JP2011064064A

JP2011064064A - 建設機械のバルブ操作装置

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Publication number: JP2011064064A
Application number: JP2010240471A
Authority: JP
Inventors: Akira Kurushima; 暁久留島; Saburo Senoo; 三郎妹尾; Atsuo Fujii; 篤夫藤井
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2011-03-31
Anticipated expiration: 2027-10-22
Also published as: JP5024443B2

Abstract

【課題】バルブ操作部分を外周から覆って水等から保護するためのブーツの下端部のシール性を高めてバルブ内への浸水を防止する。
【解決手段】バルブ本体１のプッシュロッドが操作体１１によりカム板７を介して操作され、このカム板７を含むバルブ操作部分が、上下両側が開口する蛇腹状のブーツ１２によって外周から被覆され、このブーツ１２の下端部１２ｂがバルブ本体１の上端部に被嵌される建設機械のバルブ操作装置において、ブーツ下端部１２ｂに外向きに突出する凸部１４を設け、断面鉤形の下部シールプレート１７を、この凸部１４を介してブーツ下端部１２ｂをエンドカバー２に押え込む状態で取付ける。これによって、ブーツ下端部１２ｂの開きを止めるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械において、パイロットバルブのバルブ操作部分を覆うブーツからの水の浸入を防止する構造を改良したバルブ操作装置に関するものである。

油圧ショベルの走行用パイロットバルブ（リモコン弁とも呼ばれる）を例にとって背景技術を説明する。

走行用パイロットバルブは、左用と右用の一対の弁部を備え、この両弁部が別々のバルブ操作部分によって個別に操作される。以下、これを前提として説明する。

図５〜図７において、１はバルブ本体、２はこのバルブ本体１のケーシング１ａの開口部に設けられたエンドカバー、２ａはこのエンドカバー２の外周に鍔状に設けられたフランジで、このフランジ２ａがバルブ取付部としての運転席フロア３にボルト４…で取付けられる。図５、６中、５…はエンドカバー２をケーシング１ａに取付けるボルトである。

バルブ本体１（ケーシング１ａ）内には、両弁部についてそれぞれ前、後進用の一対のプッシュロッド６,６がエンドカバー２を貫通して上下にスライド自在に設けられるとともに、エンドカバー２の上面側に左用、右用それぞれのカム板７が前後に揺動可能に取付けられ、図５中に示すペダル８によって操作される操作フレーム９によりこのカム板７を介してプッシュロッド６,６が操作されて両弁部の弁動作（前後進の切換えや速度調整）が行われる。図６中、１０はプッシュロッド６とカム板７との間に介装された操作力伝達用のボールである。

なお、図５，７に示すように操作フレーム９にレバー１１が取付けられ、操作フレーム９がこのレバー１１によって操作される場合、あるいはペダル８とレバー１１の双方が取付けられていずれによっても操作される場合がある。

上記エンドカバー２、プッシュロッド６,６、カム板７、ボール１０から成る両弁部のバルブ操作部分は、図示のようにフロア３上に突出して外部に露出するため、雨水（キャノピタイプの機械の場合）や高圧洗車時の洗浄水（キャノピ、キャビン両タイプの機械）を防止する必要がある。なお、この明細書においてバルブ内への水の侵入を「浸水」という場合がある。

そこで、左右両側のバルブ操作部分は、それぞれゴム等の柔軟かつ弾力を有する材料から成る上下両側が開口した蛇腹状のブーツ１２によって外周から被覆されている。

従来、このブーツ１２は上下両端部で次のように取付けられている。

ブーツ１２の上端部は、内周側に折り曲げられてカム板７の上面（正確には上面周縁部に設けられた段部７ａ）に上から係止している。

一方、操作フレーム９の下端に水平な取付座９ａが設けられ、この取付座９ａが、ブーツ上端部１２ａを上から押え込む状態でカム板上面にボルト１３,１３によって取付けられている。

これにより、ブーツ上端部１２ａがカム板上面に保持され、ブーツ上側がシールされている。

一方、ブーツ１２の下端部１２ｂは、バルブ本体１の上端部、すなわちエンドカバー２の上部に上から被嵌され、この被嵌部分でブーツ下側がシールされている。

なお、ブーツ下端部１２ｂの前後両側には、エンドカバー取付用のボルト５の頭部に被さる凸部１４が外向きに突出して設けられている。

以上のような従来構造と基本的に同じ構造をとるバルブ操作装置は特許文献１に示されている。

特開平９−１２３７８９号公報

ところが、上記従来構造によると、ブーツ１２のシール性（浸水防止機能）に問題があった。

すなわち、ブーツ下端部１２ｂは、ブーツ１２自身の緊縛力のみに頼っているため、基本的にシール性が不十分となり、上記横からの高圧水によってめくれ上がり、上端部１２ａ以上に浸水を許し易い。

