JP3453338B2

JP3453338B2 - バルブ構造

Info

Publication number: JP3453338B2
Application number: JP2000011716A
Authority: JP
Inventors: 佳幸嶋田
Original assignee: 新キャタピラー三菱株式会社
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2003-10-06
Anticipated expiration: 2020-01-20
Also published as: JP2001208007A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
油圧アクチュエータを備えた機械に設けられるバルブの
技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の油圧アクチュ
エータを備えた機械には、該油圧アクチュエータの作動
を制御すべく各種のバルブが設けられるが、例えば油圧
ショベルの走行モータ用の油圧回路には、通常、カウン
タバランス弁の一種である走行ブレーキ弁が装着されて
いる。つまり、上記走行モータ用の油圧回路の一例を図
５に示すが、走行モータ３は、自転によるキャビテ−シ
ョン防止のため、モータ停止状態において入口／出口ポ
ート３ａ、３ｂが逆止弁２１Ｌ、２１Ｒおよびコントロ
ールバルブ４を介して油タンク２に導通している。この
ため、傾斜地等で不用意に暴走してしまう惧れがあり、
これを防止すべくコントロールバルブ４と走行モータ３
とのあいだに前記走行ブレーキ弁２２が配設されている
が、この走行ブレーキ弁２２には、急激な閉弁による衝
撃を緩和するためのダンパ機構が設けられている。即
ち、前記走行ブレーキ弁２２は、図５に示す如く、油の
出入口（第一〜第四ポート１５ａ〜１５ｄ）が形成され
たボディ１５、該ボディ１５に形成された内筒部１５ｅ
に軸方向（左右方向）移動自在に挿通され、所定の中立
位置と該中立位置の左右方向両側の作動位置とのあいだ
を移動して前記ボディ１５のポート１５ａ〜１５ｄ間を
連通する弁路を開閉するスプール１６、ボディ１５の左
右両端部に一体的に組付けられる左右のカバー１７Ｌ、
１７Ｒ、これらカバー１７Ｌ、１７Ｒに内装され、スプ
ール１６を前記中立位置に保持すべく左右方向両側から
スプール１６を押圧する左右の復帰弾機１８Ｌ、１８Ｒ
等を用いて構成されている。そしてこのものは、第一ポ
ート１５ａ（または第二ポート１５ｂ）に圧油が入力さ
れた場合に、該圧油がスプール１６に設けられた油路１
６ａおよび逆止弁１９を介して左側カバー１７Ｌ（また
は右側カバー１７Ｒ）内に導入され、該左側カバー１７
Ｌ（または右側カバー１７Ｒ）内に導入された圧油がス
プール１６を右方（左方）に押圧することによりスプー
ル１６が右側（左側）の作動位置に移動する一方、前記
第一ポート１５ａ（または第二ポート１５ｂ）から入力
される圧油の圧力が低下すると、スプール１６は、右側
復帰弾機１８Ｒ（または左側復帰弾機１８Ｌ）の押圧力
により中立位置に復帰するようになっていると共に、該
スプール１６の中立位置への復帰時において、左側カバ
ー１７Ｌ（または右側カバー１７Ｒ）内の圧油が、ボデ
ィ１５の内筒部１５ｅとスプール１６とのあいだに形成
されるクリアランスＳから絞られた状態で排出されるこ
とにより、スプール１６の復帰速度が減速されるように
構成されている。つまりこの走行ブレーキ弁２２におい
ては、走行モータ３への圧油の供給排出を行う作動位置
から圧油供給排出を停止する中立位置への復帰速度を遅
くすることで、走行モータ３の停止時における衝撃を緩
和するダンパ機能を有している。尚、前記図５におい
て、１は油圧ポンプであり、またコントロールバルブ４
は、操作具６の操作に基づいて走行モータ３への圧油供
給制御を行うバルブである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来のダ
ンパ機能を有するバルブにおいて、スプールが移動する
際、その移動量に相当するカバー内の油がクリアランス
Ｓ部を通過してポート側に排出されるが、ここで、クリ
アランスＳ部の環状断面積をＡ、クリアランスＳ部を通
過する油量をＱ、カバー内圧力とポート部圧力との差圧
をＰ、クリアランスＳ部の軸方向長さをＬとすると、次
式が成り立つ。Ｑ＝ｋ・Ａ^２・Ｐ／Ｌ（但し、ｋは定数）上式から明らかなように、クリアランスＳ部の環状断面
積Ａが小さいほど通過油量Ｑは少なくなって、スプール
の移動速度が遅くなり、ダンパ機能が向上する。つま
り、クリアランスＳが狭いほどダンパ機能が向上するこ
とになるが、該クリアランスＳを狭くすると、スプール
