JP6850220B2

JP6850220B2 - スプール弁

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Publication number: JP6850220B2
Application number: JP2017156661A
Authority: JP
Inventors: 祐弘江川
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2017-08-14
Filing date: 2017-08-14
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2037-08-14
Also published as: JP2019035459A

Description

本発明は、スプール弁に関するものである。

特許文献１には、スプール摺動穴およびスプール摺動穴に連通する複数の油通路が設けられた弁ハウジングと、弁ハウジングのスプール摺動穴内に挿嵌され複数の油通路の間を連通，遮断するスプールと、スプールの軸方向両側に位置して弁ハウジングに設けられ内部にスプールを軸方向に駆動するためのパイロット油室を形成する左，右の蓋体と、左，右の蓋体のうちいずれか一方の蓋体側に設けられスプールがスプール摺動穴内で回転するのを抑える回転止め手段と、を備えるスプール弁が開示されている。特許文献１のスプール弁では、スプールの一端側端面から軸方向に突出しランドと一体形成される突出軸部と、蓋体と突出軸部の間に設けられ突出軸部が挿嵌するガイド穴を有する可動ガイドと、により、回転止め手段が構成される。

特開２００８−００２６６３号公報

特許文献１に開示されるスプール弁では、回転止め手段を構成する突出軸部は、スプールの一端を加工してスプールのランドと一体に形成される。これにより、作動流体の流れによってスプールが収容穴内で回転することが防止される。

ここで、作動流体の流量が比較的少ない場合には、作動流体の流れによって受ける力が比較的小さいため、スプールの回転を防止する回転止め手段が不要となる場合がある。よって、特許文献１のスプール弁では、作動流体の流れを制御するためのスプールのランドや溝等の形状が同じであっても、端部に突出軸部を形成したスプールと、突出軸部を形成しないスプールと、をそれぞれ製造する必要がある。このため、特許文献１のスプール弁では、製造コストが増加する。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、スプール弁の製造コストを低下することを目的とする。

第１の発明は、スプール弁であって、バルブハウジングと、バルブハウジングの端面に開口する開口部を有する収容孔と、収容孔に摺動自在に挿入されるスプールと、バルブハウジングに取り付けられ収容孔の開口部を封止するキャップと、スプールの端部に着脱可能に取り付けられ、キャップに対してスプールの周方向に係止されてスプールの回転を防止する規制部材と、キャップの内側に設けられ規制部材が挿入される挿入孔を有するスペーサと、を備え、規制部材は、スペーサの挿入孔の内周面と周方向に接触する係止部を有し、スペーサ及びキャップの一方には、突起部が設けられ、他方には、突起部を収容し突起部が周方向に接触する凹部が設けられることを特徴とする。

第１の発明では、スプールの回転を防止する規制部材は、スプールに着脱可能に設けられる。よって、規制部材を着脱することでスプール弁における回転防止機能の有無を変更することができ、回転防止機能の有無に応じてスプールをそれぞれ製造する必要がない。これにより、スプール弁において、回転防止機能の有無にかかわらず、スプールを共通化できる。さらに、回転防止機能が不要であるスプール弁の場合には、キャップ内のスペーサを設けないよう構成すればよいため、回転防止機能の有無にかかわらず、キャップを共通に使用することができる。また、スペーサは、キャップと比較して小型の部品であるため、規制部材とキャップとが直接接触する場合と比較して、挿入孔の加工がし易い。加えて、スプールの回転に伴いスペーサが回転することが防止される。

第２の発明は、規制部材が、キャップに当接してスプールのストロークを規定するストローク規定部として機能することを特徴とする。

第２の発明では、スプールの最大ストローク位置をより確実に規定することができる。

第３の発明は、係止部が、平面状に形成される平面部であり、挿入孔の内周面には、平面部に対向して平面状に形成される内周平面部が設けられる。

第４の発明は、第１流体圧室及び第２流体圧室の圧力差によって伸縮作動する流体圧アクチュエータに給排される作動流体の流れを制御するスプール弁であって、バルブハウジングに形成され第１流体圧室に連通する第１シリンダポートと、バルブハウジングに形成され第２流体圧室に連通する第２シリンダポートと、スプールに形成され、スプールの位置に応じて第１流体圧室から排出される作動流体の一部を第２流体圧室へと導く再生通路と、を備えることを特徴とする。

第５の発明は、再生通路が、スプールの端面に開口する通路開口部を有し軸方向に沿ってスプールに形成される軸方向通路を有し、軸方向通路には、第１シリンダポートから第２シリンダポートへの作動流体の流れのみを許容するチェック弁が設けられ、軸方向通路の通路開口部は、規制部材によって封止されることを特徴とする。

