座部材７０における係合部７６の凸部７６ａがスプール筺体１０の＋Ｘ側の端部を径方向の外側に押し広げる。凸部７６ａの奥側はテーパ状であるため、スプール筺体１０の端部は、徐々に径方向外側に押し広げられて弾性変形する。

弁座装着部３２への第１筒部１３の挿入がさらに進み、凸部７６ａの手前側が係合受け部７９の貫通部７９ａに到達すると、凸部７６ａが貫通部７９ａに入り込む。すなわち、弁座部材７０の係合部７６がスプール筺体１０の係合受け部７９に入り込む。係合部７６が係合受け部７９に入り込むと、スプール筺体１０の＋Ｘ側端部の直径は復元する。弁座部材７０は、第１筒部１３の先端部が段部３２ａに突き当たり、スプール筺体１０に装着される。係合部７６は、係合受け部７９に入り込んでいるため、係合部７６の＋Ｘ側への移動は阻止される。従って、弁座部材７０は、スプール筺体１０からの脱落が阻止される。

スプール切換弁装置１が組み立てられると、図２に示したように、スプール切換弁装置１をボディＢＤの空洞部１１０に挿入する。ボディＢＤの空洞部１１０にスプール切換弁装置１を挿入すると、空洞部１１０にプラグ１１５を挿入して、空洞部１１０をシールする。ボディＢＤの空洞部１１０にスプール切換弁装置１およびプラグ１１５を挿入することにより切換ユニット１００が組み立てられる。

上記の切換ユニット１００において、第１の導入部１３１から第１の油圧で導入された油は、接続穴１２１、第１溝部９１、第１入力ポート４１、空洞部２１Ａを順次通って弁体可動部１６２に導入される。第２の導入部１３２から第２の油圧で導入された油は、接続穴１２２、第２入力ポート部４２、貫通穴１６１を順次通って弁体可動部１６２に導入される。上記の切換ユニット１００において、第３の導入部１３４から第３の油圧で導入された油は、接続穴１２４、第１溝部１９１、第１入力ポート１４１、空洞部３１Ａを順次通って弁体可動部１７２に導入される。第４の導入部１３５から第４の油圧で導入された油は、接続穴１２５、第２入力ポート部１４２、貫通穴１７１を順次通って弁体可動部１７２に導入される。

例えば、第１入力ポート４１から導入される第１の油圧が第２入力ポート部４２から導入される第２の油圧よりも高い場合には、弁体Ｂ１は、第１の油圧と第２の油圧との圧力差によって−Ｘ側に移動して第２弁座部５３に嵌る。弁体Ｂ１が第２弁座部５３に嵌ると、第２入力ポート部４２と弁体可動部１６２との間が閉じられる。従って、第１の導入部１３１から弁体可動部１６２に導入された油が出力ポート４３、第２溝部９３、接続穴１２３を順次通って第１の排出部１３３に排出される油路を選択できる。第２の油圧が第１の油圧よりも高い場合には、弁体Ｂ１は、第１の油圧と第２の油圧との圧力差によって＋Ｘ側に移動して第１弁座部２３に嵌る。弁体Ｂ１が第１弁座部２３に嵌ると、第１入力ポート空洞部２１と弁体可動部１６２との間が閉じられる。従って、第２の導入部１３２から弁体可動部１６２に導入された油が出力ポート４３、第２溝部９３、接続穴１２３を順次通って第１の排出部１３３に排出される油路を選択できる。

例えば、第１入力ポート１４１から導入される第３の油圧が第２入力ポート部１４２から導入される第４の油圧よりも高い場合には、弁体Ｂ２は、第３の油圧と第４の油圧との圧力差によって＋Ｘ側に移動して第２弁座部５４に嵌る。弁体Ｂ２が第２弁座部５４に嵌ると、第２入力ポート部１４２と弁体可動部１７２との間が閉じられる。従って、第３の導入部１３４から弁体可動部１７２に導入された油が出力ポート１４３、第２溝部１９３、接続穴１２６を順次通って第２の排出部１３６に排出される油路を選択できる。第４の油圧が第３の油圧よりも高い場合には、弁体Ｂ２は、第１の油圧と第２の油圧との圧力差によって−Ｘ側に移動して第１弁座部３３に嵌る。弁体Ｂ２が第１弁座部３３に嵌ると、第１入力ポート空洞部３１と弁体可動部１７２との間が閉じられる。従って、第４の導入部１３５から弁体可動部１７２に導入された油が出力ポート１４３、第２溝部１９３、接続穴１２６を順次通って第２の排出部１３６に排出される油路を選択できる。

