JP7514868B2 - Directional valve - Google Patents
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Description
本発明は、作業用車両に設けられる方向切換弁に関する。 The present invention relates to a directional control valve installed in a work vehicle.
所定圧力の流体(以下、単に「流体」と称する場合がある)によって駆動される作業用車両の例として、左右一対のクローラ等を有する走行装置と、走行装置上に旋回可能に設けられた車体と、車体前部のアームにアタッチメント(一例として、バケット、ブレーカ等)が着脱可能に設けられた作業装置とを備えるエクスカベータ等が知られている。 A known example of a work vehicle driven by a fluid at a predetermined pressure (hereinafter sometimes simply referred to as "fluid") is an excavator that has a running device with a pair of left and right crawlers, a vehicle body that is rotatably mounted on the running device, and a work device with a detachable attachment (e.g., a bucket, breaker, etc.) attached to an arm at the front of the vehicle body.
上記作業用車両の駆動制御機構の例として、流体(具体的には、圧油)を供給する油圧ポンプ、車体の旋回機構を作動させる油圧モータ、アームやアタッチメントを作動させる油圧シリンダ等が設けられている。さらに、油圧ポンプから油圧モータや油圧シリンダに供給する圧油の給排制御を行う方向切換弁が設けられている(特許文献1:特開2003-278706号公報参照)。 Examples of the drive control mechanism of the above-mentioned work vehicle include a hydraulic pump that supplies fluid (specifically, pressure oil), a hydraulic motor that operates the vehicle body's rotation mechanism, and a hydraulic cylinder that operates the arm and attachment. In addition, a directional control valve is provided to control the supply and discharge of pressure oil supplied from the hydraulic pump to the hydraulic motor and hydraulic cylinder (see Patent Document 1: JP 2003-278706 A).
ここで、上記作業用車両において、作業内容に応じたアタッチメントに交換する場合、一般的なアタッチメントは重量物であることから、人力で着脱作業を行うとすると多大な労力が必要になる。そのため、アームの先端部にアタッチメントを着脱させるクイックヒッチ機構を設け、この機構を作動させる油圧シリンダに供給する圧油の給排制御を方向切換弁によって行い、アタッチメントを係止状態(交換不可状態)と解除状態(交換可能状態)とで切換を行う技術が開発されている(特許文献2:特開2004-036635号公報参照)。 When changing attachments to suit the type of work being performed on the above-mentioned work vehicle, because typical attachments are heavy, attaching and detaching them manually requires a great deal of effort. For this reason, a technology has been developed in which a quick hitch mechanism for attaching and detaching attachments is provided at the tip of the arm, and the supply and discharge of pressure oil supplied to the hydraulic cylinder that operates this mechanism is controlled by a directional control valve, switching the attachment between a locked state (non-replaceable state) and a released state (replaceable state) (see Patent Document 2: JP 2004-036635 A).
上記の通り、作業用車両の駆動制御を行う機構には、方向切換弁が多用されている。したがって、それらの方向切換弁を制御対象の装置毎に個別に設計・製造する構成とした場合、鋳造工程における金型数の増加や、機械加工工程における工程の複雑化・工数の増加を招き、製造コストが上昇する原因となる。また、複数の方向切換弁をそれぞれ独立して設置する構成とした場合、設置スペースの増加を招き、車両自体が大型化する原因となる。 As mentioned above, directional control valves are widely used in the mechanisms that control the drive of work vehicles. Therefore, if these directional control valves were designed and manufactured individually for each device to be controlled, it would lead to an increase in the number of dies in the casting process, and the machining process would become more complicated and the number of steps would increase, causing manufacturing costs to rise. Furthermore, if multiple directional control valves were installed independently, it would require more installation space, causing the vehicle itself to become larger.
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、ハウジングの共通化による鋳造金型の共通化を図ることによって製造コストの低減が可能であると共に、ハウジングの小型化・薄型化および多連積層配置が可能な方向切換弁を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a directional control valve that can reduce manufacturing costs by standardizing the casting mold through the use of a common housing, and that can also be made smaller and thinner and arranged in a multi-layered configuration.
一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。 In one embodiment, the above problem is solved by the solution disclosed below.
