JP5975463B2

JP5975463B2 - バルブ装置

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Publication number: JP5975463B2
Application number: JP2012112472A
Authority: JP
Inventors: 剛寺尾; 中村　雅之; 雅之中村
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: JP2013238291A

Description

この発明は、複数のバルブボディを連接し、各バルブボディに接続された負荷の圧力のうち最高圧力を選択して出力するバルブ装置に関する。

従来、この種のバルブ装置として図３，４に示す装置が知られている。
図３は、ひとつのバルブボディの断面図であり、図４は、図３のバルブボディ１００を複数連接した状態を示す断面図である。
図３に示す切換バルブは、バルブボディ１００に形成されたスプール孔２に、スプール３が摺動自在に組み込まれている。このスプール３の一端には、図示しない操作レバーを連結する連結部４を備えるとともに、他端には、バルブボディ１００に固定されたキャップ５内のばね部材６のばね力を作用させ、この中立位置を保っている。
そして、上記スプール３には、上記スプール孔２内を摺接する複数のランド部と環状凹部とが交互に形成され、このスプール３を、図中、左あるいは右に移動させ、後で説明する通路を切り換える構成にしている。

また、バルブボディ１００には、一対のアクチュエータポート８，９が形成されるとともに、上記スプール３の外周に連通する複数の通路が形成されている。
具体的には、上記アクチュエータポート８，９と連通するアクチュエータ通路１０，１１、タンクに接続されたタンク通路１２、油圧ポンプに接続されたポンプ通路１３、センター通路１４及びブリッジ通路１５が、バルブボディ１００に形成されている。
また、上記センター通路１４とブリッジ通路１５との間には両通路１４，１５間の連通を遮断する流量制御弁１６が設けられている。この流量制御弁１６は内部が隔壁１６ａで区画され、一方の室には連通穴１６ｂが形成され、他方の室にはばね部材１７を収容している。なお、図中符号７はリング状のシール部材である。

この切換バルブは、上記スプール３が図示の中立位置にあるとき、上記各ランド部によって、アクチュエータ通路１０及び１１と、タンク通路１２あるいはポンプ通路１３との連通が遮断されている。

この状態から、例えば、上記スプール３が図中左方向へ移動すると、スプール３の右端側の環状凹部を介して一方のアクチュエータ通路１１がブリッジ通路１５と連通するとともに、中央のランド部に形成されたノッチｎを介してポンプ通路１３とセンター通路１４とが連通する。
センター通路１４とポンプ通路１３とが連通し、センター通路１４の圧力が上記流量制御弁１６のばね部材１７のばね力に打ち勝つと、流量制御弁１６が移動してセンター通路１４とブリッジ通路１５とが連通する。つまり、ポンプの吐出油がアクチュエータポート９へ供給される。

このとき、もう一方のアクチュエータ通路１０は、スプール３の左端側の環状凹部を介してタンク通路１２と連通するので、アクチュエータポート８からの戻り油はタンクへ戻される。
また、上記スプール３が図中右方向へ移動すると、スプール３の左端側の環状凹部を介してもう一方のアクチュエータ通路１０がブリッジ通路１５と連通し、上記アクチュエータ通路１１がタンク通路１２と連通する。
上記のように、スプール３がいずれかに切り換わると、いずれかのアクチュエータポート８，９と上記ブリッジ通路１５とが連通し、このブリッジ通路１５には図示しないアクチュエータの負荷圧が作用することになる。
なお、図３に示す破線は後述する連通路１８の大径部１８ａと、圧力通路２０の大径部２０ａであり、これらは後述する一方の端面１ａに形成される。

図４に示すように、バルブボディ１００には、一方の端面１ａに開口し、上記ブリッジ通路１５に連通する連通路１８を形成している。この連通路１８の開口側には大径部１８ａが形成され、この大径部１８ａには高圧選択バルブ１９が組みこまれている。
また、バルブボディ１００であって、上記ブリッジ通路１５及び連通路１８と交差しない位置には上記一方の端面１ａから他方の端面１ｂまで貫通する圧力通路２０が形成されている。この圧力通路２０の、上記一方の端面１ａ側の開口を大径部２０ａとし、この大径部２０ａは、図３に破線で示すように上記連通路１８の大径部１８ａと接続するように構成されている。

