JPH11287333A - スプール弁及びその弁ケーシング製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁ケーシングを２部材に分割して中ぐり加工
等を不要とし、油溝等の寸法精度を容易に確保できると
共に、製造時の作業性を向上できるようにする。 【解決手段】 弁ケーシング１１を外側の弁ブロック１
２と内側のスリーブ１５とから構成する。また、スリー
ブ１５にはスプール摺動穴１６を径方向に横切る切込み
溝１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅを設けるこ
とにより、スリーブ１５全体を櫛歯状に形成する。そし
て、この状態でスリーブ１５を弁ブロック１２の嵌合穴
１３内に嵌着させることにより、スプール弁の弁ケーシ
ング１１を製造する。スリーブ１５の各切込み溝１７Ａ
〜１７Ｅにより、スプール５の摺動変位に応じて各ポー
ト１４Ａ〜１４Ｅ間を連通、遮断させるための油溝を構
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、例えば油空圧機器
の制御弁等として好適に用いられるスプール弁及びその
弁ケーシング製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械に
は、油圧源からの圧油を油圧アクチュエータに給排制御
するため、該油圧アクチュエータと油圧源との間にスプ
ール弁からなる方向制御弁を設ける構成としている。

【０００３】そこで、この種の従来技術による方向制御
弁としてのスプール弁を図９を参照して説明する。

【０００４】図において、１は鋳造等の手段で成形され
たスプール弁の弁ケーシングで、該弁ケーシング１は軸
方向に延びるスプール摺動穴２を有し、該スプール摺動
穴２の周囲には軸方向に離間して環状の油溝３Ａ，３
Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅが形成されている。

【０００５】また、弁ケーシング１には各油溝３Ａ〜３
Ｅと対応する位置に複数の外部接続ポートとしてのタン
クポート４Ａ、流出入ポート４Ｂ、ポンプポート４Ｃ、
他の流出入ポート４Ｄ、他のタンクポート４Ｅが穿設さ
れ、これらの各ポート４Ａ〜４Ｅは各油溝３Ａ〜３Ｅを
介してスプール摺動穴２内と連通している。

【０００６】そして、各ポート４Ａ〜４Ｅのうち、ポン
プポート４Ｃとタンクポート４Ａ，４Ｅは源圧源となる
油圧ポンプとタンク（いずれも図示せず）に接続され、
圧油の流出入ポート４Ｂ，４Ｄは油圧アクチュエータの
各給排ポート（図示せず）に接続されるものである。

【０００７】さらに、弁ケーシング１には油溝３Ｂ，３
Ｄの側壁側にリセッシング溝としての拡幅溝３Ｂ-1，３
Ｄ-1が後加工によって形成され、該拡幅溝３Ｂ-1，３Ｄ
-1は油溝３Ｂ，３Ｄの一部を構成するものである。

【０００８】５は弁ケーシング１のスプール摺動穴２内
に挿嵌されたスプールで、該スプール５は軸方向両端側
に一対の端部ランド５Ａ，５Ｂが形成され、該端部ラン
ド５Ａ，５Ｂ間には互いに軸方向に離間して一対の切換
ランド５Ｃ，５Ｄが形成されている。そして、切換ラン
ド５Ｃ，５Ｄは油溝３Ｂ，３Ｄの拡幅溝３Ｂ-1，３Ｄ-1
よりも僅かに大きい軸方向寸法を有し、スプール５が中
立位置にある間は流出入ポート４Ｂ，４Ｄをポンプポー
ト４Ｃ及びタンクポート４Ａ，４Ｅから遮断させる。

【０００９】また、スプール５の端部ランド５Ａ，５Ｂ
は、弁ケーシング１の両端側に設けられる各蓋体（図示
せず）との間にばね室を兼ねた油圧室６Ａ，６Ｂを形成
し、該油圧室６Ａ，６Ｂ内には外部から選択的にパイロ
ット圧が供給される。そして、スプール５は油圧室６
Ａ，６Ｂのパイロット圧に応じてスプール摺動穴２内を
軸方向（矢示Ａ，Ｂ方向）に摺動変位し、このときに切
換ランド５Ｃ，５Ｄは流出入ポート４Ｂ，４Ｄをポンプ
ポート４Ｃまたはタンクポート４Ａ，４Ｅに選択的に連
通させるものである。

【００１０】このように構成される従来技術のスプール
弁では、油圧室６Ａ内のパイロット圧によりスプール５
を矢示Ａ方向に摺動変位させると、切換ランド５Ｃによ
り流出入ポート４Ｂがタンクポート４Ａに連通され、切
換ランド５Ｄにより流出入ポート４Ｄがポンプポート４
Ｃに連通される。そして、油圧ポンプからの圧油はポン
プポート４Ｃ、流出入ポート４Ｄを通じて油圧アクチュ
エータに供給され、該油圧アクチュエータからの戻り油
は流出入ポート４Ｂ、タンクポート４Ａを通じてタンク
側に排出される。

