JPS6344615Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6344615Y2 JPS6344615Y2 JP1985163543U JP16354385U JPS6344615Y2 JP S6344615 Y2 JPS6344615 Y2 JP S6344615Y2 JP 1985163543 U JP1985163543 U JP 1985163543U JP 16354385 U JP16354385 U JP 16354385U JP S6344615 Y2 JPS6344615 Y2 JP S6344615Y2
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- JP
- Japan
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- annular chamber
- land
- spool
- opening
- corner
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- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Multiple-Way Valves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は電磁切換形の切換弁に関するものであ
る。
る。
従来技術
従来より、一般に、電磁切換弁は第１図に示す
ようにスプール２′の一端をスプリング２１′で付
勢する一方、その他端を電磁ソレノイド（図示せ
ず）の電磁力Ｕで付勢するようにし、該電磁ソレ
ノイドのオン・オフによりスプール２′を作動さ
せるようにしている。この場合、上記電磁ソレノ
イドの吸引力はスプリング２１′のバネ力に打ち
勝つだけの大きさを必要とする。
ようにスプール２′の一端をスプリング２１′で付
勢する一方、その他端を電磁ソレノイド（図示せ
ず）の電磁力Ｕで付勢するようにし、該電磁ソレ
ノイドのオン・オフによりスプール２′を作動さ
せるようにしている。この場合、上記電磁ソレノ
イドの吸引力はスプリング２１′のバネ力に打ち
勝つだけの大きさを必要とする。
考案が解決しようとする問題点
しかしながら、上記切換弁を流れる流体の流量
が増大すると、負荷ポートＡからタンクポートＴ
へ流れる通路１４′に生ずるスプール２′の一端側
の圧力P1が、その下流側圧力が伝えられるスプ
ール２′の他端の圧力P2よりも流体がＸからＹへ
流れる間の流動抵抗により相当に大きくなるた
め、電磁ソレノイドを消磁して上記スプリング２
１′のバネ力によりスプール２′の他端を付勢して
も、該バネ力がスプール２′の一端と他端に働く
圧力差（P1−P2）に打ち勝つことができず、切
換弁の切換えが行えなくなるといつた問題があ
り、そのため、スプリング２１′のバネ力を強く
し、電磁ソレノイドの吸引力を大きくしなければ
ならないといつた問題があつた。
が増大すると、負荷ポートＡからタンクポートＴ
へ流れる通路１４′に生ずるスプール２′の一端側
の圧力P1が、その下流側圧力が伝えられるスプ
ール２′の他端の圧力P2よりも流体がＸからＹへ
流れる間の流動抵抗により相当に大きくなるた
め、電磁ソレノイドを消磁して上記スプリング２
１′のバネ力によりスプール２′の他端を付勢して
も、該バネ力がスプール２′の一端と他端に働く
圧力差（P1−P2）に打ち勝つことができず、切
換弁の切換えが行えなくなるといつた問題があ
り、そのため、スプリング２１′のバネ力を強く
し、電磁ソレノイドの吸引力を大きくしなければ
ならないといつた問題があつた。
本考案は、上記問題に鑑みてなされたものであ
つて、その目的は、スプールに大きな軸推力を作
用させて、最大流量を同一にした場合、従来のも
のと比べると、軸推力が増大した分だけスプリン
グのバネ力を小さくすることができ、電磁ソレノ
イドを消費電力の少ない小型のものにすることで
ある。
つて、その目的は、スプールに大きな軸推力を作
用させて、最大流量を同一にした場合、従来のも
のと比べると、軸推力が増大した分だけスプリン
グのバネ力を小さくすることができ、電磁ソレノ
イドを消費電力の少ない小型のものにすることで
ある。
考案の構成
本考案の構成は、弁本体内に形成した弁室の周
囲に第１乃至第５の５個の環状室を形成するとと
もに、上記両端の第１、第５環状室を１つの通路
で連通して、その中間をタンクポートに、上記中
間の第３環状室を圧力ポートに、上記他の第２、
第４環状室を２個の負荷ポートに夫々連通する一
方、上記弁室に一対のランドと該両ランド間に形
成したグルーブとよりなるスプールを往復動自由
に挿嵌するとともに、上記第１環状室側から第５
