JPH0835502A

JPH0835502A - 方向切換弁装置

Info

Publication number: JPH0835502A
Application number: JP6174075A
Authority: JP
Inventors: Yusaku Nozawa; 勇作野沢; Kinya Takahashi; 欣也高橋
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-06

Abstract

(57)【要約】【目的】スプール内にドレン用の長いキリ穴を設けるこ
となく、小径スプールをスムーズに移動させて再生・再
生解除を行うことができる方向切換弁装置を提供する。【構成】小径スプール１０が再生解除状態に移行する場
合、第２のばね室３３中で第２のばね１５がピストン１
４から押圧されて圧縮する。このとき第２の受圧室２４
Ｌはタンク圧となっており第２のばね室３３内の圧油は
ドレン穴２５を介し第２の受圧室２４Ｌにドレンされ
る。同様に第１のばね室３１中で第１のばね２３が小径
スプール１０に追従して伸長するが、これに伴って内部
通路３０内の圧油が第１のばね室３１内に流入する。よ
って、小径スプール１０はスムーズに図２中の左方向へ
移動し、再生解除状態へと移行することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械の油圧駆動装
置に用いられる方向切換弁装置に係わり、例えば、油圧
ショベルのアームシリンダへの圧油の流れを再生する再
生弁を備えた方向切換弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】再生弁を方向切換弁のスプール内に内蔵
した方向切換弁装置に関する公知技術として、例えば、
特公平４−５７８８１号公報記載のものがある。この公
知技術による方向切換弁装置は、スプールと、そのスプ
ール内の軸方向片側（後述する第１の方向側）に形成さ
れた中空穴と、そのスプールに設けられ、スプール中立
時には弁本体で閉塞されスプールが第１の方向へ移動し
た時には中空穴と油圧シリンダのロッド側連通路とを連
通する第１の穴と、ブリッジ通路と中空穴とを常時連通
する第２の穴と、中空穴とタンク連通路とを常時連通す
る第３の穴と、中空穴に軸方向に移動自在に配置された
小径スプールと、中空穴の一端（第１の方向側の端部）
に設けられ小径スプールを第１の方向と逆の第２の方向
に付勢するスプリングと、中空穴の他端（第２の方向側
の端部）に設けられ小径スプールと係合して小径スプー
ルを第１の方向に駆動可能な小径スプール駆動部材と、
中空穴の他端に固定され小径スプール駆動部材の径方向
中心に嵌装されたピストンと、小径スプール内に形成さ
れた中空部と、中空部と第１の穴とを常時連通する第４
の穴と、中空部と第２の穴とを常時連通する第５の穴
と、小径スプールがスプリングに抗して第１の方向に移
動した時には中空部と第３の穴とを連通する第６の穴
と、中空部に嵌入され開弁時に中空部と第５の穴とを連
通する逆止弁と、逆止弁と小径スプール駆動部材との間
に挟まれたピストン油室と、小径スプールに形成され第
２の穴とピストン油室とを常時連通する環状溝と、スプ
ールの一端に設けられ、パイロット圧が導かれるとスプ
ールを第１の方向に動かして、油圧ポンプからの圧油を
供給するブリッジ通路と油圧シリンダのボトム側連通路
とを連通させる第１の受圧室と、スプールの他端に設け
られ、パイロット圧が導かれるとスプールを第２の方向
に動かして、油圧ポンプからの圧油を供給するブリッジ
通路と油圧シリンダのロッド側連通路とを連通させる第
２の受圧室とを有するものである。

【０００３】これにより、方向切換弁のスプールを第１
の方向へ移動させると、ポンプから吐出された圧油がブ
リッジ通路を介し油圧シリンダのボトム側に供給されて
油圧シリンダを伸長させ、ロッド側からの戻り油が、ロ
ッド側連通路から第１の穴及び第４の穴を介して小径ス
プールの中空部に流入し、逆止弁を押し開き第５の穴及
び第２の穴を介してブリッジ通路へ合流し再生が行わ
れ、油圧シリンダの伸長速度が増加する。またポンプ吐
出圧が導かれるブリッジ通路の圧力が高くなってある設
定圧まで達すると、この高圧が第２の穴・環状溝を介し
ピストン油室に導かれ逆止弁が第１の方向に押圧されて
閉弁し再生が解除される。そしてこのときピストンがこ
のピストン油室に導かれた高圧によって小径スプール内
から第２の方向に押し出されようとし、その反力を小径
スプール駆動部材が受けることによって小径スプールは
スプリングに抗して第１の方向へと移動する。これによ
り、第６の穴を介して小径スプールの中空部と第３の穴
とが連通し、ロッド側連通路から第１の穴及び第４の穴
を介し中空部に流入した戻り油は、第６の穴及び第３の
穴を介してタンク連通路へと排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
知技術には以下の問題点が存在する。すなわち、上記構
成においては、小径スプールがスプールの中空穴内でス
ムーズに移動できるようにするために、小径スプール駆
動部材の背面側（第２の方向側）に設けられ中空穴の一
端を第１の受圧室へと連通するドレン用油通路が必要と
なる。そして、このドレン用油通路は軸方向に長いキリ
穴形状となるのでスプールの構造が複雑となるととも
に、この穿孔加工を精度良く行うのは極めて煩雑な作業
となり、製造コストが高騰する。

