JP2000329106A - 自動方向切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧アクチュエータの作動方向を油圧によっ
て周期的に切換える自動方向切換弁を提供する。 【解決手段】 油圧シリンダ１０に対する作動油の給排
を切換えるメインスプール４と、メインスプール４に連
動して生じる油圧によりメインスプール４のポジション
を切換えるパイロットスプール５とを備え、油圧シリン
ダ１０の作動方向を周期的に切換えるものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧アクチュエー
タの作動方向を周期的に切換える自動方向切換弁に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧源から作動油を給排する方向切換弁
によって油圧シリンダの左右の油室に選択的に高圧が供
給されると、油圧に応じてピストンが移動する。方向切
換弁は信号により一定の周期で切換作動し、一方の油室
により高圧を導入し、他方の油室をタンク側に開放する
という動作を反復、継続する。これにより、油圧シリン
ダは一定の周期で伸縮動作を繰り返す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方向切換弁として、例えば比例電磁弁または電気油
圧サーボ弁を用いるにしても、大流量、高圧制御には不
向きで、またシステム全体の価格も高くなってしまう。

【０００４】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、油圧アクチュエータの作動方向を油圧によっ
て周期的に切換える自動方向切換弁を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、油圧アク
チュエータに対する作動油の給排を切換えるメインスプ
ールと、メインスプールに連動して生じる油圧によりメ
インスプールのポジションを切換えるパイロットスプー
ルとを備え、油圧アクチュエータの作動方向を周期的に
切換えるものとした。

【０００６】第２の発明は、第１の発明において、メイ
ンスプールを伸び方向に駆動する油圧が導かれる第一メ
インスプール圧力室と、メインスプールを縮み方向に駆
動する油圧が導かれる第二メインスプール圧力室と、メ
インスプールが縮み方向に移動する過程で収縮する第一
パイロットスプール駆動圧室と、メインスプールが伸び
方向に移動する過程で収縮する第二パイロットスプール
駆動圧室とを備え、第一メインスプール圧力室を低圧通
路に連通させるとともに第二メインスプール圧力室を高
圧通路に連通させてメインスプールを縮み方向に駆動す
る縮みポジションと第一メインスプール圧力室を高圧通
路に連通させるとともに第二メインスプール圧力室を低
圧通路に連通させてメインスプールを伸び方向に駆動す
る伸びポジションとに切換わるパイロットスプールと、
第二パイロットスプール駆動圧室からパイロットスプー
ルを縮みポジションに駆動する油圧が導かれる第二パイ
ロットスプール圧力室と、第一パイロットスプール駆動
圧室からパイロットスプールを伸びポジションに駆動す
る油圧が導かれる第一パイロットスプール圧力室とを備
えるものとした。

【０００７】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、第一メインスプール圧力室と第一パイロットスプ
ール駆動圧室とを連通する第一絞りと、第一絞りを迂回
して第一メインスプール圧力室側から第一パイロットス
プール駆動圧室に流入する作動油に対して開弁する第一
逆止弁と、第二メインスプール圧力室と第二パイロット
スプール駆動圧室とを連通する第二絞りと、第二絞りを
迂回して第二メインスプール圧力室側から第二パイロッ
トスプール駆動圧室に流入する作動油に対して開弁する
第二逆止弁とを備えるものとした。

【０００８】第４の発明は、第１から第３のいずれか一
つの発明において、第一絞りと第二絞りの少なくとも一
方の通路断面積を調節可能とした。

【０００９】第５の発明は、第１から第４のいずれか一
つの発明において、パイロットスプールを縮みポジショ
ンまたは伸びポジションに付勢するスプリングを備える
ものとした。

【００１０】第６の発明は、第５の発明において、パイ
ロットスプールを縮みポジションに付勢するスプリング
と、低圧通路の油圧を高圧通路より高める切換弁と、パ
イロットスプールを縮みポジションに駆動する油圧が導
かれる第二パイロットスプール圧力室と、低圧通路の油
圧上昇時に低圧通路を第二パイロットスプール圧力室に
接続するシャトル弁とを備えるものとした。

