JP2000145985A - 残圧抜三方弁 - Google Patents
残圧抜三方弁Info
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- JP2000145985A JP2000145985A JP10319012A JP31901298A JP2000145985A JP 2000145985 A JP2000145985 A JP 2000145985A JP 10319012 A JP10319012 A JP 10319012A JP 31901298 A JP31901298 A JP 31901298A JP 2000145985 A JP2000145985 A JP 2000145985A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 残圧抜三方弁の流路を流れ易くするために、
流入側連通路及び流出側連通路の断面積はその儘にし
て、中央孔に開口する流入側流路及び流出側流路の断面
積を大きくすることを課題とする。 【解決手段】 ボディ10の中央孔11内にＯリングシール
17,18 を介してスリーブ12が配設され、中央孔11の内面
であって中央孔11の中心軸線を挟んで対向しかつ軸線方
向に変位した２つの位置に、流入側流路21及び流出側流
路22が開口されている。Ｏリングシール17を中央孔11の
中心軸線の垂直面に対して傾斜させ、中央孔11の直径に
対して流入側流路21及び流出側流路22の開口面積を相対
的に大きくした。
流入側連通路及び流出側連通路の断面積はその儘にし
て、中央孔に開口する流入側流路及び流出側流路の断面
積を大きくすることを課題とする。 【解決手段】 ボディ10の中央孔11内にＯリングシール
17,18 を介してスリーブ12が配設され、中央孔11の内面
であって中央孔11の中心軸線を挟んで対向しかつ軸線方
向に変位した２つの位置に、流入側流路21及び流出側流
路22が開口されている。Ｏリングシール17を中央孔11の
中心軸線の垂直面に対して傾斜させ、中央孔11の直径に
対して流入側流路21及び流出側流路22の開口面積を相対
的に大きくした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧アクチュエ
ータを作動させる流体圧システムと流体圧源との間など
に配置する３ポート残圧抜三方弁に関する。
ータを作動させる流体圧システムと流体圧源との間など
に配置する３ポート残圧抜三方弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、本出願人が以前に考えた残圧抜
三方弁を示す。即ち、ボディ10の中央孔11内にＯリング
シール17、18を介してスリーブ12が配設され、中央孔11
の内面であって中央孔11の中心軸線Ｘ−Ｘを挟んで対向
しかつ軸線方向に変位した上下２つの位置に、流入側流
路21及び流出側流路22が開口されている。流入側流路21
の開口の内側のスリーブ円筒壁及び流出側流路22の開口
の内側のスリーブ隣接部に流入側連通路29（スリーブ12
の環状部32と筒状部33との間を切り欠いた開口部）及び
流出側連通路30（スリーブ12の環状部32の右側下端と中
央孔11の下端環状部37との間の通路）が形成されてい
る。中央孔11の軸方向下方の位置に排出側流路23が形成
され、スプール13によって流れが切り換えられ、中央孔
11とスリーブ12の間隙であって流入側流路21・流入側連
通路29と流出側流路22・流出側連通路30との間の部分が
Ｏリングシール17でシールされている。
三方弁を示す。即ち、ボディ10の中央孔11内にＯリング
シール17、18を介してスリーブ12が配設され、中央孔11
の内面であって中央孔11の中心軸線Ｘ−Ｘを挟んで対向
しかつ軸線方向に変位した上下２つの位置に、流入側流
路21及び流出側流路22が開口されている。流入側流路21
の開口の内側のスリーブ円筒壁及び流出側流路22の開口
の内側のスリーブ隣接部に流入側連通路29（スリーブ12
の環状部32と筒状部33との間を切り欠いた開口部）及び
