JP7332383B2 - 流体制御弁、流体システムおよび建設機械 - Google Patents
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Description
(1)本発明の態様に係る流体制御弁は、第1ポンプ通路からブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第1逆止弁と、第2ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第2逆止弁と、第3ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第3逆止弁と、を備え、前記第1逆止弁の中心軸線を第1軸線とし、前記第2逆止弁の中心軸線を第2軸線とし、前記第3逆止弁の中心軸線を第3軸線としたとき、前記第1軸線、前記第2軸線及び前記第3軸線は、互いに平行に配置され、前記第1軸線と平行な方向から見て、前記第3軸線は、前記第1軸線と前記第2軸線との間の中央位置であって、前記第1軸線及び前記第2軸線を結ぶ線分と直交する方向にずれた位置に配置されている。
[建設機械]
図1は、第1実施形態の建設機械1の模式図である。
例えば、建設機械1は油圧ショベルである。建設機械1は、旋回体2および走行体3を備える。旋回体2は、走行体3の上に旋回可能に設けられている。旋回体2は、作動油(流体)を供給する油圧ポンプ12(流体供給源)を備える。
図2は、第1実施形態の油圧制御弁11の平面図である。図3は、図2のIII-III断面を含む、油圧システム10の模式図である。
図3に示すように、油圧システム10は、油圧制御弁11(流体制御弁)と、油圧ポンプ12と、作動油によって駆動される油圧アクチュエータ13(駆動体)と、を備える。例えば、油圧アクチュエータ13は、油圧モータ、油圧シリンダ等である。図3においては、油圧アクチュエータ13である油圧シリンダを示す。図中符号14は作動油を貯留するタンクを示す。
油圧制御弁11は、油圧シリンダ13に対する作動油の供給・排出を制御する。油圧制御弁11は、複数(例えば本実施形態では3つ)の逆止弁20と、複数の通路31~38を有するバルブボディ30と、スプール40と、を備える。油圧制御弁11は、スプール式の方向切換弁である。
逆止弁20は、スプール40の開口方向(図3の左右方向)に並んで複数(例えば本実施形態では3つ)配置されている。3つのうち2つの逆止弁20は、バルブボディ30の壁部30aを挟んで隣り合う位置に配置されている。3つの逆止弁20は、第1ポンプ通路35からブリッジ供給通路38へ作動油の通過を可能にする第1逆止弁20Aと、第2ポンプ通路36からブリッジ供給通路38へ作動油の通過を可能にする第2逆止弁20Bと、第3ポンプ通路37からブリッジ供給通路38へ作動油の通過を可能にする第3逆止弁20Cと、である。
図中において、符号18は逆止弁20の端部を覆うプラグ、符号19はプラグ18の溝内に設けられたOリングをそれぞれ示す。以下、2つの逆止弁20A,20Bのうち第1逆止弁20Aについて説明する。第2逆止弁20Bについては第1逆止弁20Aと同様の構成を有するため詳細説明を省略する。
第1分岐通路用弁21Aは、第1分岐通路35aとブリッジ供給通路38とを遮断または接続する。図4においては、第1分岐通路用弁21Aは第1分岐通路35aとブリッジ供給通路38とを遮断している。第1分岐通路用弁21Aは、軸線C1に沿う中央孔50を有する本体51を備える。第1分岐通路用弁21Aは、本体51の外周に設けられ軸線C1に対して斜めに交差する第1傾斜面52を有する。第1分岐通路用弁21Aは、第1傾斜面52に対し軸方向でずれた位置に配置され作動油を通過可能とする絞り53を有する。
第2分岐通路用弁22Aは、第2分岐通路35bとブリッジ供給通路38とを遮断または接続する。図4においては、第2分岐通路用弁22Aは第2分岐通路35bとブリッジ供給通路38とを遮断している。第2分岐通路用弁22Aは、中央孔50に対して軸方向に移動可能に配置された軸部材60と、軸部材60の外周に設けられ軸線C1に対して斜めに交差する第2傾斜面61と、径方向において軸部材60から突出する突出部62と、を有する。
図4に示すように、弾性部材24,25は、複数設けられている。複数の弾性部材24,25は、第1分岐通路用弁21Aを弾性的に支持する第1コイルバネ24と、第2分岐通路用弁22Aを弾性的に支持する第2コイルバネ25と、である。第1コイルバネ24および第2コイルバネ25は、第3入口50cに配置されている。第1コイルバネ24および第2コイルバネ25は、軸方向に弾性変形可能である。第1コイルバネ24および第2コイルバネ25は、軸方向の一方のみから押される位置に配置されている。
図8は、第1実施形態の第1逆止弁20Aの動作の一例の説明図である。図8は、第2分岐通路35bから作動油が供給されたときを示す。図8においては、第2分岐通路用弁22Aが第2分岐通路35bとブリッジ供給通路38と接続している状態を実線で示し、第2分岐通路用弁22Aが第2分岐通路35bとブリッジ供給通路38とを遮断している状態を二点鎖線で示している。
図4に示すように、第3逆止弁20Cは、第1逆止弁20Aと第2逆止弁20Bとの間に配置されている。軸方向から見て、第3逆止弁20Cは、第1逆止弁20Aおよび第2逆止弁20Bに対してずれた位置に配置されている(図2参照)。図中において、符号C1は第1逆止弁20Aの中心軸線(以下「第1軸線」ともいう。)、符号C2は第2逆止弁20Bの中心軸線(以下「第2軸線」ともいう。)、符号C3は第3逆止弁20Cの中心軸線(以下「第3軸線」ともいう。)をそれぞれ示す。軸方向から見て、第3軸線C3は、第1軸線C1および第2軸線C2との間の中央位置であって、第1軸線C1および第2軸線C2を結ぶ線分と直交する方向にずれた位置に配置されている(図2参照)。
図10は、第1実施形態の第3逆止弁20Cの動作の一例の説明図である。図10は、第3ポンプ通路37から作動油が供給されたときを示す。図10においては、第5通路用弁70が第3ポンプ通路37とブリッジ供給通路38とを接続している状態を実線で示し、第5通路用弁70が第3ポンプ通路37とブリッジ供給通路38とを遮断している状態を二点鎖線で示している。