以上説明したように、本実施形態のスプール切換弁装置１は、弁座部材６０の弁体可動部１６２に弁体Ｂ１を収容し、弁座部材７０の弁体可動部１７２に弁体Ｂ２を収容し、スプール筺体１０に弁座部材６０、７０を装着することにより組み立てが完了するため、組立作業性を向上させることができる。本実施形態のスプール切換弁装置１は、弁座部材６０の係合部６６がスプール筺体１０の係合受け部６９に入り込み、弁座部材７０の係合部７６がスプール筺体１０の係合受け部７９に入り込むことで容易に弁座部材６０、７０の脱落を阻止することが可能になる。

本実施形態のスプール切換弁装置１は、弁座部材６０の凸部６６ａの奥側がテーパ状であるため、係合部６６を係合受け部６９に入り込ませる際に、スプール筺体１０の−Ｘ側端部を容易に押し広げることが可能になる。従って、本実施形態のスプール切換弁装置１は、スプール筺体１０に弁座部材６０を装着する際の作業性を向上させることができる。本実施形態のスプール切換弁装置１は、弁座部材７０の凸部７６ａの奥側がテーパ状であるため、係合部７６を係合受け部７９に入り込ませる際に、スプール筺体１０の＋Ｘ側端部を容易に押し広げることが可能になる。従って、本実施形態のスプール切換弁装置１は、スプール筺体１０に弁座部材７０を装着する際の作業性を向上させることができる。

本実施形態のスプール切換弁装置１は、油路の切り換えに伴う移動が弁体Ｂ１、Ｂ２のみであるため、油路の切り換えを迅速に行うことが可能であるとともに、スプール切換弁装置１の小型軽量化を図ることができる。本実施形態のスプール切換弁装置１は、スプール筺体１０の外周面に環状に第１溝部９１、９３、１９１、１９３を設け、第１溝部９１、９３、１９１、１９３に各々第１入力ポート４１、出力ポート４３、第１入力ポート１４１、出力ポート１４３が開口するため、ボディＢＤの接続穴１２１、１２３、１２４、１２６の軸ＡＸ周り方向の位置を、各々第１入力ポート４１、出力ポート４３、第１入力ポート１４１、出力ポート１４３の位置と併せる必要がなくなる。従って、本実施形態のスプール切換弁装置１は、軸ＡＸ周り方向について、ボディＢＤの接続穴１２１、１２３、１２４、１２６の位置に制約を与えることがなく、ボディＢＤの設計の自由度を高めることができる。

［スプール切換弁装置の第２実施形態］
スプール切換弁装置の第２実施形態について、図６を参照して説明する。
図６において、図１乃至図５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

上記スプール切換弁装置１の第１実施形態においては、弁座部材６０および弁座部材７０がスプール筺体１０の径方向内側に装着される構成を例示したが、第２実施形態のスプール切換弁装置１Ａでは弁座部材６０Ａおよび弁座部材７０Ａがスプール筺体１０Ａの径方向外側に重ねて装着される構成について説明する。

図６は、スプール切換弁装置１Ａの端部における部分拡大図である。なお、図６においては、空洞穴３０および弁座部材７０Ａに含まれる構成要素の符号を、空洞穴２０および弁座部材６０Ａにおける同様の構成要素の符号に付け加えて図示する。

スプール筺体１０Ａの−Ｘ側端部には、円筒状の筒部１６が設けられている。筒部１６の径方向外側は、弁座部材６０Ａが重ねて装着される弁座装着部２２Ａである。筒部１６の内部には、第１弁座部２３の手前側にＸ軸方向に延びる弁体可動部１６２Ａが設けられている。筒部１６は、外周面に係合部６６Ａを有している。係合部６６Ａは、凸部６６Ａａを有している。凸部６６Ａａは、少なくとも手前側がテーパ状である。凸部６６Ａａには、径方向に第２貫通部６７Ａが貫通している。第２貫通部６７Ａは、径方向に貫通する貫通孔である。

