JP2017219123A - Spool valve - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、スプール孔に摺動自在に設けられたスプールが、作動流体によってスプールの周方向に回転することを防止するスプール弁に関する。 The present invention relates to a spool valve that prevents a spool provided slidably in a spool hole from rotating in the circumferential direction of the spool by a working fluid.
この種のスプール弁として特許文献1に記載された発明が従来から知られている。図4は、この特許文献1に記載されたスプール弁の一部を示したものである。
図4に示すように、バルブハウジング1にスプール孔2を形成するとともに、前記スプール孔2に、図示していないアクチュエータの作動流体を制御するスプール3が摺動自在に組み込まれている。前記スプール3の一方の端部には、スプールエンド4が組み付けられている。
The invention described in
As shown in FIG. 4, a
前記スプールエンド4には、スプリングシート5,5を介してスプリング6が設けられている。前記スプリング6は、スプール3の端部とスプールエンド4の端部に設けられたボルト4aとの間にスプリングシート5を介して設けられている。そして、前記スプリング6は、前記スプリング6の両端をスプール3の端部とボルト4aとに圧接させ、スプール3を中立位置に保っている。
このようなスプールエンド4が突出して設けられた側のバルブハウジング1の側面には、円板状のスペーサ7を介して、キャップ8が取り付けられている。前記キャップ8によって、前記スプール3に組み付けられた前記スプールエンド4が覆われている。
The spool end 4 is provided with a spring 6 via spring seats 5 and 5. The spring 6 is provided via a spring seat 5 between the end of the
A
前記キャップ8の側端には、図示しないパイロット通路と連通するポート9が形成されている。前記ポート9の内径はパイロット室10の内径よりも小さく形成されている。
そして、図4に示すようにスプール3の少なくとも一方の端部側には、スプール3の軸方向に沿って、1つのガイド溝11が形成されている。前記ガイド溝11は、スプール3が左右にフルストロークすることができる必要長さを備えている。
A
As shown in FIG. 4, at least one end portion side of the
また、前記スペーサ7の内面には、球体の回止部材12が前記ガイド溝11に対向して設けられている。前記回止部材12は、ガイド溝11にはめられ、スプール3のストロークの動きに伴って、スプール3の軸方向の動きを許容するとともに、前記ガイド溝11と前記回止部材12とが接触して、スプール3の周方向の回転を阻止するように作用する。
このように、回止部材12は、ガイド溝11と相まってスプール3の周方向の回転が起きないように作用している。
In addition, a
As described above, the rotation-stopping
スプール弁の特徴として、作動流体の流量が大きくなればなるほど、スプール3が周方向に回転する現象が生じやすくなる。特に、大型機械のスプール弁で前記現象が起こりやすい。
このようにスプール3が周方向に回転すると、スプール孔2とスプール3との接触部が磨耗して、両者間に隙間が発生する。このように隙間ができると、作動流体の制御が適切にできなくなる。
As a characteristic of the spool valve, the larger the flow rate of the working fluid, the more easily the phenomenon that the
When the
なお、この従来のスプール弁は、スプール3がフルストロークしたとき、スプールエンド4の側端に設けられたボルト4aが、キャップ8の内壁8aと接触せずに止まる構成になっている。
しかし、通常は、スプール3がフルストロークしたときに、スプールエンド4の側端部が、キャップ8の内壁8aに当接してストロークの動作が止まる構造が多い。このときに、スプールエンド4の側端部とキャップ8の内壁8aとが当接したまま周方向の回転現象が起こると、キャップ8の内壁8aが磨耗してしまう。このような磨耗は、前記スプールエンド4が前記キャップ8の部材よりも硬いことが原因になっている。
このようにキャップ8の内壁8aが磨耗してしまうと、スプール3は正規のストローク位置が保たれなくなる。
The conventional spool valve is configured such that when the
However, usually, when the
If the
前記のようにした従来のスプール弁では、スプールの外周の一箇所だけにガイド溝が形成されているので、スプールを回転させたときの回転中心とスプールの重心とがずれてしまう。そのため、例えばスプールを高速回転させながら研磨するときに、スプールがたわんでしまい、スプールの真円度がでにくくなってしまう。
このように、スプールの真円が保たれないと、スプール孔とスプールとの間で流体の漏れが生じてしまう。
また、スプールの真円度が保たれないと、スティックの原因にもなる。
In the conventional spool valve as described above, since the guide groove is formed only at one place on the outer periphery of the spool, the rotation center when the spool is rotated and the center of gravity of the spool are shifted. Therefore, for example, when polishing while rotating the spool at a high speed, the spool is bent, and the roundness of the spool is difficult to be achieved.
