JP4743190B2 - 建設機械のバルブ操作装置 - Google Patents

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械において、パイロットバルブのバルブ操作部分を覆うブーツからの水の浸入を防止する構造を改良したバルブ操作装置に関するものである。

油圧ショベルの走行用パイロットバルブ（リモコン弁とも呼ばれる）を例にとって背景技術を説明する。

走行用パイロットバルブは、左用と右用の一対の弁部を備え、この両弁部が別々のバルブ操作部分によって個別に操作される。以下、これを前提として説明する。

図５〜図７において、１はバルブ本体、２はこのバルブ本体１のケーシング１ａの開口部に設けられたエンドカバー、２ａはこのエンドカバー２の外周に鍔状に設けられたフランジで、このフランジ２ａがバルブ取付部としての運転席フロア３にボルト４…で取付けられる。図５、６中、５…はエンドカバー２をケーシング１ａに取付けるボルトである。

バルブ本体１（ケーシング１ａ）内には、両弁部についてそれぞれ前、後進用の一対のプッシュロッド６,６がエンドカバー２を貫通して上下にスライド自在に設けられるとともに、エンドカバー２の上面側に左用、右用それぞれのカム板７が前後に揺動可能に取付けられ、図５中に示すペダル８によって操作される操作フレーム９によりこのカム板７を介してプッシュロッド６,６が操作されて両弁部の弁動作（前後進の切換えや速度調整）が行われる。図６中、１０はプッシュロッド６とカム板７との間に介装された操作力伝達用のボールである。

なお、図５，７に示すように操作フレーム９にレバー１１が取付けられ、操作フレーム９がこのレバー１１によって操作される場合、あるいはペダル８とレバー１１の双方が取付けられていずれによっても操作される場合がある。

上記エンドカバー２、プッシュロッド６,６、カム板７、ボール１０から成る両弁部のバルブ操作部分は、図示のようにフロア３上に突出して外部に露出するため、雨水（キャノピタイプの機械の場合）や高圧洗車時の洗浄水（キャノピ、キャビン両タイプの機械）を防止する必要がある。なお、この明細書においてバルブ内への水の侵入を「浸水」という場合がある。

そこで、左右両側のバルブ操作部分は、それぞれゴム等の柔軟かつ弾力を有する材料から成る上下両側が開口した蛇腹状のブーツ１２によって外周から被覆されている。

従来、このブーツ１２は上下両端部で次のように取付けられている。

ブーツ１２の上端部は、内周側に折り曲げられてカム板７の上面（正確には上面周縁部に設けられた段部７ａ）に上から係止している。

一方、操作フレーム９の下端に水平な取付座９ａが設けられ、この取付座９ａが、ブーツ上端部１２ａを上から押え込む状態でカム板上面にボルト１３,１３によって取付けられている。

これにより、ブーツ上端部１２ａがカム板上面に保持され、ブーツ上側がシールされている。

一方、ブーツ１２の下端部１２ｂは、バルブ本体１の上端部、すなわちエンドカバー２の上部に上から被嵌され、この被嵌部分でブーツ下側がシールされている。

なお、ブーツ下端部１２ｂの前後両側には、エンドカバー取付用のボルト５の頭部に被さる凸部１４が外向きに突出して設けられている。

以上のような従来構造と基本的に同じ構造をとるバルブ操作装置は特許文献１に示されている。
特開平９−１２３７８９号公報

ところが、上記従来構造によると、ブーツ１２のシール性（浸水防止機能）に問題があった。

すなわち、ブーツ１２の上下両端部１２ａ,１２ｂは、基本的にはブーツ１２そのものの弾力に基づく緊縛力によってバルブ（カム板７、エンドカバー２）に接触し、この接触部分で浸水を防止する。

この場合、ブーツ上端部１２ａは、操作フレーム９の取付座９ａによって上から覆われるとともに、取付座９ａをカム板７にボルト止めする力（上からの押圧力）が加わるため、一定のシール性が得られると思われる。

しかし、実際には、取付座９ａによる押圧力はボルト止め部分周辺に集中し、残りの大部分ではブーツ上端部１２ａとカム板７との密着度、及びブーツ上端部１２ａをカム板７に押え込む力は必ずしも十分ではない。このため、とくに高圧洗車時のような横からの高圧水を受けるとブーツ上端部１２ａが開いて（めくれて）隙間が発生し、浸水するケースがあった。

このため、バルブ本体１内に浸入した水によってプッシュロッド６やボール１０等が錆び付き、さらにこれらが動作して他の部分と擦れることで各部が摩耗し、正常な弁動作が損なわれるという問題があった。

