JP6552829B2 - 方向切換弁 - Google Patents
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Description
「遮断状態」は、通路どうしが接続されていない状態(遮断された状態)である。
「接続状態」は、通路どうしが接続された状態(連通された状態)である。この「接続状態」には、「全開状態」と「絞り状態」とがある。
「全開状態」は、通路どうしの流路の開度が最大の状態(スプール80を一方側A1の端から他方側A2の端までストロークさせたときに開度が様々に変化するところ、この開度が最大の状態)である。例えば、「全開状態」は、通路どうしの流路が絞られていない状態である。
「絞り状態」は、通路どうしの流路が、上記「全開状態」よりも絞られた状態(遮断状態を除く)である。
この場合、スプール80では、以下の構成が採用される。
スプール80は、ブリッジ通路53と、アクチュエータ通路(61・62)と、の接続および遮断を切り換える。
スプール80は、アクチュエータ通路(61・62)と、タンク通路45と、の接続および遮断を切り換える。
スプール80は、上流側第1アンロード通路41aと、下流側第1アンロード通路41bと、の接続および遮断を切り換える。
スプール80は、上流側第2アンロード通路42aと、下流側第2アンロード通路42bと、の接続および遮断を切り換える。
この場合、スプール80では、以下の構成が採用される。
スプール80は、ブリッジ通路53と、アクチュエータ通路(61・62)と、の接続および遮断を切り換える。
スプール80は、アクチュエータ通路(61・62)と、タンク通路45と、の接続および遮断を切り換える。
スプール80は、上流側第1アンロード通路41aと、下流側第1アンロード通路41bと、の接続および遮断を切り換える。
スプール80は、上流側第2アンロード通路42aと、下流側第2アンロード通路42bと、を常時、接続状態とする。
この場合、スプール80では、以下の構成が採用される。
スプール80は、ブリッジ通路53と、アクチュエータ通路(61・62)と、の接続および遮断を切り換える。
スプール80は、アクチュエータ通路(61・62)と、タンク通路45と、の接続および遮断を切り換える。
スプール80は、上流側第1アンロード通路41aと、下流側第1アンロード通路41bと、を常時、接続状態とする。
スプール80は、上流側第2アンロード通路42aと、下流側第2アンロード通路42bと、の接続および遮断を切り換える。
図2に示す複数の通路(41〜62)のうちのスプール孔33に開口する通路(41,42,45,53,61,62)の開口(スプール孔33への開口)は、スプール軸方向Aの一方側A1から他方側A2の順に、例えば次の順に並ぶ。一方側A1のタンク通路45、第1アクチュエータ通路61、第1ブリッジ通路53a(一方側A1のブリッジ通路53)、アンロード通路(41・42)、第2ブリッジ通路53b(他方側A2のブリッジ通路53)、第2アクチュエータ通路62、他方側A2のタンク通路45。一方側A1のタンク通路45の開口と、他方側A2のタンク通路45の開口とは、弁本体31の内部で連通する(弁本体31の内部で連通しなくてもよい)。
図2に示すアンロード通路(41・42)は、次のように配置される。アンロード通路(41・42)は、スプール軸方向Aにおけるスプール孔33(図2参照)の寸法(スプール80の寸法)が大きくなりすぎることを抑制できるように配置される。具体的には次の通りである。
アンロード通路(41・42)は、第1アンロード通路41および第2アンロード通路42の両方の接続および遮断を切り換える必要がある場合に、第1アンロード通路41および第2アンロード通路42で第3アンロード通路用ランド部83cの共通化(上記)ができるように配置される。具体的には、第1アンロード通路41と第2アンロード通路42とは、隣り合う(スプール軸方向Aに隣り合う、以下同様)ように配置される(「隣り合う」については下記)。例えば、下流側第1アンロード通路41bと上流側第2アンロード通路42aとは、隣り合うように配置される。例えば、上流側第1アンロード通路41aと下流側第1アンロード通路41bとは、隣り合うように配置される。例えば、上流側第2アンロード通路42aと下流側第2アンロード通路42bとは、隣り合うように配置される。
