WO2012124386A1 - 制御弁 - Google Patents

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Abstract

　第１，第２パイロット室のパイロット圧を他の機器の信号圧として導く信号圧通路と、スプールに形成されスプールが中立位置にあるときに第１パイロット室と信号圧通路とを連通する連通溝と、スプールに形成され第２パイロット室と信号圧通路とを連通する連通孔と、連通孔に介装され第２パイロット室から信号圧通路への流通のみを許容するチェック弁と、を備える制御弁であって、連通溝は、第１パイロット室にパイロット圧が導かれスプールが移動したときには第１パイロット室と信号圧通路とを連通する一方、第２パイロット室にパイロット圧が導かれスプールが移動したときには第１パイロット室と信号圧通路との連通を遮断する。

Description

制御弁
　本発明は、パイロット圧の作用で切り換わり、そのパイロット圧を他の機器に導く制御弁に関するものである。
　この種の制御弁として、ＪＰ２００９－０１３７５３Ａに記載のものがある。
　また、この種の制御弁として、従来、図２に示すものが知られている。図２に示す制御弁は、弁本体１にスプール２を摺動自在に組み込み、スプール２にはセンタリングスプリング３のばね力を作用させている。スプール２の両端はパイロット室４，５に臨み、パイロット室４，５のいずれか一方に導かれたパイロット圧の作用でスプール２が切り換わり、弁本体１に形成された一対のアクチュエータポート６，７のいずれか一方がポンプに連通し、他方がタンクに連通する。
　弁本体１には、パイロット室４又は５のパイロット圧を他の機器の信号圧として導く信号圧通路８が形成される。信号圧通路８は、パイロット室４にチェック弁９を介して連通している。チェック弁９は、パイロット室４から信号圧通路８への作動油の流通のみを許容する。
　パイロット室５は、スプール２に形成された連通孔１０と、連通孔１０に設けられたチェック弁１１とを介して信号圧通路８に連通している。チェック弁１１はパイロット室５から信号圧通路８への作動油の流通のみを許容する。
　パイロット室４にパイロット圧が導かれると、スプール２がセンタリングスプリング３のばね力に抗して図中右方向に移動し、アクチュエータポート７がポンプに連通し、アクチュエータポート６がタンクに連通する。このとき、パイロット室４に導かれたパイロット圧は、チェック弁９を押し開いて信号圧通路８に導かれ、信号圧通路８から他の機器に導かれる。
　パイロット室５にパイロット圧が導かれると、スプール２がセンタリングスプリング３のばねカに抗して図中左方向に移動し、アクチュエータポート６がポンプに連通し、アクチュエータポート７がタンクに連通する。このとき、パイロット室５に導かれたパイロット圧は、連通孔１０からチェック弁１１を押し開いて信号圧通路８に導かれ、信号圧通路８から他の機器に導かれる。
　このように、制御弁によって動作するアクチュエータと他の機器とは同期するようになっている。
　チェック弁９，１１を設けない場合には、両パイロット室４，５が信号圧通路８を通じて連通してしまう。パイロット室４，５のうち一方のパイロット室にパイロット圧が導かれるときには、他方のパイロット室は大気圧に維持されたタンクに連通するため、両パイロット室４，５が信号圧通路８を通じて連通してしまうと、いずれのパイロット室４，５にもパイロット圧が立たなくなってしまう。それを回避するために、チェック弁９，１１が設けられる。
　上述した従来の制御弁では、切り換えられたスプールを中立位置に復帰させるためにパイロット室４又は５を大気圧に保ったとしても、信号圧通路８には２つのチェック弁９，１１が設けられるため、信号圧通路８の圧力が抜け切らないことがあった。そのため、他の機器が誤動作するおそれがあった。
　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、スプールを中立位置に復帰させたときに他の機器の誤動作を防止することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、弁本体に摺動自在に組み込まれたスプールと、前記スプールの両端に臨んで配置された第１パイロット室及び第２パイロット室と、を備え、前記第１パイロット室及び前記第２パイロット室のいずれか一方に導かれるパイロット圧の作用で前記スプールが移動する制御弁であって、前記弁本体に形成され、前記第１パイロット室又は前記第２パイロット室のパイロット圧を他の機器の信号圧として導く信号圧通路と、前記スプールに形成され、前記スプールが中立位置にあるときに前記第１パイロット室と前記信号圧通路とを連通する連通溝と、前記スプールに形成され、前記第２パイロット室と前記信号圧通路とを連通する連通孔と、前記連通孔に介装され、前記第２パイロット室から前記信号圧通路への流通のみを許容するチェック弁と、を備え、前記連通溝は、前記第１パイロット室にパイロット圧が導かれ前記スプールが移動したときには前記第１パイロット室と前記信号圧通路とを連通する一方、前記第２パイロット室にパイロット圧が導かれ前記スプールが移動したときには前記第１パイロット室と前記信号圧通路との連通を遮断する制御弁が提供される。
