JP2017214998A - ソレノイド切換式カウンタバランスバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】カウンタバランスバルブとソレノイド切換形チェックバルブを一台の積層形バルブにまとめたソレノイド切換式カウンタバランスフバルブを提供。【解決手段】ソレノイド切換式カウンタバランスフバルブ１０は、バルブ本体１１と、前記バルブ本体１１に取り付けられたカウンタバランス弁圧力制御部１２と、前記カウンタバランス弁圧力制御部１２に対向して前記バルブ本体１１に取り付けられたシャットオフ弁部１３と、前記カウンタバランス弁圧力制御部１２及び前記シャットオフ弁部１３を接続するカウンタバランス弁バイパスチェック部１４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、カウンタバランス機能とソレノイド切換形チェックバルブ機能を持ったコンパクトな積層形の油圧バルブに関するあい

従来、この種のバルブは回路上でカウンタバランスバルブとソレノイド切換形チェックバルブを一体にして形成する場合、別々のバルブを例えば、積層形バルブを２段重ねして使用していた。
また、特許文献１のように、外部パイロット形カウンタバランスバルブとパイロットチェックバルブ（圧力信号にて開閉するチェックバルブ）が従来から存在していたが、積層形のものはなかった。

特開昭６３−１３０９７５

このため、カウンタバランスバルブ（図示しない）とソレノイド切換形チェックバルブ(図示しない)を構成する場合、１台ずつバルブを設置する場所がいるので、大きなスペースが必要になる問題点があった。また、コスト高にもなっていた。
一方、特許文献１のような、外部パイロット形カウンタバランスバルブとパイロットチェックバルブ、例えば、特許文献１の第２図に示すものでは、シリンダを自重で降下させるときだけカウンタバランス弁が機能し、油圧をシリンダヘッド側に導いてシリンダを降下させるときには、早送りの状態になるという問題があった。
本発明は係る課題を解決するためになされたもので、ソレノイドへの通電によって、カウンタバランス機能とシリンダの自重落下防止のチェック機能を切り換えられるように、カウンタバランスバルブとソレノイド切換形チェックバルブとを一台の積層形バルブにまとめたソレノイド切換式カウンタバランスバルブを提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために本発明は、バルブ本体と、前記バルブ本体に取り付けられたカウンタバランス弁圧力制御部と、前記カウンタバランス弁圧力制御部に対向して前記バルブ本体に取り付けられたシャットオフ弁部と前記バルブ本体に設けられ前記カウンタバランス弁圧力制御部及び前記シャットオフ弁部を接続するカウンタバランス弁バイパスチェック部と、
を備え、
前記カウンタバランス弁圧力制御部は
前記バルブ本体に螺着されたリテーナと、
前記リテーナに同軸的に前記バルブ本体に嵌挿され大径部が該リテーナに係合した弁座と、
前記リテーナに形成して有底を有する内穴の底部に嵌挿されたプッシュロッドと、
軸部が前記弁座の内穴に摺動自在に嵌挿された第１のポペットと、
前記ポペットの端部に嵌挿してパイロット室を形成するオリフィスプラグと、
前記プッシュロッドおよび前記ポペット間に支持された第１のばね部材と、
前記バルブ本体に螺着され前記プッシュロッドを移動させて前記第１のばね部材の弾発力を調整する調整ボルトと、
を備え、
前記シャットオフ弁部は、
前記バルブ本体に螺着されたカートリッジソレノイドと、
前記カートリッジソレノイドのスリーブに螺着され前記バルブ本体に摺動自在に嵌挿されたスリーブと、
前記スリーブの内孔に摺動自在に嵌挿された第２のポペットと、
前記第２のポペットの軸部に遊挿された第２のばね部材と、
を備え、
前記カウンタバランス弁バイパスチェック部は、
前記バルブ本体に取り付けられたプラグと、
前記プラグに第３のばね部材を介して装着され前記カウンタバランス弁圧力制御部と前記シャットオフ弁部とが係合する油圧室に配置されて前記カウンタバランス弁圧力制御部と前記シャットオフ弁部とを連通・遮断するポペットと、
を備えたことを特徴とする。

本発明は、カウンタバランスバルブとソレノイド切換形チェックバルブを１台の積層形バルブにまとめたことにより、油圧回路をコンパクトに構成できる。
また、バルブ１台で纏めることができるので、低コストを済む。

ソレノイド切換式カウンタバランスバルブの略縦断面図である。 ソレノイド切換式カウンタバランスの使用回路の説明図である。

以下、本発明の実施の形態に係るソレノイド切換式カウンタバランスバルブにつき好適な実施の形態を挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、ソレノイド切換式カウンタバランスバルブ１０は、バルブ本体１１と、前記バルブ本体１１に取り付けられたカウンタバランス弁圧力制御部１２と、前記カウンタバランス弁圧力制御部１２に対向して前記バルブ本体１１に取り付けられたシャットオフ弁部１３と、前記バルブ本体１１に設けられ前記カウンタバランス弁圧力制御部１２及び前記シャットオフ弁部１３を接続するカウンタバランス弁バイパスチェック部１４と、を備える。

