JPH10325485A

JPH10325485A - 切換弁

Info

Publication number: JPH10325485A
Application number: JP34581897A
Authority: JP
Inventors: Akio Ogata; 章夫尾形
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 1998-12-08
Anticipated expiration: 2017-12-01
Also published as: JP3673628B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スプールにパイロット圧を作用させて、４位
置または５位置切換弁を実現する。【解決手段】スプール５の両端を臨ませた両パイロッ
ト室８、９またはいずれか一方のパイロット室にピスト
ンを組み込み、そのパイロット室を外側室９ａと内側室
９ｂとに区分する。そして、これら両室９ａ、９ｂにお
けるピストンの受圧面積を等しくするとともに、両室を
連通させたりその連通を遮断したりする補助切換弁２４
を設ける。

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、パイロット圧で
制御するスプールを用いた切換弁に係わり、特に、スプ
ールを４位置あるいは５位置に切り換えることができる
切換弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】４位置あるいは５位置切換弁は、中立位
置を境にして、一方の側に２ポジションを必要とする。
しかし、パイロット圧を用いて、一方の側の２ポジショ
ンを正確に位置決めすることは困難ということで、従来
は、その切換弁を手動で切り換えるようにしていた。ま
た、あえてパイロット圧を用いて４位置あるいは５位置
切り換え制御をしようとしたときには、３位置切換弁と
２位置切換弁とを組み合わせて、それら両者で実質的に
４位置あるいは５位置に切り換え制御をするようにして
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように手動で切
り換え操作する切換弁では、熟練したオペレータを必要
とするという問題があった。また、３位置切換弁と２位
置切換弁とを用いてパイロット制御するときには、切換
弁の数が多くなるので、装置全体が大型化したり、ある
いはコストが上昇したりするという問題があった。この
発明の目的は、パイロット制御して、一つの切換弁で４
位置あるいは５位置の切り換えができる切換弁を提供す
ることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、バルブ本体
と、このバルブ本体に摺動自在に組み込んだスプール
と、このスプールの両端を臨ませた両パイロット室と、
スプールを中立に保持するセンタリングスプリングと、
いずれか一方のパイロット室にパイロット圧を導くとと
もにいずれか他方のパイロット室の流体をタンクに排出
する切り換え手段とを備えた切換弁を前提にする。

【０００５】上記の切換弁を前提にしつつ、第１の発明
は、両方またはいずれか一方のパイロット室に組み込む
とともにパイロット室を軸線方向に外側室と内側室とに
区画するピストンと、外側室と内側室とを連通したりそ
の連通を遮断して内側室をタンクに連通したりする補助
切換弁とを備え、上記ピストンの受圧面積は、両室内に
おいて等しくするとともに内側室に臨ませたスプールの
受圧面積よりも大きくする一方、外側室と内側室とを連
通した状態でパイロット圧を導いたとき、内側室におけ
るスプールの受圧面積だけが推力作用面になってスプー
ルがセンタリングスプリングに抗しながら第１段階の切
り換え位置に移動し、外側室と内側室との連通を遮断す
るとともに内側室をタンクに連通した状態でパイロット
圧を導いたとき、外側室におけるピストンの受圧面積が
推力作用面となってスプールがセンタリングスプリング
に抗しながら第２段階の切り換え位置に移動する構成に
したことを特徴とする。

【０００６】第２の発明は、スプールが第１段階の切り
換え位置を越えてから第２段階の切り換え位置にストロ
ークする間、スプールのストロークに抗する反力を付与
する補助スプリングを設けたことを特徴とする。第３の
発明は、ピストンを組み込んだ一方のパイロット室と反
対側の他方のパイロット室に一端を臨ませたスプール
と、このスプールの一端に設けた固定バネ受けと、固定
バネ受けよりも外側に移動自在に設けた移動バネ受け
と、移動バネ受けよりも外側のスプールに設けるととも
に移動バネ受けの移動を規制する止め部材と、上記他方
のパイロット室に形成するとともに移動バネ受けよりも
外側であってこの移動バネ受けの移動軌跡内に突出させ
た第１ストッパーと、上記他方のパイロット室に形成す
るとともにスプールのフルストローク位置を規制する第
２ストッパーとを備え、補助スプリングは、固定バネ受
けと移動バネ受けとの間に設けるとともに、移動バネ受
けを止め部材に押しつける一方、スプールがストローク
して、移動バネ受けを上記第１ストッパーに当接した状
態からさらにストロークしたとき、そのストロークに対
する反力を発揮する構成にしたことを特徴とする。

