JPH10160002A

JPH10160002A - スプール型油圧制御弁

Info

Publication number: JPH10160002A
Application number: JP32192496A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yushimo; 篤湯下; Hiroshi Saito; 博斉藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-12-02
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 1998-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】スプール型油圧制御弁に関し、スプールに作
用する軸力を低減できるようにして、スプールの振動の
低減，スプールの制御性の向上，騒音の低減を図ること
ができるようにする。【解決手段】高圧ポート３及び低圧ポート４を有し内
部に高圧ポート３及び低圧ポート４に連通する弁室５を
形成されたスリーブ２と、スリーブ２の弁室５内をスラ
イドすることにより、高圧ポート３又は低圧ポート４の
開度を調整して、油圧を制御するスプール１とをそなえ
たスプール型油圧制御弁において、スプール１に、高圧
ポート３側から低圧ポート４側へ向けて断面積が縮小す
るテーパ部１ｂを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スプールによって
高圧ポート又は低圧ポートの開度を調整して油圧を制御
するスプール型油圧制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスプール型油圧制御弁について説
明すると、図９はその模式的な縦断面図、図１０はその
模式的な側面図、図１１はその模式的な横断面図であっ
て、図１０のＸ−Ｘ矢視断面図及びＹ−Ｙ矢視断面図で
ある。図９に示すように、従来のスプール型油圧制御弁
は、スリーブ１２とその内部に備えられるスプール１１
とから構成される。

【０００３】このスリーブ１２は、円柱状に形成されて
おり、この円柱状のスリーブ１２には、その軸心線部分
に弁室５０が形成され、この弁室５０から複数の高圧ポ
ート１３及び複数の低圧ポート１４が外方へ放射状に形
成されている。つまり、図１１に示すように、スリーブ
１２の軸心に沿って弁室５０が形成され、高圧ポート１
３，低圧ポート１４は、弁室５０からスリーブ１２の外
周面に向かって、放射線状に延びるように形成されてお
り、弁室５０により高圧ポート１３と低圧ポート１４と
が連通しうるようになっている。

【０００４】これらの各高圧ポート１３及び各低圧ポー
ト１４は、図９及び図１０に示すように、スリーブ１２
の軸線方向に対して垂直に延びる円形横断面の穴部とし
て形成されている。高圧ポート１３と低圧ポート１４と
は互いに並列に設けられている。さらに、弁室５０は、
図９及び図１１に示すように、スリーブ１２の軸線方向
に延びる円形の穴部として形成されている。

【０００５】そして、スプール１１はこの弁室５０内に
収容されており、弁室５０内で後述するようにスプール
１１をスライドさせて高圧ポート１３又は低圧ポート１
４の開度を調整し、高圧ポート１３側から低圧ポート１
４側へ流体を流すことにより油圧を制御できるようにな
っている。ところで、スプール１１は、図９に示すよう
に、両端部に形成されたピストン部１１Ａ，１１Ａと、
これらのピストン部１１Ａ，１１Ａを連結するロッド部
１１Ｂとから構成されている。

【０００６】このピストン部１１Ａ，１１Ａは、円形の
穴部として形成された弁室５０内をスライドできるよう
に円柱状に形成され、弁室５０に連通する高圧ポート
（又は低圧ポート）の開度を調整するようになってい
る。また、スプール１は、弁室５０の両端部５１，５２
に接続された油路（図示せず）を介して供給される作動
油（圧油）によって駆動されるようになっている。例え
ば、弁室５０の一端側（図９中、右側）５１に作動油が
供給されると、ピストン１は他端側（図９中、左側）５
２に移動し、弁室５の他端側（図９中、左側）５２に作
動油が供給されると、ピストン１は一端側（図９中、右
側）５１に移動するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
スプール型油圧制御弁において、油圧を制御すべくスプ
ール１１をスライドさせて高圧ポート１３又は低圧ポー
ト１４の開度を調整する時即ち、高圧ポート１３又は低
圧ポート１４とスプール１１のピストン部１１Ａとによ
り形成される開口部（流路）Ａが絞られたり、開けられ
たりする時には、高圧ポート１３側から低圧ポート１４
側への流体の流れ（流体の運動量）が変化することにな
る。

