JPH0239090Y2 - - Google Patents

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JPH0239090Y2
JPH0239090Y2 JP17657383U JP17657383U JPH0239090Y2 JP H0239090 Y2 JPH0239090 Y2 JP H0239090Y2 JP 17657383 U JP17657383 U JP 17657383U JP 17657383 U JP17657383 U JP 17657383U JP H0239090 Y2 JPH0239090 Y2 JP H0239090Y2
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【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、方向切換弁のスプールのフローフオ
ース補償機構に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a flow force compensation mechanism for a spool of a directional control valve.

〈従来の技術〉 方向切換弁に用いるスプールは、それが切換操
作されるとき、圧油の流れによつて、切換操作の
操作力の方向又は反対の方向への力(フローフオ
ース)が生じる。
<Prior Art> When a spool used in a directional switching valve is switched, a force (flow force) is generated in the direction of the operating force of the switching operation or in the opposite direction due to the flow of pressure oil.

このフローフオースは、圧油の流速が高速にな
つたときに生じる。すなわち、切換弁の切換操作
時にたとえると、流量制御が微小な流量制御とな
つているときに大きい値となる。流量の微小制御
時に、フローフオースが生じると、このフローフ
オースに抗して制御する必要があるので、流量制
御を行ないにくいものである。なお、流量制御機
能は、方向切換弁の基本的な機能の一つである。
This flow force occurs when the flow velocity of the pressure oil becomes high. That is, in the case of a switching operation of a switching valve, the value becomes large when the flow rate control is minute flow control. If a flow force occurs during minute control of the flow rate, it is necessary to perform control against this flow force, making it difficult to control the flow rate. Note that the flow rate control function is one of the basic functions of the directional switching valve.

スプールに作用するフローフオースについて、
昭和42年4月20日付、合名会社裳葉房の発行に係
る「油圧駆動とその制御」の上巻第262頁〜277頁
(10,3軸力)に、第1図に示す装置が提案され
ている。
Regarding the flow force acting on the spool,
The device shown in Figure 1 is proposed in "Hydraulic Drive and Its Control", Vol. 1, pages 262-277 (10, 3-axis force), published by the limited liability company Sohabo on April 20, 1962. ing.

第1図に示す方向切換弁は、スプール2が2種
類の断面形状の溝5,5′を設け、スプール2が
操作されるとき、溝5に生じるフローフオースと
溝5′に生じるフローフオースとを平衡させ、操
作レバーlにフローフオースの影響を及ぼさない
ようにするものである。以下、溝5,5′のフロ
ーフオースの発生のメカニズムについて述べる。
In the directional control valve shown in Fig. 1, the spool 2 is provided with grooves 5 and 5' having two different cross-sectional shapes, and when the spool 2 is operated, the flow force generated in the groove 5 and the flow force generated in the groove 5' are balanced. This prevents the flow force from affecting the operating lever l. The mechanism of flow force generation in the grooves 5 and 5' will be described below.

まず、その断面を矩形とする溝5を圧油が流れ
る場合のフローフオースの発生について、第2図
a,bによつて説明する。
First, the generation of flow force when pressure oil flows through the groove 5 having a rectangular cross section will be explained with reference to FIGS. 2a and 2b.

第2図aにおいて、1は本体、2はスプール、
3は高圧側通路、4は低圧側通路であり、5は、
その断面が矩形の溝である。このスプール2の一
端は操作レバーl(第1図参照)に連結してあり、
この操作レバーlの操作により第1ランド部2a
が、高圧側通路3と低圧側通路4との間を開閉
し、また、高圧側通路3から低圧側通路4への流
量を制御する。
In Figure 2a, 1 is the main body, 2 is the spool,
3 is a high pressure side passage, 4 is a low pressure side passage, and 5 is
The groove has a rectangular cross section. One end of this spool 2 is connected to an operating lever l (see Figure 1).
By operating this operating lever l, the first land portion 2a
opens and closes the gap between the high pressure side passage 3 and the low pressure side passage 4, and also controls the flow rate from the high pressure side passage 3 to the low pressure side passage 4.

