JP2014037862A - 切換弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上記スプールS内に再生通路を形成するとともに、上記スプールSの切換位置に応じて、当該再生通路の第1連通口22aが上記他方のシリンダポート4に隣接するブリッジ通路7の上記他方の開口7bに連通させ、この再生通路の第2連通口22bが上記他方のシリンダポート4に連通する構成にしている。
そして、上記スプールSの切換位置に応じて、シリンダCのロッド側室3からの戻り流体を、上記他方のシリンダポート4、上記再生通路、上記第2連通口22b、上記第1連通口22a及び上記一方のシリンダポート2を介して、シリンダCのピストン側室1に再生させる構成にしている。
【選択図】 図1
Description
さらに、バルブボディBには、図示していないポンプに連通したポンプポート5を形成するとともに、このポンプポート5に導かれた圧力流体は、図示しない通路を通り、ロードチェック弁6を介してブリッジ通路7に導かれるようにしている。
そして、上記スプールSが、図示の中立位置にあるとき、上記ブリッジ通路7と両シリンダポート2,4との連通が遮断された状態に保たれる。
そして、スプールSが、上記中立位置から図面右方向に切り換わると、スプールSに形成した第1環状溝8を介してブリッジ通路7の一方の開口7aがシリンダポート2と連通するとともに、第2環状溝9及びチョーク溝10を介して、シリンダポート4とタンク通路11とが連通する。
また、上記のようにスプールSが中立位置から図面右方向に切り換わると、シリンダポート4がチョーク溝10を介してタンク通路11に連通するので、チョーク溝10による圧力損失が発生し、その分、シリンダポート4の圧力が上昇する。
なお、図中符号16はリセッシング加工部で、スプールSが右方向に切り換えられたとき、上記第2キリ穴15がこのリセッシング加工部16を介してブリッジ通路7の一方の開口7aに連通することができるようにしている。
そして、シリンダCのロッド側室3の戻り流体は、上記チョーク溝10を介してタンク通路11に導かれるとともに、第1キリ穴13がシリンダポート4に開口する。
したがって、シリンダCのロッド側室3からの戻り流体が、シリンダCのピストン側室1に再生されることになる。
そのために、連通孔12の直径を大きくできないので、連通孔12を通る流体に対する圧力損失も大きくなり、その分、ロッド側室3の圧力も上昇する。ロッド側室3の圧力が上昇すれば、当然のことであるがピストン側室1の圧力も上昇するので、その分、ポンプの吐出圧も高くしなければならないので、エネルギーの消費量が多くなるという問題があった。
そして、上記ブリッジ通路の断面積は、従来のようにスプールに形成した連通孔よりも十分に大きくできるので、上記戻り流体を再生させるための流路抵抗を小さくすることができる。
したがって、再生時のロッド側室の圧力を相対的に低くして、ポンプの負荷を小さくでき、その分、エネルギー消費も少なくてすむ。
さらに、バルブボディBには、図示していないポンプに連通したポンプポート5を形成するとともに、このポンプポート5に導かれた圧力流体は、図示しない通路を通り、ロードチェック弁6を介してブリッジ通路7に導かれるようにしている。
そして、上記スプールSが、図示の中立位置にあるとき、上記ブリッジ通路7と両シリンダポート2,4との連通が遮断された状態に保たれる。
そして、スプールSが、上記中立位置から図面右方向(図3参照)に切り換わると、スプールSに形成した第1環状溝8を介してブリッジ通路7の一方の開口7aがシリンダポート2と連通するとともに、第2環状溝9及びチョーク溝10を介して、シリンダポート4とタンク通路11とが連通する。
そして、チョーク溝10を介してシリンダポート4がタンク通路11に連通するので、チョーク溝10による圧力損失が発生し、その分、シリンダポート4の圧力が上昇する。このようにチョーク溝10を設けて、シリンダポート4側の圧力を上昇させているのは、後で説明する再生流れを、シリンダCのシリンダポート2に導くためである。