【０００８】例えば、高圧ポート１３の開口部Ａを開口
しはじめると、高圧ポート１３の圧力ＰＨと低圧ポート
１４の圧力ＰＬとに生じる圧力差（＝ＰＨ−ＰＬ）か
ら、高圧ポート１３から低圧ポート１４に向けて流れが
生じ、流体の運動量変化が生じることになる。このよう
な流体の運動量変化によって、スプール１１には軸方向
に力が働くことになる。

【０００９】ここで、スプール型油圧制御弁におけるス
プール１１の軸方向に働く力の原理について、図９を参
照しながら説明する。なお、図９は、高圧ポート１３の
開度を調整する場合を示している。運動量理論によれ
ば、流体の運動量の時間的変化率は流体に加えられた外
力に等しいため、物体（即ち、スプール１１）が受ける
力は次式（１）で表せる。なお、ｆはスプール１１が受
ける力、Ｆｓはスプール１１に作用する静的な力、Ｆｆ
はスプール１１に作用する流体力（図９に矢印で示すよ
うにＦｆは右向きを正とする）、Ｍは運動量をそれぞれ
示している。

【００１０】

【数１】

【００１１】ここで、スプール１１に作用する流体力Ｆ
ｆは、動的な運動量変化と静的な運動量変化との和とし
て次式（２）で表せる。なお、Ｍ１は時刻ｔ１における
検査面１５内（ここでは、弁室５０内）の運動量、Ｍ２
は時刻ｔ２における検査面１５内の運動量、Ｍ_inは検査
面１５に流入する運動量、Ｍ_outは検査面１５から流出
する運動量、ｔは時刻をそれぞれ示している。

【００１２】なお、検査面１５は、弁室５０の内周面の
うち、両ピストン部１１Ａ，１１Ａ間の部分、つまり、
ロッド部１１Ｂの外周に相当する面である。

【００１３】

【数２】

【００１４】このうち、静的な運動量変化は次式（３）
で表せる。なお、ρは流体密度、φは流入角度、Ｖは流
入流速をそれぞれ示している。

【００１５】

【数３】

【００１６】また、動的な運動量変化は次式（４）で表
せる。なお、、ｔ₀は初期時刻，ｌは流入，流出口間の
長さ（減衰長さ）、ｓは検査面の面積をそれぞれ示して
いる。

【００１７】

【数４】

【００１８】したがって、式（３），式（４）を式
（２）に代入すると、スプール１に働く流体力Ｆｆは次
式（５）で表せる。

【００１９】

【数５】

【００２０】この式（５）からわかるように、単位時間
当たりの流量Ｑの変化（ｄＱ／ｄｔ）が小さく、第２項
を無視できるものとすると、流体が流れ込む時には第１
項が負、即ち、Ｆｆは図９中、左向き、流体が流れ出す
時には第１項が正、即ち、Ｆｆは図９中、右向きにな
る。つまり、スプール型油圧制御弁の弁室５０に流体が
流れ込むと、スリーブ１２の高圧ポート１３の開口部Ａ
を閉じる方向に、逆にスプール型油圧制御弁の弁室５０
から流体が流れ出すと、スリーブ１２の高圧ポート１３
の開口部Ａを開く方向に流体力Ｆｆが作用することとな
る。

【００２１】このような流体力Ｆｆがスプール１１に作
用することによって、スプール１１の振動を誘発し、ス
プール１１の制御性を悪化させ、さらには母機の制御性
を損ない、騒音源にもなるという課題がある。また、高
流量のスプール型油圧制御弁ではこの力も大きくなるた
め、これを制御するのに大きな力が必要とされる。

【００２２】また、スプール型油圧制御弁において高圧
ポート１３を開口し始めると、流れが生じることになる
が、スプール１１のピストン部１１Ａとロッド部１１Ｂ
とは直角状に連結されているため、図１２に示すよう
に、ロッド部１１Ｂとピストン部１１Ａとの連結部分近
傍で渦が発生し、この渦によって低圧域が生じることに
なる。

【００２３】このような低圧域が発生することによっ
て、スプール１１には高圧ポート１３側から低圧ポート
１４側への軸力（即ち、開口部Ａを閉じる方向への軸
力）が作用することになるため、スプール１１による油
圧制御の制御性を悪化させてしまうという課題がある。
また、渦の発生によって、高圧ポート１３からの流入を
妨げることにもなるため、スプール１１による油圧制御
の制御性を悪化させることになる。

【００２４】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、スプールに作用する軸力（特に、高圧ポート
側から低圧ポート側への軸力）を低減することができる
ようにして、スプールの振動を低減し、スプールの制御
性を向上させ、騒音の低減を図ることができるようにし
た、スプール型油圧制御弁を提供することを目的とす
る。