環状室側へ上記スプールを移動させる電磁コイル
及び上記第５環状室側から第１環状室側へ上記ス
プールを移動させるスプリングを備えた切換弁で
あつて、上記第２環状室に位置する上記第１ラン
ドの第１環状室側に上記第１ランドの直径より小
さな直径を有する補助ランドを一体形成し、かつ
上記第１ランドを第２環状室側から第３環状室側
へ切り換えたとき上記補助ランドの端面を第２環
状室内に位置させるとともに、上記第１ランドの
コーナと上記第２環状室のコーナとで第１開口部
を、さらに上記補助ランドのコーナと上記第２環
状室のコーナとで第２開口部とを形成し、かつこ
の第２開口部よりも上記第１開口部の面積を大な
る関係にしたものである。
囲に第１乃至第５の５個の環状室を形成するとと
もに、上記両端の第１、第５環状室を１つの通路
で連通して、その中間をタンクポートに、上記中
間の第３環状室を圧力ポートに、上記他の第２、
第４環状室を２個の負荷ポートに夫々連通する一
方、上記弁室に一対のランドと該両ランド間に形
成したグルーブとよりなるスプールを往復動自由
に挿嵌するとともに、上記第１環状室側から第５
環状室側へ上記スプールを移動させる電磁コイル
及び上記第５環状室側から第１環状室側へ上記ス
プールを移動させるスプリングを備えた切換弁で
あつて、上記第２環状室に位置する上記第１ラン
ドの第１環状室側に上記第１ランドの直径より小
さな直径を有する補助ランドを一体形成し、かつ
上記第１ランドを第２環状室側から第３環状室側
へ切り換えたとき上記補助ランドの端面を第２環
状室内に位置させるとともに、上記第１ランドの
コーナと上記第２環状室のコーナとで第１開口部
を、さらに上記補助ランドのコーナと上記第２環
状室のコーナとで第２開口部とを形成し、かつこ
の第２開口部よりも上記第１開口部の面積を大な
る関係にしたものである。
考案の作用
上記構成によれば、スプールの上記第１ランド
を第２環状室から上記第３環状室側へ切り換えて
上記スプールを中立位置から切換位置に位置させ
たのち、スプールを切換位置から中立位置に切り
換えるとき、すなわち上記第１開口部及び第２開
口部が閉じる方向にスプールを移動させるとき、
上記第２環状室から第１環状室に油が流入するの
に伴い、上記第１開口部と上記第２開口部により
その油の流入角度が、従来の補助ランドを形成し
ないものよりも本考案のものの方が傾斜するた
め、上記スプールに切換位置から中立位置に戻る
戻り方向への大きな軸推力が発生して、第２環状
室と第１環状室との間の通路を閉じるように作用
する。
を第２環状室から上記第３環状室側へ切り換えて
上記スプールを中立位置から切換位置に位置させ
たのち、スプールを切換位置から中立位置に切り
換えるとき、すなわち上記第１開口部及び第２開
口部が閉じる方向にスプールを移動させるとき、
上記第２環状室から第１環状室に油が流入するの
に伴い、上記第１開口部と上記第２開口部により
その油の流入角度が、従来の補助ランドを形成し
ないものよりも本考案のものの方が傾斜するた
め、上記スプールに切換位置から中立位置に戻る
戻り方向への大きな軸推力が発生して、第２環状
室と第１環状室との間の通路を閉じるように作用
する。
実施例
以下に、第２〜第１１図に示した実施例に基づ
いて、本考案を具体的に説明する。
いて、本考案を具体的に説明する。
第２図において、１は弁本体、２は２ランド
３，４を有するスプール、５，６は電磁ソレノイ
ド、７は端子箱、２０，２１はセンタリングスプ
リングであつて、これらによりクローズドセンタ
型４ポート電磁切換弁を構成している。
３，４を有するスプール、５，６は電磁ソレノイ
ド、７は端子箱、２０，２１はセンタリングスプ
リングであつて、これらによりクローズドセンタ
型４ポート電磁切換弁を構成している。
上記第２図の要部を詳細に示す第３図におい
て、１は弁本体、８は弁室、９，１０，１１，１
２，１３は該弁室８の周囲に形成した第１、第
２、第３、第４、第５環状室である。
て、１は弁本体、８は弁室、９，１０，１１，１
２，１３は該弁室８の周囲に形成した第１、第
２、第３、第４、第５環状室である。
上記両端の第１、第５環状室９，１３は１つの
通路１４で連通されており、該通路１４の中間部
においてタンクポートＴに連通されている。上記
第３環状室１１は圧力ポートＰに、上記第２、第
４環状室１０，１２は２個の負荷ポートＡ，Ｂに
夫々連通させている。
通路１４で連通されており、該通路１４の中間部
においてタンクポートＴに連通されている。上記
第３環状室１１は圧力ポートＰに、上記第２、第
４環状室１０，１２は２個の負荷ポートＡ，Ｂに
夫々連通させている。
また、上記スプール２は２個の第１、第２ラン
ド３，４を有するとともに、該第１、第２ランド
３，４間にグルーブ１５を有する一方、第１ラン
ド３の第１環状室９側の端面及び第２ランド４の
