JP2019044843A - Spool valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の機器に使用され、流体回路における制御流体の圧力や流量を制御するスプールバルブに関する。 The present invention relates to a spool valve that is used in equipment such as an automobile and controls the pressure and flow rate of a control fluid in a fluid circuit.
スプールバルブは、例えば、エア、油圧、モータ、ソレノイド等を用いた駆動部により軸方向に移動可能なスプールを用いて、流体回路における制御流体の圧力や流量を制御するものである。従来のスプールバルブとして、スリーブに収納されたスプールと、スプールの一端側に配置されソレノイドにより軸方向に動作する駆動部とを具備し、ポンプやアキュムレータ等の圧力源と負荷側との間に配置され、スプールの移動により圧力や流量が調整された制御流体を負荷側に供給するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 The spool valve controls the pressure and flow rate of the control fluid in the fluid circuit using a spool that can be moved in the axial direction by a drive unit using, for example, air, hydraulic pressure, a motor, or a solenoid. As a conventional spool valve, it has a spool housed in a sleeve and a drive unit that is arranged on one end side of the spool and moves in the axial direction by a solenoid, and is arranged between a pressure source such as a pump or an accumulator and a load side. In addition, there is known one that supplies a control fluid whose pressure and flow rate are adjusted by movement of a spool to a load side (see, for example, Patent Document 1).
このようなスプールバルブは、スプールの外周側における制御流体の漏れを極力無くすために、スリーブの内壁とスプールとの間の隙間が微小となっている。また、スプールの他端側には、スプールを駆動部側に付勢するスプリングが配置されており、駆動部によりスプールをスプリングの付勢力に抗して軸方向に移動させ、スリーブに対するスプールの相対位置を所定位置とすることにより、流路を所定の開度に調整できるようになっている。 In such a spool valve, the gap between the inner wall of the sleeve and the spool is very small in order to minimize the leakage of the control fluid on the outer peripheral side of the spool. Further, a spring for urging the spool toward the drive unit side is disposed on the other end side of the spool, and the spool is moved in the axial direction against the urging force of the spring by the drive unit, so that the spool is relative to the sleeve. By setting the position to a predetermined position, the flow path can be adjusted to a predetermined opening degree.
しかしながら、特許文献1のようなスプールバルブにあっては、駆動部とスプールとが別体となっており、スプリングによりスプールが駆動部側に付勢されているため、スプールバルブが搭載される機器の振動や制御流体の脈動等に起因する外乱によってスプール自体に振動が発生すると、特に共振が生じたりスプリングのセット荷重を超える力が作用すると、駆動部によりスプールを軸方向に移動させたときのスリーブに対するスプールの相対位置がずれることにより、流路の開度に誤差が生じてしまい、制御流体の制御の精度が低下するという問題がある。
However, in the spool valve as disclosed in
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、制御流体の制御における外乱による精度の低下を低減することができるスプールバルブを提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such problems, and an object of the present invention is to provide a spool valve that can reduce a decrease in accuracy due to disturbance in control fluid control.
前記課題を解決するために、本発明のスプールバルブは、
スプールと、内部に前記スプールが軸方向に移動可能に配置されるスリーブと、
前記スプールの一端側に配置され、前記スプールとは別体に設けられ前記スプールを軸方向に移動させる駆動部と、
前記スプールの他端側に配置され、前記駆動部側に前記スプールを付勢するスプリングと、を備えるスプールバルブであって、
前記スプールの内部には空間が形成されており、該空間内には軸方向に移動可能な所定の固有振動数を有する振動体を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、外乱がスプールバルブに作用するとスプールの内部の空間において振動体が振動することにより、スプールの振動を減衰することができるため、制御流体の制御における外乱による精度の低下を低減することができる。
In order to solve the above-described problem, the spool valve of the present invention includes:
A spool and a sleeve in which the spool is disposed so as to be axially movable;
A drive unit disposed on one end side of the spool and provided separately from the spool and moving the spool in the axial direction;
A spool valve disposed on the other end side of the spool, and a spring that biases the spool toward the drive unit,
A space is formed inside the spool, and a vibrating body having a predetermined natural frequency capable of moving in the axial direction is provided in the space.
According to this feature, when a disturbance acts on the spool valve, the vibration body vibrates in the space inside the spool, so that the vibration of the spool can be attenuated, thereby reducing the decrease in accuracy due to the disturbance in the control fluid control. can do.
前記スプリングに係る固有振動数と前記振動体の固有振動数とが異なることを特徴としている。
この特徴によれば、スプリングに係る固有振動数と振動体の固有振動数とが異なることにより、スプールを外乱と共振し難く設定できるため、スプリングを介したスプール自体の振動を抑制することができる。
The natural frequency of the spring is different from the natural frequency of the vibrating body.
