JP3485992B2 - スプール弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル、
油圧クレーン等の建設機械に適用されるスプール弁装置
に関し、特に、スプールの位置を検出するスプール位置
検出機構を備えたスプール弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スプール弁装置は、スプール摺
動穴が形成されたケーシングと、該ケーシングのスプー
ル摺動穴内に摺動可能に設けられたスプールと、該スプ
ールを初期位置に常時付勢する付勢手段と、該付勢手段
に抗して前記スプールを摺動変位させる油圧パイロット
部、電磁アクチュエータまたは手動レバー等の駆動手段
とから大略構成されている。

【０００３】そして、前記ケーシングにはスプール摺動
穴に開口する複数の流体通路が設けられ、前記スプール
をスプール摺動穴内で軸方向に変位させることによって
流体の圧力や流量を制御したり、流体の流通経路（流れ
方向）を切換えたりするようになっている。

【０００４】また、前記スプール弁装置には、流体の制
御を高精度に行なうために、変位するスプールの摺動位
置を検出するスプール位置検出機構を備えたものがあ
り、例えば、１９９０年６月１５日付発行の『機械技術
者のためのセンサ技術入門』（著者 佐野清人，発行所
日刊工業新聞社 第１７〜２３頁）によって知られて
いる。

【０００５】ここで、この種の従来技術によるスプール
位置検出機構としては、ケーシングの外部に位置してス
プールと同軸に設けられた一次側コイルおよび二次側コ
イルと、一端側がスプールに固着され、他端側がケーシ
ングから摺動可能に突出し該各コイルに対するコアとな
った移動軸とからなる差動トランスが広く用いられてい
る。

【０００６】そして、このスプール位置検出機構は、ス
プールと共に移動軸が軸方向に変位すると、この移動軸
のコアが各コイル内を移動（変位）することにより、前
記二次コイルに電圧変化が生じ、この電圧変化からスプ
ールの摺動位置を検出するというものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるスプール弁装置では、スプール位置検出機
構をケーシングの外部に設け、スプールの変位を移動軸
を介してケーシング外に取出すようにしているから、ケ
ーシング外に各コイルや移動軸のコア等が突出してしま
い、スプール弁装置全体が大型化してしまうという問題
がある。

【０００８】また、スプールの変位を移動軸を介してケ
ーシング外に取出す構成であるから、ケーシングの端部
には移動軸との間にシール部材を設ける必要があり、長
期の使用に伴ない該シール部材が摩耗すると、油液等の
流体がケーシング外に漏出する上に、この漏出油等によ
って各コイル等が損傷し寿命が低下するという問題があ
る。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、スプールの変位を長期に亘って正確に検
出でき、耐久性や寿命を大幅に延ばすことができる上
に、全体をコンパクトに形成でき、小型化を図ることが
できるようにしたスプール弁装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明が採用するスプール弁装置は、内部がス
プール摺動穴となったケーシングと、該ケーシングのス
プール摺動穴内に摺動可能に設けられたスプールと、該
スプールの摺動位置を検出するスプール位置検出機構と
からなる。

【００１１】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記スプール位置検出機構は、前記スプールを
初期位置に向けて常時付勢し、前記スプールの摺動変位
に応じてばね力が変化するばね部材と、前記スプールか
ら離間して前記ケーシング内に設けられ、前記スプール
摺動穴の軸方向で前記ばね部材と対向して配置されるダ
イヤフラムと、該ダイヤフラムと前記ばね部材との間に
配設され、該ダイヤフラムに当接することにより前記ば
ね部材のばね力に応じて該ダイヤフラムを押圧変位させ
る押圧部材と、前記ダイヤフラムの一側面に設けられ、
前記押圧部材によるダイヤフラムの変位を検出する歪ゲ
ージとにより構成したことにある。

【００１２】

【００１３】また、請求項２の発明によると、前記押圧
部材は、前記ばね部材のばね力を受承する大径のアダプ
タとして形成し、該アダプタには先端側が前記ダイヤフ
ラムに当接し、該ダイヤフラムを押圧変位させる小径の
押圧突起を設ける構成としている。

