JP6504656B2 - 制御弁及びそれを備える流体圧制御装置 - Google Patents

制御弁及びそれを備える流体圧制御装置 Download PDF

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Description

本発明は、クイックヒッチシリンダの伸縮作動を制御する制御弁及びそれを備える流体圧制御装置に関するものである。
従来の建設機械として、アームの先端部にアタッチメントを着脱させるためのクイックヒッチ機構を作動させるクイックヒッチシリンダを備えるものが知られている。
特許文献1には、掴み/外し切換スイッチが掴み位置に切り換えられるとクイックヒッチシリンダが伸長作動して掴み動作が行われ、掴み/外し切換スイッチが外し位置に切り換えられるとクイックヒッチシリンダが収縮作動して外し作動が行われるクイックヒッチ装置が開示されている。
特開2013−148175号公報
建設機械はクイックヒッチシリンダを含む複数のアクチュエータを備える。一般的に、アクチュエータを制御する各制御弁は個別にバルブハウジングに組み込まれ、各バルブハウジングは積層されてバルブブロックを構成する。
クイックヒッチシリンダの伸縮作動は、クイックヒッチ制御弁によって制御される。クイックヒッチシリンダを伸長作動させるための作動油は、クイックヒッチ制御弁が組み込まれたバルブハウジングに積層された専用のバルブハウジングを通じて導く必要がある。このように、クイックヒッチシリンダへ作動油を給排するためには、クイックヒッチ制御弁が組み込まれるバルブハウジングと、クイックヒッチシリンダを伸長作動させる作動油を導くための専用のバルブハウジングと、の2つのバルブハウジングを用いる必要があるため、バルブブロックが大型化してしまう。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バルブブロックの省スペース化が可能な制御弁及び流体圧制御装置を提供することを目的とする。
第1の発明は、クイックヒッチ機構を作動させるためのクイックヒッチシリンダの伸縮作動を制御する制御弁であって、スプールが摺動自在に挿入されるスプール穴を有するバルブハウジングと、クイックヒッチシリンダの反ロッド側室に連通する第2シリンダポートと、サブポンプに連通して設けられ、パイロット室にパイロット圧が導かれない場合には、第2シリンダポートに連通するサブポンプポートと、を備え、サブポンプポートは、バルブハウジングの外面のうち隣りのバルブハウジングが積層される積層面以外の面に開口して形成されることを特徴とする。
第1の発明では、パイロット室にパイロット圧が作用しない場合には、サブポンプから吐出される作動流体がサブポンプポートからスプールを通じて第2シリンダポートに供給されることによって、クイックヒッチシリンダが伸長状態となる。クイックヒッチシリンダを伸長作動させる作動流体を導くサブポンプポートは、バルブハウジングの外面のうち隣りのバルブハウジングが積層される積層面以外の面に開口して形成されるため、クイックヒッチシリンダを伸長作動させる作動流体を導くための専用のバルブハウジングを用いる必要がない。
第2の発明は、サブポンプポートは、バルブハウジングの外面のうちばね室に連通するスプール穴の開口部が形成される面に形成されることを特徴とする。
第2の発明では、サブポンプとサブポンプポートを接続する配管をばね室に沿って配置することができるため、配管及びバルブブロックを含めたユニットをコンパクトに構成することができる。
第3の発明は、サブポンプポートは、バルブハウジングの外面のうち第1シリンダポート及び第2シリンダポートが形成される面、又は当該面に対向する面に形成されることを特徴とする。
第3の発明では、サブポンプポートとスプール穴を連通する通路をシンプルに構成することができるため、バルブハウジングの製造が容易となる。
第4の発明は、サブポンプポートと第2シリンダポートは、スプールの外周面に形成された環状溝を通じて連通することを特徴とする。
第4の発明では、クイックヒッチシリンダを伸長作動させる作動流体はスプールの外周面に形成された環状溝を通じて導かれるため、サブポンプポートに導かれる作動流体をシンプルな構成でクイックヒッチシリンダへと供給することができる。
第5の発明は、タンク通路の一端に形成され、スプール穴に開口する排出ポートと、一端に第2シリンダポートが形成され、他端にスプール穴に開口する給排ポートが形成された給排通路と、をさらに備え、パイロット室にパイロット圧が作用してスプールが移動することによって、第1シリンダポートとメインポンプポートが連通すると共に、給排ポートと排出ポートが連通し、排出ポートは、メインポンプポートと給排ポートとの間に形成されることを特徴とする。
