JPH11241778A

JPH11241778A - ５位置切換弁

Info

Publication number: JPH11241778A
Application number: JP6071898A
Authority: JP
Inventors: Akio Ogata; 章夫尾形
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】５位置切換弁において、その位置を規制する
スプリングを、センタリングスプリング５１とサブスプ
リング５０との２本で足りるようにする。【解決手段】パイロット室１８側にサブスプリング５
０を設けているが、スプール１１が、図示の中立位置に
あるとき、両バネ受け６４、６５とパイロット室側の第
１、２ストッパー６６、６７との間に、間隔Ｓ1、Ｓ2を
設けるようにしている。

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、中立位置を含め
た５つのポジションに切り換え可能にした５位置切換弁
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の切換弁として、本出願人は図２
に示す具体例をすでに出願しているが、その詳細は次の
とおりである。バルブ本体１には、一対のアクチュエー
タポートＡ、Ｂを形成し、アクチュエータポートＡをシ
リンダＣのボトム側室２に接続し、アクチュエータポー
トＢをロッド側室３に接続している。また、バルブ本体
１の中央付近には、ポンプからの吐出流体を導く流入通
路４、４と、この導かれた流体をタンクあるいは図示し
ていない他のバルブ側に導く中立流路５とを形成すると
ともに、上記流入通路４、４に連通するパラレル通路６
と、このパラレル通路６にチェック弁７を介して連通す
る供給通路８とを形成している。さらに、バルブ本体１
には、タンクに連通するタンク通路９を形成している。
また、このバルブ本体１には、スプール穴１０を形成
し、このスプール穴１０にスプール１１を摺動自在に組
み込んでいる。

【０００３】上記スプール１１には、その両側に第１、
２環状溝１２、１３を形成している。この第１、２環状
溝１２、１３は、スプール１１が図示の中立位置にある
とき、アクチュエータポートＡ、Ｂに一致する。そし
て、スプール１１が左右いずれかに移動したとき、アク
チュエータポートＡ、Ｂが、第１、２環状溝１２、１３
を介して、供給通路８またはタンク通路９のいずれかに
連通する。

【０００４】上記のようにしたスプール１１には、さら
にその中央部分に、第３、４環状溝１４、１５を形成し
ている。これら第３、４環状溝１４、１５は、流入通路
４を中立流路５に連通させたり、その連通を遮断したり
するものである。すなわち、スプール１１が図示の中立
位置にあるときには、流入通路４を中立流路５に連通さ
せる。また、スプール１１を左右いずれかに切り換える
ことによって、流入通路４と中立流路５との連通を遮断
して、この流入通路４に供給された作動油を、パラレル
通路６およびチェック弁７を介して、供給通路８に導
く。

【０００５】上記バルブ本体１の両側には、上記スプー
ル穴１０の両端をふさぐカバー１６、１７を組み付け、
これらカバー１６、１７内をパイロット室１８、１９と
している。そして、一方のパイロット室１８に臨ませた
スプール１１の端面には、ガイドロッド２０を連結する
とともに、このガイドロッド２０に一対のバネ受け２
１、２２を摺動自在に設けている。また、これら両バネ
受け２１、２２間には、センタリングスプリング２３を
設けている。

【０００６】上記一方のバネ受け２１は、センタリング
スプリング２３が最伸長の状態にあるとき、ガイドロッ
ド２０の先端に形成したフランジ状のストッパー２４と
カバー１６に形成した段差部２５との両方に接触する。
また、このとき他方のバネ受け２２は、スプール１１に
形成した段差部２６とバルブ本体１の壁面との両方に接
触する。このようにバネ受け２１、２２の両方が、スト
ッパー２４と段差部２５、段差部２６とバルブ本体１の
壁面とのそれぞれに同時に接触しているということは、
センタリングスプリング２３が最伸長の状態を維持して
いることになる。このようにしてセンタリングスプリン
グ２３が最伸長状態にあるとき、スプール１１は図示の
中立位置に保たれる。そして、このセンタリングスプリ
ング２３は、スプール１１が左右いずれに移動するとき
にもバネ力を発揮するもので、左右共用のものである。

