JPH04117967U - スプール弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種油、空圧機器等の制御に用いられるスプ
ール弁において、小型のスプールでもって油等の流体の
流通を許容し得るようにして、スプールの小型，軽量化
を図り、スプール弁全体の小型化及び耐振性の向上を図
る。 【構成】 スプール弁本体に、スプールの両端側の空間
を連通して油等の流通を許容する連通路を設けたことを
特徴とする。

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弁に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種のスプール弁としては、たとえば図６に示すようなものがある。 すなわち、この油圧機器等の制御で用いられるスプール弁１００は、スプール１ ０１をソレノイド１０２の電磁吸引力を利用して駆動し、アクチュエータ側への 圧力の供給を切換える電磁弁の構成となっている。 スプール弁１００の概略構成は、スプール１０１と、このスプール１０１が挿 入されるガイド穴１０３を有する弁本体としてのバルブスリーブ１０４と、スプ ール１０１を往復駆動するためのソレノイド１０２と、から構成され、バルブス リーブ１０４はシリンダヘッド等の相手側取付部材１０５の取付穴に挿入固定さ れている。

【０００３】 そしてバルブスリーブ１０４内には、スプール１０１をソレノイド１０２側に 付勢するスプリング１０７が設けられていて、ソレノイド１０２がオフ状態では このスプリング１０７のばね力によってスプール１０１およびロッド１０８を介 してプランジャ１０９をコア１１０から離間させる。

【０００４】 一方ソレノイド１０２をオンすることにより、プランジャ１０９がスプリング １０７のばね力に抗してコア１１０に磁気吸引され、ロッド１０８を介してスプ ール１０１を移動させる。

【０００５】 上記ソレノイド１０２をオフ、オンすることによるスプール１０１の往復駆動 により、スプール１０１のランド部１１１の外周面とガイド穴１０３内周面との 摺動部の隙間よりガイド穴１０３上部１１２に油がたまる。

【０００６】 そのたまる油によってソレノイド１０２作動時の粘性抵抗が増加し、作動応答 性の悪化を防止する。そのために、スプール１０１の上端部側の空間と下端部側 の空間とを連通する連通路を設け、この連通路を油等の排出路とし前記たまった 油を排出側流路１１３へ排出していた。

【０００７】

【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、スプール１０１自体の内部に油 の排出用の連通路を穿設していたので、油を排出するために必要な油路面積を確 保するためには、スプール１０１の外径を大きくする必要があり、スプール１０ １の重量が増大する。スプール１０１が重くなると、スプール移動時の慣性が大 きくなるので耐振性が低下してしまう。

【０００８】 耐振性を向上させるためにはスプリング１０７を強くすればよいが、スプリン グ１０７を強くするとスプール１０１の駆動源の駆動力を大きくする必要がある 。たとえば、駆動源としてこの従来例のようなソレノイドを用いた場合には、プ ランジャを磁気吸引する際の磁気吸引力を大きくする必要があり、そのためには 、プランジャ１０９やコア１１０等も大きくしなければならなくなって、ソレノ イド１０２全体が大型化するという欠点がある。

【０００９】 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、スプールが小型軽量でありながら、スプールの両端側の空間内 の油等の流体の流通を許容し得るようにして、耐振性の向上を図り得るスプール 弁を提供することにある。

【００１０】

【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、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、スプールを往 復駆動させるためのソレノイドと、弁本体に設けられ前記スプールの移動によっ て開閉されるポートと、スプールの両端の空間を連通する連通路と、を備えたス プール弁において、 前記連通路を前記弁本体に設けたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

上記構成のスプール弁にあっては、スプールが往復移動する際に、スプールの 両端側の油等の流体は、弁本体に設けた連通路を通って流通し、スプールがスム ーズに移動する。

【００１２】 また、スプール内部に油等の流体の流通路を設けていないので、スプールが小 型化，軽量化され、移動時の慣性の影響が小さくなり、耐振性が向上する。

【００１３】 さらに、軽量化されることから、スプールを駆動するための駆動力も小さくて すむ。

【００１４】

【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 プール弁を示す図１および図２において、１はスプール弁全体を示しており、本 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 エータ側への圧力の供給を切換える電磁弁の構成となっている。

【００１５】 スプール弁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、バルブスリーブ５はシリンダヘッド等の 相手側取付部材６の取付穴７内に挿入固定されている。

