JP6510543B2 - スプールバルブ - Google Patents

Description

本発明は、流体圧力の制御に用いられるスプールバルブに関する。

自動車などの各種機器においては、油圧などの流体圧力を制御するために、ソレノイドなどのアクチュエータによって駆動されるスプールバルブが広く用いられている。スプールバルブにおいては、流体の流れによって生じる力がスプールに対して作用することにより、制御に悪影響を及ぼすことがある。そこで、そのような力がスプールに対して作用することを抑制させるために、流体の流れる方向を案内させる構造を設けるなどの対策が取られている（特許文献１参照）。以下、図７を参照して、従来例に係るスプールバルブについて説明する。図７は従来例に係るスプールバルブにおける主要構成部付近を示す模式的断面図である。

従来例に係るスプールバルブ６００は、バルブスリーブ６１０と、バルブスリーブ６１０内を軸線方向に往復移動するスプール６２０とを備えている。スプール６２０は、ソレノイドなどのアクチュエータによって駆動される。

バルブスリーブ６１０は、入力ポートＰ６１と、出力ポートＰ６２と、排出ポートＰ６３とを備えている。また、バルブスリーブ６１０の内周面には、入力ポートＰ６１を介して出力ポートＰ６２とは反対側に設けられる第１環状凸部６１１と、入力ポートＰ６１と出力ポートＰ６２との間に設けられる第２環状凸部６１２と、出力ポートＰ６２と排出ポートＰ６３との間に設けられる第３環状凸部６１３とが備えられている。

スプール６２０は、入力ポートＰ６１側から排出ポートＰ６３側に向かって順に、第１ランド部６２１と、第１小径部６２２と、ガイド部６２３と、第２小径部６２４と、第２ランド部６２５とを備えている。

そして、スプール６２０は、出力ポートＰ６２から所望の圧力の流体を排出させる第１位置と、排出ポートＰ６３から流体を排出させる第２位置に移動可能に構成されている。図７はスプール６２０が第１位置に位置する場合を示している。この場合、第１ランド部６２１の外周面が、第１環状凸部６１１の内周面に対しては接し、かつ第２環状凸部６１２からは離れた状態となり、第２ランド部６２５の外周面が第３環状凸部６１３の内周面に対して接した状態となる。そのため、入力ポートＰ６１から出力ポートＰ６２に至る流路が形成される。また、出力ポートＰ６２から排出ポートＰ６３に至る流路は遮断される。これにより、入力ポートＰ６１から流入された流体が、出力ポートＰ６２から排出される（図中、矢印Ｒ１０参照）。

なお、スプール６２０が、図中、更に左側の第２位置に移動した場合には、第１ランド部６２１の外周面が第２環状凸部６１２の内周面に接し、第２ランド部６２５の外周面が第３環状凸部６１３から離れた状態となる。そのため、入力ポートＰ６１から出力ポートＰ６２に至る流路が遮断される。また、出力ポートＰ６２から排出ポートＰ６３に至る流路が形成される。これにより、排出ポートＰ６３から流体が排出される。

そして、この従来例においては、ガイド部６２３から第１ランド部６２１側に向かって徐々に縮径するテーパ面６２３ａが設けられている。これにより、入力ポートＰ６１から流入した流体は、出力ポートＰ６２に向かってスムーズに流れていく。これにより、流体の流れによって生じる力がスプール６２０に対して作用して、流体圧力制御に悪影響を及ぼすことを抑制させることができる。

しかしながら、上記のように構成された従来例に係るスプールバルブ６００においても、流体の一部は、ガイド部６２３を介してテーパ面６２３ａとは反対側の領域Ｘ内へと流れ込んでしまう。従って、領域Ｘ内の流体圧力によって、スプール６２０を入力ポートＰ６１側に向けて押す力が働き、流体圧力制御に悪影響を及ぼしてしまう。以上のことから、未だ改善の余地が残っている。

