(57)【要約】【課題】  上記開口特性を無段階に変化させ、流量特性もなめらかに変化するようにしたスプール弁を提供することである。【解決手段】  バルブハウジングＨと、バルブハウジングＨに形成したスプール孔２９と、スプール孔２９に摺動自在に組み込んだスプールＳと、このスプールＳに形成した環状溝２１と、この環状溝２１に隣接したランド部２２，２３と、上記環状溝２１に連通するとともにランド部２２，２３に形成したノッチ２４，２５とを備えたスプール弁において、上記ノッチ２４，２５は、環状溝２１からその反対方向に向かって徐々に浅くするとともに、ＮＣポリゴン加工機で形成したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブハウジングと、バルブハウジングに形成したスプール孔と、スプール孔に摺動自在に組み込んだスプールと、このスプールに形成した環状溝と、この環状溝に隣接したランド部と、上記環状溝に連通するとともにランド部に形成したノッチとを備えたスプール弁において、上記ノッチは、環状溝からその反対方向に向かって徐々に浅くする構成にしたことを特徴とするスプール弁。
【請求項２】
ノッチは、ＮＣポリゴン加工機で形成したことを特徴とする請求項１記載のスプール弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スプールのランド部に形成したノッチの形状に特徴を有するスプール弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８〜図１０は、従来のスプール弁におけるスプールの一部を示すものである。このスプール弁は、スプールｓに環状溝１を形成し、この環状溝１と隣接する両側の部分をランド部２，３とし、これらランド部２，３のそれぞれには、３つのノッチ４〜６，７〜９を形成している。そして、上記各ノッチ４〜６，７〜９は、その平面における開口形状を図８に示すように全て同じにしている。つまり、各ノッチ４〜６，７〜９の軸方向に伸びる対向辺を互いに平行にするとともに、図９に示すように、それらノッチ４〜６，７〜９の深さも同じにしている。
【０００３】
ただし、上記ノッチ４〜６，７〜９は、その軸方向長さを異にしている。つまり、ノッチ４，７を最長ノッチとし、ノッチ６，９を最短ノッチとするとともに、ノッチ５，８を中間長さとしている。
【０００４】
上記のようにしたスプールｓは、それをバルブハウジングｈに形成したスプール孔１０に組み込むが、このバルブハウジングｈには、ポート１１〜１３を形成している。そして、スプールｓが中立位置にあるとき、環状溝１は、ポート１１に対応する一方、ポート１２，１３とは軸方向の位相が食い違う関係にしている。
【０００５】
そして、図８においてスプールｓを矢印１４方向に移動すると、ポート１２に対して、最初に最長のノッチ４が開口し、次に中間長さのノッチ５が開口し、最後に最短のノッチ６が開口するとともに、最終的には、環状溝１がポート１２に開口する。上記のようにノッチ４〜６および環状溝１がポート１２に開口することによって、それらノッチ４〜６および環状溝１を介してポート１１とポート１２とが連通することになる。
【０００６】
上記のようにポート１１とポート１２とが連通するが、その連通経路の開口面積は、ノッチ４〜６の開口特性に依存する。そして、その開口特性を示したのが図１０である。この図１０は、横軸をスプールストロークとし、縦軸を上記連通経路の開口面積としたもので、図中曲線Ａが最長のノッチ４が開口したときの特性である。また、曲線Ｂがノッチ４と中間長さのノッチ５がともに開口したときの特性で、曲線Ｃがノッチ４〜６の全てが開口したときの特性である。さらに、直線Ｄは環状溝１がポート１２に開口した以後の特性を示している。
【０００７】
上記のことからも明らかなように、従来のスプール弁では、その開口特性がＡ〜Ｃへ段階的に変化し、最終的には、直線的に開口面積が大きくなるという特徴を持っている。
なお、スプールｓを上記矢印１４とは反対方向に移動したときには、ノッチ７〜９および環状溝１を介してポート１１がポート１３に連通するが、その連通経路の開口特性は、図１０と全く同様である。
【０００８】
また、上記のように３本のノッチ４〜６あるいは７〜９を設けたのは、これら３本のノッチの長さを調整したりして、求める流量特性に応じたノッチの開口特性をいろいろ設定するためである。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１４４９１４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来のスプール弁では、その開口特性がＡ〜Ｃへ段階的に変化し、最終的には、直線的に開口面積が大きくなる構成にしているが、そのときの流量特性も開口特性に依存することになる。このように流量特性が上記開口特性に依存するので、その開口特性が段階的に変化すると、なめらかな流量特性が得られないという問題があった。