【０００７】第４の発明は、ピストンを組み込んだ一方
のパイロット室と反対側の他方のパイロット室に移動自
在に組み込んだバネ受けと、上記他方のパイロット室に
形成するとともに上記バネ受けよりも内側であってこの
バネ受けの移動軌跡内に突出させた第１ストッパーと、
上記他方のパイロット室に形成するとともにスプールの
フルストローク位置を規制する第２ストッパーとを備
え、補助スプリングは、上記バネ受けとパイロット室の
端面との間に設けるとともに、バネ受けを第１ストッパ
ーに押しつける一方、スプールがその端面を上記バネ受
けに当接させた状態からさらにストロークしたとき、こ
のスプールのストロークに対する反力を発揮する構成に
したことを特徴とする。第５の発明は、一対の減圧弁を
もって切り換え手段とし、一方の減圧弁をタンクに開放
し、他方の減圧弁に減圧機能を発揮させているとき、い
ずれか一方のパイロット室にパイロット圧が導かれる構
成にしたこを特徴とする。第６の発明は、スプールが第
１段階の切り換え位置を保ったとき、油路が絞られる構
成にしたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１〜図５に示した第１実施例
は、４位置切換弁の例である。バルブ本体１には、一対
のアクチュエータポートＡ、Ｂ、タンク通路Ｔ及びスプ
ール穴４を形成している。そして、このスプール穴４に
は、スプール５を摺動自在に組み込むとともに、このス
プール穴４の両端をキャップ６、７でふさぎ、これらキ
ャップ６、７内をパイロット室８、９としている。

【０００９】上記一方のパイロット室８に臨ませたスプ
ール５の端面には、ガイドロッド１０を連結するととも
に、このガイドロッド１０には一対のバネ受け１１、１
２を摺動自在に設けている。そして、これら両バネ受け
１１、１２間には、センタリングスプリング１３を介在
させている。また、スプール５が中立位置にあるとき、
上記一方のバネ受け１１は、ガイドロッド１０の先端に
形成したフランジ状の固定バネ受け１４とキャップ６に
形成した第１段部１５とに接触し、他方のバネ受け１２
は、スプール５に形成した段部１６とバルブ本体１の壁
面とに接触するようにしている。言い換えれば、このよ
うに構成しているので、センタリングスプリング１３が
伸長状態にあるとき、スプール５が中立位置を保てるこ
とになる。

【００１０】また、上記ガイドロッド１０の先端には、
補助ロッド１７を連結している。そして、この補助ロッ
ド１７には移動バネ受け１８を移動自在に設けるととも
に、この補助ロッド１７の先端に止め部材１９を設け
て、移動バネ受け１８が補助ロッドから抜けないように
している。そして、この移動バネ受け１８と前記固定バ
ネ受け１４との間に補助スプリング２０を介在させてい
る。さらに、上記キャップ６の内周面には、第２段部２
１を形成しているが、この第２段部２１は、この発明の
第１ストッパーに相当するもので、移動バネ受け１８の
移動軌跡内に突出させている。

【００１１】したがって、スプール５がセンタリングス
プリング１３に抗して所定のストローク移動すると、移
動バネ受け１８がこの第２段部２１に当たるが、この位
置が、図５に示す他方側の第１段階の切り換え位置(c)
に相当するようにしている。また、移動バネ受け１８が
第２段部２１に当たったときにも、補助ロッド１７の先
端とキャップ６の端面２２との間に間隔が保たれ、スプ
ール５がこの間隔分だけさらにストロークできるように
している。そして、補助ロッド１７の先端が端面２２に
当たったとき、その位置が、図５に示す第２段階の切り
換え位置(d)に相当するようにしている。ただし、これ
ら切り換え位置(c)(d)に関しては、後で詳細に説明す
る。なお、この実施例では、上記端面２２がこの発明に
おける第２ストッパーを構成しているが、パイロット室
８内に特別に突起など設けてストッパーとしてもよい。
また、この発明におけるスプールとは、上記ガイドロッ
ド１０及び補助ロッド１７を含めた概念である。

