JPH0783350A

JPH0783350A - パイロット弁

Info

Publication number: JPH0783350A
Application number: JP23070893A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Tsubota; 博隆坪田; Mitsuhisa Kato; 光央加藤
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1995-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】プッシュロッドの支持構造を工夫してより軽
く・円滑に摺動させて、パイロット弁の軽快な操作性を
得る。【構成】操作レバー２で上下移動操作されるプッシュ
ロッド１１に、二次圧調整バネ１６を介して摺動可能に
スプール１２を内嵌し、レバー傾倒角に応じたパイロッ
ト圧を発生させる構造のパイロット弁において、プッシ
ュロッド１１を、これを押上げる復帰バネ１５を囲繞す
る大径スカート部１１ｂを弁ケース１に嵌合し、かつ、
操作レバー２で操作される小径のロッド部１１ａ弁ケー
ス１に装着されたプラグ１７に内嵌合することで摺動自
在に支持するとともに、プラグ１７をプラスチック（ポ
リイミド）で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、農機、建機等の作業機
における油圧作業装置の操作手段として好適なパイロッ
ト弁に係り、詳しくは、より軽快な操作感覚を得る技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のパイロット弁としては、例え
ば、実開平３−１７３８６号公報に示された十字操作式
のものが一般的に良く知られている。つまり、弁ケース
の底面に制御弁へ配管するための配管接続ポートを設
け、この接続ポートとケース内部に上下配置で形成され
たポンプ圧室とタンク圧室とに亘って摺動移動自在なス
プールと、このスプールをパイロット圧調整用のバラン
スバネを介して内嵌するプッシュロッドとを備えて成る
給排弁機構を設け、操作レバーの操作量に応じたパイロ
ット圧を発生させる構造である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構造では、操作レ
バーは揺動移動されるに対してプッシュロッドは上下に
摺動移動するものであって、操作時には操作力の作用方
向に直交する方向にこれら両者が相対摺接移動するもの
であるから、軽快な操作性を得るためには、操作レバ
ーとプッシュロッドとの摩擦抵抗が少ないこと、及び
プッシュロッドが抵抗少なく弁ケースに対して摺動でき
ること、が必要条件である。

【０００４】通常、プッシュロッドは、その下部である
スカート部を弁ケースに摺動自在に嵌合するとともに、
上部のロッド部を弁ケースに内嵌されたプラグに対して
摺動自在に嵌合する構造を採っているが、操作レバーの
操作力を受けるロッド部をガタ付きなく摺動支持するこ
とが上述した軽快な操作性を得る上で大切である。特
に、前記公報の図面第１図や第７図に示されるように、
殆どロッド部とプラグとの摺動部のみによってプッシュ
ロッドを支承するものでは、益々ロッド部の支持構造が
重要になる。本発明の目的は、プッシュロッドの支持構
造を工夫し、より円滑で軽く摺動移動できようにする点
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のために
本発明は、ポンプポートと給排ポートとを開通するパイ
ロット圧供給位置と、タンクポートと給排ポートとを開
通する中立排油位置との間で往復移動自在なスプール
と、スプールを供給位置に向けて押込み移動するための
押圧体とを備え、スプールを押圧体に、パイロット圧調
整用のバランスバネを介しての突出付勢状態で相対摺動
可能に内嵌するとともに、押圧体を中立排油位置に復帰
付勢させる復帰バネを備え、復帰バネの付勢力に抗して
押圧体を供給位置に向けて移動操作自在な操作体を備え
てあるパイロット弁において、押圧体を、スプールに外
装される状態の復帰バネを囲繞する大径の中空円筒状の
スカート部と、操作体の操作力を受ける小径のロッド部
とから構成し、スカート部を弁ケースに直に摺動自在に
内嵌し、かつ、弁ケースに装着されるプラグに、ロッド
部を摺動自在に内嵌して、押圧体を弁ケースに摺動可能
に支持させるとともに、プラグをプラスチック材で形成
してあることを特徴とする。

【０００６】

【作用】つまり、従来ではロッド部と金属製のプラグと
の摺動であったものを、本願ではロッド部とプラスチッ
ク製のプラグとの摺動構造としてあるから、摺動抵抗を
少なくできてより円滑に摺動移動できるとともに、その
摩擦抵抗の軽減によって摺動部の摩耗が抑制されるよう
にもなる。又、原料の配合如何によってプラスチックの
機械的強度を金属材料並の状態にすることが可能であ
り、プラスチック製故に支持強度の点での不都合がある
ということも解決されている。

【０００７】

【発明の効果】従って、プッシュロッド上部を支持する
プラグをプラスチック製とする簡単な改造により、プッ
シュロッドをより軽く・円滑に摺動移動できるようにな
り、耐久性を向上し得ながらパイロット弁の操作性を一
段と軽快なものにできた。又、コストダウンの可能性が
高い点も見逃せない。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明の実施例をバックホウのパイ
ロット弁について図面に基づいて説明する。図１、図２
にブーム用制御弁Ｖ₁とバケット用制御弁Ｖ₂とを切換
操作する十字操作式のパイロット弁Ａが示され、１は弁
ケース、２は操作レバー、３はブーム用の第１給排弁機
構、４はバケット用の第２給排弁機構、５はポンプ圧
室、６はタンク圧室、７はブーム用の給排ポート、８は
バケット用の給排ポート、９はポンプポート、１０はタ
ンクポートである。参考に、このパイロット弁Ａの油圧
回路中でのシンボル記号を図３に示しておく。