が中立位置から右側（または左側）の作動位置に移動す
るとき、該右側（または左側）のカバー内の油がなかな
か排出されないことになって、スプールの中立位置から
作動位置への移動速度が遅れてしまうことになる。つま
り、油圧モータの停止時におけるダンパ機能を向上させ
ようとするほど、油圧モータの作動開始時において応答
遅れが生じてしまうという問題があり、ここに本発明が
解決しようとする問題があった。さらに、スプールの作
動位置時におけるカバーの容積をＶ、スプールの作動位
置から中立位置への復帰時におけるカバーの容積変化量
をΔＶ、復帰に伴うカバー内の内圧変化量をΔＰとする
と、該内圧変化量ΔＰは以下の式 ΔＰ＝Ｋ・ΔＶ／Ｖで示される（但し、Ｋは定数。また、スプールの復帰移
動時におけるカバー内の油の排出による容積変化量は含
まない）。そして、この内圧変化量ΔＰが大きいほど中
立位置復帰時においてスプールに作用する反力、つまり
ダンパ効果が大きくなるが、上記式からも明らかなよう
に、内圧変化量ΔＰを大きくするためには容積変化率
（ΔＶ／Ｖ）を大きくする、要するにカバーの容積Ｖを
できるだけ小さくすることが要求される。しかるに、前
記従来のバルブにおいて、カバー１７Ｌ、１７Ｒには、
復帰弾機１８Ｌ、１８Ｒや該復帰弾機１８Ｌ、１８Ｒを
支持する弾機受け２０Ｌ、２０Ｒが内装されるため、あ
まり容積Ｖを小さくすることができないという解決すべ
き課題もあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、所定の中立位置と該中立位置の
軸方向両側の作動位置とのあいだを軸方向に移動して油
の通路を開閉するスプールと、該スプールを中立位置に
保持すべく軸方向両側からそれぞれスプールの押圧をす
る一対の復帰弾機と、スプールの軸方向両側に配され、
かつスプールの移動に抵抗を付与するための油が入出可
能な一対のダンパ室とを備えて構成されるバルブにおい
て、スプールが中立位置から任意の一方の作動位置側に
移動することに伴う一方側のダンパ室からの油の排出は
絞らないが、該一方側に移動したスプールが中立位置に
復帰することに伴う他方側のダンパ室からの油の排出は
絞る排出手段を設けるにあたり、スプールの軸方向両端
部にスプールダンパ部を設け、該スプールダンパ部をダ
ンパ室に開設された挿通孔からダンパ室に軸方向移動自
在に挿通せしめる一方、両スプールダンパ部の外周面部
には、スプール中立位置では対応する各ダンパ室と連通
し、スプールが中立位置から任意の一方の作動位置に移
動するまでのあいだ該移動側でのダンパ室との連通は維
持するが、他方の作動位置側ではダンパ室から外れるよ
う設定された切欠部をそれぞれ形成すると共に、前記挿
通孔とスプールダンパ部とのあいだには、スプールが中
立位置から一方の作動位置に移動したとき他方のダンパ
室の油を絞って排出するためのクリアランスをそれぞれ
設けて、スプールの中立位置から一方の作動位置への移
動時には前記連通する切欠部を経由して一方側のダンパ
室内の油を排出するが、スプールの一方の作動位置から
中立位置への復帰時には他方のダンパ室の油を他方のク
リアランスで絞って排出する構成にしたことを特徴とす
るバルブ構造である。そして、この様にすることによ
り、スプールの中立位置から作動位置への移動を速やか
に行うことができる一方、作動位置から中立位置への復
帰はダンパ効果のきいた衝撃の少ない状態で行うことが
できる。またスプールが中立位置から任意の一方の作動
位置側に移動することに伴う一方側のダンパ室からの油
の排出は絞らないが、該一方側に移動したスプールが中
立位置に復帰することに伴う他方側のダンパ室からの油
の排出は絞る排出手段を設けることができる。このもの
において、前記ダンパ室を、復帰弾機が収納される弾機
収納室とは別に画成したことを特徴とすることができ
る。そして、この様にすることにより、ダンパ室を、復
帰弾機や該復帰弾機を支持する弾機受け等の大きさに制
約されることなく充分に容積の小さいものにでき、これ
によりスプール移動時における容積変化率を大きくし得
て、ダンパ性能を向上させることができる。これらにお
いて、ダンパ室は、スプールに対して芯合せ位置に移動
可能な状態で弾機収納室に内嵌されていることを特徴と
することができ、スプールの移動時において芯ずれによ
りスプールとダンパ室とのあいだにこじりが発生してし
まうことを防止できる。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に、油圧ショベルに設けられ
る走行用モータの油圧回路の概略図を示すが、該図１に
おいて、１は油圧ポンプ、２は油タンク、３は走行用モ
ータ、４は後述するコントロールバルブ、５はブレーキ
弁であって、該ブレーキ弁５に本発明が実施されてい
る。