開示の方向切換弁は、作業用車両に配設される方向切換弁であって、第1作動装置用の第1アクチュエータの作動を制御する第1セクションと、前記第1セクションに連結され、メインポンプポートおよびサブポンプポートが設けられたインレットと、を備え、前記第1セクションは、前記第1アクチュエータの一方側に連通して前記メインポンプポートから供給される流体を供給・排出する第1ポートおよび前記第1アクチュエータの他方側に連通して前記サブポンプポートから供給される流体を供給・排出する第2ポートが設けられると共に、内部のスプール孔内に軸方向移動可能に収容されて前記第1ポートからの供給と前記第2ポートからの供給との択一的な切換および通流停止を行うスプールが設けられた第1ハウジングを有し、前記インレットは、前記第1ハウジングにおける前記第1ポートおよび前記第2ポートが設けられていない第1面に積層されており、前記第1ハウジングは、前記インレットの前記サブポンプポートに連通する流出口と接続されると共に、前記スプール孔を介して前記第2ポートに連通する流入口が前記第1面に形成されており、前記スプールは、前記スプール孔と前記流入口とを連通する流路と、前記スプール孔と前記第2ポートとを連通する流路とに連通可能な供給流路が内部に穿設されていることを特徴とする。 The disclosed directional control valve is a directional control valve arranged in a work vehicle, and includes a first section that controls the operation of a first actuator for a first operating device, and an inlet that is connected to the first section and has a main pump port and a sub-pump port. The first section is provided with a first port that communicates with one side of the first actuator and supplies and discharges fluid supplied from the main pump port, and a second port that communicates with the other side of the first actuator and supplies and discharges fluid supplied from the sub-pump port, and is housed in an internal spool hole so as to be axially movable and is connected to the first port and the sub-pump port. The pump has a first housing provided with a spool that selectively switches between the supply from the second port and stops the flow, the inlet is stacked on a first surface of the first housing where the first port and the second port are not provided, the first housing is connected to an outlet that communicates with the sub-pump port of the inlet, and an inlet that communicates with the second port through the spool hole is formed on the first surface, and the spool has a supply flow path drilled therein that can communicate with a flow path that communicates with the spool hole and the inlet, and a flow path that communicates with the spool hole and the second port.
ここで、前記第1セクションに連結され、第2作動装置用の第2アクチュエータの作動を制御する第2セクションをさらに備え、前記第2セクションは、前記第2アクチュエータの一方側に連通して前記メインポンプポートから供給される流体を供給・排出する第3ポートおよび前記第2アクチュエータの他方側に連通して前記メインポンプポートから供給される流体を供給・排出する第4ポートが設けられた第2ハウジングを有し、前記第2ハウジングは、前記第1ハウジングにおける前記第1面と平行且つ逆向きの第2面に積層されていることが好ましい。また、前記第1ハウジングおよび前記第2ハウジングは、同一の金型で鋳造された鋳物素材から構成されていることが好ましい。また、第1ハウジングおよび第2ハウジングは、それぞれ、側面となる第5面および第6面の両方もしくは一方において、リリーフポート設置エリアを有することが好ましい。また、前記インレットの前記サブポンプポートの内奥部にフィルタが配設されていることが好ましい。なお、前記第1作動装置はクイックヒッチ機構であり、前記第1アクチュエータは油圧シリンダである構成に好適に適用できる。 Here, the second section is connected to the first section and controls the operation of a second actuator for a second operating device, and the second section has a second housing provided with a third port that communicates with one side of the second actuator and supplies and discharges the fluid supplied from the main pump port, and a fourth port that communicates with the other side of the second actuator and supplies and discharges the fluid supplied from the main pump port, and the second housing is preferably stacked on a second surface of the first housing that is parallel to and opposite to the first surface. It is also preferable that the first housing and the second housing are made of a casting material cast in the same mold. It is also preferable that the first housing and the second housing each have a relief port installation area on both or one of the fifth and sixth surfaces that are side surfaces. It is also preferable that a filter is disposed deep inside the sub-pump port of the inlet. The first operating device can be suitably applied to a configuration in which the first operating device is a quick hitch mechanism and the first actuator is a hydraulic cylinder.
開示の方向切換弁によれば、ハウジングの共通化による鋳造金型の共通化を図ることによって製造コストの低減が可能となる。また、ハウジングの小型化・薄型化および多連積層配置が可能となる。 The disclosed directional control valve allows for a reduction in manufacturing costs by standardizing the casting mold through the use of a common housing. It also allows for a smaller, thinner housing and multiple stacked arrangement.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図1は、本実施形態に係る方向切換弁1の例を示す平面図(概略図)であり、図2は、その正面図(概略図)である。また、図3は、図1におけるIII-III線断面図であり、図4、図5は、それぞれ、図2におけるIV-IV線断面図、V-V線断面図である。ここで、図6は、本実施形態に係る方向切換弁1を備える作業用車両の部分回路図であるが、構成の一例であってこれに限定されるものではない。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、便宜上、図2の表示位置によって各部材の「上面」、「下面」、「正面」、「背面」、「左側面」、「右側面」を説明するが、必ずしも作業用車両への配置(搭載の向き)を規定するものではない。 The embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view (schematic diagram) showing an example of a directional control valve 1 according to this embodiment, and FIG. 2 is a front view (schematic diagram) thereof. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1, and FIG. 4 and FIG. 5 are cross-sectional views taken along line IV-IV and line V-V in FIG. 2, respectively. FIG. 6 is a partial circuit diagram of a work vehicle equipped with a directional control valve 1 according to this embodiment, but this is only one example of the configuration and is not limited to this. In all drawings for explaining the embodiment, members having the same function are given the same reference numerals, and repeated explanations of such members may be omitted. For convenience, the "top", "bottom", "front", "back", "left side" and "right side" of each member will be described according to the display position in FIG. 2, but this does not necessarily stipulate the arrangement (mounting orientation) on the work vehicle.