特開２０１１−２３６９６４号公報

本発明の目的は、スプールに対して作用する流体圧力を原因とする流体圧力制御への悪影響を抑制可能なスプールバルブを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のスプールバルブは、
バルブスリーブ内を往復移動するスプールを備えるスプールバルブにおいて、
前記バルブスリーブは、
入力用の流路に繋がるように配置される入力ポートと、
出力用の流路に繋がるように配置され、前記入力ポートから流入された流体を前記出力用の流路に排出するための出力ポートと、
排出用の流路に繋がるように配置される排出ポートと、
前記出力用の流路に繋がるように配置され、前記排出ポートから流体を排出させるために前記バルブスリーブ内に流体を導くための導入ポートと、を備え、
前記スプールには、
該スプールが、前記入力ポート及び出力ポートを介して前記入力用の流路と出力用の流路とを繋ぎ、かつ前記出力用の流路から排出用の流路に至る流路を遮断する位置に位置する場合、
及び該スプールが、前記導入ポート及び排出ポートを介して前記出力用の流路と排出用の流路とを繋ぎ、かつ前記入力用の流路から出力用の流路に至る流路を遮断する位置に位置する場合に、
前記出力ポートと導入ポートとの間の位置で、前記スプールとバルブスリーブとの間を遮断する遮断部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、入力ポート及び出力ポートを介して入力用の流路と出力用の流路とが繋がれた状態では、出力ポートと導入ポートとの間の位置で、スプールとバルブスリーブとの間が遮断部により遮断される。これにより、入力用の流路から出力用の流路へと流体が流れる際に、遮断部を介して、出力ポートとは反対側に流体が回りこんでしまうことを抑制することができる。従って、入力用の流路から出力用の流路へと流体が流れる際に、スプールが、遮断部を介して出力ポートとは反対側から流体圧力を受けてしまうことを抑制できる。

また、導入ポート及び排出ポートを介して出力用の流路と排出用の流路とが繋がれた状態では、出力ポートと導入ポートとの間の位置で、スプールとバルブスリーブとの間が遮断部により遮断される。これにより、出力用の流路から排出用の流路へと流体が流れる際に、遮断部を介して、排出ポートとは反対側に流体が回りこんでしまうことを抑制することができる。従って、出力用の流路から排出用の流路へと流体が流れる際に、スプールが、遮断部を介して排出ポートとは反対側から流体圧力を受けてしまうことを抑制できる。

前記遮断部は、前記入力ポート側に設けられる入力側ランド部と、前記出力ポート側に設けられる出力側ランド部との間に配置されると共に、
前記遮断部の外径は、入力側ランド部の外径と等しくなるように設定されているとよい。

これにより、入力用の流路から出力用の流路へと流体が流れる際に、入力側ランド部に対して軸線方向に作用する流体圧力と、遮断部に対して軸線方向に作用する流体圧力を、逆向きかつ略同じ力とすることができる。従って、流体圧力によるスプールに対する軸線方向の力の影響をほぼなくすことができる。

前記遮断部から入力側ランド部側に向かって徐々に縮径するように設けられ、前記入力ポートから出力ポートに向かう流体の流れを案内する傾斜面が設けられているとよい。

これにより、入力用の流路から出力用の流路へと流体が流れる際に、流体の流れによって生じる力がスプールに対して作用することを抑制できる。

前記遮断部から出力側ランド部側に向かって徐々に縮径するように設けられ、前記導入ポートから排出ポートに向かう流体の流れを案内する傾斜面が設けられているとよい。

これにより、出力用の流路から排出用の流路へと流体が流れる際に、流体の流れによって生じる力がスプールに対して作用することを抑制できる。

前記出力用の流路から分岐されている流路に繋がるように配置され、入力側ランド部における出力側ランド部とは反対側の空間、または出力側ランド部における入力側ランド部とは反対側の空間に流体を導くためのフィードバックポートが設けられているとよい。

これにより、スプールに対して作用する流体圧力を調整することができる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、スプールに対して作用する流体圧力を原因とする流体圧力制御への悪影響を抑制することができる。

