JP3724758B2 - 切換バルブ装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転圧装置、破砕装置等に用いられる振動発生装置の往復アクチュエータの第1室と第2室に交互を圧油を供給する切換バルブ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平5−112963号公報に示すようにバケットを振動して掘削能力を向上することが行なわれている。具体的にはバケットと揺動リンクに連結した往復アクチュエータと、この往復アクチュエータの第1室と第2室に圧油を供給する切換バルブで振動発生装置とし、往復アクチュエータのピストンを往復動してバケットを振動するようにしてある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述の往復アクチュエータと切換バルブとは、往復アクチュエータのピストンの往復動及び切換バルブのスプール往復動によってポートを開閉して往復アクチュエータの第1室、第2室にポンプの吐出圧油を供給制御することで往復アクチュエータのピストンを往復動している。
【0004】
このために、往復アクチュエータは複数のポートを有すると共に、そのポートを開閉する特殊な構造となり、一般のシリンダーを用いることが出来ない。
【0005】
また、往復アクチュエータの往復動に伴うポートの開閉を利用しているため負荷がポンプ圧よりも大きな場合、振動が停止してしまう。
【0006】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした切換バルブ装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
第1の発明は、第1出力ポート5をポンプポート4に連通し、かつ第2出力ポート6をタンクポートに連通する第1位置、第2出力ポート6をポンプポート4に連通し、かつ第1出力ポート5をタンクポートに連通する第2位置に摺動する切換スプール3と、
前記切換スプール3を第1位置に向けて押す第1受圧室12、第3受圧室17と、
前記切換スプール3を第2位置に向けて押す第2受圧室15、第4受圧室18を有し、前記第1出力ポート5を第1受圧室12に連通し、前記第2出力ポート6を第2受圧室15に連通した切換バルブA、
リリーフ状態で前記第1出力ポート5の圧力を第4受圧室18に供給し、リリーフしない状態では第4受圧室18をタンクに連通する第1リリーフ弁20、
リリーフ状態で前記第2出力ポート6の圧力を第3受圧室17に供給し、リリーフしない状態では第3受圧室17をタンクに連通する第2リリーフ弁21、
を備え、
第1受圧室12と第4受圧室18に圧力が作用した時には切換スプール3が第1位置から第2位置に向けて摺動し、第2受圧室15と第3受圧室17に圧力が作用した時には切換スプール3が第2位置から第1位置に向けて摺動するようにしたことを特徴とする切換バルブ装置である。
【0008】
第1の発明によれば、切換スプール3が第1位置で第1出力ポート5の圧力が第1リリーフ弁20のリリーフ開始圧力P1 以上となると第1リリーフ弁20がリリーフ開始して第4受圧室18に第1出力ポート5の圧力が作用し、切換スプール3が第1位置から第2位置に摺動する。切換スプール3が第2位置で第2出力ポート6の圧力が第2リリーフ弁20のリリーフ開始圧力P1 以上となると第2リリーフ弁21がリリーフ開始して第3受圧室17に第2出力ポート6の圧力が作用し、切換スプール3が第2位置から第1位置に摺動する。
【0009】
このように、第1出力ポート5、第2出力ポート6が第1・第2リリーフ弁20,21のリリーフ開始圧力P1 以上に上昇すると切換スプール3が第1位置、第2位置に摺動するので、第1出力ポート5、第2出力ポート6の圧力によって第1出力ポート5と第2出力ポート6に交互に圧油を供給される。
【0010】
したがって、通常のシリンダー40の第1室41、第2室42に第1出力ポート5、第2出力ポート6を接続することで、シリンダー40を往復作動することができるから、通常のシリンダー40を用いることで振動発生装置とすることができる。