【００１１】第７の発明は、第１から第６のいずれか一
つの発明において、高圧通路の途中に流量調整弁を介装
するものとした。

【００１２】第８の発明は、第７の発明において、流量
調整弁を迂回して高圧通路を逆流する作動油に対して開
弁する第三の逆止弁を備えるものとした。

【００１３】

【発明の作用および効果】第１の発明において、パイロ
ットスプールはメインスプールに連動して生じる油圧に
よりメインスプールの駆動圧を切換えてメインスプール
を周期的に往復動させる。メインスプールは油圧アクチ
ュエータに対する作動油の給排を切換えて、油圧アクチ
ュエータの作動方向を周期的に切換える。これにより、
自動方向切換弁として比例電磁弁または電気油圧サーボ
弁を用いることなく、大流量、高圧制御が可能となり、
システム全体の価格を抑えられる。

【００１４】第２の発明において、メインスプールが伸
び方向に移動する過程で第二パイロットスプール駆動圧
室が収縮し、第二パイロットスプール駆動圧室の作動油
が第二パイロットスプール駆動圧通路を通って第二パイ
ロットスプール圧力室に流入してパイロットスプールが
縮みポジションに切換わり、メインスプールが縮み方向
に移動する。

【００１５】メインスプールが縮み方向に移動する過程
で第一パイロットスプール駆動圧室が収縮し、第一パイ
ロットスプール駆動圧室の作動油が第一パイロットスプ
ール駆動圧通路を通って第一パイロットスプール圧力室
に流入してパイロットスプールが伸びポジションに切換
わり、メインスプールが伸び方向に移動する。

【００１６】こうしてメインスプールの移動方向とパイ
ロットスプールのポジションが互いに連動して切換わる
ため、メインスプールは自動的に往復動を繰り返すこと
が可能となる。応答周波数の高低にかかわらず略一定し
たストロークでメインスプールを往復動させることがで
きる。

【００１７】第３の発明において、メインスプールが伸
び方向に移動するのに伴って第二パイロットスプール駆
動圧室が収縮し、作動油が第二絞りを通って第二メイン
スプール圧力室側へと流れるため、第二絞りの抵抗によ
り第二パイロットスプール駆動圧室の油圧が上昇し、パ
イロットスプールが縮みポジションに切換わる。

【００１８】メインスプールが縮み方向へ移動するのに
第二パイロットスプール駆動圧室の容積が増えて油圧が
低下するが、第二逆止弁が開弁して作動油が第二パイロ
ットスプール駆動圧室に流入する。

【００１９】メインスプールが縮み方向に移動するのに
伴って第一パイロットスプール駆動圧室が収縮し、作動
油が第一絞りを通って第一メインスプール圧力室側へと
流れるため、第一絞りの抵抗により第一パイロットスプ
ール駆動圧室の油圧が上昇し、パイロットスプールが伸
びポジションに切換わる。

【００２０】メインスプールが伸び方向へ移動するのに
第一パイロットスプール駆動圧室の容積が増えて油圧が
低下するが、第一逆止弁が開弁して作動油が第一パイロ
ットスプール駆動圧室に流入する。

【００２１】第４の発明において、メインスプールの移
動による第一、第二パイロットスプール駆動圧室の油圧
上昇は、メインスプールの移動速度が高いほど急激であ
り、これを緩和する必要があれば第一、第二絞りを開
き、緩和する必要がなければ第一絞りを閉じればよい。

【００２２】また、第一、第二絞りにより流量調整する
ことで、メインスプールが往復運動するストロークを変
えることができる。

【００２３】第５の発明において、作動停止中にスプリ
ングの付勢力によりパイロットスプールは縮みポジショ
ンまたは伸びポジションに移動し、作動再開時における
メインスプールの移動方向が決まる。

【００２４】第６の発明において、作動停止中にスプリ
ングの付勢力によりパイロットスプールは縮みポジショ
ンに移動し、作動再開時にメインスプールが縮み方向に
移動する。

【００２５】しかし、メインスプールが縮み切った状態
では、作動を再開することができない。この不具合を解
消するため、切換弁を介して低圧通路の油圧を高圧通路
より高め、低圧通路の油圧をシャトル弁を介して第二パ
イロットスプール圧力室に導くことによりパイロットス
プールを縮みポジションに保持し、低圧通路の高油圧を
第一メインスプール圧力室に導くことによりメインスプ
ールを伸び方向に移動させる。