第５の発明では、規制部材が、チェック弁が組み込まれる軸方向通路の開口を封止するプラグとしても機能する。よって、部品点数を削減することができる。

本発明によれば、スプール弁の製造コストが低減される。

本発明の実施形態に係るスプール弁の断面図であり、遮断ポジションにある状態を示す。本発明の実施形態に係るスプール弁の断面図であり、伸長ポジションにある状態を示す。本発明の実施形態に係るスプール弁の断面図であり、収縮ポジションにある状態を示す。本発明の実施形態に係るスプール弁の拡大断面図であり、遮断ポジションにある状態を示す。本発明の実施形態に係るスプール弁の規制部材及びスペーサを示す構成図であり、図４におけるＡ矢印方向からみた図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係るスプール弁について説明する。スプール弁は、流体圧アクチュエータに対する作動流体の給排を切り換え、流体圧アクチュエータの動作を制御する。以下では、流体圧アクチュエータとしての油圧シリンダ１に給排される作動流体としての作動油の流れを制御するスプール弁１００について説明する。

油圧シリンダ１は、図１に示すように、シリンダチューブ２の内部を第１流体圧室としてのロッド側室５と第２流体圧室としてのボトム側室６とに区画するピストン４を有する複動形シリンダである。ピストン４にはピストンロッド３が連結される。ピストンロッド３の先端には、駆動対象である負荷（図示省略）が連結される。

油圧シリンダ１のロッド側室５には、ロッド側通路７を通じて作動油が給排される。油圧シリンダ１のボトム側室６には、ボトム側通路８を通じて作動油が給排される。

ボトム側室６に作動油が供給されロッド側室５から作動油が排出されることにより、油圧シリンダ１は伸長作動する。反対に、ロッド側室５に作動油が供給されボトム側室６から作動油が排出されることにより、油圧シリンダ１は収縮作動する。

スプール弁１００は、バルブハウジング１０と、バルブハウジング１０に形成される収容孔１１と、収容孔１１に摺動自在に挿入されるスプール２０と、バルブハウジング１０に取り付けられる第１及び第２キャップ３０，４０と、第２キャップ４０の内側に設けられスプール２０を軸方向に付勢する付勢部材としてのセンタリングスプリング５０と、を備える。

収容孔１１は、バルブハウジング１０の両側面１０Ａ，１０Ｂに開口する開口部１１Ａ，１１Ｂを有する貫通孔である。第１及び第２キャップ３０，４０は、それぞれ収容孔１１の開口部１１Ａ，１１Ｂを封止するように、バルブハウジング１０の両側面１０Ａ，１０Ｂに取り付けられる。

バルブハウジング１０には、ロッド側通路７を通じて油圧シリンダ１のロッド側室５に連通する第１シリンダポート１２と、ボトム側通路８を通じて油圧シリンダ１のボトム側室６に連通する第２シリンダポート１３と、ポンプ９Ａに連通するポンプポート１４と、タンク９Ｂに連通するタンクポート１５Ａ，１５Ｂと、ポンプポート１４に連通するブリッジ通路１６と、が形成される。第１シリンダポート１２、第２シリンダポート１３、タンクポート１５Ａ，１５Ｂ、及びブリッジ通路１６は、それぞれ収容孔１１に連通する。ブリッジ通路１６は、その両端が収容孔１１に開口する。

ポンプポート１４とブリッジ通路１６の間には、ポンプポート１４からブリッジ通路１６へ向かう作動油の流れのみを許容するロードチェック弁５５が設けられる。

スプール２０には、それぞれ外周面に環状に設けられる第１環状溝２１、第２環状溝２２、第３環状溝２３が形成される。第１、第２、第３環状溝２１，２２，２３は、軸方向一端側（図１中左側）から他端側（図１中右側）に向かってこの順で並んで設けられる。

また、スプール２０の外周面には、軸方向に延びて形成される第１ノッチ２４Ａ、第２ノッチ２４Ｂ、第３ノッチ２４Ｃ、第４ノッチ２４Ｄが設けられる。第１ノッチ２４Ａは、第１環状溝２１よりも第１キャップ３０側（図１中左側）に設けられ、第１環状溝２１に連通する。第２ノッチ２４Ｂは、第１環状溝２１と第２環状溝２２の間に設けられ、第１環状溝２１に連通する。第３ノッチ２４Ｃは、第２環状溝２２と第３環状溝２３の間に設けられ、第３環状溝２３に連通する。第４ノッチ２４Ｄは、第３環状溝２３よりも第２キャップ４０側（図１中右側）に設けられ、第３環状溝２３に連通する。