とくに、ボルト５の頭部を覆う凸部１４は、エンドカバー周面に密着せず、エンドカバー周面との間に隙間が生じた状態となっているため、他の部分よりも開き易く、この部分からの浸水が多くなっていた。

このため、バルブ本体１内に浸入した水によってプッシュロッド６やボール１０等が錆び付き、さらにこれらが動作して他の部分と擦れることで各部が摩耗し、正常な弁動作が損なわれるという問題があった。

そこで本発明は、ブーツの下端部のシール性を高めてバルブ内への浸水を防止することができる建設機械のバルブ操作装置を提供するものである。

請求項１の発明は、バルブ本体のプッシュロッドがペダル、レバー等の操作体によりカム板を介して操作され、このカム板を含むバルブ操作部分が、上下両側が開口する蛇腹状のブーツによって外周から被覆され、このブーツの下端部がバルブ本体の上端部に被嵌される建設機械のバルブ操作装置において、上記ブーツ下端部の周方向複数個所に外周側に突出する凸部が設けられ、上記バルブ本体の上端部外周に断面鉤形の下部シールプレートが、上記ブーツ下端部を上記凸部を介してバルブ本体上面に押え込む状態で取付けられたものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記ブーツの上端部が内向きに折り曲げられて上記カム板の上面に係止され、上記カム板の上面に上部シールプレートが、上記ブーツの上端部をカム板上面に押え込む状態で取付けられたものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、上記バルブ本体は上端部にエンドカバーを備え、ブーツ下端部の凸部が、上記エンドカバー取付用のボルトの頭部に被さる部分として設けられたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの構成において、上記下部シールプレートの下端部が外周側に折り曲げられて取付部が形成され、この取付部が、バルブ本体のフランジの上面に重ねられた状態でフランジとともに機械のバルブ取付部に取付けられたものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの構成において、別々のカム板によって個別に操作される二つのバルブ操作部分がそれぞれブーツによって外周から被覆され、上記下部シールプレートが両ブーツの凸部に跨って取付けられたものである。

本発明によると、下部シールプレートによりブーツ下端部を凸部を介してバルブ本体の上面に押え込むため、ブーツ下端部の開きを止めてバルブ本体上面との間に隙間が発生することを防止し、ブーツ下側のシール性を高めることができる。

また、請求項２の発明によると、上記構成に加えて、ブーツの上端部をシールプレートでカム板上面に押え込むため、ブーツ上下両側のシール性をともに高めることができる。

さらに、ブーツの上下両端部をともに拘束することによって、横からの高圧水等によるブーツ全体の変形を効果的に抑えることができるため、ブーツ上下両側のシール性をさらに高めることができる。

請求項３の発明によると、下側シール構造において、例示した従来構造のようにブーツの下端部にエンドカバー取付用ボルトの頭部に被さる部分としての凸部が設けられた場合に、この凸部をそのまま下部シールプレートの取付構造の一部として利用できるため、構造が簡単でコストが安くてすむ。

しかも、ボルト頭部に被さる部分としての凸部は、前記のようにエンドカバー周面に密着していないことからシール性能が低いという問題に対し、この凸部を下部シールプレートで直接下向きに押え込むことでエンドカバーとの密着性を高め、ブーツ下側のシール性を高めることができる。

請求項４の発明によると、下部シールプレートをフランジ取付用のボルトによってフランジとともに機械のバルブ取付部に取付けることができるため、構造を簡略化し、部品点数を節減してコストダウンできるとともに、組立が簡単となる。また、下部シールプレートをフランジとともにバルブ取付部（バルブ本体）に対して容易に着脱できるため、ブーツ劣化、破損時の交換が容易となる。

請求項５の発明によると、背景技術で例示した走行用パイロットバルブのように一対のバルブ操作部分を有するパイロットバルブにおいて、下部シールプレートを両バルブ操作部分に共用できるため、コスト、組立の点で有利となる。

本発明の実施形態にかかるバルブ操作装置の一部断面側面図である。図１の一部拡大図である。同装置の分解斜視図である。同組立斜視図である。従来のバルブ操作装置の一部断面側面図である。図５の一部拡大図である。同装置の斜視図である。