第5の発明では、排出ポートがメインポンプポートと給排ポートの間に形成されることに起因して存在するバルブハウジング内のデットスペースを利用することによってサブポンプポートが形成される。
第6の発明は、流体圧制御装置であって、クイックヒッチシリンダの伸縮作動を制御する制御弁と、メインポンプと、サブポンプとしてのパイロットポンプと、パイロットポンプから制御弁のパイロット室に導かれるパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁と、パイロット圧制御弁は、パイロットポンプとパイロット室の連通を遮断するノーマル位置と、パイロットポンプからパイロット室へパイロット圧を導く連通位置と、を有することを特徴とする。
第6の発明では、制御弁、メインポンプ、パイロットポンプ、及びパイロット圧制御弁を含む流体圧制御装置の省スペース化が可能となる。
本発明によれば、バルブブロックの省スペース化が可能となる。
本発明の実施形態に係る油圧制御装置の油圧回路図であり、制御弁が中立位置の状態を示す。 本発明の実施形態に係る油圧制御装置の油圧回路図であり、制御弁が切換位置の状態を示す。 本発明の実施形態に係る制御弁の断面図であり、中立位置の状態を示す。 本発明の実施形態に係る制御弁の断面図であり、切換位置の状態を示す。 本発明の実施形態に係る制御弁のバルブハウジングと他の制御弁のバルブハウジングとが積層されたバルブブロックを示す平面図である。 本発明の実施形態に係る制御弁の変形例を示す断面図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態に係る制御弁100は、クイックヒッチ機構(図示せず)を作動させるためのクイックヒッチシリンダ1の伸縮作動を制御するものである。クイックヒッチ機構は、油圧ショベル等の建設機械に搭載され、アームの先端部にバケットや杭打ち装置等のアタッチメントを着脱させるためのものである。
まず、図1及び2を参照して、制御弁100を備える油圧制御装置(流体圧制御装置)200について説明する。図1は、制御弁100が中立位置Aであってクイックヒッチシリンダ1が伸長状態である場合を示し、図2は、制御弁100が切換位置Bであってクイックヒッチシリンダ1が収縮状態である場合を示す。
クイックヒッチシリンダ1は、筒状のシリンダ2と、シリンダ2に摺動自在に挿入されシリンダ2内をロッド側室4と反ロッド側室5に区画するピストン3と、一端がピストン3に連結され、他端側がシリンダ2の外部へ延びるロッド6と、を備える。
油圧制御装置200は、作動油(作動流体)を吐出するメインポンプ10と、メインポンプ10と比較して低圧の作動油を吐出するサブポンプとしてのパイロットポンプ11と、クイックヒッチシリンダ1に対する作動油の給排を制御する制御弁100と、パイロットポンプ11から制御弁100のパイロット室50に導かれるパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁12と、を備える。
メインポンプ10及びパイロットポンプ11は、建設機械に搭載されたエンジンの動力によって駆動する。メインポンプ10は、クイックヒッチシリンダ1を収縮作動させる油圧供給源として機能する。パイロットポンプ11は、制御弁100の切り換えのためのパイロット圧供給源として機能すると共に、クイックヒッチシリンダ1を伸長作動させる油圧供給源としても機能する。
制御弁100は、パイロット室50にパイロット圧が導かれない場合には、付勢部材としてのスプリング52の付勢力によって中立位置A(図1に示す位置)となり、パイロット室50にパイロット圧が導かれると、パイロット圧によって切換位置B(図2に示す位置)に切り換わる。
制御弁100が中立位置Aのときには、図1に示すように、メインポンプ10から吐出された作動油はタンク7へ排出される一方、パイロットポンプ11から吐出された作動油はクイックヒッチシリンダ1の反ロッド側室5に供給されると共に、ロッド側室4の作動油はタンク7へ排出される。これにより、クイックヒッチシリンダ1は比較的低圧のパイロット圧によって伸長状態に保持され、アームに対するアタッチメントの係止状態が保持される。
また、制御弁100が切換位置Bに切り換わると、図2に示すように、パイロットポンプ11から反ロッド側室5への作動油の供給が遮断されると共に、反ロッド側室5の作動油はタンク7へ排出される一方、メインポンプ10から吐出された作動油はロッド側室4に供給される。これにより、クイックヒッチシリンダ1は高圧のメインポンプ10の吐出圧によって収縮作動し、アームに対するアタッチメントの係止状態が解除される。
このように、クイックヒッチシリンダ1は、アームの先端部にアタッチメントを保持する際には伸長状態に保持され、アームの先端部からアタッチメントを外す際には収縮作動される。
パイロット圧制御弁12は、ソレノイド15が非励磁のときにはスプリング16の付勢力によってノーマル位置C(図1に示す位置)となり、ソレノイド15が励磁されると連通位置D(図2に示す位置)に切り換わる電磁切換弁である。