【００１１】また、これとは逆に、油圧室６Ｂ内のパイ
ロット圧によりスプール５を矢示Ｂ方向に摺動変位させ
たときには、切換ランド５Ｃにより流出入ポート４Ｂが
ポンプポート４Ｃに連通され、切換ランド５Ｄにより流
出入ポート４Ｄがタンクポート４Ｅに連通される。そし
て、油圧ポンプからの圧油はポンプポート４Ｃ、流出入
ポート４Ｂを通じて油圧アクチュエータに供給され、該
油圧アクチュエータからの戻り油は流出入ポート４Ｄ、
タンクポート４Ｅを通じてタンク側に排出されるように
なる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるスプール弁では、弁ケーシング１を鋳造等
の手段を用いて形成しているから、鋳物特有の現象であ
る成形後の収縮により弁ケーシング１の軸方向寸法等に
バラツキが生じることが多く、例えば流出入ポート４
Ｂ，４Ｄに連通する油溝３Ｂ，３Ｄ等の寸法精度を確保
するのが難しい。

【００１３】そこで、従来技術にあっては、油溝３Ｂ，
３Ｄの側壁側にリセッシング加工としての中ぐり加工
（切削加工）を施し、拡幅溝３Ｂ-1，３Ｄ-1を形成する
ことによって油溝３Ｂ，３Ｄの寸法精度を確保するよう
にしている。

【００１４】しかし、スプール弁の基本的な特性とし
て、例えば圧油等が油溝３Ｂ，３Ｄ内を流通するときの
圧力損失を小さくすることが要求されており、この要求
を満たすためには拡幅溝３Ｂ-1，３Ｄ-1の外径寸法Ｄ
（溝深さ）を可能な限り大きくすることが必要となる。

【００１５】このため、従来技術では、中ぐり加工用の
工具を用いて拡幅溝３Ｂ-1，３Ｄ-1の外径寸法Ｄを大き
く形成するようにしているものの、拡幅溝３Ｂ-1，３Ｄ
-1はスプール摺動穴２の軸方向中間部に形成する必要が
あるので、下記の如き問題が生じている。

【００１６】即ち、弁ケーシング１の軸方向端部から拡
幅溝３Ｂ-1，３Ｄ-1の位置まで工具を伸ばして中ぐり加
工を行う場合に、工具にはビビリ振動等が生じ易く、こ
のときの振動によって加工面が荒くなってしまうという
問題がある。

【００１７】また、このときの振動を小さくするために
加工速度を遅くしたり、径方向の切込み量を少なくしよ
うとすると、加工時間が長くなって作業性が悪くなって
しまうという問題がある。

【００１８】また、前述の中ぐり加工によって拡幅溝３
Ｂ-1，３Ｄ-1の端部等にバリや変形が生じた場合には、
その後に仕上げ加工を行う必要が生じるばかりでなく、
これらのバリや変形はスプール摺動穴２の奥所側で発生
するから、作業者が目視等で確認するのが難しく、部分
的なバリ取り作業に余分な手間がかかるという問題があ
る。

【００１９】さらに、スプール弁を小型化するためにス
プール摺動穴２の穴径ｄを小さくしようとすると、これ
によって前記中ぐり加工用の工具を細くする必要が生じ
るため、工具の振動がさらに激しくなってしまい、拡幅
溝３Ｂ-1，３Ｄ-1の外径寸法Ｄを大きくするのが難しく
なるという問題がある。

【００２０】一方、他の従来技術として、例えば特開昭
５８−８８７５号公報には、アウタスリーブ内にインナ
スリーブを圧入して固定した後に、該インナスリーブの
芯部に軸方向の穴加工を施すことによって、スプール摺
動穴を形成するようにしたスプール弁のバルブスリーブ
加工方法が記載されている。

【００２１】しかし、この場合には、バルブスリーブと
しての弁ケーシングを製造する場合に、アウタスリーブ
内にインナスリーブを圧入した後に、該インナスリーブ
の芯部にスプール摺動穴を穴加工するため、例えばスリ
ーブ摺動穴と油溝との境界部等にバリが発生し易く、仕
上げ加工等に余分な手間がかかり、スプール弁の弁ケー
シングを製造するのに必ずしも作業性を向上できないと
いう問題がある。