図１は本発明の実施例１に係るスプールバルブを備えるソレノイドバルブの模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係るスプールバルブの模式的断面図である。 図３は本発明の実施例１に係るスプールバルブの模式的断面図である。 図４は本発明の実施例２に係るスプールバルブを備えるソレノイドバルブの模式的断面図である。 図５は本発明の実施例３に係るスプールバルブを備えるソレノイドバルブの模式的断面図である。 図６は本発明の実施例４に係るスプールバルブを備えるソレノイドバルブの模式的断面図である。 図７は従来例に係るスプールバルブにおける主要構成部付近を示す模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図１〜図３を参照して、本発明の実施例１に係るスプールバルブについて説明する。なお、本実施例においては、ソレノイドバルブにスプールバルブが適用された場合を例にして説明する。つまり、本実施例においては、スプールを駆動するアクチュエータはソレノイドである。

＜ソレノイドバルブの全体構成＞
特に、図１を参照して、本発明の実施例１に係るスプールバルブを備えるソレノイドバルブの全体構成について説明する。図１は本発明の実施例１に係るスプールバルブを備えるソレノイドバルブの模式的断面図である。ただし、図１においては、スプールバルブについてのみ、中心軸線を含む面で切断した断面を模式的に示しており、ソレノイドについては外観を簡略的に示している。また、図１には、ソレノイドバルブが取り付けられる装置側に設けられている流路の一部を模式的に示している。

ソレノイドバルブ１００は、スプールバルブ２００と、ソレノイド３００とから構成される。ソレノイド３００については、各種の公知技術を適用可能であるので、ここではその説明は省略する。ここで、本実施例に係るソレノイドバルブ１００は、流体圧力を制御するために用いられる。ソレノイドバルブ１００が取り付けられる装置には、入力用の流路Ｔ１と、出力用の流路Ｔ２と、排出用の流路Ｔ３が設けられている。

入力用の流路Ｔ１には所定の圧力に設定された流体が流れるように構成されている。そして、ソレノイドバルブ１００によって、入力用の流路Ｔ１と出力用の流路Ｔ２とが繋がった状態になると、出力用の流路Ｔ２内に流体が流れることによって、出力用の流路Ｔ２内の流体圧力が制御される。例えば、出力用の流路Ｔ２内の流体圧力を入力用の流路Ｔ１内を流れる流体圧力と等しくすることができる。また、ソレノイドバルブ１００によって、出力用の流路Ｔ２と排出用の流路Ｔ３とが繋がった状態になると、出力用の流路Ｔ２を流れる流体は排出用の流路Ｔ３に排出される。これにより、出力用の流路Ｔ２内を流れる流体圧力を低下させることができる。更に、ソレノイド３００に対するオンオフ時間を制御することによって、出力用の流路Ｔ２内の流体圧力が、入力用の流路Ｔ１内の流体圧力よりも低い値となるように制御することも可能である。

スプールバルブ２００は、バルブスリーブ２１０と、バルブスリーブ２１０内を軸線方向に往復移動するスプール２２０とを備えている。スプール２２０は、上記の通り、ソレノイド３００によって駆動される。また、バルブスリーブ２１０におけるソレノイド３００と反対側の端部には、蓋２３０が固定されている。また、この蓋２３０には、スプール２２０をソレノイド３００側に向かって付勢するスプリング２４０が取り付けられている。ソレノイド３００に設けられた不図示のコイルに対して電流を流している際（ソレノイド３００がオンの際）には、スプール２２０はスプリング２４０の付勢力に抗して図１中左側に移動する。そして、上記コイルに対して電流を流していない際（ソレノイド３００がオフの際）には、スプール２２０はスプリング２４０の付勢力によって図１中右側に移動する。また、蓋２３０には、漏れた流体をスプールバルブ２００の外部に逃がすための貫通孔２３１が設けられている。

