JPH1172171A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２位置で相互に逆方向の逆止機能を有する弁
装置のスプール内の部品点数を少なくして構造を簡単に
し、製造を容易にする。 【解決手段】 バルブボディ41の弁嵌合穴42内にスプー
ル43を摺動自在に嵌合する。スプール43に対しスプール
43を中立位置に復帰させるスプリング51，56を設ける。
スプール43内に設けた弁座63に対し接離自在の逆止弁64
を一つだけ嵌合する。バルブボディ41に弁嵌合穴42を介
して一方のポート61および他方のポート62を設ける。ス
プール43を中立位置から一側へ移動させた位置で一方の
ポート61から前記弁座63を経て他方のポート62に連通す
るとともにスプール43を中立位置から他側へ移動させた
位置で他方のポート62から前記弁座63を経て一方のポー
ト61に連通する通路を、バルブボディ41およびスプール
43に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械の油圧回
路などに用いられる弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平６−１１６９８４号公報に示され
るように、ポンプ吐出油を方向制御弁を介してカウンタ
バランス弁が設けられた左右の走行モータに供給する油
圧ショベルなどの建設機械の油圧回路において、左右の
走行モータの各ポート間に、コーナリング内側の走行モ
ータからコーナリング外側の走行モータへカウンタバラ
ンス弁による背圧油を供給する再生弁が設けられた油圧
回路がある。

【０００３】そして、カウンタバランス弁によりコーナ
リング内側の走行モータの戻り側に発生した背圧油を、
再生弁によりコーナリング外側の走行モータへ供給する
ことで、タウンタバランス弁で消費されていたエネルギ
を反対側モータへ再生できるようにしている。

【０００４】前記再生弁は、図４に示されるように、バ
ルブボディ11の弁嵌合穴12内にスプール13が摺動自在に
嵌合され、このスプール13は、弁嵌合穴12の両端部に設
けられたカバー14，15の一側にパイロット圧を導くこと
により他側へ移動するとともに、パイロット圧のないと
きは、スプール13の片側に設けられた圧縮状態のコイル
スプリング16により中立位置に維持されている。

【０００５】スプール13の内部には、第１の弁座17が形
成され、この第１の弁座17に接離自在の第１の逆止弁18
が嵌合され、圧縮状態のコイルスプリング19により第１
の弁座17に押圧され、中間部にスリーブ21が嵌合されて
固定ピン22によりスプール13と一体化され、このスリー
ブ21に形成された第２の弁座23に接離自在の第２の逆止
弁24が嵌合され、スプール13の開口部に螺着されたプラ
グ25との間に設けられた圧縮状態のコイルスプリング26
により第２の弁座23に押圧されている。

【０００６】バルブボディ11には、スプール13を介して
一方のポート27と他方のポート28とが配置されている。

【０００７】そして、コーナリング時、スプール13を図
４に示された中立位置から左側へ移動させたときに、一
方のポート27から環状溝31および孔32，33、第２の弁座
23および孔34，35を経て他方のポート28に流体が流れる
通路が設けられている。このときの逆方向の流れは、第
２の弁座23に密着された第２の逆止弁24により閉止され
る。

【０００８】また、スプール13を図４に示された中立位
置から右側へ移動させたときに、他方のポート28から孔
36，37，38、第１の弁座17、孔39および環状溝31を経て
一方のポート27に流体が流れる通路が設けられている。
このときの逆方向の流れは、第１の弁座17に密着された
第１の逆止弁18により閉止される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の２
位置で相互に逆方向の逆止機能を有する再生弁は、スプ
ール13の内部に、スリーブ21を介して２組の弁座17，2
3、逆止弁18，24およびコイルスプリング19，26を設け
る必要があるため、部品点数が多く、構造が複雑にな
り、製造が容易でない。

【００１０】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、２位置で相互に逆方向の逆止機能を有する弁装置
のスプール内の部品点数を少なくして構造を簡単にし、
製造を容易にすることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、弁嵌合穴が設けられたバルブボディと、バルブボ
ディの弁嵌合穴内に摺動自在に嵌合され内部に弁座を有
するスプールと、スプールを中立位置に復帰させるスプ
リングと、スプール内の弁座に対し接離自在に嵌合され
た一つの逆止弁と、バルブボディに設けられた一方の流
体給排穴および他方の流体給排穴と、スプールを中立位
置から一側へ移動させた位置で一方の流体給排穴から前
記弁座を経て他方の流体給排穴に連通するとともにスプ
ールを中立位置から他側へ移動させた位置で他方の流体
給排穴から前記弁座を経て一方の流体給排穴に連通する
通路とを具備した弁装置である。

