JPH0625602U - 方向制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生回路形成時にスプール強度を充分備える
と共に、負荷防止弁の機能を備えかつ排油絞り時には最
少限必要とされる部品の交換で可能な方向制御弁を提供
する。 【構成】 一対の給排油路１４、１６の一方の油路１６
とタンク油路２２との間にサブタンク室２８を設け、ス
プール１２の一端内部にチェック弁３８を設けると共
に、サブタンク室２８にタンク２３側に連通する背圧弁
３２を設け、スプール１２を給排油口側から排油口側に
切換え操作した際、排油の一部がサブタンク室２８から
チェック弁３８を介して一対の給排油路の他方の油路１
４に流出するよう構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、方向制御弁に係り、特に再生機能および排油絞り機能を備えた方 向制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

排出油を再生して使用する再生回路を備えた方向制御弁としては例えば特公昭 ４６−１５０５９号（ハイドレコ型）および特公昭４１−１０４４６号（ハスコ 型）が知られている。 すなわち、前者（ハイドレコ型）の方向制御弁としては図３に示ように構成さ れる。

【０００３】 図において、参照符号５０はハウジングのプランジャ孔５２内に往復動可能に 挿嵌されたプランジャを示し、このプランジャ５０は前記孔内において中立位置 から左右二つの作動位置を往復移動することにより、負荷の上下動並びに停止を 行うべくシリンダを作動するよう構成されている。

【０００４】 すなわち、前記プランジャ５０の軸方向には油室５４、５６、５８、６０、６ ２、６４、６６が右から順に配設されている。そして中立時にバイパス路が形成 される油室５８、６０、６２の両側は、シリンダ７０の両側の室にそれぞれ接続 される油室５６、６４およびタンク６８と接続される油室５４、６６で囲まれて いる。

【０００５】 また、プランジャ５０の中央には一対の環状外周溝７２、７３が形成されると 共に、この間にはランド７８およびその両端部にもランド７９、８０が形成され ている。

【０００６】 従って、プランジャ５０が中立位置にある状態では、シリンダ７０の各室に連 通するそれぞれの油室５６、６４はランド７９、８０により他の油室から分離遮 断される。

【０００７】 一方、プランジャ５０内に形成された軸孔内には、右端から逆止弁１１２およ び制御弁１１４からなる一対のポペット弁と、バイパス弁９８、荷重落下防止逆 止弁９２が配設され、これらの弁はすべてばね力で弾力的に付勢されている。

【０００８】 図示のようにプランジャ５０が右行したとき、プランジャ５０の軸孔中央に配 設されたバイパス弁９８の頭部側軸孔内にロッド側室７０ｂの圧油が流入し、こ の圧油の作用力でバイパス弁９８が開放したとき前記圧油の一部が供給油路９９ 側に流出するように構成される。

【０００９】 さらに、プランジャ５０の左側軸孔内に配設された逆止弁９２の頭部側軸孔８ ２内には、前記供給油路９９と連通する油路８８がプランジャ５０の側面に形成 され、この供給油路９９からの圧油の作用力で逆止弁９２が開放したときシリン ダヘッド側室７０ａに流出する油路９０が前記プランジャ５０の側面に形成され る。

【００１０】 以上のように構成された方向制御弁は次のように動作する。

【００１１】 すなわち、図示したプランジャ５０の位置において、ポンプ１２８から吐出さ れる供給圧油は油室６２、油路８８、逆止弁９２、油路９０および油室６４を流 過してシリンダ７０のヘッド側室７０ａに供給され、ロッド側室７０ｂからの流 出油は油室５６、油路９４、１０６を流過してそれぞれ軸孔８４と１０４に供給 される。

【００１２】 また逆止弁１１２はこの頭部１２０に作用する圧力はこれを開放するように作 用するが、油路１０８はプランジャ孔５２の壁で遮断されているため、前記作用 圧が制御弁１１４を開放するように働く。しかしながら、ばね１２２の付勢力よ り高い圧力になるまでは制御弁１１４を開放できず逆止弁１１２も開放しない。

【００１３】 つぎに、制御弁１１４が開放すると閉鎖状態の逆止弁１１２をクラッキングし てこの逆止弁１１２を開放する。これにより油路９４を流過して軸孔１０４に流 入する戻り流は逆止弁１１２、制御弁１１４、油路１１０および油室５４を流過 してタンク６８に流出する。

