JPH10252903A - スプール弁の流体力軽減構造 - Google Patents
スプール弁の流体力軽減構造Info
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- JPH10252903A JPH10252903A JP8336397A JP8336397A JPH10252903A JP H10252903 A JPH10252903 A JP H10252903A JP 8336397 A JP8336397 A JP 8336397A JP 8336397 A JP8336397 A JP 8336397A JP H10252903 A JPH10252903 A JP H10252903A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノッチが開いたときの流体力を軽減して、ス
プール弁の操作性を向上させる。 【解決手段】 ノッチＮ1に、中間ノッチ部１２と、上
流ノッチ部１３と、下流ノッチ部１４とに区分けする。
そして、この中間ノッチ部１２の溝幅を、上流ノッチ部
１３や下流ノッチ部１４の溝幅よりも広くする。
プール弁の操作性を向上させる。 【解決手段】 ノッチＮ1に、中間ノッチ部１２と、上
流ノッチ部１３と、下流ノッチ部１４とに区分けする。
そして、この中間ノッチ部１２の溝幅を、上流ノッチ部
１３や下流ノッチ部１４の溝幅よりも広くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スプールに形成
したノッチが開いたとき、そこから流出する流体によっ
て、スプールに対してノッチを閉じる方向に作用する流
体力を軽減する構造に関する。
したノッチが開いたとき、そこから流出する流体によっ
て、スプールに対してノッチを閉じる方向に作用する流
体力を軽減する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１４〜１５に従来のスプール弁のスプ
ール１を示す。このスプール１には、環状溝２を形成す
るとともに、この環状溝２に隣接するランド部３端面か
ら軸方向にノッチＮ1、Ｎ2、Ｎ3を形成している。これ
らノッチの軸方向長さは、Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3の順に短くな
っている。このようなノッチＮ1、Ｎ2、Ｎ3および環状
溝２を形成したスプール１が、図１５に示すようにバル
ブボディ４内に摺動自在に組み込まれている。いま、ス
プール１が、バルブボディ４内を矢印５方向にストロー
クしたとすると、軸方向長さが一番長いノッチＮ1が最
初に開く。このときには、当然のこととして、他のノッ
チＮ2、Ｎ3がふさがれたままの状態を維持する。
ール１を示す。このスプール１には、環状溝２を形成す
るとともに、この環状溝２に隣接するランド部３端面か
ら軸方向にノッチＮ1、Ｎ2、Ｎ3を形成している。これ
らノッチの軸方向長さは、Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3の順に短くな
っている。このようなノッチＮ1、Ｎ2、Ｎ3および環状
溝２を形成したスプール１が、図１５に示すようにバル
ブボディ４内に摺動自在に組み込まれている。いま、ス
プール１が、バルブボディ４内を矢印５方向にストロー
クしたとすると、軸方向長さが一番長いノッチＮ1が最
初に開く。このときには、当然のこととして、他のノッ
チＮ2、Ｎ3がふさがれたままの状態を維持する。
【０００３】上記のようにノッチＮ1が開くと、環状溝
２側の流体がこのノッチＮ1を経由してポート６側に供
給される。さらにスプール１が矢印５方向にストローク
すると、次に長いノッチＮ2が開き、最後に一番短いノ
ッチＮ3が開く。上記のように全てのノッチＮ1〜Ｎ3が
開けば、それら各ノッチの合計開口面積に比例した流体
が、ポート６側に供給される。上記の状態から、さらに
スプール１がストロークすると、上記環状溝２が開き、
この環状溝２内の流体が直接ポート６側へ供給される。
２側の流体がこのノッチＮ1を経由してポート６側に供
給される。さらにスプール１が矢印５方向にストローク
すると、次に長いノッチＮ2が開き、最後に一番短いノ
ッチＮ3が開く。上記のように全てのノッチＮ1〜Ｎ3が
開けば、それら各ノッチの合計開口面積に比例した流体
が、ポート６側に供給される。上記の状態から、さらに
スプール１がストロークすると、上記環状溝２が開き、
この環状溝２内の流体が直接ポート６側へ供給される。
【０００４】上記ポート６側への供給流量と、スプール
１のストロークとの関係をグラフにしたのが図１６であ
る。このグラフの縦軸はポート６側への供給流量を示
し、横軸はスプールのストロークを示している。また、
このグラフは、ストローク位置ｎ1、ｎ2、ｎ3でノッチ
Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3が開き、ストローク位置ｎ4で環状溝２が