この発明の目的は、上記開口特性を無段階に変化させ、流量特性もなめらかに変化するようにしたスプール弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、バルブハウジングと、バルブハウジングに形成したスプール孔と、スプール孔に摺動自在に組み込んだスプールと、このスプールに形成した環状溝と、この環状溝に隣接したランド部と、上記環状溝に連通するとともにランド部に形成したノッチとを備えたスプール弁において、上記ノッチは、環状溝からその反対方向に向かって徐々に浅くする構成にしたことを特徴とする。
第２の発明は、上記ノッチをＮＣポリゴン加工機で形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、スプールに形成したノッチを環状溝からその反対方向に向かって徐々に浅くしているので、スプールの開口特性を無段階に変化させることができる。このように開口特性を無段階に変化させられるので、その流量特性もなめらかに変化させることができる。
また、形状の異なるノッチを複数形成する必要がないので、加工時間を短縮することができる。
【００１３】
そして、第２の発明によれば、上記ノッチをＮＣポリゴン加工機で形成したので、一度の加工で複数のノッチを形成することができる。したがって、加工時間を短縮することができるとともに、加工コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図３は、この発明のスプール弁の第１実施形態を示したものである。
このスプール弁は、スプールＳに環状溝２１を形成し、この環状溝２１と隣接する両側の部分をランド部２２，２３とし、これらランド部２２，２３のそれぞれにはノッチ２４，２５を形成している。
【００１５】
上記ノッチ２４，２５は、図１からも明らかなように、その平面形状を山形にしている。すなわち、環状溝２１からそれとは反対方向に向かって先細りとなる山形にしている。
また、上記ノッチ２４，２５は、そのノッチ面を、上記先細り先端に向かって徐々に浅くしている。すなわち、ノッチ２４，２５は、そのノッチ面を隣接面２６，湾曲面２７および斜面２８とから構成し、図２に示すように、環状溝２１に隣接する隣接面２６は、先細り方向前方の湾曲面２７に連続し、さらに、この湾曲面２７から斜面２８を介してランド部２２に到達するようにしている。
【００１６】
上記のようにした隣接面２６は、ノッチ２４，２５の最深部を構成するとともに、その面をほぼ水平にしている。この隣接面２６に連続する湾曲面２７は、スプールの直径方向に出っ張る湾曲形状にし、隣接面２６に対してはそれと連続する過程で急激に傾斜する形状にしている。一方、斜面２８はこの湾曲面２７をランド部２２，２３に連続させるほぼ直線上にするとともに、その傾斜角をなめらかにしている。
【００１７】
上記のようにしたスプールＳは、それをバルブハウジングＨに形成したスプール孔２９に組み込むが、このバルブハウジングＨには、ポート３０〜３２を形成している。そして、スプールＳが中立位置にあるとき、環状溝２１は、ポート３０に対応する一方、ポート３１，３２とは軸方向の位相が食い違う関係にしている。
【００１８】
そして、図１においてスプールＳを矢印３３方向に移動すると、ポート３１に対してノッチ２４は、上記先細り先端から環状溝２１に向かって徐々に開口し、最終的には、環状溝２１がポート３１に開口する。上記のようにノッチ２４および環状溝２１がポート３１に開口することによって、それらノッチ２４および環状溝２１を介してポート３０とポート３１とが連通することになる。
【００１９】
上記のようにポート３０とポート３１とが連通するが、その連通経路の開口面積は、ノッチ２４の開口特性に依存する。そして、その開口特性を示したのが図３である。この図３は、横軸をスプールストロークとし、縦軸を上記連通経路の開口面積としたもので、図中線分Ｅが図２に示すノッチ２４の先細り先端である斜面２８の部分が開口したときの特性である。この特性は、斜面２８の影響を受けるが、斜面２８は前記したようになめらかに傾斜させた直線にしているので、スプールＳのストロークに対して開口面積の増加率がなめらかな状態になっている。
【００２０】
図中線分Ｆは図２に示すノッチ２４の斜面２８および湾曲面２７に相当する部分が開口したときの特性であるが、この特性は、湾曲面２７の影響を受けるものである。つまり、スプールＳが上記よりもさらに矢印３３方向に移動すると、今度は、ノッチ２４のうち、斜面２８および湾曲面２７に相当する部分が開口する。この湾曲面２７は、前記したように隣接面２６に至る過程で急激に傾斜しているので、図３のグラフの線分Ｆで示すように、その開口面積の増加率が大きくなっている。
【００２１】