第５環状室１３側の端面に夫々補助ランド１６，
１７を有している。該補助ランド１６，１７は第
１、第２ランド３，４の各直径よりも小さな直径
を有するとともに、補助ランド１６は第１ランド
３を第２環状室１０側から第３環状室１１側へ切
換えたとき第２環状室１０内に位置させる一方、
補助ランド１７は第２ランド４を第４環状室１２
側から第３環状室１１側へ切換えたとき第４環状
室１２内に位置させるようにしている。第４図に
示すように、上記第１ランド３のコーナ３ａと第
２環状室１０のコーナ１０ａとで第１開口部１８
を形成するとともに、第１ランド３に形成した補
助ランド１６のコーナ１６ａと上記第２環状室１
０のコーナ１０ａとで第２開口部１９を形成し
て、上記第１開口部１８の面積が第２開口部１９
の面積よりも大きくなるようにしている。また、
上記第２ランド４のコーナ４ａと第４環状室１２
のコーナ１２ａとで、上記と同様な第１開口部１
８を形成するとともに、第２ランド４に形成した
補助ランド１７のコーナ１７ａと第４環状室１２
のコーナ１２ａとで、上記と同様な第２開口部１
９を形成している。
ド３，４を有するとともに、該第１、第２ランド
３，４間にグルーブ１５を有する一方、第１ラン
ド３の第１環状室９側の端面及び第２ランド４の
第５環状室１３側の端面に夫々補助ランド１６，
１７を有している。該補助ランド１６，１７は第
１、第２ランド３，４の各直径よりも小さな直径
を有するとともに、補助ランド１６は第１ランド
３を第２環状室１０側から第３環状室１１側へ切
換えたとき第２環状室１０内に位置させる一方、
補助ランド１７は第２ランド４を第４環状室１２
側から第３環状室１１側へ切換えたとき第４環状
室１２内に位置させるようにしている。第４図に
示すように、上記第１ランド３のコーナ３ａと第
２環状室１０のコーナ１０ａとで第１開口部１８
を形成するとともに、第１ランド３に形成した補
助ランド１６のコーナ１６ａと上記第２環状室１
０のコーナ１０ａとで第２開口部１９を形成し
て、上記第１開口部１８の面積が第２開口部１９
の面積よりも大きくなるようにしている。また、
上記第２ランド４のコーナ４ａと第４環状室１２
のコーナ１２ａとで、上記と同様な第１開口部１
８を形成するとともに、第２ランド４に形成した
補助ランド１７のコーナ１７ａと第４環状室１２
のコーナ１２ａとで、上記と同様な第２開口部１
９を形成している。
上記スプール２の両端にはセンタリングスプリ
ング２０，２１と電磁ソレノイド５，６とを夫々
配置している（第２図参照）。したがつて、電磁
ソレノイド５，６の消磁時には両センタリングス
プリング２０，２１のつり合いにより、スプール
２は中立位置に位置させられる。
ング２０，２１と電磁ソレノイド５，６とを夫々
配置している（第２図参照）。したがつて、電磁
ソレノイド５，６の消磁時には両センタリングス
プリング２０，２１のつり合いにより、スプール
２は中立位置に位置させられる。
上記構成の切換弁の動作について説明する。
第３図は中立位置を示し、該中立位置では、ス
プール２の第１ランド３及び第２ランド４により
第２、第３、第４環状室１０，１１，１２は夫々
他室とは連通していない独立状態に保持される。
次に、一方の電磁ソレノイド、例えば第３図中ス
プール２の左側に位置する電磁ソレノイド５を励
磁して、スプール２を図中右方向に移動させて第
４図に示す切換位置に位置させる。該切換位置で
は、第１環状室９と第２環状室１０及び第３環状
室１１と第４環状室１２とが夫々連通され、負荷
ポートＡに連通された第２環状室１０から第１環
状室９を経てタンクポートＴに油が流入する。こ
の場合、第２環状室１０から第１環状室９と第２
環状室１０との間を通つて第１環状室９に矢印Ｗ
方向に油が流入するのに伴い、第１、第２開口部
１８，１９の作用によつて、流入角度が矢印Ｗで
示すように傾斜しかつ流速が速くなるため、スプ
ール２に第４図中左方向への大きな軸推力が発生
して、第２環状室１０と第１環状室９との間の通
路を閉じるように作用する。
プール２の第１ランド３及び第２ランド４により
第２、第３、第４環状室１０，１１，１２は夫々
他室とは連通していない独立状態に保持される。
次に、一方の電磁ソレノイド、例えば第３図中ス
プール２の左側に位置する電磁ソレノイド５を励
磁して、スプール２を図中右方向に移動させて第
４図に示す切換位置に位置させる。該切換位置で
は、第１環状室９と第２環状室１０及び第３環状
室１１と第４環状室１２とが夫々連通され、負荷
ポートＡに連通された第２環状室１０から第１環
状室９を経てタンクポートＴに油が流入する。こ
の場合、第２環状室１０から第１環状室９と第２
環状室１０との間を通つて第１環状室９に矢印Ｗ
方向に油が流入するのに伴い、第１、第２開口部
１８，１９の作用によつて、流入角度が矢印Ｗで
示すように傾斜しかつ流速が速くなるため、スプ