第1図において操作レバーlを右方向へ操作す
る場合操作レバーlを操作し始める初期では、第
2図aに示されるように、溝5と低圧側通路4と
の間に開口面積の小さいオリフイス6が形成され
る。このため、オリフイス6の部分を通過する圧
油の流れが早くなる。他方、高圧側通路3から溝
5へ流入する流速は、オリフイスが形成されない
ので、遅いままである。
When operating the operating lever l to the right in Fig. 1, at the beginning of operating the operating lever l, as shown in Fig. 2 a, there is an orifice with a small opening area between the groove 5 and the low pressure side passage 4. 6 is formed. Therefore, the flow of pressure oil passing through the orifice 6 becomes faster. On the other hand, the flow velocity flowing into the groove 5 from the high-pressure side passage 3 remains slow because no orifice is formed.

このため、圧油の流速の早いオリフイス6の付
近の圧力は低圧となる。他方流速の遅い部分の圧
力は、高くなる。(ベルヌーイの定理から。)すな
わち、第2図bに示すように、面5aには、圧力
Paが作用し、面5bには圧力Pbが作用する。そ
してPa<Pbである。従つて、溝5の部分では、
オリフイス6が形成されると、図中左へ向う矢印
F1の方向へのフローフオース(以下正のフロー
フオースと記す。)が作用する。
Therefore, the pressure near the orifice 6 where the pressure oil flows quickly becomes low pressure. On the other hand, the pressure in the area where the flow rate is slow is high. (From Bernoulli's theorem.) That is, as shown in Figure 2b, there is a pressure on the surface 5a.
Pa acts on the surface 5b, and a pressure Pb acts on the surface 5b. And Pa<Pb. Therefore, in the groove 5 part,
When the orifice 6 is formed, a flow force (hereinafter referred to as positive flow force) in the direction of arrow F1 toward the left in the figure acts.

オリフイス6の開度が大きくなると、そこを流
れる圧油の流速も遅くなるので圧力PaとPbの値
が接近し正のフローフオースも小さくなる。
As the opening degree of the orifice 6 increases, the flow velocity of the pressure oil flowing through it also slows down, so the values of pressure Pa and Pb become closer and the positive flow force also becomes smaller.

次に溝5′の部分について説明する。第3図a
において、1は本体、2はスプールである。3は
高圧側通路、4は低圧側通路であり、これらは本
体1の内孔1aを所定の長さを残すようにその両
側で内孔1aを拡大形成するようにして形成され
ている。スプール2には、高圧側通路3と低圧側
通路4との間を閉鎖する第1ランド部2a、第2
ランド部2bを設けてあり、このランド部2a,
2bは、スプール2が図において右又は左方向へ
操作されたとき、本体1の内孔1aに嵌入して高
圧側通路3と低圧側通路4との間を閉鎖する。こ
のランド部2a,2bの間に溝5′を設けてあり、
その溝5′はその内面を第1ランド部2a側がス
プール2の軸芯に対して急角度とされた第1部分
5a′に形成され、第2ランド部2b側が第1部分
5a′よりも緩い角度で反対向きの第2部分5b′に
形成されている。
Next, the groove 5' portion will be explained. Figure 3a
In the figure, 1 is the main body and 2 is the spool. 3 is a high-pressure side passage, and 4 is a low-pressure side passage, which are formed by enlarging the inner hole 1a of the main body 1 on both sides so as to leave a predetermined length. The spool 2 includes a first land portion 2a that closes off between the high-pressure side passage 3 and the low-pressure side passage 4, and a second
A land portion 2b is provided, and the land portion 2a,
2b fits into the inner hole 1a of the main body 1 to close the gap between the high-pressure side passage 3 and the low-pressure side passage 4 when the spool 2 is operated to the right or left in the figure. A groove 5' is provided between the land portions 2a and 2b,
The inner surface of the groove 5' is formed in a first part 5a' where the first land part 2a side is at a steep angle with respect to the axis of the spool 2, and the second land part 2b side is formed at a steeper angle than the first part 5a'. The second portion 5b' is formed in an angularly opposite direction.

第3図aにおいて、スプール2を右方向へ操作
すると、オリフイス6′が形成される。このとき、
高圧通路側3から低圧通路4側へは、第3図bに
示すように、圧油は、オリフイス6′の部分で角
度θ1で流入し、溝5′の第2部分5b′に沿つて角
度θ2で流出する。
In FIG. 3a, when the spool 2 is operated to the right, an orifice 6' is formed. At this time,
From the high pressure passage side 3 to the low pressure passage 4 side, as shown in FIG . Outflow at an angle θ 2 .

このときのフローフオースF2は、流入運動量
と流出運動量の差である。
The flow force F 2 at this time is the difference between the inflow momentum and the outflow momentum.