そして、スプールＳがさらに移動したときには、ノッチ２４のうち、斜面２８、湾曲面２７および隣接面２６に相当する部分が開口するが、この開口特性を示したのが線分Ｇである。この特性は、隣接面２６の影響を受けるが、隣接面２６は前記したようにその底面をほぼ水平にしているので、図３のグラフの線分Ｇで示すように、その開口面積の増加率がなめらかな状態になっている。
さらに、直線Ｋは環状溝２１がポート３１に開口した以後の特性を示している。つまり、環状溝２１がポート３１に開口したときには、開口面積が直線的に大きくなるという特徴を持っている。
【００２２】
上記のことからも明らかなように、この実施形態のスプール弁では、その開口特性がＥ〜Ｇへ無段階に変化するので、流量特性の変化もなめらかになる。
なお、スプールＳを上記矢印３３とは反対方向に移動したときには、ノッチ２５および環状溝２１を介してポート３０がポート３２に連通するが、その連通経路の開口特性は、図３と全く同様である。
【００２３】
上記のように、この実施形態によれば、ノッチ２４，２５の平面形状を山形にしたので、その頂部の角度、すなわちノッチの幅を調整するとともに、斜面２８、湾曲面２７および隣接面２６に対応する部分の深さを調整することによって、ノッチによる流量特性をいろいろ設定することができる。つまり、その分、求める流量特性に応じてノッチの開口特性をいろいろ設定することができる。しかも、上記斜面２８、湾曲面２７および隣接面２６を無段階に連続させているので、流量特性の変化もなめらかにすることができる。
【００２４】
なお、ノッチ２４，２５の平面形状および底面形状すなわち斜面２８、湾曲面２７および隣接面２６の形状は、求める流量特性に応じて自由に変更することができる。例えば、図４に示した第２実施形態のノッチ３４では、隣接面２６に相当する部分の深さを、第１実施形態の隣接面２６に相当する部分の深さよりも浅くするとともに、湾曲面２７は、上記隣接面２６に対して緩やかに傾斜させている。そして、斜面２８は、第１実施形態よりもその傾斜をさらに緩やかにしている。
【００２５】
また、図５に示した第３実施形態のノッチ３５では、傾斜角度の異なる２つの傾斜面３６，３７を組み合わせた形状にしている。
さらに、図６に示した第４実施形態のノッチ３８では、隣接面２６および湾曲面２７を第１実施形態の隣接面２６および湾曲面２７とほぼ同形状とするとともに、湾曲面２７に連続する斜面２８を水平にしている。そして、この斜面２８に傾斜面３９を連続的に形成するとともに、この傾斜面３９の傾斜角度を大きくしている。
【００２６】
いずれにしても、上記第１〜第４実施形態から明らかなように、ノッチの平面形状および底面の深さやその形状は、求める流量特性に応じて自由に変更することができる。したがって、形状の異なるノッチを複数形成する必要がなく、ノッチの加工時間を短縮することができる。
【００２７】
また、上記第１〜４実施形態の各ノッチは、ＮＣポリゴン加工機で形成するようにしている。すなわち、図７に示すように、各ノッチは、環状溝２１に隣接するランド部２２，２３の円弧を水平に削り取って形成したものである。このようにランド部２２，２３の円弧を水平に削り取って形成したので、ＮＣポリゴン加工機で効率的にノッチを形成できることになる。さらに、ＮＣポリゴン加工機は、そのカッターの回動に対して、スプールを１／２倍速で回転させれば、カッター数の倍のノッチを同時に形成できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態を示す要部断面図である。
【図２】ノッチの形状を示す断面図である。
【図３】スプールストロークに応じた開口特性を示すグラフである。
【図４】第２実施形態のノッチの形状を示す断面図である。
【図５】第３実施形態のノッチの形状を示す断面図である。
【図６】第４実施形態のノッチの形状を示す断面図である。
【図７】環状溝における軸線に直交する方向の断面図である。
【図８】従来のスプール弁を示す要部断面図である。
【図９】従来のスプール弁におけるノッチの深さを示す断面図である。
【図１０】従来のスプール弁におけるスプールストロークに応じた開口特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
Ｓ          スプール
２１        環状溝
２２，２３  ランド部
２４，１５  ノッチ
Ｈ          バルブハウジング
２９        スプール孔
３４，３５  ノッチ
３８        ノッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005114137.tif 000009
【図８】
2005114137.tif 000010
【図９】
2005114137.tif 000011
【図１０】
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