【００１２】前記他方のパイロット室９にはピストン２
３を組み込み、このパイロット室９内を、外側室９ａと
内側室９ｂとに区画するとともに、内側室９ｂにスプー
ル５の端面を臨ませる一方、これら両室におけるピスト
ン２３の受圧面積を等しくしている。上記のようにした
両室９ａ、９ｂ間には、補助切換弁２４を設けている。
この補助切換弁２４は、その一方にスプリング２５のバ
ネ力を作用させ、他方にソレノイド２６の推力を作用さ
せるようにしている。そして、ソレノイド２６の励磁状
態では、図１に示す遮断位置(x)を保ち、ノーマル状態
では連通位置(y)を保つ。上記遮断位置(x)では、両室９
ａ、９ｂの連通が遮断されるとともに、内側室９ｂがタ
ンク２７に接続され、連通位置(y)では、両室９ａ、９
ｂが連通する。なお、この実施例では補助切換弁２４を
ソレイノド２６で切り換えるようにしているが、手動で
切り換えられるようにしてもよいし、３位置切換弁にし
てもよい。また、ノーマル位置を上記とは逆にしてもよ
い。

【００１３】また、上記バルブ本体１には、一対の減圧
弁２８、２９を組み込んでいるが、この減圧弁２８、２
９の一次側をパイロット源に連通し、二次側を通路３
０、３１を介してパイロット室８、９に連通している。
減圧弁２８、２９は、そのソレノイドを励磁したり、非
励磁にしたりして、減圧機能発揮状態とタンク開放状態
とを保つようにしたもので、減圧機能発揮状態では、一
次側の圧力を減圧してパイロット室８、９に供給する。
そして、一方の減圧弁をタンク開放状態にして、他方の
減圧弁を減圧機能発揮状態にすれば、これら一対の減圧
弁２８、２９が相まって、いずれかのパイロット室８ま
たは９にパイロット圧を導くための切り換え手段として
機能する。なお、図中符号４１、４２は、バルブ本体１
に形成したリリーフ弁組み付け穴である。

【００１４】次に、この第１実施例の作用を説明する。
いま、両減圧弁２８、２９を非励磁状態に保つと、スプ
ール５は、センタリングスプリング１３の作用で、図１
の位置を保つが、この図１の位置は図５における中立位
置(a)に相当する。この中立位置(a)においては、ポンプ
Ｐ及びタンク３２と、アクチュエータポートＡ及びＢと
の連通が遮断され、中立流路３３が開放される。したが
って、ポンプＰからの吐出流体は、この中立流路３３を
通過することになる。

【００１５】上記の状態から、一方の減圧弁２８を励磁
させ、他方の減圧弁２９を非励磁の状態に保てば、一方
のパイロット室８にパイロット圧が導かれるとともに、
他方のパイロット室９がタンクに開放される。したがっ
て、スプール５はセンタリングスプリング１３に抗して
図面右方向に移動し、図２の状態に切り換わる。この図
２の状態は、図５における一方側の切り換え位置(b)に
相当する。この一方の側の切り換え位置(b)において
は、アクチュエータポートＡと供給流路３４とが、第１
環状溝３５を介して連通する。また、アクチュエータポ
ートＢとタンクポートＴとが、第２環状溝３６を介して
連通する。

【００１６】したがって、ポンプＰの吐出流体は、供給
通路３４→第１環状溝３５→アクチュエータポートＡを
経由してシリンダＣのボトム側室３７に供給される。ま
た、シリンダＣのロッド側室３８の戻り流体は、アクチ
ュエータポートＢ→第２環状溝３６→タンク通路Ｔを経
由してタンク３２に戻される。このようにスプール５が
一方側の切り換え位置(b)に切り換われば、シリンダＣ
が伸長することになる。

【００１７】また、上記とは反対に、一方の減圧弁２８
を非励磁状態にしてタンクに開放し、他方の減圧弁２９
を励磁して減圧機能を発揮させれば、今度は、一方のパ
イロット室８がタンクに開放され、他方のパイロット室
９の外側室９ａにパイロット圧が導かれる。このとき、
補助切換弁２４を非励磁の状態にして連通位置(y)に保
って両室９ａ及び９ｂを連通しておけば、外側室９ａに
導かれたパイロット圧が内側室９ｂにも導かれる。ただ
し、このときには、ピストン２３がスプール５に対する
推力を発揮しない。なぜなら、両室９ａ、９ｂにおける
ピストン２３の受圧面積を等しくしているので、ピスト
ン２３がフロートの状態になるからである。したがっ
て、このときには、パイロット圧と内側室９ｂに臨ませ
たスプール５の端面の受圧面積とでスプール５の推力が
決まることになる。

