JPS63180781A - 方向制御弁ユニット - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は流体回路における制御弁、より詳細には方向制
御弁ユニットに関するものである。

（従来の技術） この種の制御弁、特に電磁式制御の制御弁は、圧力入口
ポート、２個の作業ポート、および逃がしポートを有す
るハウジングを備え、同ハウジング内にスプールを収容
しており、一方の作業ポートが直接遇がしポートに連通
可能であるとともに、他方の作業ポートは制御弁を介し
て逃がしポートと連通可能になっている。

（発明が解決しようとする問題点） この種の方向制御弁では、ハウジングで摺動するスプー
ルとハウジング内周面との摩擦が非常に大きく、使用寿
命の短縮を招来する。また、シート部はかなりな容積と
なるとともに構造が複雑である。

さらに一般に、これらの弁の特徴は各作業ポートに対す
るリリーフ機構である。２つの作業ポートに対して、逃
がしポートを１つだけ設ける方向制御弁が提案されてい
るが、このような制御弁は２つの作業ポートを別々に互
いに独立して逃すことができず、作業効率の低下につな
がる。

したがって本発明の目的は前述の欠点を除去し使用寿命
が長く、高い作業効率を有する方向制御弁ユニットを提
供することである。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は上記した目的を達成するために、流入ポート
と、２個の作業ポートとを備え、さらにいずれか一方の
作業ポートに、連通される逃がしポートを有するハウジ
ングと、前記いずれか一方の作業ボートを前記逃がしポ
ートに連通させる流体通路に設けられ、かつ前記いずれ
かの作業ポートに対応するシート部と、他方の作業ポー
トに対応する部分に滑動部とを有するスプールとから成
るものである。

（作用） この発明は上記した手段を採用したことにより、スプー
ルのシート部が台座弁の機能を、また滑動部が滑動弁の
機能を発揮し、シート部及び活動部にそれぞれ対応する
作業ポートのリリーフを独立して行うことが可能となる
。また、スプールはシート部及び滑動部においてのみ、
ハウジング内周壁と接触し、移動時における摩擦は非常
に少いものとなる。

（実施例） 以下、本発明の図面を参照して詳細に説明する。

第１図において１０は電磁的に動作可能なパイロット弁
１２で作動される、方向制御弁の一実施例を断面図で示
すものである。なお、パイロット弁１２は本発明の主題
を成すものではないので詳述しない。

制御弁１０は、その一方の側に入口ポート１６と逃がし
ポート、即ち戻りポート２２と、その反対側に設けられ
、逃がしポート２２と協働する２個の作業ポート１８．
２０とを有するハウジング１４を備えている。

ハウジング１４には縦穴１５が設けられ、同縦穴１５は
、作業ポート１８と連通する室７０と、室７２を包囲し
、弁ブツシュ４０の横穴４４を経て作業ポート２０と連
通する室７２とに軸方向に分割されている。この縦穴１
５内には室７ｏに収容されて軸方向に対して案内される
滑動部２６と、室７２に収容されたシート部２８よりな
るスプール２４が配置されている。第１図に示すように
、スプール２４の滑動部２６との直径及び７０の内径は
それぞれシート部２８の直径及び室７２との内径より大
きく設定されている。

前記シート部２８には、これを滑動部２６と一体に接続
する直線部分に向かってテーパ状をなす円ずい面３４が
設けられている。

前記滑動部２６の上端には横穴６２が設けられており、
この横穴６２の中心部分にはスプール２４の全体を通し
てその軸方向に延び、かつ逃がしポート２２に通ずる横
穴６４と連通している。

滑動部２６を室７０の内壁に対して封止するために、適
切なシール部材３０１３２が横穴６２の上下両側にそれ
ぞれ設けられている。弁ブツシュ４０の上部とハウジン
グ１４の肩部３９とにはさまれて別のシール部材３８が
設けられており、これはシート部２８の円すい面３４と
協働動作するが、可撓性に富んだ材料で形成されていて
スプール２４が第１図に示す位置に上方に移動するとき
円すい面３４に押圧されることにより、折曲するように
なっている。

