JPH0442607Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えば単動形油圧シリンダに圧油を
供給・排出させるのに用いる二位置三接続二方形
方向切換弁のうち、その弁体としてシート弁方式
のものを採用することにより、弁体部分での油圧
リークが生じないようにした種類のものに関し、
弁体のリターン操作ストロークを短縮できるよう
にする技術である。

〈従来の技術〉 この種類の方向切換弁には、従来では、特開昭
58−170904号公報に記載されたものがある。

その方向切換弁は、本発明者が先に提案したも
のであつて、基本的な構造が次のようになつてい
る。

第４図に示すように、弁箱１内に直線状に形成
した弁室３の一端壁に圧力ポートＰを、他端壁に
リターンポートＲを、周壁に作業ポートＡをそれ
ぞれ開口し、弁室３内に圧力供給弁体８及びリタ
ーン弁体９を圧力ポートＰ及びリターンポートＲ
にそれぞれ開閉作動可能に挿入し、リターン弁体
９内に圧抜孔１０及び圧抜弁室１１をリターンポ
ートＲ及び弁室３に臨ませてそれぞれ形成すると
ともに、弁室３を圧抜弁室１１及び圧抜孔１０を
介してリターンポートＲに連通し、圧抜弁室１１
に圧抜弁体１２を挿入し、圧抜弁体１２と圧力供
給弁体８との間に閉弁ばね１４を挿入して、圧力
供給弁体８・圧抜弁体１２及びリターン弁体９を
閉弁側に弾圧し、リターンポートＲの外側にリタ
ーン操作手段１６を設け、リターン操作手段１６
の出力部２３に圧抜開弁具２４及びリターン開弁
具２５をリターンポートＲ側から圧抜弁体１２及
びリターン弁体９にそれぞれ対向させて設け、リ
ターン操作手段１６のリターン操作により、圧抜
開弁具２４で圧抜弁体１２を開いて弁室３内を圧
抜きしてから、リターン開弁具２５でリターン弁
体９を開いて、作業ポートＡからリターンポート
Ｒへ排油し始めるとともに、圧力供給弁体８を閉
弁側へ押閉じるように構成したものである。

この基本構造では、次のように作用する。

作業ポートＡに単動式ばねリセツト形油圧シリ
ンダＣを接続し、この油圧シリンダＣを伸長駆動
するときは、リターン操作手段１６の出力部２３
を後退させておく。すると、圧力ポートＰ内の圧
油が圧力供給弁体８を押開けて弁室３に流れ込
み、作業ポートＡからこれに接続された油圧シリ
ンダＣの作動室３０へ圧入される。

これにより、油圧シリンダＣが他物を押圧する
と、その押圧抵抗により弁室３内の作業圧力が次
第に上昇していき、設定作業圧にまで高まつたと
きに、圧力供給弁体８が閉弁ばね１４で押閉じら
れ、油圧シリンダＣが他物を設定作業圧で押圧す
る作業状態となる。

油圧シリンダＣを収縮作動させるときは、リタ
ーン操作手段１６の出力部２３を進出させる。

すると、まず圧抜開弁具２４が圧抜き弁体１２
を押し開いて、弁室３及び油圧シリンダＣの作動
室３０の圧力を圧抜孔１０からリターンポートＲ
へ逃し、次いでリターン開弁具２５がリターン弁
体９を押開いて、油圧シリンダＣ内の作動油を弁
室３からリターンポートＲへ排出させ、油圧シリ
ンダＣがリセツトばね３１で収縮する。このと
き、圧力供給弁体８は、リターン操作手段１６の
出力部２３で押し閉じられて、圧力ポートＰ内の
圧油が弁室３を素通りしてリターンポートＲへ漏
れ出す事を防ぐ。

上記基本構造において、弁室３内に圧力供給弁
体８を組み込む部分の構造が、従来では、次のよ
うになつていた。

同上の第４図に示すように、弁室３に圧力供給
弁体８を挿入し、圧力供給弁体８をリターン弁体
９に圧力供給用開弁ストロークｅを空けて対向さ
せ、リターン操作手段１６のリターン操作時に
は、リターン弁体９で圧力供給弁体８を閉弁側へ
押し閉じるように構成したものである。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記の第４図に示す従来技術では次の(a)項から
(c)項の問題がある。