開くことを示している。次に、この図１６に基づいて、
上記ノッチＮ1〜Ｎ3によるインチング特性を説明する。
１のストロークとの関係をグラフにしたのが図１６であ
る。このグラフの縦軸はポート６側への供給流量を示
し、横軸はスプールのストロークを示している。また、
このグラフは、ストローク位置ｎ1、ｎ2、ｎ3でノッチ
Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3が開き、ストローク位置ｎ4で環状溝２が
開くことを示している。次に、この図１６に基づいて、
上記ノッチＮ1〜Ｎ3によるインチング特性を説明する。
【０００５】スプール１がストローク位置ｎ1まで移動
すると、まず最初に、軸方向長さが一番長いノッチＮ1
が開く。このときのポート６に対する供給流量は、ノッ
チＮ1の下流側開口７ｂの開度に比例し、その開度が大
きくなるにつれてポート６に対する供給流量も多くな
る。ただし、上記下流側開口７ｂから流出する流量が、
ノッチＮ1の上流側開口７ａの開度すなわちノッチＮ1の
上流側の溝断面積で規制される流量と等しくなれば、ス
プール１がさらにストロークしても、それ以上流量は増
えない。なぜなら、上記上流側の溝断面積で、ノッチＮ
1への最大流入量が決められてしまうからである。
すると、まず最初に、軸方向長さが一番長いノッチＮ1
が開く。このときのポート６に対する供給流量は、ノッ
チＮ1の下流側開口７ｂの開度に比例し、その開度が大
きくなるにつれてポート６に対する供給流量も多くな
る。ただし、上記下流側開口７ｂから流出する流量が、
ノッチＮ1の上流側開口７ａの開度すなわちノッチＮ1の
上流側の溝断面積で規制される流量と等しくなれば、ス
プール１がさらにストロークしても、それ以上流量は増
えない。なぜなら、上記上流側の溝断面積で、ノッチＮ
1への最大流入量が決められてしまうからである。
【０００６】したがって、上記の状態では、ノッチＮ1
から流出する流量は、スプール１のストロークに係わり
なく一定となる。そして、その流量が一定になる時点
が、図１６におけるストローク位置ｎ2であり、そのと
きの流量がＱ1である。このことからも明らかなよう
に、ノッチＮ1で実質的なインチング制御ができるの
は、図１６のグラフに示すストローク位置ｎ1〜ｎ2の間
だけということになる。
から流出する流量は、スプール１のストロークに係わり
なく一定となる。そして、その流量が一定になる時点
が、図１６におけるストローク位置ｎ2であり、そのと
きの流量がＱ1である。このことからも明らかなよう
に、ノッチＮ1で実質的なインチング制御ができるの
は、図１６のグラフに示すストローク位置ｎ1〜ｎ2の間
だけということになる。
【０００７】ただし、スプール１が、図１６におけるス
トローク位置ｎ2までストロークすると、今度は、ノッ
チＮ2が開きはじめる。つまり、上記ノッチＮ1を流れる
流量がほぼ最大流量Ｑ1になったときノッチＮ2が開き始
める。このようにノッチＮ2が開けば、今度はこのノッ
チＮ2によって、実質的なインチング制御がされること
になる。そして、この場合も、ノッチＮ2の下流側開口
から流出する流量が、ノッチＮ2の上流側開口の開度で
規制される流量と等しくなれば、スプール１がさらにス
トロークしても、それ以上流量は増えない。その流量が
一定になる時点が、図１６におけるストローク位置ｎ3
であり、そのときの流量がＱ2である。このことからも
明らかなように、ノッチＮ2で実質的なインチング制御
ができるのは、図１６のグラフに示すストローク位置ｎ
2〜ｎ3の間だけである。
トローク位置ｎ2までストロークすると、今度は、ノッ
チＮ2が開きはじめる。つまり、上記ノッチＮ1を流れる
流量がほぼ最大流量Ｑ1になったときノッチＮ2が開き始
める。このようにノッチＮ2が開けば、今度はこのノッ
チＮ2によって、実質的なインチング制御がされること
になる。そして、この場合も、ノッチＮ2の下流側開口
から流出する流量が、ノッチＮ2の上流側開口の開度で
規制される流量と等しくなれば、スプール１がさらにス
トロークしても、それ以上流量は増えない。その流量が
一定になる時点が、図１６におけるストローク位置ｎ3
であり、そのときの流量がＱ2である。このことからも
明らかなように、ノッチＮ2で実質的なインチング制御
ができるのは、図１６のグラフに示すストローク位置ｎ
2〜ｎ3の間だけである。
【０００８】また、スプール１がストローク位置ｎ3に
達すると、ノッチＮ1、Ｎ2の場合と同様にノッチＮ2を
流れる流量Ｑ2が一定になるとともに、今度は、軸方向
長さが一番短いノッチＮ3が開く。そして、スプール１
がストローク位置ｎ4に達すると、今度は、ポート６に
対して環状溝２が開くので、この時点で、インチング制
御が終了する。いずれにしても、この従来例の場合に
は、３つのノッチＮ1〜Ｎ3で、図１６に示すようにイン
チング特性をリニアにしている。なお、ストローク位置
ｎ4では、環状溝２がポート６側に開くので、このとき