パイロット圧制御弁12がノーマル位置Cのときには、図1に示すように、パイロットポンプ11とパイロット室50の連通が遮断されると共に、パイロット室50とタンク7が連通する。これにより、パイロット室50にはパイロット圧が導かれないため、制御弁100は中立位置Aとなる。
パイロット圧制御弁12が連通位置Dに切り換わると、図2に示すように、パイロットポンプ11からパイロット室50へパイロット圧が導かれる。これにより、制御弁100は切換位置Bに切り換わる。
建設機械の運転席には、係止位置と解除位置の2位置を有し、乗務員によって操作されるクイックヒッチ操作スイッチが設けられる。クイックヒッチ操作スイッチが係止位置にある場合には、ソレノイド15は非励磁であり、クイックヒッチ操作スイッチが解除位置に切り換えられると、ソレノイド15は励磁される。
したがって、クイックヒッチシリンダ1を伸長状態に保持してアームにアタッチメントを保持する場合には、クイックヒッチ操作スイッチが係止位置に設定され、クイックヒッチシリンダ1を収縮動作させてアームからアタッチメントを外す際には、クイックヒッチ操作スイッチは解除位置に操作される。
次に、主に図3及び4を参照して、制御弁100の構造について説明する。図3は、制御弁100が中立位置Aであってクイックヒッチシリンダ1が伸長状態である場合(図1に対応)を示し、図4は、制御弁100が切換位置Bであってクイックヒッチシリンダ1が収縮状態である場合(図2に対応)を示す。なお、図1,2と図3,4において、同一の構成は同一の符号を付している。
制御弁100は、軸方向への移動に伴ってクイックヒッチシリンダ1への作動油の給排を切り換えるスプール51と、スプール51が摺動自在に挿入されるスプール穴53を有するブロック状のバルブハウジング54と、スプール51の一端に対向して設けられスプール51を付勢するスプリング52が収容されるばね室55と、スプール51の他端に対向して設けられスプリング52の付勢力に抗してスプール51を移動させるパイロット圧が導かれるパイロット室50と、を備える。
ばね室55内には、ばね室55の底部に配置されスプリング52が圧縮される方向へのスプール51の移動を規制するストッパ部材56と、外周面がばね室55の内周面に沿って摺動自在でかつ内周側がスプール51の外周面に形成された段部51aに係止されたばね受部材57と、が収容される。スプリング52は、ストッパ部材56とばね受部材57の間に圧縮状態で配置される。
パイロット室50内には、スプール51の端部側を収容可能な収容部50aと、収容部50aよりも小径な小径部50bと、パイロット圧制御弁12に連通し小径部50bよりも大径な大径部50cと、が直列に連通して形成される。
パイロット室50にパイロット圧が導かれない場合には、スプール51はスプリング52の付勢力によって付勢され、一端面51bがパイロット室50内の収容部50aの底面に当接して移動が規制され、中立位置Aに保持される(図1及び3に示す状態)。
一方、パイロット室50にパイロット圧が導かれると、スプール51はスプリング52を圧縮して移動し、他端面51cがばね室55内のストッパ部材56の端面に当接して移動が規制され、切換位置Bに切り換わる(図2及び4に示す状態)。
バルブハウジング54内には、クイックヒッチシリンダ1のロッド側室4に連通する第1給排通路61と、クイックヒッチシリンダ1の反ロッド側室5に連通する第2給排通路62と、パイロットポンプ11に連通するパイロット通路63と、タンク7に連通するタンク通路64と、が形成される。
第1給排通路61は、第1シリンダポート71を通じてバルブハウジング54の外面に開口すると共に、第1給排ポート84を通じてスプール穴53に開口する。第2給排通路62は、第2シリンダポート72を通じてバルブハウジング54の外面に開口すると共に、第2給排ポート87を通じてスプール穴53に開口する。パイロット通路63は、サブポンプポートとしてのパイロットポート73を通じてバルブハウジング54の外面に開口すると共に、伸長用ポート88を通じてスプール穴53に開口する。タンク通路64は、第1排出ポート85及び第2排出ポート86を通じてスプール穴53に開口する。
スプール穴53には、さらに、タンク7に連通するタンクポート81と、タンクポート81の両側に形成されメインポンプ10に連通するメインポンプポート82と、が開口して形成される。
第1シリンダポート71は配管17を介してロッド側室4に接続され、第2シリンダポート72は配管18を介して反ロッド側室5に接続される。また、パイロットポート73は配管19を介してパイロットポンプ11に接続され、パイロットポンプ11から吐出された作動油はパイロットポート73に導かれる。
