JPH0651504U - 制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボディの加工を簡単にしてスプールとの関係
位置精度を向上させる。 【構成】 ボディ１の摺動孔１０に形成された鋳抜き溝
１１，１２を通し穴１３，摺動孔１０，通し穴１４及び
通し穴１５，摺動孔１０，通し穴１６を軸線に直交する
方向に貫通してワイヤカット放電加工により開口部１
７，１８を形成し、スプール３の相隣るランド３１，３
２及び３３，３４の外側面３１ａ，３２ａ間及び３３
ａ，３４ａ間の距離を開口部１７，１８の軸線方向の幅
Ｄに等しくし、且つそのランド幅Ｗを、開口部１７，１
８の拡幅長Ｅからスプール３のストロークＳを差し引い
た長さ以下にする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、サーボ弁，比例弁等の制御弁に関し、特に簡単な構成でボディと スプールとの関係を高精度に保ち得る制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の制御弁で耐高圧性及び耐久性を確保するためには、スプールの 摺動面に高硬度のスリーブを用いる必要があった。

【０００３】 図１２は、通常サーボ弁といわれる方向流量制御弁の概略構成を示すもので、 ボディ１のスリーブ孔１ａに高硬度のスリーブ２を嵌装し、このスリーブ２の内 周面を形成する弁孔２ａにスプール３を摺動自在に緩挿していた。そして、この スリーブ２のうちもっとも寸法精度が要求される円周方向の溝２ｂ，２ｂ′の幅 Ａ１，Ｂ１はワイヤカット放電加工法等によりきわめて高精度に加工され、その 間隔Ｃ１も高精度を保っていた。

【０００４】 ところが、このようなスリーブを用いた弁構成はスリーブの生産性が低くきわ めてコスト高であるので、比較的低圧ラインで用いる一般に比例弁といわれる制 御弁では、図１３に示すように、予め鋳抜きによりスプール３の摺動する弁摺動 孔１ｂ内に形成された円周方向の溝１ｃ，１ｃ′を旋削加工し、スリーブを使用 しないボディ１が用いられていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の旋削加工した制御弁ボディにあっては、図１ ３に示す溝１ｃ，１ｃ′の幅Ａ２，Ｂ２及びその間隔Ｃ２の寸法精度は、図１２ に示す溝２ｂ，２ｂ′の幅Ａ１，Ｂ１及びその間隔Ｃ１の寸法精度より１桁乃至 ２桁精度が劣化するため、スプールのストロークを１桁近く大きくしてその精度 の劣化をカバーするようにしていた。

【０００６】 例えば、高硬度のスリーブを用いた高精度のボディでスリーブの加工精度０． ０１mmの時、スプールのフルストロークが０．５mm必要な場合、加工精度０．１ mmの旋削加工ボディでそれに匹敵させるには、スプールのフルストロークを５mm 要求される結果となる。実際には制御弁のスプールのフルストロークは２〜３mm のものが多いので、旋削時の加工精度は０．０５mmとなり、加工はほとんど不可 能であった。

【０００７】 そのため、旋削加工によるボディを有する制御弁では、スプールにテーパや切 欠き等を設け、その中立位置でオーバラップ又はアンダラップになるようにし、 流量ゲインを積極的に落して加工精度の低さをカバーしていた。このようにする と、スプールの僅かな変化による油圧の微妙な制御が得られず、また、スプール のストロークが大きいため、応答性が悪いという問題点があった。

【０００８】 したがって、図１３に示したようなスリーブレスの旋削加工ボディからなる制 御弁を用いた油圧システムでは、そのシステム精度は、高精度なスリーブを有す るボディからなる制御弁を用いた油圧システムのシステム精度より１桁乃至２桁 低いのが普通とされてきた。

【０００９】 この考案は上記の点に鑑みてなされたものであり、ボディの加工をできるだけ 簡単にしながら、スプールとの関係位置精度を大幅に向上させることを目的とす る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案は上記の目的を達成するため、鋳抜き溝を形成したボディの摺動孔を スプールが軸線方向に摺動することにより、流れの方向，流量を制御する制御弁 において、上記ボディが、上記鋳抜き溝を上記摺動孔の軸線に直交する方向に貫 通してワイヤカット放電加工により軸線方向に両側に拡幅した開口部を備え、上 記スプールが、上記開口部の軸線方向の幅に等しい外側面間の距離を有する相隣 る対のランドを備え、それぞれのランド幅が、上記開口部の片側の拡幅長からこ のスプールのストロークを差し引いた長さ以下になるようにした制御弁を提供す るものである。

