(57)【要約】【課題】変形等による不具合を解消することができるスプール弁を提供する。【解決手段】ノズルの弁室内にスプール３２を収容し、ノズルの入力ポートを外部に連通する連通穴４２と、スプール３２の周面４４が摺接する摺接面に凹設された入力溝とで構成する。スプール３２の周面４４に複数の開口部５１を設け、各開口部５１が入力溝４３へ移動された際に入力ポート４１に供給された燃料を開口部５１から弁室内へ流入できるように構成する。各開口部５１を周面４４に沿って螺旋状に配置し、隣接した開口部５１同士がスプール３２の軸方向へずれるように設定する。スプール３２を軸方向に作動した際に、入力ポートに連通する各開口部の総面積が変化するように構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のスプールを軸方向に作動して該スプールの周面が摺接する摺接面に設けられたポートを開閉し、該ポートからの通流量を制御するスプール弁において、
前記スプールの前記周面に複数の開口部を開設するとともに、当該スプールを前記軸方向に作動した際に前記ポートに連通する前記各開口部の総面積が変化するように前記各開口部を設定したことを特徴とするスプール弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば流量を制御するスプール弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流量を制御する際には、スプール弁が用いられており、該スプール弁では、ポートの開度を調整することによって流量を制御するように構成されている。
【０００３】
このようなスプール弁では、ポートの開口部形状とスプールの位置とによって制御流量が決定するため、ポートの開口部形状やスプール制御位置を適正に選定することで、所望の流量特性を得ることができる。
【０００４】
ここで、スプール制御位置を任意に制御する為には、製品形状の大型化を招くため、望ましくない。このため、開口部形状を適切に選定することで、所望の流量特性を達成している。
【０００５】
図５は、このようなスプール弁８０１を示す図であり、該スプール弁８０１のスプール８０２は、図６にも示すように、円筒状の部材によって構成されている。該スプール８０２の先端部には、三角形状の切欠部８０３，８０３が対向した箇所の設けられており、各切欠部８０３，８０３の奥側には、スリット８０４，８０４が形成されている。
【０００６】
これにより、図５に示したように、前記スプール８０２の長さ方向への位置を制御して、入力ポート８１１に対する前記切欠部８０３，８０３の位置を制御することにより、前記入力ポート８１１から前記切欠部８０３，８０３を介して入力されるオイルの通流量を制御できるように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなスプレー弁８０１にあっては、円筒状のスプール８０２の端部に切欠部８０３，８０３を形成する構造上、スプール８０２端部が断続してしまい、スプール８０２の外周部の剛性が低下してしまう。
【０００８】
このため、当該スプール８０２に前記切欠部８０３，８０３形成した後の熱処理や仕上げ加工工程において、外周部の変形や歪みを招くことがあり、真円度が低下する恐れがあった。
【０００９】
この場合、前記スプール８０２の摺動クリアランスが小さいと、この変形により摺動不良等が発生することがあり、異常動作を招く原因となり得る。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、変形等による不具合を解消することができるスプール弁を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために本発明のスプール弁にあっては、筒状のスプールを軸方向に作動して該スプールの周面が摺接する摺接面に設けられたポートを開閉し、該ポートからの通流量を制御するスプール弁において、前記スプールの前記周面に複数の開口部を開設するとともに、当該スプールを前記軸方向に作動した際に前記ポートに連通する前記各開口部の総面積が変化するように前記各開口部を設定した。
【００１２】
すなわち、筒状のスプールの周面には、複数の開口部が開設されており、該スプールを軸方向に作動した際には、前記ポートに連通する前記各開口部の総面積が変化する。これにより、前記スプールを作動することによって前記ポートからの通流量が制御される。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明のスプール弁にあっては、筒状のスプールの周面に複数の開口部を開設することによって、ポートからの通流量を制御することができる。
【００１４】
このため、スプールの先端部に切欠部を形成する構造上、スプール端部が断続してしまう従来と比較して、スプールの外周部の剛性を高めることができる。これにより、当該スプールの変形を防止することができ、スプールの変形に起因した摺動不良等の不具合を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるスプール弁１を示す図である。このスプール弁１は、例えばディーゼルエンジン車のコモンレールシステムに設けられ、該コモンレールシステムの一次ポンプから二次ポンプへ供給される燃料の流量を制御するものである。
【００１６】
このスプール弁１のケーシング１１には、ボビン１２にコイル１３が巻回されてなるソレノイド１４が収容されており、前記ボビン１２の一端側には、コア１５が内嵌されている。該コア１５の端部には、ガイド１６を介してヨーク１７が収容されており、該ヨーク１７と前記コア１５との間には、プランジャー１８が移動自在に収容されている。
【００１７】
該プランジャー１８には、作動軸２１が挿通しており、前記プランジャー１８より一方側に延出した前記作動軸２１の部位がカラー２２を介して前記コア１５に支持されている。前記ヨーク１７には、固定ブラケット２３が外嵌した状態で固定されており、当該ヨーク１７には、ノズル２４に設けられた内嵌部２５が内嵌した状態で固定されている。
【００１８】