【0011】
また、第1・第2出力ポート5,6の圧力によって切換スプール3が第1・第2位置に摺動するから、その切換スプール3の第1位置と第2位置との間のストロークに関係なくシリンダー40のストロークを長くできる。
【0012】
したがって、前述のようにシリンダー40を用いることで振動ストロークの長い振動発生装置とすることができる。
【0013】
また、シリンダー40の外部負荷に関係なくストロークエンドになると第1・第2出力ポート5,6の圧力が第1・第2リリーフ弁20,21のリリーフ開始圧力となるので、有効ストロークの異なるシリンダー40を前述のように用いることで振動周波数を制御することができる。
【0014】
第2の発明は、第1の発明における前記切換スプール3が第1位置と第2位置の間の中央位置の時にポンプポート4、第1,第2出力ポート5,6、タンクポートが連通するようにし、
前記第1,第2リリーフ弁20,21のリリーフ終了圧力P2 をリリーフ開始圧力P1 よりも低くし、かつ戻り回路を制限することによりポンプ圧が常にリリーフ終了圧力P2 よりも高くした切換バルブ装置である。
【0015】
第2の発明によれば、切換スプール3が第1位置から第2位置に摺動する途中で第2受圧室15内の圧力が上昇開始するし、切換スプール3が第2位置から第1位置に摺動する途中で第1受圧室12内の圧力が上昇開始する。
【0016】
このようであるから、切換スプール3が第1位置から第2位置、第2位置から第1位置に確実に切換えられるので、第1出力ポート5と第2出力ポート6とに確実に圧力をスムーズに供給できる。
【0017】
したがって、第1・第2出力ポート5,6をシリンダー40の第1・第2室41,42に連通することでシリンダー40を安定して往復作動することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
バルブ本体1のスプール2に切換スプール3が摺動自在に嵌挿されてポンプポート4を第1出力ポート5と第2出力ポート6に連通・遮断すると共に、第1出力ポート5と第1タンクポート7及び第2出力ポート6と第2タンクポート8を連通・遮断する。
【0019】
具体的には切換スプール3には第1小径部9と第2小径部10が形成され、切換スプール3が図示の中央位置の時にはポンプポート4が切欠3aで第1・第2出力ポート5,6に連通し、第1出力ポート5が切欠3bで第1タンクポート7に連通し、第2出力ポート6が切欠3cで第2タンクポート8に連通する。
【0020】
切換スプール3が図示の中央位置から右方の第1位置に移動した時にはポンプポート4が第1出力ポート5に連通し、第2出力ポート6が第2タンクポート8に連通し、第1タンクポート7は遮断される。
【0021】
切換スプール3が図示の中央位置から左方の第2位置に移動した時にはポンプポート4が第2出力ポート6に連通し、第1出力ポート5が第1タンクポート7に連通し、第2タンクポート8は遮断される。
【0022】
前記切換スプール3の左右一端部に第1ロードピストン11が嵌挿されて切換スプール3を第1位置に押す第1受圧室12を形成している。この第1受圧室12は第1油孔13で第1小径部9に開口している。切換スプール3の左右他端部に第2ロードピストン14が嵌挿されて切換スプール3を第2位置に押す第2受圧室15を形成している。この第2受圧室15は第2油孔16で第2小径部10に開口している。
【0023】
前記第1小径部9は常時第1出力ポート5に開口し、第1受圧室12には第1出力ポート5の圧力が常時導入される。前記第2小径部10は常時第2出力ポート6に開口して第2受圧室15には常時第2出力ポート6の圧力が導入される。
【0024】
このようであるから、第1受圧室12の圧力と第2受圧室15の圧力が等しい時には切換スプール3が中央位置となり、第1受圧室12の圧力が高い時には切換スプール3が第1位置となり、第2受圧室15の圧力が高い時には切換スプール3が第2位置となる。
【0025】
前記切換スプール3の左右一端部とバルブ本体1との間には切換えスプール3を第1位置に押すための第3受圧室17が形成してある。前記切換スプール3の左右他端面とバルブ本体1との間には切換えスプール3を第2位置に押すための第4受圧室18が形成してある。これにより切換バルブAを構成している。