のポート６側への供給流量も急激に増える。したがっ
て、図１６においても、ストローク位置ｎ4以降のグラ
フの傾きが急傾斜になっている。
達すると、ノッチＮ1、Ｎ2の場合と同様にノッチＮ2を
流れる流量Ｑ2が一定になるとともに、今度は、軸方向
長さが一番短いノッチＮ3が開く。そして、スプール１
がストローク位置ｎ4に達すると、今度は、ポート６に
対して環状溝２が開くので、この時点で、インチング制
御が終了する。いずれにしても、この従来例の場合に
は、３つのノッチＮ1〜Ｎ3で、図１６に示すようにイン
チング特性をリニアにしている。なお、ストローク位置
ｎ4では、環状溝２がポート６側に開くので、このとき
のポート６側への供給流量も急激に増える。したがっ
て、図１６においても、ストローク位置ｎ4以降のグラ
フの傾きが急傾斜になっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】次に、上記従来例の問
題点を、図１５を基にして説明する。なお矢印８は流体
の流出方向を示す。図１５は、ノッチＮ1が開き、環状
溝２とポート６側とが連通している状態を示すととも
に、このときの流体が矢印８の方向に流出していること
を示している。このように流体が矢印８方向に流出する
と、ノッチＮ1を閉じる方向の流体力Ｆがスプール１に
作用するが、このときの流体力Ｆは次の式で求められ
る。 Ｆ＝ρＱｖCOSθ ・・・（式１） ただし、ρ：定数 Ｑ：流量 ｖ：流速 θ：流出角 である。
題点を、図１５を基にして説明する。なお矢印８は流体
の流出方向を示す。図１５は、ノッチＮ1が開き、環状
溝２とポート６側とが連通している状態を示すととも
に、このときの流体が矢印８の方向に流出していること
を示している。このように流体が矢印８方向に流出する
と、ノッチＮ1を閉じる方向の流体力Ｆがスプール１に
作用するが、このときの流体力Ｆは次の式で求められ
る。 Ｆ＝ρＱｖCOSθ ・・・（式１） ただし、ρ：定数 Ｑ：流量 ｖ：流速 θ：流出角 である。
【００１０】上記流体力は、流量Ｑ、流速ｖ、流出角θ
に比例していて、これらの値が小さければ流体力Ｆも小
さくなる。そのため、インチング制御をしているストロ
ーク位置ｎ1〜ｎ2の間で、流量Ｑが少ないときには、流
体力Ｆもそれほど大きくならない。そのために、このと
きの流体力Ｆは、スプール１の操作にほとんど影響を与
えない。また、多少の影響を与えたとしても、このスト
ローク位置ｎ1〜ｎ2では、インチング制御が優先される
ので、その流体力Ｆを無視せざるをえない。しかし、ス
プール１がストローク位置ｎ2以上移動すれば、このノ
ッチＮ1はインチング制御に直接関与しなくなる。この
ようにノッチＮ1は、インチング制御に直接関与してい
ないにもかかわらず、流体力発生の原因にはなってい
る。つまり、従来の構造では、インチング制御に直接関
与していないノッチによって発生する流体力のために、
スプール１の操作性が悪くなるという問題があった。こ
の発明の目的は、インチング制御に直接関与していない
ノッチからは流体力が発生しない構造を提供することで
ある。
に比例していて、これらの値が小さければ流体力Ｆも小
さくなる。そのため、インチング制御をしているストロ
ーク位置ｎ1〜ｎ2の間で、流量Ｑが少ないときには、流
体力Ｆもそれほど大きくならない。そのために、このと
きの流体力Ｆは、スプール１の操作にほとんど影響を与
えない。また、多少の影響を与えたとしても、このスト
ローク位置ｎ1〜ｎ2では、インチング制御が優先される
ので、その流体力Ｆを無視せざるをえない。しかし、ス
プール１がストローク位置ｎ2以上移動すれば、このノ
ッチＮ1はインチング制御に直接関与しなくなる。この
ようにノッチＮ1は、インチング制御に直接関与してい
ないにもかかわらず、流体力発生の原因にはなってい
る。つまり、従来の構造では、インチング制御に直接関
与していないノッチによって発生する流体力のために、
スプール１の操作性が悪くなるという問題があった。こ
の発明の目的は、インチング制御に直接関与していない
ノッチからは流体力が発生しない構造を提供することで
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、スプールの
ランド部端面からその軸方向にノッチを形成したスプー
ル弁を前提にする。第１の発明は、上記のスプール弁を
前提にしつつ、ノッチの長手方向中間部分を中間ノッチ
部とし、この中間ノッチ部を挟んで、流体の流出方向上
流側を上流ノッチ部、下流側を下流ノッチ部としてい
る。そして、中間ノッチ部の溝幅を、上流ノッチ部及び
下流ノッチ部の溝幅よりも広くしている。このように中
間ノッチ部の溝幅を広くすると、中間ノッチ部が開いた
場合、上流ノッチ部を通過した流体が、溝幅の広い中間
ノッチ部から流出するので、上流ノッチ部を通過すると
きの流速よりも、中間ノッチ部を通過する流速の方が小
さくなる。流速が小さくなれば、その分、流体力も小さ
くなる。
ランド部端面からその軸方向にノッチを形成したスプー