本実施形態に係る方向切換弁1は、一例として、作業用車両(不図示)におけるクイックヒッチ機構等を作動させる油圧シリンダや、車体の旋回機構を作動させる油圧モータ等に対する作動制御を行うものであり、より具体的には、当該油圧シリンダや油圧モータの作動に用いられる流体の給排制御、すなわち通流方向の切換や停止等の制御を行うものである。 The directional control valve 1 according to this embodiment, for example, controls the operation of a hydraulic cylinder that operates a quick hitch mechanism in a work vehicle (not shown) or a hydraulic motor that operates a vehicle body turning mechanism, and more specifically, controls the supply and discharge of fluid used to operate the hydraulic cylinder or hydraulic motor, i.e., controls switching and stopping of the flow direction.
より具体的には、図2、図6に示すように、方向切換弁1は、外部供給源(後述の油圧ポンプ)Pm、Psから供給される所定圧力の流体(圧油)を流入させ、タンクTへ流体を流出させるインレット2と、第1作動装置を作動させる第1アクチュエータの作動制御(すなわち、流体の給排制御)を行う第1セクション3と、第2作動装置を作動させる第2アクチュエータの作動制御(すなわち、流体の給排制御)を行う第2セクション4と、最下層となるセクション(本実施形態においては、第2セクション4)の下面に露出する使用しない流路の開口部を封止するカバー5とが連結されて構成されている。
More specifically, as shown in Figures 2 and 6, the directional control valve 1 is configured by connecting an
なお、本実施形態においては、第1作動装置としてクイックヒッチ機構(不図示)、第2作動装置として車体の旋回機構(不図示)を例に挙げて説明する。この場合、第1アクチュエータには油圧シリンダCが用いられ、第2アクチュエータには油圧モータSMが用いられる。ただし、これらの構成に限定されるものではない。例えば、第2作動装置はアームやアタッチメント(一例として、バケット、ブレーカ)等であってもよく、その場合、第2アクチュエータには油圧シリンダが用いられる(いずれも不図示)。 In this embodiment, a quick hitch mechanism (not shown) is used as the first actuator, and a vehicle body rotation mechanism (not shown) is used as the second actuator. In this case, a hydraulic cylinder C is used as the first actuator, and a hydraulic motor SM is used as the second actuator. However, this is not limited to these configurations. For example, the second actuator may be an arm or an attachment (a bucket or breaker, for example), in which case a hydraulic cylinder is used as the second actuator (neither is shown).
