JPS6128529Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、カウンタバランス弁の改良に関す
るものである。

従来のカウンタバランス弁A′は、第２図に示
すように、方向切換弁６′に接続する第１通路
１′及び第２通路２′と、アクチユエータ５′に接
続する第３通路３′及び第４通路４′と、上述の各
通路の夫々が開口する内孔８′とを備えている弁
本体７′、この弁本体７′の内孔８′内に第１通路
１′から第３通路３′への方向、第２通路２′から
第４通路４′への方向を夫々順方向（圧力流体を
通過させる方向。）とする一対の逆止弁２０′，２
１′を内蔵するスプール９′を摺動自在に嵌入し、
上記内孔８′とスプール９′の両端とで、スプール
９′を介して対向する方向に張設したばね１６′，
１７′を内蔵し上記第１通路１′と第２通路２′に
夫々絞り１２′を備えた通路１４′、絞り１３′を
備えた通路１５′で接続されるパイロツト室１
０′，１１′を有する構成である。

このカウンタバランス弁A′は、方向切換弁
６′を第２図の中立位置から左側の位置６a′に操
作すると圧力流体源P′の吐出圧力流体は、第１通
路１′、スプール９′の逆止弁２０′、第３通路
３′を介してアクチユエータ５′へ流入すると共に
通路１４′を介してパイロツト室１０′へ流入す
る。パイロツト室１０′に作用する流体圧力によ
り、スプール９′が右方向に作動し第４通路４′と
第２通路２′とを接続するとアクチユエータ５′の
排出側の流体が、第４通路４′、第２通路２′、方
向切換弁６′を介してタンクT′へ流出し、アクチ
ユエータ５′は、矢印B₁′の方向へ作動する。

このカウンタバランス弁A′は、前述したよう
にアクチユエータ５′の作動状況下ではアクチユ
エータ５′への圧力流体の供給が、逆止弁２０′を
介してなされる。従つて、カウンタバランス弁
A′の通路抵抗の減少又は大流量の通過を必要と
する場合は、スプール９′の径を大きくして逆止
弁２０′の径を大きくする必要がある。

ところで、カウンタバランス弁は、方向切換弁
の作動時に、その作動速度にほぼ追従して、カウ
ンタバランス弁のスプールを作動させる必要があ
るので、パイロツト室に設けたばねは、スプール
の径の増加に伴なつて大きな張力のばねにする必
要がある。

すなわち、第２図において、スプール９′は、
前述したように方向切換弁６′の左側の位置６
a′への操作によりパイロツト室１０′に作用する
流体圧力の押圧力により右方向へ移動するもので
あるが、このときばね１７′の張力が弱すぎる
と、パイロツト室１０′内の流体圧力（アクチユ
エータ５′への供給流体圧力）が充分上昇しない
内にスプール９′がアクチユエータ５′の排出側を
タンクに接続するので、アクチユエータ５′の供
給側の回路に負圧が生じる。また、方向切換弁
６′を左側の位置６a′から第２図の中立位置へ操
作した場合、そのパイロツト室１１′がタンク圧
になつているにもかかわらず、アクチユエータ
５′に作用する慣性力によつて第４通路４′から第
２通路２′方向へ通過する圧力流体によるフロー
フオースのためスプール９′が第２図の中立位置
へ復帰せず、アクチユエータ５′が自走する等の
問題を有する。これらの問題点を解決するため、
ばねの張力を大きくすると、スプールの移動によ
るばねのたわみに対する弾発力の増加割合が大き
い。従つて、カウンタバランス弁のスプールを中
立位置にしてあるとき、ばねの弾発力を適正な値
にしておいても、スプールの移動に伴なつて弾発
力の増加が生じそれに伴なつてパイロツト室内の
流体圧力が上昇する。またスプールの中立位置へ
の復帰時も急激な復帰となるので、アクチユエー
タの停止時に大きな衝撃を起す原因となる問題点
を有するものであつた。

この考案は、逆止弁を内蔵したスプールをパイ
ロツト室に作用する流体圧力によつて、作動させ
るカウンタバランス弁において、前記スプールが
作動したとき、スプールに内蔵した逆止弁をバイ
パスする通路をスプールの外周に形成し、通路抵
抗の減少したカウンタバランス弁を提供するもの
である。