バルブスリーブ２１０は、入力ポートＰ１０と、出力ポートＰ２１と、導入ポートＰ２２と、排出ポートＰ３０とを備えている。ソレノイドバルブ１００が装置に取付けられた状態においては、入力ポートＰ１０は入力用の流路Ｔ１に繋がるように配置され、排出ポートＰ３０は排出用の流路Ｔ３に繋がるように配置される。そして、出力ポートＰ２１と導入ポートＰ２２は、いずれも出力用の流路Ｔ２に繋がるように配置される。ここで、出力ポートＰ２１は、入力ポートＰ１０から流入された流体を出力用の流路Ｔ２に排出するための役割を担っている。また、導入ポートＰ２２は、排出ポートＰ３０から流体を排出させるために、出力用の流路Ｔ２からバルブスリーブ２１０内に流体を導くための役割を担っている。

また、バルブスリーブ２１０の内周面には、入力ポートＰ１０を介して出力ポートＰ２１とは反対側に設けられる第１環状凸部２１１と、入力ポートＰ１０と出力ポートＰ２１との間に設けられる第２環状凸部２１２と、出力ポートＰ２１と導入ポートＰ２２との間に設けられる第３環状凸部２１３と、導入ポートＰ２２と排出ポートＰ３０との間に設けられる第４環状凸部２１４と、排出ポートＰ３０を介して導入ポートＰ２２とは反対側に設けられる第５環状凸部２１５とが備えられている。

これにより、隣り合う環状凸部の間には、環状の溝がそれぞれ形成される。つまり、隣り合う環状凸部の間には、スプール２２０の外周面とバルブスリーブ２１０の内周面との間に環状の隙間がそれぞれ形成される。これにより、各ポートにおけるバルブスリーブ２１０の内周面側への開口部は、これらの環状隙間にそれぞれ開口している。従って、各ポートを介して、バルブスリーブ２１０の内部側と外部側との流体の流れをスムーズにすることができる。なお、本実施例においては、上記複数の環状凸部の内径はいずれも等しくなるように設定されている。

スプール２２０は、入力ポートＰ１０側から排出ポートＰ３０側に向かって順に、第１小径部２２１と、入力側ランド部としての第１ランド部２２２と、第２小径部２２３と、遮断部としての第２ランド部２２４と、第３小径部２２５と、出力側ランド部としての第３ランド部２２６とを備えている。第１小径部２２１は、ソレノイド３００に設けられた不図示のプランジャや、プランジャに対して固定されるロッドなどに固定される。これにより、ソレノイド３００によって、スプール２２０を往復移動させることができる。

本実施例においては、第１ランド部２２２，第２ランド部２２４、及び第３ランド部２２６の外径は、第１小径部２２１，第２小径部２２３、及び第３小径部２２５の外径よりも大きく設定され、かついずれも等しくなるように設定されている。また、第１ランド部２２２，第２ランド部２２４、及び第３ランド部２２６の外径は、第１環状凸部２１１，第２環状凸部２１２，第３環状凸部２１３，第４環状凸部２１４、及び第５環状凸部２１５の内径と略等しくなるように設定されている。これにより、第１ランド部２２２の外周面は、第１環状凸部２１１の内周面と第２環状凸部２１２の内周面に対して摺動可能となっている。また、第２ランド部２２４の外周面は、第３環状凸部２１３の内周面に対して摺動可能となっている。更に、第３ランド部２２６の外周面は、第４環状凸部２１４の内周面と第５環状凸部２１５の内周面に対して摺動可能となっている。

また、スプール２２０には、第２ランド部２２４から第１ランド部２２２側に向かって徐々に縮径する傾斜面２２４ａが設けられている。なお、本実施例では、傾斜面２２４ａはテーパ面により構成されている。ただし、この傾斜面２２４ａは、第２ランド部２２４から第１ランド部２２２側に向かって徐々に縮径する傾斜面であれば、テーパ面でなくてもよい。

＜スプールバルブの動作説明＞
特に、図２及び図３を参照して、本実施例に係るスプールバルブ２００の動作について説明する。本実施例に係るスプール２２０は、出力ポートＰ２１から所望の圧力の流体を排出させる第１位置と、排出ポートＰ３０から流体を排出させる第２位置に移動可能に構成されている。図２はスプール２２０が第１位置に位置する場合を示し、図３はスプール２２０が第２位置に位置する場合を示している。