【0026】
前記バルブ本体1には第1リリーフ弁20と第2リリーフ弁21が設けてある。第1リリーフ弁20は次のように構成してある。バルブ本体1の盲穴22に挿入して固定したスリーブ23に第1ポート24と第2ポート25を形成する。前記スリーブ23内にポペット26を備えたピストン27が嵌挿してあり、このピストン27はスプリング28で押されてポペット26が第1ポート24に圧接している。
【0027】
前記ピストン27には図2に示すように小径部29と、この小径部29をスプリング室28aに連通するスリット溝30が形成してあり、第2ポート25を小径部29、スリット溝30を経てスプリング室28aに連通し、そのスプリング室28aはタンクポートに連通している。
【0028】
このようであるから、スプリング28でポペット26が第1ポート24に圧接している時には第2ポート25はタンクに連通する。この状態で第1ポート24の圧力がスプリング28により設定した設定圧よりも高くなるとスプリング28に抗してピストン27とともにポペット26が移動して第1ポート24と第2ポート25が連通し、第1ポート24より流入した圧油がピストン27のスリット溝30を通ってスプリング室28a(タンク)へと流れる。この時スリット溝30を流れることで圧力損失(通過圧損)が発生し、スリット溝30の流入側に圧力が生じ、その圧力がピストン27の端面27aに作用する。
【0029】
ポペット26の受圧部(第1受圧部)の受圧面積A1 よりもピストン27の端面27a(第2受圧部)の受圧面積A2 が大きいので、ピストン27は更にスプリング28に抗して移動して第1ポート24と第2ポート25の開口面積が大きくなる。
【0030】
このようであるから、第1リリーフ弁20はその設定圧が第1ポート24の圧力(第1出力ポート圧力)に対して小さくなりフル開口状態となる。つまり、リリーフ開始圧力P1 よりもリリーフ終了圧力P2 が受圧面積差に相応するだけ低圧となる。
【0031】
前記第2ポート25の圧油は小径部29スリット溝30を通してタンクに流れるし、このスリット溝30の面積はポペット26の受圧部の受圧面積に対して十分に小さく、しかも、ピストン27のストロークに伴ってスリット溝30と第2ポート25の開口面積が減少して閉状態となる。
【0032】
これにより、第1ポート24の圧力が設定したリリーフ開始圧力を越えると第1ポート24と第2ポート25は同一圧力となる。
【0033】
前記第1ポート24は第1油孔31で第1出力ポート5に連通し、第2ポート25は第2油孔32で第4受圧室18に連通する。
【0034】
前記第2リリーフ弁21は第1リリーフ弁20と同一構造であり、その第1ポート24が第3油孔33で第2出力ポート6に連通し、第2ポート25が第4油孔34で第3受圧室17に連通している。
【0035】
前記第1出力ポート5がシリンダー40の第1室41に連通し、第2出力ポート6がシリンダー40の第2室42に連通している。
【0036】
次に作動を説明する。
ポンプポート4に圧油が供給されずに作動していない時には切換スプール3がスプリング35で第1位置となっている。
【0037】
ポンプポート4に圧油を供給すると、その圧油が第1出力ポート5よりシリンダー40の第1室41に供給され、第2室42の油が第2出力ポート6より第2タンクポート8に流出する。この時第2出力ポート6と第2タンクポート8の開口面積は切換スプール3の切欠3c等により制限されており、起動圧力P0 が発生するようになっている。これによって第1出力ポート5の圧力が上昇して起動圧力P0 +シリンダ抵抗となるとシリンダー40が一方向に作動する。
【0038】
シリンダー40の外部負荷が大となって第1出力ポート5の圧力が第1リリーフ弁20のリリーフ開始圧力P1 以上に上昇するとリリーフ開始し、ポペット26、スプール27がスプリング28に抗して移動して第1ポート24と第2ポート25が連通し、第1出力ポート5の圧力が第4受圧室18に流入するので、第4受圧室18内の圧力が第1出力ポート5の圧力まで上昇する。
【0039】
