JP2003531345A - 流体制御用のスプール弁 - Google Patents

流体制御用のスプール弁

Info

Publication number
JP2003531345A
JP2003531345A JP2000596293A JP2000596293A JP2003531345A JP 2003531345 A JP2003531345 A JP 2003531345A JP 2000596293 A JP2000596293 A JP 2000596293A JP 2000596293 A JP2000596293 A JP 2000596293A JP 2003531345 A JP2003531345 A JP 2003531345A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spool
fluid
shaft
port
spool valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000596293A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3725785B2 (ja
Inventor
グリースマン，ヴァーノン・イー
アレクサンダー，ウォーレン・アール
Original Assignee
トーヴェック・インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トーヴェック・インコーポレーテッド filed Critical トーヴェック・インコーポレーテッド
Publication of JP2003531345A publication Critical patent/JP2003531345A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3725785B2 publication Critical patent/JP3725785B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/122—Details or component parts, e.g. valves, sealings or lubrication means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/14—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/14—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B1/141—Details or component parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F16K3/26—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members with fluid passages in the valve member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/52—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
    • F16K31/524—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam
    • F16K31/52475—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a sliding valve
    • F16K31/52483—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a sliding valve comprising a multiple-way sliding valve
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86389—Programmer or timer
    • Y10T137/86445—Plural, sequential, valve actuations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574—Supply and exhaust
    • Y10T137/8667—Reciprocating valve
    • Y10T137/86694—Piston valve
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574—Supply and exhaust
    • Y10T137/8667—Reciprocating valve
    • Y10T137/86694—Piston valve
    • Y10T137/86702—With internal flow passage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86718—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/86759—Reciprocating
    • Y10T137/86791—Piston
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86718—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/86759—Reciprocating
    • Y10T137/86791—Piston
    • Y10T137/86799—With internal flow passage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86879—Reciprocating valve unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 スプール弁には、（ａ）流体力学的形状とされた非円筒状の湾曲面を有する単一の中央支持体、又は（ｂ）同様に流体力学的形状とされた内面を有することが好ましい一対の側壁との何れか一方により形成された流体通路５６ｆを画成する軸部分６０ｆが設けられている。弁により制御される高速度／高圧力流体の流れを容易にする設計とされたこれら軸部通路は、（ａ）各スプールに固定された柄状部分６２ａ内に支持されたカム従動子ローラ６６ａと、（ｂ）各カム要素のそれぞれの内面に形成されたカム軌道溝の２つの平行な側部内にローラ６６ａを拘束する２要素カムとを含むことが好ましい機構により、弁シリンダのポートに対して所定の方向に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、液圧ポンプ／モータの一体部分として内蔵された、例えば、ラジア
ル弁のような、流体の流れを制御するために使用される弁装置、より具体的には
、かかる弁にて使用されるスプールの作動を制御する装置、及びスプール自体の
形状に関する。
【０００２】
【背景】
流体の流れを制御するため往復運動型スプールを使用する弁装置は、液圧技術
にて周知である。例えば、半径方向に配置されたスプール弁は、液圧ポンプ／モ
ータ装置の一部として使用される（「ギア取り付け型の斜板を備える液圧機械（
Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｍａｃｈｉｎｅ ｗｉｔｈ Ｇｅａｒ−Ｍｏｕｎｔｅｄ
Ｓｗａｓｈ−ｐｌａｔｅ）」という名称の米国特許第５，５１３，５５３号を参
照）。かかる公知の殆どの弁装置において、スプールの各々は、弁体に形成され
たシリンダ内を軸方向に往復運動する。最も一般的に、シリンダの各々には、第
一及び第二の流体通路を画成する一対のポートが設けられており、該スプールは
、軸部により分離された一対のポート遮断部分を有し、このため、スプールが第
一の位置まで軸方向に動かされたとき、第一の流体通路は遮断される一方で流体