第１キャップ３０は、スプール２０の一端部が進入可能な第１大径穴３１と、第１大径穴３１に連通し第１大径穴３１よりも内径が小さい第１小径穴３２と、第１小径穴３２に連通する第１パイロットポート３３と、第１大径穴３１と第１小径穴３２との間に設けられる環状の第１段差面３４と、を有する。第１大径穴３１及び第１小径穴３２により、第１パイロット圧室３５が形成される。第１パイロット圧室３５には、第１パイロットポート３３を通じてパイロット圧が導かれる。

第２キャップ４０は、スプール２０の他端部が進入可能な第２大径穴４１と、第２大径穴４１に連通し第２大径穴４１よりも内径が小さい第２小径穴４２と、第２小径穴４２に連通する第２パイロットポート４３と、第２大径穴４１と第２小径穴４２との間に設けられる環状の第２段差面４４と、を有する。第２大径穴４１と第２小径穴４２によって、第２パイロット圧室４５が形成される。第２パイロット圧室４５には、第２パイロットポート４３を通じてパイロット圧が導かれる。

スプール２０の他端部（図１中右側端部）には、スプール２０と同軸状の支持部材２５が設けられる。支持部材２５は、スプール２０の他端部に固定される軸部２６と、軸部２６よりも大きな外径を有するヘッド部２７と、を有する。

センタリングスプリング５０は、スプール２０の端面と支持部材２５のヘッド部２７との間であって、支持部材２５の軸部２６の外周に設けられる。センタリングスプリング５０の両端は、スプール弁１００が後述の遮断ポジション（図１に示す状態）である際、それぞればね座５１，５２を介して、バルブハウジング１０の側面１０Ｂと、第２キャップ４０における第２段差面４４と、に着座する。

スプール弁１００は、スプール２０のポジションに応じて、第１，第２シリンダポート１２，１３と、ブリッジ通路１６及びタンクポート１５Ａ，１５Ｂと、の間の連通状態を切り換え、油圧シリンダ１に対する作動油の給排を制御する。

具体的には、スプール弁１００は、油圧シリンダ１への作動油の給排を遮断する遮断ポジション（図１参照）と、ブリッジ通路１６と第２シリンダポート１３とを連通すると共にタンクポート１５Ｂと第１シリンダポート１２とを連通する伸長ポジション（図２参照）と、ブリッジ通路１６と第１シリンダポート１２とを連通すると共にタンクポート１５Ａと第２シリンダポート１３とを連通する収縮ポジション（図３参照）と、を有する。

第１パイロット圧室３５及び第２パイロット圧室４５の両方にパイロット圧が導かれない状態では、図１に示すように、スプール２０はセンタリングスプリング５０の付勢力によって遮断ポジションとなるように保持される。スプール弁１００が遮断ポジションの状態では、第１，第２シリンダポート１２，１３と、タンクポート１５Ａ，１５Ｂ及びポンプポート１４と、の間の連通は遮断される。これにより、油圧シリンダ１への作動油の給排が遮断され、油圧シリンダ１は負荷保持状態となる。

第１パイロット圧室３５にパイロット圧が導かれると、スプール２０は、導かれるパイロット圧の大きさに応じて、センタリングスプリング５０の付勢力に抗して図中右方向に移動する。これにより、スプール弁１００は、図２に示すように、伸長ポジションに切り換わる。伸長ポジションに切り換わることにより、第２シリンダポート１３が、第１環状溝２１及び第２ノッチ２４Ｂを通じてブリッジ通路１６に連通する。また、第１シリンダポート１２は、第３環状溝２３及び第４ノッチ２４Ｄを通じてタンクポート１５Ｂに連通する。これにより、ポンプ９Ａから吐出される作動油が、ポンプポート１４、ブリッジ通路１６、第２ノッチ２４Ｂ、第１環状溝２１、及び第２シリンダポート１３を通じてボトム側室６に導かれる。また、ロッド側室５の作動油が、第１シリンダポート１２、第３環状溝２３、第４ノッチ２４Ｄ、タンクポート１５Ｂを通じてタンク９Ｂに排出される。したがって、油圧シリンダ１は、伸長作動する。