【００２５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明のスプール型油圧制御弁は、高圧ポート及び低
圧ポートを有し内部に上記の高圧ポート及び低圧ポート
に連通する弁室を形成されたスリーブと、該スリーブの
該弁室内をスライドすることにより、上記の高圧ポート
又は低圧ポートの開度を調整して、油圧を制御するスプ
ールとをそなえたスプール型油圧制御弁において、該ス
プールに、該高圧ポート側から該低圧ポート側へ向けて
断面積が縮小するテーパ部が形成されていることを特徴
としている。

【００２６】このような構成により、スプールをスリー
ブの弁室内でスライドさせ、高圧ポート又は低圧ポート
の開度を調整して高圧ポートから流体を流入させると、
高圧ポートから流入した流体は、スプールに形成された
テーパ部に沿って低圧ポート側へ円滑に流れるようにな
る。請求項２記載の本発明のスプール型油圧制御弁は、
請求項１記載の構成において、該弁室の該低圧ポート側
に、該スプールの径よりも大きい径の拡径空間部が形成
されていることを特徴としている。

【００２７】このような構成により、スプールをスリー
ブの弁室内でスライドさせ、高圧ポート又は低圧ポート
の開度を調整して高圧ポートから流体を流入させると、
高圧ポートから流入した流体は、スプールに形成された
テーパ部に沿って低圧ポート側へ円滑に流れていき、さ
らに、低圧ポート側に形成されている拡径空間部によっ
て流体の一部が反転し、スプールのテーパ部に衝突する
ようになる。

【００２８】請求項３記載の本発明のスプール型油圧制
御弁は、請求項２記載の構成において、該弁室の該高圧
ポート側に該スプールの径に応じた通常径空間部が形成
されて、該拡径空間部から該通常径空間部へ向けて漸減
するように縮径しているテーパ状空間部が形成されてい
ることを特徴としている。このような構成により、スプ
ールをスリーブの弁室内でスライドさせ、高圧ポート又
は低圧ポートの開度を調整して高圧ポートから流体を流
入させると、高圧ポートから流入した流体は、スプール
に形成されたテーパ部に沿って低圧ポート側へ円滑に流
れていき、さらに、流体の一部は反転し、低圧ポート側
に形成されている拡径空間部によって、流体はテーパ状
空間部に沿って流れていき、より確実に、スプールのテ
ーパ部に衝突するようになる。

【００２９】請求項４記載の本発明のスプール型油圧制
御弁は、請求項１記載の構成において、該低圧ポート
が、該スプールの軸方向に延びた長円形の穴部として形
成されていることを特徴としている。このような構成に
より、スプールをスリーブの弁室内でスライドさせ、高
圧ポート又は低圧ポートの開度を調整して高圧ポートか
ら流体を流入させると、高圧ポートから流入した流体
は、スプールに形成されたテーパ部に沿って低圧ポート
側へ流れていく。このようにして低圧ポート側へ流れて
きた流体は、長円形の穴部として形成された低圧ポート
からは流出しにくいので、その多くは拡径空間部により
反転するようになり、より多くの流体がスプールのテー
パ部に衝突するようになる。

【００３０】

【発明の実施形態】以下、図面により、本発明の実施の
形態について説明する。まず、第１実施形態について説
明すると、図１〜図６は、本発明の第１実施形態にかか
るスプール型油圧制御弁を示すもので、図１はその模式
的な縦断面図、図２はその模式的な側面図、図３はその
模式的な横断面図であって、図２のＸ−Ｘ矢視断面図、
図４はスプールに形成されたテーパ部の作用を説明する
ための模式図、図５はスリーブのバケット部の作用を説
明するための模式図である。

【００３１】本実施形態のスプール型油圧制御弁は、図
１に示すように、スリーブ２とその内部に備えられるス
プール１とから構成される。このスリーブ２は、円柱状
に形成されており、この円柱状のスリーブ２には、その
軸心線部分に弁室５が形成され、この弁室５から複数の
高圧ポート３及び複数の低圧ポート４が外方へ放射状に
形成されている。例えば、低圧ポート４に関する図３に
示すように（高圧ポート３に関しても図３とほぼ同様に
形成される）、スリーブ２の軸心に沿って弁室５が形成
され、高圧ポート３，低圧ポート４は、弁室５からスリ
ーブ２の外周面に向かって、放射線状に延びるように形
成されており、弁室５により高圧ポート３と低圧ポート
４とが連通しうるようになっている。