バルブハウジング54内には、メインポンプポート82に図示しない通路を通じて連通するブリッジ通路65が形成される。ブリッジ通路65は、収縮用ポート83を通じてスプール穴53に開口する。ブリッジ通路65には、メインポンプポート82から収縮用ポート83への作動油の流れのみを許容する逆止弁66が設けられる。
スプール穴53には、タンクポート81を中心として、パイロット室50側に向かって、メインポンプポート82、収縮用ポート83、第1給排ポート84、第1排出ポート85が形成され、ばね室55側に向かって、メインポンプポート82、第2排出ポート86、第2給排ポート87、伸長用ポート88が形成される。
スプール51には、タンクポート81に対応して第1ランド部91が形成されると共に、第1ランド部91を中心として、パイロット室50側に向かって、第2ランド部92、第3ランド部93が形成され、ばね室55側に向かって、第4ランド部94、第5ランド部95、第6ランド部96が形成される。
第2及び第4ランド部92,94は、タンクポート81とメインポンプポート82の連通と遮断を切り換える。また、第2ランド部92は、収縮用ポート83と第1給排ポート84の連通と遮断も切り換える。第3ランド部93は、第1給排ポート84と第1排出ポート85の連通と遮断を切り換える。第5ランド部95は、第2給排ポート87と第2排出ポート86の連通と遮断を切り換えると共に、伸長用ポート88と第2給排ポート87の連通と遮断を切り換える。
スプール51には、第1ランド部91と第2及び第4ランド部92,94との間に第1環状溝41が形成され、第2ランド部92と第3ランド部93との間に第2環状溝42が形成され、第4ランド部94と第5ランド部95との間に第3環状溝43が形成され、第5ランド部95と第6ランド部96との間に第4環状溝44が形成される。
スプール51内には、端面51cに開口すると共に、第2排出ポート86に常時連通するスプール内通路46が形成される。スプール内通路46は、端面51cに開口しスプール51の軸方向に延設される軸方向通路46aと、スプールの径方向に形成され軸方向通路46aと第3環状溝43を連通する径方向通路46bと、からなる。スプール内通路46は、スプール51の軸方向位置に関係なくばね室55と第2排出ポート86を常時連通し、ばね室55内の油を第2排出ポート86を通じてタンク通路64へ排出する。このように、スプール内通路46は、圧抜き用の通路として機能する。
次に、制御弁100の動作について説明する。
パイロット室50にパイロット圧が導かれない場合には、図3に示すように、スプール51は、スプリング52の付勢力によって付勢され、端面51bがパイロット室50内の収容部50aの底面に当接して移動が規制され、中立位置Aに保持される。
この状態では、メインポンプポート82とタンクポート81が第1環状溝41を通じて連通すると共に、収縮用ポート83と第1給排ポート84の連通が第2ランド部92によって遮断される。これにより、メインポンプ10から吐出された作動油はタンク7へ排出される。また、伸長用ポート88と第2給排ポート87が第4環状溝44を通じて連通すると共に、第2給排ポート87と第2排出ポート86の連通が第5ランド部95によって遮断される。これにより、パイロットポート73と第2シリンダポート72がパイロット通路63及び第2給排通路62を通じて連通し、パイロットポンプ11から吐出された作動油は反ロッド側室5に供給される。さらに、第1給排ポート84と第1排出ポート85が第2環状溝42を通じて連通する。これにより、第1シリンダポート71とタンク通路64が第1給排通路61を通じて連通し、ロッド側室4の作動油がタンク7へ排出される。
以上のように、スプール51が中立位置Aに保持された状態では、メインポンプ10から吐出された作動油はタンク7へ排出される一方、パイロットポンプ11から吐出された作動油は反ロッド側室5に供給されると共に、ロッド側室4の作動油はタンク7へ排出される。これにより、クイックヒッチシリンダ1はパイロットポンプ11の吐出圧によって伸長状態に保持される。
パイロット室50にパイロット圧が導かれると、図4に示すように、スプール51は、端面51bに作用するパイロット圧によって、端面51cがストッパ部材56の端面に当接するまでスプリング52の付勢力に抗して移動し、切換位置Bに切り換わる。
この状態では、伸長用ポート88と第2給排ポート87の連通が第5ランド部95によって遮断されると共に、第2給排ポート87と第2排出ポート86が第3環状溝43を通じて連通する。これにより、第2シリンダポート72とタンク通路64が第2給排通路62を通じて連通し、反ロッド側室5の作動油がタンク7へ排出される。また、メインポンプポート82とタンクポート81の連通が第1ランド部91及び第2ランド部92によって遮断されると共に、第1給排ポート84と第1排出ポート85の連通が第3ランド部93によって遮断される一方、収縮用ポート83と第1給排ポート84が第2環状溝42を通じて連通する。これにより、メインポンプポート82と第1シリンダポート71がブリッジ通路65及び第1給排通路61を通じて連通し、メインポンプ10から吐出された作動油はロッド側室4に供給される。