【００１４】 一方、過大荷重がシリンダ７０のロッド側室７０ｂを縮小する方向に作用する と、ピストン７１はポンプ１２８が空間を保持する流量より高速で下降しようと し、供給圧力は徐々に減少する。この場合、逆止弁１１２で戻り路内に生じると 共に逆止弁頭部１２０に作用する背圧は同時にバイパス弁９８にも作用し、バイ パス弁９８を座面から離隔して再生路を開放するようにする。

【００１５】 この結果、戻し流の一部は油路９４、軸孔８４、バイパス弁９８、油路９６、 環状外周溝７２および油室５８を流過して供給油路９９に送流される。この流路 を流過する流体はポンプ１２８から供給される流量を補い、かつシリンダ７０の ヘッド側室７０ａを常に圧油で満たすことができる。

【００１６】 次に、後者（ハスコ型）の方向制御弁は、図４に示すように構成される。すな わち、参照符号１１９は弁体５１内の貫通孔内に中立位置から二つの作動位置に 対し、往復方向に摺動可能に挿嵌されたスプールを示し、このスプール１１９が 何れか一方に移動すると中央油路６７、６９は閉塞され、ポンプ６５から供給さ れる圧油はいずれか一方の引込み油路７４、７６に流出される。

【００１７】 この引込み油路７４、７６はシリンダ７０の各室に連結口５５、５７を介して 接続され、この場合、圧油の流入は供給油路７５とＶ字型連絡油路８１とによっ て与えられる。

【００１８】 このＶ字型連絡油路８１の各先端部はスプール１１９貫通孔とその中央で交差 して連通する一対の中央油路６７、６９の外側に配設された一対の周溝８３、９ １にそれぞれ連通すると共に、この連絡油路８１は弁体５１の中央を通過する供 給油路７５と背圧逆止弁８５を介して連通している。

【００１９】 さらに前記一対の周溝８３、９１のスプール１１９の長手方向外側には周溝８ ６、８７が配設され、この周溝８６、８７は前記油路７４、７６とそれぞれ連通 している。

【００２０】 一方、弁体５１の中央にはタンク６８と連通する流出油路１０３が設けられ、 この流出油路１０３はリリーフ弁１３０を介してその両端に延在するＵ字型帰還 油路８９に連通している。そして、このＵ字型帰還油路８９の両脚部９３、９５ はスプール１１９と前記一対の周溝８６、８７と隣接する長手方向両外側におい てそれぞれ交差している。 この場合、前記流出油路１０３と帰還油路８９との連通はリリーフ弁１３０を 通して行われる。

【００２１】 さらに、前記帰還油路８９の両脚部９３、９５は弁体５１のシリンダ７０との 連結口５５、５７側に前記引込み油路７４、７６と平行に延在し、スプール１１ ９を通過した延長油路１０１、１０２を備えている。

【００２２】 この延長油路１０１、１０２は前記リリーフ弁１３０と同一構造の空洞抑制弁 １０５、１０７およびバイパス９７、１００を介して引込み油路７４、７６とそ れぞれ連通している。

【００２３】 従って、引込み油路７４、７６のうちいずれかの油圧が帰還油路８９中の油圧 より低下したとき、（例えば、引込み油路７４、７６中に空洞が発生しようとす る傾向にある時）当該引込み油路７４、７６と連通する空洞抑制弁１０５、１０ ７のポペット弁は前記帰還油路８９中の高圧油が環状肩部に及ぼす力に応じて弁 座から離れ、これにより帰還油はバイパス９７、１００を流過して引込み油路７ ４、７６へ流出する。これにより引込み油路７４、７６とＵ字型帰還油路８９と の間に一定圧力差を保持するような位置にポペット弁は保持される。この作用下 において、ポペット弁は引込み油路７４、７６中の圧力減少が生ずると一層弁座 から離れなければならない。このようにして、油路が最も必要とするときの高流 量が与えられる。

【００２４】 さらに、排油絞り機能を備えた方向制御弁としては図５（ａ）および図５（ｂ ）が知られている。

【００２５】 すなわち、図５（ａ）はシリンダロッド上に垂直に負荷Ｗが作用した場合の自 重落下速度を規制するため、シリンダ７０のヘッド側室７０ａから流出する排油 を絞るべく方向制御弁１３２に逆止弁付絞り装置１３３を設けたものである。

