JP2009074664A - Shuttle valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧無段変速機、ハイドロスタティックトランスミッション(HST)、油圧閉回路等に使用されるシャトルバルブに関する。 The present invention relates to a shuttle valve used for a hydraulic continuously variable transmission, a hydrostatic transmission (HST), a hydraulic closed circuit, and the like.
従来、油圧の伝達装置であるハイドロスタティックトランスミッション(HST)や閉回路では、閉回路上の作動油の温度上昇や油中の異物を取り除く際、該回路の低圧側の油をクーラやフィルタに連通するため、シャトルバルブを使用している(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に示されたものは該特許文献1の図8に示すようにシャトルバルブはスプールタイプを使用しているが、スプールと本体との嵌合部にクリアランス、例えば10〜30μmに保持されているため、高圧側からクーラ回路に油の漏れが発生し、その漏れが発熱となって油温上昇となって油の酸化を早めて油やHSTの寿命を早めたり、HSTの容積効率が悪くなるという問題がある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、高圧側からクーラ回路への油の漏れを防止してHSTの容積効率を向上したシャトルバルブを提供することを目的とする。
However, as shown in FIG. 8 of Patent Document 1, the shuttle valve uses a spool type as shown in Patent Document 1, but the clearance between the spool and the main body is set to a clearance, for example, 10 to 30 μm. Since the oil is leaked from the high pressure side to the cooler circuit, the leakage generates heat and the oil temperature rises, accelerating the oxidation of the oil and shortening the life of the oil and HST, and the volume of the HST. There is a problem of inefficiency.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a shuttle valve that prevents the leakage of oil from the high-pressure side to the cooler circuit and improves the volumetric efficiency of HST.
前記の課題を解決するために請求項1記載の発明は、第一及び第二の二つの入口と一つの共通の出口を有し、前記出口は前記入口圧力の作用によって該入口のいずれか一方に接続されるシャトルバルブにおいて、
本体と、
前記本体に摺動自在に嵌挿された第一の段付スプールと、
前記第一の段付スプールに対向して同軸状に設けられ前記本体に摺動自在に嵌挿された第二の段付スプールと、
前記第一の段付スプールの大径部に当接して設けられた第一のばね部材と、
前記第一のばね部材に対向して前記第二の段付スプールの大径部に当接して設けられた第二のばね部材と、
を備え、
前記第一及び第二の段付スプールは前記第一及び第二のばね部材により押圧され互い押し勝手に嵌挿されていることを特徴とする。
本発明によれば、大径部で摺動することによりスプールが滑らかに動くことができ、ばね部材により第一の段付スプールと第二の段付スプールが離れないようにすることができる。またばね部材ングによりスプールが中央で位置決めされる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 has first and second two inlets and one common outlet, and the outlet is one of the inlets by the action of the inlet pressure. In the shuttle valve connected to
The body,
A first stepped spool slidably fitted into the body;
A second stepped spool that is coaxially provided opposite to the first stepped spool and is slidably fitted into the main body;
A first spring member provided in contact with the large diameter portion of the first stepped spool;
A second spring member provided in contact with the large diameter portion of the second stepped spool facing the first spring member;
With
The first and second stepped spools are pressed by the first and second spring members and are inserted into each other without any effort.
According to the present invention, the spool can move smoothly by sliding on the large diameter portion, and the first stepped spool and the second stepped spool can be prevented from being separated by the spring member. The spool is positioned in the center by the spring member.
請求項2記載の発明は、前記第一及び第二の段付スプールは前記大径部に隣接する中径部の端面がエッジ部に形成され前記本体に形成されたテーパー面に係合しているので、圧油の漏れを確実に遮断することができるので好適である。さらに、エッジ部とテーパー面で係合しているため、圧力が高ければ高いほぼシール性が向上し、確実に油を遮断することができる。
請求項3記載の発明は、前記中径部に軸部材が形成され該軸部材が互いに摺動自在に嵌挿されているで、一体的に移動でき誤動作が発生しないのでよい。また、本体の加工も第一の段付スプール孔である中径孔と第二段付きスプール孔である小径孔の加工も同軸が不要で加工コストを軽減することができるのでよい。
According to a second aspect of the present invention, the first and second stepped spools are engaged with a tapered surface formed on the main body with an end surface of an intermediate diameter portion adjacent to the large diameter portion formed at an edge portion. Therefore, it is preferable because the leakage of the pressure oil can be reliably blocked. Furthermore, since the edge portion and the tapered surface are engaged, the higher the pressure, the higher the sealing performance, and the oil can be shut off reliably.
According to a third aspect of the present invention, since a shaft member is formed at the middle diameter portion and the shaft members are slidably inserted into each other, they can move together and no malfunction occurs. Also, the machining of the main body can be performed because the machining of the medium-diameter hole, which is the first stepped spool hole, and the small-diameter hole, which is the second stepped spool hole, is unnecessary, and the machining cost can be reduced.