以上のように、スプール51が切換位置Bに切り換わると、パイロットポンプ11から反ロッド側室5への作動油の供給が遮断されると共に、反ロッド側室5の作動油はタンク7へ排出される一方、メインポンプ10から吐出された作動油はロッド側室4に供給される。これにより、クイックヒッチシリンダ1はメインポンプ10の吐出圧によって収縮作動する。
次に、主に図3〜5を参照して、パイロットポート73の形成位置について説明する。
図5に示すように、クイックヒッチシリンダ1の作動を制御する制御弁100のバルブハウジング54と、クイックヒッチシリンダ1以外のその他のアクチュエータの作動を制御する制御弁のバルブハウジング21,22と、は積層されてバルブブロック20を構成する。図5では、制御弁100のバルブハウジング54がバルブハウジング21とバルブハウジング22の間に配置され、バルブハウジング21,54,22がボルト23,24によって一体に締結される場合について示す。
クイックヒッチシリンダ1を伸長作動させる作動油を導くパイロットポート73は、バルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面54a,54b以外の面に開口して形成される。
具体的には、パイロットポート73は、図3及び4に示すように、略直方体形状のバルブハウジング54の外面のうち、ばね室55に連通するスプール穴53の開口部53aが形成される面54cに形成される。パイロットポート73は、バルブハウジング54の面54cにスプール51と平行な方向に開口して形成される。パイロット通路63は、スプール51と平行に形成されパイロットポート73を通じてバルブハウジング54の面54cに開口する第1通路63aと、第1通路63aと略垂直に形成され伸長用ポート88を通じてスプール穴53に開口する第2通路63bと、からなる。
ここで、パイロットポート73がバルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面54a,54bに開口して形成される場合には、パイロットポンプ11から吐出される作動油は、バルブハウジング54の隣りに積層されたバルブハウジングを通じてバルブハウジング54に導かれてクイックヒッチシリンダ1の反ロッド側室5に供給される。つまり、クイックヒッチシリンダ1を伸長作動させる作動油をバルブハウジング54に導くための専用のバルブハウジングを、バルブハウジング54に積層する必要がある。このように、パイロットポート73がバルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面54a,54bに開口して形成される場合には、クイックヒッチシリンダ1用の制御弁100のバルブハウジング54の他に、クイックヒッチシリンダ1を伸長作動させる作動油をバルブハウジング54に導くための専用のバルブハウジングが必要になるため、バルブブロックが大型化してしまう。
これに対して、本実施形態では、パイロットポート73はバルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面54a,54b以外の面54cに開口して形成されるため、パイロットポンプ11から吐出される作動油を、クイックヒッチシリンダ1用の制御弁100のバルブハウジング54のみを通じてクイックヒッチシリンダ1の反ロッド側室5に供給することができる。つまり、パイロットポンプ11とパイロットポート73を配管19を介して接続するだけで、パイロットポンプ11から吐出される作動油をクイックヒッチシリンダ1の反ロッド側室5に供給することができる。したがって、バルブブロック20をコンパクトに構成することができ、バルブブロック20の省スペース化が可能となる。また、パイロットポート73は、バルブハウジング54の外面のうち、ばね室55に連通するスプール穴53の開口部53aが形成される面54cに形成され、かつ、スプール51と平行な方向に開口して形成されるため、パイロットポンプ11とパイロットポート73を接続する配管19をばね室55に沿って配置することができる。したがって、配管19及びバルブブロック20を含めたユニットをコンパクトに構成することができる。
パイロットポート73を、バルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面54a,54b以外の面54cに開口して形成することが可能となったのは、以下の理由による。