【００２６】 また、図５（ｂ）はスプール溝端部１３４にスプール軸方向に向けて開口面積 が変化するメータリングノッチ１３５を設けてピストンのストロークエンド近傍 で、スプールの移動によりメータリングノッチの開口面積を縮小してシリンダ７ ０のヘッド側室７０ａからの排油を絞る絞り機能をもたせたものである。

【００２７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、近年において油圧装置の駆動圧力は非常に高圧になってきてお り、前述した従来の再生回路における図３に示すハイドレコ型では、スプール内 部に２重、３重のポペット弁を装備しているため内部通路を充分確保した場合、 スプール強度に不安があり又強度を重視すれば内部通路が確保できないのみなら ず、スプール内部の加工形状が複雑となる難点を有していた。

【００２８】 また、その他にも種々のものがあるが大半のものがスプールの内部を使用して いるため前記同様の難点を有していた。

【００２９】 さらに、図４に示すハスコ型にあっては、上記のような問題は無いもののスプ ール中立時にアクチュエータの負荷防止弁がメインタンクと負荷防止弁通路間に 逆止弁がある為、作用しない難点を有する。

【００３０】 一方、従来の排油絞り機能を備えた方向制御弁として、図５（ａ）に示す方向 制御弁の外部に逆止弁付き絞り装置を設けたものは、設置スペースを必要とし、 また自由流れ時の通路確保のため逆止弁が大きくなり装置全体が大形化する難点 を有していた。

【００３１】 さらに、図５（ｂ）に示す通り、スプールにメータリングノッチを刻設してそ の開口面積をスプールの移動により変化させて排油を絞る絞り機能をもたせたも のは、省スペース化、低価格化が図れる利点を有するが、使用されるアクチュエ ータの自重落下速度に合わせることにより、スプールがそれぞれ専用的になり、 メータリングノッチの形状により多種のスプールを製作しなければ成らない難点 を有していた。

【００３２】 従って、本考案の目的は、再生回路形成時にスプール強度を充分備えると共に 、負荷防止弁の機能を備えかつ排油絞り時には最少限必要とされる部品の交換、 またはメータリングノッチの絞り開口面積の調整部品を内装した方向制御弁を提 供するにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するため、本考案においては、一対の給排油路の一方の油路 とタンク油路との間にサブタンク室を設け、前記スプールの一端内部にチェック 弁を設けると共に、前記サブタンク室にタンク側に連通する背圧弁を設け、前記 スプールを給排油口側から排油口側に切換え操作した際、排油の一部がサブタン ク室から前記チェック弁を介して前記一対の給排油路の他方の油路に流出するよ う構成することを特徴とする。

【００３４】 この場合、前記一対の給排油路の一方の油路とタンク油路との間にサブタンク 室を設け、前記スプールの一端内部にチェック弁を設けると共に、前記サブタン ク室にタンク側に連通する絞り弁を設け、前記スプールを給排油口側から排油口 側に切換え操作した際、排油の一部がサブタンク室から前記チェック弁を介して 前記一対の給排油路の他方の油路に流出するよう構成することもできる。

【００３５】

【作用】

本考案に係る方向制御弁によれば、スプールによる負荷の落下操作時における 落下速度は負荷の重量により落下速度が決定され、油圧シリンダの圧力側の油量 が不足した場合、給排油口から排出された流体はサブタンク室に排出され、油圧 シリンダの圧力側が負圧となった場合、チェック弁の開放によりサブタンク室か ら供給油路、給排油路を経て油圧シリンダの圧力側に不足流体が補充される。ま た、前記供給油が充足され、供給油路の圧力が背圧弁の設定圧力より昇圧すると 、チェック弁は閉塞しサブタンクの流体は背圧弁を通してタンク油路に排出され る。これにより、再生機能ならびに排油絞り機能をを生じせしめることができる 。

【００３６】

【実施例】

次に、本考案に係る方向制御弁の実施例につき添付図面を参照しながら以下詳 細に説明する。 なお、説明の便宜上図３ないし図５に示す従来の構造と同一部分については同 一参照符号を付しその説明を省略する。 すなわち図１は、本考案に係る方向制御弁の実施例を示す断面図であり、参照 符号１０はケーシングを示し、このケーシング１０内にスプール１２が摺動可能 に挿嵌され、一対の給排油路１４、１６と、この給排油路１４、１６に接続され た給排油ポート１７、１９と、前記給排油路１４、１６の内側に配設された逆Ｕ 字形の供給油路１８と、その外側にタンク２３に接続されたタンク油路２０、２ ２とがそれぞれ配設されている。更に、供給油路１８の中央にはポンプ２５に連 通するバイパス通路２４が配設され、このバイパス通路２４と供給油路１８とは チェック弁２７を介して接続されている。前記供給油路１８とバイパス通路２４ との間にはタンク２３に連通する一対のバイパス通路２１、２６がそれぞれ配設 されている。