【００１４】さらに、請求項３の発明によると、前記ダ
イヤフラムは、前記押圧部材が当接する中央部を厚肉部
とし、該厚肉部の外側を環状の薄肉部として形成し、該
薄肉部には前記歪ゲージを設ける構成としている。

【００１５】

【作用】請求項１の発明の構成により、スプールが摺動
変位すると、該スプールの変位に応じてばね部材が伸縮
してそのばね力が変化する。そして、スプール位置検出
機構は、スプールの摺動変位によってばね部材のばね力
が変化すると、押圧部材によるダイヤフラムの押圧力が
変化するから、該ダイヤフラムの変位量を歪ゲージで検
出し、該歪ゲージからばね部材のばね力に応じた電気信
号が出力され、この電気信号によってスプールの摺動位
置を検出することができる。

【００１６】

【００１７】また、請求項２の発明の構成により、ばね
部材のばね力は大径のアダプタで受承され、小径の押圧
突起でダイヤフラムに押圧力が作用するから、該ダイヤ
フラムを大きく押圧変位させることができる。

【００１８】さらに、請求項３の発明の構成により、肉
厚部を押圧部材に当接させているから、押圧部材によっ
て薄肉部に応力集中が生じるのを防止して該薄肉部の損
傷を防止できる上に、薄肉部の単位面積当りの変位量を
大きくできる。

【００１９】

【実施例】以下、図１ないし図４に基づき本発明の実施
例によるスプール弁装置を、油圧アクチュエータ用の方
向切換弁として用いた場合を例に挙げて説明する。

【００２０】まず、図１ないし図３に本発明の第１の実
施例を示す。

【００２１】図中、１は本実施例によるスプール弁装置
を示し、該スプール弁装置１は、後述するケーシング
２、スプール８、スプール位置検出機構９から大略構成
されている。

【００２２】２はスプール弁装置１の外殻をなす筒状の
ケーシングを示し、該ケーシング２は内部がスプール摺
動穴３となり、該スプール摺動穴３の一端側は、段部２
Ａを介して雌ねじ部２Ｂとなっている。また、該ケーシ
ング２には、油圧ポンプに接続されるポンプポート４
と、タンクに接続されるタンクポート５と、油圧アクチ
ュエータに接続される出力ポート６と、パイロット弁
（いずれも図示せず）に接続されるパイロットポート７
とが軸方向に所定寸法離間して形成され、該ポート４，
５，６はそれぞれスプール摺動穴３に開口し、パイロッ
トポート７は該スプール摺動穴３に形成された後述のパ
イロット室Ａに開口している。

【００２３】８はケーシング２のスプール摺動穴３内に
軸方向に摺動可能に挿嵌されたスプールを示し、該スプ
ール８は、前記スプール摺動穴３の穴径とほぼ対応する
外径寸法をもって円柱状に形成され、その外周側には軸
方向に所定寸法離間して一対の環状溝８Ａ，８Ｂが形成
されている。そして、該スプール８は、スプール摺動穴
３内を矢示Ｂ方向に摺動変位することにより、環状溝８
Ａを介してポンプポート４と出力ポート６を連通させ、
矢示Ｃ方向に摺動変位することにより、環状溝８Ｂを介
してタンクポート５と出力ポート６を連通させるもので
ある。

【００２４】９はケーシング２の一端側に設けられたス
プール位置検出機構を示し、該スプール位置検出機構９
は、後述するホルダ１０、ダイヤフラム形成部材１１、
歪ゲージ１２、アダプタ１３、コイルばね１４等から大
略構成されている。

【００２５】１０はケーシング２の一端側に装着された
蓋体としてのホルダを示し、該ホルダ１０は大径に形成
された大径筒部１０Ａと、該大径筒部１０Ａからテーパ
状の蓋部１０Ｂを介して他側に伸長した小径筒部１０Ｃ
とから大略構成され、該小径筒部１０Ｃと大径筒部１０
Ａとの間はテーパ状の蓋部１０Ｂによって閉塞されてい
る。そして、前記大径筒部１０Ａの内周側は後述する増
幅器１５を収容する収容部１０Ｄとなり、外周側はケー
シング２の雌ねじ部２Ｂに螺着される雄ねじ部１０Ｅと
なっている。

