JP5024443B2 - Valve operating device for construction machinery - Google Patents
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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。 The present invention relates to a valve operating device having an improved structure for preventing water from entering from a boot covering a valve operating portion of a pilot valve in a construction machine such as a hydraulic excavator.
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。 The background art will be described taking a traveling pilot valve (also called a remote control valve) of a hydraulic excavator as an example.
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。 The traveling pilot valve includes a pair of left and right valve portions, and both valve portions are individually operated by separate valve operation portions. This will be described below based on this assumption.
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。
5-7, 1 is a valve body, 2 is an end cover provided at the opening of the
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。
In the valve body 1 (
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。
5 and 7, when the
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。
As shown in the figure, the valve operating portion of the both valve portions including the
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。
Therefore, the left and right valve operating parts are covered from the outer periphery by bellows-
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。
Conventionally, this
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。
The upper end portion of the
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。
On the other hand, a
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。
As a result, the boot
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。
On the other hand, the
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。
In addition, the
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。
A valve operating device having basically the same structure as the conventional structure as described above is disclosed in
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。
However, according to the above-described conventional structure, there is a problem in the sealing performance (infiltration prevention function) of the
すなわち、ブーツ下端部12bは、ブーツ12自身の緊縛力のみに頼っているため、基本的にシール性が不十分となり、上記横からの高圧水によってめくれ上がり、上端部12a以上に浸水を許し易い。
That is, since the boot
とくに、ボルト5の頭部を覆う凸部14は、エンドカバー周面に密着せず、エンドカバー周面との間に隙間が生じた状態となっているため、他の部分よりも開き易く、この部分からの浸水が多くなっていた。
In particular, the
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。
For this reason, the
そこで本発明は、ブーツの下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。 Therefore, the present invention provides a valve operating device for a construction machine that can improve the sealing performance of the lower end of the boot and prevent water from entering the valve.
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、このブーツの下端部がバルブ本体の上端部に被嵌される建設機械のバルブ操作装置において、上記ブーツ下端部の周方向複数個所に外周側に突出する凸部が設けられ、上記バルブ本体の上端部外周に断面鉤形の下部シールプレートが、上記ブーツ下端部を上記凸部を介してバルブ本体上面に押え込む状態で取付けられたものである。 According to the first aspect of the present invention, the push rod of the valve body is operated via a cam plate by an operating body such as a pedal or a lever, and the valve operating portion including the cam plate is surrounded by a bellows-like boot that is open on both upper and lower sides. In the valve operating device of the construction machine in which the lower end portion of the boot is fitted on the upper end portion of the valve body, convex portions projecting to the outer peripheral side are provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the lower end portion of the boot, A lower seal plate having a bowl shape in cross section is attached to the outer periphery of the upper end portion of the valve body in a state where the lower end portion of the boot is pressed onto the upper surface of the valve body through the convex portion.
請求項2の発明は、請求項1の構成において、上記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、上記カム板の上面に上部シールプレートが、上記ブーツの上端部をカム板上面に押え込む状態で取付けられたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, an upper end portion of the boot is bent inward and locked to the upper surface of the cam plate, and an upper seal plate is disposed on the upper surface of the cam plate. It is attached in a state where the upper end is pressed onto the upper surface of the cam plate.
請求項3の発明は、請求項1または2の構成において、上記バルブ本体は上端部にエンドカバーを備え、ブーツ下端部の凸部が、上記エンドカバー取付用のボルトの頭部に被さる部分として設けられたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the valve body includes an end cover at an upper end portion, and a convex portion at a lower end portion of the boot covers a head portion of the bolt for attaching the end cover. It is provided.
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかの構成において、上記下部シールプレートの下端部が外周側に折り曲げられて取付部が形成され、この取付部が、バルブ本体のフランジの上面に重ねられた状態でフランジとともに機械のバルブ取付部に取付けられたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to third aspects, a lower end portion of the lower seal plate is bent to the outer peripheral side to form an attachment portion, and the attachment portion is an upper surface of the flange of the valve body. It is attached to the valve mounting part of the machine together with the flange in a state where it is stacked on.
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかの構成において、別々のカム板によって個別に操作される二つのバルブ操作部分がそれぞれブーツによって外周から被覆され、上記下部シールプレートが両ブーツの凸部に跨って取付けられたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to fourth aspects, the two valve operating portions individually operated by the separate cam plates are respectively covered from the outer periphery by the boots, and the lower seal plate is formed by the two boots. It is attached across the convex part.
本発明によると、下部シールプレートによりブーツ下端部を凸部を介してバルブ本体の上面に押え込むため、ブーツ下端部の開きを止めてバルブ本体上面との間に隙間が発生することを防止し、ブーツ下側のシール性を高めることができる。 According to the present invention, since the lower end portion of the boot is pressed onto the upper surface of the valve body by the lower seal plate via the convex portion, the opening of the lower end portion of the boot is stopped to prevent a gap from being generated between the upper surface of the valve body. In addition, it is possible to improve the sealing performance under the boot.