【０００５】本発明の目的は、スプール内にドレン用の
長いキリ穴を設けることなく、小径スプールをスムーズ
に移動させて再生・再生解除を行うことができる方向切
換弁装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、ケーシングと、このケーシングに
形成され油圧源からの圧油が供給される第１の通路と、
前記ケーシングに形成され油圧シリンダのボトム側油室
及びロッド側油室にそれぞれ接続される第２及び第３の
通路と、前記ケーシング内に軸方向に摺動自在に配置さ
れ、前記第１の通路と前記第２の通路との導通・遮断及
び第１の通路と第３の通路との導通・遮断を行う第１及
び第２の切換部を備えたスプール弁体と、前記スプール
弁体の一端に設けられ、パイロット圧が導かれると、前
記スプール弁体を第１の方向に動かして前記第１の切換
部を開き前記第１の通路と第２の通路とを連通させる第
１の受圧室と、前記スプール弁体の他端に設けられ、パ
イロット圧が導かれると、前記スプール弁体を第２の方
向に動かして前記第２の切換部を開き前記第１の通路と
前記第３の通路とを連通させる第２の受圧室と、前記ス
プール弁体の前記第２の切換部が位置する部分に設けら
れ、前記スプール弁体が前記第１の方向に動かされかつ
前記第１の通路内の圧力が設定値以下のときに前記第３
の通路内の圧油を前記第１の通路に還流させる再生弁装
置とを有し、前記再生弁装置が、前記スプール弁体に設
けられ、スプール弁体が少なくとも前記第１の方向に動
かされたときに前記第３の通路及び第１の通路と排出通
路にそれぞれ開口する第１、第２及び第３の穴と；前記
スプール弁体に形成され、前記スプール弁体の他端に開
口しかつ前記第１、第２、及び第３の穴が開口する中空
穴と；前記スプール弁体の中空穴に第１の位置と第２の
位置との間で軸方向に移動可能に収納され、前記第１の
穴に導通する第４の穴、前記第２の穴に導通する第５の
穴及び前記第４の穴と前記第５の穴を導通させる内部通
路を有し、かつ前記第１の位置にあるときには前記第１
の穴と前記第３の穴との導通を制限し、前記第２の位置
に移動すると前記第１の穴と前記第３の穴とを導通させ
る再生解除通路を形成した小径スプールと；前記小径ス
プールの内部通路に配置され、前記内部通路における前
記第４の穴から前記第５の穴に向かう圧油の流れのみを
許容する逆止弁と；前記第１の通路内の圧力が前記設定
値以下のときは前記小径スプールを前記第１の位置に保
ち、前記第１の通路内の圧力が前記設定値よりも高くな
ると前記小径スプールを前記第２の位置に移動させる圧
力検出移動手段と；を備えた方向切換弁装置において、
前記再生解除通路は前記小径スプールの外周に形成され
た隙間通路であり、前記逆止弁は、前記第４の穴からの
圧油が逆止弁の外周から作用して圧油の流れと反対方向
に逆止弁を動かし逆止弁の端面側へと流入する内向き流
れ構造の逆止弁であり、前記圧力検出移動手段は、前記
小径スプールの一端に位置する第１のばね室に配置さ
れ、小径スプールを前記第１の位置から第２の位置に向
けて付勢する第１のばねと；前記小径スプールの一端に
形成され、前記第１のばね室と前記小径スプール内の内
部通路とを連通する貫通孔と；前記スプール弁体に形成
された中空穴の開口端を閉じ、前記小径スプールとの間
に油圧室を形成するスリーブと；前記スリーブを貫通
し、一端が前記油圧室において前記小径スプールの他端
に作用するピストンと；前記逆止弁を貫通し、前記小径
スプールの前記第５の穴側の内部通路を前記油圧室に導
通させる再生解除圧力検出通路と、前記第２の受圧室に
連通する第２のばね室に配置され、前記ピストンを介し
て前記小径スプールを前記第２の位置から第１の位置に
向けて付勢する第２のばねと；を有することを特徴とす
る方向切換弁装置が提供される。

【０００７】好ましくは、前記方向切換弁装置におい
て、前記スプール弁体は、該スプール弁体が前記第１の
方向へ移動したときに前記第３の通路から導かれた圧油
の一部を前記排出通路へ導く可変絞りをさらに有するこ
とを特徴とする方向切換弁装置が提供される。

【０００８】

【作用】以上のように構成した本発明においては、油圧
シリンダの負荷が比較的軽く、第１の通路内の圧力が設
定値以下である場合には、ロッド側からの戻り油が、第
２の切換部が位置する部分に設けられた再生弁装置を介
して第３の通路から第１の通路へ還流され、油圧源から
の圧油と合流して再生が行われ、油圧シリンダの伸長速
度が増加する。このとき再生弁装置内においては、小径
スプール内の内部通路に内向き流れ構造の逆止弁が配置
されていることにより、第３の通路から第１及び第４の
穴を介し導かれた圧油が、逆止弁の外周から作用して圧
油の流れと反対方向に逆止弁を動かし逆止弁の端面側へ
と流入し、さらに第５及び第２の穴を介して第１の通路
へと導かれている。この再生状態から、油圧シリンダの
負荷が比較的重くなり第１の通路内の圧力が設定値以上
となると、この第１の通路内の高圧が、再生弁装置の第
２及び第５の穴から、さらに逆止弁を貫通する再生解除
圧力検出通路を介して油圧室に導かれてピストンを押圧
し、さらにピストンがスリーブを貫通して第２のばね室
内の第２のばねを押圧する。このとき、小径スプール
は、一端において第１のばねに第１の位置から第２の位
置に向けて付勢され、他端においてピストンでその逆の
向きに作用されていることから、小径スプールは高圧で
押圧されたピストンに追従して第１の位置から第２の位
置へと移動する。これにより、再生解除通路である小径
スプール外周の隙間通路によって第１の穴と第３の穴と
が導通され、第１の穴から第４の穴を介し逆止弁の外周
に作用していた圧力が減少して逆止弁が閉じ再生が解除
される。すなわち、第３の通路から導かれた圧油は第１
の穴、隙間通路、第３の穴を介し、排出通路へと排出さ
れる。