本発明の実施形態を図１〜図４によって説明する。

実施形態では、背景技術で例示した走行用パイロットバルブを適用対象としている。

また、実施形態において、
Ａ. バルブ本体１のケーシング１ａの開口部にエンドカバー２がボルト５…で取付けられ、このエンドカバー２のフランジ２ａが運転席フロア３（機械のバルブ取付部）にボルト４…で取付けられる点、
Ｂ. バルブ本体１（ケーシング１ａ）内には、左右両側の弁部についてそれぞれ前、後進用の一対のプッシュロッド６,６がエンドカバー２を貫通して上下にスライド自在に設けられるとともに、エンドカバー２の上面側に両弁部別々のカム板７が前後に揺動可能に取付けられ、ペダル８またはレバー１１で操作される操作フレーム９によりこのカム板７及びボール１０を介してプッシュロッド６,６が操作されて両弁部の弁動作が行われる点、
Ｃ．エンドカバー２、プッシュロッド６,６、カム板７、ボール１０から成る両弁部のバルブ操作部分がフロア３上に突出して外部に露出し、このバルブ操作部分が、ゴム等の柔軟かつ弾力を有する材料から成る上下両側が開口した蛇腹状のブーツ１２によって両弁部別々に外周から被覆される点、
Ｄ．ブーツ１２の上端部１２ａが内周側に折り曲げられてカム板７の上面（正確には上面周縁部に設けられた段部７ａ）に上から係止する点、
Ｅ．ブーツ１２の下端部１２ｂがエンドカバー２の上部に上から被嵌される点、
Ｆ．ブーツ下端部１２ｂの前後両側に、エンドカバー取付用のボルト５の頭部に被さる凸部１４が外向きに突出して設けられている点
の構成は、図５〜図７に示す従来構造と同じである。

以上の構成を前提として、ブーツ１２の上下両端部１２ａ,１２ｂのシール性を高める手段として、ブーツ上端部１２ａに上部シールプレート１５、下端部１２ｂに下部シールプレート１６がそれぞれ設けられている。

上部シールプレート１５
上部シールプレート１５は、平板状の主部１５ａと、この主部１５ａの四周縁部に下向きに折り曲げ形成された側縁部１５ｂとによって扁平な箱蓋状に形成されている。

この上部シールプレート１５は、ブーツ上端部１２ａを主部１５ａでカム板上面に、側縁部１５ｂでカム板側面にそれぞれ押え込む状態でカム板７の上端部に被嵌されている。

操作フレーム９の取付座９ａは、この上部シールプレート１５上に重ねられ、この取付座９ａと上部シールプレート１５が共通のボルト１３,１３によってカム板７に着脱可能に取付けられている。

図３，４中、１７,１７は上部シールプレート１５に設けられたボルト通し穴である。

この構成によると、ブーツ上端部１２ａ全体を上部シールプレート１５によってカム板７の上面に均等に押え込むことができるため、横からの高圧水等によって横向きの圧力が加えられてもブーツ上端部１２ａの開き（めくれ）が止められる。

しかも、ブーツ上端部１２ａを上部シールプレート１５の側縁部１５ｂでカム板側面にも押え込むため、ブーツ上端部の開き止め効果がさらに高くなる。

下部シールプレート１６
下部シールプレート１６は、断面鉤形の主部１６ａと、この主部１６ａの下端部に外向き水平に折り曲げ形成された一対の取付部１６ｂ,１６ｂとから成っている。

この下部シールプレート１６は、主部１６ａが両ブーツ１２,１２の下端部１２ａ,１２ａに設けられた凸部１４,１４に跨って上から係止する状態で、取付部１６ｂ,１６ｂがエンドカバー２のフランジ２ａとともに運転席フロア３にボルト４によって着脱可能に取付けられている。なお、フランジ２ａに、取付部１６ｂ,１６ｂが嵌まり込む座ぐり部１８,１８（図３のみに符号を付している）が設けられている。

これにより、凸部１４,１４が下向きに押圧され、この凸部１４,１４を介してブーツ下端部１２ｂがエンドカバー上面（バルブ本体１上面）に押え込まれる。

従って、ブーツ下端部１２ｂとエンドカバー２との間に隙間が発生せず、かつ、横からの高圧水等によって横向きの外圧が作用してもブーツ下端部１２ｂの開きが抑えられる。

また、エンドカバー取付用ボルト５の頭部に被さる部分としての凸部１４は、エンドカバー周面に対する密着力が他の部分よりも弱いことからシール性能が低いという問題に対し、この凸部１４を下部シールプレート１６で直接下向きに押え込むことでエンドカバー２との密着性を高め、この部分からの浸水を防止することができる。