According to this feature, since the natural frequency of the spring is different from the natural frequency of the vibrating body, the spool can be set to hardly resonate with a disturbance, so that the vibration of the spool itself via the spring can be suppressed. .
前記振動体は、前記空間における前記スプリング側に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば、スプールの駆動部側を中実に構成することができるため、スプールにおいて駆動力の作用する駆動部側の強度を確保できる。
The vibrator is arranged on the spring side in the space.
According to this feature, since the drive unit side of the spool can be configured solidly, it is possible to ensure the strength of the drive unit side where the drive force acts on the spool.
前記振動体は、質量体とバネとからなり、
前記空間は、前記スプリング側に開放していることを特徴としている。
この特徴によれば、スプールの内部の空間に配置される振動体を構成するバネとスプールの他端側に配置されるスプリングを同じ圧力環境下で動作させることができるため、振動体を構成するバネとスプリングの設定を行いやすい。
The vibrating body includes a mass body and a spring,
The space is open to the spring side.
According to this feature, since the spring constituting the vibrating body arranged in the space inside the spool and the spring arranged on the other end side of the spool can be operated under the same pressure environment, the vibrating body is constituted. Easy to set spring and spring.
前記スプールの前記スプリング側への過剰な移動を規制する規制部を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、外乱によりスプールバルブに作用する初期の大きな振動によるスプールのスプリング側への過剰な移動を規制部により規制することができるため、スプール自体の振動を早く減衰することができる。
It is characterized by comprising a restricting part that restricts excessive movement of the spool to the spring side.
According to this feature, excessive movement of the spool toward the spring side due to large initial vibration acting on the spool valve due to disturbance can be restricted by the restricting portion, so that vibration of the spool itself can be damped quickly.
本発明に係るスプールバルブを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing the spool valve which concerns on this invention is demonstrated below based on an Example.
実施例1に係るスプールバルブにつき、図1から図3を参照して説明する。以下、スプールバルブを構成するバルブ部から見てソレノイド部側を左側、ソレノイド部から見てバルブ部側を右側として説明する。 The spool valve according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Hereinafter, description will be made assuming that the solenoid part side is the left side when viewed from the valve part constituting the spool valve, and the valve part side is the right side when viewed from the solenoid part.
スプールバルブ1は、例えば車両の自動変速機等の油圧により制御される機器に用いられ、流体回路における作動油等の制御流体の圧力や流量を制御するものである。
The
図1に示されるように、スプールバルブ1は、バルブとして流体の流量を調整するバルブ部2がソレノイドを用いた駆動部としてのソレノイド部3に一体に取り付けられて構成されている。尚、図1は、ソレノイド成形体31のコイル33に通電されていないスプールバルブ1のオフ状態を示すものである。
As shown in FIG. 1, the
