JPS6358312B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ピストン弁体を、流入あるいは流出
用の貫通孔を有する弁本体に摺動自在に内装する
とともに、そのピストン弁体の外周面に形成の環
状溝内に、上記弁本体の内周面に対するシールを
行う環状パツキンを配置し、ピストン弁体が上記
貫通孔の内側開口を横断して摺動することにより
流路の切り換えを行うことができる切換弁に関す
る。

この種の切換弁に属するもののうち一般によく
用いられているものとして、スプールランド部が
上記ピストン弁体となつていてスプールを摺動さ
せることにより流路の切り換えを行うことができ
るスプール弁が挙げられるが、従来のスプール弁
は、上記環状パツキンとして柔軟な弾性材質のい
わゆるＯリングを用い、これを、その柔軟な弾性
を利用して輪を広げておいた状態で上記ランド部
（ピストン弁体）の外周面に形成の環状凹溝に外
側から単に嵌入し、そのＯリングを、それ自体が
もつ弾性と弁本体内の圧力流体圧とを利用して弁
本体の内周面に圧接させることによりシールを行
つている。

しかし、かかるシール構造は、構成が簡略でし
かもＯリングの装着が簡単であるという利点があ
るが、反面Ｏリングが柔軟であるので、上記貫通
孔の内側開口に臨んだときそこに突入するように
一部分が膨み、そこを通過すると元の状態に収縮
するという膨縮変形作用を繰り返すため、スプー
ルの摺動に対するエネルギー損失が生じ、弁の切
り換わり効率が低下するばかりでなく、Ｏリング
自体も膨縮変形作用の繰り返しで弾性をすぐに失
い、シール効果を永く維持できないとともに、剪
断応力を受けて破損し、大きな事故を招くという
欠点がある。

本発明はかかる従来の欠点を解消するためにな
したもので、その特徴は、上記環状パツキンを従
来のような柔軟な材質でなく固い材質、すなわち
上記貫通孔の内側開口に臨んでそこに突入する方
向の曲げ応力を弁本体内の圧力流体圧により受け
ても変形しない強度を有する材質にしたものであ
る。またかかる材質とすると、従来のＯリングの
ようにその柔軟な弾性を利用して輪を広げておい
て装着するということができなくなるが、この不
利を補償すべく環状パツキンの円周所要位置に割
りを入れ、この割りにおいて口を開けて当該環状
パツキンの装着を行う構成とし、もつてその装着
を簡単に行えるようにしたものである。さらに、
このように環状パツキンに割りを入れると、そこ
において圧力流体が漏洩するという問題が生ずる
が、このこともまた、環状パツキンとは別に用意
した弾性補助パツキンで上記割りを入れた個所を
側方から閉塞するということで補償したものであ
る。また、その割りが上記貫通孔の内側開口に臨
むようなことがないようにしたものである。

以下には本発明をスプール弁に適用した第１〜
４図に示す一実施例について詳述する。

第１図に示すように、本スプール弁Ａは、左右
両端開口をカバー１，２で閉じた円筒形の弁本体
ａに、スプールｂを左右摺動自在に内装したもの
で、ベースＢ上に取り付けられているとともに、
カバー２の外側に電磁弁Ｃを付設している。

本弁体ａには、スプールｂを左あるいは右へ摺
動させるための圧力流体を流入、流出する左右２
個の貫通孔３，３と、スプールｂの摺動により流
路の切り換えを行う圧力流体の流入あるいは流出
用の所用複数個（本例の場合５個）の貫通孔４…
とが穿設されている。そして、貫通孔３，３は上
記電磁弁Ｃに連通され、この電磁弁Ｃの動作によ
りスプールｂが左右に反転摺動するようになつて
いるとともに、貫通孔４…のそれぞれは、上記ベ
ースＢに設けてある流入あるいは流出路５…に連
通され、これを通じて圧力流体の流入、流出を行
うようになつている。

スプールｂは、所要複数個（本例の場合４個）
のピストン弁体、すなわちランド部６…を左右一
定ピツチで突出形成している。各ランド部６の外
周面には、断面方形の環状溝７が形成され、その
なかに環状パツキン８と、同じく環状の弾性補助
パツキン９とを次のような嵌合関係にして配置し
てある。