先ず、インレット2について説明する。本実施形態に係るインレット2は、外部供給源であるサブ油圧ポンプPsから送出される所定圧力(一例として、3.5MPa程度)の流体を流入させるサブポンプポート16が第1面(上面)2aに設けられている。また、外部供給源であるメイン油圧ポンプPmから送出される所定圧力(一例として、25MPa程度)の流体を流入させるメインポンプポート15が第3面(正面)2cに設けられている。さらに、油圧シリンダC等の作動に用いられた流体をタンクTへ送出させるタンクポート19が第3面(正面)2cに設けられている。なお、インレット2の第2面(下面)2bには、第1サブポンプ流路23Aを介してサブポンプポート16に連通する流出口25が設けられている。
First, the
また、インレット2のサブポンプポート16は、その内奥部にフィルタ(具体的には、オイルフィルタ)50が配設されている。仮に、フィルタを配設するための機構を後述の第1セクション3の第1ハウジング11に設けようとすると、当該第1ハウジング11の体格が例えば左右方向に大きくなってしまう。一方、第1ハウジング11に設けずに、サブポンプポート16に接続されるコネクタに内蔵する構成も考えられるが、フィルタ内臓型のコネクタは部品コストが高くなってしまう。これに対して、上記構成によれば、第1ハウジング11の体格の大型化を防ぐことができ、また、部品コストの上昇を抑制することができる。
The
続いて、第1セクション3について説明する。本実施形態に係る第1セクション3は、ハウジング(第1ハウジング)11と、第1ハウジング11の側面(一例として、第5面(左側面)11e)に設けられる駆動部30とを備えて構成されている。当該第1ハウジング11には、メイン油圧ポンプPmから供給される流体をスプール孔20A(後述)を経由して油圧シリンダCの一方側(一例として、ロッド室側)に流入・流出させる第1ポート17A、および、サブ油圧ポンプPsから供給される流体をスプール孔20Aを経由して油圧シリンダCの他方側(一例として、反ロッド室側)に流入・流出させる第2ポート17Bが設けられている。また、メイン油圧ポンプPmから供給される流体を通流させるメイン流路13が設けられている。ここで、第1ハウジング11の第1面(上面)11aには、第2サブポンプ流路23Bを介してスプール孔20Aと連通する流入口26(すなわち、第2サブポンプ流路23Bの端部である)、および、メイン流路13の上面側開口13aが設けられている。一例として、第1ポート17A、第2ポート17Bは、第3面(正面)11cに設けられる構成としているが、第4面(背面)11dに設けられる構成としてもよい(不図示)。
Next, the
ここで、本実施形態においては、インレット2が、第1ハウジング11における第1ポート17Aおよび第2ポート17Bが設けられていない面(一例として、第1面(上面)11a)に積層されて連結されている。すなわち、インレット2の第2面(下面)2bと、第1ハウジング11の第1面(上面)11aとが当接した状態で連結されている。このとき、インレット2の流出口25と第1ハウジング11の流入口26とが接続されて、流体の通流が可能となるように構成されている。
In this embodiment, the
また、第1ハウジング11には、第1ポート17A、第2ポート17B、および連結されるインレット2の各ポート(メインポンプポート15、サブポンプポート16、タンクポート19)に連通する筒状の空間部であるスプール孔20Aが設けられている。さらに、スプール孔20Aと第1ポート17Aとを連通する第1流路27A、および、スプール孔20Aと第2ポート17Bとを連通する第2流路27Bが設けられている。
The
また、スプール孔20A内において、軸方向に移動可能に(より詳しくは、所定の嵌めあい公差で摺動可能に)収容されて流体の給排制御を行うスプール21Aが設けられている。一例として、スプール孔20Aおよびスプール21Aは、断面円形状に形成されており、スプール孔20Aは、第1ハウジング11の一側面から他側面まで貫通形成されている。また、図示はしないが、スプール21Aの外周面には、所定の位置(制御位置)に駆動(移動)されたときに、所定の流路同士を連通させるノッチが設けられている。
In addition, a
また、本実施形態に係るスプール21Aにおいては、スプール孔20A内の所定の位置(制御位置)に駆動(移動)されたときに、スプール孔20Aと流入口26とを連通する流路である第2サブポンプ流路23Bと、スプール孔20Aと第2ポート17Bとを連通する流路である第2流路27Bとが連通状態となって流体の通流が可能となる供給流路22が内部に穿設されている。
In addition, in the
上記の構成によれば、駆動部30によって、スプール21Aをスプール孔20A内において軸方向に駆動(移動)させることにより、第1ポート17Aからの流体の供給と第2ポート17Bからの流体の供給との択一的な切換および通流停止を行うことができる。なお、図6の回路図からも明らかなように、第1ポート17Aおよび第2ポート17Bは、いずれか一方が供給状態(流出状態)の場合、他方が排出状態(流入状態)となる。
According to the above configuration, the
前述の通り、駆動部30は、第1ハウジング11の第5面(左側面)11eに配設されている。具体的な構成例として、サブ油圧ポンプ(前述のサブ油圧ポンプPsと共通、非共通いずれの構成でもよい)に連通し、スプール21Aの端部(ここでは、左端部21a)に対してオペレータの操作に応じた流体の圧力を作用させる圧力室32を備えている。また、圧力室32の内部には、スプール21Aが所定位置から移動した際にその移動方向と逆向きの付勢力をスプール21Aに作用させる付勢部材(一例として、コイルバネ)38が設けられたバネ室36を備えている。ここで、図中の符号37は、付勢部材38の付勢力をスプール21Aに伝達する伝達部材である。
As described above, the
上記の構成による作動として、圧力室32に印加される圧力が上昇して、スプール21Aの左端部21aに作用する圧力が上記付勢力を上回ったときに、スプール21Aが右方向に駆動(移動)される。一方、圧力室32に印加される圧力が低下して、スプール21Aの左端部21aに作用する圧力が上記付勢力を下回ったときに、スプール21Aが左方向に駆動(移動)される。
In operation with the above configuration, when the pressure applied to the
