| 【発明の名称】 |
スプール |
| 【発明者】 |
【氏名】秋 本 高 志
【氏名】田 島 正 道
【氏名】石 川 誠
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| 【要約】 |
【課題】パッキン取付溝の溝底をシールするシールリップがなく、しかもパッキンの浮き上がりを防止できるスプールを提供する。
【解決手段】スプール本体のパッキン取付溝に嵌着されるパッキン１２が、パッキン取付溝の溝底からその深さの１／２またはそれよりも溝底側の両側面に、パッキンの浮き上がり防止手段２１を有し、この浮き上がり防止手段２１は、パッキン取付溝の側壁に圧接するための、同心円上に配設した円弧状の複数の畝部２２を半径方向に複数列配列した嵌着部２３と、該嵌着部２３に設けた半径方向の複数の切欠溝２４とを備えている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】少なくとも１つの流体流路、該流体流路に隣接して形成した少なくとも１つのシールランド、及び該シールランドに形成した環状のパッキン取付溝を有するスプール本体と、上記パッキン取付溝に嵌着した環状のパッキンとを備え、上記パッキンが、上記パッキン取付溝の溝底からその深さの１／２またはそれよりも中心側の両側面に、該パッキン取付溝からの浮き上がりを防止する浮き上がり防止手段を備え、上記浮き上がり防止手段が、上記パッキン取付溝の側壁に圧接する、円弧状の複数の畝部を半径方向に複数列配列した嵌着部と、該嵌着部に設けた半径方向の切欠部とを備えている、ことを特徴とするスプール。
【請求項２】少なくとも１つの流体流路、該流体流路に隣接して形成した少なくとも１つのシールランド、及び該シールランドに形成した環状のパッキン取付溝を有するスプール本体と、上記パッキン取付溝に嵌着した環状のパッキンとを備え、上記パッキンが、上記パッキン取付溝の溝底からその深さの１／２またはそれよりも中心側の両側面に、該パッキン取付溝からの浮き上がりを防止する浮き上がり防止手段を備え、上記浮き上がり防止手段が、上記パッキン取付溝の側壁に圧接する、環状に配設した多数の突起を半径方向に複数列配列した嵌着部を備えている、ことを特徴とするスプール。
【請求項３】畝部の半径方向断面または突起の断面を、台形、三角形または正弦曲線のいずれかとした、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載したスプール。
【請求項４】嵌着部より半径方向外方のパッキン取付溝の幅を、該嵌着部の幅よりも広くした、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載したスプール。
【請求項５】パッキンが、嵌着部の半径方向外方の両側壁に、環状の凹部または複数の円弧状の凹部を備えている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載したスプール。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スプール弁に使用するスプールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】流体流路、該流体流路に隣接して形成したシールランド、及び該シールランドに形成した環状のパッキン取付溝を有するスプール本体と、上記パッキン取付溝に嵌着した環状のパッキンとを備えたスプールは、特に例示するまでもなく周知である。しかしながら、上記周知のスプールは、パッキンがパッキン取付溝から浮き上がって摺動抵抗が増大したり、或いはパッキン取付溝から外れ易いという問題がある。これは、スプールによるポートの連通の切換えの時に、パッキンと弁孔との間の摺動抵抗や、パッキンに作用する流体圧によってパッキンが変形して外方に引っ張られたりすることによって、パッキンの内周面とパッキン取付溝の底壁との間に間隙ができ、この間隙に流入した圧力流体がパッキンをパッキン取付溝の外方に向けて押し上げるためである。
【０００３】この問題を解決するために、本出願の出願人は、例えば実用新案登録第２５２１８７６号公報に開示されているように、パッキンの浮き上がり防止機能を有するスプールを提案した。この既提案のスプールに取付けたパッキンは、その両側面にシールリップを有し、これらのシールリップをパッキン取付溝に常時当接させて、パッキンの内周面とパッキン取付溝の底壁との空間への圧力流体の流入を阻止して密閉することにより、パッキンが浮き上がろうとすると上記空間が負圧になってその浮き上がりを阻止するものである。しかしながら、上記パッキンは、パッキン取付溝に嵌合する際に、シールリップがパッキン取付溝の側壁に当接した状態で溝底側に移動するために、シールリップによってパッキン取付溝内の空気が圧縮され、空気抵抗によってパッキンの嵌着作業に支障を来したり、圧縮された空気が上記空間に閉じ込められることなどがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようとする課題は、パッキン取付溝の溝底をシールするためのシールリップがなく、しかもパッキンの浮き上がりを防止できるスプールを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明のスプールは、少なくとも１つの流体流路、該流体流路に隣接して形成した少なくとも１つのシールランド、及び該シールランドに形成した環状のパッキン取付溝を有するスプール本体と、上記パッキン取付溝に嵌着した環状のパッキンとを備え、上記パッキンが、上記パッキン取付溝の溝底からその深さの１／２またはそれよりも中心側の両側面に、該パッキン取付溝からの浮き上がりを防止する浮き上がり防止手段を備え、上記浮き上がり防止手段が、上記パッキン取付溝の側壁に圧接する、円弧状の複数の畝部を半径方向に複数列配列した嵌着部と、該嵌着部に設けた半径方向の切欠部とを備えていることを特徴としている。
