JPH0749148Y2 - スプール弁 - Google Patents

スプール弁

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JPH0749148Y2
JPH0749148Y2 JP1988094681U JP9468188U JPH0749148Y2 JP H0749148 Y2 JPH0749148 Y2 JP H0749148Y2 JP 1988094681 U JP1988094681 U JP 1988094681U JP 9468188 U JP9468188 U JP 9468188U JP H0749148 Y2 JPH0749148 Y2 JP H0749148Y2
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JP
Japan
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valve
sub
output port
seal
valve body
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健次 佐藤
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CKD Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案はスプール弁に関するものである。
[従来の技術] 4方弁型のスプール弁では、一対の出力ポートと入力ポ
ートとの間、及び出力ポートと排気ポートとの間の弁座
に当接するシール部が弁体の大径部に取付けられてお
り、一方の出力ポートと入力ポートとの間の弁座にシー
ル部が当接する位置と、他方の出力ポートと入力ポート
との間の弁体にシール部が当接する位置とに弁体を切換
配置することにより圧力流体の供給方向が両出力ポート
間で切り換えられる。しかしながら、この切換途中で両
シール部が両弁座から離間して入力ポートが各出力ポー
トに対応する排気ポートの両方に連通してしまい、圧力
流体のロス(中間ブリード)が避けられない。しかも、
弁体の切換に同じ圧力流体の圧力を用いる回路構成では
このパイロット圧が低下し、弁体の切換動作に支障を来
す場合がある。
このような問題を解消する手段として、前記弁座付近の
弁体の大径部を長くすることにより弁座と弁体とのクリ
アランスを小さくする構成、あるいは弁体の収容室の内
周壁と全てのシール部とを摺接させる構成がある。
[考案が解決しようとする課題] ところが、前者の手段では中間ブリードを完全に無くす
ことができない上、大径部の延長化により弁体のストロ
ーク及び弁体全体の長さが大きくなり、スプール弁全体
の大型化が避けられない。これは同一外形寸法での圧力
流体供給流量の低下を意味する。後者の手段では弁体の
収容室の内周壁と全てのシール部との間の摺動抵抗が大
きく、特に切換始動時の抵抗が大きくなって切換不良が
生じ易い。
本考案は全体の大型化を回避しつつ効果的な中間ブリー
ド防止を達成し得るスプール弁を提供することを目的と
するものである。
[課題を解決するための手段] そのために本考案では、出力ポートと入力ポートとの
間、及び出力ポートと排気ポートとの間の弁座に当接す
る主シール部を弁体に取り付け、その主シール部の出力
ポート側に隣接する位置には副シール部を設け、その副
シール部を主シール部よりも低位となるように形成する
とともに、副シール部を出力ポートからの流体圧により
弾性変形して弁座に接触するようにした。
〔作用〕
一対の出力ポートと入力ポートとの間の弁座に当接する
主シール部がある場合には、副シール部はその主シール
部の主ポート側に隣接する位置にそれぞれ設けられる。
そして、一方の出力ポート側を閉成するための主シール
部がこの出力ポート側の弁座から離れると共に、他方の
出力ポートを閉成するための主シール部が他方の弁座に
接近する過程では、各出力ポートからの流体圧により副
シール部が弾性変形して弁座に当接されるので、中間ブ
リードが効果的に抑制される。しかも、出力ポート側か
らの流体圧が無視できるくらい小さい場合には副シール
部が弁座に当接しないので摺動抵抗を抑制することがで
きる。出力ポートと排気ポートとの間においても上記と