【００３２】これらの各高圧ポート３及び各低圧ポート
４は、図１及び図２に示すように、スリーブ２の軸線方
向に対して垂直に延びる円形横断面の穴部として形成さ
れている。高圧ポート３と低圧ポート４とは互いに並列
に設けられている。さらに、弁室５は、図１及び図３に
示すように、スリーブ２の軸線方向に延びる円形の穴部
として形成され、通常径空間部５Ａと、拡径空間部（バ
ケット部）５Ｂと、テーパ状空間部５Ｃとから構成され
ている。そして、スプール１はこの弁室５に収容されて
いる。

【００３３】通常径空間部５Ａは、スプール１のピスト
ン部１Ａ，１Ａがスライドできるように、スプール１の
ピストン部１Ａ，１Ａの径の大きさに対応するように形
成されている。なお、この通常径空間部５Ａには、上述
の複数の高圧ポート３が連通されている。拡径空間部５
Ｂは、その径が通常径空間部５Ａよりも拡げられて形成
されている。なお、この拡径空間部５Ｂには、上述の複
数の低圧ポート４が連通するようになっている。

【００３４】テーパ状空間部５Ｃは、拡径空間部５Ｂか
ら通常径空間部５Ａへ向けて漸減するように縮径するテ
ーパ部５ａにより形成されている。弁室５に、このよう
な拡径空間部５Ｂ及びテーパ状空間部５Ｃを形成してい
るのは、高圧ポート３から流れ込む流体が直ちに低圧ポ
ート４から流れ出さないようにして、高圧ポート３から
流れ込む流体を、流れ込み方向とは逆向きに向くように
反転させ、テーパ状空間部５Ｃを形成するテーパ部５ａ
に沿うように案内しながら、後述するスプール１のテー
パ部１ｂに衝突させるためである。

【００３５】このようにして、スプール１に反転の運動
量分の圧力上昇を生じさせ、高圧ポート３から流れ込む
流体によってスプール１に働く軸力〔開口部Ａを閉じる
方向（図１中左方向）の軸力〕と反対向きの力を発生さ
せることで、結果的にスプール１に開口部Ａを閉じる方
向に働く力を減少させるようにしている。ところで、ス
プール１は、図１に示すように、両端部に形成されたピ
ストン部１Ａ，１Ｃと、これらのピストン部１Ａ，１Ｃ
を連結するロッド部１Ｂとから構成されている。

【００３６】このピストン部１Ａ，１Ｃは、円形の穴部
として形成された弁室５内をスライドできるように円柱
状に形成され、弁室５に連通する高圧ポート（又は低圧
ポート）の開度を調整するようになっている。また、ロ
ッド部１Ｂは、その高圧ポート３側の端部に、図１に示
すように、高圧ポート３側から低圧ポート４側へ向けて
断面積が縮小するテーパ部１ｂが形成されている。

【００３７】このテーパ部１ｂは円錐状に形成され、断
面積の最も大きい高圧ポート３側の端部は、ピストン部
１Ａ，１Ｃの断面積と略同一になっている。なお、この
テーパ部１ｂはロッド１Ｂの全長に亘って形成してもよ
いが、ここでは１Ｃ側に部分的に形成している。このよ
うにロッド部１Ｂにテーパ部１ｂを形成するようにして
いる第１の理由のは、図４に示すように、高圧ポート３
から流入した流体がテーパ部１ｂに沿って円滑に流れる
ようにして、渦が発生しにくくするためである。このよ
うにして渦が発生しにくくすることによって、高圧ポー
ト３から流入する流体が引き起こす圧力が低い領域（低
圧域）を減少させることができる。なお、図４中、矢印
は流体の流れを示している。

【００３８】また、ロッド部１Ｂにテーパ部１ｂを形成
する第２の理由は、低圧ポート４から流出さずに旋回し
てきた流体（旋回流）がスプール１に衝突し、その運動
量変化による圧力上昇によって生じる力が適正な方向に
作用するようにするためである。これによって、高圧ポ
ート３から流入する流体によってスプール１の軸方向に
作用する力（開口部Ａを閉じる方向に作用する軸力）を
効果的に低減させることができることになる。