【００２６】第７の発明において、メインスプールが往
復運動する速度は流量調整弁を介して任意に設定でき
る。

【００２７】第８の発明において、メインスプールが伸
び切った状態から作動を再開する場合、切換弁を介して
高圧通路の油圧を低圧通路より低くし、第一、第二メイ
ンスプール圧力室の作動油を第三の逆止弁を介して高圧
通路から逃がすことによりメインスプールを伸び方向ま
たは縮み方向に移動させる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２９】図１において、１０は本発明の油圧アクチ
ュエータとして設けられる油圧シリンダであり、油圧シ
リンダ１０はボディ８３の内部にピストン８０が摺動自
由に収装され、ピストン８０によって第一ピストン圧力
室８１と第二ピストン圧力室８２が区画形成される。ピ
ストン８０に一体に結合したロッド８４がボディ８３の
端部から突出し、図示しない負荷を駆動するようになっ
ている。油圧シリンダ１０は例えば油圧バイブレータや
篩装置等の振動発生装置として用いられる。

【００３０】図１において、１は油圧源、２はタンク、
６は油圧シリンダ１０の作動・停止を切換える切換弁、
７は油圧シリンダ１０の速度を調節する流量調整弁、８
は油圧シリンダ１０に対する作動油の給排を周期的に切
換える自動方向切換弁である。

【００３１】切換弁６は、高圧通路２８を油圧源１の吐
出側に連通するとともに低圧通路２９をタンク２に連通
して油圧シリンダ１０を作動させる作動ポジションＡ
と、高圧通路２８および低圧通路２９を閉塞して油圧シ
リンダ１０を停止させる停止ポジションＢとを有し、手
動または電磁力を介して切換作動する。

【００３２】流量調整弁７は、高圧通路２８の途中に介
装され、手動または電磁力を介してその通路断面積を可
変とする可変絞りで構成される。

【００３３】自動方向切換弁８は、油圧シリンダ１０に
対する作動油の給排を切換えるメインスプール４と、メ
インスプール４に連動して生じる油圧によってメインス
プール４のポジションを切換えるパイロットスプール５
とを備える。

【００３４】メインスプール４はハウジング３の内部に
摺動可能に収装され、ハウジング３には１つのポンプポ
ート９０と２つのタンクポート９１，９２および第一、
第二調圧ポート９３，９４が所定の間隔をもって形成さ
れる。ポンプポート９０に高圧通路２８が接続され、タ
ンクポート９１，９２に低圧通路２９が接続される。第
一調圧ポート９３は油圧シリンダ１０の第一油室８１に
連通し、第二調圧ポート９４が油圧シリンダ１０の第二
油室８２に連通する。

【００３５】メインスプール４は縮みポジション（図に
おいて左位置）と伸びポジション（図において右位置）
と、中立ポジションとを有する。

【００３６】メインスプール４が伸びポジションにある
場合、第一調圧ポート９３はポンプポート９０に連通し
て吐出圧Ｐｓが導かれ、第二調圧ポート９４はタンクポ
ート９２に連通してタンク圧Ｐｔが導かれ、油圧シリン
ダ１０を伸張させる。

【００３７】メインスプール４が縮みポジションにある
場合、第一調圧ポート９３はタンクポート９１に連通し
てタンク圧Ｐｔが導かれ、第二調圧ポート９４はポンプ
ポート３０に連通して吐出圧Ｐｓが導かれ、油圧シリン
ダ１０を収縮させる。

【００３８】メインスプール４が中立ポジションにある
場合、第一、第二調圧ポート９３，９４に対するポンプ
ポート９０とタンクポート９１，９２の連通を遮断し、
油圧シリンダ１０の伸縮を停止させる。ハウジング３と
メインスプール４の両端の間にスプリング９５，９６が
介装される。各スプリング９５，９６の付勢力によって
メインスプール４は中立ポジションに保持される。

【００３９】ハウジング３内にはメインスプール４によ
って第一メインスプール圧力室１１と第二メインスプー
ル圧力室２１が区画形成される。メインスプール４は第
一メインスプール圧力室１１の圧力が第二メインスプー
ル圧力室２１より所定値を超えて高まると伸びポジショ
ンに移動し、第二メインスプール圧力室２１の圧力が第
一メインスプール圧力室１１より所定値を超えて高まる
と縮みポジションに移動する。