【０００７】さらに、上記ガイドロッド２０の先端に
は、補助ロッド２７を連結している。この補助ロッド２
７には、バネ受け２８を摺動自在にはめるとともに、そ
の先端にはフランジからなるストッパー２９を形成して
いる。そして、このバネ受け２８と前記したストッパー
２４との間には、サブスプリング３０を介在させてい
る。また、上記バネ受け２８は、カバー１６内を軸方向
に移動可能になっているが、カバー１６内に形成した段
差部３１によって、図中左方向への所定量以上の移動が
規制されている。言い換えれば、段差部３１を、バネ受
け２８の移動軌跡内に出っ張らせている。ただ、上記の
ように段差部３１でバネ受け２８の移動が規制されてい
るが、補助ロッド２７自体は、カバー１６の底部３２に
当たるまでストロークが可能になるようにしている。

【０００８】他方のパイロット室１９に臨ませたスプー
ル１１の端部にも、補助ロッド３３を連結している。こ
の補助ロッド３３には、一対のバネ受け３４、３５を摺
動自在に設けている。また、補助ロッド３３の先端に
は、ストッパー４３を形成し、上記バネ受け３５が抜け
ないようにしている。そして、バネ受け３４、３５間に
は、サブスプリング３６を介在させている。なお、図中
符号３７は段差部で、スプール１１と補助ロッド３３と
の太さの違いによって形成されるものである。また、上
記パイロット室１９内にも段差部３８を形成している
が、一方のカバー１６側の段差部３１の場合と同様に、
この段差部３８によってバネ受け３５の軸方向移動を規
制している。なお、図中符号３９、４０は比例電磁弁
で、パイロット通路４１、４２を経由してパイロット室
１８、１９に導くパイロット圧を制御するものである。

【０００９】次に、この従来の切換弁の作用を説明す
る。いま、パイロット室１９にパイロット圧を導いたと
する。そして、このときのパイロット圧によるスプール
１１の推力が、センタリングスプリング２３のバネ力に
打ち勝てば、スプール１１がそのバネ力に抗して図面左
方向に移動する。スプール１１がこのように移動する
と、先ず、バネ受け２８が段差部３１に当たる。バネ受
け２８が段差部３１に当たった段階で、スプール１１の
移動に抗するバネ力は、センタリングスプリング２３と
サブスプリング３０とを合成したものとなる。このとき
パイロット室１９に導いたパイロット圧を、比例電磁弁
４０で制御して、両スプリング２３、３０の合成バネ力
よりも弱くしておけば、スプール１１はバネ受け２８を
段差部３１に当てた位置で停止する。この停止位置が第
１段階の切り換え位置となる。

【００１０】この第１段階の切り換え位置では、第２環
状溝１３に連通するノッチ１３ａが供給通路８に開口す
る。したがって、供給通路８はノッチ１３ａおよび第２
環状溝１３を介してアクチュエータポートＢに連通す
る。このときアクチュエータポートＡ側も、第１環状溝
１２に連通するノッチ１２ａがタンク通路９に開口する
ので、アクチュエータポートＡが、第１環状溝１２およ
びノッチ１２ａを介してタンク通路９に連通する。した
がって、この第１段階の切り換え位置では、アクチュエ
ータを微少動作させるいわゆるインチング制御状態とな
る。

【００１１】比例電磁弁４０でパイロット圧をさらに上
げて、スプール１１の推力を、センタリングスプリング
２３とサブスプリング３０の合成バネ力に打ち勝つよう
にすれば、スプール１１は上記の状態から、両スプリン
グ２３、３０に抗してさらに左方向に移動し、そのスト
ッパー２９をカバー１６の底部３２に突き当てる。この
ようにストッパー２９が底部３２に当たった状態が、第
２段階の切り換え位置ということになる。この第２段階
の切り換え位置では、第２環状溝１３がアクチュエータ
ポートＢと供給通路８とに対して全開状態になるととも
に、第１環状溝１２もアクチュエータポートＡとタンク
通路９に対して全開状態を維持する。