【０００６】前記コントロールバルブ４は、走行用操作
具６の操作に基づいて走行用モータ３への圧油供給制御
を行うためのものであって、四ポート三位置切換弁で構
成されており、その第一ポート４ａは油圧ポンプ１に、
第二ポート４ｂは油タンク２にそれぞれ接続されてい
る。またコントロールバルブ４の第三ポート４ｃは、逆
止弁２１Ｌを介して走行用モータ３の前進側ポート３
ａ、および後述するブレーキ弁５の第一ポート５ａに接
続され、さらに第四ポート４ｄは、逆止弁２１Ｒを介し
て走行用モータ３の後進側ポート３ｂ、およびブレーキ
弁５の第二ポート５ｂに接続されている。ここで、前記
逆止弁２１Ｌ、２１Ｒは、コントロールバルブ第三、第
四ポート４ｃ、４ｄから走行用モータ前進側、後進側ポ
ート３ａ、３ｂへの油の流れは許容するが、逆方向の流
れは阻止するように構成されている。そして前記コント
ロールバルブ４は、走行用操作具６が操作されていな
い、つまり停止位置に位置しているときには、油圧ポン
プ１の圧油を走行用モータ３およびブレーキ弁５に供給
しないと共に、走行用モータ前進側、後進側ポート３
ａ、３ｂを逆止弁２１Ｌ、２１Ｒを介して油タンク２に
導通させ、かつブレーキ弁第一、第二ポート５ａ、５ｂ
を油タンク２に導通させる中立位置Ｎに位置している。
この状態では、走行用モータ３に圧油供給されず走行用
モータ３は停止しているが、該モータ停止状態におい
て、走行用モータ３の入口／出口ポートである前進側、
後進側ポート３ａ、３ｂは、前述したように逆止弁２１
Ｌ、２１Ｒおよび中立位置Ｎのコントロールバルブ４を
介して油タンク２と導通しており、これにより走行用モ
ータ３の自転によるキャビテ−ション防止が計られてい
る。一方、走行用操作具６を前進側に操作すると、コン
トロールバルブ４は、油圧ポンプ１の圧油を逆止弁２１
Ｌを介して走行用モータ前進側ポート３ａに供給すると
共に、ブレーキ弁第一ポート５ａに圧油を供給し、かつ
ブレーキ弁第二ポート５ｂからの油を油タンク２に流す
前進側位置Ｘに切換わり、これによって走行用モータ３
が前進駆動するように構成されている。また、走行用操
作具６を後進側に操作することにより、コントロールバ
ルブ４は、油圧ポンプ１の圧油を逆止弁２１Ｒを介して
走行用モータ後進側ポート３ｂに供給すると共に、ブレ
ーキ弁第二ポート５ｂに圧油を供給し、かつブレーキ弁
第一ポート５ａからの油を油タンク２に流す後進側位置
Ｙに切換わり、これによって走行用モータ３が後進駆動
するように構成されている。

