JP7452972B2

JP7452972B2 - アダプタ、弁装置、建設機械、弁装置の取り付け方法、及び制御弁

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Publication number: JP7452972B2
Application number: JP2019186953A
Authority: JP
Inventors: 仁岩崎
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2039-10-10
Also published as: KR20210042815A; JP2021063519A; CN112648253A

Description

本発明は、建設機械を仕様変更するためのアダプタ、弁装置、建設機械、弁装置の取り付け方法、及び制御弁に関する。

建設機械は、油圧バルブ装置による油圧の制御により駆動されるものが多い。油圧バルブ装置は、複雑な油圧回路を複数の油圧バルブで制御している。油圧バルブ装置の油圧バルブにオプション機能を付加する場合、油圧バルブ装置の本体にネジ穴を追加する等の加工をし、オプション機能を備える機能ブロックと本体とをロングボルト等を用いて取り付けることが行われる。出願人は、油圧制御装置にオプションバルブを追加することに関して既に特許文献１に記載された技術を提案している。

特開２００３－０４２１０２号公報

特許文献１では、オプションバルブの効率的な取り付け方法についてはまだ提案されていなかった。発明者は鋭意研究の下、油圧バルブ装置にオプションバルブを追加することについて改良を続けてきた。

本発明は、油圧バルブ装置に効率的にオプションバルブを追加することができるアダプタ、弁装置、建設機械、弁装置の取り付け方法、及び制御弁を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るアダプタは、油圧バルブ装置に配置されバルブカバーが固定される固定穴を有するプレート部と、前記油圧バルブ装置に固定され、弁体がスライド移動自在に挿入される貫通孔を有し前記油圧バルブ装置に前記プレート部を固定するスリーブと、を備える。

このように構成することで、プレート部を油圧バルブ装置の本体の既存の取付穴に固定してプレート部に弁体とカバーを取り付けることができるので、油圧バルブ装置の本体に穴あけ等の加工をすることなく、油圧バルブ装置の仕様変更をすることができる。

上記構成であって、前記スリーブと前記プレート部とが一体に形成されていてもよい。

このように構成することで、アダプタの構成を簡略化し、取り付けを容易にすると共に、コストを低減できる。

本発明の一態様に係る弁装置は、油圧バルブ装置に配置され固定穴を有するプレート部と、前記油圧バルブ装置に固定され、貫通孔を有し前記油圧バルブ装置に前記プレート部を固定するスリーブと、前記貫通孔にスライド移動自在に挿入される弁体と、前記固定穴を介して前記プレート部に固定され前記弁体を覆うバルブカバーと、を備える。

このように構成することで、弁装置の本体に穴あけ等の加工をすることなく、油圧バルブ装置の仕様変更をすることができる。

前記プレート部は、前記スリーブが挿入される他の貫通孔を有し、前記スリーブは、前記他の貫通孔より大きい径で突出して形成された段差を有し、前記プレート部は、前記スリーブが前記他の貫通孔に挿入されて固定された状態において、前記段差と前記油圧バルブ装置の本体との間に挟まれて固定されるよう構成されていてもよい。

このように構成することで、本体の取付穴とスリーブの段差でプレート部を挟んで固定できるので、油圧バルブ装置の本体に形成された既存の取り付け穴を利用して油圧バルブ装置を仕様変更することができる。

上記構成であって、前記プレート部は、少なくとも１つ以上の前記他の貫通孔を有し、前記貫通孔に少なくとも１つ以上の前記スリーブが設けられるように構成されていてもよい。

このように構成することで、本体に少なくとも１つ以上の弁体を本体の形状に合わせてレイアウトすることができる。

上記構成であって、前記弁体はチェック弁であるよう構成されていてもよい。

このように構成することで、本体にチェック弁を後付けすることができる。

上記構成であって、建設機械が上記弁装置を備えるよう構成されていてもよい。

このように構成することで、建設機械を用途に合わせて仕様変更することができる。

本発明の一態様に係る弁装置の取り付け方法は、油圧バルブ装置にバルブカバーが固定される固定穴を有するプレート部を配置する工程と、前記プレート部を弁体がスライド移動自在に挿入される貫通孔を有するスリーブを用いて前記油圧バルブ装置に形成された弁体用の取付穴に固定する工程と、前記貫通孔に前記弁体を取り付ける工程と、を有する。

このように構成することで、アダプタの固定構造を油圧バルブ装置の本体の既存の取付穴に固定してアダプタに弁体とカバーを取り付けることができるので、油圧バルブ装置の本体に穴あけ等の加工をすることなく、油圧バルブ装置を仕様変更することができる。

