(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのスプール孔を有したバルブハウジングと、前記スプール孔内に摺動自在に挿入されたスプールとを有してなるスプールバルブ構造であって、
前記バルブハウジング内における前記スプール孔の隣に前記スプール孔より径の大きなスリーブ孔が前記スプール孔と同軸上に位置して形成され、前記スリーブ孔内に中空円筒状のスリーブが摺動自在に挿入されて配設され、
前記スプールにおける前記スプール孔内に挿入される円筒状のスプールランド部の隣に前記スリーブの中空円筒孔内に摺動自在に嵌入される円筒状のスリーブランド部が形成されており、
前記スプールは、前記スプールランド部と前記スリーブランド部との間にリング状段差面を備え、
前記バルブハウジング内に前記スプール孔と前記スリーブ孔との間に開口して、前記スリーブの端部に油圧を作用させる油圧供給路が形成されており、
前記スリーブは、前記スリーブにおける前記油圧供給路側の端部外周を前記スリーブ孔との嵌合径より小さく形成した小径逃げ部を有し、
前記小径逃げ部と、前記リング状段差面とに前記油圧供給路からの前記油圧が同時に作用することを特徴とするスプールバルブ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルブハウジングのスプール孔内に摺動自在にスプールを挿入配設して構成されるスプールバルブ構造に関し、さらに詳しくは、スプール先端部にスプールの受圧面積を調節する中空円筒状のスリーブを有してなるスプールバルブ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような構成のスプールバルブは、圧力制御バルブ、流量制御バルブ等、種々の用途に従来から多用されている。このような従来から知られているスプールバルブ構造の一例を図３に示している。このスプールバルブ構造は、バルブハウジング１０と、スプール２０と、スリーブ３０と、キャップ４０と、スプリング５とを有して構成される。バルブハウジング１０には所定径のスプール孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃが同軸に並んで形成されており、右端部にこのスプール孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃより径が大きなスリーブ孔１２およびキャップ挿入孔１３がスプール孔と同軸上に並んで図示のように形成されている。
【０００３】
スプール２０は、スプール孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃに摺動自在に挿入される円筒状の第１および第２ランド部２１，２２を有し、これら第１および第２ランド部２１，２２の間にリング状の連通溝２５が形成されている。また、第１ランド部２１の右側にこれより小径の円筒状の第３ランド部２３が形成されており、両ランド部２１，２３の間にリング状の段差面２４ａを有する。
【０００４】
一方、スリーブ３０は、中空円筒状に形成され、その外周面３１はバルブハウジングのスリーブ孔１２内に摺動自在に嵌合する寸法を有し、スリーブ３０はスリーブ孔１２内に軸方向に摺動自在に挿入されている。このスリーブ３０の中空内周面径はスプール２０の第３ランド部２３と摺動自在に嵌合する寸法を有し、第３ランド部２３が図示のようにスリーブ内周面３２内に軸方向に摺動自在に挿入される。なお、スプール孔１１ａとスリーブ孔１２との境界部に段差面１４が形成されており、これがスリーブ３０の左端面３３に当接してスリーブ３０の左方向移動に対するストッパとしての役割を果たすようになっている。
【０００５】
キャップ４０はキャップ挿入孔１３に嵌合する外周径を有し、その中間部に係止溝４１が形成されている。キャップ４０はキャップ挿入孔１３に図示ように嵌合挿入された状態で、バルブハウジング１０に上下に延びて形成されたピン挿入孔内に外側から挿入されたピン４１が係止溝４１内に入り込み、図示の位置で固定保持される。スプリング５は、スプール孔２２内におけるスプール２０の左側に配設され、スプール２０を右方に付勢する。
【０００６】
バルブハウジング１０には連通油路１５，１６が形成されており、これら連通油路１５，１６にそれぞれ繋がるリング状溝１５ａ，１６ａがスプール孔１１ａ，１ｂ，１１ｃと同軸に形成されている。これらリング状溝１５ａ，１６ａによりスプール孔が三つのスプール孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃに分割されている。バルブハウジング１０にはさらに、第１制御圧供給路１７および第２制御圧供給路１８が形成されている。第１制御圧供給路１７は図４に示す形状を有し、スプール孔２１およびスリーブ孔１２の間に開口連通している。第２制御圧供給路１８は、スリーブ孔１２の右端に位置してこれと同軸に形成されたリング状溝１８ａに繋がっている。
【０００７】
