JP2514340Y2 - スプ―ル型制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はスプール型制御弁の特性安定性の改良に関す
る。

（従来の技術） 従来のスプール型制御弁として、第３図に示すような
油圧サーボ弁がある。

バルブボディには筒状のスリーブ２が嵌合され、この
スリーブ２の内周に摺動自由にスプール３が収装され
る。スプール３を左右に変位させることにより、高圧の
供給ポートＣからの作動油を作動ポートＢ、Ｄに送り込
んだり、あるいは作動ポートＢ、Ｄからの高圧の戻り油
を低圧のタンクポートＡ、Ｅに排出したりする。

なお、この例では高圧作動油あるいは戻り油を、それ
ぞれ流れ方向が反対の２つのポートに分流することによ
り、作動油が流れる際に発生するスプール３の軸方向力
をキャンセルし、サーボ弁の作動特性を安定化させてい
る。

ところで、各ポートＡ〜Ｅはスリーブ２の外周とバル
ブボディ１の内周との間に環状に形成されており、この
環状通路６に対してスリーブ２の内外周を放射状に貫通
する複数のポート孔７を介してスリーブ２の内周とスプ
ール３の外周との間に形成される各弁室８と連通するよ
うになっている。

また、環状通路６にはバルブボディ１に形成した流体
通路９が一方向から接続し、作動流体を流出入させてい
る。

この状態を各ポートを通る断面（ＡとＥ、Ｃ、Ｂと
Ｄ）で図示したのが第４図〜第６図である。

（考案が解決すべき課題） ところで、仮にスプール３が図中右方へ切換わったと
すると、ポートＢとＤからの戻り油が、ポートＡとＥに
流れるのであるが、この場合、スプール３がわずかに移
動したとき、高圧で少ない流れはポートＡ、Ｅへと流れ
るのに、第４図の矢印で示すように、もっぱら下側のポ
ート孔７を通って環状通路６に入り、さらにバルブボデ
ィ１の流体通路９へと流れる。

このことは、スプール３が図中左方に切換わってポー
トＣからの高圧作動油がポートＢとＤに流れるときも同
様で、流体通路９に最も近い下側のポート孔７に作動油
の多くが流れる。

このようにしてとくにスプール３の移動量の少ない領
域で制御が行なわれているときは、作動油の流れが弁室
８内においても偏りを生じるのであり、このためスプー
ル３の周囲における流体の圧力分布が均一にならず、円
周上の差圧を生み、スプール３の回転を引き起こした
り、作動特性の不安定化の原因となっていた。

本考案はこのような問題を解決することを目的とす
る。

（課題を達成するための手段） そこで本考案は、バルブボディにスリーブを装着し、
このスリーブの内周にスプールを摺動自由に配置したス
プール型制御弁において、スリーブとバルブボディとの
間に環状通路を形成し、この環状通路をバルブボディに
形成された供給ポート、作動ポート、及びタンクポート
を有する流体通路に連通させる一方、前記スリーブの内
外周を貫通して設けられる複数のポート孔を環状通路に
おいて連通させて前記流体通路に至るように形成すると
共に、前記ポート孔のうち前記流体通路に対して最も近
い２つのポート孔を、この流体通路をはさんで互いにほ
ぼ等距離に位置させることで上記スプールの回転を阻止
するようにした。

（作用） 流体通路から環状通路に流入した流体は左右に分流す
るが、環状通路に連通するポート孔が、流体通路から略
均等の位置にあるため、これらポート孔に流れる流量は
互いにほぼ均等になる。

また、逆にポート孔から環状通路に流出する流体も、
流体通路との距離が互いに略等しいため、各ポートを均
一に流れる。

（実施例） 以下、図示する実施例について説明する。

第１図、第２図に示すように、本考案では、各ポート
Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅにおいて、スリーブに形成されるポート
孔7a、7bを流体通路９を中心にして対称的な位置に配設
し、各ポート孔7aと7bから流体通路９までの距離がほぼ
等しくなるように設定した。またポート孔7cについては
流体通路９と反対側に位置するように配設した。

つまり、この実施例では従来のように４つのポート孔
をもつものとは異なり、ポート孔を３つにして、ポート
孔のうち１つだけが流体通路９に特に近くなることのな
いように設定し、とくに流量の少ない領域でも、少なく
とも２つのポート孔7aと7bには均等に作動油が流れるよ
うにした。

なお、第３図〜第６図と同一部分には同一符号を付し
て説明は省略する。

このように構成したので、スプール３の変位量が小さ
く、したがって制御流量が少ない領域でも、スリーブ２
に形成した２つのポート孔7aと7bに均等に作動油が流れ
ることになり、このように均等に分流する結果、弁室８
や環状通路６における流れの分布が、従来に比較して著
しく均一化するようになった。

このため、スプール３の円周上での流速や圧力が均一
化して、スプール３に対して特定方向に強く流体力が作
用することがなくなり、スプール３に回転が生じたり挙
動が不安定になることが防止できる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、バルブボディの供給ポ
ート、作動ポート、タンクポートを流れる制御流量の増
減にかかわらずスプール円周方向の流れの分布を均一化
してスプールの回転を防止するようにしたので、スプー
ルの回転に伴う不安定な挙動の発生を確実に阻止して、
スプール制御特性を向上させられるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すスプール切断面の断面
図、第２図も同じく異なった切断面を示す断面図、第３
図は従来例の断面図、第４図〜第６図はそれぞれ同じく
そのAEポート断面図、Ｃポート断面図、BDポート断面図
である。 １…バルブボディ、２…スリーブ、３…スプール、６…
環状通路、7a,7b,7c…ポート孔、８…弁室、９…流体通
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 林 正明 神奈川県相模原市麻溝台１丁目12番１号 カヤバ工業株式会社相模工場内 (56)参考文献 実開 昭62−93404（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バルブボディにスリーブを装着し、このス
   リーブの内周にスプールを摺動自由に配置したスプール
   型制御弁において、スリーブとバルブボディとの間に環
   状通路を形成し、この環状通路をバルブボディに形成さ
   れた供給ポート、作動ポート、及びタンクポートを有す
   る流体通路に連通させる一方、前記スリーブの内外周を
   貫通して設けられる複数のポート孔を環状通路において
   連通させて前記流体通路に至るように形成すると共に、
   前記ポート孔のうち前記流体通路に対して最も近い２つ
   のポート孔を、この流体通路をはさんで互いにほぼ等距
   離に位置させることで上記スプールの回転を阻止するよ
   うにしたことを特徴とするスプール型制御弁。