前記カウンタバランス弁圧力制御部１２は、前記バルブ本体１１に螺着されたリテーナ１５が設けられている。リテーナ１５は大径部１５ａが一体になってバルブ本体１１に螺合されており、小径部１５ｂが該バルブ本体１１の油圧室１１ａに遊挿されており、該リテーナ１５は一端（図１で右端）が開口部１６ａを有する内穴１６が形成されており、該内穴１６の一端（図１で左端）は有底を形成して、奥部（図１で左側）にプッシュロッド１７が嵌挿され、該プッシュロッド１７の軸部には内穴１６に遊挿されたばね部材１８（第１のばね部材）が支持されている。

さらに、リテーナ１５の小径部１５ｂは、バルブ本体１１に形成された油圧室１１ａに装着されており、該リテーナ１５の小径部１５ｂには半径方向に開口する連通路１５ｃが形成されている。
また、内穴１６の開口部１６ａ（図１で右端）には、後述するポペット２２の大径部２２ａが装着されており、該ポペット２２の一端部（図１で左端）の軸部にはばね部材１８の他端が支持されている。

内穴１９は油圧室１１ａに連通してバルブ本体１１の略中央部に形成されており、該内穴１９には円筒形状の弁座２０が嵌挿されており、該弁座２０の大径部（図１で左端）はリテーナ１５の小径部１５ｂに係合している。弁座２０の内穴（図示しない）には、先端部（図１で右端）にオリフィスプラグ２１が嵌挿されており、かつポペット２２の小径部２２ｂのスプール２３が摺動自在に嵌挿されるピストン２３ａが設けられている。さらに、弁座２０には、油溜２０ａと油圧室２０ｃとを連通する油路２０ｄが形成されており、油路４６に連通するようになっている。
参照符号２４は調整ボルトを示すもので、バルブ本体１１に螺合し、該調整ボルト２４を軸心方向に移動させてばね部材１８の弾発力を調整している。

一方、シャットオフ弁部１３は、バルブ本体１１にカートリッジソレノイド２５が螺着され、該カートリッジソレノイド２５の固定鉄心２６の先端（図１で左端）にはバルブ本体１１に嵌挿された円筒形状のスリーブ２７が螺着されている。
スリーブ２７の内穴（図示しない）には軸形状のポペット２８（第２のポペット）が摺動自在に嵌挿されると共に、該ポペット２８の一側（図１で右側）がカートリッジソレノイド２５のプランジャ２５ａに接触するように形成されており、ポペット２８の他側（図１で左側）がバルブ本体１１に形成した内穴３０に装着されている。ばね部材２９（第２のばね部材）はポペット２８の他側（図１で左側）の軸部に挿嵌されてバルブ本体１１に形成した内穴３０に装着されている。

カウンタバランス弁バイパスチェック部１４は、バルブ本体１１の下面に装着されたプラグ３２と、前記プラグ３２に装着されたばね部材３３（第３のばね部材）３３と、前記プラグ３２に支持され該ばね部材３３の弾発力によって油圧室１１ａと油圧室１４ａとを連通する油路５１の端部（図１で下部）に位置し、バルブ本体１１に形成されたシート部１１ｂに着脱するポペット３６（第３のポペット）と、を備える。

図２に示すように、油圧源３７は切換弁３８に接続され、該油圧源３７、該切換弁３８は管路４０、４１を介してバルブ本体１１に設けられた油路４２、４３に接続されている。
シリンダ装置３９は、管路４４、４５を介してバルブ本体１１に設けられた油路４６、４７に接続されている。ここで、前記切換弁３８は図示の中立位置からポジションａに切り換ると、シリンダ装置３９に作用する負荷５４が下降(図２で下方向)し、ポジションｂに切り換るとシリンダ装置３９が上昇（図２で上方向）する。なお、切換弁３８は非励磁にあるため、シリンダ装置３９は任意の下降位置に保持されている。

バルブ本体１１に形成された油路４８は、一端が切換弁３８に接続された管路４０を介して油路４２に接続され、他端が油圧室１１ａに連通している。バルブ本体１１に形成された油路４６は、一端が弁座２０の外周面に設けられた油溜２０ａに連通し、他端がシリンダ装置３９のロッド側３９ａに接続する管路４４に連通している。
また、スリーブ２７の外周面に設けられた油溜２７ａは油路４９に接続し、該油路４９は油路５０、５２、５１を介して油圧室１４ａに連通している。
参照符号５３は、油路を示すもので、内穴１９及び３０を連通する。

本発明の実施の形態に係るソレノイド切換式カウンタバランス１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に動作ならびに作用効果について説明する。
図２は油路４６側にカウンタバランス機能を有するカウンタバランス弁圧力制御部１２と、シリンダ装置３９に作用する負荷５４の自重落下防止のチェック機能を持たせたカウンタバランス弁バイパスチェック部１４を備えたソレノイド切換式カウンタバランス１０のバルブの内部構造と使用回路の実施例を示す。