【００１８】上記の推力のもとでスプール５がセンタリ
ングスプリング１３に抗して図面左方向に移動する。そ
して、その移動過程で前記補助ロッド１７の先端に設け
た移動バネ受け１８が、キャップ６の内周に設けた第２
段部２１に当たる。このように移動バネ受け１８が第２
段部２１に当たれば、その時点で、スプール５の推力に
抗する力が、センタリングスプリング１３と補助スプリ
ング２０との合成バネ力ということになる。そして、上
記のように移動バネ受け１８が第２段部２１に当たった
ときに、スプール５の推力と上記合成バネ力とがバラン
スするようにしている。このバランス位置が図３に示す
位置であり、図５における他方側の第１段階の切り換え
位置(c)である。

【００１９】上記のように、移動バネ受け１８が第２段
部２１に当たった時点で、上記第１段階の切り換え位置
(c)としたのは、次の理由からである。すなわち、移動
バネ受け１８が第２段部２１に当たれば、その時点でス
プール５の推力に抗する力が、センタリングスプリング
１３と補助スプリング２０との合成バネ力となる。とい
うことは、移動バネ受け１８が第２段部２１に当たった
とき、スプール５の推力に対する抗力が急に大きくな
る。その変化が大きければ大きいほど、上記第１段階の
切り換え位置(c)の位置決めがやりやすくなる。以上の
ような理由から、移動バネ受け１８が第２段部２１に当
たったときに補助スプリング２０のバネ力を発揮させる
ようにしたものである。なお、この実施例では、この発
明の第１ストッパーを第２段部２１で構成しているが、
移動バネ受け１８の移動軌跡内に突出する構造であれ
ば、突起でも環状の部材でもよい。

【００２０】したがって、センタリングスプリング１本
で、第１段階の切り換え位置(c)の位置決めができるな
ら、補助スプリング２０等をあえて設ける必要のないも
のである。しかし、この実施例のようすれば、上記第１
段階の切り換え位置(c)の位置決めが簡単かつ正確にで
きるという効果を期待できる。

【００２１】スプール５が上記第１段階の切り換え位置
(c)に切り換われば、アクチュエータポートＡとタンク
通路Ｔとが第１環状溝３５を介して連通し、アクチュエ
ータポートＢと供給通路３４とが第２環状溝３６を介し
て連通する。したがって、ポンプＰの吐出流体は、供給
通路３４→第２環状溝３６→アクチュエータポートＢを
経由してシリンダＣのロッド側室３８に供給される。ま
た、ボトム側室３７の戻り流体は、アクチュエータポー
トＡ→第１環状溝３５→タンク通路Ｔを経由してタンク
３２に戻される。上記のようにロッド側室３８に吐出流
体が供給され、ボトム側室３７の流体がタンク３２に戻
されるので、シリンダＣは収縮することになる。

【００２２】次に、上記の状態から他方のパイロット室
９にパイロット圧を導きながら、補助切換弁２４のソレ
ノイド２６を励磁して遮断位置(x)に切り換えると、両
室９ａと９ｂとの連通が遮断されるとともに内側室９ｂ
がタンク２７に連通する。したがって、このときには外
側室９ａにおけるピストン２３の受圧面積にのみにパイ
ロット圧が作用するので、ピストン２３が図面左方向に
移動する。言い換えれば、このピストン２３の推力がス
プール５の推力となる。しかも、このピストン２３の受
圧面積は、前記したようにスプール５の端面の受圧面積
よりも大きくしているので、このときのスプール５の推
力は、両室９ａ、９ｂを連通させているときよりも大き
くなる。

【００２３】したがって、前記のように補助ロッド１７
の移動バネ受け１８が第２段部２１に当たった後でも、
センタリングスプリング１３と補助スプリング２０の合
成バネ力に打ち勝って、スプール５が図面左方向に移動
できることになる。スプール５が上記のように移動し
て、補助ロッド１７の先端が、キャップ６の端面２２に
当たったとき、図４に示すようにスプール５が停止す
る。そして、図５の他方側の第２段階の切り換え位置
(d)を保つことになる。なお、この第２段階の切り換え
位置(d)は、スプール５をキャップ６に押しつけること
によって正確に位置決めされている。