【００３９】このように形成されたスプール１は、ここ
では図示していないが、弁室５の両端部に接続された油
路を介して供給される作動油（圧油）によって駆動され
るようになっている。例えば、弁室５の一端側（図１
中、右側）５１に作動油が供給されると、ピストン１は
他端側（図１中、左側）５２に移動し、弁室５の他端側
（図１中、左側）５２に作動油が供給されると、ピスト
ン１は一端側（図１中、右側）５１に移動するようにな
っている。

【００４０】そして、スプール１のピストン１Ｃによっ
て高圧ポート３の開口部Ａの開度を調整することによっ
て、油圧制御を行なえるようになっている。このよう
に、スリーブ２に拡径空間部５Ｂ及びテーパ状空間部５
Ｃを設け、スプール１にテーパ部１ｂを設けることによ
り、やはりスプール１の軸力（開口部Ａを閉鎖する側へ
の軸力）を低減できるようになっている。

【００４１】これについて、図５を参照しながら説明す
る。なお、図５中、矢印は流体の流れを示している。つ
まり、図５に示すように、高圧ポート３から弁室５へ流
入する流体は、スプール１のテーパ部１ｂに沿って流
れ、直ちに低圧ポート４から流れ出さずに後方へ反転
し、この反転流がスプール１のテーパ部１ｂに衝突する
ようになる。これによって、スプール１には、衝突した
流体の運動量に相当する圧力上昇（即ち、流れの動圧に
よる圧力上昇）が発生することになり、開口部Ａの閉鎖
方向への軸力を低減することができるようになってい
る。

【００４２】本実施形態のスプール型油圧制御弁は、上
述のように構成されるため、以下のように動作する。例
えば、油圧を制御すべくスプール１を弁室５内でスライ
ドさせ、高圧ポート３の開口しはじめると、高圧ポート
３側と低圧ポート４側との圧力差から高圧ポート３から
低圧ポート４に向けて流体が流れ、この流体の流れ（流
体の運動量）の変化によって、スプール１に高圧ポート
３の開口部Ａを閉じる方向への軸力が作用することにな
る。

【００４３】この場合、高圧ポート３から流入し、スプ
ール１のテーパ部１ｂに沿って流れた流体は、拡径空間
部５Ｂ及びテーパ状空間部５Ｃの作用により、旋回させ
られ、テーパ状空間部５Ｃを形成するテーパ部５ａに沿
って流れ、スプール１のテーパ部１ｂに衝突することに
より、スプール１に運動量分の圧力上昇を発生させ、開
口部Ａを閉じる方向への軸力とは反対向きの軸力が、ス
プール１に作用することになる。

【００４４】このようにして、スプール１に作用する高
圧ポート３の開口部Ａを閉じる方向への軸力が低減され
ることになる。また、高圧ポート３から流入した流体
は、スプール１に形成されたテーパ部１ｂに沿って流れ
るため、スプール１のロッド部１Ｂとピストン部１Ａと
の間に渦が発生せず、したがって低圧域も発生しないこ
とになる。

【００４５】このように、スプール１に形成されたテー
パ部１ｂによって、高圧ポート３から低圧ポート４への
流れが引き起こす渦の発生（即ち、低圧域の発生）を防
止できるため、この点でも、高圧ポート３側から低圧ポ
ート４側へ向けて作用するスプール１の軸力（開口部Ａ
を閉じる方向に作用する軸力）を低減することができる
という利点がある。これによって、スプール１の振動の
低減を図ることができ、スプール１の制御性を向上させ
ることもできる。さらには、母機の制御性を向上させ、
騒音の低減を図ることもできる。

【００４６】また、スリーブ２の弁室５に形成された拡
径空間部５Ｂによって、高圧ポート３側から低圧ポート
４側への流れが直ちに低圧ポート４へ流出しないように
し、この流れを反転させてスプール１のテーパ部１ｂに
衝突させ、運動量分の圧力上昇を発生させることができ
るので、高圧ポート３側から低圧ポート４側への流れに
よって作用する軸力と反対方向の軸力を作用させること
ができ、この点でも、高圧ポート３側から低圧ポート４
側に向けて作用するスプール１の軸力を低減することが
できるという利点もある。これによって、スプール１の
振動の低減、スプール１の制御性の向上、母機の制御性
の向上、騒音の低減が図れることになる。