流出側連通路30（スリーブ12の環状部32の右側下端と中
央孔11の下端環状部37との間の通路）が形成されてい
る。中央孔11の軸方向下方の位置に排出側流路23が形成
され、スプール13によって流れが切り換えられ、中央孔
11とスリーブ12の間隙であって流入側流路21・流入側連
通路29と流出側流路22・流出側連通路30との間の部分が
Ｏリングシール17でシールされている。
【０００３】図３はスプール13が下端位置にある状態を
示し、このときスプール13の下側ランド14はスプール挿
入孔19内に嵌合されて排出側流路23が閉鎖され、圧力源
からの流体が流入側ポート25から流入側流路21・流入側
連通路29及びスリーブ13の環状部32内を通り、流出側流
路22・流出側ポート26を通って流体圧システムへ流体が
流れている。スプール13を下端位置から中立位置へ移動
させると、下側ランド14の上側シール35がスリーブ12の
環状部32の内面に接触し、下側ランド14の下側シール36
がスプール挿入孔19の内面に接触して、流入側流路21、
流出側流路22及びスプール挿入孔19の下端の排出側流路
23が閉鎖される。スプール13を中立位置から上端位置へ
移動させると、下側ランド14の下端がスプール挿入孔19
から抜け出して、流入側流路21が閉鎖され、流出側流路
22と排出側流路23とが連通され、流体圧システムの残圧
が流出ポート26からスプール挿入孔19、排出側ポート27
を通って外部に排出される。
示し、このときスプール13の下側ランド14はスプール挿
入孔19内に嵌合されて排出側流路23が閉鎖され、圧力源
からの流体が流入側ポート25から流入側流路21・流入側
連通路29及びスリーブ13の環状部32内を通り、流出側流
路22・流出側ポート26を通って流体圧システムへ流体が
流れている。スプール13を下端位置から中立位置へ移動
させると、下側ランド14の上側シール35がスリーブ12の
環状部32の内面に接触し、下側ランド14の下側シール36
がスプール挿入孔19の内面に接触して、流入側流路21、
流出側流路22及びスプール挿入孔19の下端の排出側流路
23が閉鎖される。スプール13を中立位置から上端位置へ
移動させると、下側ランド14の下端がスプール挿入孔19
から抜け出して、流入側流路21が閉鎖され、流出側流路
22と排出側流路23とが連通され、流体圧システムの残圧
が流出ポート26からスプール挿入孔19、排出側ポート27
を通って外部に排出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】空気圧システム等の流
体圧システムにおいて、システムの効率を向上させて省
エネルギーに寄与することが求められている。省エネル
ギーのためには、残圧抜三方弁のボディ10の中央孔11の
直径を変えることなく、残圧抜三方弁の流路を流れ易く
（バルブの有効断面積を大きく）することが必要であ
る。図３から分かるように、残圧抜三方弁の流路を流れ
易くするためには、流入側流路21・流出側流路22の断面
積を大きくし、かつ流入側連通路29・流出側連通路30の
断面積も大きくすることが望ましい。しかし、流路の切
換のためにスリーブ12の環状部32の上下幅をこれ以上狭
くすることはできず、環状部32に合わせて、Ｏリングシ
ール17を中央孔11の中心軸線Ｘ−Ｘに垂直な面上に位置
させ、流入側流路21・流出側流路22の断面積を流入側連
通路29・流出側連通路30の断面積と対応する大きさにし
ていた。
体圧システムにおいて、システムの効率を向上させて省
エネルギーに寄与することが求められている。省エネル
ギーのためには、残圧抜三方弁のボディ10の中央孔11の
直径を変えることなく、残圧抜三方弁の流路を流れ易く
（バルブの有効断面積を大きく）することが必要であ
る。図３から分かるように、残圧抜三方弁の流路を流れ
易くするためには、流入側流路21・流出側流路22の断面
積を大きくし、かつ流入側連通路29・流出側連通路30の
断面積も大きくすることが望ましい。しかし、流路の切
換のためにスリーブ12の環状部32の上下幅をこれ以上狭