すなわち、第２，３図に詳しく示すように、弾
性補助パツキン９は、環状溝７との間に間隙１０
を形成するようにそれよりも幅員を狭くした断面
凹状になつていて、外周面に環状凹部９₁を、ま
た内周面の複数個所に間隙形成用凸部９₅を、さ
らに一方の外側面の所要位置に小さい回転防止用
凸部９₂を形成している。これに対し、環状パツ
キン８の断面形状は単に方形で、先ず弾性補助パ
ツキン９を環状溝７に配置して凸部９₂を環状溝
７の内側面に形成の小さい凹部７₁に嵌合させた
のち、弾性補助パツキン９の環状凹部９₁内に環
状パツキン８を密に嵌合し、環状パツキン８の両
外側面及び内周面を環状凹部９₁の両内側面及び
底面に密着させて弾性補助パツキン９で環状パツ
キン８を抱持してあり、かかる状態において環状
パツキン８の外周面は弾性補助パツキン９の弾性
により弁本体ａの内周面に圧接し、圧力流体圧を
受けないときでもシール作用が行われるようにな
つている。

しかして、弾性補助パツキン９は柔軟な弾性を
有する材質、例えばゴムでつくられているのに対
し、環状パツキン９はこれよりもはるかに固い材
質、例えばジユラコン等の硬質合成樹脂でつくら
れ、前記貫通孔４の内側開口に臨んでそこに突入
する方向の曲げ応力を弁本体ａ内の圧力流体圧
（間隙１０内に入り、弾性補助パツキン９を介し
て環状パツキン８に内側から作用する）により受
けても変形しない強度になつている。

したがつて、第２図に示すように、両パツキン
８，９は、貫通孔４の内側開口に臨んだ場合で
も、それら双方ともその臨んだ部分が外側に変形
（環状パツキン８はそれ自体の強度により、また
弾性補助パツキン９は環状パツキン８があたかも
芯のような役目をしてこれにて補強されるので）
することはない。

ところで、弾性補助パツキン９は柔軟な弾性材
質であるので、これについては輪を広げた状態に
して環状溝７に簡単に嵌めることができるが、環
状パツキン８は上記のように固い材質であるの
で、弾性補助パツキン９と同じようにはいかな
い。

そこで、環状パツキン８には、第４図に詳しく
示すように円周所要位置に割り８₁を設けてあり、
当該環状パツキン８を弾性補助パツキン９の環状
凹部９₁に嵌めるには、この割り８₁において強制
的に口を開けておいて行う。割り８₁は環状パツ
キン８の幅員方向に段状に形成してあり、その割
り８₁により分離した左右端部８₂，８₃が幅員方
向に重合するようになつている。

また、このように環状パツキン８に割り８₁を
設けると、そこから圧力流体が左右に漏洩すると
い問題が生ずるが、環状パツキン８は、上述のよ
うに弾性補助パツキン９の環状凹部９₁に密嵌さ
れているので、左右側面に弾性補助パツキン９の
左右側壁９₃，９₄が密着しており、しかもこの密
着力は圧力流体圧でさらに高められるので、割り
８₁はその左右両側方からしつかりと閉塞される
ことになり、そこにおいて漏洩することはない。

さらに、環状パツキン８は、その割り８₁が貫
通孔４の内側開口より環状溝７の円周方向に外れ
るように位置決めして環状凹部９₁に密に嵌合し
てあり、また弾性補助パツキン９は、その凸部９
_２を環状溝７の凹部７₁に嵌合させて環状溝７に対
する回転を防止してあるので、両パツキン８，９
は、割り８₁が貫通孔４の内側開口より上記のよ
うに外れた状態のまま、環状溝７に対し回転する
ことなくスプールｂと一体に動くもので、割り８
_１が貫通孔４の内側開口に臨んでその口縁に引掛
ることはない。

なお、環状パツキン８は、上記のように環状凹
部９₁内に密に嵌合してあるので、それに対し回
転するようなことはほとんどないが、その回転を
確実に防止するには、第３図に示すように、環状
パツキン８と環状凹部９₁とを互いに嵌合する回
転防止用の凹部８₁と凸部９₆を設けるとよい。

また、上記割り４₃としては、第４図に示した
段状のもののほか、第５図に示すように軸線と平
行な直線状のものでもよく、また第６図に示すよ
うに傾斜したものでもよい。

叙述のように本発明切換弁は、ピストン弁体の
環状溝内に、それとの間で間隙を形成する幅員の
弾性補助パツキンを配置するとともに、それらに
形成の回転防止用の凹部と凸部とを互いに嵌合さ
せ、かつその弾性補助パツキンの外周面には環状
凹部を形成するとともに内周面には間隙形成用凸
部を形成し、また上記環状パツキンを、上記弾性
補助パツキンよりも硬質で上記貫通孔の内側開口
に臨んでそこに突入する方向の曲げ応力を上記弁
本体内の圧力流体圧により受けても変形しない強
度を有する材質にするとともに、その円周方向所
要位置に割りを設け、この環状パツキンを、その
割りが上記貫通孔の内側開口より上記環状溝の円
周方向に外れるように位置決めして弾性補助パツ
キンの上記環状凹部内に密に嵌合し、環状パツキ
ンの両外側面及び内周面を環状凹部の両内側面及
び底面に密着させて弾性補助パツキンで環状パツ
キンを抱持してなるものである。

