JPH07248073A - パイロット切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スプール２が移動して終端で弁筐１の内端面
に衝突する衝撃音を減少させ、パイロット流体が液体で
ある場合は、水撃現象の発生も防止する。 【構成】 スプール２が行程終端に近ずくとパイロット
流路ＰＬ又はＰＲの大部分を閉塞する閉塞体４をスプー
ル２の端面に着設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パイロット流体圧に
よりスプールの位置を移動させて対象流体の流路を切り
換えるパイロット切換弁に係り、特に、切り換え時に発
生する衝撃音を低減させる手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５（Ａ）は従来のパイロット切換弁を
示す。シリンダ状に仕上げられた弁筐１内に軸方向に移
動自由にスプール２が内挿されている。スプール２の中
央部及び両端には、弁筐１の内面に隙間なく接して滑動
可能な鍔状部２ｃ，２ａ，２ｂが形成されている。弁筐
１の中央部及び少し左右に寄った所に対象流体出入口
（ポート）１ｃ，１ａ，１ｂがあけられ、弁筐１の両端
にはパイロット流体出入口ＰＬ，ＰＲがあけられ、それ
ぞれ管路が接続されている。図示のようにスプール２が
左位置のときは、対象流体出入口１ｃは１ｂに連通し、
対象流体出入口１ａは閉止である。パイロット流体圧力
が左側のパイロット流体出入口ＰＬから入り、右側のパ
イロット流体出入口ＰＲから流出すると、スプール２が
左位置から右位置へ移動し、対象流体出入口１ｃは１ａ
に連通し、対象流体出入口１ｂは閉止となる。なお、図
５（Ｂ）はスプール２が移動中のパイロット流路最狭部
断面積を示す図であり、流路断面積は一定で変化はな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のパイロット切換
弁は上記のようであるが、パイロット流体圧によりスプ
ール２が駆動されて終端に達した時、スプール２の端面
が弁筐１の内端面に衝突して衝撃音を発生する。また、
パイロット流体が液体である場合は、衝突急停止により
水撃（ウオータハンマ）現象も生じるというような課題
があった。

【０００４】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、スプール２が弁筐１内で移動して終端で弁
筐１の内端面に衝突するとき、その衝突力を低下させ、
もって、衝撃音を減少させ、パイロット流体が液体であ
る場合は、水撃現象の発生も防止したパイロット切換弁
を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係るパイロッ
ト切換弁は、スプールが行程終端に近ずくとパイロット
流路の大部分を閉塞する閉塞体を前記スプールに着設し
たものである。

【０００６】

【作用】この発明におけるパイロット切換弁のスプール
に着設した閉塞体は、スプールが行程終端に近ずくと、
パイロット流路の大部分を閉塞する。そのため、パイロ
ット流体は、パイロット流路の小部分を通過して流れな
ければならず、流量が減少する。そのため、スプールの
移動速度が低下し、低下した速度で行程終端に衝突する
ので、衝突エネルギーが低下し、衝撃音が減少し、パイ
ロット流体が液体である場合は、水撃現象の発生も防止
される。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１（Ａ）において、１は弁の外殻本体である弁
筐であり、弁筐１の内面はシリンダ状に滑らかに精密に
仕上げられている。２はスプールであり、スプール２は
弁筐１内に軸方向に移動自由に内装されている。スプー
ル２の中央部及び両端には、鍔状部２ｃ，２ａ及び２ｂ
が形成されている。鍔状部２ｃ，２ａ，２ｂの外周面
は、弁筐１の内周面に隙間なく接して滑動するように形
成され、弁筐１内の空間を鍔状部２ｂの右側、鍔状部２
ｂと鍔状部２ｃとの間、鍔状部２ｃと鍔状部２ａとの間
及び鍔状部２ａの左側という４個の空間に区画してい
る。弁筐１の中央部に対象流体出入口（ポート）１ｃが
あけられ、中央から少し左右に寄った所に対象流体出入
口１ａ及び１ｂがあけられ、また、弁筐１の両端面には
パイロット流体出入口ＰＬ及びＰＲがあけられ、それぞ
れ管路が接続されている。