このような構成のスプールバルブ構造において、第１もしくは第２制御圧供給路１７，１８から制御油圧を供給することにより、スプール２０をスプリング５の付勢に抗して左動させる制御を行う。これにより、第１ランド部２１の左端をスプール孔１１ｂに近づけて連通溝２５を介した連通油路１５，１６の連通開度を制御し、油圧もしくは油量制御を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この制御に際して、第１制御圧供給路１７から供給される油圧は、スリーブ３０の左端部外周面にも作用するのであるが、スリーブ３０の外周面はスリーブ孔１２に嵌合挿入されており、第１制御圧供給路１７に対向する部分３１ａ（図４参照）のみが第１制御圧供給路１７からの油圧を受ける。このためスリーブ３０の外周面３１ａに作用する油圧力が偏荷重となってスリーブ３０に作用し、スリーブ３０がスリーブ孔１２内においてこじられてスリーブ３０がスムーズに摺動しなくなるという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、上記のような構成のスプールバルブ構造において、上記第１制御圧供給路からの制御油圧によってスリーブの外周面に偏荷重が作用することを防止できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明に係るスプールバルブ構造は、少なくとも一つのスプール孔を有したバルブハウジングと、このスプール孔内に摺動自在に挿入されたスプールとを有して構成され、バルブハウジング内におけるスプール孔の隣にスプール孔より径の大きなスリーブ孔がスプール孔と同軸上に位置して形成され、スリーブ孔内に中空円筒状のスリーブが摺動自在に挿入されて配設される。さらに、スプールにおけるスプール孔内に挿入される円筒状のスプールランド部の隣にスリーブの中空円筒孔内に摺動自在に嵌入される円筒状のスリーブランド部が形成されており、また、スプールは、スプールランド部とスリーブランド部との間にリング状段差面を備え、バルブハウジング内に、スプール孔とスリーブ孔との間に開口して、スリーブの端部に油圧を作用させる油圧供給路が形成されており、さらに、スリーブは、スリーブにおける油圧供給路側の端部外周をスリーブ孔との嵌合径より小さく形成した小径逃げ部を有し、小径逃げ部と、リング状段差面とに油圧供給路からの油圧が同時に作用するように構成されている。
【００１１】
このような構成のスプールバルブ構造によれば、スリーブにおける油圧供給路側の端部外周をスリーブ孔との嵌合径より小さく形成しているので、油圧供給路からスリーブの端部に油圧が作用されるときに、このように小さな径に形成された小径逃げ部によりスリーブの端部外周全面にこの油圧が作用し、スリーブに偏荷重が作用することがない。このため、スリーブはスリーブ孔内で偏荷重を受けることなくスムーズに摺動する。さらに、スプールは、スプールランド部とスリーブランド部との間にリング状段差面を備え、小径逃げ部と、リング状段差面とに油圧供給路からの油圧が同時に作用するように構成されているので、スプールバルブとしての所望の性能を問題なく発揮する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明の好ましい実施形態に係るスプールバルブ構造を図１に示している。但し、このスプールバルブ構造は、図３に示した従来のスプールバルブ構造と基本的な構造が同一であり、図３および図４に示す構造と同一部分には同一番号を付して説明する。
【００１３】
このスプールバルブ構造は、バルブハウジング１０と、スプール２０と、スリーブ３０と、キャップ４０と、スプリング５とを有して構成される。バルブハウジング１０には、所定径のスプール孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、その右側に形成されたスプール孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃより径が大きなスリーブ孔１２およびキャップ挿入孔１３とが同軸上に並んで形成されている。
【００１４】
スプール２０は、スプール孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃに摺動自在に挿入される円筒状の第１および第２ランド部２１，２２（スプールランド部）を有し、これら第１および第２ランド部２１，２２の間にリング状の連通溝２５が形成されている。また、第１ランド部２１の右側にこれより小径の円筒状の第３ランド部２３（スリーブランド部）が形成されており、両ランド部２１，２３の間にリング状の段差面２４ａを有する。
【００１５】
スリーブ３０は、中空円筒状に形成され、外周面３１においてスリーブ孔１２と嵌合して軸方向に摺動自在に挿入されている。このスリーブ３０の中空内周にはスプール２０の第３ランド部２３が嵌合して軸方向に摺動自在に挿入されている。なお、スプール孔１１ａとスリーブ孔１２との境界部に段差面１４が形成されており、これがスリーブ３０の左端面３３に当接してスリーブ３０の左方向移動に対するストッパとしての役割を果たす。また、スリーブ３０の図における左側端部外周面に、スリーブ孔１２と嵌合する外周面３１より小径に形成された小径逃げ部３５が形成されている。
【００１６】
キャップ４０はキャップ挿入孔１３に嵌合する外周径を有し、その中間部に係止溝４１が形成されている。キャップ４０はキャップ挿入孔１３に図示ように嵌合挿入された状態で、バルブハウジング１０に上下に延びて形成されたピン挿入孔内に外側から挿入されたピン４１が係止溝４１内に入り込み、図示の位置で固定保持される。スプリング５は、スプール孔２２内におけるスプール２０の左側に配設され、スプール２０を右方に付勢する。
【００１７】
