JPH0641027Y2

JPH0641027Y2 - 高圧流体分配用ディスクバルブ

Info

Publication number: JPH0641027Y2
Application number: JP1989040415U
Authority: JP
Inventors: 福寿坂口; 伸哉岡崎; 政吉石井
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2004-04-05
Also published as: JPH02130477U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、高圧流体の分配に使用されるディスクバルブ
の改良に関する。

（従来の技術）トンネル等の掘削に使用される硬岩用の掘削機として、
例えば第４図〜第６図に示されるように、アーム13の先
端に回転するカッターヘッド10を支持し、このカッター
ヘッド10の周囲に超硬金属の先端チップを備えた数多く
のピック12を取り付けるとともに、これらのピック12の
近傍に高圧水の噴射ノズル11を備えたものがある。

岩盤の掘削はピック12の刃先に噴射ノズル11から高圧水
を噴射しながら行なうが、これにより岩盤の切削に伴う
粉塵や火花の発生を防止することができ、また破砕力の
増加や、ピック12の先端の冷却、破砕片の除去等の作用
も期待できる。このようなことから、高圧水の噴射は掘
削速度の増加や、掘削機の保全性の向上、ピック12の摩
耗の低下などの好ましい効果をもたらすとされている。

（考案の課題）ところが、カッターヘッド10とともに回転する噴射ノズ
ル11が切羽14の方向だけでなく、反対側へも高圧水を噴
射すると、水や動力が無駄になるばかりか、噴射された
これらの水が霧状に拡散して坑道の視野を遮ったり、坑
道の床面の泥寧化を促進するという問題があった。

このような問題を解決するには、所定の回転角度範囲に
ある噴射ノズル11にのみ、高圧水を供給するようなバル
ブを、回転するカッターヘッド10とこれを支持するアー
ム13との間に備えれば良い。

本考案は、上記課題の達成に役立つ、簡易な構造の高圧
流体分配用のバルブを提供することを目的とする。

（課題を達成するための手段）本考案は、回転軸を中心とする同一円周上に複数の分配
通路開口部を形成したバルブプレートに、同じ円周に沿
って円弧状の高圧流体の供給ポートを形成したディスク
を相対回転自由に摺接保持するとともに、この供給ポー
トに対して回転軸に関して略対称の角度位置でかつ前記
円周上から外れてディスク上に、供給ポートと連通する
円弧状のバランスポートを形成している。

（作用）円弧状の供給ポートは、バルブプレートとディスクとの
相対回転により供給ポートに面した分配通路開口部への
み高圧流体を分配する。バルブプレートにはこの供給ポ
ートの高圧が作用するが、このとき同時にバランスポー
トに導かれた同圧が供給ポートと回転軸に関して略対称
の角度位置にてバルブプレートに作用するので、バルブ
プレートの偏心を防止してディスクとの均一な摺接状態
を保つ。

また、バランスポートは分配通路開口部の存在する円周
上から外れた位置に形成されているので、流体がバラン
スポートから分配通路開口部へ流出することもない。

（実施例）第１図〜第３図に本考案の実施例を示す。

第１図において、１は円形断面のバルブプレート、２は
バルブプレート１に摺接する同じく円形断面のディスク
である。ディスク２はピン９を介して非回転部材８に回
転を規制され、非回転部材８との間に介装したスプリン
グ７によりバルブプレート１に向けて弾性支持される。
一方、バルブプレート１は図示されない回転部材と一体
に、ディスク２に対して相対回転自由に支持される。

バルブプレート１のディスク２との摺接面には、第２図
に示すように、バルブプレート１の回転軸を中心とした
同一円周上に、複数の分配通路３が開口する。

これに対して、ディスク２の内側には後方から高圧水の
供給通路４が導かれ、この供給通路４に連通する第３図
に示すような供給ポート５がバルブプレート１に向かっ
て円弧状に開口する。この供給ポート５はバルブプレー
ト１に形成された分配通路３の開口部と同一の円周上に
相対して形成される。

また、ディスク２には、この供給ポート５に連通するバ
ランスポート６が、バルブプレート１の回転軸を挟んで
供給ポート５の反対側に円弧状に開口する。このバラン
スポート６は分配通路３を配置した円周の外側に形成さ
れる。したがって、ディスク２の回転により、分配通路
３がバランスポート６側に位置しても、高圧水が分配通
路３に供給されることはない。