くすることはできず、環状部32に合わせて、Ｏリングシ
ール17を中央孔11の中心軸線Ｘ−Ｘに垂直な面上に位置
させ、流入側流路21・流出側流路22の断面積を流入側連
通路29・流出側連通路30の断面積と対応する大きさにし
ていた。
【０００５】本発明は、残圧抜三方弁の流路を流れ易く
するために、流入側連通路及び流出側連通路の断面積は
その儘にして、中央孔に開口する流入側流路及び流出側
流路の断面積を大きくすることを課題とする。
するために、流入側連通路及び流出側連通路の断面積は
その儘にして、中央孔に開口する流入側流路及び流出側
流路の断面積を大きくすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、ボディの中央孔内にＯリングシールを介
してスリーブが配設され、中央孔の内面であって中央孔
の中心軸線を挟んで対向しかつ軸線方向に変位した２つ
の位置に、流入側流路及び流出側流路が開口され、流入
側流路の開口の内側のスリーブ円筒壁及び流出側流路の
開口の内側のスリーブ隣接部に流入側連通路及び流出側
連通路がそれぞれ形成され、中央孔の軸方向位置に排出
側流路が形成され、スプールによって流れが切り換えら
れ、中央孔とスリーブの間隙であって流入側流路・流入
側連通路と流出側流路・流出側連通路との間の部分がＯ
リングシールでシールされた残圧抜三方弁において、Ｏ
リングシールを中央孔の中心軸線の垂直面に対して傾斜
させ、中央孔の直径に対して流入側流路及び流出側流路
の開口面積を相対的に大きくしたことを第１構成とす
る。本発明は、第１構成において、流入側ポートの中心
線と流出側ポートの中心線とは同一軸線上にあり、中央
孔の中心軸線を垂直として流入側流路を流出側流路より
も上方に位置させたとき、流入側流路断面の下端以外の
内周は、流入側ポート断面の内周の上側円弧部分とほぼ
一致し、かつ流出側流路断面の上端以外の内周は、流出
側ポート断面の内周の下側円弧部分とほぼ一致し、流入
側流路断面の下端が流入側ポートの中心線より下方に位
置し、流出側流路断面の上端が流出側ポートの中心線よ
り上方に位置し、スリーブの下端に隣接してスプール挿
入孔が形成され、スプールの中央位置で各流路が閉鎖さ
れ、スプールの下端位置で流入側流路と流出側流路とが
連通されるとともに排出流路が閉鎖され、スプールの上
端位置で流入側流路が閉鎖されるとともに流出側流路と
排出流路とが連通されることを第２構成とする。
決するために、ボディの中央孔内にＯリングシールを介
してスリーブが配設され、中央孔の内面であって中央孔
の中心軸線を挟んで対向しかつ軸線方向に変位した２つ
の位置に、流入側流路及び流出側流路が開口され、流入
側流路の開口の内側のスリーブ円筒壁及び流出側流路の
開口の内側のスリーブ隣接部に流入側連通路及び流出側
連通路がそれぞれ形成され、中央孔の軸方向位置に排出
側流路が形成され、スプールによって流れが切り換えら
れ、中央孔とスリーブの間隙であって流入側流路・流入
側連通路と流出側流路・流出側連通路との間の部分がＯ
リングシールでシールされた残圧抜三方弁において、Ｏ
リングシールを中央孔の中心軸線の垂直面に対して傾斜
させ、中央孔の直径に対して流入側流路及び流出側流路
の開口面積を相対的に大きくしたことを第１構成とす
る。本発明は、第１構成において、流入側ポートの中心
線と流出側ポートの中心線とは同一軸線上にあり、中央
孔の中心軸線を垂直として流入側流路を流出側流路より
も上方に位置させたとき、流入側流路断面の下端以外の
内周は、流入側ポート断面の内周の上側円弧部分とほぼ
一致し、かつ流出側流路断面の上端以外の内周は、流出
側ポート断面の内周の下側円弧部分とほぼ一致し、流入
側流路断面の下端が流入側ポートの中心線より下方に位
置し、流出側流路断面の上端が流出側ポートの中心線よ
り上方に位置し、スリーブの下端に隣接してスプール挿
入孔が形成され、スプールの中央位置で各流路が閉鎖さ
れ、スプールの下端位置で流入側流路と流出側流路とが
連通されるとともに排出流路が閉鎖され、スプールの上
端位置で流入側流路が閉鎖されるとともに流出側流路と