第4受圧室18の圧力と第1受圧室12の圧力が等しいが、第4受圧室18の受圧面積は第1受圧室12の受圧面積よりも大きいので、切換スプール3は第4受圧室12の圧力で中央位置に向けて摺動、つまり反転運動を開始する。
【0040】
切換スプール3が中央位置近くになるとポンプポート4と第1・第2出力ポート5,6が連通し、第1出力ポート4と第1タンクポート7が連通し、第2出力ポート6が第2タンクポート8に連通する。そして切換スプール3が中央位置から第2位置側に摺動すると第1出力ポート5とポンプポート4が遮断し、かつ第1出力ポート5と第1タンクポート7が連通し、ポンプポート4が第2出力ポート6に連通する。
【0041】
これにより、第2出力ポート6の圧力が上昇すると共に、第1出力ポート5の圧力と第4受圧室18の圧力がともに降下し、第1リリーフ弁20は入口圧(第1出力ポート5の圧力)がスプール27の端面27aの受圧面積(第2受圧部の受圧面積)に見合う圧力(リリーフ終了圧力P2 )以下となるとポペット26が第1ポート24に圧接してリリーフ終了し、第4受圧室18の圧力はタンク圧力となる。
【0042】
一方、第2出力ポート6の圧力は起動圧力P0 +シリンダ抵抗まで上昇し、その後に第1出力ポート5の圧力がタンク圧力となるので切換スプール3は第2位置に保持される。
【0043】
第1出力ポート5、第2出力ポート6、第4受圧室18の圧力変化を図表で示すと図3に示すようになる。
【0044】
そして、第2出力ポート6の圧力が第2リリーフ弁21のリリーフ開始圧力P1 まで上昇すると前述と同様にリリーフ作動して切換スプール3は第1位置に向けて反転運動が開始する。
【0045】
なお、シリンダー40の外部負荷が大きくポンプ圧が常にリリーフ終了圧力を越える場合は、切換スプール3により戻り回路(第1出力ポート5と第1タンクポート7の開口面積、第2出力ポート6と第2タンクポート8の開口面積)の制限は不要である。
【0046】
図4は本発明の第3の実施の形態を示し、切換スプール3の左右両端部に小径突部60を設け、この小径室部60をプラグ61の盲穴62に嵌合して第1受圧室12、第2受圧室15を形成し、第1油孔13、第2油孔16を第1受圧室12、第2受圧室15に連通してある。
【0047】
以上の各実施の形態では第1・第2リリーフ弁20,21をバルブ本体1に設けたが、バルブ本体1とは別に設けて配管で連通するようにしても良いし、図4の場合には第1・第2リリーフ弁20,21をそれぞれプラグ61内に設けるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す断面図である。
【図2】リリーフ弁のポペットとスプールの斜視図である。
【図3】受圧室の圧力変化を示す図表である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1…バルブ本体
2…スプール孔
3…切換スプール
4…ポンプポート
5…第1出力ポート
6…第2出力ポート
7…第1タンクポート
8…第2タンクポート
12…第1受圧室
15…第2受圧室
17…第3受圧室
18…第4受圧室
20…第1リリーフ弁
21…第2リリーフ弁
24…第1ポート
25…第2ポート
26…ポペット
27…ピストン
28…スプリング
60…小径突部
61…プラグ
62…盲穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、転圧装置、破砕装置等に用いられる振動発生装置の往復アクチュエータの第1室と第2室に交互を圧油を供給する切換バルブ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平5−112963号公報に示すようにバケットを振動して掘削能力を向上することが行なわれている。具体的にはバケットと揺動リンクに連結した往復アクチュエータと、この往復アクチュエータの第1室と第2室に圧油を供給する切換バルブで振動発生装置とし、往復アクチュエータのピストンを往復動してバケットを振動するようにしてある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述の往復アクチュエータと切換バルブとは、往復アクチュエータのピストンの往復動及び切換バルブのスプール往復動によってポートを開閉して往復アクチュエータの第1室、第2室にポンプの吐出圧油を供給制御することで往復アクチュエータのピストンを往復動している。