バルブ部2は、外周に図示しないバルブハウジング内に設けられた流路と接続される図示しない複数のポートの開口が設けられたスリーブ21と、スリーブ21の貫通孔21bに液密に収容され軸方向に移動可能なスプール22と、スプール22の軸方向右端部に取付けられスプール22を軸方向左方に付勢するコイル状のスプリング23と、スリーブ21の軸方向右端部にカシメ固定されスプリング23を保持するハット形状のリテーナ24と、から主に構成されている。尚、スリーブ21、スプール22、リテーナ24は、アルミ、鉄、ステンレス、樹脂等の材料により形成されている。バルブ部2の構造については、後段にて詳述する。
The
ソレノイド部3は、鉄等の磁性を有する金属材料から形成されるカップ形状のソレノイドケース30と、ソレノイドケース30に収容されるソレノイド成形体31と、ソレノイド成形体31の内側に配置されるセンタポスト32と、から主に構成されている。
The solenoid unit 3 includes a cup-
ソレノイド成形体31は、コイル33を樹脂34によってモールド成形することにより形成され、ソレノイドケース30の径方向下方側に設けられる開口部30bから外部に延び出ているコネクタ部34aのコネクタから制御電圧がコイル33へ供給されるようになっている。
The solenoid molded
センタポスト32は、フランジ付き円筒状に形成され、円筒部32aと、円筒部32aの軸方向右端部において径方向に延びるフランジ部32bと、円筒部32aの径方向の中心にプランジャ4およびロッド5を収容可能な貫通孔32cと、から主に構成されている。
The
センタポスト32のフランジ部32bには、軸方向右側の端面に軸方向左方に凹む環状凹部32dが設けられ、スリーブ21の軸方向左端部が挿嵌された状態で取付け固定されている。また、フランジ部32bには、ソレノイドケース30の円筒部30aの軸方向右端部がカシメられることにより、センタポスト32とソレノイド成形体31はソレノイドケース30に軸方向に固定される。さらに、環状凹部32dの内径側には、貫通孔32cの内周面に沿って軸方向右方に突出する環状凸部32hが設けられている。
The
センタポスト32の貫通孔32cは、軸方向左側にプランジャ4が配置される第1収容部32eと、第1収容部32eの軸方向右側において径方向の中心に小径に形成されロッド5が配置される第2収容部32fと、から構成される段付き円筒状に構成されている。尚、第1収容部32eの軸方向右側には径方向に延びる環状面部32gが形成されており、この環状面部32gは内径側において第2収容部32fの内面に直交して連なっている。環状面部32gには、第1収容部32e内を軸方向移動するプランジャ4の軸方向右端面の接触時の衝撃からプランジャ4を保護するための環状の保護部材35が取付けられている。
The through
プランジャ4は、円柱状に形成され、その外周面が第1収容部32eの内周面に案内されて軸方向移動可能となっている。尚、プランジャ4の外周面と第1収容部32eの内周面との間には、径方向に僅かなクリアランスが設けられており、プランジャ4は軸方向に円滑に移動できるようになっている。
The plunger 4 is formed in a columnar shape, and its outer peripheral surface is guided by the inner peripheral surface of the
ロッド5は、プランジャ4と略同軸すなわち径方向の中心の延長線上に配置され、第2収容部32fの内部を軸方向移動可能となっている。尚、ロッド5の外周面と第2収容部32fの内周面との間には、径方向に僅かなクリアランスが設けられており、ロッド5は軸方向に円滑に移動できるようになっている。
The
また、プランジャ4とロッド5とは、一体的に移動可能になっており、ロッド5の軸方向右側(バルブ部2側)の端面はスプール22の軸方向左側(ソレノイド部3側)の環状面部22aの内径側から軸方向左方に突出する突出部22bに当接している。尚、図2に示されるスプールバルブ1のオン状態においては、コイル33への例えばPWM等のパルス的な入力電流によりプランジャ4が微小振動を起こしながら保持されているが、プランジャ4とロッド5とは別体に構成されるため、プランジャ4の微小振動がロッド5に対して影響を与え難くなっている。
The plunger 4 and the
次いで、バルブ部2の構造について詳しく説明する。スリーブ21は、軸方向両端が開放する円筒状に形成され、図示しない入力ポート、出力ポート、フィードバックポートおよびドレインポートの開口が形成される円筒部21aと、円筒部21aにスプール22を収容可能な貫通孔21bと、から主に構成されている。
Next, the structure of the
スリーブ21の貫通孔21bは、その内周面に軸方向左側(ソレノイド部3側)から軸方向右側(リテーナ24側)に向かって順にフィードバックポートが開口する第1環状凹部21cと、入力ポートが開口する第2環状凹部21dと、出力ポートが開口する第3環状凹部21eと、ドレインポートが開口する第4環状凹部21fが設けられている。尚、貫通孔21bの内周面において、第1環状凹部21c、第2環状凹部21d、第3環状凹部21e、および第4環状凹部21fの軸方向両側にそれぞれ略同一径に構成される部分をまとめてガイド部21gと呼ぶものとする。
The through-
スプール22は、円柱状に形成され、軸方向左側から軸方向右側に向かって順にスプール22の軸方向左側の環状面部22aを有する第1ランド部22cと、第1ランド部22cの径方向の中心に第1ランド部22cよりも小径に形成される第1小径部22dと、第1小径部22dよりも大径に形成される第2ランド部22eと、第2ランド部22eよりも小径に形成される第2小径部22fと、第2小径部22fよりも大径に形成される第3ランド部22gと、から主に構成されている。尚、第1ランド部22c、第2ランド部22eおよび第3ランド部22gは、略同一径に構成されるとともに、第1小径部22dおよび第2小径部22fは、略同一径に構成されている。
