JPS6213803A

JPS6213803A - 積層式流体切換弁

Info

Publication number: JPS6213803A
Application number: JP60150955A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nobunaga; 宏信永
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1985-07-09
Filing date: 1985-07-09
Publication date: 1987-01-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕 ″本発明は、液圧および空気圧等の圧力制御に対し動作
する切換弁を積層する＊ｍ式流体切換弁に関する。

〔従来の技術〕

一般に従来の液圧回路等では、第１０図に示すように、
作動圧ポンプ１１の一次圧を集合弁１２を構成する減圧
弁１３で二次圧に設定し、同じく集合弁１２を構成する
方向切換弁■。を介してアクチュエータ八〇を駆動させ
ていた。またアクチュエータＡ６は、他の集合弁でも駆
動が可能なように接続されている。

従りてこのような回路を用いて多数のアクチュエータを
駆動させる場合、上記アクチュエータと同数以上の方向
切換弁を第１１図に示すように数個（例えばＡ１−Ａ４
　）づつ積み重ねて設置し、その動作に付随した機能の
弁（減圧弁等）を上記方向切換弁の周囲に取付は集合弁
として使用していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところがこのような回路における方向切換弁および減圧
弁等を含む集合弁のライン系統は、アクチュエータと同
数又は同数以上必要となり、多数のアクチュエータの制
御を行なう時は回路構成や各構成部品間の配管が複雑ｌ
こなる他これらの集合弁を機能させるため接続する配管
工事費、多数の集合弁の設置に伴う据付費等も嵩む問題
点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、多数のア
クチュエータの制御を行なうパイロットライン系統を組
み合わせて構成し、かつパイロットライン系統と作動ラ
イン系統の配管を基盤内に収納する積層式流体切換弁を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ポンプ圧をｍ段階のパイロット圧に制御可能
なｎ個の減圧弁における該減圧弁と該減圧弁のパイロッ
ト圧とのｎｍ個のマトリックスの組み合わせに対応して
ｎｍ個の立方体状に積層され前記マトリックスの組み合
わせに応じて動作する切換弁と、前記積層された切換弁
の間あるいは周囲に配設され前記切換弁に加える前記パ
イロット圧および作動圧の連絡孔を有する基盤とを具え
たことを特徴とする。

〔作用〕

したがって本発明は、切換弁に対するアクチユエータと
の配管、作動圧ポンプとの配管およびパイロット液圧ポ
ンプの液圧が加わる減圧弁との配管等の外部配管を基盤
に接続するだけで多数のアクチュエータの中から所定の
アクチュエータを選択して駆動させることができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図乃至第６図の図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図は集合弁およびその相互間の配管を示す１実施例
で、第２図は第１図の実施例を用いた場合のアクチュエ
ータの駆動回路図である。

第１図において、２０は底部基盤でこの底部基盤２０の
上面にはそれぞれ後述する複数の切換弁（この場合、３
個のパイロット弁）から構成される集合弁Ｖ、〜Ｖ！、
が３段づつ３列に積み重ねら　　　　゛れて配置してい
る。例えば１列目（図中前方）には集合弁ｖ１〜ｖｓ　
、■、。〜ｖＩ！、■８．〜Ｖ！１ごとに積み重ねて順
ζこ並べて１列目のブロックとし、２列目（図中中央）
には集合弁ｖ４〜Ｖ＠、ＶＢ〜Ｖ、、、Ｖ、〜ｖ！４ご
とに積み重ねて順に並べて２列目のブロックとし、３列
目（図中後方）には集合弁Ｖｙ　〜Ｖ＊　、Ｖｓａ〜Ｖ
ｔｓ　−Ｖｚｇ　〜Ｖｔｙ　　コとに積み重ねて順に並
べて３列目のブロックとしている。

各ブロックの間には、隔基盤２１．２２が配置されてお
り各ブロックを隔てている。また、立方体状に積層され
た集合弁Ｖ、〜Ｖｔｔを覆うように基盤２３，２４，２
５．２６が図中前面、両側面および上面にそれぞれ配置
されている゛。これら基盤２１〜２６には、集合弁■、
〜ｖｔ、相互間の連絡孔および集合弁と外部との連絡孔
（図中太い実線）が設けられており、例えばパイロット
圧Ｐｘは、基盤２４から加わり、基盤２６の連絡孔から
基盤２１，２２．２３の連絡孔を介して集合弁Ｖ。

