JPH0139977Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、一般産業車両や建設車両の油圧回
路用として最適なノツチを有するスプール弁に関
する。

（従来の技術） 第１，２図に示した従来のスプール弁は、当該
スプール１の環状溝２の稜部を切欠したノツチ３
を形成するとともに、このノツチ３にセンターポ
ール４を起立させている。

上記のようにノツチ３にセンターポール４を起
立させると、スプール１の操作初期において当該
ノツチ３を通過する作動油は、センターポール４
の回りに沿つてそのまま出てしまう流れと、この
センターポール４を回り込んで第２図破線の方向
に流出する流れとができる。

前者の流れは、スプール１に対してそれを閉じ
ようとする流体力Ｆを発生させるのに対し、後者
の破線方向に流出する作動油は、逆にスプール１
を開こうとする方向の反力ｆを発生させ、この反
力によつて前者の流体力Ｆを相殺させる。

（本考案が解決しようとする問題点） しかし、上記従来のスプール弁では、当該スプ
ールに作用する流体力を相殺しえない場合が出て
くる。

なぜならば、前記反力ｆを発生させる流れは、
スプール１の操作時のごく初期には全くなく、あ
る点から出はじめて次第に増え、次いでそれが最
大値に達してからは漸次減少してゆくとともに、
ノツチ３の部分が完全に開いてしまつたのちは、
再び零となり、上記流体力Ｆを反力ｆにより相殺
して、流体力補償を十分に行なえる範囲が極めて
少ないからである。

このことは、上記したセンターポール方式の流
体力軽減手段に限らず、例えば、昭和50年特許出
願公開第9819号公報や同じく昭和47年特許出願公
開第44422号公報にみられるようなノツチの特殊
形状による流体力軽減機構についても言えること
で、特に、このノツチの特殊形状にだけに頼るも
のは、前者のセンターポール方式のものよりも、
流体力Ｆを発生させる作動流体に比べて、反力ｆ
を発生させる作動流体の量が少ないため、流体力
補償の効果はさらに低くなる。

また、これらノツチでは、その開口面積が限定
されてしまう。したがつて、開口面積を自由に選
択できなくなり、ノツチの開口面積で決まるイン
チング特性が悪くなる欠点があつた。

この考案の目的は、当該ノツチに大流量が流れ
ても、その流体力を相殺し、しかもメータアウト
制御時のインチング特性を向上させたスプール弁
を提供することである。

（問題点を解決する手段） 上記の目的を達成するために、この考案は、ス
プールの環状溝の稜部を切欠してノツチを形成し
たスプール弁において、上記ノツチとは別のノツ
チ孔を形成し、このノツチ孔は２つのキリ孔を所
定の角度を維持して交差させ、一方のキリ孔を環
状溝の側面に開口させ、他方のキリ孔をスプール
の外周面に開口させてなり、上記他方のキリ孔か
ら作動油が流出するときの反力が、スプールを閉
じようとする流体力を相殺する構成にしている。

（本考案の作用） 上記ノツチ孔から流出する作動流体によつて反
力を発生させ、この反力によつて流体力が相殺さ
れる。

（本考案の実施例） 第３〜５図に示したこの考案の実施例は、前記
従来と同様にセンターポール５を起立したノツチ
６を形成する一方、このノツチ６とは別にノツチ
孔７を形成している。

上記ノツチ孔７は第３図からも明らかなよう
に、当該スプール８の環状溝９側面に開口するキ
リ孔７ａとスプール外周面に開口するキリ孔７ｂ
とからなる。

そして、上記キリ孔７ａは、環状溝９側面から
スプール８の軸中心線に向つて斜めに形成してい
る。またキリ孔７ｂは上記キリ孔７ａと同一方向
に傾斜させるとともに、両キリ孔７ａ，７ｂのそ
れぞれの先端を互いに交わらせている。

上記のようにスプール８の外周面に開口させた
キリ孔７ｂは、スプール軸線に直交する線上にお
いて、ラツプ量ｌを保持している。

しかして、上記ノツチ６及びノツチ孔７を形成
した当該スプール８を移動させたとき、その弁本
体１０に形成のポート１１に対してノツチ孔７の
キリ孔７ｂが先に開口することになる。そして、
キリ孔７ｂとノツチ６とは前記したように、軸線
方向に対してラツプ量ｌを保持しているので、キ
リ孔７ｂが開口した後に連続してノツチ６が開口
することになる。