まず、図２を参照して、スプール２２０が第１位置に位置する場合について説明する。この場合、第１ランド部２２２の外周面が、第１環状凸部２１１の内周面に対しては接し、かつ第２環状凸部２１２からは離れた状態となり、第３ランド部２２６の外周面が第４環状凸部２１４の内周面に対して接した状態となる。そのため、入力ポートＰ１０から出力ポートＰ２１に至る流路が形成される。また、導入ポートＰ２２から排出ポートＰ３０に至る流路は遮断される。これにより、入力ポートＰ１０から流入された流体が、出力ポートＰ２１から排出される（図中、矢印Ｒ１参照）。

ここで、本実施例においては、スプール２２０が第１位置に位置する場合には、第２ランド部２２４の外周面が第３環状凸部２１３の内周面に接した状態となる。これにより、出力ポートＰ２１と導入ポートＰ２２との間の位置で、スプール２２０とバルブスリーブ２１０との間が遮断される。

次に、図３を参照して、スプール２２０が第２位置に位置する場合について説明する。この場合、第１ランド部２２２の外周面が第２環状凸部２１２の内周面に接し、第３ランド部２２６の外周面が第４環状凸部２１４から離れた状態となる。そのため、入力ポートＰ１０から出力ポートＰ２１に至る流路が遮断される。また、導入ポートＰ２２から排出ポートＰ３０に至る流路が形成される。これにより、排出ポートＰ３０から流体が排出される（図中、矢印Ｒ２参照）。

ここで、本実施例においては、スプール２２０が第２位置に位置する場合には、第２ランド部２２４の外周面が第３環状凸部２１３の内周面に接した状態となる。これにより、出力ポートＰ２１と導入ポートＰ２２との間の位置で、スプール２２０とバルブスリーブ２１０との間が遮断される。

なお、本実施例においては、特に図示はしないが、スプール２２０が第１位置と第２位置との中間に位置する場合に、第１ランド部２２２の外周面が第２環状凸部２１２の内周面に接し、かつ第３ランド部２２６の外周面が第４環状凸部２１４の内周面に対して接した状態となる。これにより、入力ポートＰ１０から出力ポートＰ２１に至る流路が遮断され、かつ導入ポートＰ２２から排出ポートＰ３０に至る流路も遮断された状態となる。従って、出力用の流路Ｔ２内の流体圧力を一定に保つことが可能となる。

＜本実施例に係るスプールバルブの優れた点＞
本実施例に係るスプールバルブ２００によれば、入力ポートＰ１０及び出力ポートＰ２１を介して入力用の流路Ｔ１と出力用の流路Ｔ２とが繋がれた状態では、出力ポートＰ２１と導入ポートＰ２２との間の位置で、スプール２２０とバルブスリーブ２１０との間が第２ランド部２２４により遮断される。これにより、入力用の流路Ｔ１から出力用の流路Ｔ２へと流体が流れる際に、第２ランド部２２４を介して、出力ポートＰ２１とは反対側に流体が回りこんでしまうことを抑制することができる。従って、入力用の流路Ｔ１から出力用の流路Ｔ２へと流体が流れる際に、スプール２２０が、第２ランド部２２４を介して出力ポートＰ２１とは反対側から流体圧力を受けてしまうことを抑制できる。これにより、スプール２２０に対して作用する流体圧力を原因とする流体圧力制御への悪影響を抑制することが可能となる。

また、導入ポートＰ２２及び排出ポートＰ３０を介して出力用の流路Ｔ２と排出用の流路Ｔ３とが繋がれた状態では、出力ポートＰ２１と導入ポートＰ２２との間の位置で、スプール２２０とバルブスリーブ２１０との間が第２ランド部２２４により遮断される。これにより、出力用の流路Ｔ２から排出用の流路Ｔ３へと流体が流れる際に、第２ランド部２２４を介して、排出ポートＰ３０とは反対側に流体が回りこんでしまうことを抑制することができる。従って、出力用の流路Ｔ２から排出用の流路Ｔ３へと流体が流れる際に、スプール２２０が、第２ランド部２２４を介して排出ポートＰ３０とは反対側から流体圧力を受けてしまうことを抑制できる。