同様に中間ブリードの抑制作用、及び摺動抵抗の抑制作
用が得られる。
[実施例] 以下、一実施例を第1,2図に基づいて説明する。
1はバルブハウジングであり、バルブハウジング1内の
収容室1aには弁体2がスライド可能に収容されている。
弁体2の左右には圧力室P1,P2が設けられており、圧力
流体供給源3から圧力室P1への圧力流体供給により弁体
2が右方へ配置され、圧力室P2への圧力流体供給により
弁体2が左方へ配置される。両圧力室P1,P2への圧力流
体供給の切換は電磁弁4の励消磁により行われ、第1図
の状態では圧力流体が圧力室P1に作用している。
バルブハウジング1には入力ポート1b、一対の出力ポー
ト1c,1d及び一対の排気ポート1e,1fが設けられており、
入力ポート1bが圧力流体供給源3に連通している。入力
ポート1bと出力ポート1cとの間には弁座5が設けられて
いると共に、入力ポート1bと出力ポート1dとの間には弁
座6が設けられており、両弁座5,6のテーパ状の座面5a,
6aが互いに対向するように設定されている。又、出力ポ
ート1cと排気ポート1eとの間には弁座7が設けられてい
ると共に、出力ポート1dと排気ポート1fとの間にも弁座
8が設けられており、両弁座7,8のテーパ状の座面7a,8a
が互いに反対側に設けられている。
弁体2の小径部の中央には一対のフランジ部2a,2bが形
成されており、弁体2の両側の大径部と小径部との段差
部間にはゴム層9が焼付けられている。フランジ部2aに
は弁座5の座面5aに当接する主シール部9Aが設けられて
いると共に、主シール部9Aの弁座5側の隣には主シール
部9Aよりも低位の副シール部9aが設けられており、フラ
ンジ部2bには弁座6の座面6aに当接する主シール部9Bが
設けられていると共に、主シール部9Bの弁座6側の隣に
は主シール部9Bよりも低位の副シール部9bが設けられて
いる。又、弁座7付近の前記段差部には弁座7の座面7a
に当接する主シール部9Cが設けられていると共に、主シ
ール部9Cの弁座7側の隣には主シール部9Cよりも低位の
副シール部9cが設けられており、弁座8付近の前記段差
部には弁座8の座面8aに当接する主シール部9Dが設けら
れていると共に、主シール部9Dの弁座8側の隣には主シ
ール部9Dよりも低位の副シール部9dが設けられている。
各主シール部9A,9B,9C,9Dの高さ(弁体2の中心軸線C
からの距離)は同一に設定されており、各副シール部9
a,9b,9c,9dの高さも同一に設定されている。そして、第
2図(a)に示すように主シール部9A,9Bの高さHは座
面5a,6aの外半径Rと内半径rとの間に設定されてお
り、副シール部9a,9bの高さhは座面5a,6aの内半径rよ
りも僅かに小さく設定されている。
第2図(a)の状態では圧力流体が入力ポート1bから出
力ポート1dへ流れると共に、出力ポート1cから排気ポー
ト1eへ流れ、第2図(c)の状態では圧力流体が入力ポ
ート1bから出力ポート1cへ流れると共に、出力ポート1d
から排気ポート1fへ流れる。第1図の状態では流体圧力
が圧力室P1に作用しており、弁体2が第2図(a)の位
置から第2図(c)の位置へ移行する途中にある。この
移行途中では第2図(b)に示すように主シール部9Aと
座面5aとの間及び主シール部9Bと座面6aとの間がいずれ
も離間している。しかしながら、副シール部9a,9bと弁
座5とのクリアランス(内半径rと高さhとの差)が僅
かであるため、入力ポート1b側から排気ポート1e側への
圧力流体の漏洩が効果的に抑制され、圧力室P1に作用す
る圧力流体の圧力低下が回避される。従って、弁体2は
右方へ確実に切換配置され、切換誤動作が確実に防止さ
れる。しかも、この実施例では副シール部9a,9b,9c,9d
とバルブハウジング1との間に摺動作用がないことから
弁体2の切換動作は一層良好である。又、弁体2の移動
方向における副シール部9a,9b,9c,9dの厚みが少ないこ
とから弁体2のスライド量を大きくする必要がなく、ス
プール弁全体の大型化が回避される。これはスプール弁
全体のコンパクト化を維持しつつ圧縮流体の大流量設計
を可能とする。
又、前記実施例以外に例えば第3〜18図の実施例も可能
であり、又、3方弁等の多方向切換弁にも本考案を適用
可能である。
第3図の実施例では弁体10の小径部にて両出力ポート1