【００１２】また、図示の中立状態から、パイロット室
１８に、比例電磁弁３９で制御されたパイロット圧を導
いた場合には、スプール１１の左方向の移動のときとま
ったく同じ原理で、スプール１１が図面右方向に移動す
る。すなわち、その第１段階の切り換え位置では、セン
タリングスプリング２３に抗して移動したスプール１１
のバネ受け３５が段差部３８に当たった状態を保つ。こ
の第１段階の切り換え位置は、インチング制御用である
ことも前記と同様である。なお、図中符号１２ｂは第１
環状溝１２に連通するノッチ、１３ｂは第２環状溝１３
に連通するノッチである。そして、そのパイロット圧を
さらに高くすれば、センタリングスプリング２３とサブ
スプリング３６とをたわませながらストッパー４３がカ
バー１９の底部４４に突き当たって第２段階の切り換え
位置を保つ。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の切換弁では、１本のセンタリングスプリング２３と２
本のサブスプリング３０、３６との合計３本のスプリン
グを必要とする。そのために、スプール１１の軸方向長
さが長くなり、その取付スペースが大きくなってしまう
という問題があった。また、スプリングの本数が多いと
いうことは、部品点数が多くなるし、その分、組み付け
工数も多くなり、コストを上昇させる要因にもなってい
た。この発明の目的は、スプリングの合計数を２本で足
りるようにして、小型化を可能にした切換弁を提供する
ことである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、バルブ本体
に形成したスプール穴にスプールを摺動自在に組み込む
とともに、このスプール穴の端部をカバーでふさいで、
このカバー内をパイロット室にしてなり、一方のパイロ
ット室内に、左右方向に対して共有のセンタリングスプ
リングを設けてなる５位置切換弁を前提にする。上記５
位置切換弁を前提にしつつ、この発明は、他方のパイロ
ット室に臨ませたスプール端に、スプール側第１ストッ
パーとスプール側第２ストッパーとを設け、これら第
１、２ストッパー間に一対のバネ受けを摺動自在に設け
るとともに、両バネ受け間にサブスプリングを介在さ
せ、しかも、スプールが中立位置にあるとき、両バネ受
けと、このパイロット室内に設けたパイロット室側第１
ストッパーおよびパイロット室側第２ストッパーとの間
に間隔を設け、バネ受けがパイロット室側第１ストッパ
ーまたはパイロット室側第２ストッパーに当たった時第
１段階の切り換え位置を保ち、これら第１、２ストッパ
ー位置よりもスプールがさらに移動した位置で、第２段
階の切り換え位置を保つ構成にした点に特徴を有する。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１に示した実施例は、一方のパ
イロット室１８側にサブスプリング５０を設け、他方の
パイロット室１９側にセンタリングスプリング５１を設
けたもので、その他の構成は、図２に示した従来の５位
置切換弁と同様である。したがって、従来と同様の構成
については、前記の説明をそのまま援用し、ここではこ
の実施例の特徴点を重点的に説明する。なお、従来と同
一の構成要素について、同一符号を用いるとともに、そ
の詳細を省略する。

【００１６】上記パイロット室１９には、スプール１１
の一端を臨ませるとともに、このスプール端にガイドロ
ッド５２を連結している。そして、このスプール端に
は、スプールの他の部分よりも小径な小径部５３を形成
し、この小径部５３と他の部分との境界部分にスプール
側のストッパーである段差部５４が形成されるようにし
ている。また、上記ガイドロッド５２の先端にもスプー
ル側のストッパー５５を形成している。上記のようにし
た段差部５４とストッパー５５との間には、一対のバネ
受け５６、５７を設けるとともに、これら両バネ受け５
６、５７間に前記したセンタリングスプリング５１を介
在させている。