F2=QU〓(Cosθ1−Cosθ2) ……(1) Q=流量 〓:流体の密度 U=流速 上記の式(1)において、角度θ2より角度θ1を大き
い値にすれば、第3図bの矢印F2に示す方向の
フローフオース(以下負のフローフオースと記
す。)が発生する。
F 2 = QU〓(Cosθ 1 −Cosθ 2 ) ……(1) Q = flow rate 〓 : fluid density U = flow velocity In the above equation (1), if the angle θ 1 is made larger than the angle θ 2 , then A flow force (hereinafter referred to as negative flow force) in the direction shown by arrow F2 in FIG. 3b is generated.

従つて、前述のように溝5,5′に作用する正、
負のフローフオースがバランスする。
Therefore, as mentioned above, the positive force acting on the grooves 5, 5',
Negative flow force balances out.

第3図bを用いて説明したフローフオースF2
と同様なフローフオースが発生するスプールの溝
形状については、特開昭51−115329号公報に改良
された従来技術として開示されている。そして同
公報記載の発明は、そのような溝の基本形状はそ
のままとして、メータリングノツチを有するもの
においてメータリングノツチの形状を特定するこ
とによりスプール弁の移動位置によるフローフオ
ースの変動を減少させようとしたものである。メ
ータリングノツチの形状は、流入側が比較的急な
勾配を有する比較的浅い溝状に形成され、あるい
は流入側が比較的急な勾配を有し流出側のみ浅い
形状としてある。このメータリングノツチの形状
によつて生じる流体運動量の反力で操作力の低下
を補償するというものである。
Flow force F 2 explained using Figure 3b
A spool groove shape that generates a similar flow force is disclosed as an improved prior art in Japanese Patent Laid-Open No. 115329/1983. The invention described in the same publication attempts to reduce fluctuations in flow force due to the movement position of the spool valve by specifying the shape of the metering notch in a device having a metering notch, while leaving the basic shape of the groove unchanged. This is what I did. The metering notch is shaped like a relatively shallow groove with a relatively steep slope on the inlet side, or has a relatively steep slope on the inlet side and is shallow only on the outlet side. The reduction in operating force is compensated for by the reaction force of fluid momentum generated by the shape of the metering notch.

また、実公昭58−15710号公報には、両側大径
部の間に小径部を有するスプールの流入側の大径
部に流量制御用の切欠溝を設けたものにおいて、
切欠溝を小径部より深く形成すると共に切欠溝と
反対側の大径部と小径部との間に斜面状の段部を
設けた構成であり、基本的には、大径部が閉じる
ときも切欠溝が閉じるときも流体の流入角度と流
出角度とがそれぞれ略同一となるようにして軸力
(フローフオース)を小さくしたものである。
Furthermore, Japanese Utility Model Publication No. 58-15710 discloses a spool having a small diameter section between the large diameter sections on both sides, and a notch groove for flow rate control provided in the large diameter section on the inflow side.
The notch groove is formed deeper than the small diameter part, and a sloped step is provided between the large diameter part and the small diameter part on the opposite side of the notch groove. Basically, even when the large diameter part closes, The axial force (flow force) is reduced by making the inflow angle and outflow angle of the fluid substantially the same when the notched groove closes.

〈考案が解決すべき問題点〉 方向切換弁は、その方向切換弁が使用される油
圧回路によつて、常時第1図に示すように、フロ
ーフオースが平衡しうる構成にはできないもので
ある。
<Problems to be Solved by the Invention> Due to the hydraulic circuit in which the directional control valve is used, it is not possible to configure the directional control valve so that the flow force is always balanced as shown in FIG.

すなわち、第1図に示した方向切換弁では、溝
5と5′に生ずる正と負のフローフオースが平衡
するように構成するものであるが、負荷への流量
の制御は、溝5又は5′のいずれか一方で行なう
場合がほとんどである。負荷の流入側又は、流出
側のいずれか一方の溝で制御し、他方は制御しな
いものである。(双方で制御する場合は、その溝
双方の絞り具合を一致させる必要があり、加工が
煩雑になる。)従つて、第1図に示す方向切換弁
では、負荷の入力側のみで負荷への流量を制御し
ようとすれば、正のフローフオースが作用し、負
荷の出力側のみで流量制御を行なう場合は、負の
フローフオースが作用する。
That is, the directional control valve shown in FIG. 1 is constructed so that the positive and negative flow forces generated in the grooves 5 and 5' are balanced, but the flow rate to the load is controlled by the grooves 5 or 5'. In most cases, one or the other is done. The groove is controlled on either the inflow side or the outflow side of the load, and the other side is not controlled. (When controlling on both sides, it is necessary to match the degree of restriction of both grooves, which makes processing complicated.) Therefore, with the directional control valve shown in Fig. 1, it is necessary to control the load only on the input side of the load. When trying to control the flow rate, a positive flow force acts, and when controlling the flow rate only on the output side of the load, a negative flow force acts.