ル弁を前提にする。第１の発明は、上記のスプール弁を
前提にしつつ、ノッチの長手方向中間部分を中間ノッチ
部とし、この中間ノッチ部を挟んで、流体の流出方向上
流側を上流ノッチ部、下流側を下流ノッチ部としてい
る。そして、中間ノッチ部の溝幅を、上流ノッチ部及び
下流ノッチ部の溝幅よりも広くしている。このように中
間ノッチ部の溝幅を広くすると、中間ノッチ部が開いた
場合、上流ノッチ部を通過した流体が、溝幅の広い中間
ノッチ部から流出するので、上流ノッチ部を通過すると
きの流速よりも、中間ノッチ部を通過する流速の方が小
さくなる。流速が小さくなれば、その分、流体力も小さ
くなる。
【００１２】第２の発明は、上記のスプール弁を前提に
しつつ、ノッチの長手方向中間部分を中間ノッチ部と
し、この中間ノッチ部を挟んで、流体の流出方向上流側
を上流ノッチ部、下流側を下流ノッチ部としている。そ
して、中間ノッチ部の溝深さを、上流ノッチ部及び下流
ノッチ部の溝深さよりも深くしている。このように中間
ノッチ部の溝深さを深くすると、中間ノッチ部内で渦流
が発生する。中間ノッチ部内で渦流が発生すれば、中間
ノッチ部から流出する流体の流出角を大きくすることが
できる。流出角が大きければ大きいほど流体力を小さく
できる。
しつつ、ノッチの長手方向中間部分を中間ノッチ部と
し、この中間ノッチ部を挟んで、流体の流出方向上流側
を上流ノッチ部、下流側を下流ノッチ部としている。そ
して、中間ノッチ部の溝深さを、上流ノッチ部及び下流
ノッチ部の溝深さよりも深くしている。このように中間
ノッチ部の溝深さを深くすると、中間ノッチ部内で渦流
が発生する。中間ノッチ部内で渦流が発生すれば、中間
ノッチ部から流出する流体の流出角を大きくすることが
できる。流出角が大きければ大きいほど流体力を小さく
できる。
【００１３】第３の発明は、上記のスプール弁を前提に
しつつ、ノッチの長手方向中間部分を中間ノッチ部と
し、この中間ノッチ部を挟んで、流体の流出方向上流側
を上流ノッチ部、下流側を下流ノッチ部としている。そ
して、上流ノッチ部及び下流ノッチ部に対して、中間ノ
ッチ部の溝幅を広くし、かつ溝深さも深くしている。こ
のように中間ノッチ部の溝幅を広くするとともにその溝
深さも深くすると、中間ノッチ部から流体が流出する際
に、より渦流が発生しやすくなる。したがって、第１、
２の発明の効果が相乗されて、流体力をいっそう軽減で
きる。
しつつ、ノッチの長手方向中間部分を中間ノッチ部と
し、この中間ノッチ部を挟んで、流体の流出方向上流側
を上流ノッチ部、下流側を下流ノッチ部としている。そ
して、上流ノッチ部及び下流ノッチ部に対して、中間ノ
ッチ部の溝幅を広くし、かつ溝深さも深くしている。こ
のように中間ノッチ部の溝幅を広くするとともにその溝
深さも深くすると、中間ノッチ部から流体が流出する際
に、より渦流が発生しやすくなる。したがって、第１、
２の発明の効果が相乗されて、流体力をいっそう軽減で
きる。
【００１４】第４の発明は、上記第１〜第３の発明を前
提にしつつ、下流ノッチ部から流出する流量が、上流ノ
ッチ部で規制される流入量と等しくなる開口位置または
それよりも上流側位置に、中間ノッチ部の下流側端を位
置させ、かつ、ランド部端面から軸方向長さの異なる別
のノッチを形成し、上記中間ノッチ部の下流側端を、上
記別のノッチが開く位置にほぼ対応させている。このよ
うにすれば、インチング特性をリニアに保つとともに、
その流体を軽減できる。
提にしつつ、下流ノッチ部から流出する流量が、上流ノ
ッチ部で規制される流入量と等しくなる開口位置または
それよりも上流側位置に、中間ノッチ部の下流側端を位
置させ、かつ、ランド部端面から軸方向長さの異なる別
のノッチを形成し、上記中間ノッチ部の下流側端を、上
記別のノッチが開く位置にほぼ対応させている。このよ
うにすれば、インチング特性をリニアに保つとともに、
その流体を軽減できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１〜３に示す第１実施例は、ス
プール１に３つのノッチＮ1〜Ｎ3を形成する一方、一番
長いノッチＮ1に中間ノッチ部１２を形成した点に特徴
を有する。この特徴点以外は、前記従来と同様である。
そこで、ノッチＮ1以外の詳細な説明は省略する。上記
ノッチＮ1は、その中間部分を中間ノッチ部１２とし、
この中間ノッチ部１２を挟んで、上流側を上流ノッチ部
１３、下流側を下流ノッチ部１４としている。上記中間
ノッチ部１２の溝幅は、上流ノッチ部１３及び下流ノッ
チ部１４の溝幅よりも広くしている。また、中間ノッチ
部１２の溝深さも、上流ノッチ部１３及び下流ノッチ部
１４の溝深さよりも深くしている。
プール１に３つのノッチＮ1〜Ｎ3を形成する一方、一番
長いノッチＮ1に中間ノッチ部１２を形成した点に特徴
を有する。この特徴点以外は、前記従来と同様である。
そこで、ノッチＮ1以外の詳細な説明は省略する。上記
ノッチＮ1は、その中間部分を中間ノッチ部１２とし、