【０００９】以上の一連の動作において、小径スプール
が第２の位置へ移動し再生解除状態に移行する場合に
は、スプール弁体の他端に開口した中空穴を閉じるスリ
ーブで形成された第２のばね室中で、第２のばねがピス
トンから押圧されて圧縮する。このとき第２のばね室に
連通する第２の受圧室はタンク圧となっていることか
ら、第２のばね室内の圧油は第２の受圧室にドレンされ
るので、第２のばねの圧縮を妨げない。また同様に小径
スプールの一端に位置する第１のばね室中で、第１のば
ねが小径スプールに追従して伸長するが、この第１のば
ね室は小径スプールの一端に形成された貫通孔を介して
小径スプール内の内部通路と連通しており、内部通路内
の圧油が第１のばね室内に流入するので、第１のばねの
伸長を妨げない。したがって、小径スプールはスムーズ
に第２の位置へ移動し、再生解除状態へと移行すること
ができる。また逆に、第１の通路内の圧力が設定値以下
となり、上記再生解除状態から再び再生状態に移行する
場合には、第２のばねが伸長し小径スプールを第２の位
置から第１の位置へと付勢するときに、第２の受圧室内
の圧油が第２のばね室内へ流入して第２のばねの伸長を
妨げず、また小径スプールに押圧されて第１のばねが圧
縮するときに、第１のばね室内の圧油が貫通孔を介して
小径スプール内の内部通路へとドレンされて第１のばね
の圧縮を妨げない。したがって、小径スプールはスムー
ズに第１の位置へ移動し再生状態へと移行することがで
きる。

【００１０】また、スプール弁体が第１の方向へ移動し
たときに、スプール弁体に備えられた可変絞りで第３の
通路から導かれた圧油の一部を排出通路へ導くことによ
り、再生される圧油流量を調整し、再生時の油圧シリン
ダの速度を制御することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４により
説明する。本実施例による方向切換弁装置の全体構造を
図２に示す。図２において、本実施例の方向切換弁装置
１００は、ケーシング１と、ケーシング１内に軸方向に
摺動自在に配置されたスプール弁２と、スプール弁２の
一端（図示右端）に設けられ、パイロット圧が導かれる
とスプール弁２を図示左方向に動かす第１の受圧室２４
Ｒと、スプール弁２の他端（図示左端）に設けられ、パ
イロット圧が導かれるとスプール弁２を図示右方向に動
かす第２の受圧室２４Ｌと、ケーシング１に形成され油
圧源Ｐ₁,Ｐ₂からの圧油の供給経路となる油通路群５０
と、ケーシング１に形成され油圧シリンダ３のボトム側
油室３ｂ及びロッド側油室３ｒにそれぞれ接続される油
通路Ａ及び油通路Ｂと、再生弁装置２００と、ケーシン
グ１に形成されタンクに接続されたタンクポート９−
１,９−２とを有している。

【００１２】油通路群５０は、油圧源Ｐ₁の吐出管路２
６−１に接続された油通路Ｉ−１と、可変圧力補償弁６
−１に接続された油通路II−１と、負荷保持弁７−１に
接続された油通路III−１と、油圧源Ｐ₂の吐出管路２６
−２に接続された油通路Ｉ−２と、可変圧力補償弁６−
２に接続された油通路II−２と、負荷保持弁７−２に接
続された油通路III−２と、油通路III−１と油通路III
−２とを連結するアーチ型のブリッジ通路５とを有して
いる。

【００１３】スプール弁２は、スプール弁２の移動量に
応じて開口面積が変化する可変絞りを備えたメータリン
グ用絞り４ａ−１,４ａ−２,４ｂ−１,４ｂ−２と、ブ
リッジ通路５と油通路Ａとの導通・遮断を行う溝２７
と、ブリッジ通路５と油通路Ｂとの導通・遮断を行う溝
１９とが形成されている。

【００１４】再生弁装置２００は、スプール弁２の溝１
９が位置する部分に設けられており、スプール弁２が図
示左方向に動かされ、かつブリッジ通路５から導かれる
圧力が設定値以下のときに、油通路Ｂ内の圧油をブリッ
ジ通路５に還流させるように構成されている（後述）。