ール２に第４図中左方向への大きな軸推力が発生
して、第２環状室１０と第１環状室９との間の通
路を閉じるように作用する。
すなわち、第１１図に示されるように、弁開
度、すなわち、第１ランド３のコーナー３ａの角
とコーナー１０ａの角とのスプール軸方向沿いの
寸法をｘ、上記第１ランド３のコーナー３ａの角
を通りかつ第１ランド３の軸方向沿いの側面とは
角度φをなす接線l1に対して上記コーナー１０ａ
の角から垂線l2を降ろし、この垂線l2に上におい
て上記コーナー１０ａの角から上記接線l1との交
点までの寸法で軸回りに筒状に形成された開口部
分の仮想有効面積をＡ、スプール２の外径をd1、
上記開口部分を流れる油の流入角度をφとする。
上記仮想有効面積Ａは、 Ａ＝π・d1・ｘ・sinφとなる。油の流速ｕは、
ｕ＝Ｑ／Ａ、スプールに作用する軸推力Ｒは、 Ｆ＝Ｑ・ｕ・ρ・cosφ、油の流量Ｑは、 Ｑ＝Ｃ・Ａ・√（2）である。ここで流
量係数Ｃを１とすると、軸推力Ｆは、 Ｆ＝Ｑ・ｕ・ρ・cosφ ＝（Q2／Ａ）・ρ・cosφ ＝Ａ・（２／ρ）・ΔP・ρ・cosφ ＝2A・ΔP・cosφ ＝2π・d1・ｘ・sinφ・ΔP・cosφ となる。
度、すなわち、第１ランド３のコーナー３ａの角
とコーナー１０ａの角とのスプール軸方向沿いの
寸法をｘ、上記第１ランド３のコーナー３ａの角
を通りかつ第１ランド３の軸方向沿いの側面とは
角度φをなす接線l1に対して上記コーナー１０ａ
の角から垂線l2を降ろし、この垂線l2に上におい
て上記コーナー１０ａの角から上記接線l1との交
点までの寸法で軸回りに筒状に形成された開口部
分の仮想有効面積をＡ、スプール２の外径をd1、
上記開口部分を流れる油の流入角度をφとする。
上記仮想有効面積Ａは、 Ａ＝π・d1・ｘ・sinφとなる。油の流速ｕは、
ｕ＝Ｑ／Ａ、スプールに作用する軸推力Ｒは、 Ｆ＝Ｑ・ｕ・ρ・cosφ、油の流量Ｑは、 Ｑ＝Ｃ・Ａ・√（2）である。ここで流
量係数Ｃを１とすると、軸推力Ｆは、 Ｆ＝Ｑ・ｕ・ρ・cosφ ＝（Q2／Ａ）・ρ・cosφ ＝Ａ・（２／ρ）・ΔP・ρ・cosφ ＝2A・ΔP・cosφ ＝2π・d1・ｘ・sinφ・ΔP・cosφ となる。
ここで、スプールを中立位置から切換位置に移
動するときにおいて、切換弁において油圧源流量
が十分にあるので弁開度が圧力差を一定に保ちつ
つ開くような区間、すなわち、開口直前から圧力
差が一定で流量が増加する区間OPと、ポンプか
らの油圧源供給流量の増大が停止されて流量が一
定となる区間PQに分けて考える（第５図参照）。
Ｐ点は圧力差が一定の場合において流量が最大と
なる点であり、この点より開口量が増加すると、
流量が一定となり、圧力が低下するようになる点
である。
動するときにおいて、切換弁において油圧源流量
が十分にあるので弁開度が圧力差を一定に保ちつ
つ開くような区間、すなわち、開口直前から圧力
差が一定で流量が増加する区間OPと、ポンプか
らの油圧源供給流量の増大が停止されて流量が一
定となる区間PQに分けて考える（第５図参照）。
Ｐ点は圧力差が一定の場合において流量が最大と
なる点であり、この点より開口量が増加すると、
流量が一定となり、圧力が低下するようになる点
である。
上記区間OPでは、ΔPが一定値を採り、φも一
定値を採り、2πd1も一定であるから、軸推力Ｆは
ｘの関数となり、第５図に示すように、直線的に
軸推力Ｆが増加する。
定値を採り、2πd1も一定であるから、軸推力Ｆは
ｘの関数となり、第５図に示すように、直線的に
軸推力Ｆが増加する。
上記区間PQでは、ΔPが変化するが、流量Ｑは
一定であり、2πd1も一定である。よつて、 Ｆ＝Ｑ・ｕ・ρ・cosφ ＝（Q2／Ａ）・ρ・cosφ ＝（Q2・ρ・cosφ） ／（π・d1・ｘ・sinφ） ＝（α・cotφ）／ｘ となる。ここで、α＝（Q2・ρ）／（π・d1）は
一定値であるから、軸推力Ｆは、第５図に示すよ
うに、（cotφ／ｘ）の関数となり、φの値が従来
のように大きければ軸推力Ｆの値が小さくなり、
本実施例のようにφの値が小さければ、軸推力Ｆ
の値が大きくなる。
一定であり、2πd1も一定である。よつて、 Ｆ＝Ｑ・ｕ・ρ・cosφ ＝（Q2／Ａ）・ρ・cosφ ＝（Q2・ρ・cosφ） ／（π・d1・ｘ・sinφ） ＝（α・cotφ）／ｘ となる。ここで、α＝（Q2・ρ）／（π・d1）は
一定値であるから、軸推力Ｆは、第５図に示すよ
うに、（cotφ／ｘ）の関数となり、φの値が従来
のように大きければ軸推力Ｆの値が小さくなり、
本実施例のようにφの値が小さければ、軸推力Ｆ
の値が大きくなる。
上記スプールがこの切換位置に存する際には、
第１環状室９の圧力P1と第５環状室１３の圧力
P2との差圧ΔP＝（P1−P2）により生じる押力Fp
＝（π・d1 2）・（P1−P2）／４と電磁ソレノイド５