以下、この考案による実施例を示す第１図につ
いて述べる。

この考案によるカウンタバランス弁Ａは、第１
図に示すように、アクチユエータ５と方向切換弁
６の間の圧力流体給排回路に介設されるもので、
その弁本体７は、方向切換弁６に接続する第１通
路１及び第２通路２と、アクチユエータ５に接続
する第３通路３及び第４通路４と、これら第１、
第２、第３、第４通路１，２，３，４の夫々が開
口する内孔８とを備え、この内孔８内には、スプ
ール９を摺動自在に嵌入してある。

弁本体７の内孔８は、前記第１、第２、第３、
第４通路１，２，３，４の夫々が連通する環状溝
８１，８２，８３，８４と、両端部に前記スプー
ル９の端部が突入する少々径の大きいパイロツト
室１０，１１を連設してある。このパイロツト室
１０，１１は、夫々絞り１２を有するパイロツト
通路１４、絞り１３を有するパイロツト通路１５
を介して第１通路１と第２通路２に接続し、その
内部に前記スプール９を押圧するばね１６，１７
を夫々張設してある。

スプール９は、その内部に、第１と第３の通路
１，３及び第２と第４の通路２，４を夫々連通さ
せる左右一対のスプール内孔１８，１９を有し、
このスプール内孔１８，１９には、第１から第３
の通路への方向及び第２から第４の通路への方向
を夫々順方向とする左右一対の逆止弁２０，２１
を内蔵する。そのスプール９の外周には、前記弁
本体７の内孔８に摺動自在に嵌入するランド部２
２，２３，２８，２９，３０と前記スプール内孔
１８，１９に開口する穴２４ａ，２５ａ，２６
ａ，２７ａを有する環状溝２４，２５，２６，２
７を有する。このスプール９は、パイロツト室１
０，１１内に圧力流体が作用しないとき、ばね１
６，１７の弾発力による押圧力がランド部２８，
２９の端部に作用し第１図に示す中立位置に停止
している。このときランド部２２，２３は、環状
溝８１と８３との間、環状溝８２と８４との間を
夫々閉鎖する位置にあり、スプール９が右方向に
移動しスプール９の環状溝２７が、環状溝８２と
８４とを接続する位置に達するとスプール９の環
状溝２４が環状溝８１と８３を接続する位置に達
する。なおランド部３０は、スプール９の左右の
移動終端位置に達しても環状溝８１と８２とを閉
鎖する位置にある。また、逆止弁２０，２１は、
夫々穴２５ａから２４ａの方向、穴２７ａから２
６ａの方向への圧力流体の通過を許すように設け
てある。

以上の構成を有するカウンタバランス弁Ａの作
用について述べる。

方向切換弁６が第１図の中立位置にあるとき、
圧力流体源Ｐの吐出圧力流体は、方向切換弁６を
介してタンクＴへ流出すると共に第１、第２通路
１，２も方向切換弁６を介してタンクＴに接続す
る。従つてパイロツト室１０，１１内は共にタン
ク圧力となつているので、スプール９は、ばね１
６，１７の押圧力により第１図の中立位置に保持
される。

スプール９が中立位置にあると第１と第３の通
路１，３、及び第２と第４の通路２，４は夫々一
方のランド部２２と逆止弁２０、及び他方のラン
ド部２３と逆止弁２１によつて遮断されている。

この状態から方向切換弁６を左側の位置６ａに
切換えて圧力流体源Ｐからの圧力流体を第１通路
１に供給すると、この圧力流体は第１通路１、環
状溝８１、穴２５ａ、スプール内孔１８、逆止弁
２０、第３通路３を介してアクチユエータ５へ流
入する。同時に該圧力流体の一部は、一方のパイ
ロツト通路１４を経てパイロツト室１０に入り、
スプール９を他方のばね１７に抗して図中右方向
に押圧摺動させ、スプール９の環状溝２７が環状
溝８２と８４とを接続すると共に環状溝２５が環
状溝８１と８３とを接続する。従つてアクチユエ
ータ５への圧力流体の供給が、逆止弁２０、及び
スプール９の環状溝２４を介した通路の双方によ
つて行なわれ、アクチユエータ５の排出側は、第
４通路４、環状溝８４、スプール９の環状溝２
７、環状溝８２、第２通路２、方向切換弁６を介
してタンクＴへ流出するのでアクチユエータ５は
矢印B₁の方向へ作動する。

