JPH03249485A - スプール弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は動作量が小さく、弁溝間の油洩れが少ないスプ
ール弁に関するものである。

［従来の技術］ 第３図に示すように、方向切換弁などのスプール弁では
、弁箱１０の弁穴１２に、弁溝としての入力ポートＰに
連なる環状溝１９と、出力ポートＡ、Ｂに連なる１対の
環状溝１４と、出口ポートＴに連なる１対の環状′ｆＩ
４２４とが軸方向に間隔を存して設けられる一方、弁穴
１２に嵌合されるスプール８に、環状溝１４を開閉する
１対の主ランド２９が、３個の環状溝１３ａにより区画
される。

例えば、スプール８を図示の中立位置から右方へ重なり
量Ｓよりも大きく移動すると、中央の環状溝１３８によ
り入力ポートＰと出力ポートＢが連通され、図示してな
い油圧ポンプからの圧油が、入力ポートＰから環状溝１
９を経て弁穴１２へ入り、環状溝１４から出力ポートＢ
を経て図示してない油圧アクチュエータへ供給され、油
圧アクチュエータが往動される。

スプール８を図示の中立位置へ戻すと、入力ポートＰか
ら出力ポートＢへの圧油の供給が遮断され、油圧アクチ
ュエータがその位置にロックされる。

逆に、スプール８を図示の中立位置から左方へ重なり量
Ｓよりも大きく移動すると、入力ポートＰの圧油は、出
力ポート△から油圧アクチュエータへ供給され、油圧ア
クチュエータが復動される。

特開昭６３−１９５４７７号に開示されるような減圧弁
では、上述した方向切換弁の右半部に相当するものが備
えられ、スプール８の閉位置から右方への作動量に対応
して、入力ポートＰから出力ポートＢへ供給される油圧
が加減される。

いずれにしても、スプール８の円滑な動作を得るために
、弁穴１２とスプール８の主ランド２９との間には適正
な遊隙が備えられるので、スプール８の中立位置ないし
閉位置で、上述の遊隙を通って入力ポートＰから出力ポ
ート△７日へ洩れる油を少くするためには、弁穴１２と
スプール８の主ランド２９との重なりＩｓを長くしなけ
ればならない。しかし、重なりｌｌｓを長くすると、ス
プール８を駆動するソレノイドの容量も大きなものが必
要になるだけでなく、スプール８の開閉動作に時間がか
かり、応答性が悪くなる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、動作の応答性を損わ
ずに弁溝ないしポート間の油洩れを効果的に抑えるスプ
ール弁を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は弁箱の弁穴
の高圧ポートと低圧ポートとの間に少くとも１つの中間
環状溝を設ける一方、弁穴に嵌合したスプールの高圧ポ
ートと低圧ポートとを連通可能とする環状溝の中間部分
に、スプールの切換動作に連動して弁穴に嵌合する状態
から中間環状溝へ没入する状態へ切り換わる中間ランド
を備えたものである。

［作用］ スプールの中立位１では、入力ポートの圧力が最も高く
、出口ポートの圧力が最も低く、出力ポートの圧力は中
間の値にある。したがって、入力ポートと出力ポートと
の間では、入力ポートが高圧ポートに、出力ポートが低
圧ポートになり、出力ポートと出口ポートとの間では、
出力ポートが高圧ポートに、出口ポートが低圧ポートに
なる。

高圧ポートと低圧ポートとの間は、スプールの中間ラン
ドと主ランドにより閉じられるので、高圧ポートの圧油
は弁穴と中間ランドまたは主ランドとの間の遊隙を経て
中間環状溝へ、さらに中間環状溝から弁穴と主ランドま
たは中間ランドとの間の遊隙を経て低圧ポートへと、段
階的に洩れる。

中間環状溝は高圧ポートと低圧ポートとの中間の圧力室
を構成するので、各ランドにより閉じられる弁ｌｌ＠の
圧力差が半減され、弁穴と各ランドとの重なり量を変え
ないでも、油洩れ量が大幅に減じられ、応答性が損われ
ない。