また、方向切換弁において、流量制御は、基本
的な機能の一つであり、必要な流量制御特性を得
るためには、方向切換弁が利用されるほとんどの
場合において、第3図aの第1ランド部2aの部
分に、メータリングのための流量制御用のノツチ
を設ける必要がある。この流量制御用のノツチの
ため、フローフオースの発生のし方が変化する。
この変化を調整するためには、他の溝5の形状及
びオリフイス6の開口度(ストロークに対する開
口面積)を変更する必要がある。このように、従
来提案された第1図のフローフオース補償機構で
は、一方の溝の形状が他方の溝に影響するので、
フローフオースをなくするための調整が煩雑であ
つた。
In addition, flow control is one of the basic functions of a directional control valve, and in most cases where a directional control valve is used, in order to obtain the necessary flow control characteristics, it is necessary to It is necessary to provide a flow rate control notch for metering in the first land portion 2a. Due to this flow rate control notch, the way the flow rate is generated changes.
In order to adjust this change, it is necessary to change the shape of the other grooves 5 and the opening degree (opening area relative to the stroke) of the orifice 6. In this way, in the conventionally proposed flow force compensation mechanism shown in FIG. 1, the shape of one groove affects the other groove.
Adjustments to eliminate flow force were complicated.

前記公報記載のものにあつては、流量制御のノ
ツチ又は切欠溝の形状や長さや深さを個々の弁に
おいてフローフオースを発生し難いものに特定し
なければならない。すなわち、流量制御用のノツ
チ又は切欠溝はその形状、寸法の決定に際して流
量制御機能とフローフオース低減作用との双方を
考慮しなければならない。また、形状が必ずしも
単純ではなく、加工が容易でないという問題もあ
る。
In the case of the valve described in the above-mentioned publication, the shape, length, and depth of the flow rate control notch or cutout groove must be specified so that flow force is difficult to occur in each valve. That is, when determining the shape and dimensions of a notch or groove for flow rate control, both the flow rate control function and the flow force reduction effect must be taken into consideration. Another problem is that the shape is not necessarily simple and processing is not easy.

この考案は、流量制御部は殆ど制限を受けない
で個々の弁に最適でありかつ加工し易い単純な形
状、寸法とすることができて、他の部分でフロー
フオースの補償作用を行わせることができるよう
にすることを課題とする。
This idea allows the flow rate control section to have a simple shape and size that is optimal for each individual valve and easy to process without being subject to any restrictions, and allows flow force compensation to be performed in other parts. The challenge is to make it possible.

〈問題点を解決するための手段〉 この考案の技術的手段は、高圧通路と低圧通路
とを具備する本体の内孔に摺動自在にスプールを
嵌入し、このスプールの前記高圧通路側に第1ラ
ンド部を設け前記低圧通路側に第2ランド部を設
けると共に、この第1ランド部と第2ランド部と
の間に、スプールが操作されたとき前記高圧側通
路と前記低圧側通路とに跨がる幅の溝を設け、こ
の溝は、前記第1ランド部に連設する第1部分と
第2ランド部に連設する第2部分とで構成し、前
記第1部分のスプールの軸芯に対する角度を前記
第2部分のスプールの軸芯に対する角度より大き
くし、この溝を圧力流体が通過するとき前記第2
ランド部から第1ランド部へ向う方向にフローフ
オースが発生するようにしたスプールにおいて、
第1ランド部に流量制御ノツチを設け、前記第2
部分と第2ランド部との間に双方に跨つて全周に
凹設され第2部分に連続しかつスプール軸芯に平
行な面を有する環状の凹所を設け、この凹所の前
記スプール軸芯に平行な面までの深さを、前記フ
ローフオースと前記流量制御ノツチによるフロー
フオースとに対応した反対方向の押圧力が静圧力
として得られる深さとしたことを特徴とする。
<Means for solving the problem> The technical means of this invention is to slidably fit a spool into an inner hole of a main body having a high-pressure passage and a low-pressure passage, and a second spool on the high-pressure passage side of the spool. A land portion is provided, and a second land portion is provided on the low pressure passage side, and between the first land portion and the second land portion, when the spool is operated, the land portion is connected to the high pressure side passage and the low pressure side passage. A groove with a width extending over the spool is provided, and the groove is composed of a first part connected to the first land part and a second part connected to the second land part, and the groove has a width that spans the axis of the spool of the first part. The angle with respect to the core is made larger than the angle with respect to the axis of the spool of the second portion, and when the pressure fluid passes through this groove, the second portion
In the spool in which a flow force is generated in the direction from the land portion to the first land portion,
A flow control notch is provided in the first land portion, and the second land portion is provided with a flow control notch.
An annular recess is provided between the part and the second land part, extending over the entire circumference, continuous with the second part, and having a surface parallel to the spool axis, and the spool axis of this recess is It is characterized in that the depth to the plane parallel to the core is such that a pressing force in the opposite direction corresponding to the flow force and the flow force due to the flow rate control notch can be obtained as static pressure.