c,1dに対応する部位にフランジ部10a,10b及び10c,10dが
設けられており、各フランジ部10a〜10dには前記実施例
と同様の主シール部11A,11B,11C,11D及び副シール部11
a,11b,11c,11dが焼付モールドされている。副シール部1
1a,11b,11c,11dの存在により前記と同様の中間ブリード
抑制作用が得られる。
第4図の実施例では両出力ポート1c,1dと入力ポート1b
との間の弁座5,6と主シール部12A,12Bとが摺接するよう
になっているが、弁体2の段差部では主シール部9C,9D
と副シール部9c,9dとが並設されており、弁体2の摺動
抵抗は全てのシール部とバルブハウジング内周面とが摺
接する従来例に比して半減し、弁体2の切換動作は良好
である。
第5図の実施例では弁座7,8と主シール部13A,13Bとが摺
接するようになっているが、第4図の実施例と同様に弁
体2の摺動抵抗の半減化が得られる。
第6図の実施例では主シール部14A,14B,14C,14Dと副シ
ール部14a,14b,14c,14dとがリング状に別体形成されて
弁体15に嵌めこまれており、第7図に示すように主シー
ル部14A,14B,14C,14Dの高さと副シール部14a,14b,14c,1
4dの高さとは前記各実施例と同様に設定されている。こ
の実施例でも第1,3図の各実施例と同様の作用効果が得
られる。
第8図の実施例ではシール部材16,17,18,19に主シール
部16A,17A,18A,19A及び副シール部16a,17a,18a,19aが一
体に並設されており、第9図に示すように主シール部16
A,17A,18A,19A及び副シール部16a,17a,18a,19aの高さH,
hは前記各実施例と同様に設定されている。この実施例
でも第1,3図の各実施例と同様の作用効果が得られる。
第10図(a),(b)の実施例では主シール部20A,20B
に隣接するストレート状態の副シール部20a,20bが弾性
変形し易くしてあり、出力ポート1c,1d側が無加圧状態
の場合には副シール部20a,20bが第10図(a)に示すよ
うに弁座5,6から離間し、出力ポート1c,1d側が加圧状態
の場合には第10図(b)に矢印で示すように副シール部
20a,20bの斜面部に対する加圧作用により副シール部20
a,20bが弾性変形して弁座5,6に接触する。従って、出力
ポート1c,1d側が加圧状態となる弁体2の切換途中では
副シール部20a,20bが弾性変形し、中間ブリードが防止
される。
第11図(a),(b)の実施例では第10図の実施例にお
ける副シール部20a,20bに空洞sを設け、副シール部20
a,20bの弾性変形の容易化が図られている。
第12図の実施例、第13図の実施例及び第14図の実施例は
いずれも副シール部の弾性変形により中間ブリードの防
止が図られており、第12図(a),(b)の実施例では
第1,2図の実施例における副シール部9a,9bの弾性変形、
第13図(a),(b)の実施例では第6,7図の実施例に
おける副シール部14a,14bの弾性変形、第14図(a),
(b)の実施例では第9,10図の実施例における副シール
部18a,19aの弾性変形が圧力流体の加圧作用により行わ
れる。
第15,16,17,18図の各実施例は主シール部21A,21B及び副
シール部21a,21bを一体形成したシール部材の断面形状
の例を示し、これら各実施例でも副シール部21a,21bが
圧力流体の加圧作用ににより弾性変形するようにしても
よい。
前記各実施例では主シール部の高さH、副シール部の高
さh、座面の外半径R、座面の内半径rの間に、R>H
>r、r≧hの関係が設定されているが、本考案ではR
>H≧hかつ の関係でもよく、h>rの場合にも弁体と弁座との間の
摺動抵抗は比較的小さく、弁体の切換動作を円滑に行い
つつ中間ブリードを抑制することができる。
[考案の効果] 以上詳述したように本考案は、出力ポートと入力ポート
との間、及び出力ポートと排気ポートとの間の弁座に当
接する主シール部を弁体に取り付け、その主シール部の
出力ポート側に隣接する位置には副シール部を設け、そ
の副シール部を主シール部よりも低位となるように形成
するとともに、副シール部を出力ポートからの流体圧に
より弾性変形して弁座に接触するようにした。その結
