JP2013104518A - クッションバルブ装置、及びそれを備えるマルチクッションバルブユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クッションバルブ装置11は、バルブブロック12を有しており、バルブブロック12は、第1通路と第2通路と第1排出通路31を有している。第1通路は、操作弁8Lの第1給排通路9aと切換弁の第1パイロット通路7aとの間に介在し、第1絞り24aを有している。第2通路は、操作弁8Lの第2給排通路9bと切換弁の第2パイロット通路7bとの間に介在している。第1排出通路31は、第1通路とタンク10とに繋がっており、ここには、第1チェック弁33が設けられている。第1チェック弁33は、弁座部に着座して第1排出通路31を閉じるポペット弁体と、第2給排通路9bのパイロット油の圧力が所定圧力以上になるとポペット弁体を動かして第1排出通路31を開くピストンとを有している。
【選択図】図2
Description
油圧ショベルや油圧クレーン等の建設機械では、バケットやブーム等を備えており、バケットやブーム等を動かすことで様々な作業を行っている。これらバケットやブームは、図1に示すような油圧駆動回路2によって駆動されており、油圧駆動回路2は、2つの油圧ポンプ3L,3Rを備えている。油圧ポンプ3L,3Rは、作動油を吐出するようになっており、各油圧ポンプ3L,3Rには、切換弁4L,4Rを介して油圧シリンダ5L,5Rが夫々接続されている。なお、本実施形態では、説明を簡略化するために、各油圧ポンプ3L,3Rに接続されている油圧シリンダ5L,5Rが1つだけであるが、実際には各油圧ポンプ3L,3Rに複数の油圧シリンダ5L,5Rが並列的に夫々接続されている。
切換弁4L,4Rは、スプール6、第1パイロット通路7a及び第2パイロット通路7bを夫々有しており、スプール6は、第1パイロット通路7aの第1パイロット圧p1と第2パイロット通路7bの第2パイロット圧p2とを両端部で夫々受圧するようになっている。スプール6は、第1パイロット圧p1と第2パイロット圧p2との差圧に応じてその位置を移動させ、切換弁4L,4Rは、スプール6の位置に応じて作動油の流れる方向及び流量を切換えるようになっている。これら第1パイロット通路7a及び第2パイロット通路7bには、クッションバルブユニット1を介してパイロット操作弁8L,8Rが接続されている。
パイロット操作弁8L,8Rは、図2に示すように所定方向一方及び他方に操作可能な操作具8a(例えば、操作レバー)を夫々有している。また、パイロット操作弁8L,8Rは、第1給排通路9aと第2給排通路9bとを夫々有している。第1給排通路9aは、クッションバルブユニット1を介して第1パイロット通路7aに接続され、第2給排通路9bは、クッションバルブユニット1を介して第2パイロット通路7bに接続されている。更に、パイロット操作弁8L,8Rは、図示しないパイロット用ポンプ(図3の符号P)とタンク10(図3の符号T)とに繋がっている。
本件発明の一実施形態であるクッションバルブユニット1は、図3に示すように2つのクッションバルブ装置11L,11Rを一体化することで構成されている。一方のクッションバルブ装置である第1クッションバルブ装置11Lは、切換弁4L及びパイロット操作弁8Lの間に介在しており、他方のクッションバルブ装置である第2クッションバルブ装置11Rは、切換弁4R及びパイロット操作弁8Rとの間に介在している。2つのクッションバルブ装置11L,11Rは、大略直方体状に形成されているバルブブロック12を共有しており、このバルブブロック12の幅方向の中心面に対して左右対称に構成されている。つまり、2つのクッションバルブ装置11L,11Rは、同一の構成を有している。そこで、以下では、一方のクッションバルブ装置の構成についてだけ説明し、他方のクッションバルブ装置の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