〈作用〉 この技術的手段によれば、流量制御ノツチによ
る流量制御領域で、スプールの溝に、高圧通路か
らの圧油が流入し、低圧通路へ流出するとき、流
量制御ノツチから第2部分に沿つて流れる圧油の
流れにより負のフローフオースが発生する。しか
し第2部分と、第2ランド部との間に設けた凹所
には、低圧通路側の油圧(静圧)が作用する。こ
れは前記負のフローフオースの作用方向と反対の
方向の力としてスプールに作用し、その大きさは
凹所の有効面積の大きさによつて変化し、その凹
所の有効面積は凹所のスプール軸芯に平行な面ま
での深さを大きくすれば大きくなるものである。
従つて、流量制御機能を必要とするスプール弁に
対し、個々に最適な流量制御ノツチを先に設けて
おいて、そのスプールによるフローフオースを打
消すように前記凹所の深さを大きくすれば、フロ
ーフオースが補償される。凹所の深さ寸法は実験
的に定められる。
<Operation> According to this technical means, when the pressure oil from the high pressure passage flows into the groove of the spool in the flow rate control area by the flow rate control notch and flows out to the low pressure passage, the flow rate control notch flows into the second part. A negative flow force is generated by the flow of pressure oil along. However, the hydraulic pressure (static pressure) on the low pressure passage side acts on the recess provided between the second portion and the second land portion. This acts on the spool as a force in the direction opposite to the direction of action of the negative flow force, and its magnitude varies depending on the size of the effective area of the recess, which is the force on the spool of the recess. The size increases by increasing the depth to the plane parallel to the axis.
Therefore, if a spool valve that requires a flow rate control function is provided with an individually optimal flow rate control notch, and the depth of the recess is increased to cancel the flow force caused by the spool, Flow force is compensated. The depth dimension of the recess is determined experimentally.