は軸部を通り且つ第二の流体通路を通って流れるのを許容される。同様に、スプ
ールが第二の位置まで軸方向に動かされたとき、第二の流体通路は遮断される一
方で流体は軸部を通り且つ第二の流体通路を通って流れるのを許容される。
【０００３】 従来、かかる弁装置において、弁のスプール部分の一端は、回転するカム面上
に乗り上げるカム従動子として作用し、スプールの各々は、カム面に向けてばね
偏倚され、このため、カムの回転は、各弁装置内にてそれぞれのスプールが順次
に且つ連続的に軸方向に動くのを制御する。しかし、かかるばね偏倚式スプール
装置の応答時間及び作用の全体は、塵及び反作用圧力の問題による影響を受ける
ことがしばしばあることが知られている。また、かかる公知の弁装置の個々のス
プールは、シリンダの中心軸線の周りをしばしば回転する（特に、極めてゆっく
りと）ことが周知である。このため、各スプールの狭小な軸部分は、円筒状の形
状にて設計し（図３及び図４参照）、かかるスプールが回転したときにその軸部
分の方向が変化しても、弁を開いた場合、円筒状の軸部分の周りに形成された流
体通路の形状は何ら変化しないようにすることが好ましい。
【０００４】 例えば、高馬力を発生させることができ且つ４０００ｒｐｍの高速度を達成し
、更に４０００ｐ．ｓ．ｉ．の高圧に耐えなければならない自動車のポンプ／モ
ータのような、高速度及び高圧状態の液圧流体の流れを制御するために弁装置が
使用されるとき、弁の設計は極めて重要である。かかる状態下にて一定した流体
の流れは重要である。
【０００５】 本明細書に開示された本発明は、主として、かかる重要な流体の流れを目的と
するものである。本発明による弁装置は、ばね偏倚式弁装置の応答時間の問題を
解決し且つ弁のタイミングの均一性を保証するのみならず、各スプールの軸部分
を通って流れる流体の流れ効率を顕著に向上させるものである。
【０００６】
【発明の概要】
本発明による弁装置の全体的な形態は、上述した公知の従来のスプール弁装置
に従うものである。すなわち、スプールの各々は、弁体に形成されたキャビティ
、好ましくはシリンダ内を軸方向に往復運動する。該シリンダは、単一の流体通
路のみを形成するポートを含むことができる。しかし、液圧ポンプ／モータと共
に使用する設計とされた実施の形態において（例えば、図1及び図２に開示され
たようなもの）、シリンダの各々には、第一及び第二の流体通路を画成する第一
及び第二のポートが設けられる。該スプールは、軸部により分離された一対のポ
ート遮断部分を有し、このため、スプールが第一の位置まで軸方向に移動される
と、第一の流体通路は遮断される一方、流体は軸部を通り且つ第二の流体通路を
通って流れることが許容され、また、スプールが第二の位置まで軸方向に移動さ
れると、第二の流体通路は遮断される一方、流体は軸部を通り且つ第一の流体通
路を通って流れることが許容される。
【０００７】 しかし、従来技術の構成と相違して、本発明の弁装置において、各スプールの
軸方向への往復運動はばね偏倚式カム従動子により制御されない。その代わり、
駆動軸と共に回転し得るように配置されたカム軌道内に拘束されたカム従動子に
より確実なスプールの制御が行われる。該カム軌道は、２つの平行なカム面を有
し、カム従動子がこれらカム面の間に拘束される。すべての好ましい実施の形態
において、カム従動子はローラである。
【０００８】 図１及び図２に図示した好ましい弁装置の構成において、複数の個々の弁が液
圧ポンプ／モータの駆動軸の周りで半径方向に配置されている。各弁内のスプー
ルは、該スプールの底部から伸びる柄状部分を有している。該柄状部分には、カ
ム従動ローラが受け入れられる穴が形成されており、カム従動ローラは該穴内に
て、該ローラがカム軌道の平行な面と転がり係合するのを許容するように所定の
方向に支持されている。開示した実施の形態において、カム軌道の平行な面は、
カム従動ローラの位置を制御する釣り合った確実な駆動を可能にする２つの鏡像
部分に分割されている。カム軌道、ローラ及び柄状部分の組合わせ体は、各スプ
ールの往復運動タイミングを制御し、これと同時に、スプールがそのそれぞれの
シリンダ内で回転するのを防止する方向決め機構としても機能する。
【０００９】 各スプールの軸部分は、（ａ）流体力学的な非円筒状の湾曲した表面形状を有
する単一の中央支持体か、又は（ｂ）一対の側壁かの何れか一方により形成され
た通路を画成する。好ましくは、側壁の内面は、また、流体力学的に形状付けら
れるようにする。中央支持体及び側壁のそれぞれの流体力学的形状は、弁により
制御される流体通路が高速度／高圧にて流れるのを容易にし得る設計とされてい
る。すなわち、これらの流体力学的表面は、（ｉ）スプールを通る流体の流れ、
及び（ｉｉ）上記軸部分がそれと整合されたとき、それぞれのシリンダポートに
より画成される流体通路への及び該流体通路からの流体の流れ方向の双方を容易
にし得る形状とされている。
【００１０】 勿論、これらの流体力学的軸の表面は、これら軸部分とシリンダの通路とを通
る最大の流体の流れを保証し得るように弁シリンダのポートに対し所定の方向に
維持しなければならない。本発明の方向決め機構は、スプールのいかなる軸まわ
りの回転をも防止する。すなわち、この機構は、スプールの各々に取り付けられ
たカム従動子を備えている。上述したように、これらのカム従動子（好ましくは
、ローラ）は回転するカムの平行な表面の間に拘束され、このためスプールの各
々は、カムの軌道により確実に駆動される一方、その軸線の周りで回転すること
ができず、これにより、スプールの軸部の通路を所望の方向に維持することがで
きる。
【００１１】
【詳細な説明】
図1には、例えば、その右端部（軸１２の右端部及び外側の電源のいずれをも
図示せず）に接続された、例えば、自動車のエンジンのような外部の電源により
回転可能である駆動軸１２を有する液圧ポンプ１０の一部分が図示されている。
ポンプ１０は、複数のポンプシリンダ１６が駆動軸１２の軸線４２の周りで半径
方向に配置されたシリンダブロック部分１４を有し、各シリンダ１６の軸線は軸
線４２に対して平行に整合されている。ポンプピストン１８は、各ポンプシリン
ダ１６内に取り付けられ且つそれぞれ「鈎骨（ｄｏｇ ｂｏｎｅ）」ピストンロ
ッド２０により斜板２４の章動（ｎｕｔａｔｉｎｇ）するが回転しない揺動板２
２に接続されており、斜板２４はまた章動し且つ回転するロータ２６を備えてい
る。当該技術分野で周知の方法にて、斜板２４のロータ２６は、駆動軸１２と共
に回転し得るように該駆動軸１２に回動可能に接続され、駆動軸１２に対する斜
板２４の角度はリンク２８を含む手段により制御される。揺動板２２は、一対の
球状歯車の内側歯車３２内に支持され、対の外側歯車３４は、ポンプ１０の円筒
状ブロック部分１４の右端部に接続された斜板ハウジング部分３０の内壁に取り
付けられている。
【００１２】 駆動軸１２の回転に応答するポンプピストン１８の往復運動は、流体をオリフ
ィス１７を通じてポンプシリンダ１６内に且つポンプシリンダ１６外に移動させ
る。それぞれの各ピストン１８が右方向に移動する毎に、オリフィス１７に入る
低圧の流体はピストンに従動してそのそれぞれのシリンダ１６を充填し、その後
、それぞれの各ピストン１８が左方向に駆動されて戻るとき、高圧の流体はオリ
フィス１７を通じてそのそれぞれのシリンダ１６から押し出される。この高速度
の低圧及び高圧流体の流れは、ボルト３８によりシリンダブロック１４の左端部
に接続された弁ブロック３６内に保持されたスプール弁装置により制御される。
【００１３】 弁ブロック３６には、駆動軸１２の軸線４２の周りに配置された複数の弁シリ
ンダ４０に対するボアが形成されており、各弁シリンダ４０の軸線は軸線１２か
ら半径方向に伸びている。各弁シリンダ４０内でそれぞれのスプール４４ａは軸
方向に移動して、相応するそれぞれの高圧及び低圧の流体通路を画成する一対の
ポート４６及び４８を順次に開き且つ閉じ、ポンプ１０のハウジングの左端部を
形成する端部キャップ５４に形成されるそれぞれのら旋状マニホルド５３（1つ
のみを点線で図示）内の相応するそれぞれの通路５０、５２と接続するそれぞれ
の高圧及び低圧の流体通路５０、５２を画成する。
【００１４】 まず、本発明の第１の実施の形態に従いスプールを使用して、弁ブロック３６
内に取り付けられたスプール弁の作用の全体について説明する。「注：本発明の