Thus, if the true circle of the spool is not maintained, fluid leakage occurs between the spool hole and the spool.
In addition, if the roundness of the spool is not maintained, a stick may be caused.
さらに、スプールに形成されたガイド溝は、スプールのフルストロークに対応する所定の軸方向長さを備えている。そのため、スプールをフルストロークさせたときに、前記ガイド溝がバルブハウジングに形成された油路と干渉する場合があった。このような干渉が起これば、適切な制御ができなくなってしまう。
そして、前記ガイド溝と前記バルブハウジングに形成された油路との干渉を回避しようとすれば、スプールのフルストロークの長さに対応させて、前記バルブハウジングを大きくするか、あるいは、スペーサなどの別部材を設けるしかなった。そのため、スプール弁が大型化してしまう問題があった。
Further, the guide groove formed in the spool has a predetermined axial length corresponding to the full stroke of the spool. For this reason, when the spool is fully stroked, the guide groove may interfere with an oil passage formed in the valve housing. If such interference occurs, appropriate control cannot be performed.
In order to avoid interference between the guide groove and the oil passage formed in the valve housing, the valve housing is enlarged according to the full stroke length of the spool, or a spacer or the like is used. A separate member had to be provided. For this reason, there is a problem that the spool valve becomes large.
この発明の目的は、スプールの重心を変えることなく、スプール弁の大型化を防止して、作動流体によってスプールが周方向に回転することを防止したスプール弁を提供することである。 An object of the present invention is to provide a spool valve that prevents an increase in size of the spool valve without changing the center of gravity of the spool and prevents the spool from rotating in the circumferential direction by a working fluid.
この第1の発明は、バルブハウジングに設けられたスプールの少なくとも一端に回転防止部材を連結している。そして、キャップの内壁または前記回転防止部材の外周のいずれか一方には、前記スプールの軸方向に伸びるガイド溝が設けられている。また、前記キャップの内壁または前記回転防止部材の外周のいずれか他方には、前記ガイド溝に沿って相対移動可能にしたガイド凸部とを備えている。 In the first invention, a rotation preventing member is connected to at least one end of a spool provided in the valve housing. A guide groove extending in the axial direction of the spool is provided on either the inner wall of the cap or the outer periphery of the rotation preventing member. In addition, a guide convex portion that is relatively movable along the guide groove is provided on either the inner wall of the cap or the outer periphery of the rotation preventing member.
この第1の発明によれば、キャップの内壁または前記回転防止部材の外周のいずれか一方にガイド溝を形成しているので、スプール自体に溝加工をしなくてもスプールの回転を防止でき、スプールの重心がスプールの回転中心からずれてしまうことがない。また、スプールにガイド溝を形成しないので、バルブハウジングに形成された油路と干渉することがなく、バルブハウジングの大型化を防止できる。 According to the first invention, since the guide groove is formed on either the inner wall of the cap or the outer periphery of the rotation preventing member, the spool can be prevented from rotating without groove processing on the spool itself, The center of gravity of the spool does not deviate from the rotation center of the spool. Further, since the guide groove is not formed in the spool, it does not interfere with the oil passage formed in the valve housing, and the valve housing can be prevented from being enlarged.
第2の発明は、前記回転防止部材が前記スプールの端部に連結され、前記キャップ内であって、前記スプールの前記端部と前記回転防止部材との間には、前記スプールを付勢するスプリングが設けられている。 According to a second aspect of the present invention, the rotation preventing member is coupled to an end portion of the spool and is within the cap, and biases the spool between the end portion of the spool and the rotation preventing member. A spring is provided.
