JP2008175281A - Hydraulic control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、バルブ本体に複数のスプールを組み込むとともに、それらスプールに作用させるパイロット圧のうちの最高圧を選択する油圧制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic control apparatus that incorporates a plurality of spools into a valve body and selects the highest pressure among pilot pressures that act on the spools.
従来、この種の油圧制御装置として特許文献1に記載された発明が知られている。この従来知られる油圧制御装置は、バルブ本体に複数のスプール孔を形成するとともに、これらスプール孔にスプールを摺動自在に組み込んでいる。上記バルブ本体には、スプール孔の端部を塞ぐキャップを固定するとともに、このキャップには、上記スプール孔に対応する複数のパイロット室を形成し、このパイロット室に上記各スプールの端部を臨ませている。
Conventionally, the invention described in
そして、上記キャップには、種々の溝やポートを形成した複数の油路プレートを積層して固定するとともに、これら溝やポートが相俟って通路を形成するようにしている。また、上記油路プレートに形成される通路には、各パイロット室と通路との連通過程に、金属性の弁体すなわちシャトル弁を複数組み込んでいる。
具体的には、油路プレートを重ね合わせたとき、その一方の重ね合わせ面には、上記弁体が摺動可能な組み込み孔を開口させるとともに、その他方の重ね合わせ面には、上記弁体よりもその外周を小さくした通路を開口させる。このように、他方の重ね合わせ面に形成する通路の開口を弁体の外周よりも小さくすることで、油路プレートを重ね合わせたとき、組み込み孔から弁体が飛び出さないようにしている。言い換えれば、油路プレートの他方の重ね合わせ面を、弁体の抜け止め部として機能させている。
A plurality of oil passage plates in which various grooves and ports are formed are stacked and fixed on the cap, and the grooves and ports combine to form a passage. The passage formed in the oil passage plate incorporates a plurality of metallic valve elements, that is, shuttle valves, in the communication process between each pilot chamber and the passage.
Specifically, when the oil passage plates are overlapped, an opening for mounting the valve body is opened on one of the overlapping surfaces, and the valve body is formed on the other overlapping surface. A passage having a smaller outer periphery is opened. Thus, by making the opening of the passage formed in the other overlapping surface smaller than the outer periphery of the valve body, the valve body is prevented from popping out from the assembly hole when the oil passage plates are overlapped. In other words, the other overlapping surface of the oil passage plate is made to function as a valve body retaining portion.
上記の構成によれば、各パイロット室のうちの最高圧が、油路プレートに形成した通路に導かれるとともに、この最高圧が各弁体に対して背圧として作用する。したがって、各パイロット室の圧力のうち最高圧が作用するパイロット室のみが、弁体を開弁して通路に連通し、その他の弁体は、当該最高圧によって閉弁状態を維持することとなる。このようにして通路に導かれた各パイロット圧のうちの最高圧は、例えば、他の機器のバルブを制御するためのパイロット圧として利用することができる。
上記の油圧制御装置によれば、弁体を金属で構成しているため、それを弾性変形させながら組み込み孔に組み込むことができない。そのため、弁体を組み込む組み込み孔は、弁体を挿入可能な大きさにして、油路プレートの重ね合わせ面に開口させなければならない。このようにした組み込み孔に弁体を組み込んだだけでは、当該組み込み孔に弁体を保持することができないため、当該組み込み孔を塞ぐようにして、他の油路プレートを重ね合わせなければならない。言い換えれば、油路プレートを積層しなければ、金属製の弁体を組み込み孔内に保持することができない。
このように、各パイロット室に作用するパイロット圧のうちの最高圧を選択して、他の機器のバルブ制御等に利用する場合には、油路プレートを積層して弁体を保持しなければならず、装置全体が必要以上に大きくなってしまうという問題があった。
According to the above hydraulic control device, since the valve body is made of metal, it cannot be incorporated into the assembly hole while being elastically deformed. Therefore, the mounting hole for incorporating the valve body must be sized so that the valve body can be inserted and opened on the overlapping surface of the oil passage plate. Since the valve body cannot be held in the built-in hole simply by incorporating the valve body into the built-in hole thus configured, another oil passage plate must be overlapped so as to close the built-in hole. In other words, unless the oil passage plates are stacked, the metal valve body cannot be held in the built-in hole.
As described above, when the highest pressure among the pilot pressures acting on each pilot chamber is selected and used for valve control of other equipment, the oil passage plates must be stacked to hold the valve body. In other words, there is a problem that the entire apparatus becomes larger than necessary.