【００２６】また、前記小径筒部１０Ｃには図２に示す
如く、先端側内周にダイヤフラム形成部材１１が取付け
られる嵌合段部１０Ｆが形成され、軸方向中間部には径
方向の油穴１０Ｇ，１０Ｇが穿設されている。そして、
該各油穴１０Ｇは小径筒部１０Ｃ内をパイロット室Ａに
常時連通させ、該小径筒部１０Ｃ内をパイロット室Ａと
同圧状態に保持するものである。

【００２７】１１はホルダ１０の小径筒部１０Ｃ先端側
に取付けられたダイヤフラム形成部材を示し、該ダイヤ
フラム形成部材１１は図３に示すように、筒部１１Ａ
と、該筒部１１Ａの他端側に位置してホルダ１０の嵌合
段部１０Ｆに嵌合される鍔部１１Ｂと、前記筒部１１Ａ
の一端側を閉塞するように設けられた薄肉円板状のダイ
ヤフラム１１Ｃとから構成され、該ダイヤフラム１１Ｃ
はアダプタ１３で押圧されることにより歪み（撓み）変
形するようになっている。

【００２８】１２はダイヤフラム１１Ｃの一側面に貼着
されたフィルム状の歪ゲージで、該歪ゲージ１２は、ダ
イヤフラム１１Ｃの歪みを検出することにより、歪みの
大きさ（歪量）に応じた電気信号を出力するものであ
る。そして、該歪ゲージ１２は、ダイヤフラム形成部材
１１およびアダプタ１３と共に変位検出手段を構成し、
コイルばね１４のばね力からスプール８の変位をダイヤ
フラム１１Ｃの変位として検出する。なお、この歪ゲー
ジ１２としては、例えば金属ストレンゲージ、半導体ス
トレンゲージ、感圧ダイオードまたは感圧トランジスタ
等が用いられている。

【００２９】１３はスプール８とダイヤフラム形成部材
１１との間に位置してスプール摺動穴３内に設けられた
押圧部材としてのアダプタを示し、該アダプタ１３はコ
イルばね１４のばね力を受承すべく段付円板状に形成さ
れ、その一端側中央には小径の押圧突起１３Ａが一体形
成されている。ここで、該アダプタ１３はパイロット室
Ａ内に移動可能に配設され、その押圧突起１３Ａは、先
端部がダイヤフラム１１Ｃの中央部に常時当接するよう
になっている。そして、該アダプタ１３はコイルばね１
４のばね力を受承することにより、このばね力を小径の
押圧突起１３Ａで増幅し、該押圧突起１３Ａの先端部で
ダイヤフラム１１Ｃを押圧するときのダイヤフラム１１
Ｃの変位量（歪量）を増大させる構成となっている。ま
た、該アダプタ１３には、ダイヤフラム形成部材１１内
をパイロット室Ａに連通させる油穴１３Ｂが軸方向に穿
設されている。

【００３０】ここで、前記パイロット室Ａは、スプール
８とダイヤフラム形成部材１１との間に画成され、パイ
ロットポート７を介して圧油が供給されることによりス
プール８を矢示Ｃ方向に摺動変位させる。また、スプー
ル８の他側には、該パイロット室Ａに対向するように他
のパイロット室（図示せず）が画成され、この他のパイ
ロット室に圧油を供給してスプール８を矢示Ｂ方向に摺
動変位させたときには、パイロット室Ａ内の圧油はパイ
ロットポート７を介してタンク内に排出させるようにな
っている。そして、パイロット室Ａ、パイロットポート
７および他のパイロット室等によって駆動手段となる油
圧パイロット部を構成している。

