JP6647826B2 - 方向切換弁及び油圧システム - Google Patents
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Description
図7に示す通路(141〜162)の開口(スプール孔133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「一方側A1のタンク通路145、第1アクチュエータ通路161、第1ブリッジ通路153a(一方側A1の第3供給通路153)、アンロード通路141、142、第2ブリッジ通路153b(他方側A2の第3供給通路153)、第2アクチュエータ通路162、他方側A2のタンク通路145」の順に並ぶ。一方側A1のタンク通路145の開口と、他方側A2のタンク通路145の開口とは、切換弁本体131の内部で連通する(切換弁本体131の内部で連通しなくてもよい)。
アンロード通路141、142は、次のように配置される。アンロード通路141、142は、スプール軸方向Aにおけるスプール孔133(図7参照)の寸法(スプール180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141、142は、第3アンロード通路用ランド部183cの共通化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141と第2アンロード通路142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」については下記参照)。例えば、上流側第1アンロード通路141aと上流側第2アンロード通路142aとは、隣り合うように配置される。例えば、下流側第1アンロード通路141bと上流側第1アンロード通路141a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142aと下流側第2アンロード通路142bとは、隣り合うように配置される。
図5に示す建設機械用油圧システム101は、次のように作動する。方向切換弁130は、方向切換弁130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。この操作に応じて、方向切換弁130は、中立位置130aと、第1作動位置130bと、第2作動位置130cとを切り換える。この操作に応じて、図7に示すスプール180は、ストローク位置を変える。その結果、スプール180は、通路(141〜162)同士の接続の有無及び接続の開度(弁開度)を切り換える。その結果、方向切換弁130は、アクチュエータ120への作動油の供給及び排出の有無、及びアクチュエータ120に対して供給及び排出する作動油の流量を調整する。
切換位置が中立位置130aのときの方向切換弁130は、アクチュエータ120に対する作動油の供給及び排出をしない。方向切換弁130の切換位置が中立位置130aのとき、スプール180は図7に示すスプール孔133内の第2の位置に配置され、方向切換弁130などは次のように作動する。[作動1a]図7に示すように、スプール180は第1アンロード通路141の遮断又は絞りを解除し、方向切換弁130は第1アンロード通路141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141aと下流側第1アンロード通路141bとを、第1アンロード通路用切欠部181a(図8参照)を介して、全開状態にする。作動油は、上流側第1アンロード通路141aから下流側第1アンロード通路141bに流入する。[作動1b]スプール180は第2アンロード通路142の遮断又は絞りを解除し、方向切換弁130は第2アンロード通路142を全開状態にする。具体的には、方向切換弁130は、上流側第2アンロード通路142aと下流側第2アンロード通路142bとを、第2アンロード通路用切欠部181b(図8参照)を介して、全開状態にする。作動油は、上流側第2アンロード通路142aから下流側第2アンロード通路142bに流入する。[作動1c]方向切換弁130は、第1ブリッジ通路153aを遮断状態にする。[作動1d]方向切換弁130は、タンク通路145を遮断状態にする。