【００４０】メインスプール４の第二メインスプール圧
力室２１と第一メインスプール圧力室１１に対する受圧
面積ａとｃ、ｄとｂとは略等しく設定されるが、必ずし
もこの限りではない。

【００４１】パイロットスプール５はハウジング３９の
内部に摺動可能に収装され、ハウジング３９に１つのポ
ンプポート３０と２つのタンクポート３１，３２および
第三，第四調圧ポート３３，３４が所定の間隔をもって
形成される。ポンプポート３０に可変絞り９５およびポ
ンプポート９０を介して高圧通路２８が接続され、タン
クポート３１，３２にタンクポート９１，９２を介して
低圧通路２９が接続される。第三調圧ポート３３は通路
３５を介して第一メインスプール圧力室１１に連通し、
第四調圧ポート３４は通路３６を介して第二メインスプ
ール圧力室２１に連通する。

【００４２】パイロットスプール５は伸びポジション
（図において右位置）と縮みポジション（図において左
位置）を有する。パイロットスプール５を縮み（左）ポ
ジションに付勢するスプリング４２が介装される。

【００４３】パイロットスプール５が伸びポジションに
ある場合、第三調圧ポート３３はポンプポート３０に連
通して吐出圧Ｐｓ′が導かれ、第四調圧ポート３４はタ
ンクポート３２に連通してタンク圧Ｐｔが導かれ、メイ
ンスプール４を伸びポジションに切換える。

【００４４】パイロットスプール５が縮みポジションに
ある場合、第三調圧ポート３３はタンクポート３１に連
通してタンク圧Ｐｔが導かれ、第四調圧ポート３４はポ
ンプポート３０に連通して吐出圧Ｐｓ′が導かれ、メイ
ンスプール４を縮みポジションに切換える。

【００４５】パイロットスプール５の両端には第一パイ
ロットスプール圧力室１２と第二パイロットスプール圧
力室２２が区画形成される。パイロットスプール５の第
一パイロットスプール圧力室１２に対する受圧面積ｅと
第二パイロットスプール圧力室２２に対する受圧面積ｆ
とは略等しく設定されるが、必ずしもこの限りではな
い。

【００４６】メインスプール４が縮みポジションに移動
するのに伴って収縮する第一パイロットスプール駆動圧
室１３と、図において伸び方向に移動するのに伴って収
縮する第二パイロットスプール駆動圧室２３が設けられ
る。

【００４７】第一パイロットスプール駆動圧室１３は、
図２に示すように、メインスプール４の外周面４７がハ
ウジング３の小径部３７に嵌合した状態で第一メインス
プール圧力室１１に対して画成される。

【００４８】第二パイロットスプール駆動圧室２３は、
図４に示すように、メインスプール４の外周面４８がハ
ウジング３の小径部３８に嵌合した状態で第二メインス
プール圧力室２１に対して画成される。

【００４９】第一パイロットスプール駆動圧室１３は第
一パイロットスプール駆動圧通路１５を介して第一パイ
ロットスプール圧力室１２に連通するとともに、第一可
変絞り１７を介して第一メインスプール圧力室１１に連
通する。第一パイロットスプール駆動圧室１３の収縮時
に第一パイロットスプール駆動圧室１３の作動油が第一
パイロットスプール駆動圧通路１５を通って第一パイロ
ットスプール圧力室１２に流入するとともに、第一可変
絞り１７を通って第一メインスプール圧力室１１に流入
する。

【００５０】第一パイロットスプール駆動圧室１３と第
一メインスプール圧力室１１の間には第一可変絞り１７
と並列に第一逆止弁１６が配設される。第一パイロット
スプール駆動圧室１３の拡張時に第一メインスプール圧
力室１１の作動油が第一逆止弁１６を開いて第一パイロ
ットスプール駆動圧室１３に流入する。

【００５１】第二パイロットスプール駆動圧室２３は第
二パイロットスプール駆動圧通路２５を介して第二パイ
ロットスプール圧力室２２に連通するとともに、第二可
変絞り２７を介して第二メインスプール圧力室２１に連
通する。第二パイロットスプール駆動圧室２３の収縮時
に第二パイロットスプール駆動圧室２３の作動油が第二
パイロットスプール駆動圧通路２５を通って第二パイロ
ットスプール圧力室２２に流入するとともに、第二可変
絞り２７を通って第二メインスプール圧力室２１に流入
する。

