JPS60500582A - 液圧制御弁の絞りスロットの形状 - 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】 本発明は、一般に、液圧制御弁の制量スロットの形状、特に、彎曲面によっての み限定される凹面部分を有する制量スロットの形状に関する。

背景技術 スプール型弁の設計における目的の１つは、操作者の作用力を出来るだけ低減す る如くおよび／または該弁の制御を容易にする如く、弁スプールに作用する力を 液圧的罠平衡させることである。大抵の弁スプールがそれを流通する流体の流れ の一層精密な制御のために制量スロットを有するため、大部分の力の平衡は、特 定の制量スロットの形状によって達成される。該制量スロット形状は、スプール を横切る流体の流れの方向に依存して甚しく変化してもよい。例えば、制量が弁 スプールに対してはソ外方の方向へ制量スロットを通る流体の流れで達成される 「制量取出し」の状態では、１つの効果的な型式の制量スロット形状は、１９６ １年２月１４日登録のＪ　、Ａ、ジュンク等による米国特許第２，９７１，５６ ６号に示されるものである。

制量が弁スプールに対してはソ内方の方向へ制量スロットを通る流体の流れを絞 ることによって達成される「制量取入れ」状態では、１９６５年８月３日登録の Ｊ　、Ａ、ジュンク等による米国特許第３．１９８，２１２号に開示される制量 スロット形状は、流れの力を低減するのに非常に効果的であることを立証した。

勿論、特定の用途に使用される他の型式の制量スロットと共に、これ等の２つの 基本的な制量スロット形状の多くの変更実施例が存在する。

本発明は、特に、高い圧力領域から低い圧力領域への制量取入れ状態に関する。

上述の米国特許第３，１９８，２１２号に示されるキー溝型制量スロットは、制 量取入れ状態の下で流れの力を低減するのに広く使用されているが、これが遭遇 する１つの問題は、弁スプールの変位に対する流量が常に受入れ可能とはならな いことである。これに対照的に、平坦な底のコンドミル型制量スロットは、弁ス プールの変位に対し受入れ可能な流量を与え得るが、制量取入れ状態の該型式の 制量スロットに対する流れの力は、゛受入れ不能な様に高い。

本発明は、上述の問題の１つまたはそれ以上を克服することに指向される。

発明の開示 本発明の一側面では、制御弁は、ボアと、該ボアに連通ずる入口ボート２よび出 口ポートとを限定する体部を有している。弁スプールは、ボアに摺動可能に位置 し、該ボア内の弁スプールの運動に応答して入口ポートから出口ポートへの連通 を選択的に制御する如く環状溝と、隣接するランドとを備えている。該環状溝は 、低減した直径の環状面によって部分的に限定される。該弁スフ０−ルは、該ラ ンドおよび環状面に制量スロットを有している。該制量スロットば、彎曲面によ ってのみ限定される凹面部分を有している。

本発明は、弁スプールに作用する流れの力を最小限にすると共に、弁スプールの 変位に対する所望の流量を与える制量スロット形状を提供する。これは、彎曲面 によってのみ限定される凹面部分と、流れの制御のための鋭いノツチとを制量ス ロットに与えることによって達成される。この好適実施例は、弁スプールの長手 方向中心線にはソ垂直な方向へ回転ボール端部のエンドミルカッタを移動するこ とによって形成される。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の一実施例を示す制御弁の断面図を有する回路の図式的な表示 であり、 第２図は、本発明を一層明瞭に示すための弁スプールの拡大部分図であり、 第３図は、第２図の線ｍ−ｍ１沿う断面図である。

図面を参照すると、制御弁１０は、導管１２を介してボンデ１１に結合され、導 管１４を介してタンク１３に結合され、一対の導管１７．１８を介して液圧モー タ１６に結合されろ。制御弁１ｏは、弁体部１９と、負荷逆止め弁２１と、弁ス プール２２とを有している。

弁体部１９は、貫通するボア２３と、該ボアに連通ずる複数の軸方向に離れた環 状部２４，２５，２６゜２７．２８，２９，３０，３１．３２とを有している。

人口ボート３３は、導管１２を環状部２８に結合する。

マニホールド３４は、環状部２４，２７，２９．３２と、出口ポート３６とに結 合され、出口ボート３６は、導管１４に結合される。第１モータポート３γは、 環状部２５を導管１７に結合し、第２モータボー１・３８は、環状部３１を導管 １日に結合する。分岐通路３９ば、環状部２８を環状部２６．３０に結合する。

