(57)【要約】【課題】スリーブの壁付近に形成される剥離領域の圧力を高めることができ、また剥離領域の範囲を狭めることができる弁装置の提供。【解決手段】例えば油圧ショベルに備えられるものであり、高圧ポート２及び低圧ポート３と、これらの高圧ポート２及び低圧ポート３に連通する弁室４とを有するスリーブ１と、このスリーブ１の弁室４に摺動可能に配置され、高圧ポート２から低圧ポート３へと向う圧油の流れを調整可能な絞り６を形成するスプール５とを備えると共に、絞り６の下流であって、この絞り６の近傍に配置され、圧油の流れを分散させる処理を行なう処理体２０を備えた構成にしてある。上述した絞り６はスプール５によって、例えば高圧ポート２と弁室４とが連通する位置に形成してあり、処理体２０を、高圧ポート２と低圧ポート３との間に位置する弁室４の部分に配置してある。【選択図】図１
2006052802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ポート及び低圧ポートと、これらの高圧ポート及び低圧ポートに連通する弁室とを有するスリーブと、このスリーブの上記弁室に摺動可能に配置され、上記高圧ポートから上記低圧ポートへと向う液体の流れを調整可能な絞りを形成するスプールとを備えた弁装置において、
上記絞りの下流であって、この絞りの近傍に配置され、上記液体の流れを分散させる処理を行なう処理体を備えたことを特徴とする弁装置。
【請求項２】
上記請求項１記載の発明において、
上記スプールは、上記高圧ポートと上記弁室とが連通する位置に上記絞りを形成すると共に、
上記処理体を、上記高圧ポートと上記低圧ポートとの間に位置する上記弁室の部分に配置したことを特徴とする弁装置。
【請求項３】
上記請求項１記載の発明において、
上記スプールは、上記弁室と上記低圧ポートとが連通する位置に上記絞りを形成すると共に、
上記処理体を、上記低圧ポートに配置したことを特徴とする弁装置。
【請求項４】
上記請求項１〜３のいずれか１項記載の発明において、
上記液体が圧油であり、建設機械に備えられることを特徴とする弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械などに備えられ、スプールが収容されるスリーブ内に生じる気泡に伴う騒音を抑制できる弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の弁装置を模式的に示した断面図である。この従来技術は、建設機械例えば油圧ショベルに備えられる流量制御弁であり、スリーブ１と、このスリーブ１内に摺動可能に配置されるスプール５とを備えている。スリーブ１は、高圧の液体すなわち圧油が導かれる高圧ポート２と、低圧部位、例えばタンクに連通する低圧ポート３と、これらの高圧ポート２及び低圧ポート３に連通すると共にスプール５が収容される弁室４とを備えている。スプール５は例えば、絞り６を形成する大径部７と、この大径部７に連設される小径部８とを備えている。
【０００３】
このように構成される流量制御弁では、流線９に示すように、高圧ポート２に導かれた圧油が弁室４に流入し、この圧油の一部が絞り６を通って低圧ポート３側に流れる。これにより、高圧ポート２から図示しない管路に供給される圧油の流量が制御される。なお、上述したような弁装置の一例として、特許文献１に示されるものがある。
【特許文献１】特開平１０−１６０００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した図５に示すような従来技術では、同図５の流線１１で示すように、スリーブ１の高圧ポート２を形成する壁１０近くを流れる高圧の圧油が、絞り６を通って弁室４内に流入するときに、その圧油の流れ方向がほぼ直角に曲げられる。これにより、絞り６の下流のスリーブ１の例えば弁室４の壁付近に真空の空洞から成る剥離領域１２が形成されてしまう剥離現象が発生する。この低圧の剥離領域１２においては、圧油中に溶けていた空気が大量に放出され、これらの空気が気泡となって圧油に混入し下流に流れ出す。このとき、下流の圧力は剥離領域１２の圧力よりも高いために、一旦生じた気泡が再び押し潰される現象が生じる。このように気泡が押し潰される際に、気泡の周辺における圧油の流れに衝撃を与える。その結果、振動を生じ騒音が発生する。この騒音は、一般にキャビテーション音と呼ばれている。
【０００５】