弁座部材６０Ａは、第１筒部１２の内側にスプール装着部１８を有している。スプール装着部１８は、第２弁座部５３より＋Ｘ側に配置されている。スプール装着部１８には、スプール筺体１０Ａの筒部１６が装着される。第１筒部１２には、スプール筺体１０Ａの筒部１６がスプール装着部１８に装着されたときに、径方向に係合部６６Ａと対向する位置に係合受け部６９Ａが設けられている。係合受け部６９Ａは、弁座部材６０Ａの側面を径方向に貫通する貫通部６９Ａａを有する。貫通部６９Ａａは、径方向に沿って視たときに円形の貫通孔である。

弁体可動部１６２Ａは、出力ポート４３Ａを備える。出力ポート４３Ａは、Ｘ軸方向における弁体Ｂ１の移動範囲の中央側に配置される。出力ポート４３Ａは、スプール筐体１０Ａの側面および弁座部材６０Ａの側面を径方向に貫き外部と連なっている。出力ポート４３Ａは、貫通部６９Ａａおよび第２貫通部６７Ａを含む。

スプール筺体１０Ａの＋Ｘ側端部には、円筒状の筒部１７が設けられている。筒部１７の径方向外側は、弁座部材７０Ａが重ねて装着される弁座装着部３２Ａである。筒部１７の内部には、第１弁座部３３の手前側にＸ軸方向に延びる弁体可動部１７２Ａが設けられている。筒部１７は、外周面に係合部７６Ａを有している。係合部７６Ａは、凸部７６Ａａを有している。凸部７６Ａａは、少なくとも手前側がテーパ状である。凸部７６Ａａには、径方向に第２貫通部７７Ａが貫通している。第２貫通部７７Ａは、径方向に貫通する貫通孔である。

弁座部材７０Ａは、第１筒部１３の内側にスプール装着部１９を有している。スプール装着部１９は、第２弁座部５４より−Ｘ側に配置されている。スプール装着部１９には、スプール筺体１０Ａの筒部１７が装着される。第１筒部１３には、スプール筺体１０Ａの筒部１７がスプール装着部１９に装着されたときに、径方向に係合部７６Ａと対向する位置に係合受け部７９Ａが設けられている。係合受け部７９Ａは、弁座部材７０Ａの側面を径方向に貫通する貫通部７９Ａａを有する。貫通部７９Ａａは、径方向に沿って視たときに円形の貫通孔である。

弁体可動部１７２Ａは、出力ポート１４３Ａを備える。出力ポート１４３Ａは、Ｘ軸方向における弁体Ｂ２の移動範囲の中央側に配置される。出力ポート１４３Ａは、スプール筐体１０Ａの側面および弁座部材７０Ａの側面を径方向に貫き外部と連なっている。出力ポート１４３Ａは、貫通部７９Ａａおよび第２貫通部７７Ａを含む。

スプール切換弁装置１Ａの組み立てについて説明する。
なお、弁座部材６０Ａのスプール筺体１０Ａへの装着作業と、弁座部材７０Ａのスプール筺体１０Ａへの装着作業とは同一であるため、以下では弁座部材６０Ａのスプール筺体１０Ａへの装着作業についてのみ説明し、弁座部材７０Ａのスプール筺体１０Ａへの装着作業については省略する。

上記構成のスプール筺体１０Ａに弁座部材６０Ａを装着する際には、スプール筺体１０Ａの弁体可動部１６２Ａに弁体Ｂ１を収容した後に、弁座部材６０Ａのスプール装着部１８にスプール筺体１０Ａの筒部１６を挿入する。弁体Ｂ１の弁体可動部１６２Ａへの収容作業および弁座部材６０Ａのスプール筺体１０Ａへの装着作業は、弁体可動部１６２Ａの開口部が上方に向くようにスプール筺体１０を鉛直方向に沿った状態で行うことが好ましい。