第２パイロット圧室４５にパイロット圧が導かれると、スプール２０は、導かれるパイロット圧の大きさに応じて、センタリングスプリング５０の付勢力に抗して図中左方向に移動する。これにより、スプール弁１００は、図３に示すように、収縮ポジションに切り換わる。スプール弁１００が収縮ポジションに切り換わることにより、第１シリンダポート１２が、第３環状溝２３及び第３ノッチ２４Ｃを通じてブリッジ通路１６に連通する。また、第２シリンダポート１３は、第１環状溝２１及び第１ノッチ２４Ａを通じてタンクポート１５Ａに連通する。これにより、ポンプ９Ａから吐出される作動油が、ポンプポート１４、ブリッジ通路１６、第３ノッチ２４Ｃ、第３環状溝２３、及び第１シリンダポート１２を通じてロッド側室５に導かれる。また、ボトム側室６の作動油が、第２シリンダポート１３、第１環状溝２１、第１ノッチ２４Ａ、及びタンクポート１５Ａを通じてタンク９Ｂに排出される。したがって、油圧シリンダ１は、収縮作動する。

次に、スプール弁１００が備える再生機能について、説明する。

スプール弁１００は、図１及び図４に示すように、ロッド側室５から排出される作動油の一部を、ボトム側室６に再生する再生通路６０を有する。

再生通路６０は、図１に示すように、スプール２０の軸方向に延びる軸方向通路６１と、軸方向通路６１に連通する第１径方向通路６２Ａ及び第２径方向通路６２Ｂと、を有する。

軸方向通路６１は、図４に示すように、第１キャップ３０側のスプール２０の端面（図中左側端面）に開口する通路開口部６０Ａを有する第１軸方向通路６１Ａと、第１軸方向通路６１Ａに連通し第１軸方向通路６１Ａよりも内径が小さい第２軸方向通路６１Ｂと、を有する。第１軸方向通路６１Ａと第２軸方向通路６１Ｂとの間には、テーパ状かつ環状の段差面６１Ｃが形成される。

第１径方向通路６２Ａは、第１軸方向通路６１Ａと第２環状溝２２を連通するようにスプール２０の外周面に開口する貫通孔である。第１径方向通路６２Ａは、遮断ポジションにおいて、第２環状溝２２を通じてブリッジ通路１６に連通する（図１参照）。

第２径方向通路６２Ｂは、図１に示すように、第２軸方向通路６１Ｂに連通し、スプール２０の外周面に開口する貫通孔である。第２径方向通路６２Ｂは、スプール２０が遮断ポジションに位置した状態では、収容孔１１の内周面に対向して、第１シリンダポート１２と第２軸方向通路６１Ｂとの連通を遮断する。スプール２０が遮断ポジションから移動して伸長ポジションとなると、第２径方向通路６２Ｂは、第１シリンダポート１２と第２軸方向通路６１Ｂとを連通する。なお、第２軸方向通路６１Ｂと第３ノッチ２４Ｃとは互いに連通しないように、周方向にずれてスプール２０に形成される。

第１軸方向通路６１Ａには、ロッド側室５からボトム側室６への作動油の流れ、より具体的には、第２軸方向通路６１Ｂから第１径方向通路６２Ａへの作動油の流れのみを許容するチェック弁６５が設けられる。

チェック弁６５は、第１軸方向通路６１Ａの開口を通じてスプール２０内に組み込まれる。チェック弁６５は、図４に示すように、再生通路６０を開閉する弁体６６と、弁体６６の背面に形成される背圧室６８と、背圧室６８内に収容され再生通路６０を遮断する方向に弁体６６を付勢するチェックスプリング６７と、を有する。

弁体６６は、軸方向通路６１に設けられる段差面６１Ｃに離着座する。弁体６６には、ブリッジ通路１６の圧力を背圧室６８に導く導入通路６９が形成される。導入通路６９は、弁体６６が段差面６１Ｃに着座した状態において、第１径方向通路６２Ａに連通する。チェックスプリング６７は、弁体６６と後述する規制部材７０との間に圧縮状態で設けられる。よって、弁体６６は、チェックスプリング６７の付勢力と、背圧室６８の圧力と、によって、再生通路６０を遮断する方向に付勢される。

油圧シリンダ１の伸長作動時において、例えば負荷の自重がロッド側室５に作用する等の影響により、ロッド側室５の圧力が高くなると、ロッド側室５の作動油が再生通路６０を通じてボトム側室６に導かれる再生が行われる。