【００２２】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は弁ケーシングを外側ケーシング
と内側ケーシングとに２分割することによって中ぐり加
工等を不要にでき、例えば油溝等の寸法精度を容易に確
保できると共に、製造時の作業性を向上できるようにし
たスプール弁及びその弁ケーシング製造方法を提供する
ことを目的としている。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、スプール摺動穴及び該スプール摺動穴
に連通する複数の外部接続ポートを有した弁ケーシング
と、該弁ケーシングのスプール摺動穴内に挿嵌され前記
複数の外部接続ポート間を連通，遮断するスプールとか
らなるスプール弁に適用される。

【００２４】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記弁ケーシングを、軸方向端部が開口端とな
った嵌合穴を有し該嵌合穴の軸方向に離間して前記複数
の外部接続ポートが形成された外側ケーシングと、内周
側に前記スプール摺動穴が形成され外周側が該外側ケー
シングの嵌合穴内に開口端側から嵌着される内側ケーシ
ングとから構成し、該内側ケーシングには、前記各外部
接続ポートとそれぞれ対応する位置に形成され、前記ス
プール摺動穴を各外部接続ポートに連通させる複数の切
込み溝を設けたことにある。

【００２５】このように構成することにより、内側ケー
シングを製作する段階でスプール摺動穴と各切込み溝と
を形成でき、各切込み溝は内側ケーシングの外周側から
内側（スプール摺動穴側）に向けて径方向に切削用のバ
イト（工具）等を送込むようにして容易に加工すること
ができる。そして、各切込み溝により各外部接続ポート
をスプール摺動穴に連通させることができ、従来技術で
述べた油溝と同様に各切込み溝間をスプールで連通，遮
断することによって、圧油等を切換制御することができ
る。

【００２６】また、請求項２の発明では、内側ケーシン
グは、内周側がスプール摺動穴となった筒状のスリーブ
からなり、該スリーブには複数の切込み溝を櫛歯状に形
成してなる構成としている。

【００２７】これにより、内側ケーシングを櫛歯状のス
リーブとして形成でき、該スリーブを外側ケーシング内
に嵌合した状態では、各外部接続ポートをスプール摺動
穴内に各切込み溝を介して連通させることができる。

【００２８】また、請求項３の発明では、内側ケーシン
グは、内周側がスプール摺動穴となった筒状のスリーブ
からなり、該スリーブには前記スプール摺動穴の周囲を
取囲む複数の切込み溝を形成してなる構成としている。

【００２９】これにより、内側ケーシングを複数の切込
み溝が軸方向に離間して配設された筒状のスリーブとし
て形成でき、スプール摺動穴の周囲を取囲む切込み溝の
周壁部分によって、スリーブ全体を高強度に製作するこ
とができる。

【００３０】さらに、請求項４の発明では、各切込み溝
を断面Ｕ字形状またはコ字形状の凹部として形成してな
る構成としている。これにより、各切込み溝をスプール
摺動穴の穴径より幅広の凹部として形成でき、凹部の開
口側を各外部接続ポートに連通させることができる。

【００３１】一方、請求項５の発明によるスプール弁の
弁ケーシング製造方法は、内周側にスプールが挿嵌され
るスプール摺動穴を有した筒状の内側ケーシングに複数
の切込み溝を形成する溝形成工程と、前記複数の油溝が
形成された内側ケーシングを外側ケーシングの嵌合穴内
に軸方向から挿嵌し、該嵌合穴内に前記内側ケーシング
を組付ける組付け工程とからなる。

【００３２】この弁ケーシング製造方法によれば、内側
ケーシングの外周側から径方向内向きに切削用のバイト
等を送込むことによって各切込み溝を容易に切削加工で
き、予めスプール摺動穴と複数の切込み溝とを形成した
状態で内側ケーシングを、外側ケーシングの嵌合穴内に
嵌合して弁ケーシングを組立てることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳細に説明する。なお、実施の形態では前
述した従来技術の構成要素と同一の構成要素に同一の符
号を付し、その説明を省略するものとする。

【００３４】ここで、図１ないし図４は本発明の第１の
実施の形態によるスプール弁及びその弁ケーシング製造
方法を示している。

【００３５】図中、１１は本実施の形態によるスプール
弁の弁ケーシングで、該弁ケーシング１１は、例えば鋳
造等の手段を用いて図１に示すように直方体状のブロッ
クとして形成された外側ケーシングとしての弁ブロック
１２と、後述のスリーブ１５とから構成されている。そ
して、弁ブロック１２には軸方向に延びる円形穴として
の嵌合穴１３が形成され、該嵌合穴１３は図２に示す如
く弁ブロック１２の軸方向両端側端面に開口している。