【００４７】また、スリーブ２の弁室５に形成されたテ
ーパ状空間部５Ｃによって、高圧ポート３から低圧ポー
ト４への流れをより旋回させやすくするようにして、高
圧ポート３側から低圧ポート４側に向けてスプール１に
作用する軸方向の力をより効果的に低減することができ
るという利点もある。なお、本実施形態のスプール型油
圧制御弁では、スリーブ２に、拡径空間部５Ｂから通常
径空間部５Ａへ向けて漸減するように縮径しているテー
パ状空間部５Ｃが形成されているが、拡径空間部５Ｂと
通常径空間部５Ａとの間にテーパ状空間部５Ｃを形成せ
ず、拡径空間部５Ｂと通常径空間部５Ａとが直角状に連
なるように構成してもよい。

【００４８】また、本実施形態のスプール型油圧制御弁
では、スリーブ２に、拡径空間部５Ｂ及びテーパ状空間
部５Ｃを形成するとともに、スプール１に、テーパ部を
形成するようにしているが、いずれか一方を形成するよ
うにしてもよい。つまり、スリーブ２に、拡径空間部５
Ｂ及びテーパ状空間部５Ｃを形成するだけでもよいし、
スプール１に、テーパ部を形成するだけでもよい。この
ように、いずれか一方のみ形成するようにしても、高圧
ポート３側から低圧ポート４側への軸力（開口部Ａを閉
じる方向への軸力）の低減を図ることができる。

【００４９】また、本実施形態のスプール型油圧制御弁
では、油路を介して供給される油圧により駆動されるよ
うになっているが、スプール１のピストン１Ａ，１Ｃの
端部にソレノイドバルブを設け、電磁力によりスプール
１を駆動するようにしてもよい。次に、第２実施形態に
ついて説明すると、このスプール型油圧制御弁は、図６
〜図８に示すように、第１実施形態のものと、低圧ポー
トの形状が異なる。ここで、図６は本実施形態のスプー
ル型油圧制御弁の模式的な縦断面図、図７はその模式的
な側面図、図８はその模式的な横断面図であって、図７
のＸ−Ｘ矢視断面図である。

【００５０】つまり、この実施形態では、円形の低圧ポ
ート４に代えて長円形（まゆ型）の横断面を有する穴部
として形成された低圧ポート６が設けられている。な
お、その他の構成については第１実施形態のものと同様
であるため、その説明は省略する。本実施形態のスプー
ル型油圧制御弁における低圧ポート６は、図６〜図８に
示すように、スプール１の軸方向に延びた長円形横断面
を有する穴部として形成されている。

【００５１】その他の構成については、第１実施形態の
ものと同様であるため、その説明は省略する。このよう
に、低圧ポート６を長円形の穴部として形成するのは、
流体の排出抵抗を抑えつつ、スプール１に働く軸力を低
減できるようにするためである。なお、単に開口面積の
小さい穴部や細長い長方形状の穴部として形成すると、
流体の排出抵抗が大きくなり、軸力低減効果は得にく
い。

【００５２】本実施形態のスプール型油圧制御弁は、こ
のように構成されるため、以下のように動作する。つま
り、スプール１をスリーブ２の弁室５内でスライドさ
せ、高圧ポート３又は低圧ポート６の開度を調整して高
圧ポート３から流体を流入させると、高圧ポート３から
流入した流体は、スプール１に形成されたテーパ部１ｂ
に沿って低圧ポート４側へ流れていく。このようにして
流れてきた流体は、低圧ポート６側に進むが、この低圧
ポート６は、長円形の穴部として形成されており、開口
面積が小さいので、流体は、低圧ポート６から流出しに
くく、多くは拡径空間部５Ｂによる案内で反転されて反
転流が発生する。この反転流がスプール１のテーパ部１
ｂに衝突し、スプール１に反転流の運動量分の圧力上昇
が発生し、高圧ポート３側から低圧ポート６側への軸力
（開口部Ａを閉じる方向への軸力）とは反対向きの軸力
がスプール１に作用することになる。

【００５３】本実施形態のスプール型油圧制御弁では、
上述のように構成され、動作，作用するものであるた
め、第１実施形態と同様の効果を有する。また、長円形
の穴部として形成された低圧ポート６によって、高圧ポ
ート３から流入した流体が低圧ポート６からより流出し
にくくし、高圧ポート３側から低圧ポート６側への流れ
をより多く旋回させてスプール１のテーパ部１ｂに衝突
させ、スプール１に働く軸力と反対向きの軸力が大きく
なるようにして、結果として、スプール１に作用する軸
方向の力をより効果的に低減することができるという利
点がある。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のスプール型油圧制御弁によれば、高圧ポートから
低圧ポートへの流れが引き起こす渦の発生（即ち、低圧
域の発生）を防止して、高圧ポート側から低圧ポート側
へ向けてスプールに作用する軸力を低減することができ
るという利点がある。