また、本実施例においては、第１ランド部２２２の外径と、第２ランド部２２４の外径は等しくなるように設定されている。これにより、入力用の流路Ｔ１から出力用の流路Ｔ２へと流体が流れる際に、第１ランド部２２２に対して軸線方向に作用する流体圧力と、第２ランド部２２４に対して軸線方向に作用する流体圧力を、逆向きかつ略同じ力とすることができる。従って、流体圧力によるスプール２２０に対する軸線方向の力の影響をほぼなくすことができる。

また、本実施例においては、第２ランド部２２４の外径と、第３ランド部２２６の外径も等しくなるように設定されている。これにより、出力用の流路Ｔ２から排出用の流路Ｔ３へと流体が流れる際に、第２ランド部２２４に対して軸線方向に作用する流体圧力と、第３ランド部２２６に対して軸線方向に作用する流体圧力を、逆向きかつ略同じ力とすることができる。従って、流体圧力によるスプール２２０に対する軸線方向の力の影響をほぼなくすことができる。

更に、本実施例においては、スプール２２０に、第２ランド部２２４から第１ランド部２２２側に向かって徐々に縮径する傾斜面２２４ａが設けられている。これにより、入力ポートＰ１０から出力ポートＰ２１に向かう流体の流れが案内される。従って、入力用の流路Ｔ１から出力用の流路Ｔ２へと流体が流れる際に、流体の流れによって生じる力がスプール２２０に対して作用することを抑制できる。

（実施例２）
図４には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、第２ランド部から第１ランド部側に向かって徐々に縮径する傾斜面を設ける場合の構成について示したが、本実施例においては、更に、第２ランド部から第３ランド部側に向かって徐々に縮径する傾斜面も設ける場合の構成について示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図４は本発明の実施例２に係るスプールバルブを備えるソレノイドバルブの模式的断面図である。ただし、図４においては、スプールバルブについてのみ、中心軸線を含む面で切断した断面を模式的に示しており、ソレノイドについては外観を簡略的に示している。

本実施例に係るスプール２２０には、上記実施例１で示した構成に加えて、第２ランド部２２４から第３ランド部２２６側に向かって徐々に縮径する傾斜面２２４ｂが設けられている。なお、本実施例では、傾斜面２２４ｂはテーパ面により構成されている。ただし、この傾斜面２２４ｂは、第２ランド部２２４から第３ランド部２２６側に向かって徐々に縮径する傾斜面であれば、テーパ面でなくてもよい。

スプール２２０についてのその他の構成、スプール２２０以外のバルブスリーブ２１０等の構成については、上記実施例１に示す構成と同一であるので、その説明は省略する。

本実施例に係るスプールバルブ２００においても、上記実施例１の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施例に係るスプールバルブ２００の場合には、スプール２２０に、第２ランド部２２４から第３ランド部２２６側に向かって徐々に縮径する傾斜面２２４ｂが設けられている。これにより、導入ポートＰ２２から排出ポートＰ３０に向かう流体の流れが案内される。従って、出力用の流路Ｔ２から排出用の流路Ｔ３へと流体が流れる際に、流体の流れによって生じる力がスプール２２０に対して作用することを抑制できる。

（実施例３）
図５には、本発明の実施例３が示されている。上記実施例１では、第２ランド部から第１ランド部側に向かって徐々に縮径する傾斜面を設ける場合の構成について示したが、本実施例においては、そのような傾斜面が設けられない場合の構成について示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図５は本発明の実施例３に係るスプールバルブを備えるソレノイドバルブの模式的断面図である。ただし、図５においては、スプールバルブについてのみ、中心軸線を含む面で切断した断面を模式的に示しており、ソレノイドについては外観を簡略的に示している。