【００１５】再生弁装置２００の詳細構造を図１に示
す。なお、図１においてはスプール弁２は中立位置であ
る。図１において、再生弁装置２００は、スプール弁２
に設けられた穴１６〜１８と、スプール弁２に形成さ
れ、スプール弁２の図示左端に開口しかつ穴１６〜１８
が開口する中空穴２９と、スプール弁２の中空穴２９に
軸方向に移動可能に収納され、穴１６に導通する穴１６
−１、穴１８に導通する穴１８−１、及び穴１６−１と
穴１８−１を導通させる内部通路３０を備えた小径スプ
ール１０と、小径スプール１０の内部通路３０に配置さ
れた逆止弁１１と、小径スプール１０外周のスプール弁
２中空径より小径の部分で形成された環状の隙間通路３
４と、小径スプール１０の一端（図示右端）に位置する
第１のばね室３１に配置された第１のばね２３と、小径
スプール１０の図示右端に形成され、第１のばね室３１
と小径スプール１０内の内部通路３０とを連通する貫通
孔３５と、中空穴２９の図示左側の開口端を閉じ、小径
スプール１０との間に油圧室３２を形成するスリーブ２
２と、スリーブ２２を貫通し、一端が油圧室３２におい
て小径スプール１０の他端（図示左端）に作用するピス
トン１４と、ドレン穴２５を介し第２の受圧室２４Ｌに
連通する第２のばね室３３に配置された第２のばね１５
とを有する。

【００１６】小径スプール１０は、後述するように、図
示の位置が再生位置となっており（但し再生時には逆止
弁１１が開弁状態となっている）、再生位置から図示左
方向へ移動し、小径スプール１０にねじこまれ固定され
たばね受けプラグ１２がスリーブ２２の図示右端に当接
して油室３２が極めて小さくなった状態が再生解除位置
である。そして小径スプール１０は、この再生位置と再
生解除位置との間で軸方向に移動可能である。

【００１７】穴１６は、図１に示すスプール弁２の中立
位置においては、油通路Ｂとブリッジ通路５との間のケ
ーシング１のランドで閉じられており、スプール弁２が
図示左方向に動かされたときには油通路Ｂに開口する。
穴１７は、スプール弁２の中立位置では、タンクポート
９−２に接続する排出通路２８と油通路Ｂとの間のケー
シング１のランドで閉じられており、スプール弁２が図
示左方向に動かされたときには排出通路２８に開口す
る。穴１８は、常時ブリッジ通路５に開口している。

【００１８】逆止弁１１は、穴１６−１からの圧油が逆
止弁１１の外周から作用して圧油の流れと反対方向（図
示左方向）に逆止弁１１を動かし端面側へと流入する内
向き流れ構造の逆止弁であり、小径スプール１０の内部
通路３０のうち穴１８−１側（図示右側）の部分と逆止
弁１１内に形成されたばね室１３ｂとを連通する貫通孔
１３ｃが形成されている。また逆止弁１１は、ばね室１
３ｂに配置されたばね２１で閉じ側（図示右側）へ付勢
され、小径スプール１０の内部通路３０における穴１６
−１から穴１８−１に向かう圧油の流れのみを許容す
る。またばね２１の図示左側端部はばね受けプラグ１２
により支持されている。このばね受けプラグ１２には、
油圧室３２とばね室１３ｂとを連通する貫通孔１３ａが
形成されている。

【００１９】第１のばね２３は、小径スプール１０を図
示左方向へ、すなわち再生位置から再生解除位置に向け
て付勢する。また第２のばね１５は、ピストン１４を介
し、小径スプール１０を図示右方向へ、すなわち再生解
除位置から再生位置に向けて付勢する。

【００２０】なお、スプール弁２はまた、スプール弁２
が図示左方向へ移動したときに、スプール弁２の移動量
に応じて開口面積が変化する可変絞りであるスリット２
０が設けられている。

【００２１】上記構成において、油通路群５０に備えら
れたブリッジ通路５は、ケーシング１に形成され油圧源
Ｐ₁,Ｐ₂からの圧油が供給される第１の通路を構成し、
溝２７は、第１の通路であるブリッジ通路５と第２の通
路である油通路Ａとの導通・遮断を行う第１の切換部を
構成し、溝１９は、第１の通路であるブリッジ通路５と
第３の通路である油通路Ｂとの導通・遮断を行う第２の
切換部を構成する。また、小径スプール１０に形成され
た隙間通路３４は、小径スプール１０が再生位置にある
ときには穴１６と穴１７との導通を制限し、小径スプー
ル１０が再生解除位置に移動すると穴１６と穴１７とを
導通させる再生解除通路を構成する。さらに、逆止弁１
１内に設けられたばね室１３ｂと、ばね受けプラグ１２
に形成された貫通孔１３ａと、逆止弁１１に形成された
貫通孔１３ｃとは、逆止弁１１を貫通し、小径スプール
１０の穴１８−１側（図示右側）の内部通路３０を油圧
室３２に連通させる再生解除圧力検出通路１３を構成す
る。また、第１のばね２３と、小径スプール１０に形成
された貫通孔３５と、スリーブ２２と、ピストン１４
と、再生解除圧力検出通路１３を構成する貫通孔１３
ａ、ばね室１３ｂ、及び貫通孔１３ｃと、第２のばね１
５とは、ブリッジ通路５内の圧力が設定値以下のときは
小径スプール１０を再生位置に保ち、この圧力が設定値
よりも高くなると小径スプール１０を再生解除位置に移
動させる圧力検出移動手段を構成する。