負荷逆止め弁２１は、常態では環状部２８と分岐通路３９との間の連通を阻止す る閉鎖位置へ弾力的に付勢される。

弁スプール２２は、ボア２３に摺動可能に位置し、それに形成され夫々の対の複 数のランド４６，４７゜４８．４９．５０の間に位置する複数の軸方向に離れた 環状溝４１，４２，４３．４４を有している。５１で１つが示される複数の通常 の制量スロットは、ランド４６．４７に設けられ、環状溝４１を横切る。同様に 、複数の通常の制量スロット５２は、ランド４９゜５０に設けられ、環状溝４４ を横切る。環状溝４２゜４３は、夫々の低減された直径の環状面５３．５４によ って部分的に限定される。該環状面５３．５４の合名は、ランド４Ｂの直径より も小さい直径を有して℃・る。

本発明の一対の制量スロット５５は、ランド４８および環状溝４２の環状面５３ に設けられ、一方、本発明の他の対の制量スロット５６は、ランド４８および環 状溝４３の環状面５４に設けられる。制量スロット５５．５６は、同一であり、 従って、制・量スロット５５は、両者の制量スロツ）５５．５６に適用される同 一の符号によって詳細に説明される。第２図、第６図に一層明瞭に示される如く 、各制量スロット５５は、環状溝４２と、隣接するランド４８とを連結する。各 制量スロット５４は、符号５８によって示される彎曲面によってのみ限定される 凹面部分５７を有して℃・る。

本発明の彎曲面５８は、回転面の連続面であり、特に、球形面の連続面である。

また、各制量スロット５５は、主としてランド４８に位置し凹面部分５７に連続 する弧状ノツチ５９を有している。

この実施例の制量スロツ）５５．５６は、弁スプール２２の長手方向中心線に向 ってはソ垂直に回転ポール端部のエンドミルカッターを移動することによって弁 スプール２２に加工される。

産業上Ｑ利用可能性 操作の際、環状溝４２．４３および隣接する中間ランｒ４８は、弁スプール２２ が入口ｆｆ−）　３３から１つのモータメート（３７または３８）への流体の流 れを最終的に制御する如く入口ポート３３から制量スロット（５５または５６） を通る出口ポート３６への流体の流れを選択的に制御する様に設置される。中立 位置では、ボンデ１１からの流体は、入口ポート３３および環状部２８へ送られ 、環状溝４２．４３および環状部２７．２９を通ってマニホールド３４へ自由に 流通した後、液圧モータ１６の位置に影響を及ぼすことなく出口ボート３６を通 って外方へ流れる。

そのヘッド端部に加圧流体を導入することによって液圧ジヤツキを延長するのが 所望の際、弁スプール２２は、左へ移動される。弁スプール２２の最初の移動は 、環状部３０．３１の間および環状部２４　、２５の間の連通を生じさせ、一方 、ランド４９は、環状部２８．２９の間の連通を閉鎖し、ランド４８−は、入口 ポート３３から出口ポート３６への流体の流れの制限を開始する制量スロット５ ５を通るのを除き、環状部２８．２７の間の連通を閉鎖する。該制量スロットは 、制量の目的のために左に向う弁スプール２２の一層の移動によって次第に閉鎖 可能である。入口ポート３３と出口ポート３６との間の流体の流れの制限は、入 口ポートおよび環状部２８に圧力の上昇を生じさせ、該圧力は、負荷逆止め弁２ １を開口する様に作用し、これにより、流体を分岐通路３９に入れた後、環状部 ３０と、制量スロット５２と、環状溝４４と、環状部３１と、モータボート３８ と、導管１８とを通して液圧モータ１６のヘッド端部に流入させる。液圧モータ へ送られる流体の体積は、入口ポート３３力・ら出口ボート３６へ制量スロット ５５の弧状ノツチ５９を通る流体の流れの制限によって制御されることが認めら れる。その上、入口ポート３３の流体圧力は、液圧モータの流体圧力とはソ同一 であり、従って、入口ポート３３および環状部２８は、高い圧力の領域になり１ ．一方、環状部２７および出口ポート３６は、低し・圧力の領域である。従って 、制量スロット５５，５６％！、高い圧力の領域から低い圧力の領域へ流体を「 制量取り入れ」る。

液圧モータ１６を収縮させるのが所望の際、弁スプール２２は、右へ移動され、 上述と同様に制量スロット５６を通る流体の制量によって制御される流量により 導管１７を通って送られる流体を生じる。