この第2の発明によれば、前記回転防止部材がスプールエンドの機能を兼ね備えているため、従来のスプールエンドと同様に機能させることができる。つまり、新たな部材を増やすことなく、スプール弁の大型化を防止しながら、回転防止機能を付加することができる。 According to the second aspect of the invention, since the rotation preventing member has the function of a spool end, it can function in the same manner as a conventional spool end. That is, an anti-rotation function can be added without increasing the size of the spool valve without increasing the number of new members.
第3の発明は、前記ガイド溝が、前記スプールの一方の方向にフルストロークするために必要な長さの2倍の長さ以上を備えている。 In a third aspect of the invention, the guide groove has a length that is at least twice as long as a length required for a full stroke in one direction of the spool.
この第3の発明によれば、前記キャップの内壁または前記回転防止部材の外周に前記ガイド溝が形成されるため、前記ガイド溝がバルブハウジングに形成された油路と干渉することなくフルストロークに必要な長さの溝を形成することができる。 According to the third aspect of the invention, since the guide groove is formed on the inner wall of the cap or on the outer periphery of the rotation preventing member, the guide groove can achieve a full stroke without interfering with the oil passage formed in the valve housing. A groove having a required length can be formed.
第4の発明は、前記ガイド溝が前記回転防止部材に形成されている。他方で、前記ガイド凸部が前記キャップの内壁に設けられている。そして、前記ガイド凸部はピン部材であるとともに、前記キャップは、前記キャップの内壁に前記ピン部材を挿入するピン穴を形成している。さらに、前記ピン穴に対向する位置に、前記ピン穴を形成するための穴開け具挿入孔が形成される。 In the fourth invention, the guide groove is formed in the rotation preventing member. On the other hand, the guide convex portion is provided on the inner wall of the cap. And the said guide convex part is a pin member, The said cap forms the pin hole which inserts the said pin member in the inner wall of the said cap. Furthermore, a drilling tool insertion hole for forming the pin hole is formed at a position facing the pin hole.
この第4の発明によれば、前記キャップのピン穴に対向する位置に、穴開け具挿入孔が形成されているので、前記穴開け具挿入孔から簡単に前記ピン穴を形成することができる。
つまり、既製品のキャップであっても、前記穴開け具挿入孔が形成できれば、前記ガイド溝と対向する前記キャップの内壁に前記ピン穴を形成することができる。
According to the fourth aspect of the invention, since the hole punch insertion hole is formed at a position facing the pin hole of the cap, the pin hole can be easily formed from the hole punch insertion hole. .
That is, even if the cap is an off-the-shelf cap, the pin hole can be formed on the inner wall of the cap facing the guide groove if the hole insertion tool insertion hole can be formed.
第5の発明は、前記キャップ内をパイロット室とするとともに、前記穴開け具挿入孔が、前記パイロット室にパイロット圧を導くパイロットポートを兼ねている。 According to a fifth aspect of the invention, the inside of the cap serves as a pilot chamber, and the drilling tool insertion hole also serves as a pilot port for guiding pilot pressure to the pilot chamber.
この第5の発明によれば、前記穴開け具挿入孔が、パイロットポートを兼ねているので、前記ピン穴を形成したあと、前期穴開け具挿入孔を塞ぐ必要がない。このように、前記穴開け具挿入孔をパイロットポートとしてそのまま利用することができる。 According to the fifth aspect of the invention, since the hole drilling tool insertion hole also serves as a pilot port, it is not necessary to close the previous hole drilling tool insertion hole after forming the pin hole. In this way, the hole punch insertion hole can be used as it is as a pilot port.
本発明によれば、キャップの内壁または前記回転防止部材の外周のいずれか一方にガイド溝を形成しているので、スプール自体に溝加工をしなくてもスプールの回転を防止でき、スプールの重心がスプールの回転中心からずれてしまうことがない。また、スプールにガイド溝を形成しないので、バルブハウジングに形成された油路と干渉することがなく、バルブハウジングの大型化を防止できる。 According to the present invention, since the guide groove is formed on either the inner wall of the cap or the outer periphery of the rotation preventing member, the spool can be prevented from rotating without the groove processing on the spool itself, and the center of gravity of the spool can be prevented. Does not deviate from the center of rotation of the spool. Further, since the guide groove is not formed in the spool, it does not interfere with the oil passage formed in the valve housing, and the valve housing can be prevented from being enlarged.