The
また、スプール22は、第1ランド部22c、第2ランド部22eおよび第3ランド部22gの外周面がスリーブ21のガイド部21gの内周面に案内されて軸方向移動可能となっている。尚、スプール22の第1ランド部22c、第2ランド部22eおよび第3ランド部22gの外周面とスリーブ21のガイド部21gの内周面との間には、径方向に僅かなクリアランスが設けられており、スプール22は軸方向に円滑に移動できるようになっているとともに、各ポートを介して第1環状凹部21c、第2環状凹部21d、第3環状凹部21eおよび第4環状凹部21fに流出入する制御流体の軸方向の漏れが抑えられている。
The
スプール22の軸方向左端部を構成する第1ランド部22cには、軸方向左側の環状面部22aの径方向の中心に小径に形成され軸方向左方に突出する突出部22bが形成され、突出部22bは、その先端面がロッド5の軸方向右側の端面に当接している。尚、スプール22は、プランジャ4およびロッド5と一体的に移動可能になっている。また、スプール22とロッド5は別体に構成されるため、前述したスプールバルブ1のオン状態におけるプランジャ4の微小振動がロッド5を介してスプール22にさらに影響を与え難くなっている。さらに、本実施例のスプールバルブ1は、ポペット弁タイプのバルブのように、弁体が弁座に着座すれば流路が閉じられるものではないことから、スリーブ21の内部でスプール22を軸方向に移動させながら制御流体の漏れを抑えるために、スリーブ21とスプール22との間に径方向の微小なクリアランスを設ける必要があるが、ソレノイド部3を構成するプランジャ4は、センタポスト32内において軸方向だけでなく径方向にも変位するため、プランジャ4の駆動力が直接作用するロッド5とスプール22とを別体に構成し、ロッド5によってプランジャ4の軸方向の変位のみをスプール22へ伝達させることにより、スリーブ21とスプール22との間の径方向のクリアランスの精度を高い状態に維持できるようになっている。
The
スプール22の軸方向右端部を構成する第3ランド部22gには、軸方向右側の環状面部22hの径方向の中心に小径に形成され軸方向右方に突出する突出部22jが形成されている。スプール22には、径方向中央に、軸方向右側の端面からスプール22の軸方向略中央(第2小径部22f)の位置まで軸方向左方に円柱状に凹む凹部22kが形成されている。凹部22kの軸方向右側の開口には、凹部22kと略同一径に構成される円柱状の栓部材25が取付けられることにより、スプール22の内部に空間X1が構成され、空間X1には振動体6が収容されている。振動体6の構造については、後段にて詳述する。
The
また、スプール22の突出部22jには、スプール22の軸方向右端部に取付けられスプール22を軸方向左方に付勢するコイル状のスプリング23が外嵌されている。スプリング23は、突出部22jに外嵌された状態で、スプール22(第3ランド部22g)の軸方向右側の環状面部22hとスリーブ21の軸方向右端部にカシメ固定されるリテーナ24の後述する支持部24bの軸方向左側の端面との間で圧縮保持されている。
In addition, a
リテーナ24は、ハット形状に形成され、円筒部24aと、円筒部24aの軸方向右端部を構成する支持部24bと、円筒部24aの軸方向左端部において径方向に延びるフランジ部24cと、から構成され、支持部24bの径方向の中心には、軸方向に貫通し、スプール22の第3ランド部22gの外周面とスリーブ21の軸方向右側のガイド部21gの内周面との間から漏れた制御流体をスプールバルブ1の外部に逃がすための貫通孔24dが設けられている。また、スリーブ21の軸方向右端には、リテーナ24が取付けられることによりスプリング23が配置される空間X2が形成され、空間X2とスプール22の内部の空間X1とが栓部材25に形成される貫通孔25aにより連通されているため、空間X1と空間X2は、同じ圧力(例えば大気圧)環境となっている。
The
次いで、スプールバルブ1の動作について説明する。図1に示されるように、先ず、スプールバルブ1のオフ状態においては、プランジャ4、ロッド5およびスプール22は、スプール22の軸方向右端部に配置されるスプリング23の付勢力によって軸方向左方に移動した状態となっている。このとき、センタポスト32の軸方向右側の環状凸部32hにスプール22の軸方向左側の環状面部22aが当接することにより、スプール22の軸方向左方への移動が規制されている。
Next, the operation of the
また、スプールバルブ1のオフ状態において、スリーブ21とスプール22との相対位置は、ドレインポートが開口する第4環状凹部21fを介した流路をスプール22の第3ランド部22gが遮断し、スプール22の第2小径部22fの外周面とスリーブ21のガイド部21gの内周面との間に形成される流路を介して、入力ポートが開口する第2環状凹部21dと出力ポートが開口する第3環状凹部21eとが連通された状態となり、入力ポートから出力ポートへ制御流体が流動する流路が形成される。
In the OFF state of the
次に、図2に示されるように、スプールバルブ1のオン状態においては、コイル33への通電によりソレノイドケース30、センタポスト32、プランジャ4により磁気回路が形成され、センタポスト32の環状面部32gとプランジャ4との間に磁力を発生させることにより、プランジャ4を軸方向右方へ移動させることができる。このとき、プランジャ4の駆動力を利用してロッド5を一体的に軸方向右方へ移動させることにより、ロッド5の軸方向右側の端面がスプール22の軸方向左側に形成される突出部22bの先端面を押し、スプール22をスプリング23の付勢力に抗して軸方向右方に移動させる。さらに、このとき、スプール22は、リテーナ24の支持部24bとの間に圧縮保持されるスプリング23の付勢力と駆動力とが均衡する位置に移動する。また、プランジャ4が保護部材35に当接する位置まで移動し、最大の駆動力がロッド5を介してスプール22に作用すると、この駆動力はスプリング23のセット荷重と釣り合い、スプール22は最大限軸方向右側の位置まで移動する。尚、スプール22は、その軸方向右端をスプリング23により支持されているのみであるから、振動等の過大な外力が作用するとセット荷重を超えて軸方向右側に移動できるようになっている。