具体的には、伸長作動時において、ロッド側室５の圧力が、チェック弁６５の背圧室６８の圧力とチェックスプリング６７の付勢力との合力よりも大きくなると、ロッド側室５から再生通路６０に導かれる作動油によってチェック弁６５が開弁する。チェック弁６５が開弁することにより、ロッド側室５から排出された作動油は、第１径方向通路６２Ａから第２環状溝２２、ブリッジ通路１６、第２ノッチ２４Ｂ、及び第１環状溝２１を通じて第２シリンダポート１３に導かれる。このようにして、ロッド側室５から排出された作動油の一部は、再生通路６０を通じてボトム側室６へと再生される。なお、油圧シリンダ１の収縮作動時においては、チェック弁６５の背圧室６８には、ブリッジ通路１６からポンプ９Ａの吐出圧が導かれるため、チェック弁６５は開弁しない（図３参照）。

次に、スプール２０の回転防止機構について説明する。

スプール弁１００は、図４及び図５に示すように、スプール２０の一端部に着脱可能に取り付けられ、収容孔１１内でのスプール２０の回転を防止する規制部材７０と、第１キャップ３０の第１大径穴３１内に設けられ、規制部材７０が挿入される挿入孔７５Ａを有するスペーサ７５と、をさらに備える。

規制部材７０は、図４に示すように、第１キャップ３０に収容される本体部７１と、第１軸方向通路６１Ａの端部に設けられる雌ねじ６１Ｄに螺合する雄ねじ部７２と、第１軸方向通路６１Ａに挿入されチェック弁６５のチェックスプリング６７が着座する着座部７３と、を有する。規制部材７０は、スプール２０とは別体に形成され、雄ねじ部７２によるねじ締結により、スプール２０に着脱可能に取り付けられると共に、第１軸方向通路６１Ａの通路開口部６０Ａを封止する。つまり、規制部材７０は、第１軸方向通路６１Ａの通路開口部６０Ａを封止するプラグとしても機能する。

また、規制部材７０の本体部７１は、第１キャップ３０に当接することにより、遮断ポジションから収縮ポジションに切り換わる方向（図４中左方向）へのスプール２０の最大ストローク位置を規定するストローク規定部としても機能する。第１キャップ３０と規制部材７０との当接によって最大ストローク位置を規定する構成とすることで、第１キャップ３０及び規制部材７０の形状に応じた最大ストローク位置をより確実に規定することができる。

本体部７１は、図５に示すように、外周面に平面状に形成される係止部としての平面部７１Ａと、端面に形成される係合溝７１Ｂと、平面部７１Ａと平行な平面に形成され平面部７１Ａと共に二面幅形状を構成する対向部７１Ｃと、を有する。

平面部７１Ａは、スプール２０のストローク領域の全域において、スペーサ７５の挿入孔７５Ａの内周面に対向するような軸方向長さを有して形成される。つまり、スプール２０がいずれのポジションにある場合であっても、平面部７１Ａとスペーサ７５の挿入孔７５Ａの内周面とが周方向に接触可能となるように、平面部７１Ａが形成される。これにより、スプール２０のストローク領域の全域において、スプール２０の回転を防止することができる。

係合溝７１Ｂや対向部７１Ｃは、それぞれマイナスドライバやスパナ等の工具を用いて規制部材７０をスプール２０にねじ締結するために形成される。

着座部７３には、図４に示すように、チェックスプリング６７の一端を収容するばね凹部７３Ａが形成される。着座部７３は、チェックスプリング６７の着座面として機能すると共に、チェック弁６５の弁体６６と当接してチェック弁６５の最大開度を規定するストッパとしても機能する。

スペーサ７５は、スプール２０の径方向に延びる円板状に形成されるフランジ部７６と、スプール２０の軸方向に沿ってフランジ部７６から延びるボス部７７と、を有する。

挿入孔７５Ａは、本体部７１の断面形状に対応した形状でフランジ部７６に形成される。具体的には、挿入孔７５Ａの内周面には、本体部７１の平面部７１Ａに対向し平面状に形成される内周平面部７５Ｂが形成される。よって、挿入孔７５Ａは、円形断面を平取りしたような形状に形成される（図５参照）。これにより、スプール２０に回転する力が作用しても、規制部材７０の本体部７１の外周面に形成された平面部７１Ａとスペーサ７５の挿入孔７５Ａの内周面に形成された内周平面部７５Ｂとが周方向に接触し、スプール２０の回転が防止される。なお、係止部は、平面部７１Ａに限らず、規制部材７０とスペーサ７５とが周方向に係止して、スプール２０の回転を防止できるものであれば、任意の形状とすることができる。