排出流路とが連通されることを第２構成とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明の残圧抜三
方弁の実施の形態を示す。図１及び図２の説明におい
て、図１と同一の部材については図１と同一の符号を付
し、その説明は省略する。本発明の実施の形態では、流
入側流路21の断面積を図３のものよりも大きくし、それ
に伴って流入側流路21側（図１では左側）のＯリングシ
ール17の位置を下方へずらした。同時に流出側流路22の
断面積を同様に大きくし、それに伴って流出側流路22側
（図１では右側）のＯリングシール17の位置を上方へず
らした。それに伴い、中央孔11の中心軸線の垂直面に対
して右側を上方に傾斜させた面上にＯリングシール17を
配置した。
方弁の実施の形態を示す。図１及び図２の説明におい
て、図１と同一の部材については図１と同一の符号を付
し、その説明は省略する。本発明の実施の形態では、流
入側流路21の断面積を図３のものよりも大きくし、それ
に伴って流入側流路21側（図１では左側）のＯリングシ
ール17の位置を下方へずらした。同時に流出側流路22の
断面積を同様に大きくし、それに伴って流出側流路22側
（図１では右側）のＯリングシール17の位置を上方へず
らした。それに伴い、中央孔11の中心軸線の垂直面に対
して右側を上方に傾斜させた面上にＯリングシール17を
配置した。
【０００８】流入側ポート25の中心線と流出側ポート26
の中心線とは同一軸線上にある。図示のように、中央孔
11の中心軸線Ｘ−Ｘを垂直として流入側流路21を流出側
流路22よりも上方に位置させたとき、流入側流路21の断
面の下端39以外の内周は、流入側ポート25の断面の内周
の一部分と一致する。また、流出側流路22の断面の上端
40以外の内周は、流出側ポート26の断面の内周の一部分
と一致している。流入側流路21の断面の下端39が流入側
ポート25の中心線より下方に位置し、流出側流路22断面
の上端40が流出側ポート26の中心線より上方に位置して
いる。
の中心線とは同一軸線上にある。図示のように、中央孔
11の中心軸線Ｘ−Ｘを垂直として流入側流路21を流出側
流路22よりも上方に位置させたとき、流入側流路21の断
面の下端39以外の内周は、流入側ポート25の断面の内周
の一部分と一致する。また、流出側流路22の断面の上端
40以外の内周は、流出側ポート26の断面の内周の一部分
と一致している。流入側流路21の断面の下端39が流入側
ポート25の中心線より下方に位置し、流出側流路22断面
の上端40が流出側ポート26の中心線より上方に位置して
いる。
【０００９】スリーブ12は上方端部の直径が広げられ、
広げられた部分の外周面が中央孔11に接触し、中央孔11
の上端に形成された縦溝45にスリーブ12の上端の外面突
出部46が係合し、スリーブ12の回転が不能とされてい
る。中央孔11の上端部の環状溝には止め輪47が装着さ
れ、止め輪47によってスリーブ12の抜け出しが防止され
ている。スリーブ12の筒状部33と環状部32との間には、
流入側流路21の内側が所定幅にわたって切り欠いて流入
側連通路29が形成されている。また、スリーブ12の環状
部32の下側は、Ｏリングシール17を左側下方で支持する
ために、環状部32の左下側に円弧状部34（横断面）が延
長して一体に形成されている。なお、スプール13の縦方
向の中間部分には上側ランド15が形成され、上側ランド
15はスリーブ12の筒状部分33の内周面に摺動自在に嵌合
されている。
広げられた部分の外周面が中央孔11に接触し、中央孔11
の上端に形成された縦溝45にスリーブ12の上端の外面突
出部46が係合し、スリーブ12の回転が不能とされてい
る。中央孔11の上端部の環状溝には止め輪47が装着さ
れ、止め輪47によってスリーブ12の抜け出しが防止され
ている。スリーブ12の筒状部33と環状部32との間には、
流入側流路21の内側が所定幅にわたって切り欠いて流入
側連通路29が形成されている。また、スリーブ12の環状
部32の下側は、Ｏリングシール17を左側下方で支持する