【0004】
このために、往復アクチュエータは複数のポートを有すると共に、そのポートを開閉する特殊な構造となり、一般のシリンダーを用いることが出来ない。
【0005】
また、往復アクチュエータの往復動に伴うポートの開閉を利用しているため負荷がポンプ圧よりも大きな場合、振動が停止してしまう。
【0006】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした切換バルブ装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
第1の発明は、第1出力ポート5をポンプポート4に連通し、かつ第2出力ポート6をタンクポートに連通する第1位置、第2出力ポート6をポンプポート4に連通し、かつ第1出力ポート5をタンクポートに連通する第2位置に摺動する切換スプール3と、
前記切換スプール3を第1位置に向けて押す第1受圧室12、第3受圧室17と、
前記切換スプール3を第2位置に向けて押す第2受圧室15、第4受圧室18を有し、前記第1出力ポート5を第1受圧室12に連通し、前記第2出力ポート6を第2受圧室15に連通した切換バルブA、
リリーフ状態で前記第1出力ポート5の圧力を第4受圧室18に供給し、リリーフしない状態では第4受圧室18をタンクに連通する第1リリーフ弁20、
リリーフ状態で前記第2出力ポート6の圧力を第3受圧室17に供給し、リリーフしない状態では第3受圧室17をタンクに連通する第2リリーフ弁21、
を備え、
第1受圧室12と第4受圧室18に圧力が作用した時には切換スプール3が第1位置から第2位置に向けて摺動し、第2受圧室15と第3受圧室17に圧力が作用した時には切換スプール3が第2位置から第1位置に向けて摺動するようにしたことを特徴とする切換バルブ装置である。
【0008】
第1の発明によれば、切換スプール3が第1位置で第1出力ポート5の圧力が第1リリーフ弁20のリリーフ開始圧力P1 以上となると第1リリーフ弁20がリリーフ開始して第4受圧室18に第1出力ポート5の圧力が作用し、切換スプール3が第1位置から第2位置に摺動する。切換スプール3が第2位置で第2出力ポート6の圧力が第2リリーフ弁20のリリーフ開始圧力P1 以上となると第2リリーフ弁21がリリーフ開始して第3受圧室17に第2出力ポート6の圧力が作用し、切換スプール3が第2位置から第1位置に摺動する。
【0009】
このように、第1出力ポート5、第2出力ポート6が第1・第2リリーフ弁20,21のリリーフ開始圧力P1 以上に上昇すると切換スプール3が第1位置、第2位置に摺動するので、第1出力ポート5、第2出力ポート6の圧力によって第1出力ポート5と第2出力ポート6に交互に圧油を供給される。
【0010】
したがって、通常のシリンダー40の第1室41、第2室42に第1出力ポート5、第2出力ポート6を接続することで、シリンダー40を往復作動することができるから、通常のシリンダー40を用いることで振動発生装置とすることができる。
【0011】
また、第1・第2出力ポート5,6の圧力によって切換スプール3が第1・第2位置に摺動するから、その切換スプール3の第1位置と第2位置との間のストロークに関係なくシリンダー40のストロークを長くできる。
【0012】
したがって、前述のようにシリンダー40を用いることで振動ストロークの長い振動発生装置とすることができる。
【0013】
また、シリンダー40の外部負荷に関係なくストロークエンドになると第1・第2出力ポート5,6の圧力が第1・第2リリーフ弁20,21のリリーフ開始圧力となるので、有効ストロークの異なるシリンダー40を前述のように用いることで振動周波数を制御することができる。
【0014】
第2の発明は、第1の発明における前記切換スプール3が第1位置と第2位置の間の中央位置の時にポンプポート4、第1,第2出力ポート5,6、タンクポートが連通するようにし、