クイックヒッチシリンダ1を伸長状態に保持するための作動油は、パイロットポンプ11から導かれ、メインポンプ10からは導かれない。つまり、クイックヒッチシリンダ1を伸長状態に保持する際には、メインポンプ10から吐出される作動油は利用されない。したがって、本実施形態では、メインポンプポート82と第1給排ポート84を接続するためのブリッジ通路65のみが形成され、メインポンプポート82と第2給排ポート87を接続するためのブリッジ通路は形成されない。したがって、スプール51が中立位置Aの際に第1給排ポート84と連通する第1排出ポート85は、バルブハウジング54の端部側に形成されるのに対して、スプール51が切換位置Bの際に第2給排ポート87と連通する第2排出ポート86は、バルブハウジング54の端部側ではなく、タンクポート81を中心として、ブリッジ通路65の端部に形成される収縮用ポート83の対称位置に形成される。つまり、本実施形態では、メインポンプポート82と第2給排ポート87を接続するためのブリッジ通路が存在しないため、第2排出ポート86を、メインポンプポート82と第2給排ポート87の間に形成することが可能となる。この結果として、バルブハウジング54内におけるばね室55側の端部にはデットスペースが存在することになり、そのデットスペースにパイロット通路63が形成される。
このように、バルブハウジング54内のデットスペースを利用してパイロット通路63が形成されることによって、パイロットポート73を、バルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面54a,54b以外の面54cに開口して形成することが可能となった。
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
クイックヒッチシリンダ1を伸長作動させる作動油を導くパイロットポート73は、バルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面以外の面54cに開口して形成されるため、クイックヒッチシリンダ1を伸長作動させる作動油を導くための専用のバルブハウジングを用いる必要がない。つまり、本実施形態では、パイロットポンプ11から吐出される作動油のクイックヒッチシリンダ1への供給は、1つのバルブハウジング54のみで行うことができ、2つのバルブハウジングを用いる必要がない。したがって、バルブブロック20をコンパクトに構成することができ、バルブブロック20の省スペース化が可能となる。また、部品点数が削減されるため、製造コストを低減することができる。
また、クイックヒッチシリンダ1が伸長作動する際には、パイロットポート73と第2シリンダポート72は、スプール51の外周面に形成された第4環状溝44を通じて連通する。このように、クイックヒッチシリンダ1を伸長作動させる作動油はスプール51の外周面に形成された第4環状溝44を通じて導かれるため、パイロットポート73に導かれる作動油をシンプルな構成でクイックヒッチシリンダ1へと供給することができる。
さらに、第2排出ポート86はメインポンプポート82と第2給排ポート87の間に形成されるため、バルブハウジング54内におけるばね室55側の端部にはデットスペースが存在することになり、そのデットスペースにパイロット通路63が形成される。よって、パイロットポート73を、バルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面54a,54b以外の面54cに開口して形成することができる。
次に、図6を参照して、本実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態では、パイロットポート73は、バルブハウジング54の外面のうち、ばね室55に連通するスプール穴53の開口部53aが形成される面54cに形成される場合について説明した。しかし、図6に示すように、パイロットポート73を、バルブハウジング54の外面のうち、第1シリンダポート71及び第2シリンダポート72が形成される面54dに形成するようにしてもよい。図6に示す変形例では、パイロットポート73は、バルブハウジング54の面54dにスプール51と垂直な方向に開口して形成される。パイロット通路63は、パイロットポート73を通じてバルブハウジング54の面54dに開口すると共に、伸長用ポート88を通じてスプール穴53に開口して直線状に形成される。このように、パイロット通路63はシンプルに構成されるため、バルブハウジング54の製造が容易となる。
なお、パイロットポート73を、バルブハウジング54の外面のうち、第1シリンダポート71及び第2シリンダポート72が形成される面54dに対向する面54eに形成するようにしてもよい。
面54d及び面54eも、面54cと同様に、バルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面54a,54b以外の面であるため、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