本実施例に係るスプール２２０においては、第２ランド部２２４の両側には傾斜面が設けられていない。つまり、実施例１に係るスプール２２０の構成のうち、傾斜面２２４ａが設けられていない構成が採用されている。

スプール２２０についてのその他の構成、スプール２２０以外のバルブスリーブ２１０等の構成について、上記実施例１に示す構成と同一であるので、その説明は省略する。

本実施例に係るスプールバルブ２００の場合には、上記実施例１における傾斜面２２４ａによる作用効果は生じないものの、その他の作用効果については、上記実施例１の場合と同様である。

（実施例４）
図６には、本発明の実施例４が示されている。本実施例においては、上記実施例１で示す構成に加えて、スプールに対して軸線方向に作用する流体圧力を調整する構造を設けた場合の構成について説明する。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図６は本発明の実施例４に係るスプールバルブを備えるソレノイドバルブの模式的断面図である。ただし、図６においては、スプールバルブについてのみ、中心軸線を含む面で切断した断面を模式的に示しており、ソレノイドについては外観を簡略的に示している。また、図６には、ソレノイドバルブが取り付けられる装置側に設けられている流路の一部を模式的に示している。

本実施例の場合には、ソレノイドバルブ１００が取り付けられる装置に、入力用の流路Ｔ１，出力用の流路Ｔ２、及び排出用の流路Ｔ３の他に、更に、出力用の流路Ｔ２から分岐されている流路Ｔ４が設けられている。

そして、本実施例に係るバルブスリーブ２１０には、入力ポートＰ１０，出力ポートＰ２１，導入ポートＰ２２、及び排出ポートＰ３０の他に、更に、フィードバックポートＰ４０が設けられている。また、バルブスリーブ２１０の内周面には、第１環状凸部２１１，第２環状凸部２１２，第３環状凸部２１３，第４環状凸部２１４、及び第５環状凸部２１５の他に、更に第６環状凸部２１６が設けられている。

また、本実施例に係るスプール２２０には、第１小径部２２１，第１ランド部２２２，第２小径部２２３，第２ランド部２２４，第３小径部２２５、及び第３ランド部２２６の他に、更に、第４小径部２２７及び第４ランド部２２８が設けられている。なお、第４ランド部２２８の外周面は第６環状凸部２１６の内周面に対して摺動するように構成されている。

本実施例においては、ソレノイドバルブ１００が装置に取付けられた状態においては、フィードバックポートＰ４０が出力用の流路Ｔ２から分岐されている流路Ｔ４に繋がるように配置される。これにより、第３ランド部２２６における第１ランド部２２２とは反対側の空間に、出力用の流路Ｔ２から流体が導かれる。つまり、この空間の流体圧力は出力用の流路Ｔ２内の流体圧力と等しい。

ここで、この空間内の流体圧力によるスプール２２０に対する軸線方向に加わる力は、第３ランド部２２６の外径と、第４ランド部２２８の外径との差によって変化する。従って、第４ランド部２２８の外径を、適宜設定することにより、スプール２２０に対する軸線方向に加わる力を調整することができる。

以上の構成により、本実施例に係るスプールバルブ２００においても、上記実施例１の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施例の場合には、フィードバックポートＰ４０を介してバルブスリーブ２１０内に導かれる流体によって、第３ランド部２２６における第１ランド部２２２とは反対側の空間内の流体圧力が、出力用の流路Ｔ２内の流体圧力と等しくなる。これにより、スプール２２０に対する軸線方向に加わる力を調整することができる。

（その他）
上記実施例１では、第２ランド部から第１ランド部側に向かって徐々に傾斜する傾斜面を設ける場合の構成を示し、実施例２では、第２ランド部の両側に傾斜面を設ける場合の構成を示した。しかしながら、第２ランド部から第３ランド部側に向かって徐々に縮径する傾斜面を設け、第２ランド部から第１ランド部側に向かって徐々に傾斜する傾斜面については設けない構成を採用することもできる。