前記第1,第2リリーフ弁20,21のリリーフ終了圧力P2 をリリーフ開始圧力P1 よりも低くし、かつ戻り回路を制限することによりポンプ圧が常にリリーフ終了圧力P2 よりも高くした切換バルブ装置である。
【0015】
第2の発明によれば、切換スプール3が第1位置から第2位置に摺動する途中で第2受圧室15内の圧力が上昇開始するし、切換スプール3が第2位置から第1位置に摺動する途中で第1受圧室12内の圧力が上昇開始する。
【0016】
このようであるから、切換スプール3が第1位置から第2位置、第2位置から第1位置に確実に切換えられるので、第1出力ポート5と第2出力ポート6とに確実に圧力をスムーズに供給できる。
【0017】
したがって、第1・第2出力ポート5,6をシリンダー40の第1・第2室41,42に連通することでシリンダー40を安定して往復作動することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
バルブ本体1のスプール2に切換スプール3が摺動自在に嵌挿されてポンプポート4を第1出力ポート5と第2出力ポート6に連通・遮断すると共に、第1出力ポート5と第1タンクポート7及び第2出力ポート6と第2タンクポート8を連通・遮断する。
【0019】
具体的には切換スプール3には第1小径部9と第2小径部10が形成され、切換スプール3が図示の中央位置の時にはポンプポート4が切欠3aで第1・第2出力ポート5,6に連通し、第1出力ポート5が切欠3bで第1タンクポート7に連通し、第2出力ポート6が切欠3cで第2タンクポート8に連通する。
【0020】
切換スプール3が図示の中央位置から右方の第1位置に移動した時にはポンプポート4が第1出力ポート5に連通し、第2出力ポート6が第2タンクポート8に連通し、第1タンクポート7は遮断される。
【0021】
切換スプール3が図示の中央位置から左方の第2位置に移動した時にはポンプポート4が第2出力ポート6に連通し、第1出力ポート5が第1タンクポート7に連通し、第2タンクポート8は遮断される。
【0022】
前記切換スプール3の左右一端部に第1ロードピストン11が嵌挿されて切換スプール3を第1位置に押す第1受圧室12を形成している。この第1受圧室12は第1油孔13で第1小径部9に開口している。切換スプール3の左右他端部に第2ロードピストン14が嵌挿されて切換スプール3を第2位置に押す第2受圧室15を形成している。この第2受圧室15は第2油孔16で第2小径部10に開口している。
【0023】
前記第1小径部9は常時第1出力ポート5に開口し、第1受圧室12には第1出力ポート5の圧力が常時導入される。前記第2小径部10は常時第2出力ポート6に開口して第2受圧室15には常時第2出力ポート6の圧力が導入される。
【0024】
このようであるから、第1受圧室12の圧力と第2受圧室15の圧力が等しい時には切換スプール3が中央位置となり、第1受圧室12の圧力が高い時には切換スプール3が第1位置となり、第2受圧室15の圧力が高い時には切換スプール3が第2位置となる。
【0025】
前記切換スプール3の左右一端部とバルブ本体1との間には切換えスプール3を第1位置に押すための第3受圧室17が形成してある。前記切換スプール3の左右他端面とバルブ本体1との間には切換えスプール3を第2位置に押すための第4受圧室18が形成してある。これにより切換バルブAを構成している。
【0026】
前記バルブ本体1には第1リリーフ弁20と第2リリーフ弁21が設けてある。第1リリーフ弁20は次のように構成してある。バルブ本体1の盲穴22に挿入して固定したスリーブ23に第1ポート24と第2ポート25を形成する。前記スリーブ23内にポペット26を備えたピストン27が嵌挿してあり、このピストン27はスプリング28で押されてポペット26が第1ポート24に圧接している。
【0027】
前記ピストン27には図2に示すように小径部29と、この小径部29をスプリング室28aに連通するスリット溝30が形成してあり、第2ポート25を小径部29、スリット溝30を経てスプリング室28aに連通し、そのスプリング室28aはタンクポートに連通している。
【0028】