ために、環状部32の左下側に円弧状部34（横断面）が延
長して一体に形成されている。なお、スプール13の縦方
向の中間部分には上側ランド15が形成され、上側ランド
15はスリーブ12の筒状部分33の内周面に摺動自在に嵌合
されている。
【００１０】スプール13の下側ランド14の内部には下方
端が開口した盲孔42が形成され、盲孔42の上端面とスプ
ール挿入孔19の下端面との間にバルブスプリング43が装
着され、バルブスプリング43によりスプール13が上方へ
向けて付勢されている。ボディ10の上方の筒状部分の外
周には筒状のカムリング49が回転可能に嵌合され、カム
リング49は逆カップ状のハンドル50の内面に連結されて
いる。カムリング49には軸対称の傾斜したカムリング溝
52が形成され（図２(a) 参照）、スプール13の上端の挿
通孔に挿通されたピン53の両端部が、カムリング溝52に
係合されている。スリーブ12の上端部には軸対称の縦溝
55が形成され、ボディ10の上端の筒状部分にも不図示の
縦溝が形成され、縦溝55及び不図示の縦溝にピン53が係
合して、スプール13の回転が防止されている。
端が開口した盲孔42が形成され、盲孔42の上端面とスプ
ール挿入孔19の下端面との間にバルブスプリング43が装
着され、バルブスプリング43によりスプール13が上方へ
向けて付勢されている。ボディ10の上方の筒状部分の外
周には筒状のカムリング49が回転可能に嵌合され、カム
リング49は逆カップ状のハンドル50の内面に連結されて
いる。カムリング49には軸対称の傾斜したカムリング溝
52が形成され（図２(a) 参照）、スプール13の上端の挿
通孔に挿通されたピン53の両端部が、カムリング溝52に
係合されている。スリーブ12の上端部には軸対称の縦溝
55が形成され、ボディ10の上端の筒状部分にも不図示の
縦溝が形成され、縦溝55及び不図示の縦溝にピン53が係
合して、スプール13の回転が防止されている。
【００１１】ボディ10の上下方向の中程の位置に環状溝
が形成され、この環状溝にハンドル50の下端部に挿入さ
れた複数個の止めピン56が係合して、ハンドル50の抜け
出しが防止されている。ハンドル50を回転させると、カ
ムリング49が同時に回転し、カムリング溝52に係合した
ピンが軸線上を移動する。この移動によってスプール13
を上端位置（図２(b) の残圧排出位置）、中立位置（図
２(a) の全閉位置）及び下端位置（図１の供給位置）に
移動させ、流路を切り換えることができる。なお、Ｏリ
ングシール17を装着しているスリーブ12の環状突出部及
びＯリングシール17の上側には流体圧力が作用し、その
水平方向分力がスリーブ12に作用する。その力に耐えさ
せるため、スリーブ12の図１の右側の環状突出部の上側
に受部材58が配設されている。
が形成され、この環状溝にハンドル50の下端部に挿入さ
れた複数個の止めピン56が係合して、ハンドル50の抜け
出しが防止されている。ハンドル50を回転させると、カ
ムリング49が同時に回転し、カムリング溝52に係合した
ピンが軸線上を移動する。この移動によってスプール13
を上端位置（図２(b) の残圧排出位置）、中立位置（図
２(a) の全閉位置）及び下端位置（図１の供給位置）に
移動させ、流路を切り換えることができる。なお、Ｏリ
ングシール17を装着しているスリーブ12の環状突出部及
びＯリングシール17の上側には流体圧力が作用し、その
水平方向分力がスリーブ12に作用する。その力に耐えさ
せるため、スリーブ12の図１の右側の環状突出部の上側
に受部材58が配設されている。
【００１２】
【発明の効果】本発明では、Ｏリングシールを中央孔の
中心軸線の垂直面に対して傾斜させ、中央孔の直径に対
して流入側流路及び流出側流路の開口面積を相対的に大
きくした。そのため、流入側連通路及び流出側連通路の
断面積はその儘であっても、残圧抜三方弁の流路が流入
側流路及び流出側流路の開口面積の増大に応じて流れ易
くなり、残圧抜三方弁の有効断面積が大きくなって、流
体圧システムの省エネルギーに寄与することとなった。
また、流入側流路断面の下端以外の内周は、流入側ポー