また、フランジ部７６には、ボス部７７とは反対側へ軸方向に突出する突起部７６Ａが設けられる。突起部７６Ａは、スプール２０の径方向に延びて第１キャップ３０の段差面３４に形成されるスリット（凹部）３１Ａに収容される。突起部７６Ａがスリット３１Ａと周方向に接触することにより、第１キャップ３０とスペーサ７５の相対回転が規制される。よって、スペーサ７５がスプール２０と共に回転することが防止される。なお、第１キャップ３０に突起部が設けられ、スペーサ７５に突起部が周方向に接触するスリット（凹部）が設けられて、スペーサ７５と第１キャップ３０との相対回転を規制してもよい。

ボス部７７は、フランジ部７６の突起部７６Ａが第１キャップ３０のスリット３１Ａから軸方向に抜け出ないような長さに形成される。つまり、第１キャップ３０内でスペーサ７５が軸方向に沿って図４中右方向に移動しようとしても、ボス部７７がバルブハウジング１０の側面１０Ａに当接することで、スペーサ７５の移動が規制され、突起部７６Ａがスリット３１Ａから抜け出ることが防止される。

以上のように、規制部材７０の本体部７１がスペーサ７５を介して第１キャップ３０と周方向に係止する。これにより、規制部材７０が取り付けられるスプール２０が収容孔１１内で回転することが防止される。規制部材７０が第１キャップ３０に係止されるとは、規制部材７０がスペーサ７５に接触しスペーサ７５を介して第１キャップ３０に係止されることを含む意味である。

ここで、スプール弁１００によって制御される作動油の流量が比較的少ない場合には、作動油の流れによってスプール２０に作用する周方向の力が比較的小さい。このような場合には、スプール２０の回転を防止する規制部材７０が不要となることがある。この場合には、規制部材７０に代えて、第１軸方向通路６１Ａの通路開口部６０Ａを塞ぐプラグ部材をスプール２０に取り付ければよい。つまり、本体部７１を備えておらず、雄ねじ部７２及び着座部７３によって構成されるプラグ部材をスプール２０の一端部に取り付ければよい。このように、規制部材７０は、スプール２０と一体に形成されるものではなく、スプール２０に着脱可能に取り付けられるものであるため、回転防止機能の有無にかかわらず、スプール２０を共通に使用することができる。これにより、回転防止機能を有するスプールと回転防止機能を有していないスプールとをそれぞれ製造する場合と比べて、スプール弁１００の製造コストを低減することができる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。以下のような変形例も本発明の範囲内であり、以下の変形例と上記実施形態の各構成とを組み合わせたり、以下の変形例同士を組み合わせたりすることも可能である。

上記実施形態では、規制部材７０は、第１キャップ３０に係止されるスペーサ７５と周方向に接触してスプール２０の回転を防止する。つまり、規制部材７０は、スペーサ７５を介して第１キャップ３０に係止される。これに対し、第１キャップ３０の内側にスペーサ７５を設けず、規制部材７０が周方向に第１キャップ３０と直接接触するものでもよい。

また、上記実施形態では、第１キャップ３０に規制部材７０が収容され、第２キャップ４０にセンタリングスプリング５０が収容される。上記実施形態では、単一のセンタリングスプリング５０によって、スプール２０を遮断ポジションに保持する。これに対し、第１キャップ３０及び第２キャップ４０内に、それぞれスプール２０を遮断ポジションとなる方向へ付勢するスプリングを設けてもよい。つまり、伸長ポジションから遮断ポジションとなるように付勢するスプリング及び収縮ポジションから遮断ポジションとなるように付勢するスプリングの２つのスプリングによって、スプール２０を遮断ポジションとなるように保持するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、ロッド側室５の作動油の一部をボトム側室６へと再生する再生通路６０を備えるスプール弁１００について説明した。これに対し、スプール弁１００は、ボトム側室６の作動油の一部をロッド側室５へと再生する再生通路６０を備えるものでもよい。

また、上記実施形態では、スプール弁１００は、再生通路６０を有し、規制部材７０は再生通路６０の第１軸方向通路６１Ａの通路開口部６０Ａを封止するプラグとしても機能する。これに対し、スプール弁１００は、再生通路６０を有していないものであってもよい。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

スプール弁１００では、スプール２０の端部に着脱可能に取り付けられる規制部材７０が、第１キャップ３０の内側のスペーサ７５に周方向に接触することで、スプール２０の回転が防止される。スプール２０の回転防止機能が不要である場合には、スプール２０の端部に規制部材７０を取り付けなければよいため、回転防止機能の有無にかかわらず、スプール２０を共通に使用することができる。したがって、スプール弁１００の製造コストを低減することができる。