【００３７】 このように構成することにより、ポンプ２５からの圧油はバイパス通路２４よ りチェック弁２７を介して供給通路１８に供給されると共にスプール１２中立時 はバイパス通路２１または２６を流過してタンク２３に環流される。

【００３８】 さらに一対の給排油ポート１７、１９の内の一方の給排油ポート１９とタンク 油路２２の間にはサブタンク室２８が設けられ、このサブタンク室２８と供給通 路１８とはスプール１２内に組込まれたチェック弁３８を介して接続されている 。

【００３９】 そして、サブタンク室２８はタンク油路２２にも背圧弁３２を介して接続され ている。また３４、３６はオーバーロードリリーフ弁と負圧防止弁とを一体化さ せた公知のアクチュエータ保護機能部材であり、前記給排油路１４、１６とタン ク油路２０、２２との間に配設されている。一対の給排油ポート１７、１９はそ れぞれ油圧シリンダ７０に接続され、シリンダへの油圧の供給により負荷Ｗの昇 降作用を行うことができる。

【００４０】 以上の様に構成された方向制御弁は次の様な動作を行う。 すなわち、図１において、スプール１２を右方向に移動操作して負荷Ｗを降下 させた場合、負荷Ｗの重量により落下速度が決定され、時にはポンプ２５の吐出 油全量が送油されても油圧シリンダ７０のヘッド側室７０ａの油量が不足する場 合がある。

【００４１】 この様な場合、本考案の再生回路は、ロッド側室７０ｂから排出される流体を 給排油ポート１９からサブタンク室２８を介してタンク２３に排出するようにし てこれを補うようにしたものである。

【００４２】 すなわち、前述のように、油圧シリンダ７０のヘッド側室７０ａが負圧になっ た場合、チェック弁３８が開放しサブタンク室２８から供給油路１８、給排油路 １４を経て油圧シリンダ７０のヘッド側室７０ｂにに不足流体が補充される。ま た、供給油が充分満足され、供給油路１８の圧力が背圧弁３２の設定圧力より高 くなるとチェック弁３８は閉鎖し、サブタンク室２８の流体は背圧弁３２を流過 してタンク油路２２に排出される。

【００４３】 スプール１２中立時に何等かの作用により油圧シリンダ７０内の何れかの室に 負圧が生じても、タンク油路２２と給排油路２０間に備えられている負圧防止弁 ３４、３６により、これを防止することができる。

【００４４】 また、再生回路を形成する場合、背圧弁３２によりサブタンク室２８に背圧を 持たせるもので説明したが、図２に示すようにこれを絞り弁４０または可変絞り 弁等の手段を用いることも充分可能である。

【００４５】 すなわち図２に示す別の実施例は、負荷Ｗによる落下速度を減速させるため、 絞り弁４０をサブタンク室２８とタンク油路２２間に外部から螺着したものであ り、落下速度の変更は絞り弁の交換により行うことができ、最少単位の部品の交 換のみで対応できる。さらに、絞りの調整を行うには、例えば絞り弁の回転動作 による絞り弁の進退動作で、絞り開口孔４２の面積を可変にすべく絞り弁内部に ばねでフロートするスプールを組み込んでも良く、調整式に変更することは容易 に可能である。

【００４６】 以上、本考案の好適な実施例について説明したが、本考案の要旨であるサブタ ンクは一対の給排油路の片側に設けた場合について説明したが、これを両側に設 けても良く、シリンダ下方に吊下してある負荷を、逆に押上げるようにシリンダ の向きを変えて使用する場合は、それぞれのサブタンクが有効に機能し、方向制 御弁の構造は前述の実施例に限定されることなく、本考案の精神を逸脱しない範 囲内において種々の設計変更をなし得ることは勿論である。