図1〜図3に、この発明の実施形態のスプール弁を示す。
図1に示すように、スプール弁は、バルブハウジング1にスプール孔2を形成するとともに、前記スプール孔2に、スプール3を摺動自在に組み込んでいる。
なお、前記スプール弁に係る発明は、図1に示す右側のスプール3端に発明の構成が備えられているので、以下図面右側の構成について説明する。
1 to 3 show a spool valve according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the spool valve has a
In the invention relating to the spool valve, since the configuration of the invention is provided at the end of the
前記スプール3の一方の端部3aには、回転防止部材14が組み付けられている。そして、前記スプール3が中立位置にあるときに、前記回転防止部材14がバルブハウジング1の側面から突出して設けられている。
前記バルブハウジング1の前記回転防止部材14が突出している側面には、前記バルブハウジング1とは別部材からなるキャップ15がボルト16により固定される。そして、前記キャップ15で前記スプール孔2と前記回転防止部材14とを覆うようにしている。
An
A
図2に示すように、前記回転防止部材14には、スプール3側とは反対側にエンド部14aが設けられ、前記エンド部14aが前記キャップ15の内壁に当接することでスプール3のストロークが規制される。そして、前記エンド部14aには、前記スプール3の軸方向に沿った一本のガイド溝18が形成されている。前記ガイド溝18の長さは、スプール3を一方の方向にフルストロークさせるために必要な長さの2倍の長さ以上を備えている。
一方、前記キャップ15の内壁15aには、ガイド溝18に対向する位置であって、前記ガイド溝18にはまりあうようにピン部材からなるガイド凸部19が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
On the other hand, on the
前記ガイド凸部19は、スプール3が中立位置にあるときに、ガイド溝18の軸方向長さの中間に位置するように設けられている。そして、前記スプール3の動きにともなって、前記ガイド凸部19が前記ガイド溝18を軸方向に相対移動可能にしている。
このように、前記ガイド凸部19は、前記スプール3のストロークの動きに伴って、前記スプール3の軸方向の動きを許容するとともに、前記ガイド溝18と前記ガイド凸部19とが接触して、スプール3の周方向の回転を阻止するように作用する。
The
Thus, the
前記のようにした回転防止部材14には、スプリング23が設けられている。前記スプリング23は、スプール3の端部3aと回転防止部材14のエンド部14aとの間にスプリングシート22を介して設けられる。そして、前記スプリング23は、両端をスプール3の端部3aと回転防止部材14のエンド部14aとにそれぞれ圧接させ、スプール3を中立位置で保つように付勢している。
The
前記キャップ15の内壁15aの下端側には、図示していないパイロット通路と連通するパイロットポートが形成されている。この実施形態では、前記パイロットポートが、後述するガイド凸部19を取り付けるための穴開け具挿入孔20としての役割を担っている。そして、前記キャップ15内には、パイロット室17が形成され、パイロット圧を導いて図面左方向にスプール3をストロークさせる。
この実施形態では、図2に示すように、前記パイロット室17に導かれたパイロット圧は、前記回転防止部材14の軸芯に設けられた連通孔14bを介して、スプリング23が設けられたスプリング室にもパイロット圧を導いている。
A pilot port communicating with a pilot passage (not shown) is formed on the lower end side of the
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the pilot pressure introduced into the
このように、前記回転防止部材14は、スプールエンドを兼ねており、パイロット圧などを導く構成を加えることができる。
言い換えれば、従来のスプールエンドと同様に機能させながら、回転防止機能を付加することができる。そのため、従来のスプールエンドとほぼ同じ大きさを維持できるので、新たな部材を増やすことなくフルストロークに必要な長さの溝を形成でき、スプール弁の大型化を防止できる。
As described above, the
In other words, an anti-rotation function can be added while functioning in the same manner as a conventional spool end. Therefore, since it can maintain the same size as the conventional spool end, a groove having a length necessary for a full stroke can be formed without adding new members, and the spool valve can be prevented from being enlarged.