【００３６】また、弁ブロック１２には従来技術で述べ
た弁ケーシング１と同様に複数の外部接続ポートとして
のタンクポート１４Ａ、流出入ポート１４Ｂ、ポンプポ
ート１４Ｃ、他の流出入ポート１４Ｄ及び他のタンクポ
ート１４Ｅが穿設され、これらの各ポート１４Ａ〜１４
Ｅ（全体としてポート１４という）は嵌合穴１３内と連
通している。

【００３７】そして、各ポート１４Ａ〜１４Ｅのうち、
ポンプポート１４Ｃとタンクポート１４Ａ，１４Ｅは源
圧源となる油圧ポンプとタンク（いずれも図示せず）に
接続され、圧油の流出入ポート１４Ｂ，１４Ｄは油圧ア
クチュエータの各給排ポート（図示せず）に接続される
ものである。

【００３８】１５は弁ブロック１２の嵌合穴１３内に設
けられた内側ケーシングとしての櫛歯状のスリーブで、
該スリーブ１５は図２及び図３に示すように略円筒状の
筒体として形成され、その内周側は従来技術で述べたス
プール摺動穴２と同様のスプール摺動穴１６となってい
る。

【００３９】そして、スリーブ１５には、スプール摺動
穴１６の軸方向に離間して複数の切込み溝１７Ａ，１７
Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ（全体として切込み溝１７
という）が設けられ、これらの切込み溝１７Ａ〜１７Ｅ
によりスリーブ１５は全体として櫛歯状の筒体として形
成されている。

【００４０】即ち、各切込み溝１７Ａ〜１７Ｅは、スリ
ーブ１５の径方向一側から他側に向けて互いに平行な切
込みを入れることにより、スプール摺動穴１６を横切る
ように形成され、その切込み深さはスプール摺動穴１６
の穴径よりも一定寸法だけ大きくなっている。そして、
各切込み溝１７Ａ〜１７Ｅはそれぞれ規定の溝幅をもっ
て形成され、従来技術で述べた油溝３Ａ〜３Ｅとほぼ同
様の機能を有するものである。

【００４１】これにより、櫛歯状をなすスリーブ１５
は、軸方向両端側の筒部１５Ａ，１５Ｂと、該筒部１５
Ａ，１５Ｂ間に切込み溝１７Ａ〜１７Ｅを挟んでそれぞ
れ形成された短尺の環部１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ，１５
Ｆと、これらの筒部１５Ａ，１５Ｂ及び環部１５Ｃ〜１
５Ｆを切込み溝１７Ａ〜１７Ｅの底部側で互いに連結す
る複数の連結部１５Ｇ，１５Ｇ，…とから構成されてい
る。

【００４２】また、切込み溝１７は図３、図４に示す如
くスリーブ１５の径方向でスプール摺動穴１６を越える
位置まで延び、各連結部１５Ｇはスプール摺動穴１６の
下方位置に断面弓形状をなして形成されている。

【００４３】そして、櫛歯状のスリーブ１５は弁ブロッ
ク１２の嵌合穴１３内に図２に示す如く嵌合され、例え
ば圧入、焼きばめ、ロー付けまたは接着等の手段を用い
て弁ブロック１２内に一体に固着されている。この場
合、スリーブ１５を弁ブロック１２の嵌合穴１３内に締
代をもって嵌着させることにより、スリーブ１５の外周
面と嵌合穴１３との間を液密にシールできるものであ
る。そして、弁ブロック１２の各ポート１４Ａ〜１４Ｅ
はそれぞれ対応する切込み溝１７Ａ〜１７Ｅを介してス
プール摺動穴１６内と個別に連通することになる。

【００４４】本実施の形態によるスプール弁は上述の如
き構成を有するもので、その基本的作動については従来
技術によるものと格別差異はない。

【００４５】そこで、本実施の形態によるスプール弁に
用いる弁ケーシング１１の製造方法について、各工程毎
に具体的に説明する。

【００４６】まず、図３に示す櫛歯状のスリーブ１５を
形成する場合には、例えば鋳造等の手段を用いて鋳物に
よる筒体（スリーブ１５の素材）を成形し、この筒体に
フライス加工機等を用いて切削加工を施すことにより各
切込み溝１７Ａ〜１７Ｅを形成する（溝形成工程）。

【００４７】この場合、各切込み溝１７Ａ〜１７Ｅはス
リーブ１５の径方向に切込みを入れることにより形成さ
れるから、従来技術で述べた拡幅溝３Ｂ-1，３Ｄ-1のよ
うに中ぐり加工用の工具等を軸方向の深い位置まで挿入
して切削加工を行う必要がなくなり、バリ等の発生を確
実に低減できる。また、各切込み溝１７Ａ〜１７Ｅの溝
幅についても、図３に示すようにスリーブ１５の外側か
ら目視を含めた計測作業を容易に行うことができ、溝幅
寸法等を高精度仕上げることができる。