の電磁力F0との合力F1が図中右側に位置するセ
ンタリングスプリング２１（第２図参照）のバネ
力Fsと、上記軸推力Ｆとの合力F2よりも大きく
なつている。
第１環状室９の圧力P1と第５環状室１３の圧力
P2との差圧ΔP＝（P1−P2）により生じる押力Fp
＝（π・d1 2）・（P1−P2）／４と電磁ソレノイド５
の電磁力F0との合力F1が図中右側に位置するセ
ンタリングスプリング２１（第２図参照）のバネ
力Fsと、上記軸推力Ｆとの合力F2よりも大きく
なつている。
次に、上記電磁ソレノイド５を消磁して、すな
わちF0＝０として、スプール２を図中左方向に
移動させて、第３図に示す中立位置に復帰させ
る。この切換えは、図中右側に位置するセンタリ
ングスプリング２１のバネ力Fpと、上記負荷ポ
ートＡからタンクポートＴへの油の流入に伴い、
第２開口部１９により生じる軸推力Ｆとの合力
F3が、上記第１、第５環状室９，１３相相互間
の差圧により生じる押力Fp＝（π・d1 2）・（P1−
P2）／４よりも大きくなるため、スムーズに行
える。すなわち、補助ランド１６を形成すること
により、上記切換弁は、従来第１ランド３のみの
ものと比べて、第２環状室１０から第１環状室９
に流入する油の流入角度（第４図中φで示す）が
小さくなり、また、絞り効果も生じるため、流入
速度が大きくなる。従つて、中立位置方向への大
きな軸推力Ｆがスプール２に作用することによ
り、上記押力Fp＝（π・d1 2）・（P1−P2）／４に
打ち勝ち、従来より大流量のものでもスプール２
を中立位置側にスムーズに切換えることができ
る。
わちF0＝０として、スプール２を図中左方向に
移動させて、第３図に示す中立位置に復帰させ
る。この切換えは、図中右側に位置するセンタリ
ングスプリング２１のバネ力Fpと、上記負荷ポ
ートＡからタンクポートＴへの油の流入に伴い、
第２開口部１９により生じる軸推力Ｆとの合力
F3が、上記第１、第５環状室９，１３相相互間
の差圧により生じる押力Fp＝（π・d1 2）・（P1−
P2）／４よりも大きくなるため、スムーズに行
える。すなわち、補助ランド１６を形成すること
により、上記切換弁は、従来第１ランド３のみの
ものと比べて、第２環状室１０から第１環状室９
に流入する油の流入角度（第４図中φで示す）が
小さくなり、また、絞り効果も生じるため、流入
速度が大きくなる。従つて、中立位置方向への大
きな軸推力Ｆがスプール２に作用することによ
り、上記押力Fp＝（π・d1 2）・（P1−P2）／４に
打ち勝ち、従来より大流量のものでもスプール２
を中立位置側にスムーズに切換えることができ
る。
第５図は、補助ランドを形成せずに第１開口部
で軸推力が発生する従来の切換弁（図中点線で示
す）と、第３，４図に示すように補助ランド１
６，１７を形成し、第２開口部１９で軸推力が発
生する上記実施例の切換弁（図中実線で示す）を
夫々切換える際の各スプールに働く軸推力のスト
ロークに対する変動を示している。図中、点Ｏは
第６図に示すような開口直前状態を示し、点Ｑは
第４図に示すような全開状態（切換位置）を示し
ており、従来の切換弁と上記実施例の切換弁とは
点Ｏから点Ｐまではスプールに働く軸推力が同じ
ように大きくなるが、点Ｐを過ぎてからは、従来
の切換弁のスプールに働く軸推力は急激に下降し
て小さくなつていくのに対し、上記実施例の切換
弁のスプール２に働く軸推力Ｆは、補助ランド１
６が形成されているために緩やかな下降曲線を描
いて徐々に小さくなり、従来のものよりも大きな
軸推力Ｆが得られることがわかる。したがつて、
軸推力Ｆとスプリングのバネ力Fsとの和F3が大
きくなつて切換位置から中立位置に戻りやすくな
る。故に、最大流量を同一にした場合、従来のも
のと比べると、軸推力Ｆが増大した分だけスプリ
ングのバネ力Fsを小さくすることができ、電磁
ソレノイドを小型化することができる。言い替え
れば、スプリングのバネ力を従来と同様なものと
すれば、流量が増大するようになる。
で軸推力が発生する従来の切換弁（図中点線で示
す）と、第３，４図に示すように補助ランド１
６，１７を形成し、第２開口部１９で軸推力が発
生する上記実施例の切換弁（図中実線で示す）を
夫々切換える際の各スプールに働く軸推力のスト
ロークに対する変動を示している。図中、点Ｏは
第６図に示すような開口直前状態を示し、点Ｑは
第４図に示すような全開状態（切換位置）を示し
ており、従来の切換弁と上記実施例の切換弁とは
点Ｏから点Ｐまではスプールに働く軸推力が同じ
ように大きくなるが、点Ｐを過ぎてからは、従来
の切換弁のスプールに働く軸推力は急激に下降し
て小さくなつていくのに対し、上記実施例の切換
弁のスプール２に働く軸推力Ｆは、補助ランド１
６が形成されているために緩やかな下降曲線を描
いて徐々に小さくなり、従来のものよりも大きな
軸推力Ｆが得られることがわかる。したがつて、