(a) リターン操作手段のリターン操作ストローク
が長い。

前述のように、リターン操作時にはリターン
弁体９によつて圧力供給弁体８が押し閉じられ
る。このため、リターン操作手段１６のリター
ン操作ストロークは、リターン開弁具２５が図
示の復帰位置からリターン弁体９に接当するま
での間のリターン開弁開始用ストロークｇに、
リターン弁体９が閉弁位置から圧力供給弁体８
に接当するまでの間の圧力供給用開弁ストロー
クｅを加えた寸法（ｇ＋ｅ）となり、そのリタ
ーン操作ストロークが長くならざるを得ない。

その結果、リターン操作手段１６のリターン
操作に必要なエネルギーの消費量が多い。ま
た、上記リターン操作手段１６の従行動作及び
復帰操作に要する操作時間も長くかかるので、
作業能率が低い。さらに、上記ストロークが長
い分だけリターン操作手段１６の全長も長くな
るので、方向切換弁が大形である。

(b) 圧油の漏洩によるエネルギーロスが多い。

リターン弁体９が開弁され始めてから圧力供
給弁体８が押し閉じられるまでの期間は、圧力
ポートＰ内の圧油が弁室３を素通りしてリター
ンポートＲへ漏出する。

上記の圧油の漏出は、リターン弁体９が圧力
供給用開弁ストロークｅを移動する期間にわた
つて発生するため、エネルギーロスが多い。

(c) 圧力供給弁体８とリターン弁体９とを弁室３
内に直列に配置したので、そのリターン弁体９
のガイド長さが短い。

このため、上記リターン弁体９は、その開弁
作動時に、作業ポートＡからリターンポートＲ
へ流れる戻り油によつて大きく傾けられること
になり、偏摩耗が早い。

また、上記の作業ポートＡを弁室３に開口す
る位置は、上記リターン弁体９及び圧力供給弁
体８のガイド長さがさらに短くなるのを避ける
ため、弁室３の端部に制限されるので、設計上
の自由度が低い。

本考案は、上記の問題点(a)項から(c)項を解決す
ることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、上記の目的を達成するために、前述
の基本構造に次の改良を加えた。

例えば、第１図と第２図に示すように、 圧抜弁室１１の周壁を構成するリターン弁体９
から圧力供給弁体案内筒２８を圧力ポートＰ側へ
延設する。その圧力供給弁体案内筒２８に圧力供
給弁体８を挿入する。その圧力供給弁体８を圧抜
弁体１２に圧力供給用開弁ストロークｅを空けて
向かい合わせに設ける。リターン操作手段１６の
リターン操作時には、上記の圧抜弁体１２によつ
て上記の圧力供給弁体８を閉弁側へ押し閉じるよ
うに構成する。

〈作用〉 本考案の作用を、実施例に対応する第１図から
第３図により説明する。

第１図はリターン操作手段１６の出力部２３の
後退復帰状態を、第２図はそのリターン操作状態
を示し、第２図ａは圧抜弁体１２の開弁開始状
態、第２図ｂはリターン弁体９の開弁開始状態、
第２図ｃは圧力供給弁体８の押閉じ状態を示す図
で、第３図はリターン操作手段１６の操作ストロ
ークの時間変化を示す図である。

リターン操作時には、第１図で示す復帰状態か
らリターン操作手段１６の出力部２３を進出作動
させると、まず圧抜開弁具２４で圧抜弁体１２を
押し開き（第２図ａ）、次いでリターン開弁具２
５でリターン弁体９を押開き（第２図ｂ）、最後
に圧抜弁体１２で圧力供給弁体８を押し閉じる
（第２図ｃ）。

このリターン操作手段１６のリターン操作スト
ロークl₁は、圧抜開弁具２４が復帰位置から圧抜
弁体１２に接当するまでの間の圧抜開弁開始用ス
トロークｆと、圧抜弁体１２が閉弁位置から圧力
供給弁体８に接当するまでの間の圧力供給用開弁
ストロークｅとを加算した寸法（ｆ＋ｅ）とな
る。

