(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を通す複数のポートと、前記各ポートが連通した弁室と、前記弁室内において摺動可能な複数のスプールとを備え、前記各スプールの摺動に基づき、前記各ポート間の流体の流れを切換制御するスプール弁であって、
前記各スプールは、前記弁室内において直列に配置された状態で収納されるとともに、互いに相対向する面に開口する凹部を有し、
前記各凹部内には、それぞれ伸縮自在なコイルばねが収容され、
前記各スプール間には、相対向する両凹部にまたがって、該両凹部に少なくとも両端部分がそれぞれ挿入され、前記各スプールの摺動をガイドするガイド部材を設けたことを特徴とするスプール弁。
【請求項２】
一対のスプールを摺動可能に、かつ、その摺動方向に対し直列に配置された状態で収容する弁室を備えるとともに、
前記弁室と連通するように、該弁室の長手方向に沿って、その略中央部に流体を供給するための入力ポートと、前記入力ポートの両外方に流体を出力する一対の出力ポートと、前記各出力ポートの両外方に流体を排出するための排出ポートとを備え、
前記両スプールのうち少なくとも一方が他方と離間もしくは近接する方向へ摺動した場合には、その摺動したスプールに対応する側における前記各ポート間の連通状態が切換えられるよう構成されたスプール弁であって、
前記両スプールは、互いに相対向する面に開口する凹部を有し、
前記両凹部内には、それぞれ伸縮自在なコイルばねが収容され、
前記両スプール間には、相対向する両凹部にまたがって、該両凹部に少なくとも両端部分がそれぞれ挿入され、前記両スプールの摺動をガイドするガイド部材を設け、
前記両スプールは、前記コイルばねにより互いに離間する側に付勢され、ピストン部を介して該両スプールに作用するパイロット圧の作用により前記コイルばねの付勢力に抗して接近する位置に配置されることを特徴とするスプール弁。
【請求項３】
前記各凹部は、前記スプールの摺動方向に沿って延び、横断面形状が略円形となるよう構成され、
前記ガイド部材は、前記凹部に対し嵌入されるよう丸棒状に構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスプール弁。
【請求項４】
前記ガイド部材は、その両端部から摺動方向に沿ってそれぞれ延設され、かつ、前記各コイルばねの軸線上の空間部に挿入されるばねガイド部を備え、該ばねガイド部によって前記摺動方向に沿ったコイルばねの伸縮をガイドするようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のスプール弁。
【請求項５】
前記各ばねガイド部は、前記各コイルばねの軸線上の空間部に沿って延びる丸棒状に構成され、
前記各コイルばねは、前記各ばねガイド部の外周面を摺動しつつ伸縮することを特徴とする請求項４記載のスプール弁。
【請求項６】
前記凹部は、前記各スプールの摺動方向に延びるように形成された貫通孔の一端部に封止部材を装着することにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のスプール弁。
【請求項７】
前記封止部材は、前記貫通孔に圧入される球体であることを特徴とする請求項６記載のスプール弁。
【請求項８】
前記封止部材は、前記貫通孔に螺着されるネジであることを特徴とする請求項６記載のスプール弁。
【請求項９】
前記各スプールの相対向する端部とは反対側の端部領域において、前記各スプールを作動させるピストンが設けられた構成であって、
前記封止部材は、前記スプールに接合された前記ピストンの少なくとも一部であることを特徴とする請求項６記載のスプール弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプール弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空圧制御等の方向切換弁には、スプール弁が使用されている。図６は、このようなスプール弁５０の断面図である。