軸推力Ｆとスプリングのバネ力Fsとの和F3が大
きくなつて切換位置から中立位置に戻りやすくな
る。故に、最大流量を同一にした場合、従来のも
のと比べると、軸推力Ｆが増大した分だけスプリ
ングのバネ力Fsを小さくすることができ、電磁
ソレノイドを小型化することができる。言い替え
れば、スプリングのバネ力を従来と同様なものと
すれば、流量が増大するようになる。
なお、電磁ソレノイド５を励磁して第３図から
第４図に切換える切換過渡期には、主として第１
開口部１８により軸推力が第４図中右方向への切
換えに抗する切換抵抗として左向きにスプール２
に働き、第２開口部１９による軸推力はスプール
２にそれ程働かず、スプール２の作動は関与しな
い一方、電磁ソレノイド５の消磁時には、第２開
口部１９による軸推力Ｆがスプール２に有効に働
く。
第４図に切換える切換過渡期には、主として第１
開口部１８により軸推力が第４図中右方向への切
換えに抗する切換抵抗として左向きにスプール２
に働き、第２開口部１９による軸推力はスプール
２にそれ程働かず、スプール２の作動は関与しな
い一方、電磁ソレノイド５の消磁時には、第２開
口部１９による軸推力Ｆがスプール２に有効に働
く。
本発明は本実施例に限定されるものではなく、
その他種々の態様で実施できる。例えば、第７、
第８図に示すように、中立位置オールポートオー
プン形の切換弁にも適用できる。すなわち、スプ
ール２２の第１ランド３の第３環状室１１側及び
第２ランド４の第３環状室１１側にも夫々補助ラ
ンド２３，２４を形成するようにしてもよい。該
各補助ランド２３，２４はスプール２２の中立位
置（第７図参照）で第２環状室１０と第３環状室
１１との間及び第３環状室１１と第４環状室１２
との間に夫々位置する一方、スプール２２の切換
位置（第８図参照）では、補助ランド２３は第３
環状室１１内に大部分が位置するとともに、補助
ランド２４は第４環状室１２内に位置するように
なつている。上記第７図はスプール２２の中立位
置を示し、各環状室は全て連通状態になつてい
る。第８図はスプール２２を図中右方向に移動さ
せた切換位置を示し、第１環状室９と第２環状室
１０及び第３環状室１１と第４環状室１２とが
夫々連通状態となつている。この切換位置から中
立位置にスプール２２を戻す際には、補助ランド
１６のコーナ１６ａと第２環状室１０のコーナ１
０ａとで形成された第２開口部１９及び補助ラン
ド２４のコーナ２４ａと第４環状室１２のコーナ
１２ａとで形成された第４開口部２５に夫々図中
左向きの軸推力が生じるため、２つの軸推力がよ
り効果的にスプール２２に作用し、軸推力Ｆとス
プリングのバネ力Fsとの和F3が上記実施例のも
のよりも大きくなつて切換位置から中立位置によ
り戻りやすくなる。なお、２６はスプール２２の
縦断面円形の一部を切欠いてなる切欠部であつ
て、下半分の切欠いていない周面が弁室８の内壁
面に対して摺接することにより、スプール２２を
支持するようにしている。また、２７は第２ラン
ド４のコーナ４ａと第４環状室１２のコーナ１２
ａとで形成する第３開口部である。
その他種々の態様で実施できる。例えば、第７、
第８図に示すように、中立位置オールポートオー
プン形の切換弁にも適用できる。すなわち、スプ
ール２２の第１ランド３の第３環状室１１側及び
第２ランド４の第３環状室１１側にも夫々補助ラ
ンド２３，２４を形成するようにしてもよい。該
各補助ランド２３，２４はスプール２２の中立位
置（第７図参照）で第２環状室１０と第３環状室
１１との間及び第３環状室１１と第４環状室１２
との間に夫々位置する一方、スプール２２の切換
位置（第８図参照）では、補助ランド２３は第３
環状室１１内に大部分が位置するとともに、補助
ランド２４は第４環状室１２内に位置するように
なつている。上記第７図はスプール２２の中立位
置を示し、各環状室は全て連通状態になつてい
る。第８図はスプール２２を図中右方向に移動さ
せた切換位置を示し、第１環状室９と第２環状室
１０及び第３環状室１１と第４環状室１２とが
夫々連通状態となつている。この切換位置から中
立位置にスプール２２を戻す際には、補助ランド
１６のコーナ１６ａと第２環状室１０のコーナ１
０ａとで形成された第２開口部１９及び補助ラン
ド２４のコーナ２４ａと第４環状室１２のコーナ
１２ａとで形成された第４開口部２５に夫々図中
左向きの軸推力が生じるため、２つの軸推力がよ
り効果的にスプール２２に作用し、軸推力Ｆとス
プリングのバネ力Fsとの和F3が上記実施例のも
のよりも大きくなつて切換位置から中立位置によ
り戻りやすくなる。なお、２６はスプール２２の
縦断面円形の一部を切欠いてなる切欠部であつ
て、下半分の切欠いていない周面が弁室８の内壁
面に対して摺接することにより、スプール２２を
支持するようにしている。また、２７は第２ラン