【００５２】第二パイロットスプール駆動圧室２３と第
二メインスプール圧力室２１の間には第二可変絞り２７
と並列に第二逆止弁２６が配設される。第二パイロット
スプール駆動圧室２３の拡張時に第二メインスプール圧
力室２１の作動油が第二逆止弁２６を開いて第二パイロ
ットスプール駆動圧室２３に流入する。

【００５３】次に図１〜図４を参照しながら自動方向切
換弁８の動作を説明する。

【００５４】作動停止中にスプリング４２の付勢力によ
りパイロットスプール５は縮み（左）ポジションに移動
し、作動開始時にメインスプール４が縮みポジションに
切換えられ、油圧シリンダ１０は縮み方向から作動を開
始する。つまり、作動開始時に切換弁６が停止ポジショ
ンＢから作動ポジションＡに切換えられると、高圧通路
２８の圧力Ｐｓがポンプポート９０に導かれ、可変絞り
弁９５を介して減圧された圧力Ｐｓ′がポンプポート３
０を経て第二パイロートスプール圧力室２２と第二メイ
ンスプール圧力室２１に導かれる一方、低圧通路２９の
圧力Ｐｔが第一パイロットスプール圧力室１２と第一メ
インスプール圧力室１１に導かれる。スプリング４２の
付勢力をＦ１とすると、パイロットスプール５はｆ×Ｐ
ｓ′＋Ｆ１−ｅ×Ｐｔの力を受けて図１に示す縮み
（左）ポジションに保持され、メインスプール４は縮み
（左）方向へと移動する。

【００５５】メインスプール４が縮み（左）方向に移動
する過程で、図２に示すように、メインスプール４の外
周面４７がハウジング３の小径部３７に嵌合して第一メ
インスプール圧力室１１と第一パイロットスプール駆動
圧室１３の連通を閉じる。ここからさらにメインスプー
ル４が縮み（左）方向に移動するのに伴って第一パイロ
ットスプール駆動圧室１３が収縮し、作動油が第一可変
絞り１７を通って第一メインスプール圧力室１１へと流
れるため、第一可変絞り１７の抵抗により第一パイロッ
トスプール駆動圧室１３の圧力Ｐ１が上昇する。

【００５６】ここで、メインスプール４の移動による圧
力Ｐ１の上昇は、メインスプール４の移動速度が高いほ
ど急激であり、これを緩和する必要があれば第一可変絞
り１７を開き、緩和する必要がなければ第一可変絞り１
７を閉じればよい。

【００５７】そして、第一パイロットスプール駆動圧室
１３の圧力Ｐ１がｅ×Ｐ１＞ｆ×Ｐｓ′＋Ｆになるまで
上昇すると、図２に示すように、パイロットスプール５
は伸び（右）ポジションに切換わり、メインスプール４
は伸び（右）方向へと移動を始める。

【００５８】メインスプール４が伸び（右）方向へ移動
するのに伴って第一パイロットスプール駆動圧室１３の
容積が増えると圧力Ｐ１は低下するが、圧力Ｐ１が第一
メインスプール圧力室１１に導かれる圧力Ｐｓ′より低
くなると、第一逆止弁１６が開弁して作動油が第一パイ
ロットスプール駆動圧室１３に流入し、第一パイロット
スプール駆動圧室１３と第一メインスプール圧力室１１
の圧力は略Ｐｓ′となる。

【００５９】メインスプール４が伸び（右）方向に移動
する過程で、図４に示すように、メインスプール４の外
周面４８がハウジング３の小径部３８に嵌合して第二メ
インスプール圧力室２１および第二パイロットスプール
駆動圧室２３の連通を閉じる。ここからさらにメインス
プール４が伸び（右）方向に移動するのに伴って第二パ
イロットスプール駆動圧室２３が収縮し、作動油が第二
可変絞り２７を通って第二メインスプール圧力室２１へ
と流れるため、第二可変絞り２７の抵抗により第二パイ
ロットスプール駆動圧室２３の圧力Ｐ２が上昇する。