この発明の目的は、各パイロット室に作用するパイロット圧のうちの最高圧を選択して利用しながらも、装置全体を小型化することができる油圧制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a hydraulic control device capable of downsizing the entire device while selecting and using the highest pressure among pilot pressures acting on each pilot chamber.
第1の発明は、一または複数のバルブ本体と、このバルブ本体に形成した複数のスプール孔と、これら複数のスプール孔に摺動自在に組み込んだ複数のスプールと、バルブ本体の側面に設けるとともに、上記スプール孔を塞ぐための複数のキャップと、このキャップに形成するとともに、上記スプールの端部を臨ませる複数のパイロット室と、これらパイロット室のうち全てもしくは複数に連通する最高圧通路と、この最高圧通路と各パイロット室との連通過程に設けた弁機構とを備え、上記弁機構は、パイロット室と最高圧通路とを連通する連通路を形成したスリーブと、このスリーブに組み込むとともに上記連通路を遮断する弁体とからなり、この弁体は、パイロット室の圧力と最高圧通路の圧力とを対向して作用させるとともに、上記パイロット室の圧力が、各パイロット室の最高圧になったとき、当該最高圧によって上記連通路を連通させる点に特徴を有する。 The first invention is provided on one or a plurality of valve bodies, a plurality of spool holes formed in the valve bodies, a plurality of spools slidably incorporated in the plurality of spool holes, and a side surface of the valve body. A plurality of caps for closing the spool hole, a plurality of pilot chambers formed on the cap and facing the end of the spool, a maximum pressure passage communicating with all or a plurality of the pilot chambers, A valve mechanism provided in the communication process between the highest pressure passage and each pilot chamber, and the valve mechanism includes a sleeve that forms a communication passage that communicates the pilot chamber and the highest pressure passage; The valve body cuts off the communication passage, and this valve body acts to oppose the pressure of the pilot chamber and the pressure of the highest pressure passage. The pressure of the pilots chamber, when it becomes the highest pressure of the pilot chamber, characterized in that the communicating the communication passage by the highest pressure.
第2の発明は、バルブ本体とキャップとの間に油路プレートを介在させてなり、この油路プレートには、最高圧通路を形成するとともに、上記弁機構を組み込んだ点に特徴を有する。
第3の発明は、バルブ本体に最高圧通路を形成するとともに、当該バルブ本体に上記弁機構を組み込んだ点に特徴を有する。
第4の発明は、複数のキャップを一体に形成するとともに、この一体化したキャップに最高圧通路を形成し、かつ、上記キャップに弁機構を組み込んだ点に特徴を有する。
The second invention is characterized in that an oil passage plate is interposed between the valve main body and the cap. The oil passage plate forms a maximum pressure passage and incorporates the valve mechanism.
The third invention is characterized in that the highest pressure passage is formed in the valve body and the valve mechanism is incorporated in the valve body.
The fourth invention is characterized in that a plurality of caps are integrally formed, a maximum pressure passage is formed in the integrated cap, and a valve mechanism is incorporated in the cap.
第1〜4の発明によれば、所定のパイロット室に作用するパイロット圧のうち最高圧を選択するとともに、当該最高圧を他の機器のバルブ制御等に利用することができる。
しかも、弁体をスリーブに保持させたので、スリーブを組み込むだけで、パイロット室と最高圧通路との連通過程に、しっかりと弁体を保持することができる。
したがって、弁体の抜け止め防止用に油路プレートを積層する必要がなくなる。言い換えれば、油路プレートを積層しなくても、パイロット室と最高圧通路との連通過程に弁体をしっかりと保持することができるので、装置全体を小型化することができる。
According to the first to fourth inventions, the highest pressure can be selected from among the pilot pressures acting on a predetermined pilot chamber, and the highest pressure can be used for valve control of other devices.
Moreover, since the valve body is held by the sleeve, the valve body can be firmly held in the communication process between the pilot chamber and the maximum pressure passage only by incorporating the sleeve.
Therefore, it is not necessary to stack oil passage plates for preventing the valve body from coming off. In other words, the valve body can be firmly held in the communication process between the pilot chamber and the maximum pressure passage without stacking the oil passage plates, so that the entire apparatus can be reduced in size.
図1〜図4を用いてこの発明の実施形態における油圧制御装置について説明する。なお、この発明は、例えばパワーショベルのように、パイロット圧によって複数のスプールを切り換え制御する油圧制御装置を前提とする。
図1に示すように、バルブ本体Vには、複数のスプール孔1を形成するとともに、これらスプール孔1のそれぞれには、スプールSを摺動自在に組み込んでいる。そして、上記バルブ本体Vの側面には、1枚の油路プレートPを固定するとともに、この油路プレートPには、上記スプール孔1に対応する貫通孔2を複数形成している。
A hydraulic control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present invention is premised on a hydraulic control device that controls switching of a plurality of spools by pilot pressure, such as a power shovel.