こうして、ブーツ上下両端部１２ａ,１２ｂともにシール性を高め、ブーツ上下両側からの浸水を食い止めることができる。

また、この構成によると次の利点を有する。

（イ）上部シールプレート１５は、操作フレーム９の取付座９ａとともに共通のボルト１３によってカム板７に取付け、下部シールプレート１６はエンドカバー２のフランジ２ａとともに共通のボルト４によって運転席フロア３に取付けること、及びエンドカバー取付用ボルト５の頭部に被さる部分としてブーツ下端部１２ｂに元々設けられた凸部１４をそのまま下部シールプレート１６の取付けに利用することにより、両プレート１５,１６をそれぞれ専用の取付具、取付構造によってカム板７またはフロア３（バルブ本体１）に取付ける場合と比較して、プレート取付構造を簡略化し、部品点数を節減してコストダウンできるとともに、組立が簡単となる。

（ロ）上部シールプレート１５をカム板７に対して、また下部シールプレート１６をエンドカバー２に対してそれぞれに簡単に着脱できるため、ブーツ１２の劣化、破損時の交換が容易となる。

（ハ）この実施形態で挙げた走行用パイロットバルブのように一対のバルブ操作部分を有するパイロットバルブにおいて、下部シールプレート１６を両バルブ操作部分に共用できるため、コスト、組立の点でさらに有利となる。

他の実施形態
（１）上記実施形態では、上部及び下部両シールプレート１５,１６を操作フレーム取付用またはエンドカバー取付用のボルト１３,４を利用してカム板７またはエンドカバー２に取付ける構成をとったが、これらを専用のボルトまたはボルト以外の取付手段によってカム板７またはエンドカバー２に取付けてもよい。

（２）上部シールプレート１５を平板状とし、ブーツ上端部１２ａを上からのみ押え込む構成をとってもよい。

（３）ブーツ上下両側からの浸水を止める上で上記実施形態のように上部及び下部両シールプレート１６,１７を設けるのが望ましいが、下部シールプレート１７のみを設けてもよい。

（４）本発明は実施形態で挙げた走行用パイロットバルブ以外の各種パイロットバルブにも適用することができる。また、二つの弁部（バルブ操作部）をもったパイロットバルブに限らず、弁部が一つだけのパイロットバルブにも適用することができる。これらの場合、バルブ取付部は、運転席フロアに限らず、同フロア上に設けた操作台であってもよい。

１バルブ本体
１ａケーシング
２エンドカバー
２ａフランジ
３バルブ取付部としての運転席フロア
４エンドカバーのフランジを運転席フロアに取付けるボルト
５エンドカバーをケーシングに取付けるボルト
６プッシュロッド
７カム板
８ペダル
９操作フレーム
９ａ取付座
１１レバー
１２ブーツ
１２ａブーツ上端部
１２ｂブーツ下端部
１３操作フレームをカム板に取付けるボルト
１４ブーツ下端部の凸部
１５上部シールプレート
１６下部シールプレート
１６ａ下部シールプレートの主部
１６ｂ同取付部

Claims

バルブ本体のプッシュロッドがペダル、レバー等の操作体によりカム板を介して操作され、このカム板を含むバルブ操作部分が、上下両側が開口する蛇腹状のブーツによって外周から被覆され、このブーツの下端部がバルブ本体の上端部に被嵌される建設機械のバルブ操作装置において、上記ブーツ下端部の周方向複数個所に外周側に突出する凸部が設けられ、上記バルブ本体の上端部外周に断面鉤形の下部シールプレートが、上記ブーツ下端部を上記凸部を介してバルブ本体上面に押え込む状態で取付けられたことを特徴とする建設機械のバルブ操作装置。
上記ブーツの上端部が内向きに折り曲げられて上記カム板の上面に係止され、上記カム板の上面に上部シールプレートが、上記ブーツの上端部をカム板上面に押え込む状態で取付けられたことを特徴とする請求項１記載の建設機械のバルブ操作装置。
上記バルブ本体は上端部にエンドカバーを備え、ブーツ下端部の凸部が、上記エンドカバー取付用のボルトの頭部に被さる部分として設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械のバルブ操作装置。
上記下部シールプレートの下端部が外周側に折り曲げられて取付部が形成され、この取付部が、バルブ本体のフランジの上面に重ねられた状態でフランジとともに機械のバルブ取付部に取付けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械のバルブ操作装置。
別々のカム板によって個別に操作される二つのバルブ操作部分がそれぞれブーツによって外周から被覆され、上記下部シールプレートが両ブーツの凸部に跨って取付けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の建設機械のバルブ操作装置。