なお、第４図〜第６図に示した掘削機にこのディスクバ
ルブを適用する場合には、バルブプレート１を掘削機の
カッターヘッド10の中心部に一体に組み込み、噴射ノズ
ル11に分配通路３を接続する。また、ディスク２をバル
ブプレート１に相対してアーム13に支持し、高圧水の供
給通路４をアーム13の内側を通して後方の油圧ポンプに
接続する。

次に作用を説明する。

バルブプレート１が回転するのに伴い、バルブプレート
１に形成された分配通路３の開口部も回転する。これら
の開口部は所定の回転角度範囲に来るごとにディスク２
の供給ポート５に連通し、供給通路４から供給ポート５
に導かれた高圧水が、この角度範囲にある分配通路３に
分配される。

したがって、第４図〜第６図の掘削機にこのディスクバ
ルブを配設した場合には、供給ポート５に連通している
分配通路３に接続された噴射ノズル11のみが高圧水の噴
射を行い、他の噴射ノズル11は高圧水の噴射を行わな
い。そこで、供給ポート５の形成位置と長さとを適切に
選定すれば、噴射ノズル11はピック12が切羽14を切削す
る位置でのみ高圧水を噴射し、それ以外では噴射を行わ
ないようになる。

ところで、このような掘削機において噴射される高圧水
の圧力は約700kg/cm²と高く、この高圧が供給ポート５
を介してバルブプレート１の壁面に作用するが、このデ
ィスクバルブにおいてはバランスポート６に導かれた同
じ高圧がバルブプレート１の回転軸を挟んで供給ポート
５と反対側でバルブプレート１の壁面に作用することに
より、供給ポート５の高圧水がバルブプレート１及ぼす
モーメントを相殺するので、回転するバルブプレート１
が偏心を起こす恐れはなく、バルブシート１はディスク
２に対して均一な摺接状態に保たれる。このため、バブ
ルシート１とディスク２の間から水漏れが起こる心配も
なく、切削箇所にのみ高圧水の噴射を行ないつつ、好ま
しい環境のもとで効率的に掘削作業を進めることができ
る。

（考案の効果）以上のように、本考案のディスクバルブは、ディスクに
高圧流体の供給ポートと連通するバランスポートを備え
たので、供給ポートの高圧流体がバルブプレートに及ぼ
すモーメントが、バランスポートの高圧流体が及ぼすモ
ーメントと相殺され、バルブプレートとディスクは常に
均一な摺接状態に保たれる。このため、高圧流体の分配
に使用した場合もバルブプレートとディスクの間から流
体が漏れにくく、高圧流体を特定の回転角度範囲の分配
通路へと無駄なく分配することができる。

このため、硬岩用のトンネル掘削機のカッターヘッドに
備える噴射ノズルへの高圧水の供給をこのディスクバル
ブを介して行えば、簡単な構成により必要な箇所にのみ
高圧水を噴射することができ、好ましい環境のもとで掘
削作業を行うことができる。

また、本考案ではバランスポートを供給ポートとは異な
る円周上に設けたので、ディスクバルブの回転に伴って
本来供給ポートとのみ連通すべき分配ポートへとバラン
スポートを介して流体が供給されてしまうようなことが
なく、言い換えるならバランスポートを設けたことによ
ってディスクバルブの回転角度が制約されてしまうよう
なことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すディスクバルブの縦断面
図、第２図はバルブプレートの正面図、第３図はディス
クの正面図である。また、第４図は硬岩用トンネル掘削機の側面図、第５図
はカッターヘッドの要部を拡大した断面図、第６図はカ
ッターヘッドの平面図である。１…バルブプレート、２…ディスク、３…分配通路、５
…供給ポート、６…バランスポート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者石井政吉岐阜県可児市土田505番地カヤバ工業株式会社岐阜南工場内 (56)参考文献実開昭48−14623（ＪＰ，Ｕ) 実開昭48−30820（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回転軸を中心とする同一円周上に複数の分
配通路開口部を形成したバルブプレートに、同じ円周に
沿って円弧状の高圧流体の供給ポートを形成したディス
クを相対回転自由に摺接保持するとともに、この供給ポ
ートに対して回転軸に関して略対称の角度位置でかつ前
記円周上から外れたディスク上に、供給ポートと連通す
る円弧状のバランスポートを形成したことを特徴とする
高圧流体分配用ディスクバルブ。