図11は、第1実施形態の油圧システム10のブロック図である。図11に示すように、油圧システム10は、複数の油圧ポンプ81~83を備える。複数の油圧ポンプ81~83は、第1ポンプ81、第2ポンプ82および第3ポンプ83を含む。第1ポンプ81は、旋回用のポンプである。第2ポンプ82は、走行用(例えば左走行用)のポンプである。第3ポンプ83は、走行用(例えば右走行用)のポンプである。
図13は、第2実施形態の逆止弁の模式図である。
上述した実施形態では、中央孔50が軸方向において本体51の全体にわたって開口している例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、図13に示すように、第1分岐通路用弁221Aは、中央孔50を軸方向の一方側の第1領域255と軸方向の他方側の第2領域256とに区画する仕切り257を備えてもよい。軸部材60は、第2領域256に配置されている。図13において、上記実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
10…油圧システム(流体システム)
11…油圧制御弁(流体制御弁)
12…油圧ポンプ(流体供給源)
13…油圧アクチュエータ(駆動体)
18…プラグ
18A…第1プラグ
18B…第2プラグ
20…逆止弁
20A…第1逆止弁(逆止弁)
20B…第2逆止弁(逆止弁)
20C…第3逆止弁(逆止弁)
21A…第1分岐通路用弁
21B…第3分岐通路用弁
22A…第2分岐通路用弁
22B…第4分岐通路用弁
35…第1ポンプ通路
35a…第1分岐通路
35b…第2分岐通路
36…第2ポンプ通路
36a…第3分岐通路
36b…第4分岐通路
37…第3ポンプ通路
38…ブリッジ供給通路
50…中央孔
51…本体
52…第1傾斜面
60…軸部材
61…第2傾斜面
81…第1ポンプ
82…第2ポンプ
83…第3ポンプ
221A…第1分岐通路用弁
257…仕切り
C1…第1軸線(軸線)
C2…第2軸線
C3…第3軸線
Claims (13)
- 第1ポンプ通路からブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第1逆止弁と、
第2ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第2逆止弁と、
第3ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第3逆止弁と、を備え、
前記第1逆止弁の中心軸線を第1軸線とし、前記第2逆止弁の中心軸線を第2軸線とし、前記第3逆止弁の中心軸線を第3軸線としたとき、
前記第1軸線、前記第2軸線及び前記第3軸線は、互いに平行に配置され、
前記第1軸線と平行な方向から見て、前記第3軸線は、前記第1軸線と前記第2軸線との間の中央位置であって、前記第1軸線及び前記第2軸線を結ぶ線分と直交する方向にずれた位置に配置されている流体制御弁。 - 前記第1逆止弁の第1プラグが前記第3逆止弁の一部を支持し、
前記第2逆止弁の第2プラグが前記第3逆止弁の他の一部を支持する請求項1に記載の流体制御弁。 - 前記第1ポンプ通路が、前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第1分岐通路と前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第2分岐通路とを有する請求項1または2に記載の流体制御弁。
- 前記第2ポンプ通路が、前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第3分岐通路と前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第4分岐通路とを有する請求項1または2に記載の流体制御弁。
- 前記第1逆止弁が、前記第1分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第1分岐通路用弁と、前記第2分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第2分岐通路用弁と、を備える請求項3に記載の流体制御弁。
- 前記第2逆止弁が、前記第3分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第3分岐通路用弁と、前記第4分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第4分岐通路用弁と、を備える請求項4に記載の流体制御弁。
- 前記第1分岐通路用弁は、軸線に沿う中央孔を有する本体を備え、前記本体の外周に設けられ前記軸線に対して斜めに交差する第1傾斜面を有し、
前記第2分岐通路用弁は、前記中央孔に対して前記軸線と平行な軸方向に移動可能に配置された軸部材を備え、前記軸部材の外周に設けられ前記軸線に対して斜めに交差する第2傾斜面を有する請求項5に記載の流体制御弁。 - ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第1分岐通路と前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第2分岐通路とを有する第1ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にし、前記第1分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第1分岐通路用弁および前記第2分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第2分岐通路用弁を備え、前記第1分岐通路用弁が軸線に沿う中央孔を有する本体を備え前記本体の外周に設けられ前記軸線に対して斜めに交差する第1傾斜面を有し、前記第2分岐通路用弁が前記中央孔に対して前記軸線と平行な軸方向に移動可能に配置された軸部材を備え前記軸部材の外周に設けられ前記軸線に対して斜めに交差する第2傾斜面を有する第1逆止弁と、