この考案の基本的な考え方は、必ず前記負のフ
ローフオースが発生するようにスプールの溝及び
流量制御ノツチの形状を定めておいて、そのフロ
ーフオースを打消すように凹所の深さを決めると
いうものである。実際に問題となるフローフオー
スは流量制御ノツチの関係する流量制御領域で生
じる。このため流量制御領域におけるスプールの
溝内に流入する流体の流入方向と流出方向とが問
題になる。流量制御ノツチの形状は常用されてい
る最も簡単なものが、第1ランド部に溝側から小
径のエンドミルでスプールの軸直角方向に一定の
切込み量でスプール軸方向に一定長さ送つて軸に
キー溝を形成するように形成されるものであり、
そのノツチの奥部の面はスプールの軸芯に直角で
ある。このほかのものでも特殊なものを除けば概
してノツチの奥部の面は軸芯に直角である。この
ようなノツチでは、流量制御領域におけるスプー
ルの溝内にノツチを通つて流入する流体の流入角
度がスプールの移動によつて変化するが、その変
化の途中で流入角θ1(スプール軸芯とのなす角)
が69度附近になつたときに最大のフローフオース
が発生するということが周知である。このことは
ノツチの奥部がスプール軸芯に直角であれば、流
入角が直角に近い大きい角度で変化するものと考
えられることと、ノツチの底部附近で流入流体の
方向がスプール軸方向に曲げられて流出方向の運
動量が大きくなることが想定されることから、納
得できることである。これらのことから、流量制
御ノツチから溝内に流入する流体流入角度θ1はフ
ローフオースを考える場合には69度前後であると
してもよい。そして、流体の溝からの流出角θ2
流量制御領域ではノツチの底でスプール軸方向に
曲げられ、そして第2部分に沿うように流出する
ので、大略第2部分の軸芯に対する角度に相当す
るものとなる。この流出状態は必ず前記負のフロ
ーフオースを生じる状態である。従つて、この負
のフローフオースを凹所のスプール軸直角方向の
深さを調整して適切に打消すようにするのであ
る。
The basic idea of this invention is to determine the shape of the spool groove and flow control notch so that the negative flow force is generated, and then determine the depth of the recess so as to cancel that flow force. It is. The actual flow force that is of concern occurs in the flow control region associated with the flow control notch. Therefore, the inflow direction and the outflow direction of the fluid flowing into the groove of the spool in the flow rate control region become a problem. The simplest shape of the flow control notch that is commonly used is to cut into the first land part from the groove side with a small diameter end mill in a direction perpendicular to the axis of the spool and feed it a certain length in the spool axis direction. It is formed to form a keyway,
The inner surface of the notch is perpendicular to the axis of the spool. In other cases, the inner surface of the notch is generally perpendicular to the axis, except for special cases. In such a notch, the inflow angle of the fluid flowing into the groove of the spool in the flow rate control area through the notch changes as the spool moves, but during this change, the inflow angle θ 1 (with respect to the spool axis) changes. angle)
It is well known that the maximum flow force occurs when the temperature approaches 69 degrees. This is because if the deep part of the notch is perpendicular to the spool axis, the inflow angle is considered to change at a large angle close to the right angle, and the direction of the inflow fluid bends toward the spool axis near the bottom of the notch. This is understandable since it is assumed that the momentum in the outflow direction will increase due to the flow of water. For these reasons, the inflow angle θ 1 of the fluid flowing into the groove from the flow rate control notch may be around 69 degrees when considering the flow force. The outflow angle θ 2 of the fluid from the groove is bent in the direction of the spool axis at the bottom of the notch in the flow rate control region, and flows out along the second part, so it roughly corresponds to the angle with respect to the axis of the second part. Become something to do. This outflow condition is always a condition that produces the negative flow force. Therefore, this negative flow force is appropriately canceled by adjusting the depth of the recess in the direction perpendicular to the spool axis.

なお、第1部分と第2部分との傾斜角度の関係
は、考案の基本的な考え方であつて、必ず前記負
のフローフオースが発生するようにしたものであ
る。
The relationship between the inclination angles of the first part and the second part is the basic concept of the invention, and is such that the negative flow force always occurs.

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を第4図aにより説明
する。同図において、第3図aのものと同一部分
は同一符号で示し、その説明を省略する。第3図
aのものと異なる点は、溝5′の第2部分5b′に
第3部分10を連設し、流量制御用ノツチ7を設
けてある点である。
<Example> An example of the present invention will be described below with reference to FIG. 4a. In this figure, the same parts as those in FIG. 3a are designated by the same reference numerals, and their explanation will be omitted. The difference from the one in FIG. 3a is that a third portion 10 is connected to the second portion 5b' of the groove 5', and a notch 7 for controlling the flow rate is provided.

この第3部分10は、スプール2の全周にわた
つて形成されており、スプール2の軸芯に対して
直角な面10aと平行な面10bからなり、第2
部分5b′の面に対して環状の凹所状をなしてい
る。
This third portion 10 is formed around the entire circumference of the spool 2, and consists of a surface 10a perpendicular to the axis of the spool 2 and a surface 10b parallel to the axis of the spool 2.
It has an annular recess shape with respect to the surface of the portion 5b'.

流量制御用ノツチ7は、ランド部2aのエツジ
2a1に断面を略三角形として複数個設けてある。
A plurality of flow rate control notches 7 are provided on the edge 2a1 of the land portion 2a, each having a substantially triangular cross section.