ここで、圧力室32に上記圧力が印加されて、スプール21Aが右方向に駆動(移動)された状態となると、メイン流路13と第1流路27Aとが連通した状態となる。したがって、メインポンプポート15から供給される所定圧力(一例として、25MPa程度)の流体が、第1ポート17Aから油圧シリンダCの一方側(一例として、ロッド室側)に供給されてロッドが縮む方向に作動(移動)される。これによって、第1作動装置であるクイックヒッチ機構におけるフックが解除状態となり、アタッチメントの交換が可能な状態となる。なお、本実施形態においては、上記の状態となったときに、第1ハウジング11から下層の第2ハウジング12への流体の通流が遮断されるように構成されており、第2セクション4における誤作動の防止が図られている。そのため、本実施形態に係る各セクションの積層順が好適となる。
Here, when the pressure is applied to the
一方、圧力室32に上記圧力が印加されていない状態では、スプール21Aが所定位置(左方向に移動された位置)で停止した状態にある。このとき、第2サブポンプ流路23Bと第2流路27Bとが連通した状態にある。したがって、サブポンプポート16から供給される所定圧力(一例として、3.5MPa程度)の流体が、第2ポート17Bから油圧シリンダCの他方側(一例として、反ロッド室側)に供給されてロッドが伸びた状態で維持される。これによって、クイックヒッチ機構におけるフックが係止状態で維持され、アタッチメントの交換が不可能な状態で維持される。
On the other hand, when the above pressure is not applied to the
続いて、第2セクション4について説明する。本実施形態に係る第2セクション4は、ハウジング(第2ハウジング)12と、第2ハウジング12の一側面(一例として、第5面(左側面)12e)に設けられる駆動部40Aと、第2ハウジング12の他側面(一例として、第6面(右側面)12f)に設けられる駆動部40Bとを備えて構成されている。当該第2ハウジング12には、メイン油圧ポンプPmから供給される流体をスプール孔20B(後述)を経由して油圧モータSMの一方側(一例として、左旋回用入力部側)に流入・流出させる第3ポート18A、および、メイン油圧ポンプPmから供給される流体をスプール孔20Bを経由して油圧モータSMの他方側(一例として、右旋回用入力部側)に流入・流出させる第4ポート18Bが設けられている。また、メイン油圧ポンプPmから供給される流体を通流させるメイン流路14が設けられている。ここで、第2ハウジング12の第1面(上面)12aには、メイン流路14の上面側開口14aが設けられている。一例として、第3ポート18A、第4ポート18Bは、第3面(正面)12cに設けられる構成としているが、第4面(背面)12dに設けられる構成としてもよい(不図示)。
Next, the
ここで、本実施形態においては、第2セクション4が、第1セクション3の第1ハウジング11における第2面(下面)11b(換言すれば、第1面11aに対して平行且つ逆向きの面)に積層されて連結されている。すなわち、第1ハウジング11の第2面(下面)11bと、第2ハウジング12の第1面(上面)12aとが当接した状態で連結されている。このとき、第1ハウジング11のメイン流路13(具体的には、下面側開口13b)と第2ハウジング12のメイン流路14(具体的には、上面側開口14a)とが接続されて、メイン油圧ポンプPmから供給される流体の通流が可能となるように構成されている。なお、第2セクション4が最下層となる場合には、メイン流路14の下面側開口14bは使用されず、カバー5により封止される。
Here, in this embodiment, the
また、第2ハウジング12には、第3ポート18A、第4ポート18B、および連結される第1ハウジング11内の所定流路に連通する筒状の空間部であるスプール孔20Bが設けられている。さらに、第3ポート18Aとスプール孔20Bとを連通する第3流路28A、および、第4ポート18Bとスプール孔20Bとを連通する第4流路28Bが設けられている。
The
また、スプール孔20B内において、軸方向に移動可能に(より詳しくは、所定の嵌めあい公差で摺動可能に)収容されて流体の給排制御を行うスプール21Bが設けられている。一例として、スプール孔20Bおよびスプール21Bは、断面円形状に形成されており、スプール孔20Bは、第2ハウジング12の一側面から他側面まで貫通形成されている。また、図示はしないが、スプール21Bの外周面には、所定の位置(制御位置)に駆動(移動)されたときに、所定の流路同士を連通させるノッチが設けられている。ただし、スプール21Aと相違して、内部に供給流路は穿設されていない。
In addition, a
上記の構成によれば、駆動部40A、40Bによって、スプール21Bをスプール孔20B内において軸方向に駆動(移動)させることにより、第3ポート18Aからの流体の供給と第4ポート18Bからの流体の供給との択一的な切換、流出量の増減、および通流停止を行うことができる。なお、図6の回路図からも明らかなように、第3ポート18Aおよび第4ポート18Bは、いずれか一方が供給状態(流出状態)の場合、他方が排出状態(流入状態)となる。
According to the above configuration, by driving (moving) the
前述の通り、駆動部40Aは、第2ハウジング12の第5面(左側面)12eに配設され、駆動部40Bは、第6面(右側面)12fに配設されている。具体的な構成例として、駆動部40Aは、サブ油圧ポンプ(前述のサブ油圧ポンプPsと共通、非共通いずれの構成でもよい)に連通し、スプール21Bの端部(ここでは、左端部21c)に対してオペレータの操作に応じた流体の圧力を作用させる圧力室42Aを備えている。一方、駆動部40Aは、サブ油圧ポンプ(前述のサブ油圧ポンプPsと共通、非共通いずれの構成でもよい)に連通し、スプール21Bの端部(ここでは、右端部21d)に対してオペレータの操作に応じた流体の圧力を作用させる圧力室42Bを備えている。
As described above, the