　本発明の実施形態及び利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る制御弁を示す断面図である。 従来の制御弁を示す断面図である。
　図１を参照して、本発明の実施形態に係る制御弁１００について説明する。
　制御弁１００は、アクチュエータに対する作動油の給排を切り換え、アクチュエータの動作を制御するものである。
　制御弁１００は、弁本体１に摺動自在に組み込まれたスプール１２と、スプール１２の両端のそれぞれに臨んで配置された第１パイロット室１４及び第２パイロット室１５と、第１パイロット室１４内に収装されスプール１２の一端部にばね力を付与する付勢部材としてのセンタリングスプリング１３と、を備える。
　スプール１２の一端部には第１パイロット室１４内に延在するロッド３０が結合される。第１パイロット室１４内にはロッド３０の外周に沿って摺動可能な一対のバネ受部材３１，３２が収容され、センタリングスプリング１３は一対のバネ受部材３１，３２の間に介装される。
　弁本体１には、アクチュエータに連通する一対のアクチュエータポート１６，１７が形成される。
　第１パイロット室１４及び第２パイロット室１５の双方にパイロット圧が作用していないときには、第１パイロット室１４及び第２パイロット室１５は大気圧に維持されたタンクに連通し、スプール１２はセンタリングスプリング１３の付勢力によって中立位置に保持される。この状態では、アクチュエータポート１６，１７を通じてのアクチュエータへの作動油の給排が遮断され、アクチュエータは停止した状態を保つ。
　作業者のレバー操作によって第１パイロット室１４及び第２パイロット室１５の一方にパイロット圧が導かれると、そのパイロット圧の作用でスプール１２がセンタリングスプリング１３のばね力に抗して移動し、アクチュエータが動作する。この際、第１パイロット室１４及び第２パイロット室１５の他方はタンクに連通する。
　具体的には、第１パイロット室１４にパイロット圧が導かれ第２パイロット室１５がタンクに連通して、スプール１２がセンタリングスプリング１３のばね力に抗して図１中右方向に移動すると、アクチュエータポート１７が油圧供給源としてのポンプに連通し、アクチュエータポート１６がタンクに連通する。これにより、ポンプから吐出された作動油がアクチュエータポート１７を通じてアクチュエータへ供給されると共に、アクチュエータからアクチュエータポート１６を通じてタンクへ作動油が排出され、アクチュエータが一方向へ動作する。
　第２パイロット室１５にパイロット圧が導かれ第１パイロット室１４がタンクに連通して、スプール１２がセンタリングスプリング１３のばね力に抗して図１中左方向に移動すると、アクチュエータポート１６がポンプに連通し、アクチュエータポート１７がタンクに連通する。これにより、ポンプから吐出された作動油がアクチュエータポート１６を通じてアクチュエータへ供給されると共に、アクチュエータからアクチュエータポート１７を通じてタンクへ作動油が排出され、アクチュエータが他方向へ動作する。
　弁本体１には、第１パイロット室１４又は第２パイロット室１５のパイロット圧を他の機器の信号圧として導く信号圧通路１８が形成される。
　スプール１２の一端の外周面には、第１パイロット室１４に開口する連通溝１９が環状に形成される。連通溝１９は、スプール１２が中立位置にあるときに第１パイロット室１４と信号圧通路１８とを連通する。
　連通溝１９は、第１パイロット室１４にパイロット圧が導かれスプール１２が図１中右方向に移動したときには、信号圧通路１８との連通状態を保ち、第１パイロット室１４と信号圧通路１８とを連通する一方、第２パイロット室１５にパイロット圧が導かれスプール１２が図１中左方向に移動したときには、信号圧通路１８から離隔し、第１パイロット室１４と信号圧通路１８との連通を遮断する。
　スプール１２には、第２パイロット室１５と信号圧通路１８とを連通する連通孔２０が形成される。連通孔２０には、第２パイロット室１５から信号圧通路１８への流通のみを許容するチェック弁２１が介装される。
　次に、制御弁１００の作用について説明する。
　第１パイロット室１４にパイロット圧が導かれてスプール１２がパイロット圧の作用で図１中右方向に移動すると、アクチュエータポート１７がポンプに連通し、アクチュエータポート１６がタンクに連通する。この際、連通溝１９は信号圧通路１８との連通状態を保っているため、第１パイロット室１４のパイロット圧力は連通溝１９を通じて信号圧通路１８に導かれる。しかし、連通孔２０にはチェック弁２１が介装されているため、第１パイロット室１４のパイロット圧力が信号圧通路１８と連通孔２０を通じて第２パイロット室１５からタンクに抜けてしまうことはない。