また、スプール弁１００では、規制部材７０が第１キャップ３０の内側に設けられるスペーサ７５に接触することで、スプール２０の回転が防止される。このため、回転防止機能が不要である場合には、スペーサ７５を設けなければよいため、回転防止機能の有無にかかわらず、第１キャップ３０も共通に使用することができる。また、スペーサ７５は、第１キャップ３０と比較して小型の部品であるため、規制部材７０と第１キャップ３０とが直接接触する場合と比較して、規制部材７０の本体部７１の形状に合わせた挿入孔７５Ａの加工がし易く、製造コストを低減できる。

また、規制部材７０は、チェック弁６５が組み込まれる第１軸方向通路６１Ａの通路開口部６０Ａを封止するプラグとしても機能する。よって、部品点数を削減することができ、スプール弁１００の製造コストをさらに低減することができる。

また、スプール弁１００では、遮断ポジションの際、負荷圧の影響等によってロッド側室５の作動油が再生通路６０やブリッジ通路１６に漏れると、油圧シリンダ１が充分に負荷保持できないおそれがある。特に、ポペット弁であるロードチェック弁５５は、比較的作動油の漏れが生じ易い。これに対し、スプール弁１００では、遮断ポジションの際、再生通路６０の第２径方向通路６２Ｂと第１シリンダポート１２との連通は遮断される。遮断ポジションから伸長ポジションに切り換わる方向へ所定量だけスプール２０が移動すると、第２径方向通路６２Ｂと第１シリンダポート１２とが連通し、ロッド側室５の作動油が再生される。よって、スプール弁１００によれば、遮断ポジションとなった際の負荷圧が再生通路６０やブリッジ通路１６に導かれることが防止されるため、ロッド側室５の作動油の漏れ、特に、ロードチェック弁５５からの作動油の漏れを防止することができる。したがって、スプール弁１００によれば、油圧シリンダ１によってより確実に負荷保持することができる。

また、スプール弁１００では、遮断ポジションの際、再生通路６０の第２径方向通路６２Ｂと第１シリンダポート１２との連通は遮断され、伸長ポジションに切り換わる方向へスプール２０が移動すると、第２径方向通路６２Ｂと第１シリンダポート１２とが連通する。よって、遮断ポジションの際の第１シリンダポート１２からの作動油の漏れを確実に防止することができる。また、第２径方向通路６２Ｂの形成位置や形状を任意に変更することにより、ロッド側室５からボトム側室６への作動油の再生開始のタイミングの調整や、第２径方向通路６２Ｂと第２シリンダポート１３とが連通する際に生じる衝撃の緩和をすることができる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

スプール弁１００は、バルブハウジング１０と、バルブハウジング１０に開口する開口部１１Ａを有する収容孔１１と、収容孔１１に摺動自在に挿入されるスプール２０と、バルブハウジング１０に取り付けられ収容孔１１の開口部１１Ａを封止する第１キャップ３０と、スプール２０の端部に着脱可能に取り付けられ、第１キャップ３０に対してスプール２０の周方向に係止されてスプール２０の回転を防止する規制部材７０と、を備える。

この構成では、スプール２０の回転を防止する規制部材７０は、スプール２０に着脱可能に設けられる。よって、規制部材７０を着脱することでスプール弁１００における回転防止機能の有無を変更することができ、回転防止機能の有無に応じてスプール２０をそれぞれ製造する必要がない。これにより、スプール弁１００において、回転防止機能の有無にかかわらず、スプール２０を共通化できる。したがって、スプール弁１００の製造コストが低減される。

また、スプール弁１００では、規制部材７０が、第１キャップ３０に当接してスプール２０のストロークを規定するストローク規定部として機能する。

この構成では、スプール２０の最大ストローク位置をより確実に規定することができる。

また、スプール弁１００は、第１キャップ３０の内側に設けられ規制部材７０が挿入される挿入孔７５Ａを有するスペーサ７５をさらに備え、規制部材７０は、スペーサ７５の挿入孔７５Ａの内周面に周方向に接触する係止部（平面部７１Ａ）を有する。

また、スプール弁１００では、係止部が、平面状に形成される平面部７１Ａであり、挿入孔７５Ａの内周面には、平面部７１Ａに対向して平面状に形成される内周平面部７５Ｂが設けられる。