【０００６】また、同様の課題を解決するため、浮き上がり防止手段が、パッキン取付溝の側壁に圧接する、環状に配設した多数の突起を半径方向に複数列配列した嵌着部を備えていることを特徴としている。
【０００７】さらに、同様の課題を解決するため、これらのスプールにおける畝部の半径方向断面または突起の断面を、台形、三角形または正弦曲線のいずれかとしたことを特徴としている。
【０００８】また、パッキンの取付を容易にするために、これらのスプールにおいて、パッキンの嵌着部より半径方向外方のパッキン取付溝の幅を、該嵌着部の幅よりも広くしたことを特徴としている。
【０００９】さらに、スプールの摺動抵抗を低減させるために、これらのパッキンが、嵌着部の半径方向外方の両側壁に、環状の凹部または複数の円弧状の凹部を備えていることを特徴としている。
【００１０】
【作用及び発明の効果】請求項１に記載したスプールは、パッキンの両側面に設けた、パッキン取付溝の側壁に圧接する円周方向の畝部を半径方向に複数列配列した嵌着部によって、パッキン取付溝に強固に取付けられる。この場合、畝部を半径方向に複数列設けたことによって、これらの畝部がそれぞれパッキン取付溝の側壁に圧接されるので、一列の畝部によってパッキン取付溝に取付けるものに比べて、個々の畝部の幅や高さを小さくてもパッキン取付溝に強固に取付けることができる。
【００１１】また、パッキンの内周面とパッキン取付溝の底壁間の空間や複数列の畝部の間は、嵌着部に設けた半径方向の切欠部によってパッキン取付溝の外部に連通しているために、これらの空間への圧力流体の封じ込めがないので、封じ込め流体圧によってパッキンがパッキン取付溝から浮き上がって抜け出すことがない。さらに、上記嵌着部をパッキン取付溝の深さの１／２またはそれよりも中心側に設けたことによって、パッキンの先端部分の柔軟性が大きくなるので、スプールの摺動抵抗を小さくすることができる。
【００１２】請求項２に記載したスプールは、上記浮き上がり防止手段を、パッキン取付溝の側壁に圧接する、環状に配設した多数の突起を半径方向に複数列配列した嵌着部としたことにより、半径方向の切欠部を設ける必要がなく、しかもパッキン取付溝への嵌着力が請求項１に記載のパッキンとほぼ同じで、かつ畝部を有する嵌着部に比べてパッキン取付溝への取付けが一層容易である。
【００１３】請求項４に記載したスプールは、パッキン取付溝の開口側の幅をパッキンの嵌着部の幅より広くしたことによって、パッキンをパッキン取付溝に容易に挿入できるので、パッキン取付溝へのパッキンの取付けが一層容易になる。また、請求項５に記載したスプールは、パッキンの嵌着部の半径方向外方の両側壁に設けた環状の凹部または複数の円弧状の凹部によって、パッキンの先端部分の柔軟性が一層大きくなるので、スプールの摺動抵抗をさらに小さくすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図３は、本発明の第１実施例のスプール１０を使用するスプール弁の一例を示し、このスプール弁１の弁本体２は、圧力流体の供給ポートＰ、出力ポートＡ，Ｂ、及び排出ポートＥＡ，ＥＢと、これらのポートが開口する軸方向の弁孔３とを備えている。そして、上記弁孔３に気密に摺動可能に挿入されたスプール１０は、図示を省略している適宜の駆動手段で駆動されて、弁孔３を気密に往復動することにより、出力ポートＡとＢを、供給ポートＰと排出ポートＥＡまたはＥＢとに切り換えて連通させる。しかしながら、本発明のスプールが使用されるスプール弁は、図示の弁に限定されるものではない。
【００１５】上記スプール１０は、スプール本体１１と、該スプール本体１１の後記する環状のパッキン取付溝１６に嵌着された環状のパッキン１２とを備えている。上記スプール本体１１は、縮径部によって形成された複数（図示の例は３個）の流体流路１４と、これに隣接する複数（図示の例は４個）のシールランド１５とを備え、これらのシールランド１５に、環状のパッキン取付溝１６がそれぞれ形成されている（図２も参照）。また、上記スプール本体１１は、軸方向の両端近くに形成した溝に、弁孔３の軸方向両端をシールする環状のシール部材１７が嵌着されている。
【００１６】図２に詳細を示すように、上記パッキン取付溝１６は互いに平行な側壁を有し、溝の底壁からその深さａの１／２またはそれより溝底側の部分ｂの幅は、その半径方向外方の幅よりも狭くされており、これによって上記パッキン１２の取付部１８が形成されている。