【００６０】ここで、メインスプール４の移動による圧
力Ｐ２の上昇は、メインスプール４の移動速度が高いほ
ど急激であり、これを緩和する必要があれば第二可変絞
り２７を開き、緩和する必要がなければ第二可変絞り２
７を閉じればよい。

【００６１】そして、第二パイロットスプール駆動圧室
２３の圧力Ｐ２がｆ×Ｐ２＋Ｆ＞ｅ×Ｐｓになるまで上
昇すると、図５に示すように、パイロットスプール５は
左方向に移動して縮み（左）ポジションに切換わり、第
三調圧ポート３３はタンクポート３１に連通してタンク
圧Ｐｔが導かれ、第四調圧ポート３４はポンプポート３
０に連通して吐出圧Ｐｓ′が導かれる。これにより、メ
インスプール４は縮み（左）方向へと移動を始める。

【００６２】メインスプール４が縮み（左）方向へ移動
するのに伴って第二パイロットスプール駆動圧室２３の
容積が増えると圧力Ｐ２は低下するが、圧力Ｐ２が第二
メインスプール圧力室２１に導かれる圧力Ｐｓ′より低
くなると、第二逆止弁２６が開弁して作動油が第二パイ
ロットスプール駆動圧室２３に流入し、第二パイロット
スプール駆動圧室２３と第二メインスプール圧力室２１
の圧力は略Ｐｓ′となる。

【００６３】メインスプール４が伸び（右）方向に移動
する過程で図３に示す中立ポジションに達するまでは縮
みポジションにあり、第一調圧ポート９３はタンクポー
ト９１に連通してタンク圧Ｐｔが導かれ、第二調圧ポー
ト９４はポンプポート９０に連通して吐出圧Ｐｓが導か
れる。これにより、油圧シリンダ１０は第二ピストン圧
力室８２の圧力が第一ピストン圧力室８１より高めら
れ、ピストン８０は縮み（左）方向へと移動する。

【００６４】同じくメインスプール４が伸び（右）方向
に移動する過程で図３に示す中立ポジションを超えてか
らは伸びポジションに切換わり、第一調圧ポート９３は
ポンプポート９０に連通して吐出圧Ｐｓが導かれ、第二
調圧ポート９４はタンクポート９２に連通してタンク圧
Ｐｔが導かれる。これにより、油圧シリンダ１０は第一
ピストン圧力室８１の圧力が第二ピストン圧力室８２よ
り高められ、ピストン８０は伸び（右）方向へと移動す
る。メインスプール４が縮み（左）方向に移動する過程
で中立ポジションに達するまでは伸びポジションにあ
り、ピストン８０は伸び（右）方向へと移動し、中立ポ
ジションを超えてからは縮みポジションに切換わり、ピ
ストン８０は縮み（左）方向へと移動する。

【００６５】以上のように、高圧通路２８から圧油が供
給される限りパイロットスプール５はメインスプール４
の移動に連動して生じる油圧によりメインスプール４に
対する作動油の給排を切換えてメインスプール４を自動
的に往復動させ、メインスプール４はピストン８０に対
する作動油の給排を切換えてピストン８０を往復動させ
る。メインスプール４は応答周波数の高低にかかわらず
略一定したストロークで切換え作動し、ピストン８０は
周期的に往復動を繰り返す。

【００６６】自動方向切換弁８は比例電磁弁または電気
油圧サーボ弁等を用いることなく、大流量、高圧制御が
可能となり、応答性を高められる。また、システム全体
の価格も抑えられる。

【００６７】また、第一可変絞り１７または第二可変絞
り２７により流量調整することで、メインスプール４が
往復運動するストロークをある程度変えられ、ピストン
８０が往復運動するストロークを変えることができる。

【００６８】また、流量調整弁７により流量調整するこ
とで、メインスプール４が往復運動する速度を調節し
て、ピストン８０が往復動する周期を任意に設定でき
る。

【００６９】作動停止中にスプリング４２の付勢力によ
りパイロットスプール５は縮み（左）ポジションに移動
し、作動再開時に油圧シリンダ１０は縮み方向から作動
を開始する。