本実施形態では、クイックヒッチ機構を作動させるためのクイックヒッチシリンダ1の伸縮作動を制御する制御弁100は、軸方向への移動に伴ってクイックヒッチシリンダ1への作動油の給排を切り換えるスプール51と、スプール51が摺動自在に挿入されるスプール穴53を有するバルブハウジング54と、スプール51の一端に対向して設けられ、スプール51を付勢するスプリング52が収容されるばね室55と、スプール51の他端に対向して設けられ、スプリング52の付勢力に抗してスプール51を移動させるパイロット圧が導かれるパイロット室50と、クイックヒッチシリンダ1のロッド側室4に連通する第1シリンダポート71と、クイックヒッチシリンダ1の反ロッド側室5に連通する第2シリンダポート72と、メインポンプ10に連通して設けられ、パイロット室50にパイロット圧が導かれスプール51が移動すると、第1シリンダポート71に連通するメインポンプポート82と、パイロットポンプ11に連通して設けられ、パイロット室50にパイロット圧が導かれない場合には、第2シリンダポート72に連通するパイロットポート73と、を備え、パイロットポート73は、バルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面54a,54b以外の面54c,54d,54eに開口して形成される。
この構成では、パイロット室50にパイロット圧が作用しない場合には、パイロットポンプ11から吐出される作動油がパイロットポート73からスプール51を通じて第2シリンダポート72に供給されることによって、クイックヒッチシリンダ1が伸長状態となる。クイックヒッチシリンダ1を伸長作動させる作動油を導くパイロットポート73は、バルブハウジング54の外面のうち隣りのバルブハウジング21,22が積層される積層面54a,54b以外の面54c,54d,54eに開口して形成されるため、クイックヒッチシリンダ1を伸長作動させる作動油を導くための専用のバルブハウジングを用いる必要がない。
また、本実施形態では、パイロットポート73は、バルブハウジング54の外面のうちばね室55に連通するスプール穴53の開口部53aが形成される面54cに形成される。また、本実施形態では、パイロットポート73は、バルブハウジング54の外面54cに、スプール51と平行な方向に開口して形成される。
これらの構成では、パイロットポンプ11とパイロットポート73を接続する配管19をばね室55に沿って配置することができるため、配管19及びバルブブロック20を含めたユニットをコンパクトに構成することができる。
また、本実施形態では、パイロットポート73は、バルブハウジング54の外面のうち第1シリンダポート71及び第2シリンダポート72が形成される面54d、又は当該面54dに対向する面54eに形成される。また、本実施形態では、パイロットポート73は、バルブハウジング54の外面54d,54eに、スプール51と垂直な方向に開口して形成される。
これらの構成では、パイロットポート73とスプール穴53を連通する第2給排通路62をシンプルに構成することができるため、バルブハウジング54の製造が容易となる。
また、本実施形態では、パイロットポート73と第2シリンダポート72は、スプール51の外周面に形成された第4環状溝44を通じて連通する。
この構成では、クイックヒッチシリンダ1を伸長作動させる作動油はスプール51の外周面に形成された第4環状溝44を通じて導かれるため、パイロットポート73に導かれる作動油をシンプルな構成でクイックヒッチシリンダ1へと供給することができる。
また、本実施形態では、タンク7に連通するタンク通路64と、タンク通路64の一端に形成され、スプール穴53に開口する第2排出ポート86と、一端に第2シリンダポート72が形成され、他端にスプール穴53に開口する第2給排ポート87が形成された第2給排通路62と、をさらに備え、パイロット室50にパイロット圧が作用してスプール51が移動することによって、第1シリンダポート71とメインポンプポート82が連通すると共に、第2給排ポート87と第2排出ポート86が連通し、第2排出ポート86は、メインポンプポート82と第2給排ポート87との間に形成される。
この構成では、第2排出ポート86がメインポンプポート82と第2給排ポート87の間に形成されることに起因して存在するバルブハウジング54内のデットスペースを利用することによってパイロットポート73が形成される。
また、本実施形態では、クイックヒッチシリンダ1の伸縮作動を制御する制御弁100と、メインポンプと、パイロットポンプ11と、パイロットポンプ11から制御弁100のパイロット室50に導かれるパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁12と、パイロット圧制御弁12は、パイロットポンプ11とパイロット室50の連通を遮断するノーマル位置Cと、パイロットポンプ11からパイロット室50へパイロット圧を導く連通位置Dと、を有する。