本発明は、高精度な加工なしで簡単な構造で高圧でも漏れのない確実にシールすることができる。 According to the present invention, it is possible to reliably seal without leakage even at high pressure with a simple structure without high-precision processing.
以下、本発明のシャトルバルブにつき好適の実施の形態を挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施に形態に係るシャトルバルブ10の概略構造を示す略縦断面である。図1において、シャトルバルブ10は、本体11の軸方向(図1で矢印XおよびY方向)に穿設された段付穴12と、該段付穴12に摺動自在に嵌入されたスプール13と、を備える。
前記段付穴12は大径孔14a,14bと、前記大径孔14a,14bと同軸状に設けられ該大径孔14a,14bの端面に隣接して形成された中径孔15a,15bと、前記中径孔15a,15bとに設けられ該中径孔15a,15bの端面に隣接して形成された小径孔16がこの順序で同軸状に対向して穿設され連通している。前記大径孔14a,14b及び前記中径孔15a,15bは同径であり、該中径孔15a,15bは該大径孔14a,14bよりも孔径が小さい。さらに、大径孔14a,14bと中径孔15a,15bとは側壁面による段付形状にして連通しており、中径孔15a,15bと小径孔16との接合面はテーパー面17a,17bに形成されている。なお、大径孔14a,14bは油室として機能する。
Hereinafter, preferred embodiments of the shuttle valve of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a schematic structure of a
The
前記スプール13は、段付スプール13a,13bより形成されている。前記段付スプール13aは大径孔14aに対して軸方向に突出しばね部材18aを遊挿する突起部19aと、中径孔15aに軸方向に厚みをもって摺動自在に嵌挿して前記突起部19aを接合した大径部20aと、前記大径部20aに隣接して設けられ端面を段付に形成し該段付にエッジ部22aを設けてテーパー面17aに係合する中径部21aと、前記中径部21aに接合し小径孔16に突出する軸部23と、を備える。
一方、段付スプール13bは、大径孔14bに対して軸方向に突出しばね部材18bを遊挿する突起部19bと、中径孔15bに軸方向に厚みをもって摺動自在に嵌挿して前記突起部19bを接合した大径部20bと、前記大径部20bに隣接して設けられ端面を段付に形成し該段付にエッジ部22bを設けてテーパー面17bに係合する中径部21bと、前記中径部21bに接合し小径孔16に突出して軸部23に嵌合する軸部24と、を備える。
軸部23は軸部24の穴部25に嵌入され、互いに摺動自在に形成されているが、軸部23に穴部(図示しない)を設けて軸部24を嵌入してよい。
The spool 13 is formed of stepped
On the other hand, the
The
前記ばね部材18a,18bのそれぞれの弾発力は、段付スプール13a,13bに付勢し、これらの段付スプール13a,13bが軸部23、24を介して互いに離反しないように押し勝手に設けられている。
また、本体11に形成された大径孔14a,14b及び小径孔16は、該本体11に穿設され図示しない圧油供給源に接続する圧油供給路26(26a)、27(27a)が連通し、かつ前記小径孔16には、図示しないクーラまたはタンク等に接続する供給路28が連通している。
The elastic force of each of the
The large-
本発明の実施の形態に係るシャトルバルブ10は基本的には以上の構成されるものであり、次に動作について説明する。図2乃至図4はシャトルバルブ10の動作説明図である。
図2は圧油供給路26、27に供給される圧油が同圧の状態を示している。この場合、段付スプール13a,13bはばね部材18a,18bの弾発力によりシャトルバルブ10の中央、すなわち小径孔16の略中央に戻されている。よって、段付スプール13a,13bに連通する圧油供給路26,27のそれぞれは中径部21a,21bのエッジ部22a,22bとテーパー面17a,17bとの隙間、小径孔16よりタンクポート(図示しない)に連通する供給路28に連通している。
The
FIG. 2 shows a state in which the pressure oil supplied to the pressure
図3は圧油供給路26が圧油供給路27より高圧になっている状態を示す。すなわち、高圧の圧油が圧油供給路26,26aを通り、大径孔14aに流入し大径部20aの側壁面に作用すると、スプール13aは矢印Y方向に変位する。これにより、中径部21aのエッジ部22aはテーパー面17aに当接し、圧油供給路26に流入する圧油をシールする。
一方、スプール13aの軸部23はスプール13bの軸部24の穴部25を介し係合しているので、該スプール13bがスプール13aと協動して矢印X方向に変位し、テーパー面17bと中径部21bのエッジ部22bとの間に隙間が発生する。よって、圧油供給路27に流入している圧油は、テーパー面17bとエッジ部22bとの隙間より小径穴16を介して供給路28より図示しないクーラまたはタンク等に流れる。
FIG. 3 shows a state in which the pressure
On the other hand, since the
図4は圧油供給路27が圧油供給路26より高圧になっている状態を示す。この状態では高圧の圧油が圧油供給路27,27aを通り、大径孔14bに流入し大径部20bの側壁面に作用すると、スプール13bは矢印X方向に変位する。これにより、中径部21bのエッジ部22bはテーパー面17bに当接し、圧油供給路27に流入する圧油をシールする。
そこで、スプール13aがスプール13bと協動して矢印X方向に変位し、テーパー面17aと中径部21aのエッジ部22aとの間に隙間が発生する。よって、圧油供給路28に流入している圧油は、テーパー面17aとエッジ部22aとの隙間より小径穴16を介して供給路28より図示しないクーラまたはタンク等に流れる。
FIG. 4 shows a state in which the pressure
Therefore, the spool 13a is displaced in the direction of the arrow X in cooperation with the