また、圧力室42Aの内部には、スプール21Bが中立位置から移動した際にその移動方向と逆向きの付勢力をスプール21Bに作用させる付勢部材(一例として、コイルバネ)48が設けられたバネ室46を備えている。ここで、図中の符号47は、付勢部材48の付勢力をスプール21Bに伝達する伝達部材である。なお、本実施形態においては、一つの付勢部材48によって、スプール21Bが左右いずれの方向に移動した場合にも、逆向きの付勢力を発生させる構成としている。ただし、これに限定されるものではなく、変形例として、圧力室42Bの内部にもバネ室を設けて、付勢力の作用方向をそれぞれで分担する構成としてもよい(不図示)。
The
上記の構成による作動として、圧力室42Aに印加される圧力が上昇して、スプール21Bの左端部21cに作用する圧力が上記付勢力を上回ったときに、スプール21Bが右方向に駆動(移動)される。一方、圧力室42Aに印加される圧力が低下して、スプール21Bの左端部21cに作用する圧力が上記付勢力を下回ったときに、スプール21Bが左方向に駆動(移動)される。同様に、圧力室42Bに印加される圧力が上昇して、スプール21Bの右端部21dに作用する圧力が上記付勢力を上回ったときに、スプール21Bが左方向に駆動(移動)される。一方、圧力室42Bに印加される圧力が低下して、スプール21Bの右端部21dに作用する圧力が上記付勢力を下回ったときに、スプール21Bが右方向に駆動(移動)される。なお、本実施形態においては、比例制御が行われる。
In the operation of the above configuration, when the pressure applied to the
ここで、圧力室42Aに上記圧力が印加されて、スプール21Bが右方向に駆動(移動)された状態となると、メイン流路13と第3流路28Aとが連通した状態となる。したがって、メインポンプポート15から供給される所定圧力(一例として、25MPa程度)の流体が、第3ポート18Aから油圧モータSMの一方側(一例として、左旋回用入力部側)に供給されて当該油圧モータが回転される。これによって、旋回機構が作動されて、車体が旋回(この場合は、左旋回)される。
When the pressure is applied to the
一方、圧力室42Bに上記圧力が印加されて、スプール21Bが左方向に駆動(移動)された状態となると、メイン流路13と第4流路28Bとが連通した状態となる。したがって、メインポンプポート15から供給される所定圧力(上記と同様に、25MPa程度)の流体が、第4ポート18Bから油圧モータSMの他方側(一例として、右旋回用入力部側)に供給されて当該油圧モータが回転される。これによって、旋回機構が作動されて、車体が旋回(この場合は、右旋回)される。
On the other hand, when the above pressure is applied to the
以上のように、本実施形態に係る方向切換弁1は、複合的に設けられる各構成、特に、スプール21Aの内部に供給流路22が穿設されている構成や、サブ油圧ポンプPsから供給される流体を、インレット2が積層される第1面(上面)11aの流入口26から第1ハウジング11内へ流入させる構成等を備えることによって、以下の顕著な効果が得られる。
As described above, the directional control valve 1 according to this embodiment has the following remarkable effects by being equipped with various components that are provided in a composite manner, in particular a component in which a
具体的に、第1セクション3のハウジング(第1ハウジング11)の第1面(上面)11aにインレット2が積層(連結)され、第2面(下面)11bに第2セクション4のハウジング(第2ハウジング12)が積層(連結)される構成において、第1ハウジング11と第2ハウジング12とを同一の金型で鋳造された鋳物素材から形成される構成を実現することができる(すなわち、機械加工によって開口等が形成される箇所が一部、相違するに過ぎない)。したがって、インレット2が積層される第1ハウジング11のみを専用の金型で鋳造された鋳物素材から形成される構成とせずに済むため、大幅なコストダウンが可能となる。なお、「同一の金型」には、例えば量産目的として同一形状に形成される複数の金型が含まれる。
Specifically, in a configuration in which the
さらに、仕様に応じて、第2セクション4のハウジング(第2ハウジング12)の第2面(下面)12bに、他のセクションのハウジングが積層(連結)される構成を実現することができる。これと同様にして、さらに複数の他のセクションのハウジングが積層(連結)される構成を実現することができる。これらの場合においても、上記と同様に全てのハウジングを同一の金型で鋳造された鋳物素材から形成される構成を実現することができる。したがって、複数のハウジング、すなわち、複数のセクションが多連積層配置された方向切換弁を低コストで実現することができる。 Furthermore, depending on the specifications, a configuration can be realized in which housings of other sections are stacked (connected) on the second surface (lower surface) 12b of the housing of the second section 4 (second housing 12). In a similar manner, a configuration can be realized in which housings of multiple other sections are stacked (connected). In these cases, a configuration can be realized in which all housings are formed from casting material cast in the same mold, as above. Therefore, a directional control valve in which multiple housings, i.e., multiple sections, are arranged in a multi-layered configuration, can be realized at low cost.