この構成では、制御弁100、メインポンプ10、パイロットポンプ11、及びパイロット圧制御弁12を含む流体圧制御装置200の省スペース化が可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
100・・・制御弁、200・・・油圧制御装置(流体圧制御装置)、1・・・クイックヒッチシリンダ、4・・・ロッド側室、5・・・反ロッド側室、10・・・メインポンプ、11・・・パイロットポンプ(サブポンプ)、12・・・パイロット圧制御弁、20・・・バルブブロック、50・・・パイロット室、51・・・スプール、52・・・スプリング(付勢部材)、53・・・スプール穴、54・・・バルブハウジング、54a・・・積層面、54c,54d,54e・・・積層面以外の面、55・・・ばね室、61・・・第1給排通路、62・・・第2給排通路、63・・・パイロット通路、64・・・タンク通路、71・・・第1シリンダポート、72・・・第2シリンダポート、73・・・パイロットポート(サブポンプポート)、81・・・タンクポート、82・・・メインポンプポート、84・・・第1給排ポート、85・・・第1排出ポート、86・・・第2排出ポート、87・・・第2給排ポート

Claims (6)

  1. クイックヒッチ機構を作動させるためのクイックヒッチシリンダの伸縮作動を制御する制御弁であって、
    軸方向への移動に伴って前記クイックヒッチシリンダへの作動流体の給排を切り換えるスプールと、
    前記スプールが摺動自在に挿入されるスプール穴を有するバルブハウジングと、
    前記スプールの一端に対向して設けられ、前記スプールを付勢する付勢部材が収容されるばね室と、
    前記スプールの他端に対向して設けられ、前記付勢部材の付勢力に抗して前記スプールを移動させるパイロット圧が導かれるパイロット室と、
    前記クイックヒッチシリンダのロッド側室に連通する第1シリンダポートと、
    前記クイックヒッチシリンダの反ロッド側室に連通する第2シリンダポートと、
    メインポンプに連通して設けられ、前記パイロット室にパイロット圧が導かれ前記スプールが移動すると、前記第1シリンダポートに連通するメインポンプポートと、
    サブポンプに連通して設けられ、前記パイロット室にパイロット圧が導かれない場合には、前記第2シリンダポートに連通するサブポンプポートと、を備え、
    前記サブポンプポートは、前記バルブハウジングの外面のうち隣りのバルブハウジングが積層される積層面以外の面に開口して形成されることを特徴とする制御弁。
  2. 前記サブポンプポートは、前記バルブハウジングの外面のうち前記ばね室に連通する前記スプール穴の開口部が形成される面に形成されることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。
  3. 前記サブポンプポートは、前記バルブハウジングの外面のうち前記第1シリンダポート及び前記第2シリンダポートが形成される面、又は当該面に対向する面に形成されることを特徴とする請求項1に記載の制御弁。
  4. 前記サブポンプポートと前記第2シリンダポートは、前記スプールの外周面に形成された環状溝を通じて連通することを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の制御弁。
  5. タンクに連通するタンク通路と、
    前記タンク通路の一端に形成され、前記スプール穴に開口する排出ポートと、
    一端に前記第2シリンダポートが形成され、他端に前記スプール穴に開口する給排ポートが形成された給排通路と、をさらに備え、
    前記パイロット室にパイロット圧が作用して前記スプールが移動することによって、前記第1シリンダポートと前記メインポンプポートが連通すると共に、前記給排ポートと前記排出ポートが連通し、
    前記排出ポートは、前記メインポンプポートと前記給排ポートとの間に形成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の制御弁。
  6. 請求項1から5のいずれか一つに記載の制御弁と、
    前記メインポンプと、
    前記サブポンプとしてのパイロットポンプと、
    前記パイロットポンプから前記制御弁の前記パイロット室に導かれるパイロット圧を制御するパイロット圧制御弁と、
    前記パイロット圧制御弁は、前記パイロットポンプと前記パイロット室の連通を遮断するノーマル位置と、前記パイロットポンプから前記パイロット室へパイロット圧を導く連通位置と、を有することを特徴とする流体圧制御装置。
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