前記弁ブツシュ４０はハウジング内において、移動不能
に保持され、その下端には弁開放部分５４（第３図）を
有する弁座４２を画定する横中間壁８２が設けられてい
る。この弁座４２はシート部２８の軸方向端面３６と協
働して動作する。たとえば第３図に示すように、中間壁
８２は一様なリング形状ではなく、逃がし部分７６を形
成する半円環形の切欠き部を備えている。

弁ブツシュ４０と同一軸線上において絞りブツシュ４８
がハウジング内に回転可能に支持され、シート部２８に
面する軸方向の一端部が弁ブツシュ４０の溝の中におい
て、正確にガイドされている。この各端部により、絞り
ブツシュ４８は弁ブツシュ４０の中間壁８２に当接され
ている。

絞りブツシュ４８とハウジング１４の内周壁との間には
逃がしポート２２に通ずる環状空間４６が形成され、こ
の環状空間４６が絞りブツシュ４８の内部空間４９に連
通している。絞り弁４８の軸方向下端には回転可能に絞
りねじ５０が挿入されている。絞りブツシュ４８と絞り
ねじ５０とはリッド８０に保持されている保持リング５
２により相対的に正確な位置に保持されている。保持リ
ング５２を所定位置に保持する他の手段、たとえば保持
リング５２を直接ハウジング１４にねじ込む等の手段を
採用することもできる。

絞りブツシュ４８のスプール２４に面する端部には半円
環形カラー５６が設けられており、これにより弁座４２
の弁開放部分５４が絞られ、制御されるようになってい
る。同様な方法で、絞りブツシュ４８にも、スプール２
４に対向する半円環形カラー５８が設けられ、カラー５
６に対してたとえば１８０°だけ位置がずらされている
。

絞りねじ５０にも半円環形カラー６０が設けられており
、これは軸方向にスプール２４の方に向い且つ絞りねじ
５０をたとえばねじ５０のスロット５１と係合する適当
な工具を用いて回すことによりカラー５８に対して回転
可能である。

更に第１図に示すように、スプール２４には更にシート
部２８の延長上に円筒突起６６が設けられており、この
突起６６はスプール２４のが、第１図および第２図に示
すように二つの動作位置で弁座４２の弁開放部分５４を
通して突出している。

突起６６の直径は絞りブツシュ４８の内部空間４９の内
径より小さいので第２図に示すように内部空間４９の中
に円環状空間６８が画定される。

本発明による制御弁の作用について詳細に説明する。

第１図に示す動作位置において、スプール２４は上方に
保持されている。圧力流体、たとえば圧縮空気が入口ポ
ート１６を通して供給されると滑動部２６の直径がシー
ト部２８の直径より大きいので、スプール２４を第１図
に示す位置に押し上げ、圧力流体が室７０を経て作業ポ
ート１８に流れる。他方の作業ポート２０は圧力流体の
逃がしのため、横穴４４、室７２、弁座４２の弁開放部
分５４、絞りブツシュ４８の内部空間４９、横穴７８及
び円環状空間４６を経て逃がしポート２２に接続される
。

したがって、スプール２４はその上方位置にあり、円す
い面３４がシール部材３８と接触してこれを折曲させて
いるので、室７０と室７２との連通がを遮断されている
。更に、シール部材３２は室７０と横穴６２とを遮断し
ている。

パイロット弁１２を作動させると、圧力流体はスプール
２４を第２図に示す位置に押し進めるに必要な力を発生
して、スプール２４の移動により滑動部２６の上側の空
間７４が生ずる。圧力流体は入口ポート１６から室７０
および開放された弁座８４を通って室７２に流れ込み、
最終的には横穴４４を通って作業ポート２０に流れ込む
。シール部材３２は入口ポート１６と、作業ポート１８
との連通を遮断している。

互いに分離され独立している２個の作業ポート１８と２
０との逃がし断面積を絞る方法を今度は第３図から第６
図までを参照して説明することにする。

第３図および第４図はシート部２８の弁開放部分５４を
通る逃がしと絞りとを示す。弁開放部分５４はスプール
２４の円筒突起６６の円形断面領域と半円環状逃がし部
分７６とからなるものである。シート部２８が第２図に
示すように、閉じられると、封止端面３６が弁座４２に
上面に当接し、弁開放部分５４が閉じる。第１図に示す
ようにシート部２８を開くと、弁開放部分５４が円筒状
突起６６により部分的に閉じるが、半円環状逃がし１３
一 部分７６は開いており、作業ポート２０の逃がしはなお
利用できる。

