JPS62132003A - 軸力補償形スプ−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】 （イ）発明の目的 し産業上の利用分野］ この発明はスプール弁に関するものである。

スプール弁は弁制御方式の油圧制御系において、流体の
圧力、流量または流れの方向を制御することによって、
シリンダやモータの運動を制御する場合に使用され、安
価で複雄な回路を組むのに便利なので広く使用されてい
る。

［従来の技術］ 従来から一般に使用されているスプール弁１０１は、第
２図に示すように、スリーブ１０２とスプール１０３か
らなり、スリーブ１０２には窓状のポート１０４，１０
５，１０６，１０７゜１０８が設けられ、このうち２個
の負荷ポート１０４．１０５はシリンダやポンプ等のア
クチュエータ１０９に、給油ポート１０６は油圧源に、
２個のもどりポート１０７．１０８はもどり管路に、そ
れぞれつながれる。

スプール１０３はスリーブ１０２の中に軸方向に動くこ
とができ、スプール１０３の太くなった部分の２個のラ
ンド１１１．１１２のそれぞれの幅は対応する９荷ポー
ト１０４，１０５の幅と等しいのが普通である。２個の
負荷ポート１０４゜１０５を同時に閉鎖する状態をスプ
ール１０３が中立点にあると称し、スプール１０３の位
置が中立点からずれると、２個の負荷ポート１０４゜１
０５は等しく開くようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、この負荷ポート１０４．１０５が開いた時に
、流体はスリーブ１０２のエツジ１１３とスプール１０
３のランドエツジ１１４との間隙１１５を急激に流れる
ために、この間隙１１５が絞りとして作用し、ここを通
過する流体に圧力降下が生じ、その結果として、スプー
ル１０３のランド１１１．１１２を引張る方向（負荷ポ
ート１０４．１０５を閉じる方向）に流体力（軸力）が
生じ、スプール弁制御性能を低下させる。これを避ける
ためには、前述の流体力（軸力）の発生を回避するか、
或いは、その値を小さくする必要があり、そのための手
段としては、従来、第３図に示す軸力補償形スプール弁
が考えられている。

すなわち、第３図に示す軸力補償形スプール弁１０１ａ
は、スリーブ１０２ａにはパケットのような窪み１１６
を設け、かつスプール１０３ａにも窪み１１７を設け、
こうして弁内の構造を軸力を軽減するような弁内の流体
の流れの方向を作り出すような特殊の形状に形成してい
る。しかしながら、このような窪み１１６．１１７を形
成する軸力補償方式では、構造が複雑でありかつ軸力補
償の度合を変更できず、更に窪み１１６．１１７の構造
を決定する理論的費目が確立されておらず、製作がＣＵ
Ｔ＆ＴＲＹ手法によらざるを得ない。

また、たとえ、こうして得られた軸力補償が最初は秀れ
ていたとしても、油中のごみによってランドエツジが摩
耗すると暫く使用しているうちに軸力補償の効果をなく
してしまうという欠点があり、その解決技術の開発が望
まれている。

この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、スプール弁に発生する軸力を確実に減少させること
ができ、更に、補償の効果を任意に調整することができ
、かつ構造が簡甲な軸力補償形スプール弁を提供するこ
とを目的としている。

（ロ）発明の構成 ［問題を解決するための手段］ この目的に対応して、この発明の軸力補償形スプール弁
は、スプール弁のもどりポートに連通するもどり流路に
可変絞りｔＵＳを設けてなることを特徴としている。

以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面について説
明する。

第１図において、１は軸力補償形スプール弁である。軸
力補償形スプール弁１はバルブボディー２を有する。バ
ルブボディー２は一体的に固着しているスリーブ３とフ
レームボディー４とからなっている。スリーブ３には直
円柱状の軸孔１０が形成され、この軸孔１０に２個の負
荷ポート５゜６、給油ポート７及び２個のもどりポート
８゜１１が形成されている。負荷ポート５．６はシリン
ダやポンプ等のアクチュエータ１２に連通ずるものであ
り、給油ポーｈ　７は油圧源（図示せず）に接続するも
のであり、もどりポート８．１１は後述する可変絞り機
構１３を介してもどり管１４に接続するものである。軸
孔１０にはスプール１５が軸方向に摺動可能に嵌合して
いる。スプール１５は直円柱状のシャフト１６と、シャ
フト１６よりも径の大きい直円柱状のランド１７゜１８
とからなり、ランド１７．１８は負荷ポート５．６を同
時に開閉する。フレームボディー４内には軸孔１０と平
行にノズル収納孔２１が形成されており、かつノズル収
納孔２１に直角に７ラツパ収納孔２２が形成されている
。ノズル収納孔２１内にはノズル２３ａ、２３ｂが対向
して収納されている。ノズル２３ａ、２３ｂは中空状で
、先端部フラッパ収納孔２２内に突出して対向しており
、後端部は捩子栓２４によって閉じられ、かつ、ノズル
収納孔２１に固定されている。ノズル２３ａ、２３ｂは
捩子栓２４を回転させることによって、ノズル収納孔２
１内において軸方向位置を変えることができる。ノズル
２３ａ、２３ｂには窓状に貫通孔２５が形成されており
、この貫通孔２５を通して、スリーブ３のもどりポート
８゜１１がノズル２３ａ、２３ｂの内部空間２６と連通
ずる。