果、弁体の切換途中の際には副シール部により弁座と弁
体との間の摺動抵抗を抑制しつつクリアランス低減を図
ることができる。特に、出力ポート側からの流体圧が小
さい場合には摺動抵抗の抑制効果は極めて高くなる。し
かも、大流量設計を阻害する機構の大型化を回避しつつ
中間ブリードを効果的に防止することができるという優
れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1,2図は一実施例を示し、第1図はスプール弁全体の
側断面図、第2図(a)は弁体を一方の切換位置へ切換
配置した状態を示す要部拡大側断面図、第2図(b)は
弁体の切換途中の状態を示す要部拡大側断面図、第2図
(c)は弁体を他方の切換位置へ切換配置した状態を示
す要部拡大側断面図、第3〜5図はいずれも別例を示す
スプール弁全体の側断面図、第6図は別例を示すスプー
ル弁全体の側断面図、第7図は第6図の要部拡大側断面
図、第8図は別例を示すスプール弁全体の側断面図、第
9図は第8図の要部拡大側断面図、第10図、第11図、第
12図、第13図及び第14図はいずれも本考案を具体化した
各実施例を示し、第10図(a)、第11図(a)、第12図
(a)、第13図(a)、第14図(a)は副シール部の弾
性変形前の状態を示す要部拡大側断面図、第10図
(b),第11図(b)、第12図(b)、第13図(b)、
第14図(b)は副シール部の弾性変形状態を示す要部拡
大側断面図、第15,16,17,18図はいずれも主シール部と
副シール部とを一体形成した断面形状の別例を示す要部
拡大側断面図である。 バルブハウジング1、入力ポート1b、出力ポート1c,1
d、排気ポート1e,1f、弁体2,10,15、弁座5,6,7,8、主シ
ール部9A,9B,9C,9D,11A,11B,11C,11D,14A,14B,14C,14D,
16A,17A,18A,19A,20A,20B,21A,21B、副シール部9a,9b,9
c,9d,11a,11b,11c,11d,16a,17a,18a,19a,20a,20b,21a,2
1b、高さH,h。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】出力ポートと入力ポートとの間、及び出力
    ポートと排気ポートとの間の弁座に当接する主シール部
    を弁体に取り付け、その主シール部の出力ポート側に隣
    接する位置には副シール部を設け、その副シール部を主
    シール部よりも低位となるように形成するとともに、副
    シール部を出力ポートからの流体圧により弾性変形して
    弁座に接触するようにしたことを特徴とするスプール
    弁。
JP1988094681U 1988-07-18 1988-07-18 スプール弁 Expired - Lifetime JPH0749148Y2 (ja)

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JP1988094681U JPH0749148Y2 (ja) 1988-07-18 1988-07-18 スプール弁

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JP1988094681U JPH0749148Y2 (ja) 1988-07-18 1988-07-18 スプール弁

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JPH0221375U JPH0221375U (ja) 1990-02-13
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58113684A (ja) * 1982-08-18 1983-07-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 流体切換弁
JPS59108870U (ja) * 1983-01-12 1984-07-23 焼結金属工業株式会社 スプ−ル弁
JPS60116475U (ja) * 1984-01-14 1985-08-06 株式会社 小金井製作所 方向切換弁

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