【００３１】１４はパイロット室Ａ内に位置してスプー
ル８とアダプタ１３との間に配設されたばね部材として
のコイルばねで、該コイルばね１４はスプール８を図１
に示す中立位置（初期位置）に向けて常時付勢し、スプ
ール８が中立位置から図１中の矢示Ｂ，Ｃ方向に変位す
るときでも、アダプタ１３を介してダイヤフラム１１Ｃ
を押圧できるようにパイロット室Ａ内に配設されてい
る。そして、該コイルばね１４はスプール８が矢示Ｂ，
Ｃ方向に変位するときに、その変位量に応じてばね力が
増減し、このときのばね力をアダプタ１３を介してダイ
ヤフラム１１Ｃに伝えるようになっている。

【００３２】１５はホルダ１０の収容部１０Ｄ内に配設
された増幅器で、該増幅器１５は、入力側が複数本の信
号線１６，１６，…を介して歪ゲージ１２に接続され、
出力側は複数本のリード線１７，１７，…を介してケー
シング２外のコントロールユニット（図示せず）に接続
されている。また、前記各信号線１６は、途中部分がホ
ルダ１０の成型時に同時に鋳込まれており、これによっ
てホルダ１０は該各信号線１６の周囲から油液が漏出す
るのを確実に防止している。そして、該増幅器１５は、
歪ゲージ１２から入力された電気信号を増幅してコント
ロールユニットに出力するものである。

【００３３】１８はホルダ１０の収容部１０Ｄ開口側に
取付けられ、該収容部１０Ｄ内への雨水等の浸入を防止
するゴム栓、１９はケーシング２の段部２Ａとホルダ１
０の蓋部１０Ｂとの間に設けられ、スプール摺動穴３内
からの油液の漏出を防止するＯリングをそれぞれ示して
いる。

【００３４】本実施例によるスプール弁装置１は上述の
如き構成を有するもので、他のパイロット室に圧油を供
給することによりスプール８をコイルばね１４に抗して
矢示Ｂ方向に摺動変位させるときには、該スプール８の
環状溝８Ａによりポンプポート４が油圧アクチュエータ
側の出力ポート６に連通され、これにより、油圧ポンプ
からの圧油が出力ポート６を介して油圧アクチュエータ
に供給される。

【００３５】また、パイロット室Ａにパイロットポート
７を介して圧油を供給してスプール８を矢示Ｃ方向に摺
動変位させるときには、該スプール８の環状溝８Ｂによ
り油圧アクチュエータ側の出力ポート６がタンクポート
５に連通するようになり、これにより、油圧アクチュエ
ータからの戻り油がタンクポート５を介してタンク内に
排出される。

【００３６】次に、上述した動作時におけるスプール位
置検出機構９によるスプール８の位置検出について説明
する。

【００３７】まず、スプール８が矢示Ｂ方向に摺動変位
するときには、該スプール８の変位量に応じてコイルば
ね１４が圧縮変形され、該コイルばね１４のばね力が大
きくなるから、このばね力の増大によりアダプタ１３の
押圧突起１３Ａがダイヤフラム形成部材１１のダイヤフ
ラム１１Ｃをより大きな押圧力をもって押圧するように
なる。そして、小径の押圧突起１３Ａは、その先端側で
ダイヤフラム１１Ｃに大きな押圧力を与え、該ダイヤフ
ラム１１Ｃをこのときの押圧力で大きく歪み変形させる
ことにより、歪ゲージ１２はダイヤフラム１１Ｃの歪量
を、スプール８の変位として検出し、このときの電気信
号を増幅器１５等を介してコントロールユニットに出力
する。

【００３８】また、スプール８が矢示Ｃ方向に摺動変位
するときには、該スプール８の変位量に応じてコイルば
ね１４が伸長し、該コイルばね１４のばね力が小さくな
るから、このばね力の減少によりアダプタ１３の押圧突
起１３Ａによるダイヤフラム１１Ｃの押圧力が小さくな
る。そして、小径の押圧突起１３Ａは、その先端側でダ
イヤフラム１１Ｃに小さな押圧力を与え、該ダイヤフラ
ム１１Ｃをこのときの押圧力で小さく歪み変形させるこ
とにより、歪ゲージ１２はダイヤフラム１１Ｃの歪量
を、スプール８の変位として検出し、このときの電気信
号を増幅器１５等を介してコントロールユニットに出力
する。