このようであるから、スプリング28でポペット26が第1ポート24に圧接している時には第2ポート25はタンクに連通する。この状態で第1ポート24の圧力がスプリング28により設定した設定圧よりも高くなるとスプリング28に抗してピストン27とともにポペット26が移動して第1ポート24と第2ポート25が連通し、第1ポート24より流入した圧油がピストン27のスリット溝30を通ってスプリング室28a(タンク)へと流れる。この時スリット溝30を流れることで圧力損失(通過圧損)が発生し、スリット溝30の流入側に圧力が生じ、その圧力がピストン27の端面27aに作用する。
【0029】
ポペット26の受圧部(第1受圧部)の受圧面積A1 よりもピストン27の端面27a(第2受圧部)の受圧面積A2 が大きいので、ピストン27は更にスプリング28に抗して移動して第1ポート24と第2ポート25の開口面積が大きくなる。
【0030】
このようであるから、第1リリーフ弁20はその設定圧が第1ポート24の圧力(第1出力ポート圧力)に対して小さくなりフル開口状態となる。つまり、リリーフ開始圧力P1 よりもリリーフ終了圧力P2 が受圧面積差に相応するだけ低圧となる。
【0031】
前記第2ポート25の圧油は小径部29スリット溝30を通してタンクに流れるし、このスリット溝30の面積はポペット26の受圧部の受圧面積に対して十分に小さく、しかも、ピストン27のストロークに伴ってスリット溝30と第2ポート25の開口面積が減少して閉状態となる。
【0032】
これにより、第1ポート24の圧力が設定したリリーフ開始圧力を越えると第1ポート24と第2ポート25は同一圧力となる。
【0033】
前記第1ポート24は第1油孔31で第1出力ポート5に連通し、第2ポート25は第2油孔32で第4受圧室18に連通する。
【0034】
前記第2リリーフ弁21は第1リリーフ弁20と同一構造であり、その第1ポート24が第3油孔33で第2出力ポート6に連通し、第2ポート25が第4油孔34で第3受圧室17に連通している。
【0035】
前記第1出力ポート5がシリンダー40の第1室41に連通し、第2出力ポート6がシリンダー40の第2室42に連通している。
【0036】
次に作動を説明する。
ポンプポート4に圧油が供給されずに作動していない時には切換スプール3がスプリング35で第1位置となっている。
【0037】
ポンプポート4に圧油を供給すると、その圧油が第1出力ポート5よりシリンダー40の第1室41に供給され、第2室42の油が第2出力ポート6より第2タンクポート8に流出する。この時第2出力ポート6と第2タンクポート8の開口面積は切換スプール3の切欠3c等により制限されており、起動圧力P0 が発生するようになっている。これによって第1出力ポート5の圧力が上昇して起動圧力P0 +シリンダ抵抗となるとシリンダー40が一方向に作動する。
【0038】
シリンダー40の外部負荷が大となって第1出力ポート5の圧力が第1リリーフ弁20のリリーフ開始圧力P1 以上に上昇するとリリーフ開始し、ポペット26、スプール27がスプリング28に抗して移動して第1ポート24と第2ポート25が連通し、第1出力ポート5の圧力が第4受圧室18に流入するので、第4受圧室18内の圧力が第1出力ポート5の圧力まで上昇する。
【0039】
第4受圧室18の圧力と第1受圧室12の圧力が等しいが、第4受圧室18の受圧面積は第1受圧室12の受圧面積よりも大きいので、切換スプール3は第4受圧室12の圧力で中央位置に向けて摺動、つまり反転運動を開始する。
【0040】
切換スプール3が中央位置近くになるとポンプポート4と第1・第2出力ポート5,6が連通し、第1出力ポート4と第1タンクポート7が連通し、第2出力ポート6が第2タンクポート8に連通する。そして切換スプール3が中央位置から第2位置側に摺動すると第1出力ポート5とポンプポート4が遮断し、かつ第1出力ポート5と第1タンクポート7が連通し、ポンプポート4が第2出力ポート6に連通する。
【0041】