特に、サブポンプ流路(第2サブポンプ流路23B)が設けられる第1セクション3の第1ハウジング11に関しては、その厚さ寸法(インレット2と第2ハウジング12とで挟まれる方向の寸法)を小さく(薄く)することができる。したがって、共通の鋳物素材から形成されるハウジング、ひいては当該ハウジングが積層配置される方向切換弁全体の小型化・薄型化を図ることができる。
In particular, the thickness dimension (the dimension in the direction sandwiched between the
さらに、第1ハウジング11において、第1流路27Aと第5面(左側面)11eとの間に流路の無いスペースを創出でき、また、第2流路27Bと第6面(右側面)11fとの間に流路の無いエリアを創出できる。これにより、作業用車両の仕様に応じて第1流路27Aや第2流路27Bに連通するリリーフポートの設置が必要となる場合には、第1ハウジング11の鋳物素材をそのまま使用し、機械加工工程の追加のみで、当該エリアを利用して第5面(左側面)11e、第6面(右側面)11fの両方にリリーフポートを設置する構成を実現できる(第5面(左側面)11eのみに、もしくは、第6面(右側面)11fのみに設置する構成も可能である)。具体的に、図4に示す位置にリリーフポート設置エリア24(24A)、24(24B)を設けることができる(なお、第5面(左側面)11e側は、リリーフポートを既設状態で図示)。これと同様に、第2ハウジング12において、第3流路28Aと第5面(左側面)12eとの間に流路の無いスペースを創出でき、また、第4流路28Bと第6面(左側面)12fとの間に流路の無いエリアを創出できる。これにより、作業用車両の仕様に応じて第3流路28Aや第4流路28Bに連通するリリーフポートの設置が必要となる場合には、第2ハウジング12の鋳物素材をそのまま使用し、機械加工工程の追加のみで、当該エリアを利用して第5面(左側面)12e、第6面(右側面)12fの両方にリリーフポートを設置する構成を実現できる(第5面(左側面)12eのみに、もしくは、第6面(右側面)12fのみに設置する構成も可能である)。具体的に、図5に示す位置にリリーフポート設置エリア24(24C)、24(24D)を設けることができる。
Furthermore, in the
以上説明した通り、開示の方向切換弁によれば、ハウジングの共通化による鋳造金型の共通化を図ることによって製造コストの低減が可能となる。また、ハウジングの小型化・薄型化および多連積層配置が可能となる。 As explained above, the disclosed directional control valve makes it possible to reduce manufacturing costs by standardizing the casting mold through the use of a common housing. It also makes it possible to make the housing smaller and thinner and to arrange it in multiple layers.
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。一例として、第2作動装置が車体の旋回機構であって、第2セクションが油圧モータの作動制御を行うセクションとする構成を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、第2作動装置がアームやアタッチメント等であって、第2セクションが油圧シリンダの作動制御を行うセクションとする構成も同様に可能である。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. As an example, a configuration has been described in which the second actuator is a vehicle body turning mechanism, and the second section is a section that controls the operation of a hydraulic motor, but the present invention is not limited to this. In other words, a configuration in which the second actuator is an arm or attachment, etc., and the second section is a section that controls the operation of a hydraulic cylinder is also possible.