１発明の実施例］ 第１図は本発明によるスプール弁としての中立位置閉鎖
型の電磁方向切換弁の実施例を示す側面断面図である。

弁箱１０の弁穴１２の中央に入力ポートＰに連なる環状
＄１９が、環状溝１９の両側に出力ポートＡ、Ｂに連な
る１対の環状溝１４が１両端側に出口ポートＴに連なる
１対の環状溝２４がそれぞれ設けられ、左右の環状溝２
４は弁箱１０の内部通路１１により互いに連通される。

弁穴１２に嵌装されるスプール８は、中立位置で環状Ｗ
４１４を閉鎖する１対の主ランド２９と、１苅の主ラン
ド２９の間の幅の広い環状溝１３ａと、両端側の環状＊
１３ａとがそれぞれ備えられる。

このような構成は第３図に示す従来例とほぼ同様である
。

スプール８の両端は小径とされ、ソレノイド９により電
磁的に駆動されるプランジャと連結される。スプール８
の両端側段部に係合したばね座３１とソレノイド９との
間に、ばね１７が介装される。ばね１７の力によりばね
座３１は環状溝２４と円筒部１８との間の段部へ付勢さ
れ、スプール８を図示の中立位１へ保持する。例えば、
スプール８が右方へ駆動されると、右側のばね座３１が
スプール８により押されて前述の段部から離れ、ばね１
７がスプール８に戻し力を及ぼす。このような構成も普
通のものである。

本発明によればスプール８の僅かな動作ｔ＜重なり量Ｓ
を越えるもの）で切換動作が行われ、しかもスプール８
の中立位置で入力ポートＰから出力ポートＡ、Ｂへの油
洩れや出力ポートＡ、Ｂから出口ポートＴへの油洩れを
効果的に防止するために、弁穴１２と各環状溝１３８と
の間に油洩れ防止手段が講じられる。

すなわち、スプール８の中立位置で弁穴１２に嵌合する
中間ランド１３が、各環状溝１３８の途中に設けられ、
またスプール８の切換動作位置で中間ランド１３が没入
する中間環状溝２１が、弁穴１２の入力ポートＰに連な
る環状溝１９と各出力ポートＡ、Ｂに連なる環状溝１４
との闇と、各出力ポートＡ、Ｂに連なる環状溝１４と各
出口ポートＴに連なる環状溝２４との間に、それぞれ配
設される。好ましくは、各中間ランド１３の厚さ（軸方
向長さ）は中立位置における主ランド２９と弁穴１２と
の重なり量Ｓと同寸にされる。

一般に、弁穴の隣り合う弁溝間の油洩れ量は、弁穴とス
プールのランドとの重なり量にほぼ反比例し、弁溝間の
圧力差にほぼ比例するので、他の条件が同じならば、油
洩れ量は弁穴とスプールのランドとの重なり量が短いほ
ど多くなる。

本発明によれば、弁穴１２の相隣接する２つの弁溝間に
少くとも１つの中間環状溝２１が、スプール８に少くと
も１つの中間ランド１３がそれぞれ配設されるので、ス
プール８の切換動作量を変えないで、油洩れ量を少くす
ることができる。換言すれば、油洩れ量が同等でよけれ
ば、１組の中間環状溝２１と中間ランド１３を設けると
、重なり量Ｓを従来の半分に短縮でき、応答性が向上さ
れる。

第２図はスプール弁として油圧アクチュエータ３へ供給
する油圧を加減する電磁減圧弁の実施例を示す側面断面
図である。弁箱１０の左半部に大径の弁穴１２が、右半
部に小径の弁穴１２ａがそれぞれ設けられ、両者の接続
部に出力ポートＢに連なる環状溝１４が配設される。弁
穴１２．１２ａの環状溝１４の両側に、入力ポートＰに
連なる環状溝１９と出口ポートＴに連なる環状溝２４と
が、両端部に大径の円筒部１８．１５がそれぞれ設けら
れる。

