JPH0220540Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、流体圧利用の産業機械に使用するス
プール弁に関するものである。

［従来の技術］ 従来、第３図に示すように、弁筐１とその内部
に軸方向に摺動自在に内挿した弁棒２を備え、弁
筐１の内壁に入力ポート７と出力ポート８との間
に位置する弁座４を設け、上記弁棒２の外周溝５
に嵌着した環状の弾性弁体６の径方向の長さを軸
線方向の厚さよりも大きく形成し、この弁体６を
弁筐１内において上記弁座４に出力ポート８側か
らの摺動により当接させて、両ポート間を開閉す
るようにしたスプール弁は、公知である（例え
ば、特公昭48−4647号公報参照）。

上記弁体６は、径方向に細長い断面を有してい
るので、弁棒２の摺動によつて容易に屈曲して弁
座４をシールするが、弁体６が流体圧の低い出力
ポート８側から流体圧の高い入力ポート７側に摺
動して弁座４に乗り上げる場合の流体圧等による
傾倒を防止するために、その背後に弁棒２と一体
の支持壁３を設けているので、弁棒２の摺動時に
弁座４との当接で生ずる摺動抵抗や弁体６に作用
する流体圧によつて、弁体６の先端が弁座４と支
持壁３との間に挟み込まれることがある。

この弁体６の挟み込みは、弁棒２の摺動抵抗を
増加させ、そのため大きな操作力が必要になるば
かりでなく、挟み込みが著しい場合には、弁棒２
が摺動不能となつたり、弁体６を損耗したりする
欠点がある。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、弁体が特定の方向に屈曲するように
して、弁座と弁棒とによる弁体の挟み込みを防止
することを、解決すべき問題点とするものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、上述した公知のスプール弁におい
て、弾性弁体を、入力ポートと反対側の側面に凹
部を設けることによつて、弁棒の外周溝内におい
て屈曲した状態に形成し、かつシール面に近い部
分の上記側面側端部に、弁棒における外周溝の対
向側面に当接可能な足部を設け、それによつて上
記問題点を解決したものである。

［作用］ 弁棒を出力ポート側から弁座に向けて摺動さ
せ、弁体の先端のシール面が弁座のテーパ面に当
接して押圧されると、弁体は弁座と反対側の側面
に設けた凹部によつて入力ポート側の側面が凸に
なるように屈曲する。

この場合に、シール面に近い部分の入力ポート
と反対側の側面に、弁棒における外周溝の対向側
面に当接可能な足部を設けているので、弁体の屈
曲によつてシール面が弁座と弁棒の間に挟み込ま
れることはない。上記弁体の屈曲は、弁体の半径
方向の長さを軸方向の厚さよりも大として、屈曲
し易いようにしていることと相俟つて、容易であ
る。

弁棒が引続き摺動して、弁体のシール面が弁座
に当接すると、弁体は入力ポートと対面する流体
圧作用面に作用する流体圧によつて屈曲部分が伸
張し、起立する方向の力を受けるので、弁座を確
実にシールする。したがつて、流体圧が増加する
と弁体のシール力が向上する。

［実施例］ 第１図及び第２図は本考案の実施例を示し、ス
プール弁の弁筐１１の内部には弁棒１２が軸方向
に摺動自在に内挿され、この弁棒１２は、端部に
作用する電磁操作力、機械操作力或いは流体圧操
作力により駆動するように構成されている。

上記弁筐１１は、弁筐中央の入力ポート１３、
その両側の出力ポート１４ａ，１４ｂ、さらにそ
の両側の排出ポート１５ａ，１５ｂ及びこれらの
ポートに通じる内周溝１６，…を備え、これらの
内周溝間の弁筐内壁に弁座１７ａ，１７ｂ，１８
ａ，１８ｂを形成し、各弁座における後記弁体の
当接側端部には、テーパ面１９が設けられてい
る。

上記弁棒１２には、弁座１７ａ，１８ａに当接
する環状の弾性弁体２０ａ，２１ａ、及び弁座１
７ｂ，１８ｂに当接する環状の弾性弁体２０ｂ，
２１ｂを、その外周溝２２，…に嵌着することに
より周設している。

図面においては、上記弁体２０ａ，２０ｂ，２
１ａ，２１ｂをすべて同一形状のものとして示し
ているが、ここで問題となるのは、入力ポート１
３と出力ポート１４ａ，１４ｂとの間の弁座１７
ａ，１７ｂに出力ポート側から接離する弁体２０
ａ，２０ｂ、即ち流体圧の低い出力ポート側から
流体圧の高い入力ポート側に摺動して弁座に乗り
上げる弁体であり、したがつて他の弁体について
は、以下に説明する構造に限ることなく、適宜構
造を採用することができる。