〜■２７に印加する。パイロット圧Ｐ１は、基盤２４か
ら加わり、基盤２１，２２．２３の連絡孔を介して集合
弁ｖ１〜Ｖ茸゛に印加する。パイロット圧Ｐ２は、基盤
２５から加わり、基盤２１，２２゜２３の連絡孔を介し
て集合弁■、〜Ｖ、ｙに印加する。また作動圧Ｐ。は基
盤２ｏに加わり、基盤２１゜２２．２３を介して集合弁
Ｖ、〜Ｖｔｙに印加し、タン、りＴへ戻る作動液は、逆
に集合弁■、〜ｖ！テから基盤２１，２２．２３を介し
て基盤２０にいたり、タンクＴに戻る。集合弁■１〜■
ｔ７に印加した作動圧は、基盤２１，２２．２３から基
盤２６を介してアクチュエータ八！〜Ａ　２　ｙにいた
り、それぞれのアクチュエータを駆動させる。

つまり、集合弁■１〜■、７は、アクチュエータＡ１〜
Ａ４を駆動させる２７通りの立方体状のマトリックスに
組み合わされ、それぞれＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向から
の５０　Ｋｌ−／ｃｄ　、　１００　ＫＰ／ａＡ。

１５０！［３１／−の３段階に設定可能なパイロット圧
ＰＫ、Ｐ、、Ｐ２の組み合わせで作動するように設定さ
れており、この設定値は各集合弁ごとに異なっている。

なお、集合弁の配置および機能、連絡孔の配置は、パイ
ロット圧の設定段階の変化、これにともなう集合弁の個
数の増減等をこより変化させることができる。

第２図は、上述したように第１図の実施例を実際の回路
ｌこ用いた場合でアクチュエータＡ、〜Ａ２７を駆動制
御する回路図である。

第１図に示した集合弁ｖ１〜ｖｔｙはそれぞれ３個のパ
イロット弁（第２図一点鎖線内）により構成され、この
パイロット弁は５０Ｋｆ／ｌｒｉ　、　１００Ｋｙ／Ａ
　、　１　ｓ　ｏ　Ｋｔ／−の３段階に設定されるパイ
ロット圧の設定値のいずれかで作動するように設定され
ている。

まず作動圧ポンプ３０とパイロット液圧ポンプ３１を駆
動することにより、作動圧ＰＬ）を２００１＜７　／−
に加圧するとともに減圧弁３２，３３゜３４の一次側圧
力を１５０　ｌｉｔ／ｄｉ　〜２００１１１／ｄＩこ保
持させる。次に減圧弁３２　＝　３３　＊　３４は、制
御用圧力ラインを介して入力する情報信号によりそれぞ
れ５０ＩｒＰ／ｃｓＡ　、　１００１ｆ／ｃｄおよび１
５０Ｋｆ／−の３段階の二次側圧力（パイロット圧）か
ら所定のパイロット圧ＰＫ、Ｐ、、Ｐ、を設定するよう
に調整される。

ここで例えば、アクチュエータＡＩを駆動させる場合、
第１図のマトリックスに従りてパイロット圧Ｐｘ、Ｐ、
、Ｐ、をそれぞれ５１ｙ／ｉに設定する。このパイロッ
ト圧Ｐｘ、Ｐ、、Ｐ、によりパイロット弁Ｖ１ｘ、■１
Ｙ、ｖ１□は加圧されて作動しく圧力４０Ｋｆ／ｃｘｉ
で開、圧力６１Ｆ／ｉで閉となるパイロット弁）、それ
ぞれの作動圧ポンプ側のボートとアクチュエータ八１側
のボートを開通させる。これにより作動圧ポンプで加圧
されて作動圧Ｐ、　〜２００ＫＦ／−となった作動液３
５は各パイロット弁ＶＩ　Ｋ　＊　Ｖ　１ア、■□２を
介してアクチュエータＡ、に印加され、アクチュエータ
Ａ、は駆動する。

この時、パイロット圧Ｐｘ、Ｐ、、Ｐ、が５０＋［Ｐ　
／−で作動するように設定された他のパイロット弁（例
工（ｆＶ　　、　Ｖ　　−ｖｓｏｘ　、ＶＩＩＩＹ　、
　ＶＩｔｚ。