【００４８】そして、スリーブ１５の内周側に形成する
スプール摺動穴１６は、前記筒体の内周面に仕上げ加工
を施すことにより形成でき、例えば各切込み溝１７Ａ〜
１７Ｅを切削加工した後に、スプール摺動穴１６の仕上
げ加工を行うことにより、その内周面側にバリ等が残る
のを良好に防止し得るものである。また、スリーブ１５
の外径寸法は、弁ブロック１２の嵌合穴１３に対応さ
せ、該嵌合穴１３の穴径に対して中間ばめ、または締り
ばめとなる寸法に設定しておく。

【００４９】次に、このように形成した櫛歯状のスリー
ブ１５を弁ブロック１２の嵌合穴１３内に組付ける組付
け工程では、弁ブロック１２の軸方向端部から嵌合穴１
３内に向けてスリーブ１５を圧入するように嵌合させ、
例えば焼きばめ等の手段を用いて嵌合穴１３内にスリー
ブ１５を固着する。この場合、固着手段として圧入、ロ
ー付けまたは接着等の手段を用いてもよい。

【００５０】而して、本実施の形態によれば、径方向に
延びる各切込み溝１７Ａ〜１７Ｅにより櫛歯状に形成さ
れたスリーブ１５を、弁ブロック１２の嵌合穴１３内に
嵌着させることによりスプール弁の弁ケーシング１１を
製造する構成としたから、従来技術のように油溝のため
の中ぐり加工等を廃止でき、弁ブロック１２内に嵌着す
る前に予めスリーブ１５に形成した各切込み溝１７Ａ〜
１７Ｅによって、スプール５の摺動変位に応じて各ポー
ト１４Ａ〜１４Ｅ間を連通，遮断させるための油溝を構
成することができる。

【００５１】そして、これらの油溝として機能する各切
込み溝１７Ａ〜１７Ｅは、スプール摺動穴１６内に工具
等を差し込むことなく、スリーブ１５の外周側から径方
向にフライス加工等を施すことにより容易に切削加工で
き、加工時に工具がビビリ振動する等の問題もなく、そ
の溝幅寸法等を高精度に仕上げることができる。

【００５２】また、各切込み溝１７Ａ〜１７Ｅの切削加
工時には、スプール摺動穴１６内に工具等を差し込む必
要がないので、工具寸法や加工範囲等がスプール摺動穴
１６の大きさによって制限を受ける等の問題を解消で
き、圧力損失の少ないスプール弁を簡単な加工と少ない
工数で実現でき、当該スプール弁の小型化を容易に図る
ことができると共に、信頼性を確実に高めることができ
る。

【００５３】さらに、大型のスプール弁を製造する場合
にも、例えば方向制御弁等としての寸法精度が要求され
るのはスリーブ１５であり、スリーブ１５の製作、加工
は弁ブロック１２内に収納する前に全て完了できるか
ら、切削加工や仕上げ加工による寸法精度を確保するの
が容易であり、加工時のハンドリング等に余分な手間が
かかることもなくなる。

【００５４】そして、弁ブロック１２に比較してスリー
ブ１５自体は部品形状を小さく形成できるので、これに
よっても加工時のハンドリングを簡略化でき、生産性を
確実に向上できると共に、製造コストを削減することが
できる。

【００５５】また、図３に示すように櫛歯状をなすスリ
ーブ１５にはスプール摺動穴１６の奥所側で、従来技術
のようにバリや変形等が発生することはなく、仮にバリ
等が内面に発生した場合でも作業者が目視等で容易に確
認でき、バリ取り作業を含めた後処理を簡単に行うこと
ができる。

【００５６】従って、本実施の形態によれば、弁ケーシ
ング１１を外側の弁ブロック１２と内側のスリーブ１５
とに２分割することによって、スプール摺動穴１６内に
工具等を深く差し込む中ぐり加工等を不要にでき、圧力
損失の少ない安定した性能のスプール弁を提供すること
ができる。

【００５７】また、スリーブ１５には径方向からフライ
ス加工等を施すことにより、各切込み溝１７Ａ〜１７Ｅ
を油溝として形成でき、スリーブ１５の軸方向において
各切込み溝１７Ａ〜１７Ｅの溝幅寸法を高精度に仕上げ
ることができると共に、バリ取り作業や寸法管理等が容
易となり、製造時の作業性を大幅に向上させることがで
きる。

【００５８】次に、図５は本発明の第２の実施の形態を
示し、本実施の形態では前述した第１の実施の形態と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、弁ケーシ
ング１１を弁ブロック１２と共に構成する内側ケーシン
グとしてのスリーブ２１をより高強度に形成したことに
ある。