【０００７】一方、前記ブレーキ弁５は、傾斜地での暴
走防止のために設けられるカウンタバランス弁の一種で
あって、四ポート三位置切換弁で構成されており、その
第一ポート５ａは前記コントロールバルブ第三ポート４
ｃに、第二ポート５ｂは前記コントロールバルブ第四ポ
ート４ｄに、第三ポート５ｃは走行用モータ３の前進側
ポート３ａに、第四ポート５ｄは走行用モータ３の後進
側ポート３ｂにそれぞれ接続されている。そして、前記
走用行モータ３が前進駆動または後進駆動するときに、
後進側ポート３ｂまたは前進側ポート３ａからの排出油
はブレーキ弁５を介してコントロールバルブ４から油タ
ンク２に排出される構成になっているが、このブレーキ
弁５の作動については、後述する。

【０００８】次に、前記ブレーキ弁５の構造について、
図１〜図４に基づいて説明する。図面において、７はブ
レーキ弁５を構成するボディであって、該ボディ７に形
成される内筒部７ａには、スプール８のメインスプール
部８ａが軸方向（図面における左右方向であって、以
下、説明の便宜上、スプール８の軸方向を左右方向とし
て説明する）摺動自在に内嵌されている。さらに、この
ボディ７には、前述した第一〜第四のポート５ａ〜５ｄ
が内筒部７ａに連通する状態で形成されている。また、
前記メインスプール部８ａの左右両端部には、該メイン
スプール部８ａよりも小径の左右のスプールダンパ部８
ｂＬ、８ｂＲが、メインスプール部８ａと同軸上に一体
形成されている

【０００９】また、９Ｌ、９Ｒは前記ボディ７の左右外
方側端部に一体的に組付けられる左右一対のカバーであ
って、これらカバー９Ｌ、９Ｒは、ボディ７に組付けら
れる左右内方側が開口し、左右外方側に位置する底部９
ａＬ、９ａＲが閉鎖した断面略コ字形状をしているが、
上記底部９ａＬ、９ａＲには、二段底状に凹んだ凹部９
ｂＬ、９ｂＲが形成されている。そしてこのカバー９
Ｌ、９Ｒの筒内部は、後述するように、左右のリターン
スプリング（復帰弾機）１０Ｌ、１０Ｒがそれぞ収納さ
れる左右のスプリング収納室９ｃＬ、９ｃＲに設定され
ている。

【００１０】さらに、１１Ｌ、１１Ｒは左右一対のスリ
ーブであって、このものは、左右内外側面部１１ａＬ、
１１ｂＬ、１１ａＲ、１１ｂＲを有し、軸方向が左右方
向を向いた中空状の円筒形状をしており、その筒外周部
は、左右内方側が小径で外方側が段差状に大径となった
二段形状をしている。そしてこのスリーブ１１Ｌ、１１
Ｒは、外方側に位置する大径のスリーブ大径部１１ｃ
Ｌ、１１ｃＲが前記カバー９Ｌ、９Ｒの凹部９ｂＬ、９
ｂＲ内に収納され、内方側に位置する小径のスリーブ小
径部１１ｄＬ、１１ｄＲが凹部９ｂＬ、９ｂＲから突出
してスプリング収納室９ｃＬ、９ｃＲに収納される状態
でカバー９Ｒ、９Ｌ内に遊嵌されている。この場合、上
記スリーブ大径部１１ｃＬ、１１ｃＲは、カバー９Ｌ、
９Ｒ内周面部に止着されたリング状のストッパ１２Ｌ、
１２Ｒにより、凹部９ｂＬ、９ｂＲからの抜け止めがな
されるように構成されている。さらにスリーブ１１Ｌ、
１１Ｒは、ストッパ１２Ｌ、１２Ｒに対して僅かな間隙
を有し、かつ前記リターンスプリング１０Ｌ、１０Ｒに
接触しないように配設されていて、ストッパ１２Ｌ、１
２Ｒおよびリターンスプリング１０Ｌ、１０Ｒからフリ
ーな状態になっている。また、スリーブ１１Ｌ、１１Ｒ
の左右内方側面部１１ａＬ、１１ａＲには、前記左右の
スプールダンパ部８ｂＬ、８ｂＲが僅かなクリアランス
Ｓを存して左右方向移動自在に挿通される挿通孔１１ｅ
Ｌ、１１ｅＲが開設されている。そしてこのスリーブ１
１Ｌ、１１Ｒの筒内部は、後述するように、左右のダン
パ室１１ｆＬ、１１ｆＲに設定されている。