Next, as shown in FIG. 2, when the
また、スプールバルブ1のオン状態において、スリーブ21とスプール22との相対位置は、入力ポートが開口する第2環状凹部21dを介した流路をスプール22の第2ランド部22eが遮断し、スプール22の第2小径部22fの外周面とスリーブ21のガイド部21gの内周面との間に形成される流路を介して、出力ポートが開口する第3環状凹部21eとドレインポートが開口する第4環状凹部21fとが連通された状態となり、出力ポートからドレインポートへ制御流体が流動する流路が形成される。
When the
このように、スプールバルブ1の動作によりスプール22を軸方向に移動させ、スリーブ21に対するスプール22の相対位置を変化させて各種ポートの開閉を行うと同時に、流路を所定の開度に調整することにより、流路における制御流体の制御を行うことができるようになっている。
In this way, the
次いで、振動体6の構造について詳しく説明する。図1〜図3に示されるように、振動体6は、空間X1内を軸方向に移動可能な質量体60と、質量体60の軸方向両端部にそれぞれ接続される第1バネ61(バネ)および第2バネ62(バネ)と、から構成されている。
Next, the structure of the vibrating
図3に示されるように、質量体60は、円筒状に形成され、円筒部60aと、軸方向左側の端面の径方向の中心から軸方向右方に凹む第1凹部60bと、軸方向右側の端面の径方向の中心から軸方向左方に凹む第2凹部60cとが形成されることにより、質量体60の軸方向に平行に切った断面が断面H字状を成している。
As shown in FIG. 3, the
また、質量体60は、円筒部60aの外周面が空間X1を構成するスプール22の凹部22kの内周面に案内されて軸方向移動可能となっている。尚、質量体60の円筒部60aの外周面とスプール22の凹部22kの内周面との間には、径方向に僅かなクリアランスが設けられており、質量体60は軸方向に円滑に移動できるようになっている
The
第1バネ61は、コイル状の圧縮バネから構成され、軸方向右端部が質量体60の軸方向左端部に形成される第1凹部60b内に挿入された状態で接続されるとともに、軸方向左端部がスプール22の凹部22kの底面の径方向の中心から軸方向左方に凹む凹部22m内に挿入された状態で接続されている。
The
第2バネ62は、コイル状の圧縮バネから構成され、軸方向左端部が質量体60の軸方向右端部に形成される第2凹部60c内に挿入された状態で接続されるとともに、軸方向右端部が栓部材25の軸方向左側の端面の径方向の中心から軸方向右方に凹む凹部25b内に挿入された状態で接続されている。すなわち、質量体60は、スプール22の内部の空間X1において、第1バネ61と第2バネ62とが伸縮することにより、軸方向に移動可能に支持されている。
The
また、質量体60の質量と第1バネ61および第2バネ62の固有振動数は、スプールバルブ1が搭載される機器の振動や制御流体の脈動等に起因する外乱によりスプールバルブ1に作用する所定の振動数と略同一となるように構成されている。さらに、振動体6の固有振動数は、スプリング23とスプール22の固有振動数(スプリングに係る固有振動数)と異なるように構成されている。また、スプリング23とスプール22の固有振動数は外乱の振動数とは異なるように構成されるとよい。尚、第1バネ61と第2バネ62は、長さ、バネ定数等のバネ特性が略同一に構成されている。
Further, the mass of the
これによれば、本実施例のスプールバルブ1は、スプール22の内部に形成される空間X1内に軸方向に移動可能な所定の固有振動数を有する振動体6を備えており、スプールバルブ1が搭載される機器の振動や制御流体の脈動等に起因する外乱がスプールバルブ1に作用するとスプール22の内部の空間X1において振動体6が振動することにより、スプール22の振動を減衰することができる。例えば、外乱によってスプリング23のセット荷重を超える力が作用しても、振動体6を設けない構成に比較してスプール22の振動を抑制できる。
According to this, the
具体的には、スプールバルブ1は、スプール22の内部に形成される空間X1内に軸方向に移動可能な振動体6を備えており、振動体6の固有振動数は、スプールバルブ1が搭載される機器の振動や制御流体の脈動等に起因する外乱によりスプールバルブ1に作用する所定の振動数と略同一となるように構成されているため、スプールバルブ1が搭載される機器の振動や制御流体の脈動等に起因する外乱がスプールバルブ1に作用するとスプール22の内部の空間X1において振動体6が共振することにより、スプール22の振動を抑制することができるため、制御流体の制御における外乱による精度の低下を低減することができる。
Specifically, the
また、振動体6の固有振動数は、スプリング23およびスプール22の固有振動数と異なるように構成されているため、スプリング23およびスプール22を外乱と共振し難く設定できるため、スプリング23を介したスプール22自体の振動を抑制することができる。
Further, since the natural frequency of the vibrating
また、振動体6は、スプール22の内部における軸方向右側(スプリング23側)に配置されるため、スプール22において駆動力の作用する軸方向左側(ロッド5側)を中実として強度を確保できる。
In addition, since the vibrating