本発明の一態様に係る制御弁は、油圧バルブ装置と、前記油圧バルブ装置に配置され固定穴を有するプレート部と、前記油圧バルブ装置に固定され、貫通孔を有し前記油圧バルブ装置に前記プレート部を固定するスリーブと、前記貫通孔にスライド移動自在に挿入される弁体と、前記固定穴を介して前記プレート部に固定され前記弁体を覆うバルブカバーと、を備える。

このように構成することで、油圧バルブ装置の本体に穴あけ等の加工をすることなく、油圧バルブ装置を仕様変更することができる。

上述の弁装置は、油圧バルブ装置に効率的にオプションバルブを追加することができる。

本発明の実施形態における建設機械の構成を示す図。本発明の実施形態における建設機械の油圧システムの構成を示すブロック図。本発明の実施形態における油圧バルブ装置の構成を示す断面図。本発明の実施形態における油圧バルブ装置のバルブの取り付け方法を示す図。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（建設機械）
図１は、建設機械１００の概略構成図である。以下、鉛直方向に沿って下方を見ることを平面視すると記載する。下記構成の方向はこの限りでない。

図１に示されるように、建設機械１００は、例えば油圧ショベルである。建設機械１００は、旋回体１０１と、走行体１０２とを備えている。旋回体１０１は、走行体１０２の上に旋回可能に設けられている。旋回体１０１には、油圧システム１が設けられている。

旋回体１０１は、操作者が搭乗可能なキャブ１０３と、キャブ１０３に一端が揺動自在に連結されているブーム１０４と、ブーム１０４のキャブ１０３とは反対側の他端（先端）に揺動自在に一端が連結されているアーム１０５と、アーム１０５のブーム１０４とは反対側の他端（先端）に揺動自在に連結されているバケット１０６と、を備えている。また、キャブ１０３内には、油圧システム１が設けられている。この油圧システム１から供給される作動油によって、キャブ１０３、ブーム１０４、アーム１０５、及びバケット１０６が駆動される。

（油圧システム）
図２に示されるように、油圧システム１は、駆動源となるエンジン２と、エンジン２に駆動される油圧ポンプ３と、建設機械１００の各部を動作させる複数のアクチュエータ４と、複数のアクチュエータ４の動作を切り替える油圧バルブ装置５と、作動油を貯蔵するタンク１０と、作動油を冷却するオイルクーラ１１と、圧力調整のためのリリーフバルブ１２とを備える。

エンジン２は、ガソリンやディーゼル燃料を用いた内燃機関である。エンジン２は、出力軸２Ａを備え、出力軸２Ａは、油圧ポンプ３に連結されている。油圧ポンプ３には、配管Ｐが接続されている。油圧ポンプ３は、出力軸２Ａに駆動されて配管Ｐに作動油を流通させる。配管Ｐには油圧バルブ装置５が接続されている。

油圧バルブ装置５には、複数のアクチュエータ４が分岐した配管Ｐを介して接続されている。油圧バルブ装置５は、オプションの複数のバルブ５Ｂが増設され、配管Ｐに流通する作動油の油圧を複数のバルブで切り替えて複数のアクチュエータ４に作動油を供給する。複数のアクチュエータ４は、キャブ１０３、ブーム１０４、アーム１０５、及びバケット１０６等を駆動する。また、複数のバルブ５Ｂは、複数のアクチュエータ４を動作させる弁と、作動油の流れを一方向にするチェック弁とを有する。増設されたオプションの複数のバルブ５Ｂと油圧バルブ装置５とにより制御弁が構成される。

図３に示されるように、油圧バルブ装置５に適用される弁装置は、筐体となる本体５Ａと、本体５Ａに固定されたアダプタ６と、アダプタ６に設けられた複数のバルブ５Ｂ（弁体）と、複数のバルブ５Ｂを覆うバルブカバー５Ｆ（カバー）を備える。本体５Ａには、バルブ５Ｂとは異なるバルブを固定するための既存の取付穴５Ｃが形成されている。アダプタ６は、既存のバルブ用の取付穴５Ｃを利用してオプションのバルブ５Ｂを取り付けるための接続部材である。

取付穴５Ｃは、本体５Ａの上面５Ｈまたは側面に複数個形成されている。取付穴５Ｃは、断面が円形に形成されている。取付穴５Ｃは、必ずしも断面が円形に形成されていなくてもよい。取付穴５Ｃの下端は作動油の流路Ｒに連通している。取付穴５Ｃの壁面には、雌ネジ５Ｄが形成されている。