なお、図1に示すように、一方のスプール3端の反対側は、他方のスプール3端にスプリング23を備えたスプールエンド24が取り付けられ、バルブハウジング1から前記スプールエンド24を突出させている。そして、キャップ25で前記スプールエンド24を覆うとともに、バルブハウジング1のスプールエンド24が突出した側面に前記キャップ25を固定している。前記キャップ25内にはパイロット室26が形成され、図示していないパイロット通路からのパイロット圧を導いて、スプール3を図面右方向にストロークさせている。
As shown in FIG. 1, on the opposite side of one
次に、実施形態の主な組み立て方について説明する。
前記キャップ15に設けたガイド凸部19は、前記穴開け具挿入孔20の孔を利用して前記キャップ15の内壁15aに取り付けられる。前記穴開け具挿入孔20は、前記ガイド凸部19と対向する位置に形成される。そして、前記キャップ15の内壁15aを貫通させた前記穴開け具挿入孔20の開口から図示していないドリルを挿入し、前記キャップ15の内壁15aにガイド凸部19となるピン部材を圧入するピン穴21が形成される。前記ピン穴21に前記ピン部材が圧入されてガイド凸部19が前記キャップ15の内壁15aに設けられる。
Next, the main assembly method of embodiment is demonstrated.
The
なお、この実施形態では、前記穴開け具挿入孔20は、パイロットポートを兼ねて前記ガイド凸部19と対向した位置に設けられているが、パイロット圧を導くパイロットポートがキャップ15の側面端等に設けられても良いことは当然である。
このような場合には、前記ピン穴21を形成する箇所に対向する位置で作業用の穴開け具挿入孔20を形成させ、前記穴開け具挿入孔20からキャップ15の内壁15aにピン穴21を設ければよい。そして、前記ピン穴21にガイド凸部19を圧入したあと、プラグ等により前記穴開け具挿入孔20が塞がれる。
In this embodiment, the drilling
In such a case, a work drilling
このように、前記キャップ15の前記ピン穴21に対向する位置で、穴開け具挿入孔20が形成されているので、前記穴開け具挿入孔20から簡単に前記ピン穴21を形成することができる。
つまり、既製品のキャップであっても、前記穴開け具挿入孔20が形成できれば、前記ガイド溝18と対向する前記キャップ15の内壁15aに前記ピン穴21を形成することができる。
As described above, since the punching
That is, even if the cap is an off-the-shelf cap, the
また、この実施形態では、前記穴開け具挿入孔20が、パイロットポートを兼ねているので、前記ピン穴21を形成したあと、あらためて前記穴開け具挿入孔20を塞ぐ必要がない。このように、前記穴開け具挿入孔20をパイロットポートとして、そのまま利用することができる。
Moreover, in this embodiment, since the said punching
次に、あらかじめエンド部14aに形成した前記ガイド溝18に前記ガイド凸部19をはめあわせるようにして、前記回転防止部材14にキャップ15を覆わせる。
スプール3は、もともと周方向に回転できるように設けられているので、前記ガイド溝18に前記ガイド凸部19をはめあわせた状態のままで前記キャップ15と前記回転防止部材14とを回転させる。そして、前記キャップ15と前記回転防止部材14とは、前記バルブハウジング1のボルト16の固定位置まで回転させ、前記キャップ15が前記バルブハウジング1に固定される。
Next, the
Since the
なお、この実施形態では、ガイド溝18の形状は、図3に示したように断面凹形状になっているが、断面半円形状、あるいはガイド凸部19の突出部の形状に合わせた形状にしてもかまわない。前記ガイド凸部19が、前記ガイド溝18にはめられ、スプール3のストロークの動きにともなって、スプール3の軸方向の動きを許容するとともに、スプール3の周方向の回転を阻止できれば、前記ガイド溝18はどのような形状であってもよい。
また、ガイド凸部19はピン部材を用いたが、あらかじめキャップ15に突起を設けて前記ガイド凸部19としてもかまわない。
In this embodiment, the shape of the
Further, although a pin member is used for the guide
この発明の実施形態によれば、スプール3の軸方向にある回転防止部材14の外周にガイド溝18を形成しているので、スプール3自体に溝加工しなくてもスプール3の周方向の回転を防止することができる。
このようにスプール3の外周に直接ガイド溝18を加工する必要がないので、スプール3の重心がスプール3の回転中心からずれてしまうことがない。
そのため、スプール3を高速回転させながら外周を研磨するときに、スプール3がたわんでしまうことがなく、スプール3の真円度が保たれる。したがって、スプール孔2とスプール3との間で流体が漏れたり、スプール3がスティックしたりしない。
According to the embodiment of the present invention, since the
Thus, since it is not necessary to directly process the
Therefore, when the outer periphery is polished while rotating the
また、前記回転防止部材14の外周にガイド溝18を形成しているので、スプール3が大きくストロークしたとしてもバルブハウジング1に形成された油路と干渉しあうことがない。このように、前記ガイド溝18がバルブハウジング1に形成された油路と干渉することがないため、フルストロークに必要な長さの溝を形成することができる。