【００４７】

【考案の効果】

前述した実施例から明らかなように、本考案方向制御弁によれば、一対の給排 油路の一方の油路とタンク油路との間にサブタンク室を設け、給排油口側から排 油口側にスプールを切換え操作した際、排油が前記サブタンク室から給排油路に 通油するよう構成することにより、スプール強度及び内部通路のスペースを充分 確保することができ、かつスプール中立時の負荷防止弁の機能を損なうことのな い再生回路が構成できると共に、排油絞り機能を必要最少単位の部品で構成する ことができ、スプール及びケーシング等の内部構造が単純となり、部品加工が簡 単でかつ組立て調整も容易となり、製造原価の低廉化が達成できる効果を奏する 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る方向制御弁の一実施例を示す断面
図である。

【図２】背圧弁を絞り弁に変更した本考案に係る方向制
御弁の一実施例を示す説明図である。

【図３】従来の再生回路を備えたハイドレコ型方向制御
弁の断面図である。

【図４】従来の再生回路を備えたハスコ型方向制御弁の
断面図である。

【図５】図５における（ａ）は方向制御弁の外部に逆止
弁付絞り装置を備えて排油絞り機能を持たせた従来の方
向制御弁の説明図であり、（ｂ）は方向制御弁のスプー
ルにメータリングノッチを設けて排油絞り機能を持たせ
た従来の方向制御弁の説明図である。

【符号の説明】

１０ ケーシング １２ スプール １４、１６ 給排油路 １７、１９ 給排油ポート １８ 供給油路 ２０、２２ タンク油路 ２１、２６ バイパス通路 ２３ タンク ２４ バイパス通路 ２５ ポンプ ２７ チェック弁 ２８ サブタンク室 ３２ 背圧弁 ３４、３６ アチュエータ保護機能保護部材 ３８ 再生チェック弁 ４０ 絞り弁 ４２ 絞り開口孔 ５０ プランジャ ５１ 弁体 ５２ プランジャ孔 ５４、５６ 油室 ５５、５７ 連結口 ５８、６０ 油室 ５７ 連結口 ６２、６４ 油室 ６６ 油室 ６５ ポンプ ６７、６９ 中央油路 ６８ タンク ７０ シリンダ ７０ａ ヘッド側室 ７０ｂ ロッド側室 ７１ ピストン ７２、７３ 環状外周溝 ７４、７６ 引き込み油路 ７５ 供給油路 ７８、７９ ランド ８０ ランド ８１ Ｖ字型連絡油路 ８２ 逆止弁頭部側軸孔 ８３、９１ 周溝 ８４ 軸孔 ８５ 背圧逆止弁 ８６、８７ 周溝 ８８、９０ 油路 ８９ Ｕ字型帰還油路 ９２ 荷重落下防止逆止弁 ９３ Ｕ字型帰還油路脚部 ９４、１０６ 油路 ９５ Ｕ字型帰還油路脚部 ９６ 油路 ９７、１００ バイパス ９８ バイパス弁 ９９ 供給油路 １０１、１０２延長油路 １０３ 流出油路 １０４ 軸孔 １０５、１０７空洞抑制弁 １０８ 油路 １１０、１１０油路 １１２ 逆止弁 １１４ 制御弁 １１９ スプール １２０ 逆止弁頭部 １２２ ばね １２８ ポンプ １３０ リリーフ弁 １３２ 方向制御弁 １３３ 逆止弁付き絞り装置 １３４ スプール溝端部 １３５ メータリングノッチ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内に一対の給排油路と、この
   給排油路の内側に設けられた供給油路と、前記給排油路
   の外側に設けられたタンク油路と、前記各油路を開閉す
   るスプールとからなり、このスプールの動きに応じて前
   記給排油路に接続された給排油口から流体を給排する方
   向制御弁において、 前記一対の給排油路の一方の油路とタンク油路との間に
   サブタンク室を設け、前記スプールの一端内部にチェッ
   ク弁を設けると共に、前記サブタンク室にタンク側に連
   通する背圧弁を設け、前記スプールを給排油口側から排
   油口側に切換え操作した際、排油の一部がサブタンク室
   から前記チェック弁を介して前記一対の給排油路の他方
   の油路に流出するよう構成することを特徴とする方向制
   御弁。
2. 【請求項２】 前記一対の給排油路の一方の油路とタン
   ク油路との間にサブタンク室を設け、前記スプールの一
   端内部にチェック弁を設けると共に、前記サブタンク室
   にタンク側に連通する絞り弁を設け、前記スプールを給
   排油口側から排油口側に切換え操作した際、排油の一部
   がサブタンク室から前記チェック弁を介して前記一対の
   給排油路の他方の油路に流出するよう構成することを特
   徴とする請求項１記載の方向制御弁。