【０００３】
スプール弁５０は、胴部５１と作動部５２ａ，５２ｂとを有する。胴部５１には、複数の吸排ポート５３と、各吸排ポート５３に連通する弁室５４とが形成されている。作動部５２ａ，５２ｂには、弁室５４と連通する作動室５５ａ，５５ｂが形成されている。弁室５４には一対のスプール５６ａ，５６ｂが長手方向に摺動可能に収納されている。両スプール５６ａ，５６ｂの外端部にはピストン５７ａ，５７ｂが設けられている。また、スプール弁５０の両端部には、作動室５５ａ，５５ｂへのエア給排を制御するパイロット弁５８ａ，５８ｂが取付けられている。
【０００４】
一方、各スプール５６ａ，５６ｂには、互いに相対向する面に開口した凹部６０ａ，６０ｂが形成されている。また。両スプール５６ａ，５６ｂ間には、その摺動軸線方向に沿って延びるコイルばね６１が設けられており、コイルばね６１は圧縮された状態で、その両端部が両凹部６０ａ，６０ｂにそれぞれ収容されている。
【０００５】
従って、パイロット弁５８ａ，５８ｂから作動室５５ａ，５５ｂへのエア供給がない場合には、スプール５６ａ，５６ｂ及びピストン５７ａ，５７ｂがコイルばね６１によって外方へ付勢された状態で維持される。そして、作動室５５ａ，５５ｂへエアが供給されると、コイルばね６１の付勢力に抗してピストン５７ａ，５７ｂとともに、スプール５６ａ，５６ｂが内方に摺動する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、コイルばね６１に圧縮方向（スプール５６ａ，５６ｂの摺動方向）の力が加わると、両スプール５６ａ，５６ｂ間等でコイルばね６１に対して、該コイルばね６１がくの字に座屈しようとする力が働くおそれがあった。
【０００７】
コイルばね６１の座屈が起こると、各スプール５６ａ，５６ｂにもスプール５６ａ，５６ｂの摺動方向と交差する方向へ力が加わるため、各スプール５６ａ，５６ｂが円滑に摺動しなくなり、安定して切換制御を行うことができなくなる。これに伴い、パッキン、凹部６０ａ，６０ｂの内径部、コイルばね６１の外径部の偏摩耗が促進され、スプール弁５０の寿命が短くなってしまうというおそれもある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、切換制御を安定して行うことのできるスプール弁を提供することを主たる目的の一つとしている。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記の目的を達成するために有効な手段を以下に示す。なお、必要に応じてその作用等についても説明する。
【００１０】
手段１．流体を通す複数のポートと、前記各ポートが連通した弁室と、前記弁室内において摺動可能な複数のスプールとを備え、前記各スプールの摺動に基づき、前記各ポート間の流体の流れを切換制御するスプール弁であって、
前記各スプールは、前記弁室内において直列に配置された状態で収納されるとともに、互いに相対向する面に開口する凹部を有し、
前記各凹部内には、それぞれ伸縮自在なコイルばねが収容され、
前記各スプール間には、相対向する両凹部にまたがって、該両凹部に少なくとも両端部分がそれぞれ挿入され、前記各スプールの摺動をガイドするガイド部材を設けたことを特徴とするスプール弁。
【００１１】
上記手段１によれば、各スプール間にガイド部材が設けられているため、各スプールはガイド部材にガイドされつつ、決められた摺動軸方向に沿って摺動する。従って、各スプールが摺動軸方向から逸脱して摺動するような不具合の発生が低減され、各スプールの摺動が円滑に行われる。結果として、スプールの切換制御を安定して行うことができる。また、パッキンの摩耗等が促進されるという不具合の発生が低減され、スプール弁の長寿命化を図ることができる。
【００１２】
手段２．一対のスプールを摺動可能に、かつ、その摺動方向に対し直列に配置された状態で収容する弁室を備えるとともに、