【００１６】 バルブスリーブ５は、第１ポート８，第２ポート９および第３ポート１０の３ つのポートを有する。このうち、第３ポート１０は、バルブスリーブ５の端部開 口部に設けられ相手側取付部材６の排出流路１１に連通している。また、第１ポ ート８と第２ポート９は円筒状の側壁に設けられ、それぞれ相手側取付部材６の 供給側流路１２と出力側流路１３に連通するようになっている。第１ポート８と 第２ポート９は、バルブスリーブ５の中心軸に対して互いに反対側で、かつ軸方 向に離間した位置に設けられている。

【００１７】 そして、上記弁本体としてのバルブスリーブ５にはバルブスリーブ５の両端側 の空間を連通して油等の流体の流通を許容する連通路が設けられている。

【００１８】 この連通路は、ガイド穴上部空間Ａのバルブスリーブ５の端面より若干上に位 置し、その端面と水平にガイド穴４内周面からバルブスリーブ５外周面まで貫通 する半径方向穴２４と、バルブスリーブ５外周面に沿って上記半径方向穴２４と 軸方向に直交するように上記半径方向穴２４より若干大きめのバルブスリーブ５ 底面まで軸方向に連通する軸方向溝２５とから構成されている。

【００１９】 もっとも溝形状でなく穴形状でもよく、図３及び図４のように、バルブスリー ブ５の内周面と外周面の中間に軸方向に上記穴２４と直交するように上記穴２４ と同径の軸方向穴２６を上記半径方向穴２４より突出させ、そこからバルブスリ ーブ底面まで穿設し、上記半径方向穴２４とで油等の排出路としての連通路を構 成してもよい。

【００２０】 一方、スプール２の外周には環状の凹溝１４が設けられていて、供給側の第１ ポート８が常時凹溝１４に臨んで開口しており、出力側の第２ポート９はスプー ル２の凹溝１４よりも先端側のランド部１５によって開閉され、第２ポート９と 第３ポート１０を連通して出力側流路１３からの流体を排出側流路１１に流すか 、凹溝１４を通じて第２ポート９と第１ポート８を連通して供給側流路１２から 出力側流路１３に対して圧力を供給するか、の切換えを行なう。

【００２１】 そして、バルブスリーブ５の外周には、２つの第１ポート８と第２ポート９の うちの一方、本実施例では一端が出力側の第２ポート９につながり、他端が軸方 向に他方の供給側の第１ポート８と対応する位置まで延びる通路としての切欠き １６が設けられている。この切欠き１６を介して第２ポート９と相手側取付部材 ６の一方、本実施例では出力側流路１３とが連通される。この相手側取付部材６ の供給側流路１２と出力側流路１３が同軸上に形成されている。したがって、相 手側の供給側流路１２とバルブスリーブ５の第１ポート８とを合致させれば、切 欠き１６の他端が相手側の出力側１３に合致することになる。

【００２２】 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について簡単に説明する。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１７と、このコア１７を取囲む ように配置されるコイル１８と、コイル１８内にコア１７と同軸的に往復動自在 に挿入されるプランジャ１９と、コイル１８を収納するケース２０と、コイル１ ８へ通電するためのコネクタ２１と、を備えている。コア１７内にはロッド２２ が往復動自在に挿入されロッド２２の一端がソレノイド内のプランジャ１９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。

【００２３】 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２３が設けられていて、ソレノイド３がオフ状態ではこのスプリング２ ３のばね力によってスプール２およびロッド２２を介してプランジャ１９をコア １７から離間させ、図１に示すように出力側流路１１とを連通状態としている。

【００２４】 一方、ソレノイド３をオンすることにより、プランジャ１９がスプリング２３ のばね力に抗してコア１７に磁気吸引され、ロッド２２を介してスプール２を移 動させ、図５に示すように、第２ポート９と第３ポート１０間を閉じると共に第 １ポート８と第２ポート９間を開いて、供給側流路１２から出力側１３に油圧等 の流体圧を供給する。

【００２５】 上記構成のスプール弁にあっては、電磁アクチュエータとしてのソレノイド３ によりスプール２の往復駆動により、スプール２のランド部１５の外周面とガイ ド穴４内周面との摺動部の隙間より、ガイド穴４上部空間Ａに油等の流体が滞留 していく。その油が滞留しないように、バルブスリーブ５内部にある上記半径方 向穴２４、軸方向溝２５または穴２６を介して排出側流路１１に排出されていく ことにより、ソレノイド３によるスプール２の往復駆動時の粘性抵抗が増加しな いため、前記往復駆動の応答性が悪化しない。