【００５９】ここで、スリーブ２１は前記第１の実施の
形態で述べたスリーブ１５とほぼ同様に、スプール摺動
穴１６を横切るように複数の切込み溝２２が形成されて
いるものの、該切込み溝２２はスプール摺動穴１６にほ
ぼ外接する溝深さを有している。これにより、スリーブ
２１の連結部２１Ａ（第１の実施の形態で述べた連結部
１５Ｇに対応する）は、その横断面が厚肉の弓形状に形
成され、各切込み溝２２の位置でスリーブ２１の強度を
高める構成となっている。

【００６０】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、スリー
ブ２１全体の強度を高め、耐久性や寿命を延ばすことが
できると共に、スリーブ２１の運搬性や取扱い性を向上
でき、弁ブロック１２内に嵌合させるときの作業性も容
易に行うことができる。

【００６１】次に、図６は本発明の第３の実施の形態を
示し、本実施の形態でも前述した第１の実施の形態と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、内側ケー
シングとしてのスリーブ３１にそれぞれ２つの切り溝部
３２Ａ，３２Ｂからなる複数の切込み溝３２を形成した
ことにある。

【００６２】ここで、スリーブ３１は前記第１の実施の
形態で述べたスリーブ１５とほぼ同様に、スプール摺動
穴１６を横切るように複数の切込み溝３２が形成されて
いるものの、該切込み溝３２は上側の半円形状をなす大
径の切り溝部３２Ａと下側に位置する小径の切り溝部３
２Ｂとから構成されている。

【００６３】即ち、大径の切り溝部３２Ａはスリーブ３
１の素材となる筒体をポート１４側からスリーブ３１の
中心部（嵌合穴１３の半径に相当する深さ位置）まで、
スプール摺動穴１６を横切るようにフライス加工機等で
切込みを入れることにより形成され、該各切り溝部３２
Ａによってスリーブ３１は、図３に示すスリーブ１５と
ほぼ同様に櫛歯状のスリーブとして形成されている。

【００６４】また、図６に示すように切り溝部３２Ａの
下側に位置する小径の切り溝部３２Ｂは、スプール摺動
穴１６の半周に相当する周囲にほぼ一定深さの切込み
（切欠き）を切削加工することにより形成され、切込み
溝３２は切り溝部３２Ａ，３２Ｂによりスプール摺動穴
１６の周囲を全周に亘って取囲むものである。

【００６５】そして、スリーブ３１には切込み溝３２の
切り溝部３２Ｂにより、第１の実施の形態で述べた連結
部１５Ｇに対応する連結部３１Ａが略半円形状体として
形成され、該連結部３１Ａはほぼ一定の厚みを有し、ス
リーブ３１の周方向に約半周分に亘って延びることによ
り、各切込み溝３２の前，後でスリーブ３１の曲げ強度
等を高めるようになっている。

【００６６】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、スリー
ブ３１全体の強度を連結部３１Ａによって高め得ると共
に、ポート１４とスプール摺動穴１６との間で圧油を切
込み溝３２の切り溝部３２Ａ，３２Ｂの両方を通じて流
通させることができ、流通する圧油の圧力損失を小さく
低減できる。

【００６７】次に、図７は本発明の第４の実施の形態を
示し、本実施の形態でも前述した第１の実施の形態と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、内側ケー
シングとしてのスリーブ４１に複数の切込み溝４２を設
けると共に、該各切込み溝４２を横断面が略Ｕ字形状ま
たはコ字形状をなす凹部として形成したことにある。

【００６８】ここで、スリーブ４１は前記第１の実施の
形態で述べたスリーブ１５とほぼ同様に形成されている
ものの、該スリーブ４１は各切込み溝４２が前述の如く
凹部として形成されている点で異なるものである。そし
て、切込み溝４２は、スリーブ３１の素材となる筒体に
ポート１４側から、スプール摺動穴１６の穴径よりも幅
広の凹部を切削加工することにより形成され、その溝深
さはスプール摺動穴１６を越える位置まで深く凹設され
ている。

【００６９】この場合、各切込み溝４２は、スリーブ４
１の素材となる筒体を鋳物等で成形するときに、鋳型等
を用いて予め凹部を一体成形しておき、その後の仕上げ
加工時に図７に示す如く均一な表面をなす横断面が略Ｕ
字形状またはコ字形状をなす凹部として削り出すように
するのがよい。そして、各切込み溝４２はスプール摺動
穴１６の周囲を外側から全周に亘って取囲むことによ
り、圧油の流路抵抗を小さく減じることができるもので
ある。