　スプール１２が図１中右方向に移動した後、図１に示す中立位置に復帰したときにも、第１パイロット室１４は連通溝１９を通じて信号圧通路１８に連通しているため、信号圧通路１８の圧力は連通溝１９を通じて第１パイロット室１４からタンクに抜けることになる。したがって、信号圧通路１８に圧力がこもったりせず、信号圧通路１８に接続された他の機器が誤動作することはない。
　第２パイロット室１５にパイロット圧が導かれてスプール１２がパイロット圧の作用で図１中左方向に移動すると、アクチュエータポート１６がポンプに連通し、アクチュエータポート１７がタンクに連通する。この際、第２パイロット室１５に導かれたパイロット圧力は、連通孔２０に流入してチェック弁２１を押し開いて信号圧通路１８に導かれる。このとき、連通溝１９は信号圧通路１８から離隔しているため、第２パイロット室１５のパイロット圧力が信号圧通路１８を通じて第１パイロット室１４からタンクに抜けてしまうことはない。
　スプール１２が図１中左方向に移動した後、図１に示す中立位置に復帰すれば、連通溝１９は信号圧通路１８と連通するため、信号圧通路１８の圧力は連通溝１９を通じて第１パイロット室１４からタンクに抜けることになる。したがって、信号圧通路１８に圧力がこもったりせず、信号圧通路１８に接続された他の機器が誤動作することはない。
　以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
　スプール１２が中立位置にあるときには、信号圧通路１８は連通溝１９を通じて第１パイロット室１４に連通するため、必ずタンクに連通する。したがって、信号圧通路１８に圧力がこもって他の機器が誤動作することはない。
　また、スプール１２が第１パイロット室１４のパイロット圧の作用で移動したときには、第１パイロット室１４と信号圧通路１８との連通は連通溝１９を通じて維持され、かつ第１パイロット室１４から第２パイロット室１５への作動油の流れはチェック弁２１によって遮断されるため、他の機器には信号圧通路１８を通じて確実に信号圧が導かれる。
　また、スプール１２が第２パイロット室１５のパイロット圧の作用で移動したときには、第２パイロット室１５と信号圧通路１８とは連通孔２０を通じて連通し、かつ第２パイロット室１５から第１パイロット室１４への作動油の流れは連通溝１９が信号圧通路１８から離隔することによって遮断されるため、他の機器には信号圧通路１８を通じて確実に信号圧が導かれる。
　さらに、スプール１２が第１及び第２パイロット室１４，１５のパイロット圧の作用で移動したときに第１パイロット室１４と第２パイロット室１５が連通しない構成としつつ、従来技術として比較してチェック弁の数を一つ減らすことができるため、部品点数を少なくすることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　本願は２０１１年３月１６日に日本国特許庁に出願された特願２０１１－０５７６６３に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
　本発明は、パイロット圧で切り換わる方向切換弁に接続されたアクチュエータと、他の機器とを同期させる制御装置に適用できる。
 

Claims (1)

  1. 　弁本体に摺動自在に組み込まれたスプールと、前記スプールの両端に臨んで配置された第１パイロット室及び第２パイロット室と、を備え、前記第１パイロット室及び前記第２パイロット室のいずれか一方に導かれるパイロット圧の作用で前記スプールが移動する制御弁であって、
    　前記弁本体に形成され、前記第１パイロット室又は前記第２パイロット室のパイロット圧を他の機器の信号圧として導く信号圧通路と、
    　前記スプールに形成され、前記スプールが中立位置にあるときに前記第１パイロット室と前記信号圧通路とを連通する連通溝と、
    　前記スプールに形成され、前記第２パイロット室と前記信号圧通路とを連通する連通孔と、
    　前記連通孔に介装され、前記第２パイロット室から前記信号圧通路への流通のみを許容するチェック弁と、を備え、
    　前記連通溝は、前記第１パイロット室にパイロット圧が導かれ前記スプールが移動したときには前記第１パイロット室と前記信号圧通路とを連通する一方、前記第２パイロット室にパイロット圧が導かれ前記スプールが移動したときには前記第１パイロット室と前記信号圧通路との連通を遮断する制御弁。
     
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