JPH04191577A - オイルコントロールバルブのスプール弁 - 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３例えばフォークリフトトラック等の産業車両
において、リフトシリンダ、チルトシリンダ等の操作を
行うオイルコントロールバルブのスプール弁に係り、特
にバイパス通路を有するスプール弁に関する。

〔従来技術〕

一般に、フォークリフトトラック等の産業車両において
は、荷役用フォークの昇降操作、マストの前後傾操作等
の操作を油圧により行っている。

これらの操作は、上記産業車両に搭載したオイルコント
ロールバルブにより行う。

上記オイルコントロールバルブには、制御ボートの断通
制御を行うバイパス通路を有するスプール弁を設けてあ
り、該スプール弁の切り換え操作により油圧制御を行う
ようにしている（例えば。

実開昭５６−６６５０３号公報）。

即ち、第３図に示すごとく、オイルコントロールバルフ
゛１）は、ボデー９０と、８亥ボデー９０において進退
操作可能に設けたリフトシリンダ操作用スプール弁９１
及びチルトシリンダ操作用スプール弁９２とを有する。

上記ボデー９０には、センタ位置にセンタバイパス通路
９００を設けている。該センタバイパス通路９００の両
端にはＩＮボート９０１とＴボート９０２を設けてあり
、上記スプール弁９１．９２の中立時においては、ＩＮ
ボート９０１から流大した作動油がセンタバイパス通路
９００を通って、Ｔボート９０２よりオイルタンク（図
示路）へ戻るようにしている。

上記スプール弁９１．９２の長手方向中間部には、セン
タバイパス通路９００と対応させてノ＼イパス部９１０
，９２０を設けてあり５作動油が該バイパス部９１０，
９２０を乗り越えて、センタバイパス通路９００を流れ
るようにしている。両バイパス部９１０．９２０は、第
４図に示すごとく、その断面形状を円形に形成している
。

また５上記ポデー９０には、スプール弁９１と対応させ
て、制御ポー１−９０３を設けてあり、該スプール弁９
１の進退操作により該制御ポー１−９０３の断通制御を
行い、リフトシリンダ（図示路）を操作するようにして
いる。

また、ボデー９０には、スプール弁９２と対応させて制
御ポート９０４，９０５を設けてあり。

該スプール弁９２の進退操作により両制御ボート９０４
．９０５の断通制御を行い、チルトシリンダ（図示路）
を操作するようにしている。

なお、第３図において、９３はチエツクバルブを示す。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のオイルコンＩ・ロールバルブのス
プール弁においては２作動油がスプール弁のバイパス部
を乗り越える際に、大きな圧力損失を住する。これは、
該バイパス部がその断面形状を円形に形成しているため
である。

この点について、第４図を用いて詳しく説明する。同図
に示すごとく３作動油の流れの中にスプール弁９１のバ
イパス部９１０を置いた場合２作動油は該バイパス部９
１０」二のＡ点で−・旦立止まり、速度がＯとなる。こ
のとき、Ａ点におりる圧力は、ヘルヌーイの定理により
一定量だり高くなる。

作動油は１次にＡ点よりＢ点に向かう。このとき１作動
油は次第に速度を増し、その圧力は下がる。そして、Ｂ
点の付近で作動油の速度は最大となり、またその圧力は
最低となる。

その後１作動油はバイパス部９１０の後部の０点に向か
う。このとき２作動油の速度は減じ、またその圧力は上
昇する。

ところで１作動油は一定の粘性を有する流体であるから
、バイパス部９１０の表面には境界層が形成されている
。

しかし、上記のごとく、０点において作動油の圧力が上
昇すると、境界層が剥離してしまう。そのため、同図に
示ずごと（、バイパス部９１０の後方に渦８を巻いた後
流が発生してしまう。

この作動油の流れの乱れは、住方損失に大きな影響を及
ぼず。この圧力損失は、センタバイパス通路を流れる作
動油の流量が増す程大きくなる。

また９作動油の粘性は、その温度と相関関係にある。そ
して、流量が増大すると作動油の発熱を生し、該作動油
の粘性が著しく低下する。そして。

油膜の保持が困難となり、油圧ポンプの焼付きを生ずる
こともある。また、オイルコントロールバルブのホゾ−
とスプール弁との間の摺動が困難となる。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み１作動油がスプー
ル弁のバイパス部を乗り越える際の圧力損失を低下させ
ることができる。オイルコントロールバルブのスプール
弁を提供しようとするものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は、制御ボートの断通制御を行うバイパス通路を
有するスプール弁を設けたオイルコントロールバルブに
おいて、上記スプール弁のバイパス部は、その断面が作
動油の流れ方向に沿って流線形状に形成してあることを
特徴とするオイルコントロールバルブのスプール弁にあ
る。

本発明において最も注目すべきことは２作動油の圧力損
失を小さくするために、スプール弁のバイパス部の断面
形状を流線形状に形成すると共に。

該バイパス部は作動油の流れと平行に配設したことにあ
る。

本発明において、上記流線形状としては、楕円形、翼形
などがある（第１図及び第２図参照）。

ところで１作動油の流れの中にスプール弁のバイパス部
を配設した場合、該バイパス部表面の圧力分布から形状
抗力が定まる。また１作動油の粘性によって該バイパス
部表面に沿って摩擦抗力が働く。