【００２４】そして、この第２段階の切り換え位置(d)
においては、アクチュエータポートＡが、第１環状溝３
５の図面右側に形成したノッチ３９を介してタンク通路
Ｔに連通する一方、アクチュエータポートＢも第３環状
溝４０を介してタンク通路Ｔに連通する。この第２段階
の切り換え位置(d)は、シリンダＣが自重で収縮するモ
ードである。すなわち、シリンダＣのボトム側室３７が
アクチュエータポートＡ→ノッチ３９→タンク通路Ｔを
経由してタンク３２に連通するとともに、ロッド側室３
８もアクチュエータポートＢ→第３環状溝４０→タンク
通路Ｔを経由してタンク３２に連通する。したがって、
シリンダＣは、その自重によって、ボトム側室３７の流
体を排出しつつ、ロッド側室３８にはタンク３２から流
体を吸込みながら収縮する。

【００２５】また、このモードのもう一つの用途は、例
えばローダのバケットを自重で地面に接触させて、その
バケットの重さで地均しをするような場合が考えられ
る。この場合に、その地均し中にバケットが多少上下に
移動するが、上記のように両方のアクチュエータポート
Ａ、Ｂがタンクに連通していれば、その上下移動が自由
になる。したがって、このバケットの自重だけで地均し
ができることになる。

【００２６】図６及び図７に示した第２実施例は、他方
側の第１段階の切り換え位置(c)において、供給通路３
４とアクチュエータポートＢとがノッチノッチ４３を介
して連通するとともに、アクチュエータポートＡもノッ
チ４４を介してタンク通路Ｔに連通するようにしたもの
である。つまり、図７に示すように、その供給側の油路
も戻り側の油路も絞られるようにしたものである。した
がって、第１段階の切り換え位置(c)においてシリンダ
Ｃがゆっくりと収縮することになる。また、第２段階の
切り換え位置(d)においては、その収縮速度を速くする
ようにしている。したがって、この実施例では、積極的
圧力流体を供給しながら、シリンダＣの収縮速度を２段
階に制御できる。

【００２７】図８〜１３に示した第３実施例は、上記第
１実施例における切換弁のキャップ６、７の構成と、パ
イロット室８、９内の構成を変更して、パイロット圧で
スプールを５位置に切り換えることができるようにした
ものである。そこで、この第３実施例では、キャップお
よびパイロット室の構成を中心に説明し、第１実施例と
同じ構成要素については同じ符号を使用して、その詳細
な説明を省略する。

【００２８】スプール穴４の図中左側端を、キャップ部
材６０ａ、６０ｂからなるキャップ６０で塞ぎ、反対の
図中右側端を、キャップ部材６１ａ、６１ｂからなるキ
ャップ６１で塞いでいる。上記キャップ６０内のパイロ
ット室４５には、ピストン４６を組み込むとともに、こ
のピストン４６によって、パイロット室４５を外側室４
５ａと内側室４５ｂとに区画している。そして、これら
両室４５ａ、４５ｂ内におけるピストン４６の受圧面積
を等しくするとともに、これら両室４５ａ、４５ｂ間
に、補助切換弁４８を接続している。補助切換弁４８
は、その一方にスプリング４８ａのバネ力を作用させ、
他方にソレイノド４８ｂの推力を作用させるようにして
いる。このようにした補助切換弁４８ｂは、非励磁状態
で図示する連通位置(y)を保ち、両室４５ａ、４５ｂを
連通するが、励磁状態で遮断位置(x)に切り換わり、両
室４５ａ、４５ｂの連通を遮断するとともに、内側室４
５ｂをタンク２７に連通する。なお、キャップ部材６０
ａには、段部５４を形成し、この段部５４をバネ受け１
８の移動軌跡内に突出させている。

【００２９】一方、キャップ６１内のパイロット室４７
にもピストン２３を組み込み、パイロット室４７を外側
室４７ａと内側室４７ｂとに区画している。そして、外
側室４７ａには、バネ受け４９と補助スプリング５０と
を組み込み、補助スプリング５０のバネ力によってバネ
受け４９をキャップ部材６１ａとキャップ部材６１ｂと
の間に構成した段部５１に押しつけている。なお、上記
段部５１、５４が、この発明の第１ストッパーに相当す
る。

【００３０】次に、この第３実施例の作用を説明する。
両減圧弁２８、２９が非励磁状態のとき、スプール５
は、センタリングスプリング１３の作用で図８の位置を
保つ。この位置は図９における中立位置(a)に相当し、
ポンプＰ及びタンク３２と、アクチュエータポートＡ及
びＢとの連通を遮断し、中立流路３３を開放する。した
がって、ポンプＰからの吐出流体は、この中立流路３３
を通過する。