この中間ノッチ部１２を挟んで、上流側を上流ノッチ部
１３、下流側を下流ノッチ部１４としている。上記中間
ノッチ部１２の溝幅は、上流ノッチ部１３及び下流ノッ
チ部１４の溝幅よりも広くしている。また、中間ノッチ
部１２の溝深さも、上流ノッチ部１３及び下流ノッチ部
１４の溝深さよりも深くしている。
【００１６】また、上記中間ノッチ部１２の下流側端１
２ａは、下流ノッチ部１４から流出する流量が、上流ノ
ッチ部１３で規制される流入量と等しくなる開口位置ま
たはそれよりも上流側位置に設けている。つまり、この
中間ノッチ部１２を形成する範囲は、図１６に示すノッ
チＮ1のストローク位置ｎ2以降であり、ノッチＮ1がイ
ンチング制御に直接関与しない範囲である。また、中間
ノッチ部１２の最下流位置は、ノッチＮ2が開くストロ
ーク位置に対応させている。
２ａは、下流ノッチ部１４から流出する流量が、上流ノ
ッチ部１３で規制される流入量と等しくなる開口位置ま
たはそれよりも上流側位置に設けている。つまり、この
中間ノッチ部１２を形成する範囲は、図１６に示すノッ
チＮ1のストローク位置ｎ2以降であり、ノッチＮ1がイ
ンチング制御に直接関与しない範囲である。また、中間
ノッチ部１２の最下流位置は、ノッチＮ2が開くストロ
ーク位置に対応させている。
【００１７】次にこの第１実施例の作用を説明する。図
３に示すように、スプール１がストローク位置ｎ1〜ｎ2
の範囲内に移動すれば、ノッチＮ1の下流ノッチ部１４
が開く。このように下流ノッチ部１４が開けば、環状溝
２側の流体が、上流ノッチ部１３→中間ノッチ部１２→
下流ノッチ部１４を経由して、ポート６側に供給され
る。このとき下流ノッチ部１４の開度が大きくなればな
るほど、ポート６に流出する流量が多くなっていく。し
かし、その流出量が上流ノッチ部１３で規制される最大
流入量と等しくなった時点で、その流出量が一定になる
とともに、中間ノッチ部１２がポート６に開口する。
３に示すように、スプール１がストローク位置ｎ1〜ｎ2
の範囲内に移動すれば、ノッチＮ1の下流ノッチ部１４
が開く。このように下流ノッチ部１４が開けば、環状溝
２側の流体が、上流ノッチ部１３→中間ノッチ部１２→
下流ノッチ部１４を経由して、ポート６側に供給され
る。このとき下流ノッチ部１４の開度が大きくなればな
るほど、ポート６に流出する流量が多くなっていく。し
かし、その流出量が上流ノッチ部１３で規制される最大
流入量と等しくなった時点で、その流出量が一定になる
とともに、中間ノッチ部１２がポート６に開口する。
【００１８】そして、流体が上流ノッチ部１３から中間
ノッチ部１２へ流れ込むと、この中間ノッチ部１２の溝
深さを、上流ノッチ部１３の溝深さよりも深くしている
ので、この中間ノッチ部１２内で渦流が発生する。した
がって、中間ノッチ部１２がポート６に開口したとき、
そこからポート６に流出する流体の流出角θが、渦流が
なくて直接流出するときよりも大きくなる。このように
流出角θが大きくなれば、（式１）に示すCOSθの値が
小さくなるので、その分流体力Ｆを軽減できる。
ノッチ部１２へ流れ込むと、この中間ノッチ部１２の溝
深さを、上流ノッチ部１３の溝深さよりも深くしている
ので、この中間ノッチ部１２内で渦流が発生する。した
がって、中間ノッチ部１２がポート６に開口したとき、
そこからポート６に流出する流体の流出角θが、渦流が
なくて直接流出するときよりも大きくなる。このように
流出角θが大きくなれば、（式１）に示すCOSθの値が
小さくなるので、その分流体力Ｆを軽減できる。
【００１９】また、中間ノッチ部１２の溝幅を上流ノッ
チ部１３の溝幅よりも大きくしているので、中間ノッチ
部１２から流体がポート６側へ流出するときの流速ｖが
遅くなる。そして、このようにポート６側へ流出する流
体の流速ｖが遅くなる分、流体力Ｆも小さくなる。ま
た、この中間ノッチ部１２は、その溝深さが上流ノッチ
部１３及び下流ノッチ部１４の溝深さよりも深くなって
いて、この溝深さの変化と上記溝幅との変化が相まっ
て、渦流がさらに発生しやすくなっている。渦流が発生
すればするほど、上記のように中間ノッチ部１２からの
流出角θが大きくなるので、いっそう流体力Ｆを軽減で
きる。
チ部１３の溝幅よりも大きくしているので、中間ノッチ
部１２から流体がポート６側へ流出するときの流速ｖが
遅くなる。そして、このようにポート６側へ流出する流
体の流速ｖが遅くなる分、流体力Ｆも小さくなる。ま
た、この中間ノッチ部１２は、その溝深さが上流ノッチ
部１３及び下流ノッチ部１４の溝深さよりも深くなって
いて、この溝深さの変化と上記溝幅との変化が相まっ
て、渦流がさらに発生しやすくなっている。渦流が発生
すればするほど、上記のように中間ノッチ部１２からの
流出角θが大きくなるので、いっそう流体力Ｆを軽減で
きる。
【００２０】また、ノッチＮ1を流れる最大流量が、上
流ノッチ部１３の溝断面積で規制されるので、上記のよ
うに中間ノッチ部１２の溝深さを深くしたり、溝幅を広
くしたりしても、ノッチＮ1を流れる流量は一定にな