弁開放部分５４の絞りは所望絞り量に相当するように、
絞りブツシュ４８を弁ブツシュ４０に対して回転させ、
カラー５６が半円環状部分７６を覆うように半円環状部
分７６の上方で移動させることによって行われる。第４
図は半円環状部分７６の絞り方を示すが、カラー５６が
部分８６だけ半円環状部分７６の上方を移動し、絞り面
積を画定することがわかる。カラー５６の位置は破線８
８で示しである。その結果、作業ポートの逃がしの絞り
程度は絞りブツシュ４８を適切に回転することにより所
望の方法で変更することができる。

第２図の動作位置において、シート部２８は閉鎖されて
いるので、入口ポート１６は作業ポート２０と連通され
ているが、作業ポート１８は横穴６２と絞りブツシュ４
８の内部空間４９に連絡している縦穴６４とを経て逃が
しポート２２に連通されている。第５図と第６図とを比
較することにより、縦穴６４の出口を絞りブツシュ４８
の内部空間４９の方に絞ることが容易に理解できる。第
５図は第２図のスプール２４の位置に対応する位置を示
しており、縦穴６４の出口が未だ絞られていないことが
わかる。したがって、圧力流体は縦穴６４の出口を通っ
て流出することができ、半円環状空間６８と縦穴７８と
円環状空間４６とを経て逃がしポート２２に流れること
ができる。

絞りねじ５０を絞りブツシュ４８に対して回転させ、半
円環形カラー６０は半円環形カラー５８に対して回転さ
せることにより、縦穴６４は、出口の断面積が第６図に
示すように小さくなるにつれて、その円周方向の面積が
カラー５８および６０により更に大きな割合まで覆われ
るようになる。

その結果、圧力流体が内部空間４９および円環状空間６
８に流れることができる断面積が減少する。

絞りねじ５０のカラー６０をカラー５８に対して１８０
°だけ回転させることにより、縦穴６４の出口はその全
円周に沿って閉じるので圧力流体は、公差発生を目的と
して必要な成る小さな隙間内においてのみ逃げることが
できる。

したがって、絞りねじ５０のカラー６０を絞りブツシュ
４８のカラー５８に対して回転させることにより、作業
ポート１８の逃がし断面積を変え、所望の程度に絞るこ
とができる。

絞りねじ５０と絞りブツシュ４８とは互いに別々に且つ
無関係に回転することができ、そのそれぞれの設定位置
に適切な方法で、たとえばその端面に溝、あるいはセレ
ーションを設けることにより保持することができる。

励磁した実施例においては、絞りねじ５０と絞りブツシ
ュ４８とは保持リング５２およびリッド８０により互い
に、かつ弁ブツシュ４０に対して軸方向に押圧され、摩
擦係合により保持されている。