【００３１】上記の状態から、一方の減圧弁２８を励磁
させ、他方の減圧弁２９を非励磁の状態に保てば、一方
のパイロット室４５の外側室４５ａにパイロット圧が導
かれ、他方のパイロット室４７がタンクに開放される。
このとき、補助切換弁４８を連通位置(y)に保ち、両室
４５ａ及び４５ｂを連通しておけば、外側室４５ａに導
かれたパイロット圧が内側室４５ｂにも導かれる。この
ようにパイロット圧が導かれると、両室４５ａ、４５ｂ
内におけるピストン４６の受圧面積が等しいので、ピス
トン４６がフロートの状態になり、ピストン２３がスプ
ール５に対する推力を発揮しない。したがって、このと
きには、パイロット圧と内側室４５ｂに臨ませたスプー
ル５の受圧面積とでその推力が決まる。

【００３２】この推力によって、スプール５が、センタ
リングスプリング１３のバネ力に抗してピストン２３と
ともに図面右方向に移動する。そして、ピストン２３を
バネ受け４９に押しつけると、その時点で、スプール５
の推力に抗する力が、センタリングスプリング１３と補
助スプリング５０との合成バネ力になる。こようにバネ
受け４９に当たったときに、スプール５の推力と上記合
成バネ力とがバランスするようにしている。このバラン
スした状態を示したものが図１０であり、図９における
第１段階の切り換え位置(b)に相当する。この第１段階
の切り換え位置(b)においては、アクチュエータポート
Ａと供給流路３４とが、第１環状溝３５のノッチ３９を
介して連通する。また、アクチュエータポートＢとタン
クポートＴとが、第２環状溝３６ノッチ５２介して連通
する。

【００３３】したがって、ポンプＰの吐出流体は、供給
通路３４→ノッチ３９→第１環状溝３５→アクチュエー
タポートＡを経由してシリンダＣのボトム側室３７に供
給される。また、シリンダＣのロッド側室３８の戻り流
体は、アクチュエータポートＢ→第２環状溝３６→ノッ
チ５２→タンク通路Ｔを経由してタンク３２に戻され
る。このとき、シリンダＣが伸長するが、ノッチ３９、
５２によって流量が抑えられているので、その速度は遅
くなる。

【００３４】上記の状態からソレノイド４８ｂを励磁し
て補助切換弁４８を遮断位置(x)に切り換えると、両室
４５ａと４５ｂとの連通が遮断されるとともに、内側室
４５ｂがタンク２７に連通する。したがって、外側室４
５ａにおけるピストン４６の受圧面積にのみにパイロッ
ト圧が作用する。そして、このピストン４６の受圧面積
は、前記したようにスプール５の端面の受圧面積よりも
大きいので、スプール５の推力は、両室４５ａ、４５ｂ
を連通させているときよりも大きくなる。

【００３５】この推力によってスプール５は、センタリ
ングスプリング１３と補助スプリング５０の合成バネ力
に打ち勝って、図面右方向にさらに移動する。そして、
図１１に示すように、バネ受け４９の先端４９ａをパイ
ロット室４７の端面６３に当てるとスプール５が停止
し、図９の第２段階の切り換え位置(c)を保つことにな
る。

【００３６】この第２段階の切り換え位置(c)において
は、アクチュエータポートＡが、第１環状溝３５を介し
て供給通路３４に連通する一方、アクチュエータポート
Ｂが、第２環状溝３６を介してタンク通路Ｔに連通す
る。このときには、アクチュエータポートＡと供給通路
３４、アクチュエータポートＢとタンク通路Ｔとの連通
が全開状態を保つので、シリンダＣの伸長速度が速くな
る。

【００３７】上記とは反対に、一方の減圧弁２８をタン
クに開放し、他方の減圧弁２９に減圧機能を発揮させれ
ば、今度は、パイロット室４５がタンクに開放され、パ
イロット室４７にパイロット圧が導かれる。このとき、
補助切換弁２４を連通位置(y)に保って両室４７ａ、４
７ｂを連通しておけば、外側室４７ａに導かれたパイロ
ット圧が内側室４７ｂにも導かれる。このようにパイロ
ット圧が導かれれば、スプール５には、このスプール５
の端面の受圧面積とパイロット圧とで決まる推力が作用
する。