【０００８】図１（Ａ）に示すように、弁筐１の両端面
にはパイロット流体出入口ＰＬ及びＰＲの他に、小径の
小パイロット流体出入口ＰＬｓ及びＰＲｓがあけられ、
それぞれ左右のパイロット管路に接続されている。スプ
ール２の両端面のパイロット流体出入口ＰＬ及びＰＲに
対向する箇所には、凹部が形成され、凹部の底に圧縮ば
ね３の基端部を取り付け、圧縮ばね３の先端部に閉塞体
４が取り付けられている。閉塞体４は厚円板状で周囲は
先方に向けて斜めに削成してある。パイロット流体出入
口ＰＬ及びＰＲの内端部は閉塞体４が嵌入して内接可能
な形状に形成されている。

【０００９】次に、図１に示す実施例の動作について説
明する。図１（Ａ）に示すようにスプール２が左位置の
ときは、対象流体出入口１ｃと１ｂとが連通し、対象流
体出入口１ａは弁筐１内で行き止まり閉止である。パイ
ロット流体圧力が左側のパイロット流体出入口ＰＬ及び
ＰＬｓから入ってスプール２の左端面を右方へ押し、ス
プール２の右端面外側の空間内にあるパイロット流体が
右側のパイロット流体出入口ＰＲ及びＰＲｓから流出す
ると、スプール２が右位置に移動し、対象流体出入口１
ｃと１ａとが連通し、対象流体出入口１ｂは閉止とな
る。

【００１０】図１（Ａ）において、上記のように、パイ
ロット流体圧力が主に大径のパイロット流体出入口ＰＬ
から入ってスプール２を右方へ押すと、スプール２の右
端面外側の空間内にあるパイロット流体は主に大径のパ
イロット流体出入口ＰＲから大流量で流出するので、ス
プール２は比較的迅速に右方へ移動する。しかし、スプ
ール２の右端面が弁筐１の右内端面に近ずくと、閉塞体
４が右側のパイロット流体出入口ＰＲに当接して閉塞す
るので、その後は、スプール２の右端面外側の空間内に
あるパイロット流体は、小パイロット流体出入口ＰＲｓ
のみを通過して流出しなければならないことになる。小
パイロット流体出入口ＰＲｓは小径であるので、流量が
少なく、スプール２の移動速度は低下する。この低下し
た移動速度でスプール２の右端面が弁筐１の右内端面に
当接することになり、衝突のエネルギー，衝撃力，衝撃
音が小さくなる。また、パイロット流体が液体である場
合は、水撃現象の発生が防止される。

【００１１】図１（Ｂ）に示す実線は、上記のようにス
プール２が右方へ移動するときのパイロット流路最狭部
断面積又は流量の変化を示す。左の部分では、パイロッ
ト流体は大径のパイロット流体出入口ＰＲを通って大量
に流れる。したがって、スプール２の移動速度は迅速で
ある。右の部分では、閉塞体４がパイロット流体出入口
ＰＲに当接して塞ぐため、パイロット流体は狭い小パイ
ロット流体出入口ＰＲｓのみを通って少量しか流れるこ
とができない。したがって、スプール２の移動速度も低
下する。なお、スプール２の移動の初期に、左側のパイ
ロット流体出入口ＰＬに当接している閉塞体４は、流入
するパイロット流体の圧力に押されてパイロット流体出
入口ＰＬから直ぐに離れる。

【００１２】図１（Ｂ）に示す破線は、上記と逆にスプ
ール２が右から左へ移動するときの流路断面積又は流量
の変化を示す。図１（Ａ）に示すパイロット切換弁は左
右対称に構成されているので、スプール２が右から左へ
移動するときも、上記と同様な動作により、移動の初期
は迅速に、終端に近ずくと左の閉塞体４がパイロット流
体出入口ＰＬを塞ぐので、衝突時には低速になる。

【００１３】次に、図２に示す第２実施例について説明
する。図２（Ａ）に示すように、閉塞体４はスプール２
の両端面から円柱状に突出するようにスプール２に固定
して形成されている。閉塞体４の外径は、パイロット流
体出入口ＰＲ及びＰＬの内径より少し小さく形成されて
いる。スプール２が移動するときのパイロット流路最狭
部断面積又は流量の変化は図２（Ｂ）に示すようにな
り、移動終期ではパイロット流体は閉塞体４の周囲の狭
い隙間を通って通過しなければならないので、上記説明
と同様に、スプール２の移動終点近くで移動速度が低下
して衝突時の衝撃音が小さくなる。