また、上記圧力通路２０の他方の開口２０ｂは、隣接するバルブボディ１００の一方の端面１ａ側の大径部１８ａに接続する位置に形成されている。そして、上記圧力通路２０は、バルブボディ１００の両端面に開口した大径部２０ａと開口２０ｂとを接続するため、第１通路部２０ｃと第２通路部２０ｄとで構成され、その経路中に屈曲部が形成される。

このようなバルブ装置では、ひとつのバルブボディ１００のブリッジ通路１５に導かれた負荷圧が連通路１８から圧力通路２０へ導かれるが、この圧力通路２０の圧力は図中左に隣接するバルブボディ１００に組み込まれた高圧選択バルブ１９を介して隣接するバルブボディ１の連通路１８に導かれた負荷圧と対抗し、大きい方の負荷圧が高圧通路２０に導かれる。

このように、隣接するバルブボディ１００，１００間で高い方の負荷圧が高圧通路２０に導かれることになるので、図４において最も左側の高圧通路２０には連接された複数のバルブボディ１００内の負荷圧のうち最大の負荷圧が導かれることになる。
そして、このような最高負荷圧は、このバルブ装置に接続された他の油圧回路で利用することができる。例えば、可変容量型ポンプのレギュレータに導き、この最高負荷圧に応じての傾転角を制御することもできる。
また、特許文献１にも、上記した装置と同様に、二つの負荷圧を順次対比して、最高負荷圧を取り出す構成が開示されている。

特開平５−１４９４５７号公報

上記した従来のバルブ装置では、個々のバルブボディ１００に形成した圧力通路２０の他方の端面側の開口２０ｂが、隣接するバルブボディ１００の連通路１８と対向する構成にされているため、上記圧力通路２０に屈曲部が形成される。このような屈曲部を備えた圧力通路を形成するためには、バルブボディ１００の両端面から、それぞれ第１通路部２０ｃ、第２通路部２０ｄを形成しなければならないため、工数が多くなってしまう。
また、両側から形成した第１、第２通路部２０ｃ、２０ｄをバルブボディ１００の内部で接続させるために、加工精度も必要である。
さらに、このバルブ装置では、図４に示す連接状態で、最高負荷圧は最も左側の高圧通路２０に導かれることになるため、図中右側に最高圧力を出力するためには、図３に示すように、図４に示す断面とは異なる位置にバルブボディ１００を貫通する最高圧出力通路２１を形成する必要があった。

この発明の目的は、複数の負荷圧のうち最高圧力を出力させることができるバルブ装置の加工を容易にすることである。

この発明は、複数のバルブボディを連接させたバルブ装置であって、各バルブボディには、上記バルブボディ内に摺動自在にしたスプールと、ポンプに接続したポンプ通路と、上記スプールの切り換えにより、上記ポンプ通路と連通するブリッジ通路と、上記ブリッジ通路に連通し、上記ポンプからの作動流体が導かれる連通路と、バルブボディの一方の端面から他方の端面へ一直線に貫通する最高圧通路と、上記連通路と上記最高圧通路とを連通させる接続通路と、上記接続通路と上記連通路との間に設けられ、上記連通路内の圧力が上記最高圧通路の圧力より大きいときにのみ開弁する弁体を上記バルブボディの一方の端面側に組み込み、上記バルブボディの一方の端面側における上記最高圧通路の開口と、隣り合うバルブボディの他方の端面における上記最高圧通路の開口とを連通させるとともに、隣り合うバルブボディの一方の端面と他方の端面とを連結し、上記最高圧通路は、複数のバルブボディにわたって直線状に連続するとともに、上記各連通路は、上記連続する最高圧通路に対して上記各弁体を介して並列に接続され、上記各ブリッジ通路に導かれた負荷圧のうち最高圧が、上記接続通路を介して上記最高圧通路に導かれる構成にしたことを特徴とする。