弁スプールの全ては、同一の参照番号で全体として表示した同様の要素からなる
基本構成を有し、異なる実施の形態の要素は、各実施の形態に特有の接尾辞（ａ
乃至ｆ）を使用して表示する。」 次に、図２、図６及び図７を参照すると、スプール４４ａの各々は、軸部６０
ａにより分離された一対のポート遮断部分５６ａ、５８ａを備えており、好まし
い実施の形態において、柄状部分６２ａは、ポート遮断部分５３から伸びている
。柄状部分６２ａは、カム従動ローラ６６ａを受け入れ且つ支持する案内穴６４
ａを有する。
【００１５】 図１及び図２に図示するように、一対の鏡像カム要素７０、７２が弁ブロック
３６内に配置され、駆動軸１２の左端部に取り付けられている。各々のそれぞれ
の軌道７４、７６の側壁を形成する少なくとも２つの平行な表面を有する一対の
それぞれのカム軌道７４、７６がカム要素７０、７２の内面の溝として機械加工
されている。カム要素７０、７２は、駆動軸１２と共に回転し得るように固着さ
れ且つカム軌道７６がカム軌道７４の鏡像を形成し得るようにキー７８により所
定の位置に保持されている。
【００１６】 組み立てのため、スプール４４ａの各々は、そのそれぞれの弁シリンダ４０内
に取り付けられた後、カム要素７２は軸１２にキー止めされる。次に、それぞれ
のローラ６６ａの各々は、そのそれぞれのスプール４４の柄状部分６２に形成さ
れたそれぞれの案内穴６４を通じて取り付けられる。次に、一端がカム要素７２
のカム軌道７６内にあるようにカム従動ローラ６６ａの各々が配置される。その
後、各ローラ６６ａの他端がカム要素７０のカム軌道７４内に受け入れられ、カ
ム要素７０が適宜に所定の位置にて係止されるようにカム要素７０は軸１２にも
キー止めされる。
【００１７】 上述したように、柄状部分６２ａは、スプール４４ａに対し固定されており、
また、カム従動ローラ６６ａは、カム要素７０、７２のカム軌道７４、７６内に
拘束されているため、スプール４４ａは、作動中の全ての時点にてそのそれぞれ
の弁シリンダ４０の軸線の周りで回転することが防止される。更に、軸部分６０
ａの位置は、スプール４４ａの他の要素に対しても固定されているため、軸部分
６０ａの方向は、作動中の全ての時点にてそのそれぞれの弁シリンダ４０の軸線
の周りで回転するのが同様に防止される。
【００１８】 本発明の主要な特徴は、各スプールの軸部分の形状及び方向にあり、また、各
軸部分がそのそれぞれの弁シリンダ４０のポートと整合されたとき、軸部分の各
々により形成された通路を通って流れる流体の流れ及び方向決めを容易にするこ
とにある。この点に関して、スプール４４ａの各々の軸方向への動きは、流体の
順次的且つ両方向への流れ、すなわちポンプシリンダ１６内へ及びポンプシリン
ダ１６外への流れを制御することを認識すべきである。
【００１９】 流体の流れを容易にすることの重要性は、図３及び図４に図示した型式の従来
技術のスプールと比較したとき、最も良く理解される。周知で且つ広く使用され
ている従来技術のスプール４４の各々において、ポート遮断部分５６、５８は、
円筒状の形状をした軸部６０により分離されている。ポート遮断部分５８の底部
には、従来の制御カムの面（例えば、図２のカム軌道７４の内壁面に類似）に乗
り上げる設計とされた球状面５９が付与されている。かかる従来技術のスプール
４４の各々の球状面５９は、ばね偏倚手段（図示せず）により制御カムの面と従
来通り、接触状態に保持された、カム従動子として機能する。
【００２０】 上述の背景部分に記載されたように、従来技術のスプール４４の軸部６０の各
々は、スプールの軸線上に中心が位置しており、また、円筒状の形態をしている
。このため、弁の作動中、スプール４４がそのそれぞれの弁シリンダ内にて軸心
まわりに回転しても、スプール４４の軸部分により形成された流体通路の相対的
寸法及び形状は一定のままである。流体学の技術分野で周知であるように、流体
が高速度でシリンダを経て流れるとき（例えば、帆船のフラッグ柱又はマストを
経て動く空気が動くように）、移動する流体に渦流が形成され、その結果、波状
の乱流が生じる。スプール４４の軸部通路を通る流体の動きに起因する乱流は、
流体の流れ矢印８０で図５に概略図的に図示されており、この流れ矢印８０は、
上述したように、各弁を通る流体の双方向への流れを示す。かかる乱流は、特に
、高速度及び高圧時、弁の効率を低下させる。
【００２１】 本明細書の本発明は、かかる乱流を減少させ、これにより、高速度／圧力の液
圧装置の効率を向上させることに関する。
【００２２】
【乱流の減少】
図６、図７及び図８に図示した本発明のスプールの設計に関する第１の実施の
形態を参照すれば、スプール４４ａのポート遮断部分５６ａ、５８ａは、軸部分
６０ａにより分離され、この軸部分６０ａにおいて、２つの側壁の内部８０ａは
、軸部分６０ａがシリンダ４０のポート４６、４８とそれぞれ整合したとき、流
体が流れるための通路を画成する。中間の軸部要素（例えば、従来技術のスプー
ル４４の軸部６０）は何ら存在しないため、図８に流体の流れ矢印８２ａで概略
図的に図示するように、流体はスプール４４ａの軸部分６０ａを経て妨害されず
に且つ双方向に自由に移動する。ポート４６、４８に対する側壁の内部の８０ａ
の所定の位置は、該内部を通る流体通路の効率にとって重要であることを認識す
ることが重要である。側壁の内部の８０ａの方向が一定であることは、上述した
方向決め機構、すなわち、軸部分６０ａに対する柄状部分６２ａ及びローラ６６
ａの所定で且つ一定の位置によって確保される。
【００２３】 本発明による設計のスプールの第２の実施の形態が図９、図１０、図１１に図
示されている。スプール４４ｂのポート遮断部分５６ｂ、５８ｂは、中央支持体
６０ｂにより支持され、該中央支持体６０ｂがシリンダ４０のポート４６、４８
とそれぞれ整合されたとき、流体が流れるための二重の通路を画成する軸部分を
形成する。この第２の実施の形態は、本発明の更なる特徴を備えている、すなわ
ち、中央支持体６０ｂの表面８０ｂには、表面８０ｂを通る流体の両方向への流
れを容易にし且つ移動する流体中に渦流が形成されることを少なくするため所定
の流体力学的形状が付与されている。この場合にも、ポート４６、４８に対する
中央支持体６０ｂの所定の位置は、この軸部分により形成された流体通路の効率
にとって重要であり、また、中央支持体６０ｂの方向の一定性は、軸部分６０ｂ
に対する柄状部分６２ａ及びローラ６６ｂの所定で且つ一定の位置により確実と
される。
【００２４】
【流れ方向の改良】
上述したように、スプール弁は、ポンプ及びモータのような液圧機械にて広く
使用されている。流体技術にて周知であるように、ポンプは、駆動軸の回転に応
答可能なピストンを有し、この駆動軸は、外部の動力源により駆動される。ピス
トンは、低圧の流体をポンプシリンダ内に吸引し且つその流体を高圧にてシリン
ダ外に押し出す。液圧モータにおいて、その逆の作用が行われる、すなわち、高
圧流体がモータのピストンを動かし、モータの駆動軸を回転させ、次に、流体は
、より低圧にてシリンダから出て、組合わさる液圧ポンプと共用する閉液圧ルー
プ（又は幾つかの場合、溜め）に戻る。モータ等に対し作用する液圧管内の高圧
流体の流れが逆になったとき、モータの駆動軸の回転方向は逆になる。何れの場
合でも、液圧流体は、別個のポートを通じてポンプ／モータのシリンダに入り且
つポンプ／モータのシリンダから出て、また、これらのポートを通る流れ方向を
逆にすることができる。
【００２５】 再度、図１に図示した液圧機械の左手端部分に図示したスプール弁装置を参照
すると、弁シリンダ４０の各々は、各ポンプシリンダ１６の左端部と接続するオ
リフィス１７を有している。また、弁シリンダ４０の各々は、ポンプ１０の端部
キャップ５３に形成された流体通路５０、５２とそれぞれ接続する２つの他の別
個のポート４６、４８をも有する。図示した特別な配置において、ポート４６は
、オリフィス１７の位置よりも上方に配置される一方、ポート４８は、オリフィ
ス１７の位置よりも下方に配置されている。
【００２６】 この説明の目的上、ポンプ１０は、合わさる液圧モータと閉流体ループの配置
状態で作動するものと想定する。更に、通路５０内に及びポート４６を接続する
管路内に高圧流体が存在する一方、通路５２内に及びポート４８と接続する管路