この作動状態から方向切換弁６を再び中立位置
に戻して流体の給排を停止すると、それまでスプ
ール９を押圧変位させていたパイロツト室１０が
降圧するため、スプール９は他方のばね１７の弾
発力によつて押戻され、図示の中立位置に復帰し
て第１と第３の通路１，３及び第２と第４の通路
２，４が夫々ランド部２２，２３によつて元通り
遮断される。

なお方向切換弁６を右側の位置６ｂに切換える
と、他方のパイロツト室１１が昇圧し、スプール
９を図中左方向に摺動変位させるため、第２通路
に供給された圧力流体は、スプール９の環状溝２
６を経て第４通路４よりアクチユエータ５に供給
され、該アクチユエータ５からの排出流体は第３
通路３からスプール９の環状溝２５、第１通路１
及び方向切換弁６を順次通つてタンクＴに返送さ
れるようになり、これによつてアクチユエータ５
が矢印B₂方向に作動するのである。

以上の説明から理解できるように、この考案の
カウンタバランス弁は、圧力流体供給初期には、
スプール９に内蔵した逆止弁２０，２１のいずれ
か一方が開いてアクチユエータ５への供給通路を
開通させるが、その直後、供給通路に連通する一
方のパイロツト室１０又は１１の昇圧によりスプ
ール９が作動すると、給排通路がスプール９の環
状溝２４，２７又は環状溝２５，２６によつてア
クチユエータと夫々直結され、そのためアクチユ
エータへの大流量の圧力流体の給排が行なえるの
である。このように、この考案は、大流量の圧力
流体を流すための大きい逆止弁をスプールに内蔵
せずに、スプール９内の小さな逆止弁２０，２１
に加えて更に給排通路の夫々を遮断するランド部
２２，２３と、給排通路の夫々を直結連通する環
状溝２４，２５，２６，２７とをスプール９に形
成すると云う手段によつて、大流量の圧力流体の
給排制御を可能としたものであるから、従来のよ
うに大きい逆止弁を内蔵するために径の大きいス
プールを用い、且つ受圧面積増加のために大きい
スプール復帰ばねをパイロツト室に張設する必要
が全くなくなるのである。従つてカウンタバラン
ス弁が大型化することはなく、また製造に際して
は、全ての部品をそのまま流用してスプール９の
みを加工（ランド部と環状溝を形成するための加
工）すればよいから、従来のように新たに設計し
て大型のカウンタバランス弁を製造する場合に較
べると、はるかに安価に製造できるのである。し
かも、上記のように弾発力が強くて伸縮により弾
発力変化のはげしい大きいスプール復帰ばねを使
用する必要がないと、スプール９のストローク長
を多くとることができるため、スプール９の環状
溝２４，２５，２６，２７及び内孔８の環状溝８
１，８２，８３，８４等のインチング範囲が広が
り、所望の流量設定が可能となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案によるカウンタバランス弁
の断面図を含む圧力流体回路図。第２図は、従来
のカウンタバランス弁の断面図を含む圧力流体回
路図である。 １……第１通路、２……第２通路、３……第３
通路、４……第４通路、５……アクチユエータ、
６……方向切換弁、７……弁本体、８……内孔、
９……スプール、１０，１１……パイロツト室、
２０，２１……逆止弁、２２，２３……ランド
部、２４，２５，２６，２７……環状溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 方向切換弁に接続する第１通路及び第２通路
   と、アクチユエータに接続する第３通路及び第４
   通路と、これら通路の夫々が開口する内孔とを備
   えている弁本体の該内孔に、上記第１通路から第
   ３通路への方向及び上記第２通路から第４通路へ
   の方向を夫々順方向とする逆止弁が内蔵されたス
   プールを摺動自在に嵌納し、上記内孔のスプール
   を挾んで両側の端部を上記第１通路及び第２通路
   の夫々に連通するパイロツト室に構成したカウン
   タバランス弁に於て、上記スプールに、該スプー
   ルが中立位置のときに上記第１通路と第３通路の
   間及び上記第２通路と第４通路の間を夫々閉鎖す
   るランド部を設けると共に、該スプールが作動位
   置にあるときに上記第１通路と第３通路の間及び
   第２通路と第４通路の間を夫々連通する環状溝を
   前記ランド部に隣接して設けたカウンタバランス
   弁。