【００３９】この結果、スプール８の変位に応じた電気
信号を歪ゲージ１２から出力させることができ、この電
気信号に基づいてスプール８の変位位置を検出すること
ができる。

【００４０】また、コイルばね１４のばね力は大径のア
ダプタ１３で受承され、該アダプタ１３に形成された小
径の押圧突起１３Ａを介してダイヤフラム１１Ｃに伝え
られることにより、コイルばね１４のばね力は小径の押
圧突起１３Ａで増幅された状態でダイヤフラム１１Ｃに
伝えられるから、ばね力の変動が小さい場合でもダイヤ
フラム１１Ｃを大きく変位させることができる。

【００４１】さらに、ホルダ１０の小径筒部１０Ｃに各
油穴１０Ｇを形成することにより、該小径筒部１０Ｃ内
にパイロット室Ａ内の圧油を導くようにしているから、
ダイヤフラム１１Ｃの両面側に常時同圧を作用させるこ
とができ、パイロット圧によってダイヤフラム１１Ｃが
変位するのを防止することができる。

【００４２】かくして、本実施例によれば、スプール８
の変位をコイルばね１４でばね力（押圧力）に変換し、
これをアダプタ１３を介してダイヤフラム１１Ｃに伝え
ると共に、該ダイヤフラム１１Ｃの歪み変形を歪ゲージ
１２で検出することにより、該歪ゲージ１２からスプー
ル８の変位量に応じた電気信号を出力させる構成とした
から、コイルばね１４のばね力に基づいてスプール８の
変位位置を検出することができ、従来技術のようにスプ
ールの変位量を取出すための移動軸等を別途設ける必要
がなくなり、スプール位置検出機構９をコンパクトに形
成でき、小型軽量化を図ることができる上に、様々なス
プール８に対応可能として、適応範囲を大幅に拡大する
ことができる。

【００４３】また、スプール位置検出機構９をケーシン
グ２のスプール摺動穴３内に配設することにより、従来
技術のように移動軸とケーシングとの間にシール部材等
を設ける必要がなくなるから、スプール摺動穴３内の圧
油（油液）等がシール部材の摺動摩耗によって外部に漏
出するのを確実に防止でき、スプール位置検出機構９の
耐久性や寿命を延ばすことができると共に、信頼性を大
幅に向上できる。

【００４４】また、コイルばね１４のばね力を大径のア
ダプタ１３で受承させ、該アダプタ１３に形成された小
径の押圧突起１３Ａを介してダイヤフラム１１Ｃに伝え
られるようにしているから、コイルばね１４のばね力を
小径の押圧突起１３Ａで増幅した状態でダイヤフラム１
１Ｃに伝えることができ、ばね力の変動が小さい場合で
もダイヤフラム１１Ｃを大きく変位させて、検出精度を
大幅に向上することができる。

【００４５】さらに、コイルばね１４をスプール８に当
接させ、ばね力の変化により該スプール８の変位量を検
出するようにしているから、該コイルばね１４の長さや
ばね定数等を適宜変更することにより、スプール位置検
出機構９の軸方向寸法を大きくすることなく、測定範囲
を簡単に拡大することができる。

【００４６】一方、ホルダ１０の小径筒部１０Ｃに形成
された各油穴１０Ｇにより該小径筒部１０Ｃ内に圧油を
導いて、ダイヤフラム１１Ｃの両面側を同圧に保持する
ことができるから、パイロット圧によるダイヤフラム１
１Ｃの変位で誤検出が生じるのを防止でき、スプール８
の変位量を高精度に検出することができる。