【００１７】また、カバー１９の内周に、バネ受け５７
の移動軌跡内に出っ張るパイロット室側のストッパーで
ある段差部５８を形成するとともに、この段差部５８の
外側に、スプール側のストッパー５５が出入する出入穴
５９を形成している。そして、センタリングスプリング
５１が最伸張状態を保って、一方のバネ受け５６が段差
部５４とバルブ本体１との両方に接触し、しかも、他方
のバネ受け５７もストッパー５５と段差部５８との両方
に接触しているときには、スプール１１が図示の中立位
置を保つ。なお、このセンタリングスプリング５１を支
持する機構は、従来から公知である。

【００１８】この状態からパイロット室１８にパイロッ
ト圧が作用すると、スプール１１が図面右方向に移動す
る。このときには一方のバネ受け５６がスプール１１の
段差部５４に押されてスプール１１と一体に移動する
が、他方のバネ受け５７は段差部５８に移動が規制さ
れ、その段差部５８との接触位置に停止したままとな
る。したがって、当然のこととして、両バネ受け５６、
５７は、センタリングスプリング５１をたわませなが
ら、その間隔を狭める。言い換えれば、スプール１１は
センタリングスプリング５１のバネ力に抗して図面右方
向に移動する。

【００１９】また、パイロット室１９にパイロット圧が
作用すると、今度は、バネ受け５７がストッパー５５に
押されてガイドロッド５２（スプール１１）と一体に移
動する一方、バネ受け５６は、バルブ本体■の側面に接
触してその位置に停止したままとなる。したがって、こ
の場合には、スプール１１がセンタリングスプリング５
１をたわませながら図面左方向に移動する。

【００２０】パイロット室１８側にもスプール１１端を
臨ませるとともに、このスプール端にガイドロッド６０
を連結している。また、このパイロット室１８側におい
ても、そのスプール端に小径部６１を形成し、この小径
部６１と他の部分との境界部に段差部を形成している
が、この段差部をスプール側第１ストッパー６２として
いる。さらに、上記ガイドロッド６０の先端にスプール
側第２ストッパー６３を形成し、これらストッパー６
２、６３との間に一対のバネ受け６４、６５を摺動自在
に設け、これら両バネ受け６４、６５間にサブスプリン
グ５０を介在させている。

【００２１】また、上記バネ受け６４と対抗するバルブ
本体１の側面をパイロット室側第１ストッパー６６とし
ている。さらに、パイロット室１８の内周には、バネ受
け６５の移動軌跡内に出っ張る段差部を形成し、この段
差部をパイロット室側第２ストッパー６７とするととも
に、このパイロット室側第２ストッパー６７の外側に、
スプール側第２ストッパー６３が出入する出入穴６８を
形成している。そして、スプール１１が図示の中立位置
に保たれているときには、バネ受け６４、６５がスプー
ル側の第１、２ストッパー６２、６３に接触して、サブ
スプリング５１を最伸張状態に保つ。ただし、この状態
では、バネ受け６４とパイロット室側第１ストッパー６
６との間に間隔Ｓ1が保たれ、バネ受け６５とパイロッ
ト室側第２ストッパー６７との間に間隔Ｓ2が保たれる
ようにしている。

【００２２】次に、この実施例の作用を説明する。い
ま、パイロット室１８にパイロット圧が作用したとする
と、このパイロット圧の作用で、スプール１１がセンタ
リングスプリング５１に抗して図面右方向に移動する。
そして、スプール１１が間隔Ｓ1に相当する分だけスト
ロークすると、バネ受け６４がパイロット室側第１スト
ッパー６６に当たるので、それ以後は、スプール１１の
推力に対する反力が、センタリングスプリング５１とサ
ブスプリング５０との合成バネ力となる。このようにバ
ネ受け６４がパイロット室側第１ストッパー６６に当た
った段階が、従来例で説明した第１段階の切り換え位置
ということになる。