切換位置が第1作動位置130bのときの方向切換弁130は、アクチュエータ120に対する作動油の供給及び排出をする。方向切換弁130の切換位置が第1作動位置130bのとき、スプール180は図9及び図10に示すスプール孔133内の第1の位置に配置され、方向切換弁130などは次のように作動する。[作動2a]スプール180は第1アンロード通路141を遮断し又は絞り、方向切換弁130は第1アンロード通路141を遮断状態又は絞り状態(図示なし)にする。具体的には、方向切換弁130は、上流側第1アンロード通路141aと下流側第1アンロード通路141bとを、第1アンロード通路用ランド部183aにより、遮断状態又は絞り状態にする。[作動2b]スプール180は第2アンロード通路142を遮断し又は絞り、方向切換弁130は第2アンロード通路142を遮断状態又は絞り状態(図示なし)にする。具体的には、方向切換弁130は、上流側第2アンロード通路142aと下流側第2アンロード通路142bとを、第3アンロード通路用ランド部183cにより、遮断状態又は絞り状態にする。[作動2c]方向切換弁130は、第1ブリッジ通路153a(第3供給通路153)と、第1アクチュエータ通路161とを接続状態にする。具体的には、スプール180に形成される第1アクチュエータ通路用切欠部181cが第1ブリッジ通路153a(第3供給通路153)及び第1アクチュエータ通路161に接続し、第1アクチュエータ通路用切欠部181cを介して第1ブリッジ通路153a(第3供給通路153)と第1アクチュエータ通路161とが接続される。[作動2d]スプール180は、第2アクチュエータ通路162とタンク通路145とをつなぐ流路(第2接続流路)を第2アクチュエータ通路用切欠部181dによって規定し、方向切換弁130は、第2アクチュエータ通路162とタンク通路145とを接続状態にする。[作動2e]その結果、第1供給通路151及び第2供給通路152を流れる作動油は、第3供給通路153で合流する。第3供給通路153を流れる作動油は、第1アクチュエータ通路161を介してアクチュエータ120(第1作動油ポート121;図5参照)に供給される。その結果、アクチュエータ120が一方側に作動する。
切換位置が第2作動位置130cのときの方向切換弁130は、アクチュエータ120に対する作動油の供給及び排出をする。このとき、方向切換弁130は、切換位置が第1作動位置130bの場合とは逆側(他方側)にアクチュエータ120が作動するように、アクチュエータ120に対する作動油の供給及び排出をする。方向切換弁130の切換位置が第2作動位置130cのとき、スプール180は図11に示すスプール孔133内の第3の位置に配置され、方向切換弁130などは次のように作動する。[作動3a]図11に示すように、方向切換弁130は、第1アンロード通路141を、遮断状態又は絞り状態(図示なし)にする。具体的には、方向切換弁130は、上流側第1アンロード通路141aと下流側第1アンロード通路141bとを、第3アンロード通路用ランド部183c(図7参照)により、遮断状態又は絞り状態にする。[作動3b]方向切換弁130は、第2アンロード通路142を、遮断状態又は絞り状態(図示なし)にする。具体的には、方向切換弁130は、上流側第2アンロード通路142aと下流側第2アンロード通路142bとを、第2アンロード通路用ランド部183b(図7参照)により、遮断状態又は絞り状態にする。[作動3c]方向切換弁130は、第1ブリッジ通路153aを遮断状態にする。具体的には、第1アンロード通路用ランド部183aによって第1ブリッジ通路153aが遮断され、当該第1ブリッジ通路153aと第1アクチュエータ通路161との間が遮断される。[作動3d]方向切換弁130は、第2ブリッジ通路153b(第3供給通路153)と、第2アクチュエータ通路162とを接続状態にする。具体的には、第2アクチュエータ通路用切欠部181dが第2ブリッジ通路153b(第3供給通路153)及び第2アクチュエータ通路162に接続され、第2アクチュエータ通路用切欠部181dを介して第2ブリッジ通路153b(第3供給通路153)と第2アクチュエータ通路162とが接続される。[作動3e]方向切換弁130は、第1アクチュエータ通路161とタンク通路145とを接続状態にする。具体的には、第1アクチュエータ通路用切欠部181cが第1アクチュエータ通路161及びタンク通路145に接続され、第1アクチュエータ通路用切欠部181cを介して第1アクチュエータ通路161とタンク通路145とが接続される。
11 ポンプ装置
12 アクチュエータ
12a ヘッド室
12b ロッド室
13 方向切換弁
14 第1タンク
15 第2タンク
16 チェック弁
20 供給路
21 アンロード通路
22 排出路
23 タンク流路
30 弁体
31 弁孔
32 弁スライダ
33 第1接続流路
34 第2接続流路
35 第1作動油作用部
36 第2作動油作用部
37 排出タンク接続用切欠部
38 第1接続孔
39 第2接続孔
40 第3接続孔
41 弁座
42a 第1弁ランド部
42b 第2弁ランド部
43 貫通孔
50 弁基礎部
51 弁シール部
54 第4接続孔
55 第5接続孔
56 第6接続孔
57 第7接続孔
101 建設機械用油圧システム
111 第1ポンプ
112 第2ポンプ
115 タンク
120 アクチュエータ
121 第1作動油ポート
122 第2作動油ポート
130 方向切換弁