As shown in FIG. 1, a plurality of
また、上記油路プレートPには、バルブ本体Vとは反対側の面に、中空のキャップ3を複数固定している。このキャップ3は、上記油路プレートPに形成した各貫通孔2に対応する位置に固定しており、このキャップ3によって貫通孔2およびスプール孔1を塞ぐようにしている。そして、上記キャップ3と油路プレートPに形成した貫通孔2とが相まってパイロット室4を構成している。
なお、図2に示すように、上記キャップ3の開口部分にはフランジ3aを設けるとともに、このフランジ3aを貫通する締結ボルトBを介して、キャップ3を油路プレートPに固定している。
また、図1中符号5は、スプールSの端部に設けたスプリングガイド、符号6,7は、上記スプリングガイド5を貫通させるスプリング受け、符号8は、上記スプリング受け6,7間に介在させたスプリングである。
A plurality of
In addition, as shown in FIG. 2, while providing the
In FIG. 1,
そして、上記油路プレートPには、各パイロット室4に連通する流路9を形成している。また、図2は、図1の紙面上方における断面図であるが、この図2からも明らかなように、油路プレートPには、バルブ本体Vとの接触面に開口する組み込み孔10を複数形成している。これら各組み込み孔10は、後述する弁機構Aを組み込むための孔であるが、これら各組み込み孔10には、上記流路9をそれぞれ連通させている。つまり、各組み込み孔10は、流路9を介して各パイロット室4に連通することとなる。
In the oil passage plate P, a
より具体的には、図3に示すように、組み込み孔10は、バルブ本体Vとの接触面に開口する円形の孔からなる幅広部10aを備えてなる。そして、この幅広部10aから徐々に幅狭になるテーパ部10bを形成するとともに、このテーパ部10bを介して上記幅広部10aに連続する先端部10cを設けている。
そして、組み込み孔10の幅広部10aには、上記流路9を開口させる一方、油路プレートPには、各組み込み孔10の先端部10cを連通する最高圧通路11を形成している。
More specifically, as shown in FIG. 3, the built-
The
上記の構成からなる組み込み孔10には、この発明の弁機構Aを設けているが、この弁機構Aは、組み込み孔10に組み込むスリーブ12と、このスリーブ12に保持する弁体13とからなる。
上記スリーブ12は、それを組み込み孔10に組み込んだとき、幅広部10aと先端部10cとを遮断するとともに、幅広部10aおよび先端部10cに、所定の空間が形成されるようにしている。
そして、スリーブ12には、その内部に連通路12aを形成しており、このスリーブ12内部に形成した連通路12aを介して、幅広部10aの空間と先端部10cの空間とが連通するようにしている。
The built-in
When the
The
また、スリーブ12の組み込み方向先端には、断面円形の凹部12bを形成するとともに、この凹部12bの底面に、上記連通路12aを開口させている。なお、上記凹部12bの開口には、切り欠き部12cをその円周方向に複数形成している。
そして、上記スリーブ12に形成した凹部12bには、金属製の弁体13を組み込んでいる。この弁体13は、図4に示すように、円柱の対向部を切り落とした形状をしており、凹部12b内に着座したとき、その一端面によって連通路12aの開口を塞ぐようにしている。また、弁体13を凹部12b内に保持した状態でスリーブ12を組み込み孔10に組み込んだとき、弁体13は、凹部12b内において、その軸方向に僅かに摺動可能な寸法関係を維持している。
A
A
したがって、図3に示す状態、すなわち弁体13が凹部12bの底面に着座した状態から、図中上方に移動すれば、流路9→スリーブ12に形成した連通路12a→凹部12b(弁体13と凹部12bとの隙間)→切り欠き部12cを介して、パイロット室4と最高圧通路11とが連通することとなる。言い換えれば、パイロット室4と最高圧通路11とが、弁機構Aを介して連通することとなる。
そして、この最高圧通路11をバルブ本体Vに設けた図示しない通路を介して、他の機器のバルブ等に導くとともに、当該最高圧通路11の圧力をパイロット圧として作用させるようにしている。
Therefore, if the state shown in FIG. 3, that is, the state in which the
The maximum pressure passage 11 is guided to a valve of another device through a passage (not shown) provided in the valve body V, and the pressure of the maximum pressure passage 11 is applied as a pilot pressure.