４Ｘ　　　　７ｔＶ２１ｚ等）も同時に作動するが、パイロット圧Ｐｘ。

ｐ、、ｐ、がそれぞれ５ｏｕｐ／ｙに設定されたのは、
集合弁ｖ１の組み合わせだけであるからアクチュエータ
Ａ１のみが駆動する。

またアクチュエータＡ３を駆動させる時には、第１図の
マトリックスに従ってパイロット圧ＰＫ。

Ｐ２を５０Ｋｇ／ｍ（４０にり／ｃＩｌ開、６０Ｋｆ／
−閉：、Ｐ、ヲ１５　ＭＦ／ｄ（１４０Ｋｆ／−開、１
６０にり／−閉）に設定する。これによりパイロット弁
Ｖ３工”３Ｙ＋　Ｖ３□は加圧されて作動し、Ｐボート
とＡポートを開通させる。よって作動圧Ｐ０の作動液２
３はパイロット弁Ｖ３工、ｖ３．．ｖ３．の集合弁Ｖ、
を介してアクチュエータＡ、にのみ印加され、アクチュ
エータＡ、を駆動する。

また駆動したアクチュエータを元の状態に戻したい時は
、パイロット圧ｐＩ、ｐ！、ｐｚのいずれか一つを無圧
にすれば、該当するパイロット弁は自己のスプリングの
弾発力により元の状態に戻り、アクチュエータに印加し
ている作動圧を断にするのでアクチュエータは自己のス
プリングの弾発力により元の状態にもどることができる
。

第３図は本発明の第２実施例で、減圧弁３６゜３７．３
８．３９を４個配設してパイロット回路を４回路とし、
さらに減圧弁３６．３７，３８゜３９の二次圧力（パイ
ロット圧）Ｐｘ、Ｐ、、Ｐ、。

Ｐｕをそれぞれ５０Ｋｆ／ａｄ、　１００Ｋｆ／ｃｄ、
　１５０：　９４．２００１［ｐ／−の４段階に設定で
きるようにしたものである。

これにより底基盤４０の上面には、第１図で示した２７
個の集合弁と同様な構成の６４個の集合弁を１ブロツク
とする立方体状のマトリックスが４ブロツク（４１，４
２，４３，４４）１列に配置されている。各ブロックの
間には、隔基盤４５゜４６．４７が配置されており、各
ブロックを隔てている。また１列に配置されたブロック
４１〜４４は基盤４８〜５２で覆われている。これら基
盤４０゜４５〜５２には、ブロック相互間の連絡孔およ
び集合弁と外部との連絡孔が設けられている。

したがって各ブロックには、制御用圧力ラインからの情
報信号により集合弁を特定するパイロット圧Ｐ！、Ｐ、
、Ｐ、とブロックを特定するパイロット圧Ｐｕが印加さ
れ、２５６通りの信号処理が可能となる。

第４図は、本発明の第３実施例で、パイロット回路をＰ
Ｋ＝　ＰＹ＝　ＰＺの３回路のほかにＰ。ｔ　Ｐｙ　＋
２ｗの３回路設け、減圧弁の二次圧力はそれぞれ５０Ｋ
ｆ／ｃｄ　、　１００ＫＰ／ａｄ　、　１５０にり／−
の３段階に設定したものであり、第１図に示した２７個
の集合弁を１ブロツクとする立方体状のマトリックスが
２７ブロツク５１〜７７構成されている。

このブロック５１〜７７は、Ｕ軸、■軸、Ｗ軸方向のパ
イロット圧Ｐ。、Ｐｖ、Ｐｗの組み合わせで動作するよ
うに設定されており、この設定値は各ブロックごとに異
なっている。

第５図は、第４図のパイロット圧ＰＩｌｙ、Ｐｖ。

Ｐｗの組み合わせに対応してブロック５１〜７７を立方
体に積み重ねた場合の例で、各ブロックの間およびブロ
ック５１〜７７の周囲にブロック相互間の連絡孔および
集合弁と外部との連絡孔が設けられている基盤を配置す
れば、図示しない情報信号により、集合弁を特定するパ
イロット圧Ｐｘ。