図1および図2に示すように、供給通路(51・52)は、アンロード通路(41・42)に沿って延びている。供給通路(51・52)は、アンロード通路(41・42)よりも径方向外側に配置される。第1供給通路51は、第1アンロード通路41(上流側第1アンロード通路41a)が開口する弁本体31の前記一側面から前記他側面に向けて延びる。第1供給通路51は、弁本体31の前記一側面と前記他側面との間の中間位置に至る。第2供給通路52は、第2アンロード通路42(上流側第2アンロード通路42a)が開口する弁本体31の前記一側面から前記他側面に向けて延びる。第2供給通路51は、弁本体31の前記一側面と前記他側面との間の中間位置に至る。第1アンロード通路41と第1供給通路51とは、互いの少なくとも一部が径方向で重なる位置に配置される。第2アンロード通路42と第2供給通路52とは、互いの少なくとも一部が径方向で重なる位置に配置される。
図2に示すように、アンロード通路(41・42)および供給通路(51・52)が延びる方向に直交する断面視において、第1ブリッジ通路53aは、スプール孔33への開口側からスプール軸方向Aに対する径方向の外側に延び、その後、スプール軸方向Aに沿って第2ブリッジ通路53b側に延びる。そして、第1ブリッジ通路53aは、第1供給通路51の径方向外側に至る。第2ブリッジ通路53bは、スプール孔33への開口側からスプール軸方向Aに対する径方向の外側に延び、その後、スプール軸方向Aに沿って第1ブリッジ通路53a側に延びる。そして、第2ブリッジ通路53bは、第2供給通路52の径方向外側に至る。そして、第1ブリッジ通路53aと第2ブリッジ通路53bとは、第1供給通路51および第2供給通路52の径方向外側の位置で互いに接続する。
図2に示すように、第1パラレル用領域201は、その一部が第1供給通路51に面し、他の一部が、ブリッジ通路53に面する位置に設定される。具体的には、第1パラレル用領域201は、第1ブリッジ通路53aのうちの第2ブリッジ通路53bとの接続部側の部分と第1供給通路51との間に設定される。すなわち、第1ブリッジ通路53aのうちの第2ブリッジ通路53bとの接続部側の部分と、第1パラレル用領域201と、第1供給通路51とは、径方向で重なっている。これにより、第1ブリッジ通路53aから第1供給通路51に向けて径方向に沿って第1パラレル用領域201に孔を形成することにより、第1パラレル通路101を形成できる。第2パラレル用領域202は、その一部が第2供給通路52に面し、他の一部が、ブリッジ通路53に面する位置に設定される。具体的には、第2パラレル用領域202は、第2ブリッジ通路53bのうちの第1ブリッジ通路53aとの接続部側の部分と第2供給通路52との間に設定される。すなわち、第2ブリッジ通路53bのうちの第1ブリッジ通路53aとの接続部側の部分と、第2パラレル用領域202と、第2供給通路52とは、径方向で重なっている。これにより、第2ブリッジ通路53bから第2供給通路52に向けて径方向に沿って第2パラレル用領域202に孔を形成することにより、第2パラレル通路102を形成できる。
図2に示すように、第1規制部材用領域711は、第1パラレル用領域201に第1パラレル通路101が形成される場合に、第1規制部材用領域711のうちの一部が、第1パラレル通路101とブリッジ通路53との接続位置に面し、その他の一部が、方向切換弁30の外部に面する位置に設定される。これにより、第1規制部材設置部701を、ブリッジ通路53の内部、第1パラレル通路101の内部および方向切換弁30の外部に連通する孔として形成できる。これにより、方向切換弁30の外部から第1規制部材設置部701を通して、第1パラレル通路101とブリッジ通路53との間に、チェック弁又は盲栓を設けることができる。具体的には、第1規制部材用領域711は、第1ブリッジ通路53aのうちの第2ブリッジ通路53bとの接続部側の部分と、第1パラレル用領域201と、第1供給通路51とに、径方向で重なる位置に設定される。
方向切換弁30は、方向切換弁30の操作(建設機械の操縦者による操作、例えばレバー操作)に応じて作動することが可能である。この操作に応じて、方向切換弁30は、中立位置30aと、第1作動位置30bと、第2作動位置30cと、を切り換える。この操作に応じて、図2に示すスプール80は、ストローク位置を変える。その結果、スプール80は、通路どうしの接続の有無、および、接続の開度(弁開度)を切り換える。そして、複数の領域(201,202,401,402)の少なくともいずれかにおいて通路(101,102,301,302)が形成された場合に、第1ポンプおよび第2ポンプのうちの少なくともいずれかからの吐出油のアクチュエータへの油の供排(供給および排出)の有無、および、アクチュエータに対して供排する油の流量を調整することが可能となる。