【００１２】そして、スプールを中立位置から一側へ移
動させた位置では、一方の流体給排穴に供給された作動
流体がスプール内に位置する逆止弁を弁座から押開き、
この弁座を経て他方の流体給排穴に流れる。また、スプ
ールを中立位置から他側へ移動させた位置では、他方の
流体給排穴に供給された作動流体が前記逆止弁を同様に
弁座から押開き、この弁座を経て一方の流体給排穴に流
れる。

【００１３】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の弁装置における通路が、バルブボディにて一方の流
体給排穴から分岐されかつ弁嵌合穴に開口された第１の
孔と、バルブボディにて一方の流体給排穴から分岐され
かつ第１の孔と弁嵌合穴の軸方向に隣接する位置で弁嵌
合穴に開口された第２の孔と、バルブボディにて他方の
流体給排穴から分岐されかつ第１の孔を介して第２の孔
とは軸方向反対側で弁嵌合穴に開口された第３の孔と、
バルブボディにて他方の流体給排穴から分岐されかつ第
２の孔を介して第１の孔とは軸方向反対側で弁嵌合穴に
開口された第４の孔と、スプールを中立位置から一側へ
移動させた位置にて第１の孔と連通するとともにスプー
ルを中立位置から他側へ移動させた位置にて第３の孔と
連通するスプールに設けられた半径方向の流入孔と、こ
の流入孔とスプール内の弁座とを連通する軸方向の孔
と、スプールを中立位置から一側へ移動させた位置にて
弁座を第４の孔へ連通するとともにスプールを中立位置
から他側へ移動させた位置にて弁座を第２の孔へ連通す
るスプールに設けられた半径方向の流出孔とを具備した
ものである。

【００１４】そして、スプールが中立位置から一側へ移
動した位置では、一方の流体給排穴に供給された作動流
体が、第１の孔からスプールの流入孔および軸方向の孔
を経て逆止弁を弁座から押開き、この弁座から流出孔を
経て第４の孔より他方の流体給排穴へ流れる。また、ス
プールが中立位置から他側へ移動した位置では、他方の
流体給排穴に供給された作動流体が、第３の孔からスプ
ールの流入孔および軸方向の孔を経て逆止弁を弁座から
押開き、この弁座から流出孔を経て第２の孔より一方の
流体給排穴へ流れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図３を参照しながら説明する。

【００１６】図１に示されるように、41はバルブボディ
であり、このバルブボディ41には円形断面の弁嵌合穴42
が直線状に穿孔されている。このバルブボディ41の弁嵌
合穴42内に円形断面のスプール43が摺動自在に嵌合され
ている。

【００１７】バルブボディ41の弁嵌合穴42の一端開口部
および他端開口部は、バルブボディ41の側面にＯリング
44を介してボルト45により固定されたカバー46，47によ
り覆われており、各カバー46，47の内部にはパイロット
圧室48，49が形成され、これらのパイロット圧室48，49
にはパイロット圧を給排するためのパイロット圧口48a
，49a がそれぞれ設けられている。

【００１８】これらのパイロット圧口48a ，49a を経て
パイロット圧室48，49に給排されるパイロット圧と、ス
プール43の片側部に圧縮状態で取付けられてスプール43
を中立位置に復帰させる小径および大径のコイルスプリ
ング51，56の復元付勢力との釣合いにより、前記スプー
ル43の軸方向位置が制御される。

【００１９】小径のコイルスプリング51の取付は、スプ
ール43の端部に長軸ボルト52を螺着し、この長軸ボルト
52の頭部にて係止されたワッシャ53とスプール43の端面
との間に、一対のストッパ54を介して前記コイルスプリ
ング51が圧縮状態で組込まれている。各ストッパ54は、
カバー46およびバルブボディ41に設けられた係止面55に
よりそれぞれ係止されている。

【００２０】大径のコイルスプリング56は、前記コイル
スプリング51の外周部に一対のフランジ形ストッパ57を
介して圧縮状態で装着されている。一対のフランジ形ス
トッパ57は、カバー46およびバルブボディ41に設けられ
た係止面58によりそれぞれ係止されている。このコイル
スプリング56は、前記コイルスプリング51のストッパ54
がフランジ形ストッパ57に当接してから機能する。

【００２１】バルブボディ41には、スプール43が嵌合さ
れた弁嵌合穴42を介して、一側に一方の流体給排穴とし
てのポート61が配設され、他側に他方の流体給排穴とし
てのポート62が配設されている。

【００２２】また、スプール43の内部には、スプリング
装着側と反対側の端面より大径の穴と小径の穴とが穿孔
され、その異径の穴間に一つの弁座63が形成され、この
弁座63に対し一つの逆止弁64が接離自在に嵌合されてい
る。