そこで本発明は、ブーツの上端部のシール性を高めてバルブ内への浸水を防止することができる建設機械のバルブ操作装置を提供するものである。

請求項１の発明は、バルブ本体のプッシュロッドがペダル、レバー等の操作体によりカム板を介して操作され、このカム板を含むバルブ操作部分が、上下両側が開口する蛇腹状のブーツによって外周から被覆され、このブーツの上端部が内向きに折り曲げられて上記カム板の上面に係止されるバルブ操作装置において、上部シールプレートが上記カム板の上面に、上記操作体が設けられた操作フレームの取付座がこの上部シールプレートのさらに上面にそれぞれ設けられ、上記上部シールプレートで上記ブーツの上端部をカム板上面に押え込む状態で、上記取付座と上部シールプレートが共通のボルトでカム板上面に着脱可能に取付けられたものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記上部シールプレートの周縁部が下向きに折り曲げられて側縁部が形成され、この側縁部でブーツ上端部をカム板側面に押え込むように構成されたものである。

本発明によると、ブーツ上端部全体を上部シールプレートによってカム板上面に均等に押え込むことができるため、横からの高圧水等によるブーツ上端部の開きを止め、ブーツ上側のシール性（浸水防止効果）を高めることができる。

この場合、操作フレームの取付座をカム板に取付けるボルトを上部シールプレートの取付用として共用できるため、同プレートを専用の取付具によってカム板に取付ける場合と比較して、取付構造を簡略化し、部品点数を節減してコストダウンできるとともに、組立が簡単となる。

また、上部シールプレートをカム板に対して操作フレームとともに容易に着脱できるため、ブーツの劣化、破損時の交換が容易となる。

請求項２の発明によると、シールプレートに側縁部を形成し、ブーツ上端部をこの側縁部でカム板側面にも押え込むことができるため、ブーツ上側のシール性をさらに高めることができる。

本発明の実施形態を図１〜図４によって説明する。

実施形態では、背景技術で例示した走行用パイロットバルブを適用対象としている。

また、実施形態において、
Ａ. バルブ本体１のケーシング１ａの開口部にエンドカバー２がボルト５…で取付けられ、このエンドカバー２のフランジ２ａが運転席フロア３（機械のバルブ取付部）にボルト４…で取付けられる点、
Ｂ バルブ本体１（ケーシング１ａ）内には、左右両側の弁部についてそれぞれ前、後進用の一対のプッシュロッド６,６がエンドカバー２を貫通して上下にスライド自在に設けられるとともに、エンドカバー２の上面側に両弁部別々のカム板７が前後に揺動可能に取付けられ、ペダル８またはレバー１１で操作される操作フレーム９によりこのカム板７及びボール１０を介してプッシュロッド６,６が操作されて両弁部の弁動作が行われる点、
Ｃ． エンドカバー２、プッシュロッド６,６、カム板７、ボール１０から成る両弁部のバルブ操作部分がフロア３上に突出して外部に露出し、このバルブ操作部分が、ゴム等の柔軟かつ弾力を有する材料から成る上下両側が開口した蛇腹状のブーツ１２によって両弁部別々に外周から被覆される点、
Ｄ． ブーツ１２の上端部１２ａが内周側に折り曲げられてカム板７の上面（正確には上面周縁部に設けられた段部７ａ）に上から係止する点、
Ｅ． ブーツ１２の下端部１２ｂがエンドカバー２の上部に上から被嵌される点、
Ｆ． ブーツ下端部１２ｂの前後両側に、エンドカバー取付用のボルト５の頭部に被さる凸部１４が外向きに突出して設けられている点
の構成は、図５〜図７に示す従来構造と同じである。

以上の構成を前提として、ブーツ１２の上下両端部１２ａ,１２ｂのシール性を高める手段として、ブーツ上端部１２ａに上部シールプレート１５、下端部１２ｂに下部シールプレート１６がそれぞれ設けられている。

上部シールプレート１５
上部シールプレート１５は、平板状の主部１５ａと、この主部１５ａの四周縁部に下向きに折り曲げ形成された側縁部１５ｂとによって扁平な箱蓋状に形成されている。

この上部シールプレート１５は、ブーツ上端部１２ａを主部１５ａでカム板上面に、側縁部１５ｂでカム板側面にそれぞれ押え込む状態でカム板７の上端部に被嵌されている。

操作フレーム９の取付座９ａは、この上部シールプレート１５上に重ねられ、この取付座９ａと上部シールプレート１５が共通のボルト１３,１３によってカム板７に着脱可能に取付けられている。

図３，４中、１７,１７は上部シールプレート１５に設けられたボルト通し穴である。

この構成によると、ブーツ上端部１２ａ全体を上部シールプレート１５によってカム板７の上面に均等に押え込むことができるため、横からの高圧水等によって横向きの圧力が加えられてもブーツ上端部１２ａの開き（めくれ）が止められる。

しかも、ブーツ上端部１２ａを上部シールプレート１５の側縁部１５ｂでカム板側面にも押え込むため、ブーツ上端部の開き止め効果がさらに高くなる。

下部シールプレート１６
下部シールプレート１６は、断面鉤形の主部１６ａと、この主部１６ａの下端部に外向き水平に折り曲げ形成された一対の取付部１６ｂ,１６ｂとから成っている。