【００２２】上記構成の方向切換弁装置１００における
動作及び作用を以下に説明する。図１及び図２におい
て、スプール弁２の図示右端に設けられた第１の受圧室
２４Ｒにパイロット圧が導かれてスプール弁２が図示左
向きへ移動されると、絞り４ａ−１を介し油通路Ｉ−１
と油通路II−１とが連通し、溝２７を介し油通路III−
１及びブリッジ通路５と油通路Ａとが連通する。よっ
て、油圧源Ｐ₁からの圧油が、吐出管路２６−１、油通
路Ｉ−１、絞り４ａ−１、油通路II−１、可変圧力補償
弁６−１、負荷保持弁７−１、油通路III−１、及び溝
２７を介して油通路Ａへ供給される。またスプール弁２
が図示左向きへさらに移動されると、絞り４ａ−２を介
し油通路Ｉ−２と油通路II−２とが連通する。よって、
油圧源Ｐ₂からの圧油が、吐出管路２６−２、油通路Ｉ
−２、絞り４ａ−２、油通路II−２、可変圧力補償弁６
−２、負荷保持弁７−２、油通路III−２、ブリッジ通
路５、及び溝２７を介して油通路Ａへ供給される。そし
てこれらの圧油は、油通路Ａから油圧シリンダ３のボト
ム側油室３ｂに供給されて油圧シリンダ３のロッド８を
伸長させる。

【００２３】ここで、油圧シリンダ３の負荷が比較的軽
く、ブリッジ通路５から導かれる圧力が設定値以下であ
る場合には、ロッド側油室３ｒからの戻り油が再生弁装
置２００を介して油通路Ｂからブリッジ通路５へ還流さ
れ、油圧源Ｐ₁,Ｐ₂からの圧油と合流して再生が行わ
れ、油圧シリンダ３のロッド８の伸長速度が増加する。
すなわち再生弁装置２００内において、小径スプール１
０内の内部通路３０に内向き流れ構造の逆止弁１１が配
置されていることにより、油通路Ｂから穴１６及び穴１
６−１を介し導かれた圧油が、逆止弁１１の外周から作
用して圧油の流れと反対方向（図２中左側方向）に逆止
弁１１を動かして逆止弁１１の端面側へと流入し、さら
に穴１８−１及び穴１８を介してブリッジ通路５へと導
かれている。

【００２４】なおこの再生の際、油通路Ｂへ戻ってきた
圧油を全量ブリッジ通路５側へ還流すると、余りにもロ
ッド８の速度が速くなりすぎる等の不都合がある場合
は、スリット２０によって、油通路Ｂから導かれた圧油
の一部を排出通路２８へ逃がすことにより、再生される
圧油流量を調整し再生時の油圧シリンダ３のロッド８の
速度を制御することができる。

【００２５】上記の再生状態においては、ブリッジ油路
５内の圧力は、穴１８、穴１８−１、及び貫通孔３５、
又は貫通孔１９及び再生解除圧力検出通路１３を介して
小径スプール１０の両端に作用し、これによって図２の
位置に小径スプール１０が保持されている。ここで油圧
シリンダ３の負荷が比較的重くなりブリッジ通路５から
導かれる圧力が設定値以上となると、この高圧が、穴１
８及び穴１８−１から再生解除圧力検出通路１３を介し
て油圧室３２に導かれてピストン１４を図２中左方向へ
押圧し、さらにピストン１４が第２のばね室３３内の第
２のばね１５の付勢力に打ち勝って第２のばね１５を図
２中左方向へ押圧する。このとき、小径スプール１０
は、一端（図２中右端）において第１のばね２３に図２
中左方向に付勢されており、また他端（図２中左端）に
おいてピストン１４で図２中右方向に作用されているこ
とから、結局、小径スプール１０は高圧で押圧されたピ
ストン１４に追従して図示右方向へ移動する。これによ
り、小径スプール１０外周の環状の隙間通路３４によっ
て穴１６と穴１７とが導通され、穴１６から穴１６−１
を介し逆止弁１１の外周に作用していた圧力が減少し、
ばね２１の付勢力で逆止弁１１が閉じて再生が解除され
る。よって、油通路Ｂから導かれた圧油は穴１６、隙間
通路３４、穴１７を介し、排出通路２８へと排出され
る。

【００２６】以上の一連の動作において、小径スプール
１０が図示左方向へ移動し再生解除状態に移行する場合
には、スプール弁２の図２中左端に設けられた第２のば
ね室３３中で、第２のばね１５がピストン１４から押圧
されて圧縮する。このときスプール弁２が図２中左方向
へ操作されており、第２のばね室３３に連通する第２の
受圧室２４Ｌはタンク圧となっていることから、第２の
ばね室３３内の圧油はドレン穴２５を介し第２の受圧室
２４Ｌにドレンされるので、第２のばね１５の圧縮は妨
げられない。また同様に小径スプール１０の一端（図２
中右端）に位置する第１のばね室３１中で、第１のばね
２３が小径スプール１０に追従して伸長するが、この第
１のばね室３１は小径スプール１０の一端に形成された
貫通孔３５を介して小径スプール１０内の内部通路３０
と連通しており、第１のばね２３の伸長に伴って内部通
路３０内の圧油が第１のばね室３１内に流入するので、
第１のばね２３の伸長は妨げられない。したがって、小
径スプール１０はスムーズに図２中の左方向へ移動し、
再生解除状態へと移行することができる。また逆に、ブ
リッジ通路５から導かれる圧力が設定値以下となり、上
記再生解除状態から再び再生状態に移行する場合には、
第２のばね１５が伸長し小径スプール１０を図中右方向
へと付勢するときに、第２の受圧室２４Ｌ内の圧油がド
レン穴２５を介し第２のばね室３３内へ流入するので第
２のばね１５の伸長は妨げられず、また一方小径スプー
ル１０に押圧されて第１のばね２３が圧縮するときに、
第１のばね室３１内の圧油が貫通孔３５を介して小径ス
プール１０内の内部通路３０へとドレンされるので第１
のばね２３の圧縮は妨げられない。したがって、小径ス
プール１０はスムーズに図２中の右方向へ移動し再生状
態へと移行することができる。