内に低圧の戻り流体が存在するものと想定する。図１には、ポンプ１０が流体を
その最大流量にて駆動する最大の傾動角度位置にある斜板２４が図示されている
。斜板２４が図示した位置に達し、スプール４４ａは丁度、双方のポート４６、
４８が遮断されるその図示した位置に達しているものと想定する。ポンプのサイ
クルが続くと、斜板２４は、ピストン１８を右方向に動かし始め、カム要素７０
、７２は、スプール４４ａを下方に動かし、流体の戻り通路５２をオリフィス１
７と接続し、流体がポート４８から上方にポンプシリンダ１６のオリフィス１７
内に流れるのを許容する。低圧の戻り流体は、斜板２４の回転がピストン１８が
右方向に完全に動くことを許容する迄、オリフィス１７を通って動きを続け、シ
リンダ１６内に入る。この時点にて、スプール４４ａは、既に、上方に移動して
おり、双方のポート４６、４８は再度、遮断される。斜板２４がビストン１８を
左方向に動かし始めると、スプール４４ａの連続的な上方への動きは、オリフィ
ス１７をポート４６と接続し、ピストン１８がシリンダ１６からの高圧の流体を
オリフィス１７から上方に、ポート４６内に且つ通路５０内に付勢することを許
容することになる。
【００２７】 次の実施の形態は、本発明のスプールの軸部の通路を通る流体の流れ方向の設
定を容易にすることに関する。 本発明の第３の実施の形態のスプール４４ｃが、図１２、図１３及び図１４に
図示されている。スプール４４ｃは、第１及び第２の実施の形態の重要な特徴を
組み合わせる。すなわち、第１の実施の形態と同様の設計において、軸部分６０
ｃは、２つの側壁によってのみ画成された、完全に開いた流体通路を備えている
。しかし、この実施の形態において、側壁の内面８０ｃには、流体が単一のポー
ト（例えば、上述した図１２のオリフィス１７）に入り且つ該ポートから、単一
のポートのそれぞれ左側及び右側にある一対のポート開口部（例えば、図１のポ
ート４６、４８）まで流れるのを容易にし得るように選んだ所定の流体力学的形
状が付与されている。
【００２８】 第４の実施の形態のスプール４４ｄが図１５、図１６及び図１７に図示されて
いる。軸部分６０ｄは、また、軸部通路の限界箇所を画成すべく一対の側壁を使
用する一方、流体動力学面８０ｄを有する水平方分割部７９は、流体流れ矢印８
２ｄで示すように流体の流れを指向するように通路を分割する。この実施の形態
において、単一のポート（例えば、図２のオリフィス１７）が図１７の右側に配
置されているものと想定する。この実施の形態は、入口へ且つ入口から出て単一
ポートの上方及び下方にそれぞれ配置されたポートから出る流体の流れを容易に
する設計とされている。
【００２９】 図１８、図１９及び図２０には、第２の実施の形態の改変例である、第５の実
施の形態のスプール４４ｅが図示されている。すなわち、単一の中央支持体６０
ｅには、単一ポート（例えば、図２のオリフィス１７）の左側及び右側にそれぞ
れ配置された分離したポート（例えば、図２のポート４６、４８）内へ及びこれ
らのポートからの流れを指向する設計とされた流体力学的面８０ｅが設けられて
いる。この流体の流体の流れ方向は図２０に矢印８２ｅで示してある。
【００３０】 最後に、図２１、図２２及び図２３には、スプールの軸部分が２つの側壁のみ
により画成された完全に開いた流体通路を備える第１及び第３の実施の形態（図
７及び図１３参照）に適用可能な１つの好ましい改変例である、第６の実施の形
態のスプール４４ｆが図示されている。流体の流れを容易にするため、これら側
壁の厚さを薄くすることが望まれる。しかし、側壁がより薄くなるに伴い、高圧
の流体が軸部開口部を通る結果、側壁が僅かに「湾曲」して、スプールの外面と
そのそれぞれのシリンダの内面との間の隙間が望ましくない程に減少することに
なる。
【００３１】 この第６の実施の形態において、軸部分６０ｆの外周の全体の周りに圧力釣合
い通路８４が形成されている（注：この通路８４の深さは図面では著しく誇張し
て示してある）。通路８４の幅（図２１、図２２及び図２３）は、軸部分６０ｆ
の全垂直高さに沿って伸びるものとして示してあるが、側壁の歪みを防止するの
に十分な釣合い圧力を（各側壁の外側とスプール４４ｆが配置されたシリンダの
内面との間に）導入するのに必要な以上、通路８４の寸法を大きくする必要はな
いから、より狭小な通路で十分である。
【００３２】 第１及び第３の実施の形態に関して上述したように、スプール４４ｆは、中間
的な軸要素（例えば、従来技術のスプール４４の軸部６０）を何も有さず、流体
は図２３に流体の流れ矢印８２ｆで概略図的に図示するように、スプール４４ｆ
の軸部分６０ｆを経て妨害されずに且つ両方向に自由に移動することができる。
しかし、通路８４の深さ（著しく誇張して図示）は、所望の釣合い圧力を導入す
るのに適当ではあるが、感得し得る程の流体の流れを許容する程に深くはないか
ら、軸部分６０ｆの外周に形成された通路８４を通る流れは図示されていないこ
とも認識すべきである。
【００３３】 第４の後者の実施の形態においても、スプールの軸部分を通る流体通路の方向
は同様に、極めて重要である。第１及び第２の実施の形態に関して説明したよう
に、この重要な方向は、そのそれぞれの弁シリンダ４０の軸線の周りの個々のス
プール４４ａ乃至４４ｆの回転を防止する機構により維持される。かかる方向決
め機構は、弁シリンダ及びスプールの各々により共用されるキー及びスロット／
スライド組合わせ体を使用する何らかの形態のキー溝機構を含むことになる。し
かし、この場合にも、好ましい方向決め機構は、カム軌道内に拘束され且つ完全
に上述したように各スプールに対して一定の方向に配置された確実被駆動のカム
従動子を備えるものである。
【００３４】 上述した本発明は、上述したように、（ａ）各スプールを確実に駆動すること
と、（ｂ）各スプールの軸部分を通る流体の流れ方向の設定を容易にすることと
、（ｃ）流体の乱流を減少させるスプール軸部の設計を使用することとにより、
ポンプ効率を向上させる。液圧ポンプ／モータの弁装置内の流体の乱流を減少さ
せることは機械の効率を向上させるのみならず、高速度の流体の移動に伴う機械
の騒音を著しく減少させることにもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ハウジングの左端部内に配置された本発明の改良された半径方向スプール弁を
示す、液圧ポンプ／モータ機械（例えば、米国特許第５，５１３，５５３号に開
示された型式）の選んだ部分の概略図的な断面図である（一層明確にするため、
重要でない部分及び点線部分は省略）。
【図２】 （ａ）機械の９つのポンプシリンダ及びそれぞれの弁開口部、（ｂ）本発明の
確実なカム軌道の２分の１部分、及び（ｃ）２つのスプールの柄状部分及びロー
ラ部分のみを示す、面２−２（部品を除去）に沿った、図１の半径方向スプール
弁部分の同様の概略図的な断面図である。
【図３】 周知の従来技術の弁装置に対する従来のスプールの概略図的な側面図である。
【図４】 図３の従来のスプールの図３の面４−４に沿った別の側面図である。
【図５】 点線によりスプールの軸部分を通って流れる流体の方向を示す、図４の面５−
５に沿った断面図である。
【図６】 本発明の第１の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図７】 図６のスプールを示す図６の面７−７に沿った別の側面図である。
【図８】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図７の面８−８に
沿った断面図である。
【図９】 本発明の第２の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図１０】 図９のスプールを示す図９の面１０−１０に沿った別の側面図である。
【図１１】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図１０の面１１−
１１に沿った断面図である。
【図１２】 本発明の第３の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図１３】 図１２のスプールを示す図１２の面１３−１３に沿った別の側面図である。