さらに、前記バルブハウジング1に形成された油路とガイド溝18とが離れた位置に設けられており互いに干渉することがないため、バルブハウジング1を大きくする必要がない。したがって、スプール弁の大型化を防止できる。
Further, since the
Furthermore, since the oil passage formed in the
なお、本願の実施形態では、ガイド溝18を回転防止部材14に形成し、ガイド凸部19をキャップ15の内壁15aに形成しているが、キャップ15の内壁15aにガイド溝を形成し、回転防止部材14の外周にガイド凸部を設けてもよい。
In the embodiment of the present application, the
このように、キャップ15の内壁15aにガイド溝を形成する場合には、キャップ15製造の際にあらかじめガイド溝を設けるとともに、前記ガイド溝の対向面であって前記回転防止部材14の外周に穴をあけ、その穴にピン部材を圧入させてガイド凸部を形成する。
この構成では、キャップ15の内壁15aにピン穴21を形成し、ピン部材を圧入させる必要がないため、キャップ15に穴開け具挿入孔20を形成するなどの作業工程を少なくできる。また、回転防止部材14の外周を加工すればよいので、前記回転防止部材14をキャップ15から取り出せば、ガイド凸部の穴開け作業などが簡単にできる。
As described above, when the guide groove is formed on the
In this configuration, since it is not necessary to form the
また、この発明のスプール3の前記回転防止部材14は、一方のスプール3端に設けているが、スプール3の両端側に設けてもよいことは当然である。
Further, although the
作動流量が大きい大型機械のスプール弁に有用である。 This is useful for spool valves of large machines with large operating flow rates.
1…バルブハウジング 、 2…スプール孔 、 3…スプール 、 3a…端部 、 22…スプリングシート、 23…スプリング 、 15…キャップ 、 18…ガイド溝 、 14…回転防止部材 、 19…ガイド凸部(ピン部材) 、 20…穴開け具挿入孔(パイロットポート) 、21…ピン穴
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記バルブハウジングに形成されたスプール孔に摺動自在に設けられたスプールと、
前記スプール孔を覆うキャップと、
前記スプールの少なくとも一端に連結した回転防止部材と、
前記キャップの内壁または前記回転防止部材の外周のいずれか一方に形成され、スプールの軸方向に伸びるガイド溝と、前記キャップの内壁または前記回転防止部材の外周のいずれか他方に設けられ、前記ガイド溝に沿って相対移動可能にしたガイド凸部とを備えるスプール弁。 A valve housing;
A spool slidably provided in a spool hole formed in the valve housing;
A cap covering the spool hole;
An anti-rotation member connected to at least one end of the spool;
A guide groove formed on either the inner wall of the cap or the outer periphery of the anti-rotation member and extending in the axial direction of the spool; and provided on either the inner wall of the cap or the outer periphery of the anti-rotation member; A spool valve comprising: a guide convex portion that is relatively movable along the groove.
前記ガイド凸部はピン部材であり、
前記キャップは、前記キャップの内壁に前記ピン部材を挿入するピン穴と、前記ピン穴に対向する位置に、前記ピン穴を形成するための穴開け具挿入孔が形成されたに請求項1〜請求項3のいずれか1に記載のスプール弁。 The guide groove is formed in the rotation preventing member, and the guide protrusion is provided on the inner wall of the cap,
The guide convex portion is a pin member,
The cap has a pin hole for inserting the pin member in an inner wall of the cap, and a hole insertion tool insertion hole for forming the pin hole at a position facing the pin hole. The spool valve according to claim 3.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016114232A JP2017219123A (en) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | Spool valve |
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