【００１１】一方、前記左右のスプールダンパ部８ｂ
Ｌ、８ｂＲの外周面部には、左右方向を向く切欠部８ｃ
Ｌ、８ｃＲが切欠き形成されている。またスプール８に
は、メインスプール部８ａから左右のスプールダンパ部
８ｂＬ、８ｂＲに亘る状態で、第一ポート５ａと左側ダ
ンパ室１１ｆＬとを連通する左側第一油路８ｄＬ、第二
ポート５ｂと右側ダンパ室１１ｆＲとを連通する右側第
一油路８ｄＲが形成されていると共に、これら左右の第
一油路８ｄＬ、８ｄＲの中途部からは、左右のスプリン
グ収納室９ｃＬ、９ｃＲにそれぞれ連通する左右の第二
油路８ｅＬ、８ｅＲが分岐形成されている。さらに、左
右の第一油路８ｄＬ、８ｄＲの第二油路８ｅＬ、８ｅＲ
分岐部位よりもダンパ室１１ｆＬ、１１ｆＲ側に位置す
る部位には、第一ポート５ａ、第二ポート５ｂからダン
パ室１１ｆＬ、１１ｆＲへの油の流れは許容するが、逆
方向の流れは阻止する左右の逆止弁１３Ｌ、１３Ｒがそ
れぞれ配設されている。

【００１２】また、左右のリターンスプリング１０Ｌ、
１０Ｒは、前記ストッパ１２Ｌ、１２Ｒと、メインスプ
ール部８ａの左右外方側部に外嵌される弾機受け１４
Ｌ、１４Ｒとのあいだに介装される状態で前記左右のス
プリング収納室９ｃＬ、９ｃＲにそれぞれ内装されてい
る。そしてスプール８は、第一ポート５ａまたは第二ポ
ート５ｂから圧油が入力されていない状態では、上記左
右のリターンスプリング１０Ｌ、１０Ｒの付勢力により
中立位置Ｎに位置しているが、第一ポート５ａまたは第
二ポート５ｂに圧油が入力されることにより、前記リタ
ーンスプリング１０Ｌ、１０Ｒの付勢力に抗して左右方
向に移動して前進側位置Ｘまたは後進側位置Ｙに位置す
るように設定されている。因みに、この動作については
以下に説明する。また、前記弾機受け１４Ｌ、１４Ｒ
は、スプール８の左右外方側への移動には該スプール８
と共に移動するが、スプール８の左右内方側への移動に
はボディ７の左右外方側端部に当接することでこれ以上
の移動は規制されるようになっている。

【００１３】次に、ブレーキ弁５の作動について説明す
る。まず、走行用操作具６が停止位置のときは、前述し
たように、コントロールバルブ４は中立位置Ｎに位置し
ていてブレーキ弁５の第一、第二ポート５ａ、５ｂに圧
油は供給されない。この状態ではスプール８は、左右の
リターンスプリング１０Ｌ、１０Ｒの付勢力により図２
に示す中立位置Ｎに位置している。そして、該スプール
８が中立位置Ｎに位置している状態では、メインスプー
ル部８ａに形成される複数のランド部８ｆにより第一〜
第四ポート５ａ〜５ｄ間を連通する弁路は全て閉じた状
態になっていて、走行用モータ３への圧油の供給排出は
行われない。またこのとき、左右のスプールダンパ部８
ｂＬ、８ｂＲの左右外方側端部は、外方側端面がスリー
ブ１１Ｌ、１１Ｒの左右外方側面部１１ｂＬ、１１ｂＲ
に対して所定距離Ｈを存する状態でダンパ室１１ｆＬ、
１１ｆＲに収納されていると共に、スプールダンパ部８
ｂＬ、８ｂＲに形成される切欠部８ｃＬ、８ｃＲは、図
２、図３から明らかなようにダンパ室１１ｆＬ、１１ｆ
Ｒと連通していて、スプリング収納室９ｃＬ、９ｃＲと
ダンパ室１１ｆＬ、１１ｆＲとを導通する状態となって
いる。

