JP2627811B2 - 油圧方向制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、土木建設機械の油圧方向制御弁に関し、特
に土木建設機械の座席の前方の操縦者が脚で挟む位置に
設置される油圧方向制御弁に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、土木建設機械、例えば、油圧掘削機に使用され
る油圧方向制御弁は、通常スタック式で、第６図に示す
如く、各単位切換弁51、51…は１列に配列し、両側には
インレットカバー52、53を取り付けて油圧方向制御弁50
を形成したものである。各単位切換弁51はセンターバイ
パス構造とし、第７図の油圧回路図に示す如く、センタ
ーバイパス通路54、高圧油通路55及びタンク通路56を貫
通し、両インレットカバー52、53にはこれらに連通する
ポンプポートPX,PY及びタンクポートTX,TYを設けるよう
にしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

そして、上記油圧掘削機に使用される油圧方向制御
弁、特に、軽トラックに搭載して運搬可能な自重350kgf
を目標とする超小型油圧掘削機Ｍに取り付けられる油圧
方向制御弁は、第８図に示す如く、掘削機の寸法の制限
及び操作性の理由から座席57の前方の操縦者が脚で挟む
位置に設置するようにしている。

しかしながら、油圧方向制御弁50は、超小型油圧掘削
機に対しても大型掘削機と同様に多数（通常８個）の単
位切換弁が必要であり、また、油圧ポンプの吐出量及び
油圧シリンダの寸法等の理由から、油圧方向制御弁50は
機能及び構造上小形化することができず、したがって、
油圧方向制御弁50の寸法LSは、かなり大きな寸法とな
り、作業者Ｗは両脚を大きく広げた無理な姿勢で作業せ
ねばならず、長時間の作業に支障をきたす等の問題があ
った。

この問題に対処するために、多数個の単位切換弁の略
半数ずつ土木建設機械の床の上方に前後方向に２列に配
列する試みがなされており（実公昭59−31806号公報参
照）、この従来例により油圧方向制御弁自体の横幅寸法
を小さくすることはできる。

しかし、油圧方向制御弁自体の横幅寸法を小さくして
も、油圧方向制御弁は単独で使用できるものではなく、
スプール弁の操作端部に手動操作するための操作装置を
接続し、シリンダポートに管継手を介して配管を接続し
て使用するものであるから、油圧方向制御弁、手動操作
のための操作装置、操作装置の操作のために必要な空
間、配管、シリンダポートに配管を接続するための管継
手、配管作業のための作業空間を含む全体の横幅寸法を
小さくしなければ、作業者は依然として両脚を大きく広
げた無理な姿勢で作業をしなければならず、この問題を
根本的に解決することはできない。

ところで、センターバイパス通路、高圧油通路及びタ
ンク通路を各々連通するようにした多数個のセンターバ
イパス型３位置４方向の切換スプール構造の単位切換弁
からなる油圧制御弁では、単位切換弁の２つのシリンダ
ポートはスプール弁のスライド方向に対して略直角に、
かつ、スプール弁のスライド方向に列状に形成されてい
るとともに、前記シリンダポートに接続される配管は油
圧方向制御弁の近傍では上下方向に配置してある。

そこで、全体の横幅寸法を小さくするためには、スプ
ール弁の作動方向が水平方向となるように単位切換弁を
配置する第１の解決方法とスプール弁の作動方向が垂直
方向となるように単位切換弁を配置する第２の解決方法
とが考えられる。

第１の解決方法は、スプール弁のスライド方向が水平
方向となり、かつ、スプール弁の操作端部が外側に位置
し、さらに２つのシリンダポートが下方を向くように単
位切換弁を床の上方に背中合わせに配列するものである
が、この解決方法によれば、配管、シリンダポートに配
管を接続するための管継手、配管作業のための作業空間
を、油圧方向制御弁の横幅寸法内に納めることができる
ため、全体の横幅寸法の増加を招かず、また、油圧方向
制御弁の下方に位置するため、操作の妨げにならない利
点がある。

しかし、スプール弁の操作端部に接続される操作装置
は油圧方向制御弁の外側に位置するため、手動操作のた
めの操作装置の横幅及び操作装置の操作のために必要な
空間を加えた全体の横幅寸法はかなり大きくなり、この
ため油圧方向制御弁自体の横幅寸法の減少による効果を
相殺する欠点があり、しかも、スプール弁の操作端部に
接続される操作装置は作業者の脚に近接する位置に配置
されるため、操作が行いにくい欠点がある。