第1ポンプおよび第2ポンプの両方からの吐出油が、ブリッジ通路53に流れるように、領域(201,202,401,402)において通路(101,102,301,302)が形成された場合には、方向切換弁30は、以下のように作動する。
方向切換弁30の切換位置が中立位置30aのとき、方向切換弁30は、次のように作動する。
[作動1a]図2に示すように、方向切換弁30は、第1アンロード通路41を全開状態にする。具体的には、上流側第1アンロード通路41aと下流側第1アンロード通路41bとを、第1アンロード通路用切欠き部81a(図4参照)を介して、全開状態にする。
[作動1b]方向切換弁30は、第2アンロード通路42を全開状態にする。具体的には、方向切換弁30は、上流側第2アンロード通路42aと下流側第2アンロード通路42bとを、第2アンロード通路用切欠き部81b(図4参照)を介して、全開状態にする。
[作動1c]方向切換弁30は、ブリッジ通路53(第1ブリッジ通路53aおよび第2ブリッジ通路53b)を遮断状態にする。
[作動1d]方向切換弁30は、アクチュエータ通路(61・62)を遮断状態にする。
[作動1e]方向切換弁30は、タンク通路45を遮断状態にする。
[作動1f]その結果、アンロード通路(41・42)がタンクに接続された場合に、第1ポンプおよび第2ポンプの吐出油は、アンロード通路(41・42)を通り、タンクに戻される状態となる。アクチュエータ通路(61・62)がアクチュエータに接続された場合に、第1ポンプおよび第2ポンプの吐出油は、方向切換弁30からアクチュエータに供給されない状態となる。
切換位置が第1作動位置30bのときの方向切換弁30は、アクチュエータ通路(61・62)に対する油の供排をする状態となる。方向切換弁30の切換位置が第1作動位置30bのとき、方向切換弁30は、次のように作動する。
[作動2a]方向切換弁30は、第1アンロード通路41を、遮断状態または絞り状態(図示なし)にする。具体的には、方向切換弁30は、上流側第1アンロード通路41aと下流側第1アンロード通路41bとを、第1アンロード通路用ランド部83a(図4参照)により、遮断状態または絞り状態にする。
[作動2b]方向切換弁30は、第2アンロード通路42を、遮断状態または絞り状態(図示なし)にする。具体的には、方向切換弁30は、上流側第2アンロード通路42aと下流側第2アンロード通路42bとを、第3アンロード通路用ランド部83c(図4参照)により、遮断状態または絞り状態にする。
[作動2c]方向切換弁30は、第1ブリッジ通路53a(ブリッジ通路53)と、第1アクチュエータ通路61と、を接続状態にする。
[作動2d]方向切換弁30は、第2ブリッジ通路53bを遮断状態にする。
[作動2e]方向切換弁30は、第2アクチュエータ通路62とタンク通路45とを接続状態にする。
[作動2f]その結果、第1ポンプおよび第2ポンプの吐出油は、ブリッジ通路53に流れる状態となる。
[作動2g]ブリッジ通路53を流れる油は、第1アクチュエータ通路61を流れる状態となる。第1アクチュエータ通路61がアクチュエータに接続された場合に、第1アクチュエータ通路61を流れる油が、アクチュエータに供給される状態となる。アクチュエータから排出される油は、第2アクチュエータ通路62を介して、タンク通路45を流れる状態になる。タンク通路45を流れる油は、タンクに戻る状態となる。
切換位置が第2作動位置30cのときの方向切換弁30は、アクチュエータ通路(61・62)に対する油の供排をする状態となる。方向切換弁30の切換位置が第2作動位置30cのとき、方向切換弁30は、次のように作動する。
[作動3a]方向切換弁30は、第1アンロード通路41を、遮断状態または絞り状態にする。具体的には、方向切換弁30は、上流側第1アンロード通路41aと下流側第1アンロード通路41bとを、第3アンロード通路用ランド部83c(図2参照)により、遮断状態または絞り状態にする。