前記弁室と連通するように、該弁室の長手方向に沿って、その略中央部に流体を供給するための入力ポートと、前記入力ポートの両外方に流体を出力する一対の出力ポートと、前記各出力ポートの両外方に流体を排出するための排出ポートとを備え、
前記両スプールのうち少なくとも一方が他方と離間もしくは近接する方向へ摺動した場合には、その摺動したスプールに対応する側における前記各ポート間の連通状態が切換えられるよう構成されたスプール弁であって、
前記両スプールは、互いに相対向する面に開口する凹部を有し、
前記両凹部内には、それぞれ伸縮自在なコイルばねが収容され、
前記両スプール間には、相対向する両凹部にまたがって、該両凹部に少なくとも両端部分がそれぞれ挿入され、前記両スプールの摺動をガイドするガイド部材を設け、
前記両スプールは、前記コイルばねにより互いに離間する側に付勢され、ピストン部を介して該両スプールに作用するパイロット圧の作用により前記コイルばねの付勢力に抗して接近する位置に配置されることを特徴とするスプール弁。
【００１３】
上記手段２によれば、一対のスプール間にガイド部材が設けられているため、両スプールはガイド部材にガイドされつつ、決められた摺動軸方向に沿って摺動する。従って、両スプールが摺動軸方向から逸脱して摺動するような不具合の発生が低減され、両スプールの摺動が円滑に行われる。結果として、スプールの切換制御を安定して行うことができる。また、パッキン、凹部の内径部、コイルばねの外径部の偏摩耗等が促進されるという不具合の発生が低減され、スプール弁の長寿命化を図ることができる。
【００１４】
手段３．手段１又は手段２において、前記各凹部は、前記スプールの摺動方向に沿って延び、横断面形状が略円形となるよう構成され、
前記ガイド部材は、前記凹部に対し嵌入されるよう丸棒状に構成されていることを特徴とするスプール弁。
【００１５】
上記手段３によれば、ガイド部材が丸棒状に構成されているため、各スプールの摺動がよりスムーズに行われる。また、ガイド部材が凹部に挿入しやすくなっていることにより、スプール弁の組付けの際には、作業を簡素化し作業性の向上を図ることができる。
【００１６】
手段４．手段１乃至手段３のいずれかにおいて、前記ガイド部材は、その両端部から摺動方向に沿ってそれぞれ延設され、かつ、前記各コイルばねの軸線上の空間部に挿入されるばねガイド部を備え、該ばねガイド部によって前記摺動方向に沿ったコイルばねの伸縮をガイドするようにしたことを特徴とするスプール弁。
【００１７】
上記手段４によれば、コイルばねの軸線上の空間部に挿入されるばねガイド部により、コイルばねが凹部内において座屈するような不具合を防止することができる。結果として、凹部の内径部、コイルばねの外径部の摩耗が抑制されるとともに、各スプールの摺動が円滑に行われ、切換制御をより安定して行うことができる。
【００１８】
手段５．手段４において、前記各ばねガイド部は、前記各コイルばねの軸線上の空間部に沿って延びる丸棒状に構成され、
前記各コイルばねは、前記各ばねガイド部の外周面を摺動しつつ伸縮することを特徴とするスプール弁。
【００１９】
上記手段５によれば、各コイルばねが各ばねガイド部の外周面を摺動しつつ伸縮するため、手段４による効果をより高めることができる。なお、前記丸棒状の各ばねガイド部は、前記各コイルばねの軸線上の空間部に対し嵌入されるよう構成されていることが好ましい。
【００２０】
手段６．手段１乃至手段５のいずれかにおいて、前記凹部は、前記各スプールの摺動方向に延びるように形成された貫通孔の一端部に封止部材を装着することにより形成されていることを特徴とするスプール弁。
【００２１】
上記手段６によれば、孔加工にリーマ等を使用することができ、切削油も加工位置まで浸透し、切削粉の排出も容易であることから精度が高く摺動性の良い摺動面を形成することができ、ガイド部材の長寿命化も図ることができる。また、切削粉が凹部や弁室内に残ることもなく、切削粉の残留により起こり得る不具合例えばパッキン等の破損等の発生を防止することができる。