なお、図中符号17,17はスプールSの端部を臨ませたパイロット室、18,18はパイロット室17,17に設けたセンタリングスプリングである。
上記のように当該スプールSの移動方向前端となる方向から組み込み穴19を形成したので、例えば、その反対側から組み込み穴を形成する場合に比べて、組み込み穴の軸方向長さを短くできる。
上記のようにした組み込み穴19には、図4から明らかなように、シート部21を形成するとともに、上記プラグ20とシート部21との間に一方向流れバルブvを組み込んでいる。
上記第1連通口22aは、スプールSが図1に示す中立位置にあるとき、ポンプポート5とシリンダポート4との間にあって、それがふさがれている状態を保つ。一方、連通口22bは、スプールSが図1に示す中立位置にあるとき、ブリッジ通路7の他方の開口7bに連通している。
なお、上記第1連通口22aは、スプールSが図2に示すように左側位置に切り換わったときにも、ポンプポート5に連通しない位置関係を保っている。
ただし、上記のようにスプールSを右側位置に切り換えたとき、第2連通口22bがシリンダポート4に連通するタイミングの方が、第1連通口22aがブリッジ通路7の他方の開口7bに連通するタイミングよりも早くなるようにしている。
このようにした一方向流れバルブvは、上記ポペット部25と、このポペット部25よりも外側における嵌合部26と、上記ポペット部25の先端に設けた突部27とからなる。
さらに、上記ポペット部25の外径を、嵌合部26の外径よりも小さくして、それらポペット部25と嵌合部26との境界部分に段差部28を形成している。
したがって、第1連通口22aから流入した圧力流体は、この貫通孔29からスプリング24を設けた背圧室30に流入するとともに、この背圧室30に導かれた圧力は、一方向流れバルブvに対してシート部21を閉じる方向に作用する。
そして、一方向流れバルブvがシート部21を閉じているとき、段差部28の受圧面積に対して、背圧室30の受圧面積を大きくしている。
また、図中符号31は、バルブボディBに形成した信号通路で、上記再生通路とは反対側に設けている。
スプールSを図1に示す中立位置から図2に示すように左側位置に切り換えると、一方の開口7aがふさがれて、ブリッジ通路7の他方の開口7bが、第2環状溝9を介してシリンダポート4に連通するとともに、シリンダポート2が第1環状溝8を介してタンク通路11に連通する。
したがって、ポンプポート5からロードチェック弁6を押し開いてブリッジ通路7に導かれた圧力流体は、シリンダポート4を経由してシリンダCのロッド側室3に導かれる。
また、シリンダCのピストン側室1からの戻り流体は、シリンダポート2からタンク通路11に導かれ、シリンダCは収縮する。
また、このときにロッド側室3からの戻り流体の一部は、チョーク溝10を介してタンク通路11に流れるので、シリンダポート4側の圧力が相対的に高くなる。
第2連通口22bがシリンダポート4に連通すると、相対的に高くなったシリンダポート4側の圧力が、一方向流れバルブvの段差部28に作用する。そして、わずかにタイミングが遅れて第1連通口22aがブリッジ通路7の他方の開口7bに連通する。
シート部21が開かれれば、シリンダポート4に導かれた戻り流体は、第2連通口22b及び第1連通口22aを通ってブリッジ通路7に導かれる。
そして、上記戻り流体が、ブリッジ通路7を経由して再生されるので、従来のように直径が小さい連通孔12を経由する場合と異なり、その圧力損失が小さくなる。
したがって、図示していないポンプの負荷も小さくなり、その分、省エネルギーとなる。
また、上記テーパ部32に代えて、図6に示すように、上記第1連通口22aと上記ブリッジ通路7の上記他方の開口7bとを連通させる方向にスプールSが移動する時の移動方向前方から後方に向かって、整列させた複数の連通孔33によって可変連通口を構成してもよい。
S スプール
C シリンダ