130a 中立位置
130b 第1作動位置
130c 第2作動位置
131 切換弁本体
133 スプール孔
141 第1アンロード通路
141a 上流側第1アンロード通路
141b 下流側第1アンロード通路
142 第2アンロード通路
142a 上流側第2アンロード通路
142b 下流側第2アンロード通路
145 タンク通路
151 第1供給通路
152 第2供給通路
153 第3供給通路
153a 第1ブリッジ通路
153b 第2ブリッジ通路
161 第1アクチュエータ通路
162 第2アクチュエータ通路
171 第1チェック弁
172 第2チェック弁
180 スプール(弁体)
181 切欠部
181a 第1アンロード通路用切欠部
181b 第2アンロード通路用切欠部
181c 第1アクチュエータ通路用切欠部
181d 第2アクチュエータ通路用切欠部
183 ランド部
183a 第1アンロード通路用ランド部
183b 第2アンロード通路用ランド部
183c 第3アンロード通路用ランド部
185 流路切換部
Claims (6)
- 弁体に形成される弁孔と、
前記弁孔、アクチュエータ及びポンプ装置に接続され、前記ポンプ装置から作動油が供給される供給路と、
前記アクチュエータ及び前記弁孔に接続され、前記アクチュエータから作動油が排出される排出路と、
前記弁孔内において移動可能に設けられ、前記供給路から前記弁孔に供給される作動油の圧力と、前記排出路から前記弁孔に供給される作動油の圧力とに応じて、前記弁孔内における配置位置が定まる弁スライダであって、前記排出路から前記弁孔に供給される作動油の圧力が前記供給路から前記弁孔に供給される作動油の圧力よりも大きい場合、前記排出路と前記供給路とを連通する第1接続流路を前記弁孔内に規定する位置に配置される弁スライダと、
前記排出路と排出タンクとを連通する第2接続流路を形成可能な流路形成部と、を備え、
前記弁スライダは、
前記第2接続流路の少なくとも一部を構成する排出タンク接続用切欠部を有し、
前記排出路から前記弁孔に供給される作動油の圧力が前記供給路から前記弁孔に供給される作動油の圧力よりも大きい場合には、前記排出路と前記排出タンク接続用切欠部との間の連通を遮断する、方向切換弁。 - 前記弁スライダは、
前記弁孔内において第1の方向及び第2の方向に移動可能であり、
前記排出路から前記弁孔に供給される作動油によって第1の方向の力が作用する第1作動油作用部と、前記供給路から前記弁孔に供給される作動油によって第2の方向の力が作用する第2作動油作用部とを有する請求項1に記載の方向切換弁。 - 前記弁体には、前記弁孔と連通する第1接続孔、第2接続孔及び第3接続孔が形成され、
前記第1接続孔は、前記排出路に接続され、前記排出路から前記第1作動油作用部に作動油を導き、
前記第2接続孔は、前記排出路に接続され、
前記第3接続孔は、前記排出タンクに連通し、
前記弁スライダは、
前記排出路から前記弁孔に供給される作動油の圧力が前記供給路から前記弁孔に供給される作動油の圧力よりも小さい場合、前記排出タンク接続用切欠部を前記第2接続孔及び前記第3接続孔に接続し、
前記排出路から前記弁孔に供給される作動油の圧力が前記供給路から前記弁孔に供給される作動油の圧力よりも大きい場合には、前記排出路から前記弁孔に供給される作動油の圧力が前記供給路から前記弁孔に供給される作動油の圧力よりも小さい場合よりも、前記第2接続孔と前記排出タンク接続用切欠部との間の連通を制限する請求項2に記載の方向切換弁。 - 前記弁スライダは、
前記排出路から前記弁孔に供給される作動油の圧力が前記供給路から前記弁孔に供給される作動油の圧力よりも小さい場合、前記供給路と前記弁孔との間の境界を形成する前記弁体に設けられる弁座に密着する第1の位置に移動し、
前記排出路から前記弁孔に供給される作動油の圧力が前記供給路から前記弁孔に供給される作動油の圧力よりも大きい場合、前記弁座から離間する第2の位置に移動する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方向切換弁。 - 前記弁スライダは、前記弁体のうち前記弁孔を形成する周壁上を摺動する第1弁ランド部及び第2弁ランド部を有し、
前記第1弁ランド部と前記第2弁ランド部との間に前記排出タンク接続用切欠部が設けられる請求項1〜4のいずれか一項に記載の方向切換弁。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の方向切換弁と、
前記方向切換弁の前記供給路に接続されるポンプ装置と、
前記方向切換弁の前記供給路及び前記排出路に接続されるアクチュエータと、
前記方向切換弁の前記第2接続流路に連通する排出タンクと、を備える油圧システム。
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