【００２２】
手段７．手段６において、前記封止部材は、前記貫通孔に圧入される球体であることを特徴とするスプール弁。
【００２３】
上記手段７によれば、貫通孔に球体を圧入するだけで、簡単に前記凹部を形成でき、製造作業の簡素化を図ることができる。
【００２４】
手段８．手段６において、前記封止部材は、前記貫通孔に螺着されるネジであることを特徴とするスプール弁。
【００２５】
上記手段８によれば、前記凹部の底部となり、コイルばねの付勢力を受け止める封止部材の装着状態がより強固なものとなり、封止部材がスプールから抜け落ちてしまうといった不具合の発生を防止することができる。なお、ネジの外周には、スプールに圧接され、エアの抜けを防止するシール部材例えばパッキン等が取着されていることが好ましい。
【００２６】
手段９．手段６において、前記各スプールの相対向する端部とは反対側の端部領域において、前記各スプールを作動させるピストンが設けられた構成であって、
前記封止部材は、前記スプールに接合された前記ピストンの少なくとも一部であることを特徴とするスプール弁。
【００２７】
上記手段９によれば、各スプールを作動させるピストンの一部を封止部材として利用しているため、部品点数の低減を図ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、一実施の形態について図１乃至図４を参照しつつ説明する。図１は、スプール弁１の断面図である。
【００２９】
スプール弁１は、胴部２と作動部３ａ，３ｂを有し、その外形が略直方体形状をなしている。
【００３０】
胴部２内には、その長手方向に沿って貫通し、横断面形状が略円形となる弁室４が形成されている。作動部３ａ，３ｂは、断面略凹形状であって、胴部２の両端部において、弁室４の開口部を覆うように取着されている。これにより、弁室４の両側には、該弁室４と連通する作動室５ａ，５ｂが形成される。なお、各作動室５ａ，５ｂの横断面形状も弁室４同様に略円形であるが、その内径は弁室４の開口部の内径よりも大きなものとなっている。従って、弁室４と各作動室５ａ，５ｂとの境界部には段差が形成されている。
【００３１】
スプール弁１の一面（図１では下側に示されている。）は、例えば流体を分配するマニホールド等に取付けるための取付面（以下、下側取付面という）とされている。スプール弁１の長手方向の両端面（作動部５ａ，５ｂの外側面）は、例えば流体の流れを制御する制御弁等を取付けるための取付面（以下、制御弁取付面という）とされている。なお、本実施の形態においては、制御弁として電気的に操作されるパイロット弁６ａ，６ｂがそれぞれ作動部５ａ，５ｂの制御弁取付面に取付けられている。
【００３２】
弁室４の内周面には、その長手方向の略中央部近傍において、一対の第１弁座７ａ，７ｂが周方向に沿って突設されている。また、弁室４の長手方向に対して第１弁座７ａ，７ｂよりも外側位置において、第１弁座７ａ，７ｂと同様に一対の第２弁座８ａ，８ｂが設けられている。なお、本実施の形態においては、各第１弁座７ａ，７ｂ、各第２弁座８ａ，８ｂ、及び、弁室４の両端開口部の内径は略同一に構成されている。
【００３３】
胴部２の下側取付面側には、弁室４へ流体を供給するための入力ポートＰが貫通形成されている。なお、本実施の形態において、入力ポートＰの形成位置は、胴部２の長手方向の略中央部である両第１弁座７ａ，７ｂ間となっている。入力ポートＰは、前記マニホールド等を介して図示しないエアコンプレッサー等の流体供給源に連結される。
【００３４】
入力ポートＰと併設されるように、第１弁座７ａと第２弁座８ａとの間の位置には、弁室４へ貫通する出力ポートＡが形成され、第１弁座７ｂと第２弁座８ｂとの間の位置には、弁室４へ貫通する出力ポートＢが形成されている。各出力ポートＡ，Ｂは、それぞれ前記マニホールド等を介して図示しないアクチュエータ等に連結される。
【００３５】