ト断面の内周の一部分と一致し、かつ流出側流路断面の
上端以外の内周は、流出側ポート断面の内周の一部分と
一致し、流入側流路断面の下端が流入側ポートの中心線
より下方に位置し、流出側流路断面の上端が流出側ポー
トの中心線より上方に位置している。このように、従来
例に比べ流入側流路及び流出側流路が横幅の広い部分へ
向かって増大したので、流入側流路及び流出側流路の開
口面積の増大は図１及び図２の見掛けよりも相当大きい
ものである。
中心軸線の垂直面に対して傾斜させ、中央孔の直径に対
して流入側流路及び流出側流路の開口面積を相対的に大
きくした。そのため、流入側連通路及び流出側連通路の
断面積はその儘であっても、残圧抜三方弁の流路が流入
側流路及び流出側流路の開口面積の増大に応じて流れ易
くなり、残圧抜三方弁の有効断面積が大きくなって、流
体圧システムの省エネルギーに寄与することとなった。
また、流入側流路断面の下端以外の内周は、流入側ポー
ト断面の内周の一部分と一致し、かつ流出側流路断面の
上端以外の内周は、流出側ポート断面の内周の一部分と
一致し、流入側流路断面の下端が流入側ポートの中心線
より下方に位置し、流出側流路断面の上端が流出側ポー
トの中心線より上方に位置している。このように、従来
例に比べ流入側流路及び流出側流路が横幅の広い部分へ
向かって増大したので、流入側流路及び流出側流路の開
口面積の増大は図１及び図２の見掛けよりも相当大きい
ものである。
【図１】本発明の残圧抜三方弁の実施の形態を示す縦断
面図である。
面図である。
【図２】図２(a) は図１のスプール中立位置の縦断面図
であり、図２(b) は図１のスプール上端位置の縦断面図
である。
であり、図２(b) は図１のスプール上端位置の縦断面図
である。
【図３】従来の残圧抜三方弁の縦断面図である。
【符号の説明】 10 ボディ 11 中央孔 12 スリーブ 17 Ｏリングシール 18 Ｏリングシール 21 流入側流路 22 流出側流路 23 排出側流路 25 流入側ポート 26 流出側ポート 27 排出側ポート 29 流入側連通路 30 流出側連通路 39 下端 40 上端
Claims (2)
- 【請求項１】 ボディの中央孔内にＯリングシールを介
してスリーブが配設され、中央孔の内面であって中央孔
の中心軸線を挟んで対向しかつ軸線方向に変位した２つ
の位置に、流入側流路及び流出側流路が開口され、流入
側流路の開口の内側のスリーブ円筒壁及び流出側流路の
開口の内側のスリーブ隣接部に流入側連通路及び流出側
連通路がそれぞれ形成され、中央孔の軸方向位置に排出
側流路が形成され、スプールによって流れが切り換えら
れ、中央孔とスリーブの間隙であって流入側流路・流入
側連通路と流出側流路・流出側連通路との間の部分がＯ
リングシールでシールされた残圧抜三方弁において、Ｏ
リングシールを中央孔の中心軸線の垂直面に対して傾斜
させ、中央孔の直径に対して流入側流路及び流出側流路
の開口面積を相対的に大きくしたことを特徴とする残圧
抜三方弁。 - 【請求項２】 流入側ポートの中心線と流出側ポートの
中心線とは同一軸線上にあり、中央孔の中心軸線を垂直
として流入側流路を流出側流路よりも上方に位置させた
とき、流入側流路断面の下端以外の内周は、流入側ポー
ト断面の内周の一部分と一致し、かつ流出側流路断面の
上端以外の内周は、流出側ポート断面の内周の一部分と
一致し、流入側流路断面の下端が流入側ポートの中心線
より下方に位置し、流出側流路断面の上端が流出側ポー
トの中心線より上方に位置し、スリーブの下端に隣接し
てスプール挿入孔が形成され、スプールの中央位置で各
流路が閉鎖され、スプールの下端位置で流入側流路と流
出側流路とが連通されるとともに排出流路が閉鎖され、
スプールの上端位置で流入側流路が閉鎖されるとともに
流出側流路と排出流路とが連通される請求項１記載の残
圧抜三方弁。
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-
1998
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