この下部シールプレート１６は、主部１６ａが両ブーツ１２,１２の下端部１２ａ,１２ａに設けられた凸部１４,１４に跨って上から係止する状態で、取付部１６ｂ,１６ｂがエンドカバー２のフランジ２ａとともに運転席フロア３にボルト４によって着脱可能に取付けられている。なお、フランジ２ａに、取付部１６ｂ,１６ｂが嵌まり込む座ぐり部１８,１８（図３のみに符号を付している）が設けられている。

これにより、凸部１４,１４が下向きに押圧され、この凸部１４,１４を介してブーツ下端部１２ｂがエンドカバー上面（バルブ本体１上面）に押え込まれる。

従って、ブーツ下端部１２ｂとエンドカバー２との間に隙間が発生せず、かつ、横からの高圧水等によって横向きの外圧が作用してもブーツ下端部１２ｂの開きが抑えられる。

また、エンドカバー取付用ボルト５の頭部に被さる部分としての凸部１４は、エンドカバー周面に対する密着力が他の部分よりも弱いことからシール性能が低いという問題に対し、この凸部１４を下部シールプレート１６で直接下向きに押え込むことでエンドカバー２との密着性を高め、この部分からの浸水を防止することができる。

こうして、ブーツ上下両端部１２ａ,１２ｂともにシール性を高め、ブーツ上下両側からの浸水を食い止めることができる。

また、この構成によると次の利点を有する。

（イ） 上部シールプレート１５は、操作フレーム９の取付座９ａとともに共通のボルト１３によってカム板７に取付け、下部シールプレート１６はエンドカバー２のフランジ２ａとともに共通のボルト４によって運転席フロア３に取付けること、及びエンドカバー取付用ボルト５の頭部に被さる部分としてブーツ下端部１２ｂに元々設けられた凸部１４をそのまま下部シールプレート１６の取付けに利用することにより、両プレート１５,１６をそれぞれ専用の取付具、取付構造によってカム板７またはフロア３（バルブ本体１）に取付ける場合と比較して、プレート取付構造を簡略化し、部品点数を節減してコストダウンできるとともに、組立が簡単となる。

（ロ） 上部シールプレート１５をカム板７に対して、また下部シールプレート１６をエンドカバー２に対してそれぞれに簡単に着脱できるため、ブーツ１２の劣化、破損時の交換が容易となる。

（ハ） この実施形態で挙げた走行用パイロットバルブのように一対のバルブ操作部分を有するパイロットバルブにおいて、下部シールプレート１６を両バルブ操作部分に共用できるため、コスト、組立の点でさらに有利となる。

他の実施形態
（１） 上部シールプレート１５を平板状とし、ブーツ上端部１２ａを上からのみ押え込む構成をとってもよい。

（２） 本発明は実施形態で挙げた走行用パイロットバルブ以外の各種パイロットバルブにも適用することができる。また、二つの弁部（バルブ操作部）をもったパイロットバルブに限らず、弁部が一つだけのパイロットバルブにも適用することができる。これらの場合、バルブ取付部は、運転席フロアに限らず、同フロア上に設けた操作台であってもよい。

本発明の実施形態にかかるバルブ操作装置の一部断面側面図である。 図１の一部拡大図である。 同装置の分解斜視図である。 同組立斜視図である。 従来のバルブ操作装置の一部断面側面図である。 図５の一部拡大図である。 同装置の斜視図である。

１ バルブ本体
６ プッシュロッド
７ カム板
８ ペダル
９ 操作フレーム
９ａ 取付座
１１ レバー
１２ ブーツ
１２ａ ブーツ上端部
１３ 操作フレームをカム板に取付けるボルト
１５ 上部シールプレート
１５ａ 上部シールプレートの主部
１５ｂ 同側縁部

Claims (2)

1. バルブ本体のプッシュロッドがペダル、レバー等の操作体によりカム板を介して操作され、このカム板を含むバルブ操作部分が、上下両側が開口する蛇腹状のブーツによって外周から被覆され、このブーツの上端部が内向きに折り曲げられて上記カム板の上面に係止されるバルブ操作装置において、上部シールプレートが上記カム板の上面に、上記操作体が設けられた操作フレームの取付座がこの上部シールプレートのさらに上面にそれぞれ設けられ、上記上部シールプレートで上記ブーツの上端部をカム板上面に押え込む状態で、上記取付座と上部シールプレートが共通のボルトでカム板上面に着脱可能に取付けられたことを特徴とする建設機械のバルブ操作装置。
2. 上記上部シールプレートの周縁部が下向きに折り曲げられて側縁部が形成され、この側縁部でブーツ上端部をカム板側面に押え込むように構成されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械のバルブ操作装置。

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