【０００９】操作レバー（操作体に相当）２は、弁ケー
ス１に螺着される基部２ａと、これに自在継手構造で連
結された作動部２ｂと、円板状の操作部２ｃと、連結筒
２ｄと、レバー部２ｅとで構成されており、レバー部２
ｅを握っての十字揺動操作自在である。尚、図面理解
上、図１は一対の第１給排弁機構３，３の片方を第２給
排弁機構４に置き換えて描いてある。

【００１０】第１及び第２給排弁機構３，４は共に同構
造であり、プッシュロッド（押圧体に相当）１１と、ス
プール１２と、上側の第１バネ受け１３と、下側の第２
バネ受け１４と、プッシュロッド復帰用の第１巻きバネ
（復帰バネに相当）１５と、パイロット圧調整用のバラ
ンスバネである第２巻きバネ１６とで構成され、プラグ
１７による抜け止め状態で弁ケース１に内装されてい
る。尚、計４個のプラグ１７は、基部２ａによって弁ケ
ース１上面に固定装着される蓋プレート１８で抜止めさ
れている。

【００１１】プッシュロッド１１は、操作部２ｃで押圧
操作されるロッド部１１ａと弁ケース１に摺動自在に支
持される中空円筒状のスカート部１１ｂとを一体形成し
て構成され、プラグ１７とロッド部１１ａとの摺動部と
スカート部１１ｂと弁ケース１との摺動部との双方によ
って円滑に上下摺動自在である。ロッド部１１ａの下端
部に形成された抜き孔１１ｃは、プッシュロッド１１と
プラグ１７との間に形成される空隙への油の流通路であ
り、第１巻きバネ１５によるプッシュロッド１１の良好
な戻り作動、及び下方への軽快な押込み操作に寄与す
る。

【００１２】プラグ１７の材料は、ポリアセタールやポ
リイミドといった、所謂エンジニアリングプラスチック
であり、必要な機械的強度を備えながら低摩擦係数で質
量も軽く、軽快な操作感覚に寄与している。因みに、プ
ラグとプッシュロッドとの摺動耐久試験において、次の
ような結果が出ている。（イ）リン青銅製プラグとステンレス製プッシュロッド１００万回往復移動で摩耗量約５０μｍ（ロ）ポリイミド製プラグとステンレス製プッシュロッ
ド１００万回往復移動で摩耗量約１０μｍこの結果からも、プラグ材料を適宜に選定すればエンジ
ニアリングプラスチックを用いた方が高寿命にできるこ
とが判る。又、コスト的にも、射出成形等の型成形でき
るプラスチック製プラグの方がリン青銅製プラグよりも
安くできる。

【００１３】スプール１２の下部には、下端面１２ａと
軸途中に形成されたランド部１２ｃとを連通する連通孔
１２ｂとが形成され、上部にはプッシュロッド１１に摺
動自在に内嵌される摺動部１２ｄと、第１バネ受け１３
を装着するための小径の座金嵌合軸部分１２ｅとが形成
され、中間部には第２バネ受け１４受止め用段差を形成
するための中径軸部分１２ｆが形成されている。

【００１４】図２に示すように、弁ケース１の底面部１
ａには、ブーム用の一対の給排ポート７，７と、バケッ
ト用の一対の給排ポート８，８と、ポンプポート９及び
タンクポート１０とが形成され、夫々に配管が接続され
る構造である。尚、底面部１ａとポンプ圧室５とに亘る
貫通孔１９は、砂型鋳造によるポンプ圧室５部分の中子
を抜き出すためのものであり、製品としてはプラグ２０
で閉塞された状態になる。

【００１５】このパイロット弁Ａの概略作用を第１給排
弁機構３で説明すると、図１に示す自由状態では、ラン
ド部１２ｃがタンク圧室６に面し、かつ、スプール１２
下端が給排ポート７に夫々面して、給排ポート７とタン
クポート１０とが開通した排油位置にあり、このとき制
御弁Ｖ₁は中立状態である。操作レバー２を傾倒してプ
ッシュロッド１１を第１巻きバネ１５に抗して押込む
と、第２巻きバネ１６を介してスプール１２も下方に摺
動移動し、ランド部１２ｃのタンク圧室６への露出部分
が減って排油面積が次第に小さくなり、所定ストローク
されるとランド部１２ｃが弁ケース１の支承部分１ｄで
囲繞された油路閉塞状態になる。