これにより、第2出力ポート6の圧力が上昇すると共に、第1出力ポート5の圧力と第4受圧室18の圧力がともに降下し、第1リリーフ弁20は入口圧(第1出力ポート5の圧力)がスプール27の端面27aの受圧面積(第2受圧部の受圧面積)に見合う圧力(リリーフ終了圧力P2 )以下となるとポペット26が第1ポート24に圧接してリリーフ終了し、第4受圧室18の圧力はタンク圧力となる。
【0042】
一方、第2出力ポート6の圧力は起動圧力P0 +シリンダ抵抗まで上昇し、その後に第1出力ポート5の圧力がタンク圧力となるので切換スプール3は第2位置に保持される。
【0043】
第1出力ポート5、第2出力ポート6、第4受圧室18の圧力変化を図表で示すと図3に示すようになる。
【0044】
そして、第2出力ポート6の圧力が第2リリーフ弁21のリリーフ開始圧力P1 まで上昇すると前述と同様にリリーフ作動して切換スプール3は第1位置に向けて反転運動が開始する。
【0045】
なお、シリンダー40の外部負荷が大きくポンプ圧が常にリリーフ終了圧力を越える場合は、切換スプール3により戻り回路(第1出力ポート5と第1タンクポート7の開口面積、第2出力ポート6と第2タンクポート8の開口面積)の制限は不要である。
【0046】
図4は本発明の第3の実施の形態を示し、切換スプール3の左右両端部に小径突部60を設け、この小径室部60をプラグ61の盲穴62に嵌合して第1受圧室12、第2受圧室15を形成し、第1油孔13、第2油孔16を第1受圧室12、第2受圧室15に連通してある。
【0047】
以上の各実施の形態では第1・第2リリーフ弁20,21をバルブ本体1に設けたが、バルブ本体1とは別に設けて配管で連通するようにしても良いし、図4の場合には第1・第2リリーフ弁20,21をそれぞれプラグ61内に設けるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す断面図である。
【図2】リリーフ弁のポペットとスプールの斜視図である。
【図3】受圧室の圧力変化を示す図表である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1…バルブ本体
2…スプール孔
3…切換スプール
4…ポンプポート
5…第1出力ポート
6…第2出力ポート
7…第1タンクポート
8…第2タンクポート
12…第1受圧室
15…第2受圧室
17…第3受圧室
18…第4受圧室
20…第1リリーフ弁
21…第2リリーフ弁
24…第1ポート
25…第2ポート
26…ポペット
27…ピストン
28…スプリング
60…小径突部
61…プラグ
62…盲穴
Claims (2)
- 第1出力ポート5をポンプポート4に連通し、かつ第2出力ポート6をタンクポートに連通する第1位置、第2出力ポート6をポンプポート4に連通し、かつ第1出力ポート5をタンクポートに連通する第2位置に摺動する切換スプール3と、
前記切換スプール3を第1位置に向けて押す第1受圧室12、第3受圧室17と、
前記切換スプール3を第2位置に向けて押す第2受圧室15、第4受圧室18を有し、前記第1出力ポート5を第1受圧室12に連通し、前記第2出力ポート6を第2受圧室15に連通した切換バルブA、
リリーフ状態で前記第1出力ポート5の圧力を第4受圧室18に供給し、リリーフしない状態では第4受圧室18をタンクに連通する第1リリーフ弁20、
リリーフ状態で前記第2出力ポート6の圧力を第3受圧室17に供給し、リリーフしない状態では第3受圧室17をタンクに連通する第2リリーフ弁21、
を備え、
第1受圧室12と第4受圧室18に圧力が作用した時には切換スプール3が第1位置から第2位置に向けて摺動し、第2受圧室15と第3受圧室17に圧力が作用した時には切換スプール3が第2位置から第1位置に向けて摺動するようにしたことを特徴とする切換バルブ装置。 - 前記切換スプール3が第1位置と第2位置の間の中央位置の時にポンプポート4、第1,第2出力ポート5,6、タンクポートが連通するようにし、
前記第1,第2リリーフ弁20,21のリリーフ終了圧力P2 をリリーフ開始圧力P1 よりも低くし、かつ戻り回路を制限することによりポンプ圧が常にリリーフ終了圧力P2 よりも高くした請求項1記載の切換バルブ装置。
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