これらの構成では、回転防止機能が不要であるスプール弁の場合には、第１キャップ３０内のスペーサ７５を設けないよう構成すればよいため、回転防止機能の有無にかかわらず、第１キャップ３０を共通に使用することができる。また、スペーサ７５は、第１キャップ３０と比較して小型の部品であるため、規制部材７０と第１キャップ３０とが直接接触する場合と比較して、規制部材７０の本体部７１の形状に合わせた挿入孔７５Ａの加工がし易い。したがって、スプール弁１００の製造コストを低減できる。

また、スプール弁１００では、スペーサ７５には、突起部７６Ａが設けられ、第１キャップ３０には、突起部７６Ａを収容し突起部７６Ａが周方向に接触するスリット３１Ａが設けられる。

この構成では、スプール２０の回転に伴いスペーサ７５が回転することが防止される。

また、スプール弁１００は、ロッド側室５及びボトム側室６の圧力差によって伸縮作動する油圧シリンダ１に給排される作動油の流れを制御し、バルブハウジング１０に形成されロッド側室５に連通する第１シリンダポート１２と、バルブハウジング１０に形成されボトム側室６に連通する第２シリンダポート１３と、スプール２０に形成され、スプール２０の位置に応じてロッド側室５から排出される作動油の一部をボトム側室６へと導く再生通路６０と、をさらに備える。

また、スプール弁１００では、再生通路６０は、軸方向に沿ってスプール２０に形成されスプール２０の端面に開口する軸方向通路６１を有し、軸方向通路６１には、第１シリンダポート１２から第２シリンダポート１３への作動油の流れのみを許容するチェック弁６５が設けられ、軸方向通路６１の通路開口部６０Ａは、規制部材７０によって封止される。

これらの構成では、規制部材７０が、チェック弁６５が組み込まれる軸方向通路６１（第１軸方向通路６１Ａ）の通路開口部６０Ａを封止するプラグとしても機能する。よって、部品点数を削減することができ、スプール弁１００の製造コストをさらに低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１…油圧シリンダ、５…ロッド側室（第１流体圧室）、６…ボトム側室（第２流体圧室）、１０…バルブハウジング、１１…収容孔、１１Ａ…開口部、１２…第１シリンダポート、１３…第２シリンダポート、２０…スプール、３０…第１キャップ（キャップ）、３１Ａ…スリット（凹部）、６０…再生通路、６０Ａ…通路開口部、６１…軸方向通路、６５…チェック弁、７０…規制部材、７１Ａ…平面部（係止部）、７５…スペーサ、７５Ａ…挿入孔、７５Ｂ…内周平面部、７６Ａ…突起部、１００…スプール弁

Claims

バルブハウジングと、
前記バルブハウジングの端面に開口する開口部を有する収容孔と、
前記収容孔に摺動自在に挿入されるスプールと、
前記バルブハウジングに取り付けられ前記収容孔の前記開口部を封止するキャップと、
前記スプールの端部に着脱可能に取り付けられ、前記キャップに対して前記スプールの周方向に係止されて前記スプールの回転を防止する規制部材と、
前記キャップの内側に設けられ前記規制部材が挿入される挿入孔を有するスペーサと、を備え、
前記規制部材は、前記スペーサの前記挿入孔の内周面と周方向に接触する係止部を有し、
前記スペーサ及び前記キャップの一方には、突起部が設けられると共に、他方には、前記突起部を収容し前記突起部が周方向に接触する凹部が設けられることを特徴とするスプール弁。
前記規制部材は、前記キャップに当接して前記スプールのストロークを規定するストローク規定部として機能することを特徴とする請求項１に記載のスプール弁。
前記係止部は、平面状に形成される平面部であり、
前記挿入孔の内周面には、前記平面部に対向して平面状に形成される内周平面部が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のスプール弁。
第１流体圧室及び第２流体圧室の圧力差によって伸縮作動する流体圧アクチュエータに給排される作動流体の流れを制御する、請求項１から３のいずれか一つに記載のスプール弁であって、
前記バルブハウジングに形成され前記第１流体圧室に連通する第１シリンダポートと、
前記バルブハウジングに形成され前記第２流体圧室に連通する第２シリンダポートと、
前記スプールに形成され、前記スプールの位置に応じて前記第１流体圧室から排出される作動流体の一部を前記第２流体圧室へと導く再生通路と、を備えることを特徴とするスプール弁。
前記再生通路は、前記スプールの端面に開口する通路開口部を有し軸方向に沿って前記スプールに形成される軸方向通路を有し、
前記軸方向通路には、前記第１シリンダポートから前記第２シリンダポートへの作動流体の流れのみを許容するチェック弁が設けられ、
前記軸方向通路の前記通路開口部は、前記規制部材によって封止されることを特徴とする請求項４に記載のスプール弁。