【図１４】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図１３の面１４−
１４に沿った断面図である。
【図１５】 本発明の第４の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図１６】 図１５のスプールを示す図１５の面１６−１６に沿った別の側面図である。
【図１７】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図１６の面１７−
１７に沿った断面図である。
【図１８】 本発明の第５の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図１９】 図１８のスプールを示す図１８の面１９−１９に沿った別の側面図である。
【図２０】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図１９の面２０−
２０に沿った断面図である。
【図２１】 本発明の第６の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図２２】 図２１のスプールを示す図２１の面２２−２２に沿った別の側面図である。
【図２３】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図２２の面２３−
２３に沿った断面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年６月２８日（２０００．６．２８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】 従来、かかる弁装置において、弁のスプール部分の一端は、回転するカム面上
に乗り上げるカム従動子として作用し、スプールの各々は、カム面に向けてばね
偏倚され、このため、カムの回転は、各弁装置内にてそれぞれのスプールが順次
に且つ連続的に軸方向に動くのを制御する。しかし、かかるばね偏倚式スプール
装置の応答時間及び作用の全体は、塵及び反作用圧力の問題による影響を受ける
ことがしばしばあることが知られている。また、かかる公知の弁装置の個々のス
プールは、それらのシリンダ内で作動されたとき、それらの中心軸線の周りをし
ばしば回転する（特に、極めてゆっくりと）ことが周知である。このため、各ス
プールの狭小な軸部分は、円筒状の形状にて設計し（図３及び図４参照）、かか
るスプールが回転したときにその軸部分の方向が変化しても、弁を開いた場合、
円筒状の軸部分の周りに形成された流体通路の形状は何ら変化しないようにする
ことが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】 図１及び図２に図示した好ましい弁装置の構成において、複数の個々の弁が液
圧ポンプ／モータの駆動軸の周りで半径方向に配置されている。各弁内のスプー
ルは、該スプールの底部から伸びる柄状部分を有している。該柄状部分には、カ
ム従動ローラが受け入れられる穴が形成されており、カム従動ローラは該穴内に
て、該ローラがカム軌道の平行な面と転がり係合するのを許容するように所定の
方向に支持されている。開示した実施の形態において、カム軌道の平行な面は、
カム従動ローラの位置を制御する釣り合った確実な駆動を可能にする２つの鏡像
部分に分割されている。カム軌道、ローラ及び柄状部分の組合わせ体は、各スプ
ールの往復運動タイミングを制御し、これと同時に、スプールがそのそれぞれの
シリンダ内でその中心軸線の周りを回転するのを防止する方向決め機構としても
機能する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】 各スプールの軸部分は、（ａ）スプールの中心軸線に対して垂直な断面内で見
たとき、流体力学的形状とされた非円形の湾曲面を有する、単一の中央支持体か
、又は（ｂ）一対の側壁かの何れか一方により形成された通路を画成する。好ま
しくは、側壁の内面は、また、流体力学的に形状付けられるようにする。中央支
持体及び側壁のそれぞれの流体力学的形状は、弁により制御される流体通路が高
速度／高圧にて流れるのを容易にし得る設計とされている。すなわち、これらの
流体力学的表面は、（ｉ）スプールを通る流体の流れ、及び（ｉｉ）上記軸部分
がそれと整合されたとき、それぞれのシリンダポートにより画成される流体通路
への及び該流体通路からの流体の流れ方向の双方を容易にし得る形状とされてい
る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 ハウジングの左端部内に配置された本発明の改良された半径方向スプール弁を
示す、液圧ポンプ／モータ機械（例えば、米国特許第５，５１３，５５３号に開
示された型式）の選んだ部分の概略図的な断面図である（一層明確にするため、
重要でない部分及び点線部分は省略）。
【図２】 （ａ）機械の９つのポンプシリンダ及びそれぞれの弁開口部、（ｂ）本発明の
確実なカム軌道の２分の１部分、及び（ｃ）２つのスプールの柄状部分及びロー
ラ部分のみを示す、面２−２（部品を除去）に沿った、図１の半径方向スプール
弁部分の同様の概略図的な断面図である。
【図３】 周知の従来技術の弁装置に対する従来のスプールの概略図的な側面図である。
【図４】 図３の従来のスプールの図３の面４−４に沿った別の側面図である。
【図５】 点線によりスプールの軸部分を通って流れる流体の方向を示す、図４の面５−
５に沿ってスプールの中心軸線に対して垂直な断面図である。
【図６】 本発明の第１の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図７】 図６のスプールを示す図６の面７−７に沿った別の側面図である。
【図８】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図７の面８−８に
沿った断面図である。
【図９】 本発明の第２の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図１０】 図９のスプールを示す図９の面１０−１０に沿った別の側面図である。
【図１１】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図１０の面１１−
１１に沿った断面図である。
【図１２】 本発明の第３の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図１３】 図１２のスプールを示す図１２の面１３−１３に沿った別の側面図である。
【図１４】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図１３の面１４−
１４に沿った断面図である。
【図１５】 本発明の第４の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図１６】 図１５のスプールを示す図１５の面１６−１６に沿った別の側面図である。
【図１７】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図１６の面１７−
１７に沿ってスプールの中央軸線の方向に見た断面図である。
【図１８】 本発明の第５の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図１９】 図１８のスプールを示す図１８の面１９−１９に沿った別の側面図である。
【図２０】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図１９の面２０−
２０に沿った断面図である。
【図２１】 本発明の第６の実施の形態による改良されたスプールを示す概略図的な側面図
である。
【図２２】 図２１のスプールを示す図２１の面２２−２２に沿った別の側面図である。
【図２３】 点線によりスプールの軸部分を通る流体の流れ方向を示す、図２２の面２３−
２３に沿った断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3H053 AA11 AA33 AA35 BD03 DA12 3H063 AA09 BB01 BB45 DA19 DB12 EE20 GG05 GG11 3H071 AA01 BB01 CC14 CC23 DD11