クッションバルブ装置11は、図2及び図3に示すようにバルブブロック12を有している。バルブブロック12の左側面には第1乃至第3ポート12a〜12cが形成され、その前面には第4ポート12dが形成され、更に上面にはタンクポート12eが形成されている。なお、タンクポート12eは、バルブブロック12の上面の中央に位置しており、2つのクッションバルブ装置11に対して1つだけ形成されている。即ち、2つのクッションバルブ装置11が1つのタンクポート12eを共有している。
第1バイパス付き逆止弁(以下、単に「第1逆止弁」ともいう)15は、図4に示すように、基本的にスリーブ17と、弁体18と、基体19とを有している。スリーブ17は、大略円筒状になっており、フランジ部17aを有している。フランジ部17aは、スリーブ17の先端側の外周部に周方向全周にわたって延在し、且つ半径方向外方に突出している。スリーブ17は、このフランジ部17aを第1通路13の下側部分13aを規定する内周面に当接させ、それらの間をシールさせた状態で第1通路13に設けられている。第1通路13を規定する内周面には、スリーブ17側が大径になっている段差12fが形成されており、この段差12fにスリーブ17の先端面が当接している。また、スリーブ17の先端側の内周部には、周方向全周にわたって半径方向内方に突出する弁座部17bが形成されており、この弁座部17bに着座するように弁体18がスリーブ17内に設けられている。
第1パイロット操作チェック弁(以下、単に「第1チェック弁」ともいう)33は、図5に示すように、基本的にスリーブ35と、ポペット弁体36と、ケーシング37と、ピストン38とを有している。スリーブ35は、大略円筒状になっており、その中間部分の内周部に周方向全周にわたって延在し、且つ半径方向内方に突き出している内向きフランジ状の保持部35aを有している。スリーブ35の内孔は、この保持部35aによって先端側の弁通路35bとばね受空間35cとに分けられている。そして、保持部35aの内孔には、ポペット弁体36が挿通されている。
以下では、前述のクッションバルブ装置11の機能について説明する。操作弁8Lの操作具8aが所定方向一方に操作されると、第2給排通路9bにパイロット油が供給され、このパイロット油が第2ポート12b及び第2通路14の下側部分14aを通って第2逆止弁16に導かれる。第2逆止弁16に導かれたパイロット油は、弁体18を開位置方向に押して第2通路14を開き、第2通路14の中間部分14bへと流れる。パイロット油は、更に第2通路14の下側部分14a及び第4ポート12dを介して第2パイロット通路7bへと導かれる。この際、ポペット弁体36によって第2排出通路32が閉じられているので、パイロット油が第1排出通路31及びタンク通路42を介してタンク10に排出されることはない。第2パイロット通路7bに導かれたパイロット油は、切換弁4Lのスプール6を押して移動させる。
別の実施形態のクッションバルブユニット1A、及びクッションバルブ装置11B,11Cは、前述の実施形態のクッションバルブユニット1及びクッションバルブ装置11と構成が夫々類似している。そこで、別の実施形態のクッションバルブユニット1A〜1Cの構成については、前述の実施形態のクッションバルブユニット1の構成と異なる点について説明し、同一の点は説明を省略する。
本実施形態では、クッションバルブユニット1を建設機械に適用する場合について説明しているが、適用する機器等は建設機械に限定されず、造船、プラント設備及び車両等に適用してもよい。また、本実施形態において、逆止弁15,16及びチェック弁33,34は、必ずしも前述の同様に構成されている必要はなく、前述するものと同様の起用を有していればよい。例えば、本実施形態では、逆止弁15,16及びチェック弁33,34がカートリッジ型で構成されているが、バルブブロック12に一体的に構成されてもよい。同様に、各ポート12a〜12e、各挿入口12h〜12k、及び各種通路13,14、31、32、45の配置や形状もまた上述するような位置や形状に限定されず、設計事項やバルブブロックの形状に応じて変更することができる。