【００１４】次に、図３に示す第３実施例について説明
する。図３（Ａ）に示すように、閉塞体４はスプール２
の両端面から円錐状に突出するように固定して形成され
ている。閉塞体４の基部の外径は、パイロット流体出入
口ＰＲ及びＰＬの内径より少し小さく形成されている。
スプール２が移動するときのパイロット流路の最狭部断
面積又は流量の変化は図３（Ｂ）に示すようになり、移
動終期ではパイロット流体は閉塞体４の周囲の狭い隙間
を通って通過しなければならないので、前述と同様に、
スプール２の移動終点近くで移動速度が低下して衝撃が
小さくなる。

【００１５】次に、図４に示す第４実施例について説明
する。図４（Ａ）に示すように、閉塞体４は厚円板状で
あり、圧縮ばね３を介してスプール２の両端面の凹部に
取り付けられている。閉塞体４には切り欠き又は小穴４
ｃがあけられている。閉塞体４の切り欠き又は小穴４ｃ
を通ってパイロット流体が通過するので、スプール２が
移動するときのパイロット流路の最狭部断面積の変化は
図４（Ｂ）に示すようになり、動作は図１に示す実施例
について説明したところと同様となる。

【００１６】なお、以上の実施例は、３ポート２位置ば
ね復帰なしダブルパイロット形式のパイロット切換弁に
ついて説明したが、他の形式のパイロット切換弁につい
ても上記実施例の構成を適宜変更して適用することがで
きる。また、片方のみの衝撃音が問題である場合はその
片方だけに閉塞体４を設けてもよい。また、左右で異な
る形状の閉塞体を設けることもできる。また、圧縮ばね
３は図示のようなつる巻きばねに限定されるものではな
く、他の形式のばねやゴムを使用してもよい。また、閉
塞体４の形状などは適宜に設計変更することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、スプ
ールが行程終端に近ずくと、閉塞体がパイロット流路の
大部分を閉塞するので、スプールの移動速度が低下して
終端衝突力が小さくなり、衝撃音が低下する。また、パ
イロット流体が液体の場合は水撃の発生も防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例によるパイロット切換弁
の（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はパイロット流路最狭部断
面積又は流量の変化を示す図である。

【図２】この発明の第２実施例によるパイロット切換弁
の（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はパイロット流路最狭部断
面積又は流量の変化を示す図である。

【図３】この発明の第３実施例によるパイロット切換弁
の（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はパイロット流路最狭部断
面積又は流量の変化を示す図である。

【図４】この発明の第４実施例によるパイロット切換弁
の（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はパイロット流路最狭部断
面積又は流量の変化を示す図である。

【図５】従来のパイロット切換弁の（Ａ）は縦断面図、
（Ｂ）はパイロット流路最狭部断面積又は流量の変化を
示す図である。

【符号の説明】 １：弁筐、 １ａ，１ｂ，１ｃ：対象流体出入口、２：
スプール、 ２ａ，２ｂ，２ｃ：鍔状部、３：圧縮ば
ね、４：閉塞体、 ４ｃ：切り欠き又は小穴、ＰＬ，Ｐ
Ｒ：パイロット流体出入口、ＰＬｓ，ＰＲｓ：小パイロ
ット流体出入口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイロット流体圧によりスプールを駆動
   して対象流体の流路を切り換えるパイロット切換弁にお
   いて、前記スプールが行程終端に近ずくとパイロット流
   路の大部分を閉塞する閉塞体を前記スプールの端面に着
   設したことを特徴とするパイロット切換弁。
2. 【請求項２】 パイロット流体圧により往復両方向にス
   プールを駆動して対象流体の流路を切り換えるパイロッ
   ト切換弁において、前記スプールが行程終端に近ずくと
   パイロット流路の大部分を閉塞する閉塞体を前記スプー
   ルの両端面に着設したことを特徴とするパイロット切換
   弁。