【００３８】この推力によってスプール５がセンタリン
グスプリング１３に抗して図面左方向に移動する。そし
て、その移動過程で移動バネ受け１８が、キャップ部材
６０ａの内周に設けた段部５４に当たる。このように移
動バネ受け１８が段部５４に当たれば、センタリングス
プリング１３と補助スプリング２０との合成バネ力がス
プール５に作用する。そして、この状態でスプール５の
推力と上記合成バネ力とがバランスするようにしてい
る。このバランス位置が図１２に示す位置であり、図９
における他方側の第１段階の切り換え位置(d)である。

【００３９】この第１段階の切り換え位置(d)にスプー
ル５が切り換われば、アクチュエータポートＡとタンク
通路Ｔとが第１環状溝３５のノッチ４３を介して連通
し、アクチュエータポートＢと供給通路３４とが第２環
状溝３６のノッチ４４を介して連通する。したがって、
ポンプＰの吐出流体は、供給通路３４→ノッチ４４→第
２環状溝３６→アクチュエータポートＢを経由してシリ
ンダＣのロッド側室３８に供給される。また、ボトム側
室３７の戻り流体は、アクチュエータポートＡ→第１環
状溝３５→ノッチ４３→タンク通路Ｔを経由してタンク
３２に戻される。このとき、シリンダＣは収縮するが。
ノッチ４３、４４によって流量が抑えられているので、
その速度は遅くなる。

【００４０】上記の状態から、補助切換弁２４を遮断位
置(x)に切り換えると、両室４７ａ、４７ｂの連通が遮
断されるとともに内側室４７ｂがタンク２７に連通す
る。そのため、外側室４７ａにおけるピストン２３の受
圧面積にのみにパイロット圧が作用し、スプール５には
上記よりも大きい推力が作用する。そして、このスプー
ル５は、センタリングスプリング１３と補助スプリング
２０の合成バネ力に打ち勝って図面左方向に移動し、図
１３に示すように、補助ロッド１７の先端でピストン４
６の端面をパイロット室４５の端面６２に押し当てて停
止する。このとき、図９の他方側の第２段階の切り換え
位置(e)を保つことになる。

【００４１】この第２段階の切り換え位置(e)において
は、アクチュエータポートＡが、第１環状溝３５を介し
てタンク通路Ｔに連通する一方、アクチュエータポート
Ｂが、第２環状溝３６を介して供給通路３４に連通す
る。そして、これらの連通は全開状態を保つので、シリ
ンダＣの収縮速度が速くなる。以上のように、この第３
実施例では、スプール５を５つの切り換え位置に切り換
えることができる。また、この第３実施例においても、
上記第１実施例と同様に、センタリングスプリング１３
だけで第１段階の切り換え位置(b)、(d)の位置決めがで
きるなら、補助スプリング２０、５０等をあえて設けな
くてもいい。しかし、この実施例のようにすれば、第１
段階の切り換え位置(b)、(d)の位置決めが簡単かつ正確
にできる。なお、この第３実施例でも、両パイロット室
４５、４７の端面６２、６３が、この発明の第２ストッ
パーを構成している。

【００４２】

【発明の効果】第１の発明によれば、パイロット圧を用
いた４位置あるいは５位置の切換弁を簡単に実現でき
る。第２の発明によれば、第１段階の切り換え位置を、
正確に定めることができる。第３、４の発明によれば、
第１段階の切り換え位置および第２段階の切り換え位置
を、正確に定めることができる。第５の発明によれば、
減圧弁以外に特別な切換手段を必要としなくて済む。第
６の発明によれば、第１段階の切り換え位置において、
アクチュエータをゆっくり動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のスプールを中立位置に保った断面
図である。