【００１７】図１及び図２に詳細を示す上記パッキン１２は、両側面に、上記取付部１８とほぼ同じ半径方向の長さを有する浮き上がり防止手段２１を備え、浮き上がり防止手段２１より半径方向外方の幅は、上記取付部１８の幅より若干狭くされている。この浮き上がり防止手段２１は、同心円に配設した複数の円弧状の畝部２２を半径方向に複数列（図示の例は４列）配列した嵌着部２３と、該嵌着部２３の円周方向に等間隔に形成された半径方向の複数（図示の例は４つ）の切欠部２４とを備えている。そして、これらの畝部２２の半径方向の断面は、台形、三角形、または正弦曲線のいずれかにされており、これらの畝部２２はパッキン取付溝１６の上記取付部１８への嵌着によってその側壁に圧接され、これによってパッキン取付溝１６に強固に取付けられる。また、パッキン１２の外径は、シールランド１５の外径より若干大きくされ、弁孔３をシールする先端は円弧面にされている。
【００１８】上記嵌着部２３は複数列の畝部２２を備えているために、一列の畝部でパッキン取付溝１６の取付部１８に嵌着するものに比べて、個々の畝部２２の取付部１８への圧接力を小さくすることができ、しかもこれによって嵌着部２３の取付部１８への圧接力が低下しないので、パッキン１２をパッキン取付溝１６に強固に取付けることができる。また、浮き上がり防止手段２１が半径方向の複数の切欠部２４を備えているので、パッキン１２をパッキン取付溝１６に嵌着する際に、パッキン１２の内周面とパッキン取付溝１６の底壁との間や複数列の畝部２２間の空気は、切欠部２４を通ってパッキン取付溝１６の外に排出されて空気が封じ込められないので、これらの間に流入した圧縮空気の空気圧の蓄積によって、パッキン１２がパッキン取付溝１６から浮き上がって外れることがない。
【００１９】上記浮き上がり防止手段２１は、一列の畝部２２のみによって取付部１８に嵌着するものに比べて、各畝部の取付部１８への嵌着力を小さくすることができるので、パッキン取付溝１６の底部や畝部２２相互間の空気が外部に排出されることと相まって、パッキン１２をパッキン取付溝１６に強固に嵌着することができるものでありながら、その取付けが容易である。また、取付部１８より半径方向外方のパッキン取付溝１６の幅を、上記取付部１８の幅より若干広くしたので、複数列の畝部２２が取付部１８の側壁に圧接されるものでありながら、パッキン取付溝１６へのパッキン１２の嵌着が一層容易である。さらに、浮き上がり防止手段２１を、パッキン取付溝１６の溝底からその深さの１／２またはそれよりも中心側に設けたことによって、パッキン１２の先端部分の柔軟性が大きくなるので、スプール１０の摺動抵抗を小さくすることができる。
【００２０】図４は本発明の第２実施例を示し、第２実施例におけるパッキン２７の浮き上がり防止手段２８は、上記パッキン取付溝１６の側壁に圧接する、環状に配設された多数の突起２９を、半径方向に複数列配列した嵌着部３０によって構成されている。そして、これらの突起２９の断面は、台形、三角形、または正弦曲線のいずれかとされており、取付部１８への嵌着によってその側壁に圧接される。第２実施例のパッキン２７の他の構成は第１実施例のパッキン１２と同じであるから、詳細な説明は省略する。上記第２実施例は、浮き上がり防止手段２８を多数の突起２９で構成したことによって、切欠溝２４がなくてもパッキン取付溝１６の溝底に空気が封じ込められることはなく、しかも多数の突起２９が個別に圧縮されるので、パッキン取付溝１６への取付けが第１実施例のパッキン１２より一層容易である。
【００２１】図５は本発明の第３実施例を示し、第３実施例におけるパッキン３２は、第１実施例におけるパッキン１２の嵌着部２３の半径方向外方に、適宜の深さの環状の凹部３３が形成されている。しかしながら、この凹部３３は上記畝部２２と同様に、同心円上に配設された複数の円弧状の凹部とすることもできる。また、図示を省略しているが、これらの凹部は、第２実施例におけるパッキン２７の嵌着部３０の半径方向外方に設けることもできる。
【００２２】上記第３実施例は、環状または円弧状の複数の凹部３３により、パッキン３２の先端部分の柔軟性が一層大きくなってスプールの摺動抵抗がさらに小さくなるために、スプールの摺動抵抗を小さくすることができ、しかもパッキン３２の摩耗を少なくすることができる。第３実施例の他の構成及び構成は第１実施例と同じであるから、説明は省略する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１０２５１１
【氏名又は名称】エスエムシー株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月１１日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】林 宏 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１４１６９７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月２５日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３２５３３１ |
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