【００２６】 このように、スプール弁において、バルブスリーブ５の内部に半径方向の上記 半径方向穴２４と軸方向溝２５または穴２６の油の排出路によって油が排出する ことができることにより、スプール２の内部に油流通用の連通路を穿設する必要 がなくなるためスプール２外径が小さくなり、軽量化される。

【００２７】 そしてスプール２が軽量化されることにより、スプール２の往復移動時の振動 に耐えるのに必要なスプリング２３荷重も弱くてすむ。

【００２８】 また、上記スプリング２３が弱くてすむので、ソレノイド３の磁気吸引力も小 さくでき、プランジャ１９やコア１７等も小さくできてソレノイド３全体が小型 化される。

【００２９】

【考案の効果】

本考案は以上の構成及び作用を有するもので、従来のようにスプール自体には 油等の流通用の連通路を設けないでスプールが組み込まれる弁本体に連通路を設 けたので、スプールが往復移動する際に、スプールの両端側の油等の流体は弁本 体に設けた連通路を通って流通し、スプールがスムーズに移動する。

【００３０】 また、スプール内部に油等の流体の流通路を設けていないので、スプールが小 型化，軽量化され、移動時の慣性の影響が小さくなり、耐振性が向上し、また駆 動力も小さくて済む。

【提出日】平成４年４月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】スプール１０１の凹部に加えられる油圧や上記ソレノイド１ ０２をオフ、オンすることによるスプール１０１の往復駆動により、スプール１ ０１のランド部１１１の外周面とガイド穴１０３内周面との摺動部の隙間よりガ イド穴１０３上部１１２に油がたまる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】そして、バルブスリーブ５の外周には、第１ポート８と第２ ポート９のうちの一方、本実施例では一端が出力側の第２ポート９につながり、 他端が軸方向に他方の供給側の第１ポート８と対応する位置まで延びる通路とし ての切欠き１６が設けられている。この切欠き１６を介して第２ポート９と相手 側取付部材６の一方、本実施例では出力側流路１３とが連通される。この相手側 取付部材６の供給側流路１２と出力側流路１３が同軸上に形成されている。した がって、相手側の供給側流路１２とバルブスリーブ５の第１ポート８とを合致さ せれば、切欠き１６の他端が相手側の出力側流路１３に合致することになる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】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２３か設けられていて、ソレノイド３がオフ状態では このスプリング２３のばね力によってスプール２およびロッド２２を介してプラ ンジャ１９をコア１７から離間させ、図１に示すように排出側流路１１とを連通 状態としている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】上記構成のスプール弁にあっては、スプール２の凹部に供給 される油圧や、 電磁アクチュエータとしてのソレノイド３によるスプール２の往 復駆動により、スプール２のランド部１５の外周面とガイド穴４内周面との摺動 部の隙間より、ガイド穴４上部空間Ａに油等の流体が流れ込む。しかし、流れ込 んだ流体は バルブスリーブ５内部にある上記半径方向穴２４、軸方向溝２５また は穴２６を介して排出側流路１１に排出されて滞留しないので、ソレソイド３に よるスプール２の往復駆動時の粘性抵抗が増加せず、前記往復駆動の応答性が悪 化しない。

【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弁の全
体縦断面図である。

【図２】図２は図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図３】図３は本考案の他の実施例に係るスプール弁の
縦断面図である。

【図４】図４は図３のＣ−Ｃ線断面図である。

【図５】図５は図１のスプール弁の切換状態の要部縦断
面図である。

【図６】図６は従来のスプール弁の全体縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ スプール弁 ２ スプール ３ ソレノイド ４ ガイド穴 ５ バルブスリーブ ６ 相手側取付部材 ７ 取付穴 ８ 第１ポート ９ 第２ポート １０ 第３ポート １１ 排出側流路 １２ 供給側流路 １３ 出力側流路 １４ 凹溝 １５ ランド部 １６ 切欠き １７ コア １８ コイル １９ プランジャ ２０ ケース ２１ コネクタ ２２ ロッド ２３ スプリング ２４ 半径方向穴（連通路） ２５ 軸方向溝（連通路） ２６ 軸方向穴（連通路） Ａ ガイド穴上部空間

Claims (1)

【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、該スプールを往復駆動させるためのソレノイドと、
   前記弁本体に設けられ前記スプールの移動によって開閉
   されるポートと、前記スプールの両端側の空間を連通す
   る連通路と、を備えたスプール弁において、前記連通路
   を前記弁本体に設けたことを特徴とするスプール弁。