また、振動体6は、質量体60と第1バネ61および第2バネ62とからなり、スプール22の内部の空間X1は、栓部材25の貫通孔25aを介して軸方向右側に開放しているため、スプール22の内部の空間X1に配置される振動体6を構成する第1バネ61および第2バネ62とスプール22の他端側に配置されるスプリング23を同じ圧力環境下で動作させることができるため、振動体6を構成する第1バネ61および第2バネ62とスプリング23の設定を行いやすく、振動体6とスプリング23およびスプール22との共振を防止しやすい。
The vibrating
また、振動体6は、質量体60と第1バネ61および第2バネ62とから構成されているため、スプールバルブ1が搭載される機器の使用流体や使用環境に係らず、スプール22の振動に対する減衰作用を略一定にすることができる。
Further, since the vibrating
次に、実施例2に係るスプールバルブにつき、図4および図5を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。 Next, a spool valve according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the same components as those shown in the embodiment are given the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例2におけるスプールバルブ101について説明する。図4に示されるように、スプール122の軸方向右端部に突出部122jが形成される。スプール122には、径方向中央に、軸方向右側の端面からスプール122の軸方向略中央(第2ランド部122e)の位置まで軸方向左方に円柱状に凹む凹部122kが形成されている。凹部122kの軸方向右側の開口には、凹部122kと略同一径に構成される円柱状の栓部材125が取付けられることにより、スプール122の内部に空間X1が構成され、空間X1には振動体6が収容されている。尚、スプール122の内部の空間X1は、栓部材125により軸方向右側が閉塞されている。
The
スプール122の第2ランド部122eには、内部の空間X1とスリーブ21の内部とを連通する複数の貫通孔122nが周方向に等配されて設けられている。また、貫通孔122nの開口の軸方向の形成位置は、スリーブ21の入力ポートが開口する第2環状凹部21dの形成位置と対応している。
The
そのため、図4に示されるスプールバルブ101のオフ状態において、入力ポートから出力ポートへ制御流体が流動する流路が形成された際には、該流路を流動する制御流体の一部がスプール122の内部の空間X1に貫通孔122nを介して流入可能となっている。また、図5に示されるスプールバルブ101のオン状態において、スプール122の第2ランド部122eにより入力ポートが開口する第2環状凹部21dを介した流路が遮断され、出力ポートからドレインポートへ制御流体が流動する流路が形成された際には、入力ポートからスリーブ21の内部(第2環状凹部21d)に流入する制御流体がスプール122の内部の空間X1に貫通孔122nを介して流入可能となっている。
Therefore, when the flow path for the control fluid to flow from the input port to the output port is formed in the OFF state of the
これによれば、スプール122の内部の空間X1は、スプールバルブ101のオン・オフ状態に係らず、貫通孔122nを介してスリーブ21の第2環状凹部21dに開口する入力ポートと常に連通しており、入力ポートを介して圧力源からスリーブ21の内部に伝達される制御流体の脈動を受けてスプール122の内部の空間X1に配置される振動体6を軸方向に移動させることによりダンパ効果を得ることができるため、制御流体の脈動に起因する外乱により発生するスプール122の振動を減衰することができ、制御流体の制御における外乱による精度の低下を低減することができる。
According to this, the space X1 inside the
次に、実施例3に係るスプールバルブにつき、図6および図7を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。 Next, a spool valve according to Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. Note that the same components as those shown in the embodiment are given the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例3におけるスプールバルブ201について説明する。図6に示されるように、スプール222の軸方向右端部に突出部222jが形成される。スプール222には、径方向中央に、軸方向右側の端面からスプール222の軸方向略中央(第2小径部222f)の位置まで軸方向左方に円柱状に凹む凹部222kが形成されている。凹部222kの軸方向右側の開口には、凹部222kと略同一径に構成される円柱状の栓部材225が取付けられることにより、スプール222の内部に空間X1が構成され、空間X1には振動体6が収容されている。尚、スプール222の内部の空間X1は、栓部材225により軸方向右側が閉塞されている。
The
スプール222の第2小径部222fには、内部の空間X1とスリーブ21の内部とを連通する複数の貫通孔222nが周方向に等配されて設けられている。また、貫通孔222nの開口の軸方向の形成位置は、スリーブ21の出力ポートが開口する第3環状凹部21eの形成位置と対応している。
The second