本発明を方向制御弁の実施例について例示し説明したが
、本発明の精神から如何なる方法でも逸脱することなく
各種修正および構造変更を行うことができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明はスプールのシ
ート部が台座弁の機能を、また滑動部が滑動弁の機能を
発揮し、シート部及び活動部にそれぞれ対応する作業ポ
ートのリリーフを独立して行うことが可能となる。また
、スプールはシート部及び滑動部においてのみ、ハウジ
ング内周壁と接触し、移動時における摩擦は非常に少い
ものとなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方向制御弁の一実施例の一方の動
作位置における断面図、第２図は第１図の方向制御弁の
仙の動作位置における断面図、第３図は第１図の方向制
御弁の絞らない位置での■−■線における断面図、第４
図は第１図の方向制御弁の絞った位置でのＩＶ　−ＩＶ
線における断面図、第５図は第１図の方向制御弁の絞ら
ない位置でのＶ−ｖ線における断面図、第６図は第１図
の方向制御弁の絞った位置でのＶＩ−ＶＩ線におりる断
面図である。 １４・・・ハウジング、１６・・・入口ポート、１８゜
２０・・・作業ポート、２２・・・逃がしポート、２６
・・・＝１７− 滑動弁、２８・・・シート部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流入ポートと、２個の作業ポートとを備え、さらに
   いずれか一方の作業ポートに、連通される逃がしポート
   を有するハウジングと、 前記いずれか一方の作業ポートを前記逃がしポートに連
   通させる流体通路に設けられ、かつ前記いずれかの作業
   ポートに対応するシート部と、他方の作業ポートに対応
   する部分に滑動部とを有するスプールと、 から成ることを特徴とする方向制御弁ユニット。 ２、前記シート部と協働する弁座を有し、前記一方の作
   業ポートはシート部が開いたとき前記弁座を通して作動
   流体を逃がすようにした特許請求の範囲第１項に記載の
   方向制御弁ユニット。 ３、前記スプールは更に前記シート部に対応する弁座を
   通して連続的に突出している円筒突起を有していること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の方向制御弁
   ユニット。 ４、前記逃がしポートに流出する流体量を制御し、かつ
   前記ハウジング内に回転可能に設置され前記スプールと
   協働する絞りブッシュを備えていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の方向制御弁ユニット。 ５、前記スプールは更に弁座を通して連続的に突出して
   いる円筒突起を有しており、前記弁座は、シート部が開
   いたとき円筒突起により部分的に閉じられるとともに残
   りの部分はその断面積が一方の作業ポートの逃がしを絞
   る絞りブッシュにより調節可能である弁開放域を規定し
   ているようにした特許請求の範囲第４項に記載の方向制
   御弁ユニット。 ６、前記弁座の弁開放域の残りの部分は半円環形状をな
   しており、絞りブッシュは、同絞りブッシュが回転を始
   めると前記弁開放域の半円環形の残りの部分を覆って絞
   るそれぞれの半円環形カラーを備えていることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項に記載の方向制御弁ユニット
   。 ７、前記スプールは横断穴と該横断穴と連通して他方の
   作業ポートの逃がしをさせる縦穴とを備えており、縦穴
   は絞り手段が横断面積を適切に覆って他方の作業ポート
   の逃がしを制御するようにする横断面積を画定する出口
   を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第４項に
   記載の方向制御弁ユニット。 ８、前記絞り手段は更に絞りブッシュに対して回転可能
   な絞りねじを備えており、前記絞りブッシュと絞りねじ
   とにはそれぞれ軸方向の半円円環形カラーが設けられて
   絞りねじが前記絞りブッシュに対して回転すると、縦穴
   が円周方向に閉じられかつ絞られることができるように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の方
   向制御弁ユニット。 ９、前記ハウジング内に設置され絞りねじを絞りブッシ
   ュの中心に保持する締付け手段を備えており、絞りブッ
   シュの半円環形カラーと絞りねじとは縦穴の出口とは軸
   方向反対側に配設されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項に記載の方向制御弁ユニット。 １０、前記絞りブッシュと絞りねじとを互いに独立して
   調節する作動手段を備えていることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項に記載の方向制御弁ユニット。 １１、前記絞りブッシュと絞りねじとをそれぞれの位置
   に拘束するロック手段を備えていることを特徴とする特
   許請求の範囲第７項に記載の方向制御弁ユニット。 １２、前記弁座手段はハウジング内に固定設置され弁座
   を画定する弁ブッシュを備えており、同弁ブッシュは絞
   りブッシュを同軸に受ける溝を有することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項に記載の方向制御弁ユニット。 １３、前記弁ブッシュはシート部の室を画定しており、
   更に前記弁ブッシュとハウジングとにはさまれたシール
   部材を備えている封止手段を備え、前記シート部は滑動
   弁に向う方向にテーパ状に延びる円すい面を有しシール
   部材と協働して前記一方の作業ポートが逃がし手段と連
   通するとき室を封止するようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１２項に記載の方向制御弁ユニット。 １４、前記シール部材はシート部の円すい面による作用
   を受けるとき曲がることができるたわみやすい材料から
   成るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１３
   項に記載の方向制御弁ユニット。