【００７０】他の実施の形態として、図５に示すよう
に、パイロットスプール５を伸び（右）ポジションに付
勢するスプリング４１を介装してもよい。

【００７１】この場合、作動停止中にスプリング４１の
付勢力によりパイロットスプール５は伸び（右）ポジシ
ョンに移動し、作動再開時に油圧シリンダ１０を伸び方
向から作動を開始する。

【００７２】しかしながら、図１〜図５に示す装置の場
合、ピストン８０を負荷に抗して縮み切った状態または
延び切った状態にして保持することができない。

【００７３】図１〜図４に示す装置でピストン８０を縮
み切った状態に保持するため、他の実施の形態として、
図６に示すように、切換弁６を２位置方向切換弁から３
位置方向切換弁にかえるとともに、第二パイロットスプ
ール圧力室２２に対して低圧通路２９と第二パイロット
スプール駆動圧通路２５のうち圧力の高い方を選択的に
連通するシャトル弁５２を設けてもよい。

【００７４】切換弁６は、高圧通路２８を油圧源１の吐
出側に連通するとともに低圧通路２９をタンク２に連通
して自動方向切換弁８を作動させる作動ポジションＡ
と、高圧通路２８および低圧通路２９を閉塞して自動方
向切換弁８を停止させる停止ポジションＢと、高圧通路
２８をタンク２に連通するとともに低圧通路２９を油圧
源１の吐出側に連通して自動方向切換弁８を作動させる
逆作動ポジションＣとを有する。

【００７５】高圧通路２８の途中に流量調整弁７が介装
されるとともに、流量調整弁７を迂回して高圧通路２８
を逆流する作動油に対して開弁する第三の逆止弁５３が
設けられる。図７は油圧シリンダ１０が伸び切った状態
で切換弁６が逆作動ポジションＣに切換えられた状態を
示しており、油圧源１の吐出圧Ｐｓが低圧通路２９、通
路３６、シャトル弁５２を介して第二パイロットスプー
ル圧力室２２に導かれ、低圧通路２９、タンクポート９
１等を介して第一メインスプール圧力室１１と第一パイ
ロットスプール駆動圧室１３に導かれる。

【００７６】このとき、スプリング４２の付勢力をＦ１
とすると、パイロットスプール５はｆ×Ｐｓ＋Ｆ１−ｅ
×Ｐｓの力を受けて縮み（左）ポジションに保持されて
いる。

【００７７】そして、メインスプール４は伸び（右）ポ
ジションに移動し、図８に示すように油圧シリンダ１０
が縮み切った状態で停止する。こうして切換弁６がポジ
ションＣにある限り、ピストン８０は縮み切った状態に
保持している。

【００７８】この状態にて切換弁６を作動ポジションＡ
に切換えると、メインスプール４は縮みポジションから
往復作動を開始し、油圧シリンダ１０は自動方向切換弁
８を介して往復作動する。

【００７９】図９に示す他の実施の形態は、図５に示す
装置を基に、切換弁６を２位置方向切換弁から３位置方
向切換弁にかえるとともに、第一パイロットスプール圧
力室１２に対して低圧通路２９と第一パイロットスプー
ル駆動圧通路１５のうち圧力の高い方を選択的に連通す
るシャトル弁５１を設けてもよい。

【００８０】この場合、切換弁６を逆作動ポジションＣ
にすることにより、油圧シリンダ１０は負荷に抗して伸
びきった状態に保持される。作動開始時に切換弁６を逆
作動ポジションＣから作動ポジションＡに切換えること
により、メインスプール４は伸びポジションから往復作
動を開始し、油圧シリンダ１０は自動方向切換弁８を介
して往復作動する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す自動方向切換弁の断
面図。