この発明によれば、複数の負荷圧のうち最高の負荷圧を選択して出力する最高圧通路をバルブボディの一方の端面から他方の端面へ一直線に貫通して形成するので、その加工が容易である。
また、最高圧通路に、各バルブボディのブリッジ通路に接続した連通路を並列に設けているため、最高負荷圧を、最高圧通路のどちら側からも出力させることができる。従って、最高負荷圧を出力するための通路を別に形成する必要もない。

図１はこの発明の実施形態のバルブボディの断面図である。図２は図１に示すバルブボディを複数連接した状態の断面図である。図３はこの従来のバルブ装置のバルブボディの断面図である。図４は図３に示すバルブボディを複数連接した状態の断面図である。

図１、図２に、この発明の実施形態を示す。
図１は、この実施形態のバルブ装置に用いる一つのバルブボディ１の断面図であり、図２はこのバルブボディ１を三つ連接した状態の断面図である。但し、連接数は三つに限らず、いくつでもよい。
このバルブボディ１において、図３、図４に示す従来のバルブボディ１００と同じ構成要素には、図３、図４と同じ符号を用いるものとする。
但し、後で説明するこの実施形態のブリッジ通路２６は、上記従来のブリッジ通路１５と同様に機能するが、その断面形状が異なるため、従来のブリッジ通路１５とは異なる符号を用いている。

そして、上記従来のバルブ装置と同じ構成要素の個々の説明は省略するとともに、同様の構成についての説明は簡略化する。
この実施形態のバルブボディ１も、上記バルブボディ１００と同様に、スプール３を摺動自在に設けるとともに、このスプール３の切り換え位置によって、内部に形成された通路を切り換えるものである。

具体的には、上記スプール３が図示の中立位置にあるとき、上記各ランド部によって、アクチュエータ通路１０及び１１と、タンク通路１２あるいはポンプ通路１３との連通が遮断されている。
この状態から、上記スプール３が図中左方向へ移動すると、上記従来と同様に、一方のアクチュエータ通路１１とポンプ通路１３とが連通し、もう一方のアクチュエータ通路１０とタンク通路１２とが連通する。
また、上記スプール３が図中右方向へ移動すると、一方のアクチュエータ通路１１とタンク通路１２とが連通し、もう一方のアクチュエータ通路１０とポンプ通路１３とが連通する。

上記のように、スプール３がいずれかに切り換わると、いずれかのアクチュエータポート８，９と上記ブリッジ通路２６とが連通し、このブリッジ通路２６には図示しないアクチュエータの負荷圧が作用することになる。
なお、図１に示す破線は後述する連通路２５の大径部２５ａと、最高圧通路２３であり、これらは後述する一方の端面１ａに形成される。

図２に示すように、この実施形態のバルブボディ１には、一方の端面１ａに開口し、上記ブリッジ通路２６に連通する連通路２５を形成している。この連通路２５の開口側には大径部２５ａが形成され、この大径部２５ａにはこの発明の弁体を構成するチェックバルブ２２が組みこまれている。
また、バルブボディ１であって、上記ブリッジ通路２６及び連通路２５と交差しない位置には上記一方の端面１ａから他方の端面１ｂへ一直線に貫通する最高圧通路２３が形成されている。この最高圧通路２３は、図２に示すように全てのバルブボディ１にわたって直線的に連続する通路である。
上記大径部２５ａが、バルブボディ１の一方の端面１ａに形成された本願発明の連通路の開口を構成する。

さらに、上記各バルブボディ１の一方の端面１ａには、最高圧通路２３の開口及び上記連通路２５の大径部２５ａを含む凹部２４を形成し、図１に破線で示すように、この凹部２４によって上記最高圧通路２３と上記連通路２５とを接続するようにしている。つまり、この一方の端面１ａに形成された凹部２４によってこの発明の接続通路を構成している。
このように、凹部２４によって上記最高圧通路２３と接続された連通路２５の大径部２５ａには、上記したようにチェックバルブ２２が組み込まれているが、このチェックバルブ２２には、上記最高圧通路２３側の圧力が背圧として作用し、この圧力よりも上記連通路２５側の圧力、すなわちブリッジ通路２６に導かれた負荷圧が大きいときにのみ開弁して連通路２５と最高圧通路２３とを連通させるものである。