[作動3b]方向切換弁30は、第2アンロード通路42を、遮断状態または絞り状態(図示なし)にする。具体的には、方向切換弁30は、上流側第2アンロード通路42aと下流側第2アンロード通路42bとを、第2アンロード通路用ランド部83b(図2参照)により、遮断状態または絞り状態にする。
[作動3c]方向切換弁30は、第2ブリッジ通路53b(ブリッジ通路53)と、第2アクチュエータ通路62と、を接続状態にする。
[作動3d]方向切換弁30は、第1ブリッジ通路53aを遮断状態にする。
[作動3e]方向切換弁30は、第1アクチュエータ通路61とタンク通路45とを接続状態にする。
[作動3f]その結果、第1ポンプおよび第2ポンプの吐出油は、ブリッジ通路53に流れる状態となる。
[作動3g]ブリッジ通路53を流れる油は、第2アクチュエータ通路62を流れる状態となる。第2アクチュエータ通路62がアクチュエータに接続された場合に、第2アクチュエータ通路62を流れる油が、アクチュエータに供給される状態となる。アクチュエータから排出される油は、第1アクチュエータ通路61を介して、タンク通路45を流れる状態になる。タンク通路45を流れる油は、タンクに戻る状態となる。
第1ポンプからの吐出油のみが、ブリッジ通路53に流れるように、領域(201,202,401,402)において通路(101,102,301,302)が形成された場合には、方向切換弁30は、第1作動位置30bにおいて、以下のように作動する。
[作動2a−1]方向切換弁30は、第1アンロード通路41を、遮断状態または絞り状態(図示なし)にする。
[作動2b−1]方向切換弁30は、第2アンロード通路42を、全開状態とする。
[作動2f−1]第1ポンプの吐出油は、ブリッジ通路53に流れる状態となる。
方向切換弁30は、第2作動位置30cにおいて、以下のように作動する。
[作動3a−1]方向切換弁30は、第1アンロード通路41を、遮断状態または絞り状態(図示なし)にする。
[作動3b−1]方向切換弁30は、第2アンロード通路42を、全開状態とする。
[作動3f−1]第1ポンプの吐出油は、ブリッジ通路53に流れる状態となる。
第2ポンプからの吐出油のみが、ブリッジ通路53に流れるように、領域(201,202,401,402)において通路(101,102,301,302)が形成された場合には、方向切換弁30は、第1作動位置30bにおいて、以下のように作動する。
[作動2a−2]方向切換弁30は、第1アンロード通路41を、全開状態とする。
[作動2b−2]方向切換弁30は、第2アンロード通路42を、遮断状態または絞り状態(図示なし)にする。
[作動2f−2]第2ポンプの吐出油は、ブリッジ通路53に流れる状態となる。
方向切換弁30は、第2作動位置30cにおいて、以下のように作動する。
[作動3a−2]方向切換弁30は、第1アンロード通路41を、全開状態とする。
[作動3b−2]方向切換弁30は、第2アンロード通路42を、遮断状態または絞り状態(図示なし)にする。
[作動3f−2]第2ポンプの吐出油は、ブリッジ通路53に流れる状態となる。
図1乃至図5に示した方向切換弁30による効果を説明する。方向切換弁30は、スプール孔33が形成された弁本体31と、スプール孔33に挿入されたスプール80と、を備える。弁本体31は、スプール孔33に開口し、第1ポンプに接続される第1アンロード通路41と、スプール孔33に開口し、第2ポンプに接続される第2アンロード通路42と、スプール孔33に直接的に開口せず、第1ポンプに接続可能な第1供給通路51と、スプール孔33に直接的に開口せず、第2ポンプに接続可能な第2供給通路52と、スプール孔33に開口し、アクチュエータに接続されるアクチュエータ通路(61・62)と、スプール孔33に開口するブリッジ通路53と、を有する。弁本体31はさらに、第1供給通路51とブリッジ通路53とを接続する第1パラレル通路101を形成可能な第1パラレル用領域201と、第2供給通路52とブリッジ通路53とを接続する第2パラレル通路102を形成可能な第2パラレル用領域202と、第1アンロード通路41とブリッジ通路53とを接続する第1タンデム通路301を形成可能な第1タンデム用領域401と、第2アンロード通路302とブリッジ通路53とを接続する第2タンデム通路302を形成可能な第2タンデム用領域402と、を有する。スプール80は、その位置によって、ブリッジ通路53とアクチュエータ通路(61・62)との接続および遮断を切り換える。