【００１１】

【作用】

この考案による制御弁は上記のように構成することにより、ボディの摺動孔に 形成されている通路形成用の鋳抜き溝に関してはその加工を省略するか、あるい は鋳物の欠けを防止するための面取り程度に留め、摺動孔を貫通してワイヤカッ ト放電加工法により上記鋳抜き溝の両側に開口部を拡幅することにより加工精度 を得るようにしたので、簡単な方法により軸線方向の加工精度を大幅に向上させ ることができる。

【００１２】 そして、上記摺動孔に挿入されるスプールは、中立状態で相隣るランドが開口 部の両端に位置し、この状態からスプールが軸線方向に移動すると流れの方向が 切り換えられる。この時、スプールのランド幅が上記開口部の片側の拡幅長から スプールのストロークを差し引いた長さ以下になるようにしたので、スプールが 軸線方向にフルストローク移動した状態でも、ランド周側部の一部が鋳抜き溝内 に進入してランドの幅による円周方向の圧力分布が不均等になるおそれはなく、 スプールの半径方向の押しつけアンバランスは発生することがないので、スプー ルの安定した移動が可能になる。

【００１３】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。 図１はこの考案の一実施例を示す平面図、図２はその側断面図、図３はそのボ ディのワイヤカット放電加工前の状態を示す平面図、図４はその側断面図、図５ はワイヤカット放電加工後の状態を示す平面図、図６は、その側断面図、図７は ボディのワイヤカット放電加工状態を示す斜視図、図８はスプールの形状を示す 側面図である。

【００１４】 ワイヤカット放電加工を施す前のボディ１は、図３及び図４に示すように、摺 動孔１０と、この摺動孔１０の軸線方向の所定位置に形成された鋳抜き溝１１， １２と、ワイヤカット放電加工用の通し穴１３，１４，１５，１６を有し、通し 穴１３，１５はボディ１の上面１ｄに、通し穴１４，１６は取付面１ｅに設けて あり、通し穴１３，１４及び通し穴１５，１６はそれぞれ同一軸線上に位置して おり、通し穴１３，１５及び１４，１６はそれぞれ同一径であり、鋳抜き溝１１ ，１２は同一幅に形成されている。

【００１５】 ここで、図７に示すように、ワイヤ電極４を通し穴１３，摺動孔１０及び通し 穴１４に挿通し、加工液を供給しながらボディ１をＸ，Ｙ方向に移動させ、図３ ，４に示す鋳抜き溝１１を摺動孔１０の軸線方向の両側に拡幅して図５及び図６ に示す幅Ｄの角孔状の開口部１７を摺動孔１０の通し穴１３側と通し穴１４側に 形成する。 さらに、ワイヤ電極４を通し穴１５，摺動孔１０及び通し穴１６に挿通して同 様に幅Ｄの開口部１８を放電加工により形成する。

【００１６】 一方、ボディ１の摺動孔１０に挿入されるスプール３は、図８に示すように、 ランド３１，３２及び３３，３４のそれぞれの外側面３１ａ，３２ａ間及び３３ ａ，３４ａ間の距離を、開口部１７，１８の幅Ｄと同一にし、各ランド３１，３ ２，３３，３４の幅Ｗを、図１に示すように、ボディ１の鋳抜き溝１１，１２の 端面と開口部１７，１８の端面との間の距離、すなわち放電加工した拡幅長Ｅか らスプール３のストロークＳを差し引いた長さ以下になるように、Ｗ≦Ｅ−Ｓと する。

【００１７】 次に、上記のような構成からなる実施例の作用を説明するが、図１及び図２に おいて、ランド３１，３２と開口部１７との関係はランド３３，３４と開口部１ ８との関係と同様であるので以下前者についてのみ説明して後者の説明は省略す る。

【００１８】 スプール３が中立位置にある図１及び図２に示す状態では、開口部１７がラン ド３１，３２により閉鎖された状態にあり、圧力供給ポートＰ、タンク接続ポー トＴ及び負荷接続ポートＣはそれぞれ遮断されている。図９はその開口部１７と ランド３１，３２との関係を拡大して示す平断面図であり、鋳抜き溝１１は抜き 勾配のため図で下広がりの形状となっており、鋳物の欠けを防止するために簡単 な中ぐり加工によって面取りされているが、抜き勾配が左右で若干異なっていて 図で左下部は加工されない状態に留まっている。