そのため、図6に示されるスプールバルブ201のオフ状態において、入力ポートから出力ポートへ制御流体が流動する流路が形成された際には、該流路を流動する制御流体の一部がスプール222の内部の空間X1に貫通孔222nを介して流入可能となっている。また、図7に示されるスプールバルブ201のオン状態において、スプール222の第2ランド部222eにより入力ポートが開口する第2環状凹部21dを介した流路が遮断され、出力ポートからドレインポートへ制御流体が流動する流路が形成された際にも、該流路を流動する制御流体の一部がスプール222の内部の空間X1に貫通孔222nを介して流入可能となっている。
Therefore, when the flow path for the control fluid to flow from the input port to the output port is formed in the OFF state of the
これによれば、スプール222の内部の空間X1は、スプールバルブ201のオフ状態においては、貫通孔222nを介してスリーブ21の第2環状凹部21dに開口する入力ポートと連通しており、入力ポートを介して圧力源からスリーブ21の内部に伝達される制御流体の脈動を受けてスプール222の内部の空間X1に配置される振動体6を軸方向に移動させることによりダンパ効果を得ることができる。さらに、スプール222の内部の空間X1は、スプールバルブ201のオン状態においては、貫通孔222nを介してスリーブ21の第3環状凹部21eに開口する出力ポートと連通しており、出力ポートを介して負荷側からスリーブ21の内部に伝達される制御流体の脈動を受けてスプール222の内部の空間X1に配置される振動体6を軸方向に移動させることによりダンパ効果を得ることができるため、制御流体の脈動に起因する外乱により発生するスプール222の振動を減衰することができ、制御流体の制御における外乱による精度の低下を低減することができる。
According to this, the space X1 inside the
次に、実施例4に係るスプールバルブにつき、図8および図9を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。 Next, a spool valve according to Embodiment 4 will be described with reference to FIGS. Note that the same components as those shown in the embodiment are given the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例4におけるスプールバルブ301について説明する。図8に示されるように、スプール322の軸方向右端部に突出部322jが形成される。スプール322には、径方向中央に、軸方向右側の端面からスプール322の軸方向略中央(第2小径部322f)の位置まで軸方向左方に円柱状に凹む凹部322kが形成されている。凹部322kの軸方向右側の開口には、凹部322kと略同一径に構成される円柱状の栓部材325が取付けられることにより、スプール322の内部に空間X1が構成され、空間X1には振動体6が収容されている。尚、スプール322の内部の空間X1は、栓部材325により軸方向右側が閉塞されている。
A
また、栓部材325は、凹部322kの軸方向右側の開口に取付けられた状態で軸方向右端部がスプール322の突出部322jの軸方向右側の先端面よりも軸方向右方に突出する規制部325cが形成されている。
Further, the
そのため、図9に示されるスプールバルブ301のオン状態において、スプール322が軸方向右方に移動した際に、栓部材325の規制部325cの軸方向右側の先端面がリテーナ24の支持部24bの軸方向左側の端面に当接するようになっている。
Therefore, when the spool valve 321 is moved to the right in the axial direction in the on state of the
これによれば、スプールバルブ301が搭載される機器の振動や制御流体の脈動等に起因する外乱によってスプール322を軸方向右側への過剰に移動させる(図9に示されるスプールバルブ301のオン状態よりもスプール322を軸方向右方へ移動させる)振動が発生した場合、栓部材325の規制部325cの軸方向右側の先端面がリテーナ24の支持部24bの軸方向左側の端面に当接することによりスプール322の軸方向右方への移動を規制することができるため、スプール322自体の初期の振動を小さくするとともに、スプール322の内部の空間X1において振動体6が振動することにより、スプール322自体の振動を減衰することができるため、制御流体の制御における外乱による精度の低下を早く低減することができる。
According to this, the
尚、規制部は、スプール322の軸方向右方への過剰な移動を規制することができるものであれば自由に構成されてよく、例えば、スプールバルブ301のオン状態において、スプール322の軸方向右端部の突出部322jがリテーナ24の支持部24bの軸方向左側の端面に当接するように軸方向右方への突出量が大きく構成されるものでもよい。
The restricting portion may be freely configured as long as it can restrict excessive movement of the
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and modifications and additions within the scope of the present invention are included in the present invention. It is.