弁室４の両端部と各第２弁座８ａ，８ｂとの間の位置には、それぞれ弁室４から流体を排出するための排出ポートＲａ，Ｒｂが貫通形成されている。各排出ポートＲａ，Ｒｂは前記マニホールド等を介して図示しないサイレンサ等の排出部に連結される。
【００３６】
スプール弁１には、各排出ポートＲａ，Ｒａと各パイロット弁６ａ，６ｂとに連通する排出流路９ａ，９ｂがそれぞれ形成されている。なお、排出流路９ａ，９ｂ上において、胴部２と各作動部３ａ，３ｂとの当接部分には、流体の漏れを防止する円環状の弾性体パッキン１０ａ，１０ｂが取付けられている。
【００３７】
スプール弁１の上部には、両パイロット弁６ａ，６ｂに連通する連通流路１１が形成されている。また、連通流路１１を弁室４のうち入力ポートＰと対峙する位置に連通させる供給流路１２が形成されている。連通流路１１上において、胴部２と各作動部３ａ，３ｂとの当接部分には、それぞれ流体の漏れを防止する円環状の弾性体パッキン１３ａ，１３ｂが取付けられている。これにより、入力ポートＰと両パイロット弁６ａ，６ｂとが弁室４を介して連通可能となる。
【００３８】
上記構成の下、弁室４内には、一対のスプール１５ａ，１５ｂが長手方向に摺動可能に収容されている。各スプール１５ａ，１５ｂには、それぞれ第１弁座７ａ，７ｂと接離可能な第１弁部１６ａ，１６ｂが形成され、第２弁座８ａ，８ｂと接離可能な第２弁部１７ａ，１７ｂが形成されている。各第１弁部１６ａ，１６ｂ、及び、各第２弁部１７ａ，１７ｂには、その周方向に沿って形成された凹部に円環状の弾性体パッキン１８がそれぞれ嵌着されている。これにより、第１弁部１６ａ，１６ｂ、第２弁部１７ａ，１７ｂが、それぞれ第１弁座７ａ，７ｂ、第２弁座８ａ，８ｂに対向する位置に配置された際には、各弾性体パッキン１８が各第１弁座７ａ，７ｂ、各第２弁座８ａ，８ｂに圧接されることによって流体の漏れが防止される。なお、各スプール１５ａ，１５ｂの摺動方向の外端部位には、その周方向に沿って形成された凹部に円環状の弾性体パッキン１９が嵌着されており、弁室４と作動室５ａ，５ｂとが常時密閉された状態となっている。
【００３９】
スプール１５ａ，１５ｂの摺動方向の外端面には、それぞれピストン部としてのピストン２１ａ，２１ｂが設けられている。各ピストン２１ａ，２１ｂは、前記作動室５ａ，５ｂを摺動可能に構成されている。ピストン２１ａ，２１ｂの周囲にはリップ状の弾性体パッキン２２ａ，２２ｂが取着され、流体の漏れが防止されている。各ピストン２１ａ，２１ｂは、それぞれ作動室５ａ，５ｂ内において、ピストン２１ａ，２１ｂの摺動方向の外端面が作動室５ａ，５ｂの内壁面に当接する位置と、内端面が胴部２の端部に当接する位置との間を摺動するよう構成されている。
【００４０】
両作動部３ａ，３ｂの外側壁には、それぞれパイロット弁６ａ，６ｂと、作動室５ａ，５ｂとを連通可能とするパイロットエア流路２３ａ，２３ｂが形成されている。パイロットエア流路２３ａ，２３ｂ上において、各作動部３ａ，３ｂと各パイロット弁６ａ，６ｂとの当接部分には、流体の漏れを防止する円環状の弾性体パッキン２４ａ，２４ｂが取付けられている。なお、両パイロット弁６ａ，６ｂは、２位置切換型であって、各パイロットエア流路２３ａ，２３ｂと各排出流路９ａ，９ｂとが連通する状態と、パイロットエア流路２３ａ，２３ｂと供給流路１２とが連通する状態とを切換えるよう作動する。従って、前者の場合には、作動室５ａ，５ｂからエアが排出され、後者の場合には、入力ポートＰから作動室５ａ，５ｂへエアが供給される。
【００４１】
図２に示すように、両スプール１５ａ，１５ｂの相対向する面には、凹部３１ａ，３１ｂが開口している。各凹部３１ａ，３１ｂは、各スプール１５ａ，１５ｂの摺動軸線方向に沿って長尺状に延びるとともに、その横断面形状が略円形に構成されている。
【００４２】