フラッパ収納孔２２内においては、薄板状のフラッパ３
０が対向するノズル２３ａ、２３ｂの先端２７の間に配
設されている。フラッパ３０とノズル２３ａ、２３ｂの
先端部２７との間の間隙２８は絞りを構成するが、この
間隙２８の値はノズル２３ａ、２３ｂ８＠方向に変位さ
せることによって調整することができ、結局、間隙２８
が構成する絞りは可変絞りである。

フラッパ収納孔２２は蓋３１によって密封されており、
かつこのフラッパ収納孔２２はもどり管１４と連通して
いる。

［作用コ 次に、このように構成された軸力補償形スプール弁１の
作用について説明する。

スプール１５が中立位置から図示の如く変位すると、負
荷ポート５．６が開く。油圧源（図示せず）の作動油は
給油ポート７からスリーブ３内に入り、スリーブエツジ
３２とランドエツジ３３の間の間隙３４を通り、負荷ポ
ート５から出てアクチュエータ１２を駆動し、しかる後
に、アクチュエータ１２から負荷ポート６を通って、ス
リーブ３内にもどり、更にもどりポート１１から貫通孔
２５を通してノズル２３ｂの内部空間２６に入る。

ついでノズル２３ｂの先端部２７と７ラツパ３０との間
隙２８を通してフラッパ収納孔２２に入り、ついで、も
どり管１４から油圧源（図示せず）に戻る。

この場合に、２つの間隙３４．３４では作動油が高速で
流れる結果、圧力降下が生じ、ランド１７．１８に負荷
ポート５．６を閉じる方向の第１の軸力が作用する。一
方、ノズル２３ｂ内から流出する作動油は、先端部２７
とフラッパ３０との間の間隙２８が構成する絞りによっ
て絞られるため、ノズル２３ｂ内の内部空間２６内の作
動油に圧力上昇が生じ、ランド１７．１８に負荷ボー１
〜５，６が開く方向の第２の軸力が作用する。この第２
の軸力は第１の軸力と相殺し、結局、スプール１５に作
用する軸力は消滅する。

（ハ）発明の効果 このように、この発明のスプール弁では、軸力が補償さ
れ、高い制御性を得ることができる。しかも、仮に、油
中のごみ等によってスリーブエツジ３２やランドエツジ
３３が摩耗して、間隙３４の形状が変化し、軸力が変化
しようとする場合でも、捩子柱２４を回してノズル２３
ａ、２３ｂのの軸方向位置を調整し、これによって間隙
２８の値を変え、可変絞りの絞り問を調整することによ
ってスプール１５に作用する軸力を補償することができ
る。

しかも、この発明のスプール弁はスプール及びスリーブ
を特殊な形状に加工する必要もないので、構造が簡単で
製作も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わる軸力補償形スプー
ル弁を示す縦断面説明図、第２図は従来のスプール弁の
一例を示す縦断面説明図、及び第３図は従来の軸力補償
形スプール弁を示す縦断面説明図である。 １・・・軸力補償形スプール弁　　２・・・バルブボデ
ィー　　３・・・スリーブ　　４・・・フレームボディ
ー５・・・負荷ポート　　６・・・負荷ポート　　７・
・・給油ポート　　８・・・もどりポート　　１０・・
・軸孔１１・・・もどりポート　　１２・・・アクチュ
エータ１３・・・可変絞り機構　　１４・・・もどり管
　　１５・・・スプール　　１６・・・シャフト　　１
７・・・ランド１８・・・ランド　　２１・・・ノズル
収納孔　　２２・・・フラッパ収納孔　　２３ａ、２３
ｂ・・・ノズル２４・・・捩子柱　　２５・・・貫通孔
　　２６・・・内部空間　　２７・・・先端部　　２８
・・・間隙　　３０・・・フラッパ　　３１・・・Ｍ　
　３２・・・スリーブエツジ３３・・・ランドエツジ　
　３４・・・間隙第１図 第２図 ＋０９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スプール弁のもどりポートに連通するもどり流路に可変
   絞り機構を設けてなることを特徴とする軸力補償形スプ
   ール弁