JPH0522699Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、除雪機、ミニシヨベル等の駆動シス
テムやその他各種の油圧システム中に組み込んで
使用することのできるモノスプール切換弁に関す
るものである。

［従来の技術］ 例えば、最近の除雪機は、道路等の雪をかき上
げて側方へ放てきするための除雪機構を自走式車
両に搭載し、この除雪機構を第１の油圧式アクチ
ユエータにより昇降させるとともに、第２のアク
チユエータにより左右に移動させるようにしてい
る。したがつて、前記車両を走行させて除雪作業
を進める際に、オペレータは前記各アクチユエー
タを適宜作動させて前記除雪機構の位置を上下左
右に調節することができる。

従来、上記第１および第２のアクチユエータを
作動させるために、アクチユエータごとに各別に
切換弁を設けていたので、運転室のスペースが狭
くなつて居住性が低下するとともに、部品点数が
多くなつてコストダウンを図るのが難しくなると
いう問題点があつた。

これを解決するため、単一のスプールに回動運
動とスライド運動とを行なわせることにより、２
通りの切換系路を切り換えることができるように
した切換弁が開発されている。

［考案が解決しようとする問題点］ この種の切換弁では、スプールが中立位置にあ
るときは高圧側のポートとタンクポートとが接続
され、ポンプからの高圧液体をそのままタンクへ
還流させるようになつているので、不経済であ
り、この還流液を有効に利用できるようにするの
が望ましいが、従来の切換弁を組み込んだ回路で
タンクポートを他の負荷機構に接続すると、タン
ク回路全体に負荷がかかつて操作不能となるとい
う問題点があつた。このため、従来の回路では、
いわゆるキヤリーオーバーポートをとることがで
きなかつた。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決し、モノスプール切換弁にお
いて中立位置でキヤリーオーバーポートをとつて
もタンク回路に負荷圧がかからないようにするた
め、本考案は次のような切換弁を提供する。

すなわち、本考案にかかるモノスプール切換弁
は、軸心方向にスライド可能にかつ軸心回りに回
動可能に設けた単一のスプールと、該スプールを
スライドまたは回動させる操作機構と、前記スプ
ールをスライドさせた場合に流体の流通状態を切
換え得るように構成した第１の切換経路と、前記
スプールを回動させた場合に流体の流通状態を切
換え得るように構成した第２の切換経路とを具備
してなるモノスプール切換弁であつて、前記第１
の切換経路と第２の切換経路の高圧側にそれぞれ
連通するキヤリーオーバーポートを設け、前記ス
プールの回動方向およびスライド方向における中
立位置では該キヤリーオーバーポートを介して外
部に流体を取り出すことができるが、回動位置お
よびスライド位置ではスプールに設けたランドに
よつて前記キヤリーオーバーポートが閉塞される
ようにしたことを特徴としている。

［作用］ スプールを回動方向およびスライド方向におけ
る中立位置に設定すると、高圧の液体がキヤリー
オーバーポートを経て外部へ取り出されるので、
この高圧液体を利用して他の液圧機器を作動させ
ることができる。

この場合、キヤリーオーバーポートは他のタン
ク回路から切り離されるので、他のタンク回路に
負荷圧はかからない。

スプールが回動状態またはスライド状態にある
ときはキヤリーオーバーポートが閉塞されるので
該キヤリーオーバーポートを通しての液体の流出
は生じない。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図、第２図および第３図に示すように、ボ
デイ１の中心部に貫通孔２を穿設し、この貫通孔
２内に単一のスプール３を軸心方向にスライド可
能にかつ軸心回りに回動可能に嵌合させている。

そして、このスプール３の一端側を前記ボデイ
１の一端面部から外部へ延出させ、このボデイ１
の一端面分に該スプール３の延出端部３ａに係合
する操作機構４を設けている。操作機構４は、単
一の操作レバー５に加えられる前、後および左、
右の操作入力に対応させて前記スプール３をスラ
イドまたは回動させるためのもので、具体的に
は、前記ボデイ１の一端部に取り付けられその軸
心部に前記スプール３が貫通するとともにその外
周に大径部６ａと小径部６ｂとを有してなるベー
スブロツク６と、このベースブロツク６の小径部
６ｂに回動可能にかつ軸心方向に移動不能に嵌着
され、２本のアーム７ａを前記スプール３と平行
に突出させた回動ブラケツト７と、一端をこのブ
ラケツト７のアーム７ａの先端部間にピン軸８を
介して枢着するとともに中央部をスプリングピン
９を介して前記スプール３の延出端部３ａに枢着
したレバー保持体１１と、このレバー保持体１１
の他端に固着した前記操作レバー５とを具備して
なる。なお、１２はニユートラル位置決め用のボ
ールである。