【００４７】次に、図４は本発明の第２の実施例を示
し、本実施例の特徴は、ダイヤフラムの中央部を厚肉と
し、その外周側を薄肉状に形成したことにある。なお、
本実施例では、前述した第１の実施例と同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００４８】図中、２１は本実施例によるダイヤフラム
形成部材を示し、該ダイヤフラム形成部材２１は、前記
第１の実施例で述べたダイヤフラム形成部材１１とほぼ
同様に、筒部２１Ａと、該筒部２１Ａの他端側に位置し
てホルダ１０の嵌合段部１０Ｆに嵌合される鍔部２１Ｂ
と、前記筒部２１Ａの一端側を閉塞するように設けられ
たダイヤフラム２２とから構成されている。

【００４９】しかし、該ダイヤフラム形成部材２１では
ダイヤフラム２２が、中央部が他側に向けて突出するよ
うに厚肉となった円板状の厚肉部２２Ａと、該厚肉部２
２Ａの外周から径方向外向きに薄肉状に延び筒部２１Ａ
との間を閉塞するように設けられた円環状の薄肉部２２
Ｂとから構成され、前記厚肉部２２Ａにはアダプタ１３
の押圧突起１３Ａが当接するようになっている。

【００５０】２３はダイヤフラム２２の一側面に貼着さ
れたフィルム状の歪ゲージで、該歪ゲージ２３は、円環
状の薄肉部２２Ｂに対応するように円環状に形成され、
該薄肉部２２Ｂが歪むことにより、この歪みの大きさ
（歪量）に応じた電気信号を出力するものである。

【００５１】かくして、このように構成された本実施例
においても、前述した第１の実施例とほぼ同様の作用効
果を得ることができるものの、特に、本実施例では、ア
ダプタ１３の押圧突起１３Ａを厚肉部２２Ａに当接させ
るようにしているから、小径の押圧突起１３Ａからの押
圧力によりダイヤフラム２２が損傷されるのを長期に亘
って防止することができ、信頼性や寿命を大幅に向上す
ることができる。しかも、薄肉部２２Ｂの単位面積あた
りの変位量を大きくすることができるから、検出精度を
高めることができる。

【００５２】なお、第１の実施例では、ホルダ１０の小
径筒部１０Ｃに各油穴１０Ｇを形成し、該小径筒部１０
Ｃ内にパイロット室Ａ内の圧油を導くことによってダイ
ヤフラム１１Ｃの両面側を同圧に保持するものとして述
べたが、例えば、図３中に点線で示す如く、ダイヤフラ
ム形成部材１１の筒部１１Ａに軸方向に貫通する油穴３
１を穿設することにより、パイロット室Ａ側と小径筒部
１０Ｃ内との間を同圧に保持するようにしてもよい。

【００５３】また、スプール８をパイロット室Ａと他の
パイロット室に圧油を給排することによって摺動変位さ
せるものとして述べたが、例えば他のパイロット室のみ
を設け、コイルばね１４を復帰用のばねとして用いても
よく、この場合にはパイロット室Ａはばね室となり、パ
イロットポート７はタンクに接続されたドレンポートと
なる。

【００５４】さらに、実施例では、スプール８を摺動変
位させる駆動手段としてパイロット室Ａ、パイロットポ
ート７および他のパイロット室等からなる油圧パイロッ
ト部を例示したが、例えば電磁アクチュエータ、手動レ
バー等の他の駆動手段を適用してもよい。

【００５５】一方、スプール弁装置１を油圧アクチュエ
ータと油圧ポンプ、タンクとを選択的に切換える切換弁
として例示したが、これに限るものではなく、例えば圧
力制御弁や流量制御弁等の他のスプール弁装置に適用し
てもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、スプールが摺動変位したときには、該スプールの
変位に応じてばね部材を伸縮させてそのばね力を変化さ
せ、スプール位置検出機構は、ダイヤフラム、押圧部材
および歪みゲージによって、このばね部材のばね力の変
化を取出すことにより、ばね力からスプールの摺動位置
を検出することができる。このため、従来技術のように
スプールの変位量を取出すための移動軸等を別途設ける
必要がなくなり、スプール位置検出機構をコンパクトに
形成でき、当該スプール弁装置の小型軽量化を図ること
ができる上に、様々なスプールに対応可能として、適応
範囲を拡大することができる。