【００５５】請求項２記載の本発明のスプール型油圧制
御弁によれば、スリーブの弁室に形成された拡径空間部
によって、高圧ポート側から低圧ポート側への流れを旋
回させ、スプールのテーパ部に衝突させるようにして、
高圧ポート側から低圧ポート側に向けてスプールに作用
する軸力を低減することができるという利点がある。請
求項３記載の本発明のスプール型油圧制御弁によれば、
スリーブの弁室に形成されたテーパ状空間部によって、
高圧ポートから低圧ポートへの流れをより旋回させやす
くするようにして、高圧ポート側から低圧ポート側に向
けてスプールに作用する軸方向の力をより効果的に低減
することができるという利点がある。

【００５６】請求項４記載の本発明のスプール型油圧制
御弁によれば、長円形の穴部として形成された低圧ポー
トによって、低圧ポートから流出しにくくし、高圧ポー
ト側から低圧ポート側への流れをより旋回させやすくし
て、スプールに作用する軸方向の力をより効果的に低減
することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかるスプール型油圧
制御弁の模式的な縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態にかかるスプール型油圧
制御弁の模式的な側面図である。

【図３】本発明の第１実施形態にかかるスプール型油圧
制御弁の模式的な横断面図であり、図２のＺ１−Ｚ１矢
視断面図である。

【図４】本発明の第１実施形態にかかるスプール型油圧
制御弁のテーパ部の作用を説明するための模式図であ
る。

【図５】本発明の第１実施形態にかかるスプール型油圧
制御弁の拡径空間部及びテーパ状空間部の作用を説明す
るための模式図である。

【図６】本発明の第２実施形態にかかるスプール型油圧
制御弁の模式的な縦断面図である。

【図７】本発明の第２実施形態にかかるスプール型油圧
制御弁の模式的な側面図である。

【図８】本発明の第２実施形態にかかるスプール型油圧
制御弁の模式的な横断面図であり、図７のＺ２−Ｚ２矢
視断面図である。

【図９】従来のスプール型油圧制御弁の模式的な縦断面
図である。

【図１０】従来のスプール型油圧制御弁の模式的な側面
図である。

【図１１】従来のスプール型油圧制御弁の横断面図であ
り、図１０のＸ−Ｘ矢視断面図及びＹ−Ｙ矢視断面図で
ある。

【図１２】従来のスプール型油圧制御弁の課題を説明す
るための模式図である。

【符号の説明】

１スプール１Ａ，１Ｃピストン部１Ｂロッド部１ｂテーパ部２スリーブ３高圧ポート４低圧ポート（円形）５弁室５Ａ通常径空間部５Ｂ拡径空間部５Ｃテーパ状空間部５ａテーパ部６低圧ポート（長円形）１１スプール１１Ａピストン部１１Ｂロッド部１２スリーブ１３高圧ポート１４低圧ポート５０弁室５１弁室の一端側５２弁室の他端側

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高圧ポート及び低圧ポートを有し内部に
上記の高圧ポート及び低圧ポートに連通する弁室を形成
されたスリーブと、該スリーブの該弁室内をスライドすることにより、上記
の高圧ポート又は低圧ポートの開度を調整して、油圧を
制御するスプールとをそなえたスプール型油圧制御弁に
おいて、該スプールに、該高圧ポート側から該低圧ポート側へ向
けて断面積が縮小するテーパ部が形成されていることを
特徴とする、スプール型油圧制御弁。
【請求項２】該弁室の該低圧ポート側に、該スプール
の径よりも大きい径の拡径空間部が形成されていること
を特徴とする、請求項１記載のスプール型油圧制御弁。
【請求項３】該弁室の該高圧ポート側に該スプールの
径に応じた通常径空間部が形成されて、該拡径空間部か
ら該通常径空間部へ向けて漸減するように縮径している
テーパ状空間部が形成されていることを特徴とする、請
求項２記載のスプール型油圧制御弁。
【請求項４】該低圧ポートが、該スプールの軸方向に
延びた長円形の穴部として形成されていることを特徴と
する、請求項１記載のスプール型油圧制御弁。