このように、本考案はリターン操作ストローク
l₁が、圧抜開弁開始用ストロークｆと圧力供給用
開弁ストロークｅとを加算した寸法（ｆ＋ｅ）と
なるものであるから、前述の従来技術においてリ
ターン開弁開始用ストロークｇと圧力供給用開弁
ストロークｅとを加算した寸法（ｇ＋ｅ）＝l₂に
比べて、リターン開弁開始用ストロークｇと圧抜
開弁開始用ストロークｆとの寸法差に等しい圧抜
弁体全開用ストロークｈの寸法分だけ短かくな
る。

上記リターン弁体９が開始され始めてから圧力
供給弁体８が押閉じられるまでの間は、従来例と
同様に、圧力供給弁体８が圧力ポートＰ内の油圧
力によつて押し開かれるため、その圧力ポートＰ
内の圧油が弁室３を素通りしてリターンポートＲ
に漏れ出して、エネルギーロスが発生する。

上記のエネルギーロスの発生する期間は、従来
では前記の第４図及び第３図中の破線で示すよう
に、リターン弁体９が圧力供給用開弁ストローク
ｅを移動する期間にわたるのに対して、本考案で
は、第２図ｂ及び同第３図中の実線図で示すよう
に、リターン弁体９が（ｅ−ｈ）の寸法を移動す
る期間ですむ。このため、上記ｈ寸法だけ圧力供
給弁体８の開弁期間が短くなり、圧力ポートＰか
らの圧油の漏出が減少し、エネルギーロスが少な
くなる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面により説明する。

図中、１は方向切換弁の弁箱で、この弁箱１の
下部に弁蓋２が油密状にねじ止めされ、弁箱１内
には上下方向に直線状に延びるシリンダ状の弁室
３が形成される。この弁室３の上端壁（一端壁）
に圧力ポートＰが開口される。この圧力ポートＰ
は、図示しない油圧ポンプの吐出口に接続されて
いる。また、弁室３の下端壁（他端壁）にリター
ンポートＲが開口される。このリターンポートＲ
は、油圧ポンプの戻り側に接続される。さらに、
弁室３の周壁に作業ポートＡが開口される。この
作業ポートＡは、弁箱１にねじ止めされた口金４
を介して油圧シリンダＣに接続される。口金４内
にはフイルター用の多孔板５が設けられている。

上記弁室３内に圧力供給弁体８が圧力ポートＰ
に開閉作動可能に挿入される。この圧力供給弁体
８の弁面は弁シート８ａで形成されている。ま
た、同上弁室３内にはリターン弁体９がリターン
ポートＲに開閉作動可能に挿入される。このリタ
ーン弁体９の弁面は弁シート９ａで形成されてお
り、リターン弁体９の周面には上下方向に延びる
流路９ｂが刻設されている。上記リターン弁体９
内に、圧抜孔１０がリターンポートＲに臨ませて
形成されるとともに、圧抜弁室１１が弁室３に臨
ませて形成される。これによつて、弁室３は、圧
抜弁室１１及び圧抜孔１０を介してリターンポー
トＲに連通される。圧抜弁室１１に圧抜弁体１２
が圧抜孔１０を開閉作動可能に挿入される。圧抜
弁体１２の弁面は弁シート１２ａで形成されてお
り、圧抜弁体１２の周面には上下方向に延びる流
路１２ｂが刻設されている。

上記構成において、リターン弁体９内の圧抜弁
室１１の周壁から圧力供給弁体案内筒２８が圧力
ポートＰ側に向けて延出される。この圧力供給弁
体案内筒２８の筒孔内に前記の圧力供給体８が挿
入され、この圧力供給弁体８が圧抜弁体１２に圧
力供給用開弁ストロークｅを空けて対向される。
圧力供給弁体８の周面には流路８ｂが刻設されて
いる。上記圧抜弁体１２と圧力供給弁体８との間
に閉弁ばね１４が挿入され、この閉弁ばね１４に
よつて圧力供給弁体８・圧抜弁体１２及びリター
ン弁体９が閉弁側に弾圧されている。