【００１４】前記停止位置から走行用操作具６を前進側
に操作すると、前述したように、コントロールバルブ４
が前進側位置Ｘに切換ってブレーキ弁５の第一ポート５
ａに圧油が供給される。そして該第一ポート５ａに供給
された圧油は、スプール８の左側第一油路８ｄＬおよび
左側逆止弁１３Ｌを経由して左側スリーブ１１Ｌのダン
パ室１１ｆＬに入力される。そして、該ダンパ室１１ｆ
Ｌに入力された油圧が左側スプールダンパ部８ｂＬの左
側端面に作用することにより、スプール８は右方向に移
動して図４に示す前進側位置Ｘになる。これにより、図
４に示す如く、第一ポート５ａと第三ポート５ｃとを連
通する弁路５ｅ、および第四ポート５ｄと第二ポート５
ｂとを連通する弁路５ｆが開いて、前記コントロールバ
ルブ４から第一ポート５ａに供給された圧油が弁路５
ｅ、第三ポート５ｃを経由して走行用モータ３の前進側
ポート３ａに供給される一方、走行用モータ後進側ポー
ト３ｂからの油が第四ポート５ｄ、弁路５ｆ、第二ポー
ト５ｂを経由してコントロールバルブ４から油タンク２
に流れるようになっている。ここで、スプール８が中立
位置Ｎから右方に移動すると、これに伴い右側スプール
ダンパ部８ｂＲも右方に移動するが、該右側スプールダ
ンパ部８ｂＲの右側端面がスリーブ１１Ｒの左側面部１
１ｂＲに接当するまで、つまり前記所定距離Ｈだけ移動
してしても、右側スプールダンパ部８ｂＲの切欠部８ｃ
Ｒは、図４から明らかなように右側ダンパ室１１ｆＲと
の連通状態が維持されることになって、右側スプリング
収納室９ｃＲと右側ダンパ室１１ｆＲとを導通し続ける
ように設定されている。そして、前記右側スプールダン
パ部８ｂＲの右方への移動に伴って右側ダンパ室１１ｆ
Ｒから油が排出されるが、該排出油は、切欠部８ｃＲを
経由して右側スプリング収納室９ｃＲに流出し、さらに
右側第二油路８ｅＲ、右側第一油路８ｄＲを経由して第
二ポート５ｂに流れるようになっている。これにより、
右側ダンパ室１１ｆＲからの油排出は絞られることがな
い、つまり排出抵抗の小さいスムーズな状態でなされる
ことになり、而してスプール８の中立位置Ｎから前進側
位置Ｘへの移動は、速やかに行われるようになってい
る。また、スプール８が中立位置Ｎから少し右方に移動
すると、左側スプールダンパ部８ｂＬの切欠部８ｃＬは
左側ダンパ室１１ｆＬから外れるように設定されてい
る。これにより、前進側位置Ｘにおいて左側スプリング
収納室９ｃＬと左側ダンパ室１１ｆＬとは、左側スプー
ルダンパ部８ｂＬの外周面部と左側スリーブ挿通孔１１
ｅＬとのあいだの僅かなクリアランスＳのみにより連通
された状態になっている。