る。なお、この第１実施例では、一番長いノッチＮ1だ
けに中間ノッチ部１２を設けたが、ノッチＮ1に限らず
ノッチＮ2、ノッチＮ3に中間ノッチ部１２を設けてもよ
いこと当然である。
流ノッチ部１３の溝断面積で規制されるので、上記のよ
うに中間ノッチ部１２の溝深さを深くしたり、溝幅を広
くしたりしても、ノッチＮ1を流れる流量は一定にな
る。なお、この第１実施例では、一番長いノッチＮ1だ
けに中間ノッチ部１２を設けたが、ノッチＮ1に限らず
ノッチＮ2、ノッチＮ3に中間ノッチ部１２を設けてもよ
いこと当然である。
【００２１】図４、図５に示した第２実施例は、下流ノ
ッチ部１４の下流側の溝深さを、先端に向かって徐々に
浅くなるようにしたものである。これらノッチ部は、エ
ンドミル加工およびカッター加工を施したものである。
図６、図７に示した第３実施例は、下流ノッチ部１４の
下流側の溝深さを、先端に向かって徐々に浅くなるよう
にするとともに、その平面形状を先細りにしたもので、
等角フライス加工を施している。
ッチ部１４の下流側の溝深さを、先端に向かって徐々に
浅くなるようにしたものである。これらノッチ部は、エ
ンドミル加工およびカッター加工を施したものである。
図６、図７に示した第３実施例は、下流ノッチ部１４の
下流側の溝深さを、先端に向かって徐々に浅くなるよう
にするとともに、その平面形状を先細りにしたもので、
等角フライス加工を施している。
【００２２】図８に示した第４実施例は、中間ノッチ部
１２の幅を大きくしたものであり、図９に示した第５実
施例は、中間ノッチ部１２の幅を大きくするとともに、
上流ノッチ部１３と下流ノッチ部１４との対向位置を食
い違わせたものである。この第５実施例のように、上流
ノッチ部１３と下流ノッチ部１４との対向位置を食い違
わせることによって、上流ノッチ部１３から中間ノッチ
部１２に流入した流れが、上流ノッチ部１３と対向する
中間ノッチ部１２の壁面に衝突する。この壁面への衝突
によって、中間ノッチ部１２内での渦流が発生しやすく
なる。なお、これら第４、５実施例においても、第２、
３実施例のように、カッター加工または等角フライス加
工によって、ノッチＮ1を形成してもよいこと当然であ
る。
１２の幅を大きくしたものであり、図９に示した第５実
施例は、中間ノッチ部１２の幅を大きくするとともに、
上流ノッチ部１３と下流ノッチ部１４との対向位置を食
い違わせたものである。この第５実施例のように、上流
ノッチ部１３と下流ノッチ部１４との対向位置を食い違
わせることによって、上流ノッチ部１３から中間ノッチ
部１２に流入した流れが、上流ノッチ部１３と対向する
中間ノッチ部１２の壁面に衝突する。この壁面への衝突
によって、中間ノッチ部１２内での渦流が発生しやすく
なる。なお、これら第４、５実施例においても、第２、
３実施例のように、カッター加工または等角フライス加
工によって、ノッチＮ1を形成してもよいこと当然であ
る。
【００２３】図１０〜図１２に示した第６実施例は、ス
プール１の周面を軸線に直交する方向に切削して中間ノ
ッチ部１２を形成したもので、その他の構成は、前記第
１実施例と同様である。図１３に示した第７実施例は、
第６実施例に対して、上流ノッチ部１３と下流ノッチ部
１４との対向位置を食い違わせたもので、その目的は、
第５実施例と同様である。なお、これら第６、７実施例
においても、第２、３実施例のように、カッター加工ま
たは等角フライス加工によって、ノッチＮ1を形成して
もよいこと当然である。また、上記第２〜７実施例にお
ける上流ノッチ部１３、中間ノッチ部１２および下流ノ
ッチ部１４は、ノッチＮ1に限らず、ノッチＮ2、ノッチ
Ｎ3に形成してもよい。
プール１の周面を軸線に直交する方向に切削して中間ノ
ッチ部１２を形成したもので、その他の構成は、前記第
１実施例と同様である。図１３に示した第７実施例は、
第６実施例に対して、上流ノッチ部１３と下流ノッチ部
１４との対向位置を食い違わせたもので、その目的は、
第５実施例と同様である。なお、これら第６、７実施例
においても、第２、３実施例のように、カッター加工ま
たは等角フライス加工によって、ノッチＮ1を形成して
もよいこと当然である。また、上記第２〜７実施例にお
ける上流ノッチ部１３、中間ノッチ部１２および下流ノ
ッチ部１４は、ノッチＮ1に限らず、ノッチＮ2、ノッチ
Ｎ3に形成してもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、第１の発明の流体力軽減
構造によれば、上流ノッチ部に対して中間ノッチ部の溝
幅を広くしたので、中間ノッチ部が開いた場合に、この
中間ノッチ部から流出する流体の流速を遅くできる。こ
のように流速を遅くできるので、その分、流体力を軽減
できる。第２の発明の流体力軽減構造によれば、中間ノ
ッチ部の溝深さを、上流ノッチ部及び下流ノッチ部の溝
深さよりも深くしたので、この中間ノッチ部で渦流を発
生させることができる。中間ノッチ部で渦流が発生すれ
ば、この中間ノッチ部が開口したときの流体の流出角を