本体５Ａの上面５Ｈには、アダプタ６が載置される。アダプタ６は、板状に形成されている。アダプタ６は、板状のプレート部７と、プレート部７に取り付けられる筒状に形成された複数のスリーブ８とを備える。プレート部７は、複数のスリーブ８が挿入される複数の貫通孔７Ａを有する。プレート部７は、必ずしも平坦に形成されていなくてもよい。

貫通孔７Ａは、本体５Ａの上面５Ｈに形成された取付穴５Ｃに連通する位置に形成されている。貫通孔７Ａは、円形断面に形成されている。貫通孔７Ａは、必ずしも円形断面に形成されていなくてもよい。また、プレート部７には、平面視して貫通孔７Ａに隣接すると共に、プレート部７の外周に沿って複数のボルト穴７Ｂ（固定穴）が形成されている。ボルト穴７Ｂには、バルブカバー５Ｆを取り付けるためのボルトＢが固定される。ボルト穴７Ｂは、プレート部７を貫通してもよい。

プレート部７の貫通孔７Ａには、スリーブ８が挿入される。スリーブ８は、貫通孔７Ａの形状に合致する径の円筒状に形成されている。スリーブ８は、下端部に固定構造８Ｆが形成されている。固定構造８Ｆは、下方に突出して形成された凸状体８Ｅと、凸状体８Ｅに形成された雄ねじ８Ｄを有する。凸状体８Ｅは、本体５Ａに形成された既存のバルブ用の取付穴５Ｃに固定される。スリーブ８には、軸線方向に沿って貫通孔８Ｃが形成されている。

貫通孔８Ｃには、オプションのバルブ５Ｂが挿入されて取り付けられる。スリーブ８は、プレート部７の貫通孔７Ａに挿入された状態で固定構造８Ｆがプレート部７の下面７Ｅから下方に突出するように形成されている。

雄ネジ８Ｄは、取付穴５Ｃに形成された雌ネジ５Ｄと噛み合うように形成されている。雄ネジ８Ｄは、スリーブ８の軸線方向から平面視して貫通孔８Ｃが連通している。スリーブ８の側面には、スリーブ８の径方向に突出した段差８Ｂが形成されている。段差８Ｂは、プレート部７の貫通孔７Ａの径よりも大きい径に形成されている。

バルブカバー５Ｆは、複数のバルブ５Ｂを覆うように形成されたカバー部材である。バルブカバー５Ｆは、上面５ＦＡから下面５ＦＢに貫通してボルトＢを固定するための貫通孔５Ｇが複数個設けられている。

次に、アダプタ６を用いたバルブ５Ｂの取り付け方法の工程について説明する。

図４に示されるように、プレート部７が本体５Ａの上面５Ｈ上に配置される。この時、複数の貫通孔７Ａと取付穴５Ｃとの位置が合わせられる。スリーブ８をプレート部７の貫通孔７Ａに挿入し、固定構造８Ｆをプレート部７の下面７Ｅから突出させる。そして、固定構造８Ｆを取付穴５Ｃの位置に合わせる。

固定構造８Ｆの雄ネジ８Ｄを取付穴５Ｃの雌ネジ５Ｄに噛み合わせてスリーブ８を回転させると、スリーブ８が下降する。スリーブ８が下降すると段差８Ｂがプレート部７の上面７Ｄに当たる。この状態において、スリーブ８を更に回転させて増締めすると、プレート部７は段差８Ｂと本体５Ａの上面５Ｈとの間に挟まれた状態で固定される。

同様にして複数のスリーブ８が複数の取付穴５Ｃに固定されると、プレート部７が複数の段差８Ｂと本体５Ａとに挟まれて、プレート部７が本体５Ａに確実に固定される。プレート部７が固定された後、複数のスリーブ８に複数のバルブ５Ｂが取り付けられる。バルブ５Ｂは、例えば、チェック弁である。チェック弁は、油圧ポンプ３とアクチュエータ４とを接続し、又は遮断するバルブである。複数のバルブ５Ｂが取り付けられた後、複数のバルブ５Ｂは、バルブカバー５Ｆにより覆われる。