弁本体31は、第1規制部材用領域711と、第2規制部材用領域712と、第3規制部材用領域713と、第4規制部材用領域714と、を有する。第1規制部材用領域711は、第1パラレル用領域201に第1パラレル通路101が形成された場合に、第1パラレル通路101とブリッジ通路53との間にチェック弁または盲栓を設けることが可能な第1規制部材設置部701を形成するための領域である。第2規制部材用領域712は、第2パラレル用領域202に第2パラレル通路102が形成された場合に、第2パラレル通路102とブリッジ通路53との間にチェック弁または盲栓を設けることが可能な第2規制部材設置部702を形成するための領域である。第3規制部材用領域713は、第1タンデム用領域401に第1タンデム通路301が形成された場合に、第1タンデム通路301とブリッジ通路53との間にチェック弁または盲栓を設けることが可能な第3規制部材設置部703を形成するための領域である。第4規制部材用領域714は、第2タンデム用領域402に第2タンデム通路302が形成された場合に、第2タンデム通路302とブリッジ通路53との間にチェック弁または盲栓を設けることが可能な第4規制部材設置部704を形成するための領域である。
11 第1ポンプ
12 第2ポンプ
15 タンク
20,20A,20B アクチュエータ
21 第1ポート
22 第2ポート
30,30A,30B 方向切換弁
30a 中立位置
30b 第1作動位置
30c 第2作動位置
31 弁本体
33 スプール孔
41 第1アンロード通路
41a 上流側第1アンロード通路
41b 下流側第1アンロード通路
42 第2アンロード通路
42a 上流側第2アンロード通路
42b 下流側第2アンロード通路
45 タンク通路
51 第1供給通路
52 第2供給通路
53 ブリッジ通路
53a 第1ブリッジ通路
53b 第2ブリッジ通路
61 第1アクチュエータ通路
62 第2アクチュエータ通路
71,72,73,74 チェック弁
80 スプール
81 切欠き部
81a 第1アンロード通路用切欠き部
81b 第2アンロード通路用切欠き部
83 ランド部
83a 第1アンロード通路用ランド部
83b 第2アンロード通路用ランド部
83c 第3第1アンロード通路用ランド部
101 第1パラレル通路
102 第2パラレル通路
201 第1パラレル用領域
202 第2パラレル用領域
301 第1タンデム通路
302 第2タンデム通路
401 第1タンデム用領域
402 第2タンデム用領域
701 第1規制部材設置部
702 第2規制部材設置部
703 第3規制部材設置部
704 第4規制部材設置部
711 第1規制部材用領域
712 第2規制部材用領域
713 第3規制部材用領域
714 第4規制部材用領域
Claims (1)
- スプール孔が形成された弁本体と、
前記スプール孔に挿入されたスプールと、を備え、
前記弁本体は、
前記スプール孔に開口し、第1ポンプに接続される第1アンロード通路と、
前記スプール孔に開口し、第2ポンプに接続される第2アンロード通路と、
前記スプール孔に直接的に開口せず、前記第1ポンプに接続可能な第1供給通路と、
前記スプール孔に直接的に開口せず、前記第2ポンプに接続可能な第2供給通路と、
前記スプール孔に開口し、アクチュエータに接続されるアクチュエータ通路と、
前記スプール孔に開口するブリッジ通路と、
前記第1供給通路と前記ブリッジ通路とを接続する第1パラレル通路を形成可能な第1パラレル用領域と、
前記第2供給通路と前記ブリッジ通路とを接続する第2パラレル通路を形成可能な第2パラレル用領域と、
前記第1アンロード通路と前記ブリッジ通路とを接続する第1タンデム通路を形成可能な第1タンデム用領域と、
前記第2アンロード通路と前記ブリッジ通路とを接続する第2タンデム通路を形成可能な第2タンデム用領域と、を有し、
前記ブリッジ通路は、両端部を前記スプール孔に開口するU字状であり、
一つの前記ブリッジ通路と前記スプール孔との間に、前記第1パラレル用領域と前記第1タンデム用領域とが隣り合って位置し、前記第2パラレル用領域と前記第2タンデム用領域とが隣り合って位置し、
前記スプールは、その位置によって、前記ブリッジ通路と前記アクチュエータ通路との接続および遮断を切り換える、方向切換弁。
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