1 ピストン側室
2、4 シリンダポート
5 ポンプポート
7 ブリッジ通路
v 一方向流れバルブ
21 シート部
32 テーパ部
33 連通孔
Claims (11)
- バルブボディにスプールを摺動自在に組み込み、
上記バルブボディには、
シリンダのピストン側室に連通する一方のシリンダポートと、
上記シリンダのロッド側室に連通する他方のシリンダポートと、
一対の開口を備え、一方の開口を上記一方のシリンダポートに隣接させ、他方の開口を上記他方のシリンダポートに隣接させたブリッジ通路と、
上記スプールの切換位置に応じて、上記ロッド側室に連通した上記他方のシリンダポートを、上記一方のシリンダポートに連通させる再生通路と
を備えた切換弁であって、
上記再生通路は、上記スプールに形成するとともに、上記スプールの切換位置に応じて、上記再生通路の第1連通口が上記他方のシリンダポートに隣接するブリッジ通路の上記他方の開口に連通し、上記再生通路の第2連通口が上記他方のシリンダポートに連通する構成にし、
上記スプールの切換位置に応じて、上記シリンダのロッド側室からの戻り流体を、上記他方のシリンダポート、上記再生通路、上記第2連通口、上記第1連通口及び上記一方のシリンダポートを介して、上記シリンダのピストン側室に再生させる構成にした切換弁。 - 上記再生通路内には、上記他方のシリンダポートから上記ブリッジ通路の上記他方の開口への流れのみを許容する一方向流れバルブを設けた請求項1記載の切換弁。
- 上記スプールを切り換えたとき、上記第2連通口が上記他方のシリンダポートに連通するタイミングは、上記第1連通口が上記ブリッジ通路の他方の開口に連通するタイミングよりも早くした請求項1又は2に記載の切換弁。
- 上記バルブボディには、ポンプからの圧力流体を導入するポンプポートを形成するとともに、上記第1連通口は、上記スプールのいずれの方向へのストロークにかかわらず、上記ポンプポートに連通しない間隔を保った請求項1〜3のいずれか1に記載の切換弁。
- 上記第1連通口を可変連通口とし、上記可変連通口と上記ブリッジ通路の上記他方の開口とを連通させる方向にスプールが移動する過程で、上記可変連通口の開度が徐々に大きくなる構成にした請求項1〜4のいずれか1に記載された切換弁。
- 上記可変連通口は、上記第1連通口と上記ブリッジ通路の上記他方の開口とを連通させる方向にスプールが移動する時の移動方向前方から後方に向かって、深さを徐々に深くしたテーパ部を形成した請求項5に記載の切換弁。
- 上記可変連通口は、上記第1連通口と上記ブリッジ通路の上記他方の開口とを連通させる方向にスプールが移動する時の移動方向前方から後方に向かって、整列させた複数の連通孔からなる請求項5に記載の切換弁。
- 上記スプールには、上記第1連通口と上記ブリッジ通路の上記他方の開口とを連通させる再生方向にスプールが移動する時の移動方向前方端から、上記一方向流れバルブを組み込む組み込み穴を形成し、この組み込み穴に上記一方向流れバルブを組み込んでなる請求項2〜7のいずれか1に記載の切換弁。
- 上記スプールに形成した組み込み穴に組み込んだ一方向流れバルブは、上記組み込み穴に形成したシート部を開閉する構成にするとともに、当該一方向流れバルブがシート部を閉じている状態で、上記第2連通口側の圧力を受ける面の受圧面積を、第1連通口側の圧力を受ける面の受圧面積よりも大きくし、上記第2連通口側の圧力作用で上記シート部を開いて、上記他方のシリンダポート側から流入した流体を、上記ブリッジ通路に導く構成にした請求項2〜7のいずれか1に記載の切換弁。
- 上記一方向流れバルブは、上記シート部から上記第1連通口側に向かって突出する突部を設けた請求項2〜9のいずれか1に記載の切換弁。
- 上記一方向流れバルブは、上記組み付け穴に対する軸方向の嵌合長さを、その嵌合部分の直径よりも長くした請求項2〜10のいずれか1に記載の切換弁。
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