上記各実施例においては、４つのポートが、ソレノイド３００側からその反対側に向かって順に、入力ポート，出力ポート，導入ポート、及び排出ポートとして用いられる場合を示した。しかしながら、ソレノイドバルブ１００が取り付けられる装置の流路によっては、上記の４つのポートを、ソレノイド３００側からその反対側に向かって順に、排出ポート，導入ポート，出力ポート及び入力ポートとして用いることも可能である。

上記実施例４においては、第３ランド部２２６（出力側ランド部）における第１ランド部２２２（入力側ランド部）とは反対側の空間に、出力用の流路Ｔ２から流体が導かれる構成を示した。しかしながら、特に図示はしないが、第１ランド部２２２（入力側ランド部）における第３ランド部２２６（出力側ランド部）とは反対側の空間に、出力用の流路Ｔ２から流体が導かれる構成を採用することもできる。この場合には、フィードバックポートが入力ポートに対して出力ポートとは反対側に設けられることは言うまでもない。

１００ ソレノイドバルブ
２００ スプールバルブ
２１０ バルブスリーブ
２１１ 第１環状凸部
２１２ 第２環状凸部
２１３ 第３環状凸部
２１４ 第４環状凸部
２１５ 第５環状凸部
２１６ 第６環状凸部
２２０ スプール
２２１ 第１小径部
２２２ 第１ランド部
２２３ 第２小径部
２２４ 第２ランド部
２２４ａ 傾斜面
２２４ｂ 傾斜面
２２５ 第３小径部
２２６ 第３ランド部
２２７ 第４小径部
２２８ 第４ランド部
２３０ 蓋
２３１ 貫通孔
２４０ スプリング
３００ ソレノイド
Ｐ１０ 入力ポート
Ｐ２１ 出力ポート
Ｐ２２ 導入ポート
Ｐ３０ 排出ポート
Ｐ４０ フィードバックポート
Ｔ１ 入力用の流路
Ｔ２ 出力用の流路
Ｔ３ 排出用の流路
Ｔ４ 出力用の流路から分岐されている流路

Claims (4)

1. バルブスリーブ内を往復移動するスプールを備えるスプールバルブにおいて、
   前記バルブスリーブは、
   入力用の流路に繋がるように配置される入力ポートと、
   出力用の流路に繋がるように配置され、前記入力ポートから流入された流体を前記出力用の流路に排出するための出力ポートと、
   排出用の流路に繋がるように配置される排出ポートと、
   前記出力用の流路に繋がるように配置され、前記排出ポートから流体を排出させるために前記バルブスリーブ内に流体を導くための導入ポートと、を備え、
   前記スプールには、
   該スプールが、前記入力ポート及び出力ポートを介して前記入力用の流路と出力用の流路とを繋ぎ、かつ前記出力用の流路から排出用の流路に至る流路を遮断する位置に位置する場合、
   及び該スプールが、前記導入ポート及び排出ポートを介して前記出力用の流路と排出用の流路とを繋ぎ、かつ前記入力用の流路から出力用の流路に至る流路を遮断する位置に位置する場合に、
   前記出力ポートと導入ポートとの間の位置で、前記スプールとバルブスリーブとの間を遮断する遮断部が設けられており、
   前記遮断部は、前記入力ポート側に設けられる入力側ランド部と、前記出力ポート側に設けられる出力側ランド部との間に配置されると共に、
   前記遮断部の外径は、入力側ランド部の外径と等しくなるように設定されていることを特徴とするスプールバルブ。
2. 前記遮断部から入力側ランド部側に向かって徐々に縮径するように設けられ、前記入力ポートから出力ポートに向かう流体の流れを案内する傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスプールバルブ。
3. 前記遮断部から出力側ランド部側に向かって徐々に縮径するように設けられ、前記導入ポートから排出ポートに向かう流体の流れを案内する傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のスプールバルブ。
4. 前記出力用の流路から分岐されている流路に繋がるように配置され、入力側ランド部における出力側ランド部とは反対側の空間、または出力側ランド部における入力側ランド部とは反対側の空間に流体を導くためのフィードバックポートが設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載のスプールバルブ。
   

Images