【００２７】ここにおいて、本実施例の比較例として、
特公平４−５７８８１号公報記載の方向切換弁装置の構
造を図３及び図４に示す。図３は方向切換弁装置１０３
の全体構造図であり、図４は方向切換弁装置１０３に備
えられた再生弁装置１５０を示す詳細構造図である。図
３において、スプール弁１０５の図示左端に設けられた
第１の受圧室１０６Ｌにパイロット圧が導かれ、スプー
ル弁１０５が図示右方向へ移動して切り換えられると、
図示しない油圧源からロードチェック弁１４５を介し供
給された圧油がブリッジ通路１１７Ｌ及び油通路Ｐを介
して油圧シリンダ１０２のボトム側１０２Ｃに供給され
て油圧シリンダ１０２のロッド１５１を伸長させる。こ
こで油圧シリンダ１０２の負荷が比較的軽く、ブリッジ
通路１１７内の圧力が設定値以下である場合には、ロッ
ド側油室１０２Ｃからの戻り油が再生弁装置１５０を介
して油通路Ｑからブリッジ通路１１７Ｒへと還流され、
ブリッジ１１７Ｌで油圧源からの圧油と合流して再生が
行われ、油圧シリンダ１０２のロッド１５１の伸長速度
が増加する。すなわち図４に示された再生弁装置１５０
内において、油通路Ｑから穴１１８及び穴１６８を介し
導かれた圧油が、小径スプール１１２内の小径スプール
油室１１９に配置された外向き流れ構造の逆止弁１１０
に端面側から作用して、圧油の流れと同じ方向（図４中
の左方向）に逆止弁１１０を動かして逆止弁１１０の外
周側へと流入し、さらに穴１７０及び穴１２０を介して
ブリッジ通路１１７Ｒへと導かれている。

【００２８】上記のような再生状態から、油圧シリンダ
１０２の負荷が比較的重くなりブリッジ通路１１７内の
圧力が設定値以上となると、ブリッジ通路１１７Ｒ内の
高圧が、再生弁装置１５０の穴１２０から、環状溝１２
４を介してピストン油室１０９に導かれる。このとき、
ピストン油室１０９に配置されたピストン１１１はスプ
ール１０５の一端（図示左端）に固定されており、ピス
トン１１１を径方向中心に嵌装した小径スプール駆動部
材１６１が、この高圧の反力によって小径スプール１１
２を図示右方向へ押圧し、小径スプール１１２は再生位
置から再生解除位置へと移動する。これにより、穴１７
１と穴１２１とが導通し、穴１１８から穴１６８を介し
て逆止弁１１０の端部に作用していた圧力が減少して逆
止弁１１０が閉じて再生が解除される。すなわち、油通
路Ｑから導かれた圧油は穴１１８、穴１６８、小径スプ
ール油室１１９、穴１７１、及び穴１２１を介し、タン
クポートに接続された排出通路Ｔへと排出される。

【００２９】以上の一連の動作において、小径スプール
１１２が再生解除位置（図示右側位置）へと移行する場
合には、小径スプール１１２の図示右端に設けらればね
１１３が配置されている油室１０８内の圧油が、油室１
０８と排出通路Ｔとを連通する図示しない通路によって
排出通路Ｔへドレンされ、ばね１１３の圧縮を妨げない
ように構成されており、一方では小径スプール１１２の
図示左端に設けられたドレン用油通路１２２を介し、第
１の受圧室１０６Ｌから高圧の圧油が導かれてスプール
１０５の中空穴１９０に流入し、小径スプール１１２の
図示右方向への移動は妨げられない。また逆に、ブリッ
ジ通路１１７の圧力が設定値以下となって再びこの再生
解除状態から再生状態に移行する場合には、ばね１１３
が伸長し小径スプール１１２を図示左方へ付勢するとき
に、排出通路Ｔの圧油が図示しない通路を介し油室１０
８内へ流入するのでばね１１３の圧縮は妨げられず、ス
プール１０５の中空穴１９０からドレン用油通路１２２
を介し受圧室１０６Ｌへ圧油がドレンされるので、小径
スプール１１２の図示左方向への移動は妨げられない。

【００３０】以上のように、本比較例によっては、これ
らドレン用油通路１２２、及び油室１０８と排出通路Ｔ
とを連通する図示しない通路によって、小径スプール１
１２のスムーズな再生解除位置及び再生状態への移動を
確保していた。

【００３１】しかしながら、上記比較例の方向切換弁装
置１０３においては、ドレン用油通路１２２は、中空穴
１９０の図示左端を第１の受圧室１０６Ｌへ連通する役
割をもつことから、軸方向に長いキリ穴形状となるの
で、スプール弁２の構造が複雑となるとともに、この穿
孔加工を精度良く行うのは極めて煩雑な作業となり、製
造コストの高騰を招いていた。

【００３２】これに対し、前述した本実施例の方向切換
弁装置１００においては、第２のばね室３３と第２の受
圧室２４Ｌとを連通するドレン穴２５と、第１のばね室
３０と小径スプール１０内の内部通路３０とを連通する
貫通孔３５とによって、小径スプール１０のスムーズな
再生解除位置及び再生状態への移動を確保する。そして
このとき、第２のばね室３３はスプール弁２の図２中左
端近傍に設けられており、また第２の受圧室２４Ｌはス
プール弁２の図２中左端に設けられているので、図２示
すように、これらを連通させるドレン穴２５は極めて短
いもので済む。

【００３３】また一方、本実施例の方向切換弁装置１０
０において、スプール弁２の図２中左端に設けられた第
２の受圧室２４Ｌにパイロット圧が導かれてスプール弁
２が図示右向きへ移動されると、絞り４ｂ−１を介し油
通路Ｉ−１と油通路II−１とが連通し、溝１９を介しブ
リッジ通路５及び油通路III−２と油通路Ｂとが連通す
る。よって、油圧源Ｐ₁からの圧油が、吐出管路２６−
１、油通路Ｉ−１、絞り４ｂ−１、油通路II−１、可変
圧力補償弁６−１、負荷保持弁７−１、油通路III−
１、ブリッジ通路５、及び溝１９を介して油通路Ｂへ供
給される。またスプール弁２が図示右向きへさらに移動
されると、絞り４ｂ−２を介し油通路Ｉ−２と油通路II
−２とが連通する。よって、油圧源Ｐ₂からの圧油が、
吐出管路２６−２、油通路Ｉ−２、絞り４ｂ−２、油通
路II−２、可変圧力補償弁６−２、負荷保持弁７−２、
油通路III−２、及び溝１９を介して油通路Ｂへ供給さ
れる。そしてこれらの圧油は、油通路Ｂから油圧シリン
ダ３のロッド側油室３ｒに供給されて油圧シリンダ３の
ロッド８を圧縮させる。

【００３４】なおこのとき、油通路III−２及びブリッ
ジ通路５の圧力が或る値以上になると、図１において、
この高圧が穴１８,１８−１を介し小径スプール１０内
へ導かれて上記再生解除動作と同様に小径スプール１０
が図１中の左側方向へ動作し、隙間通路３４を介して穴
１６と穴１７とが連通する場合がある。しかし、このと
き逆止弁１１は閉じ状態で維持されており、また穴１６
がブリッジ通路５及び油通路III−２に連通するととも
に穴１７が油通路Ｂに連通していることから、隙間通路
３４はブリッジ通路５及び油通路III−２からの圧油を
油通路Ｂへ導くように、いわば溝１９のバイパス的役割
として作用するのみであって、なんら実害はない。

【００３５】以上説明したように、本実施例の方向切換
弁装置１００によれば、従来の方向切換弁装置１０３の
ドレン用通路１２２のようにスプール弁内にドレン用の
長いキリ穴を設けることなく、小径スプールをスムーズ
に移動させ、再生・再生解除を行うことができる。よっ
て使用する部品は従来と全く同様としつつ長いキリ穴を
廃止することができ、製造コストを低減することができ
る。

【００３６】なお、上記実施例においては、図１に示す
スプール弁２の中立位置において、穴１６は油通路Ｂと
ブリッジ通路５との間のケーシング１のランドで閉じら
れており、穴１７は排出通路２８と油通路Ｂとの間のケ
ーシング１のランドで閉じられているが、必ずしも閉じ
られる必要はなく、スプール弁２が少なくとも図示左方
向に動かされたときに、それぞれ油通路Ｂ及び排出通路
２８に開口する構造であれば足りる。また、穴１８は、
図１に示すスプール弁２の中立位置でブリッジ通路５に
必ず開口する必要はなく、スプール弁２が少なくとも図
示左方向に動かされたときにブリッジ通路５に開口すれ
ば足りる。これらの場合についても、同様の効果を得
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、再生状態から再生解除
状態に移行する場合には、圧縮される第２のばねを備え
た第２のばね室内の圧油は第２の受圧室にドレンされ、
伸長する第１のばねを備えた第１のばね室には小径スプ
ール内の内部通路の圧油が流入し、小径スプールはスム
ーズに第２の位置へ移動する。また逆に、再生解除状態
から再生状態に移行する場合には、伸長する第２のばね
を備えた第２のばね室内には第２の受圧室内の圧油が流
入し、圧縮される第１のばねを備えた第１のばね室内の
圧油は小径スプール内の内部通路へとドレンされ、小径
スプールはスムーズに第１の位置へ移動する。そしてこ
のとき、第２のばね室はスプール弁体の他端近傍に設け
られており、また第２の受圧室はスプール弁体の他端に
設けられているので、これらを連通させる通路は極めて
短く済む。よって、従来のようにスプール弁体内にドレ
ン用の長いキリ穴を設けることなく小径スプールをスム
ーズに移動させ、再生・再生解除を行うことができる。
よって使用する部品は従来と全く同様としつつ長いキリ
穴を廃止することができ、製造コストを低減することが
できる。