さらに、第2セクションの下層に一もしくは複数の他のセクションを積層(連結)する構成も可能である。あるいは、第2セクションを省略する構成も可能である。 Furthermore, it is also possible to stack (connect) one or more other sections underneath the second section. Alternatively, it is also possible to omit the second section.
1 方向切換弁
2 インレット
3 第1セクション
4 第2セクション
11 第1ハウジング
12 第2ハウジング
15 メインポンプポート
16 サブポンプポート
17A 第1ポート
17B 第2ポート
18A 第3ポート
18B 第4ポート
20A、20B スプール孔
21A、21B スプール
22 供給流路
24 リリーフポート設置エリア
25 流出口
26 流入口
50 フィルタ
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (7)
第1作動装置用の第1アクチュエータの作動を制御する第1セクションと、
前記第1セクションに連結され、メインポンプポートおよびサブポンプポートが設けられたインレットと、を備え、
前記第1セクションは、前記第1アクチュエータの一方側に連通して前記メインポンプポートから供給される流体を供給・排出する第1ポートおよび前記第1アクチュエータの他方側に連通して前記サブポンプポートから供給される流体を供給・排出する第2ポートが設けられると共に、内部のスプール孔内に軸方向移動可能に収容されて前記第1ポートからの供給と前記第2ポートからの供給との択一的な切換および通流停止を行うスプールが設けられた第1ハウジングを有し、
前記インレットは、前記第1ハウジングにおける前記第1ポートおよび前記第2ポートが設けられていない第1面に積層されており、
前記第1ハウジングは、前記インレットの前記サブポンプポートに連通する流出口と接続されると共に、前記スプール孔を介して前記第2ポートに連通する流入口が前記第1面に形成されており、
前記スプールは、前記スプール孔と前記流入口とを連通する流路と、前記スプール孔と前記第2ポートとを連通する流路とに連通可能な供給流路が内部に穿設されていること
を特徴とする方向切換弁。 A directional control valve provided in a work vehicle,
a first section for controlling actuation of a first actuator for a first actuation device;
an inlet connected to the first section and having a main pump port and a sub pump port;
the first section has a first port communicating with one side of the first actuator to supply and discharge fluid supplied from the main pump port and a second port communicating with the other side of the first actuator to supply and discharge fluid supplied from the sub-pump port, and a spool accommodated in an internal spool hole so as to be axially movable and to selectively switch between supply from the first port and supply from the second port and to stop flow of fluid,
the inlet is stacked on a first surface of the first housing on which the first port and the second port are not provided,
the first housing has an outlet connected to the sub-pump port of the inlet, and an inlet formed in the first surface, the inlet communicating with the second port via the spool hole;
a supply passage formed inside the spool that can communicate with a passage communicating with the spool hole and the inlet, and a passage communicating with the spool hole and the second port.
前記第2セクションは、前記第2アクチュエータの一方側に連通して前記メインポンプポートから供給される流体を供給・排出する第3ポートおよび前記第2アクチュエータの他方側に連通して前記メインポンプポートから供給される流体を供給・排出する第4ポートが設けられた第2ハウジングを有し、
前記第2ハウジングは、前記第1ハウジングにおける前記第1面と平行且つ逆向きの第2面に積層されていること
を特徴とする請求項1記載の方向切換弁。 a second section coupled to the first section and configured to control actuation of a second actuator for a second actuation device;
the second section has a second housing provided with a third port communicating with one side of the second actuator to supply and discharge the fluid supplied from the main pump port and a fourth port communicating with the other side of the second actuator to supply and discharge the fluid supplied from the main pump port,
2. The directional control valve according to claim 1, wherein the second housing is laminated on a second surface of the first housing that is parallel to and faces in an opposite direction to the first surface.
を特徴とする請求項2記載の方向切換弁。 3. The directional control valve according to claim 2, wherein the first housing and the second housing are made of a casting material cast in the same mold.
を特徴とする請求項2または請求項3記載の方向切換弁。 4. The directional control valve according to claim 2, wherein the first housing has a relief port installation area on both or one of a fifth surface and a sixth surface which are side surfaces.
を特徴とする請求項2または請求項3記載の方向切換弁。 4. The directional control valve according to claim 2, wherein the second housing has a relief port installation area on both or one of a fifth surface and a sixth surface which are side surfaces.
を特徴とする請求項1~5のいずれか一項記載の方向切換弁。 6. The directional control valve according to claim 1, wherein the first operating device is a quick hitch mechanism, and the first actuator is a hydraulic cylinder.
を特徴とする請求項1~6のいずれか一項記載の方向切換弁。 7. The directional control valve according to claim 1, further comprising a filter disposed at an innermost portion of the sub-pump port of the inlet.
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