前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第3分岐通路と前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第4分岐通路とを有する第2ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にし、前記第3分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第3分岐通路用弁および前記第4分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第4分岐通路用弁を備える第2逆止弁と、
第3ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にし、前記第1逆止弁の第1プラグによって一部が支持され前記第2逆止弁の第2プラグによって他の一部が支持されている第3逆止弁と、を備える流体制御弁。 - ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第1分岐通路と前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第2分岐通路とを有する第1ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にし、前記第1分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第1分岐通路用弁および前記第2分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第2分岐通路用弁を備え、前記第1分岐通路用弁が軸線に沿う中央孔を有する本体を備え前記本体の外周に設けられ前記軸線に対して斜めに交差する第1傾斜面および前記本体の内周に設けられ前記中央孔を前記軸線と平行な軸方向の一方側と他方側とに区画する仕切りを有し、前記第2分岐通路用弁が前記中央孔に対して前記軸方向に移動可能に配置された軸部材を備え前記軸部材の外周に設けられ前記軸線に対して斜めに交差する第2傾斜面を有する第1逆止弁と、
前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第3分岐通路と前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能な第4分岐通路とを有する第2ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にし、前記第3分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第3分岐通路用弁および前記第4分岐通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第4分岐通路用弁を備える第2逆止弁と、
第3ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にし、前記第1逆止弁の第1プラグによって一部が支持され前記第2逆止弁の第2プラグによって他の一部が支持されている第3逆止弁と、を備える流体制御弁。 - 第1ポンプ通路からブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第1逆止弁、第2ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第2逆止弁および第3ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第3逆止弁を備える流体制御弁と、
流体を供給する流体供給源と、
前記流体によって駆動される駆動体と、を備え、
前記第1逆止弁の中心軸線を第1軸線とし、前記第2逆止弁の中心軸線を第2軸線とし、前記第3逆止弁の中心軸線を第3軸線としたとき、
前記第1軸線、前記第2軸線及び前記第3軸線は、互いに平行に配置され、
前記第1軸線と平行な方向から見て、前記第3軸線は、前記第1軸線と前記第2軸線との間の中央位置であって、前記第1軸線及び前記第2軸線を結ぶ線分と直交する方向にずれた位置に配置されている流体システム。 - 前記流体供給源は複数設けられ、
複数の前記流体供給源は、
前記第1ポンプ通路に流体を供給する第1ポンプと、
前記第2ポンプ通路に流体を供給する第2ポンプと、
前記第3ポンプ通路に流体を供給する第3ポンプと、を含む請求項10に記載の流体システム。 - 前記第1ポンプ通路が、前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能なパラレル通路である第1分岐通路と前記ブリッジ供給通路に流体を供給可能なタンデム通路である第2分岐通路とを有する請求項10または11に記載の流体システム。
- 第1ポンプ通路からブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第1逆止弁、第2ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第2逆止弁および第3ポンプ通路から前記ブリッジ供給通路へ流体の通過を可能にする第3逆止弁を備える流体制御弁と、
流体を供給する流体供給源と、
前記流体によって駆動される駆動体と、を備え、
前記第1逆止弁の中心軸線を第1軸線とし、前記第2逆止弁の中心軸線を第2軸線とし、前記第3逆止弁の中心軸線を第3軸線としたとき、
前記第1軸線、前記第2軸線及び前記第3軸線は、互いに平行に配置され、
前記第1軸線と平行な方向から見て、前記第3軸線は、前記第1軸線と前記第2軸線との間の中央位置であって、前記第1軸線及び前記第2軸線を結ぶ線分と直交する方向にずれた位置に配置されている建設機械。
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