また、前記ボデイ１の他端面部にキヤツプ１３
を取り付け、このキヤツプ１３内に第１のニユー
トラルバツク機構１４を設けている。第１のニユ
ートラルバツク機構１４は、前記スプール３をス
ライド方向の中立位置Ｎに自己復帰させるための
もので、具体的には、前記スプール３の他端面に
植立させたスリーブ１５と、このスリーブ１５の
軸心中空部に貫設され該スリーブ１５を前記スプ
ール３に固定するボルト１６と、前記スリーブ１
５の外周にスライド可能に嵌合されスライダ１７
のフランジ部１７ａを前記スプール３の端面およ
び前記ボデイ１の開口端面１ａに当接させた第１
のスライダ１７と、同スリーブ１５の外周にスラ
イド可能に嵌合されスライダ１８のフランジ部１
８ａを前記キヤツプ１３の階部端面１３ａおよび
前記ボルト１６の頭部１６ａに当接させた第２の
スライダ１８と、これら両スライダ１７，１８を
相離れる方向に付勢するスプリング１９とを具備
してなる。

また、前記操作機構４に関連させて第２のニユ
ートラルバツク機構２１を設けている。第２のニ
ユートラルバツク機構２１は、前記スプール３を
回動方向の中立位置Ｎに自己復帰させるためのも
ので、具体的には、前記ボデイ１の端面に突設し
た係止ピン２２と、前記ベースブロツク６の大径
部６ａに遊嵌され縮径方向に若干変形させた状態
を維持できるようにそのＬ字形の両端部２３ａ，
２３ｂを前記係止ピン２２に係止させたねじコイ
ルスプリング２３と、このねじりコイルスプリン
グ２３の両端部２３ａ，２３ｂ間に位置させて前
記回動ブラケツト７から突設したピン２４とを具
備してなる。

また、前記ボデイ１内に、前記スプール３を回
動方向の中立位置Ｎに保持して軸心方向にスライ
ドさせた場合に流体たる作動油Ｐの流通状態を切
換え得るように構成した第１の切換系路２５と、
前記スプール３をスライド方向の中立位置Ｎに保
持して軸心回りに回動させた場合に作動油Ｐの流
通状態を切換え得るように構成した第２の切換系
路２６とを設けている。詳述すれば、第１の切換
系路２５は、前記ボデイ１の外周に開口させた圧
力ポート２７、タンクポート２８、キヤリーオー
バーポート２９、および対をなす第１流出ポート
３１，３１に関連させて設けたもので、一端を前
記圧力ポート２７に接続し他端を前記スプール３
の外周に設けた主環状溝３３に連通させた通路３
４と、一端を前記各第１流出入ポート３１，３２
に接続し他端を前記貫通孔２の内周の前記主環状
溝３３に隣接する位置に開口させた対をなす油給
排通路３５，３６と、前記スプール３の軸心部に
穿設した幹戻り通路３７と、一端をこの幹戻り通
路３７に連通させ他端をスプール３の外周の前記
各油給排通路３５，３６に隣接する位置に開口さ
せた対をなす枝戻り通路３８，３９とを具備して
なる。なお、前記通路３４の途中には、ロードチ
エツクバルブ４１が介設してある。ロードチエツ
クバルブ４１は、前記通路３４の途中に介在させ
た弁座４２と、この弁座４２方向に進退可能に設
けた弁体４３と、この弁体４３を前記弁座４２方
向に付勢するスプリング４４とを備えてなるもの
で、矢印Ｘ方向の圧油Ｐの流れのみを許容するよ
うになつている。