上述した剥離領域１２の圧力が低くなるほど気泡が大きくなりやすく、また、剥離領域１２の範囲が広くなるほど気泡の数が多くなる。このように気泡が大きくなり、数が多くなると、押し潰される気泡の総体積が大きくなることから、大きな騒音が発生することになる。このようなことから、絞り６の下流の近傍位置に形成される上述した剥離領域１２に伴う騒音を、少しでも抑えたいという要望が従来からあった。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、スリーブの壁付近に形成される剥離領域の圧力を高めることができ、また剥離領域の範囲を狭めることができる弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、高圧ポート及び低圧ポートと、これらの高圧ポート及び低圧ポートに連通する弁室とを有するスリーブと、このスリーブの上記弁室に摺動可能に配置され、上記高圧ポートから上記低圧ポートへと向う液体の流れを調整可能な絞りを形成するスプールとを備えた弁装置において、上記絞りの下流であって、この絞りの近傍に配置され、上記液体の流れを分散させる処理を行なう処理体を備えたことを特徴としている。
【０００８】
このように構成した本発明は、絞りを通過した圧油等の液体は処理体によって分散されるので、この分散された流れの一部が絞りの下流に位置するスリーブの壁付近に至る。これにより、絞りの下流のスリーブの壁付近に剥離領域が形成されにくくなる。仮に剥離領域が形成されたとしても、その剥離領域に分散された圧油の一部が流入しやすくなることによってその剥離領域の圧力を高めることができ、液体中に含まれている空気の放出が抑えられ、気泡の発生を抑制することができる。これに伴い、大きな気泡の発生を抑えることができる。また、従来では剥離領域が形成されていた部分への一部の圧油の流入により、剥離領域の範囲を狭めることができ、生じる気泡の数を少なく抑えることができる。これらにより、圧油への混入後に再び押し潰される気泡の総体積を小さくすることができる。
【０００９】
また、本発明は上記発明において、上記スプールは、上記高圧ポートと上記弁室とが連通する位置に上記絞りを形成すると共に、上記処理体を、上記高圧ポートと上記低圧ポートとの間に位置する上記弁室の部分に配置したことを特徴としている。
【００１０】
このように構成した本発明は、上記スプールは、高圧ポートから絞りを通過して弁室内に流入する液体が処理体によって分散されるので、弁室を形成するスリーブの壁付近に剥離領域が形成されにくい。
【００１１】
また、本発明は上記発明において、上記弁室と上記低圧ポートとが連通する位置に上記絞りを形成すると共に、上記処理体を、上記低圧ポートに配置したことを特徴としている。
【００１２】
このように構成した本発明は、高圧ポートから弁室に導かれ、さらに絞りを通過して低圧ポートに流入する液体が処理体によって分散されるので、低圧ポートを形成するスリーブの壁付近に剥離領域が形成されにくい。
【００１３】
また、本発明は上記発明において、上記液体が圧油であり、建設機械に備えられることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、絞りを通過した液体の流れを処理体によって分散させることにより、剥離領域の圧力を高め、この剥離領域の範囲を狭めることができ、これに伴って発生する気泡を小さくすることができ、また、気泡の数を少なくすることができる。これらにより圧油に混入して、この圧油の圧力によって再び押し潰される気泡の総体積を小さくすることができ、押し潰されることによって発生する騒音を従来に比べて低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下，本発明に係る弁装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る弁装置の第１実施形態を模式的に示した断面図である。この図１に示す第１実施形態も、例えば油圧ショベルに備えられる流量制御弁であり、前述した図５に示すものと同等のものは同じ符号で示してある。
【００１７】
すなわち、この第１実施形態も、スリーブ１と、このスリーブ１内に摺動可能に配置されるスプール５とを備え、スリーブ１は、高圧の液体すなわち圧油が導かれる高圧ポート２と、低圧部位、例えばタンクに連通する低圧ポート３と、これらの高圧ポート２及び低圧ポート３に連通すると共にスプール５が収容される弁室４とを有し、スプール５は例えば、絞り６を形成する大径部７と、この大径部７に連設される小径部８とを備えている。高圧ポート２と弁室４とが連通する位置に絞り６が形成される。これらの構成については前述した図５に示したものと同等である。
【００１８】
特に、この第１実施形態は、絞り６の下流であって、この絞り６の近傍に配置され、液体すなわち圧油の流れを分散させる処理を行なう処理体２０を備えている。すなわち、処理体２０は、高圧ポート２と低圧ポート３との間に位置する弁室４の部分に位置するスプール５の小径部８に装着させてある。この処理体２０は、例えば細かい目から成る筒状の金網２１と、この金網２１内に収容した多数の金属片２２とによって構成してある。多数の金属片２２の相互間、及び金網２１の目は、圧油の流通を許容させるようになっている。
【００１９】