この実施例において、スプール2が操作され、
オリフイス6′が形成されると、高圧側通路3の
圧油は、オリフイス6′から矢印a1方向に流入し、
流量制御ノツチ7の底面7bに当り、矢印a3方向
にその流れの方向が変更され、さらに第2部分5
b′に当り、矢印a2の方向に流れの方向が変更さ
れ、低圧側通路4へ流出する。このオリフイス
6′を通過するときの圧油の流れにより、スプー
ル2には正のフローフオースが作用し、矢印a3
a2で示す流れにより、スプール2には負のフロー
フオースが作用する。この正と負のフローフオー
スの関係は、第3図aによつて説明したように、
負のフローフオースが強くなるものである。
In this example, spool 2 is operated;
When the orifice 6' is formed, the pressure oil in the high pressure side passage 3 flows from the orifice 6' in the direction of arrow a1 ,
It hits the bottom surface 7b of the flow control notch 7, the direction of the flow is changed in the direction of arrow a3 , and the second portion 5
At point b', the direction of the flow is changed in the direction of arrow a2 and flows out into the low pressure side passage 4. Due to the flow of pressure oil when passing through this orifice 6', a positive flow force acts on the spool 2, and arrows a 3 ,
A negative flow force acts on the spool 2 due to the flow indicated by a2 . As explained in Figure 3a, the relationship between positive and negative flow forces is as follows:
The negative flow force becomes stronger.

第3部分10である凹所は、矢印a2で示す流れ
の影響を受けない深さにしてあるから、矢印10
dに示すように、面10aには、低圧側の圧力が
作用する。この面10aに作用する油圧は、前記
負のフローフオースに対向して作用するものであ
る。従つて、この第3部分10の面10aの受圧
面積を加減することで、溝5′に生じるフローフ
オースを平衡させることができる。
The recess, which is the third portion 10, has a depth that is not affected by the flow shown by arrow a2 , so
As shown in d, pressure on the low pressure side acts on the surface 10a. The hydraulic pressure acting on this surface 10a acts in opposition to the negative flow force. Therefore, by adjusting the pressure receiving area of the surface 10a of the third portion 10, the flow force generated in the groove 5' can be balanced.

なお、溝5′に設けた第3部分10は、第4図
b,cに示すように、必ずしもスプール2の軸芯
に対して直角な面を持つ必要はなく、その深さH
1,H2,H3が等しければ同様の推力を得るこ
とができる。
Note that the third portion 10 provided in the groove 5' does not necessarily have to have a surface perpendicular to the axis of the spool 2, as shown in FIGS. 4b and 4c, and its depth H
If 1, H2, and H3 are equal, similar thrust can be obtained.

〈考案の効果〉 (1) 本考案は、スプールに形成してあり、流量制
御用ノツチが設けられる溝の断面形状を、負の
フローフオースが生じる第3図aに示すような
断面形状の溝とし、この溝に、その方向切換弁
が必要とする流量制御用ノツチを、設け、その
結果、負のフローフオースの強さに応じて、第
3部分の凹所の深さを、徐々に深め、正のフロ
ーフオースの発生度合を加減して、前記負のフ
ローフオースに対向させることで、流量制御用
ノツチを有する溝のフローフオースの発生を防
止するものである。第3部分の凹所の深さは、
切削加工によつて深くすることができるもので
あるから、いかなる流量制御特性のものでも極
めて容易に第3部分の凹所の深さを加減するこ
とで正負のフローフオースを、平衡させること
ができる。
<Effects of the invention> (1) In the present invention, the cross-sectional shape of the groove formed in the spool and in which the flow rate control notch is provided is such that the groove has a cross-sectional shape as shown in Figure 3a where a negative flow force occurs. , this groove is provided with a notch for controlling the flow rate required by the directional valve, so that depending on the strength of the negative flow force, the depth of the recess in the third section is gradually deepened and the positive The generation of flow force in the groove having the flow control notch is prevented by adjusting the degree of generation of flow force so as to oppose the negative flow force. The depth of the recess in the third part is
Since the depth can be increased by cutting, the positive and negative flow rates can be balanced by adjusting the depth of the recess in the third portion very easily, regardless of the flow rate control characteristics.

(2) 上記の効果を有するものであるから、スプー
ルの一つの溝の影響を他の溝に及ぼさないの
で、方向切換弁の設計が容易になり、所望の流
量特性を得やすい。
(2) Since it has the above-mentioned effects, the influence of one groove of the spool does not affect other grooves, making it easy to design the directional control valve and easily obtain desired flow characteristics.

(3) このスプールを用いる方向切換弁はフローフ
オースが平衡しているので、その操作力に余分
な力を必要とせず、正確な流量制御を得ること
ができる。
(3) Since the flow force of the directional control valve using this spool is balanced, no extra force is required for its operation, and accurate flow control can be obtained.