また、第２の解決方法は、スプール弁のスライド方向
が垂直方向となり、かつ、スプール弁の操作端部が上側
に位置し、さらに、２つのシリンダポートが外側方向に
向くように単位切換弁を床上に背中合わせに配列するも
のであるが、この解決方法によれば、スプール弁の操作
端部に接続される操作装置、操作装置の操作のために必
要な空間を、油圧方向制御弁の横幅内に納めることがで
きるため、全体の横幅寸法の増加を招かない利点がある
とともに、操作装置及び操作装置の操作のために必要な
空間は、油圧方向制御弁の上方にあるため、操作を容易
に行える利点がある。

ところで、単位切換弁の２つのシリンダポートはスプ
ール弁のスライド方向に対して略直角に形成されている
とともに、前記各シリンダポートに接続される各配管は
油圧方向制御弁の近傍では上下方向に配置してあるた
め、スプール弁のスライド方向が垂直方向となるように
単位切換弁を配置した場合には、２つのシリンダポート
と２つの配管とを接続するには、２つのエルボ形管継手
を必要とする。

また、単位切換弁の２つのシリンダポートはスプール
弁のスライド方向に列状に配置されているとともに、単
位切換弁の厚さと配管の外径との間には余り寸法差がな
いため、単位切換弁の厚さの範囲内で、２つのシリンダ
ポートと２つの配管とを接続するには、２つのシリンダ
ポートの軸線と２つの配管の軸線と２つのエルボ形管継
手の軸線が同一の垂直面内に位置するように、２つの配
管と２つのエルボ形管継手を配置しなければならず、こ
のように配置すると、上側のエルボ形管継手の突出寸法
を下側のエルボ形管継手の突出寸法よりも大きくしなけ
ればならず、このため油圧方向制御弁自体の横幅寸法の
減少による効果を相殺する欠点がある。

本願発明は、前記の第１の解決方法及び第２の解決方
法の欠点を除去し、油圧方向制御弁、手動操作のための
操作装置、操作装置の操作のために必要な空間、配管、
シリンダポートに配管を接続するための管継手、配管作
業のための作業空間を含む全体の横幅寸法を小さくする
とともに、操作装置の操作を容易に行うことができる油
圧方向制御弁を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の油圧方向制御弁
は、センターバイパス通路、高圧油通路及びタンク通路
を各々連通するようにした多数個のセンターバイパス型
３位置４方向の切換スプール構造の単位切換弁からな
り、土木建設機械の座席の前方の床の上方位置に設置さ
れる油圧方向制御弁において、前記各々の単位切換弁の
スプール弁の作動方向が垂直方向となり、スプール弁の
操作端部が上方に位置するようにし、かつ、各単位切換
弁のそれぞれに設けた２つのシリンダポートがスプール
弁より外側に位置するように、多数個の単位切換弁の略
半数ずつを土木建設機械の前後方向に２列に背中合わせ
に配列するとともに、前記２つのシリンダポートのう
ち、一方のシリンダポートをスプール弁と平行方向に形
成して単位切換弁の下面に開口させ、他方のシリンダポ
ートをスプール弁と直角方向に形成して単位切換弁の側
面に開口させたことを特徴とする。

また、この単位切替弁は、１個のバルブボデイ内に２
つの単位切替弁を配設したモノブロックから構成するこ
ともできる。

〔作 用〕

本発明の油圧方向制御弁は、各々の単位切換弁のスプ
ール弁の作動方向が垂直方向となり、スプール弁の操作
端部が上方に位置するようにし、かつ、各単位切換弁の
それぞれに設けた２つのシリンダポートがスプール弁よ
り外側に位置するように、多数個の単位切換弁の略半数
ずつを土木建設機械の前後方向に２列に背中合わせに配
列するようにしているため、スプール弁の操作端部に接
続される操作装置、操作装置の操作のために必要な空間
を、油圧方向制御弁の横幅内に納めることができるた
め、全体の横幅寸法の増加を招かない利点があるととも
に、操作装置及び操作装置の操作のために必要な空間
は、油圧方向制御弁の上方にあるため、操作を容易に行
うことができるものとなる。