圧力ポートＰから作業ポートＡへ圧油を供給し
て油圧シリンダＣを伸長駆動するときには、上記
閉弁ばね１４の弾圧力に抗して圧力ポートＰの油
圧力で圧力供給弁体８が開弁され、圧力ポートＰ
から作業ポートＡへの圧油の供給が許容され、油
圧シリンダＣが作動する。この油圧シリンダＣか
ら加わる負荷によつて弁室３内の圧力が次第に上
昇してゆき、圧力ポートＰ内の圧力とほぼ等しく
なると、閉弁ばね１４の弾圧力で圧力供給弁体８
が自動的に閉弁される。この場合、リターン弁体
９及び圧抜弁体１２は、閉弁ばね１４の弾圧力と
弁室３内の油圧力によつて閉弁されており、弁室
３からリターンポートＲへの圧油の流出が阻止さ
れている。

上記油圧シリンダＣを無負荷状態に復帰させる
ように、作業ポートＡからリターンポートＲへ圧
油を排出させるリターン操作手段１６が設けられ
る。このリターン操作手段１６は、空圧形単動ば
ね復帰式のされており、次のように構成される。

即ち、弁箱１の下部に取り付けられたシリンダ
１７内にピストン１８が上下方向に気密摺動自在
に挿入される。ピストン１８の下側に駆動室１９
が形成されるとともに、ピストン１８の上側にば
ね室２０が形成される。駆動室１９には図示しな
い給排気ポートが開口され、ばね室２０内には復
帰ばね２１が装着される。

上記ピストン１８の上面側からピストンロツド
状の出力部２３が突出され、出力部２３は弁蓋２
に油密状で上下摺動自在に案内される。この出力
部２３の突出部に、圧抜開弁具２４とリターン開
弁具２５とが上下に形成される。圧抜開弁具２４
は、リターンポートＲ側から圧抜弁体１２に対し
て圧抜開弁開始用ストロークｆを空けて対向され
る。リターン開弁具２５はリターンポートＲ側か
らリターン弁体９に対してリターン開弁開始用ス
トロークｇを空けて対向される。

そして、ピストン１８を復帰ばね２１の弾圧力
に抗して上方へ往行駆動し、出力部２３を進出さ
せると、まず、圧抜開弁具２４で圧抜弁体１２が
開かれて弁室３内が圧抜きされる。その後、リタ
ーン開弁具２５でリターン弁体９が押開かれ、作
業ポートＡからリターンポートＲへの排油が始め
られる。圧力供給弁体８は圧抜弁体１２によつて
閉弁側へ押し閉じられる。

なお、上記実施例ではリターン操作手段１６
は、出力部２３を空気圧で駆動するようにした
が、これに代えて、出力部２３を手動によるレバ
ー操作で駆動するように構成してもよい。

〈考案の効果〉 本考案は、上記のように構成され作用すること
から、次の(a)項から(c)項の効果を奏する。

(a) リターン操作時には、圧抜弁体によつて圧力
供給弁体を押し閉じるように構成したので、リ
ターン操作手段のリターン操作ストロークが短
くなる。

このため、上記リターン操作手段のリターン
操作に必要なエネルギーが少なくなる。また、
上記リターン操作手段の往行動作及び復帰動作
に要する操作時間も短くなるので、作業能率が
向上する。さらに、上記ストロークが短くなつ
た分だけ上記リターン操作手段の全長を短縮で
きるので、方向切換弁を小形に造れる。

(b) 上述のように、圧抜弁体によつて圧力供給弁
体を押し閉じるように構成したので、リターン
弁体が開弁され始めてから圧力供給弁体が開弁
されるまでのストロークも短くなる。

このため、リターン操作手段に圧力供給弁体
が開弁している時間が短くなる。その結果、圧
力ポートからリターンポートへの圧油の漏出が
減少して、エネルギーロスが少なくなる。