大きくできる。したがって、その分、流体力を軽減でき
る。
構造によれば、上流ノッチ部に対して中間ノッチ部の溝
幅を広くしたので、中間ノッチ部が開いた場合に、この
中間ノッチ部から流出する流体の流速を遅くできる。こ
のように流速を遅くできるので、その分、流体力を軽減
できる。第２の発明の流体力軽減構造によれば、中間ノ
ッチ部の溝深さを、上流ノッチ部及び下流ノッチ部の溝
深さよりも深くしたので、この中間ノッチ部で渦流を発
生させることができる。中間ノッチ部で渦流が発生すれ
ば、この中間ノッチ部が開口したときの流体の流出角を
大きくできる。したがって、その分、流体力を軽減でき
る。
【００２５】第３の発明によれば、第１及び第２発明を
総合化したので、下流ノッチ部からの流出角をいっそう
大きくでき、かつ、中間ノッチ部では流出する流速も遅
くできるので、さらにいっそう流体力を軽減できる。第
４の発明によれば、従来と同様のインチング特性を維持
しながら、言い換えれば、リニアなインチング特性を維
持しながら、流体力だけを軽減できる。
総合化したので、下流ノッチ部からの流出角をいっそう
大きくでき、かつ、中間ノッチ部では流出する流速も遅
くできるので、さらにいっそう流体力を軽減できる。第
４の発明によれば、従来と同様のインチング特性を維持
しながら、言い換えれば、リニアなインチング特性を維
持しながら、流体力だけを軽減できる。
【図１】第１実施例のスプールの要部の斜視図である。
【図２】第１実施例のスプールの要部の平面図である。
【図３】第１実施例のスプールの要部の断面図である。
【図４】第２実施例のスプールの要部の平面図である。
【図５】第２実施例のスプールの要部の断面図である。
【図６】第３実施例のスプールの要部の平面図である。
【図７】第３実施例のスプールの要部の断面図である。
【図８】第４実施例のスプールの要部の平面図である。
【図９】第５実施例のスプールの要部の平面図である。
【図１０】第６実施例のスプールの要部の斜視図であ
る。
る。
【図１１】第６実施例のスプールの要部の平面図であ
る。
る。
【図１２】第６実施例のスプールの要部の断面図であ
る。
る。
【図１３】第７実施例のスプールの要部の平面図であ
る。
る。
【図１４】従来のスプールの要部斜視図である。
【図１５】従来のスプールの要部断面図である。
【図１６】ストロークと供給流量との関係を表すグラフ
である。
である。
１ スプール ２ 環状溝 ３ ランド部 Ｎ1 ノッチ部 １２ 中間ノッチ部 １３ 上流ノッチ部 １４ 下流ノッチ部
Claims (4)
- 【請求項１】 スプールのランド部端面からその軸方向
にノッチを形成したスプール弁において、このノッチの
長手方向中間部分を中間ノッチ部とし、この中間ノッチ
部を挟んで、流体の流出方向上流側を上流ノッチ部、下
流側を下流ノッチ部とする一方、中間ノッチ部の溝幅
を、上流ノッチ部および下流ノッチ部の溝幅よりも大き
くしたスプール弁の流体力軽減構造。 - 【請求項２】 スプールのランド部端面からその軸方向
にノッチを形成したスプール弁において、このノッチの
長手方向中間部分を中間ノッチ部とし、この中間ノッチ
部を挟んで、流体の流出方向上流側を上流ノッチ部、下
流側を下流ノッチ部とする一方、中間ノッチ部の溝深さ
を、上流ノッチ部及び下流ノッチ部の溝深さよりも深く
してなるスプール弁の流体力軽減構造。 - 【請求項３】 スプールのランド部端面からその軸方向
にノッチを形成したスプール弁において、このノッチの
長手方向中間部分を中間ノッチ部とし、この中間ノッチ
部を挟んで、流体の流出方向上流側を上流ノッチ部、下
流側を下流ノッチ部とする一方、上流ノッチ部及び下流
ノッチ部に対して、中間ノッチ部の溝幅を広くし、かつ
溝深さも深くしたスプール弁の流体力軽減構造。 - 【請求項４】 下流ノッチ部から流出する流量が、上流
ノッチ部で規制される流入量と等しくなる開口位置また
はそれよりも上流側位置に、中間ノッチ部の下流側端を
位置させ、かつ、ランド部端面から軸方向長さの異なる
別のノッチを形成し、上記中間ノッチ部の下流側端を、
上記別のノッチが開く位置にほぼ対応させた請求項１〜
３記載のスプール弁の流体力軽減構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8336397A JPH10252903A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | スプール弁の流体力軽減構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8336397A JPH10252903A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | スプール弁の流体力軽減構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10252903A true