このようなバルブ装置は、連接された全バルブボディ１を貫通する直線状の最高圧通路２３に、各連通路２５がチェックバルブ２２を介して並列に接続されている。そして、上記各連通路２５側の負荷圧は、上記最高圧通路２３の圧力より大きいときにのみ、この最高圧通路２３に導かれることになる。
従って、上記最高圧通路２３には、全ての負荷圧のうちの最高圧が導かれる。

この実施形態のバルブ装置は、最高圧通路２３が全バルブボディ１を連続的に貫通するものとなり、個々のバルブボディ１の一方の端面１ａ側からのみの加工で足りる。従って、従来の圧力通路２０のように両側から形成する必要がなく、加工が容易である。
また、従来の圧力通路２０のように経路中に屈曲部があると圧力損失が大きくなるが、この実施形態では全最高圧通路２３が一直線となるため、圧力損失を低減して最高負荷圧を効率的に出力させることができる。

さらに、一直線状に連続した最高圧通路２３のいずれの端部からも最高負荷圧を出力させることができるので、例えば最高圧をポンプへフィードバックさせるときにも、図３に示す従来の最高圧出力通路２１を形成する必要もない。そのため、加工コストの低減と、生産性向上が実現できる。
また、この実施形態では、上記最高圧通路２３を一直線状に形成したので、上記ブリッジ通路２６は、図４に示す従来のブリッジ通路１５のように、その断面形状を、上記第２通路部２０ｄを避ける形状にする必要がない。その為、ブリッジ通路２６の断面積を大きくして、従来のブリッジ通路１５に比べてブリッジ通路２６における圧力損失を少なくすることができる。

なお、この実施形態では、上記連通路２５と最高圧通路２３とを接続する通路をバルブボディ１の一方の端面に凹部２４として形成しているため、その加工が容易である。
但し、上記接続通路は上記一方の端面１ａ上でなく、例えば図２中上方から、上記最高圧通路２３を貫通し上記連通路２５に連通するように形成したキリ孔で構成することもできる。

複数の負荷圧のうち最高圧を選択して利用する装置に適用できる。

１バルブボディ
１ａ一方の端面
１ｂ他方の端面
３スプール
８，９アクチュエータポート
２２（弁体である）チェックバルブ
２３最高圧通路
２４（接続通路である）凹部
２５連通路
２５ａ（開口である）大径部
２６ブリッジ通路

Claims

複数のバルブボディを連接させたバルブ装置であって、
各バルブボディには、
上記バルブボディ内に摺動自在にしたスプールと、
ポンプに接続したポンプ通路と、
上記スプールの切り換えにより、上記ポンプ通路と連通するブリッジ通路と、
上記ブリッジ通路に連通し、上記ポンプからの作動流体が導かれる連通路と、
バルブボディの一方の端面から他方の端面へ一直線に貫通する最高圧通路と、
上記連通路と上記最高圧通路とを連通させる接続通路と、
上記接続通路と上記連通路との間に設けられ、上記連通路内の圧力が上記最高圧通路の圧力より大きいときにのみ開弁する弁体を上記バルブボディの一方の端面側に組み込み、
上記バルブボディの一方の端面側における上記最高圧通路の開口と、隣り合うバルブボディの他方の端面における上記最高圧通路の開口とを連通させるとともに、隣り合うバルブボディの一方の端面と他方の端面とを連結し、
上記最高圧通路は、複数のバルブボディにわたって直線状に連続するとともに、
上記各連通路は、上記連続する最高圧通路に対して上記各弁体を介して並列に接続され、
上記各ブリッジ通路に導かれた負荷圧のうち最高圧が、上記接続通路を介して上記最高圧通路に導かれる構成にしたバルブ装置。
上記バルブボディの一方の端面に、上記連通路の開口及び上記最高圧通路の開口を含む凹部を形成し、この凹部によって上記連通路と上記最高圧通路とを連通する上記接続通路を構成する請求項１に記載のバルブ装置。