また、２つのシリンダポートのうち、一方のシリンダ
ポートをスプール弁と平行方向に形成して単位切換弁の
下面に開口させ、他方のシリンダポートをスプール弁と
直角方向に形成して単位切換弁の側面に開口させたた
め、一方のシリンダポートに直線形管継手を接続するこ
とにより、この直線形管継手を、油圧方向制御弁自体の
横幅方向の寸法の範囲内に納めることができ、２つのシ
リンダポートをスプール弁と直角方向に形成して単位切
換弁の側面に開口させて２つのエルボ形管継手を接続す
る場合と比較して、片側の単位切換弁でエルボ形管継手
１つ分だけ横幅方向の突出寸法を小さくすることができ
る。

〔実施例〕

第１図乃至第４図は第１実施例を示す。

油圧方向制御弁１は、所定数、例えば８個の単位切換
弁2a1〜2a4,2b1〜2b4（以下総称するときは「単位切換
弁２」という。）の半数ずつを背中合わせに、すなわち
左右対称に配列して２列の切換弁列A,Bを形成してなる
もので、各列A,Bの一側にそれぞれインレットカバー3,4
を、また他側には両列に共通のマニホルド５をそれぞれ
配備し、タイロッド６により締結する。

各単位切換弁２はセンターバイパス型３位置４方向の
手動切換スプール弁であり、縦断面図を第３図に示す。
図は第２図におけるＩ−Ｉ線に添う断面図を示すもの
で、以下一方の単位切換弁2a1について説明し、他方の
単位切換弁2b1については、同一部品についてはサフイ
ックスａをｂに代えて説明を省略する。

この単位切換弁2a1の手動スプール弁10aには中立位置
に保持するための復帰ばね11aを備え、高圧油通路12aは
ロードチェック弁13aを介して左右の供給ポート14aに接
続される。15a,16aはシリンダポート、17aはセンターバ
イパス通路、また18aはタンク通路である。

なお、一方のシリンダポート15aはスプール弁10aと平
行に下方に開口を形成し、これに直線形管継手20aを取
り付け、他方のシリンダポート16aには管継手としてエ
ルボ形管継手19aを取り付ける。

上記各単位切換弁２は、第１図及び第２図に示す如
く、それぞれ相互に連結して高圧油通路12a,12b,センタ
ーバイパス通路17a,17b及びタンク通路18a,18bを各々連
通するもので、上記インレットカバー3,4にはそれぞれ
センターバイパス通路17a,17bに連なるポンプポート21
a,21bを設ける。22a,22bは、センターバイパス通路17a,
17bとタンク通路18a,18bとの間にそれぞれ設けられるメ
インリリーフ弁である。

また、上記マニホルド５には、Ａ列及びＢ列の高圧油
通路12a,12bを連通する高圧油連通路25、センターバイ
パス通路17a,17b及びタンク通路18a,18bを連絡する排油
通路26並びに排油通路26に連通するタンクポート27を備
える。

第４図は本実施例の油圧方向制御弁１を超小型油圧掘
削機Ｍに適用した例を示す。

油圧方向制御弁１の幅LAは、図８に示す従来の油圧方
向制御弁50の幅LSより大幅に短縮され、これにより、図
４に示す実施例のものにおいては、この幅LAと、これと
直角方向（単位切換弁２の配列方向と直角方向）の幅LB
とが略等しくなるため、油圧方向制御弁１の設置しやす
さ等を考慮して、油圧方向制御弁１の単位切換弁２の配
列方向の端面を超小型油圧掘削機Ｍの座席57の前方の垂
直面に取り付けるようにしている。