また、前記第２の切換系路２６は、前記圧力ポ
ート２７、前記タンクポート２８および第２流出
入ポート４５，４６に関連させて設けたもので、
第２図および第４図に示すように、前記スプール
３の外周に設けた軸心方向に細長な主直溝４７，
４８と、この主直溝４７，４８を前記圧力ポート
２７に連通させる環状溝４９と、一端を前記各第
２流出入ポート４５，４６に連通させるとともに
他端を前記貫通孔２の内周の前記直溝４７，４８
に円周方向から隣接する位置に開口させた対をな
す油給排通路５１，５２と、一端を前記幹戻り通
路３７に連通させ他端を前記スプール３の外周の
前記各油給排通路５１，５２に円周方向から隣接
する位置に開口させた対をなす枝戻り通路５３，
５４とを具備してなる。なお、この第２の切換系
路２６と、前記第１の切換系路２５とは、いくつ
かの要素を共有している。すなわち、その共通要
素としては、前記圧力ポート２７と、この圧力ポ
ート２７に連通する通路３４の上流部分と、前記
スプール３の外周に設けられ通路５５を介して前
記通路３４に貫通する直溝５６，５７と、この直
溝５６，５７を前記キヤリーオーバーポート２９
に連通させる環状溝５８と、該環状溝５８に隣接
して設けられ、タンクポート２８に連通させられ
る環状溝７０と、前記スプール３に設けた幹戻り
通路３７および該幹戻り通路３７と環状溝７０に
連通させられる枝戻り通路３９と、前記タンクポ
ート２８とが挙げられる。

なお、スプール３の外周部には第１のランド７
２および第２のランド７３が形成されている。

第９図は、以上のようにしてなるモノスプール
切換弁Ｍの回路説明図である。しかして、このモ
ノスプール切換弁Ｍの圧力ポート２７には、油圧
ポンプ６１から吐出される圧油Ｐを導入するよう
にしているとともに、該切換弁Ｍのタンクポート
２８から排出される排油をタンク６２に戻すよう
にしており、前記両ポート２７，２８間には、リ
リーフ弁６３を設けている。そして、この切換弁
Ｍの第１流出入ポート３１，３２に第１のアクチ
ユエータ６４を接続するとともに、第２流出入ポ
ート４６，４７に第２のアクチユエータ６５を接
続している。またキヤリーオーバーポート２９と
タンク６２の間には他の液圧機器（例えば液圧モ
ータ）７５が接続されている。なお、このシステ
ムは除雪機に搭載するためのものであり、前記第
１のアクチユエータ６４で除雪機構（図示せず）
を昇降させるとともに、前記第２のアクチユエー
タ６５で前記除雪機構を左右に移動させるように
している。

次いで、この実施例の作動を説明する。

まず、操作レバー５を前後に操作すると、レバ
ー保持体１１がピン軸８を支点にして回動し、ス
プール３が軸心方向にスライド動作する。詳述す
れば、操作レバー５を中立位置Ｎに保持している
場合には、スプール３が第２図に示す位置にあ
り、第１のニユートラルバツク機構１４の第１の
スライダ１７のフランジ部１７ａがスプール３の
端部および前記ボデイ１の開口端面１ａに当接し
ているとともに、第２のスライダ１８のフランジ
部１８ａがキヤツプ１３の段部端面１３ａに当接
している。この状態から操作レバー５を第１スラ
イド位置Ａに操作するとスリーブ３が図中右方へ
移動する。これによつて第２のスライダ１８が前
記段部端面１３ａから離れスプリング１９が圧縮
される。そのため、スプール３は図中左方に付勢
されることになり、操作レバー５から手を離すと
該スプール３が前述した中立位置Ｎに自己復帰す
る。逆に、前記操作レバー５を第２スライド位置
Ｂに操作するとスプール３が図中左方へ移動す
る。これによつて、第１のスライダ１７がボデイ
１の開口端面１ａから離れ、スプリング１９が圧
縮される。そのため、スプール３は図中右方へ付
勢されることになり、操作レバー５から手を離す
と該スプール３が前述した中立位置Ｎに自己復帰
する。