本発明によると、制量スロット５５．５６の形状しよ、弁スプール２２に最小の 流れ力を加える如く定められ、従って、操作者の最小の作用力は、スプールを両 方向へ作動するのに必要であり、一方、弁スプールの変位に対する所望の流量を 与える。特に、凹面部分５７（よ、弁スプールに作用する流れの力を制御なし・ し低減するのに効果的である。流れの力が低減される正確な態様は、完全には理 解されないが、制量スロットの彎曲面５８は、流体の流れをはソ中心の焦点領域 を通って方向づける如く作用することが理論づゆられる。従って、彎曲面は、流 体の流れを広げさせ、体部または弁スプールのいづれかの任意の直接の隣接面へ の衝突を排除する様に流体を方向づける。平坦な下端のエンドミルカッターによ って形成される制量スロットに比較するとき、本発明の制量スロットは、該制量 スロットを横切る圧力降下が２，４０　Ｑ　ｋＰａのときに約６ＣＪ％だげ流れ の力を低減し、該制量スロットを横切る圧力降下が約２０．７００　ｋＰａのと きに約８５チだけ流れの力を低減する。

更に、本発明によると、制量スロツ）５５．５６の鋭いノツチ５９は、入Ｃ］ポ ート３３から出口ポート３６への所望の流量制御を与えろ。例えば、弁スプール の移動の増分に対する流量の比は、鋭いノツチの曲率および／またｈｓ寸法によ って定められる変化の程度により弁スプールの運動の制量範囲の全体にわたって 変化する。これと対照的に、通常のキー溝型制量スロットでは、弁スプールの移 動の増分に対する流量の比は、一定である。

本発明のその他の側面、目的および利点は、図面と、本開示と、添付される請求 の範囲とを精査することによって得られる。

補正書の翻訳文提出書（咋′ｌ失策１８・１条の７第１卯昭和５９年１０月２４ 日 特許庁長官　殿 １、特許出願の表示　ｐ　Ｃ！　Ｔ　／　Ｕ　Ｓ　８ろ／ｌ］　０５６０２、発 明の名称　液圧制御弁の制量スロットの形状３、特許出願人 氏名（名称）　キャタピラ−トラクター　カンパニー４、代理人 居　所　〒１００東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビルヂング３３ １ ５、　補正書の提出年月日　昭和５８年１０月２６日６、　添付書類の目録　補 正書の翻訳文　１通特許請求の範囲 １、（補正）ボアと、該ボアに連通ずる入口ボートおよび出口ボートとを限定す る体部と、該ボアに摺動可能に位置し、該ボア内のその運動に応答して該入口ボ ートから該出口ポートへの連通を選択的に制御する環状溝および隣接するランド を有する弁スゾールとを備え、該環状溝が、低減した直径の環状面によって部分 的に限定される制御弁において。

前記弁スプールが、前記ランドおよび環状面に制量スロットを有し、該制量スロ ットが、回転面によってのみ限定される凹面部分を有することを特徴とする制御 ”弁。

２、（削除） ３゜　（補正）前記回転面が、球形面である請求の範囲第１項に記載の制御弁。

４、前記制量スロットが、前記ランドに位置し前記凹面部分に連続する鋭いノツ チを有する請求の範囲第１項に記載の制御弁。

５、前記制量スロットが、操作の制量取入れ状態で使用する如く構成される請求 の範囲第１項に記載の制御弁。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ボア（２３）と、該ボア（２３）に連通ずる入口ボート（３３）および出口 ボー）（３６）とを限定する体部（１９）と、該ボア（２３）に摺動可能に位置 し、該ボア（２３）内のその運動に応答して該入口ポート（３３）から該出口ボ ー）（３６）への連通を選択的に制御する環状溝（４２，４３）および隣接する テント″（４８）を有する弁スプール（２２）とを備え、該環状溝（４２，４３ ）が、低減した直径の環状面（５３，５４）によって部分的に限定される制御弁 （１０）において。 前記弁スゾール（２２）が、前記ランド（４８）および環状面（４２，４３）に 制量スロット（５５、５６）を有し、該制量スロットが、複数の彎曲面（５８） によってのみ限定される凹面部分（５７）を有することを特徴とする制御弁（１ ０）。 ２、前記凹面部分（５７）が、回転面によって限定される請求の範囲第１項に記 載の制御弁（１０）。 ３、前記凹面部分（５７）が、球形面によって限定される請求の範囲第１項に記 載の制御弁（１０）。 ４、前記制量スロツ）（５５，５６）が、前記ランド（４８）に位置し前記凹面 部分（５７）に連続する鋭いノツチ（５９）を有する請求の範囲第１項に記載の 制御弁（１０）。 量取入れ状態で使用する如く構成される請求の範囲第１項に記載の制御弁（１０ ）。