これにより、油圧方向制御弁１は作業者Ｗの邪魔にな
らず、作業者Ｗは両脚を大きく広げる必要もなく、楽な
姿勢で作業することができ、作業性を向上することがで
きる。

この場合において、油圧方向制御弁１の突出寸法LA
は、従来のものより若干大きくなるが、作業者Ｗの作業
姿勢や作業性に悪影響を与えるものではない。

上記構成によるときは、各々の単位切換弁２のスプー
ル弁10a（10b）の作動方向が垂直方向となり、スプール
弁10a（10b）の操作端部が上方に位置するようにし、か
つ、各単位切換弁２のそれぞれに設けた２つのシリンダ
ポート15a,16a（15b,16b）がスプール弁10a（10b）より
外側に位置するように、多数個の単位切換弁２の略半数
ずつを超小型油圧掘削機Ｍの前後方向に２列に背中合わ
せに配列したので、スプール弁10a（10b）の操作端部に
接続される操作装置、操作装置の操作のために必要な空
間を、油圧方向制御弁１の横幅内に納めることができる
ため、全体の横幅寸法の増加を招かない利点があるとと
もに、操作装置及び操作装置の操作のために必要な空間
は、油圧方向制御弁１の上方にあるため、操作を容易に
行うことができるものとなる。

また、２つのシリンダポート15a,16a（15b,16b）のう
ち、一方のシリンダポート15a（15b）をスプール弁10a
（10b）と平行方向に形成して単位切換弁２の下面に開
口させ、他方のシリンダポート16a（16b）をスプール弁
10a（10b）と直角方向に形成して単位切換弁２の側面に
開口させたため、一方のシリンダポート15a（15b）に直
線形管継手20a（20b）を接続しても、この直線形管継手
20a（20b）を、油圧方向制御弁１自体の横幅方向の寸法
の範囲内に納めることができるため、エルボ形管継手を
油圧方向制御弁１の側面から外側に大きく突出すること
なく配設することが可能となり、多数個の単位切換弁２
の略半数ずつを超小型油圧掘削機Ｍの前後方向に２列に
背中合わせに配列することによる油圧方向制御弁１の横
幅LBの縮小効果をフルに享受することができる。

この場合、各単位切換弁のそれぞれに設けた２つのシ
リンダポート15a,16a（15b,16b）を、単位切換弁列が対
峙する側と反対側の、スプール弁10a（10b）より外側の
位置で、かつ、一方のシリンダポート15a（15b）をスプ
ール弁10a（10b）と平行に下向きに開口するように、他
方のシリンダポート16a（16b）をスプール弁10a（10b）
と直角に側方に開口するように設けるようにしているた
め、シリンダポート15a,16a（15b,16b）に取り付ける管
継手20a,19a（20b,19b）の突出寸法を最小限にできる
（本実施例においては、実質的に、管継手19a（19b）が
突出するだけとなる）とともに、スプール弁10a（10b）
より外側に位置するシリンダポート15a,16a（15b,16b）
への管継手20a,19a（20a,19b）の取付を容易に行うこと
ができる。

なお、本実施例は単位切換弁2a1〜2a4,2b1〜2b4をそ
れぞれ単独に構成し、これを背中合わせに配列した構造
を示したが、１個のバルブボディに２つの単位切換弁を
背中合わせに配設したモノブロック構造、例えば単位切
換弁2a1と2b1とを一体構造とし、これを連設するように
してもよい。またインレットカバー3,4も上記と同様に
左右一体形としてもよい。

次に第５図は第２実施例を示す。

上記第１実施例はＡ列、Ｂ列のそれぞれの切換弁列に
対しポンプポート21a,21bを形成し、２つのポンプから
圧力油を供給する例を示したが、本実施例は１個のポン
プにより全部の単位切換弁に圧力油を供給する例を示
す。

すなわち、本実施例の油圧方向制御弁30は第１実施例
と同様に所要数例えば８個の単位切換弁2a1〜2a4,2b1〜
2b4を二分してＡ列、Ｂ列とし、一方の列、例えばＡ列
の一側にインレットカバー31を、他方、Ｂ列の一側にア
ウトレットカバー32を配し、両列の他側には共通のマニ
ホルド33を配してなる。Ａ列、Ｂ列共、第１実施例と同
様に高圧油通路12a,12b、センターバイパス通路17a,17b
及びタンク通路18a,18bをそれぞれ連通する。インレッ
トカバー31にはセンターバイパス通路17aに連なるポン
プポート34を備える。35はメインリリーフ弁である、イ
ンレットカバー32に取り付けられ、センターバイパス通
路17aとタンク通路18aとの間に設けられる。アウトレッ
トカバー32にはセンターバイパス通路17bに連なるタン
クポート36を備える。また、マニホルド33には高圧油通
路12a,12bを連通する高圧油連絡通路37、センターバイ
パス通路17a,17b及びタンク通路18a,18bをそれぞれ連通
するセンターバイパス連絡通路38並びにタンク連絡通路
39を備える。