ド４のコーナ４ａと第４環状室１２のコーナ１２
ａとで形成する第３開口部である。
また、第９図に中立位置を示し、第１０図に切
換位置を示すように、中立位置プレツシヤポート
ブロツク型の切換弁にも適用できる。この場合、
切換位置から中立位置への操作においては、第４
図の切換弁と同様に、第２開口部１９に軸推力Ｆ
が発生するため、該軸推力Ｆとスプリングのバネ
力Fsとの和F3が上記第４図にかかる実施例のも
のと同様に大きくなつて切換位置から中立位置に
戻りやすくなり、上記と同様の効果を奏しうる。
換位置を示すように、中立位置プレツシヤポート
ブロツク型の切換弁にも適用できる。この場合、
切換位置から中立位置への操作においては、第４
図の切換弁と同様に、第２開口部１９に軸推力Ｆ
が発生するため、該軸推力Ｆとスプリングのバネ
力Fsとの和F3が上記第４図にかかる実施例のも
のと同様に大きくなつて切換位置から中立位置に
戻りやすくなり、上記と同様の効果を奏しうる。
考案の効果
上記説明から明らかなように、本考案は、上記
第２環状室に位置する上記スプールの第１ランド
の第１環状室側に上記第１ランドの直径より小さ
な直径を有する補助ランドを形成し、かつこの補
助ランドを、上記第１ランドを第２環状室側から
第３環状室側へ切換えたとき、上記第２環状室内
に位置させると共に、上記スプールの切換位置で
上記第１ランドのコーナと上記第２環状室のコー
ナとで第１開口部を、さらに上記補助ランドのコ
ーナと上記第２環状室のコーナとで第２開口部と
を形成し、かつこの第２開口部よりも上記第１開
口部の面積を大なる関係になしたので、弁の開口
部の全開位置から弁の開口部が閉じる方向に切り
換える際に、上記第２開口部で発生しかつ上記開
口部が閉じる方向へ向いた軸推力がスプールに働
くため、軸推力とスプリングのバネ力との和が従
来のものよりも大きくなつて切換位置から中立位
置に戻りやすくなる。故に、最大流量を同一にし
た場合、従来のものと比べると、軸推力が増大し
た分だけスプリングのバネ力を小さくすることが
でき、電磁ソレノイドを消費電力の少ない小型の
ものにすることができる。言い替えれば、スプリ
ングのバネ力を従来と同様なものとすれば、流量
が増大するようになる。
第２環状室に位置する上記スプールの第１ランド
の第１環状室側に上記第１ランドの直径より小さ
な直径を有する補助ランドを形成し、かつこの補
助ランドを、上記第１ランドを第２環状室側から
第３環状室側へ切換えたとき、上記第２環状室内
に位置させると共に、上記スプールの切換位置で
上記第１ランドのコーナと上記第２環状室のコー
ナとで第１開口部を、さらに上記補助ランドのコ
ーナと上記第２環状室のコーナとで第２開口部と
を形成し、かつこの第２開口部よりも上記第１開
口部の面積を大なる関係になしたので、弁の開口
部の全開位置から弁の開口部が閉じる方向に切り
換える際に、上記第２開口部で発生しかつ上記開
口部が閉じる方向へ向いた軸推力がスプールに働
くため、軸推力とスプリングのバネ力との和が従
来のものよりも大きくなつて切換位置から中立位
置に戻りやすくなる。故に、最大流量を同一にし
た場合、従来のものと比べると、軸推力が増大し
た分だけスプリングのバネ力を小さくすることが
でき、電磁ソレノイドを消費電力の少ない小型の
ものにすることができる。言い替えれば、スプリ
ングのバネ力を従来と同様なものとすれば、流量
が増大するようになる。
第１図は従来の切換弁を示す説明図、第２図は
本考案の一実施例に係る切換弁の一部切欠正面
図、第３，４図は夫々第２図の切換弁の中立位置
及び切換位置を示す説明図、第５図は従来の切換
弁と第２図の切換弁の軸推力の変動を夫々示す説
明図、第６図は第５図の開口直前を示す説明図、
第７，８図は夫々本考案の他の実施例を示す切換
弁の中立位置及び切換位置を示す説明図、第９，
１０図は夫々本考案のさらに他の実施例を示す切
換弁の中立位置及び切換位置を示す説明図、第１
１図は第４図の要部拡大図である。 １……弁本体、２，２２……スプール、３，４
……ランド、５，６……電磁ソレノイド、８……
弁室、９，１０，１１，１２，１３……環状室、
１４……通路、１６，１７，２３，２４……補助
ランド、１８，１９，２７，２５……第１、第
２、第３、第４開口部。
本考案の一実施例に係る切換弁の一部切欠正面
図、第３，４図は夫々第２図の切換弁の中立位置
及び切換位置を示す説明図、第５図は従来の切換
弁と第２図の切換弁の軸推力の変動を夫々示す説
明図、第６図は第５図の開口直前を示す説明図、
第７，８図は夫々本考案の他の実施例を示す切換
弁の中立位置及び切換位置を示す説明図、第９，
１０図は夫々本考案のさらに他の実施例を示す切
換弁の中立位置及び切換位置を示す説明図、第１
１図は第４図の要部拡大図である。 １……弁本体、２，２２……スプール、３，４