スプール装着部１８への筒部１６の挿入が進むと、スプール筺体１０Ａにおける係合部６６Ａの凸部６６Ａａが弁座部材６０Ａの第１筒部１２の先端部を径方向の外側に押し広げる。凸部６６Ａａの手前側はテーパ状であるため、第１筒部１２の先端部は、徐々に径方向外側に押し広げられて弾性変形する。スプール装着部１８への筒部１６の挿入がさらに進み、凸部６６Ａａの奥側が係合受け部６９Ａの貫通部６９Ａａに到達すると、凸部６６Ａａが貫通部６９Ａａに入り込む。すなわち、スプール筺体１０Ａの係合部６６Ａが弁座部材６０Ａの係合受け部６９Ａに入り込む。係合部６６Ａが係合受け部６９Ａに入り込むと、弁座部材６０Ａの第１筒部１２の先端部の直径は復元し弁座部材６０Ａはスプール筺体１０Ａに装着される。

本実施形態のスプール切換弁装置１Ａでは、上記第１実施形態のスプール切換弁装置１と同様の作用・効果が得られる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

以下に、上記第１、第２実施形態に対して、係合部と係合受け部との配置が異なる変形例１および変形例２について説明する。
（変形例１）
図７は、第１実施形態で説明したスプール切換弁装置１の変形例を示す図である。図７は、スプール切換弁装置１の端部における部分拡大図である。なお、弁座部材６０と弁座部材７０とは同一の構成であるため、以下の説明では、弁座部材６０についてのみ説明する。
スプール筺体１０の−Ｘ側端部における弁座装着部２２には、係合部６６Ｂが設けられている。係合部６６Ｂは、径方向の内側に突出する凸部６６Ｂａを有している。凸部６６Ｂａには、径方向に貫通する第２貫通部６７Ｂが設けられている。
弁座部材６０の第１筒部１２には、弁座部材６０が弁座装着部２２に装着されたときに、弁座部材６０の係合部６６Ｂが入り込む係合受け部６９Ｂが設けられている。係合受け部６９Ｂは、径方向に貫通する貫通部６９Ｂａを有している。出力ポート４３は、貫通部６９Ｂａおよび第２貫通部６７Ｂを含む。
上記構成のスプール切換弁装置１では、弁座部材６０をスプール筺体１０の弁座装着部２２に装着したときに、係合部６６Ｂの凸部６６Ｂａが係合受け部６９Ｂの貫通部６９Ｂａに入り込む。従って、変形例１のスプール切換弁装置１では、スプール筺体１０からの弁座部材６０の脱落が阻止される。
変形例１のスプール切換弁装置１では、上記第１実施形態のスプール切換弁装置１と同様の作用・効果が得られることに加えて、凸部６６Ｂａを上述した塑性変形を外側からの加工にて可能になり作業性が向上する。

（変形例２）
図８は、第２実施形態で説明したスプール切換弁装置１Ａの変形例を示す図である。図８は、スプール切換弁装置１Ａの端部における部分拡大図である。なお、弁座部材６０Ａと弁座部材７０Ａとは同一の構成であるため、以下の説明では、弁座部材６０Ａについてのみ説明する。
弁座部材６０Ａの第１筒部１２には、係合部６６Ｃが設けられている。係合部６６Ｃは、径方向の内側に突出する凸部６６Ｃａを有している。凸部６６Ｃａには、径方向に貫通する第２貫通部６７Ｃが設けられている。スプール筺体１０Ａの筒部１６には、弁座部材６０Ａが弁座装着部２２Ａに装着されたときに、弁座部材６０Ａの係合部６６Ｃが入り込む係合受け部６９Ｃが設けられている。係合受け部６９Ｃは、径方向に貫通する貫通部６９Ｃａを有している。出力ポート４３Ａは、貫通部６９Ｃａおよび第２貫通部６７Ｃを含む。
上記構成のスプール切換弁装置１Ａでは、弁座部材６０Ａをスプール筺体１０Ａの弁座装着部２２に装着したときに、係合部６６Ｃの凸部６６Ｃａが係合受け部６９Ｃの貫通部６９Ｃａに入り込む。従って、変形例２のスプール切換弁装置１Ａでは、スプール筺体１０Ａからの弁座部材６０Ａの脱落が阻止される。
変形例２のスプール切換弁装置１Ａでは、上記第２実施形態のスプール切換弁装置１Ａと同様の作用・効果が得られることに加えて、凸部６６Ｃａを上述した塑性変形を外側からの加工にて可能になり作業性が向上する。