【００２３】上記の状態からパイロット室１８内のパイ
ロット圧をさらに上昇させると、今度は、スプール１１
が上記両スプリング５０、５１のバネ力に抗して移動す
る。ただし、その移動は、ガイドロッド５２のストッパ
ー５５が出入穴５９の底部５９ａに当たるまでである。
このようにしてストッパー５５が底部５９ａに当たった
位置が、従来例で説明した第２段階の切り換え位置とい
うことになる。

【００２４】上記とは逆に、パイロット室１９側にパイ
ロット圧が作用したときには、スプール１１がセンタリ
ングスプリング５１に抗して図面左方向に移動する。そ
して、スプール１１が間隔Ｓ2に相当する分だけストロ
ークすると、バネ受け６５がパイロット室側第２ストッ
パー６７に当たるので、それ以後は、スプール１１の推
力に対する反力が、センタリングスプリング５１とサブ
スプリング５０との合成バネ力となる。このようにバネ
受け６５がパイロット室側第２ストッパー６７に当たっ
た段階が、前記第１段階の切り換え位置ということにな
る。

【００２５】上記の状態からパイロット室１９内のパイ
ロット圧をさらに上昇させると、今度は、スプール１１
が上記両スプリング５０、５１のバネ力に抗して移動す
る。ただし、その移動は、スプール側第２ストッパー６
３が出入穴６８の底部６８ａに当たるまでである。この
ようにして第２ストッパー６３が底部６８ａに当たった
位置が、前記第２段階の切り換え位置ということにな
る。いずれにしても、この実施例では、１本のセンタリ
ングスプリング５１と同じく１本のサブスプリング５０
との合計２本のスプリングだけで足りる。このようにた
った２本のスプリングで足りるようになったのは、パイ
ロット室１８側において、スプール１１の中立時にバネ
受け６４、６５とパイロット室側ストッパー６６、６７
との間に間隔Ｓ1、Ｓ2を設けたことによるものである。

【００２６】

【発明の効果】この発明の５位置切換弁によれば、従来
の切換弁よりもスプリングの数を減らせるので、部品点
数が少なくなることはもちろん、その組み付け工数も少
なくでき、大幅なコストダウンが可能になる。また、ス
プリングの本数が少ないということは、その分、切換弁
の軸方向長さを短くできる。このように全長を短くでき
るので、狭いスペースにも取付可能になる。しかも、ス
プリングの本数を少なくするための構成が、バネ受けと
パイロット室側ストッパーとの間に間隔をもうけるだけ
でよいので、スプリングの本数を減らすために特別な構
成を付加しなくてもよく、構成を簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の断面図である。

【図２】従来の切換弁の断面図である。

【符号の説明】

１バルブ本体１０スプール穴１１スプール１６カバー１７カバー１８パイロット室１９パイロット室５０サブスプリング５１センタリングスプリング６２スプール側第１ストッパー６３スプール側第２ストッパー６４バネ受け６５バネ受け６６パイロット室側第１ストッパー６７パイロット室側第２ストッパーＳ1 間隔Ｓ2 間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブ本体に形成したスプール穴にスプ
ールを摺動自在に組み込むとともに、このスプール穴の
両端をカバーでふさいで、このカバー内をパイロット室
にしてなり、一方のパイロット室内に、左右方向に対し
て共有のセンタリングスプリングを設けてなる５位置切
換弁において、他方のパイロット室に臨ませたスプール
端に、スプール側第１ストッパーとスプール側第２スト
ッパーとを設け、これら第１、２ストッパー間に一対の
バネ受けを摺動自在に設けるとともに、両バネ受け間に
サブスプリングを介在させ、しかも、スプールが中立位
置にあるとき、両バネ受けと、このパイロット室内に設
けたパイロット室側第１ストッパーおよびパイロット室
側第２ストッパーとの間に間隔を設け、バネ受けがパイ
ロット室側第１ストッパーまたはパイロット室側第２ス
トッパーに当たった時第１段階の切り換え位置を保ち、
これら第１、２ストッパー位置よりもスプールがさらに
移動した位置で、第２段階の切り換え位置を保つ構成に
した５位置切換弁。