また、操作レバー５を左右に操作すると、第３
図に示すようにレバー保持体１１がスプール３を
支点にして回動し、該スプール３が軸心回りに回
動する。詳述すれば、操作レバー５を中立位置Ｎ
に保持している場合には、回動ブラケツト７のピ
ンン２４がねじりコイルスプリング２３の端部２
３ａ，２３ｂ間に保持されている。この状態から
操作レバー５を第１回動位置Ｃに操作するとスプ
ール３が該操作レバー５と一体に回動するととも
に、前記回動ブラケツト７がそれに従つて回動す
る。その結果、回動ブラケツト７に固設したピン
２４が前記ねじりコイルスプリング２３の一方の
端部２３ａを押圧し該ねじりコイルスプリング２
３を縮径方向に弾性変形させる。そのため、前記
回動ブラケツト７、レバー保持体１１およびスプ
ール３が前記ねじりコイルスプリング２３の反発
力によつて矢印Ｙ方向に付勢されることになり、
操作レバー５から手を離すと該スプール３が中立
位置Ｎに自己復帰する。逆に、前記操作レバー５
を第２回動位置Ｄに操作した場合には、前記ピン
２４が前記ねじりコイルスプリング２３の他方の
端部２３ｂを押圧し該ねじりコイルスプリング２
３を縮径方向に弾性変形させる。そのため、前記
回動ブラケツト７、レバー保持体１１およびスプ
ール３が前記ねじりコイルスプリング２３の反発
力によつて矢印Ｚ方向に付勢されることになり、
操作レバー５から手を離すと該スプール３が中立
位置Ｎに自己復帰する。

このようにして、操作レバー５を前後左右に操
作することによつてスプール３がスライドまたは
回動することになるが、その際に第１、第２の切
換系路２５，２６が切換る。まず、第１の切換系
路２５について説明すると、前述した中立位置Ｎ
においては、第２図に示すように、前記スプール
３の主環状溝３３が両油給排通路３５，３６の中
間に位置し、これら両油給排通路３５，３６に連
通する第１の流出入ポート３１，３２がブロツク
されている。そのため、該ポート３１，３２に接
続されたアクチユエータ６４が停止状態に保たれ
る。この際、圧力ポート２７から通路３４に流入
した圧油は、直溝５７および環状溝５８を通して
キヤリーオーバーポート２９へ導かれるので、こ
の圧油を第３の機器に利用することができる。こ
の状態から、操作レバー５を第１スライド位置Ａ
に操作したスプール３を図中右方へスライドさせ
ると、第１０図に示すように、主環状溝３３が一
方の油給排通路３５に連通するとともに、他方の
油給排通路３６が枝戻り通路３９に連通すること
になる。その結果、圧力ポート２７に導入された
圧油が通路３４を通して主環状溝３３に導かれ、
この主環状溝３３から油給排通路３５および流出
入ポート３１を通して第１のアクチユエータ６４
に供給される。そして、このアクチユエータ６４
から排出される排油は、他方の流出入ポート３２
から油給排通路３６内に導かれ、環状溝７０およ
び枝戻り通路３９を通してタンクポート２８に案
内される。そのため、前記アクチユエータ６４が
矢印イ方向に作動して除雪機構を上昇させる。な
お、前記通路３４には、ロードチエツクバルブ４
１が介設してあるため、圧力ポート２７に圧力が
立つていない状態で前記操作レバー５を前記第１
スライド位置Ａに切換えても、作動油Ｐが逆流し
て前記除雪機構が自重で降下してしまうという不
都合は生じない。また、このスプール位置では、
通路５５と直溝５７との接続が第１のランド７２
によつて断たれるので、キヤリーオーバーポート
２９に圧油が流入することはない。なお、キヤリ
ーオーバーポート２９とタンクポート２８とは第
２のランド７３によつて接続が断たれるので、キ
ヤリーオーバーポート２９からタンクポート２８
側へ圧油が流れることもない。