【００１５】次に、走行用操作具６を前述した前進側か
ら停止位置に戻すと、コントロールバルブ４から第一ポ
ート５ａに圧油が供給されなくなって、左側ダンパ室１
１ｆＬに入力される圧力が下がる。これにより、左側ス
プールダンパ部８ｂＬの左側端面に作用する圧力が低く
なって、スプール８は、右側リターンスプリング１０Ｒ
の付勢力を受けて左方に移動し、前記中立位置Ｎに復帰
しようとする。このとき、左側スプールダンパ部８ｂＬ
も左方に移動するが、該移動に伴って左側ダンパ室１１
ｆＬから排出される油は、前述した左側スプールダンパ
部８ｂＬの外周面部と左側スリーブ挿通孔１１ｅＬとの
あいだの僅かなクリアランスＳから絞られた状態で左側
スプリング収納室９ｃＬに流れるようになっている。さ
らに、前記スプール８が前進側位置Ｘから中立位置Ｎに
復帰するとき、左側ダンパ室１１ｆＬ内の油は、左側ス
プールダンパ部８ｂＬの左方への移動に伴い圧縮される
が、スプール８が前進側位置Ｘに位置しているときの左
側ダンパ室１１ｆＬの容積をＶ、上記圧縮による左側ダ
ンパ室１１ｆＬの容積変化量をΔＶとすると、容積Ｖに
対する容積変化量ΔＶ、つまり容積変化率（ΔＶ／Ｖ）
が充分に大きくなるように、左側ダンパ室１１ｆＬは容
積の小さなものに形成されている。つまり、左側ダンパ
室１１ｆＬの圧縮による内圧変化量ΔＰは、以下の式 ΔＰ＝Ｋ・ΔＶ／Ｖで示されるが（上記式において、Ｋは定数。但し、スプ
ール８の復帰移動時における左側ダンパ室１１ｆＬから
の油の排出量は無視する）、上記式から明らかなよう
に、容積変化率（ΔＶ／Ｖ）が大きいほど内圧変化量Δ
Ｐは大きくなる。そしてこの内圧変化量ΔＰが大きいほ
ど、左側スプールダンパ部８ｂＬが左方に移動するとき
に圧縮された左側ダンパ室１１ｆＬ内の圧油の反力、要
するにスプール８が中立位置Ｎに復帰するときの反力が
大きくなる。而して、左側ダンパ室１１ｆＬの容積を小
さくして容積変化率（ΔＶ／Ｖ）が大きくなるようにし
たことと、前述の左側ダンパ室１１ｆＬからの油が絞ら
れた状態で排出されることとが相俟って、スプール８
は、ダンパ効果がきいた緩やかな状態で中立位置Ｎに復
帰するようになっている。

【００１６】一方、走行操作具６を後進側に操作する
と、コントロールバルブ４が後進側位置Ｙに切換わって
ブレーキ弁５の第二ポート５ｂに圧油が供給される。こ
れによりブレーキ弁５は、前述した前進側に操作した場
合と左右方向は逆であるが同様に作動する。また、走行
用操作具６を後進側から停止位置に戻した場合も、左右
方向は逆であるが前進側の場合と同様に作動し、さらに
右側ダンパ室１１ｆＲの容積は左側ダンパ室１１ｆＬの
容積と等しく設定されていて、同様のダンパ効果を奏す
るため、説明を省略する。

【００１７】叙述の如く構成されたものにおいて、ブレ
ーキ弁５は、前述したように、走行用操作具６を停止位
置から前進側または後進側に操作した場合には、スプー
ル８の移動方向側に配されるダンパ室１１ｆＲまたは１
１ｆＬの油は、中立状態においてダンパ室１１ｆＲまた
は１１ｆＬに連通している該切欠部８ｃＲまたは８ｃＬ
を経由して速やかに排出されることになって、スプール
８の中立位置Ｎから前進側位置Ｘまたは後進側位置Ｙへ
の切換え作動が素早く行われ、而して走行用モータ３
は、走行用操作具６の操作に応答遅れすることなく駆動
開始することになる。一方、走行用操作具６を前進側ま
たは後進側から停止位置に操作した場合には、スプール
８の移動方向側に配されるダンパ室１１ｆＬまたは１１
ｆＲの油は、スプールダンパ部８ｂＬまたは８ｂＲの外
周面部とスリーブ挿通孔１１ｅＬまたは１１ｅＲとのあ
いだの僅かなクリアランスＳから絞られた状態で排出さ
れることになって、スプール８の中立位置Ｎの復帰速度
が緩和され、而して走行用モータ３は、ダンパ効果のき
いた衝撃の少ない状態で停止することになる。さらにこ
のものにおいて、ダンパ室１１ｆＬ、１１ｆＲは容積の
小さいものであるから、スプール８の中立位置Ｎへの復
帰時におけるダンパ室１１ｆＬ、１１ｆＲの容積変化率
（ΔＶ／Ｖ）が大きくなって、より優れたダンパ効果を
得ることができるが、この場合、ダンパ室１１ｆＬ、１
１ｆＲは、リターンスプリング１０Ｌ、１０Ｒが収納さ
れるスプリング収納室９ｃＬ、９ｃＲとは別個に画成さ
れているため、リターンスプリング１０Ｌ、１０Ｒや弾
機受け１４Ｌ、１４Ｒの大きさに制約されることなく、
ダンパ室１１ｆＬ、１１ｆＲの容積を充分に小さくする
ことができる。この結果、ブレーキ弁５は、走行用モー
タ３の駆動開始時には応答遅れなく作動する一方、走行
用モータ３の停止時には優れたダンパ効果を発揮できる
ことになって、良好な操作性を得ることができる。