貫通孔５Ｇに挿入されたボルトＢは、時計回りに回転され、先端部がプレート部７のボルト穴７Ｂに締結される。バルブカバー５Ｆは、ボルトＢの頭部Ｂ１とプレート部７の上面７Ｄとの間に挟まれて固定される。これにより、本体５Ａに少なくとも１つ以上のバルブ５Ｂを本体５Ａの形状に合わせてレイアウトすることができる。そして、既存の油圧バルブ装置５に用途に合わせたバルブ５Ｂを取り付けることで、建設機械１００を仕様変更することができる。

上述した油圧バルブ装置５によれば、本体５Ａに設けられた既存のバルブの取付穴を利用してオプションバルブを本体５Ａに取り付けることができる。油圧バルブ装置５は、既存のバルブの取付穴を利用してオプションバルブを固定するためのアダプタ６を固定することで、本体５Ａを無加工のままでオプションバルブ及びカバーを固定することができる。また、油圧バルブ装置５によれば、アダプタ６を用いてオプションバルブを取り付けることができ、建設機械１００を用途に応じて仕様変更することができる。

上記実施形態では、複数のオプションバルブをアダプタ６を用いて固定する構成を例示したが、オプションバルブを１個取り付ける場合、アダプタ６のプレート部７とスリーブ８は、一体で形成されていてもよい。この場合、アダプタ６は、平面視して円板状に形成されていてもよい。

１…油圧システム、２…エンジン、２Ａ…出力軸、３…油圧ポンプ、４…アクチュエータ、５…油圧バルブ装置、５Ａ…本体、５Ｂ…バルブ（弁体）、５Ｂ…バルブ（弁体）、５Ｃ…取付穴、５Ｄ…雌ネジ、５Ｆ…バルブカバー、５Ｇ…貫通孔、５Ｈ…上面、６…アダプタ、７…プレート部、Ａ…貫通孔、７Ｂ…固定穴、７Ｂ…ボルト穴、８…スリーブ、８Ｂ…段差、８Ｃ…貫通孔、８Ｄ…雄ネジ、８Ｅ…凸状体、８Ｆ…固定構造、１０…タンク、１１…オイルクーラ、１２…リリーフバルブ、１００…建設機械、１０１…旋回体、１０２…走行体、１０３…キャブ、１０４…ブーム、１０５…アーム、１０６…バケット

Claims

油圧バルブ装置に配置されバルブカバーが固定される固定穴を有するプレート部と、
前記油圧バルブ装置に固定され、弁体がスライド移動自在に挿入される貫通孔を有し前記油圧バルブ装置に前記プレート部を固定するスリーブと、を備える、
アダプタ。
前記スリーブと前記プレート部とが一体に形成されている、請求項１に記載のアダプタ。
油圧バルブ装置に配置され固定穴を有するプレート部と、
前記油圧バルブ装置に固定され、貫通孔を有し前記油圧バルブ装置に前記プレート部を固定するスリーブと、
前記貫通孔にスライド移動自在に挿入される弁体と、
前記固定穴を介して前記プレート部に固定され前記弁体を覆うバルブカバーと、を備える、
弁装置。
前記プレート部は、前記スリーブが挿入される他の貫通孔を有し、
前記スリーブは、前記他の貫通孔より大きい径で突出して形成された段差を有し、
前記プレート部は、前記スリーブが前記他の貫通孔に挿入されて固定された状態において、前記段差と前記油圧バルブ装置の本体との間に挟まれて固定されるよう構成されている、
請求項３に記載の弁装置。
前記プレート部は、少なくとも１つ以上の前記他の貫通孔を有し、前記貫通孔に少なくとも１つ以上の前記スリーブが設けられる、
請求項４に記載の弁装置。
前記弁体はチェック弁である、
請求項３から５のうちいずれか１項に記載の弁装置。
請求項３から６のうちいずれか１項に記載の弁装置を備える、建設機械。
油圧バルブ装置にバルブカバーが固定される固定穴を有するプレート部を配置する工程と、
前記プレート部を弁体がスライド移動自在に挿入される貫通孔を有するスリーブを用いて前記油圧バルブ装置に形成された弁体用の取付穴に固定する工程と、
前記貫通孔に前記弁体を取り付ける工程と、を有する、弁装置の取り付け方法。
油圧バルブ装置と、
前記油圧バルブ装置に配置され固定穴を有するプレート部と、
前記油圧バルブ装置に固定され、貫通孔を有し前記油圧バルブ装置に前記プレート部を固定するスリーブと、
前記貫通孔にスライド移動自在に挿入される弁体と、
前記固定穴を介して前記プレート部に固定され前記弁体を覆うバルブカバーと、を備える、
制御弁。