また、前記操作レバー５を、中立位置Ｎから第
２スライド位置Ｂに操作すると、前記スプール３
が図中左方に移動し、前記主環状溝３３が他方の
油給排通路３６に連通するとともに、前記一方の
油給排通路３５が枝戻り通路３８に連通すること
になる。その結果、前記アクチユエータ６４に圧
油Ｐが逆方向に流れることになり、該アクチユエ
ータ６４が矢印ロ方向に作動して前記除雪機構が
降下する。なお、この位置では、第２のランド７
３によつて通路５５と環状溝５８との接続が断た
れるのでキヤリーオーバーポート２９に圧油が流
入することはない。次いで、第２の切換系路２６
について説明すると、前述した中立位置Ｎにおい
ては、第４図に示すように前記スプール３の主直
溝４７が両油給排通路５１，５２の中間に位置
し、これら両油給排通路５１，５２に連通する第
２の流出入ポート４５，４６がブロツクされてい
る。そのため、該ポート４５，４６に接続された
アクチユエータ６５が停止状態に保たれる。この
際、圧力ポート２７から通路３４に流入した圧油
は、直溝５７および環状溝５８を通してキヤリー
オーバーポート２９へ導かれる。この状態から、
操作レバー５を第１回動位置Ｃに操作してスプー
ル３を第５図に示すように回動させると、主直溝
４７が一方の油給排通路５１に連結するととも
に、他方の油給排通路５２が枝戻り通路５３に連
通することになる。その結果、圧力ポート２７に
導入された圧油が通路３４、主直溝４８および環
状溝４９を通し主直溝４７に導かれ、この主直溝
４７から油給排通路５１および流出入ポート４５
を通して第２のアクチユエータ６５に供給され
る。そして、このアクチユエータ６５から排出さ
れる排油は、他方の流出入ポート４６から油給排
通路５２内に導かれ、枝戻り通路５３、枝戻り通
路３７、枝戻り通路３９および環状溝７０を通し
てタンクポート２８に案内される。そのため、前
記アクチユエータ６５が矢印ハ方向に作動して除
雪機構を左方に移動させる。また、前記操作レバ
ー５を中立位置Ｎから第２回動位置Ｄに操作する
と、前記スプール３が第４図に示す状態から時計
回り方向に回動することになり、前記主直溝４７
が他方の油給排通路５２に連通するとともに、前
記一方の油給排通路５１が枝戻り通路５４に連通
することになる。その結果、前記アクチユエータ
６５に圧油Ｐが逆方向に流れることになり、該ア
クチユエータ６５が矢印ニ方向に作動して前記除
雪機構が右方に移動する。

なお、上記中立位置Ｎ以外の回動位置（Ｃ，
Ｄ）では直溝５７と通路５５との接続が断たれる
ため、キヤリーオーバーポート２９への圧油の流
入は起こらない。

以上の実施例では、本考案に係る切換弁を除雪
機に適用した場合について説明したが、本考案
は、このようのものに限定されないのは勿論であ
る。

［考案の効果］ 本考案は、以上のような構成であるから、次の
ような効果が得られる。

まず、共通の操作レバーにより単一のスプール
をスライドまたは回動させて２種類の切換機能を
発揮させ得るようにしているので、２台の単機能
切換弁を用いて同一の作用を得る場合に比べて大
幅なコンパクト化が可能になる。そのため、配置
スベースの狭小化を図ることができるとともに、
部品点数を削減してコストを無理なく下げること
ができる。

また、本考案ではキヤリーオーバーポートが設
けられており、前記スプールのスライド方向およ
び回動方向の中立位置で圧油を取り出して第３の
油圧機器に利用することができるので、経済的で
あるとともに、実用上きわめて便利なものとなつ
た。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は平面
図、第２図は正面断面図、第３図は側面図、第４
図は第２図における−線断面図、第５図は第
４図に対応する作用説明図、第６図は第２図にお
ける−線断面図、第７図は第２図における
−線断面図、第８図は第２図における−線
断面図、第９図は回路説明図、第１０図は作用説
明図、第１１図は正面外観図である。 Ｍ……モノスプール切換弁、１……ボデイ、３
……スプール、４……操作機構、５……操作レバ
ー、２５……第１の切換系路、２６……第２の切
換系路、２８……タンクポート、２９……キヤリ
ーオーバーポート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸心方向にスライド可能にかつ軸心回りに回動
   可能に設けた単一のスプールと、該スプールをス
   ライドまたは回動させる操作機構と、前記スプー
   ルをスライドさせた場合に流体の流通状態を切換
   え得るように構成した第１の切換経路と、前記ス
   プールを回動させた場合に流体の流通状態を切換
   え得るように構成した第２の切換経路とを具備し
   てなるモノスプール切換弁であつて、前記第１の
   切換経路と第２の切換経路の高圧側にそれぞれ連
   通するキヤリーオーバーポートを設け、前記スプ
   ールの回動方向およびスライド方向における中立
   位置では該キヤリーオーバーポートを介して外部
   に流体を取り出すことができるが、回動位置およ
   びスライド位置ではスプールに設けたランドによ
   つて前記キヤリーオーバーポートが閉塞されるよ
   うにしたことを特徴とするモノスプール切換弁。