各凹部３１ａ，３１ｂには、コイルばね３２ａ，３２ｂがそれぞれ収容されているとともに、ステム３３の一部が挿入されている。詳しくは、ステム３３は、各凹部３１ａ，３１ｂの開口部近傍を摺動する丸棒状のガイド部材としての摺動部３４と、該摺動部３４の両端部からその長手方向に沿って延びる丸棒状のばねガイド部としての一対の軸部３５ａ，３５ｂを有する。そして、ステム３３が凹部３１ａ，３１ｂ内に挿入されている状態では、両軸部３５ａ，３５ｂがそれぞれコイルばね３２ａ，３２ｂの軸線上の空間部に挿入され、摺動部３４の両端部位がそれぞれ凹部３１ａ，３１ｂに摺動可能に挿入された状態となっている。
【００４３】
摺動部３４の外径と各凹部３１ａ，３１ｂの内径とが略同一となるよう構成されており、摺動部３４の外周面と各凹部３１ａ，３１ｂの内周面とが略当接した状態となっている。また、各軸部３５ａ，３５ｂの外径とコイルばね３２ａ，３２ｂの前記空間部の内径とが略同一となるよう構成されており、各コイルばね３２ａ，３２ｂが各軸部３５ａ，３５ｂに巻き付いた状態となっている。従って、各コイルばね３２ａ，３２ｂは各軸部３５ａ，３５ｂの外周面を摺動しつつ伸縮するようになっている。
【００４４】
各コイルばね３２ａ，３２ｂは、圧縮された状態で各凹部３１ａ，３１ｂに収納されており、一端部は凹部３１ａ，３１ｂの底部に当接され、他端部は摺動部３４の端部に当接されている。従って、コイルばね３２ａ，３２ｂの付勢力によって、両スプール１５ａ，１５ｂを外方へ押し出している。
【００４５】
摺動部３４の長さは、両スプール１５ａ，１５ｂが最も離間した位置にある場合においても、摺動部３４の少なくとも両端部が両凹部３１ａ，３１ｂ内に入った状態となるよう構成されている。また、各軸部３５ａ，３５ｂの長さは、両スプール１５ａ，１５ｂが最も接近した位置にある場合においても、各凹部３１ａ，３１ｂの底部に当接しない長さとなっている。
【００４６】
次に、上記のように構成されたスプール弁１の動作を説明する。図１に示すように、両パイロット弁６ａ，６ｂが第１の状態となり、両作動室５ａ，５ｂ内にエア供給がない場合には、主にコイルばね３２ａ，３２ｂの付勢力に基づき、各ピストン２１ａ，２１ｂの外端面が作動部３ａ，３ｂの内壁面に圧接されている。以下、このような状態を各スプール１５ａ，１５ｂの第１の状態という。
【００４７】
この第１の状態においては、その摺動方向に対して、第１弁部１６ａ，１６ｂの停止位置が第１弁座７ａ，７ｂと対峙する位置となり、弾性体パッキン１８が第１弁座７ａ，７ｂに当接している。従って、入力ポートＰから供給されるエアが出力ポートＡ，Ｂへと流れない状態となっている。また、各第２弁部１７ａ，１７ｂは、その停止位置が第２弁座８ａ，８ｂより排出ポートＲａ，Ｒｂ側へとずれ、各第２弁部１７ａ，１７ｂから離間した状態となっている。従って、出力ポートＡと排出ポートＲａ、及び、出力ポートＢと排出ポートＲｂがそれぞれ連通した状態となっている。
【００４８】
図１に示した状態から、一対のパイロット弁６ａ，６ｂのうちの一方、例えば図１の左側にあるパイロット弁６ａが作動し、作動室５ａ内にエア供給されると、図３に示すように、一方のピストン２１ａの外端面がパイロット圧により押される。このパイロット圧力と、上記コイルばね３２ａ，３２ｂの付勢力等との差に基づき、ピストン２１ａとともにスプール１５ａが弁室４の内方向へ摺動部３４にガイドされながら摺動する。これとともに摺動部３４がスプール１５ａ，１５ｂの凹部３１ａ，３１ｂ内へと入り込んでいき、凹部３１ａ，３２ｂ内のコイルばね３２ａ，３２ｂが略均等に圧縮される。コイルばね３２ａ，３２ｂは、各軸部３５ａ，３５ｂの外周面を摺動しながら圧縮される。なお、ここで他方のスプール１５ｂは第１の状態を維持する。
【００４９】
そして、ピストン２１ａの内端面が胴部２の端部に圧接されるとともに、弁室４内においてはスプール１５ａの摺動が停止する。以下、このような状態をスプール１５ａの第２の状態という。この第２の状態においては、スプール１５ａの摺動方向に対して、第１弁部１６ａの停止位置が第１弁座７ａの位置より内方向（入力ポートＰ側）にずれ、第１弁部１６ａが第１弁座７ａから離間した状態となっている。また、第２弁部１７ａの停止位置が第２弁座８ａに対峙する位置となり、弾性体パッキン１８が第２弁座８ａに当接している。従って、入力ポートＰと出力ポートＡとが連通状態となり、出力ポートＡと排出ポートＲａとが遮断状態となる。そして、作動室５ａ内からエアが排出されると、主としてコイルばね３２ａの付勢力によって、図１に示すように、スプール１５ａは第１の状態に戻る。また、パイロット弁６ｂが作動した場合も、上述した動作と同様のため、その説明を省略する。