【００２３】この逆止弁64にはコイルスプリング65が嵌
着され、このコイルスプリング65はプラグ66により支承
されている。このプラグ66は、スプール43の右端のねじ
穴67に螺合され、コイルスプリング65を圧縮することに
より、逆止弁64を弁座63に押圧している。

【００２４】さらに、バルブボディ41およびスプール43
には、スプール43を図１に示された中立位置から右側へ
移動させた位置で一方のポート61から前記弁座63を経て
他方のポート62に連通するとともにスプール43を中立位
置から左側へ移動させた位置で他方のポート62から前記
弁座63を経て一方のポート61に連通する通路が設けられ
ている。

【００２５】すなわち、この通路は、バルブボディ41に
て、一方のポート61から分岐されかつ弁嵌合穴42に開口
された第１の孔71と、一方のポート61から分岐されかつ
第１の孔71と弁嵌合穴42の軸方向に隣接する位置で弁嵌
合穴42に開口された第２の孔72と、他方のポート62から
分岐されかつ第１の孔71を介して第２の孔72とは軸方向
反対側で弁嵌合穴42に開口された第３の孔73と、他方の
ポート62から分岐されかつ第２の孔72を介して第１の孔
71とは軸方向反対側で弁嵌合穴42に開口された第４の孔
74とを有する。

【００２６】さらに、上記通路は、スプール43にて、こ
のスプール43を中立位置から右側へ移動させた位置にて
第１の孔71を第４の孔74へ連通するとともにスプール43
を中立位置から左側へ移動させた位置にて第３の孔73を
第２の孔72へ連通する半径方向の流入孔75と、この流入
孔75とスプール43内の弁座63とを連通する軸方向の孔76
と、スプール43を中立位置から右側へ移動させた位置に
て弁座63を第４の孔74へ連通するとともにスプール43を
中立位置から左側へ移動させた位置にて弁座63を第２の
孔72へ連通する半径方向の流出孔77とを有する。

【００２７】第１の孔71、第２の孔72、第３の孔73およ
び第４の孔74は、弁嵌合穴42の内周面に形成された環状
溝81，82，83，84にて弁嵌合穴42にそれぞれ開口するか
ら、円形断面のスプール43がどのような回転状態にあっ
ても、軸方向位置の合致した流入孔75または流出孔77と
連通する。

【００２８】前記逆止弁64には、コイルスプリング65が
嵌着されたスプリング室85の内部に作動流体としての作
動油を自由に出入りさせるための半径方向の小孔86およ
び軸方向の小孔87が設けられている。これらの小孔86，
87により逆止弁64のスプリング装着側にも作動油圧を加
えることができ、逆止弁64の逆止作用を確実なものとす
ることができる。

【００２９】前記スプール43は、その一端のねじ穴67か
ら内部の弁座63まで逆止弁64を嵌入し、この逆止弁64に
コイルスプリング65を嵌着し、さらにプラグ66をねじ穴
67に螺合することによりコイルスプリング65を圧縮し、
このコイルスプリング65により逆止弁64を弁座63に付勢
する。

【００３０】プラグ66は、スプール43の一端のねじ穴67
に液密に螺合されているから、スプール43のパイロット
圧受圧部ともなっている。

【００３１】次に、この実施形態の作用を説明する。

【００３２】左側のパイロット圧口48a からパイロット
圧室48にパイロット圧を供給すると、スプール43は、そ
の左端面にパイロット圧を受けて、図２（Ａ）に示され
る中立位置から、コイルスプリング51，56に抗して、図
２（Ｂ）に示される右側へ移動する。

【００３３】この右側移動スプール位置では、一方のポ
ート61に供給された作動流体としての作動油が、第１の
孔71からスプール43の半径方向の流入孔75および軸方向
の孔76を経て、スプール43内の逆止弁64を弁座63から押
開き、この弁座63より半径方向の流出孔77および第４の
孔74を経て他方のポート62に流れる。

【００３４】この右側移動スプール位置において、他方
のポート62に作動油が供給された場合は、第３の孔73に
分流された作動油はスプール43により閉止され、第４の
孔74に分流された作動油は逆止弁64により閉止される。

【００３５】また、右側のパイロット圧口49a からパイ
ロット圧室49にパイロット圧を供給すると、スプール43
は、その右端面にパイロット圧を受けて、図２（Ａ）に
示される中立位置から、コイルスプリング51，56に抗し
て、図２（Ｃ）に示される左側へ移動する。

【００３６】この左側移動スプール位置では、他方のポ
ート62に供給された作動流体としての作動油が、第３の
孔73からスプール43の半径方向の流入孔75および軸方向
の孔76を経て、スプール43内に位置する逆止弁64を弁座
63から押開き、この弁座63より半径方向の流出孔77およ
び第２の孔72を経て一方のポート61に流れる。