【図２】同じく作動状態を示す断面図。

【図３】同じく作動状態を示す断面図。

【図４】他の実施の形態を示す自動方向切換弁の断面
図。

【図５】さらに他の実施の形態を示す自動方向切換弁の
断面図。

【図６】さらに他の実施の形態を示す自動方向切換弁の
断面図。

【図７】同じく作動状態を示す断面図。

【図８】同じく作動状態を示す断面図。

【図９】さらに他の実施の形態を示す自動方向切換弁の
断面図。

【符号の説明】

１ 油圧源 ２ タンク ４ メインスプール ５ パイロットスプール ６ 切換弁 ７ 流量調整弁 ８ 自動方向切換弁 １０ 油圧シリンダ １１ 第一メインスプール圧力室 １２ 第一パイロットスプール圧力室 １３ 第一パイロットスプール駆動圧室 １５ 第一駆動圧通路 １６ 第一逆止弁 １７ 第一可変絞り ２１ 第二メインスプール圧力室 ２２ 第二パイロットスプール圧力室 ２３ 第二パイロットスプール駆動圧室 ２５ 第二駆動圧通路 ２６ 第二逆止弁 ２７ 第二可変絞り ４１ スプリング ４２ スプリング ５１ シャトル弁 ５２ シャトル弁 ５３ 第三逆止弁

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧アクチュエータに対する作動油の給排
   を切換えるメインスプールと、 前記メインスプールの移動によって生じる油圧により前
   記メインスプールのポジションを切換えるパイロットス
   プールとを備え、 前記油圧アクチュエータの作動方向を周期的に切換える
   ことを特徴とする自動方向切換弁。
2. 【請求項２】前記メインスプールを伸び方向に駆動する
   油圧が導かれる第一メインスプール圧力室と、 前記メインスプールを縮み方向に駆動する油圧が導かれ
   る第二メインスプール圧力室と、 前記メインスプールが縮み方向に移動する過程で収縮す
   る第一パイロットスプール駆動圧室と、 前記メインスプールが伸び方向に移動する過程で収縮す
   る第二パイロットスプール駆動圧室と、 前記第一メインスプール圧力室を低圧通路に連通させる
   とともに前記第二メインスプール圧力室を高圧通路に連
   通させて前記メインスプールを縮み方向に駆動する縮み
   ポジションと前記第一メインスプール圧力室を前記高圧
   通路に連通させるとともに前記第二メインスプール圧力
   室を低圧通路に連通させて前記メインスプールを伸び方
   向に駆動する伸びポジションとに切換わる前記パイロッ
   トスプールと、 前記第二パイロットスプール駆動圧室から前記パイロッ
   トスプールを縮みポジションに駆動する油圧が導かれる
   第二パイロットスプール圧力室と、 前記第一パイロットスプール駆動圧室から前記パイロッ
   トスプールを伸びポジションに駆動する油圧が導かれる
   第一パイロットスプール圧力室とを備えたことを特徴と
   する自動方向切換弁。
3. 【請求項３】前記第一メインスプール圧力室と前記第一
   パイロットスプール駆動圧室とを連通する第一絞りと、 前記第一絞りを迂回して第一メインスプール圧力室側か
   ら前記第一パイロットスプール駆動圧室に流入する作動
   油に対して開弁する第一逆止弁と、 前記第二メインスプール圧力室と前記第二パイロットス
   プール駆動圧室とを連通する第二絞りと、 前記第二絞りを迂回して第二メインスプール圧力室側か
   ら前記第二パイロットスプール駆動圧室に流入する作動
   油に対して開弁する第二逆止弁と、 を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の自
   動方向切換弁。
4. 【請求項４】前記第一絞りと前記第二絞りの少なくとも
   一方の通路断面積を調節可能としたたことを特徴とする
   請求項１から３のいずれか一つに記載の自動方向切換
   弁。
5. 【請求項５】前記パイロットスプールを縮みポジション
   または伸びポジションに付勢するスプリングを備えたこ
   とを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の
   自動方向切換弁。
6. 【請求項６】前記パイロットスプールを縮みポジション
   に付勢する前記スプリングと、 前記低圧通路の油圧を前記高圧通路より高める切換弁
   と、 前記パイロットスプールを縮みポジションに駆動する油
   圧が導かれる第二パイロットスプール圧力室と、 前記低圧通路の油圧上昇時に前記低圧通路を前記第二パ
   イロットスプール圧力室に接続するシャトル弁と、 を備えたことを特徴とする請求項５に記載の自動方向切
   換弁。
7. 【請求項７】前記高圧通路の途中に流量調整弁を介装し
   たことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記
   載の自動方向切換弁。
8. 【請求項８】前記流量調整弁を迂回して前記高圧通路を
   逆流する作動油に対して開弁する第三の逆止弁を備えた
   ことを特徴とする請求項７に記載の自動方向切換弁。