図5は本発明の実施の形態に係るシャトルバルブ10を用いた油圧制御装置30を示す。
前記油圧制御装置30は基本的にはポンプ31と、アクチュエータのモータ32と、Aポート33及びBポート34を介して前記ポンプ31及びモータ32に接続されたシャトルバルブ35と、該シャトルバルブ35のタンクポート36の下流に設けられた圧力制御弁37と、を備える。
前記圧力制御弁37には低圧側の圧力が下がらないようにするブーストポンプ38が連通している。前記油圧制御装置30には安全弁39、40、チェック弁41,42、絞り43、フィルタ44、クーラ45等が設けられている。
FIG. 5 shows a
The
The
次に油圧制御装置30の作動について説明する。
ポンプ31がAポート33側に吐出する場合は、該Aポート33側が高圧になりモータ32を回転させる。そのとき、シャトルバルブ35はAポート33が高圧のため、低圧のBポート34はシャトルバルブ35のタンクポート36に連通する。
一方、Bポート34の圧油はシャトルバルブ35、絞り43を経て圧力制御弁37を流れてフィルタ44よりクーラ45を流入して冷却される。前記Bポート34は圧油が抜けるためブーストポンプ38からの冷却された圧油がチェック弁41を経て補給されて回路内の油温が低い温度に保たれる。
Next, the operation of the
When the
On the other hand, the pressure oil in the
ポンプ31がBポート34側に吐出する場合は、該Bポート34側が高圧になるため低圧のAポート33がシャトルバルブ35のタンクポート36に連通するので、圧油はAポート33側からシャトルバルブ35、絞り43、圧力制御弁37、フィルタ44、クーラ45を通り冷却される。
When the
10 シャトルバルブ 11 本体
12 段付孔 13,13a,13b 段付スプール
14a,14b 大径孔 15a,15b 中径孔
17a,17b テーパー面 22a.22b エッジ部
10
Claims (3)
本体と、
前記本体に摺動自在に嵌挿された第一の段付スプールと、
前記第一の段付スプールに対向して同軸状に設けられ前記本体に摺動自在に嵌挿された第二の段付スプールと、
前記第一の段付スプールの大径部に当接して設けられた第一のばね部材と、
前記第一のばね部材に対向して前記第二の段付スプールの大径部に当接して設けられた第二のばね部材と、
を備え、
前記第一及び第二の段付スプールは前記第一及び第二のばね部材により押圧され互い押し勝手に嵌挿されていることを特徴とするシャトルバルブ。 A shuttle valve having a first and a second two inlets and a common outlet, the outlet being connected to one of the inlets by the action of the inlet pressure;
The body,
A first stepped spool slidably fitted into the body;
A second stepped spool that is coaxially provided opposite to the first stepped spool and is slidably fitted into the main body;
A first spring member provided in contact with the large diameter portion of the first stepped spool;
A second spring member provided in contact with the large diameter portion of the second stepped spool facing the first spring member;
With
The shuttle valve according to claim 1, wherein the first and second stepped spools are pressed by the first and second spring members and are inserted into each other.
前記第一及び第二の段付スプールは前記大径部に隣接する中径部の端面がエッジ部に形成され前記本体に形成されたテーパー面に係合することを特徴するシャトルバルブ。 The shuttle valve according to claim 1, wherein
The first and second stepped spools are shuttle valves characterized in that an end surface of a medium diameter portion adjacent to the large diameter portion is formed at an edge portion and engages with a tapered surface formed in the main body.
前記中径部に軸部材が形成され該軸部材が互いに摺動自在に嵌挿されていることを特徴とするシャトルバルブ。
The shuttle valve according to claim 1 or 2,
A shuttle valve characterized in that a shaft member is formed in the middle diameter portion, and the shaft members are slidably inserted into each other.
Priority Applications (1)
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JP2007246437A JP2009074664A (en) | 2007-09-25 | 2007-09-25 | Shuttle valve |
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-
2007
- 2007-09-25 JP JP2007246437A patent/JP2009074664A/en not_active Withdrawn
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