バルブハウジング１０には連通油路１５，１６が形成されており、これら連通油路１５，１６にそれぞれ繋がるリング状溝１５ａ，１６ａがスプール孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃと同軸に形成されている。これらリング状溝１５ａ，１６ａによりスプール孔が三つのスプール孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃに分割されている。バルブハウジング１０にはさらに、第１制御圧供給路１７および第２制御圧供給路１８が形成されている。第１制御圧供給路１７は図４に示す形状を有し、スプール孔２１およびスリーブ孔１２の間に開口連通している。なお、スリーブ３０の外周左側に形成された小径逃げ部３５はこの第１制御圧供給路１７に繋がる位置にある。第２制御圧供給路１８は、スリーブ孔１２の右端に位置してこれと同軸に形成されたリング状溝１８ａに繋がっている。
【００１８】
このような構成のスプールバルブ構造の作動を以下に説明する。このスプールバルブ構造においては、第１もしくは第２制御圧供給路１７，１８から制御油圧を供給することにより、スプール２０をスプリング５の付勢に抗して左動させる制御を行う。
【００１９】
まず、第１制御圧供給路１７から第１制御油圧Ｐc1を供給すると、この第１制御油圧Ｐc1はスリーブ３０の左端面３３に作用してスリーブ３０をキャップ４０に当接するまで右動させる。同時に第１制御油圧Ｐc1は第１ランド部２１と第３ランド部２３との間のリング状の段差面２４ａにも作用し、スプール２０を左方に押圧する。この押圧力がスプリング５の付勢力を上回るとスプリング５が圧縮されてスプール２０が左動され、スプール２０の第１ランド部２１の左端がスプール孔１１ｂに近づいて連通溝２５を介した連通油路１５，１６の連通開度が小さくなる。このように第１制御油圧Ｐc1を制御することにより、連通溝２５を介した連通油路１５，１６の連通開度を制御することができ、これにより、連通油路１５，１６を通る油の油圧制御もしくは油量制御が行われる。
【００２０】
ここでスリーブ３０の外周左端部には小径逃げ部３５が形成されており、上記のように第１制御圧供給路１７に第１制御油圧Ｐc1を供給したときに、この第１制御油圧Ｐc1を有した油が小径逃げ部３５の周囲に充満してこの部分に第１制御油圧Ｐc1が作用する。このため、小径逃げ部３５においてはスリーブ３０の全周囲から第１制御油圧Ｐc1が作用し、スリーブ３０に従来におけるような偏荷重が作用することがない。このため、第１制御油圧Ｐc1を受けたスリーブ３０はスリーブ孔１２内をスムーズに移動し、スプールバルブとしての所望の油圧制御もしくは油量制御性能を発揮する。
【００２１】
次に、第２制御圧供給路１８からリング状溝１８ａ内に第２制御油圧Ｐc2を供給した場合について性芽する。この場合は、この第２制御油圧Ｐc2はスリーブ３０の右端面３４に作用し、スリーブ３０をバルブハウジング１０においてスプール孔１１ａとスリーブ孔１２との境界部に形成された段差面１４に当接するまで左動させる。同時に第２制御油圧Ｐc2はスプール２０の右端面２４ｂにも作用し、スプール２０を左方に押圧する。この押圧力がスプリング５の付勢力を上回るとスプリング５が圧縮されてスプール２０が左動され、スプール２０の第１ランド部２１の左端がスプール孔１１ｂに近づいて連通溝２５を介した連通油路１５，１６の連通開度が小さくなる。このように第２制御油圧Ｐc2を制御することによっても、連通溝２５を介した連通油路１５，１６の連通開度を制御することができ、これにより、連通油路１５，１６を通る油の油圧制御もしくは油量制御が行われる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スリーブにおける油圧供給路側の端部外周をスリーブ孔との嵌合径より小さく形成しているので、油圧供給路からスリーブの端部に油圧が作用されるときに、このように小さな径に形成された小径逃げ部によりスリーブの端部外周全面にこの油圧が作用し、スリーブに偏荷重が作用することを防止できる。このため、スリーブはスリーブ孔内で偏荷重を受けることなくスムーズに摺動する。さらに、スプールは、スプールランド部とスリーブランド部との間にリング状段差面を備え、小径逃げ部と、リング状段差面とに油圧供給路からの油圧が同時に作用するように構成されているので、スプールバルブとしての所望の性能を問題なく発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスプールバルブ構造を示す断面図である。
【図２】図１における矢印II-IIに沿って上記スプールバルブ構造を示す断面図である。
【図３】従来のスプールバルブ構造を示す断面図である。
【図４】図３における矢印VI-VIに沿って上記従来のスプールバルブ構造を示す断面図である。
【符号の説明】
５  スプリング
１０  バルブハウジング
１５，１６  連通油路
１７  第１制御圧供給路
１８  第２制御圧供給路
２０  スプール
２５  連通溝
３０  スリーブ
３５  小径逃げ部
４０  キャップ
【図１】
0004102549.tif 000002
【図２】
0004102549.tif 000003
【図３】
0004102549.tif 000004
【図４】
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