弁穴１２．１２ａに嵌合されるスプール８の左半部に、
図示の閉位［（出力油圧Ｏ）で弁穴１２に嵌合する３個
の中間ランド１３が備えられ、各ランド１３はスプール
８に設けた複数の環状溝１３８により区画される。弁穴
１２に、各環状溝１３ａに対応する中間環状溝２１が設
けられる。また、スプール８の右半部に、弁穴１２８Ｇ
：＊合し得るランド２３が設けられ、出力ポートＢと出
口ポートＴとの圀を遮断し得るようになっている。

ランド２３はスプール８の環状溝２３ａにより区画され
る。

両端の円筒部１８．１５はスプール８の内部通路２２に
より互いに連通され、かつ環状溝２４に常時連通される
。スプール８の左端はソレノイド９により駆動されるプ
ランジャと連結され、スプール８の右端と円筒部１５を
閉鎖する蓋１６との闇にばね１７が介装される。入力ポ
ートＰが油圧ポンプ２６の吐出口に接続され、出口ポー
トＴが油タンク２７に接続される。出力ポートＢは油圧
アクチュエータ３の室７に接続される。図示の油圧アク
チュエータ３はシリンダ６にピストン５を嵌装して室７
が区画され、ピストン５に結合したロッド２が、ばね４
の力により引退する方向へ付勢される。

クラッチなどの油圧作動機器を駆動するロッド２の押圧
力は、室７へ供給される油圧により加減され、油圧はソ
レノイド９に印加する電流により制御される。つまり、
ソレノイド９が励磁されると、電流に応じてスプール８
のばね１７の力に抗する右方移動量が加減され、各中間
ランド１３が中間環状溝２１へ没入した時の中間ランド
１３と弁穴１２との閣の隙間の度合に応じて、入力ポー
トＰから出力ポートＢへ供給される油圧が加減される。

ソレノイド９が消磁されると、入力ポートＰと出力ポー
トＢとの藺は３つの中間ランド１３により遮断されるか
ら、入力ポートＰから出力ポートＢへ向う油洩れが非常
に少ない。また、ソレノイド９が励磁されると、中間ラ
ンド１３の厚さ（軸方内長さ）を超える僅かな作動量で
、入力ポートＰから出力ポートＢへ供給される油圧が加
減される。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、弁箱の弁穴の高圧ポートと低圧
ポートとの間に少くとも１つの中間環状溝を設ける一方
、弁穴に嵌合したスプールの高圧ポートと低圧ポートと
を連通可能とする環状溝の中間部分に、スプールの切換
動作に連動して弁穴に嵌合する状態から中間環状溝へ没
入する状態へ切り換わる中間ランドを備えたものでから
、弁穴の相隣接するポートないし弁溝の間における弁穴
と中間ランドとの重なり部が、複数の重なり部により実
質的に延長され、また多重なり部で閉じられる弁溝相互
の圧力差が減じられるので、スプールの動作量を変更し
ないでも、スプールの中立位置ないし閉位置での高圧ポ
ートから低圧ポートへの油洩れ量が大幅に減じられ、応
答性が損われることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスプール弁としての電磁方向切換
弁の側面断面図、第２図はスプール弁としての電磁減圧
弁の側面断面図、第３図は従来の般的なスプール弁とし
ての方向切換弁の側面断面図である。 Ａ、Ｂ：出力ポート　Ｐ：入力ポート　Ｔ：出口ポート
　８ニスブール　１２：弁穴　１３：中間ランド　１４
，１９．２４：環状溝　２１：中間環状溝　２９：主ラ
ンド 特許出、願人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁箱の弁穴の高圧ポートと低圧ポートとの間に少くとも
   １つの中間環状溝を設ける一方、弁穴に嵌合したスプー
   ルの高圧ポートと低圧ポートとを連通可能とする環状溝
   の中間部分に、スプールの切換動作に連動して弁穴に嵌
   合する状態から中間環状溝へ没入する状態へ切り換わる
   中間ランドを備えたことを特徴とするスプール弁。