例えば、前記実施例では、スプールバルブ1,101,201,301の駆動部としてのソレノイドを用いたものについて説明したが、これに限らず、スプールバルブの駆動部は、エア、油圧、モータ等が選択されてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the solenoid valve is used as the drive unit of the
また、前記実施例では、振動体6は、質量体60がコイル状の圧縮バネから形成される第1バネ61および第2バネ62により支持されるものとして説明したが、これに限らず、
振動体は、質量体が空気バネ等によって支持されるものであってもよい。
Moreover, in the said Example, although the vibrating
The vibrating body may have a mass body supported by an air spring or the like.
また、前記実施例では、振動体6は、スプール22,122,222,322における軸方向右側(スプリング23側)に配置される態様として説明したが、これに限らず、振動体6は、スプールの内部のどの位置に配置されていてもよい。さらに、振動体は、スプールの内部に複数配置されていてもよい。
In the above-described embodiment, the vibrating
また、スリーブ21に形成される第1環状凹部21c、第2環状凹部21d、第3環状凹部21eおよび第4環状凹部21fと、入力ポート、出力ポート、フィードバックポートおよびドレインポートの開口の形成位置との対応関係は前記実施例のものに限らない。さらに、実施例2〜4に記載のスプールバルブ101,201,301のスプールに形成され、スプールの内部の空間X1と連通する貫通孔の形成位置は、スリーブにおける各ポートの形成位置と対応させて自由に選択されてよい。
Further, the first
また、実施例4における規制部325cを実施例1〜3における栓部材に採用してもよい。
Moreover, you may employ | adopt the
1〜301 スプールバルブ
2 バルブ部
3 ソレノイド部(駆動部)
4 プランジャ
5 ロッド
6 振動体
21 スリーブ
21a 円筒部
21b 貫通孔
21c 第1環状凹部
21d 第2環状凹部
21e 第3環状凹部
21f 第4環状凹部
21g ガイド部
22 スプール
22a 環状面部
22b 突出部
22c 第1ランド部
22d 第1小径部
22e 第2ランド部
22f 第2小径部
22g 第3ランド部
22h 環状面部
22j 突出部
22k 凹部
23 スプリング
24 リテーナ
24a 円筒部
24b 支持部
24c フランジ部
24d 貫通孔
25 栓部材
25a 貫通孔
25b 凹部
30 ソレノイドケース
31 ソレノイド成形体
32 センタポスト
33 コイル
60 質量体
60a 円筒部
60b 第1凹部
60c 第2凹部
61 第1バネ(バネ)
62 第2バネ(バネ)
122 スプール
122n 貫通孔
222 スプール
222n 貫通孔
322 スプール
325 栓部材
325c 規制部
X1,X2 空間
1-301
4
62 Second spring (spring)
122
Claims (5)
前記スプールの一端側に配置され、前記スプールとは別体に設けられ前記スプールを軸方向に移動させる駆動部と、
前記スプールの他端側に配置され、前記駆動部側に前記スプールを付勢するスプリングと、を備えるスプールバルブであって、
前記スプールの内部には空間が形成されており、該空間内には軸方向に移動可能な所定の固有振動数を有する振動体を備えることを特徴とするスプールバルブ。 A spool and a sleeve in which the spool is disposed so as to be axially movable;
A drive unit disposed on one end side of the spool and provided separately from the spool and moving the spool in the axial direction;
A spool valve disposed on the other end side of the spool, and a spring that biases the spool toward the drive unit,
A spool valve characterized in that a space is formed inside the spool, and a vibrating body having a predetermined natural frequency capable of moving in the axial direction is provided in the space.
前記空間は、前記スプリング側に開放していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のスプールバルブ。 The vibrating body includes a mass body and a spring,
The spool valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the space is open to the spring side.
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WO2023195385A1 (en) * | 2022-04-04 | 2023-10-12 | イーグル工業株式会社 | Valve and valve assembly method |
-
2017
- 2017-08-31 JP JP2017167842A patent/JP6902437B2/en active Active
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