なお、各単位切換弁２は第１実施例と同一構造であ
り、説明を省略する。

本実施例によるときは１個のポンプにより各単位切換
弁２を選択作動させるようにしたものであり、第１実施
例と同様に所要数の単位切換弁２の半数ずつを背中合わ
せに配列したことにより、取付幅の短縮を図ることがで
きる。

本実施例の場合も前述の如く１個のバルブホディに２
つの単位切換弁を背中合わせに配設し、これを組合わせ
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の油圧方向制御弁によれば、スプール弁の操作
端部に接続される操作装置、操作装置の操作のために必
要な空間を、油圧方向制御弁の横幅内に納めることがで
きるため、全体の横幅寸法の増加を招かない利点がある
とともに、操作装置及び操作装置の操作のために必要な
空間は、油圧方向制御弁の上方にあるため、操作を容易
に行うことができるものとなる。

また、一方のシリンダポートをスプール弁と平行方向
に形成して単位切換弁の下面に開口させ、このシリンダ
ポートに直線形管継手を接続することにより、この直線
形管継手を、油圧方向制御弁自体の横幅方向の寸法の範
囲内に納めることができるため、２つのシリンダポート
をスプール弁と直角方向に形成して単位切換弁の側面に
開口させて２つのエルボ形管継手を接続する場合と比較
して、片側の単位切換弁でエルボ形管継手１つ分だけ横
幅方向の突出寸法を小さくすることができ、多数個の単
位切換弁の略半数ずつを土木建設機械の前後方向に２列
に背中合わせに配列することによる油圧方向制御弁の横
幅の縮小効果を有効に享受することができる。

これにより、油圧方向制御弁を土木建設機械の座席の
前方の床の上方位置に設置した場合に、油圧方向制御弁
が作業者の邪魔にならず、作業者は両足を大きく広げる
必要もなく、楽な姿勢で作業することができ、作業性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は第１実施例に関し、第１図は油圧方
向制御弁の油圧回路図、第２図はその斜視図、第３図は
第２図におけるＩ−Ｉ線に沿う断面図、第４図は本発明
油圧方向制御弁を超小型掘削機に取り付けた状態を示す
使用説明図、また第５図は第２実施例の油圧方向制御弁
の油圧回路図、また第６図乃至第８図は従来例に関し、
第６図は従来の油圧方向制御弁の平面図、第７図は従来
の油圧回路図、第８図は超小型油圧掘削機に従来の油圧
方向制御弁を取り付けた状態を示す使用説明図である。 1,30は油圧方向制御弁、2a1〜2a4,2b1〜2b4は単位切換
弁、5,33はマニホルド、12a,12bは高圧油通路、15a,15
b,16a,16bはシリンダポート、17a,17bはセンターバイパ
ス通路、18a,18bはタンク通路、21a,21b,34はポンプポ
ート、26は排油通路、27,36はタンクポート、37は高圧
油連絡通路、38はセンターバイパス連絡通路、39はタン
ク連絡通路である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】センターバイパス通路、高圧油通路及びタ
   ンク通路を各々連通するようにした多数個のセンターバ
   イパス型３位置４方向の切換スプール構造の単位切換弁
   からなり、土木建設機械の座席の前方の床の上方位置に
   設置される油圧方向制御弁において、前記各々の単位切
   換弁のスプール弁の作動方向が垂直方向となり、スプー
   ル弁の操作端部が上方に位置するようにし、かつ、各単
   位切換弁のそれぞれに設けた２つのシリンダポートがス
   プール弁より外側に位置するように、多数個の単位切換
   弁の略半数ずつを土木建設機械の前後方向に２列に背中
   合わせに配列するとともに、前記２つのシリンダポート
   のうち、一方のシリンダポートをスプール弁と平行方向
   に形成して単位切換弁の下面に開口させ、他方のシリン
   ダポートをスプール弁と直角方向に形成して単位切換弁
   の側面に開口させたことを特徴とする油圧方向制御弁。
2. 【請求項２】前記単位切替弁は、１個のバルブボデイ内
   に２つの単位切替弁を配設したモノブロックからなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の油圧方向制御弁。