【００７０】そして、スリーブ４１には切込み溝４２に
より、第１の実施の形態で述べた連結部１５Ｇに対応す
る連結部４１Ａが略Ｕ字状の枠体として形成され、該連
結部４１Ａはスプール摺動穴１６の周囲をほぼ２７０度
程度の範囲に亘って取囲むことにより、各切込み溝４２
の前，後でスリーブ４１の曲げ強度等を高めるようにな
っている。

【００７１】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、スリー
ブ４１全体の強度を連結部４１Ａによって高めることが
できると共に、ポート１４とスプール摺動穴１６との間
で圧油を円滑に切込み溝４２を通じて流通させることが
でき、流通する圧油の圧力損失を小さく抑えることが可
能となる。

【００７２】なお、前記第４の実施の形態では、スリー
ブ４１に凹部として切込み溝４２を形成するものとして
述べたが、これに替えて、例えば図７中に仮想線で示す
ようにポート１４とほぼ同一の方向に延びる貫通穴とし
ての切込み溝４２′を形成してもよい。そして、この場
合にはスリーブ４１の連結部４１Ａが切込み溝４２′に
よってスプール摺動穴１６の左，右両側で２分割される
ことになるが、これによっても、第４の実施の形態とほ
ぼ同様の作用効果を得ることができるものである。

【００７３】次に、図８は本発明の第５の実施の形態を
示し、本実施の形態では前述した第１の実施の形態と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、弁ケーシ
ング１１を構成する弁ブロック１２とスリーブ１５との
間にシール部材としてのＯリング５１，５１，…を装着
することにより、弁ブロック１２の嵌合穴１３とスリー
ブ１５との間をより確実にシールする構成としたことに
ある。

【００７４】ここで、スリーブ１５の筒部１５Ａ，１５
Ｂ及び環部１５Ｃ〜１５Ｆの外周側にはそれぞれ環状の
シール溝５２，５２，…が形成され、該各シール溝５２
内にはＯリング５１がそれぞれ装着されている。

【００７５】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、各Ｏリ
ング５１を用いることにより、弁ブロック１２の嵌合穴
１３とスリーブ１５の外周面との間で圧油が漏洩するの
を阻止でき、これによってスプール弁としての信頼性を
高めることができる。

【００７６】なお、前記各実施の形態では、スプール弁
を方向制御弁として用いる場合を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限るものではなく、例えばスプール
を用いた圧力制御弁または流量制御弁、さらには油通路
等の開閉を行う一般的な弁装置等に広く適用できるもの
である。また、空気圧等の種々の流体制御に用いるスプ
ール弁にも適用できることは勿論である。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に記載の発
明によれば、スプール弁の弁ケーシングを外側ケーシン
グ及び内側ケーシングにより構成し、該内側ケーシング
には、各外部接続ポートと対応する位置にそれぞれ切込
み溝を形成することにより、スプール摺動穴を各外部接
続ポートに連通させる構成としたから、内側ケーシング
を製作する段階でスプール摺動穴と各切込み溝とを形成
でき、従来技術のようにスプール摺動穴内での中ぐり加
工等を不要にできると共に、スプール弁の圧力損失等を
少なくでき、スプール弁としての性能を安定させること
ができる。

【００７８】また、請求項２に記載の発明では、内側ケ
ーシングを内周側がスプール摺動穴となった筒状のスリ
ーブとし、該スリーブには複数の切込み溝を櫛歯状に形
成してなる構成としているから、例えばスリーブの素材
となる筒体に径方向からフライス加工等を施すことによ
り、各切込み溝を油溝として形成でき、スリーブの軸方
向において各切込み溝の溝幅寸法を高精度に仕上げ得る
と共に、バリ取り作業や寸法管理等が容易となり、製造
時の作業性を向上させることができる。

【００７９】また、請求項３に記載の発明では、内側ケ
ーシングを内周側がスプール摺動穴となった筒状のスリ
ーブとし、該スリーブにはスプール摺動穴の周囲を取囲
む複数の切込み溝を形成してなる構成としているから、
内側ケーシングを複数の切込み溝が軸方向に離間して配
設された筒状のスリーブとして形成でき、スプール摺動
穴の周囲を取囲む切込み溝の周壁部分によって、スリー
ブ全体を曲げ強度等を高め、耐久性や寿命を延ばすこと
ができる。

【００８０】さらに、請求項４に記載の発明では、各切
込み溝を断面Ｕ字形状またはコ字形状の凹部として形成
しているから、各切込み溝によってスリーブの強度が低
下するのを防止でき、例えば運搬時や組立時の作業性を
高めることができる。