上記弁体、特に弁体２０ａ，２０ｂは、弁筐内
壁の弁座に当接して弁筐内壁に開口したポート間
の流路を開閉するもので、弾性物質で形成され、
第２図に示すように、スプール径方向の長さｂが
スプール軸方向の厚さａより大きなものとして構
成され、厚さａは外周溝２２の幅よりも小さく形
成して、弁体と外周溝との間に流体の出入を許容
する隙間２３が設けられている。

また、上記弁体には、入力ポートに対面する流
体圧力作用面と反対側の側面２４に、中央付近を
頂点とする断面鈍角三角形状の凹部２５を設け、
それによつて弁体を弁棒の外周溝内において屈曲
した状態に形成し、かつ弁座に当接する外周シー
ル面２６に近い部分の上記側面２４側の端部に、
弁棒における外周溝の対向側面に当接可能な足部
２７を設けている。

次に、上記実施例の動作を説明する。

第１図の上半は弁棒１２の摺動中の状態を示
し、下半は摺動が終了した状態を示している。

この弁棒１２の摺動前は、弁棒が弁筐内の左端
に位置し、弁体２０ｂ，２１ａが弁座１７ｂ，１
８ａを閉鎖し、弁体２０ａ，２１ｂが弁座１７
ａ，１８ｂを開放した状態である。この状態で弁
棒１２が適宜の操作力によつて図において右方に
摺動すると、第１図の上半に示すように、弁体２
０ａ，２１ｂのシール面２６が弁座１７ａ，１８
ｂのテーパ面１９に押圧される。

それに伴い、弁体２０ａ，２１ｂは、凹部２５
によつて屈曲が容易にされていること、及び足部
２７が外周溝２２の側面に当接することによつ
て、凹部２５の頂点を中心として弁棒１２の摺動
方向に凸に屈曲される。この場合、弁体の流体圧
作用側面と外周溝２２との間に隙間２３が形成さ
れているので、弁体は容易に屈曲する。

したがつて、弁体の一部が弁座１７ａと弁棒と
の間に挟み込まれることがない。

弁棒１２がさらに右方向に摺動すると、弁体２
０ａ，２１ｂは、そのシール面２６が弁座１７
ａ，１８ｂに当接してシールする（第１図下半）。
この場合に、弁体２０ａ，２１ｂは隙間２３に流
入する流体の圧力によつて屈曲した部分が伸張す
る方向の力を受けるので、シール面２６による弁
座のシールは確実であり、かつそのシール力は流
体圧の上昇によつて強力となる。

この状態で弁棒１２が図において左方に摺動す
ると、流路が切換わつてもとの状態に復帰する
が、この場合の弁体２０ｂ，２１ａの作用は上述
の場合と同じなので、詳細な説明は省略する。

なお、本考案のスプール弁は、流体の流路を開
閉するものであればよく、上述の５ポート弁に限
定されるものでないことは勿論である。

また、第２図に示す角θ₁，θ₂が45゜よりも大き
い場合には、屈曲した弁体に作用する流体圧によ
つて弁体がもとの状態に復帰しないときがあるの
で、45゜より小さくした方がよい。

［考案の効果］ 本考案は、弁棒の摺動時に、弁体が屈曲して弁
座と弁棒との間に挟み込まれることがないので、
弁棒の摺動抵抗の増加及び弁体の損耗を防止する
ことができる。

また、流路の閉鎖後は、弁体に作用する流体圧
によつて弁体がもとの状態に復帰する力を受ける
ので、シールが確実である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の縦断正面図で上半は
弁棒の摺動中を、下半は弁棒の摺動が終了した状
態を示し、第２図は第１図の要部拡大断面図、第
３図は従来例の要部拡大断面図である。 １１……弁筐、１２……弁棒、１７ａ，１７
ｂ，１８ａ，１８ｂ……弁座、２０ａ，２０ｂ，
２１ａ，２１ｂ……弁体、２２……外周溝、２３
……隙間、２４……凹部、２６……シール面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 弁筐と、その内部に軸方向に摺動自在に内挿し
   た弁棒とよりなり、上記弁筐の内壁に入力ポート
   と出力ポートとの間に位置する弁座を設け、上記
   弁棒の外周溝に嵌着した環状の弾性弁体を、その
   径方向の長さを軸線方向の厚さよりも大きく形成
   し、この弁体を弁筐内において上記弁座に出力ポ
   ート側からの摺動により当接させて、両ポート間
   を開閉するようにしたスプール弁において、 上記弁体を、入力ポートと反対側の側面に凹部
   を設けることによつて、弁棒の外周溝内において
   屈曲した状態に形成し、かつシール面に近い部分
   の上記側面側端部に、弁棒における外周溝の対向
   側面に当接可能な足部を設けたことを特徴とする
   スプール弁。