ＰＹ、Ｐ、とブロックを特定するパイロット圧Ｐｆｆ。

ＰｖｌＰｗは各ブロックに印加し、６２９通りの信号処
理が可能となる。

なお本発明では、第１実施例から第３実施例により積層
式流体切換弁を説明したが、本発明は上記実施例に限ら
ず、パイロットラインおよびパイロット圧力の段階を増
やし、多数の切換弁を積層しても、各切換弁の間および
周囲に尚該切換弁と外部との連絡孔を有する基盤を切換
弁の個数に応じて増やして行けば、信号処理量を増加す
ることも可能である。また以上説明の実施例のほかに第
６図に示すピラミッド状の回路においてもパイロット弁
（Ｖｌａ、ｖｌｂ、■□。、ｖ２ａ、Ｖ２ｂ、■２ｃ、
■３ａ、■３ｂ、■３ｏ、・・・・）を第７図に示す集
合弁（■０．■２．■３・・・・）の如く集合し、積層
式流体切換弁を構成することができ、さらに第８図はパ
イロット弁（■、３．■、ｂ、■１ｏ、■、ｄ１ｖ２ａ
　ｐ　Ｖ２ｂ　ｔ　■２Ｃｅ　”２ｄ　・・・・　）を
第９図に示す集合弁（Ｌ、Ｖｔ・・・・）の如く集合さ
せた例を示すものでまた更に分枝回路数を５男枝、６分
枝の如く、増加することも可能であり、又回路構成が変
わっても集合弁として集合させることにより積層式流体
切換弁を構成することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、ポンプ圧をｍ段階のパ
イロット圧に制御可能なｎ個の減圧弁における該減圧弁
と該減圧弁のパイロット圧とのｎｍ個のマトリックスの
組み合わせに対応してｎｍ個の立方体状に積層され前記
マ）　ＩＪソックス組み合わせに応じて動作する切換弁
と、前記積層された切換弁の間あるいは周囲に配設され
、前記切換弁に加える前記パイロット圧および作動圧の
連絡孔を有する基盤とを具えたので、多数のアクチュエ
ータの制御を行なうパイロットライン系統を組み合わせ
て構成でき、アクチュエータ制御のための多数の情報信
号処理を可能とすることができる。

さらに複雑なパイロットライン系統と作動ライン系統の
配管を基盤内に収納することができ、積層した切換弁と
外部機器との接続を容易にすることができるので、配管
工事費、据付費の削減にもつながる。また本発明の積層
式流体切換弁は、フラッシング済のものを使用すること
により、外部配管の７ラツシング範囲を減少でき、フラ
ッシング不良によるトラブルの発生を防止することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すホ１実施例、第２図は＠１
図の第１実施例を用いた場合のアクチュエータの態動回
路図、第３図は本発明の第２実施例、第４図は第３実施
例のマｌ−ＩＪソックス第５図は第４図のマトリックス
に対応して第１図の第１実施例を積層した場合の一例、
第６図は本発明をピラミッド状の回路に用いた第４実施
例、第７図は第６図を積層した場合の一例、第８図は同
じく第５実施例、第９図は第８図を積層した場合の一例
、第１０図は従来の液圧回路等の例、第１１図は第１０
図の回路を用いて多数のアクチュエータを駆動させる場
合の方向切換弁の積層状態を示す図である。２０〜２６，４０．４５〜５２・・・基盤、３０・・・
作動圧ポンプ、３１・・・パイロット液圧ポンプ、３２
〜３４・・・減圧弁、４１〜４４．５１〜７７・・・ブ
ロック、Ａ、〜Ａ２７・・・アクチュエータ、”１〜■２．・・
・集合弁、■１工〜Ｖ１ｚ＋　　■３Ｘ　〜■３Ｚ　”
”パイロット弁、Ｐｏ・・・作動圧、Ｐ工〜Ｐ、　　Ｐ
、、Ｐｗ・・・パイロット圧。第４図第５図　　〜＝５０’、１００に、１５０に第６図

Claims

【特許請求の範囲】

　ポンプ圧をｍ段階のパイロット圧に制御可能なｎ個の
減圧弁における該減圧弁と該減圧弁のパイロット圧との
ｎ＾ｍ個のマトリックスの組み合わせに対応してｎ＾ｍ
個の立方体状に積層され前記マトリックスの組み合わせ
に応じて動作する切換弁と、前記積層された切換弁の間
あるいは周囲に配設され前記切換弁に加える前記パイロ
ット圧および作動圧の連絡孔を有する基盤とを具えたこ
とを特徴とする積層式流体切換弁。