……ランド、５，６……電磁ソレノイド、８……
弁室、９，１０，１１，１２，１３……環状室、
１４……通路、１６，１７，２３，２４……補助
ランド、１８，１９，２７，２５……第１、第
２、第３、第４開口部。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 弁本体１内に形成した弁室８の周囲に第１乃至
第５の５個の環状室９，１０，１１，１２，１３
を形成するとともに、上記両端の第１、第５環状
室９，１３を１つの通路１４で連通して、その中
間をタンクポートＴに、上記中間の第３環状室１
１を圧力ポートＰに、上記他の第２、第４環状室
１０，１２を２個の負荷ポートＡ，Ｂに夫々連通
する一方、上記弁室８に一対のランド３，４と該
両ランド３，４間に形成したグルーブ１５とより
なるスプール２を往復動自由に挿嵌するととも
に、上記第１環状室９側から第５環状室１３側へ
上記スプール２を移動させる電磁コイル５，６及
び上記第５環状室１３側から第１環状室９側へ上
記スプール２を移動させるスプリング２１，２０
を備えた切換弁であつて、 上記第２環状室１０に位置する上記第１ランド
３の第１環状室９側に上記第１ランド３の直径よ
り小さな直径を有する補助ランド１６を一体形成
し、かつ上記第１ランド３を第２環状室１０側か
ら第３環状室１１側へ切り換えたとき上記補助ラ
ンド１６の端面を第２環状室１０内に位置させる
とともに、上記第１ランド３のコーナと上記第２
環状室１０のコーナとで第１開口部１８を、さら
に上記補助ランド１６のコーナと上記第２環状室
１０のコーナとで第２開口部１９とを形成し、か
つこの第２開口部１９よりも上記第１開口部１８
の面積を大なる関係にしたことを特徴とする切換
弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985163543U JPS6344615Y2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985163543U JPS6344615Y2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6181069U JPS6181069U (ja) | 1986-05-29 |
| JPS6344615Y2 true JPS6344615Y2 (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=30721406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985163543U Expired JPS6344615Y2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6344615Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100496650B1 (ko) * | 2002-06-27 | 2005-06-22 | 주식회사 한화 | 유동력 보상이 가능한 스풀 밸브 및 이를 이용한 유압밸브, 공압 밸브, 3웨이 제어 밸브, 4웨이 제어 밸브 |
| JP5316263B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2013-10-16 | 株式会社ジェイテクト | 電磁弁 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4717824U (ja) * | 1971-03-29 | 1972-10-30 | ||
| JPS5433148U (ja) * | 1977-08-08 | 1979-03-05 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS513927U (ja) * | 1974-06-27 | 1976-01-13 |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP1985163543U patent/JPS6344615Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4717824U (ja) * | 1971-03-29 | 1972-10-30 | ||
| JPS5433148U (ja) * | 1977-08-08 | 1979-03-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6181069U (ja) | 1986-05-29 |
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