このノズル２４には、弁室３１が形成されており、該弁室３１内には、図２にも示すように、スプール３２が軸方向へ移動自在に収容されている。このスプール３２は、前記弁室３１の先端部に設けられた抜け止め３３によって離脱が防止されており、該抜け止め３３と前記スプール３２との間には、コイルスプリング３４が配設されている。これにより、前記スプール３２は、前記プランジャー１８側へ向けて付勢されている。
【００１９】
前記ノズル２４には、前記一次ポンプからの燃料が供給される入力ポート４１が設けられている。該入力ポート４１は、当該ノズル２４に開口した外部に連通する連通穴４２と、前記弁室３１の内側面に全周に渡って形成された入力溝４３とを備えており、該入力溝４３は、前記スプール３２の周面４４が摺接する摺接面４５に凹設されている。
【００２０】
前記抜け止め３３には、前記弁室３１と外部とを連通する出力ポートが中央部に開設されており（図示省略）、前記弁室３１内に入力された燃料を前記出力ポートを介して前記二次ポンプ側へ出力できるように構成されている。
【００２１】
前記スプール３２は、図３にも示すように、有底円筒状に形成されており、前記抜け止め３３側が開口するように配置されている。このスプール３２の周面４４には、複数の開口部５１，・・・が開設されており、各開口部５１，・・・は当該スプール３２の内側と外側とを連通するように構成されている。これにより、前記スプール３２が前記プランジャー８で作動され、当該スプール３２に設けられた各開口部５１，・・・が前記摺接面４５に凹設された前記入力溝４３へ移動された際に、前記入力ポート４１に供給された燃料を前記開口部５１，・・・を介して前記弁室３１内へ流入できるように構成されている。
【００２２】
前記各開口部５１，・・・は、前記周面４４に沿って螺旋状に配置されており、前記スプール３２の周方向に隣接した開口部５１，５１同士が当該スプール３２の軸方向へずれるように設定されている。これにより、当該スプール３２を前記プランジャー１８で軸方向に作動した際には、前記入力ポート４１に連通する前記各開口部５１，・・・の総面積が変化するように構成されており、前記スプール３２を前記プランジャー１８側へ後退するに従って前記入力溝４３に対向する各開口部５１，・・・の数が増加して前記総面積が増大するように設定されている。
【００２３】
また、螺旋状に配列された各開口部５１，・・・は、前記スプール３２の先端側から基端側へ向かうに従って、順に直径が小さくなるように設定されており、前記スプール３２を前記プランジャー１８側へ後退した初期段階では、小径の開口部５１，・・・が前記入力溝４３に対向することによって、該入力溝４３に対向する各開口部５１，・・・の総面積の増加量が小さくなるように設定されている。また、前記スプール３２を前記プランジャー１８から離れる方向へ移動するに従って、より大径の開口部５１，・・・が前記入力溝４３に対向するように構成されており、該入力溝４３に対向する各開口部５１，・・・の総面積の増加量が大きくなるように設定されている。
【００２４】
そして、前記各開口部５１，・・・は、円形に形成されており、各開口部５１，・・・を円形以外の形状に形成する場合と比較して、容易に加工できるように構成されている。
【００２５】
以上の構成にかかる本実施の形態にあっては、円筒状に形成された前記スプール３２の周面４４には、複数の開口部５１，・・・が開設されており、このスプール３２をプランジャー１８で軸方向に作動した際には、前記入力ポート４１に連通する前記各開口部５１，・・・の総面積が変化する。これにより、前記スプール３２を作動することによって前記入力ポート４１からの燃料の通流量が制御することができる。
【００２６】
すなわち、図４は、本実施の形態のスプール弁１と、図５及び図６に示したようにスプール８０２に切欠部８０３，８０３が形成された従来のスプール弁８０１とにおいて、ソレノイド１４に加えた電流と燃料の通流量との関係を示す図であり、本実施の形態のスプール弁１の流量特性１０１が実線で、また従来のスプール弁８０１での流量特性１０２が破線で示されている。
【００２７】
この図からも分かるように、本実施の形態のスプール弁１においても、従来のスプール弁８０１と同等な流量特性を得ることができた。
【００２８】
このように、スプール３２の先端部に切欠部を形成すること無く、従来と同等の流量特性を得ることができる。このため、スプールの先端部に切欠部を形成する構造上、スプール端部が断続してしまう従来と比較して、スプール３２の外周部の剛性を高めることができる。これにより、当該スプール３２の変形を防止してスプール３２の真円度を保つことができ、当該スプール３２の変形に起因した摺接面４５への摺動不良等の不具合を解消することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、前記スプール３２の周面４４に設けられた開口部５１，・・・を螺旋状に配列するとともに、各開口部５１，・・・の直径が前記スプール３２の先端側から基端側へ向かうに従って小さくなるように設定した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、要求される流量特性に応じて各開口部５１，・・・の穴径、個数、配置を選定することで、任意の流量特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図ある。
【図２】同実施の形態の要部を示す拡大図である。
【図３】同実施の形態のスプールを示す拡大図である。
【図４】同実施の形態の流量特性を示す図である。
【図５】従来のスプール弁を示す要部の断面図である。
【図６】同実施の形態のスプールを示す拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    スプール弁
３２    スプール
４１    入力ポート
４４    周面
４５    摺接面
５１    開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007218363.tif 000006
【図５】
2007218363.tif 000007
【図６】
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