次に、この実施形態における油圧制御装置の作用について説明する。
各スプールSを切り換えるために、パイロット室4内にパイロット圧を発生させると、そのパイロット圧は、流路9を介して弁機構Aに導かれる。そして、当該パイロット圧は、スリーブ12に形成した連通路12aを介して、弁体13の一方の側に作用する。したがって、このときのパイロット圧の作用で、弁体13は、図面においてそれを上方へ移動させる力が作用する。ただし、弁体13が上方に移動するためには、当該パイロット圧が最高圧通路11側の圧力よりも高くなければならない。つまり、最高圧通路11の圧力は、すべての弁体13に対して背圧として作用することになるため、弁体13を押し上げて最高圧通路11に導かれるパイロット圧は、複数のパイロット室4のうちの最高圧ということになる。
Next, the operation of the hydraulic control device in this embodiment will be described.
When a pilot pressure is generated in the
具体的には、各パイロット室4に作用するパイロット圧のうち、最も高い圧力が弁体13の一方の側に作用する弁機構Aにおいては、当該パイロット圧によって、弁体13が開弁するとともに、スリーブ12に形成した連通路12aを連通させる。弁体13が開弁すると、当該パイロット圧は、弁体13と凹部12bとの隙間、およびスリーブ12先端に形成した切り欠き部12cを介して最高圧通路11に導かれる。
したがって、最高圧通路11には、各パイロット室4に導かれるパイロット圧のうち最高圧が導かれることとなり、この最高圧が他の弁機構Aの弁体13に対して背圧として作用することとなる。
このように、他の弁機構Aにおいては、弁体13に対して最高圧が背圧として作用するので、この最高圧によって弁体13は凹部12bの底面に押し付けられて、連通路12aが遮断することとなる。
そして、最高圧通路11に導かれたパイロット圧は、図示しないパイロットポートを介して取り出され、別の機器を制御するパイロット圧として利用される。
Specifically, in the valve mechanism A in which the highest pressure among the pilot pressures acting on each
Therefore, the highest pressure among the pilot pressures led to the
In this way, in the other valve mechanism A, the maximum pressure acts on the
The pilot pressure guided to the highest pressure passage 11 is taken out via a pilot port (not shown) and used as a pilot pressure for controlling another device.
上記実施形態の油圧制御装置によれば、組み込み孔10にスリーブ12を組み込むだけで、弁体13を、流路9と最高圧通路11との連通過程から抜け出すことなく、しっかりと保持することができる。言い換えれば、スリーブ12が弁体13の抜け止め防止機能を有しているので、油路プレートPを積層させる必要がない。
このように、油路プレートPを積層させる必要がないので、装置全体が大型化することなく、各パイロット室4の最高圧を選択することができる。
According to the hydraulic control device of the above-described embodiment, the
Thus, since it is not necessary to laminate | stack the oil path plate P, the maximum pressure of each
なお、上記実施形態においては、バルブ本体Vの側面に油路プレートPを固定するとともに、この油路プレートPに弁機構Aを組み込んだが、必ずしも油路プレートPを設けなければならないわけではない。
別の実施形態としては、バルブ本体Vに最高圧通路11と流路9とを形成し、これらの連通過程に弁機構Aを組み込むようにしても構わない。このように弁機構Aをバルブ本体Vに組み込めば、一層装置全体を小型化することができる。
In the above embodiment, the oil passage plate P is fixed to the side surface of the valve body V and the valve mechanism A is incorporated in the oil passage plate P. However, the oil passage plate P is not necessarily provided.
As another embodiment, the highest pressure passage 11 and the
また、さらに別の実施形態としては、上記複数のキャップを一体的に形成し、上記複数のキャップ3と油路プレートPとを一体化するような構成にしても構わない。そして、一体化したキャップに、流路9と最高圧通路11とを形成するとともに、これらの連通過程に上記弁機構Aを組み込んでもよい。このようにしても、上記実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
なお、上記実施形態においては、一つのバルブ本体Vに複数のスプール孔1を形成したが、スプール孔1を形成した複数のバルブ本体Vを連続して設けてもよいこと当然である。
また、上記実施形態においては、全てのパイロット室4を最高圧通路11に連通させたが、最高圧通路11に連通しないパイロット室4を設けてもよいこと当然である。この発明の油圧制御装置においては、複数のパイロット室に作用するパイロット圧のうち最高圧を導くものであるため、少なくとも2つのパイロット室が最高圧通路11に連通していればよい。
As still another embodiment, the plurality of caps may be integrally formed, and the plurality of
In the above embodiment, a plurality of
In the above embodiment, all the
1 スプール孔
3 キャップ
4 パイロット室
11 最高圧通路
12 スリーブ
12a 連通路
13 弁体
A 弁機構
P 油路プレート
S スプール
V バルブ本体
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