【００８１】一方、請求項５に記載の発明では、内側ケ
ーシングの製作時にスプール摺動穴を形成すると共に、
溝形成工程で複数の切込み溝を形成しておき、その後の
組付け工程で内側ケーシングを外側ケーシングの嵌合穴
内に軸方向から挿嵌し、該嵌合穴内に前記内側ケーシン
グを組付けてなるスプール弁の弁ケーシング製造方法を
採用したから、内側ケーシングの外周側から径方向内向
きに切削用のバイト等を送込むことによって各切込み溝
を容易に加工でき、予めスプール摺動穴と複数の切込み
溝とを形成した状態で内側ケーシングを、外側ケーシン
グの嵌合穴内に嵌合して弁ケーシングを組立てることが
できると共に、圧力損失の少ないスプール弁を簡単な加
工と少ない工数で実現でき、製造時の作業性を向上させ
ることができる。

【００８２】また、内側ケーシングの製作、加工は外側
ケーシング内に収める前に全て完了できるから、内側ケ
ーシングの切削加工や仕上げ加工による寸法精度を確保
するのが容易であり、加工時のハンドリング等を簡略化
できると共に、生産性を確実に向上でき、製造コストを
削減することができる。さらに、内側ケーシングにはス
プール摺動穴の奥所側で、従来技術のようにバリや変形
等が発生することはなく、仮にバリ等が内面に発生した
場合でも作業者が目視等で容易に確認でき、バリ取り作
業を含めた後処理を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるスプール弁を
示す斜視図である。

【図２】スプール弁を示す図１中の矢示II−II方向から
みた拡大断面図である。

【図３】図２中のスリーブを単体で示す斜視図である。

【図４】弁ブロック及びスリーブ等を示す図２中の矢示
IV−IV方向からみた拡大断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態によるスプール弁を
示す図４と同様位置での断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態によるスプール弁を
示す図４と同様位置での断面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態によるスプール弁を
示す図４と同様位置での断面図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態によるスプール弁の
弁ケーシングを示す縦断面図である。

【図９】従来技術によるスプール弁を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

５ スプール １１ 弁ケーシング １２ 弁ブロック（外側ケーシング） １３ 嵌合穴 １４ ポート（外部接続ポート） １４Ａ，１４Ｅ タンクポート（外部接続ポート） １４Ｂ，１４Ｄ 流出入ポート（外部接続ポート） １４Ｃ ポンプポート（外部接続ポート） １５，２１，３１，４１ スリーブ（内側ケーシング） １６ スプール摺動穴 １７，１７Ａ〜１７Ｅ，２２，３２，４２，４２′ 切
込み溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 実 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 高橋 欣也 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプール摺動穴及び該スプール摺動穴に
   連通する複数の外部接続ポートを有した弁ケーシング
   と、該弁ケーシングのスプール摺動穴内に挿嵌され前記
   複数の外部接続ポート間を連通，遮断するスプールとか
   らなるスプール弁において、 前記弁ケーシングは、軸方向端部が開口端となった嵌合
   穴を有し該嵌合穴の軸方向に離間して前記複数の外部接
   続ポートが形成された外側ケーシングと、内周側に前記
   スプール摺動穴が形成され外周側が該外側ケーシングの
   嵌合穴内に開口端側から嵌着される内側ケーシングとか
   ら構成し、 該内側ケーシングには、前記各外部接続ポートとそれぞ
   れ対応する位置に形成され、前記スプール摺動穴を各外
   部接続ポートに連通させる複数の切込み溝を設けたこと
   を特徴とするスプール弁。
2. 【請求項２】 前記内側ケーシングは、内周側が前記ス
   プール摺動穴となった筒状のスリーブからなり、該スリ
   ーブには前記複数の切込み溝を櫛歯状に形成してなる請
   求項１に記載のスプール弁。
3. 【請求項３】 前記内側ケーシングは、内周側が前記ス
   プール摺動穴となった筒状のスリーブからなり、該スリ
   ーブには前記スプール摺動穴の周囲を取囲む前記複数の
   切込み溝を形成してなる請求項１または２に記載のスプ
   ール弁。
4. 【請求項４】 前記各切込み溝は断面Ｕ字形状またはコ
   字形状の凹部として形成してなる請求項１，２または３
   に記載のスプール弁。
5. 【請求項５】 内周側にスプールが挿嵌されるスプール
   摺動穴を有した筒状の内側ケーシングに複数の切込み溝
   を形成する溝形成工程と、 前記複数の油溝が形成された内側ケーシングを外側ケー
   シングの嵌合穴内に軸方向から挿嵌し、該嵌合穴内に前
   記内側ケーシングを組付ける組付け工程とからなるスプ
   ール弁の弁ケーシング製造方法。