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動軸の回転により順次に作動されるそれぞれの複数の弁を
    有するスプール弁装置であって、スプール弁の各々が、（ａ）第一の流体通路を
    画成する少なくとも第一のポートを有するシリンダと、（ｂ）軸部分及び少なく
    とも１つのポート遮断部分を有するスプールとを備え、該スプールが、第一の位
    置と第二の位置との間にて前記シリンダ内で軸方向に可動であり、前記スプール
    が前記第一の位置にあるとき、前記流体が前記軸部分を通り且つ前記第一の流体
    通路を通って流れることが許容され、前記スプールが前記第二の位置にあるとき
    、前記第一の流体通路が遮断される、スプール弁装置において、 前記駆動軸により回転され、少なくとも２つの平行な面を有するカム軌道と、 複数のカム従動子であって、該カム従動子の各々が前記スプールのそれぞれ１
    つと関係し且つ該それぞれ１つに対して所定の位置に整合され、カム従動子の各
    々がそれぞれの各スプールの前記軸方向への移動及び前記駆動軸の回転に応答し
    た前記それぞれのスプール弁の前記順次的作動を制御すべくカム軌道と係合して
    、それと相対的に移動し得るように前記カム軌道の前記平行な面の間に拘束され
    た、複数のカム従動子とを備え、 それぞれのスプールの各々の前記軸部分が、（ａ）流体力学的形状とされた非
    円筒状の湾曲面を備える側壁の無い中央支持体か、又は（ｂ）その間に形成され
    た通路を有する一対の側壁かの何れか一方により形成された１つの通路を画成し
    、 前記中央支持体及び前記側壁が、前記軸部分が第一の流体ポートと整合された
    とき、前記軸部分を通り、前記第一の流体ポートを通る流体の流れを容易にし得
    るように前記シリンダの前記それぞれの第一の流体ポートに対して所定の方向で
    配置されるように改良された、スプール弁装置。
  2. 【請求項２】 請求項１のスプール弁の改良において、 前記シリンダが、前記第一のポートから分離され且つ第二の流体通路を画成す
    る第二のポートを備えることと、 前記スプールが前記第一の位置にあり且つ前記流体が前記軸部分を通り且つ前
    記第一のポートを通って移動するのを許容されたとき、前記第二の流体ポートが
    遮断され、 前記スプールが前記第二の位置にあるとき、前記第一の流体通路が遮断され且
    つ流体が前記軸部及び前記第二の流体ポートを通って移動するのが許容され、 前記中央支持体の前記所定の方向及び前記軸部分の前記側壁の間の前記通路の
    前記所定の方向が、（ａ）該軸部分が前記第一の流体ポートと整合されたとき、
    前記軸部分及び前記第一の流体通路を通り、（ｂ）前記軸部分が前記第二の流体
    ポートと整合されたとき、前記軸部分及び前記第二の流体通路を通る流体の流れ
    を容易にし得るように配置されるように改良された、スプール弁。
  3. 【請求項３】 請求項２のスプール弁の改良において、前記軸部分の前記対
    の側壁がその間に前記通路を形成する内面を有し、該内面の各々が、前記軸部分
    を通る流体の流れを容易にし且つ前記軸部分が第一及び第二の流体ポートと整合
    されたとき、前記それぞれの第一及び第二の流体ポートへ且つ該第一及び第二の
    流体ポートからの流体の流れを方向決めする流体力学的形状とされた、スプール
    弁。
  4. 【請求項４】 請求項２のスプール弁の改良において、一対の側壁を有する
    前記軸部分が、前記側壁の間に形成された一対の通路を更に備え、前記通路の各
    々が、前記軸部分がシリンダポートと整合されたとき、前記シリンダポートのそ
    れぞれ１つに対し且つ該それぞれの１つから流体を指向するように方向決めされ
    た、スプール弁。
  5. 【請求項５】 請求項２のスプール弁の改良において、前記非円筒状の中央
    支持体が、一対の通路を形成し、該通路の各々が、前記軸部分がシリンダポート
    と整合されたとき、前記シリンダポートのそれぞれ１つへ且つ該それぞれ１つの
    ポートから流体を指向するように方向決めされた、スプール弁。
  6. 【請求項６】 請求項１のスプール弁の改良において、そのそれぞれのスプ
    ールに対する前記カム従動子の各々の前記所定の位置は、前記ローラが前記カム
    軌道と転がり係合するとき、スプールの各々がそのそれぞれのシリンダが軸線の
    周りで回転するのを防止し、これにより、前記中央支持体及び前記軸部分の前記
    側壁の前記所定の方向を保ち、前記流体の流れを容易にする、スプール弁。
  7. 【請求項７】 請求項６のスプール弁の改良において、前記カム従動子の各
    々が、前記カム軌道と転がり係合し得るように拘束されたローラを備える、スプ
    ール弁。
  8. 【請求項８】 請求項７のスプール弁の改良において、前記スプールの各々
    が、柄状部分を有し、前記それぞれのローラが該柄状部分を通じて受け入れられ
    且つ前記カム軌道の前記平行面との前記転がり係合を許容するように前記所定の
    位置に支持された、スプール弁。
  9. 【請求項９】 請求項７のスプール弁の改良において、前記カム軌道の前記
    平行面が、整合した２つの鏡像部分に分割され、前記ローラの各々が、常時、前