【００５７】この場合、スプール位置検出機構の押圧部
材は、ダイヤフラムに当接することによりばね部材のば
ね力に応じて該ダイヤフラムを押圧変位させるため、ス
プールの摺動変位によってばね部材のばね力が変化した
ときには、押圧部材によるダイヤフラムの押圧力を変化
させることができ、該ダイヤフラムの変位量を歪ゲージ
で検出できると共に、該歪ゲージからばね力に応じた電
気信号を出力させることにより、この電気信号によって
スプールの摺動位置を検出することができる。

【００５８】また、請求項２の発明によれば、ばね部材
のばね力を大径のアダプタで受承させ、小径の押圧突起
でダイヤフラムに押圧力を作用させることにより、該ダ
イヤフラムを大きく押圧変位させることができるから、
歪ゲージによる検出精度を向上することができる。

【００５９】さらに、請求項３の発明によれば、ダイヤ
フラムの肉厚部を押圧部材に当接させているから、押圧
部材によってダイヤフラムの薄肉部に応力集中が生じる
のを防止でき、長期に亘って薄肉部が損傷するのを防止
して耐久性や寿命を延ばすことができる上に、薄肉部の
単位面積あたりの変位量を大きくできるから、検出精度
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例によるスプール弁装置を示す縦断
面図である。

【図２】図１中のスプール位置検出機構等を示す要部拡
大縦断面図である。

【図３】図１中のダイヤフラム形成部材、歪ゲージを拡
大して示す縦断面図である。

【図４】第２の実施例によるダイヤフラム形成部材、歪
ゲージを拡大して示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ スプール弁装置 ２ ケーシング ３ スプール摺動穴 ８ スプール ９ スプール位置検出機構 １１，２１ ダイヤフラム形成部材 １１Ｃ，２２ ダイヤフラム １２，２３ 歪ゲージ（変位検出手段） １３ アダプタ（押圧部材） １３Ａ 押圧突起 １４ コイルばね（ばね部材） ２２Ａ 厚肉部 ２２Ｂ 薄肉部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大平 修二 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (56)参考文献 特開 平８−14435（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−147895（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−156682（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−174184（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−203404（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−163678（ＪＰ，Ｕ) 国際公開90／001153（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 3/00 - 3/36 F16K 37/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部がスプール摺動穴となったケーシン
   グと、該ケーシングのスプール摺動穴内に摺動可能に設
   けられたスプールと、該スプールの摺動位置を検出する
   スプール位置検出機構とからなるスプール弁装置におい
   て、 前 記スプール位置検出機構は、 前 記スプールを初期位置に向けて常時付勢し、前記スプ
   ールの摺動変位に応じてばね力が変化するばね部材と、 前記スプールから離間して前記ケーシング内に設けら
   れ、前記スプール摺動穴の軸方向で前記ばね部材と対向
   して配置されるダイヤフラムと、 該ダイヤフラムと前記ばね部材との間に配設され、該ダ
   イヤフラムに当接することにより前記 ばね部材のばね力
   に応じて該ダイヤフラムを押圧変位させる押圧部材と、 前記ダイヤフラムの一側面に設けられ、前記押圧部材に
   よるダイヤフラムの変位を検出する歪ゲージとにより 構
   成したことを特徴とするスプール弁装置。
2. 【請求項２】 前記押圧部材は、前記ばね部材のばね力
   を受承する大径のアダプタとして形成し、該アダプタに
   は先端側が前記ダイヤフラムに当接し、該ダイヤフラム
   を押圧変位させる小径の押圧突起を設けてなる請求項１
   に記載のスプール弁装置。
3. 【請求項３】 前記ダイヤフラムは、前記押圧部材が当
   接する中央部を厚肉部とし、該厚肉部の外側を環状の薄
   肉部として形成し、該薄肉部には前記歪ゲージを設ける
   構成としてなる請求項１または２に記載のスプール弁装
   置。