この第１実施形態にあっても、高圧ポート２に導かれた圧油が弁室４に流入し、この圧油の一部が絞り６を通って低圧ポート３側に流れ、これにより、高圧ポート２から図示しない管路に供給される圧油の流量が制御される。
【００２０】
図２は図１の要部を示す断面図、図３は本発明の第１実施形態に備えられる処理体の作用を説明する図である。
【００２１】
特に、この第１実施形態は、絞り６の下流となる弁室４内に圧油の流れを分散させる処理体２０を設けてあることから、図２に示すように、絞り６を通過した圧油は処理体２０の金属片２２に衝突して分散される。この分散された流れの一部が絞り６の下流に位置するスリーブ１の弁室４の壁付近に至る。これにより、絞り６の下流のスリーブ１の弁室４の壁付近に剥離領域が形成されにくくなる。仮に同図２に示すように、剥離領域２３が形成されたとしても、その剥離領域２３に分散された圧油の一部が流入しやすくなることによって、その剥離領域２３の圧力を高めることができ、圧油中に含まれている空気の放出が抑えられ、気泡の発生を抑制できる。これに伴い大きな気泡の発生を抑えることができる。
【００２２】
なお、図３に示すように、気泡２４が発生したとしても、これらの気泡２４は矢印で示すように後から流入する圧油に押し流されて金属片２４に衝突しやすい。したがって、消滅する気泡２４も多くなる。
【００２３】
また、この第１実施形態では、従来は剥離領域が形成されていた部分への一部の圧油の流入により、図２に示す剥離領域２３を狭めることができ、生じる気泡の数を少なく抑えることができる。
【００２４】
これらにより、この第１実施形態によれば、圧油への混入後に再び押し潰される気泡２４の総体積を小さくすることができ、気泡２４が押し潰されることによって発生する騒音を低減できる。
【００２５】
図４は本発明の第２実施形態を模式的に示した断面図である。この図４に示す第２実施形態は、弁室４と低圧ポート３とが連通する位置に絞り６を形成する構成にしてあり、絞り６を通過した圧油の流れを分散させる処理体２５を、絞り６の近傍の低圧ポート３内に配置してある。この処理体２５も、例えば細かい目からなる筒状の金網２６と、この金網２６内に収容した多数の金属片２７とによって構成してある。多数の金属片２７の相互間、及び金網２６の目は、圧油の流通を許容させるようになっている。その他の構成は第１実施形態におけるのと同等である。
【００２６】
このように構成した第２実施形態は、絞り６の下流となる低圧ポート３内に圧油の流れを分散させる処理体２５を設けてあることから、絞り６を通過した圧油は処理体２５の金属片２７に衝突して分散される。この分散された流れの一部が絞り６の下流に位置する低圧ポート３の壁付近に至る。これにより、絞り６の下流の低圧ポート３の壁付近に剥離領域が形成されにくくなる。仮に、同図４に示すように、剥離領域２８が形成されたとしても、その剥離領域２８に分散された圧油の一部が流入することによって、その剥離領域２８の圧力を高めることができる。また、剥離領域２８への上述した圧油の流入により、この剥離領域２８を狭めることができる。これらにより、上述した第１実施形態と同等の効果が得られる。
【００２７】
なお、上記各実施形態では、弁装置として流量制御弁を挙げたが、本発明はこれに限定されるものでなく、圧力制御弁等に適用してもよい。
【００２８】
また、上記では処理体２０，２５のそれぞれが、筒状の金網２１，２６と金属片２２，２７から成っているが、本発明はこれに限られず、処理体を、例えば金属線をスプール５の小径部８に乱巻きした構成にしてもよく、また、圧油等の液体の流通が可能な発泡金属の筒体から成る構成にしてもよい。要するに本発明の処理体は、圧油等の液体の流通を許容させ、しかも流れ方向を分散させ得る構成のものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る弁装置の第１実施形態を模式的に示した断面図である。
【図２】図１の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に備えられる処理体の作用を説明する図である。
【図４】本発明の第２実施形態を模式的に示した断面図である。
【図５】従来の弁装置を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    スリーブ
２    高圧ポート
３    低圧ポート
４    弁室
５    スプール
６    絞り
７    大径部
８    小径部
２０  処理体
２１  金網
２２  金属片
２３  剥離領域
２４  気泡
２５  処理体
２６  金網
２７  金属片
２８  剥離領域
【図１】
2006052802.tif 000003
【図２】
2006052802.tif 000004
【図３】
2006052802.tif 000005
【図４】
2006052802.tif 000006
【図５】
2006052802.tif 000007