上記のようにキリ孔７ｂが先に開口するので、
ポート１１に対する始めの開口面積は、上記キリ
孔７ｂの径と個数とによつて任意に設定できる。

そして、前記ノツチだけの従来のものと、ノツ
チ６とノツチ孔７とを併用したこの考案のものと
の特性を示したのが第４，５図である。

上記第４図はスプール８のストロークとノツチ
孔７を含めたノツチの開口面積との関係を示した
のもので、破線が従来のスプール弁の特性で、実
線がこの考案のスプール弁の特性である。

この第４図からも明らかなように、この考案で
は、スプールの初期のストローク時Ａ−Ｂ間の傾
斜を緩やかに設定できる。したがつて、上記Ａ−
Ｂ間のインチング特性を従来のものより任意に定
められる。つまり、目的に応じたインチング特性
が得られるので、それだけインチング性の向上を
図れる。

また、第５図はスプール６のストロークとその
スプールの操作力との関係を示したもので、各曲
線ａ〜ｃはそれぞれ次の場合を示している。

曲線ａ→センターポールを設けたノツチを４個
形成したスプール弁 曲線ｂ→センターポールを設けたノツチ４個形
成するとともに、ノツチ孔を２個形成
したスプール弁 曲線ｃ→センターポールを設けたノツチを４個
形成するとともに、ノツチ孔を４個形
成スプール弁 しかして、従来のようにノツチだけを形成した
場合の曲線ａと、この考案のようにノツチとノツ
チ孔とを併用した曲線ｂ，ｃとを比較すると、曲
線ｂ，ｃの方がその操作力が小さいことが明らか
になる。

これは、第３図に示すように、ノツチ孔７から
作動油が流出するときの反力ｆが、スプールを閉
じようする流体力Ｆを相殺する方向に作用すると
ともに、前記ノツチ６との相乗効果が得られるた
めである。

なお、上記実施例では、ノツチ孔７のキリ孔７
ｂとノツチ６とで、ラツプ量ｌを保持したが、そ
のラツプ量をゼロにしたり、あるいは、さらに大
きなラツプ量を確保してもよい。

また、このことは、センターポール式の流体力
低減機構だけに限らず、特定の形状をしたノツチ
による流体力低減機構との組み合わせにおいても
そのまま当てはまることは言うまでもない。

（本考案の効果） 上記のようにノツチ孔を２つのキリ孔で構成し
たので、スプールの外周面に開口する上記他方の
キリ孔の角度を90度以内の範囲で自由に設定でき
る。したがつて、流体力の発生状況に応じて当該
キリ孔の角度を任意に設定し、常に最適な状況で
流体力を相殺させることができる。

また、上記ノツチ孔の径と個数とを任意に定め
られるとともに、スプール外周面における当該ノ
ツチ孔の開口位置、換言すれば、他方のキリ孔の
開口位置を自由に設定できるので、インチング操
作時であつてもその流体力を相殺できるし、使用
目的に応じたインチング特性が得られる。特に、
上記ノツチ孔と、環状溝の稜部を切欠してなるノ
ツチと、を組み合わせたので、これらノツチとノ
ツチ孔とのラツプ量を任意に定めることによつ
て、上記インチング特性の選択範囲が一層広くな
る。

さらに、当該ノツチが開き始めた初期の段階に
おいても、流体力を相殺できる。つまり、スプー
ルの外周面における他方のキリ孔の開口位置を、
当該ノツチと同時に開口するかあるいはそれより
も前に開口するようにすれば、ノツチの開き始め
の作動油の噴出によつて発生する流体力も相殺で
きる。特に、このノツチ孔は２つのキリ孔で構成
しているので、このキリ孔を通過する流体の流出
方向を特定しやすくなり、それだけノツチを特殊
形状にした場合よりも、流体力を相殺させる反力
を発生させやすくなる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は従来の断面図、第２図は第１図の
要部の拡大断面図、第３〜５図はこの考案の実施
例を示すもので、第３図は要部の拡大断面図、第
４図はスプールのストロークとその開口面積との
関係を従来との比較において示したグラフ、第５
図はスプールのストロークとその操作力との関係
を従来との比較において示したグラフである。 ５……センターポール、６……ノツチ、７……
ノツチ孔、７ａ，７ｂ……キリ孔、８……スプー
ル、９……環状溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スプールの環状溝の稜部を切欠してノツチを形
   成したスプール弁において、上記ノツチとは別の
   ノツチ孔を形成し、このノツチ孔は２つのキリ孔
   を90度以内の角度を維持して交差させ、一方のキ
   リ孔を環状溝の側面に開口させ、他方のキリ孔を
   スプールの外周面に開口させてなり、上記他方の
   キリ孔から作動油が流出するときの反力が、スプ
   ールを閉じようとする流体力を相殺する構成にし
   たスプール弁。