【００５０】
図１に示した状態から、両パイロット弁６ａ，６ｂが作動し、両作動室５ａ，５ｂ内にエア供給されると、両ピストン２１ａ，２１ｂの外端面がパイロット圧により押される。このパイロット圧力と、上記コイルばね３２ａ，３２ｂの付勢力等との差圧に基づき、両ピストン２１ａ，２１ｂとともに、両スプール１５ａ，１５ｂが弁室４の内方向へ摺動部３４にガイドされながら摺動する。これとともに、ステム３３の摺動部３４の両端部が両凹部３１ａ，３１ｂ内へとさらに入り込んでいき、両コイルばね３２ａ，３２ｂが圧縮される。コイルばね３２ａ，３２ｂは、各軸部３５ａ，３５ｂの外周面を摺動しながら圧縮される。
【００５１】
そして、図４に示すように、ピストン２１ａ，２１ｂの内端面が胴部２の端部に圧接されるとともに、弁室４内においては両スプール１５ａ，１５ｂの摺動が停止する。つまり、両スプール１５ａ，１５ｂが両者とも第２の状態となっている。この状態においては、両スプール１５ａ，１５ｂの相対向する面が近接又は当接した状態となる。ここで、スプール１５ａ，１５ｂの摺動方向に対して、各第１弁部１６ａ，１６ｂの停止位置がそれぞれ第１弁座７ａ，７ｂの位置より内方向（入力ポートＰ側）にずれ、第１弁部１６ａ，１６ｂがそれぞれ第１弁座７ａ，７ｂから離間した状態となっている。また、各第２弁部１７ａ，１７ｂの停止位置がそれぞれ第２弁座８ａ，８ｂの位置となり、各第２弁部１７ａ，１７ｂが第２弁座８ａ，８ｂにぞれぞれ略当接した状態となる。従って、入力ポートＰと両出力ポートＡ，Ｂとが連通状態となり、出力ポートＡと排出ポートＲａ、及び、出力ポートＢと排出ポートＲｂは遮断状態となるよう流体の流路が切換えられる。そして、各作動室５ａ，５ｂからエアが排出されると、図１に示すように、コイルばね３２ａ，３２ｂの付勢力によって両スプール１５ａ，１５ｂはそれぞれ第１の状態に戻る。
【００５２】
以上説明したことから明らかなように、この実施の形態におけるスプール弁１によれば、一対のスプール１５ａ，１５ｂ間において、該両スプール１５ａ，１５ｂにまたがるように、凹部３１ａ，３１ｂ内にステム３３が挿入されている。このステム３３の摺動部３４が各スプール１５ａ，１５ｂの摺動をガイドする。従って、各スプール１５ａ，１５ｂが摺動軸方向から逸脱して摺動するような不具合の発生が低減され、各スプール１５ａ，１５ｂの摺動が円滑に行われる。結果として、スプール１５ａ，１５ｂの切換制御を安定して行うことができる。また、パッキン１８，１９の摩耗等が促進されるという不具合の発生が低減され、スプール弁１の長寿命化を図ることができる。
【００５３】
また、コイルばね３２ａ，３２ｂの中心軸に挿入される軸部３５ａ，３５ｂにより、コイルばね３２ａ，３２ｂが凹部３１ａ，３１ｂ内において座屈してしまうような不具合を防止することができるとともに、スプール１５ａ，１５ｂ、ステム３３、コイルばね３２ａ，３２ｂ間の摩擦を低減することができ、スプール１５ａ，１５ｂの切換制御を長期間にわたりより安定して行うことができる。
【００５４】
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、以下のように構成することもできる。
【００５５】
例えば、上記実施の形態におけるスプール弁１は、一対の３ポートノーマルクローズタイプのスプール弁を一体化したもの（計５ポート）であるが、これに限らず、ノーマルオープンタイプや、オープン／クローズを組み合わせたタイプ等の他のスプール弁に実施してもよい。２ポートのスプール弁を一体化したものでもよい。３つ以上スプールを有するスプール弁に実施してもよい。また、弾性体パッキン１８，１９を備えないタイプのスプール弁に実施してもよい。合計ポート数が５ポート以外のスプール弁に実施してもよい。