以下に、上記第１、第２実施形態に対して、第２貫通部の配置が異なる変形例３および変形例４について説明する。
（変形例３）
図９は、第１実施形態で説明したスプール切換弁装置１の変形例を示す図である。図９は、スプール切換弁装置１の端部における部分拡大図である。なお、弁座部材６０と弁座部材７０とは同一の構成であるため、以下の説明では、弁座部材６０についてのみ説明する。
変形例３における第２貫通部６７は、凸部６６ａから離れた位置にて径方向に貫通している。係合受け部６９の貫通部６９ａは、Ｘ軸方向に関して凸部６６ａおよび第２貫通部６７を含む範囲に設けられている。出力ポート４３は、貫通部６９ａおよび第２貫通部６７を含む。
変形例３のスプール切換弁装置１では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、弁座部材６０をスプール筺体１０に装着する際に凸部６６ａが変形した場合でも、第２貫通部６７に悪影響がおよぶことを抑制できる。従って、変形例３のスプール切換弁装置１では、弁体可動部１６２から出力ポート４３を介しての油の排出を安定させることが可能になる。

（変形例４）
図１０は、第２実施形態で説明したスプール切換弁装置１Ａの変形例を示す図である。図１０は、スプール切換弁装置１Ａの端部における部分拡大図である。なお、弁座部材６０Ａと弁座部材７０Ａとは同一の構成であるため、以下の説明では、弁座部材６０Ａについてのみ説明する。
変形例４における第２貫通部６７Ａは、凸部６６Ａａから離れた位置にて径方向に貫通している。係合受け部６９Ａの貫通部６９Ａａは、Ｘ軸方向に関して凸部６６Ａａおよび第２貫通部６７Ａを含む範囲に設けられている。出力ポート４３Ａは、貫通部６９Ａａおよび第２貫通部６７Ａを含む。
変形例４のスプール切換弁装置１Ａでは、上記第２実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、弁座部材６０Ａをスプール筺体１０Ａに装着する際に凸部６６Ａａが変形した場合でも、第２貫通部６７Ａに悪影響がおよぶことを抑制できる。従って、変形例４のスプール切換弁装置１Ａでは、弁体可動部１６２Ａから出力ポート４３Ａを介しての油の排出を安定させることが可能になる。

なお、上記第１、第２実施形態および第１〜第４変形例における第２貫通部６７、６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ、７７、７７Ａ、、７７Ｂ、７７Ｃについては、径方向に貫通する貫通孔として説明したが、例えば、奥側の端部から各貫通部６９ａ、６９Ａａ、６９Ｂａ、６９Ｃａ、７９ａ、７９Ａａ、７９Ｂａ、７９Ｃａと対向する位置までＸ軸方向に延びるスリット状であってもよい。
この構成を採ることにより、油の流動量を増加させることができ、油路切換の応答速度を向上させることができる。

１…スプール切換弁装置、 １０、１０Ａ…スプール筺体、 ２０、３０…空洞穴、 ２１、３１…第１入力ポート空洞部、 ２２、２２Ａ、３２、３２Ａ…弁座装着部、 ２３、３３…第１弁座部、 ４２、１４２…第２入力ポート部、 ４３、１４３…出力ポート、 ５３、５４…第２弁座部、 ６０、６０Ａ、７０、７０Ａ…弁座部材、 ６６、６６Ａ、７６、７６Ａ…係合部、 ６６ａ、６６Ａａ、７６ａ、７６Ａａ…凸部、 ６７、６７Ａ、７７、７７Ａ…第２貫通部、 ６９、６９Ａ、７９、７９Ａ…係合受け部、 ６９ａ、６９Ａａ、６９Ｂａ、６９Ｃａ、７９ａ、７９Ａａ、７９Ｂａ、７９Ｃａ…貫通部、 ９１、１９１…第１溝部、 ９３、１９３…第２溝部、 １６１、１７１…貫通穴、 １６２、１６２Ａ、１７２、１７２Ａ…弁体可動部、 Ｂ１、Ｂ２…弁体、