【００３７】この左側移動スプール位置において、一方
のポート61に作動油が供給された場合は、第１の孔71に
分流された作動油はスプール43により閉止され、第２の
孔72に分流された作動油は逆止弁64により閉止される。

【００３８】図３は、この弁装置の作動特性の一例を示
し、パイロット圧室48，49に供給されるパイロット圧を
制御して、パイロット圧を増加させるほどスプール43の
ストロークも増加する。特に、パイロット圧が約3.3 〜
20kgf ／cm² の範囲ではパイロット圧とスプール43のス
トロークとが比例する。

【００３９】一方、スプール43のストロークが増加する
にしたがって、スプール43の流入孔75および流出孔77の
開口面積はいったん増加するが、ストローク途中でピー
ク（約６６mm² ）に達した後は、スプール43のストロー
クが増加するにしたがって開口面積は減少する特性を有
している。

【００４０】この特性は、図２（Ｂ）においてスプール
43がさらに右方へ移動すると、流入孔75が絞られ、ま
た、図２（Ｃ）においてスプール43がさらに左方へ移動
すると、流出孔77が絞られることからも明らかである。
なお、この特性は、流出孔77の大きさ、位置により変更
可能である。

【００４１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、スプール
を中立位置から一側へ移動させた位置でバルブボディの
一方の流体給排穴からスプール内の弁座を経て他方の流
体給排穴に連通するとともにスプールを中立位置から他
側へ移動させた位置で他方の流体給排穴から前記弁座を
経て一方の流体給排穴に連通する通路により、前記弁座
に対し接離自在の一つの逆止弁を用いて２位置で相互に
逆方向の逆止機能を得ることができ、従来のように二つ
の逆止弁を用いたものと比べて、部品点数を削減できる
とともにスプール構造を簡単にすることができ、製造が
容易となる。

【００４２】請求項２記載の発明によれば、バルブボデ
ィおよびスプールに設けられた複数の孔により前記通路
を容易に形成でき、加工が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る弁装置の一実施形態を示す断面図
である。

【図２】同上弁装置の作用を示す断面図であり、（Ａ）
はスプールが中立位置にあるときの断面図、（Ｂ）はス
プールが右側へ移動したときの断面図、（Ｃ）はスプー
ルが左側へ移動したときの断面図である。

【図３】同上弁装置の作動特性を示すグラフである。

【図４】従来の弁装置を示す断面図である。

【符号の説明】

41 バルブボディ 42 弁嵌合穴 43 スプール 51 スプリング 61 一方の流体給排穴としてのポート 62 他方の流体給排穴としてのポート 63 弁座 64 逆止弁 71 第１の孔 72 第２の孔 73 第３の孔 74 第４の孔 75 流入孔 76 軸方向の孔 77 流出孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁嵌合穴が設けられたバルブボディと、 バルブボディの弁嵌合穴内に摺動自在に嵌合され内部に
   弁座を有するスプールと、 スプールを中立位置に復帰させるスプリングと、 スプール内の弁座に対し接離自在に嵌合された一つの逆
   止弁と、 バルブボディに設けられた一方の流体給排穴および他方
   の流体給排穴と、 スプールを中立位置から一側へ移動させた位置で一方の
   流体給排穴から前記弁座を経て他方の流体給排穴に連通
   するとともにスプールを中立位置から他側へ移動させた
   位置で他方の流体給排穴から前記弁座を経て一方の流体
   給排穴に連通する通路とを具備したことを特徴とする弁
   装置。
2. 【請求項２】 通路は、 バルブボディにて一方の流体給排穴から分岐され弁嵌合
   穴に開口された第１の孔と、 バルブボディにて一方の流体給排穴から分岐されかつ第
   １の孔と弁嵌合穴の軸方向に隣接する位置で弁嵌合穴に
   開口された第２の孔と、 バルブボディにて他方の流体給排穴から分岐されかつ第
   １の孔を介して第２の孔とは軸方向反対側で弁嵌合穴に
   開口された第３の孔と、バルブボディにて他方の流体給
   排穴から分岐され第２の孔を介して第１の孔と は軸方向反対側で弁嵌合穴に開口された第４の孔と、 スプールを中立位置から一側へ移動させた位置にて第１
   の孔と連通するとともにスプールを中立位置から他側へ
   移動させた位置にて第３の孔と連通するスプールに設け
   られた半径方向の流入孔と、 この流入孔とスプール内の弁座とを連通する軸方向の孔
   と、 スプールを中立位置から一側へ移動させた位置にて弁座
   を第４の孔へ連通するとともにスプールを中立位置から
   他側へ移動させた位置にて弁座を第２の孔へ連通するス
   プールに設けられた半径方向の流出孔とを具備したこと
   を特徴とする請求項１記載の弁装置。