4L,4R 切換弁
5L,5R 油圧シリンダ
7a 第1パイロット通路
7b 第2パイロット通路
8L,8R 操作弁
8a 操作具
9a 第1給排通路
9b 第2給排通路
10 タンク
11,11B,11C クッションバルブ装置
12,12B,12C バルブブロック
13,13A 第1通路
14,14A 第2通路
15 第1逆止弁
16 第2逆止弁
24a 第1絞り
24b 第2絞り
26a 第1逆止弁部
26b 第2逆止弁部
31,31A 第1排出通路
32,32A 第2排出通路
33 第1チェック弁
34 第2チェック弁
36 ポペット弁体
38 ピストン
39 ばね受部材
Claims (5)
- 操作具の操作量に対応する圧力のパイロット油を前記操作具の操作方向に応じて第1給排通路及び第2給排通路の何れか一方に供給して他方をタンクに繋ぐ操作弁と、前記第1給排通路に繋がる第1パイロット通路と前記第2給排通路に繋がる第2パイロット通路との差圧に応じてアクチュエータに流れる作動油の方向を切換える切換弁との間に介在しているクッションバルブ装置であって、
第1絞りが形成され、前記第1給排通路と前記第1パイロット通路との間に介在している第1通路と、前記第2給排通路と前記第2パイロット通路との間に介在している第2通路と、前記第1絞りと前記第1パイロット通路の間の前記第1通路から分岐し、前記第1通路と前記タンクとを繋ぐ第1排出通路とを有しているバルブブロックと、
前記第2給排通路を流れる前記パイロット油の圧力が所定圧力以上になると前記第1排出通路を開き、前記第2給排通路を流れる前記パイロット油の圧力が前記所定圧力未満になると前記第1排出通路を閉じる第1パイロット操作チェック弁とを備え、
前記第2給排通路を流れる前記パイロット油の圧力が前記所定圧力未満の場合は、第1パイロット通路は第1通路と第1給排通路とを経由して前記タンクと繋がる、クッションバルブ装置。 - 前記第2通路は第2絞りを有し、
前記バルブブロックは、前記第2絞りと前記第2パイロット通路の間の前記第2通路から分岐し、前記第2通路と前記タンクとを繋ぐ第2排出通路を有し、
前記第1通路には、前記第1絞りの前後を繋ぐ第1並列通路上に第1逆止弁部が設けられ、
前記第2通路には、前記第2絞りの前後を繋ぐ第2並列通路上に第2逆止弁部が設けられ、
前記第1逆止弁部は、前記第1給排通路から前記第1パイロット通路へのパイロット油の流れを許容し、その逆方向の流れを遮断し、
前記第2逆止弁部は、前記第2給排通路から前記第2パイロット通路へのパイロット油の流れを許容し、その逆方向の流れを遮断し、
前記第1給排通路を流れる前記パイロット油が所定圧力以上になると前記第2排出通路を開き、前記第1給排通路を流れる前記パイロット油の圧力が前記所定圧力未満になると前記第2排出通路を閉じる第2パイロット操作チェック弁とを備え、
前記第1給排通路を流れる前記パイロット油の圧力が前記所定圧力未満の場合は、第2パイロット通路は第2通路と第2給排通路とを経由して前記タンクと繋がる、請求項1に記載のクッションバルブ装置。 - 前記第1パイロット操作チェック弁は、カートリッジ型の弁であって、前記第1排出通路に着脱可能に挿入されるようになっており、
前記第2パイロット操作チェック弁は、カートリッジ型の弁であって、前記第2排出通路に着脱可能に挿入されるようになっている、請求項2に記載のクッションバルブ装置。 - 前記第1逆止弁部及び前記第1絞りは、一体のカートリッジ型の弁で構成されて前記第1通路に着脱可能な状態で挿入されるようになっており、
前記第2逆止弁部及び前記第2絞りは、一体のカートリッジ型の弁で構成されて前記第2通路に着脱可能な状態で挿入されるようになっている、請求項3に記載のクッションバルブ装置。 - 請求項1乃至4の何れか1つに記載の前記クッションバルブ装置を複数備え、
前記複数のクッションバルブ装置のバルブブロックが一体化されている、マルチクッションバルブユニット。
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