【００１８】またこのものにおいて、ダンパ室１１ｆ
Ｌ、１１ｆＲを形成するスリーブ１１Ｌ、１１Ｒはスプ
リング収納室９ｃＬ、９ｃＲに内嵌されていて、スリー
ブ１１Ｌ、１１Ｒの収納スペースを別途確保する必要が
ないという利点があるが、さらにこの場合、スリーブ１
１Ｌ、１１Ｒは、スプリング収納室９ｃＬ、９ｃＲやス
トッパ１２Ｌ、１２Ｒ、およびリターンスプリング１０
Ｌ、１０Ｒに固定されていない、つまり自由な状態であ
るため、スプールダンパ部８ｂＬ、８ｂＲがスリーブ挿
通孔１１ｅＬ、１１ｅＲ内を左右移動する際に、スリー
ブ１１Ｌ、１１Ｒが芯合せ位置に調整移動できることに
なって、こじりのないスムーズな状態でスプールダンパ
部８ｂＬ、８ｂＲの左右移動を行うことができる。尚、
本発明のバルブは、走行用ブレーキ弁だけでなく、ダン
パ機能が必要な種々のバルブに実施できることは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】走行用モータの概略油圧回路図である。

【図２】スプール中立位置におけるブレーキ弁の断面図
である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】スプール前進側位置におけるブレーキ弁の断面
図である。

【図５】従来例を示すバルブの断面図である。

【符号の説明】

５ブレーキ弁８スプール８ｂＬ、８ＢＲスプールダンパ部８ｃＬ、８ｃＲ切欠部９ｃＬ、９ｃＲスプリング収納室１０Ｌ、１０Ｒリターンスプリング１１ｅＬ、１１ｅＲ挿通孔１１ｆＬ、１１ｆＲダンパ室Ｓクリアランス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F15B 11/02 F16K 17/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の中立位置と該中立位置の軸方向両
側の作動位置とのあいだを軸方向に移動して油の通路を
開閉するスプールと、該スプールを中立位置に保持すべ
く軸方向両側からそれぞれスプールの押圧をする一対の
復帰弾機と、スプールの軸方向両側に配され、かつスプ
ールの移動に抵抗を付与するための油が入出可能な一対
のダンパ室とを備えて構成されるバルブにおいて、スプ
ールが中立位置から任意の一方の作動位置側に移動する
ことに伴う一方側のダンパ室からの油の排出は絞らない
が、該一方側に移動したスプールが中立位置に復帰する
ことに伴う他方側のダンパ室からの油の排出は絞る排出
手段を設けるにあたり、スプールの軸方向両端部にスプ
ールダンパ部を設け、該スプールダンパ部をダンパ室に
開設された挿通孔からダンパ室に軸方向移動自在に挿通
せしめる一方、両スプールダンパ部の外周面部には、ス
プール中立位置では対応する各ダンパ室と連通し、スプ
ールが中立位置から任意の一方の作動位置に移動するま
でのあいだ該移動側でのダンパ室との連通は維持する
が、他方の作動位置側ではダンパ室から外れるよう設定
された切欠部をそれぞれ形成すると共に、前記挿通孔と
スプールダンパ部とのあいだには、スプールが中立位置
から一方の作動位置に移動したとき他方のダンパ室の油
を絞って排出するためのクリアランスをそれぞれ設け
て、スプールの中立位置から一方の作動位置への移動時
には前記連通する切欠部を経由して一方側のダンパ室内
の油を排出するが、スプールの一方の作動位置から中立
位置への復帰時には他方のダンパ室の油を他方のクリア
ランスで絞って排出する構成にしたことを特徴とするバ
ルブ構造。
【請求項２】請求項１において、前記ダンパ室を、復
帰弾機が収納される弾機収納室とは別に画成したことを
特徴とするバルブ構造。
【請求項３】請求項１または２において、ダンパ室
は、スプールに対して芯合せ位置に移動可能な状態で弾
機収納室に内嵌されていることを特徴とするバルブ構
造。