【図２】第１実施例のスプールを一方側に切り換えた状
態の断面図である。

【図３】第１実施例のスプールを他方側の第１段階の切
り換え位置に切り換えた状態の断面図である。

【図４】第１実施例のスプールを他方側の第２段階の切
り換え位置に切り換えた状態の断面図である。

【図５】第１実施例の回路図である。

【図６】第２実施例の断面図である。

【図７】第２実施例回路図である。

【図８】第３実施例のスプールを中立位置を保った断面
図である。

【図９】第３実施例の回路図である。

【図１０】第３実施例のスプールを一方側の第１段階の
切り換え位置に切り換えた状態の断面図である。

【図１１】第３実施例のスプールを一方側の第２段階の
切り換え位置に切り換えた状態の断面図である。

【図１２】第３実施例のスプールを他方側の第１段階の
切り換え位置に切り換えた状態の断面図である。

【図１３】第３実施例のスプールを他方側の第２段階の
切り換え位置に切り換えた状態の断面図である。

【符号の説明】

１バルブ本体５スプール８、９、４５、４７パイロット室９ａ、４５ａ、４７ａ外側室９ｂ、４５ｂ、４７ｂ内側室１０この発明のスプールを構成する
ガイドロッド１３センタリングスプリング１４固定バネ受け１７この発明のスプールを構成する
補助ロッド１８移動バネ受け１９止め部材２０、５０補助スプリング２１この発明の第１ストッパーに相
当する第２段部２２、６２、６３この発明の第２ストッパーに相
当する端面２３、４６ピストン２４、４８補助切換弁２８、２９この発明の切り換え手段を構成
する減圧弁４９バネ受け５１、５４この発明の第１ストッパーに相
当する段部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブ本体と、このバルブ本体に摺動自
在に組み込んだスプールと、このスプールの両端を臨ま
せた両パイロット室と、スプールを中立に保持するセン
タリングスプリングと、いずれか一方のパイロット室に
パイロット圧を導くとともにいずれか他方のパイロット
室の流体をタンクに排出する切り換え手段とを備えた切
換弁において、両方またはいずれか一方のパイロット室
に組み込むとともにパイロット室を軸線方向に外側室と
内側室とに区画するピストンと、外側室と内側室とを連
通したりその連通を遮断して内側室をタンクに連通した
りする補助切換弁とを備え、上記ピストンの受圧面積
は、両室内において等しくするとともに内側室に臨ませ
たスプールの受圧面積よりも大きくする一方、外側室と
内側室とを連通した状態でパイロット圧を導いたとき、
内側室におけるスプールの受圧面積だけが推力作用面に
なってスプールがセンタリングスプリングに抗しながら
第１段階の切り換え位置に移動し、外側室と内側室との
連通を遮断するとともに内側室をタンクに連通した状態
でパイロット圧を導いたとき、外側室におけるピストン
の受圧面積が推力作用面となってスプールがセンタリン
グスプリングに抗しながら第２段階の切り換え位置に移
動する構成にしたことを特徴とする切換弁。
【請求項２】スプールが第１段階の切り換え位置を越
えてから第２段階の切り換え位置にストロークする間、
スプールのストロークに抗する反力を付与する補助スプ
リングを設けたことを特徴とする請求項１記載の切換
弁。
【請求項３】ピストンを組み込んだ一方のパイロット
室と反対側の他方のパイロット室に一端を臨ませたスプ
ールと、このスプールの一端に設けた固定バネ受けと、
固定バネ受けよりも外側に移動自在に設けた移動バネ受
けと、移動バネ受けよりも外側のスプールに設けるとと
もに移動バネ受けの移動を規制する止め部材と、上記他
方のパイロット室に形成するとともに移動バネ受けより
も外側であってこの移動バネ受けの移動軌跡内に突出さ
せた第１ストッパーと、上記他方のパイロット室に形成
するとともにスプールのフルストローク位置を規制する
第２ストッパーとを備え、補助スプリングは、固定バネ
受けと移動バネ受けとの間に設けるとともに、移動バネ
受けを止め部材に押しつける一方、スプールがストロー
クして、移動バネ受けを上記第１ストッパーに当接した
状態からさらにストロークしたとき、そのストロークに
対する反力を発揮する構成にした請求項２記載の切換
弁。
【請求項４】ピストンを組み込んだ一方のパイロット
室と反対側の他方のパイロット室に移動自在に組み込ん
だバネ受けと、上記他方のパイロット室に形成するとと
もに上記バネ受けよりも内側であってこのバネ受けの移
動軌跡内に突出させた第１ストッパーと、上記他方のパ
イロット室に形成するとともにスプールのフルストロー
ク位置を規制する第２ストッパーとを備え、補助スプリ
ングは、上記バネ受けとパイロット室の端面との間に設
けるとともに、バネ受けを第１ストッパーに押しつける
一方、スプールがその端面を上記バネ受けに当接させた
状態からさらにストロークしたとき、このスプールのス
トロークに対する反力を発揮する構成にした請求項２記
載の切換弁。
【請求項５】一対の減圧弁をもって切り換え手段と
し、一方の減圧弁をタンクに開放し、他方の減圧弁に減
圧機能を発揮させているとき、いずれか一方のパイロッ
ト室にパイロット圧が導かれる構成にした請求項１〜４
のいずれか１に記載の切換弁。
【請求項６】スプールが第１段階の切り換え位置を保
ったとき、油路が絞られる構成にした請求１〜５のいず
れか１に記載の切換弁。