また、請求項2の発明によると、上記構成に加えて、ブーツの上端部をシールプレートでカム板上面に押え込むため、ブーツ上下両側のシール性をともに高めることができる。 According to the second aspect of the invention, in addition to the above-described configuration, the upper end portion of the boot is pressed against the upper surface of the cam plate by the seal plate, so that the sealability on both the upper and lower sides of the boot can be improved.
さらに、ブーツの上下両端部をともに拘束することによって、横からの高圧水等によるブーツ全体の変形を効果的に抑えることができるため、ブーツ上下両側のシール性をさらに高めることができる。 Furthermore, by restraining both the upper and lower ends of the boot together, it is possible to effectively suppress deformation of the entire boot due to high-pressure water or the like from the side, so that the sealability on the upper and lower sides of the boot can be further enhanced.
請求項3の発明によると、下側シール構造において、例示した従来構造のようにブーツの下端部にエンドカバー取付用ボルトの頭部に被さる部分としての凸部が設けられた場合に、この凸部をそのまま下部シールプレートの取付構造の一部として利用できるため、構造が簡単でコストが安くてすむ。
According to the invention of
しかも、ボルト頭部に被さる部分としての凸部は、前記のようにエンドカバー周面に密着していないことからシール性能が低いという問題に対し、この凸部を下部シールプレートで直接下向きに押え込むことでエンドカバーとの密着性を高め、ブーツ下側のシール性を高めることができる。 In addition, the convex portion as a portion covering the bolt head is not directly attached to the peripheral surface of the end cover as described above, so that the convex portion is directly pressed downward by the lower seal plate against the problem that the sealing performance is low. This improves the adhesion with the end cover and improves the sealing performance under the boot.
請求項4の発明によると、下部シールプレートをフランジ取付用のボルトによってフランジとともに機械のバルブ取付部に取付けることができるため、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、下部シールプレートをフランジとともにバルブ取付部(バルブ本体)に対して容易に着脱できるため、ブーツ劣化、破損時の交換が容易となる。
According to the invention of
請求項5の発明によると、背景技術で例示し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、組立の点で有利となる。
According to the invention of
本発明の実施形態を図1〜図4によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
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。 In the embodiment, the traveling pilot valve exemplified in the background art is applied.
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。
In the embodiment,
A. The
B. In the valve body 1 (
C. The valve operation part of both valve parts consisting of the
D. The
E. The
F. The structure of the point that the
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。
Based on the above configuration, an
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。
The
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。
The
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。
The mounting
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。
3 and 4, 17 and 17 are bolt through holes provided in the
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。
According to this configuration, the entire
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。
In addition, since the
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。
The
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。
The
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。
Thereby, the
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。
Accordingly, no gap is generated between the boot
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。
Further, the
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。
In this way, both the upper and
また、この構成によると次の利点を有する。 In addition, this configuration has the following advantages.
(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。
(A) The
(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。
(B) Since the
(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。
(C) In the pilot valve having a pair of valve operation portions like the pilot valve for traveling described in this embodiment, the
他の実施形態
(1) 上記実施形態では、上部及び下部両シールプレート15,16を操作フレーム取付用またはエンドカバー取付用のボルト13,4を利用してカム板7またはエンドカバー2に取付ける構成をとったが、これらを専用のボルトまたはボルト以外の取付手段によってカム板7またはエンドカバー2に取付けてもよい。
Other Embodiments (1) In the above embodiment, the upper and
(2) 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) The
(3) ブーツ上下両側からの浸水を止める上で上記実施形態のように上部及び下部両シールプレート16,17を設けるのが望ましいが、下部シールプレート17のみを設けてもよい。
(3) Although it is desirable to provide both the upper and
(4) 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。 (4) The present invention can also be applied to various pilot valves other than the traveling pilot valve mentioned in the embodiment. Further, the present invention is not limited to a pilot valve having two valve portions (valve operating portions), and can be applied to a pilot valve having only one valve portion. In these cases, the valve mounting portion is not limited to the driver's seat floor, and may be an operating console provided on the floor.
1 バルブ本体
1a ケーシング
2 エンドカバー
2a フランジ
3 バルブ取付部としての運転席フロア
4 エンドカバーのフランジを運転席フロアに取付けるボルト
5 エンドカバーをケーシングに取付けるボルト
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
12b ブーツ下端部
13 操作フレームをカム板に取付けるボルト
14 ブーツ下端部の凸部
15 上部シールプレート
16 下部シールプレート
16a 下部シールプレートの主部
16b 同取付部
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