    記整合した両鏡像部分と転がり係合する、スプール弁。
  10. 【請求項１０】 請求項２のスプール弁の改良において、前記複数のシリン
    ダが中心軸線から半径方向に伸びる軸線に沿って互いに等距離の位置に配置され
    る、スプール弁。
  11. 【請求項１１】 請求項１のスプール弁の改良において、前記軸部分の前記
    側壁の各々が外面を有し、該外面内に形成された圧力釣合わせ通路を更に備える
    、スプール弁。
  12. 【請求項１２】 流体の流れを制御する弁用のスプールであって、該弁が該
    スプールを受け入れるキャビティを有する本体を備え、該キャビティが、軸線と
    、第一の流体通路を画成する少なくとも１つのポートとを有するスプールにおい
    て、 前記スプールが第一のポート遮断部分及び軸部とを備え、 前記スプールが、第一及び第二の位置の間にて前記キャビティ内で軸方向に可
    動であり、前記スプールが前記第一の位置にあるとき、前記第一の流体通路が前
    記第一のポート遮断部分により遮断され、前記スプールが前記第二の位置にある
    とき、流体が前記軸部を通り且つ前記第一の流体通路を通って流れるのが許容さ
    れ、 前記軸部が、（ａ）流体力学的形状とされた非円筒状の湾曲面を備える側壁の
    無い中央支持体か、又は（ｂ）軸部通路が貫通する一対の側壁の何れか一方によ
    り形成された軸部通路を画成し、前記軸部分が第一の流体ポートと整合したとき
    、流体が前記軸部通路及び前記第一の流体ポートを通って流れるのを許容するよ
    うに、前記中央支持体及び前記側壁が、前記シリンダの前記それぞれの第一の流
    体ポートに対して配置される、スプール弁。
  13. 【請求項１３】 請求項１２のスプール弁において、前記側壁及び前記中央
    支持体により形成された前記軸部通路を前記第一の流体通路に対して所定の方向
    に位置決めし、これにより前記軸部が第一のポートと整合されたとき、前記第一
    のポートを通る前記流体の流れが常時、容易となるようにする方向決め機構を更
    に備える、スプール弁。
  14. 【請求項１４】 請求項１３のスプール弁において、流体の流れを制御する
    前記スプール弁が、駆動軸により回転される制御カム面を有する機械内に内蔵さ
    れ、前記制御カムが少なくとも２つの平行な面を有し、 前記方向決め機構が、前記スプールに対し所定の位置にて整合されたカム従動
    子を備え、該カム従動子が、前記スプールの軸方向への動きを制御し得るように
    制御カムと係合してそれと相対的に移動すべく前記制御カムの前記平行な面の間
    に拘束される、スプール弁。
  15. 【請求項１５】 請求項１４のスプール弁において、前記カム従動子がロー
    ラである、スプール弁。
  16. 【請求項１６】 請求項１２のスプール弁において、前記軸部分の前記側壁
    の各々が外面を有し、該外面内に形成された圧力釣り合い通路を更に備える、ス
    プール弁。
  17. 【請求項１７】 請求項１２のスプール弁において、前記弁体における前記
    キャビティが、第二の流体通路を画成する更なるポートを備え、前記スプールが
    、 前記軸部により前記第一のポート遮断部分から分離された第二のポート遮断
    部分を備え、前記スプールが前記第一の位置にあるとき、前記スプールの前記第
    一のポート遮断部分が前記第一の流体通路を遮断する一方、流体が前記軸部の通
    路及び前記第二の流体通路を通って流れることが許容され、前記スプールが前記
    第二の位置にあるとき、前記スプールの前記第二のポート遮断部分が前記第二の
    流体通路を遮断する一方、流体が前記軸部通路及び前記第一の流体通路を通って
    流れるのが許容され、 前記軸部が前記第一及び第二の流体通路の各々と整合されたとき、前記軸部
    通路を通る前記流体の流れが常時、容易となるように、前記軸部通路を前記第一
    の流体通路及び前記第二の流体通路に対して所定の方向に位置決めする方向決め
    機構を備える、スプール弁。
  18. 【請求項１８】 請求項１７のスプール弁において、前記対の側壁が、その
    間に前記軸部通路を形成する内面を有し、該内面の各々が、前記軸部通路を通る
    流体の流れを容易にし且つ前記軸部分が第一及び第二の流体ポートの各々と整合
    されたとき、前記それぞれの第一及び第二の流体ポートへの且つ該第一及び第二
    の流体ポートからの流体の流れを指向するような流体力学的形状とされた、スプ
    ール弁。
JP2000596293A 1999-01-28 2000-01-25 流体制御用のスプール弁 Expired - Lifetime JP3725785B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/238,444 US6095192A (en) 1999-01-28 1999-01-28 Spool valve for fluid control
US09/238,444 1999-01-28
PCT/US2000/001619 WO2000045074A1 (en) 1999-01-28 2000-01-25 Spool valve for fluid control