JPH10252903A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=13800354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8336397A Pending JPH10252903A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | スプール弁の流体力軽減構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10252903A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006105283A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Kayaba Ind Co Ltd | スプール弁 |
| JP2008045678A (ja) * | 2006-08-17 | 2008-02-28 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | スプール弁 |
| JP2010249143A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-11-04 | Fuji Seiko Kk | サーモスタット装置 |
| WO2012014253A1 (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-02 | 富士精工株式会社 | サーモスタット装置 |
| JP2012177513A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Harman Co Ltd | ガス量制御装置 |
| WO2015001675A1 (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-08 | 株式会社小松製作所 | バルブ装置 |
| US10495119B2 (en) | 2017-03-27 | 2019-12-03 | Nidec Tosok Corporation | Spool valve |
| US11842654B2 (en) | 2021-03-29 | 2023-12-12 | Cae Healthcare Canada Inc. | Airway resistance device |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP8336397A patent/JPH10252903A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006105283A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Kayaba Ind Co Ltd | スプール弁 |
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| CN103026113A (zh) * | 2010-07-27 | 2013-04-03 | 富士精工株式会社 | 恒温器装置 |
| US9217358B2 (en) | 2010-07-27 | 2015-12-22 | Fuji Bellows Co., Ltd. | Thermostat device with formed seal |
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| WO2015001675A1 (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-08 | 株式会社小松製作所 | バルブ装置 |
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| US10495119B2 (en) | 2017-03-27 | 2019-12-03 | Nidec Tosok Corporation | Spool valve |
| US11842654B2 (en) | 2021-03-29 | 2023-12-12 | Cae Healthcare Canada Inc. | Airway resistance device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050407 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050510 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051011 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |