JPH09229010A

JPH09229010A - シリンダの降下防止装置

Info

Publication number: JPH09229010A
Application number: JP8045482A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Inagaki; 郁夫稲垣
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1995-11-01
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1997-09-02
Anticipated expiration: 2016-02-07
Also published as: JP3585626B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルターに高圧が作用しないようにして、
通常のフィルター４０を使えるようにする。このように
フィルター４０を使えるので、ダンパーオリフィス４３
を小さくしても、それが目詰まりするようなことがなく
なる。ところが、従来の装置では、ダンパーオリフィス
４３の上流側となる通路２０にシリンダＣの負荷圧が作
用するので、フィルターを使えない。そのために従来の
装置では、ダンパーオリフィスを大きくせざるをえなか
った。【解決手段】パイロットスプールPSによって、ポペッ
ト弁PVの背圧室２２に連通する中継ポート３６を、負荷
ポート３５あるいはドレンポート３９のいずれか一方に
のみ連通させるようにしたものである。したがって、負
荷ポート３５側の高圧が、ドレンポート３９とドレン通
路４２とを結ぶ通路過程に設けたフィルター４０には作
用しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、負荷を保持して
いるシリンダの降下を防止するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５、６に示した従来の装置は、スプー
ル弁Ｖの弁本体Ｂにシリンダポート１を形成するととも
に、このシリンダポート１を開閉するためのポペット弁
PVを設けている。このポペット弁PVはスプリング２の作
用で、通常は、シート部３を閉じるようにしている。そ
して、ポペット弁PVの背圧室４は、切換弁機構CVを介し
てシリンダポート１と連通したり、その連通が遮断され
たりする。すなわち、切換弁機構CVは、スプール孔５に
摺動自在に組み込んだパイロットスプールPSを主要素と
している。このパイロットスプールPSはその一端をパイ
ロット室６に臨ませ、他端をスプリング室７に臨ませる
とともに、このスプリング室７に設けたスプリング８の
作用で、通常は、図示のノーマル位置を保つようにして
いる。

【０００３】上記パイロットスプールPSの外周部分に
は、第１環状溝９及び第２環状溝１０を形成するととも
に、その軸中心線上には、通孔１１を形成している。そ
して、上記第２環状溝１０と通孔１１とをダンパーオリ
フィス１２を介して連通している。また、通孔１１は、
スプリング室７に連通しているが、このスプリング室７
は、通路１３及び環状凹部１４を介してドレン通路１５
に連通している。そして、シリンダポート１は、図６に
示すように、通路１６〜１８を介して上記第１環状溝９
に常時連通するようにしている。また、背圧室４は、通
路１９、２０を介してスプール孔５に形成した環状凹溝
２１に連通させている。環状凹溝２１は、パイロットス
プールPSが図示のノーマル位置にあるとき、第１環状溝
９に連通するが、パイロットスプールPSがスプリング８
に抗して移動したとき、第１環状溝９との連通が遮断さ
れる。パイロットスプールPSがフルストロークしたとき
には、この環状凹溝２１が第２環状溝１０と連通するこ
とになる。

【０００４】いま、スプール弁Ｖを図面左側位置に切り
換えると、ポンプＰからの圧力流体が、ポペット弁PVの
上流側に供給される。このときのポンプ圧がシリンダＣ
の負荷圧に打ち勝てば、ポペット弁PVを押し開いて、シ
リンダＣのボトム側室に圧力流体が供給される。そし
て、シリンダＣのロッド側室の流体は、スプール弁Ｖを
介してタンクＴに戻されるので、シリンダＣは負荷Ｗを
上昇させる。この状態でスプール弁Ｖを中立位置に復帰
させれば、ポペット弁PVの上流側の圧力が低くなる。し
かも、シリンダＣのボトム側室の圧力が、通路１６〜１
８→第１環状溝９→環状凹溝２１→通路２０、１９から
背圧室４に導かれるので、その背圧室４の圧力作用で、
ポペット弁PVがシート部３をしっかりとシートし、負荷
保持しているシリンダＣの降下を防止する。

【０００５】上記の状態からスプール弁Ｖを図面右側位
置に切り換えるとともに、パイロット室６にパイロット
圧を導くと、パイロットスプールPSがスプリング８に抗
して移動する。上記のようにパイロットスプールPSが移
動すれば、第１環状溝９と環状凹溝２１とが食い違うの
で、シリンダポート１と背圧室４との連通が遮断され
る。そして、パイロットスプールPSがフルストロークす
ると、環状凹溝２１が第２環状溝１０と連通する。した
がって、背圧室４の流体は、通路１９、２０→環状凹溝
２１→第２環状溝１０→ダンパーオリフィス１２→通孔
１１→スプリング室７→通路１３→環状凹部１４を経由
してドレン通路１５から排出される。上記のように背圧
室４の流体が、ドレン通路１５から排出される過程で、
ダンパーオリフィス１２を通過するので、ダンピング効
果を発揮し、ポペット弁PVの安定した作動を補償する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、オリフィス１２を小さくできず、そのため
に、十分な、ダンピング効果が得られないという問題が
あったが、その理由は次のとおりである。例えば、オリ
フィス１２を小さくすればするほど、そこにコンタミネ
ーションが詰まりやすくなる。そのためにダンパーオリ
フィス１２の上流側にフィルターを設けなければならな
い。しかし、上記従来の装置では、ダンパーオリフィス
の上流側となる通路２０にシリンダＣ側の高圧が作用す
るので、フィルターも高圧仕様でなければならない。と
ころが、現状では、高圧仕様のフィルターなどないの
で、結局は、ダンパーオリフィス１２をそれほど小さく
できず、上記のような問題を解消できなかった。この発
明の目的は、オリフィスの上流側にフィルターを設けら
れるようにして、上記従来の問題を解消した装置を提供
することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、スプール弁
と、このスプール弁の弁本体に形成したシリンダポート
と、このシリンダポートに接続したシリンダと、このシ
リンダポートを開閉するポペット弁と、このポペット弁
の背圧室をシリンダ側に連通させたり、あるいはドレン
側に連通させたりする切換弁機構とを備えてなるシリン
ダの降下防止装置を前提にするものである。そして、第
１の発明は、上記切換弁機構は、ポペット弁とシリンダ
との間におけるシリンダポートに連通する負荷ポート
と、ポペット弁の背圧室に連通する中継ポートと、ドレ
ンポートと、パイロット圧の作用で切換動作するパイロ
ットスプールとからなる。そして、パイロットスプール
には環状溝を形成し、パイロットスプールがノーマル位
置にあるとき、上記環状溝を介して負荷ポートと中継ポ
ートとを連通させるとともに、中継ポートとドレンポー
トとの連通を遮断する構成にしている。

【０００８】また、パイロットスプールにパイロット圧
が作用したとき中継ポートとドレンポートとを上記環状
溝を介して連通させるとともに、中継ポートと負荷ポー
トとの連通を遮断する構成にしている。さらに、上記ド
レンポートとドレン通路とを結ぶ通路過程にフィルター
を設け、しかも、このフィルターの下流側にダンパーオ
リフィスを設けた点に特徴を有する。第１の発明では、
上記のように構成したので、ドレンポートは中継ポート
にのみ連通することになり、このドレンポートに、シリ
ンダの負荷圧である高圧が導かれることがなくなる。し
たがって、このドレンポートには、通常のフィルターを
設けることができる。そして、このようにフィルターを
設けることができれば、ダンパーオリフィスを十分に小
さくでき、所期のダンパー効果が得られる。

【０００９】第２の発明は、第１の発明において、パイ
ロットスプールをノーマル位置に保つスプリングと、こ
のスプリングを収容するスプリング室とを備え、このス
プリング室を介して、ドレンポートをドレン通路に接続
する構成とし、しかも、ダンパーオリフィスをこのスプ
リング室の上流側に配置した点に特徴を有する。第２の
発明では、上記のような構成としたので、ドレン側に連
通させておくスプリング室を利用して、ドレンポートを
ドレン通路に連通させることができる。しかも、このス
プリング室は、ダンパーオリフィスの下流側に位置する
のでので、その絞り効果による影響で、スプリング室の
圧力が変化してしまうことはない。

【００１０】第３の発明は、第１又は２の発明におい
て、シリンダポートをドレン側に連通する通路と、この
通路を開閉するバルブ機構とを備えた点に特徴を有す
る。第３の発明では、上記のように構成したので、通常
は、この通路をバルブ機構によって閉じておけばよい。
このときは、第１の発明の降下防止装置とまったく状況
が同じであり、ポペット弁の背圧室をシリンダ側に連通
させたり、あるいはドレン側に連通させたりすることが
できる。それに対して、通路をバルブ機構によって開い
てやれば、シリンダポートがドレン側に連通することに
なる。したがって、例えば、負荷を保持した状態でスプ
ール弁や切換弁機構のスプールが作動不良となったとき
に通路を開いてやれば、負荷の保持状態を解除すること
ができる。なお、バルブ機構として、手動タイプのバル
ブを使用すれば、緊急時に手動で負荷保持状態を解除す
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に示した第１実施例は、スプ
ール弁Ｖの弁本体Ｂに、シリンダＣに接続したシリンダ
ポート１を形成している。なお、このスプール弁Ｖの切
り換え位置とシリンダＣの昇降との関係は従来と同様な
ので、図１においてその構成を省略している。上記弁本
体Ｂには、シリンダポート１を開閉するためのポペット
弁PVを設けているが、このポペット弁PVの背面には背圧
室２２を設けている。背圧室２２は、連通孔２３を形成
したプラグ２４でふさぐとともに、このプラグ２４とポ
ペット弁PVとの間にスプリング２５を介在させている。
したがって、通常は、このスプリング２５の作用で、ポ
ペット弁PVがシート部２６を閉じる。また、弁本体Ｂの
側面には、カバー部材２７を設けるとともに、このカバ
ー部材２７に切換弁機構CVを設けている。すなわち、こ
のカバー部材２７には内端を閉塞した孔２８を形成して
いる。この孔２８には、ホルダー２９を固定するととも
に、このホルダー２９に形成したスプール孔３０にパイ
ロットスプールPSを摺動自在に組み込んでいる。そし
て、パイロットスプールPSの内端をスプリング室３１に
臨ませるとともに、このスプリング室３１に設けたスプ
リング３２のバネ力をスプールPSの内端に作用させてい
る。

【００１２】したがって、パイロットスプールPSは、ス
プリング３２の作用で、通常は、図示のノーマル位置を
保つものである。そして、このパイロットスプールPSの
外端をパイロット室３３に臨ませ、このパイロット室３
３内の圧力作用で、パイロットスプールPSがスプリング
３２に抗して移動するようにしている。上記のようにし
たパイロットスプールPSには、環状溝３４を形成し、上
記ノーマル位置において、ホルダー２９に形成した負荷
ポート３５と中継ポート３６とを環状溝３４を介して連
通させる一方、中継ポート３６とドレンポート３７との
連通を遮断する。また、パイロットスプールPSが、スプ
リング３２に抗して移動したとき、負荷ポート３５と中
継ポート３６との連通が遮断され、中継ポート３６とド
レンポート３７とが連通する。そして、上記負荷ポート
３５は、通路３８を介してシリンダポート１に連通す
る。中継ポート３６は、通路３９及び連通孔２３を介し
て背圧室２２に連通する。また、ドレンポート３７は、
フィルター４０、通路４１及びスプリング室３１を介し
てドレン通路４２に連通している。このように、ドレン
ポート３７を、もともとドレン側に連通させておくべき
スプリング室３１を介して、ドレン通路４２に連通させ
れば、通路を共用できるので、コストダウンが可能とな
る。そして、このドレン通路４２には、ダンパーオリフ
ィス４３を設けている。

【００１３】次に、この第１実施例の作用を説明する
が、スプール弁Ｖの切り換え位置とシリンダＣの昇降関
係とは、前記従来と同様なので、その詳細を省略する。
したがって、この作用の説明では、切換弁機構CVの機能
を中心に説明する。シリンダＣが負荷を保持していると
きには、パイロットスプールPSが図示のノーマル位置を
保つ。したがって、シリンダＣの負荷圧は、負荷ポート
３５→環状溝３４→中継ポート３６→通路３９→連通孔
２３を通って、背圧室２２に導かれる。この背圧室２２
に導かれた負荷圧の作用で、ポペット弁PVがシート部２
６を閉じて、負荷をしっかりと保持する。なお、負荷ポ
ート３５とドレンポート３７とは連通しないので、ドレ
ンポート３７側に設けたフィルター４０には、シリンダ
Ｃの負荷圧である高圧が作用しない。

【００１４】上記の状態からパイロット室３３にパイロ
ット圧が作用すると、パイロットスプールPSがスプリン
グ３２に抗して移動する。パイロットスプールPSが移動
すれば、負荷ポート３５と環状溝３４とが食い違うの
で、負荷ポート３５と中継ポート３６との連通が遮断さ
れる。上記のように負荷ポート３５との連通を断たれた
中継ポート３６は、移動したパイロットスプールPSの環
状溝３４を介してドレンポート３９に連通する。したが
って、背圧室２２の流体は、連通孔２３→通路３９→中
継ポート３６→環状溝３４→ドレンポート３９→フィル
ター４０→通路４１→スプリング室３１→ドレン通路４
２を経由して排出される。背圧室２２の流体が、上記の
ようにドレン通路４２から排出されれば、シリンダポー
ト１と背圧室２２との圧力差によって、ポペット弁PVが
開く。このとき、ドレン通路４２から排出される流体が
ダンパーオリフィス４３を通過するので、その圧力降下
の作用で、ポペット弁PVの動作が安定したものとなる。

【００１５】図２に示した第２実施例では、ダンパーオ
リフィス４３を、ドレン通路４２ではなく、通路４１
側、すなわちスプリング室３１の上流側に配置した例で
あり、その他の構成は第１実施例と全く同じである。こ
の第２実施例でも、ドレンポート３７を、もともとドレ
ン側に連通させておくべきスプリング室３１を介して、
ドレン通路４２に連通させている。したがって、通路を
共用でき、コストダウンが可能となる。しかも、スプリ
ング室３１がダンパーオリフィス４３の下流側に位置す
るので、ダンパーオリフィス４３の絞り効果によって、
スプリング室３１の圧力が影響を受けることはない。し
たがって、第１実施例に比べて、パイロットスプールPS
の安定した切り換えを維持することができる。

【００１６】図３に示した第３実施例では、第１実施例
で説明した弁本体Ｂに、シリンダポート１をドレン側に
連通する通路４４を形成するとともに、この通路４４の
途中にバルブ機構EVを設けている。なお、その他の構成
については第１実施例と全く同様であり、その詳細な説
明を省略する。図３に示すように、弁本体Ｂには、シリ
ンダポート１をタンクＴに連通する通路４４を形成し、
そこに、弁本体Ｂに形成したバルブ孔４５を連通させて
いる。この通路４４には、バルブ孔４５と連通する位置
にシート面４６を形成している。このようにしたバルブ
孔４５には、中空のプラグ部材４７を挿入している。そ
して、このプラグ部材４７の中空部に、Ｏリング４８と
ともにポペット部材４９を挿入し、このポペット部材４
９の先端を上記シート面４６に着座させている。さら
に、ポペット部材４９の後端にはナット部材５０を締め
付け、このポペット部材４９を固定している。そして、
以上述べたプラグ部材４７、Ｏリング４８、ポペット部
材４９、ナット部材５０、及びシート面４９が相まっ
て、バルブ機構EVを構成するものである。

【００１７】次に、この第３実施例の作用を説明する。
通常は、ナット部材５０を締め付けて、ポペット部材４
９の先端をシート面４６に着座させている。このとき
は、通路４４が閉じているので、第１実施例の降下防止
弁と同じ状態を保ち、第１実施例で説明したように、パ
イロットPSの位置によって、負荷保持を保ったり、シリ
ンダＣを降下させたりする。ここで、例えばシリンダＣ
が負荷を保持した状態で、パイロットスプールPSが固着
してしまったとする。このような場合、ナット部材５０
を緩めてやれば、ポペット部材４９がシート面４６から
離れるので、通路４４が開くことができる。そして、こ
の通路４４を開くことができれば、シリンダポート１を
ドレン側に連通することができ、シリンダＣの負荷保持
状態を解除することができる。なお、ポペット部材４９
とシート面４６との隙間を調整すれば、その開口面積に
応じたダンピング効果を得ることができ、シリンダＣが
急に降下してしまうのを防止できる。以上述べた第３実
施例によれば、負荷を保持した状態で、スプール弁Ｖの
メインスプールや、切換弁機構CVのパイロットスプール
PSなどが作動不良となったとしても、手動でその負荷保
持状態を解除することができる。

【００１８】図４、５に示した第４実施例の降下防止装
置は、第１実施例で説明した降下防止装置とはタイプの
異なるものである。ただし、基本的な構造については第
１実施例と全く同様なので、同一の構成要素については
同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。つま
り、図４に示すように、スプール弁Ｖの弁本体Ｂにシリ
ンダポート１を形成し、さらに、このシリンダポート１
を開閉するポペット弁PVを設けている。また、弁本体Ｂ
の側面にカバー部材２７を設けるとともに、このカバー
部材２７に切換弁機構CVのパイロットスプールPSを組み
込んでいる。そして、第１実施例と同様に、負荷ポート
３５と、中継ポート３６と、ドレンポート３７とを形成
するが、図３の断面図における位相では、負荷ポート３
５とシリンダポート１とを連通する通路３８のみを形成
している。

【００１９】図５は、図４に対して位相をずらした断面
図である。そして、この断面図における位相で、ドレン
ポート３７に連通させた通路４１を形成している。この
ようにした降下防止装置にも、シリンダポート１をドレ
ン側に連通する通路４４と、この通路４４を開閉するバ
ルブ機構EVとを備えているつまり、カバー２７には、負
荷ポート３５を通路４１に連通させる通路４４を形成
し、そこにバルブ孔４５を連通させている。このように
した通路４４には、バルブ孔４５と連通する位置にシー
ト面４６を形成している。そして、このバルブ孔４５に
バルブ機構EVを設けるが、このバルブ機構EVについては
第３実施例で説明したので、ここではその説明を省略す
る。

【００２０】この第４実施例でも、第３実施例と同様、
通常は、ナット部材５０を締め付けて、通路４４を閉じ
ておけばよい。そして、例えばシリンダＣが負荷を保持
した状態でパイロットスプールPSが固着したような場
合、ナット部材５０を緩めてやれば、シリンダポート１
を、通路３８→負荷ポート３５→通路４４→通路４１→
ドレン通路４２を介してドレン側に連通させることがで
きる。そして、シリンダポート１をドレン側に連通させ
ることができれば、シリンダＣが負荷を保持した状態を
解除することができる。

【００２１】以上述べた第４実施例でも、スプール弁Ｖ
のメインスプールや、切換弁機構CVのパイロットスプー
ルPSなどが作動不良となった緊急時に、手動で負荷保持
状態を解除することができる。しかも、シリンダポート
１をドレンポート３７を利用してドレン側に連通させて
いるので、シリンダポート１をドレン側に連通する通路
として、負荷ポート３５を通路４１に連通させる短い通
路４４を形成するだけよく、加工が簡単で、コストダウ
ンが可能となる。なお、この第４実施例でも、ポペット
部材４９とシート面４６との隙間を調整すれば、その開
口面積に応じたダンピング効果を得ることができ、シリ
ンダＣが急に降下してしまうのを防止できる。しかも、
この第４実施例では、通路４４が連通するドレン通路４
２にダンパーオリフィス４３を設けているので、さらに
十分なダンピング効果を得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】第１の発明によれば、ドレンポートが、
中継ポートにのみ連通することになるので、このドレン
ポートには、シリンダの負荷圧である高圧が導かれるこ
とがなくなる。したがって、このドレンポートには、通
常のフィルターを設けることができる。このようにフィ
ルターを設けられるので、ダンパーオリフィスを十分に
小さくでき、所期のダンパー効果が得られる。つまり、
ポペット弁を安定的に動作させることができる。第２の
発明によれば、もともとドレン側に連通させておくスプ
リング室を利用して、ドレンポートをドレン通路に連通
させるので、通路を共用でき、コストダウンが可能とな
る。しかも、このスプリング室は、ダンパーオリフィス
の下流側に位置するのでので、スプリング室の圧力が絞
り効果による影響を受けることがなく、パイロットスプ
ールの安定した切り換えを維持することができる。第３
の発明によれば、第１又は２の発明において、負荷を保
持した状態でスプール弁や切換弁機構のスプールが作動
不良となったとしても、バルブ機構によって通路を開い
てやれば、シリンダポートをドレン側に連通させて、負
荷保持状態を解除することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】この発明の第２実施例を示す断面図である。

【図３】この発明の第３実施例を示す断面図である。

【図４】この発明の第４実施例を示す断面図である。

【図５】図４の断面図に対して、その位相をずらした断
面図である。

【図６】従来の装置の断面図である。

【図７】図６に対してその位相をずらした断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｖスプール弁Ｂ弁本体１シリンダポート PV ポペット弁 CV 切換弁機構 PS パイロットスプールＣシリンダ２２背圧室３１スプリング室３２スプリング３４環状溝３５負荷ポート３６中継ポート３７ドレンポート４０フィルター４２ドレン通路４３ダンパーオリフィス４４（シリンダポートをドレン側に連通する）通路 EV バルブ機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１６Ｋ 31/34 Ｆ１６Ｋ 31/34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スプール弁と、このスプール弁の弁本体
に形成したシリンダポートと、このシリンダポートに接
続したシリンダと、このシリンダポートを開閉するポペ
ット弁と、このポペット弁の背圧室をシリンダ側に連通
させたり、あるいはドレン側に連通させたりする切換弁
機構とを備えてなるシリンダの降下防止装置において、
上記切換弁機構は、ポペット弁とシリンダとの間におけ
るシリンダポートに連通する負荷ポートと、ポペット弁
の背圧室に連通する中継ポートと、ドレンポートと、パ
イロット圧の作用で切り換え動作するパイロットスプー
ルとからなり、パイロットスプールには環状溝を形成
し、パイロットスプールがノーマル位置にあるとき、上
記環状溝を介して負荷ポートと中継ポートとを連通させ
るとともに、中継ポートとドレンポートとの連通を遮断
し、また、パイロットスプールにパイロット圧が作用し
たとき中継ポートとドレンポートとを上記環状溝を介し
て連通させるとともに、中継ポートと負荷ポートとの連
通を遮断する構成にする一方、上記ドレンポートとドレ
ン通路とを結ぶ通路過程にフィルターを設け、しかも、
このフィルターの下流側にダンパーオリフィスを設けた
ことを特徴とするシリンダの降下防止装置。
【請求項２】パイロットスプールをノーマル位置に保
つスプリングと、このスプリングを収容するスプリング
室とを備え、このスプリング室を介して、ドレンポート
をドレン通路に接続する構成とし、しかも、ダンパーオ
リフィスをこのスプリング室の上流側に配置したことを
特徴とする請求項１記載のシリンダの降下防止装置。
【請求項３】シリンダポートをドレン側に連通する通
路と、この通路を開閉するバルブ機構とを備えたことを
特徴とする特徴とする請求項１又は２記載のシリンダの
降下防止装置。