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004341635A Division JP4598490B2 (ja) 1999-01-28 2004-11-26 流体制御用のスプール弁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003531345A true JP2003531345A (ja) 2003-10-21
JP3725785B2 JP3725785B2 (ja) 2005-12-14

Family

ID=22897921

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000596293A Expired - Lifetime JP3725785B2 (ja) 1999-01-28 2000-01-25 流体制御用のスプール弁
JP2004341635A Expired - Fee Related JP4598490B2 (ja) 1999-01-28 2004-11-26 流体制御用のスプール弁

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004341635A Expired - Fee Related JP4598490B2 (ja) 1999-01-28 2004-11-26 流体制御用のスプール弁

Country Status (10)

Country Link
US (2) US6095192A (ja)
EP (1) EP1147331B1 (ja)
JP (2) JP3725785B2 (ja)
KR (1) KR100444275B1 (ja)
CN (1) CN1238647C (ja)
AT (1) ATE523690T1 (ja)
AU (1) AU745650C (ja)
BR (1) BR0006844A (ja)
CA (1) CA2340354E (ja)
WO (1) WO2000045074A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019094839A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 アイシン精機株式会社 流体ポンプ

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1026329A1 (en) * 1999-02-03 2000-08-09 Kurt Sture Birger Ericson Air admittance valve for sanitary waste pipe system
US7082950B2 (en) * 2000-10-13 2006-08-01 Michael Kossak Manually held dental flossers
RU2503818C2 (ru) * 2012-02-01 2014-01-10 Игорь Викторович Ниппард Механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала в аксиальных машинах
CN114795742B (zh) * 2022-06-30 2023-06-09 深圳市人民医院 一种预防压疮检测隔垫

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US33455A (en) * 1861-10-08 Improvement in the construction of burglar-proof safes
US2550011A (en) * 1950-03-02 1951-04-24 Refinite Corp Control valve
US3092085A (en) * 1959-11-13 1963-06-04 Sarl Ateliers De Poclain Batai Hydraulic engine
DE1500149A1 (de) * 1965-05-26 1969-03-06 Meyer Brucks Bodo Kolbenschieber,insbesondere fuer unter hohem Druck stehende Medien
JPS4968867A (ja) 1972-11-06 1974-07-03
JPS58111476U (ja) 1982-01-25 1983-07-29 株式会社クボタ 弁
US4748898A (en) * 1985-05-28 1988-06-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Switching valve device
US4741251A (en) 1985-05-28 1988-05-03 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Swashplate assembly for a swashplate type hydraulic pressure device
DE3887214T2 (de) * 1987-07-03 1994-05-05 Honda Motor Co Ltd Hydraulische Taumelscheibeneinrichtung mit veränderlicher Verdrängung.
CN87216330U (zh) 1987-12-12 1988-11-16 张建国 流线体阀门
JP2696520B2 (ja) * 1988-02-18 1998-01-14 本田技研工業株式会社 動力伝達装置
US5109754A (en) * 1990-06-13 1992-05-05 Shaw Edwin L High torque low speed motor
US5094147A (en) * 1990-06-13 1992-03-10 Shaw Edwin L High torque low speed motor
DE4108014A1 (de) * 1991-03-13 1992-09-17 Stahlecker Gmbh Wilhelm Ventil zur freigabe oder zum unterbrechen einer von luft durchstroemten leitung
FR2681397B1 (fr) * 1991-09-12 1994-06-17 Volkswagen Ag Tiroir pour une soupape a tiroir et procede permettant sa realisation.
JPH06346974A (ja) 1993-06-08 1994-12-20 Aqueous Res:Kk 油路切換装置
US5554009A (en) * 1993-10-13 1996-09-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Swash-plate hydraulic pressure device
US5513553A (en) 1994-07-13 1996-05-07 Gleasman; Vernon E. Hydraulic machine with gear-mounted swash-plate
CN2240651Y (zh) 1995-12-08 1996-11-20 张锡水 新型陶瓷密封阀门

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019094839A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 アイシン精機株式会社 流体ポンプ
JP7015467B2 (ja) 2017-11-22 2022-02-03 株式会社アイシン 流体ポンプ

Also Published As

Publication number Publication date
CA2340354A1 (en) 2000-08-03
AU2856800A (en) 2000-08-18
EP1147331B1 (en) 2011-09-07
CA2340354C (en) 2004-04-20
AU745650B2 (en) 2002-03-28
JP4598490B2 (ja) 2010-12-15
JP3725785B2 (ja) 2005-12-14
US6095192A (en) 2000-08-01
EP1147331A4 (en) 2007-02-21
CA2340354E (en) 2008-07-15
EP1147331A1 (en) 2001-10-24
KR20010079619A (ko) 2001-08-22
AU745650C (en) 2005-08-11
WO2000045074A1 (en) 2000-08-03
CN1238647C (zh) 2006-01-25
CN1367867A (zh) 2002-09-04
BR0006844A (pt) 2001-07-03
ATE523690T1 (de) 2011-09-15
JP2005155921A (ja) 2005-06-16
USRE42633E1 (en) 2011-08-23
KR100444275B1 (ko) 2004-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5316446A (en) Variable capacity wobbling swash plate type compressing apparatus
JPH03160162A (ja) 可変容量形圧縮機
US20060153723A1 (en) Rotary fluid machinery
US20130167957A1 (en) Hydraulic piston pump with a variable displacement throttle mechanism
US5079994A (en) Radial piston machine
CA1036421A (en) Method and valve face configuration for reducing noise in a hydraulic pump
JP2003531345A (ja) 流体制御用のスプール弁
CN108049918A (zh) 转轮活塞同步回旋机构
JPH0231235B2 (ja)
JPH0526159A (ja) 斜板式圧縮機
CN1056556A (zh) 一种带变排量机构的摇摆板式压缩机
CN101326365A (zh) 带有可旋转控制盘的流体静力学活塞机构
MXPA01001443A (en) Spool valve for fluid control
US4989469A (en) Eccentric gear pump and drive mechanism therefor
JPS63219883A (ja) 油圧ポンプのバルブ口システム
JPH0688567A (ja) 油圧流量同調装置
EP1264985B1 (en) Axial piston pump with outer diameter inlet filling
JPH0495651A (ja) 液圧式変速機
JPS63203959A (ja) 斜板式油圧装置の作動油分配装置
JPH04259675A (ja) 斜板プランジャ式油圧装置
JPH04125349A (ja) 液圧式変速機
JPS60182366A (ja) ピストンポンプまたはモ−タ
JPS6411830B2 (ja)
JPS63140164A (ja) 斜板式油圧装置の作動油分配機構
JPH0562238B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20031224

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20040323

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20040330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040617

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040803

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041117

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20041221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050118

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20050415

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20050422

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050517

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050826

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090930

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100930

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110930

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120930

Year of fee payment: 7