図２においてカートリッジソレノイド２５のソレノイド２５ｂが非励磁、すなわちソレノイド２５ｂに通電しない状態では、カウンタバランス弁圧力制御部１２のポペット２２
は、ばね部材１８の弾発力によって弁座２０に押し付けられているので、油路４２から油路４６に流れる油圧源３７の圧油は流れが遮断されている。

この状態で、ポペット２８は、ばね部材２９の弾発力によってスリーブ２７に押さえつけられている。このため、油路４９から油路５２への圧油は流れない。また、ポペット３６がばね部材３３の弾発力によってシート部１１ｂに押さえ付けられているので、バルブ本体１１に形成する油路５２、５１、４８には圧油が流れない。
これにより、シリンダ装置３９におけるロッド側３９ａの圧油は管路４４より流れず、
該シリンダ装置３９に作用している負荷５４の位置が保持されるので、自重落下しない
（チェック機能）状態になる。

カートリッジソレノイド２５のソレノイド２５ｂに通電すると、ポペット２８が図１で
左方向に移動し、該ポペット２８がスリーブ２７から離脱するので、管路４４の圧油は油路４６、５０、４９を経て、スリーブ２７に設けた油溜２７ａ、連通路２７ｂより該スリーブ２７の内穴より油路５３よりオリフィスプラグ２１を通過して弁座２０のパイロット室２０ｂに導かれ、ポペット２２のピストン２３ａの左右が同圧になる。
これにより、ばね部材１８の弾発力によってポペット２２を押さえつけている力（油圧）よりも油圧室２０ｃの圧力が高くなると、ポペット２２が図１で左方向に動き、バルブ本体１１の圧油が油路５２、５１、４８につながり、シリンダ装置３９のロッド側３９ａのカウンタ圧を維持しながら圧油が油路４６から油路４２に流れることにより、カウンタバランス機能が維持される。

一方、油路４２から油路４６に圧油を流す場合、すなわちシリンダ装置３９を上昇させる場合は、切換弁３８をａ位置に切り換えると、圧油は管路４０、油路４２、４８、５１を経て油路５２に入り、ポペット３６を押し開いて油路５１から油路４６に圧油が自由に流れる。
以上、説明したように、本発明よればソレノイドへの通電によって、カウンタバランス機能とシリンダ装置の自重落下防止のチェック機能を切り換えられるよう、カウンタバラ
ンスバルブとソレノイド切換形チェックバルブを１台の積層形バルブにまとめたので、低コストにすることができる。

１０ ソレノイド切換式カウンタバランスバルブ
１１ バルブ本体 １１ｂ シート部
１２ カウンタバランス弁圧力制御部 １３ シャットオフ弁部
１４ カウンタバランスバイパスチェック弁 １５ リテーナ
１６、１９、３０ 内穴 １７ プッシュロッド
１８、２９、３３ ばね部材 ２０ 弁座
２１ オリフィスプラグ ２２、２８、３６ ポペット
２３ スプール ２４ 調整ボルト
２５ カートリッジソレノイド ２６ 固定鉄心
２７ スリーブ ３２プラグ
３７ 油圧源 ３８ 切換弁
３９ シリンダ装置 ４０、４１、４４、４５ 管路
４２、４３、４６〜５３ 油路 ５４ 負荷

Claims (1)

1. バルブ本体と、前記バルブ本体に取り付けられたカウンタバランス弁圧力制御部と、前記カウンタバランス弁圧力制御部に対向して前記バルブ本体に取り付けられたシャットオフ弁部と前記バルブ本体に設けられ前記カウンタバランス弁圧力制御部及び前記シャットオフ弁部を接続するカウンタバランス弁バイパスチェック部と、
   を備え、
   前記カウンタバランス弁圧力制御部は
   前記バルブ本体に螺着されたリテーナと、
   前記リテーナに同軸的に前記バルブ本体に嵌挿され大径部が該リテーナに係合した弁座と、
   前記リテーナに形成して有底を有する内穴の底部に嵌挿されたプッシュロッドと、
   軸部が前記弁座の内穴に摺動自在に嵌挿されたポペットと、
   前記ポペットの端部に嵌挿してパイロット室を形成するオリフィスプラグと、
   前記プッシュロッドおよび前記ポペット間に支持された第１のばね部材と、
   前記バルブ本体に螺着され前記プッシュロッドを移動させて前記第１のばね部材の弾発力を調整する調整ボルトと、
   を備え、
   前記シャットオフ弁部は、
   前記バルブ本体に螺着されたカートリッジソレノイドと、
   前記カートリッジソレノイドのスリーブに螺着されバルブ本体に摺動自在に嵌挿されたスリーブと、
   前記スリーブの内孔に摺動自在に嵌挿されたポペットと、
   前記ポペットの軸部に遊挿された第２のばね部材と、
   を備え、
   前記カウンタバランス弁バイパスチェック部は、
   バルブ本体に取り付けられたプラグと、
   前記プラグに第３のばね部材を介して装着され前記カウンタバランス弁圧力制御部と前記シャットオフ弁部とが係合する油圧室に配置されてカウンタバランス弁圧力制御部と該シャットオフ弁部とを連通・遮断する第３のポペットと、
   を備えたことを特徴とするソレノイド切換式カウンタバランスバルブ。

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