Claims (12)

1. 軸方向両端から前記軸方向に沿って、中央に向けて開けられた空洞穴を備え、前記軸方向を長手とした柱状スプール筐体と、
   前記空洞穴内に配置された球状弁体とを含むスプール切換弁装置において、
   前記スプール筐体は、
   前記各空洞穴の最も奥に設けられ、前記スプール筐体の側面を貫通して外部とつながった第１入力ポート空洞部と、
   前記第１入力ポート空洞部の最も手前端部に設けられ、前記弁体によって各第１入力ポート空洞部が開閉される第１弁座部と、
   前記軸方向の端部に各々設けられ、第２弁座部を備えた弁座部材が径方向で重ねて装着される弁座装着部と、を各々装備し、
   前記各弁座部材は、中央に貫通穴を備えた筒状であり、前記貫通穴の前記中央とは反対側端部には外部との通路となる第２入力ポート部を備え、前記貫通穴の前記各中央側に前記弁体が嵌まり、前記弁体によって前記各第２入力ポート部を開閉する前記第２弁座部が配置され、
   前記スプール筐体と前記各弁座部材とのうち、前記径方向の内側に位置する側には、前記弁体が前記第１弁座部と前記第２弁座部との間を前記軸方向に移動可能に収容される弁体可動部が設けられ、
   前記各弁体可動部は、前記弁体の移動範囲の中央部分に前記スプール筐体側面および前記各弁座部材側面を貫き外部と連なる出力ポートを各々備えることを特徴としたスプール切換弁装置。
2. 前記各弁座部材は、前記スプール筐体の前記径方向の内側に装着され、
   前記各弁体可動部は、前記各弁座部材における前記貫通穴の前記中央側端部に配置され、
   前記各第２弁座部は、前記各貫通穴と前記各弁体可動部との境界部分に設けられる請求項１記載のスプール切換弁装置。
3. 前記各弁座部材は、前記スプール筐体の前記径方向の外側に装着され、
   前記各弁体可動部は、前記スプール筐体における前記各空洞穴の前記第１入力ポート空洞部に隣接して設けられる請求項１記載のスプール切換弁装置。
4. 前記各弁座部材と前記スプール筐体との一方は、前記各弁座部材装着時に前記各弁座部材の脱落を阻止する係合受け部を有し、
   前記各弁座部材と前記スプール筐体との他方は、前記各弁座装着部への装着時に前記係合受け部に入り込む係合部が設けられている
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスプール切換弁装置。
5. 前記係合受け部は、前記径方向に貫通する貫通部を有し、
   前記係合部は、前記貫通部内に入り込む凸部を有する請求項４記載のスプール切換弁装置。
6. 前記係合部は、前記径方向に延びる第２貫通部を有し、
   前記出力ポートは、前記貫通部および前記第２貫通部を含む請求項５に記載のスプール切換弁装置。
7. 前記第２貫通部は、前記径方向に貫通する貫通孔である請求項６に記載のスプール切換弁装置。
8. 前記第２貫通部は、前記凸部を貫通する請求項７に記載のスプール切換弁装置。
9. 前記第２貫通部は、前記奥側の端部から、前記貫通部と前記径方向で対向する位置まで前記軸方向に延びる請求項６に記載のスプール切換弁装置。
10. 前記凸部は、前記弁座部材に設けられ、
    前記凸部の前記奥側はテーパー状である請求項５から請求項９のいずれか一項に記載のスプール切換弁装置。
11. 前記凸部は、前記スプール筐体に設けられ、
    前記凸部の前記手前側はテーパー状である請求項５から請求項９のいずれか一項に記載のスプール切換弁装置。
12. 前記スプール筺体の外周面には、前記第１入力ポート空洞部と連なった第１溝部と、前記出力ポートとつながった第２溝部と、がそれぞれ周方向に設けられる
    請求項１から１１のいずれか一項に記載のスプール切換弁装置。

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