【００５６】
また、摺動部にコイルばねを装着し一体化してもよい。このようにすれば、組付け作業の簡素化を図ることができる。ステム３３の構成として、軸部３５ａ，３５ｂを備えず、摺動部３４のみにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態においては、スプール１５ａ，１５ｂの凹部３１ａ，３１ｂは、予め凹部として形成されている。これに限らず、予めスプールに形成された貫通孔の一端部に封止部材を装着することにより、その封止部材が底部となり、前記凹部が形成されるようにしてもよい。このようにすれば、孔加工にリーマ等を使用することができ、切削油も加工位置まで浸透し、切削粉の排出も容易であることから精度が高く摺動性の良い摺動面を形成することができ、ステム３３の長寿命化も図ることができる。また、切削粉が凹部３１ａ，３１ｂや弁室４内に残ることもなく、切削粉の残留により起こり得る不具合例えばパッキン１８，１９等の破損等の発生を防止することができる。具体的には、図５（ａ）に示すように、スプール７０に予め貫通孔７１を形成しておく。そして、図５（ｂ）に示すように、例えば鋼球等の球体７２を封止部材として貫通孔７１に圧入して、前記凹部を形成するようにしてもよい。このようにすれば、貫通孔７１に球体７２を圧入するだけで、簡単に前記凹部を形成でき、製造作業の簡素化を図ることができる。また、図５（ｃ）に示すように、封止部材としてネジ７３等を貫通孔７１に螺着するようにしてもよい。このようにすれば、コイルばね３２ａ，３２ｂの付勢力を受け止める前記底部の装着状態がより強固なものとなり、底部として装着される封止部材がスプール７０から抜け落ちてしまうような不具合の発生を防止することができる。なお、ネジ７３の外周には、スプール７０に圧接され、エアの抜けを防止するシール部材例えばパッキン等が取着されていることが好ましい。さらに、図５（ｄ）に示すように、スプール７０とピストン７４とが接合される構成として、ピストン７４の略中央部に突部を形成し、該突部が貫通孔７１に係合されることにより、前記凹部が形成されるようにしてもよい。このようにすれば、スプール７０を作動させるピストン７４の一部を封止部材として利用しているため、部品点数の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  両スプールが第１の状態にあるスプール弁を示す部分断面図である。
【図２】  スプール、コイルばね及びステムの組付け構造を示すための図である。
【図３】  一方のスプールが第１の状態にあり、他方が第２の状態にあるスプール弁を示す部分断面図である。
【図４】  両スプールが第２の状態にあるスプール弁を示す部分断面図である。
【図５】  （ａ）は貫通孔の形成されたスプールを示す断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は貫通孔に封止部材が装着されたスプールを示す断面図である。
【図６】  従来のスプール弁を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１…スプール弁、２…胴部、３ａ，３ｂ…作動部、４…弁室、５ａ，５ｂ…作動室、１５ａ，１５ｂ…スプール、２１ａ，２１ｂ…ピストン部としてのピストン、３１ａ，３１ｂ…凹部、３２ａ，３２ｂ…コイルばね、３３…ステム、３４…ガイド部材としての摺動部、３５ａ，３５ｂ…ばねガイド部としての軸部、Ｐ…入力ポート、Ａ，Ｂ…出力ポート、Ｒａ，Ｒｂ…排出ポート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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