【００１９】 この状態からスプール３が右方に移動すると、開口部１７の左端側が開放され 、圧力供給ポートＰは開口部１７、鋳抜き溝１１を介して負荷接続ポートＣに連 通する。スプール３がフルストロークＳだけ右行すると、前述のようにＳ≦Ｅ− Ｗであるので、図１０に実線で示すようにランド３１の右側面３１ｂは鋳抜き溝 １１の左側面１１ａから負荷接続ポートＣ内に進入しない位置に留まり、スプー ル３のランド３１の幅Ｗによる円周方向の圧力分布は全周に亘り均等になり、半 径方向の押圧力の不均等によるアンバランスは発生せず、スプールは円滑に移動 する。

【００２０】 この場合、もしスプール３のフルストロークＳ′がＳ′＞Ｅ−Ｗであるとする と、図１０に仮想線で示すようにランド３１の右側面３１ｂの下部は鋳抜き溝１ １の左端面１１ａの下部から上記溝内に突出するが、上部は突出しない状態に保 たれているので、ランド３１の円周方向の圧力分布が不均等になりスプール３の 円滑な移動が妨げられる。

【００２１】 なお、上記実施例の図７ではボディ１を１個ずつワイヤカット放電加工する場 合について説明したが、放電加工機械が大形のものであれば、図１１に示すよう に多数のボディ１を積層して１本のワイヤ電極４により同時に加工することも可 能である。 この加工方法によれば、高価な放電加工方法であってもボディ１個当りの加工 費は安価にすることが可能になる。

【００２２】 また、上記の実施例では前加工工程で鋳抜き溝を中ぐり加工により面取りする 場合について説明したが、面取り加工は他の方法で行うことも可能であり、鋳抜 きの状態で面取り面を形成することなどにより、角部の欠落防止処理をすること によって上記の前加工は不要となる。

【００２３】

【考案の効果】

以上述べたように、この考案による制御弁は、摺動孔に形成された鋳抜き溝を ワイヤカット放電加工により軸線方向に拡幅して開口部を形成したボディと、相 隣るランドの外側面間の距離が開口部の軸線方向の幅に等しく、そのランド幅が 、開口部の片側の拡幅長からスプールのストロークを差し引いた長さ以下にした スプールとから構成するようにしたので、簡単な加工方法でボディの鋳抜き孔に 連通する開口部の軸線方向の寸法精度を大幅に向上させることができ、高精度の 制御弁で従来必要とされてきた高価なスリーブが不要になる。

【００２４】 また、スプールがフルストローク移動する間にランドの周側面に作用する圧力 分布が不均等になるおそれがなく、スプールの半径方向の押しつけアンバランス が発生せず安定したスプールの移動が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す平面図である。

【図２】同じくその側断面図である。

【図３】同じくそのボディのワイヤカット放電加工前の
状態を示す平面図である。

【図４】同じくその側断面図である。

【図５】同じくそのボディのワイヤカット放電加工後の
状態を示す平面図である。

【図６】同じくその側断面図である。

【図７】同じくそのボディのワイヤカット放電加工状態
を示す斜視図である。

【図８】同じくそのスプールの側面図である。

【図９】同じくそのボディと中立位置にあるスプールと
の関係を拡大して示す要部平断面図である。

【図１０】同じくそのボディとフルストローク移動した
位置にあるスプールとの関係を拡大して示す要部平断面
図である。

【図１１】ボディの他のワイヤカット放電加工状態を示
す斜視図である。

【図１２】従来の制御弁の一例を示す断面図である。

【図１３】従来の制御弁の他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ボディ ３ スプール ４ ワイヤ電極 １０ 摺動孔 １１，１２ 鋳抜き溝 １３，１４，１
５，１６ 通し穴 １７，１８ 開口部 ３１，３２，３
３，３４ ランド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳抜き溝を形成したボディの摺動孔をス
   プールが軸線方向に摺動することにより、流れの方向，
   流量を制御する制御弁において、 前記ボディが、前記鋳抜き溝を前記摺動孔の軸線に直交
   する方向に貫通してワイヤカット放電加工により軸線方
   向に両側に拡幅した開口部を備え、前記スプールが、前
   記開口部の軸線方向の幅に等しい外側面間の距離を有す
   る相隣る対のランドを備え、それぞれのランド幅が、前
   記開口部の片側の拡幅長から該スプールのストロークを
   差し引いた長さ以下になるようにしたことを特徴とする
   制御弁。