【００１６】引続き操作レバー２を傾倒すると、第２巻
きバネ１６を介してさらにスプール１２が下方に摺動
し、ランド部１２ｃがポンプ圧室５に面し、給排ポート
７とポンプポート９とが開通した供給位置になって、パ
イロット圧がブーム用制御弁Ｖ ₁に供給されるようにな
る。このとき、図５に示すように、ランド部１２ｃの段
部１２ｇとスプール下端面１２ａとの面積差によってス
プール１２を押上げようとする力が発生し、その押上げ
力とそれによって圧縮された第２巻きバネ１６の弾性力
とがバランスする所までスプール１２を押上げるように
なる。つまり、操作レバー２によるプッシュロッド１１
の押下げ量に応じて第２巻きバネ１６が圧縮され、その
弾性力によるスプール押下げ力と面積差による前記押上
げ力とがバランスする位置でスプール１２が停止するの
である。従って、操作レバー２の傾倒角を増すに連れ
て、すなわちプッシュロッド１１の押下げ量が増すに連
れて第２巻きバネ１６の圧縮量も増え、レバー操作量に
応じたパイロット圧を発生できるのである。

【００１７】図４に示すように、操作レバー２を前後方
向に揺動すると第１給排弁機構３が、左右方向に揺動す
ると第２給排弁機構４が操作されるのであるが、前後方
向に比べて左右方向に手首が移動し難いことや、バケッ
ト用制御弁Ｖ₂の開度をブーム用制御弁Ｖ₁の開度より
も少なくすることから、スプール１２の最大移動量を第
１給排弁機構３と第２給排弁機構４とで異ならせてあ
る。同一の制御弁を用いながらその最大開度を絞る目的
のために、スプール１２の最大移動量を規制する場合で
も有効である。

【００１８】すなわち、図１に示すように、プッシュロ
ッド１１の最大押込み量は、スカート部１１ｂ下端（押
圧体先端に相当）と弁ケース１の第１及び第２段差部
（押圧体接当面に相当）１ｂ，１ｃとの接当によって決
定してあるが、第２給排弁機構４での第２段差部１ｃの
高さを第１段差部１ｂより距離ｄだけ高くしてあり、そ
の結果、第１給排弁機構３のプッシュロッド最大移動量
Ｄ₁が9.2mm であるに対し、第２給排弁機構４のプッシ
ュロッド最大移動量Ｄ₂が7.0mm に設定されている。こ
れにより、操作レバー２の前後方向の操作ストロークは
左右方向の操作ストロークよりも若干大きくなる。

【００１９】〔別実施例〕本実施例は十字操作型のパイ
ロット弁Ａであるが、一対の給排弁機構３，３のみを備
えた一操作型のパイロット弁において、スプール最大移
動量に差を付けたパイロット弁でも良い。図６に示すよ
うに、プッシュロッド１１のスカート部１１ｂを長く
し、弁ケース１の支承部分１ｄとスカート部１１ｂ下端
との接当でスプール最大移動量を規制するロングスカー
ト形式のパイロット弁Ａに、プラスチック製プラグ１７
を適用しても良い。

【００２０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】パイロット弁の展開断面図

【図２】パイロット弁の底面図

【図３】パイロット弁のシンボルマークを示す記号図

【図４】操作レバーの操作形態を示す平面図

【図５】パイロット圧供給状態におけるスプール下部付
近を示す拡大断面図

【図６】ロングスカート形式のパイロット弁の断面図

【符号の説明】

１弁ケース２操作体７給排ポート９ポンプポート１０タンクポート１１押圧体１１ａロッド部１１ｂスカート部１２スプール１５復帰バネ１６バランンスバネ１７プラグ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプポート（９）と給排ポート（７）
とを開通するパイロット圧供給位置と、タンクポート
（１０）と前記給排ポート（７）とを開通する中立排油
位置との間で往復移動自在なスプール（１２）と、該ス
プール（１２）を前記供給位置に向けて押込み移動する
ための押圧体（１１）とを備え、前記スプール（１２）
を前記押圧体（１１）に、パイロット圧調整用のバラン
スバネ（１６）を介しての突出付勢状態で相対摺動可能
に内嵌するとともに、前記押圧体（１１）を前記中立排
油位置に復帰付勢させる復帰バネ（１５）を備え、この
復帰バネ（１５）の付勢力に抗して前記押圧体（１１）
を前記供給位置に向けて移動操作自在な操作体（２）を
備えてあるパイロット弁であって、前記押圧体（１１）を、前記スプール（１２）に外装さ
れる状態の前記復帰バネ（１５）を囲繞する大径の中空
円筒状のスカート部（１１ｂ）と、前記操作体（２）の
操作力を受ける小径のロッド部（１１ａ）とから構成
し、前記スカート部（１１ｂ）を弁ケース（１）に直に摺動
自在に内嵌し、かつ、前記弁ケース（１）に装着される
プラグ（１７）に、前記ロッド部（１１ａ）を摺動自在
に内嵌して、前記押圧体（１１）を前記弁ケース（１）
に摺動可能に支持させるとともに、前記プラグ（１７）
をプラスチック材で形成してあるパイロット弁。