【００３８】また、スプール弁体が第１の方向へ移動し
たときに、第３の通路から導かれた圧油の一部を可変絞
りを介して排出通路へ導くので、再生される圧油流量を
調整して再生時の油圧シリンダの速度を制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実例例による方向切換弁装置に備え
られた再生弁装置の詳細構造を示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例による方向切換弁装置の全体
構造を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例の比較例による方向切換弁装
置の全体構造を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例の比較例による方向切換弁装
置に備えられた再生弁装置の詳細構造を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ケーシング２スプール弁３油圧シリンダ３ｂボトム側油室３ｒロッド側油室５ブリッジ通路（第１の通路）１０小径スプール１１逆止弁１３再生解除圧力検出通路１３ａ貫通孔１３ｂばね室１３ｃ貫通孔１４ピストン１５第２のばね１６穴（第１の穴）１６−１穴（第４の穴）１７穴（第３の穴）１８穴（第２の穴）１８−１穴（第５の穴）１９溝（第１の切換部）２０スリット２２スリーブ２３第１のばね２４Ｌ第２の受圧室２４Ｒ第１の受圧室２７溝（第２の切換部）２９中空穴３０内部通路３１第１のばね室３２油圧室３３第２のばね室３４隙間通路（再生解除通路）３５貫通孔１００方向切換弁装置２００再生弁装置Ａ油通路（第２の通路）Ｂ油通路（第３の通路）Ｐ₁ 油圧源Ｐ₂ 油圧源Ｔ排出通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシングと、このケーシングに形成さ
れ油圧源からの圧油が供給される第１の通路と、前記ケ
ーシングに形成され油圧シリンダのボトム側油室及びロ
ッド側油室にそれぞれ接続される第２及び第３の通路
と、前記ケーシング内に軸方向に摺動自在に配置され、
前記第１の通路と前記第２の通路との導通・遮断及び第
１の通路と第３の通路との導通・遮断を行う第１及び第
２の切換部を備えたスプール弁体と、前記スプール弁体
の一端に設けられ、パイロット圧が導かれると、前記ス
プール弁体を第１の方向に動かして前記第１の切換部を
開き前記第１の通路と第２の通路とを連通させる第１の
受圧室と、前記スプール弁体の他端に設けられ、パイロ
ット圧が導かれると、前記スプール弁体を第２の方向に
動かして前記第２の切換部を開き前記第１の通路と前記
第３の通路とを連通させる第２の受圧室と、前記スプー
ル弁体の前記第２の切換部が位置する部分に設けられ、
前記スプール弁体が前記第１の方向に動かされかつ前記
第１の通路内の圧力が設定値以下のときに前記第３の通
路内の圧油を前記第１の通路に還流させる再生弁装置と
を有し、前記再生弁装置が、前記スプール弁体に設けられ、スプ
ール弁体が少なくとも前記第１の方向に動かされたとき
に前記第３の通路及び第１の通路と排出通路にそれぞれ
開口する第１、第２及び第３の穴と；前記スプール弁体
に形成され、前記スプール弁体の他端に開口しかつ前記
第１、第２、及び第３の穴が開口する中空穴と；前記ス
プール弁体の中空穴に第１の位置と第２の位置との間で
軸方向に移動可能に収納され、前記第１の穴に導通する
第４の穴、前記第２の穴に導通する第５の穴及び前記第
４の穴と前記第５の穴を導通させる内部通路を有し、か
つ前記第１の位置にあるときには前記第１の穴と前記第
３の穴との導通を制限し、前記第２の位置に移動すると
前記第１の穴と前記第３の穴とを導通させる再生解除通
路を形成した小径スプールと；前記小径スプールの内部
通路に配置され、前記内部通路における前記第４の穴か
ら前記第５の穴に向かう圧油の流れのみを許容する逆止
弁と；前記第１の通路内の圧力が前記設定値以下のとき
は前記小径スプールを前記第１の位置に保ち、前記第１
の通路内の圧力が前記設定値よりも高くなると前記小径
スプールを前記第２の位置に移動させる圧力検出移動手
段と；を備えた方向切換弁装置において、前記再生解除通路は前記小径スプールの外周に形成され
た隙間通路であり、前記逆止弁は、前記第４の穴からの圧油が逆止弁の外周
から作用して圧油の流れと反対方向に逆止弁を動かし逆
止弁の端面側へと流入する内向き流れ構造の逆止弁であ
り、前記圧力検出移動手段は、前記小径スプールの一端に位
置する第１のばね室に配置され、小径スプールを前記第
１の位置から第２の位置に向けて付勢する第１のばね
と；前記小径スプールの一端に形成され、前記第１のば
ね室と前記小径スプール内の内部通路とを連通する貫通
孔と；前記スプール弁体に形成された中空穴の開口端を
閉じ、前記小径スプールとの間に油圧室を形成するスリ
ーブと；前記スリーブを貫通し、一端が前記油圧室にお
いて前記小径スプールの他端に作用するピストンと；前
記逆止弁を貫通し、前記小径スプールの前記第５の穴側
の内部通路を前記油圧室に導通させる再生解除圧力検出
通路と、前記第２の受圧室に連通する第２のばね室に配
置され、前記ピストンを介して前記小径スプールを前記
第２の位置から第１の位置に向けて付勢する第２のばね
と；を有することを特徴とする方向切換弁装置。
【請求項２】請求項１記載の方向切換弁装置におい
て、前記スプール弁体は、該スプール弁体が前記第１の
方向へ移動したときに前記第３の通路から導かれた圧油
の一部を前記排出通路へ導く可変絞りをさらに有するこ
とを特徴とする方向切換弁装置。