(4) 流量制御用のノツチは、その形状、寸法を特
に制限されないで設けることができるものであ
るから、きわめて単純な形状のものも採用可能
であり、これによつて加工が容易となる。
(4) Since the notch for flow rate control can be provided without any particular restrictions on its shape or dimensions, it is possible to adopt a notch with an extremely simple shape, which facilitates processing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のフローフオース補償機構を有す
装置の概略を示す部分縦断側面図、第2図a,b
は夫々第1図の溝5の部分の拡大断面図、第3図
a,bは夫々第1図の溝5′の部分の拡大断面図、
第4図aこの考案の1実施例を示す主要部拡大断
面図、第4図b,cは夫々この考案の第3部分の
変形例を示す主要部拡大断面図である。 1……本体、1a……本体内孔、2……スプー
ル、2a……第1ランド部、2b……第2ランド
部、3……高圧側通路、4……低圧側通路、5′
……溝、5a′……第1部分、5b′……第2部分、
6′……オリフイス、7……流量制御ノツチ、1
0,10′,10″……凹所(第3部分)、10b
……スプール軸芯に平行な面。
Fig. 1 is a partial vertical side view schematically showing a device having a conventional flow force compensation mechanism, Fig. 2 a and b
are respectively enlarged sectional views of the groove 5 in FIG. 1, and FIGS. 3a and 3b are enlarged sectional views of the groove 5' in FIG.
FIG. 4a is an enlarged sectional view of the main part showing one embodiment of this invention, and FIGS. 4b and 4c are enlarged sectional views of the main part showing a modification of the third part of this invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Main body, 1a...Body internal hole, 2...Spool, 2a...First land portion, 2b...Second land portion, 3...High pressure side passage, 4...Low pressure side passage, 5'
...Groove, 5a'...first part, 5b'...second part,
6'... Orifice, 7... Flow rate control notch, 1
0, 10', 10''... recess (third part), 10b
...A surface parallel to the spool axis.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 高圧通路と低圧通路とを具備する本体の内孔に
摺動自在にスプールを嵌入し、このスプールの前
記高圧通路側に第1ランド部を設け前記低圧通路
側に第2ランド部を設けると共に、この第1ラン
ド部と第2ランド部との間に、スプールが操作さ
れたとき前記高圧側通路と前記低圧側通路とに跨
がる幅の溝を設け、この溝は、前記第1ランド部
に連設する第1部分と第2ランド部に連設する第
2部分とで構成し、前記第1部分のスプールの軸
芯に対する角度を前記第2部分のスプールの軸芯
に対する角度より大きくし、この溝を圧力流体が
通過するとき前記第2ランド部から第1ランド部
へ向う方向にフローフオースが発生するようにし
たスプールにおいて、第1ランド部に流量制御ノ
ツチを設け、前記第2部分と第2ランド部との間
に双方に跨つて全周に凹設され第2部分に連続し
かつスプール軸芯に平行な面を有する環状の凹所
を設け、この凹所の前記スプール軸芯に平行な面
までの深さを、前記フローフオースと前記流量制
御ノツチによるフローフオースとに対応した反対
方向の押圧力が静圧力として得られる深さとした
ことを特徴とするスプールのフローフオース補償
機構。
A spool is slidably fitted into an inner hole of a main body having a high pressure passage and a low pressure passage, a first land portion is provided on the high pressure passage side of the spool, and a second land portion is provided on the low pressure passage side of the spool, and a second land portion is provided on the low pressure passage side of the spool. A groove having a width spanning the high pressure side passage and the low pressure side passage when the spool is operated is provided between the first land portion and the second land portion, and this groove is formed in the first land portion. and a second portion connected to the second land portion, the angle of the first portion with respect to the axis of the spool is larger than the angle of the second portion with respect to the axis of the spool. In the spool, a flow force is generated in a direction from the second land part to the first land part when the pressure fluid passes through the groove, and the first land part is provided with a flow rate control notch, and the first land part is provided with a flow rate control notch, and the second land part An annular recess is provided between the second land portion and the entire periphery spanning both sides, continuous with the second portion, and having a surface parallel to the spool axis, and the spool axis of this recess is A flow force compensation mechanism for a spool, characterized in that the depth to the parallel surface is such that a pressing force in an opposite direction corresponding to the flow force and the flow force due to the flow rate control notch can be obtained as a static force.
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