したがつて、本発明によれば、弁本体の内周面
に対するシールを行う環状パツキンを、貫通孔の
内側開口に臨んでそこに突入する方向の曲げ応力
を弁本体内の圧力流体圧により受けても変形しな
い強度を有する材質にしたので、従来のＯリング
を用いたもののように、弁本体の貫通孔の内側開
口を通過するごとにＯリングの一部分が貫通孔に
突入するように膨んだりまた縮んだりの変形を繰
り返すことがなく、したがつてピストン弁体の摺
動におけるエネルギー損失を解消できるばかりで
なく、環状パツキンの寿命を永くでき、かつ当該
切換弁の故障も少ないものである。

また、上記のように環状パツキンは固い材質に
したといえども、割りを入れてそこにおいて口を
開けてピストン弁体への装着を行えるようにした
ので、その装着は簡単である。

さらに、上記のように割りを入れたといえど
も、環状パツキンを弾性補助パツキンの環状凹部
内に密に嵌合し、環状パツキンの両外側面及び内
周面を環状凹部の両内側面及び底面に密着させて
弾性補助パツキンで環状パツキンを抱持し、割り
を弾性補助パツキンにて三方より閉塞したので、
この割りにおいて圧力流体が漏洩することはな
く、また環状パツキンとピストン弁体との間にお
いて弾性補助パツキンが、環状パツキンに対し、
ピストン弁体の摺動する両方向及び中心方向への
クツシヨン作用を行うため、環状パツキンを硬い
材質にしたといえどもそれと弁本体及びピストン
弁体との間において無理な力が加わることはな
い。

さらに、環状パツキンを、その割りが上記貫通
孔の内側開口よりピストン弁体の環状溝の円周方
向に外れるように位置決めして弾性補助パツキン
の環状凹部内に密に嵌合し、またその弾性補助パ
ツキンの上記環状溝に対する回転を、それらに形
成の回転防止用の凹部と凸部とを嵌合させること
により防止したので、これら両パツキンは、割り
が上記のように貫通孔の内側開口より外れた状態
のまま、環状溝に対し回転することなくピストン
弁体と一体に動くもので、割りが貫通孔の内側開
口に臨んでその口縁に引掛るということはない。

また、弾性補助パツキンと環状溝との間に間隙
が形成されるようにしたので、この間隙内に入る
圧力流体圧によつて環状パツキンを弁本体の内周
面に圧接させることができ、シール効果もよいも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜４図は本発明をスプール弁に適用し
た実施例を示し、第１図は全体の断面図、第２図
は拡大横断面図、第３図は要部の拡大断面図、第
４図は環状パツキンの割りの部分の構成を示す拡
大平面図、第５，６図は上記割りの他の例を示す
平面図である。 ６……ピストン弁体として機能するランド部、
４……貫通孔、ａ……弁本体、７……環状溝、８
……環状パツキン、９……弾性補助パツキン、７
_１，９₂……回転防止用の凹部及び凸部、９₁……
環状凹部、９₅……間隙形成用凸部、８₁……割
り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ピストン弁体を、流入あるいは流出用の貫通
   孔を有する弁本体に摺動自在に内装するととも
   に、そのピストン弁体の外周面に形成の環状溝内
   に、上記弁本体の内周面に対するシールを行う環
   状パツキンを配置し、ピストン弁体が上記貫通孔
   の内側開口を横断して摺動することにより流路の
   切り換えを行うことができる切換弁において、上
   記環状溝内に、それとの間で間隙を形成する幅員
   の弾性補助パツキンを配置するとともに、それら
   に形成の回転防止用の凹部と凸部とを互いに嵌合
   させ、かつその弾性補助パツキンの外周面には環
   状凹部を形成するとともに内周面には間隙形成用
   凸部を形成し、また上記環状パツキンを、上記弾
   性補助パツキンよりも硬質で上記貫通孔の内側開
   口に臨んでそこに突入する方向の曲げ応力を上記
   弁本体内の圧力流体圧により受けても変形しない
   強度を有する材質にするとともに、その円周方向
   所要位置に割りを設け、この環状パツキンを、そ
   の割りが上記貫通孔の内側開口より上記環状溝の
   内周方向に外れるように位置決めして弾性補助パ
   ツキンの上記環状凹部内に密に嵌合し、環状パツ
   キンの両外側面及び内周面を環状凹部の両内側面
   及び底面に密着させて弾性補助パツキンで環状パ
   ツキンを抱持してなることを特徴とする切換弁。