(c) リターン弁体は、圧力供給弁体案内筒を介し
て弁室にガイドされるので、ガイド長さが長く
なる。このため、上記リターン弁体は、リター
ン操作時に戻り油の流れ等によつて傾けられて
も、その傾き角度が小さい。その結果、上記リ
ターン弁体の偏摩耗が抑制される。

また、上述のように、リターン弁体のガイド
長さが長くなるので、弁室の長手方向中間位置
に作業ポートを開口した場合でも適正なガイド
比を確保できる。このため、その作業ポートの
開口位置を選定するうえで設計上の自由度が大
きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本考案の実施例を示し、第
１図は方向切換弁の縦断面図、第２図は方向切換
弁のリターン操作状態を示す説明図で、第２図ａ
は圧抜弁体１２の開弁開始状態、第２図ｂはリタ
ーン弁体９の開弁開始状態、第２図ｃは圧力供給
弁体８の押閉じ状態を示す模式図で、第３図はリ
ターン操作手段の操作ストロークの時間変化を示
す図、第４図は従来例の方向切換弁の縦断面図で
ある。 １……弁箱、３……弁室、８……圧力供給弁
体、９……リターン弁体、１０……圧抜孔、１１
……圧抜弁室、１２……圧抜弁体、１４……閉弁
ばね、１６……リターン操作手段、２３……出力
部、２４……圧抜開弁具、２５……リターン開弁
具、２８……圧力供給弁体案内筒、Ａ……作業ポ
ート、Ｐ……圧力ポート、Ｒ……リターンポー
ト、ｅ……圧力供給用開弁ストローク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 弁箱１内に直線状に形成した弁室３の一端壁に
   圧力ポートＰを、他端壁にリターンポートＲを、
   周壁に作業ポートＡをそれぞれ開口し、 上記の弁室３内に圧力供給弁体８及びリターン
   弁体９を上記の圧力ポートＰ及び上記リターンポ
   ートＲにそれぞれ開閉作動可能に挿入し、 上記リターン弁体９内に圧抜孔１０及び圧抜弁
   室１１を上記リターンポートＲ及び上記の弁室３
   に臨ませてそれぞれ形成するとともに、その弁室
   ３を上記の圧抜弁室１１及び上記の圧抜孔１０を
   介して上記リターンポートＲに連通し、 上記圧抜弁室１１に圧抜弁体１２を挿入し、そ
   の圧抜弁体１２と上記の圧力供給弁体８との間に
   閉弁ばね１４を挿入して、上記の圧力供給弁体８
   と上記の圧抜弁体１２及び上記リターン弁体９を
   閉弁側に弾圧し、 上記リターンポートＲの外側にリターン操作手
   段１６を設け、そのリターン操作手段１６の出力
   部２３に圧抜開弁具２４及びリターン開弁具２５
   を上記リターンポートＲ側から上記の圧抜弁体１
   ２及び上記リターン弁体９にそれぞれ対向させて
   設け、 上記リターン操作手段１６のリターン操作によ
   り、上記の圧抜開弁具２４で上記の圧抜弁体１２
   を開いて上記の弁室３内を圧抜きしてから、上記
   のリターン開弁具２５で上記リターン弁体９を開
   いて、上記の作業ポートＡから上記リターンポー
   トＲへ排油し始めるとともに、上記の圧力供給弁
   体８を閉弁側へ押閉じるように構成した、油圧装
   置のシート弁式二位置三接続二方形方向切換弁に
   おいて、 前記の圧抜弁室１１の周壁を構成する前記リタ
   ーン弁体９から圧力供給弁体案内筒２８を前記の
   圧力ポートＰ側へ延設し、 上記の圧力供給弁体案内筒２８に前記の圧力供
   給弁体８を挿入して、その圧力供給弁体８を前記
   の圧抜弁体１２に圧力供給用開弁ストロークｅを
   空けて向かい合わせに設け、 前記リターン操作手段１６のリターン操作時に
   は、上記の圧抜弁体１２で上記の圧力供給弁体８
   を閉弁側へ押し閉じるように構成した、ことを特
   徴とする油圧操置のシート弁式二位置三接続二方
   形方向切換弁。