したがって、バイパス部に働く形状抗力及び摩擦力が作
動油の圧力）置火に影響を及ばず。ここで。

後述する第１図及び第２図に示すごとく１作動油の流れ
方向に沿うバイパス部の幅をり、これと直交する方向の
バイパス部の厚さをＴとしたとき。

センタバイパス通路における作動油の流れ及びバイパス
部の機械的強度を考慮することが望ましい。

即ち、Ｔ／Ｄの値が小さい場合には、形状抗力は小さく
なるが、バイパス部の表面積が大きくなる。そのため摩
擦抗力による圧力損失が大きくなり、またスプール弁と
しての機械的強度が低下する。一方、Ｔ／Ｄの値が大き
い場合には、形状抗力による圧力損失が大きくなる。

〔作　用〕

オイルコントロールバルブにおいてスプール弁を進退操
作することにより、該オイルコントロールバルブの制御
ボートの断通制御を行う。

この場合、オイルコントロールバルブのバイパス通路を
流れる作動油は、スプール弁のバイパス部を乗り越える
。このバイパス部表面には９作動油の粘性により境界層
が形成されている。

本発明にあっては、上記バイパス部の断面形状を流線形
状に形成しているため３作動油がバイパス部を乗り越え
る際に境界層を剥離し難い。そのため、乱流が発生し難
く、乱流による作動油の圧力損失の増加が抑制される。

〔効　果〕

それ故９本発明によれば１作動油がスプール弁のバイパ
ス部を乗り越える際に生ずる圧力損失を可及的に低減さ
せることが可能な、オイルコントロールバルブのスプー
ル弁を提供することができる。

〔実施例〕

第１実施例 本発明の実施例にかかるオイルコントロールバルブのス
プール弁つき、第１図を用いて説明する。

本例においては、スプール弁１のバイパス部１０の断面
形状を作動油の流れ方向に沿って楕円形に形成しである
。即ち、該バイパス部１０は、その断面形状を楕円形に
形成すると共に２作動油の流れ方向に平行に配設しであ
る。

そして１作動油の流れ方向に沿うバイパス部１０の幅を
り、これと直交する方向のバイパス部１０の厚さをＴと
する。

このＴ／Ｄ比は、センタバイパス通路９００における作
動油の流れ及びバイパス部１０の機械的強度を考慮しつ
つ、該バイパス部１０に働く形状抗力及び摩擦抗力によ
る作動油の圧力損失が最も小さくなるように定めである
。

その他は、前記従来例と同様である。

本例のスプール弁は、上記のように構成されているので
１次の作用効果を呈する。

即ち、第１図に示すごとく、センタバイパス通路９００
（第３図参照）内をスプール弁１のバイパス部１０に向
かって流れて来た作動油は、該バイパス部１０上のＡ点
で一旦立止まり、その速度がＯとなる。このとき、Ａ点
における作動油の圧力は、ヘルヌーイの定理により約ρ
■２／２だけ高くなる。ここで、ρは作動油の密度、■
は作動油の流速を示す。

次に２作動油はＡ点よりＢ点に向かう。このとき１作動
油は次第に速度を増し、その圧力は下がる。そして、Ｂ
点付近で作動油の速度は最大となり、またその圧力は最
低となる。

その後１作動油はバイパス部１０の後部の０点に向かう
。このとき３作動油の速度は滅じ、またその圧力は大き
く上昇しようとする。

しかし３本例においては、バイパス部１０の断面形状を
楕円形に形成しであるため９作動油の流れがスムーズと
なり、上記圧力上昇が抑制される。

そのため９作動油の粘性により該バイパス部１０の表面
に形成された境界層の剥離が生じ難くなる。

したがって、バイパス部１０の後方に渦を巻いた後流が
発生し難くなり、乱流による作動油の圧力損失の増加を
可及的に低減することができる。

第２実施例 本例のスプール弁につき、第２図を用いて説明する。

本例においては、スプール弁２のバイパス部２０の断面
形状を作動油の流れ方向に沿って翼形に形成しである。

また１作動油の流れ方向に沿う該バイパス部２０の幅り
と、これと直交する方向のバイパス部２０の厚さＴとの
比Ｔ／Ｄは前記第１実施例よりも小さな値となっている
。

その他は、前記第１実施例と同様である。

したがって２本例のスプール弁２は、前記第１実施例と
同様の作用効果を呈する。

更には、スプール弁２のバイパス部２０の断面形状を翼
形に形成しであるため、該バイパス部２０の表面におけ
る作動油の流れが一層スムーズになる。そのため９作動
油が該バイパス部２０を乗り越える際に生ずる圧力損失
を一層低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例にかかるオイルコントロールバルブ
のスプール弁部分の要部側面断面図、第２図は第２実施
例にかかるオイルコントロールハＩ ルブのスプール弁部分の要部側面断面図、第３図及び第
４図は従来例を示し、第３図はオイルコントロールバル
ブの平面断面図、第４図は該オイルコントロールバルブ
におけるスプール弁部分の側面断面図である。 １．２．、、　スプール弁。 １０．２０．、、バイパス部。 ９００、、、センタバイパス通路。 出願人　株式会社豊田自動織機製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 制御ポートの断通制御を行うバイパス通路を有するスプ
   ール弁を設けたオイルコントロールバルブにおいて、 上記スプール弁のバイパス部は、その断面が作動油の流
   れ方向に沿って流線形状に形成してあることを特徴とす
   るオイルコントロールバルブのスプール弁。